JP2004170944A

JP2004170944A - 偏光フィルムの製造法

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Publication number: JP2004170944A
Application number: JP2003368390A
Authority: JP
Inventors: Takanori Isozaki; 孝徳磯▲ざき▼; Tetsushi Hayashi; 哲史林; So Nishiuma; 創西馬
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2003-10-29
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2023-10-29
Also published as: JP4342905B2

Abstract

【課題】広幅のポリビニルアルコールフィルムを一軸延伸することにより、良好な偏光性能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】幅が２ｍ以上のポリビニルアルコールフィルムをホウ酸水溶液中で一軸延伸する工程を含む連続的な偏光フィルムの製造において、ポリビニルアルコールフィルムを下記式（１）および（２）が満足される条件で一軸延伸することを特徴とする偏光フィルムの製造法。
Ａ≧５（ｍ）・・・（１）
Ａ／Ｂ≧０．５（分）・・・（２）
（上記式において、Ａは延伸間距離（ｍ）を表わし、Ｂは延伸後のフィルム速度（ｍ／分）を表わす。）
【選択図】なし

Description

本発明は、液晶ディスプレイ装置に用いられる偏光フィルムの製造法に関する。

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（ＬＣＤ）の基本的な構成要素をなしている。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、ノートパソコン、液晶モニター、液晶カラープロジェクター、液晶テレビ、車載用ナビゲーションシステム、パーソナルホンおよび屋内外で用いられる計測機器などへと広範囲の広がりをみせている。ＬＣＤの適用分野の中でも、特に液晶モニター、液晶テレビなどは、高輝度のバックライトを使用することが多いため、偏光板にも従来品以上に高い偏光性能が求められるようになっている。
偏光板は、一般にポリビニルアルコール系フィルム（以下、ポリビニルアルコールを「ＰＶＡ」、ポリビニルアルコール系フィルムを「ＰＶＡフィルム」と略記することがある）を縦方向に一軸延伸し、ヨウ素や二色性染料を用いて染色するか、または染色して縦方向に一軸延伸した後、ホウ素化合物で固定処理を行うことにより（場合によっては、染色と固定処理が同時に行われることがある）得られる偏光フィルムに、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。
液晶モニターや液晶テレビなどの画面が大型化するのに伴って、従来よりも広幅の偏光フィルムが要求されるようになってきている。広幅の偏光フィルムを製造するには、これに見合った広幅のＰＶＡフィルムを原料に用いる必要があるが、その場合に、製造装置や製造条件は従来と同じにして、ＰＶＡフィルムの幅を広くするだけでは、ＰＶＡフィルムの幅を広くしない場合よりも、かえって得られる偏光フィルムの偏光性能が低下するという問題があった。

一方、液晶モニターおよび液晶テレビは、コントラストがより向上したものが求められるようになってきており、その要求に応えるために、従来よりも高い偏光性能を有する偏光フィルムが求められるようになってきている。しかし、前述のとおり、液晶モニターおよび液晶テレビの画面の大型化に対応して、従来よりも広幅の偏光フィルムを製造しようとすると、偏光フィルムの偏光性能が低下するので、液晶モニターおよび液晶テレビのコントラストを向上させるという要求には応えることができないことになる。
偏光フィルムの偏光性能を向上させる試みとして、ＰＶＡフィルムを一軸延伸する際の延伸条件を制御するという方法が提案されている。その方法として、例えば、ＰＶＡ、二色性物質および溶媒の混合物からキャスト法又は押出法により製膜されたＰＶＡフィルムを、未延伸フィルムの幅（ｃ_０）と延伸ギャップ（ｌ）の比（ｃ_０／ｌ）が３以下の条件で乾熱法により延伸する方法（特許文献１および特許文献２）、ＰＶＡフィルムをホウ酸水溶液中で延伸間距離（ａ_１）とフィルム幅（ｃ_１）の比（ａ_１／ｃ_１）が３以上の条件で延伸する方法（特許文献３）、ＰＶＡフィルムをホウ酸水溶液中で延伸後のフィルム幅が延伸前のフィルム幅の６０％以下になるようにして延伸する方法（特許文献４）などの方法が知られている。
しかしながら、これらの方法によっても、広幅のＰＶＡフィルムを用いたのでは、良好な偏光性能を有する偏光フィルムを製造することはできず、液晶ディスプレイの大型化には十分対応することができないのが現状である。

