(57)【要約】【課題】大面積化、高精細化に対応した、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ポリビニルアルコール系フィルム、ならびにその偏光膜および偏光板を提供する。【解決手段】巻き取り方向に５％延伸したときのポアソン比が、０．５〜０．７であることを特徴とするポリビニルアルコール系フィルム、ならびに該フィルムから製造される偏光膜および偏光板である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻き取り方向に５％延伸したときのポアソン比が、０．５〜０．７であることを特徴とするポリビニルアルコール系フィルム。
【請求項２】
下記式（１）で表わされるフィルム面内のポアソン比のふれが、１０％以内であることを特徴とする請求項１記載のポリビニルアルコール系フィルム。
ポアソン比のふれ（％）＝（Ａ−Ｂ）×１００／Ｃ          （１）
（式中、Ａ、ＢおよびＣは、それぞれ、フィルムの幅方向におけるポアソン比の最大値、最小値および平均値を表わす。）
【請求項３】
重量平均分子量１４００００〜２６００００のポリビニルアルコール系樹脂からなることを特徴とする請求項１または２記載のポリビニルアルコール系フィルム。
【請求項４】
フィルムの厚さが３０〜７０μｍであることを特徴とする請求項１、２または３記載のポリビニルアルコール系フィルム。
【請求項５】
ポリビニルアルコール系樹脂に対してグリセリンを１１〜１３重量％含有してなるポリビニルアルコール系樹脂溶液からなることを特徴とする請求項１、２、３または４記載のポリビニルアルコール系フィルム。
【請求項６】
フィルムの幅が３ｍ以上であることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載のポリビニルアルコール系フィルム。
【請求項７】
偏光膜の原反フィルムとして用いることを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載のポリビニルアルコール系フィルム。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６または７記載のポリビニルアルコール系フィルムからなることを特徴とする偏光膜。
【請求項９】
請求項８記載の偏光膜の少なくとも片面に保護膜を設けてなることを特徴とする偏光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリビニルアルコール系フィルムに関する。さらに詳しくは、本発明は、延伸性に優れたポリビニルアルコール系フィルムであって、偏光特性に優れた偏光膜を得るために原反として用いられるポリビニルアルコール系フィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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水などの溶媒に溶解して原液を調製した後、溶液流延法（キャスト法）により製膜して、金属加熱ロール等を使用して乾燥、必要に応じて熱処理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、透明性や染色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あげられる。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、近年では高精細で高信頼性の要求される表示機器へとその使用が拡大されている。
【０００３】
このような中、液晶テレビなどの画面の大型化に伴い、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いる。かかる対策として、たとえば、ポリビニルアルコール系フィルムの巻き取り速度とキャストドラムの速度との比を特定し延伸性を改良することにより高偏光性能を有する偏光膜を製造することが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。また、このようなポリビニルアルコール系フィルムを製造する方法として、製膜時の乾燥工程においてドラムの位置を特定する方法（たとえば、特許文献２参照）や、製膜の剥離工程において揮発成分量を制御する方法（たとえば、特許文献３参照）も提案されている。
【０００４】
しかし、いずれの開示技術により得られるポリビニルアルコール系フィルムも、偏光膜とした場合に、偏光性能の面内均一性が不充分なものであった。これは、ポリビニルアルコール系フィルムが適切な延伸性を有さず、またフィルム面内に延伸性のふれが存在するからである。延伸性のふれは、染色ムラを引き起こし、偏光性能を低下させるものであるため、近年の大面積化、高精細化を考慮すると、更なる改良が望まれるものであった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３１５１４１号公報
【特許文献２】特開２００１−３１５１４２号公報
