JP4093390B2 - 偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偏光膜用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、偏光性能（偏光度、単体透過率）の面内均一性に優れた偏光膜を製造するための偏光膜用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。
【０００２】
【従来の技術】
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溶媒に溶解し、混練、脱泡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形状安定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膜が挙げられる。かかる偏光膜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、従来品より一段と偏光特性や耐久性、偏光性能の面内均一性に優れた偏光膜が要望されており、かかる対策として例えば、特開平５−２４５８５７号公報では、熱水切断温度と重量膨潤度との積が１３０００以上であるポリビニルアルコール系フィルムを用いることが、特開平６−１３８３１９号公報では、平均複屈折率が１．０×１０-3以下であり、かつ複屈折率むらが０．１３×１０-3以下であるポリビニルアルコール系フィルムを用いることが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平５−２４５８５７号公報開示技術では、得られるポリビニルアルコール系フィルムを用いて偏光膜とした場合に偏光性能の面内均一性が不充分であり、又、特開平６−１３８３１９号公報開示技術では、偏光性能むらの少ない偏光膜が得られるものの、近年の高品位化、幅広化を考慮するとまだまだ満足するものではなく、更なる改良が望まれる。
【０００５】
そこで、本発明ではこのような背景下において、高品位化、幅広化に対応した、偏光性能（偏光度、単体透過率）の面内均一性に優れた偏光膜を製造するための偏光膜用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を目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
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樹脂水溶液をドラム型ロールに流延して製膜し、該膜をその表面と裏面とを複数の乾燥ロールに交互に接触させながら乾燥してなり、フィルム長手方向の屈折率（ｎｘ）、フィルム幅方向の屈折率（ｎｙ）、フィルム厚み方向の屈折率（ｎｚ）が、下記（１）式を満足する偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムを製造するにあたり、ドラム型ロールの直径（Ｒ１）と乾燥ロールの直径（Ｒ２）との関係を下記（２）式を満足させる条件下に調整する偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法が上記目的に合致することを見出し、本発明を完成した。
０．０００３≦（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ≦０．０１ ・・・（１）
０．５≦ｎ×Ｒ２／Ｒ１≦３．０ ・・・（２）
（但し、ｎは乾燥ロールの個数を表し、２〜３０の整数である。ドラム型ロールの直径（Ｒ１）は２８００〜５０００ｍｍであり、乾燥ロールの直径（Ｒ２）は２００〜８００ｍｍである。）
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明の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製膜して得られるものであり、該ポリビニルアルコール系樹脂としては、通常、酢酸ビニルを重合したポリ酢酸ビニルをケン化して製造されるが、本発明では必ずしもこれに限定されるものではなく、少量の不飽和カルボン酸（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、酢酸ビニルと共重合可能な成分を含有していても良い。
又、ポリビニルアルコール系樹脂にシリル基を含有させたものでも良く、シリル化剤を用いて後変性させたり、シリル基含有オレフィン性不飽和単量体と共重合しケン化させたり、等の方法が挙げられる。シリル基含有オレフィン性不飽和単量体としてはビニルシラン、（メタ）アクリルアミド−アルキルシラン等が挙げられる。
【０００９】
ポリビニルアルコール系樹脂における重合度は特に限定されないが、中でも１０００〜７０００が好ましく、特には１２００〜６０００が好ましく、更には１４００〜５０００が好ましい。かかる重合度が１０００未満では光学フィルムとする場合に充分な光学性能が得られず、７０００を越えると偏光膜とする場合に延伸が困難となり工業的な生産が難しくなり好ましくない。
【００１０】
更に、ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は８０モル％以上であることが好ましく、特には８５〜１００モル％、更には９８〜１００モル％が好ましい。かかるケン化度が８０モル％未満では光学フィルムとする場合に充分な光学性能が得られず好ましくない。
【００１１】
上記ポリビニルアルコール系樹脂には、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をポリビニルアルコール系樹脂に対して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％含有される。該可塑剤が３０重量％を越えるとフィルム強度が劣り好ましくない。
【００１２】
又、更に好ましくは、ノニオン性、アニオン性、カチオン性の界面活性剤、中でも特に好ましくはポリオキシエチレンアルキルアミノエーテル等の剥離剤がポリビニルアルコール系樹脂に対して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％含有される。該剥離剤が５重量％を越えるとフィルム表面外観が不良となり好ましくない。
【００１３】
かくして上記で得られたポリビニルアルコール系樹脂を用いて、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を調製し、該水溶液をドラム型ロールに流延して製膜、乾燥することで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、本発明では、かかるポリビニルアルコール系フィルムにおいて、フィルム長手方向の屈折率（ｎｘ）、フィルム幅方向の屈折率（ｎｙ）、フィルム厚み方向の屈折率（ｎｚ）が、下記（１）式を満足することが特徴であり、偏光性能の面内均一性に優れた効果を示すのである。
０．０００３≦（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ≦０．０１ ・・・（１）
【００１４】
フィルム長手方向の屈折率（ｎｘ）、フィルム幅方向の屈折率（ｎｙ）、フィルム厚み方向の屈折率（ｎｚ）の関係が上記（１）式の範囲から外れると偏光性能の面内均一性が不充分となり本発明の効果を発揮しない。
【００１５】
以下に、本発明の偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法について説明する。
まず、上記ポリビニルアルコール系樹脂は、酢酸ナトリウムを除去するためその粉末を洗浄する。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。
【００１６】
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。
【００１７】
かかる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。該含水率が５０重量％を越えると所望する水溶液濃度にすることが難しくなり好ましくない。
【００１８】
そして、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を水に溶解し、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液となる。
