(57)【要約】【課題】ロール状の長尺物として製造され、幅方向における光学特性、特に色相の均一性の高い偏光フィルム及び偏光板を製造する方法を提供する。【解決手段】ポリビニルアルコール系樹脂の原反フィルム１を、膨潤槽３での膨潤処理工程、水浸漬槽４での水浸漬処理工程、染色槽５での染色処理工程及びホウ酸槽６でのホウ酸処理工程の順に通過させて連続的に処理し、かつ、染色槽５及びホウ酸槽６のうち少なくとも一つの工程で一軸延伸して偏光フィルム９を製造する際、水浸漬槽４では、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを機械方向に対して１倍以上１.０５倍以下の延伸倍率となるように処理する。水浸漬槽４の浴は、実質的に溶解成分のない純水であることが好ましい。得られる偏光フィルム９の少なくとも片面に透明保護フィルムを貼合して、偏光板を製造する。【選択図】図１
2008249766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、膨潤処理工程、水浸漬処理工程、染色処理工程及びホウ酸処理工程の順に通過させて連続的に処理し、かつ、染色処理工程及びホウ酸処理工程のうち少なくとも一つの工程で一軸延伸して偏光フィルムを製造する方法であって、
前記水浸漬処理工程では、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを機械方向に対して１倍以上１.０５倍以下の延伸倍率となるように処理することを特徴とする、
偏光フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記水浸漬処理工程は、１０〜５０℃の温度で行われる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記水浸漬処理工程は、実質的に溶解成分のない純水中で行われる請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の方法で偏光フィルムを製造した後、得られる偏光フィルムの少なくとも片面に透明保護フィルムを貼合することを特徴とする、偏光板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール状の長尺物として製造され、幅方向の光学特性のばらつきが少ない偏光フィルムの製造方法及び、この偏光フィルムの少なくとも片面に透明保護フィルムを積層した偏光板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
偏光フィルムは、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素を吸着配向させたものとして、広く用いられている。そして、ヨウ素を二色性色素とするヨウ素系偏光フィルムや、二色性直接染料を二色性色素とする染料系偏光フィルムなどが知られている。これらの偏光フィルムは通常、その片面又は両面にポリビニルアルコール系樹脂の水溶液からなる接着剤を介してトリアセチルセルロースなどの透明保護フィルムを貼合して、偏光板とされる。
【０００３】
偏光フィルムの製造方法として、例えば特開平 10-153709号公報（特許文献１）には、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを水に浸漬して膨潤させた後、ヨウ素で染色し、次いで延伸し、さらにヨウ素を定着させるためにホウ酸処理（換言すれば、架橋による耐水化処理）し、水洗した後、乾燥する方法が記載されている。水による膨潤処理は、染色に先立ってフィルムを均一に膨潤させ、染色時間の短縮、染色ムラの改善などを目的として行われる。このとき、染色ムラなどの観点から、特許文献１では、膨潤処理浴にホウ酸を含有させている。また、この文献１では、染色後にホウ酸を含む水溶液にフィルムを浸漬して延伸を行い、その後さらにホウ酸水溶液に浸漬し、架橋による耐水化処理（この文献では、定着ないし固定と呼称）を行っている。
【０００４】
特開平 6-281816 号公報（特許文献２）には、フィルムを十分に膨潤させるため、膨潤処理浴に塩化リチウムや塩化亜鉛などの塩化物を添加することが記載されている。また、特開 2001-141926号公報（特許文献３）には、染色ムラを少なくするために、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを水浴中に浸漬して膨潤させるとともに、 １.１〜４倍の延伸処理を行い、その後、二色性色素による染色処理及び架橋処理を行って、偏光フィルムを製造することが記載されている。
【０００５】
