JP2016027386A - 偏光フィルムの製造方法及び偏光フィルム、偏光板 - Google Patents

Abstract

【課題】 偏光フィルムの製造において、より簡便で効率的に異物を除去することができ、欠点のない偏光フィルム、更に光学特性に優れた偏光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フィルムを、ヨウ素染色してホウ素化合物処理を行い、偏光フィルムを製造するにあたり、ホウ素化合物処理中にシュウ酸塩を含有させることを特徴とする偏光フィルムの製造方法。【選択図】 なし

Description

本発明は、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と略記する。）を用いた偏光フィルムの製造方法に関し、更に詳しくは、偏光フィルムの欠点がなく、偏光性能（偏光度、単体透過率）に優れた偏光フィルムの製造方法に関するものである。

近年、卓上電子計算機、電子時計、自動車や機械類の計器類、テレビ、ノートパソコン、携帯電話等に液晶表示装置が用いられ、それに伴い偏光板の需要も増大している。
かかる偏光板は、一般に偏光能を有する偏光フィルムの両面あるいは片面に接着剤層を介して保護フィルムが接着されて構成されている。現在、知られている代表的なＰＶＡ系偏光フィルムには、ＰＶＡ系フィルムにヨウ素を染色・吸着させたものや有機染料を染色・吸着させたものが挙げられるが、中でもヨウ素を染色・吸着させた偏光フィルムは、偏光性能が特に優れる点から好ましく用いられる。

このように、ＰＶＡ系フィルムにヨウ素や有機染料などの二色性の材料を染色・吸着させた偏光フィルムは、ＰＶＡ系樹脂の水溶液を製膜し、得られるＰＶＡ系フィルムに対して、染色処理、耐久化のためのホウ素化合物処理及び一軸延伸処理を施してなるものであり、好ましくは染色処理後、ホウ素化合物処理を行いながら一軸延伸を行ってなるものであり、また、保護フィルムとしては、酢酸セルロース系フィルムが光学的透明性、無配向性等に優れているため汎用されている。

上記の偏光フィルムのうち、ヨウ素を染色・吸着させたヨウ素系偏光フィルムは、染料系偏光フィルムに比べて、高透過率及び高偏光度が得られるという点から、ヨウ素系偏光フィルムが広く用いられている。

このようなヨウ素系偏光フィルムの製造に際し、染色処理後のホウ素化合物処理中において、ホウ素化合物処理液に、溶解したＰＶＡやホウ素化合物により架橋されたＰＶＡからなる異物が発生してしまうことがある。具体的には、染色槽からホウ素化合物処理槽に持ち込まれるヨウ素や溶出されたＰＶＡがホウ素化合物処理槽中のホウ酸、ヨウ化カリウムと共に冷却され会合することにより、異物、即ち、ポリヨードイオン・ＰＶＡ錯体が生成すると考えられる。
かかる異物は、偏光フィルムに付着し、欠点となって偏光フィルムの品質を低下させてしまい、歩留まりも低下するという問題点がある。

そこで、上記のようなＰＶＡに起因する異物を除去する方法として、架橋剤及びヨウ化物を含有する処理液中にポリビニルアルコールフィルムを浸漬して、所定の処理をする工程を含む偏光フィルムの製造方法であって、前記処理は、前記処理液を活性炭に接触させることにより処理液中のポリビニルアルコールフィルムを吸着除去しながら行う偏光フィルムの製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、ＰＶＡ系フィルムにヨウ素が吸着配向された偏光子であって、かかる偏光子は、少なくとも一つの還元剤を含有する処理浴による処理が施され、該偏光子は還元剤の酸化体を含有し、還元剤及びその酸化体の含有量が所定量である偏光子が提案されている（例えば、特許文献２参照。）

特開２００８−２９２９３５号公報 特開２０１３−１５６６２１号公報

しかしながら、特許文献１の開示技術では、ＰＶＡに起因する異物をある程度除去できるものの、吸着平衡の限界からまだまだ不充分であり、原理的に吸着量と共に除去効率も低下することとなり、まだまだ満足のいくものではなかった。

