JP5832921B2 - ポリビニルアルコールフィルム - Google Patents
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Description
本発明は、偏光フィルム製造用の原反フィルムとして好適なポリビニルアルコールフィルムおよびその製造方法ならびに当該ポリビニルアルコールフィルムを用いて得られる偏光フィルムに関する。
光の透過および遮蔽機能を有する偏光板は、光の偏光状態を変化させる液晶と共に液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の基本的な構成要素である。ＬＣＤは、電卓および腕時計などの小型機器、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、携帯電話、屋内外で用いられる計測機器などの広範囲において用いられるようになっている。これらＬＣＤの適用分野のうち液晶テレビや液晶モニターなどでは大型化や薄型化が進んでおり、それに用いられるＬＣＤでは、明るく、高いコントラストを有することが求められている。上記課題を達成するため、偏光板には透過率および偏光度といった偏光性能に優れることが求められている。一方で、偏光板には収率の向上も強く求められている。
偏光板は、通常、原反フィルムとなるポリビニルアルコールフィルムに対して、染色、一軸延伸、および必要に応じてさらにホウ素化合物等による固定処理を施して偏光フィルムを製造した後、その偏光フィルムの表面に三酢酸セルロース（ＴＡＣ）フィルムなどの保護膜を貼り合わせることによって製造される。したがって、偏光板の偏光性能および収率を向上させるためには、原料となる偏光フィルムの偏光性能および収率を向上させることも必要となる。
ところで、偏光フィルムにおける幅方向全体の偏光度を向上させ色斑を低減することのできるポリビニルアルコールフィルムとして、フィルムの幅方向の膨潤度が調整されたポリビニルアルコールフィルムが知られている（特許文献１参照）。
しかしながら、特許文献１に記載されているポリビニルアルコールフィルムを用いて得られた偏光フィルムでは未だ偏光性能が不十分であり、近年の液晶テレビや液晶モニターに要求されるレベルの性能を満たすことが困難であった。また、偏光性能を向上させるためには特殊な偏光フィルム製造装置が必要なため、偏光フィルムの大型化や収率向上が難しく、さらなる改善が求められていた。
そこで本発明は、高い偏光性能を有する偏光フィルムを容易に製造することができると共に、安定して高倍率まで延伸することができて偏光フィルムの収率を向上させることのできるポリビニルアルコールフィルムおよびその製造方法、ならびに当該ポリビニルアルコールフィルムを用いて得られる高い偏光性能を有する偏光フィルムを提供することを目的とする。
本発明者らは上記の目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、ポリビニルアルコールフィルムを熱処理する際にその熱処理温度の幅方向の分布を特定のものとすることにより、得られるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度の幅方向の分布を特定のものとすることができること、および、このような熱処理されたポリビニルアルコールフィルムを原反フィルムとして用いて偏光フィルムを製造すると安定して高倍率まで延伸することができ、得られる偏光フィルムが高い偏光性能を発現することを見出し、これらの知見に基づいてさらに検討を重ねて本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、
［１］ポリビニルアルコールフィルムの幅方向の任意の１直線上において一方の端をＸ、他方の端をＹおよび幅方向中央部をＺとし、ＸからＹに向かって幅に対する長さが１０％になるまでの範囲Ａにおけるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度を膨潤度Ａ（％）とし、ＹからＸに向かって幅に対する長さが１０％になるまでの範囲Ｂにおけるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度を膨潤度Ｂ（％）とし、ＺからＸに向かって幅に対する長さが３０％になるまでの範囲Ｃにおけるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度を膨潤度Ｃ（％）とし、ＺからＹに向かって幅に対する長さが３０％になるまでの範囲Ｄにおけるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度を膨潤度Ｄ（％）とした際に、下記式（１）〜（３）を満たす、ポリビニルアルコールフィルム、
１．１０≦膨潤度Ａ／膨潤度Ｃ≦１．２５ （１）
１．１０≦膨潤度Ｂ／膨潤度Ｄ≦１．２５ （２）
｜膨潤度Ａ−膨潤度Ｂ｜≦５ （３）
［２］膨潤度Ａが２２０〜２５０（％）である、上記［１］のポリビニルアルコールフィルム、
［３］上記［１］または［２］のポリビニルアルコールフィルムを用いて製造した偏光フィルム、
［４］ポリビニルアルコールフィルムに熱処理を施す工程を含む、熱処理されたポリビニルアルコールフィルムの製造方法であって、熱処理に供されるポリビニルアルコールフィルムの幅方向の任意の１直線上において一方の端をｘ、他方の端をｙおよび幅方向中央部をｚとし、ｘからｙに向かって幅に対する長さが１０％になるまでの範囲ａにおける熱処理時の平均熱処理温度を温度ａ（℃）とし、ｙからｘに向かって幅に対する長さが１０％になるまでの範囲ｂにおける熱処理時の平均熱処理温度を温度ｂ（℃）とし、ｚからｘに向かって幅に対する長さが３０％になるまでの範囲ｃにおける熱処理時の平均熱処理温度を温度ｃ（℃）とし、ｚからｙに向かって幅に対する長さが３０％になるまでの範囲ｄにおける熱処理時の平均熱処理温度を温度ｄ（℃）とした際に、下記式（４）〜（６）を満たす、製造方法、
１．１０≦温度ｃ／温度ａ≦１．２５ （４）
１．１０≦温度ｄ／温度ｂ≦１．２５ （５）
｜温度ａ−温度ｂ｜≦２ （６）
［５］温度ａが８３〜９６（℃）である、上記［４］の製造方法、
に関する。
［１］ポリビニルアルコールフィルムの幅方向の任意の１直線上において一方の端をＸ、他方の端をＹおよび幅方向中央部をＺとし、ＸからＹに向かって幅に対する長さが１０％になるまでの範囲Ａにおけるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度を膨潤度Ａ（％）とし、ＹからＸに向かって幅に対する長さが１０％になるまでの範囲Ｂにおけるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度を膨潤度Ｂ（％）とし、ＺからＸに向かって幅に対する長さが３０％になるまでの範囲Ｃにおけるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度を膨潤度Ｃ（％）とし、ＺからＹに向かって幅に対する長さが３０％になるまでの範囲Ｄにおけるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度を膨潤度Ｄ（％）とした際に、下記式（１）〜（３）を満たす、ポリビニルアルコールフィルム、
１．１０≦膨潤度Ａ／膨潤度Ｃ≦１．２５ （１）
１．１０≦膨潤度Ｂ／膨潤度Ｄ≦１．２５ （２）
｜膨潤度Ａ−膨潤度Ｂ｜≦５ （３）
［２］膨潤度Ａが２２０〜２５０（％）である、上記［１］のポリビニルアルコールフィルム、
［３］上記［１］または［２］のポリビニルアルコールフィルムを用いて製造した偏光フィルム、
［４］ポリビニルアルコールフィルムに熱処理を施す工程を含む、熱処理されたポリビニルアルコールフィルムの製造方法であって、熱処理に供されるポリビニルアルコールフィルムの幅方向の任意の１直線上において一方の端をｘ、他方の端をｙおよび幅方向中央部をｚとし、ｘからｙに向かって幅に対する長さが１０％になるまでの範囲ａにおける熱処理時の平均熱処理温度を温度ａ（℃）とし、ｙからｘに向かって幅に対する長さが１０％になるまでの範囲ｂにおける熱処理時の平均熱処理温度を温度ｂ（℃）とし、ｚからｘに向かって幅に対する長さが３０％になるまでの範囲ｃにおける熱処理時の平均熱処理温度を温度ｃ（℃）とし、ｚからｙに向かって幅に対する長さが３０％になるまでの範囲ｄにおける熱処理時の平均熱処理温度を温度ｄ（℃）とした際に、下記式（４）〜（６）を満たす、製造方法、
１．１０≦温度ｃ／温度ａ≦１．２５ （４）
１．１０≦温度ｄ／温度ｂ≦１．２５ （５）
｜温度ａ−温度ｂ｜≦２ （６）
［５］温度ａが８３〜９６（℃）である、上記［４］の製造方法、
に関する。
本発明によれば、高い偏光性能を有する偏光フィルムを容易に製造することができると共に、安定して高倍率まで延伸することができて偏光フィルムの収率を向上させることのできるポリビニルアルコールフィルムおよびその製造方法、ならびに当該ポリビニルアルコールフィルムを用いて得られる高い偏光性能を有する偏光フィルムが提供される。
以下に本発明について詳細に説明する。
本発明のポリビニルアルコールフィルムは、その幅方向の任意の１直線上において一方の端をＸ、他方の端をＹおよび幅方向中央部をＺとし、ＸからＹに向かって幅に対する長さが１０％になるまでの範囲Ａにおけるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度を膨潤度Ａ（％）とし、ＹからＸに向かって幅に対する長さが１０％になるまでの範囲Ｂにおけるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度を膨潤度Ｂ（％）とし、ＺからＸに向かって幅に対する長さが３０％になるまでの範囲Ｃにおけるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度を膨潤度Ｃ（％）とし、ＺからＹに向かって幅に対する長さが３０％になるまでの範囲Ｄにおけるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度を膨潤度Ｄ（％）とした際に、下記式（１）〜（３）を満たす。
１．１０≦膨潤度Ａ／膨潤度Ｃ≦１．２５ （１）
１．１０≦膨潤度Ｂ／膨潤度Ｄ≦１．２５ （２）
｜膨潤度Ａ−膨潤度Ｂ｜≦５ （３）
