JP4149201B2

JP4149201B2 - 偏光フィルムの製造法

Info

Publication number: JP4149201B2
Application number: JP2002171842A
Authority: JP
Inventors: 哲史林; 孝徳磯▲ざき▼
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 2002-06-12
Filing date: 2002-06-12
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2022-06-12
Also published as: JP2004020633A

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】
また、ＬＣＤは、液晶、液晶配向膜、透明電極、偏光フィルム、位相差フィルム、集光フィルム、拡散フィルム、導光板、光反射フィルムなど、多くのそれぞれ異なった機能を有するフィルムから構成されている。ＬＣＤは要求とされる機能を多くのフィルムに依存しているため、ＬＣＤの薄型化、軽量化のニーズが強いにもかかわらず、その要請に応えることは困難であるとされている。
【０００４】
ＬＣＤの構成要素の一つである偏光板は、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。
【０００５】
【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。
【０００６】
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。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、薄膜軽量化が可能で、かつ色斑が少なく、高品質な液晶ディスプレイ用の偏光板の部材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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明にかかる偏光フィルムの製造法は、厚さが１０〜５０μｍのポリビニルアルコールフィルムを１０００Ｎ／ｍ以下の張力で延伸することを特徴とするものである。
本発明の方法により得られる偏光フィルムは色斑が少ないうえに、該偏光フィルムからは軽量化された偏光板を製造することが可能である。
また、本発明の方法にしたがって偏光フィルムを製造する際に、乾式法による延伸と湿式法による延伸を組み合わせてポリビニルアルコールフィルムを延伸することにより、湿式法のみにより延伸を行う場合と比較して、延伸時の張力を低下させることができ、これにより偏光フィルムの寸法安定性が向上するため、偏光フィルムの色斑が減少するという効果がもたらされる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明において用いられるＰＶＡフィルムは厚さが１０〜５０μｍである必要がある。フィルムの厚みが１０μｍよりも小さいと、フィルム強度が小さくなり過ぎて延伸中に破断することが多くなり、使用できないことが多い。また、フィルムの厚みが５０μｍよりも大きい場合は、厚み方向への熱の伝導斑などで延伸斑が発生しやすくなる上に、本発明の目的の一つである偏光板の軽量化を達成することができない。
ＰＶＡフィルムの厚さは、好ましくは２０〜４５μｍ、さらに好ましくは３０〜４０μｍである。
【００１０】
本発明においてＰＶＡフィルムは、１０００Ｎ／ｍ以下の張力で延伸する必要がある。フィルムに付与する張力が１０００Ｎ／ｍを超えると、偏光フィルムの応力が緩和される程度が激しく、寸法安定性が著しく損なわれるため好ましくない。
ＰＶＡフィルムを延伸するに際し、フィルムに付与する張力は、好ましくは９００Ｎ／ｍ以下、さらに好ましくは８００Ｎ／ｍ以下である。
【００１１】
本発明の方法においてＰＶＡフィルムの延伸は、ＰＶＡフィルムを水またはホウ酸水溶液などの温水溶液中（染料を含有する溶液中や固定処理浴中でもよい）で延伸（湿式法による延伸）し、あるいは含水後のＰＶＡフィルムを空気中で延伸（乾式法による延伸）することにより行うことができるが、前述のとおり、乾式法による延伸と湿式法による延伸を組み合わせてＰＶＡフィルムを延伸することが、色斑が少ない偏光フィルムを得るという観点から好ましい。乾式法による延伸と湿式法による延伸とを組み合わせてＰＶＡフィルムから偏光フィルムを製造するには、例えば、ある特定の水分率に調整したＰＶＡフィルムを乾式法で一軸延伸、染色、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い。このような操作において、乾式法による延伸と湿式法による延伸の順番に特に制限はなく、また一軸延伸、染色、固定処理等の操作の順番についても特に制限はない。得られる偏光フィルムの寸法安定性の観点から、一段目の延伸は４倍以上が好ましく、４．２倍以上がより好ましく、４．５倍以上が特に好ましい。また、二段目の延伸は１．５倍以下が好ましく、１．４倍以下がさらに好ましく、１．３倍以下が特に好ましい。また、乾式法または湿式法による一軸延伸は二回またはそれ以上の回数行っても良い。
【００１２】
本発明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％よりも少ないと、ＰＶＡフィルムが硬くなり過ぎて、フィルムを乾式法で延伸する場合に延伸性が低下する傾向があり、５重量％を超える場合はＰＶＡフィルムが柔らかくなり過ぎて、延伸時にシワなどが入りやすくなり、本発明の効果の達成が阻害されることがある。
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。
【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の重合度の上限は８０００以下が好ましく、６０００以下がより好ましい。
【００１９】
前記ＰＶＡの重合度は、ＪＩＳＫ６７２６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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