また、特許文献２の開示技術では、染色処理槽からホウ酸処理槽に持ち込まれるヨウ素を還元させるために、アスコルビン酸、エリソルビン酸、チオ硫酸、亜硫酸及びこれらの塩等の還元剤が用いられているが、これらはその反応性が高いがゆえに、偏光フィルム中の錯体内のヨウ素まで還元し錯体を破壊してしまい、そのため特許文献２では低濃度かつ非常に狭い濃度範囲で使用しなければならないという制約を設けている。更に、還元剤として作用した後もその酸化体であるテトラチオン酸ナトリウムやデヒドロアスコルビン酸が残留、蓄積され偏光フィルム中に存在してしまうことになり、欠点となって偏光フィルムの品質を低下させてしまうものである。

そこで、本発明ではこのような背景下において、偏光フィルムの製造において、より簡便で効率的に異物を除去することができ、欠点のない偏光フィルム、更に光学特性に優れた偏光フィルムの製造方法を提供することを目的とするものである。

しかるに、本発明者はかかる事情に鑑みて鋭意検討した結果、ＰＶＡ系フィルムを、ヨウ素染色してホウ素化合物処理を行い、偏光フィルムを製造するにあたり、ホウ素化合物処理中にシュウ酸塩を含有させることより、ホウ素処理液中に存在するＰＶＡに起因する異物の構成要素の一つであるヨウ素は還元除去するが、染色延伸フィルム中のポリヨードイオン・ＰＶＡ錯体を構成するヨウ素までは還元しないといった選択的反応機構を達成させることができ、そのため、欠点のない、更に光学特性に優れた偏光フィルムが製造できることを見出し、本発明を完成した。

即ち、本発明の要旨は、ポリビニルアルコール系フィルムを、ヨウ素染色してホウ素化合物処理を行い、偏光フィルムを製造するにあたり、ホウ素化合物処理中にシュウ酸塩を含有させる偏光フィルムの製造方法に関するものである。

また、本発明においては、前記偏光フィルムの製造方法により得られてなる偏光フィルム、更には偏光板も提供するものである。

ここで、本発明においては、還元剤としてシュウ酸塩を用いたが、シュウ酸塩は還元剤としては穏やかなものであり、特許文献２で用いられているような還元剤も含め、どのような還元剤でも良いというわけではなく、選択的反応機構を有するものとして特にシュウ酸塩が重要であることを見出したものである

本発明では、ＰＶＡ系フィルムを、ヨウ素染色してホウ素化合物処理を行い、偏光フィルムを製造するにあたり、ホウ素化合物処理中にシュウ酸塩を含有させることにより、より簡便で効率的に異物を除去することができ、欠点のない偏光フィルム、更に光学特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、得られた偏光フィルムは、高品位が求められる液晶表示装置に使用する偏光フィルム、更には偏光板として有用である。

以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いるＰＶＡ系フィルムは、ＰＶＡ系樹脂を含有する樹脂水溶液を用いて流延製膜される。

ＰＶＡ系樹脂としては、通常、未変性のＰＶＡ系樹脂、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。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。

また、ＰＶＡ系樹脂として、側鎖に１，２−ジオール結合を有するＰＶＡ系樹脂を用いることもできる。かかる側鎖に１，２−ジオール結合を有するＰＶＡ系樹脂は、例えば、（ｉ）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、（ｉｉ）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、（ｉｉｉ）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、（ｉｖ）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。

本発明で用いるＰＶＡ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ＰＶＡ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は、残存酢酸ビニルの加水分解に要するアルカリ消費量で分析することにより得られる。

更に、かかるＰＶＡ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製時の延伸性が低下する傾向にあり、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、本発明における水溶液粘度は、ヘプラー粘度計における鋼球の落下秒数を計測することにより測定される。