かかるポリビニルアルコール系樹脂水溶液は、溶解缶を用いて脱水後のポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキ、必要に応じて水、可塑剤、添加剤を仕込み、加温、撹拌し溶解したり、多軸押出機を用いて脱水後のポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキあるいはそれを乾燥したポリビニルアルコール系樹脂を仕込み、サイドフィードにより、必要に応じて水、可塑剤、添加剤を仕込み加温、剪断をかけながら溶解したりして得られた水溶液でもよいが、本発明では特に、上下循環流発生型撹拌翼を備えた溶解缶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して得られる水溶液であることが好ましい。
【００１９】
本発明では、上下循環流発生型撹拌翼として大型翼を備えた撹拌翼が好ましく、特には住友重機械工業（株）社製のマックスブレンド型翼、神鋼パンテック（株）社製のフルゾーン型翼等が好適に用いられる。但し、これらに限定されない。
撹拌翼の形状は特に限定されないが、翼の直径（ｄ）／溶解缶の内径（Ｄ）が０．５〜０．８程度のものが好ましい。
又、必要に応じて、溶解缶の側壁面に、回転軸方向に沿う複数本の邪魔板を間隔をおいて配設することが好ましい。
【００２０】
かかる上下循環流発生型撹拌翼を備えた溶解缶中で上記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するにあたり、水蒸気を吹き込むわけであるが、かかる水蒸気を吹き込むにあたり、所望する濃度となるように水を加えることも好ましい。又、必要に応じて可塑剤、添加剤を添加してもよい。
【００２１】
該水蒸気の吹き込み量は、溶解するポリビニルアルコール系樹脂に対して０．５〜５倍量（重量換算）が好ましく、吹き込み時間は０．５〜３時間が好ましい。吹き込み量が０．５倍量未満では溶解不充分となり、５倍量を越えるとドレン量が多くなりすぎて所望する濃度にならず好ましくない。
又、水蒸気を吹き込む際は、缶底より吹き込むことが好ましいがこれに限らず側面等から吹き込んでも良い。
【００２２】
又、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ができる点で好ましく、樹脂温度が４０℃未満ではモーターの負荷が大きくなり、８０℃を越え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り好ましくない。
【００２３】
更に、水蒸気を吹き込み、樹脂温度が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く、樹脂温度が９０℃未満では未溶解物ができ好ましくない。
【００２４】
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われる。
かかる水溶液の濃度調整に当たっては、缶の中の液を一部抜き出し、循環させながらプロセス屈折率計（Ｋ−ＰＡＴＥＮＴＳ社製）を用いて濃度測定を行う。
【００２５】
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１５〜６０重量％であることが好ましく、特に好ましくは１７〜５５重量％、更に好ましくは２０〜５０重量％である。かかる濃度が１５重量％未満では乾燥負荷が大きくなり生産能力が劣り、６０重量％を越えると粘度が高くなりすぎて均一な溶解ができず好ましくない。
【００２６】
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、本発明では多軸押出機（Ａ）を用いて脱泡する方法が好ましい。
多軸押出機（Ａ）としては、ベントを有した多軸押出機であれば特に限定されないが、通常はベントを有した２軸押出機が用いられる。
【００２７】
そして、上記の濃度１５〜５０重量％のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を該多軸押出機（Ａ）に供給し、ベント部の樹脂温度を１０５〜１８０℃、好ましくは１１０〜１６０℃とし、かつ押出機先端圧力を２〜１００ｋｇ／ｃｍ2、好ましくは５〜７０ｋｇ／ｃｍ2の範囲の条件下で脱泡を行う。
【００２８】
かかるベント部の樹脂温度が１０５℃未満では脱泡が不充分となり、１８０℃を越えると樹脂劣化が起こることとなる。又、押出機先端圧力が２ｋｇ／ｃｍ2未満では脱泡が不充分となり、１００ｋｇ／ｃｍ2を越えると配管での樹脂漏れ等が発生し、安定生産することができなくなる。
【００２９】
又、本発明では、多軸押出機（Ａ）の前後にギアポンプ（Ｐ１）及びギアポンプ（Ｐ２）を設け、ギアポンプ（Ｐ１）によりポリビニルアルコール系樹脂水溶液を多軸押出機（Ａ）に供給し、ギアポンプ（Ｐ２）によりポリビニルアルコール系樹脂水溶液を多軸押出機（Ａ）から排出するわけであるが、かかるギアポンプ（Ｐ２）の入口圧力が２〜７０ｋｇ／ｃｍ2の範囲、好ましくは５〜７０ｋｇ／ｃｍ2の範囲で一定値を示すようにギアポンプ（Ｐ１）を制御することがフィルム膜厚の精度向上の点で好ましい。かかる入口圧力が２ｋｇ／ｃｍ2未満では脱泡が不充分となり、７０ｋｇ／ｃｍ2を越えるとベント部分より樹脂が出てくることとなり好ましくなく、又、上記範囲であっても一定値を示さなければフィルム膜厚の精度が不充分となり好ましくない。尚、ここで言う一定値とは、指定値から±２％以内、好ましくは±１．５％以内の範囲を許容するものである。
【００３０】
上記多軸押出機（Ａ）による脱泡処理が行われ、多軸押出機（Ａ）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、ドラム型ロールに流延して製膜、乾燥される。
【００３１】
かかるＴ型スリットダイにおいては、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他、Ｔ型スリットダイ長手方向に対して、両端部より１５％以内のいずれかの部分で、そのスリット間隔を中央部のスリット間隔よりも小さくしてなるＴ型スリットダイを用いることも好ましく、かかるＴ型スリットダイを用いることにより、フィルム耳端部の膜厚が厚くなることなく、フィルム剥離性に優れた効果を示すのである。
【００３２】
該Ｔ型スリットダイとして、特に好ましくは、両端部より１５％以内のいずれかの部分で、そのスリット間隔が中央部のスリット間隔に対して８０％以下としたＴ型スリットダイであり、更に好ましくは両端部より１５％以内の部分から、そのスリット間隔が端部に向かって漸次小さくしてなるＴ型スリットダイである。
【００３３】
ドラム型ロールで流延製膜するにあたり、例えばドラム型ロールの回転速度は５〜３０ｍ／ｍｉｎであることが好ましく、特に好ましくは６〜２０ｍ／ｍｉｎであり、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７０℃未満では乾燥不良となり、９９℃を越えると発泡し好ましくない。
【００３４】
又、Ｔ型スリットダイ出口の樹脂温度は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８０℃未満では流動不良となり、１００℃を越えると発泡し好ましくない。
【００３５】
ドラム型ロールの大きさについては特に限定されないが、例えばロールの直径は２０００〜４０００ｍｍが好ましく、より好ましくは２５００〜３８００ｍｍである。
【００３６】
ドラム型ロールトより流延し製膜し、乾燥が行われ、ポリビニルアルコール系フィルムとなるのであるが、本発明では特に、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液をドラム型ロールに流延し製膜し、該膜をその表面と裏面とを複数の乾燥ロールに交互に接触させながら乾燥してポリビニルアルコール系フィルムを製造するにあたり、ドラム型ロールの直径（Ｒ１）と乾燥ロールの直径（Ｒ２）との関係を下記（２）式を満足させる条件下に調整することがフィルム搬送及び偏光性能の面内均一性の点で必要である。
０．５≦ｎ×Ｒ２／Ｒ１≦３．０ ・・・（２）
（但し、ｎは乾燥ロールの個数を表し、２〜３０の整数である。ドラム型ロールの直径（Ｒ１）は２８００〜５０００ｍｍであり、乾燥ロールの直径（Ｒ２）は２００〜８００ｍｍである。）
【００３７】
上記（２）式を満足しない条件下では面内均一性が不充分で、フィルム搬送も不安定となる。
又、乾燥ロールの個数（ｎ）は特には３〜２６個が好ましく、より好ましくは４〜２０個である。更にドラム型ロールの直径（Ｒ１）は２０００〜５０００ｍｍが好ましく、より好ましくは２４００〜４５００ｍｍ、特に好ましくは２８００〜４０００ｍｍであり、乾燥ロールの直径（Ｒ２）は１００〜１０００が好ましく、より好ましくは１５０〜９００ｍｍ、特に好ましくは２００〜８００ｍｍである。
【００３８】
ドラム型ロールの直径（Ｒ１）が２０００ｍｍ未満では乾燥長が不足し速度が出ず、５０００ｍｍを越えると設備製造上困難となり好ましくなく、乾燥ロールの直径（Ｒ２）１００ｍｍ未満では莫大な本数が必要となり、１０００ｍｍを越えるとフィルム搬送が不安定となり好ましくない。
【００３９】