本発明のポリビニルアルコールフィルムは、その幅方向の任意の１直線上において一方の端をＸ、他方の端をＹおよび幅方向中央部をＺとし、ＸからＹに向かって幅に対する長さが１０％になるまでの範囲Ａにおけるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度を膨潤度Ａ（％）とし、ＹからＸに向かって幅に対する長さが１０％になるまでの範囲Ｂにおけるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度を膨潤度Ｂ（％）とし、ＺからＸに向かって幅に対する長さが３０％になるまでの範囲Ｃにおけるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度を膨潤度Ｃ（％）とし、ＺからＹに向かって幅に対する長さが３０％になるまでの範囲Ｄにおけるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度を膨潤度Ｄ（％）とした際に、下記式（１）〜（３）を満たす。
１．１０≦膨潤度Ａ／膨潤度Ｃ≦１．２５ （１）
１．１０≦膨潤度Ｂ／膨潤度Ｄ≦１．２５ （２）
｜膨潤度Ａ−膨潤度Ｂ｜≦５ （３）
上記の範囲Ａ〜Ｄについて図１に示した概略図を用いて説明する。図１において、ポリビニルアルコールフィルムＦの幅方向の任意の１直線Ｌ上における当該ポリビニルアルコールフィルムの任意の一方の端がＸであり他方の端がＹである。また、当該直線Ｌ上におけるポリビニルアルコールフィルムの幅方向中央部がＺである。そして、ポリビニルアルコールフィルムの幅を１００％とした際に、ＸからＹに向かって幅に対する長さが１０％になるまでの範囲が範囲Ａであり、ＹからＸに向かって幅に対する長さが１０％になるまでの範囲が範囲Ｂであり、ＺからＸに向かって幅に対する長さが３０％になるまでの範囲が範囲Ｃであり、ＺからＹに向かって幅に対する長さが３０％になるまでの範囲が範囲Ｄである。なお、範囲Ａ〜Ｄにおけるポリビニルアルコールフィルムとは、各範囲近傍のポリビニルアルコールフィルムを示す。
膨潤度Ａおよび膨潤度Ｃは、１．１０≦膨潤度Ａ／膨潤度Ｃ≦１．２５の関係にあることが必要であり、１．１１≦膨潤度Ａ／膨潤度Ｃ≦１．２４の関係にあることが好ましく、１．１２≦膨潤度Ａ／膨潤度Ｃ≦１．２３の関係にあることがより好ましい。膨潤度Ａ／膨潤度Ｃが１．１０未満であると得られる偏光フィルムの偏光度が低下する。一方、膨潤度Ａ／膨潤度Ｃが１．２５を超えるとポリビニルアルコールフィルムの両端部に大きな皺が発生し、偏光フィルム製造用の原反フィルムとして不適である。
膨潤度Ｂおよび膨潤度Ｄについても上記した膨潤度Ａおよび膨潤度Ｃの関係と同様、１．１０≦膨潤度Ｂ／膨潤度Ｄ≦１．２５の関係にあることが必要であり、１．１１≦膨潤度Ｂ／膨潤度Ｄ≦１．２４の関係にあることが好ましく、１．１２≦膨潤度Ｂ／膨潤度Ｄ≦１．２３の関係にあることがより好ましい。膨潤度Ｂ／膨潤度Ｄが１．１０未満であると得られる偏光フィルムの偏光度が低下する。一方、膨潤度Ｂ／膨潤度Ｄが１．２５を超えるとポリビニルアルコールフィルムの両端部に大きな皺が発生し、偏光フィルム製造用の原反フィルムとして不適である。
また膨潤度Ａと膨潤度Ｂとの差の絶対値（｜膨潤度Ａ−膨潤度Ｂ｜）について、｜膨潤度Ａ−膨潤度Ｂ｜≦５の関係にあることが必要であり、｜膨潤度Ａ−膨潤度Ｂ｜≦４の関係にあることが好ましく、｜膨潤度Ａ−膨潤度Ｂ｜≦３の関係にあることがより好ましい。｜膨潤度Ａ−膨潤度Ｂ｜が５を超えると安定して高倍率まで延伸することができない。
膨潤度Ｃと膨潤度Ｄとの差の絶対値（｜膨潤度Ｃ−膨潤度Ｄ｜）については、幅方向により均一なポリビニルアルコールフィルム、ひいては偏光フィルムを得る観点から、｜膨潤度Ｃ−膨潤度Ｄ｜≦５の関係にあることが好ましく、｜膨潤度Ｃ−膨潤度Ｄ｜≦３の関係にあることがより好ましく、｜膨潤度Ｃ−膨潤度Ｄ｜≦２の関係にあることがさらに好ましい。
本発明を何ら限定するものではないが、本発明のポリビニルアルコールフィルムによって、高い偏光性能を有する偏光フィルムを容易に製造することができると共に、安定して高倍率まで延伸することができて偏光フィルムの収率を向上させることができる理由としては、次のことが考えられる。すなわち、通常、ポリビニルアルコールフィルムを一軸延伸するとネックインが起こるが、従来の一般的なポリビニルアルコールフィルムでは幅方向端部においてネックインが最も大きく一軸延伸により生じる応力も高いと考えられる。これに対して本発明のポリビニルアルコールフィルムでは、膨潤、染色、一軸延伸など水と接触させる処理を施した際に、膨潤度が相対的に低い範囲Ｃおよび範囲Ｄにおける部分が範囲Ａおよび範囲Ｂにおける部分よりも硬くなって一軸延伸時に応力が集中し、その結果、幅方向に応力を分散させることができて、上記の効果が奏されるものと考えられる。
本発明のポリビニルアルコールフィルムは、Ｘ、ＹおよびＺを規定する上記した幅方向の１直線上において、ＸよりＹに向かって幅に対する長さが１０％になる位置から、ＸよりＹに向かって幅に対する長さが２０％になる位置までの範囲Ｅにおけるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度を膨潤度Ｅ（％）とし、ＹよりＸに向かって幅に対する長さが１０％になる位置から、ＹよりＸに向かって幅に対する長さが２０％になる位置までの範囲Ｆにおけるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度を膨潤度Ｆ（％）とした際に、下記式（７）および（８）を満たすことが好ましい。
１．１０≦膨潤度Ａ／膨潤度Ｅ≦１．２５ （７）
１．１０≦膨潤度Ｂ／膨潤度Ｆ≦１．２５ （８）
上記式（７）および（８）を満たすポリビニルアルコールフィルムを用いると、より幅広の偏光フィルムを製造することができる。得られる偏光フィルムの幅の観点から、膨潤度Ａおよび膨潤度Ｅは、１．１１≦膨潤度Ａ／膨潤度Ｅ≦１．２４の関係にあることがより好ましく、１．１２≦膨潤度Ａ／膨潤度Ｅ≦１．２３の関係にあることがさらに好ましい。同様に、膨潤度Ｂおよび膨潤度Ｆは、１．１１≦膨潤度Ｂ／膨潤度Ｆ≦１．２４の関係にあることがより好ましく、１．１２≦膨潤度Ｂ／膨潤度Ｆ≦１．２３の関係にあることがさらに好ましい。
１．１０≦膨潤度Ａ／膨潤度Ｅ≦１．２５ （７）
１．１０≦膨潤度Ｂ／膨潤度Ｆ≦１．２５ （８）
上記式（７）および（８）を満たすポリビニルアルコールフィルムを用いると、より幅広の偏光フィルムを製造することができる。得られる偏光フィルムの幅の観点から、膨潤度Ａおよび膨潤度Ｅは、１．１１≦膨潤度Ａ／膨潤度Ｅ≦１．２４の関係にあることがより好ましく、１．１２≦膨潤度Ａ／膨潤度Ｅ≦１．２３の関係にあることがさらに好ましい。同様に、膨潤度Ｂおよび膨潤度Ｆは、１．１１≦膨潤度Ｂ／膨潤度Ｆ≦１．２４の関係にあることがより好ましく、１．１２≦膨潤度Ｂ／膨潤度Ｆ≦１．２３の関係にあることがさらに好ましい。
膨潤度Ａは２２０〜２５０％が好ましく、２２２〜２４８％がより好ましく、２２４〜２４６％がさらに好ましい。膨潤度Ａが２２０％以上であると、より安定して高倍率まで延伸することができる。一方、膨潤度Ａが２５０％以下であると、高温で延伸した場合であってもフィルムが溶解しにくいためより円滑に延伸することができる。
同様に、膨潤度Ｂは２２０〜２５０％が好ましく、２２２〜２４８％がより好ましく、２２４〜２４６％がさらに好ましい。膨潤度Ｂが２２０％以上であると、より安定して高倍率まで延伸することができる。一方、膨潤度Ａが２５０％以下であると、高温で延伸した場合であってもフィルムが溶解しにくいためより円滑に延伸することができる。
膨潤度Ｃは１８０〜２２０％が好ましく、１８５〜２１５％がより好ましく、１９０〜２１０％がさらに好ましい。膨潤度Ｃが１８０％以上であると、水による可塑効果が高くなって、より安定して高倍率まで延伸することができる。一方、膨潤度Ｃが２２０％以下であることによっても、より安定して高倍率まで延伸することができる。
同様に、膨潤度Ｄは１８０〜２２０％が好ましく、１８５〜２１５％がより好ましく、１９０〜２１０％がさらに好ましい。膨潤度Ｄが１８０％以上であると、水による可塑効果が高くなって、より安定して高倍率まで延伸することができる。一方、膨潤度Ｄが２２０％以下であることによっても、より安定して高倍率まで延伸することができる。
さらに、膨潤度Ｅは１８０〜２５０％が好ましく、１８５〜２３０％がより好ましく、１９０〜２１０％がさらに好ましい。同様に、膨潤度Ｆは１８０〜２５０％が好ましく、１８５〜２３０％がより好ましく、１９０〜２１０％がさらに好ましい。
膨潤度Ａ〜Ｄ、場合によりさらに膨潤度Ｅおよび膨潤度Ｆに係る上記の関係は、ポリビニルアルコールフィルムの幅方向の任意の１直線上において規定される範囲Ａ〜Ｄ、場合によりさらに範囲Ｅおよび範囲Ｆにおいて上記の関係を満たしていればよいが、長さ方向により均一なポリビニルアルコールフィルム、ひいては偏光フィルムを得る観点から、ポリビニルアルコールフィルムの長さ方向の連続または非連続の５０％以上の範囲において、幅方向のいずれの直線上において規定される範囲Ａ〜Ｄ、場合によりさらに範囲Ｅおよび範囲Ｆにおいても上記関係を満たしていることが好ましく、ポリビニルアルコールフィルムの長さ方向の連続または非連続の８０％以上の範囲において、幅方向のいずれの直線上において規定される範囲Ａ〜Ｄ、場合によりさらに範囲Ｅおよび範囲Ｆにおいても上記関係を満たしていることがより好ましく、ポリビニルアルコールフィルムの長さ方向の連続または非連続の９５％以上の範囲において、幅方向のいずれの直線上において規定される範囲Ａ〜Ｄ、場合によりさらに範囲Ｅおよび範囲Ｆにおいても上記関係を満たしていることがさらに好ましい。
本発明において、範囲Ａ〜Ｆにおけるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度とは各範囲近傍のポリビニルアルコールフィルム（例えば、幅が各範囲に対応し、長さが各範囲を決める１直線（図１における直線Ｌ）を中心とし長さ方向に各１０ｃｍ（長さ方向に合計２０ｃｍ）採るようにサンプリングした矩形のポリビニルアルコールフィルム）の膨潤度を意味し、当該各範囲近傍のポリビニルアルコールフィルムを３０℃の蒸留水中に３０分間浸漬した際の質量を、浸漬後１０５℃で１６時間乾燥した後の質量で除して得られる値の百分率として求めることができ、具体的には実施例において後述する方法により測定することができる。
本発明において使用されるポリビニルアルコールとしては、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、酢酸イソプロペニル等のビニルエステルの１種または２種以上を重合して得られるポリビニルエステルをけん化することにより得られるものを使用することができる。上記のビニルエステルの中でも、ポリビニルアルコールの製造の容易性、入手容易性、コスト等の点から、酢酸ビニルが好ましい。
上記のポリビニルエステルは、単量体として１種または２種以上のビニルエステルのみを用いて得られたものが好ましく、単量体として１種のビニルエステルのみを用いて得られたものがより好ましいが、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、１種または２種以上のビニルエステルと、これと共重合可能な他の単量体との共重合体であってもよい。