本発明に用いるＰＶＡ系樹脂として、上記ＰＶＡ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。

本発明で用いるＰＶＡ系樹脂水溶液には、必要に応じてグリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール等、一般的に使用される可塑剤の一種又は二種以上をＰＶＡ系樹脂に対して３０重量％以下、好ましくは３〜２５重量％、更に好ましくは５〜２０重量％含有させることもできる。該可塑剤が多すぎるとフィルム強度が低下する傾向がある。

また、更に好ましくはフィルムの製膜時の基材（ロールやベルト等）からの剥離性を向上させるために、各種界面活性剤の一種又は二種以上をＰＶＡ系樹脂に対して５重量％以下、好ましくは０．００１〜３重量％、更に好ましくは０．００１〜２重量％含有させる。該界面活性剤が多すぎるとフィルムの表面の外観不良やフィルム同士のブロッキングが起こる傾向がある。

上記ＰＶＡ系樹脂水溶液は、水に溶解したものであるが、溶媒として、水の他に、例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチルピロリドン、グリセリン、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等の多価アルコール、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等のアミン類及びこれらの混合物を併用することもできる。
ＰＶＡ系樹脂水溶液中のＰＶＡ系樹脂の濃度は、通常５〜５０重量％、好ましくは２０〜４０重量％である。

本発明において、偏光フィルムの製造法としては、ＰＶＡ系樹脂水溶液を調製し、該水溶液をＴ型スリットダイより、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て製膜し乾燥することで原反フィルムを製造し、その後、該原反フィルムに、染色処理、ホウ素化合物処理、一軸延伸処理を施して、偏光性能を付与し、偏光フィルムとする方法が一般的である。

上記のドラム型ロールの材質としては、通常ステンレスが好適に用いられ、かかるロール表面は傷つき防止のため金属メッキが施されていることが好ましい。金属メッキの種類としては、例えばクロムメッキ、ニッケルメッキ、亜鉛メッキ等が好適に用いられ、単独で又は２種以上の多層の組み合わせで使用することができ、特に表面平滑化の容易さやその耐久性の点から最表面がクロムメッキであることが好ましい。ドラムの表面は平滑性を保持することが望ましく、表面粗さが３Ｓ以下、特に０．５Ｓ以下が望ましい。

製膜時のドラム型ロールの温度は５０〜１２０℃が実用的であり、フィルムの含水率が５〜３０重量％程度に達した時点でロールから剥離する。続いて、単独又は多段ロールを用いて乾燥、好ましくは多段ロールを用いてフィルムの表裏面の交互乾燥が継続され、乾燥した後に、未延伸のＰＶＡ系フィルムが形成される。

必要に応じて、乾燥後、熱処理や調湿が行われ、芯管にロール状態に巻き取られてＰＶＡ系フィルムが得られる。得られるＰＶＡ系フィルムの膜厚としては、１０〜１００μｍが好ましく、更には２０〜９０μｍ、特に好ましくは３０〜８０μｍで、膜厚が薄すぎると延伸が難しくなる傾向があり、厚すぎると膜厚精度が低下する傾向がある。

フィルムの幅は、通常、５０ｃｍ〜６ｍであるが、近時の市場の要求が強い幅広フィルムの場合、２ｍ以上、好ましくは２．５ｍ以上、特に好ましくは３ｍ以上、殊に好ましくは４ｍ以上が有用である。フィルムの長さも通常、１０００ｍ〜３００００ｍ、好ましくは５０００ｍ〜２００００ｍである。

次に、ＰＶＡ系フィルムを用いた偏光フィルムの製造方法について説明する。
本発明においては、ＰＶＡ系フィルムに、染色処理、ホウ素化合物処理、一軸延伸処理を施して、偏光性能を付与し、偏光フィルムとなるが、好ましくは、ＰＶＡ系フィルムを少なくとも水洗処理、ヨウ素染色処理、ホウ素化合物処理の順に通過させて偏光フィルムを製造する。このとき、少なくともホウ素化合物処理中で一軸延伸することがポリヨードイオン・ＰＶＡ錯体の生成と高い配向性の達成による優れた光学特性発現の点で好ましい。

