JP7624852B2 - 偏光フィルムの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、偏光板の構成部材として用いることのできる偏光フィルムの製造方法に関する。

偏光フィルムには、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素や二色性染料のような二色性色素を吸着配向させたものが従来用いられている。偏光フィルムは通常、その片面又は両面に接着剤を用いて保護フィルムを貼合して偏光板とされ、液晶テレビ、パーソナルコンピュータ用モニター及び携帯電話等の液晶表示装置に代表される画像表示装置に用いられている。近年、液晶表示装置の薄型化に伴い、薄型化の偏光フィルムが要求されている。

一般に偏光フィルムは、連続的に搬送される長尺のポリビニルアルコール系樹脂フィルムに、浴中にて、例えば、膨潤、染色、架橋、延伸等の各処理を施した後に、洗浄処理を施してから乾燥することにより製造される（例えば、特開２０１２－４７７９９号公報参照）。

特開２０１２－４７７９９９号公報

乾燥工程に供されるポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、延伸処理が施されているために、乾燥工程により水分が除去されることにより収縮力が生じ、得られる偏光フィルムの寸法安定性が低下する傾向があった。

特許文献１には、２５℃以上６５℃未満の加熱温度で乾燥させる第１乾燥工程と、６５℃以上１１５°以下の加熱温度で乾燥させる第２乾燥工程とを経て偏光子を製造することにより、高温環境下において優れた寸法安定性を有する偏光子が得られることが記載されている。

本発明は、収縮力がより抑制された偏光フィルムを製造することができる偏光フィルムの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、以下に示す偏光フィルムの製造方法を提供する。
［１］ 処理液に接触させた後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを２０℃以下の第１温度で乾燥させる第１乾燥工程と、
前記第１乾燥工程の後に、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを第１温度とは異なる第２温度で乾燥させる第２乾燥工程と、を含む、偏光フィルムの製造方法。
［２］ 前記第２温度は９５℃以上である、［１］に記載の偏光フィルムの製造方法。
［３］ 前記第１乾燥工程において、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに風速１．５ｍ／ｓ以上の気体を当てる、［１］又は［２］に記載の偏光フィルムの製造方法。
［４］ 前記第１乾燥工程と前記第２乾燥工程の間に、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを前記第１温度と同じか又は高い温度、かつ前記第２温度と同じか又は低い温度で乾燥させる第３乾燥工程をさらに含む、［１］～［３］のいずれか１項に記載の偏光フィルムの製造方法。

本発明の方法によれば、収縮力が抑制された偏光フィルムを製造することができる。

本発明に係る偏光フィルムの製造方法及びそれに用いる偏光フィルム製造装置の一例を模式的に示す断面図である。

＜偏光フィルムの製造方法＞
本発明において偏光フィルムは、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素（ヨウ素や二色性染料）が吸着配向しているものである。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを構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することにより得られる。そのケン化度は、通常８５モル％以上、好ましくは９０モル％以上、より好ましくは９９モル％以上である。ポリ酢酸ビニル系樹脂は、例えば、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルの他、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等であることができる。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等を挙げることができる。ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、通常１０００～１００００、好ましくは１５００～５０００である。

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等も使用し得る。

本発明では、偏光フィルム製造の開始材料として、厚みが６５μｍ以下（例えば６０μｍ以下）、好ましくは５０μｍ以下の未延伸のポリビニルアルコール系樹脂フィルム（原反フィルム）を用いる。これにより市場要求が益々高まっている薄膜の偏光フィルムを得ることができる。原反フィルムが薄いほど、延伸処理時のフィルム破断を生じやすいが、本発明によれば、原反フィルムが薄い場合でもフィルム破断を効果的に抑制することができる。原反フィルムは、事前に気相中で延伸処理が施されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムでもよい。