上記のビニルエステルと共重合可能な他の単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブテン等の炭素数２〜３０のα−オレフィン；（メタ）アクリル酸またはその塩；（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｉ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｉ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルへキシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸オクタデシル等の（メタ）アクリル酸エステル；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、ジアセトン（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸またはその塩、（メタ）アクリルアミドプロピルジメチルアミンまたはその塩、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミドまたはその誘導体等の（メタ）ア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−ビニルピロリドン等のＮ−ビニルアミド；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等のビニルエーテル；（メタ）アクリロニトリル等のシアン化ビニル；塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニル；酢酸アリル、塩化アリル等のアリル化合物；マレイン酸またはその塩、エステルもしくは酸無水物；イタコン酸またはその塩、エステルもしくは酸無水物；ビニルトリメトキシシラン等のビニルシリル化合物；不飽和スルホン酸などを挙げることができる。上記のポリビニルエステルは、前記した他の単量体の１種または２種以上に由来する構造単位を有することができる。
上記のポリビニルエステルに占める前記した他の単量体に由来する構造単位の割合は、ポリビニルエステルを構成する全構造単位のモル数に基づいて、１５モル％以下であることが好ましく、１０モル％以下であることがより好ましく、５モル％以下であることがさらに好ましい。
特に前記した他の単量体が、（メタ）アクリル酸、不飽和スルホン酸などのように、得られるポリビニルアルコールの水溶性を促進する可能性のある単量体である場合には、得られるポリビニルアルコールフィルムを偏光フィルム製造用の原反フィルムとして使用する際などにおいてポリビニルアルコールが溶解するのを防止するために、ポリビニルエステルにおけるこれらの単量体に由来する構造単位の割合は、ポリビニルエステルを構成する全構造単位のモル数に基づいて、５モル％以下であることが好ましく、３モル％以下であることがより好ましい。
特に前記した他の単量体が、（メタ）アクリル酸、不飽和スルホン酸などのように、得られるポリビニルアルコールの水溶性を促進する可能性のある単量体である場合には、得られるポリビニルアルコールフィルムを偏光フィルム製造用の原反フィルムとして使用する際などにおいてポリビニルアルコールが溶解するのを防止するために、ポリビニルエステルにおけるこれらの単量体に由来する構造単位の割合は、ポリビニルエステルを構成する全構造単位のモル数に基づいて、５モル％以下であることが好ましく、３モル％以下であることがより好ましい。
上記のポリビニルアルコールは、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、１種または２種以上のグラフト共重合可能な単量体によって変性されたものであってもよい。当該グラフト共重合可能な単量体としては、例えば、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−オレフィンなどが挙げられる。ポリビニルアルコールにおけるグラフト共重合可能な単量体に由来する構造単位の割合は、ポリビニルアルコールを構成する全構造単位のモル数に基づいて、５モル％以下であることが好ましい。
上記のポリビニルアルコールは、その水酸基の一部が架橋されていてもよいし架橋されていなくてもよい。また上記のポリビニルアルコールは、その水酸基の一部がアセトアルデヒド、ブチルアルデヒド等のアルデヒド化合物などと反応してアセタール構造を形成していてもよいし、これらの化合物と反応せずアセタール構造を形成していなくてもよい。
上記のポリビニルアルコールの重合度は１５００〜６０００の範囲内であることが好ましく、１８００〜５０００の範囲内であることがより好ましく、２０００〜４０００の範囲内であることがさらに好ましい。重合度が１５００未満であると得られるポリビニルアルコールフィルムを用いて製造した偏光フィルムの耐久性が悪くなる傾向がある。一方、重合度が６０００を超えると製造コストの上昇や、製膜時における工程通過性の不良などにつながる傾向がある。なお、本明細書でいうポリビニルアルコールの重合度はＪＩＳ Ｋ６７２６−１９９４の記載に準じて測定した平均重合度を意味する。
上記のポリビニルアルコールのけん化度は、得られるポリビニルアルコールフィルムを用いて製造した偏光フィルムの耐水性の点から、９８．０モル％以上であることが好ましく、９８．５モル％以上であることがより好ましく、９９．０モル％以上であることがさらに好ましい。けん化度が９８．０モル％未満であると、得られる偏光フィルムの耐水性が悪くなる傾向がある。なお、本明細書におけるポリビニルアルコールのけん化度とは、ポリビニルアルコールが有する、けん化によってビニルアルコール単位に変換され得る構造単位（典型的にはビニルエステル単位）とビニルアルコール単位との合計モル数に対して当該ビニルアルコール単位のモル数が占める割合（モル％）をいう。けん化度はＪＩＳ Ｋ６７２６−１９９４の記載に準じて測定することができる。
本発明のポリビニルアルコールフィルムは可塑剤を含有することが好ましい。当該可塑剤としては、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等の多価アルコールなどを挙げることができ、本発明のポリビニルアルコールフィルムはこれらの可塑剤の１種または２種以上を含むことができる。これらの中でも、延伸性の向上効果の点からグリセリンが好ましい。
本発明のポリビニルアルコールフィルムにおける可塑剤の含有量は、それに含まれるポリビニルアルコール１００質量部に対して、１〜２０質量部の範囲内であることが好ましく、３〜１７質量部の範囲内であることがより好ましく、５〜１５質量部の範囲内であることがさらに好ましい。可塑剤が１質量部以上であることにより、ポリビニルアルコールフィルムの延伸性をより向上させることができる。一方、可塑剤が２０質量部以下であることにより、ポリビニルアルコールフィルムが柔軟になり過ぎて取り扱い性が低下するのを防止することができる。
本発明のポリビニルアルコールフィルムは、必要に応じて、酸化防止剤、凍結防止剤、ｐＨ調整剤、隠蔽剤、着色防止剤、油剤、後述する界面活性剤などの成分をさらに含有していてもよい。
本発明のポリビニルアルコールフィルムの厚さは特に制限されないが、あまりに薄すぎると、偏光フィルムを製造するための一軸延伸時に、延伸切れが発生しやすくなり、偏光性能に優れる偏光フィルムが得られにくくなり、また、あまりに厚すぎると、偏光フィルムを製造するための一軸延伸時に延伸斑が発生しやすくなることから、２０〜１２０μｍの範囲内であることが好ましく、３０〜１００μｍの範囲内であることがより好ましく、４０〜８０μｍの範囲内であることがさらに好ましい。
本発明のポリビニルアルコールフィルムの形状は特に制限されないが、より均一なポリビニルアルコールフィルムを連続して容易に製造することができると共に、それを用いて偏光フィルムを製造する場合などにおいても連続して使用することができることから長尺のフィルムであることが好ましい。長尺のフィルムの長さ（長さ方向の長さ）は特に制限されず、用途などに応じて適宜設定することができ、例えば、５〜１５０００ｍの範囲内とすることができる。
本発明のポリビニルアルコールフィルムの幅は特に制限されず、ポリビニルアルコールフィルムや、それから製造される偏光フィルムの用途などに応じて適宜設定することができるが、近年、液晶テレビや液晶モニターの大画面化が進行している点から、ポリビニルアルコールフィルムの幅を３ｍ以上、より好ましくは４ｍ以上にしておくと、これらの用途に好適である。一方、ポリビニルアルコールフィルムの幅があまりに大きすぎると実用化されている装置で偏光フィルムを製造する場合に一軸延伸自体を均一に行うことが困難になり易いので、ポリビニルアルコールフィルムの幅は７ｍ以下であることが好ましい。
本発明のポリビニルアルコールフィルムの製造方法は特に限定されないが、従来公知の方法などを採用することによってポリビニルアルコールフィルムを製膜した後に、後述する方法で熱処理を施すことにより容易に製造することができる。
熱処理に供されるポリビニルアルコールフィルムの製膜方法は特に限定されず、例えば、ポリビニルアルコールが液体媒体中に溶解した製膜原液や、ポリビニルアルコールおよび液体媒体を含みポリビニルアルコールが溶融した製膜原液を用いて製膜することができる。
製膜原液の調製に使用される液体媒体としては、例えば、水、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、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、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などを挙げることができ、これらのうちの１種または２種以上を使用することができる。そのうちでも、環境に与える負荷や回収性の点から水が好適に使用される。
製膜原液の揮発分率（製膜時に揮発や蒸発によって除去される液体媒体などの揮発性成分の含有割合）は、製膜方法、製膜条件などによって異なるが、一般的には、５０〜９５質量％、さらには５５〜９０質量％、特に６０〜８５質量％であることが好ましい。製膜原液の揮発分率が低すぎると、製膜原液の粘度が高くなり過ぎて、製膜原液調製時の濾過や脱泡が困難となり、異物や欠点の少ないポリビニルアルコールフィルムの製造が困難になる傾向がある。一方、製膜原液の揮発分率が高すぎると、製膜原液の濃度が低くなり過ぎて、工業的なポリビニルアルコールフィルムの製膜が困難になる傾向がある。
