(57)【要約】【課題】  耐湿条件下で偏光度変化が非常に小さく、高温条件下で着色を防止できる偏光子を提供することを課題とする。【解決手段】  本発明の偏光子は、親水性ポリマーフィルムを二色性物質によって染色する染色工程と、親水性ポリマーフィルムを延伸する延伸工程と、親水性ポリマーをトリアルデヒドによって架橋する架橋工程と、を有し、架橋工程後、親水性ポリマーフィルムをアルコールに接触させる後工程を有する製造方法で得ることができる。トリアルデヒドとしては、トリホルミルメタンが用いられ、アルコールとしては、低級アルコールが用いられる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
親水性ポリマーフィルムを二色性物質によって染色する染色工程と、
親水性ポリマーフィルムを延伸する延伸工程と、
親水性ポリマーをトリアルデヒドによって架橋する架橋工程と、
架橋工程後、親水性ポリマーフィルムをアルコールに接触させる後工程と、
を有することを特徴とする偏光子の製造方法。
【請求項２】
前記トリアルデヒドが、トリホルミルメタンを含む請求項１に記載の偏光子の製造方法。
【請求項３】
前記アルコールが、炭素数１〜４の低級アルコールを含む請求項１または２に記載の偏光子の製造方法。
【請求項４】
前記後工程が、アルコール濃度３質量％〜２０質量％の溶液中に前記親水性ポリマーフィルムを浸漬する請求項１〜３のいずれかに記載の偏光子の製造方法。
【請求項５】
前記親水性ポリマーフィルムが、ポリビニルアルコール系フィルムである請求項１〜４のいずれかに記載の偏光子の製造方法。
【請求項６】
前記架橋工程の前に、ホウ素又はホウ素を含む化合物によって親水性ポリマーを固定する固定工程を有する請求項１〜５のいずれかに記載の偏光子の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の方法によって得られた偏光子を備える画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置などに使用される偏光子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置などの光学部材として、特定の振動方向の光を透過させる偏光特性を有する偏光子（偏光フィルムとも言われる）が知られている。
かかる偏光子としては、一般に、ヨウ素などで染色したポリビニルアルコール系（本明細書に於いて「ポリビニルアルコール」を「ＰＶＡ」と略記する場合がある）の延伸フィルムが広く用いられている。
かかる偏光子は、一般に、ＰＶＡ系フィルムを水によって膨潤させる膨潤工程と、該フィルムをヨウ素溶液に含浸させて染色する染色工程と、該フィルムをホウ酸溶液に含浸させて固定する固定工程と、該フィルムを延伸する延伸工程と、該フィルムを洗浄する洗浄工程と、該フィルムを乾燥する乾燥工程と、を経ることによって製造される（例えば、特許文献１）。該偏光子は、通常、その両面にトリアセチルセルロースなどの保護フィルムが積層されて、実用に供されている。
【０００３】
しかしながら、ＰＶＡは、親水性ポリマーであるため、経時的に吸湿し、その結果、ポリマーの配向が乱れ、偏光度が低下するという問題点がある。
従来、ＰＶＡ系フィルムの偏光子の寸法安定性の向上を目的として、染色されたＰＶＡ系フィルムを、グリオキザールなどのジアルデヒドによって架橋してなる偏光子が知られている（特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２７０４４０号公報
【特許文献２】特許第３３５７１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らは、染色されたＰＶＡ系フィルム製の偏光子について、高湿条件下に於いて経時的な偏光度の低下を防止するための様々な研究を行ってきた。その結果、本発明者らは、上記特許文献２には開示されていないトリアルデヒドを用いてポリマーを架橋すると、偏光度の経時的変化が小さくなり、耐湿耐久性に優れた偏光子を得ることができることを見出した。この偏光子は、耐湿耐久性に優れている反面、長時間高温に曝されると、着色を生じる場合がある。このように高温時に着色しうる偏光子を画像表示装置に実装した場合、該装置の作動時に偏光子が着色する場合があるので好ましくない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、耐湿耐久性に優れ、且つ高温時に着色することを防止できる偏光子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の偏光子の製造方法は、親水性ポリマーフィルムを二色性物質によって染色する染色工程と、親水性ポリマーフィルムを延伸する延伸工程と、親水性ポリマーをトリアルデヒドによって架橋する架橋工程と、架橋工程の後、親水性ポリマーフィルムをアルコール溶液に浸漬する後工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
上記製造方法によって得られた偏光子は、トリアルデヒドによって親水性ポリマーが架橋され、その後、アルコールによって処理されているので、高湿条件下に於いて偏光度が低下し難く、更に、高温条件下に於いて着色を生じ難い。
【０００９】
本発明の好ましい態様は、上記トリアルデヒドが、トリホルミルメタンを含む上記偏光子の製造方法である。
さらに、本発明の好ましい態様は、上記アルコールが、低級アルコール（炭素数１〜４）を含む上記偏光子の製造方法である。
また、本発明の好ましい態様は、上記後工程が、アルコール濃度が３質量％〜２０質量％のアルコール溶液に親水性ポリマーフィルムを浸漬するものである上記偏光子の製造方法である。
