(57)【要約】  【課題】光学特性に優れた偏光フィルムを製造する方法を提供することを課題とする。【解決手段】ポリビニルアルコール系フィルム１を膨潤処理、染色処理、ホウ酸処理および洗浄処理の順に処理する工程を有し、これらのいずれかの工程の前または工程中に２つのニップロール２、２'間の周速差を利用して一軸延伸を行う偏光フィルムの製造方法であって、前記２つのニップロール２、２'間に少なくとも１台の拡幅ロール３を設置して拡幅と一軸延伸を行う工程を有し、拡幅工程を含む拡幅工程までの積算延伸倍率（但し、拡幅工程までに他の延伸工程がない場合は拡幅工程での延伸倍率）が１．６倍以上であり、拡幅工程において、拡幅ロール３から搬出される前記フィルム１の搬出方向に対する拡幅ロール３の拡幅方向の角度が−４０°〜７０°（但し、フィルムの流れる方向を左から右に見たときの、フィルムの拡幅ロールからの搬出方向を０°とし、該搬出方向より時計回りの角度を−、反時計回りの角度を＋とする。）である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤処理、染色処理、ホウ酸処理および洗浄処理の順に処理する工程を有し、これらのいずれかの工程の前または工程中に２つのニップロール間の周速差を利用して一軸延伸を行う偏光フィルムの製造方法であって、
ここで、前記一軸延伸が、２つのニップロール間に少なくとも１台の拡幅ロールを設置して拡幅と一軸延伸を行う拡幅延伸工程を含み、拡幅延伸工程を含む拡幅延伸工程までの積算延伸倍率（但し、拡幅延伸工程までに他の延伸工程がない場合は拡幅延伸工程での延伸倍率）が１．６倍以上であり、拡幅延伸工程において、拡幅ロールから搬出される前記フィルムの搬出方向に対する拡幅ロールの拡幅方向の角度が−４０°〜７０°（但し、フィルムの流れる方向を左から右に見たときの、フィルムの拡幅ロールからの搬出方向を０°とし、該搬出方向より時計回りの角度を−、反時計回りの角度を＋とする。）である方法。
【請求項２】
拡幅延伸工程を２つ以上有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
拡幅延伸工程における拡幅ロールを気中に配置する請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
拡幅延伸工程における拡幅ロールがスポンジゴムロールであり、そのスポンジの硬度がＪＩＳショアＣスケールで２０〜６０度、密度が０．４〜０．６ｇ／ｃｍ3および表面粗さが１０〜３０Ｓである請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
拡幅延伸工程における延伸が湿式延伸により行われ、使用する液の温度が２０℃〜４０℃である請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
拡幅延伸工程までの積算延伸倍率（但し、拡幅延伸工程までに他の延伸工程がない場合は拡幅延伸工程での延伸倍率）が２倍以上である請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に使用される偏光板の製造に用いる偏光フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光フィルムとしては、従来から、ポリビニルアルコール系フィルムに二色性色素を吸着配向させたものが用いられている。すなわち、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、その少なくとも片面、好ましく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等の保護フィルムを貼合して、偏光板とされ、液晶表示装置（ＬＣＤ）として、例えば、液晶テレビ、パソコン用モニター、携帯電話の表示画面等に用いられる
【０００３】
偏光フィルムの製造方法としては、ニップロール、ガイドロールを使用し、ポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬させて膨潤させた後、前記二色性色素で染色し、これを延伸し、ついでヨウ素をフィルムに定着させるためにポリビニルアルコール系フィルムをホウ酸処理（架橋処理）し、水洗した後、乾燥する方法が知られている。この際、処理浴前後のニップロールに周速差を与えてフィルムの延伸を行い、ガイドロールによってフィルムの搬送方向を変更し、処理液へのフィルムの導入、取り出しを行っている。
また、近年では、液晶表示装置の大型化、機能向上及び輝度向上に伴い、それに用いられる偏光フィルムも大型化と同時に、光学特性の向上及び面内均一性の向上が求められている。しかしながら、大型の偏光フィルムを得るためには、広幅の原反フィルムを均一に一軸延伸することが必要であるが、得られる偏光フィルムの光線吸収軸（以下、吸収軸ということがある）がばらつき、光学特性が悪化する傾向にある。さらに、面内の光学特性が均一でない場合、画像表示装置の形成時に表示ムラが発生する。