また、製膜原液は界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤を含有することにより、製膜性が向上してポリビニルアルコールフィルムの厚さ斑の発生が抑制されると共に、製膜に使用されるロールやベルトからのポリビニルアルコールフィルムの剥離が容易になる。界面活性剤を含有する製膜原液からポリビニルアルコールフィルムを製造した場合には、当該ポリビニルアルコールフィルム中には界面活性剤が含有される。上記の界面活性剤の種類は特に限定されないが、ロールやベルトなどからの剥離性の観点からアニオン性界面活性剤またはノニオン性界面活性剤が好ましく、ノニオン性界面活性剤が特に好ましい。
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等のカルボン酸型；ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸塩、オクチルサルフェート等の硫酸エステル型；ドデシルベンゼンスルホネート等のスルホン酸型などが好適である。
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等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等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等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等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等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等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等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等のアリルフェニルエーテル型などが好適である。
これらの界面活性剤は１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。
製膜原液が界面活性剤を含有する場合は、その含有量はポリビニルアルコール１００質量部に対して０．０１〜０．５質量部の範囲内であることが好ましく、０．０２〜０．３質量部の範囲内であることがより好ましく、０．０５〜０．１質量部の範囲内であることが特に好ましい。界面活性剤の含有量がポリビニルアルコール１００質量部に対して０．０１質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なり、一方、ポリビニルアルコール１００質量部に対して０．５質量部を超えると、界面活性剤がポリビニルアルコールフィルムの表面にブリードアウト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。
上記した製膜原液を用いてポリビニルアルコールフィルムを製膜する際の製膜方法としては、例えば、湿式製膜法、ゲル製膜法、流延製膜法、押出製膜法などを採用することができる。また、これらの組み合わせによる方法などを採用することもできる。以上の製膜方法の中でも流延製膜法または押出製膜法が、膜の厚さおよび幅が均一で、物性の良好なポリビニルアルコールフィルムが得られることから好ましく採用される。
具体的な製膜方法としては、Ｔ型スリットダイ、ホッパープレート、Ｉ−ダイ、リップコーターダイなどを用いて、製膜原液を最上流側に位置する回転する加熱したロール（あるいはベルト）の周面上に均一に吐出または流延し、このロール（あるいはベルト）上に吐出または流延された膜の一方の面から揮発性成分を蒸発させて乾燥し、続いてその下流側に配置した１個または複数個の回転する加熱したロールの周面上でさらに乾燥するか、または熱風乾燥装置の中を通過させてさらに乾燥した後、巻き取り装置により巻き取る方法を工業的に好ましく採用することができる。加熱したロールによる乾燥と熱風乾燥装置による乾燥とは、適宜組み合わせて実施してもよい。
上記のようにして製膜されたポリビニルアルコールフィルムを特定の方法で熱処理することにより本発明のポリビニルアルコールフィルムを製造することができる。すなわち、熱処理に供されるポリビニルアルコールフィルムの幅方向の任意の１直線上において一方の端をｘ、他方の端をｙおよび幅方向中央部をｚとし、ｘからｙに向かって幅に対する長さが１０％になるまでの範囲ａにおける熱処理時の平均熱処理温度を温度ａ（℃）とし、ｙからｘに向かって幅に対する長さが１０％になるまでの範囲ｂにおける熱処理時の平均熱処理温度を温度ｂ（℃）とし、ｚからｘに向かって幅に対する長さが３０％になるまでの範囲ｃにおける熱処理時の平均熱処理温度を温度ｃ（℃）とし、ｚからｙに向かって幅に対する長さが３０％になるまでの範囲ｄにおける熱処理時の平均熱処理温度を温度ｄ（℃）とした際に、下記式（４）〜（６）を満たす方法により、容易に製造することができる。
１．１０≦温度ｃ／温度ａ≦１．２５ （４）
１．１０≦温度ｄ／温度ｂ≦１．２５ （５）
｜温度ａ−温度ｂ｜≦２ （６）
１．１０≦温度ｃ／温度ａ≦１．２５ （４）
１．１０≦温度ｄ／温度ｂ≦１．２５ （５）
｜温度ａ−温度ｂ｜≦２ （６）
上記の範囲ａ〜ｄについて図２に示した概略図を用いて説明する。図２において、熱処理に供されるポリビニルアルコールフィルムｆの幅方向の任意の１直線ｌ上における当該ポリビニルアルコールフィルムの任意の一方の端がｘであり他方の端がｙである。また、当該直線ｌ上におけるポリビニルアルコールフィルムの幅方向中央部がｚである。そして、当該ポリビニルアルコールフィルムの幅を１００％とした際に、ｘからｙに向かって幅に対する長さが１０％になるまでの範囲が範囲ａであり、ｙからｘに向かって幅に対する長さが１０％になるまでの範囲が範囲ｂであり、ｚからｘに向かって幅に対する長さが３０％になるまでの範囲が範囲ｃであり、ｚからｙに向かって幅に対する長さが３０％になるまでの範囲が範囲ｄである。なお、範囲ａ〜ｄおよび後述する範囲ｅおよびｆにおける熱処理時の平均熱処理温度とは、熱処理時における各範囲近傍のポリビニルアルコールフィルムの温度の幅方向に対する平均である。
温度ａおよび温度ｃは、本発明において規定される膨潤度Ａおよび膨潤度Ｃの関係（または膨潤度Ｂおよび膨潤度Ｄの関係）を満たすポリビニルアルコールフィルムを容易に製造することができることから、１．１０≦温度ｃ／温度ａ≦１．２５の関係にあることが必要であり、１．１１≦温度ｃ／温度ａ≦１．２４の関係にあることが好ましく、１．１２≦温度ｃ／温度ａ≦１．２３の関係にあることがより好ましい。
温度ｂおよび温度ｄについても上記した温度ａおよび温度ｃの関係と同様、本発明において規定される膨潤度Ｂおよび膨潤度Ｄの関係（または膨潤度Ａおよび膨潤度Ｃの関係）を満たすポリビニルアルコールフィルムを容易に製造することができることから、１．１０≦温度ｄ／温度ｂ≦１．２５の関係にあることが必要であり、１．１１≦温度ｄ／温度ｂ≦１．２４の関係にあることが好ましく、１．１２≦温度ｄ／温度ｂ≦１．２３の関係にあることがより好ましい。
また温度ａと温度ｂとの差の絶対値（｜温度ａ−温度ｂ｜）について、本発明において規定される膨潤度Ａおよび膨潤度Ｂの関係を満たすポリビニルアルコールフィルムを容易に製造することができることから、｜温度ａ−温度ｂ｜≦２の関係にあることが必要であり、｜温度ａ−温度ｂ｜≦１．５の関係にあることが好ましく、｜温度ａ−温度ｂ｜≦１の関係にあることがより好ましい。
温度ｃと温度ｄとの差の絶対値（｜温度ｃ−温度ｄ｜）については、膨潤度Ｃおよび膨潤度Ｄの好ましい関係を満たすポリビニルアルコールフィルムを容易に製造することができることから、｜温度ｃ−温度ｄ｜≦２の関係にあることが好ましく、｜温度ｃ−温度ｄ｜≦１の関係にあることがより好ましく、｜温度ｃ−温度ｄ｜≦０．５の関係にあることがさらに好ましい。
上記の熱処理の際に、ｘ、ｙおよびｚを規定する上記した幅方向の１直線上において、ｘよりｙに向かって幅に対する長さが１０％になる位置から、ｘよりｙに向かって幅に対する長さが２０％になる位置までの範囲ｅにおける熱処理時の平均熱処理温度を温度ｅ（℃）とし、ｙよりｘに向かって幅に対する長さが１０％になる位置から、ｙよりｘに向かって幅に対する長さが２０％になる位置までの範囲ｆにおける熱処理時の平均熱処理温度を温度ｆ（℃）とした際に、下記式（９）および（１０）を満たすことが好ましい。
１．１０≦温度ｅ／温度ａ≦１．２５ （９）
１．１０≦温度ｆ／温度ｂ≦１．２５ （１０）
上記式（９）および（１０）を満たすように熱処理をすると、膨潤度Ａおよび膨潤度Ｅならびに膨潤度Ｂおよび膨潤度Ｆの好ましい関係を満たすポリビニルアルコールフィルムを容易に製造することができる。温度ａおよび温度ｅは、１．１１≦温度ｅ／温度ａ≦１．２４の関係にあることがより好ましく、１．１２≦温度ｅ／温度ａ≦１．２３の関係にあることがさらに好ましい。同様に、温度ｂおよび温度ｆは、１．１１≦温度ｆ／温度ｂ≦１．２４の関係にあることがより好ましく、１．１２≦温度ｆ／温度ｂ≦１．２３の関係にあることがさらに好ましい。
１．１０≦温度ｅ／温度ａ≦１．２５ （９）
１．１０≦温度ｆ／温度ｂ≦１．２５ （１０）
上記式（９）および（１０）を満たすように熱処理をすると、膨潤度Ａおよび膨潤度Ｅならびに膨潤度Ｂおよび膨潤度Ｆの好ましい関係を満たすポリビニルアルコールフィルムを容易に製造することができる。温度ａおよび温度ｅは、１．１１≦温度ｅ／温度ａ≦１．２４の関係にあることがより好ましく、１．１２≦温度ｅ／温度ａ≦１．２３の関係にあることがさらに好ましい。同様に、温度ｂおよび温度ｆは、１．１１≦温度ｆ／温度ｂ≦１．２４の関係にあることがより好ましく、１．１２≦温度ｆ／温度ｂ≦１．２３の関係にあることがさらに好ましい。
温度ａは８３〜９６℃の範囲内にあることが好ましく、８４〜９５℃の範囲内にあることがより好ましい。同様に、温度ｂは８３〜９６℃の範囲内にあることが好ましく、８４〜９５℃の範囲内にあることがより好ましい。一方、温度ｃは９５〜１１５℃の範囲内にあることが好ましく、９６〜１１４℃の範囲内にあることがより好ましい。同様に、温度ｄは９５〜１１５℃の範囲内にあることが好ましく、９６〜１１４℃の範囲内にあることがより好ましい。さらに、温度ｅは８３〜１１４℃の範囲内にあることが好ましく、１００〜１１０℃の範囲内にあることがより好ましい。同様に、温度ｆは８３〜１１４℃の範囲内にあることが好ましく、１００〜１１０℃の範囲内にあることがより好ましい。