この発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開平６−５１１２３号公報米国特許第５，３２６，５０７号明細書特開平６−３３７３１１号公報特開平８−３２７８２３号公報

本発明の目的は、広幅のポリビニルアルコールフィルムを用いた場合でも、これを一軸延伸することにより、良好な偏光性能を有する偏光フィルムの製造法を提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、幅が２ｍ以上のポリビニルアルコールフィルムを一軸延伸して連続的に偏光フィルムを製造するにあたり、延伸間距離、および延伸間距離とフィルムの延伸速度を特定の範囲に制御しながら、ポリビニルアルコールフィルムを一軸延伸することにより、従来よりも偏光性能が高い偏光フィルムが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、幅が２ｍ以上のポリビニルアルコールフィルムをホウ酸水溶液中で一軸延伸する工程を含む連続的な偏光フィルムの製造において、ポリビニルアルコールフィルムを下記式（１）式および（２）が満足される条件で一軸延伸することを特徴とする偏光フィルムの製造法を提供する。
Ａ≧５（ｍ）・・・（１）
Ａ／Ｂ≧０．５（分）・・・（２）
（上記式において、Ａは延伸間距離（ｍ）を表わし、Ｂは延伸後のフィルム速度（ｍ／分）を表わす。）
また、本発明の方法による偏光フィルムの製造において、延伸間距離（Ａ）と延伸後のフィルム幅（Ｃ）の比（Ａ／Ｃ）を５以上にすることにより、得られる偏光フィルムの偏光性能が一層向上する。

本発明の方法によれば、広幅のポリビニルアルコールフィルムを用いた場合でも、偏光性能が良好な偏光フィルムを製造することができる。得られた偏光フィルムは、大型の液晶ディスプレイの部品として用いられる偏光板の材料として有用である。

本発明の方法において、偏光フィルムは、幅が２ｍ以上のＰＶＡフィルムを原料として用い、これを特定の条件下で一軸延伸することにより製造される。幅が２ｍ以上のＰＶＡフィルムを、通常の方法で一軸延伸したとしても、このようにして得られる広幅の偏光フィルムは、それよりも幅が狭い偏光フィルムよりも偏光性能が低く、これに対し、本発明の方法によれば、幅が２ｍ以上のＰＶＡフィルムを用いた場合でも、偏光性能が著しく向上した偏光フィルムを製造することができる。

本発明の方法において、偏光フィルムは連続的に製造される。ここで、偏光フィルムを連続的に製造するとは、原料ＰＶＡフィルムを用い、染色、一軸延伸などの複数の工程を経て連続的に偏光フィルムを製造することを意味する。原料ＰＶＡフィルムはロール状に巻き取られた状態で保管されることが多く、これと同様に、偏光フィルムもＴＡＣ等の保護膜を貼り合わせた後、ロール状に巻き取られた状態で保管されることが多い。このことから、本発明の方法は、ロール状に巻き取られたＰＶＡフィルムから連続的に偏光フィルムを製造し、その製造された偏光フィルムをロール状に巻き取りながら実施するのが有利である。

本発明方法による偏光フィルムの製造において、ＰＶＡフィルムの一軸延伸には、低速で回転する駆動ロールと高速で回転する駆動ロールを用いることができ、この場合、ＰＶＡフィルムを引き取る速度は、ニップロールを用いるなどして調整される。ニップロールを用いた場合、駆動ロールの速度とＰＶＡフィルムの移動速度は一致するので、ＰＶＡフィルムの一軸延伸は、低速で回転する駆動ロールと高速で回転する駆動ロールの速度差を利用して行われる。