【０００４】
一方、特許文献１には、ホウ酸処理工程および／またはその前の工程で一軸延伸を行う偏光フィルムの製造方法において、より傷や皺が少なく、折れ込みのない偏光フィルムを得るために、処理液中の少なくとも一つのガイドロールとして拡幅ロールを用いることが開示されている。しかしながら、特許文献１に記載の方法において、例えば染色槽で拡幅ロールを用いて、積算延伸倍率で１．６倍以上の延伸を行う場合には、吸収軸のバラツキが発生し、得られる偏光フィルムの光学特性が低下する問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２２７６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、光学特性に優れた偏光フィルム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】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、拡幅ロールで拡幅しながら積算延伸倍率で１．６倍以上の一軸延伸を行うにあたり、拡幅ロールの拡幅方向を所定の方向にすることにより、得られる偏光フィルムの吸収軸のバラツキが抑制され、良好な光学特性を有する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。
【０００８】
すなわち、本発明の偏光フィルムの製造方法は、以下の構成を有する。
（１）ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤処理、染色処理、ホウ酸処理および洗浄処理の順に処理する工程を有し、これらのいずれかの工程の前または工程中に２つのニップロール間の周速差を利用して一軸延伸を行う偏光フィルムの製造方法であって、前記２つのニップロール間に少なくとも１台の拡幅ロールを設置して拡幅と一軸延伸を行う拡幅延伸工程を含み、拡幅延伸工程を含む拡幅延伸工程までの積算延伸倍率（但し、拡幅延伸工程までに他の延伸工程がない場合は拡幅延伸工程での延伸倍率）が１．６倍以上であり、拡幅延伸工程において、拡幅ロールから搬出される前記フィルムの搬出方向に対する拡幅ロールの拡幅方向の角度が−４０°〜７０°（但し、フィルムの流れる方向を左から右に見たときの、フィルムの拡幅ロールからの搬出方向を０°とし、該搬出方向より時計回りの角度を−、反時計回りの角度を＋とする。）である方法。
（２）拡幅延伸工程を２つ以上有する（１）に記載の方法。
（３）拡幅延伸工程における拡幅ロールを気中に配置する（１）または（２）に記載の方法。
（４）拡幅延伸工程における拡幅ロールがスポンジゴムロールであり、そのスポンジの硬度がＪＩＳショアＣスケールで２０〜６０度、密度が０．４〜０．６ｇ／ｃｍ3および表面粗さが１０〜３０Ｓである（１）〜（３）のいずれかに記載の方法。
（５）拡幅延伸工程における延伸が湿式延伸により行われ、使用する液の温度が２０℃〜４０℃である（１）〜（４）のいずれかに記載の方法。
（６）拡幅延伸工程までの積算延伸倍率（但し、拡幅延伸工程までに他の延伸工程がない場合は拡幅延伸工程での延伸倍率）が２．０倍以上である（１）〜（５）のいずれかに記載の方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の偏光フィルムの製造方法によれば、得られる偏光フィルムの吸収軸のバラツキを抑制し、光学特性に優れた偏光フィルムを製造することができるという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明における拡幅ロールを設置して拡幅と一軸延伸を行う拡幅延伸工程の一実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明における拡幅ロールの一例を示す正面図である。
【図３】拡幅ロールの拡幅方向とフィルムの搬出方向との関係を示す説明図であり、フィルムの搬出方向に対する拡幅ロールの拡幅方向の角度が(a)は７０°、（ｂ）は０°、（ｃ）は−４０°の場合をそれぞれ示している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（偏光フィルムの製造方法）
本発明におけるポリビニルアルコール系フィルムを形成するポリビニルアルコール系樹脂は、通常、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化したものが例示される。ケン化度としては、通常約８５モル％以上、好ましくは約９０モル％以上、より好ましくは約９９モル％〜１００モル％である。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、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、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。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としては、通常約１０００〜１００００、好ましくは約１５００〜５０００程度である。