また範囲ａ〜ｆにおける熱処理温度は、各範囲において、幅方向に一定であっても異なっていてもよいが、各範囲において幅方向の熱処理温度の差が大きすぎると得られるポリビニルアルコールフィルムに斑が生じる可能性がある。そのため、範囲ａにおける熱処理温度の幅方向の最大値および最小値は共に８３〜９６℃の範囲内にあることが好ましく、８４〜９５℃の範囲内にあることがより好ましい。同様に、範囲ｂにおける熱処理温度の幅方向の最大値および最小値は共に８３〜９６℃の範囲内にあることが好ましく、８４〜９５℃の範囲内にあることがより好ましい。一方、範囲ｃにおける熱処理温度の幅方向の最大値および最小値は共に９５〜１１５℃の範囲内にあることが好ましく、９６〜１１４℃の範囲内にあることがより好ましい。同様に、範囲ｄにおける熱処理温度の幅方向の最大値および最小値は共に９５〜１１５℃の範囲内にあることが好ましく、９６〜１１４℃の範囲内にあることがより好ましい。さらに、範囲ｅにおける熱処理温度の幅方向の最大値および最小値は共に８３〜１１４℃の範囲内にあることが好ましく、１００〜１１０℃の範囲内にあることがより好ましい。同様に、範囲ｆにおける熱処理温度の幅方向の最大値および最小値は共に８３〜１１４℃の範囲内にあることが好ましく、１００〜１１０℃の範囲内にあることがより好ましい。
温度ａ〜ｄ、場合によりさらに温度ｅおよび温度ｆに係る上記の関係は、熱処理に供されるポリビニルアルコールフィルムの幅方向の任意の１直線上において規定される範囲ａ〜ｄ、場合によりさらに範囲ｅおよび範囲ｆにおいて上記の関係を満たしていればよいが、長さ方向により均一なポリビニルアルコールフィルム、ひいては偏光フィルムを得る観点から、熱処理に供されるポリビニルアルコールフィルムの長さ方向の連続または非連続の５０％以上の範囲において、幅方向のいずれの直線上において規定される範囲ａ〜ｄ、場合によりさらに範囲ｅおよび範囲ｆにおいても上記関係を満たしていることが好ましく、熱処理に供されるポリビニルアルコールフィルムの長さ方向の連続または非連続の８０％以上の範囲において、幅方向のいずれの直線上において規定される範囲ａ〜ｄ、場合によりさらに範囲ｅおよび範囲ｆにおいても上記関係を満たしていることがより好ましく、熱処理に供されるポリビニルアルコールフィルムの長さ方向の連続または非連続の９５％以上の範囲において、幅方向のいずれの直線上において規定される範囲ａ〜ｄ、場合によりさらに範囲ｅおよび範囲ｆにおいても上記関係を満たしていることがさらに好ましい。
熱処理時間に特に制限はないが、本発明のポリビニルアルコールフィルムを効率よく製造する観点から、３〜１２０秒の範囲内であることが好ましく、４〜９０秒の範囲内であることがより好ましく、５〜６０秒の範囲内であることがさらに好ましい。
本発明のポリビニルアルコールフィルムの用途に特に制限はないが、本発明のポリビニルアルコールフィルムによれば、安定して高倍率まで延伸することができることから、偏光フィルムや位相差フィルム等の光学用フィルムを製造するための原反フィルムとして用いることが好ましく、高い偏光性能を有する偏光フィルムを容易に製造することができることから、特に偏光フィルムを製造するための原反フィルムとして用いることが好ましい。
本発明のポリビニルアルコールフィルムを原反フィルムとして用いて偏光フィルムを製造する際の方法は特に制限されず、従来から採用されているいずれの方法を採用してもよく、例えば、本発明のポリビニルアルコールに対して、膨潤、染色、一軸延伸、および必要に応じてさらに、固定処理、乾燥、熱処理などを施すことにより偏光フィルムを製造することができる。この場合、膨潤、染色、一軸延伸、固定処理などの各処理の順序は特に制限されず、１つまたは２つ以上の処理を同時に行うこともできる。また、各処理の１つまたは２つ以上を２回またはそれ以上行うこともできる。
膨潤は、ポリビニルアルコールフィルムを水に浸漬することにより行うことができる。水に浸漬する際の水の温度としては、２０〜４０℃の範囲内であることが好ましく、２２〜３８℃の範囲内であることがより好ましく、２５〜３５℃の範囲内であることがさらに好ましい。また、水に浸漬する時間としては、例えば、０．１〜５分間の範囲内であることが好ましく、０．５〜３分間の範囲内であることがより好ましい。なお、水に浸漬する際の水は純水に限定されず、各種成分が溶解した水溶液であってもよいし、水と水性媒体との混合物であってもよい。
染色は、ヨウ素を用いて行うのがよく、染色の時期としては、一軸延伸前、一軸延伸時、一軸延伸後のいずれの段階であってもよい。染色はポリビニルアルコールフィルムを染色浴としてヨウ素−ヨウ化カリウムを含有する溶液（特に水溶液）中に浸漬させることにより行うのが一般的であり、本発明においてもこのような染色方法が好適に採用される。染色浴におけるヨウ素の濃度は０．０１〜０．５質量％の範囲内であることが好ましく、ヨウ化カリウムの濃度は０．０１〜１０質量％の範囲内であることが好ましい。また、染色浴の温度は２０〜５０℃、特に２５〜４０℃とすることが好ましい。
一軸延伸は、湿式延伸法または乾式延伸法のいずれで行ってもよい。湿式延伸法の場合は、ホウ酸を含む水溶液中で行うこともできるし、上記した染色浴中や後述する固定処理浴中で行うこともできる。また乾式延伸法の場合は、吸水後のポリビニルアルコールフィルムを用いて空気中で行うことができる。これらの中でも、湿式延伸法が好ましく、ホウ酸を含む水溶液中で一軸延伸するのがより好ましい。ホウ酸水溶液中におけるホウ酸の濃度は０．５〜６．０質量％の範囲内であることが好ましく、１．０〜５．０質量％の範囲内であることがより好ましく、１．５〜４．０質量％の範囲内であることが特に好ましい。また、ホウ酸水溶液はヨウ化カリウムを含有してもよく、その濃度は０．０１〜１０質量％の範囲内にすることが好ましい。
一軸延伸における延伸温度は、３０〜９０℃の範囲内であることが好ましく、４０〜８０℃の範囲内であることがより好ましく、５０〜７０℃の範囲内であることが特に好ましい。
また、一軸延伸における延伸倍率は、得られる偏光フィルムの偏光性能の点から５倍以上であることが好ましく、５．５倍以上であることがより好ましく、６倍以上であることが特に好ましい。延伸倍率の上限は特に制限されないが、延伸倍率は８倍以下であることが好ましい。
一軸延伸における延伸温度は、３０〜９０℃の範囲内であることが好ましく、４０〜８０℃の範囲内であることがより好ましく、５０〜７０℃の範囲内であることが特に好ましい。
また、一軸延伸における延伸倍率は、得られる偏光フィルムの偏光性能の点から５倍以上であることが好ましく、５．５倍以上であることがより好ましく、６倍以上であることが特に好ましい。延伸倍率の上限は特に制限されないが、延伸倍率は８倍以下であることが好ましい。
偏光フィルムの製造に当たっては、ポリビニルアルコールフィルムへの染料（ヨウ素等）の吸着を強固にするために固定処理を行うことが好ましい。固定処理に使用する固定処理浴としては、ホウ酸、硼砂等のホウ素化合物の１種または２種以上を含む水溶液を使用することができる。また、必要に応じて、固定処理浴中にヨウ素化合物や金属化合物を添加してもよい。固定処理浴におけるホウ素化合物の濃度は、一般に２〜１５質量％、特に３〜１０質量％程度であることが好ましい。固定処理浴の温度は、１５〜６０℃、特に２５〜４０℃であることが好ましい。
乾燥は、３０〜１５０℃、特に５０〜１３０℃で行うことが好ましい。乾燥により偏光フィルムの水分率が１０％以下になった時点で偏光フィルムに張力を掛けて８０〜１２０℃程度で１〜５分間程度熱処理を行うと、寸法安定性、耐久性等に一層優れる偏光フィルムを得ることができる。
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、光学的に透明で且つ機械的強度を有する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、貼り合わせのための接着剤としては、ポリビニルアルコール系接着剤やウレタン系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接着剤が好適である。
上記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表示装置の部品として使用することができる。同時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と貼り合わせてもよい。
本発明を以下の実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例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採用された各評価方法を以下に示す。
ポリビニルアルコールフィルムの膨潤度の測定
膨潤度Ａを測定するためのポリビニルアルコールフィルムのサンプリング位置について図３にその概略図を示すように、各範囲に対応する幅を有し、長さが各範囲を決める１直線を中心とし長さ方向に各１０ｃｍ（長さ方向に合計２０ｃｍ）採るようにサンプリングした矩形のポリビニルアルコールフィルムを用い、これを３０℃の蒸留水中に３０分間浸漬後に取り出し、ろ紙で表面の水を取り、質量「Ｎ」を求めた。続いてそのポリビニルアルコールフィルムを１０５℃の乾燥機で１６時間乾燥した後、質量「Ｍ」を求めた。得られた質量「Ｎ」および「Ｍ」から、下記式（１１）により各範囲におけるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度を算出した。なお、サンプリングしたポリビニルアルコールフィルムの幅が２０ｃｍ以上あった場合には、幅方向の一方から幅１０ｃｍずつカットしたポリビニルアルコールフィルムを測定に用いて（最後に余った幅１０ｃｍ未満の部分は前のフィルムから切り離さずに用いた）、カットした全てのポリビニルアルコールフィルムを合わせた全体の質量「Ｎ」および「Ｍ」から膨潤度を算出した。また、浸漬に使用する蒸留水の量はポリビニルアルコールフィルム２０ｃｍ×１０ｃｍあたり１０００ｇとした。
膨潤度（％） ＝ Ｎ／Ｍ×１００ （１１）
膨潤度Ａを測定するためのポリビニルアルコールフィルムのサンプリング位置について図３にその概略図を示すように、各範囲に対応する幅を有し、長さが各範囲を決める１直線を中心とし長さ方向に各１０ｃｍ（長さ方向に合計２０ｃｍ）採るようにサンプリングした矩形のポリビニルアルコールフィルムを用い、これを３０℃の蒸留水中に３０分間浸漬後に取り出し、ろ紙で表面の水を取り、質量「Ｎ」を求めた。続いてそのポリビニルアルコールフィルムを１０５℃の乾燥機で１６時間乾燥した後、質量「Ｍ」を求めた。得られた質量「Ｎ」および「Ｍ」から、下記式（１１）により各範囲におけるポリビニルアルコールフィルムの膨潤度を算出した。なお、サンプリングしたポリビニルアルコールフィルムの幅が２０ｃｍ以上あった場合には、幅方向の一方から幅１０ｃｍずつカットしたポリビニルアルコールフィルムを測定に用いて（最後に余った幅１０ｃｍ未満の部分は前のフィルムから切り離さずに用いた）、カットした全てのポリビニルアルコールフィルムを合わせた全体の質量「Ｎ」および「Ｍ」から膨潤度を算出した。また、浸漬に使用する蒸留水の量はポリビニルアルコールフィルム２０ｃｍ×１０ｃｍあたり１０００ｇとした。