本発明の方法において、ＰＶＡフィルムを一軸延伸する際の延伸間距離（Ａ）は５ｍ以上であることが必要であり、好ましくは８ｍ以上であり、さらに好ましくは１０ｍ以上であり、特に好ましくは１５ｍ以上である。延伸間距離が大きくなるほど、得られる偏光フィルムの偏光性能が向上することから好ましい。しかし、延伸間距離が大きくなりすぎると、フィルムがカール（curl）するなどして、端部が折れ曲がることがあり、フィルムの幅方向に均一な張力を与えることが困難になるため、延伸間距離は３０ｍを超えないのがよい。ここで、延伸間距離とは、ＰＶＡフィルムの延伸に用いられる、低速で回転する駆動ロールから、これよりも２倍以上の速度で回転する駆動ロールにいたるフィルムの長さのことである。

本発明方法による偏光フィルムの製造において、延伸間距離（Ａ）と延伸後のフィルム速度（Ｂ）の比（Ａ／Ｂ）は０．５分以上であることが必要であり、１．０分以上が好ましく、１．２分以上がさらに好ましい。Ａ／Ｂが０．５分よりも小さいと、偏光フィルムの偏光性能が低下し、実用上好ましくない。Ａ／Ｂが大きいほど、偏光フィルムの偏光性能が向上することから好ましい。Ａ／Ｂの上限は、一軸延伸の際に用いられるホウ酸水溶液のホウ酸濃度、および延伸温度などの種々の条件によって変化するため、これを一律に規定することはできないが、Ａ／Ｂがいたずらに大きくなると、偏光フィルムの偏光性能が低下する傾向があるので、３分を超えないのがよい。
なお、本発明において、延伸後のフィルム速度（Ｂ）とは、ＰＶＡフィルムの延伸に用いられる高速で回転する駆動ロールをフィルムが通過するときの速度（ｍ／分）である。

本発明方法による偏光フィルムの製造において、延伸間距離（Ａ）と延伸後のフィルム幅（Ｃ）の比（Ａ／Ｃ）は５以上であることが好ましく、７以上であることがさらに好ましい。Ａ／Ｃが大きいほど偏光フィルムの偏光性能が向上するが、この値が大きすぎると、延伸後のフィルムの端部の厚みが大きくなりすぎて、偏光フィルムの収率が低下するため、Ａ／Ｃの上限は概ね２０である。
なお、本発明において、延伸後のフィルム幅（Ｃ）とは、ＰＶＡフィルムの延伸に用いられる高速で回転する駆動ロールをフィルムが通過するときの幅（ｍ）である。

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の水酸基の一部をホルマリン、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。
前記した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挙げられる。

変性ＰＶＡの製造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れるもので、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。

ＰＶＡのけん化度は、偏光フィルム並びに該偏光フィルムから製造される偏光板の偏光性能および耐久性の点から、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、９９．５モル％以上が最も好ましい。
ＰＶＡのけん化度とは、けん化により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ている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することができる。

ＰＶＡの重合度は、偏光フィルムおよび偏光板の偏光性能と耐久性の点から、１０００以上が好ましく、１５００以上がさらに好ましく、２０００以上が特に好ましい。ＰＶＡの重合度の上限としては８０００が好ましく、６０００がより好ましい。
ＰＶＡの重合度は、ＪＩＳＫ６７２６に準じて測定することができる。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ることができる。

以上に述べたＰＶＡを使用してＰＶＡフィルムを製造する方法としては、含水ＰＶＡを溶融押出法により製膜する方法の他に、例えば、ＰＶＡを溶剤に溶解したＰＶＡ溶液を使用して、流延製膜法、湿式製膜法（貧溶媒中に吐出する方法）、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を得る観点から好ましい。

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。これらの中でも、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。