【００１２】
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、偏光フィルム製造の開始材料としては、厚さが約２０μｍ〜１００μｍ、好ましくは約３０μｍ〜８０μｍのポリビニルアルコール系樹脂フィルムの未延伸フィルムを用いる。工業的には、フィルムの幅は約１５００ｍｍ〜６０００ｍｍが実用的である。
この未延伸フィルムを、膨潤処理、染色処理、ホウ酸処理（架橋処理）、水洗処理の順に処理し、最後に乾燥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５〜５０μｍ程度である。
【００１３】
二色性色素を吸着配向せしめたポリビニルアルコール系一軸延伸フィルムである偏光フィルムは、一般に、未延伸のポリビニルアルコール系フィルムを水溶液で膨潤処理、染色処理、ホウ酸処理および水洗処理の順に溶液処理し、ホウ酸処理工程および必要ならその前の工程で湿式または乾式にて一軸延伸を行い、最後に乾燥することにより得られる。
【００１４】
本発明における一軸延伸は、１つの拡幅延伸工程のみで行ってもよく、２つ以上の工程で行ってもよい。２つ以上の工程で行う場合、拡幅延伸工程を少なくとも１つ有する以外は、公知の延伸方法を採用することができる。公知の延伸方法としては、フィルムを搬送する２つのニップロール間に周速差をつけて延伸を行うロール間延伸、特許第２７３１８１３号公報に記載のような熱ロール延伸法、テンター延伸法などがある。もちろん、拡幅延伸工程を複数回行ってもよい。また、基本的に工程の順序は、上記の通りであるが、処理浴の数や、処理条件などに制約は無い。
また、上記工程に記載の無い工程を別の目的で挿入することも自由であることは言うまでもない。この工程の例として、ホウ酸処理後に、ホウ酸を含まないヨウ化物水溶液による浸漬処理（ヨウ化物処理）またはホウ酸を含まない塩化亜鉛等を含有する水溶液による浸漬処理（亜鉛処理）工程等が挙げられる。
【００１５】
膨潤工程は、フィルム表面の異物除去、フィルム中の可塑剤除去、次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。処理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。あらかじめ気体中で延伸したフィルムを膨潤させる場合には、例えば約２０℃〜７０℃、好ましくは約３０℃〜６０℃の水溶液にフィルムを浸漬して行われる。フィルムの浸漬時間は、好ましくは約３０秒〜３００秒、更に好ましくは約６０秒〜２４０秒程度である。はじめから未延伸の原反フィルムを膨潤させる場合には、例えば約１０℃〜５０℃、好ましくは約２０℃〜４０℃の水溶液にフィルムを浸漬して行われる。フィルムの浸漬時間は、好ましくは約３０秒〜３００秒、更に好ましくは約６０秒〜２４０秒程度である。
なお、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤、染色、ホウ酸処理する場合は、膨潤工程において一軸延伸を行ってもよく、その場合の延伸倍率としては、通常１．２〜３．０倍、好ましくは１．３〜２．５倍である。
【００１６】
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、拡幅ロール（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取り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。本工程では、フィルムの走行方向にもフィルムが膨潤拡大するので、フィルムに積極的な延伸を行わない場合は、搬送方向のフィルムのたるみを無くすために、例えば処理槽前後の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。また、使用する膨潤処理浴には、純水の他、ホウ酸（特開平１０−１５３７０９号公報に記載）、塩化物（特開平０６−２８１８１６号公報に記載）、無機酸、無機塩、水溶性有機溶媒、アルコール類などを約０．０１重量％〜１０重量％の範囲で添加した水溶液を使用することも可能である。
【００１７】
二色性色素による染色工程は、フィルムに二色性色素を吸着、配向させるなどの目的で行われる。処理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。二色性色素としてヨウ素を用いる場合、例えば、約１０℃〜４５℃、好ましくは約２０℃〜３５℃の温度で、かつ重量比でヨウ素／ＫＩ／水＝約０．００３〜０．２／約０．１〜１０／１００の濃度で約３０秒〜６００秒、好ましくは約６０秒〜３００秒浸漬処理を行う。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。また、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、ヨウ素を含む点で下記のホウ酸処理と区別される。水１００重量部に対し、ヨウ素を約０．００３重量部以上含んでいるものであれば染色槽と見なせる。