さらに、本発明の好ましい態様は、上記親水性ポリマーフィルムが、ポリビニルアルコール系フィルムである上記偏光子の製造方法である。
また、本発明の好ましい態様は、上記架橋工程の前に、ホウ素又はホウ素を含む化合物によって親水性ポリマーを固定する固定工程を有する上記偏光子の製造方法である。
【００１０】
また、本発明の画像表示装置は、上記いずれかの製造方法によって得られた偏光子を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の偏光子の製造方法によれば、耐湿耐久性に優れ、且つ高温時に着色し難い偏光子を簡易に製造することができる。
得られた偏光子は、例えば、偏光板の態様に加工され、液晶表示装置などの画像表示装置に実装される。
また、本発明の画像表示装置は、耐湿耐久性に優れ且つ着色し難い偏光子を具備するので、通常の使用条件下に於いて、長期間に亘って良好な画像を表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の偏光子の製造方法は、二色性物質によって染色された親水性ポリマーフィルムに、トリアルデヒドを用いて架橋処理を施した後、該フィルムをアルコールと接触させる。
以下、本発明の偏光子の製造方法について具体的に説明する。
【００１３】
本発明の偏光子の製造方法は、例えば、下記に示す膨潤工程、染色工程、固定工程、延伸工程、架橋工程、後工程、洗浄工程、乾燥工程を有する。本製造方法では、長尺状の偏光子を作製できる。
【００１４】
図１は、長尺偏光子の代表的な製造工程の概念を示す模式図である。
図１に於いて、ロール状に巻かれた長尺状の親水性ポリマーフィルム２０は、繰り出し部２１から繰り出され、膨潤浴３１、及びヨウ素等を含む染色浴３２に浸漬され、速比の異なるロール３１１，３１２，３２１及び３２２でフィルム長手方向に張力を付与されながら、膨潤処理及び染色処理が施される。次に、膨潤処理及び染色処理された長尺フィルム２０は、ホウ酸等を含む第１の固定浴３３及び第２の固定浴３４に浸漬され、速比の異なるロール３３１，３３２，３４１及び３４２でフィルムの長手方向に張力を付与されながら、固定処理及び最終的な延伸処理が施される。固定処理された長尺フィルム２０は、ロール３５１，３５２によって、トリアルデヒドを含む架橋浴３５に浸漬される。その後、長尺フィルム２０は、ロール３６１，３６２によって、アルコールを含む後浴３６に浸漬された後、ロール３７１，３７２によって、水洗浴３７中に浸漬され、水洗処理が施される。水洗処理された長尺フィルム２０は、乾燥手段３８で乾燥されることにより、水分率が、例えば１０％〜３０％に調節され、巻き取り部２２にて巻き取られる。
【００１５】
（親水性ポリマーフィルム）
本発明で用いられる親水性ポリマーフィルムとしては、特に限定されず、一般には親水基を有するポリマーを含む樹脂組成物を製膜したフィルムが用いられる。該フィルムとしては、例えば、ＰＶＡ系フィルム、部分ホルマール化したＰＶＡ系フィルム、ポリエチレンテレフタレート、エチレン・酢酸ビニル共重合体系フィルム、及びこれらの部分ケン化フィルム等があげられる。また、これらの他にも、ＰＶＡの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン配向フィルム等も使用できる。これらの中でも、二色性物質による染色性に優れていることから、ＰＶＡ系ポリマーフィルムが好ましい。ＰＶＡは、酢酸ビニルを重合したポリ酢酸ビニルをケン化して得られたポリマーである。ＰＶＡ系ポリマーとして、ＰＶＡの酢酸ビニルと共重合可能な成分を含有した変性ＰＶＡを用いることもできる。該共重合可能な成分としては、例えば、不飽和カルボン酸、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸、これらの誘導体、炭素数２〜３０のα−オレフィンなどが挙げられる。また、ＰＶＡ系ポリマーとして、アセトアセチル基、スルホン酸基、カルボキシル基などを含む変性ＰＶＡ、ポリビニルフルマール、ポリビニルアセタール、エチレン共重合体などを含む変性ＰＶＡなども用いることができる。
【００１６】
ＰＶＡ系ポリマーを用いる場合、該ポリマーは、例えば、酢酸ビニルなどのビニルエステル系モノマーを重合して得られるビニルエステル系重合体をケン化することによって得ることができる。このケン化度や重合度は、耐熱性などが良好であるという点から、高ケン化度で高重合度のＰＶＡを用いることが好ましい。ＰＶＡのケン化度は、特に限定されないが、通常、９０モル％以上、好ましくは９５モル％以上、より好ましくは９８％以上のケン化度のものが用いられる。該ケン化度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６７２６−１９９４に準じて求めることができる。ＰＶＡの平均重合度についても特に限定されないが、高偏光性能の偏光子を作製できることから、該平均重合度は、通常、５００以上であり、好ましくは２，４００以上である。平均重合度の上限は、通常、８，０００以下、好ましくは５，０００以下である。該平均重合度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６７２６−１９９４に準じて求めることができる。
【００１７】
ＰＶＡ系フィルムは、ＰＶＡ系ポリマーを含む樹脂組成物を、水又は／及びＤＭＳＯなどの適当な有機溶媒に溶解し、該樹脂溶液をキャスト法等によって適当な基材上に塗工することによって得ることができる。また、ＰＶＡ系フィルムは、キャスト法の他、押出法などの公知の製膜法で成膜したものを用いてもよい。