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の濃度は、ＰＶＡの重合度によっても変化するが、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の濃度が７０重量％よりも高いと、ＰＶＡ溶液または含水ＰＶＡの粘度が高くなり過ぎて、フィルムの原液を調製する際に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傾向がある。また、ＰＶＡの濃度が２０％よりも低いと、ＰＶＡ溶液または含水ＰＶＡの粘度が低くなり過ぎて、目的とする厚みを有するＰＶＡフィルムを製造するのが困難になる傾向がある。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。

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、延伸性の向上効果の点から、ジグリセリン、エチレングリコールまたはグリセリンが好適に使用される。
多価アルコールの添加量としては、ＰＶＡ１００重量部に対して１〜３０重量部が好ましく、３〜２５重量部がさらに好ましく、５〜２０重量部が最も好ましい。多価アルコールの添加量が１重量部よりも少ないと、ＰＶＡフィルムの染色性や延伸性が低下する場合があり、３０重量部よりも多いと、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。

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、例えば、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、例えば、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。
界面活性剤の添加量としては、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。界面活性剤の添加量が０．０１重量部よりも少ないと、界面活性剤を添加したことによる製膜性および剥離性の向上効果が現れにくく、１重量部よりも多いと、界面活性剤がＰＶＡフィルムの表面に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。

本発明方法による偏光フィルムの製造において、幅が２ｍ以上のＰＶＡフィルムを用いることが重要であり、２．３ｍ以上が好ましく、２．６ｍ以上がより好ましく、３ｍ以上がさらに好ましい。ＰＶＡフィルムの幅が２ｍより小さい場合には、ＰＶＡフィルムを一軸延伸する際にネックイン（neck-in）の影響をフィルムの中央部付近にまで受けやすくなり、光学性能が均一で幅広の偏光フィルムを得ることができなくなる。また、ＰＶＡフィルムの幅が６ｍを超えると、ＰＶＡフィルムを均一に一軸延伸するのが困難になる場合があるので、フィルム幅は６ｍ以下が好ましく、５ｍ以下がより好ましい。

ＰＶＡフィルムの厚みは１０〜１００μｍが好ましく、２０〜８０μｍがより好ましい。ＰＶＡフィルムの厚みが１０μｍより小さいと、フィルムの強度が低すぎて、均一な延伸を行いにくく、偏光フィルムに色斑が発生しやすい。ＰＶＡフィルムの厚みが１００μｍを超えると、ＰＶＡフィルムを一軸延伸した際に、端部のネックインによりフィルムの厚みに変動が生じ易くなり、偏光フィルムの色斑が強調されやすくなるので、好ましくない。

本発明の方法は、例えば、ＰＶＡフィルムに、膨潤、染色、ホウ酸水溶液中での一軸延伸、ホウ酸またはヨウ化カリウム水溶液中での固定処理、乾燥処理などの操作を施し、さらに必要に応じて熱処理を施すなどして実施することができる。本発明の方法において、ＰＶＡフィルムの一軸延伸は１段で行っても、あるいは多段階に分けて行ってもよい。ＰＶＡフィルムの一軸延伸を多段階に分けて実施する場合、そのうちの少なくとも１つの段階において実施される一軸延伸は、前記式（１）および（２）を満足する必要がある。

ＰＶＡフィルムの染色は、一軸延伸前、一軸延伸時、一軸延伸後のいずれの操作段階においても実施が可能であるが、偏光フィルムの偏光性能の点から、一軸延伸前に行われるのが望ましい。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挙げられ、これらは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。ＰＶＡフィルムの染色は、通常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が、ＰＶＡフィルムの製造に用いられる製膜原液に染料を混合するなどの方法によってもよい。

本発明の方法にしたがうＰＶＡフィルムの一軸延伸は、ホウ酸を含む水溶液などの温水中（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）で行うことが必要である。延伸温度について特に制限はなく、３０〜９０℃が好適である。また、一軸延伸の延伸倍率（一軸延伸を多段階に分けて行う場合には、合計の延伸倍率）は、偏光フィルムの偏光性能および該偏光フィルムから製造される偏光板の偏光性能の点から、４倍以上が好ましく、５倍以上が特に好ましい。延伸倍率について厳密な意味での上限はないが、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。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。