【００１８】
二色性色素として水溶性二色性染料を用いる場合、例えば約２０℃〜８０℃、好ましくは約３０℃〜７０℃の温度で、かつ重量比で二色性染料／水＝約０．００１〜０．１／１００の濃度で約３０秒〜６００秒、好ましくは約６０秒〜３００秒浸漬処理を行う。使用する二色性染料の水溶液は、染色助剤などを有していてもよく、例えば硫酸ナトリウムなどの無機塩、界面活性剤などを含有していてもよい。二色性染料は単独でもよいし、２種類以上の二色性染料を同時に用いることもできる。
【００１９】
ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤処理、染色処理、ホウ酸処理の順に処理する場合は、通常、染色槽でフィルムの延伸を行う。染色処理までの積算の延伸倍率（該工程までに延伸工程がない場合は該工程での延伸倍率）は、通常１．６〜４．５倍、好ましくは１．８〜４．０倍である。また、染色処理までの積算の延伸倍率が１．６倍未満の場合、フィルムの破断の頻度が多くなり、歩留りを悪化させる傾向にある。
延伸は染色槽の前後のニップロールに周速差を持たせるなどの方法で行われる。また、膨潤工程と同様に、拡幅ロール（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、染色浴中および／または浴出入り口に設置することもできる。なお、本発明における一軸延伸は、膨潤工程、染色工程、ホウ酸処理工程および洗浄工程のいずれにおいても適用されうる。
【００２０】
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、二色性色素で染色したポリビニルアルコール系フィルムを浸漬することにより行われる。二色性色素がヨウ素の場合、ヨウ化物を約１〜３０重量部含有させることが好ましい。
ヨウ化物としてはヨウ化カリウム、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、硫酸ナトリウムなどを共存させてもよい。
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等）等のために実施される。架橋による耐水化のための場合には、必要に応じて、ホウ酸以外に、またはホウ酸と共に、グリオキザール、グルタルアルデヒドなどの架橋剤も使用することができる。
なお、耐水化のためのホウ酸処理を、耐水化処理、架橋処理、固定化処理などの名称で呼称する場合もある。また、色相調整のためのホウ酸処理を、補色処理、再染色処理などの名称で呼称する場合もある。
【００２１】
このホウ酸処理は、その目的によって、ホウ酸およびヨウ化物の濃度、処理浴の温度を適宜変更して行なわれる。
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は特に区別されるものではないが、下記の条件で実施される。
原反フィルムを膨潤、染色、ホウ酸処理をする場合で、ホウ酸処理が架橋による耐水化を目的としている時は、水１００重量部に対してホウ酸を約３〜１０重量部、ヨウ化物を約１〜２０重量部含有するホウ酸処理浴を使用し、通常、約５０℃〜７０℃、好ましくは約５３℃〜６５℃の温度で行われる。浸漬時間は、通常、約１０〜６００秒程度、好ましくは２０〜３００秒、より好ましくは２０〜２００秒である。
なお、予め延伸したフィルムを染色、ホウ酸処理を行う場合、ホウ酸処理浴の温度は、通常、約５０℃〜８５℃、好ましくは約５５℃〜８０℃である。
【００２２】
耐水化のためのホウ酸処理後、色相調整のためのホウ酸処理を行ってもよい。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、ヨウ化物を約３〜３０重量部含有するホウ酸処理浴を使用し、通常、約１０℃〜４５℃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。
【００２３】
これらのホウ酸処理は複数回行っても良く、通常、２〜５回行われることが多い。この場合、使用する各ホウ酸処理槽の水溶液組成、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工程で行ってもよい。
【００２４】
本発明における偏光フィルムの延伸の最終的な積算延伸倍率は、通常約４．５〜７倍、好ましくは約５〜６．５倍である。
【００２５】
ホウ酸処理後、水洗される。水洗処理は、例えば、耐水化および/または色調調整のためにホウ酸処理したポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬、水をシャワーとして噴霧、あるいは浸漬と噴霧を併用することによって行われる。水洗処理における水の温度は、通常、約２〜４０℃程度であり、浸漬時間は約２〜１２０秒程度であるのがよい。