上記乾燥において、乾燥ロールの表面温度は特に限定されないが、６０〜１００℃、更には６５〜９０℃であることが好ましい。かかる表面温度が６０℃未満では乾燥不良となり、１００℃を越えると乾燥しすぎることとなり外観不良を招き好ましくない。
【００４０】
更に本発明では、必要に応じて、熱処理や調湿が行われる。
熱処理については、▲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）を温度６０〜１８０℃に調整して通過させる方法、▲２▼フローティング型ドライヤー（長さ：２〜１０ｍ、温度８０〜１８０℃）にて行う方法等が挙げられる。
【００４１】
調湿については、▲１▼温度２０〜８０℃、湿度６５〜９５％ＲＨに調湿された室内を通過させる方法、▲２▼ヒラノテクシード（株）社製「フリューデックス」を用いた蒸気凝縮法による方法等が挙げられる。
【００４２】
かくして得られる偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムは、上記（１）式を満足するポリビニルアルコール系フィルムであり、偏光性能（偏光度、単体透過率）の面内均一性に優れた偏光膜を製造するための偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムとなるものである。以下、かかる偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムを用いた偏光膜の製造方法について説明する。
【００４３】
偏光膜の製造方法としては、かかるポリビニルアルコール系フィルムを延伸してヨウ素あるいは二色性染料の溶液に浸漬し染色するか、延伸と染色を同時に行うか、ヨウ素あるいは二色性染料により染色して延伸するかした後、ホウ素化合物処理する方法が挙げられる。又、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。
【００４４】
偏光膜に用いられるポリビニルアルコール系フィルムの膜厚としては、３０〜１００μｍが好ましく、更には４０〜９０μｍで、３０μｍ以下では延伸が難しく、１００μｍ以上では膜厚精度が低下して好ましくない。
【００４５】
かかる偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルム（未延伸フィルム）は次に延伸及び染色、ホウ素化合物処理が施される。延伸と染色更にホウ素化合物処理は別々に行っても同時に行っても良いが、本発明では染色工程、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望ましい。
【００４６】
延伸は一軸方向に３〜１０倍、好ましくは３．５〜６倍延伸することが望ましい。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、延伸操作は一段階段のみならず、製造工程の任意の範囲の段階に実施すれば良い。
【００４７】
フィルムへの染色はフィルムにヨウ素或い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われる。
通常は、ヨウ素−ヨウ化カリの水溶液が用いられ、ヨウ素の濃度は０．１〜２ｇ／ｌ、ヨウ化カリの濃度は１０〜５０ｇ／ｌ、ヨウ素／ヨウ化カリの重量比は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、噴霧等の任意の手段が適用できる。
【００４８】
染色処理されたフィルムは次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又は水−有機溶媒混合液の形で濃度０．５〜２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。処理法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５０〜７０℃程度、処理時間は５〜２０分程度が好ましく、又必要に応じて処理中に延伸操作を行っても良い。
【００４９】
このようにして得られた偏光膜は、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膜として積層接着して用いることもできる。
かかる保護膜としては、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等のフィルム又はシートが挙げられる。
【００５０】
又、かかる偏光膜には、薄膜化を目的として、上記保護膜の代わりに、その方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。
【００５１】
かかる偏光膜（又はその少なくとも片面に保護膜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。
【００５２】
かかる偏光膜は、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、自動車や機械類の計器類等の液晶表示装置、サングラス、防目メガネ、立体メガネ、表示素子（ＣＲＴ、ＬＣＤ等）用反射低減層、医療機器、建築材料、玩具等に用いられる。
【００５３】
【実施例】
以下、本発明について実施例を挙げて具体的に説明する。
尚、例中「部」、「％」とあるのは特に断りのない限り重量基準である。
【００５４】
実施例１
５００ｌのタンクに１８℃の水２００ｋｇを入れ、撹拌しながら、重合度１７００、ケン化度９９．７モル％のポリビニルアルコール系樹脂４０ｋｇを加え１５分間撹拌を続けた。その後一旦水を抜いた後、更に水２００ｋｇを加え１５分間撹拌した。得られたスラリーをスーパーデカンタ（巴工業社製）により脱水し、含水率４０％、ナトリウム含有量１５００ｐｐｍのポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキを得た。
【００５５】
かかるポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキ７０ｋｇを、マックスブレンド型翼（住友重機械社製）を備えた溶解缶に入れ、可塑剤としてグリセリン４．２ｋｇ、剥離剤としてポリオキシエチレンアルキルアミノエーテル４２ｇ、水１０ｋｇを加え、缶底から水蒸気を吹き込み、内部樹脂温度が５０℃になった時点で撹拌（回転数：５ｒｐｍ）を行い、内部樹脂温度が１００℃になった時点で系内を加圧し、１５０℃まで昇温した後、水蒸気の吹き込みを停止し（水蒸気の吹き込み量は合計７５ｋｇ）、３０分間撹拌（回転数：２０ｒｐｍ）を行い均一に溶解した後、濃度調整により４５％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）を得た。
【００５６】
次に該ポリビニルアルコール系樹脂水溶液（液温１４７℃）を、ギアポンプ（Ｐ１）より２軸押出機（東芝機械社製）に供給し、脱泡した後、ギアポンプ（Ｐ２）より排出した。
ギアポンプ（Ｐ１）、２軸押出機（Ａ）、ギアポンプ（Ｐ２）での条件は以下の通りである。
【００５７】
【００５８】
【００５９】
ギアポンプ（Ｐ２）より排出されたポリビニルアルコール系樹脂水溶液には気泡等は見られなかった。
【００６０】
そしてギアポンプ（Ｐ２）より排出された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（幅４５０ｍｍのストレートマニホールドダイ）よりドラム型ロールに流延して製膜した。かかる流延製膜の条件は下記の通りである。
【００６１】
そして、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に交互に接触させながら乾燥を行った。（（２）式を満足する条件であった。）
【００６２】
その後、更に熱処理（条件：フローティングドライヤー（１４０℃、長さ６ｍ））、調湿（条件：フリューデックス）を行い、ポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−１）（幅４００ｍｍ、厚み７５μｍ）を得た。
得られたポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−１）は、フィルム長手方向の屈折率（ｎｘ）が１．５２８３、フィルム幅方向の屈折率（ｎｙ）が１．５２８０、フィルム厚み方向の屈折率（ｎｚ）が１．５２７０で、（１）式を満足するものであった。
【００６３】
次に、かかるポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−１）を、ヨウ素０．２ｇ／ｌ、ヨウ化カリ６０ｇ／ｌよりなる水溶液中に３０℃にて２４０秒浸漬し、次いでホウ酸６０ｇ／ｌ、ヨウ化カリ３０ｇ／ｌの組成の水溶液（５５℃）に浸漬すると共に、同時に４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後、乾燥して、偏光膜（Ｈ−１）（単体透過率４１．０％、偏光度９９．９％）を得た。