また、水洗処理とヨウ素染色処理の間に、ＰＶＡ系フィルムを膨潤させる膨潤処理を設けることもＰＶＡ系フィルムの過度の膨潤によるシワ発生を防止する点で好ましい。

偏光フィルムの製造方法としては、上記のＰＶＡ系フィルムを、例えば、水洗した後（必要に応じて更に膨潤させた後）、（１）延伸してヨウ素染色液に浸漬し染色する、又は（２）延伸と染色を同時に行う、又は（３）ヨウ素染色液により染色して延伸を行う、の（１）〜（３）のいずれかの処理を行い、その後、ホウ素化合物により耐久化処理する方法が挙げられる。又、水洗処理や膨潤処理中に延伸したり、染色した後ホウ素化合物の溶液中で延伸する方法等もあり、適宜選択して用いることができるが、特には、少なくとも染色処理中及び／又はホウ素化合物処理中で延伸を行うことが光学性能の向上の点で好ましく、更には、ホウ素化合物処理中で延伸を行うことが好ましい。更に必要に応じていずれかの工程を二回またはそれ以上行ってもよい。

水洗処理では、１５〜４０℃程度の水を用いてＰＶＡ系フィルムを洗浄することが好ましく、また、膨潤処理では、水または少量のホウ酸等の架橋剤を含有させた２０〜４０℃程度の水浴中で処理し、ＰＶＡ系フィルムを膨潤させることが好ましい。

次に、ヨウ素染色処理中のヨウ素染色液は、通常ヨウ素−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１０〜１００ｇ／ｌ、ヨウ化カリウム／ヨウ素の重量比は２０〜１００が適当である。ヨウ素染色液の温度は５〜５０℃が好ましい。水溶媒以外にも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。またホウ酸等の架橋剤が含まれていてもよい。接触手段としては浸漬、塗布、噴霧等の任意の手段が適用できる。

次に、ヨウ素染色処理されたＰＶＡ系フィルムは次いで耐久性向上のためホウ素化合物処理される。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又は水−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、液中には少量のヨウ化カリを共存させるのが実用上望ましい。

処理方法としては浸漬法が望ましいが、勿論塗布法、噴霧法も実施可能である。処理時の温度は４０〜７０℃程度、処理時間は１〜２０分程度が好ましく、また、該ホウ素化合物処理中に延伸操作を行うことが好ましい。

本発明において、延伸は湿式延伸または乾式延伸で、一軸方向に３〜１０倍、好ましくは３．５〜８倍延伸することが望ましい。特には、湿式延伸で行うことがより好ましい。この際、前記と直角方向にも若干の延伸（幅方向の収縮を防止する程度あるいはそれ以上の延伸）を行っても差し支えない。延伸時の温度条件は４０〜１７０℃から選ぶのが望ましい。更に、かかる延伸倍率は最終的に上記の範囲に設定されれば良く、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良い。

本発明においては、欠点のない、光学特性に優れた偏光フィルムを得るために、ＰＶＡ系フィルムをホウ素化合物処理するに際して、ホウ素化合物処理中にシュウ酸塩を含有させることを最大の特徴とするものである。

上記ホウ素化合物処理中にシュウ酸塩を含有させるに際しては、ホウ素化合物処理液中に、シュウ酸塩を配合しておくことが好ましく、その含有量としては、ホウ素化合物処理液に対して０．０２〜１０重量％が好ましく、０．０５〜５重量％がより好ましく、０．１〜２重量％が特に好ましく、０．２〜１重量％が最も好ましい。かかる含有量が少なすぎると、ヨウ素の還元除去性が低下しＰＶＡに起因する異物の除去性が低下する傾向があり、多すぎると、延伸処理後の偏光フィルム表面の付着液を洗浄する際の負荷が大きくなる傾向がある。