【特許文献３】特開２００２−７９５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、延伸性に優れ、また大面積化、高精細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ポリビニルアルコール系フィルム、ならびに前記ポリビニルアルコール系フィルムから得られる偏光膜および偏光板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、巻き取り方向に５％延伸したときのポアソン比が、０．５〜０．７であるポリビニルアルコール系フィルムに関する。
【０００８】
前記ポリビニルアルコール系フィルムは、下記式（１）で表されるフィルム面内のポアソン比のふれが、１０％以内であることが好ましい。
ポアソン比のふれ（％）＝（Ａ−Ｂ）×１００／Ｃ  ・・・  （１）
（式中、Ａ、ＢおよびＣは、それぞれ、フィルムの幅方向におけるポアソン比の最大値、最小値および平均値を表わす）
【０００９】
前記ポリビニルアルコール系フィルムは、重量平均分子量１４００００〜２６００００のポリビニルアルコール系樹脂からなることが好ましく、また厚さ３０〜７０μｍであることが好ましく、フィルム幅が３ｍ以上であることが好ましい。
【００１０】
また、前記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に対してグリセリンを１１〜１３重量％含有してなるポリビニルアルコール系樹脂溶液からなることを特徴とするポリビニルアルコール系フィルムであることが好ましい。
【００１１】
さらに、本発明は、前記ポリビニルアルコール系フィルムからなる偏光膜、さらには偏光膜の少なくとも片面に保護フィルムを設けてなる偏光板に関するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のポリビニルアルコール系フィルムは、適度かつ均一な延伸性を有しているため、かかるフィルムを原反として用いることにより、染色性および偏光性能（偏光度、単体透過率）の面内均一性に優れ、大面積化、高精細化に対応した偏光膜を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のポリビニルアルコール系フィルムは、巻き取り方向に５％延伸したときのポアソン比が、０．５〜０．７であることを特徴とするポリビニルアルコール系フィルムである。
【００１４】
ポリビニルアルコール系フィルムの製造に用いられるポリビニルアルコール系樹脂は、通常、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。本発明のポリビニルアルコール系フィルムにおいては、そのような樹脂に限定されず、少量の不飽和カルボン酸やその塩、エステルまたはニトリル；エチレン、プロピレン、ｎ−ブテン、イソブテンなどの炭素数２〜３０のオレフィン類；ビニルエーテル類；不飽和スルホン酸塩などの酢酸ビニルと共重合可能な成分と、酢酸ビニルとを共重合して得られるポリマーをケン化して製造される樹脂を用いることもできる。
【００１５】
また、ポリビニルアルコール系樹脂として、側鎖に１，２−グリコール結合を有するポリビニルアルコール系樹脂を用いることも好ましく、かかる側鎖に１，２−グリコール結合を有するポリビニルアルコール系樹脂は、例えば、（ア）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、（イ）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および脱炭酸する方法、（ウ）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および脱ケタール化する方法、（エ）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。
【００１６】
ポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量はとくに限定されないが、好ましくは１２００００〜３０００００、より好ましくは１４００００〜２６００００、さらに好ましくは１６００００〜２０００００である。重量平均分子量が１２００００未満では、ポリビニルアルコール系樹脂を光学フィルムとする場合に充分な光学性能が得られず、３０００００をこえると、フィルムを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好ましくない。なお、ポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフ−低角度レーザー光散乱法（ＧＰＣ−ＬＡＬＬＳ法）により測定される。
【００１７】
ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、好ましくは９７〜１００モル％、より好ましくは９８〜１００モル％、さらに好ましくは９９〜１００モル％である。ケン化度が９７モル％未満ではポリビニルアルコール系樹脂を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。