上記ＰＶＡ系ポリマーを含む樹脂組成物には、可塑剤、界面活性剤などの適当な添加剤を配合してもよい。可塑剤としては、例えば、エチレングリコール、グリセリンなどの多価アルコールが挙げられる。界面活性剤としては、例えば、非イオン界面活性剤が挙げられる。これら可塑剤や界面活性剤を添加することにより、染色性及び延伸性に優れたＰＶＡ系フィルムを得ることができる。可塑剤及び界面活性剤の添加量は、ＰＶＡ系ポリマー１００質量部に対し、それぞれ１質量部〜１０質量部程度である。
上記親水性ポリマーフィルムは、通常、長尺のフィルムが使用される。なお、長尺とは、長さ寸法が、幅寸法よりも十分に大きいことを表す。該長尺状の親水性ポリマーフィルムの巻き長さは、好ましくは３００ｍ以上であり、さらに好ましくは１，０００ｍ〜５０，０００ｍである。
【００１８】
（膨潤工程）
膨潤工程は、親水性ポリマーフィルムを膨潤させる工程である。親水性ポリマーは、上記で例示したものなどを適宜使用できる。なお、以下の各工程についての具体的な説明に於いては、親水性ポリマーフィルムの好ましい例であるＰＶＡ系フィルムを用いた場合を中心に説明する。もっとも、本発明の偏光子の製法に用いられる親水性ポリマーフィルムは、ＰＶＡ系フィルムに限定されるものではない。
【００１９】
本発明の製法に於いて、ＰＶＡ系フィルムは、通常、未延伸フィルムが用いられる。該ＰＶＡ系フィルムは、ロール状に巻き取られ、該フィルムロールは、膨潤浴の上流側にセットされ、搬送ロールを介して、膨潤浴内へと導かれる。
膨潤浴は、膨潤液として水が満たされている。なお、膨潤浴には、本発明の効果を損なわない範囲で、水以外に他の物質が添加されていてもよい。
該膨潤浴及び後述する染色浴などの各浴に於いて使用する水は、純水を用いることが好ましい。また、膨潤浴の液温は、概ね２０〜５０℃程度、更には３０〜４０℃程度が好ましい。膨潤浴にＰＶＡ系フィルムを浸漬する時間は、概ね１〜７分間程度である。
【００２０】
なお、膨潤浴中でフィルムを延伸してもよく、このときの延伸倍率は、１．１倍〜４．０倍程度である。また、膨潤工程は、通常、１槽の膨潤浴で行われるが、２槽以上の膨潤浴を用いてもよい。
【００２１】
染色工程の前に、ＰＶＡ系フィルムを膨潤浴に浸漬することにより、該フィルム表面の汚れを除去できると共に、ＰＶＡ系フィルムを水で膨潤させ、後述する二色性物質の導入ムラを防止できる。
【００２２】
（染色工程）
染色工程は、膨潤後のＰＶＡ系フィルムに二色性物質を含浸（吸着などとも言われる）させる工程である。
上記膨潤させたＰＶＡ系フィルムは、膨潤浴から引き出された後、染色浴に導かれる。
染色浴は、二色性物質を溶媒に溶解させた染色溶液が満たされている。この溶媒としては、水が一般的に使用されるが、水と相溶性のある有機溶媒が添加されても良い。
染色浴に於いて、二色性物質の濃度は、特に限定されないが、好ましくは０．０００１質量％〜１０質量％であり、より好ましくは０．００１質量％〜７質量％であり、特に好ましくは０．０２質量％〜５質量％である。
【００２３】
二色性物質としては、従来公知のものが使用でき、例えば、ヨウ素や有機染料等があげられる。有機染料としては、例えば、ポリメチン色素、シアニン色素、メロシアニン色素、ロダシアニン色素、３核メロシアニン色素、アロポーラー色素、ヘミシアニン色素、スチリル色素、アゾ系色素、その他、下記カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）に示すものなど挙げられる。
Ｃ．Ｉ．ダイレクト・イエロー８、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・イエロー２８、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・イエロー８６、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・ブルー１、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・ブルー７１、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・ブルー７８、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・ブルー１６８、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・ブルー２０２、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・レッド２、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・レッド３１、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・レッド７９、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・レッド８１、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・レッド１１７、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・レッド２４７、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・バイオレット９、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・バイオレット５１、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・オレンジ２６、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・オレンジ３９、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・オレンジ７２、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・オレンジ１０６、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・オレンジ１０７等。
