(57)【要約】  高結晶化度および高ヨウ素濃度であっても加湿耐久性に優れた偏光子の製造方法を提供すること。本発明の偏光子の製造方法は、ヨウ素含有量が１０重量％〜２５重量％である偏光子の製造方法である。この偏光子の製造方法は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを乾式延伸すること、該乾式延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを染色浴で染色すること、および、該染色されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをアスコルビン酸処理することを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨウ素含有量が１０重量％〜２５重量％である偏光子の製造方法であって、
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを乾式延伸すること、
該乾式延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを染色浴で染色すること、および、
該染色されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをアスコルビン酸処理すること、を含む偏光子の製造方法。
【請求項２】
前記乾式工程後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムの結晶化度が４０％以上である、請求項１に記載の偏光子の製造方法。
【請求項３】
前記染色浴が、ヨウ素を０．３重量部以上含むヨウ素水溶液である、請求項１または２に記載の偏光子の製造方法。
【請求項４】
前記染色浴がヨウ化物、および、ヨウ素イオンに対する酸化剤を含む水溶液である、請求項１または２に記載の偏光子の製造方法。
【請求項５】
前記酸化剤が硫酸第二鉄、塩化第二鉄、および、硝酸第二鉄からなる群より選択される少なくとも１種である、請求項４に記載の偏光子の製造方法。
【請求項６】
前記ヨウ化物、および、ヨウ素イオンに対する酸化剤を含む水溶液が、水１００重量部に対して、前記酸化剤を０．５重量部〜１０重量部、および、前記ヨウ化物を１重量部〜４０重量部含み、かつ、前記ヨウ化物と前記酸化剤とのモル比（ヨウ化物／酸化剤）が２／１〜５０／１である、請求項４または５に記載の偏光子の製造方法。
【請求項７】
前記アスコルビン酸処理がアスコルビン酸浴を用いて行われ、該アスコルビン酸浴におけるアスコルビン酸濃度が０．００５重量％〜１重量％である、請求項１から６のいずれかに記載の偏光子の製造方法。
【請求項８】
前記偏光子の厚みが３μｍ以下である、請求項１から７のいずれかに記載の偏光子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置等の画像表示装置には、偏光子が用いられている。近年、画像表示装置の薄型化の要望が高まっている。そのため、偏光子についても、より薄型化が進められている。偏光子は、代表的には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂フィルムをヨウ素等の二色性物質で染色することにより製造される（例えば、特許文献１および２）。厚みの薄い偏光子を製造する場合、樹脂フィルムの厚さも薄くなるため、十分に染色できない場合がある。そのため、樹脂フィルムをより効率よく染色可能な方法が求められている。【０００３】
樹脂フィルムを効率よく染色する方法として、高濃度の染色浴（例えば、ヨウ素水溶液）を用いる方法がある。しかしながら、高濃度の染色浴を用いる場合、他の処理浴にヨウ素が持ち込まれ、ヨウ素による処理浴の汚染が生じる場合がある。他の処理浴に持ち込まれたヨウ素により樹脂フィルムが染色されると、錯体を形成しないヨウ素および配向の不十分なヨウ素錯体が形成され得る。これらのヨウ素およびヨウ素錯体は偏光子から抜けやすいため、偏光子の特性（単体透過率、偏光度）が低下し得る。このような問題は加湿環境下でより顕著になり得る。高結晶化度および高ヨウ素濃度の偏光子では、高配向のヨウ素錯体が形成しにくいため、ヨウ素による処理浴の汚染による問題がより顕著になり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５０４８１２０号公報