【００１８】
本発明のポリビニルアルコール系フィルムは、巻き取り方向に５％延伸したときのポアソン比が、０．５〜０．７であることが必要で、好ましくは０．５５〜０．６５、より好ましくは０．５７〜０．６３である。ポアソン比が０．５未満の場合は、偏光膜を製造するときの延伸性に劣り、充分な偏光度を確保できない。逆に、０．７をこえる場合は、延伸ムラが発生しやすく、本発明のポリビニルアルコール系フィルムを用いて偏光膜を製造する場合に、偏光膜の偏光度の面内ふれが大きくなる傾向にある。
【００１９】
ここで、ポアソン比とは、フィルムを縦方向に延伸したときの伸びと、横方向の縮みとの比である。たとえば、長さｐのフィルムを巻き取り方向に長さｑだけ延伸したときに、延伸によって長さｒの幅が長さｓだけ縮んだ場合、ポアソン比は以下の式により求められる。
（ポアソン比）＝（ｓ／ｒ）／（ｑ／ｐ）
【００２０】
本発明のポリビニルアルコール系フィルムにおいて、ポアソン比は、２３℃でフィルムを５％延伸した場合の数値である。２３℃をこえて、ポリビニルアルコール系フィルムのガラス転移点に近づくと、正確な値が得られない。また、５％をこえて延伸した場合には、時としてポリビニルアルコール系フィルムが塑性変形を起こし、元の長さに戻らないため好ましくない。逆に延伸が５％未満の場合には、測定精度に劣ることとなる。
【００２１】
さらに、本発明のポリビニルアルコール系フィルムは、下記式（１）で表されるフィルム面内のポアソン比のふれが、１０％以内であることが好ましい。
ポアソン比のふれ（％）＝（Ａ−Ｂ）×１００／Ｃ          （１）
【００２２】
ここで、式中、Ａ、ＢおよびＣは、それぞれ、フィルムの幅方向におけるポアソン比の最大値、最小値および平均値を表わす。
【００２３】
ポアソン比のふれは、より好ましくは７％以下、更に好ましくは５％以下である。ポアソン比が１０％をこえる場合には、面内の延伸性が不均一なため、偏光度の面内ムラが発生しやすい。
【００２４】
本発明のポリビニルアルコール系フィルムを製造する方法はとくに限定されず、たとえば、以下のような製造方法により製造することができる。
【００２５】
ポリビニルアルコール系フィルムの製造に用いられる前述したようなポリビニルアルコール系樹脂には、通常、製造時に生じる酢酸ナトリウムが含まれている。したがって、ポリビニルアルコール系樹脂粉末を製膜に使用する際には、まず酢酸ナトリウムを除去するために粉末を洗浄する。洗浄にあたっては、メタノールまたは水が用いられるが、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。
【００２６】
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水に溶解してポリビニルアルコール系樹脂水溶液を調製するのであるが、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、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、一旦脱水を行なうことが好ましい。脱水方法はとくに限定されないが、遠心力を利用した方法が一般的である。
【００２７】
洗浄および脱水により、含水ポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキの含水率を、５０重量％以下とすることが好ましく、３０〜４５重量％とすることがより好ましい。含水率が５０重量％をこえると、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。
【００２８】
次に、含水率を調整した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を調製する。ポリビニルアルコール系樹脂水溶液には、ポリビニルアルコール系樹脂以外に、可塑剤や剥離剤などの添加剤を配合してもよい。
【００２９】
可塑剤としては、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など、一般的に使用される可塑剤が用いられるが、本発明のポリビニルアルコール系フィルムを製造する際には、可塑剤としてグリセリンを含むことが好ましい。グリセリンの含有量はポリビニルアルコール系樹脂に対して、好ましくは１１〜１３重量％、より好ましくは１１．５〜１２．５重量％、さらに好ましくは１１．７〜１２．３重量％である。グリセリンの含有量が、１１重量％未満では延伸性が困難になり、逆に１３重量％をこえると、得られるフィルムの強度が低くなり好ましくない。
【００３０】
また、剥離剤としては、ノニオン性、アニオン性またはカチオン性の界面活性剤が用いられ、とくにポリオキシエチレンアルキルアミンなどが好ましく用いられる。剥離剤を水溶液に配合する場合、その含有量は、ポリビニルアルコール系樹脂に対して０．０１〜１重量％、好ましくは０．０５〜０．５重量％、さらに好ましくは０．１〜０．３重量％である。剥離剤が０．０１重量％未満では、キャスト基材からの剥離が困難になり、逆に、１重量％をこえると得られるフィルムの表面外観が不良となり好ましくない。
【００３１】