得られた偏光膜について、下記の如く評価を行った。
【００６４】
（面内均一性）
得られた偏光膜の幅方向に対して中央部と該中央部から両端に向かって２５ｍｍ間隔に各３カ所の計７カ所、及び流れ方向に対して該７カ所から１ｍ間隔に各５カ所の合計３５カ所について、単体透過率（５）を測定し下記の通り評価した。
○・・・３５カ所の単体透過率のバラツキが１％以内
×・・・３５カ所の単体透過率のバラツキが１％を越える
尚、単体透過率（％）は、分光光度計を用いて波長４００〜７００ｎｍの範囲を１０ｎｍおきに、該偏光膜を延伸方向を上下にして測定した場合の値と左右にして測定した場合の値の平均とした。
【００６５】
実施例２
５００ｌのタンクに１８℃の水１８０ｋｇを入れ、撹拌しながら、重合度２６００、ケン化度９９．７モル％のポリビニルアルコール系樹脂３６ｋｇを加え１５分間撹拌を続けた。その後一旦水を抜いた後、更に水１８０ｋｇを加え１５分間撹拌した。得られたスラリーをスーパーデカンタ（巴工業社製）により脱水し、含水率４０％、ナトリウム含有量１８００ｐｐｍのポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキを得た。
【００６６】
かかるポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキ６０ｋｇを、マックスブレンド型翼（住友重機械社製）を備えた溶解缶に入れ、可塑剤としてグリセリン３．６ｋｇ、剥離剤としてポリオキシエチレンアルキルアミノエーテル３６ｇ、水２０ｋｇを加え、缶底から水蒸気を吹き込み、内部樹脂温度が５０℃になった時点で撹拌（回転数：５ｒｐｍ）を行い、内部樹脂温度が１００℃になった時点で系内を加圧し、１５０℃まで昇温した後、水蒸気の吹き込みを停止し（水蒸気の吹き込み量は合計７５ｋｇ）、３０分間撹拌（回転数：２０ｒｐｍ）を行い均一に溶解した後、濃度調整により３５％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）を得た。
【００６７】
次に該ポリビニルアルコール系樹脂水溶液（液温１４７℃）を、ギアポンプ（Ｐ１）より２軸押出機（東芝機械社製）に供給し、脱泡した後、ギアポンプ（Ｐ２）より排出した。
ギアポンプ（Ｐ１）、２軸押出機（Ａ）、ギアポンプ（Ｐ２）での条件は以下の通りである。
【００６８】
【００６９】
【００７０】
ギアポンプ（Ｐ２）より排出されたポリビニルアルコール系樹脂水溶液には気泡等は見られなかった。
【００７１】
そしてギアポンプ（Ｐ２）より排出された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（幅４５０ｍｍのストレートマニホールドダイ）よりドラム型ロールに流延して製膜した。かかる流延製膜の条件は下記の通りである。
【００７２】
そして、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に交互に接触させながら乾燥を行った。（（２）式を満足する条件であった。）
【００７３】
その後、実施例１に準じて、更に熱処理（条件：フローティングドライヤー（１４０℃、長さ６ｍ））、調湿（条件：フリューデックス）を行い、ポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−２）（幅４００ｍｍ、厚み７５μｍ）を得た。
得られたポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−２）は、フィルム長手方向の屈折率（ｎｘ）が１．５２７２、フィルム幅方向の屈折率（ｎｙ）が１．５２７５、フィルム厚み方向の屈折率（ｎｚ）が１．５２６０で、（１）式を満足するものであった。
更に、実施例１と同様にして偏光膜（Ｈ−２）（単体透過率４１．５％、偏光度９９．９％）を得た。
得られた偏光膜について実施例１と同様の評価を行った。
【００７４】
比較例１
実施例１と同様にして得られたポリビニルアルコール系樹脂水溶液（液温１４７℃）を、ギアポンプ（Ｐ１）より２軸押出機（東芝機械社製）に供給し、脱泡した後、ギアポンプ（Ｐ２）より排出した。
ギアポンプ（Ｐ２）より排出されたポリビニルアルコール系樹脂水溶液には気泡等は見られなかった。
【００７５】
そしてギアポンプ（Ｐ２）より排出された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（幅４５０ｍｍのストレートマニホールドダイ）よりドラム型ロールに流延して製膜した。かかる流延製膜の条件は下記の通りである。
【００７６】
そして、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に交互に接触させながら乾燥を行った。（（２）式を満足しない条件であった。）
【００７７】
その後、実施例１に準じて、更に熱処理（条件：フローティングドライヤー（１４０℃、長さ６ｍ））、調湿（条件：フリューデックス）を行い、ポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−３）（幅４００ｍｍ、厚み７５μｍ）を得た。
得られたポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−３）は、フィルム長手方向の屈折率（ｎｘ）が１．５２１７、フィルム幅方向の屈折率（ｎｙ）が１．５２１８、フィルム厚み方向の屈折率（ｎｚ）が１．５０５０で、（１）式を満足しないものであった。
更に、実施例１と同様にして偏光膜（Ｈ−３）（単体透過率４１．０％、偏光度９９．８％）を得た。
得られた偏光膜について実施例１と同様の評価を行った。
【００７８】
比較例２
実施例１と同様にして得られたポリビニルアルコール系樹脂水溶液（液温１４７℃）を、ギアポンプ（Ｐ１）より２軸押出機（東芝機械社製）に供給し、脱泡した後、ギアポンプ（Ｐ２）より排出した。
ギアポンプ（Ｐ２）より排出されたポリビニルアルコール系樹脂水溶液には気泡等は見られなかった。
【００７９】
そしてギアポンプ（Ｐ２）より排出された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（幅４５０ｍｍのストレートマニホールドダイ）よりドラム型ロールに流延して製膜した。かかる流延製膜の条件は下記の通りである。
【００８０】
そして、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に交互に接触させながら乾燥を行った。（（２）式を満足しない条件であった。）
【００８１】
その後、実施例１に準じて、更に熱処理（条件：フローティングドライヤー（１４０℃、長さ６ｍ））、調湿（条件：フリューデックス）を行い、ポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−４）（幅４００ｍｍ、厚み７５μｍ）を得た。
得られたポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−４）は、フィルム長手方向の屈折率（ｎｘ）が１．５２８７、フィルム幅方向の屈折率（ｎｙ）が１．５２８５、フィルム厚み方向の屈折率（ｎｚ）が１．５２８４で、（１）式を満足しないものであった。
更に、実施例１と同様にして偏光膜（Ｈ−４）（単体透過率４１．０％、偏光度９９．８％）を得た。
得られた偏光膜について実施例１と同様の評価を行った。
実施例、比較例の評価結果を表１に示す。
【００８２】
【００８３】
【発明の効果】
本発明の製造方法により得られる偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムは、上記（１）式を満足するポリビニルアルコール系フィルムであり、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液をドラム型ロールに流延して製膜し、該膜をその表面と裏面とを複数の乾燥ロールに交互に接触させながら乾燥してポリビニルアルコール系フィルムを製造するにあたり、ドラム型ロールの直径（Ｒ１）と乾燥ロールの直径（Ｒ２）との関係を上記（２）式を満足させる条件下に調整してポリビニルアルコール系フィルムを製造するため、偏光性能（偏光度、単体透過率）の面内均一性に優れた偏光膜を製造するための偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムとなるものである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、偏光膜用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、偏光性能（偏光度、単体透過率）の面内均一性に優れた偏光膜を製造するための偏光膜用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。