【特許文献２】特開２０１３−１５６３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、高結晶化度および高ヨウ素濃度であっても加湿耐久性に優れた偏光子を製造可能な方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の偏光子の製造方法は、ヨウ素含有量１０重量％〜２５重量％である偏光子の製造方法である。この偏光子の製造方法は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを乾式延伸すること、該乾式延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを染色浴で染色すること、および、該染色されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをアスコルビン酸処理することを含む。
１つの実施形態において、上記乾式工程後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムの結晶化度は４０％以上である。
１つの実施形態においては、上記染色浴は、ヨウ素を０．３重量部以上含むヨウ素水溶液である。
１つの実施形態においては、上記染色浴はヨウ化物およびヨウ素イオンに対する酸化剤を含む。
１つの実施形態においては、上記酸化剤は硫酸第二鉄、塩化第二鉄、および、硝酸第二鉄からなる群より選択される少なくとも１種である。
１つの実施形態においては、上記ヨウ化物、および、ヨウ素イオンに対する酸化剤を含む水溶液は、水１００重量部に対して、上記酸化剤を０．５重量部〜１０重量部、および、上記ヨウ化物を１重量部〜４０重量部含み、かつ、上記ヨウ化物と上記酸化剤とのモル比（ヨウ化物／酸化剤）が２／１〜５０／１である。
１つの実施形態においては、上記アスコルビン酸処理はアスコルビン酸浴を用いて行われる。このアスコルビン酸浴におけるアスコルビン酸濃度は０．００５重量％〜１重量％である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高結晶化度および高ヨウ素濃度であっても加湿耐久性に優れた偏光子を提供することができる。具体的には、本発明の製造方法では、乾式延伸および染色を行ったポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂フィルムにアスコルビン酸処理を施す。これにより、他の処理浴へのヨウ素の持ち込みが低減され得る。そのため、高結晶化度および高ヨウ素濃度の偏光子とした場合であっても、加湿耐久性に優れた偏光子を提供することができる。さらに、高濃度の染色浴を用いた場合であっても他の処理浴のヨウ素汚染を防止することができるため、高ヨウ素濃度の染色浴を用いて、より効率よくＰＶＡ系樹脂フィルムを染色することも可能となる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の好ましい実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【０００９】
Ａ．偏光子の製造方法
本発明の偏光子の製造方法は、ヨウ素含有量１０重量％〜２５重量％である偏光子の製造方法である。偏光子は、例えば、ＰＶＡ系樹脂フィルムを、膨潤工程、染色工程、架橋工程、延伸工程、洗浄工程、乾燥工程に供することにより製造することができる。本発明の製造方法は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを乾式延伸すること、該乾式延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを染色浴で染色すること、および、該染色されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをアスコルビン酸処理することを含む。偏光子の製造方法において、染色工程以降の処理浴に大量のヨウ素イオン（Ｉ３−）が存在する場合、ＰＶＡ系樹脂に不十分な配向状態でＩ３−が取り込まれて、ポリビニルアルコール系樹脂−ヨウ素錯体を形成する。そのため、得られる偏光子は配向性が低下し、偏光子の特性が低下し得る。また、配向が不十分であるヨウ素イオンは偏光子から抜けやすく、加湿環境下でその影響がより顕著になる。本発明の偏光子の製造方法では、乾式延伸および染色を施したＰＶＡ系樹脂フィルムにアスコルビン酸処理を施す。アスコルビン酸は他の処理浴に持ち込まれ得るヨウ素を還元し得る。そのため、他の処理浴に持ち込まれるヨウ素イオン（Ｉ３−）を可視領域（３８０−７８０ｎｍ）において吸収を示さないＩ−に還元することができる。