さらに、特開 2005-114990号公報（特許文献４）には、膨潤処理、染色処理、ホウ酸処理の順に浴中で連続的に処理し、かつこれらのうち少なくとも一の工程で一軸延伸して偏光フィルムを製造する際、膨潤処理後で染色処理の前に湿式延伸工程を設け、その湿式延伸工程においては、ホウ酸水溶液中で １.１倍以上３倍未満の延伸倍率で一軸延伸することにより、色ムラの一層の改善を図ることが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１５３７０９号公報
【特許文献２】特開平６−２８１８１６号公報
【特許文献３】特開２００１−１４１９２６号公報
【特許文献４】特開２００５−１１４９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、上記特許文献４に示されるような、膨潤処理後で染色処理の前に湿式延伸工程を設けて偏光フィルムを製造する方法について、さらに研究を行ってきた。その結果、この方法で得られる偏光フィルムは、色ムラの発生は少ないものの、ロールフィルムの幅方向中央部と端部とで、色相にばらつきが生じやすいことが明らかになってきた。そこで本発明は、幅方向における光学特性、特に色相の均一性の高い偏光フィルム及び偏光板を製造する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、膨潤処理工程、水浸漬処理工程、染色処理工程及びホウ酸処理工程の順に通過させて連続的に処理し、かつ、染色処理工程及びホウ酸処理工程のうち少なくとも一つの工程で一軸延伸して偏光フィルムを製造する際、前記膨潤処理工程と染色処理工程の間にある水浸漬処理工程において、フィルムの機械方向の延伸倍率を可能な限り小さくすることで、光学的均一性の高い偏光フィルムが得られるという新たな事実を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明に係る偏光フィルムの製造方法は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、膨潤処理工程、水浸漬処理工程、染色処理工程及びホウ酸処理工程の順に通過させて連続的に処理し、かつ、染色処理工程及びホウ酸処理工程のうち少なくとも一つの工程で一軸延伸して偏光フィルムを製造する際、前記水浸漬処理工程では、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを機械方向に対して１倍以上 １.０５倍以下の延伸倍率となるように処理するものである。
【００１０】
前記水浸漬処理工程は、１０〜５０℃の温度で行うのが好ましい。また、この水浸漬処理工程は、実質的に溶解成分のない純水中で行うのが好ましい。
【００１１】
さらに、本発明に係る偏光板の製造方法は、前記の方法で偏光フィルムを製造した後、得られる偏光フィルムの少なくとも片面に透明保護フィルムを貼合するものである。この透明保護フィルムは、位相差フィルム、輝度向上フィルム、視野角改良フィルム、半透過反射フィルムのいずれかの機能を備えていてもよい。あるいは、少なくとも片面に透明保護フィルムを貼合した前記偏光板に、位相差フィルム、輝度向上フィルム、視野角改良フィルム及び半透過反射フィルムから選ばれる少なくとも１種を貼合して、光学積層体を製造することもできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、膨潤処理工程と染色処理工程の間に水浸漬処理工程を設け、この水浸漬処理工程において、フィルムの機械方向に対する延伸倍率を小さくすることで、ロール状の長尺物として製造されるフィルムの幅方向における光学特性、特に色相の均一性が高い偏光フィルムが得られるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明においては、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、膨潤処理工程、水浸漬処理工程、染色処理工程及びホウ酸処理工程の順に通過させて連続的に処理し、かつ、染色処理工程及びホウ酸処理工程のうち少なくとも一つの工程で一軸延伸して、偏光フィルムを製造する。このように連続的に処理する関係上、ポリビニルアルコール系樹脂の原反フィルムは通常、ロール状で供給される。図１に、本発明に係る偏光フィルムの製造方法を実施するのに好適な装置の配置例を模式的に示した。
【００１４】