ポリビニルアルコール系樹脂水溶液は、たとえば、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、水、添加剤を仕込み、加温し、溶解させて調製してもよく、また、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または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、水、添加剤を仕込み、加温し、剪断をかけながら溶解させて調製してもよい。とくに、上下循環流発生型撹拌翼を備えた溶解缶において、缶中に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させて水溶液を得ることが、溶解性の点より好ましい。
【００３２】
上下循環流発生型撹拌翼を備えた溶解缶中で、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させる際には、水蒸気が吹き込まれるが、水蒸気を吹き込むにあたり、水溶液が所望する濃度となるように、水を加えることもできる。また、このときに、可塑剤などの添加剤を添加してもよい。水蒸気の吹き込み量は、溶解させ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）であることが好ましく、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倍量未満では溶解が不充分となり、５倍量をこ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。また、水蒸気を吹き込む際は、溶解缶底より吹き込むことが好ましいが、側面などから吹き込んでもよい。
【００３３】
また、溶解缶においては、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、均一溶解できる点で好ましい。樹脂温度が４０℃未満ではモーターの負荷が大きくなり、８０℃をこ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。さらに、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、溶解缶内を加圧することが、均一溶解ができる点で好ましい。樹脂温度が９０℃未満では未溶解物ができ、好ましくない。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、その後０．５〜３時間撹拌を続け、溶解が行なわれる。溶解後は、所望する濃度となるように濃度調整が行なわれる。
【００３４】
このように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、好ましくは１０〜４０重量％、より好ましくは１５〜３５重量％、さらに好ましくは２０〜３０重量％である。濃度が１０重量％未満では乾燥負荷が大きくなるため生産能力に劣り、４０重量％をこ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。
【００３５】
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などの方法があげられるが、本発明のポリビニルアルコール系フィルムを製造する場合には、生産性の点より、多軸押出機を用いて脱泡する方法が好ましい。多軸押出機としては、ベントを有した多軸押出機であれば、とくに限定されないが、通常はベントを有した２軸押出機が用いられる。
【００３６】
脱泡処理は、濃度を調整したポリビニルアルコール系樹脂水溶液を多軸押出機に供給し、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として行なわれる。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℃をこえると樹脂劣化が起こることとなる。また、多軸押出機の先端圧力が２ｋｇ／ｃｍ2未満では脱泡が不充分となり、１００ｋｇ／ｃｍ2をこえると配管での樹脂漏れなどが発生し、安定生産することができなくなる。
【００３７】
また、多軸押出機の前後には、ギアポンプ（Ｐ１）およびギアポンプ（Ｐ２）が設けられており、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は多軸押出機に供給され、ギアポンプ（Ｐ２）により、脱泡後のポリビニルアルコール系樹脂水溶液は多軸押出機から排出される。ギアポンプ（Ｐ２）の入口圧力が２〜７０ｋｇ／ｃｍ2、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。入口圧力が２ｋｇ／ｃｍ2未満では脱泡が不充分となり、７０ｋｇ／ｃｍ2をこえるとベント部分より樹脂が出てくるため好ましくない。また、ギアポンプ（Ｐ２）の入口圧力が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。なお、ここでいう一定値とは、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。