その結果、得られる偏光子の特性の低下を防止し、加湿耐久性に優れた偏光子を得ることができる。本明細書において「ヨウ素含有量」とは、偏光子（ＰＶＡ系樹脂フィルム）中に含まれるすべてのヨウ素の量を意味する。より具体的には、偏光子中においてヨウ素はヨウ素イオン（Ｉ−）、ヨウ素分子（Ｉ２）、ポリヨウ素イオン（Ｉ３−、Ｉ５−）等の形態で存在するところ、本明細書におけるヨウ素含有量は、これらの形態をすべて包含したヨウ素の量を意味する。ヨウ素含有量は、例えば、蛍光Ｘ線分析の検量線法により算出することができる。なお、ポリヨウ素イオンは、偏光子中でＰＶＡ−ヨウ素錯体を形成した状態で存在している。このような錯体が形成されることにより、可視光の波長範囲において吸収二色性が発現し得る。具体的には、ＰＶＡと三ヨウ化物イオンとの錯体（ＰＶＡ・Ｉ３−）は４７０ｎｍ付近に吸光ピークを有し、ＰＶＡと五ヨウ化物イオンとの錯体（ＰＶＡ・Ｉ５−）は６００ｎｍ付近に吸光ピークを有する。結果として、ポリヨウ素イオンは、その形態に応じて可視光の幅広い範囲で光を吸収し得る。一方、ヨウ素イオン（Ｉ−）は２３０ｎｍ付近に吸光ピークを有し、可視光の吸収には実質的には関与しない。したがって、ＰＶＡとの錯体の状態で存在するポリヨウ素イオンが、主として偏光子の吸収性能に関与し得る。
【００１０】
Ａ−１．ＰＶＡ系樹脂フィルム
ＰＶＡ系樹脂フィルムを形成するＰＶＡ系樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体が挙げられる。ポリビニルアルコールは、ポリ酢酸ビニルをケン化することにより得られる。エチレン−ビニルアルコール共重合体は、エチレン−酢酸ビニル共重合体をケン化することにより得られる。ＰＶＡ系樹脂のケン化度は、通常８５モル％以上１００モル％未満であり、好ましくは９５．０モル％〜９９．９９モル％、さらに好ましくは９９．０モル％〜９９．９９モル％である。ケン化度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６７２６−１９９４に準じて求めることができる。このようなケン化度のＰＶＡ系樹脂を用いることによって、耐久性に優れた偏光子を得ることができる。
【００１１】
ＰＶＡ系樹脂の平均重合度は、目的に応じて適切に選択され得る。平均重合度は、通常１０００〜１００００であり、好ましくは１２００〜４５００、さらに好ましくは１５００〜４３００である。なお、平均重合度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６７２６−１９９４に準じて求めることができる。
【００１２】
ＰＶＡ系樹脂フィルムの厚みは、特に制限はなく、所望の偏光子の厚みに応じて設定され得る。ＰＶＡ系樹脂フィルムの厚みは、例えば、０．５μｍ〜２００μｍである。本発明で用いる染色溶液は、ＰＶＡ系樹脂フィルムを非常に効率良く染色することができる。したがって、例えば、ＰＶＡ系樹脂フィルムが１０μｍ未満であっても短時間で十分に染色することができ、偏光子として十分に機能し得る特性を付与することができる。
【００１３】
１つの実施形態においては、ＰＶＡ系樹脂フィルムは、基材上に形成されたＰＶＡ系樹脂層であってもよい。基材と樹脂層との積層体は、例えば、上記ＰＶＡ系樹脂を含む塗布液を基材に塗布する方法、基材にＰＶＡ系樹脂フィルムを積層する方法等により得ることができる。基材としては、任意の適切な樹脂基材を用いることができ、例えば、熱可塑性樹脂基材を用いることができる。
【００１４】
上記の通り、偏光子は、例えば、ＰＶＡ系樹脂フィルムを、膨潤工程、染色工程、架橋工程、延伸工程、洗浄工程、乾燥工程に供することにより製造することができる。各工程は任意の適切なタイミングで行われる。また、必要に応じて、染色工程以外の任意の工程が省略されていてもよく、また複数の工程を同時に行ってもよく、それぞれの工程を複数回行ってもよい。以下、各工程について説明する。
【００１５】
Ａ−２．延伸
延伸処理では、代表的には、ＰＶＡ系樹脂フィルムは、元長に対して３倍〜７倍に一軸延伸される。上記ＰＶＡ系樹脂フィルムは、乾式延伸に供される。乾式延伸はより広い温度範囲で延伸処理を行うことができることから好ましい。乾式延伸を行う際の温度は、例えば、５０℃〜２００℃、好ましくは８０℃〜１８０℃、より好ましくは９０℃〜１６０℃である。延伸方向は、フィルムの長手方向（ＭＤ方向）であってもよく、フィルムの幅方向（ＴＤ方向）であってもよい。なお、延伸方向は、得られる偏光子の吸収軸方向に対応し得る。
【００１６】