以上のようにして得られた本発明の偏光フィルムは、寸法安定性に優れているという特長を有する。なお、本発明において偏光フィルムの寸法安定性が優れているとは、寸法保持率が優れているということであり、この寸法保持率は、９０℃、乾燥雰囲気下でテンションフリーの状態で偏光フィルムの延伸軸方向の寸法変化を測定することにより求めることができる。寸法保持率は９０％以上であり、９５％以上がさらに好ましく、９８％以上が特に好ましい。偏光フィルムの寸法保持率が９０％未満であると、色斑が発生する程度が大きくなる。
【００３２】
本発明の偏光フィルムは、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、気泡が入りやすいという欠点を有するため好ましくない。
【００３３】
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。
【００３４】
【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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、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フィルムは平均厚みが４０μｍ、水分率が４．４％、フィルム幅が３ｍであった。
前記したＰＶＡフィルムを予備膨潤、染色、湿式法による一軸延伸、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。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℃の水溶液中でフィルムにかかる張力が７００Ｎ／ｍの条件下で６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、４０℃で熱風乾燥し、さらに１００℃で５分間熱処理を行った。得られた偏光フィルムは平均厚みが１３μｍ、偏光性能については透過率が４３．０％、偏光度が９９．５％、２色性比が４０．１であった。この偏光フィルムを９０℃、乾燥雰囲気下でテンションフリーの状態で２４時間放置した際の寸法保持率は、延伸方向で９５％であり良好であった。
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。
【００３８】
実施例２
実施例１で用いたのと同様のＰＶＡフィルムを用い、乾式法による一軸延伸、予備膨潤、染色、湿式法による一軸延伸、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。乾式法による一軸延伸には、延伸ロールが配置された延伸装置を用い、フィルムにかかる張力を７００Ｎ／ｍにして、４．３倍の延伸を行った。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。ＰＶＡフィルムを乾式法により一軸延伸している際に、幅方向の延伸斑は目視観察では認められなかった。
その後、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℃の水溶液中でフィルムにかかる張力が７００Ｎ／ｍの条件下で１．３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、４０℃で熱風乾燥し、さらに１００℃で５分間熱処理を行った。得られた偏光フィルムは平均厚みが１４μｍ、偏光性能については透過率が４３．５％、偏光度が９９．３％、２色性比が４０．６であった。また、この偏光フィルムを９０℃、乾燥雰囲気下でテンションフリーの状態で２４時間放置した際の寸法保持率は、延伸方向で９８％であり極めて良好であった。
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。
【００３９】
比較例１
乾式法による延伸および湿式法による延伸において、フィルムにかかる張力を１２００Ｎ／ｍにした以外は実施例２と同様にして、偏光フィルムを作製した。得られた偏光フィルムは平均厚みが１２μｍ、偏光性能については透過率が４４．２％、偏光度が９８．５％、２色性比が３８．３であった。また、この偏光フィルムを９０℃、乾燥雰囲気下でテンションフリーの状態で２４時間放置した際の寸法保持率は、延伸方向で８５％であり不良であった。
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、偏光板の端の方に色斑が観察された。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、ディスプレイの枠周辺に色斑が観察され、液晶ディスプレイ装置として不適であった。
【００４０】
比較例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、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フィルムは平均厚みが７５μｍ、水分率が４．０％、フィルム幅が３ｍであった。
前記したＰＶＡフィルムを用い、乾式法による延伸および湿式法による延伸において、フィルムにかかる張力を９００Ｎ／ｍにした以外は実施例２と同様にして、偏光フィルムを作製した。得られた偏光フィルムは平均厚みが２５μｍ、偏光性能については透過率が４２．９％、偏光度が９９．６％、２色性比が４１．０であった。この偏光フィルムを９０℃、乾燥雰囲気下でテンションフリーの状態で２４時間放置した際の寸法保持率は、延伸方向で８９％でありやや不良であった。
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、偏光板の端の方に色斑が観察された。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、ディスプレイの枠周辺に色斑が観察され、液晶ディスプレイ装置として不適であった。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の方法によって製造される偏光フィルムは色斑が少ないうえに寸法安定性に優れており、この偏光フィルムからは、その優れた特性を活かして、色斑が少なく、軽量化された偏光板を製造することができる。

Claims

厚さが１０〜５０μｍのポリビニルアルコールフィルムを９００Ｎ／ｍ以下の張力で４倍以上延伸した、９０℃、乾燥雰囲気下でテンションフリーの状態で２４時間放置した際の延伸軸方向の寸法保持率が９０％以上の偏光フィルムの製造法。
乾式法による延伸と湿式法による延伸を組み合わせて行うことを特徴とする請求項１に記載の偏光フィルムの製造法。