原反フィルムの幅は特に制限されず、例えば３００～６０００ｍｍであることができるが、フィルム幅が大きいほど延伸処理時にフィルム破断を生じやすい傾向にある。

本発明において原反フィルムは、長尺の未延伸ポリビニルアルコール系樹脂フィルムのロール（原反ロール）として用意される。

偏光フィルムは、上記の長尺の原反フィルムを原反ロールから巻出しつつ、偏光フィルム製造装置のフィルム搬送経路に沿って連続的に搬送させて処理液に接触させる処理工程を実施した後に、乾燥工程を実施することにより長尺の偏光フィルムとして連続製造することができる。

上記処理工程としては、例えば、原反フィルムを膨潤浴に浸漬させた後に引き出す膨潤処理工程、膨潤処理後のフィルムを染色浴に浸漬させた後に引き出す染色処理工程、染色処理後のフィルムを架橋浴に浸漬させた後に引き出す架橋処理工程を含むことができる。また、これら一連の処理工程の間（すなわち、いずれか１以上の処理工程の前後及び／又はいずれか１以上の処理工程中）に、湿式又は乾式にて一軸延伸処理を施す。必要に応じて、他の処理工程を付加してもよい。上記の各処理工程は、１つの浴にフィルムを浸漬させる処理であってもよいし、２以上の浴に順次浸漬させる処理であってもよい。

上記乾燥工程は、第１温度で乾燥させる第１乾燥工程と、第２温度で乾燥させる第２乾燥工程とをこの順で少なくとも含む。第１温度は２０℃以下である。第２温度は第１温度と異なる温度である。本発明では、このような乾燥工程を設けることで、収縮力が抑制された偏光フィルムを製造することができる。

上記乾燥工程は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを乾燥させて偏光フィルムを得る工程であり、例えば１５重量％未満の水分率の偏光フィルムを得ることができる。

以下、図１を参照しながら、本発明に係る偏光フィルムの製造方法についてより詳細に説明する。図１は、本発明に係る偏光フィルムの製造方法及びそれに用いる偏光フィルム製造装置の一例を模式的に示す断面図である。図１に示される偏光フィルム製造装置は、ポリビニルアルコール系樹脂からなる原反（未延伸）フィルム１０を、原反ロール１１より連続的に巻出しながらフィルム搬送経路に沿って搬送させることにより、フィルム搬送経路上に設けられる膨潤浴１３、染色浴１５、架橋浴１７、及び洗浄浴１９を順次通過させ、その後、第１乾燥炉７０を通過させ、最後に第２乾燥炉９０を通過させるように構成されている。得られた偏光フィルムは、例えば、そのまま次の偏光板作製工程（偏光フィルム２３の片面又は両面に保護フィルムを貼合する工程）に搬送することができる。図１における矢印は、フィルムの搬送方向を示している。

なお図１は、膨潤浴１３、染色浴１５、架橋浴１７及び洗浄浴１９をそれぞれ１槽ずつ設けた例を示しているが、必要に応じて、いずれか１以上の処理浴（膨潤浴１３、染色浴１５、架橋浴１７及び洗浄浴１９のような、フィルム搬送経路上に設けられるポリビニルアルコール系樹脂フィルムに対して処理を施す処理液を収容する浴を総称して「処理浴」ともいう。）を２槽以上設けてもよい。

偏光フィルム製造装置のフィルム搬送経路は、上記処理浴、第１乾燥炉７０及び第２乾燥炉９０の他、搬送されるフィルムを支持する、あるいはさらにフィルム搬送方向を変更することができるガイドロール３０～４３，６０，６１や、搬送されるフィルムを押圧・挟持し、その回転による駆動力をフィルムに与えることができる、あるいはさらにフィルム搬送方向を変更することができるニップロール５０～５４，８２，８３を適宜の位置に配置することによって構築することができる。ガイドロールやニップロールは、各処理浴及び各乾燥炉の前後や処理浴中に配置することができ、これにより処理浴へのフィルムの導入・浸漬及び処理浴からの引き出しを行うことができる〔図１参照〕。例えば、各処理浴中に１以上のガイドロールを設け、これらのガイドロールに沿ってフィルムを搬送させることにより、各処理浴にフィルムを浸漬させることができる。