【０００２】
【従来の技術】
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溶媒に溶解し、混練、脱泡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形状安定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膜が挙げられる。かかる偏光膜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、従来品より一段と偏光特性や耐久性、偏光性能の面内均一性に優れた偏光膜が要望されており、かかる対策として例えば、特開平５−２４５８５７号公報では、熱水切断温度と重量膨潤度との積が１３０００以上であるポリビニルアルコール系フィルムを用いることが、特開平６−１３８３１９号公報では、平均複屈折率が１．０×１０-3以下であり、かつ複屈折率むらが０．１３×１０-3以下であるポリビニルアルコール系フィルムを用いることが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平５−２４５８５７号公報開示技術では、得られるポリビニルアルコール系フィルムを用いて偏光膜とした場合に偏光性能の面内均一性が不充分であり、又、特開平６−１３８３１９号公報開示技術では、偏光性能むらの少ない偏光膜が得られるものの、近年の高品位化、幅広化を考慮するとまだまだ満足するものではなく、更なる改良が望まれる。
【０００５】
そこで、本発明ではこのような背景下において、高品位化、幅広化に対応した、偏光性能（偏光度、単体透過率）の面内均一性に優れた偏光膜を製造するための偏光膜用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を目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
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樹脂水溶液をドラム型ロールに流延して製膜し、該膜をその表面と裏面とを複数の乾燥ロールに交互に接触させながら乾燥してなり、フィルム長手方向の屈折率（ｎｘ）、フィルム幅方向の屈折率（ｎｙ）、フィルム厚み方向の屈折率（ｎｚ）が、下記（１）式を満足する偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムを製造するにあたり、ドラム型ロールの直径（Ｒ１）と乾燥ロールの直径（Ｒ２）との関係を下記（２）式を満足させる条件下に調整する偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法が上記目的に合致することを見出し、本発明を完成した。
０．０００３≦（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ≦０．０１ ・・・（１）
０．５≦ｎ×Ｒ２／Ｒ１≦３．０ ・・・（２）
（但し、ｎは乾燥ロールの個数を表し、２〜３０の整数である。ドラム型ロールの直径（Ｒ１）は２８００〜５０００ｍｍであり、乾燥ロールの直径（Ｒ２）は２００〜８００ｍｍである。）
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明の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製膜して得られるものであり、該ポリビニルアルコール系樹脂としては、通常、酢酸ビニルを重合したポリ酢酸ビニルをケン化して製造されるが、本発明では必ずしもこれに限定されるものではなく、少量の不飽和カルボン酸（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、酢酸ビニルと共重合可能な成分を含有していても良い。
又、ポリビニルアルコール系樹脂にシリル基を含有させたものでも良く、シリル化剤を用いて後変性させたり、シリル基含有オレフィン性不飽和単量体と共重合しケン化させたり、等の方法が挙げられる。シリル基含有オレフィン性不飽和単量体としてはビニルシラン、（メタ）アクリルアミド−アルキルシラン等が挙げられる。
【０００９】
ポリビニルアルコール系樹脂における重合度は特に限定されないが、中でも１０００〜７０００が好ましく、特には１２００〜６０００が好ましく、更には１４００〜５０００が好ましい。かかる重合度が１０００未満では光学フィルムとする場合に充分な光学性能が得られず、７０００を越えると偏光膜とする場合に延伸が困難となり工業的な生産が難しくなり好ましくない。
【００１０】
更に、ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は８０モル％以上であることが好ましく、特には８５〜１００モル％、更には９８〜１００モル％が好ましい。かかるケン化度が８０モル％未満では光学フィルムとする場合に充分な光学性能が得られず好ましくない。
【００１１】
上記ポリビニルアルコール系樹脂には、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をポリビニルアルコール系樹脂に対して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％含有される。該可塑剤が３０重量％を越えるとフィルム強度が劣り好ましくない。
【００１２】
又、更に好ましくは、ノニオン性、アニオン性、カチオン性の界面活性剤、中でも特に好ましくはポリオキシエチレンアルキルアミノエーテル等の剥離剤がポリビニルアルコール系樹脂に対して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％含有される。該剥離剤が５重量％を越えるとフィルム表面外観が不良となり好ましくない。
【００１３】
かくして上記で得られたポリビニルアルコール系樹脂を用いて、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を調製し、該水溶液をドラム型ロールに流延して製膜、乾燥することで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、本発明では、かかるポリビニルアルコール系フィルムにおいて、フィルム長手方向の屈折率（ｎｘ）、フィルム幅方向の屈折率（ｎｙ）、フィルム厚み方向の屈折率（ｎｚ）が、下記（１）式を満足することが特徴であり、偏光性能の面内均一性に優れた効果を示すのである。
０．０００３≦（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ≦０．０１ ・・・（１）
【００１４】
フィルム長手方向の屈折率（ｎｘ）、フィルム幅方向の屈折率（ｎｙ）、フィルム厚み方向の屈折率（ｎｚ）の関係が上記（１）式の範囲から外れると偏光性能の面内均一性が不充分となり本発明の効果を発揮しない。
【００１５】
以下に、本発明の偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法について説明する。
まず、上記ポリビニルアルコール系樹脂は、酢酸ナトリウムを除去するためその粉末を洗浄する。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。
【００１６】
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。
【００１７】
かかる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。該含水率が５０重量％を越えると所望する水溶液濃度にすることが難しくなり好ましくない。
【００１８】
そして、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を水に溶解し、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液となる。
かかるポリビニルアルコール系樹脂水溶液は、溶解缶を用いて脱水後のポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキ、必要に応じて水、可塑剤、添加剤を仕込み、加温、撹拌し溶解したり、多軸押出機を用いて脱水後のポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキあるいはそれを乾燥したポリビニルアルコール系樹脂を仕込み、サイドフィードにより、必要に応じて水、可塑剤、添加剤を仕込み加温、剪断をかけながら溶解したりして得られた水溶液でもよいが、本発明では特に、上下循環流発生型撹拌翼を備えた溶解缶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して得られる水溶液であることが好ましい。