乾式延伸は好ましくはＰＶＡ系樹脂フィルムの結晶化度が高くなるよう行われる。結晶化度が高いＰＶＡ系樹脂フィルムはＰＶＡ間にヨウ素が入り込みにくく染色が容易ではない。本発明の製造方法では、高濃度の染色液を用いる場合であっても、他の処理浴のヨウ素汚染を防止し得る。そのため、結晶化度が高い偏光子を容易に作製することができる。好ましくは、延伸処理後、染色処理に供される前のＰＶＡ系樹脂フィルムの結晶化度が４０％以上、より好ましくは５０％以上となるよう乾式延伸を行う。また、結晶化度は、例えば、８０％以下である。例えば、延伸温度、および、延伸倍率を任意の適切な範囲に設定することにより、所望の結晶化度を有するＰＶＡ系樹脂フィルムとすることができる。具体的には、例えば、９０℃〜１６０℃で、延伸倍率が３倍〜６倍となるよう、ＰＶＡ系樹脂フィルムを一軸延伸することにより、結晶化度が５０％以上であるＰＶＡ系樹脂フィルムが得られる。なお、本明細書において、ＰＶＡ系樹脂フィルムの結晶化度は以下の方法により算出された値をいう。
【００１７】
（ＰＶＡの結晶化度の評価方法）
測定装置として、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ社製、商品名：「ＳＰＥＣＴＲＵＭ２０００」）を用い、偏光を測定光として、全反射減衰分光（ＡＴＲ：ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ  ｔｏｔａｌ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）測定により、ＰＶＡ系樹脂フィルム表面の評価を行う。結晶化度の算出は以下の手順で行うことができる。測定偏光を延伸方向に対して０°と９０°にした状態で測定を実施し、得られたスペクトルの１１４１ｃｍ−１および１４４０ｃｍ−１の強度を用いて、下式に従い算出する。
予め、１１４１ｃｍ−１の強度の大きさが結晶部分の量と相関性があることを確認しており、１４４０ｃｍ−１を参照ピークとして下記式より結晶化指数を算出する（式２）。さらに、結晶化度は既知のＰＶＡサンプルを用いて、事前に結晶化指数と結晶化度の検量線を作成し、得られる検量線を用いて結晶化指数から結晶化度を算出する（式１）。
結晶化度＝６３．８×（結晶化指数）−４４．８      （式１）
結晶化指数＝（（Ｉ（１１４１ｃｍ−１）０°＋２×Ｉ（１１４１ｃｍ−１）９０°）／３）／（（Ｉ（１４４０ｃｍ−１）０°＋２×Ｉ（１４４０ｃｍ−１）９０°）／３）（式２）
ただし、
Ｉ（１１４１ｃｍ−１）０°：偏光を延伸方向と平行方向に入射して測定したときの１１４１ｃｍ−１の強度
Ｉ（１１４１ｃｍ−１）９０°：偏光を延伸方向と垂直方向に入射して測定したときの１１４１ｃｍ−１の強度
Ｉ（１４４０ｃｍ−１）０°：偏光を延伸方向と平行方向に入射して測定したときの１４４０ｃｍ−１の強度
Ｉ（１４４０ｃｍ−１）９０°：偏光を延伸方向と垂直方向に入射して測定したときの１４４０ｃｍ−１の強度
【００１８】
Ａ−３．染色
上記乾式延伸を施されたＰＶＡ系樹脂フィルムは、次いで、染色処理に供される。染色工程は、ＰＶＡ系樹脂フィルムを二色性物質で染色する工程である。好ましくは二色性物質を吸着させることにより行う。当該吸着方法としては、例えば、二色性物質を含む染色液にＰＶＡ系樹脂フィルムを浸漬させる方法、ＰＶＡ系樹脂フィルムに当該染色液を塗工する方法、当該染色液をＰＶＡ系樹脂フィルムに噴霧する方法等が挙げられる。好ましくは、染色液にＰＶＡ系樹脂フィルムを浸漬させる方法である。二色性物質が良好に吸着し得るからである。
【００１９】
上記二色性物質としては、例えば、ヨウ素、二色性染料が挙げられる。好ましくは、ヨウ素である。二色性物質としてヨウ素を用いる場合、染色液としては、ヨウ素水溶液が好ましく用いられる。ヨウ素水溶液のヨウ素の含有量は、好ましくは０．０４重量部〜５．０重量部である。１つの実施形態においては、ヨウ素水溶液におけるヨウ素の含有量は、好ましくは０．３重量部以上である。ヨウ素の水に対する溶解度を高めるため、ヨウ素水溶液にヨウ化物を配合することが好ましい。ヨウ化物としては、ヨウ化カリウムが好ましく用いられる。ヨウ化物の含有量は、水１００重量部に対して、好ましくは０．３重量部〜１５重量部である。上記の通り、本発明の製造方法では、染色浴として高濃度のヨウ素水溶液を用いる場合であっても、他の処理浴のヨウ素汚染を防止し得る。したがって、より高濃度の染色液を用いて、ヨウ素含有量の高い（具体的には１０重量％〜２５重量％）偏光子を製造することができる。
【００２０】