図１に示される偏光フィルム製造装置は、各処理浴の前後にニップロールが配置されており（ニップロール５０～５４）、これにより、いずれか１以上の処理浴中で、その前後に配置されるニップロール間に周速差をつけて縦一軸延伸を行うロール間延伸を実施することが可能になっている。以下、各工程について説明する。

（膨潤処理工程）
膨潤処理工程は、原反フィルム１０表面の異物除去、原反フィルム１０中の可塑剤除去、易染色性の付与、原反フィルム１０の可塑化等の目的で行われる。処理条件は、当該目的が達成できる範囲で、かつ原反フィルム１０の極端な溶解や失透等の不具合を生じない範囲で決定される。

図１を参照して、膨潤処理工程は、原反フィルム１０を原反ロール１１より連続的に巻出しながら、フィルム搬送経路に沿って搬送させ、原反フィルム１０を膨潤浴１３に所定時間浸漬し、次いで引き出すことによって実施することができる。図１の例において、原反フィルム１０を巻き出してから膨潤浴１３に浸漬させるまでの間、原反フィルム１０は、ガイドロール６０，６１及びニップロール５０によって構築されたフィルム搬送経路に沿って搬送される。膨潤処理においては、ガイドロール３０～３２によって構築されたフィルム搬送経路に沿って搬送される。

膨潤浴１３の膨潤液としては、純水のほか、ホウ酸（特開平１０－１５３７０９号公報）、塩化物（特開平０６－２８１８１６号公報）、無機酸、無機塩、水溶性有機溶媒、アルコール類等を０．０１～１０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。

膨潤浴１３の温度は、例えば１０～５０℃、好ましくは１０～４０℃、より好ましくは１５～３０℃である。原反フィルム１０の浸漬時間は、好ましくは１０～３００秒、より好ましくは２０～２００秒である。また、原反フィルム１０が予め気体中で延伸したポリビニルアルコール系樹脂フィルムである場合、膨潤浴１３の温度は、例えば２０～７０℃、好ましくは３０～６０℃である。原反フィルム１０の浸漬時間は、好ましくは３０～３００秒、より好ましくは６０～２４０秒である。

膨潤処理では、原反フィルム１０が幅方向に膨潤してフィルムにシワが入るといった問題が生じやすい。このシワを取りつつフィルムを搬送するための１つの手段として、ガイドロール３０，３１及び／又は３２にエキスパンダーロール、スパイラルロール、クラウンロールのような拡幅機能を有するロールを用いたり、クロスガイダー、ベンドバー、テンタークリップのような他の拡幅装置を用いたりすることが挙げられる。シワの発生を抑制するためのもう１つの手段は延伸処理を施すことである。例えば、ニップロール５０とニップロール５１との周速差を利用して膨潤浴１３中で一軸延伸処理を施すことができる。

膨潤処理では、フィルムの搬送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、膨潤浴１３の前後に配置するニップロール５０，５１の速度をコントロールする等の手段を講ずることが好ましい。また、膨潤浴１３中のフィルム搬送を安定化させる目的で、膨潤浴１３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）等を併用したりすることも有用である。

図１に示される例において、膨潤浴１３から引き出されたフィルムは、ガイドロール３２、ニップロール５１を順に通過して染色浴１５へ導入される。

（染色処理工程）
染色処理工程は、膨潤処理後の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、配向させる等の目的で行われる。処理条件は、当該目的が達成できる範囲で、かつフィルムの極端な溶解や失透等の不具合が生じない範囲で決定される。図１を参照して、染色処理工程は、ガイドロール３３～３５及びニップロール５１によって構築されたフィルム搬送経路に沿って搬送させ、膨潤処理後のフィルムを染色浴１５（染色槽に収容された処理液）に所定時間浸漬し、次いで引き出すことによって実施することができる。二色性色素の染色性を高めるために、染色処理工程に供されるフィルムは、少なくともある程度の一軸延伸処理を施したフィルムであることが好ましく、又は染色処理前の一軸延伸処理の代わりに、あるいは染色処理前の一軸延伸処理に加えて、染色処理時に一軸延伸処理を行うことが好ましい。