可視光に於いて良好な偏光特性を示すことから、二色性物質としては、ヨウ素を用いることが好ましい。二色性物質は、１種単独で、または２種以上を用いてもよい。
【００２４】
また、二色性物質は、水溶性のものが好ましい。このため、有機染料等は、例えば、スルホン酸基、アミノ基、水酸基などの親水性置換基が導入されているものを、遊離酸及びそのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン類の塩の状態で用いることが好ましい。
【００２５】
また、二色性物質の染色効率をより一層向上できることから、染色溶液に反応助剤を添加してもよい。二色性物質としてヨウ素を用いる場合には、反応助剤は、例えば、ホウ酸、ホウ砂等のホウ素化合物を用いることが好ましい。また、二色性物質として有機染料を用いる場合には、反応助剤は、例えば、ボウ酸（硫酸ナトリウム）等を用いることが好ましい。これらの染色助剤を用いる場合、その濃度は０．１質量％〜１０質量％が好ましい。
また、二色性物質としてヨウ素を用いる場合には、染色溶液にヨウ化物を添加してもよい。ヨウ化物としては、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化鉛、ヨウ化銅、ヨウ化バリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化錫、ヨウ化チタン等が挙げられる。ヨウ化物の添加割合は、ヨウ素とヨウ化物の割合（質量比）が、１：５〜１：１００の範囲とすることが好ましい。
【００２６】
染色浴へのＰＶＡ系フィルムの浸漬時間は、特に限定されるものではないが、２０秒〜１，８００秒程度が好ましい。また、染色浴の液温は、２０℃〜８０℃程度が好ましく、更に、４０℃〜６０℃程度がより好ましい。染色浴の温度が高すぎると、フィルムが溶融する虞があり、低すぎると染色性が低下するからである。
【００２７】
尚、この染色浴中でフィルムを延伸してもよく、このときの延伸倍率は、１．１〜４．０倍程度である。
また、染色工程は、２槽以上の染色浴に分けて行っても良い。
また、染色処理としては、上記のような染色浴に浸漬する方法以外に、例えば、二色性物質を含む水溶液をＰＶＡ系フィルムに塗布または噴霧する方法であってもよい。
【００２８】
（固定工程）
固定工程は、二色性物質を含浸させたＰＶＡ系フィルムに、ホウ素を含む固定剤を含浸させる工程である。
上記二色性物質を含浸させたＰＶＡ系フィルムは、染色浴から引き出された後、固定浴に導かれる。
固定浴は、固定剤を溶媒に溶解した固定溶液が満たされている。前記溶媒としては、例えば水が使用できるが、さらに、水と相溶性のある有機溶媒が添加されていても良い。溶液における固定剤の濃度は、特に限定されないが、好ましくは２質量％〜１５質量％であり、より好ましくは５質量％〜１２質量％である。
【００２９】
上記固定剤としては、従来公知の物質が使用でき、例えば、ホウ酸、ホウ砂等のホウ素を含む化合物等が挙げられる。固定剤は、１種単独で、又は２種類以上を用いても良い。２種類以上を併用する場合には、例えば、ホウ酸とホウ砂の組み合わせが好ましい。また、ホウ酸とホウ砂の添加割合（モル比）は、４：６〜９：１が好ましく、５．５：４．５〜７：３より好ましく、６：４が特に好ましい。
【００３０】
固定剤含有溶液中には、偏光子の面内の均一な特性が得られる点から、ヨウ化物を添加してもよい。このヨウ化物としては、上記染色工程で例示したものを適宜用いることができる。ヨウ化物の濃度は、好ましくは０．５質量％〜１５質量％であり、より好ましくは１質量％〜１０質量％である。
【００３１】
固定浴の液温は、特に限定されないが、２０〜７０℃の範囲が好ましい。フィルムの浸漬時間は、特に限定されないが、３０秒〜１，２００秒程度が好ましく、更に、６０秒〜４００秒程度がより好ましい。
また、固定工程は、２槽以上の固定浴に分けて行っても良い。
尚、固定処理も染色処理と同様に、固定剤含有溶液を塗布または噴霧する方法を用いても良い。又、この固定浴でフィルムを延伸してもよく、このときの延伸倍率は、１．１〜４．０倍程度である。
固定処理を行うことにより、未延伸のＰＶＡ系フィルムの引張強度を向上でき、延伸処理時にフィルムの破損を防止できる。
【００３２】
（延伸工程）
延伸工程は、ＰＶＡ系フィルムを一軸延伸する工程である。
延伸処理は、膨潤工程から固定工程の間の何れかの工程に於いて、又は、膨潤工程から固定工程の間で選ばれる２以上の工程に於いて、行うことができる。また、延伸処理は、例えば、固定工程の前に行うこともできるし、固定工程を行った後（固定工程が省略される場合には、染色工程の後）、別途延伸工程を設けて延伸処理を行うこともできる。中でも、固定処理と同時に延伸処理を行う、或いは、固定工程後、別途延伸工程を設けて延伸処理を行うことが好ましい。別途延伸工程を設ける場合、該別途延伸工程の前の各工程に於ける延伸処理の有無は、任意である。
延伸処理は、ＰＶＡ系フィルム（膨潤工程に導入前のＰＶＡ系フィルム）の元長の２倍〜７倍程度（なお、２以上の工程に於いて延伸処理が施される場合には、総延伸倍率。以下同じ）に延伸することが好ましく、更に、２．５倍〜６倍程度がより好ましく、特に３倍〜５倍程度がより好ましい。総延伸倍率が２倍未満では、高偏光度の偏光子を得ることが難しく、７倍を超えると、フィルムが破断する虞があるからである。