【００１９】
本発明では、上下循環流発生型撹拌翼として大型翼を備えた撹拌翼が好ましく、特には住友重機械工業（株）社製のマックスブレンド型翼、神鋼パンテック（株）社製のフルゾーン型翼等が好適に用いられる。但し、これらに限定されない。
撹拌翼の形状は特に限定されないが、翼の直径（ｄ）／溶解缶の内径（Ｄ）が０．５〜０．８程度のものが好ましい。
又、必要に応じて、溶解缶の側壁面に、回転軸方向に沿う複数本の邪魔板を間隔をおいて配設することが好ましい。
【００２０】
かかる上下循環流発生型撹拌翼を備えた溶解缶中で上記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するにあたり、水蒸気を吹き込むわけであるが、かかる水蒸気を吹き込むにあたり、所望する濃度となるように水を加えることも好ましい。又、必要に応じて可塑剤、添加剤を添加してもよい。
【００２１】
該水蒸気の吹き込み量は、溶解するポリビニルアルコール系樹脂に対して０．５〜５倍量（重量換算）が好ましく、吹き込み時間は０．５〜３時間が好ましい。吹き込み量が０．５倍量未満では溶解不充分となり、５倍量を越えるとドレン量が多くなりすぎて所望する濃度にならず好ましくない。
又、水蒸気を吹き込む際は、缶底より吹き込むことが好ましいがこれに限らず側面等から吹き込んでも良い。
【００２２】
又、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ができる点で好ましく、樹脂温度が４０℃未満ではモーターの負荷が大きくなり、８０℃を越え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り好ましくない。
【００２３】
更に、水蒸気を吹き込み、樹脂温度が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く、樹脂温度が９０℃未満では未溶解物ができ好ましくない。
【００２４】
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われる。
かかる水溶液の濃度調整に当たっては、缶の中の液を一部抜き出し、循環させながらプロセス屈折率計（Ｋ−ＰＡＴＥＮＴＳ社製）を用いて濃度測定を行う。
【００２５】
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１５〜６０重量％であることが好ましく、特に好ましくは１７〜５５重量％、更に好ましくは２０〜５０重量％である。かかる濃度が１５重量％未満では乾燥負荷が大きくなり生産能力が劣り、６０重量％を越えると粘度が高くなりすぎて均一な溶解ができず好ましくない。
【００２６】
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、本発明では多軸押出機（Ａ）を用いて脱泡する方法が好ましい。
多軸押出機（Ａ）としては、ベントを有した多軸押出機であれば特に限定されないが、通常はベントを有した２軸押出機が用いられる。
【００２７】
そして、上記の濃度１５〜５０重量％のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を該多軸押出機（Ａ）に供給し、ベント部の樹脂温度を１０５〜１８０℃、好ましくは１１０〜１６０℃とし、かつ押出機先端圧力を２〜１００ｋｇ／ｃｍ2、好ましくは５〜７０ｋｇ／ｃｍ2の範囲の条件下で脱泡を行う。
【００２８】
かかるベント部の樹脂温度が１０５℃未満では脱泡が不充分となり、１８０℃を越えると樹脂劣化が起こることとなる。又、押出機先端圧力が２ｋｇ／ｃｍ2未満では脱泡が不充分となり、１００ｋｇ／ｃｍ2を越えると配管での樹脂漏れ等が発生し、安定生産することができなくなる。
【００２９】
又、本発明では、多軸押出機（Ａ）の前後にギアポンプ（Ｐ１）及びギアポンプ（Ｐ２）を設け、ギアポンプ（Ｐ１）によりポリビニルアルコール系樹脂水溶液を多軸押出機（Ａ）に供給し、ギアポンプ（Ｐ２）によりポリビニルアルコール系樹脂水溶液を多軸押出機（Ａ）から排出するわけであるが、かかるギアポンプ（Ｐ２）の入口圧力が２〜７０ｋｇ／ｃｍ2の範囲、好ましくは５〜７０ｋｇ／ｃｍ2の範囲で一定値を示すようにギアポンプ（Ｐ１）を制御することがフィルム膜厚の精度向上の点で好ましい。かかる入口圧力が２ｋｇ／ｃｍ2未満では脱泡が不充分となり、７０ｋｇ／ｃｍ2を越えるとベント部分より樹脂が出てくることとなり好ましくなく、又、上記範囲であっても一定値を示さなければフィルム膜厚の精度が不充分となり好ましくない。尚、ここで言う一定値とは、指定値から±２％以内、好ましくは±１．５％以内の範囲を許容するものである。
【００３０】
上記多軸押出機（Ａ）による脱泡処理が行われ、多軸押出機（Ａ）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、ドラム型ロールに流延して製膜、乾燥される。
【００３１】
かかるＴ型スリットダイにおいては、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他、Ｔ型スリットダイ長手方向に対して、両端部より１５％以内のいずれかの部分で、そのスリット間隔を中央部のスリット間隔よりも小さくしてなるＴ型スリットダイを用いることも好ましく、かかるＴ型スリットダイを用いることにより、フィルム耳端部の膜厚が厚くなることなく、フィルム剥離性に優れた効果を示すのである。
【００３２】
該Ｔ型スリットダイとして、特に好ましくは、両端部より１５％以内のいずれかの部分で、そのスリット間隔が中央部のスリット間隔に対して８０％以下としたＴ型スリットダイであり、更に好ましくは両端部より１５％以内の部分から、そのスリット間隔が端部に向かって漸次小さくしてなるＴ型スリットダイである。
【００３３】
ドラム型ロールで流延製膜するにあたり、例えばドラム型ロールの回転速度は５〜３０ｍ／ｍｉｎであることが好ましく、特に好ましくは６〜２０ｍ／ｍｉｎであり、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７０℃未満では乾燥不良となり、９９℃を越えると発泡し好ましくない。
【００３４】
又、Ｔ型スリットダイ出口の樹脂温度は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８０℃未満では流動不良となり、１００℃を越えると発泡し好ましくない。
【００３５】
ドラム型ロールの大きさについては特に限定されないが、例えばロールの直径は２０００〜４０００ｍｍが好ましく、より好ましくは２５００〜３８００ｍｍである。
【００３６】
ドラム型ロールトより流延し製膜し、乾燥が行われ、ポリビニルアルコール系フィルムとなるのであるが、本発明では特に、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液をドラム型ロールに流延し製膜し、該膜をその表面と裏面とを複数の乾燥ロールに交互に接触させながら乾燥してポリビニルアルコール系フィルムを製造するにあたり、ドラム型ロールの直径（Ｒ１）と乾燥ロールの直径（Ｒ２）との関係を下記（２）式を満足させる条件下に調整することがフィルム搬送及び偏光性能の面内均一性の点で必要である。
０．５≦ｎ×Ｒ２／Ｒ１≦３．０ ・・・（２）
（但し、ｎは乾燥ロールの個数を表し、２〜３０の整数である。ドラム型ロールの直径（Ｒ１）は２８００〜５０００ｍｍであり、乾燥ロールの直径（Ｒ２）は２００〜８００ｍｍである。）
【００３７】
上記（２）式を満足しない条件下では面内均一性が不充分で、フィルム搬送も不安定となる。
又、乾燥ロールの個数（ｎ）は特には３〜２６個が好ましく、より好ましくは４〜２０個である。更にドラム型ロールの直径（Ｒ１）は２０００〜５０００ｍｍが好ましく、より好ましくは２４００〜４５００ｍｍ、特に好ましくは２８００〜４０００ｍｍであり、乾燥ロールの直径（Ｒ２）は１００〜１０００が好ましく、より好ましくは１５０〜９００ｍｍ、特に好ましくは２００〜８００ｍｍである。
【００３８】
ドラム型ロールの直径（Ｒ１）が２０００ｍｍ未満では乾燥長が不足し速度が出ず、５０００ｍｍを越えると設備製造上困難となり好ましくなく、乾燥ロールの直径（Ｒ２）１００ｍｍ未満では莫大な本数が必要となり、１０００ｍｍを越えるとフィルム搬送が不安定となり好ましくない。
【００３９】
上記乾燥において、乾燥ロールの表面温度は特に限定されないが、６０〜１００℃、更には６５〜９０℃であることが好ましい。かかる表面温度が６０℃未満では乾燥不良となり、１００℃を越えると乾燥しすぎることとなり外観不良を招き好ましくない。
【００４０】
更に本発明では、必要に応じて、熱処理や調湿が行われる。
熱処理については、▲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）を温度６０〜１８０℃に調整して通過させる方法、▲２▼フローティング型ドライヤー（長さ：２〜１０ｍ、温度８０〜１８０℃）にて行う方法等が挙げられる。