染色溶液の染色時の液温は、任意の適切な値に設定することができ、例えば、２０℃〜５０℃である。染色溶液にＰＶＡ系樹脂フィルムを浸漬させる場合、浸漬時間は、例えば、１秒〜１分である。
【００２１】
本発明の１つの実施形態においては、上記染色浴はヨウ化物、および、ヨウ素イオンに対する酸化剤を含む溶液である。この酸化剤は、カチオンとアニオンとからなるイオン性化合物である。この染色溶液では、ヨウ素イオンが酸化されることによりポリヨウ素イオンが形成される。その結果、染色溶液に含まれるポリヨウ素イオンの含有量が高くなり、効率良くＰＶＡ系樹脂フィルムを染色することができる。さらに、ヨウ素を水もしくはヨウ化物を含む水溶液に添加して染色溶液を調製する場合に比べて、少ないヨウ素使用量で染色溶液中のポリヨウ素イオンの含有量を高めることができる。また、この実施形態では、染色溶液中にヨウ素イオンに対する酸化剤を添加することにより、染色溶液中のヨウ素含有量を調整することができる。そのため、より簡便に染色溶液中のポリヨウ素イオンの含有量を調整することができる。
【００２２】
染色溶液に含まれるヨウ化物の含有量は、溶媒１００重量部に対して好ましくは１重量部〜４０重量部であり、より好ましくは３重量部〜３０重量部である。ヨウ化物の含有量が上記の範囲であれば、染色溶液中に十分なポリヨウ素イオンを形成することができる。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。好ましくはヨウ化カリウムである。
【００２３】
１つの実施形態においては、ヨウ素イオンに対する酸化剤として、カチオンとアニオンとからなるイオン性化合物を用いる。上記アニオンまたはカチオンとしては、例えば、Ｆｅ３＋、Ａｇ＋、Ａｇ２＋、Ａｕ＋、Ａｕ３＋、Ｃｏ３＋、Ｃｕ２＋、Ｍｎ３＋、Ｐｔ２＋等のカチオン、Ｂｒ３−、ＣｌＯ３−、ＣｌＯ２−、ＣｌＯ−、Ｃｒ２Ｏ７２−、ＮＯ３−、ＭｎＯ４−等のアニオンが挙げられる。好ましくは三価の鉄イオン（Ｆｅ３＋）である。三価の鉄イオンは、ヨウ素イオンを酸化した後、二価の鉄イオンとして染色溶液中に存在する。三価の鉄イオンおよび二価の鉄イオンは、染色工程においてＰＶＡ系樹脂フィルムに取り込まれ得る。これらの鉄イオンはＰＶＡを脱水する作用を有する。そのため、その後の工程でポリヨウ素イオンがＰＶＡ系樹脂フィルムから抜け出す作用を抑制することできる。その結果、ＰＶＡ系樹脂フィルムの染色性がさらに向上し得るため好ましい。
【００２４】
上記酸化剤としては、所望の電極反応が染色溶液中で起こるイオン性化合物であればよく、任意の適切な化合物を用いることができる。例えば、硫酸第二鉄、塩化第二鉄、硝酸第二鉄等のＦｅ３＋をカチオンとして含む化合物、過マンガン酸カリウム等のＭｎＯ４−をアニオンとして含む化合物、塩化銅、硫酸銅等のＣｕ２＋をカチオンとして含む化合物等が挙げられる。Ｆｅ３＋を含むことから、硫酸第二鉄、塩化第二鉄、および、硝酸第二鉄からなる群より選択される少なくとも１種の化合物を用いることが好ましい。酸化剤は１種のみを用いてもよく、２種以上を組み合せて用いてもよい。
【００２５】
染色溶液における酸化剤の含有量は、溶媒１００重量部に対して好ましくは０．１重量部〜１０重量部であり、より好ましくは０．５重量部〜１０重量部であり、さらに好ましくは０．５重量部〜４重量部である。染色溶液における酸化剤の含有量は、染色溶液に含まれるヨウ化物の含有量に応じて決定され得る。
【００２６】
ヨウ化物と酸化剤とのモル比は、任意の適切な値に設定することができ、例えば、２／１〜５０／１であり、好ましくは１０／１〜５０／１である。ヨウ化物と酸化剤とのモル比が上記の範囲内であれば、酸化剤がヨウ素イオンに対する酸化剤として十分に機能し得る。
【００２７】
ヨウ化物と酸化剤とは、任意の適切な組み合わせで用いることができる。例えば、ヨウ化物としてヨウ化カリウムを、酸化剤として硫酸第二鉄を用いる組み合わせが、耐久性等の優れた特性を有する偏光子が得られるという点から好ましい。
【００２８】
染色溶液の溶媒としては、任意の適切な溶媒を用いることができ、通常、水が用いられる。
【００２９】
上記染色溶液は、ヨウ化物および酸化剤以外にも任意の適切な他の化合物を含んでいてもよい。例えば、染色溶液はヨウ素をさらに含んでいてもよい。染色溶液がヨウ素をさらに含む場合、染色溶液におけるヨウ素含有量は、例えば、溶媒１００重量部に対して１重量部以下である。
【００３０】
Ａ−４．アスコルビン酸処理