二色性色素としてヨウ素を用いる場合、染色浴１５の染色液には、例えば、濃度が質量比でヨウ素／ヨウ化カリウム／水＝０．００３～０．３／０．１～１０／１００である水溶液を用いることができる。ヨウ化カリウムに代えて、ヨウ化亜鉛等の他のヨウ化物を用いてもよく、ヨウ化カリウムと他のヨウ化物を併用してもよい。また、ヨウ化物以外の化合物、例えば、ホウ酸、塩化亜鉛、塩化コバルト等を共存させてもよい。ホウ酸を添加する場合は、ヨウ素を含む点で後述する架橋処理と区別され、水溶液が水１００質量部に対し、ヨウ素を０．００３質量部以上含んでいるものであれば、染色浴１５とみなすことができる。フィルムを浸漬するときの染色浴１５の温度は、通常１０～４５℃、好ましくは１０～４０℃であり、より好ましくは２０～３５℃であり、フィルムの浸漬時間は、通常３０～６００秒、好ましくは６０～３００秒である。

二色性色素として水溶性二色性染料を用いる場合、染色浴１５の染色液には、例えば、濃度が質量比で二色性染料／水＝０．００１～０．１／１００である水溶液を用いることができる。この染色浴１５には、染色助剤等を共存させてもよく、例えば、硫酸ナトリウム等の無機塩や界面活性剤などを含有していてもよい。二色性染料は１種のみを単独で用いてもよいし、２種類以上の二色性染料を併用してもよい。フィルムを浸漬するときの染色浴１５の温度は、例えば２０～８０℃、好ましくは３０～７０℃であり、フィルムの浸漬時間は、通常３０～６００秒、好ましくは６０～３００秒である。

上述のように染色処理工程では、染色浴１５でフィルムの一軸延伸を行うことができる。フィルムの一軸延伸は、染色浴１５の前後に配置したニップロール５１とニップロール５２との間に周速差をつけるなどの方法によって行うことができる。

染色処理においても、膨潤処理と同様にフィルムのシワを除きつつポリビニルアルコール系樹脂フィルムを搬送するために、ガイドロール３３，３４及び／又は３５にエキスパンダーロール、スパイラルロール、クラウンロールのような拡幅機能を有するロールを用いたり、クロスガイダー、ベンドバー、テンタークリップのような他の拡幅装置を用いたりすることができる。シワの発生を抑制するためのもう１つの手段は、膨潤処理と同様、延伸処理を施すことである。

図１に示される例において、染色浴１５から引き出されたフィルムは、ガイドロール３５、ニップロール５２を順に通過して架橋浴１７へ導入される。

（架橋処理工程）
架橋処理工程は、架橋による耐水化や色相調整（フィルムが青味がかるのを防止する等）などの目的で行う処理である。図１を参照して、架橋処理は、ガイドロール３６～３８及びニップロール５２によって構築されたフィルム搬送経路に沿って搬送させ、架橋浴１７（架橋槽に収容された架橋液）に染色処理後のフィルムを所定時間浸漬し、次いで引き出すことによって実施することができる。

架橋浴１７の架橋液としては、水１００質量部に対してホウ酸を例えば１～１０質量部含有する水溶液であることができる。架橋液は、染色処理で使用した二色性色素がヨウ素の場合、ホウ酸に加えてヨウ化物を含有することが好ましく、その量は、水１００質量部に対して、例えば１～３０質量部とすることができる。ヨウ化物としては、ヨウ化カリウム、ヨウ化亜鉛等が挙げられる。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、硫酸ナトリウム等を共存させてもよい。