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、ＰＶＡフィルムに対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、固定処理浴には、必要に応じて、ヨウ素化合物が添加されていてもよい。
固定処理された偏光フィルムは、乾燥処理に付される。乾燥処理は、３０〜１５０℃で行われるのが好ましく、５０〜１５０℃で行われるのがより好ましい。

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にして使用される。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、偏光フィルムと保護フィルムを貼り合わせるための接着剤としては、ポリビニルアルコール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、中でもポリビニルアルコール系の接着剤が好適である。

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被覆した後、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。偏光板をガラス基板に貼り合わせる際に、位相差フィルム、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。

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は以下の方法により測定した。
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、ＪＩＳＺ８７０１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（Ｔ）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（Ｖ）を求めた。さらに、下式にしたがって、２色性比（Ｒｄ）を求めた。
Ｒｄ＝ｌｏｇ（Ｔ−Ｔ×Ｖ）／ｌｏｇ（Ｔ＋Ｔ×Ｖ）

けん化度９９．９５モル％、重合度２４００のポリビニルアルコールからなる、ロール状に巻き取られたポリビニルアルコールフィルム（グリセリン含有量１２％、厚み７５μｍ、幅３．５ｍ、全長２５００ｍ）を予備膨潤、染色、一軸延伸、固定処理、乾燥、および熱処理の順番で連続的に処理して、偏光フィルムを製造した。なお、偏光フィルムの製造は、ロール状に巻き取りながら連続的に行った。すなわち、前記ポリビニルアルコールフィルムを３０℃の水中に３０秒間浸して予備膨潤し、ヨウ素／ヨウ化カリウムの濃度比が１／１００の３５℃の水溶液中に３分間浸した。続いて、ポリビニルアルコールフィルムをホウ酸濃度４％の５０℃の水溶液中で、延伸間距離（Ａ）を１５ｍにして縦方向に６倍に一軸延伸した。一軸延伸後のフィルム速度（Ｂ）は１０ｍ／分、延伸後のフィルム幅（Ｃ）は１．５ｍ、幅方向の中央部における厚みは２９μｍであった。このフィルムをヨウ化カリウム濃度７０ｇ／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、４０℃の温風で乾燥し、さらに１００℃で熱処理を行った。延伸間距離（Ａ）／延伸後フィルム速度（Ｂ）は１．５分であり、延伸間距離（Ａ）／延伸後フィルム幅（Ｃ）は１０であった。
得られた偏光フィルムは透過率が４３．５％であり、偏光度が９９．９９％であり、２色性比が７２であり、偏光性能は非常に良好であった。

けん化度９９．９５モル％、重合度２４００のポリビニルアルコールからなる、ロール状に巻き取られたポリビニルアルコールフィルム（グリセリン含有量１２％、厚み７５μｍ、幅３ｍ、全長２５００ｍ）を予備膨潤、染色、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、偏光フィルムを製造した。なお、偏光フィルムの製造は、ロール状に巻き取りながら連続的に行った。すなわち、前記ポリビニルアルコールフィルムを３０℃の水中に３０秒間浸して予備膨潤し、ヨウ素／ヨウ化カリウムの濃度比が１／１００の３５℃の水溶液中に３分間浸した。続いて、ポリビニルアルコールフィルムをホウ酸濃度４％の５０℃の水溶液中で、延伸間距離（Ａ）を１０ｍにして縦方向に５．５倍に一軸延伸した。一軸延伸後のフィルム速度（Ｂ）は８．３ｍ／分、延伸後のフィルム幅（Ｃ）は１．５ｍ、幅方向の中央部における厚みは２７μｍであった。このフィルムをヨウ化カリウム濃度６０ｇ／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、４０℃の温風で乾燥し、さらに１００℃で熱処理を行った。延伸間距離（Ａ）／延伸後フィルム速度（Ｂ）は１．２分であり、延伸間距離（Ａ）／延伸後フィルム幅（Ｃ）は６．７であった。
得られた偏光フィルムは透過率が４３．５％であり、偏光度が９９．９８％であり、２色性比が６７であり、偏光性能は良好であった。