【００３８】
脱泡処理ののち、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、ドラム型ロールまたはエンドレスベルトに流延される。
【００３９】
Ｔ型スリットダイとしては、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。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℃をこえると発泡して好ましくない。
【００４０】
流延に際しては、ドラム型ロールまたはエンドレスベルトで行われるが、幅広化や長尺化、膜厚の均一性などの点からドラム型ロールで行うことが好ましい。
【００４１】
ドラム型ロールの回転速度は５〜３０ｍ／分であることが好ましく、６〜２０ｍ／分であることがより好ましい。回転速度が５ｍ／分未満では生産性が劣る傾向があり、３０ｍ／分をこえると水分の乾燥が不充分となる傾向がある。また、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、７５〜９７℃であることがより好ましい。表面温度が７０℃未満では乾燥不良となり、９９℃をこえると発泡して好ましくない。
【００４２】
本発明のポリビニルアルコール系フィルムは、ドラム型ロールに流延されたポリビニルアルコール系樹脂水溶液を乾燥することにより、製膜される。乾燥は、ドラム型ロールにて形成された膜を、膜の表面と裏面とを複数の乾燥ロールに交互に通過させることにより行なわれる。
【００４３】
ドラム型ロールの直径は、好ましくは２０００〜５０００ｍｍ、より好ましくは２４００〜４５００ｍｍ、とくに好ましくは２８００〜４０００ｍｍである。ドラム型ロールの直径が２０００ｍｍ未満では、乾燥長が不足し速度が出ず、５０００ｍｍをこえると設備製造上困難となり好ましくない。乾燥ロールの直径は、好ましくは１００〜１０００ｍｍ、より好ましくは１５０〜９００ｍｍ、とくに好ましくは２００〜８００ｍｍである。乾燥ロールの直径が１００ｍｍ未満では莫大な本数が必要となり、１０００ｍｍをこえるとフィルム搬送が不安定となり、好ましくない。乾燥ロールの本数は２〜３０本、好ましくは３〜２６本、より好ましくは４〜２０本である。乾燥ロールの表面温度は、とくに限定されないが、５０〜１２０℃、さらには７０〜１００℃であることが好ましい。表面温度が５０℃未満では乾燥不良となり、１２０℃をこ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。
【００４４】
乾燥後、製膜されたフィルムの水分率は、好ましくは１〜２０重量％、より好ましくは２〜１５重量％である。１重量％未満では乾燥フィルムにうねりが生じる傾向があり、２０重量％をこえると乾燥が不充分となる傾向がある。
【００４５】
製膜したポリビニルアルコール系フィルムは必要に応じて熱処理される。熱処理方法はとくに限定されず、たとえば、フローティング法やロールによる接触加熱法により行なうことができる。とくに、両面から温風で加熱するフローティング法が、均質な熱処理を可能にする点で好ましい。熱処理温度は、５０〜１５０℃であることが好ましく、８０〜１３０℃であることがより好ましい。５０℃未満では結晶化が不充分となる傾向があり、１５０℃をこえると結晶化が暴走したり、フィルムにうねりが生じる傾向がある。また、熱処理時間は２０〜１８０秒であることが好ましく、３０〜１２０秒であることがより好ましい。熱処理時間が２０秒未満では結晶化が不充分となる傾向があり、１８０秒をこえると結晶化が過度に進行する傾向がある。
【００４６】
本発明のポリビニルアルコール系フィルムの厚さは、３０〜１００μｍの範囲が適当であるが、好ましくは３０〜７０μｍ、より好ましくは３５〜６０μｍ、特に好ましくは４０〜５５μｍである。膜厚が３０μｍ未満では、ポリビニルアルコール系フィルムを偏光膜の製造に用いる場合に、延伸が難しい上に充分な偏光性能も得られず、また、１００μｍをこえると製膜精度が低下することとなる。特に７０μｍをこえる場合については、かかるフィルムを用いて偏光フィルムを製造し、該フィルムを液晶パネルに貼合した際に、経時的に白抜けを生じ易くなりパネルの表示品位が低下するなどの不都合が生じやすくなる傾向にある。
【００４７】
また、本発明のポリビニルアルコール系フィルムの幅は、特に限定されないが、偏光膜製造時の生産性の点で２ｍ以上であることが好ましく、さらには２．５ｍ以上、特には３ｍ以上であることが好ましい。
【００４８】
本発明のポリビニルアルコール系フィルムは、適度かつ均一なポアソン比を有するフィルムである。したがって、本発明のポリビニルアルコール系フィルムは、染色性および偏光性能の面内均一性に優れ、大面積化、高精細化に対応した偏光膜を製造するための原反として用いることができる。
【００４９】
以下、本発明のポリビニルアルコール系フィルムを用いた本発明の偏光膜の製造方法について説明する。
【００５０】