【００４１】
調湿については、▲１▼温度２０〜８０℃、湿度６５〜９５％ＲＨに調湿された室内を通過させる方法、▲２▼ヒラノテクシード（株）社製「フリューデックス」を用いた蒸気凝縮法による方法等が挙げられる。
【００４２】
かくして得られる偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムは、上記（１）式を満足するポリビニルアルコール系フィルムであり、偏光性能（偏光度、単体透過率）の面内均一性に優れた偏光膜を製造するための偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムとなるものである。以下、かかる偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムを用いた偏光膜の製造方法について説明する。
【００４３】
偏光膜の製造方法としては、かかるポリビニルアルコール系フィルムを延伸してヨウ素あるいは二色性染料の溶液に浸漬し染色するか、延伸と染色を同時に行うか、ヨウ素あるいは二色性染料により染色して延伸するかした後、ホウ素化合物処理する方法が挙げられる。又、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。
【００４４】
偏光膜に用いられるポリビニルアルコール系フィルムの膜厚としては、３０〜１００μｍが好ましく、更には４０〜９０μｍで、３０μｍ以下では延伸が難しく、１００μｍ以上では膜厚精度が低下して好ましくない。
【００４５】
かかる偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルム（未延伸フィルム）は次に延伸及び染色、ホウ素化合物処理が施される。延伸と染色更にホウ素化合物処理は別々に行っても同時に行っても良いが、本発明では染色工程、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望ましい。
【００４６】
延伸は一軸方向に３〜１０倍、好ましくは３．５〜６倍延伸することが望ましい。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、延伸操作は一段階段のみならず、製造工程の任意の範囲の段階に実施すれば良い。
【００４７】
フィルムへの染色はフィルムにヨウ素或い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われる。
通常は、ヨウ素−ヨウ化カリの水溶液が用いられ、ヨウ素の濃度は０．１〜２ｇ／ｌ、ヨウ化カリの濃度は１０〜５０ｇ／ｌ、ヨウ素／ヨウ化カリの重量比は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、噴霧等の任意の手段が適用できる。
【００４８】
染色処理されたフィルムは次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又は水−有機溶媒混合液の形で濃度０．５〜２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。処理法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５０〜７０℃程度、処理時間は５〜２０分程度が好ましく、又必要に応じて処理中に延伸操作を行っても良い。
【００４９】
このようにして得られた偏光膜は、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膜として積層接着して用いることもできる。
かかる保護膜としては、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等のフィルム又はシートが挙げられる。
【００５０】
又、かかる偏光膜には、薄膜化を目的として、上記保護膜の代わりに、その方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。
【００５１】
かかる偏光膜（又はその少なくとも片面に保護膜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。
【００５２】
かかる偏光膜は、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、自動車や機械類の計器類等の液晶表示装置、サングラス、防目メガネ、立体メガネ、表示素子（ＣＲＴ、ＬＣＤ等）用反射低減層、医療機器、建築材料、玩具等に用いられる。
【００５３】
【実施例】
以下、本発明について実施例を挙げて具体的に説明する。
尚、例中「部」、「％」とあるのは特に断りのない限り重量基準である。
【００５４】
実施例１
５００ｌのタンクに１８℃の水２００ｋｇを入れ、撹拌しながら、重合度１７００、ケン化度９９．７モル％のポリビニルアルコール系樹脂４０ｋｇを加え１５分間撹拌を続けた。その後一旦水を抜いた後、更に水２００ｋｇを加え１５分間撹拌した。得られたスラリーをスーパーデカンタ（巴工業社製）により脱水し、含水率４０％、ナトリウム含有量１５００ｐｐｍのポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキを得た。
【００５５】
かかるポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキ７０ｋｇを、マックスブレンド型翼（住友重機械社製）を備えた溶解缶に入れ、可塑剤としてグリセリン４．２ｋｇ、剥離剤としてポリオキシエチレンアルキルアミノエーテル４２ｇ、水１０ｋｇを加え、缶底から水蒸気を吹き込み、内部樹脂温度が５０℃になった時点で撹拌（回転数：５ｒｐｍ）を行い、内部樹脂温度が１００℃になった時点で系内を加圧し、１５０℃まで昇温した後、水蒸気の吹き込みを停止し（水蒸気の吹き込み量は合計７５ｋｇ）、３０分間撹拌（回転数：２０ｒｐｍ）を行い均一に溶解した後、濃度調整により４５％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）を得た。
【００５６】
次に該ポリビニルアルコール系樹脂水溶液（液温１４７℃）を、ギアポンプ（Ｐ１）より２軸押出機（東芝機械社製）に供給し、脱泡した後、ギアポンプ（Ｐ２）より排出した。
ギアポンプ（Ｐ１）、２軸押出機（Ａ）、ギアポンプ（Ｐ２）での条件は以下の通りである。
【００５７】
【００６０】
そしてギアポンプ（Ｐ２）より排出された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（幅４５０ｍｍのストレートマニホールドダイ）よりドラム型ロールに流延して製膜した。かかる流延製膜の条件は下記の通りである。
そして、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に交互に接触させながら乾燥を行った。（（２）式を満足する条件であった。）
その後、更に熱処理（条件：フローティングドライヤー（１４０℃、長さ６ｍ））、調湿（条件：フリューデックス）を行い、ポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−１）（幅４００ｍｍ、厚み７５μｍ）を得た。
得られたポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−１）は、フィルム長手方向の屈折率（ｎｘ）が１．５２８３、フィルム幅方向の屈折率（ｎｙ）が１．５２８０、フィルム厚み方向の屈折率（ｎｚ）が１．５２７０で、（１）式を満足するものであった。
【００６３】
次に、かかるポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−１）を、ヨウ素０．２ｇ／ｌ、ヨウ化カリ６０ｇ／ｌよりなる水溶液中に３０℃にて２４０秒浸漬し、次いでホウ酸６０ｇ／ｌ、ヨウ化カリ３０ｇ／ｌの組成の水溶液（５５℃）に浸漬すると共に、同時に４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後、乾燥して、偏光膜（Ｈ−１）（単体透過率４１．０％、偏光度９９．９％）を得た。
得られた偏光膜について、下記の如く評価を行った。
【００６４】
（面内均一性）
得られた偏光膜の幅方向に対して中央部と該中央部から両端に向かって２５ｍｍ間隔に各３カ所の計７カ所、及び流れ方向に対して該７カ所から１ｍ間隔に各５カ所の合計３５カ所について、単体透過率（５）を測定し下記の通り評価した。
○・・・３５カ所の単体透過率のバラツキが１％以内
×・・・３５カ所の単体透過率のバラツキが１％を越える
尚、単体透過率（％）は、分光光度計を用いて波長４００〜７００ｎｍの範囲を１０ｎｍおきに、該偏光膜を延伸方向を上下にして測定した場合の値と左右にして測定した場合の値の平均とした。