図１に示す例では、原反ロール２から繰り出されるポリビニルアルコール系原反フィルム１が、膨潤処理を行うための膨潤槽３、水浸漬処理を行うための水浸漬槽４、染色処理を行うための染色槽５、及びホウ酸処理を行うためのホウ酸槽６を、順次通過するようになっている。ホウ酸槽６を出た後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムは通常、水洗槽７を通って、その前の槽で付着した未反応のホウ酸水溶液が洗い流され、その後、乾燥炉８を通って乾燥され、偏光フィルム９が得られるようになっている。図示は省略するが、その後通常は、得られる偏光フィルムの少なくとも片面に透明保護フィルムが貼合され、偏光板となる。
【００１５】
［ポリビニルアルコール系樹脂］
偏光フィルムの原反となるポリビニルアルコール系樹脂は、具体的にはポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化したものである。ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、８５モル％以上、好ましくは９０モル％以上、より好ましくは９９〜１００モル％である。ポリ酢酸ビニル系樹脂には、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、酢酸ビニルとこれに共重合可能な他の単量体との共重合体などがある。酢酸ビニルに共重合可能な他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類、不飽和アミン類などが挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、通常１,０００〜１０,０００程度、好ましくは１,５００〜５,０００程度である。
【００１６】
これらのポリビニルアルコール系樹脂は、変性されていてもよく、例えば、アルデヒド類で変性されたポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラールなども使用しうる。通常、偏光フィルムの原反としては、厚さが２０〜１００μm 、好ましくは３０〜８０μm であるポリビニルアルコール系樹脂の未延伸フィルムが用いられる。工業的には、フィルムの幅は１,５００〜６,０００mm程度が実用的である。
【００１７】
［偏光フィルムの製造］
かかる原反フィルム１は、膨潤槽３、水浸漬槽４、染色槽５、及びホウ酸槽６を順次通過して、それぞれの処理が施される。ホウ酸槽６を出た後は、水洗槽７で水洗処理され、最後に乾燥炉８で乾燥される。こうして得られるポリビニルアルコール系偏光フィルムの厚みは、例えば、約１〜５０μm 程度である。なお、図１には、膨潤槽３、水浸漬槽４、染色槽５、ホウ酸槽６、及び水洗槽７をそれぞれ１槽ずつ設けた例を示したが、各工程においては必要に応じて複数の槽を設けてもよい。
【００１８】
［膨潤処理］
原反フィルム１はまず、膨潤槽３で膨潤処理が施される。この膨潤処理は、フィルム表面の異物除去、フィルム中の可塑剤除去、後工程での易染色性の付与、フィルムの可塑化などの目的で行われる。膨潤処理の条件は、これらの目的が達成できる範囲で、かつ基材フィルムの極端な溶解、失透などの不具合が生じない範囲で決定される。未延伸の原反フィルムを、例えば、温度１０〜５０℃、好ましくは２０〜５０℃の処理浴に浸漬することにより、膨潤処理が行われる。膨潤処理の時間は、５〜３００秒程度であり、好ましくは２０〜２４０秒程度で行われる。
【００１９】
膨潤処理工程では、フィルムが幅方向に膨潤してフィルムにシワが入るなどの問題が生じやすいので、エキスパンダーロール、スパイラルロール、クラウンロール、クロスガイダー、ベンドバー、テンタークリップなど、公知の拡幅装置でフィルムのシワを除きつつフィルムを搬送することが好ましい。浴中のフィルム搬送を安定化させる目的で、膨潤浴中での水流を水中シャワーで制御したり、ＥＰＣ装置（Edge Position Control 装置：フィルムの端部を検出し、フィルムの蛇行を防止する装置）などを併用したりすることも有用である。この工程では、フィルムの走行方向にもフィルムが膨潤拡大するので、搬送方向のフィルムのたるみをなくすために、例えば、膨潤槽３の前後にある搬送ロールの速度をコントロールするなどの手段を講ずることが好ましい。具体的には、膨潤槽３の入口側搬送ロールの周速に対する出口側搬送ロールの周速の比（以下、ロール速度比と呼ぶことがある）を、処理浴の温度に応じて １.２〜２倍程度にするのが好ましい。また、所望なら、この工程で一軸延伸を施すこともできる。
【００２０】