上記乾式延伸、および、染色処理を施されたＰＶＡ系樹脂フィルムは、次いでアスコルビン酸処理に供される。１つの実施形態においては、アスコルビン酸処理はアスコルビン酸（ビタミンＣ）および／またはアスコルビン酸塩を含む水溶液（以下、アスコルビン酸水溶液ともいう）を用いて行われる。塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩等が挙げられる。染色処理に供されることにより、ＰＶＡ系樹脂フィルムはヨウ素を含む。このヨウ素が染色工程以後の工程において、他の処理浴（染色浴以外の処理浴）を汚染し得る。染色処理に供された後、好ましくは他の処理浴による処理に供される前にアスコルビン酸処理を行う。アスコルビン酸処理に供することにより、ＰＶＡ分子に過剰に吸着したヨウ素が選択的に除去され得る。その結果、他の処理浴のヨウ素汚染が防止され得る。また、アスコルビン酸の還元効果によって、ＰＶＡ分子に過剰に吸着したヨウ素がヨウ素イオン（Ｉ−）に還元され、Ｉ３−錯体およびＩ５−錯体を形成するヨウ素イオンが増加し得る。その結果、Ｉ３−錯体およびＩ５−錯体が増加し、加湿耐久性が向上し得る。
【００３１】
アスコルビン酸処理は、任意の適切な方法により行うことができる。例えば、アスコルビン酸および／またはアスコルビン酸塩を含む水溶液をＰＶＡ系樹脂フィルムに塗布または噴霧する方法、および、アスコルビン酸および／またはアスコルビン酸塩を含む水溶液にＰＶＡ系樹脂フィルムを浸漬する方法等が挙げられる。
【００３２】
アスコルビン酸処理は、アスコルビン酸および／またはアスコルビン酸塩のみを含む処理液を調製し、該処理液にＰＶＡ系樹脂フィルムを接触させることにより行ってもよく、乾式延伸および染色処理以後の処理工程で用いられる処理浴（例えば、架橋浴）にアスコルビン酸および／またはアスコルビン酸塩を添加し、該処理浴とＰＶＡ系樹脂フィルムを接触させることにより行ってもよく、これらの両方に接触させてもよい。
【００３３】
アスコルビン酸水溶液におけるアスコルビン酸および／またはアスコルビン酸塩の濃度は、他の処理液に持ち込まれ得るヨウ素の量に応じて任意の適切な範囲に設定され得る。アスコルビン酸水溶液のアスコルビン酸濃度は、好ましくは０．００５重量％〜１重量％であり、より好ましくは０．００５重量％〜０．５重量％であり、さらに好ましくは０．０５重量％〜０．５重量％である。アスコルビン酸濃度が０．００５重量％未満である場合、アスコルビン酸処理による効果が十分に得られないおそれがある。また、アスコルビン酸濃度が１重量％を超える場合、染色されたＰＶＡ系樹脂フィルムが脱色されるおそれがある。
【００３４】
Ａ−５．膨潤
膨潤工程は、通常、染色工程の前に行われる。１つの実施形態においては、膨潤工程は、同じ浸漬浴の中で染色工程とともに行われてもよい。膨潤工程は、例えば、ＰＶＡ系樹脂フィルムを膨潤浴に浸漬することにより行われる。膨潤浴としては、任意の適切な液体を用いることができ、例えば、蒸留水、純水等の水が用いられる。膨潤浴は、水以外の任意の適切な他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、アルコール等の溶媒、界面活性剤等の添加剤、ヨウ化物等が挙げられる。ヨウ化物としては、上記で例示したものが挙げられる。好ましくは、ヨウ化カリウムが用いられる。膨潤浴の温度は、例えば、２０℃〜４５℃である。また、浸漬時間は、例えば、１０秒〜３００秒である。
【００３５】
Ａ−６．架橋
架橋工程においては、通常、架橋剤としてホウ素化合物が用いられる。ホウ素化合物としては、例えば、ホウ酸、ホウ砂等が挙げられる。好ましくは、ホウ酸である。架橋工程においては、ホウ素化合物は、通常、水溶液の形態で用いられる。
【００３６】
ホウ酸水溶液を用いる場合、ホウ酸水溶液のホウ酸濃度は、例えば、２重量％〜１５重量％であり、好ましくは３重量％〜１３重量％である。ホウ酸水溶液には、ヨウ化カリウム等のヨウ化物、硫酸亜鉛、塩化亜鉛等の亜鉛化合物をさらに含有させてもよい。
【００３７】
架橋工程は、任意の適切な方法により行うことができる。例えば、ホウ素化合物を含む水溶液にＰＶＡ系樹脂フィルムを浸漬する方法、ホウ素化合物を含む水溶液をＰＶＡ系樹脂フィルムに塗布する方法、または、ホウ素化合物を含む水溶液をＰＶＡ系樹脂フィルムに噴霧する方法が挙げられる。ホウ素化合物を含む水溶液に浸漬することが好ましい。
【００３８】
架橋に用いる溶液の温度は、例えば、２５℃以上であり、好ましくは３０℃〜８５℃、さらに好ましくは４０℃〜７０℃である。浸漬時間は、例えば、５秒〜８００秒であり、好ましくは８秒〜５００秒である。
【００３９】
Ａ−７．洗浄