【００３３】
なお、別途の延伸工程を設ける場合、その延伸方法としては、ＰＶＡ系フィルムを延伸浴中で延伸する湿式延伸法、含水後のＰＶＡフィルムを空気中で延伸する乾式延伸法の何れを用いても良い。湿式延伸法の場合、延伸浴の溶液としては、特に限定されず、例えば、各種金属塩、ホウ素、ホウ酸、ヨウ化物、亜鉛化合物などを添加した溶液を用いることができる。この溶液の溶媒としては、水、エチルアルコールあるいは各種有機溶媒が適宜用いられる。該延伸浴の液温は、例えば、３０〜８０℃の範囲であり、好ましくは４０〜６５℃である。一方、乾式延伸する場合は５０〜１５０℃が好ましい。
【００３４】
（架橋工程）
架橋工程は、二色性物質を含浸させたＰＶＡ系フィルムに、トリアルデヒドを含む架橋剤を含浸させる工程である。
上記ＰＶＡ系フィルムは、架橋浴に導かれる。
架橋浴は、トリアルデヒドを溶媒に溶解した架橋溶液が満たされている。なお、架橋溶液には、トリアルデヒド以外に、適宜な添加物（例えば、上記ヨウ化物等）を添加してもよい。
前記溶媒としては、例えば水が使用できるが、さらに、水と相溶性のある有機溶媒が添加されていても良い。溶液におけるトリアルデヒドの濃度は、特に限定されないが、好ましくは０．０１質量％〜２０質量％であり、より好ましくは０．１質量％〜１０質量％であり、特に好ましくは０．５質量％〜５質量％である。トリアルデヒドの濃度が０．０１％未満であると、トリアルデヒドのフィルムに対する含浸量が少なくなり、十分な架橋効果を得ることができない虞があるからである。一方、トリアルデヒドの濃度が２０％を超えても、架橋効果は変わらず、コスト的に不利となるからである。
【００３５】
トリアルデヒドとしては、３つのＣＨＯ基を有するものであれば特に限定されず、例えば、鎖式または環式脂肪族のトリアルデヒド、芳香族化合物のトリアルデヒド、複素環化合物のトリアルデヒド、縮合環化合物のトリアルデヒドなどの各種のトリアルデヒド類を用いることができる。トリアルデヒドは、好ましくは分子量３００以下のものを用いるのがよい。アルデヒド自体が比較的安定性に優れ、又、ＰＶＡ系ポリマーの分子間に良好に入り込むことができるからである。
上記トリアルデヒドの具体例としては、下記構造式（ａ）で示されるトリホルミルメタン、構造式（ｂ）で示されるイソシアヌル酸トリス（３−オキソプロピル）などが挙げられる。トリアルデヒドは、１種単独で、または２種以上を用いてもよい。中でも、耐湿耐久性に優れた偏光子を作製でき、且つアルコール処理を行うことによって着色の発生を顕著に抑えることができることから、少なくともトリホルミルメタンを用いることが好ましい。
【００３６】
【化１】
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【００３７】
架橋浴の液温は、特に限定されないが、好ましくは２０〜７０℃の範囲であり、より好ましくは３０〜６０℃である。フィルムの浸漬時間は、特に限定されないが、好ましくは１０秒〜３００秒程度であり、より好ましくは１０秒〜６０秒程度である。
なお、架橋工程は、２槽以上の架橋浴に分けて行っても良い。また、架橋工程においても若干延伸処理を施しても良い。
【００３８】
なお、架橋工程に於いて、上記のようにトリアルデヒドを含有する架橋浴にＰＶＡ系フィルムを浸漬する方法に代えて、トリアルデヒドをＰＶＡ系フィルムに付着させ、フィルム内に含有させる方法（架橋工程の他の実施形態）でもよい。
かかる架橋工程の他の実施形態の具体例は、例えば次のような方法が挙げられる。
ａ）トリアルデヒド溶液を、スプレー法にてＰＶＡ系フィルムの片面又は両面に塗布する方法、
ｂ）トリアルデヒド溶液を、グラビア版などの印刷法にてＰＶＡ系フィルムの片面又は両面に塗布する方法、
ｃ）トリアルデヒド溶液を、各種コーティング法にてＰＶＡ系フィルムの片面又は両面に塗布する方法、などが挙げられる。
上記トリアルデヒド溶液としては、上記で例示した架橋溶液などがを用いることができる。
ＰＶＡ系フィルムの表面に付着したトリアルデヒドは、フィルム内に含有し、ＰＶＡ系ポリマーを架橋する。
【００３９】
（後工程）
後工程は、トリアルデヒドを含有させたＰＶＡ系フィルムに、アルコールを含浸させる工程である。
上記ＰＶＡ系フィルムは、後浴に導かれる。
後浴は、水にアルコールを溶解させたアルコール溶液が満たされている。なお、アルコール溶液には、適宜な添加物（例えば、上記ヨウ化物等）を添加してもよい。
【００４０】
上記アルコール溶液のアルコール濃度は、特に限定されないが、好ましくは３質量％〜２０質量％であり、より好ましくは、５質量％〜１５質量％である。濃度が低すぎるとアルコールをＰＶＡ系フィルム内に含浸できず、一方、濃度が高すぎると費用対効果の点で好ましくないからである。
【００４１】
アルコールとしては、１価又は多価のアルコールを用いることができる。また、アルコールは、炭素数５以上の高級アルコール、炭素数１〜４の低級アルコールを用いることができる。中でも、ＰＶＡ系フィルムに含浸し易く、トリアルデヒドと反応し易いことから、アルコールとしては、好ましくは炭素数１〜４の低級アルコールが用いられ、より好ましくは炭素数１〜４の低級１価アルコールが用いられる。該炭素数１〜４の低級１価アルコールの好適な例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、プロピルアルコール等が挙げられ、特に、メチルアルコール、エチルアルコールが好ましい。アルコールは、１種単独で、または２種以上を用いてもよい。