膨潤槽３で使用する処理浴は、純水の他、前記特許文献１（特開平 10-153709号公報）に記載されるようなホウ酸、前記特許文献２（特開平 6-281816 号公報）に記載されるような塩化物、また、その他の無機酸、その他の無機塩、水溶性有機溶媒、アルコール類などを ０.０１〜１０重量％の範囲で添加した水溶液であることができる。ただし、この膨潤槽３では、実質的に溶解成分のない純水が好ましく用いられる。
【００２１】
［水浸漬処理］
膨潤処理後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、水切りを行った後、水浸漬槽４で水浸漬処理が施される。この水浸漬処理は、フィルム幅方向における吸水状態を整え、フィルムの機械的物性、さらには最終的に得られる偏光フィルムの光学特性の均一性を上げるために行われる。そしてこの工程においては、フィルムを機械方向（ＭＤ、すなわちフィルムの走行方向）に対して１倍以上 １.０５倍以下の延伸倍率で処理する。延伸倍率が１倍ということは、フィルムが機械方向に対して伸びも縮みもしないことを意味する。フィルムが走行方向に弛まない程度の張力をかけて一連の工程が行われるので、この工程での延伸倍率が１倍を下回ることは通常ないが、その延伸倍率が １.０５倍を超えると、得られる偏光フィルムにおける光学特性の均一性が悪くなる傾向にある。
【００２２】
水浸漬槽４で使用される処理浴の温度は、１０〜５０℃であるのが好ましい。処理浴の温度が１０℃を下回ると、温度制御に大規模な冷却設備が必要となって不経済であり、逆に５０℃を超えると、フィルムが溶解するおそれがある。また、この水浸漬処理に用いる浴は、実質的に溶解成分のない純水であるのが好ましい。この処理浴がホウ酸などの薬剤を含む場合は、フィルムの均一性が損われる傾向にある。
【００２３】
［染色処理］
水浸漬処理後は、染色槽５でフィルムの染色が行われる。通常の二色性色素による染色処理は、フィルムに二色性色素を吸着させるなどの目的で行われる。処理条件はこのような目的が達成できる範囲で、かつ基材フィルムの極端な溶解、失透などの不具合が生じない範囲で決定される。
【００２４】
二色性色素としてヨウ素を用いる場合は、例えば１０〜５０℃、好ましくは２０〜４０℃の温度で、かつ、水１００重量部に対して、ヨウ素を０.００３〜０.２重量部及びヨウ化カリウムを ０.１〜１０重量部含む水溶液中に、１０〜６００秒間、好ましくは３０〜２００秒間浸漬することにより、染色処理が行われる。ヨウ化カリウムに代えて他のヨウ化物、例えば、ヨウ化亜鉛などを用いてもよい。また、他のヨウ化物をヨウ化カリウムと併用してもよい。さらに、ヨウ化物以外の化合物、例えば、ホウ酸、塩化亜鉛、塩化コバルトなどを共存させてもよい。ホウ酸を添加する場合でも、ヨウ素を含む点で、この後のホウ酸処理と区別される。水１００重量部に対し、ヨウ素を ０.００３重量部以上含んでいる浴であれば、染色浴とみなすことができる。
【００２５】
一方、二色性色素として水溶性二色性染料を用いる場合は、例えば２０〜８０℃、好ましくは３０〜６０℃の温度で、かつ、水１００重量部に対して二色性染料を ０.００１〜０.１ 重量部含む水溶液中に、１０〜６００秒間、好ましくは２０〜３００秒間浸漬することにより、染色処理が行われる。使用する二色性染料の水溶液は、染色助剤などを含有していてもよく、例えば、硫酸ナトリウムの如き無機塩、界面活性剤などを含有していてもよい。二色性染料は１種類だけ用いてもよいし、所望される色相に応じて２種類以上の二色性染料を併用することもできる。
【００２６】
また、染色処理工程においても膨潤処理工程と同様に、エキスパンダーロール、スパイラルロール、クラウンロール、クロスガイダー、ベンドバーなどを、染色浴中及び／又は浴出入り口に適宜設置してもよい。この染色処理工程においては、同時に機械方向に一軸延伸を施すことができる。
【００２７】
［ホウ酸処理］
染色処理後は、ホウ酸槽６でホウ酸処理が施される。このホウ酸処理は、水１００重量部に対してホウ酸を約１〜１０重量部含有する水溶液に、二色性色素で染色されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬することにより行われる。二色性色素としてヨウ素を用いた場合、このホウ酸処理浴は、ホウ酸に加え、水１００重量部に対してヨウ化物を約 ０.１〜３０重量部含有するのが好ましい。
【００２８】
ヨウ化物としては、ヨウ化カリウムやヨウ化亜鉛などが挙げられる。またヨウ化物以外の化合物、例えば、塩化亜鉛、塩化コバルト、塩化ジルコニウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸ナトリウムなどを共存させてもよい。
【００２９】