洗浄工程は、水、または、上記ヨウ化物を含む水溶液を用いて行われる。代表的には、ヨウ化カリウム水溶液にＰＶＡ系樹脂フィルムを浸漬させることにより行う。洗浄工程における水溶液の温度は、例えば、５℃〜５０℃である。浸漬時間は、例えば、１秒〜３００秒である。
【００４０】
Ａ−８．乾燥
乾燥工程は、任意の適切な方法により行うことができる。例えば、自然乾燥、送風乾燥、減圧乾燥、加熱乾燥等が挙げられ、加熱乾燥が好ましく用いられる。加熱乾燥を行う場合、加熱温度は、例えば、３０℃〜１００℃である。また、乾燥時間は、例えば、１０秒〜１０分間である。
【００４１】
Ｂ．偏光子
本発明の製造方法により得られる偏光子のヨウ素含有量は、１０重量％〜２５重量％であり、好ましくは１５重量％〜２５重量％である。本発明の製造方法によれば、高結晶化度および高ヨウ素含有量でありながら、加湿耐久性に優れた偏光子が得られる。
【００４２】
本発明の製造方法により得られる偏光子の厚みは、例えば、０．５μｍ〜８０μｍであり、好ましくは０．６μｍ〜２０μｍである。１つの実施形態においては、偏光子の厚みは、好ましくは０．８μｍ〜１０μｍである。さらに別の実施形態においては、偏光子の厚みは好ましくは３μｍ以下である。上記の通り、本発明で用いる染色溶液は、効率良くＰＶＡ系樹脂フィルムを染色することができる。そのため、厚みが薄い偏光子であっても所望の単体透過率を十分に付与することができる。
【００４３】
本発明の製造方法により得られる偏光子の単体透過率は、例えば、３０％以上である。なお、単体透過率の理論上の上限は５０％であり、実用的な上限は４６％である。また、単体透過率（Ｔｓ）は、ＪＩＳ  Ｚ８７０１の２度視野（Ｃ光源）により測定して視感度補正を行なったＹ値であり、例えば、積分球付き分光光度計（日本分光株式会社製、製品名：Ｖ７１００）を用いて測定することができる。また、偏光子の偏光度は、例えば、９９．０％以上である。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。【００４５】
［実施例１］
熱可塑性樹脂基材として、吸水率０．７５％、Ｔｇ７５℃の非晶質のイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート（ＩＰＡ共重合ＰＥＴ）フィルム（厚み：１００μｍ）を用いた。基材の片面に、コロナ処理を施し、このコロナ処理面に、ポリビニルアルコール（重合度４２００、ケン化度９９．２モル％）およびアセトアセチル変性ＰＶＡ（重合度１２００、アセトアセチル変性度４．６％、ケン化度９９．０モル％以上、日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマーＺ２００」）を９：１の比で含む水溶液を２５℃で塗布および乾燥して、厚み１０μｍのＰＶＡ系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
得られた積層体を、テンター延伸機を用いて、１４０℃で積層体の長手方向と直交する方向に４．５倍空中延伸した（延伸処理）。
次いで、積層体を液温２５℃の染色浴（ヨウ素濃度１．４重量％およびヨウ化カリウム濃度９．８重量％の水溶液）に１２秒間浸漬させ、染色した（染色処理）。
次いで、積層体をアスコルビン酸浴（アスコルビン酸濃度０．０６７重量％、ヨウ素濃度０．１重量％、ヨウ化カリウム濃度０．７重量％の水溶液）に２５秒間浸漬させた（アスコルビン酸処理）。
次いで、積層体を液温２５℃の洗浄浴（純水）に６秒間浸漬させた（第１洗浄処理）。
次いで、液温６０℃の架橋浴（ホウ素濃度１重量％およびヨウ化カリウム濃度１重量％の水溶液）に１６秒間浸漬させた（架橋処理）。
次いで、積層体を液温２５℃の洗浄浴（ヨウ化カリウム濃度１重量％の水溶液）に３秒間浸漬させた（第２洗浄処理）。
次いで、積層体を６０℃のオーブンで２１秒間乾燥させ、厚み２．５μｍのＰＶＡ系樹脂層（偏光子）を有する積層体を得た。【００４６】
（比較例１）
染色浴として、ヨウ素濃度０．３重量％、および、ヨウ化カリウム濃度２．１重量％の水溶液を用いたこと、および、アスコルビン酸浴にアスコルビン酸を添加しなかったこと以外は実施例１と同様にして、厚み２．５μｍのＰＶＡ系樹脂層（偏光子）を有する積層体を得た。【００４７】
［実施例２］
厚み５μｍのＰＶＡ系樹脂層を形成し、積層体を得たこと、および、積層体を３０℃の染色溶液（水１００重量部に対し、ヨウ化カリウム２４．０重量部、および、硫酸第二鉄ｎ水和物２．８重量部を添加した水溶液、ヨウ化物と酸化剤とのモル比：２１．０／１）に６秒間浸漬させて染色したこと以外は実施例１と同様にして、厚み１．２μｍのＰＶＡ系樹脂層（偏光子）を有する積層体を得た。【００４８】
（比較例２）