【００４２】
上記後浴の液温は、特に限定されないが、好ましくは２０〜７０℃の範囲であり、より好ましくは３０〜６０℃である。フィルムの浸漬時間は、特に限定されないが、好ましくは１０秒〜３００秒程度であり、より好ましくは１０秒〜６０秒程度である。
なお、後工程は、２槽以上の後浴に分けて行っても良い。後工程においても若干延伸処理を施しても良い。
【００４３】
なお、後工程に於いて、上記のようにアルコール溶液を満たした後浴にＰＶＡ系フィルムを浸漬する方法に代えて、アルコールをＰＶＡ系フィルムに付着させ、フィルム内に含有させる方法（後工程の他の実施形態）でもよい。
かかる後工程の他の実施形態の具体例は、例えば次のような方法が挙げられる。
ａ）アルコール溶液を、スプレー法にてＰＶＡ系フィルムの片面又は両面に塗布する方法、
ｂ）アルコール溶液を、グラビア版などの印刷法にてＰＶＡ系フィルムの片面又は両面に塗布する方法、
ｃ）アルコール溶液を、各種コーティング法にてＰＶＡ系フィルムの片面又は両面に塗布する方法、などが挙げられる。
アルコール溶液としては、上記で例示したアルコール溶液を用いることができる。
ＰＶＡ系フィルムの表面に付着したアルコールは、フィルム内に含有し、ＰＶＡ系ポリマーと接触する。
【００４４】
（洗浄処理）
洗浄処理は、上記各工程を経たＰＶＡ系フィルムに付着しているホウ素などの不要残存物を洗い流す工程である。
上記架橋されたＰＶＡ系フィルムは、架橋浴から引き出された後、洗浄浴に導かれる。
洗浄浴は、一般的には水が用いられ、必要に応じて、適宜な添加剤を添加してもよい。
洗浄浴の液温は、１０℃〜６０℃程度が好ましく、更に、１５℃〜４０℃程度がより好ましい。また、洗浄処理の回数は特に限定されることなく複数回実施してもよい。
【００４５】
（乾燥工程）
乾燥工程は、洗浄後のＰＶＡ系フィルムを乾燥する工程である。
上記洗浄されたＰＶＡ系フィルムは、洗浄浴から引き出された後、乾燥装置に導かれる。
乾燥方式としては、自然乾燥、風乾、加熱乾燥等、適宜な方法を用いることができる。通常は、加熱乾燥が好ましく用いられる。加熱乾燥の場合、加熱温度は、２０〜８０℃程度が好ましく、乾燥時間は１〜１０分間程度が好ましい。さらに、乾燥温度は乾燥方式に拘わらず偏光子の劣化を防ぐため、比較的低温で行うことが好ましい。従って、加熱温度は、より好ましくは６０℃以下であり、特に好ましくは４５℃以下である。
【００４６】
以上のような各処理工程を経て偏光子（染色済みＰＶＡ系フィルム）が得られる。
本発明の偏光子の製造方法によれば、比較的短時間で、耐湿耐久性に優れ且つ偏光度の経時的変化の小さい偏光子を得ることができる。この作用は明確ではないが、延伸によって一方向に配向された親水性ポリマーの分子間に、トリアルデヒドが入り込み、トリアルデヒドのＣＨＯ基が親水性ポリマーのＯＨ基と結合して各ポリマー鎖を部分的に架橋するためと推察される。例えば、親水性ポリマーが、ＰＶＡポリマーである場合には、該ポリマーの隣接する側鎖のＯＨ基とトリアルデヒドのＣＨＯ基が、アセタール化して強固な架橋を形成するものと推察される。
【００４７】
また、本発明の製造方法は、トリアルデヒドで架橋した後、アルコール処理を行うことにより、高温条件下で着色を生じ難い偏光子を得ることができる。トリアルデヒドで架橋した偏光子が着色するという原因は、明確ではないが、フィルム内に含有されたトリアルデヒドのＣＨＯ基のうち、親水性ポリマーと未結合のＣＨＯ基が高温時に光を吸収して着色を生じると推察される。そして、上記のようにアルコールで処理することにより、未結合のＣＨＯ基がアルコールのＯＨ基と脱水反応し、未結合のＣＨＯ基がアルコール由来のアルキル基などに置換され、偏光子の着色を防止できると推察される。
【００４８】
（偏光子の光学特性）
本発明の製法によって得られた偏光子は、その偏光度が好ましくは９９％以上、より好ましくは９９．５％以上であり、その単体透過率は、好ましくは４０％以上、より好ましくは４２％以上である。
本発明の偏光子の偏光度変化量は、好ましくは−１．０％以下であり、より好ましくは−０．８％以下である。
ただし、偏光度、単体透過率及び偏光度変化量は、下記実施例の条件に従って求められる数値である。
偏光子の厚みは、１０〜７０μｍ程度である。
【００４９】
（偏光子の用途）
本発明の偏光子は、そのまま使用することもできるが、通常、実用に際して各種光学処理を施した光学フィルムとして使用される。その光学処理については、要求される光学特性を満たすものであれば特に限定されるものではなく、例えば、次のような処理が例示される。ａ）偏光子の片面または両面に、偏光子の保護を目的とした透明な保護層を積層する、ｂ）前記透明な保護層の表面（偏光子に接着する面と反対面）に、又は偏光子の片面若しくは両面に、ハードコート処理、反射防止処理、スティッキング防止処理などの表面処理を施す、ｃ）視角補償等を目的とした配向液晶層を積層する、ｄ）他のフィルムを積層するための粘着層を積層する、などが挙げられる。
【００５０】
さらに、偏光子に、又は、偏光子と保護層を積層した偏光板に、画像表示装置等の形成に用いられる光学部材を１層又は２層以上積層してもよい。該光学部材としては、偏光変換素子、反射板、半透過板、位相差板（１／２や１／４等の波長板を含む）、視角補償フィルム、輝度向上フィルムなどが挙げられる。中でも、偏光子と透明保護層を積層した偏光板に、反射板または半透過反射板が積層されてなる反射型偏光板または半透過型偏光板が好ましい。また、偏光子と透明保護層を積層した偏光板に、位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板が好ましい。さらに、偏光子と透明保護層を積層した偏光板に、視角補償層または視角補償フィルムが積層されてなる広視野角偏光板が好ましい。また、偏光子と透明保護層を積層した偏光板に、輝度向上フィルムが積層されてなる偏光板が好ましい。