けん化度９９．９５モル％、重合度２４００のポリビニルアルコールからなる、ロール状に巻き取られたポリビニルアルコールフィルム（グリセリン含有量１２％、厚み７５μｍ、幅３ｍ、全長２５００ｍ）を予備膨潤、染色、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、偏光フィルムを製造した。なお、偏光フィルムの製造は、ロール状に巻き取りながら連続的に行った。すなわち、前記ポリビニルアルコールフィルムを３０℃の水中に３０秒間浸して予備膨潤し、ヨウ素／ヨウ化カリウムの濃度比が１／１００の３５℃の水溶液中に３分間浸した。続いて、ポリビニルアルコールフィルムをホウ酸濃度４％の５０℃の水溶液中で、延伸間距離（Ａ）を８ｍにして縦方向に５．５倍に一軸延伸した。一軸延伸後のフィルム速度（Ｂ）は８ｍ／分、延伸後のフィルム幅（Ｃ）は１．５ｍ、幅方向の中央部における厚みは２７μｍであった。このフィルムをヨウ化カリウム濃度５０ｇ／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、４０℃の温風で乾燥し、さらに１００℃で熱処理を行った。延伸間距離（Ａ）／延伸後フィルム速度（Ｂ）は１．０分であり、延伸間距離（Ａ）／延伸後フィルム幅（Ｃ）は５．３であった。
得られた偏光フィルムは透過率が４３．５％であり、偏光度が９９．９７％であり、２色性比が６４であり、偏光性能は良好であった。

けん化度９９．９５モル％、重合度２４００のポリビニルアルコールからなる、ロール状に巻き取られたポリビニルアルコールフィルム（グリセリン含有量１２％、厚み７５μｍ、幅３ｍ、全長２５００ｍ）を予備膨潤、染色、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、偏光フィルムを製造した。なお、偏光フィルムの製造は、ロール状に巻き取りながら連続的に行った。すなわち、前記ポリビニルアルコールフィルムを３０℃の水中に３０秒間浸して予備膨潤し、ヨウ素／ヨウ化カリウムの濃度比が１／１００の３５℃の水溶液中に３分間浸した。続いて、ポリビニルアルコールフィルムをホウ酸濃度２％の５５℃の水溶液中で、延伸間距離（Ａ）を８ｍにして縦方向に５．５倍に一軸延伸した。一軸延伸後のフィルム速度（Ｂ）は８ｍ／分、延伸後のフィルム幅（Ｃ）は２ｍ、幅方向の中央部における厚みは２０μｍであった。このフィルムをヨウ化カリウム濃度５０ｇ／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、４０℃の温風で乾燥し、さらに１００℃で熱処理を行った。延伸間距離（Ａ）／延伸後フィルム速度（Ｂ）は１．０分であり、延伸間距離（Ａ）／延伸後フィルム幅（Ｃ）は４であった。
得られた偏光フィルムは透過率が４３．５％であり、偏光度が９９．９％であり、２色性比が５５であり、偏光性能は良好であった。
比較例１