本発明の偏光膜は、通常の染色、延伸、ホウ酸架橋および熱処理などの工程を経て製造される。偏光膜の製造方法としては、ポリビニルアルコール系フィルムを延伸してヨウ素または二色性染料の溶液に浸漬し染色したのち、ホウ素化合物処理する方法、延伸と染色を同時に行なったのち、ホウ素化合物処理する方法、ヨウ素または二色性染料により染色して延伸したのち、ホウ素化合物処理する方法、染色したのち、ホウ素化合物の溶液中で延伸する方法などがあり、適宜選択して用いることができる。このように、ポリビニルアルコール系フィルム（未延伸フィルム）は、延伸と染色、さらにホウ素化合物処理を別々に行なっても同時に行なってもよいが、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、生産性の点より望ましい。
【００５１】
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、延伸方向の直角方向にも若干の延伸（幅方向の収縮を防止する程度、またはそれ以上の延伸）を行なっても差し支えない。延伸時の温度は、４０〜１７０℃から選ぶのが望ましい。さらに、延伸倍率は最終的に前記範囲に設定されればよく、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よい。
【００５２】
フィルムへの染色は、フィルムにヨウ素また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なわれる。通常は、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１０〜５０ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウム／ヨウ素の重量比は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。水溶液には、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、噴霧などの任意の手段が適用できる。
【００５３】
染色処理されたフィルムは、つ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または水−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ウム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、もちろん塗布法、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３〜２０分程度が好ましく、また必要に応じて処理中に延伸操作を行なってもよい。
【００５４】
このようにして得られる本発明の偏光膜の偏光度は、好ましくは９９％以上、より好ましくは９９．９％以上である。偏光度が９９％未満では液晶ディスプレイにおけるコントラストを確保することができなくなる傾向がある。また、偏光度のふれは、好ましくは０．１％以下、より好ましくは０．０５％以下である。偏光度のふれが０．１％をこえると液晶ディスプレイにおいて色むらが発生する傾向がある。
【００５５】
なお、偏光度は、２枚の偏光膜を、その配向方向が同一方向になるように重ね合わせた状態で、波長λにおいて測定した光線透過率（Ｈ11）と、２枚の偏光膜を、配向方向が互いに直交する方向になる様に重ね合わせた状態で、波長λにおいて測定した光線透過率（Ｈ1）より、下式にしたがって算出される。
〔（Ｈ11−Ｈ1）／（Ｈ11＋Ｈ1）〕1/2
【００５６】
本発明においては、フィルムの幅方向に対して中央部を基準にしてサンプリングした１ｍ×１ｍサイズのフィルムの中央と各辺より２０ｃｍ内側の４隅の偏光度を測定したときの５点の平均値をもってフィルムの偏光度とする。
【００５７】
また、偏光度のふれは、フィルムの幅方向に対して中央部を基準にしてサンプリングした１ｍ×１ｍサイズのフィルムの中央と各辺より２０ｃｍ内側の４隅の偏光度を測定したときの最大値、最小値および５点の平均値を、それぞれＤ、ＥおよびＦとしたとき、下式から求められる値である。
偏光度のふれ（％）＝（Ｄ−Ｅ）×１００／Ｆ
【００５８】
さらに、本発明の偏光膜の単体透過率は、好ましくは４３％以上である。４３％未満では液晶ディスプレイの高輝度化を達成できなくなる傾向がある。また、単体透過率のふれは、好ましくは２％以下、より好ましくは１％以下である。２％をこえると液晶ディスプレイにおいて輝度むらが発生する傾向がある。
【００５９】
単体透過率は、分光光度計を用いて偏光膜単体の光線透過率を測定して得られる値である。本発明においては、フィルムの幅方向に対して中央部を基準にしてサンプリングした１ｍ×１ｍサイズのフィルムの中央と各辺より２０ｃｍ内側の４隅の光線透過率を測定したときの５点の平均値をもってフィルムの単体透過率とする。
【００６０】
また、単体透過率のふれは、フィルムの幅方向に対して中央部を基準にしてサンプリングした１ｍ×１ｍサイズのフィルムの中央と各辺より２０ｃｍ内側の４隅の単体透過率を測定したときの最大値、最小値および５点の平均値を、それぞれＧ、ＨおよびＩとしたとき、下式から求められる値である。
単体透過率のふれ（％）＝（Ｇ−Ｈ）×１００／Ｉ
【００６１】