膨潤度（％） ＝ Ｎ／Ｍ×１００ （１１）
ポリビニルアルコールフィルムの皺の有無の確認
ポリビニルアルコールフィルムを観察し、皺が認められなかったものを「○」とし、皺が認められたものを「×」とした。
ポリビニルアルコールフィルムを観察し、皺が認められなかったものを「○」とし、皺が認められたものを「×」とした。
ポリビニルアルコールフィルムの延伸安定性試験
ロール状のポリビニルアルコールフィルムを巻き出し、順次３０℃の純水に浸漬して膨潤させながら３．８倍まで一軸延伸し、続いて、ホウ酸を４質量％の割合で含有する５５℃の水溶液中で総延伸倍率６．８倍に一軸延伸するという操作を１０時間以上破断なく継続できた場合を「○」、破断が認められた場合を「×」とした。
ロール状のポリビニルアルコールフィルムを巻き出し、順次３０℃の純水に浸漬して膨潤させながら３．８倍まで一軸延伸し、続いて、ホウ酸を４質量％の割合で含有する５５℃の水溶液中で総延伸倍率６．８倍に一軸延伸するという操作を１０時間以上破断なく継続できた場合を「○」、破断が認められた場合を「×」とした。
偏光フィルムの偏光性能の評価
（ａ）透過率Ｔｓの測定
偏光フィルムの幅方向の中央部から、長さ方向に８ｃｍ×幅方向に４ｃｍの矩形のサンプルを切り取り、これをさらに長さ方向の中央部で２つに切って、正方形（４ｃｍ×４ｃｍ）の偏光フィルムサンプル２枚を採取し、日立製作所製の分光光度計Ｕ−４１００（積分球付属）を用いて、ＪＩＳ Ｚ ８７２２（物体色の測定方法）に準拠し、Ｃ光源、２°視野の可視光領域の視感度補正を行い、１枚の偏光フィルムサンプルについて、延伸軸方向に対して４５°傾けた場合の光の透過率と−４５°傾けた場合の光の透過率を測定して、それらの平均値Ｔｓ１（％）を求めた。もう１枚の偏光フィルムサンプルについても同様にして、４５°傾けた場合の光の透過度と−４５°傾けた場合の光の透過度を測定して、それらの平均値Ｔｓ２（％）を求めた。下記式（１２）によりＴｓ１とＴｓ２を平均し、偏光フィルムの透過率Ｔｓ（％）とした。
Ｔｓ ＝ （Ｔｓ１＋Ｔｓ２）／２ （１２）
（ａ）透過率Ｔｓの測定
偏光フィルムの幅方向の中央部から、長さ方向に８ｃｍ×幅方向に４ｃｍの矩形のサンプルを切り取り、これをさらに長さ方向の中央部で２つに切って、正方形（４ｃｍ×４ｃｍ）の偏光フィルムサンプル２枚を採取し、日立製作所製の分光光度計Ｕ−４１００（積分球付属）を用いて、ＪＩＳ Ｚ ８７２２（物体色の測定方法）に準拠し、Ｃ光源、２°視野の可視光領域の視感度補正を行い、１枚の偏光フィルムサンプルについて、延伸軸方向に対して４５°傾けた場合の光の透過率と−４５°傾けた場合の光の透過率を測定して、それらの平均値Ｔｓ１（％）を求めた。もう１枚の偏光フィルムサンプルについても同様にして、４５°傾けた場合の光の透過度と−４５°傾けた場合の光の透過度を測定して、それらの平均値Ｔｓ２（％）を求めた。下記式（１２）によりＴｓ１とＴｓ２を平均し、偏光フィルムの透過率Ｔｓ（％）とした。
Ｔｓ ＝ （Ｔｓ１＋Ｔｓ２）／２ （１２）
（ｂ）偏光度Ｐの測定
上記透過率Ｔｓの測定で採取した２枚の偏光フィルムを、その延伸方向が平行になるように重ねた場合の光の透過率Ｔｓ‖（％）、延伸方向が直交するように重ねた場合の光の透過率Ｔｓ⊥（％）を、上記（ａ）透過率Ｔｓの測定の場合と同様にして測定し、下記式（１３）により偏光度Ｐ（％）を求めた。
Ｐ ＝ ｛（Ｔｓ‖−Ｔｓ⊥）／（Ｔｓ‖＋Ｔｓ⊥）｝１／２×１００ （１３）
上記透過率Ｔｓの測定で採取した２枚の偏光フィルムを、その延伸方向が平行になるように重ねた場合の光の透過率Ｔｓ‖（％）、延伸方向が直交するように重ねた場合の光の透過率Ｔｓ⊥（％）を、上記（ａ）透過率Ｔｓの測定の場合と同様にして測定し、下記式（１３）により偏光度Ｐ（％）を求めた。
Ｐ ＝ ｛（Ｔｓ‖−Ｔｓ⊥）／（Ｔｓ‖＋Ｔｓ⊥）｝１／２×１００ （１３）
（ｃ）透過率４４％時の二色性比の算出
下記の実施例および比較例に記載するように、各実施例および比較例において、２段目延伸時における３０℃の水溶液中への浸漬時間を変更して製造した５枚の偏光フィルムのそれぞれについて上記した方法で透過率Ｔｓおよび偏光度Ｐを求め、各実施例または比較例ごとに、透過率Ｔｓを横軸、偏光度Ｐを縦軸として５つの点をグラフにプロットして近似曲線を求め、当該近似曲線から、透過率Ｔｓが４４％であるときの偏光度Ｐ（Ｐ４４）の値を求めた。
得られたＰ４４から、下記式（１４）により透過率４４％時の二色性比を求めて、偏光性能の指標とした。
透過率４４％時の二色性比 ＝ ｌｏｇ（４４／１００−４４／１００×Ｐ４４／１００）／ｌｏｇ（４４／１００＋４４／１００×Ｐ４４／１００） （１４）
下記の実施例および比較例に記載するように、各実施例および比較例において、２段目延伸時における３０℃の水溶液中への浸漬時間を変更して製造した５枚の偏光フィルムのそれぞれについて上記した方法で透過率Ｔｓおよび偏光度Ｐを求め、各実施例または比較例ごとに、透過率Ｔｓを横軸、偏光度Ｐを縦軸として５つの点をグラフにプロットして近似曲線を求め、当該近似曲線から、透過率Ｔｓが４４％であるときの偏光度Ｐ（Ｐ４４）の値を求めた。
得られたＰ４４から、下記式（１４）により透過率４４％時の二色性比を求めて、偏光性能の指標とした。
透過率４４％時の二色性比 ＝ ｌｏｇ（４４／１００−４４／１００×Ｐ４４／１００）／ｌｏｇ（４４／１００＋４４／１００×Ｐ４４／１００） （１４）
［実施例１］
（１）ポリビニルアルコールフィルムの製造
ポリビニルアルコール（重合度２４００、けん化度９９．９５モル％）１００質量部、可塑剤としてグリセリン１０質量部、界面活性剤としてポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム０．１質量部および水からなる揮発分率６６質量％の製膜原液をＴダイから金属ロールに溶融押出し、幅３ｍ、長さ５０００ｍ、厚さ６０μｍの長尺のポリビニルアルコールフィルムを製膜した。
次いで、得られたポリビニルアルコールフィルムの幅の長さ（３ｍ）を１００％としたとき、幅方向の両端から中央方向にそれぞれ長さ１０％（それぞれ幅方向３０ｃｍ）の範囲全体を９０℃で、幅方向の中央から両端方向にそれぞれ長さ４０％（全体として幅方向２４０ｃｍ）の範囲全体を１０５℃で、それぞれ熱処理を行った。なお熱処理時間は２０秒とした。熱処理されたポリビニルアルコールフィルムはロール状に巻き取った。
熱処理されたポリビニルアルコールフィルムは、幅方向の任意の１直線上において、膨潤度Ａ＝２３５％、膨潤度Ｂ＝２３４％、膨潤度Ｃ＝２０１％、膨潤度Ｄ＝２００％、膨潤度Ｅ＝２０１％および膨潤度Ｆ＝２００％であった。また当該ポリビニルアルコールフィルムに皺は認められなかった。さらに当該ポリビニルアルコールフィルムを用いて延伸安定性試験を実施したところ、破断は認められなかった。
（１）ポリビニルアルコールフィルムの製造
ポリビニルアルコール（重合度２４００、けん化度９９．９５モル％）１００質量部、可塑剤としてグリセリン１０質量部、界面活性剤としてポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム０．１質量部および水からなる揮発分率６６質量％の製膜原液をＴダイから金属ロールに溶融押出し、幅３ｍ、長さ５０００ｍ、厚さ６０μｍの長尺のポリビニルアルコールフィルムを製膜した。
次いで、得られたポリビニルアルコールフィルムの幅の長さ（３ｍ）を１００％としたとき、幅方向の両端から中央方向にそれぞれ長さ１０％（それぞれ幅方向３０ｃｍ）の範囲全体を９０℃で、幅方向の中央から両端方向にそれぞれ長さ４０％（全体として幅方向２４０ｃｍ）の範囲全体を１０５℃で、それぞれ熱処理を行った。なお熱処理時間は２０秒とした。熱処理されたポリビニルアルコールフィルムはロール状に巻き取った。
熱処理されたポリビニルアルコールフィルムは、幅方向の任意の１直線上において、膨潤度Ａ＝２３５％、膨潤度Ｂ＝２３４％、膨潤度Ｃ＝２０１％、膨潤度Ｄ＝２００％、膨潤度Ｅ＝２０１％および膨潤度Ｆ＝２００％であった。また当該ポリビニルアルコールフィルムに皺は認められなかった。さらに当該ポリビニルアルコールフィルムを用いて延伸安定性試験を実施したところ、破断は認められなかった。
（２）偏光フィルムの製造
（ｉ） （１）で得られた熱処理されたポリビニルアルコールフィルムに対して、膨潤、染色、一軸延伸、固定処理、乾燥処理を施して偏光フィルムを作製した。すなわち、（１）で得られた熱処理されたポリビニルアルコールフィルムを３０℃の純水に浸漬して膨潤させながら２．０倍に一軸延伸し（１段目延伸）、次いで、ヨウ素を０．０５質量％、ヨウ化カリウムを２．５質量％およびホウ酸を１質量％の割合で含有する３０℃の水溶液中で染色しながら１．４倍（ここまでの総延伸倍率２．８倍）に一軸延伸した（２段目延伸）。なお、２段目延伸時における３０℃の水溶液中への浸漬時間は６０秒とした。続いて、ホウ酸を４質量％およびヨウ化カリウムを５質量％の割合で含有する５５℃の水溶液中で総延伸倍率６．５倍に一軸延伸し（３段目延伸）、ホウ酸を４質量％およびヨウ化カリウムを５質量％の割合で含有する３０℃の水溶液中に浸漬して固定処理を行った。その後、６０℃で乾燥して偏光フィルムを得た。得られた偏光フィルムの幅は１．２ｍであった。
これにより得られた偏光フィルムの透過率Ｔｓおよび偏光度Ｐを上記した方法で求め、横軸を透過率Ｔｓおよび縦軸を偏光度Ｐとするグラフにその点をプロットした。
（ii） 上記（ｉ）で、２段目延伸時における３０℃の水溶液中への浸漬時間を６０秒から、７０秒、８０秒、９０秒または１００秒に変更したこと以外は、上記（ｉ）と同様にして偏光フィルムを製造した。
これにより得られた各偏光フィルムの透過率Ｔｓおよび偏光度Ｐを上記した方法でそれぞれ求め、横軸を透過率Ｔｓおよび縦軸を偏光度Ｐとするグラフに各点をプロットした。
（iii） 上記（ｉ）および（ii）でグラフにプロットした５つの点の近似曲線をグラフ上にひいて、当該近似曲線から、透過率Ｔｓが４４％であるときの偏光度Ｐ（Ｐ４４）の値を求め、上記式（１４）により透過率４４％時の二色性比を求めたところ５４．６であり、高い偏光性能を有していた。