その後、ポリビニルアルコール系フィルムを乾燥炉中で約４０〜１００℃の温度で約６０〜６００秒乾燥させることにより、偏光フィルムを得ることができる。
なお、ホウ酸処理工程および洗浄処理工程においても、拡幅ロールを使用することができる。
【００２６】
（拡幅延伸工程）
上記した処理工程のいずれか、またはこれらの工程とは別の延伸工程において、フィルムは２つのニップロール間で一軸延伸される。すなわち、フィルムの搬送方向における下流側のニップロールの周速度を上流側のニップロールの周速度よりも大きくして、フィルムに張力を与えて延伸する。
【００２７】
その際、本発明では、延伸工程のうち少なくとも１つの工程において、２つのニップロール間に少なくとも１台の拡幅ロールを設置し、フィルムを拡幅させつつ一軸延伸させる（拡幅延伸工程）。
【００２８】
本発明の拡幅ロールが設置された拡幅延伸工程までの積算延伸倍率（但し、拡幅工程までに延伸工程がない場合は拡幅延伸工程での延伸倍率を意味する。以下同じ）は、１．６倍以上７倍以下、好ましくは２倍以上６．５倍以下であり、これにより吸収軸のバラツキを抑制する効果が十分に発揮される。拡幅延伸工程までの積算延伸倍率が１．６倍未満の場合、十分な吸収軸のバラツキの抑制効果を得ることができなくなるおそれがあり、また、前記の通り、延伸工程を行う染色工程までの積算延伸倍率が１．６倍より低い場合は、フィルムの破断の頻度が多くなる傾向にある。
延伸は乾式および湿式のいずれでもよいが、フィルムを所定の溶液中に浸しながら延伸する、いわゆる湿式延伸法で行うのが好ましい。この湿式延伸法はフィルムが破断しにくく充分に延伸できるので、必要な光学特性が得やすく、乾式延伸法に比べて偏光度が高くなる。
【００２９】
以下、図面を用いて、本発明における一軸延伸の実施形態を詳しく説明する。図１は、本発明における拡幅延伸工程の一実施形態を示す説明図であり、図２は本発明における拡幅ロールの一例を示す正面図である。
【００３０】
図１に示す処理槽１０には、処理液４（例えば、ヨウ素、ヨウ化カリウム水溶液）が満たされており、その中を通るポリビニルアルコール系フィルム１の搬送方向の上流側にニップロール２、下流側にニップロール２'が設置されており、２つのニップロール間には拡幅ロール３、ガイドロール５が設置されている。拡幅ロール３は、図２に示すように、湾曲した形状を有する。
この拡幅延伸工程では、ポリビニルアルコール系フィルム１は、処理液４に浸漬され、拡幅ロール３を介して延伸されながら、２つのニップロール２、２'間の周速差で延伸される。なお、この場合、拡幅ロール３は複数台あってもよい。
【００３１】
また、図３(ａ)〜（ｃ）は、拡幅ロールの拡幅方向Ｍとフィルムの搬出方向との関係を示す説明図である。
拡幅ロール３の拡幅方向Ｍは、偏光フィルムの光学特性を向上させる上で重要であり、フィルム１の搬出方向に対する拡幅方向Ｍの角度θは−４０°〜７０°、より好ましくは−３０°〜３０°の範囲であるのがよい。但し、図３(ａ)〜（ｃ）に示すように、フィルム１の流れる方向を左から右に見たときの、フィルム１の搬出方向を０°とし、該搬出方向より時計回りの角度を−、反時計回りの角度を＋とする。図３において、フィルム１の搬出方向に対する拡幅ロールの拡幅方向の角度が(a)は７０°、（ｂ）は０°、（ｃ）は−４０°の場合をそれぞれ示している。角度θが上記の範囲を外れた場合、偏光フィルムの吸収軸が一定方向（フィルムの搬送方向）に揃わず、そのためフィルムの光学特性が低下してしまうという問題が起こる。
【００３２】
使用する拡幅ロール３の曲率半径は１０００〜５００００ｍｍ、好ましくは１００００〜４００００ｍｍ、拡幅ロール３の径ｄは５０〜３００ｍｍ、好ましくは７５〜２００ｍｍである。
【００３３】
拡幅ロール３は、気中、液中のどちらに配置されていても構わないが、図１に示すように、気中に設置された拡幅ロール３に本発明を適用するのが、光学特性を向上させるうえで好ましい。
特に、フィルムの膨潤による幅寸法の変化が大きい膨潤工程や染色工程において、拡幅ロールが複数設置される場合においては、少なくとも１つの拡幅ロール３を気中に設置し、本発明を適用することでシワの発生を抑制しつつ光学特性を向上させることができる。
拡幅ロール３が複数台設置される場合は、本発明を適用する拡幅ロール３が多い方が好ましく、全ての拡幅ロール３に本発明を適用する、すなわち全ての拡幅ロール３を２つのニップロール２、２'間に設置することが非常に好ましい。
【００３４】
本発明の製造工程中の拡幅ロールの素材としては、ゴム、スポンジ等が挙げられるが、より好ましくはスポンジゴムロールであることが好ましい。ポリビニルアルコール系フィルムは浴液吸収により長手、幅両方向に膨潤するが、特に幅方向の膨潤が終息しないまま張力をかけるとロール上でシワや折れ込みが発生しやすい。拡幅ロールとしてスポンジゴムロールを使用すると、その高表面粗度に基づくフィルム把持力の高さから、十分な拡幅力を発揮でき、且つ拡幅ロールのもう一つの役割である蛇行防止機能も最大限発揮し、シワが少なくなり、折れ込みが無くなる。