上記シュウ酸塩としては、例えば、シュウ酸カリウム、シュウ酸ナトリウム、シュウ酸リチウム、シュウ酸アンモニウム、シュウ酸カルシウム、シュウ酸マグネシウム等が挙げられるが、中でもホウ素化合物処理液への溶解の点でシュウ酸アルカリ金属塩が好ましく、特にはヨウ素還元後の生成ヨウ化物がホウ素化合物処理液の一成分と同じになる点でシュウ酸カリウムが好ましい。具体的には、ヨウ素とシュウ酸カリウムの反応は、次式の如くであり、酸化体の炭酸ガスは系外に出て、残るヨウ化カリウムはホウ素化合物処理槽液の構成成分であるので繰返し添加しても不要な成分は何も蓄積しないこととなり、かかる点からもシュウ酸カリウムが好適である。

（式１）
（ＣＯＯＫ）₂＋Ｉ₂ → ２ＣＯ₂＋２ＫＩ

本発明においては、上記シュウ酸塩をホウ素化合物処理中に含有させることにより、ＰＶＡに起因する異物を生成させる核となるヨウ素を還元除去することができ、そして、ポリヨードイオン・ＰＶＡ錯体の会合を阻止することとなり、欠点のない偏光フィルムを製造することができる。

かくして本発明の偏光フィルムが得られるのであるが、その片面又は両面に光学的に等方性の高分子フィルム又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。

かかる保護フィルムとしては、例えば、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。

又、かかる偏光フィルムには、薄膜化を目的として上記保護フィルムの代わりに、その片面又は両面にウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレア樹脂等の硬化性樹脂を塗布し、積層させることもできる。

更に、かかる偏光フィルム（又はその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したもの）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。該感圧性接着剤層としてはアクリル酸エステル、例えばアクリル酸ブチル、アクリル酸エチル、アクリル酸メチル、アクリル酸２−エチルヘキシル等とα−モノオレフィンカルボン酸、例えばアクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、メタクリル酸、クロトン酸等との共重合物（アクリルニトリル、酢酸ビニル、スチロールの如き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、ゴム系等でもよい。

又、更に偏光フィルム（または偏光板）の片面に各種機能層を設けることも可能であり、機能層としては、例えばアンチグレア層、ハードコート層、アンチリフレクション層、ハーフリフレクション層、反射層、蓄光層、拡散層、エレクトロルミネッセンス層、視野角拡大層、輝度向上層等が挙げられ、更に、各種２種以上の組み合わせをすることも可能で、例えばアンチグレア層とアンチリフレクション層、蓄光層と反射層、蓄光層とハーフリフレクション層、蓄光層と光拡散層、蓄光層とエレクトロルミネッセンス層、ハーフリフレクション層とエレクトロルミネッセンス層等の組み合わせが挙げられる。但し、これらに限定されることはない。

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。

偏光フィルムの製造において、ホウ素化合物処理中にシュウ酸塩を含有させることによる異物の除去性について、下記の通り評価を行った。

〔評価の基準液の調製〕
５日間連続運転した後のホウ素化合物処理槽内の処理液を室温で一夜放置したところ、黄褐色の液中に暗青色の沈殿が生じた。沈殿は極微細で撹拌により容易に分散、黄褐色がかった青緑色の液となった。
一見均一なこの液に、チオ硫酸ナトリウム５水和物を０．０１５％添加し室温下撹拌したところ無色透明になった。下記反応とするとヨウ素が０．００７６％存在していたと推定される。