【００５１】
偏光子の片面または両面に設けられる透明保護層としては、例えば、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等のポリエステル系ポリマー；ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー；ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー；ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマー；ポリカーボネート系ポリマーなどのフィルムが挙げられる。
【００５２】
次に、偏光板に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板について説明する。直線偏光を楕円偏光または円偏光に変えたり、楕円偏光または円偏光を直線偏光に変えたり、あるいは直線偏光の偏光方向を変える場合、位相差板が用いられる。特に、直線偏光を円偏光に変えたり、円偏光を直線偏光に変えたりする位相差板としては、いわゆる１／４波長板（λ／４板ともいう）が用いられる。１／２波長板（λ／２板ともいう）は、通常、直線偏光の偏光方向を変える場合に用いられる。
位相差板としては、高分子素材を一軸または二軸延伸処理してなる複屈折性フィルム、液晶モノマーを配向させた後、固定、重合させた配向フィルム、液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマーの配向層をフィルムにて支持したものなどが挙げられる。
【００５３】
本発明の偏光子、該偏光子を含む上記光学フィルム、及び上記円偏光板などの各種偏光板は、例えば、画像処理装置の光学部材として使用できる。その使用方法や配置は、従来公知の画像処理装置と同様である。
画像処理装置としては、代表的には、液晶表示装置が挙げられる。また、その他の画像処理装置としては、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）および電界放出ディスプレイ（Field Emission Display）等の自発光型の装置などが挙げられる。
本発明の偏光子や偏光板等を液晶表示装置に使用する場合、該偏光子などは、例えば、液晶セルの片面又は両面、特に、少なくとも表示画面側に設けられる。
【実施例】
【００５４】
次に、本発明の実施例及び比較例を示し、本発明を更に詳述する。但し、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。
【００５５】
（各種測定方法）
（１）平行透過率、偏光度及び単体透過率の測定：
平行透過率、偏光度及び単体透過率は、日本電子機械工業規格（ＥＩＡＪ）ＬＤ−２０１−１９８３に準拠した分光光度計（村上色彩技術研究所製、商品名：ＤＯＴ−３Ｃ。誤差±０．０３％）を用い、Ｃ光源、２度視野、２５℃の条件で測定した。なお、偏光度及び単体透過率の測定値は、波長５５０ｎｍを基準とした。
偏光度（％）＝｛（Ｈ０−Ｈ９０）／（Ｈ０＋Ｈ９０）｝１／２×１００より求められる。平行透過率（Ｈ０）は、同じ偏光板２枚を互いの吸収軸が平行となるように重ね合わせて作製した平行型積層偏光板の透過率の値である。直交透過率（Ｈ９０）は、同じ偏光板２枚を互いの吸収軸が直交するように重ね合わせて作製した直交型積層偏光板の透過率の値である。
（２）偏光度変化量の測定：
上記偏光度の測定法に従って、環境試験前の偏光板の偏光度（この偏光度を「偏光度Ｐ１」と記す）と、環境試験後の偏光板の偏光度（この偏光度を「偏光度Ｐ２」と記す）を測定した。
偏光度変化量は、偏光度Ｐ１と偏光度Ｐ２の測定結果を、下記式に代入して偏光度変化量を求めた。
式：偏光度変化量（％）＝偏光度Ｐ２−偏光度Ｐ１。
（３）厚みの測定：
アンリツ製デジタルマイクロメーター「ＫＣ−３５１Ｃ型」を使用して測定した。
【００５６】
（実施例１）
厚み７５μｍのポリビニルアルコールフィルム（クラレ社製、商品名：ビニロン＃７５００）を、下記の条件の膨潤工程、染色工程、固定工程、延伸工程、架橋工程、乾燥工程の順で処理し、実施例１に係る偏光子を得た。
ａ）膨潤工程：
純水（液温３０℃）中にＰＶＡフィルムを３６秒間浸漬しながら、元長の２．２倍まで一軸方向に延伸した。
ｂ）染色工程：
純水にヨウ素を溶解させた０．０４質量％ヨウ素溶液（液温３０℃）中に、膨潤後のＰＶＡフィルを３２秒間浸漬しながら、元長の３．３倍まで一軸方向に延伸した。
ｃ）固定工程：
純水にホウ酸及びヨウ化カリウムを溶解させた溶液（ホウ酸濃度３質量％、ヨウ化カリウム濃度３質量％、液温３０℃）中に、染色後のＰＶＡフィルムを２０秒間浸漬しながら、元長の３．６倍まで一軸方向に延伸した。
ｄ）延伸工程：
純水にホウ酸及びヨウ化カリウムを溶解させた溶液（ホウ酸濃度４質量％、ヨウ化カリウム濃度５質量％、液温６０℃）中に、固定化処理後のＰＶＡフィルムを７０秒間浸漬しながら、元長の５．９倍まで一軸方向に延伸した。
ｅ）架橋工程：
純水にトリホルミルメタン及びヨウ化カリウムを溶解させた溶液（トリホルミルメタン１質量％、ヨウ化カリウム４質量％、液温３０℃）中に、該ＰＶＡフィルを３０秒間浸漬した。
ｆ）後工程：
純水にエチルアルコール及びヨウ化カリウムを溶解させた溶液（エチルアルコール１０質量％、ヨウ化カリウム４質量％、液温３０℃）中に、該ＰＶＡフィルムを３０秒間浸漬した。
ｇ）乾燥工程：
６０℃の熱風に、フィルムを約１２０秒間曝して乾燥させた。
上記のようにして得られた偏光子の厚みは、２７μｍであった。