このホウ酸処理は、架橋による耐水化や色相調整（青味がかるのを防止すること）等のために行われる。架橋による耐水化を目的とする場合には、必要に応じて、ホウ酸とともに、グリオキザールやグルタルアルデヒドなどの架橋剤を使用することができる。なお、耐水化のためのホウ酸処理は、耐水化処理、架橋処理、固定化処理などと呼称されることもある。また、ホウ酸処理を色相調整のためと捉え、補色処理、調色処理などと呼称されることもある。
【００３０】
このホウ酸処理は、その目的によって、ホウ酸及びヨウ化物の濃度や処理浴の温度を適宜変更して行われる。耐水化のためのホウ酸処理と色相調整のためのホウ酸処理は、特に区別されるものではないが、好ましくは以下のような条件で実施される。
【００３１】
原反フィルムに、膨潤、水浸漬、染色、及びホウ酸処理を順次施す場合で、ホウ酸処理が架橋による耐水化を目的とするときは、水１００重量部に対して、ホウ酸を約３〜１０重量部及びヨウ化物を約１〜２０重量部含有する水溶液をホウ酸処理浴とし、通常５０〜７０℃、好ましくは５３〜６５℃の温度で行われる。処理時間は、通常１０〜６００秒程度、好ましくは２０〜３００秒、より好ましくは２０〜１００秒である。
【００３２】
耐水化のためのホウ酸処理を行った後、色相調整のためのホウ酸処理をさらに行ってもよい。例えば、二色性染料がヨウ素の場合、この目的のためには、水１００重量部に対して、ホウ酸を約１〜５重量部及びヨウ化物を約３〜３０重量部含有する水溶液をホウ酸処理浴とし、通常１０〜４５℃程度の温度で行われる。浸漬時間は、通常、１〜３００秒程度、好ましくは２〜１００秒である。色相調整のためのホウ酸処理は、耐水化のためのホウ酸処理に比べて、通常、低い温度で行われる。
【００３３】
そこで、このホウ酸処理は複数の槽で行ってもよく、通常は１〜５の槽を配置することが多い。複数の槽を配置した場合は、フィルムが順次各槽を通過し、そのフィルムにホウ酸処理が施される。複数の槽を配置する場合、使用する各ホウ酸処理槽の水溶液組成や温度は、上記の範囲内で同じであっても、異なっていてもよい。上記耐水化のためのホウ酸処理、色相調整のためのホウ酸処理をそれぞれ複数の槽で行ってもよい。ホウ酸処理工程においても、染色処理工程と同様、フィルムの機械方向に一軸延伸を施すことができる。膨潤処理工程からホウ酸処理工程に至る最終的な積算延伸倍率は、約 ４.５〜８倍、好ましくは５〜７倍である。
【００３４】
［ホウ酸処理後の後処理］
ホウ酸処理後は、水洗槽７で水洗処理が施される。水洗処理は、例えば、耐水化及び／又は色相調整のためにホウ酸処理されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、水に浸漬する方法、水をシャワーとして噴霧する方法、あるいは浸漬と噴霧を併用する方法などによって行われる。水洗処理における水の温度は、通常２〜４０℃程度であり、処理時間は、通常２〜１２０秒程度である。水洗後は、乾燥炉８に導かれ、フィルムの乾燥が行われる。この乾燥は、約４０〜１００℃の温度に保たれた乾燥炉８の中で、約３０〜６００秒程度行われる。
【００３５】
［一軸延伸］
本発明では、上記の如き染色処理工程及びホウ酸処理工程のうち少なくとも一工程において、一軸延伸を行う。この一軸延伸は、一つの工程で行ってもよいし、両方の工程で行ってもよいが、両方の工程、すなわち、染色処理工程及びホウ酸処理工程の両方で一軸延伸を行うことが好ましい。延伸は、例えば、槽入口側の搬送ロールと槽出口側の搬送ロールに周速差をつける方法などによって、行うことができる。なお、最終的な積算延伸倍率は、前記のとおり約 ４.５〜８倍とするのが好ましく、さらには５〜７倍程度とするのがより好ましい。ここでいう積算延伸倍率は、原反フィルムの長さ方向基準長さが、全ての延伸処理終了後のフィルムにおいてどれだけの長さになったかを意味し、膨潤処理工程や水浸漬処理工程においても延伸された場合は、それらの延伸も含めた値となる。例えば、原反フィルムにおいて１ｍであった部分が全ての延伸処理終了後のフィルムにおいて５ｍになっていれば、そのときの積算延伸倍率は５倍となる。
【００３６】
［偏光板の製造］