（ｉ） （１）で得られた熱処理されたポリビニルアルコールフィルムに対して、膨潤、染色、一軸延伸、固定処理、乾燥処理を施して偏光フィルムを作製した。すなわち、（１）で得られた熱処理されたポリビニルアルコールフィルムを３０℃の純水に浸漬して膨潤させながら２．０倍に一軸延伸し（１段目延伸）、次いで、ヨウ素を０．０５質量％、ヨウ化カリウムを２．５質量％およびホウ酸を１質量％の割合で含有する３０℃の水溶液中で染色しながら１．４倍（ここまでの総延伸倍率２．８倍）に一軸延伸した（２段目延伸）。なお、２段目延伸時における３０℃の水溶液中への浸漬時間は６０秒とした。続いて、ホウ酸を４質量％およびヨウ化カリウムを５質量％の割合で含有する５５℃の水溶液中で総延伸倍率６．５倍に一軸延伸し（３段目延伸）、ホウ酸を４質量％およびヨウ化カリウムを５質量％の割合で含有する３０℃の水溶液中に浸漬して固定処理を行った。その後、６０℃で乾燥して偏光フィルムを得た。得られた偏光フィルムの幅は１．２ｍであった。
これにより得られた偏光フィルムの透過率Ｔｓおよび偏光度Ｐを上記した方法で求め、横軸を透過率Ｔｓおよび縦軸を偏光度Ｐとするグラフにその点をプロットした。
（ii） 上記（ｉ）で、２段目延伸時における３０℃の水溶液中への浸漬時間を６０秒から、７０秒、８０秒、９０秒または１００秒に変更したこと以外は、上記（ｉ）と同様にして偏光フィルムを製造した。
これにより得られた各偏光フィルムの透過率Ｔｓおよび偏光度Ｐを上記した方法でそれぞれ求め、横軸を透過率Ｔｓおよび縦軸を偏光度Ｐとするグラフに各点をプロットした。
（iii） 上記（ｉ）および（ii）でグラフにプロットした５つの点の近似曲線をグラフ上にひいて、当該近似曲線から、透過率Ｔｓが４４％であるときの偏光度Ｐ（Ｐ４４）の値を求め、上記式（１４）により透過率４４％時の二色性比を求めたところ５４．６であり、高い偏光性能を有していた。
［実施例２］
実施例１の（１）において、幅方向の両端から中央方向にそれぞれ長さ１０％（それぞれ幅方向３０ｃｍ）の範囲全体における熱処理温度を８６℃に変更したこと以外は実施例１の（１）と同様にして、熱処理されたポリビニルアルコールフィルム（ロール状に巻き取ったもの）を得た。
当該熱処理されたポリビニルアルコールフィルムは、幅方向の任意の１直線上において、膨潤度Ａ＝２４７％、膨潤度Ｂ＝２４４％、膨潤度Ｃ＝２０１％、膨潤度Ｄ＝２００％、膨潤度Ｅ＝２０１％および膨潤度Ｆ＝２００％であった。また当該ポリビニルアルコールフィルムに皺は認められなかった。さらに当該ポリビニルアルコールフィルムを用いて延伸安定性試験を実施したところ、破断は認められなかった。
また、上記熱処理されたポリビニルアルコールフィルムを用いて、実施例１の（２）（ｉ）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の幅は１．１ｍであった。さらに、実施例１の（２）と同様にして透過率４４％時の二色性比を求めたところ６０．２であり、高い偏光性能を有していた。
実施例１の（１）において、幅方向の両端から中央方向にそれぞれ長さ１０％（それぞれ幅方向３０ｃｍ）の範囲全体における熱処理温度を８６℃に変更したこと以外は実施例１の（１）と同様にして、熱処理されたポリビニルアルコールフィルム（ロール状に巻き取ったもの）を得た。
当該熱処理されたポリビニルアルコールフィルムは、幅方向の任意の１直線上において、膨潤度Ａ＝２４７％、膨潤度Ｂ＝２４４％、膨潤度Ｃ＝２０１％、膨潤度Ｄ＝２００％、膨潤度Ｅ＝２０１％および膨潤度Ｆ＝２００％であった。また当該ポリビニルアルコールフィルムに皺は認められなかった。さらに当該ポリビニルアルコールフィルムを用いて延伸安定性試験を実施したところ、破断は認められなかった。
また、上記熱処理されたポリビニルアルコールフィルムを用いて、実施例１の（２）（ｉ）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の幅は１．１ｍであった。さらに、実施例１の（２）と同様にして透過率４４％時の二色性比を求めたところ６０．２であり、高い偏光性能を有していた。
［実施例３］
実施例１の（１）において、幅方向の両端から中央方向にそれぞれ長さ１０％（それぞれ幅方向３０ｃｍ）の範囲全体における熱処理温度を９３℃に変更したこと以外は実施例１の（１）と同様にして、熱処理されたポリビニルアルコールフィルム（ロール状に巻き取ったもの）を得た。
当該熱処理されたポリビニルアルコールフィルムは、幅方向の任意の１直線上において、膨潤度Ａ＝２２５％、膨潤度Ｂ＝２２４％、膨潤度Ｃ＝２００％、膨潤度Ｄ＝２０１％、膨潤度Ｅ＝２００％および膨潤度Ｆ＝２０１％であった。また当該ポリビニルアルコールフィルムに皺は認められなかった。さらに当該ポリビニルアルコールフィルムを用いて延伸安定性試験を実施したところ、破断は認められなかった。
また、上記熱処理されたポリビニルアルコールフィルムを用いて、実施例１の（２）（ｉ）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の幅は１．３ｍであった。さらに、実施例１の（２）と同様にして透過率４４％時の二色性比を求めたところ５１．３であり、高い偏光性能を有していた。
実施例１の（１）において、幅方向の両端から中央方向にそれぞれ長さ１０％（それぞれ幅方向３０ｃｍ）の範囲全体における熱処理温度を９３℃に変更したこと以外は実施例１の（１）と同様にして、熱処理されたポリビニルアルコールフィルム（ロール状に巻き取ったもの）を得た。
当該熱処理されたポリビニルアルコールフィルムは、幅方向の任意の１直線上において、膨潤度Ａ＝２２５％、膨潤度Ｂ＝２２４％、膨潤度Ｃ＝２００％、膨潤度Ｄ＝２０１％、膨潤度Ｅ＝２００％および膨潤度Ｆ＝２０１％であった。また当該ポリビニルアルコールフィルムに皺は認められなかった。さらに当該ポリビニルアルコールフィルムを用いて延伸安定性試験を実施したところ、破断は認められなかった。
また、上記熱処理されたポリビニルアルコールフィルムを用いて、実施例１の（２）（ｉ）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の幅は１．３ｍであった。さらに、実施例１の（２）と同様にして透過率４４％時の二色性比を求めたところ５１．３であり、高い偏光性能を有していた。
［実施例４］
実施例１の（１）において、幅方向の両端から中央方向にそれぞれ長さ２０％（それぞれ幅方向６０ｃｍ）の範囲全体を９０℃で、幅方向の中央から両端方向にそれぞれ長さ３０％（全体として幅方向１８０ｃｍ）の範囲全体を１０５℃で、それぞれ変更して熱処理を行ったこと以外は実施例１の（１）と同様にして、熱処理されたポリビニルアルコールフィルム（ロール状に巻き取ったもの）を得た。
当該熱処理されたポリビニルアルコールフィルムは、幅方向の任意の１直線上において、膨潤度Ａ＝２３５％、膨潤度Ｂ＝２３５％、膨潤度Ｃ＝１９９％、膨潤度Ｄ＝２０１％、膨潤度Ｅ＝２３５％および膨潤度Ｆ＝２３５％であった。また当該ポリビニルアルコールフィルムに皺は認められなかった。さらに当該ポリビニルアルコールフィルムを用いて延伸安定性試験を実施したところ、破断は認められなかった。
また、上記熱処理されたポリビニルアルコールフィルムを用いて、実施例１の（２）（ｉ）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の幅は１．１ｍであった。さらに、実施例１の（２）と同様にして透過率４４％時の二色性比を求めたところ５４．６であり、高い偏光性能を有していた。
実施例１の（１）において、幅方向の両端から中央方向にそれぞれ長さ２０％（それぞれ幅方向６０ｃｍ）の範囲全体を９０℃で、幅方向の中央から両端方向にそれぞれ長さ３０％（全体として幅方向１８０ｃｍ）の範囲全体を１０５℃で、それぞれ変更して熱処理を行ったこと以外は実施例１の（１）と同様にして、熱処理されたポリビニルアルコールフィルム（ロール状に巻き取ったもの）を得た。
当該熱処理されたポリビニルアルコールフィルムは、幅方向の任意の１直線上において、膨潤度Ａ＝２３５％、膨潤度Ｂ＝２３５％、膨潤度Ｃ＝１９９％、膨潤度Ｄ＝２０１％、膨潤度Ｅ＝２３５％および膨潤度Ｆ＝２３５％であった。また当該ポリビニルアルコールフィルムに皺は認められなかった。さらに当該ポリビニルアルコールフィルムを用いて延伸安定性試験を実施したところ、破断は認められなかった。
また、上記熱処理されたポリビニルアルコールフィルムを用いて、実施例１の（２）（ｉ）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の幅は１．１ｍであった。さらに、実施例１の（２）と同様にして透過率４４％時の二色性比を求めたところ５４．６であり、高い偏光性能を有していた。
［比較例１］
実施例１の（１）において、幅方向の両端から中央方向にそれぞれ長さ１０％（それぞれ幅方向３０ｃｍ）の範囲全体における熱処理温度を８２℃に変更したこと以外は実施例１の（１）と同様にして、熱処理されたポリビニルアルコールフィルム（ロール状に巻き取ったもの）を得た。
当該熱処理されたポリビニルアルコールフィルムは、幅方向の任意の１直線上において、膨潤度Ａ＝２５６％、膨潤度Ｂ＝２５５％、膨潤度Ｃ＝２００％、膨潤度Ｄ＝１９９％、膨潤度Ｅ＝２００％および膨潤度Ｆ＝１９９％であった。また当該ポリビニルアルコールフィルムには大きな皺が認められ、偏光フィルム製造用の原反フィルムとしては不適であった。
実施例１の（１）において、幅方向の両端から中央方向にそれぞれ長さ１０％（それぞれ幅方向３０ｃｍ）の範囲全体における熱処理温度を８２℃に変更したこと以外は実施例１の（１）と同様にして、熱処理されたポリビニルアルコールフィルム（ロール状に巻き取ったもの）を得た。
当該熱処理されたポリビニルアルコールフィルムは、幅方向の任意の１直線上において、膨潤度Ａ＝２５６％、膨潤度Ｂ＝２５５％、膨潤度Ｃ＝２００％、膨潤度Ｄ＝１９９％、膨潤度Ｅ＝２００％および膨潤度Ｆ＝１９９％であった。また当該ポリビニルアルコールフィルムには大きな皺が認められ、偏光フィルム製造用の原反フィルムとしては不適であった。
［比較例２］
実施例１の（１）において、幅方向の両端から中央方向にそれぞれ長さ１０％（それぞれ幅方向３０ｃｍ）の範囲全体における熱処理温度を９９℃に変更したこと以外は実施例１の（１）と同様にして、熱処理されたポリビニルアルコールフィルム（ロール状に巻き取ったもの）を得た。
当該熱処理されたポリビニルアルコールフィルムは、膨潤度Ａ＝２１２％、膨潤度Ｂ＝２１１％、膨潤度Ｃ＝２０１％、膨潤度Ｄ＝２０１％、膨潤度Ｅ＝２０１％および膨潤度Ｆ＝２０１％であった。また当該ポリビニルアルコールフィルムに皺は認められなかった。さらに当該ポリビニルアルコールフィルムを用いて延伸安定性試験を実施したところ、破断が認められた。
また、上記熱処理されたポリビニルアルコールフィルムを用いて、実施例１の（２）（ｉ）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の幅は１．４５ｍであった。さらに、実施例１の（２）と同様にして透過率４４％時の二色性比を求めたところ４２．８であり、偏光性能に劣っていた。