【００５７】
上記偏光子の両面に、厚み８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（富士フィルム社製、商品名：Ｔ−８０ＵＺ）を接着剤を介して積層し、偏光板を作製した。
作製直後の偏光板（偏光子にトリアセチルセルロースフィルムを積層したもの）の単体透過率は、４４．３％、偏光度Ｐ１は、９９．８５％であった。
また、作製直後の偏光板について、各波長に於ける平行透過率を測定した。その結果を、図２に示す。
【００５８】
次に、この偏光板を、温度８０℃、実質的に湿度０％の環境下に１０００時間放置した。該高温環境試験後の偏光板について、その平行透過率を測定した。その結果を、図３に示す。
【００５９】
また、作製直後の上記偏光板を、温度６０℃、湿度９０％の環境下に１０００時間放置した。該高湿環境試験後の偏光板について、その平行透過率を測定した。その結果を、図４に示す。さらに、該高湿環境試験後の偏光板について、偏光度Ｐ２を測定したところ、偏光度Ｐ２は、９９．１８８％であった。ただし、偏光度は、図５に示すように、環境試験の中間時（５００時間目）にも測定した。
以上から、実施例１の偏光板の偏光度変化量（Ｐ２−Ｐ１）は、−０．６６２であった。
【００６０】
（比較例１）
上記ｆ）後工程を行わなかった（アルコール処理を行わなかった）こと以外は、実施例１と同様にして偏光子を作製した。
【００６１】
得られた偏光子の厚みは２７μｍであった。
この偏光子の両面に、実施例１と同様にして、トリアセチルセルロースフィルムを積層し、偏光板を作製した。
この比較例１の偏光板について、実施例１と同様にして、作製直後の単体透過率及び偏光度Ｐ１を測定した。その結果、作製直後の偏光板の単体透過率は、４４．０％、同偏光度Ｐ１は、９９．９２％であった。
また、作製直後の偏光板について、各波長に於ける平行透過率を測定した。その結果を、図２に示す。
【００６２】
比較例１の偏光板について、実施例１と同様にして、高温環境試験（温度８０℃、湿度０％、１０００時間）を行い、該高温環境試験後の偏光板について、その平行透過率を測定した。その結果を、図３に示す。
【００６３】
また、比較例１の偏光板について、実施例１と同様にして、高湿環境試験（温度６０℃、湿度９０％、１０００時間）を行い、該高湿環境試験後の偏光板について、その平行透過率を測定した。その結果を、図４に示す。さらに、該高湿環境試験後の偏光板について、偏光度Ｐ２を測定したところ、偏光度Ｐ２は、９９．８４６％であった。ただし、偏光度は、図５に示すように、環境試験の中間時（５００時間目）にも測定した。
以上から、比較例１の偏光板の偏光度変化量（Ｐ２−Ｐ１）は、−０．０７４であった。
【００６４】
（比較例２）
上記ｅ）架橋工程に於いてトリホルミルメタンを添加しなかったこと、及び上記ｆ）後工程に於いてエチルアルコールを添加しなかったこと以外は、実施例１と同様にして偏光子を作製した。
【００６５】
得られた偏光子の厚みは２７μｍであった。
この偏光子の両面に、実施例１と同様にして、トリアセチルセルロースフィルムを積層し、偏光板を作製した。
この比較例２の偏光板について、実施例１と同様にして、作製直後の単体透過率及び偏光度Ｐ１を測定した。その結果、作製直後の偏光板の単体透過率は、４４．６％、同偏光度Ｐ１は、９９．８０％であった。
また、作製直後の偏光板について、各波長に於ける平行透過率を測定した。その結果を、図２に示す。
【００６６】
比較例２の偏光板について、実施例１と同様にして、高温環境試験（温度８０℃、湿度０％、１０００時間）を行い、該高温環境試験後の偏光板について、その平行透過率を測定した。その結果を、図３に示す。
【００６７】
また、比較例２の偏光板について、実施例１と同様にして、高湿環境試験（温度６０℃、湿度９０％、１０００時間）を行い、該高湿環境試験後の偏光板について、その平行透過率を測定した。その結果を、図４に示す。さらに、該高湿環境試験後の偏光板について、偏光度Ｐ２を測定したところ、偏光度Ｐ２は、９７．７４３％であった。ただし、偏光度は、図５に示すように、環境試験の中間時（５００時間目）にも測定した。
以上から、比較例２の偏光板の偏光度変化量（Ｐ２−Ｐ１）は、−２．０５７であった。
【００６８】
（評価）
トリアルデヒドを含む偏光子（実施例１及び比較例１）は、高湿条件下に於いて偏光度変化量が極めて小さく、耐湿耐久性に優れていることが明らかである。さらに、アルコール処理を行った偏光子（実施例１）は、高温条件下に於いて着色しなかった。一方、アルコール処理をしなかった比較例１の偏光子は、図３に示すように、高温条件下で、透過率が極端に下がり、着色を生じていた。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】偏光子の作製工程の一例を示す参考図。
【図２】実施例１及び比較例１、２の各偏光板の環境試験前の各波長に於ける平行透過率を示すグラフ図。
【図３】実施例１及び比較例１、２の各偏光板の高温環境試験後の各波長に於ける平行透過率を示すグラフ図。
【図４】実施例１及び比較例１、２の各偏光板の高湿環境試験後の各波長に於ける平行透過率を示すグラフ図。
【図５】実施例１及び比較例１、２の各偏光板の偏光度変化量を示すグラフ図。
【符号の説明】
【００７０】
２０…親水性ポリマーフィルム、３１…膨潤浴、３２…染色浴、３３、３４…固定浴、３５…架橋浴、３６…後浴、３７…水洗浴、３８…乾燥手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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