【００６５】
実施例２
５００ｌのタンクに１８℃の水１８０ｋｇを入れ、撹拌しながら、重合度２６００、ケン化度９９．７モル％のポリビニルアルコール系樹脂３６ｋｇを加え１５分間撹拌を続けた。その後一旦水を抜いた後、更に水１８０ｋｇを加え１５分間撹拌した。得られたスラリーをスーパーデカンタ（巴工業社製）により脱水し、含水率４０％、ナトリウム含有量１８００ｐｐｍのポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキを得た。
【００６６】
かかるポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキ６０ｋｇを、マックスブレンド型翼（住友重機械社製）を備えた溶解缶に入れ、可塑剤としてグリセリン３．６ｋｇ、剥離剤としてポリオキシエチレンアルキルアミノエーテル３６ｇ、水２０ｋｇを加え、缶底から水蒸気を吹き込み、内部樹脂温度が５０℃になった時点で撹拌（回転数：５ｒｐｍ）を行い、内部樹脂温度が１００℃になった時点で系内を加圧し、１５０℃まで昇温した後、水蒸気の吹き込みを停止し（水蒸気の吹き込み量は合計７５ｋｇ）、３０分間撹拌（回転数：２０ｒｐｍ）を行い均一に溶解した後、濃度調整により３５％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）を得た。
【００６７】
次に該ポリビニルアルコール系樹脂水溶液（液温１４７℃）を、ギアポンプ（Ｐ１）より２軸押出機（東芝機械社製）に供給し、脱泡した後、ギアポンプ（Ｐ２）より排出した。
ギアポンプ（Ｐ１）、２軸押出機（Ａ）、ギアポンプ（Ｐ２）での条件は以下の通りである。
【００６８】
【００７１】
そしてギアポンプ（Ｐ２）より排出された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（幅４５０ｍｍのストレートマニホールドダイ）よりドラム型ロールに流延して製膜した。かかる流延製膜の条件は下記の通りである。
そして、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に交互に接触させながら乾燥を行った。（（２）式を満足する条件であった。）
その後、実施例１に準じて、更に熱処理（条件：フローティングドライヤー（１４０℃、長さ６ｍ））、調湿（条件：フリューデックス）を行い、ポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−２）（幅４００ｍｍ、厚み７５μｍ）を得た。
得られたポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−２）は、フィルム長手方向の屈折率（ｎｘ）が１．５２７２、フィルム幅方向の屈折率（ｎｙ）が１．５２７５、フィルム厚み方向の屈折率（ｎｚ）が１．５２６０で、（１）式を満足するものであった。
更に、実施例１と同様にして偏光膜（Ｈ−２）（単体透過率４１．５％、偏光度９９．９％）を得た。
得られた偏光膜について実施例１と同様の評価を行った。
【００７４】
比較例１
実施例１と同様にして得られたポリビニルアルコール系樹脂水溶液（液温１４７℃）を、ギアポンプ（Ｐ１）より２軸押出機（東芝機械社製）に供給し、脱泡した後、ギアポンプ（Ｐ２）より排出した。
ギアポンプ（Ｐ２）より排出されたポリビニルアルコール系樹脂水溶液には気泡等は見られなかった。
【００７５】
そしてギアポンプ（Ｐ２）より排出された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（幅４５０ｍｍのストレートマニホールドダイ）よりドラム型ロールに流延して製膜した。かかる流延製膜の条件は下記の通りである。
そして、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に交互に接触させながら乾燥を行った。（（２）式を満足しない条件であった。）
その後、実施例１に準じて、更に熱処理（条件：フローティングドライヤー（１４０℃、長さ６ｍ））、調湿（条件：フリューデックス）を行い、ポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−３）（幅４００ｍｍ、厚み７５μｍ）を得た。
得られたポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−３）は、フィルム長手方向の屈折率（ｎｘ）が１．５２１７、フィルム幅方向の屈折率（ｎｙ）が１．５２１８、フィルム厚み方向の屈折率（ｎｚ）が１．５０５０で、（１）式を満足しないものであった。
更に、実施例１と同様にして偏光膜（Ｈ−３）（単体透過率４１．０％、偏光度９９．８％）を得た。
得られた偏光膜について実施例１と同様の評価を行った。
【００７８】
比較例２
実施例１と同様にして得られたポリビニルアルコール系樹脂水溶液（液温１４７℃）を、ギアポンプ（Ｐ１）より２軸押出機（東芝機械社製）に供給し、脱泡した後、ギアポンプ（Ｐ２）より排出した。
ギアポンプ（Ｐ２）より排出されたポリビニルアルコール系樹脂水溶液には気泡等は見られなかった。
【００７９】
そしてギアポンプ（Ｐ２）より排出された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（幅４５０ｍｍのストレートマニホールドダイ）よりドラム型ロールに流延して製膜した。かかる流延製膜の条件は下記の通りである。
そして、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に交互に接触させながら乾燥を行った。（（２）式を満足しない条件であった。）
その後、実施例１に準じて、更に熱処理（条件：フローティングドライヤー（１４０℃、長さ６ｍ））、調湿（条件：フリューデックス）を行い、ポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−４）（幅４００ｍｍ、厚み７５μｍ）を得た。
得られたポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−４）は、フィルム長手方向の屈折率（ｎｘ）が１．５２８７、フィルム幅方向の屈折率（ｎｙ）が１．５２８５、フィルム厚み方向の屈折率（ｎｚ）が１．５２８４で、（１）式を満足しないものであった。
更に、実施例１と同様にして偏光膜（Ｈ−４）（単体透過率４１．０％、偏光度９９．８％）を得た。
得られた偏光膜について実施例１と同様の評価を行った。
実施例、比較例の評価結果を表１に示す。
【００８２】
【発明の効果】
本発明の製造方法により得られる偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムは、上記（１）式を満足するポリビニルアルコール系フィルムであり、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液をドラム型ロールに流延して製膜し、該膜をその表面と裏面とを複数の乾燥ロールに交互に接触させながら乾燥してポリビニルアルコール系フィルムを製造するにあたり、ドラム型ロールの直径（Ｒ１）と乾燥ロールの直径（Ｒ２）との関係を上記（２）式を満足させる条件下に調整してポリビニルアルコール系フィルムを製造するため、偏光性能（偏光度、単体透過率）の面内均一性に優れた偏光膜を製造するための偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムとなるものである。
Claims (1)
- ポリビニルアルコール系樹脂水溶液をドラム型ロールに流延して製膜し、該膜をその表面と裏面とを複数の乾燥ロールに交互に接触させながら乾燥してなり、フィルム長手方向の屈折率（ｎｘ）、フィルム幅方向の屈折率（ｎｙ）、フィルム厚み方向の屈折率（ｎｚ）が、下記（１）式を満足する偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムを製造するにあたり、ドラム型ロールの直径（Ｒ１）と乾燥ロールの直径（Ｒ２）との関係を下記（２）式を満足させる条件下に調整することを特徴とする偏光膜用ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法。
０．０００３≦（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ≦０．０１ ・・・（１）
０．５≦ｎ×Ｒ２／Ｒ１≦３．０ ・・・（２）
（但し、ｎは乾燥ロールの個数を表し、２〜３０の整数である。ドラム型ロールの直径（Ｒ１）は２８００〜５０００ｍｍであり、乾燥ロールの直径（Ｒ２）は２００〜８００ｍｍである。）
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