実施例１の（１）において、幅方向の両端から中央方向にそれぞれ長さ１０％（それぞれ幅方向３０ｃｍ）の範囲全体における熱処理温度を９９℃に変更したこと以外は実施例１の（１）と同様にして、熱処理されたポリビニルアルコールフィルム（ロール状に巻き取ったもの）を得た。
当該熱処理されたポリビニルアルコールフィルムは、膨潤度Ａ＝２１２％、膨潤度Ｂ＝２１１％、膨潤度Ｃ＝２０１％、膨潤度Ｄ＝２０１％、膨潤度Ｅ＝２０１％および膨潤度Ｆ＝２０１％であった。また当該ポリビニルアルコールフィルムに皺は認められなかった。さらに当該ポリビニルアルコールフィルムを用いて延伸安定性試験を実施したところ、破断が認められた。
また、上記熱処理されたポリビニルアルコールフィルムを用いて、実施例１の（２）（ｉ）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の幅は１．４５ｍであった。さらに、実施例１の（２）と同様にして透過率４４％時の二色性比を求めたところ４２．８であり、偏光性能に劣っていた。
［比較例３］
実施例１の（１）において、ポリビニルアルコールフィルム全体を１０５℃で熱処理したこと以外は実施例１の（１）と同様にして、熱処理されたポリビニルアルコールフィルム（ロール状に巻き取ったもの）を得た。
当該熱処理されたポリビニルアルコールフィルムは、幅方向の任意の１直線上において、膨潤度Ａ＝２００％、膨潤度Ｂ＝１９９％、膨潤度Ｃ＝１９９％、膨潤度Ｄ＝１９９％、膨潤度Ｅ＝２００％および膨潤度Ｆ＝１９９％であった。また当該ポリビニルアルコールフィルムに皺は認められなかった。さらに当該ポリビニルアルコールフィルムを用いて延伸安定性試験を実施したところ、破断が認められた。
また、上記熱処理されたポリビニルアルコールフィルムを用いて、実施例１の（２）（ｉ）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の幅は１．５ｍであった。さらに、実施例１の（２）と同様にして透過率４４％時の二色性比を求めたところ４４．０であり、偏光性能に劣っていた。
実施例１の（１）において、ポリビニルアルコールフィルム全体を１０５℃で熱処理したこと以外は実施例１の（１）と同様にして、熱処理されたポリビニルアルコールフィルム（ロール状に巻き取ったもの）を得た。
当該熱処理されたポリビニルアルコールフィルムは、幅方向の任意の１直線上において、膨潤度Ａ＝２００％、膨潤度Ｂ＝１９９％、膨潤度Ｃ＝１９９％、膨潤度Ｄ＝１９９％、膨潤度Ｅ＝２００％および膨潤度Ｆ＝１９９％であった。また当該ポリビニルアルコールフィルムに皺は認められなかった。さらに当該ポリビニルアルコールフィルムを用いて延伸安定性試験を実施したところ、破断が認められた。
また、上記熱処理されたポリビニルアルコールフィルムを用いて、実施例１の（２）（ｉ）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の幅は１．５ｍであった。さらに、実施例１の（２）と同様にして透過率４４％時の二色性比を求めたところ４４．０であり、偏光性能に劣っていた。
［比較例４］
実施例１の（１）において、幅方向の一方の端から中央方向に長さ１０％（幅方向３０ｃｍ）の範囲全体における熱処理温度を９３℃に変更（幅方向の他方の端から中央方向に長さ１０％（幅方向３０ｃｍ）の範囲全体における熱処理温度は９０℃のまま）したこと以外は実施例１の（１）と同様にして、熱処理されたポリビニルアルコールフィルム（ロール状に巻き取ったもの）を得た。
当該熱処理されたポリビニルアルコールフィルムは、幅方向の任意の１直線上において、膨潤度Ａ＝２３４％、膨潤度Ｂ＝２２７％、膨潤度Ｃ＝２００％、膨潤度Ｄ＝２００％、膨潤度Ｅ＝２００％および膨潤度Ｆ＝２００％であった。また当該ポリビニルアルコールフィルムに皺は認められなかった。さらに当該ポリビニルアルコールフィルムを用いて延伸安定性試験を実施したところ、破断が認められた。
また、上記熱処理されたポリビニルアルコールフィルムを用いて、実施例１の（２）（ｉ）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の幅は１．４ｍであった。さらに、実施例１の（２）と同様にして透過率４４％時の二色性比を求めたところ４６．９であり、偏光性能に劣っていた。
実施例１の（１）において、幅方向の一方の端から中央方向に長さ１０％（幅方向３０ｃｍ）の範囲全体における熱処理温度を９３℃に変更（幅方向の他方の端から中央方向に長さ１０％（幅方向３０ｃｍ）の範囲全体における熱処理温度は９０℃のまま）したこと以外は実施例１の（１）と同様にして、熱処理されたポリビニルアルコールフィルム（ロール状に巻き取ったもの）を得た。
当該熱処理されたポリビニルアルコールフィルムは、幅方向の任意の１直線上において、膨潤度Ａ＝２３４％、膨潤度Ｂ＝２２７％、膨潤度Ｃ＝２００％、膨潤度Ｄ＝２００％、膨潤度Ｅ＝２００％および膨潤度Ｆ＝２００％であった。また当該ポリビニルアルコールフィルムに皺は認められなかった。さらに当該ポリビニルアルコールフィルムを用いて延伸安定性試験を実施したところ、破断が認められた。
また、上記熱処理されたポリビニルアルコールフィルムを用いて、実施例１の（２）（ｉ）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の幅は１．４ｍであった。さらに、実施例１の（２）と同様にして透過率４４％時の二色性比を求めたところ４６．９であり、偏光性能に劣っていた。
［比較例５］
特許文献１の実施例１に記載されたポリビニルアルコールフィルムと同様の膨潤度の分布を有するポリビニルアルコールフィルム（幅３ｍ、長さ５０００ｍ、厚さ６０μｍ、膨潤度Ａ＝１８０％、膨潤度Ｂ＝１８０％、膨潤度Ｃ＝１６７％、膨潤度Ｄ＝１６７％、膨潤度Ｅ＝１７６％および膨潤度Ｆ＝１７６％、皺が認められないもの）を作製してロール状に巻き取った。これを用いて延伸安定性試験を実施したところ、破断が認められた。
また、このポリビニルアルコールフィルムを用いて、実施例１の（２）（ｉ）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の幅は１．５ｍであった。さらに、実施例１の（２）と同様にして透過率４４％時の二色性比を求めたところ４１．８であり、偏光性能に劣っていた。
特許文献１の実施例１に記載されたポリビニルアルコールフィルムと同様の膨潤度の分布を有するポリビニルアルコールフィルム（幅３ｍ、長さ５０００ｍ、厚さ６０μｍ、膨潤度Ａ＝１８０％、膨潤度Ｂ＝１８０％、膨潤度Ｃ＝１６７％、膨潤度Ｄ＝１６７％、膨潤度Ｅ＝１７６％および膨潤度Ｆ＝１７６％、皺が認められないもの）を作製してロール状に巻き取った。これを用いて延伸安定性試験を実施したところ、破断が認められた。
また、このポリビニルアルコールフィルムを用いて、実施例１の（２）（ｉ）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の幅は１．５ｍであった。さらに、実施例１の（２）と同様にして透過率４４％時の二色性比を求めたところ４１．８であり、偏光性能に劣っていた。
［比較例６］
特許文献１の実施例２に記載されたポリビニルアルコールフィルムと同様の膨潤度の分布を有するポリビニルアルコールフィルム（幅３ｍ、長さ５０００ｍ、厚さ６０μｍ、膨潤度Ａ＝１９６％、膨潤度Ｂ＝１９６％、膨潤度Ｃ＝１８１％、膨潤度Ｄ＝１８１％、膨潤度Ｅ＝１９０％および膨潤度Ｆ＝１９０％、皺が認められないもの）を作製してロール状に巻き取った。これを用いて延伸安定性試験を実施したところ、破断が認められた。
また、このポリビニルアルコールフィルムを用いて、実施例１の（２）（ｉ）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の幅は１．４５ｍであった。さらに、実施例１の（２）と同様にして透過率４４％時の二色性比を求めたところ４４．０であり、偏光性能に劣っていた。
特許文献１の実施例２に記載されたポリビニルアルコールフィルムと同様の膨潤度の分布を有するポリビニルアルコールフィルム（幅３ｍ、長さ５０００ｍ、厚さ６０μｍ、膨潤度Ａ＝１９６％、膨潤度Ｂ＝１９６％、膨潤度Ｃ＝１８１％、膨潤度Ｄ＝１８１％、膨潤度Ｅ＝１９０％および膨潤度Ｆ＝１９０％、皺が認められないもの）を作製してロール状に巻き取った。これを用いて延伸安定性試験を実施したところ、破断が認められた。
また、このポリビニルアルコールフィルムを用いて、実施例１の（２）（ｉ）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の幅は１．４５ｍであった。さらに、実施例１の（２）と同様にして透過率４４％時の二色性比を求めたところ４４．０であり、偏光性能に劣っていた。
実施例１〜４のポリビニルアルコールフィルムは、いずれも皺が認められず、また当該ポリビニルアルコールフィルムを原反フィルムとして用いて製造された偏光フィルムは高い偏光性能を有していたことから、これらのポリビニルアルコールフィルムによれば、高い偏光性能を有する偏光フィルムを容易に製造することができることが分かる。また、実施例１〜４のポリビニルアルコールフィルムは延伸安定性試験においていずれも破断が認められず、安定して高倍率まで延伸することができて偏光フィルムの収率を向上させることができることが分かる。一方、比較例１〜６のＰＶＡフィルムでは、いずれかの評価が劣っていた。
Claims (2)
- ポリビニルアルコールフィルムに熱処理を施す工程を含む、熱処理されたポリビニルアルコールフィルムの製造方法であって、熱処理に供されるポリビニルアルコールフィルムの幅方向の任意の１直線上において一方の端をｘ、他方の端をｙおよび幅方向中央部をｚとし、ｘからｙに向かって幅に対する長さが１０％になるまでの範囲ａにおける熱処理時の平均熱処理温度を温度ａ（℃）とし、ｙからｘに向かって幅に対する長さが１０％になるまでの範囲ｂにおける熱処理時の平均熱処理温度を温度ｂ（℃）とし、ｚからｘに向かって幅に対する長さが３０％になるまでの範囲ｃにおける熱処理時の平均熱処理温度を温度ｃ（℃）とし、ｚからｙに向かって幅に対する長さが３０％になるまでの範囲ｄにおける熱処理時の平均熱処理温度を温度ｄ（℃）とした際に、下記式（１）〜（３）を満たす、製造方法。
１．１０≦温度ｃ／温度ａ≦１．２５ （１）
１．１０≦温度ｄ／温度ｂ≦１．２５ （２）
｜温度ａ−温度ｂ｜≦２ （３） - 温度ａが８３〜９６（℃）である、請求項１に記載の製造方法。
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