染色浴として、ヨウ素濃度０．５重量％、および、ヨウ化カリウム濃度３．５重量％の水溶液を用いたこと、および、アスコルビン酸浴にアスコルビン酸を添加しなかったこと以外は実施例２と同様にして、厚み１．２μｍのＰＶＡ系樹脂層（偏光子）を有する積層体を得た。【００４９】
実施例１〜２、および、比較例１〜２で得られた積層体を用いて、ＰＶＡ系樹脂層（偏光子）の単体透過率、染色工程前のＰＶＡ系樹脂フィルムの結晶化度、および、透過率変化を以下の方法により評価した。結果を表１に示す。
１．単体透過率
積分球付き分光光度計（日本分光株式会社製、製品名：Ｖ７１００）を用いて、積層体の単体透過率を測定した。
２．ヨウ素含有量
実施例および比較例で得られた偏光板の偏光子について、蛍光Ｘ線分析装置（リガク社製、商品名「ＺＳＸ−ＰＲＩＭＵＳ  ＩＩ」、測定径：ψ２０ｍｍ）を用いて蛍光Ｘ線強度（ｋｃｐｓ）を測定した。一方、当該偏光子の厚み（μｍ）を、分光膜厚計（大塚電子社製、商品名「ＭＣＰＤ−３０００」）を用いて測定した。得られた蛍光Ｘ線強度と厚みから下記式を用いてヨウ素含有量（重量％）を求めた。
（ヨウ素含有量）＝２０．５×（蛍光Ｘ線強度）／（フィルム厚み）
なお、ヨウ素含有量を算出する際の係数は測定装置によって異なるが、当該係数は適切な検量線を用いて求めることができる。
３．透過率変化
実施例および比較例で得られた積層体を加湿環境（６０℃、９０％ＲＨ）に２４時間置いた。次いで、上記単体透過率の測定方法と同様にして、積層体の単体透過率を測定し、下記式から透過率変化を算出した。
（透過率変化）＝（加湿試験後の単体透過率）−（加湿試験前の単体透過率）
４．ＰＶＡの結晶化度
測定装置として、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ社製、商品名：「ＳＰＥＣＴＲＵＭ２０００」）を用い、偏光を測定光として、全反射減衰分光（ＡＴＲ：ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ  ｔｏｔａｌ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）測定により、ＰＶＡ樹脂層表面の評価を行った。結晶化度の算出は以下の手順で行った。測定偏光を延伸方向に対して０°と９０°にした状態で測定を実施した。得られたスペクトルの１１４１ｃｍ−１および１４４０ｃｍ−１の強度を用いて、下式に従い算出した。
予め、１１４１ｃｍ−１の強度の大きさが結晶部分の量と相関性があることを確認しており、１４４０ｃｍ−１を参照ピークとして下記式より結晶化指数を算出する（式２）。さらに、結晶化度は既知のＰＶＡサンプルを用いて、事前に結晶化指数と結晶化度の検量線を作成し、得られる検量線を用いて結晶化指数から結晶化度を算出する（式１）。
結晶化度＝６３．８×（結晶化指数）−４４．８      （式１）
結晶化指数＝（（Ｉ（１１４１ｃｍ−１）０°＋２×Ｉ（１１４１ｃｍ−１）９０°）／３）／（（Ｉ（１４４０ｃｍ−１）０°＋２×Ｉ（１４４０ｃｍ−１）９０°）／３）（式２）
但し
Ｉ（１１４１ｃｍ−１）０°：偏光を延伸方向と平行方向に入射して測定したときの１１４１ｃｍ−１の強度
Ｉ（１１４１ｃｍ−１）９０°：偏光を延伸方向と垂直方向に入射して測定したときの１１４１ｃｍ−１の強度
Ｉ（１４４０ｃｍ−１）０°：偏光を延伸方向と平行方向に入射して測定したときの１４４０ｃｍ−１の強度
Ｉ（１４４０ｃｍ−１）９０°：偏光を延伸方向と垂直方向に入射して測定したときの１４４０ｃｍ−１の強度【００５０】
【表１】
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【００５１】
実施例１および２で得られた偏光子は、ヨウ素含有量が高く、結晶化度も高いものであったが、加湿耐久性に優れたものであった。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の製造方法は、高ヨウ素含有量、かつ、高結晶化度でありながら、加湿耐久性に優れた偏光子を提供することができる。本発明の製造方法により得られる偏光子は、液晶テレビ、液晶ディスプレイ、携帯電話、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯ゲーム機、カーナビゲーション、コピー機、プリンター、ファックス、時計、電子レンジ等の液晶パネルに幅広く適用させることができる。
【国際調査報告】
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