このようにして得られる偏光膜は、その片面または両面に光学的に等方性の高分子フィルムまたはシートを保護膜として積層接着して、偏光板として用いることもできる。本発明の偏光板に用いられる保護膜としては、たとえば、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あげられる。
【００６２】
また、偏光膜には、薄膜化を目的として、上記保護膜の代わりに、その方面または両面にウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレア樹脂などの硬化性樹脂を塗布し、積層させることもできる。
【００６３】
偏光膜（少なくとも片面に保護膜あるいは硬化性樹脂を積層させたものを含む）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。感圧性接着剤層としては、アクリル酸エステル、たとえば、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−エチルヘキシルなどとα−モノオレフィンカルボン酸、たとえばアクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、メタクリル酸、クロトン酸などとの共重合物（アクリルニトリル、酢酸ビニル、スチロールのような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とくに好ましいが、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、たとえばポリビニルエーテル系、ゴム系などでもよい。
【００６４】
本発明の偏光膜は、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など）用反射低減層、医療機器、建築材料、玩具などに用いられる。
【実施例】
【００６５】
重量平均分子量：
ＧＰＣ−ＬＡＬＬＳ法により以下の条件で測定した。
【００６６】
１）ＧＰＣ
装置：Ｗａｔｅｒｓ製２４４型ゲル浸透クロマトグラフ
カラム：東ソー（株）製ＴＳＫ−ｇｅｌ−ＧＭＰＷXL（内径８ｍｍ、長さ３０ｃｍ、２本）
溶媒：０．１Ｍ−トリス緩衝液（ｐＨ７．９）
流速：０．５ｍｌ／分
温度：２３℃
試料濃度：０．０４０％
ろ過：東ソー（株）製０．４５μｍマイショリディスクＷ−２５−５
注入量：０．２ｍｌ
検出感度（示差屈折率検出器）：４倍
２）ＬＡＬＬＳ
装置：Ｃｈｒｏｍａｔｒｉｘ製ＫＭＸ−６型低角度レーザー光散乱光度計
温度：２３℃
波長：６３３ｎｍ
第２ビリアル係数×濃度：０ｍｏｌ／ｇ
屈折率濃度変化（ｄｎ／ｄｃ）：０．１５９ｍｌ／ｇ
フィルター：ＭＩＬＬＩＰＯＲＥ製０．４５μｍフィルターＨＡＷＰ０１３００
ゲイン：８００ｍＶ
【００６７】
実施例１
（ポリビニルアルコール系フィルムの製造）
５００Ｌのタンクに１８℃の水２００ｋｇを入れ、撹拌しながら、ＧＰＣ−ＬＡＬＬＳ法により求められる重量平均分子量１４２０００、ケン化度９９．８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のち、さらに水２００ｋｇを加え１５分間撹拌した。得られたスラリーを脱水し、含水率４３重量％のポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキを得た。
【００６８】
得られたポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキ７０ｋｇを溶解缶に入れ、可塑剤としてグリセリン４．８ｋｇ（ポリビニルアルコール系樹脂に対して１２．０重量％）、剥離剤としてポリオキシエチレンラウリルアミン４２ｇ、および水１０ｋｇを加えた。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）を行ない、内部樹脂温度が１００℃になった時点で系内を加圧した。１５０℃まで昇温したのち、水蒸気の吹き込みを停止し、３０分間撹拌（回転数：２０ｒｐｍ）を行ない、均一に溶解したのち、濃度調整により樹脂濃度２５重量％のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。
【００６９】
次に、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軸押出機に供給し、脱泡したのち、ギアポンプ（Ｐ２）より排出した。ベント部の樹脂温度は、１３０℃、押出機の先端圧力は３０ｋｇ／ｃｍ2、ギアポンプ（Ｐ２）の入口圧力は３０ｋｇ／ｃｍ2であった。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（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た。流延の条件は下記のとおりである。
【００７０】
ドラム型ロール
直径（Ｒ１）：３２００ｍｍ、幅：４０００ｍｍ、回転速度：１０ｍ／分、表面温度：９０℃、Ｔ型スリットダイ出口の樹脂温度：９５℃
流延により得られた膜の水分率は２０重量％であった。この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通過させながら乾燥を行なった。