このようにして製造された偏光フィルムは、その少なくとも片面に透明保護フィルムを接着剤で貼合して、偏光板とすることができる。透明保護フィルムとしては、例えば、トリアセチルセルロースやジアセチルセルロースのようなアセチルセルロース系樹脂からなるフィルム、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル系樹脂からなるフィルム、ポリカーボネート系樹脂からなるフィルム、ノルボルネンのような環状オレフィンを主要なモノマーとするシクロオレフィン系樹脂からなるフィルムなどが挙げられる。市販の熱可塑性シクロオレフィン系樹脂としては、例えば、ドイツのティコナ（Ticona）社から販売されている“トーパス”（Topas）、 ＪＳＲ（株）から販売されている“アートン”、日本ゼオン（株）から販売されている“ゼオノア”や“ゼオネックス”、三井化学（株）から販売されている“アペル”（いずれも商品名）などがある。このようなシクロオレフィン系樹脂から製膜したものを保護フィルムとする場合、製膜には、溶剤キャスト法、溶融押出法など、公知の方法が適宜用いられる。製膜されたシクロオレフィン系樹脂フィルムも市販されており、例えば、積水化学工業（株）から販売されている“エスシーナ”や“SCA40” などがある。
【００３７】
透明保護フィルムの厚みは、薄いほうが好ましいが、あまり薄すぎると強度が低下し、加工性に劣るものとなり、一方で厚すぎると、透明性が低下したり、積層後に必要な養生時間が長くなったりするなどの問題が生じる。そこで、保護フィルムの適当な厚みは、例えば、５〜２００μm 程度であり、好ましくは１０〜１５０μm 、より好ましくは１０〜１００μm である。
【００３８】
接着剤と偏光フィルム及び／又は保護フィルムとの接着性を向上させるために、偏光フィルム及び／又は保護フィルムに、コロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、紫外線照射、プライマー塗布処理、ケン化処理などの表面処理を施してもよい。
【００３９】
透明保護フィルムには、アンチグレア処理、アンチリフレクション処理、ハードコート処理、帯電防止処理、防汚処理などの表面処理が、それぞれ単独で又は２種以上組み合わせて施されていてもよい。また、保護フィルム及び／又は保護フィルム表面保護層は、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物などの紫外線吸収剤や、フェニルホスフェート系化合物、フタル酸エステル化合物などの可塑剤を有していてもよい。透明保護フィルムは、偏光フィルムの片面に貼合されてもよいし、両面に貼合されてもよい。
【００４０】
偏光フィルムと透明保護フィルムとは、水溶媒系接着剤、有機溶媒系接着剤、ホットメルト系接着剤、無溶剤型接着剤などの接着剤を用いて積層される。水溶媒系接着剤としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液、水系二液型ウレタン系エマルジョン接着剤などが、有機溶媒系接着剤としては、例えば、二液型ウレタン系接着剤などが、無溶剤型接着剤としては、例えば、一液型ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤などが、それぞれ挙げられる。
【００４１】
偏光フィルムとの接着面がケン化処理などで親水化処理されたアセチルセルロース系フィルムを保護フィルムとして用いる場合、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液が接着剤として好適に用いられる。接着剤として用いるポリビニルアルコール系樹脂には、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルをケン化処理して得られるビニルアルコールホモポリマーのほか、酢酸ビニルとこれに共重合可能な他の単量体との共重合体をケン化処理して得られるビニルアルコール系共重合体、さらにはそれらの水酸基を部分的に変性した変性ポリビニルアルコール系重合体などがある。この接着剤には、多価アルデヒド、水溶性エポキシ化合物、メラミン系化合物などを架橋剤として配合してもよい。
【００４２】
偏光フィルムと透明保護フィルムとを貼合する方法は特に限定されるものでなく、例えば、偏光フィルム又は保護フィルムの表面に接着剤を均一に塗布し、塗布面にもう一方のフィルムを重ねてロール等により貼合し、乾燥する方法などが挙げられる。
【００４３】
通常、接着剤は、調製後、１５〜４０℃の温度下で塗布され、貼合温度は、通常１５〜３０℃程度の範囲である。貼合後は乾燥処理を行って、接着剤中に含まれる水などの溶剤を除去するが、この際の乾燥温度は、通常３０〜１００℃、好ましくは４０〜８０℃の範囲である。その後、１５〜８５℃、好ましくは２０〜５０℃、より好ましくは３５〜４５℃の温度環境下で、通常１〜９０日間程度養生して接着剤を硬化させてもよい。保護フィルムがアセチルセルロース系樹脂である場合は、このような養生を施さなくても十分な接着強度を示すが、その他の樹脂からなる保護フィルムを用い、かつ水溶媒系接着剤を介して偏光フィルムに貼合した場合は、上記の如き養生を施すことが好ましい。この養生期間が長いと生産性が悪くなるため、養生期間は１〜１４日間程度とするのが好ましく、さらには１〜７日間程度とするのがより好ましい。