けん化度９９．９５モル％、重合度２４００のポリビニルアルコールからなる、ロール状に巻き取られたポリビニルアルコールフィルム（グリセリン含有量１２％、厚み７５μｍ、幅３ｍ、全長２５００ｍ）を予備膨潤、染色、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、偏光フィルムを製造した。なお、偏光フィルムの製造は、ロール状に巻き取りながら連続的に行った。すなわち、前記ポリビニルアルコールフィルムを３０℃の水中に３０秒間浸して予備膨潤し、ヨウ素／ヨウ化カリウムの濃度比が１／１００の３５℃の水溶液中に３分間浸した。続いて、ポリビニルアルコールフィルムをホウ酸濃度４％の５０℃の水溶液中で、延伸間距離（Ａ）を１５ｍにして縦方向に６倍に一軸延伸した。一軸延伸後のフィルム速度（Ｂ）は３８ｍ／分、延伸後のフィルム幅（Ｃ）は１．２ｍ、幅方向の中央部における厚みは３１μｍであった。このフィルムを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、４０℃の温風で乾燥し、さらに１００℃で熱処理を行った。延伸間距離（Ａ）／延伸後フィルム速度（Ｂ）は０．４であり、延伸間距離（Ａ）／延伸後フィルム幅（Ｃ）は１２．５であった。
得られた偏光フィルムは透過率が４３．５％であり、偏光度が９９．８％であり、２色性比が５０であり、偏光性能はテレビ用途などの液晶ディスプレイ用としては不十分なレベルであった。
比較例２

けん化度９９．９５モル％、重合度２４００のポリビニルアルコールからなる、ロール状に巻き取られたポリビニルアルコールフィルム（グリセリン含有量１２％、厚み７５μｍ、幅３ｍ、全長２５００ｍ）を予備膨潤、染色、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、偏光フィルムを製造した。なお、偏光フィルムの製造は、ロール状に巻き取りながら連続的に行った。すなわち、前記ポリビニルアルコールフィルムを３０℃の水中に３０秒間浸して予備膨潤し、ヨウ素／ヨウ化カリウムの濃度比が１／１００の３５℃の水溶液中に３分間浸した。続いて、ポリビニルアルコールフィルムをホウ酸濃度４％の５０℃の水溶液中で、延伸間距離（Ａ）を４ｍにして縦方向に５．５倍に一軸延伸した。一軸延伸後のフィルム速度（Ｂ）は２．７ｍ／分、延伸後のフィルム幅（Ｃ）は１．５ｍ、幅方向の中央部における厚みは２７μｍであった。このフィルムを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、４０℃の温風で乾燥し、さらに１００℃で熱処理を行った。延伸間距離（Ａ）／延伸後フィルム速度（Ｂ）は１．５であり、延伸間距離（Ａ）／延伸後フィルム幅（Ｃ）は２．７であった。
得られた偏光フィルムは透過率が４３．５％であり、偏光度が９９．７％であり、２色性比が４７．２であり、偏光性能はテレビ用途などの液晶ディスプレイ用としては不十分なレベルであった。

Claims

幅が２ｍ以上のポリビニルアルコールフィルムをホウ酸水溶液中で一軸延伸する工程を含む連続的な偏光フィルムの製造において、ポリビニルアルコールフィルムを下記式（１）および（２）が満足される条件で一軸延伸することを特徴とする偏光フィルムの製造法。
Ａ≧５（ｍ）・・・（１）
Ａ／Ｂ≧０．５（分）・・・（２）
（上記式において、Ａは延伸間距離（ｍ）を表わし、Ｂは延伸後のフィルム速度（ｍ／分）を表わす。）
延伸間距離（Ａ）と延伸後のフィルム幅（Ｃ）の比（Ａ／Ｃ）が５以上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。
延伸間距離（Ａ）と延伸後のフィルム速度（Ｂ）の比（Ａ／Ｂ）が１．０（分）以上であ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。
ホウ酸水溶液の温度が３０〜９０℃であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載の偏光フィルムの製造法。
ポリビニルアルコールフィルムの延伸倍率が４倍以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載の偏光フィルムの製造法。
ポリビニルアルコールフィルムの延伸倍率が５倍以上であることを特徴とする請求項１〜５記載のいずれか１項に記載の偏光フィルムの製造法。
ポリビニルアルコールフィルムを膨潤する工程、染色する工程、ホウ酸水溶液中で一軸延伸する工程、固定処理する工程、および乾燥処理する工程を経て、偏光フィルムを製造することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の偏光フィルムの製造法。