架橋処理においては、その目的によって、ホウ酸及びヨウ化物の濃度、並びに架橋浴１７の温度を適宜変更することができる。例えば、架橋処理の目的が架橋による耐水化であり、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに対し、膨潤処理、染色処理及び架橋処理をこの順に施す場合、架橋浴の架橋剤含有液は、濃度が質量比でホウ酸／ヨウ化物／水＝３～１０／１～２０／１００の水溶液であることができる。必要に応じ、ホウ酸に代えてグリオキザール又はグルタルアルデヒド等の他の架橋剤を用いてもよく、ホウ酸と他の架橋剤を併用してもよい。フィルムを浸漬するときの架橋浴の温度は、通常５０～７０℃、好ましくは５３～６５℃であり、フィルムの浸漬時間は、通常１０～６００秒、好ましくは２０～３００秒、より好ましくは２０～２００秒である。また、膨潤処理前に予め延伸したポリビニルアルコール系樹脂フィルムに対して染色処理及び架橋処理をこの順に施す場合、架橋浴１７の温度は、通常５０～８５℃、好ましくは５５～８０℃である。

色相調整を目的とする架橋処理においては、例えば、二色性色素としてヨウ素を用いた場合、濃度が質量比でホウ酸／ヨウ化物／水＝１～５／３～３０／１００の架橋剤含有液を使用することができる。フィルムを浸漬するときの架橋浴の温度は、通常１０～４５℃であり、フィルムの浸漬時間は、通常１～３００秒、好ましくは２～１００秒である。

架橋処理は複数回行ってもよく、通常２～５回行われる。この場合、使用する各架橋浴の組成及び温度は、上記の範囲内であれば同じであってもよく、異なっていてもよい。架橋による耐水化のための架橋処理及び色相調整のための架橋処理は、それぞれ複数の工程で行ってもよい。

ニップロール５２とニップロール５３との周速差を利用して架橋浴１７中で一軸延伸処理を施すこともできる。

架橋処理においても、膨潤処理と同様にフィルムのシワを除きつつポリビニルアルコール系樹脂フィルムを搬送するために、ガイドロール３６，３７及び／又は３８にエキスパンダーロール、スパイラルロール、クラウンロールのような拡幅機能を有するロールを用いたり、クロスガイダー、ベンドバー、テンタークリップのような他の拡幅装置を用いたりすることができる。シワの発生を抑制するためのもう１つの手段は、膨潤処理と同様、延伸処理を施すことである。

図１に示される例において、架橋浴１７から引き出されたフィルムは、ガイドロール３８、ニップロール５３を順に通過してフィルム洗浄浴１９へ導入される。

（洗浄処理工程）
本発明の製造方法は、架橋処理工程後の洗浄処理工程を含むことができる。洗浄処理は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに付着した余分なホウ酸やヨウ素等の薬剤を除去する目的で行われる。洗浄処理は、例えば、架橋処理したポリビニルアルコール系樹脂フィルムをフィルム洗浄浴１９に浸漬、又は該フィルムに対してフィルム洗浄液をシャワーとして噴霧、若しくはこれらを併用することによって行うことができる。

図１には、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを洗浄浴１９に浸漬して洗浄処理を行う場合の例を示している。フィルム洗浄処理におけるフィルム洗浄浴１９の温度は、通常２～４０℃であり、フィルムの浸漬時間は、通常２～１２０秒である。

なお、洗浄処理においても、シワを除きつつポリビニルアルコール系樹脂フィルムを搬送する目的で、ガイドロール３９，４０及び／又は４１にエキスパンダーロール、スパイラルロール、クラウンロールのような拡幅機能を有するロールを用いたり、クロスガイダー、ベンドバー、テンタークリップのような他の拡幅装置を用いたりすることができる。また、フィルム洗浄処理において、シワの発生を抑制するために延伸処理を施してもよい。