【００４４】
かくして、接着剤層を介して偏光フィルムの片面又は両面に保護フィルムが貼合された偏光板が得られる。
【００４５】
本発明においては、透明保護フィルムに、位相差フィルムとしての機能、輝度向上フィルムとしての機能、反射フィルムとしての機能、半透過反射フィルムとしての機能、拡散フィルムとしての機能、光学補償フィルムとしての機能など、光学的機能を持たせることもできる。この場合、例えば、透明保護フィルムの表面に、位相差フィルム、輝度向上フィルム、反射フィルム、半透過反射フィルム、拡散フィルム、光学補償フィルムなどの光学機能性フィルムを積層することにより、このような機能を持たせることができるほか、透明保護フィルム自体にこのような機能を付与することもできる。また、輝度向上フィルムの機能を持った拡散フィルムなどのように、複数の機能を透明保護フィルム自体に持たせてもよい。
【００４６】
例えば、上記の透明保護フィルムに、特許第 2841377号公報、特許第 3094113号公報などに記載の延伸処理を施したり、特許第 3168850号公報などに記載された処理を施したりすることにより、位相差フィルムとしての機能を付与することができる。位相差フィルムにおける位相差特性は、例えば、正面位相差値が５〜１００nm、厚み方向位相差値が４０〜３００nmの範囲など、適宜選択できる。また、上記の透明保護フィルムに、特開 2002-169025号公報や特開 2003-29030 号公報に記載されるような方法で微細孔を形成することにより、あるいは選択反射の中心波長が異なる２層以上のコレステリック液晶層を重畳することにより、輝度向上フィルムとしての機能を付与することができる。
【００４７】
上記の透明保護フィルムに蒸着やスパッタリングなどで金属薄膜を形成すれば、反射フィルム又は半透過反射フィルムとしての機能を付与することができる。上記の透明保護フィルムに微粒子を含む樹脂溶液をコーティングすることにより、拡散フィルムとしての機能を付与することができる。また、上記の透明保護フィルムにディスコティック液晶性化合物などの液晶性化合物をコーティングして配向させることにより、光学補償フィルムとしての機能を付与することができる。さらに、適当な接着剤を用いて、各種の光学機能性フィルムを偏光フィルムに直接貼合してもよい。光学機能性フィルムの市販品としては、例えば、3M Company（日本では住友スリーエム（株））から販売されている“ＤＢＥＦ”（商品名）の如き輝度向上フィルム、富士フイルム（株）から販売されている“ＷＶフィルム”（商品名）の如き視野角改良フィルム、住友化学（株）から販売されている“スミカライト”（商品名）の如き位相差フィルムなどを挙げることができる。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例及び比較例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。以下の実施例及び比較例は、図１に概略を示すような、膨潤槽３、水浸漬層４、染色槽５、ホウ酸槽６、水洗槽７及び乾燥炉８が順次配置された装置に、ポリビニルアルコールの長尺フィルムを、ニップロールとフリーロールを組み合わせた連続搬送装置で搬送しながら各種処理を行ったものである。原反フィルム１としては、重合度２,４００、ケン化度９９.９モル％以上、厚さ７５μm、幅３,０００mmのポリビニルアルコールフィルム〔（株）クラレ製の“クラレビニロン VF-PS#7500 ”〕を用いた。延伸は、処理槽前後の駆動ニップロールに周速差をつけて行った。
【００４９】
また、得られた偏光フィルムの光学特性の均一性は、平行色相のｂ* 値で評価した。平行色相は、２枚の偏光フィルムをそれぞれの吸収軸が同一となるように重ねた状態で自然光をあてたときの色相を意味し、そのｂ* 値は、波長λにおける平行分光透過率Ｔp(λ) を、連続した波長領域について、又は所定の波長間隔で求め、それらから、 JIS Z 8729 に従って算出される。
【００５０】
平行透過率は、２枚の偏光フィルムをそれぞれの吸収軸が同一となるように重ねた状態で自然光をあてたときの透過率を意味し、したがって、ある波長λにおける平行分光透過率Ｔp(λ) は、２枚の偏光フィルムをそれぞれの吸収軸が同一となるように重ねた状態で波長λの自然光をあてたときの透過率を意味するが、これは、以下に示す方法で得られる値と等価になる。すなわち、１枚の偏光フィルムに、その吸収軸と平行方向で波長λの直線偏光をあて、そのときの分光透過率ｋ1(λ) を測定し、次に、その吸収軸と垂直方向で波長λの直線偏光をあて、そのときの分光透過率ｋ2(λ) を測定する。そして、２枚の偏光フィルムをそれぞれの吸収軸が同一となるように重ねた状態で波長λの自然光をあてたときの透過率（平行分光透過率）は、透過率ｋ1(λ) で２回フィルムを透過した後の透過率 {ｋ1(λ)}2 と、透過率ｋ2(λ) で２回フィルムを透過した後の透過率 {ｋ2(λ)}2 との平均値に等しくなるので、これらの値から、波長λにおける平行分光透過率Ｔp(λ) を次式（Ｉ）により求める。