【００７１】
乾燥ロール
直径（Ｒ２）：３２０ｍｍ、幅：４０００ｍｍ、本数（ｎ）：１０本、回転速度：１０ｍ／分、表面温度：７０℃
得られた膜の水分率は１０重量％であった。乾燥により得られたフィルムを、下記の条件にてフローティング方式で熱処理を行なった。
熱処理工程：１１０℃、３０秒、フローティングドライヤー（長さ５ｍ）
【００７２】
得られたポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−１）（幅３０００ｍｍ、厚さ５０μｍ）から、１００ｍｍ×１００ｍｍの試験片を幅方向に３０枚切り出した。３０枚のそれぞれの試験片に関して、両端５ｍｍをオートグラフ（島津製作所（株）製オートグラフＡＧＳ−Ｈ）のチャックにはさみ、２３℃で巻き取り方向に５％延伸したときの幅方向中央の縮みを測定し、ポアソン比を算出した。ポアソン比の最大値は０．６１、最小値は０．５７、平均値は０．５９であった（ポアソン比のふれは７％）。
【００７３】
（偏光膜の製造）
得られたポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−１）を、ヨウ素０．２ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウム１５ｇ／Ｌよりなる水溶液中に３０℃にて２４０秒浸漬し、ついでホウ酸６０ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウム３０ｇ／Ｌの組成の水溶液（５５℃）に浸漬するとともに、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なった。その後、乾燥して偏光膜（Ｈ−１）を得た。得られた偏光膜について、偏光度（５点の平均値）、偏光度のふれ、単体透過率（５点の平均値）、および単体透過率のふれを、高速多波長複屈折測定装置（大塚電子（株）製：ＲＥＴＳ−２０００  波長：５５０ｎｍ）を用いて測定した。測定結果を表２に示す。
【００７４】
実施例２
樹脂濃度３０重量％のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を用いる以外は実施例１と同様にして、ポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−２）（幅３０００ｍｍ、厚さ７５μｍ）および偏光膜（Ｈ−２）を得た。ポアソン比は表１に示されるとおりであり、偏光膜の性能は表２に示されるとおりである。
【００７５】
実施例３
重量平均分子量１３００００のポリビニルアルコール系樹脂を用いて、樹脂濃度２９重量％のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を用いる以外は実施例１と同様にして、ポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−３）（幅３０００ｍｍ、厚さ５０μｍ）および偏光膜（Ｈ−３）を得た。ポアソン比は表１に示されるとおりであり、偏光膜の性能は表１に示されるとおりである。
【００７６】
実施例４
重量平均分子量１７００００のポリビニルアルコール系樹脂を用いて、樹脂濃度２０重量％のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を用いる以外は実施例１と同様にして、ポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−４）（幅３０００ｍｍ、厚さ５０μｍ）および偏光膜（Ｈ−４）を得た。ポアソン比は表１に示されるとおりであり、偏光膜の性能は表１に示されるとおりである。
【００７７】
実施例５
グリセリン５．２ｋｇ（ポリビニルアルコール系樹脂に対して１３．０重量％）を用いる以外は実施例１と同様にして、ポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ−５）（幅３０００ｍｍ、厚さ５０μｍ）および偏光膜（Ｈ−５）を得た。ポアソン比は表１に示されるとおりであり、偏光膜の性能は表１に示されるとおりである。
【００７８】
比較例１
グリセリン４．０ｋｇ（ポリビニルアルコール系樹脂に対して１０重量％）を用いる以外は実施例１と同様にして、ポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ'−１）（幅３０００ｍｍ、厚さ５０μｍ）および偏光膜（Ｈ'−１）を得た。ポアソン比は表１に示されるとおりであり、偏光膜の性能は表１に示されるとおりである。
【００７９】
比較例２
グリセリン５．６ｋｇ（ポリビニルアルコール系樹脂に対して１４重量％）を用いる以外は実施例１と同様にして、ポリビニルアルコール系フィルム（Ｆ'−２）（幅３０００ｍｍ、厚さ５０μｍ）および偏光膜（Ｈ'−２）を得た。ポアソン比は表１に示されるとおりであり、偏光膜の性能は表１に示されるとおりである。
【００８０】
【表１】
2006307058.tif 000002
【００８１】
【表２】
2006307058.tif 000003