【００３５】
本発明において使用されるスポンジゴムロールとしては、スポンジの硬度がＪＩＳ Ｋ ６３０１の試験方法で測定したＪＩＳショアＣスケールで約２０〜６０度、より好ましくは約２５〜５０度、密度が約０.４〜０.６ｇ／ｃｍ3、より好ましくは約０.４２〜０.５７ｇ／ｃｍ3および表面粗さがＪＩＳ Ｂ ０６０１（表面粗さ）の粗さ曲線の局部山頂の平均間隔Ｓで表して約１０〜３０Ｓ、より好ましくは約１５〜２５Ｓであることが好ましい。
【００３６】
また、前記拡幅延伸工程における延伸が湿式延伸である場合、フィルムを浸す溶液の温度は、通常２〜７０℃であればよいが、特に２０〜４０℃、好ましくは２５〜３５℃の範囲の温度で拡幅ロールを介して延伸する場合に、最も光学特性を低下させずに延伸することが可能である。
【００３７】
拡幅延伸工程後のそれぞれの工程において、フィルムの張力がそれぞれ実質的に一定になるように張力制御を行ってもよい。
ホウ酸処理後に、上記したヨウ化物処理または亜鉛処理を行う場合には、これらの工程についても張力制御を行うことが好ましい。
【００３８】
それぞれの工程における張力は同じであっても良く、異なっていてもよい。張力制御におけるフィルムへの張力は、特に限定されるものではなく、単位幅当たり、約１５０Ｎ／ｍ〜２０００Ｎ／ｍ、好ましくは約６００Ｎ／ｍ〜１５００Ｎ／ｍの範囲内で適宜設定される。張力が約１５０Ｎ／ｍを下回ると、フィルムにシワなどができやすくなる。一方、張力が約２０００Ｎ／ｍを超えると、フィルムの破断やベアリングの磨耗による低寿命化などの問題が生じる。また、この単位幅当たりの張力は、その工程の入口付近のフィルム幅と張力検出器の張力値から算出する。
なお、張力制御を行った場合に、不可避的に若干延伸・収縮される場合があるが、本発明においては、これは延伸処理に含めない。
【００３９】
このようにして製造された偏光フィルムの少なくとも片面に保護フィルムを接着剤で貼合することにより、偏光板を得ることができる。
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、シクロオレフィン系樹脂からなるフィルム、アクリル系樹脂フィルム、ポリプロピレン系樹脂フィルムが挙げられる。
【００４０】
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。
【実施例】
【００４１】
次に、本発明の実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら制限されるものではない。
＜吸収軸の測定方法＞
フィルムの幅方向を基準とし、その基準軸に対して長手方向５０ｍｍ、幅方向は全幅で帯状フィルム片を採取し、自動複屈折測定装置（大塚電子社製、商品名「ＲＥＴＳ」）を用いて、当該フィルム片を幅方向に９等分した各箇所について、吸収軸角度を測定した。得られた軸角度のうち、最大値と最小値を差し引いた値を吸収軸のバラツキとして採用した。
【００４２】
〔実施例１〕
厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルム（クラレビニロンＶＦ−ＰＳ＃７５００、重合度２,４００ 、ケン化度９９.９モル％以上 ）を３０℃の純水に浸漬してフィルムを十分に膨潤させつつ、１．３０倍に一軸延伸を行った。
次にヨウ素／ヨウ化カリウム／水が重量比で０．０２／２．０／１００ の３０℃の染色槽に浸漬しつつ、積算延伸倍率で２．８０倍となるように図１に示すような一軸延伸を行った。この時の拡幅ロールから搬出される前記フィルムの搬出方向に対する拡幅ロールの拡幅方向の角度（但し、フィルムの流れる方向を左から右に見たとき、フィルム１の搬出方向を０°とし、該搬出方向より時計回りの角度を−、反時計回りの角度を＋とする。）（以下、拡幅ロールの抱き角という）は０°で搬送を行った。その後、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水が重量比で１２／４．４／１００ の５５℃水溶液に浸漬しつつ原反からの積算総延伸倍率が５．５倍になるまで一軸延伸を行った後、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水が重量比で９／２．９／１００の４０℃水溶液に浸漬した。続いて５℃の純水で８秒間洗浄し、７０℃で３分乾燥して、偏光フィルムを得た。得られた偏光フィルムの吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）は０．０４°であった。
【００４３】
〔実施例２〕
染色槽における拡幅ロールの抱き角を３０°とした以外は実施例１と同様にして偏光フィルムを得た。得られた偏光フィルムの吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）は０．０８°であった。