（式２）
２Ｎａ₂Ｓ₂Ｏ₃＋Ｉ₂ → Ｎａ₂Ｓ₄Ｏ₆＋２ＮａＩ

〔評価１〕
前記青緑色のホウ素化合物処理槽内の処理液に、シュウ酸カリウム１水和物を０．１％添加し、８０℃、２時間加熱したところ無色透明となり、一夜放置後も着色や沈殿の生成はなかった。
この無色透明になったホウ素化合物処理槽内の処理液に偏光フィルムの小片を浸漬したところ、室温放置で小片に変化はおこらず、更に６０℃で５分間の加熱したところ小片はカールしたものの、小片の色相に変化はおこらなかった。
以上の結果より、上記ホウ素化合物処理槽内の処理液中に含まれていたヨウ素は、シュウ酸カリウムの添加により消失したことは明らかであり、偏光フィルムを浸漬させた際にも、異物の付着がおこらず、脱色もしないという本発明の作用効果を奏するものであることが確かめられた。

〔評価２〕
前記青緑色のホウ素化合物処理槽内の処理液に、シュウ酸カリウム１水和物を５．０％添加したところ、室温では変化がおこらず、６０℃で１時間加熱した際には無色透明液となり、一夜放置後も着色や沈殿の生成がおこらなかった。
この液に偏光フィルムの小片を浸漬したところ、６０℃で５分間加熱した後に小片はカールしたものの、小片の色相に変化は無く、更に１時間経過後も変化は無かった。
以上の結果より、ホウ素化合物処理槽内の処理液中に含まれていたヨウ素は、シュウ酸カリウムの添加により消失したことは明らかであり、偏光フィルムを浸漬させた際にも、異物の付着がおこらず、脱色もしないという本発明の作用効果を奏するものであることが確かめられた。

〔評価３〕
前記青緑色のホウ素化合物処理槽内の処理液に、チオ硫酸ナトリウム５水和物を０．１％添加したところ、処理液は室温下直ちに無色透明となった。
この液に偏光フィルムの小片を浸漬したところ、室温放置で小片は徐々に脱色し、一夜放置後には淡褐色透明となった。
この結果より、ホウ素化合物処理槽内の処理液中に含まれていたヨウ素はチオ硫酸ナトリウムの添加により消失したものの、その還元性が強いため、偏光フィルムを浸漬した場合には、偏光フィルム中のヨウ素までをも還元し、脱色してしまった。したがって、良好な光学特性を有する偏光フィルムを得ることができないものであった。

次いで、種々条件に設定したホウ素化合物処理漕を用いて偏光フィルムを製造し、その光学性能を評価した。

〔実施例１〕
〔ＰＶＡフィルムの製造方法〕
重量平均分子量１３５，０００、ケン化度９９．７モル％のポリビニルアルコール系樹脂１００部、可塑剤としてグリセリン１２部、界面活性剤としてポリオキシエチレンドデシルアミン０．１部を用いて、３０重量％濃度のポリビニルアルコール系樹脂水溶液（可塑剤、剥離剤も固形分として含む）を調製した後、Ｔ型スリットダイよりドラム型ロールで流延製膜し、乾燥、熱処理、調湿を行い含水率３重量％、幅３０００ｍｍ、厚み６０μｍのポリビニルアルコール系フィルムを作製した。

〔偏光フィルムの製造方法〕
まず、得られた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０．９ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウム４０ｇ／Ｌよりなる染色槽（３０℃）にて浸漬しつつ１．３倍に延伸した。
次いで、ホウ酸４０ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウム３０ｇ／Ｌの組成に調整し５日間連続運転した後のホウ素化合物処理槽内の処理液に、８０℃撹拌下シュウ酸カリウム１水和物を０．３ｇ／Ｌ添加し２時間経過後、淡黄褐色透明液になった処理液を６０℃に調温した。かかるホウ素化合物処理液槽に、上記染色後のポリビニルアルコール系フィルムを浸漬するとともに、同時に３．０８倍に一軸延伸しつつ３分間にわたってホウ酸処理を行った。
最後に、乾燥することにより、総延伸倍率６倍の偏光フィルムを製造した。
〔光学性能評価造〕
得られた偏光フィルムの両面に４０μｍセルローストリアセテートフィルムを保護フィルムとして貼り合せ、光学性能評価用サンプルを製造した。
自動偏光フィルム測定装置（日本分光（株）製：ＶＡＰ７０７０）を用いて、上記光学性能評価用サンプルの耐熱条件下（８０℃×０〜２００時間）の光学性能（二色比、単体透過率、偏光度）を測定した。