【００５１】
Ｔp(λ) ＝〔{ｋ1(λ)}2＋{ｋ2(λ)}2〕／２          （Ｉ）
【００５２】
これらの測定と計算を、連続した波長領域について、又は所定の波長間隔で行い、各波長λにおける平行分光透過率Ｔp(λ) から、JIS Z 8729 に従って平行色相のｂ*が計算される。なお、ここでいう分光透過率ｋ1(λ) 及びｋ2(λ) 並びに平行分光透過率Ｔp(λ) は、いずれも％表示ではなく、１を最大値として表示される値であり、％表示とする場合は、それを１００倍すればよい。
【００５３】
［実施例１］
まず、原反フィルム１が弛まないように、フィルムの緊張状態を保ったまま、３０℃の純水が入った膨潤槽３に約８０秒間浸漬し、フィルムを十分に膨潤させた。膨潤槽３での膨潤に伴う入口と出口のロール速度比は １.２であった。ニップロールで水切りを行った後、３０℃の純水が入った水浸漬槽４に約１６０秒間浸漬した。この槽中での機械方向の延伸倍率は １.０４倍とした。次に、ヨウ素／ヨウ化カリウム／水が重量比で ０.０２／１.５／１００の水溶液が入った染色槽５に浸漬しつつ、延伸倍率約１.５倍で一軸延伸を行った。その後、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水が重量比で１２／５／１００の水溶液が入ったホウ酸槽６に５６.５℃で約１３０秒間浸漬しつつ、原反からの積算延伸倍率が５.３倍になるまで一軸延伸を行った。最後に水洗槽７にて、９℃の純水で約１６秒間洗浄し、その後、乾燥炉８にて約６０℃で１６０秒間乾燥して、ヨウ素系偏光フィルムを得た。
【００５４】
得られた偏光フィルムについて、幅方向中央部における平行色相のｂ* 値と幅方向端部における平行色相のｂ* 値を求めた。その結果、両者の差は２.１であった。
【００５５】
この偏光フィルムの両面に、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液からなる接着剤を介して、それぞれトリアセチルセルロースからなる保護フィルムを貼合することにより、偏光板が得られる。また、上記の偏光フィルムの片面にトリアセチルセルロースからなる保護フィルムを、他面にはノルボルネン系樹脂からなる保護フィルムを、それぞれポリビニルアルコール系樹脂の水溶液からなる接着剤を介して、あるいは無溶剤型接着剤を介して貼合することによっても、偏光板を得ることができる。
【００５６】
［比較例１］
まず、原反フィルム１が弛まないように、フィルムの緊張状態を保ったまま、３０℃の純水が入った膨潤槽３に約５０秒間浸漬し、フィルムを十分に膨潤させた。ニップロールで水切りを行った後、３０℃の純水が入った水浸漬槽４に約１６０秒間浸漬し、この槽中で機械方向に １.２０倍の延伸倍率で延伸した。その後は、実施例１と同様にして、染色槽５中での一軸延伸、ホウ酸槽６中での一軸延伸、水洗、及び乾燥を行って、偏光フィルムを得た。
【００５７】
得られた偏光フィルムについて、幅方向中央部における平行色相のｂ* 値と幅方向端部における平行色相のｂ* 値を求めた。その結果、両者の差は４.９であった。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の方法によれば、ロール状の長尺物として製造されるフィルムの幅方向における光学特性の均一性が高い偏光フィルムないし偏光板が得られる。この偏光板から各種サイズに切り出される偏光板チップは、各枚葉間でほぼ同一の光学特性を示すものとなり、液晶表示装置をはじめとする各種表示装置に有効に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の方法を実施するのに好適な装置の配置例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１……ポリビニルアルコール系樹脂の原反フィルム、
２……原反ロール、
３……膨潤槽、
４……水浸漬槽、
５……染色槽、
６……ホウ酸槽、
７……水洗槽、
８……乾燥炉、
９……偏光フィルム。
【図１】
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