【００４４】
〔実施例３〕
染色槽における拡幅ロールの抱き角を６０°とした以外は実施例１と同様にして偏光フィルムを得た。得られた偏光フィルムの吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）は０．１２°であった。
【００４５】
〔実施例４〕
染色槽における拡幅ロールの抱き角を−３０°とした以外は実施例１と同様にして偏光フィルムを得た。得られた偏光フィルムの吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）は０．０９°であった。
【００４６】
〔実施例５〕
厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルム（クラレビニロンＶＦ−ＰＳ＃７５００、重合度２,４００ 、ケン化度９９.９モル％以上 ）を３０℃の純水に浸漬してフィルムを十分に膨潤させつつ、１．３０倍に一軸延伸を行った。
次にヨウ素／ヨウ化カリウム／水が重量比で０．０２／２．０／１００ の３０℃の染色槽に浸漬しつつ、積算延伸倍率で１．６５倍となるように図１に示すような一軸延伸を行った。この時の拡幅ロールの抱き角は０°で搬送を行った。その後、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水が重量比で１１／３．５／１００ の５３℃水溶液に浸漬しつつ原反からの積算延伸倍率が５．８倍になるまで一軸延伸を行った後、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水が重量比で１１／３．５／１００の４０℃水溶液に浸漬した。続いて５℃の純水で８秒間洗浄し、７０℃で３分乾燥して、偏光フィルムを得た。得られた偏光フィルムの吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）は０．１０°であった。
【００４７】
〔実施例６〕
染色槽における拡幅ロールの抱き角を３０°とした以外は実施例５と同様にして偏光フィルムを得た。得られた偏光フィルムの吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）は０．１３°であった。
【００４８】
〔実施例７〕
染色槽における拡幅ロールの抱き角を６０°とした以外は実施例５と同様にして偏光フィルムを得た。得られた偏光フィルムの吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）は０．１５°であった。
【００４９】
〔比較例１〕
染色槽における拡幅ロールの抱き角を９０°とした以外は実施例１と同様にして偏光フィルムを得た。得られた偏光フィルムの吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）は０．２３°であった。
【００５０】
〔比較例２〕
染色槽における拡幅ロールの抱き角を９０°とした以外は実施例５と同様にして偏光フィルムを得た。得られた偏光フィルムの吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）は０．２４°であった。
【００５１】
上記した実施例１〜７および比較例１、２の結果を以下に示す。
【表１】
2012027459.tif 000003
表１より、実施例１〜７は、比較例１、２より吸収軸のバラツキ（最大−最小の差）が少ないことがわかる。
【００５２】
〔実施例８〕
膨潤槽において、抱き角を０°とした気中の拡幅ロールを介して延伸倍率が２．２０倍となる、図１に示すような一軸延伸を行い、続けて染色槽にて積算延伸倍率で２．８０倍となる、図１に示すような一軸延伸を行った（染色槽における拡幅ロールの抱き角は０°）以外は実施例１と同様にして偏光フィルムを得た。得られた偏光フィルムの吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）は０．１１°であった。
【００５３】
〔比較例３〕
膨潤槽における拡幅ロールの抱き角を９０°とした以外は実施例８と同様にして偏光フィルムを得た。得られた偏光フィルムの吸収軸のバラツキ（最大と最小の差）は０．３４°であった。
【００５４】
上記した実施例８および比較例３の結果を以下に示す。
【表２】
2012027459.tif 000004
表２より、実施例８は、吸収軸のバラツキ（最大−最小の差）が比較例３より低いことがわかる。
【符号の説明】
【００５５】
１: ポリビニルアルコールフィルム、２、２':ニップロール、３:拡幅ロール、４:処理液、５：ガイドロール、１０: ホウ酸処理槽（延伸処理）、Ｍ：拡幅方向、ｄ：拡幅ロール３の径
【図１】
2012027459.tif 000005
【図２】
2012027459.tif 000006
【図３】
2012027459.tif 000007