〔実施例２〜４]
実施例１において、偏光フィルム製造途中のホウ酸処理時に配合するシュウ酸カリウム１水和物の量を、表１に記載の量に変更した以外は実施例１と同様にして偏光フィルムを製造し、光学性能を測定した。

〔比較例１〜３〕
実施例１において、偏光フィルム製造途中のホウ酸処理時に配合するシュウ酸カリウム１水和物に変えてチオ硫酸ナトリウム五水和物を使用し、更にその配合量を表１に記載の量に変更した以外は実施例１と同様にして偏光フィルムを製造し、光学性能を測定した。

〔比較例４〕
実施例１において、偏光フィルム製造途中のホウ酸処理時にシュウ酸カリウム１水和物を配合しなかった以外は実施例１と同様にして偏光フィルムを製造し、光学性能を測定した。

偏光フィルム製造時のホウ素化合物処理槽内の処理液に、シュウ酸塩（シュウ酸カリウム１水和物）を配合した実施例１〜４の偏光フィルムは、製造時のシュウ酸塩の配合量が処理液中の残留ヨウ素量に対して過剰である場合でも、高い光学性能を示すことが確かめられた。
一方、処理液にチオ硫酸ナトリウム５水和物を配合した比較例１〜３の偏光フィルムは、その配合量が処理液中の残留ヨウ素量に対して過剰になるにつれて、光学性能が低下することがわかる。
また、ホウ素化合物処理液に配合剤を配合しなかった比較例４の偏光フィルムは、光学性能、特に単体透過率が劣るものであることがわかる。
これらの結果より、偏光フィルム製造時のホウ素化合物処理槽内の処理液に、シュウ酸塩を配合することにより、常時変化するホウ酸化合物処理液中のヨウ素濃度変動要因に左右されることなく良好な偏光フィルムが得られることが確かめられた。

本発明の製造方法により得られる偏光フィルムは、ＰＶＡ系樹脂に起因する異物もないため、偏光フィルムの欠点がなく、光学特性に優れた偏光フィルムとなるものであり、電子卓上計算機、電子時計、ワープロ、パソコン、携帯情報端末機、液晶テレビ、プロジェクター、サイネージ、ゲーム機、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、有機ＥＬ、電子ペーパーなど）用反射低減層、医療機器、建築材料、玩具などに好ましく用いられる。

Claims (7)

1. ポリビニルアルコール系フィルムを、ヨウ素染色してホウ素化合物処理を行い、偏光フィルムを製造するにあたり、ホウ素化合物処理中にシュウ酸塩を含有させることを特徴とする偏光フィルムの製造方法。
2. ポリビニルアルコール系フィルムを少なくとも水洗処理、ヨウ素染色処理、ホウ素化合物処理の順に通過させて偏光フィルムを製造す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方法。
3. シュウ酸塩の含有量が、ホウ素化合物処理液に対して０．０２〜１０重量％であることを特徴とする請求項１または２記載の偏光フィルムの製造方法。
4. ポリビニルアルコール系フィルムを少なくともホウ素化合物処理中で一軸延伸することを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の偏光フィルムの製造方法。
5. ポリビニルアルコール系フィルムの一軸延伸倍率が、３〜１０倍であることを特徴とする請求項４記載の偏光フィルムの製造方法。
6. 請求項１〜５いずれか記載の偏光フィルムの製造方法により得られてなることを特徴とする偏光フィルム。
7. 請求項６記載の偏光フィルムを用いてなることを特徴とする偏光板。