（延伸処理工程）
上述のように原反フィルム１０は、上記一連の処理工程の間（すなわち、いずれか１以上の処理工程の前後及び／又はいずれか１以上の処理工程中）に、湿式又は乾式にて一軸延伸処理される。一軸延伸処理の具体的方法は、例えば、フィルム搬送経路を構成する２つのニップロール（例えば、処理浴の前後に配置される２つのニップロール）間に周速差をつけて縦一軸延伸を行うロール間延伸、特許第２７３１８１３号公報に記載されるような熱ロール延伸、テンター延伸等であることができ、好ましくはロール間延伸である。一軸延伸処理工程は、原反フィルム１０から偏光フィルム２３を得るまでの間に複数回にわたって実施することができる。上述のように延伸処理は、フィルムのシワの発生の抑制にも有利である。

原反フィルム１０を基準とする、偏光フィルム２３の最終的な累積延伸倍率は通常、４．５～７．０倍であり、好ましくは５．０～６．５倍である。

延伸処理工程は、乾燥工程の前であれば上述のいずれの処理工程で行ってもよく、２以上の処理工程で延伸処理を行う場合においても延伸処理はいずれの処理工程で行ってもよい。

（第１乾燥工程）
洗浄処理工程の後、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを第１温度で乾燥させる第１乾燥工程を行う。乾燥工程は、例えば、フィルムを乾燥炉に導入する方法、熱ロールにフィルムを接触させる方法等が挙げられる。第１乾燥工程における第１温度は２０℃以下である。第１温度は、フィルムを乾燥炉に導入して乾燥させる方法の場合は乾燥炉中の温度をいい、熱ロールにフィルムを接触させる方法の場合は熱ロールの表面温度をいう。第１温度は好ましくは１９℃以下であり、例えば５℃以上であり、１０℃以上であることが好ましく、１５℃以上であることがより好ましい。

第１乾燥工程への導入時のポリビニルアルコール系樹脂フィルムの水分率は、３０質量％以上であることが好ましい。第１乾燥工程からの導出時のポリビニルアルコール系樹脂フィルムの水分率は、例えば３０質量％未満である。

第１乾燥工程は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの水分率を低下させることができる工程であれば限定されない。具体例として、例えば、２０℃以下の気体をポリビニルアルコール系樹脂フィルムに当てる工程が挙げられる。気体としては、空気、窒素、等が挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに当てる気体の風速は、好ましくは０．１ｍ／ｓ以上であり、より好ましくは０．５ｍ／ｓ以上であり、さらに好ましくは１．５ｍ／ｓ以上であり、例えば、５ｍ／ｓ以下である。

図１に示す例において、第１乾燥工程は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを２０℃以下の気体が吹き出されている第１乾燥炉７０内を通過させることによる処理である。第１乾燥炉７０内には、搬送されているポリビニルアルコール系樹脂フィルムに向けて、温度調整された空気を吹き出す送風機７１が設けられている。送風機７１から吹き出される空気の吹き出し方向と、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの搬送方向とのなす角度は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに風圧により与えるダメージを小さくする観点から、０°以上９０°以下であることが好ましく、０°以上６０°以下であることがより好ましい。

送風機７１から吹き出される空気の温度は、所望の第１温度と同じになるように調整してもよく、所望の第１温度との差が５℃以下であることが好ましく、３℃以下であることがより好ましく、１℃以下であることがさらに好ましい。送風機７１から吹き出される空気の温度は、所望の第１温度と比較した場合に、同じであってもよく、低くてもよく、高くてもよいが、所望の第１温度と比較した場合に、同じであるか、低いことが好ましい。

第１乾燥工程の時間は、好ましくは１０秒以上であり、より好ましくは３０秒以上であり、例えば、１００秒以下であり、好ましくは５０秒以下である。

第１乾燥工程において、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは緩やかに乾燥されるため、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに大きな負荷をかけずに収縮を抑制して、収縮力の小さい偏光フィルムを製造することができる。

（第２乾燥工程）
第１乾燥工程の後、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを第２温度で乾燥させる第２乾燥工程を行なう。第２温度は第１温度と異なる温度であれば、特に限定されないが、第１温度よりも高い温度であることが好ましい。第２温度は、フィルムを乾燥炉に導入して乾燥させる方法の場合は乾燥炉中の温度をいい、熱ロールにフィルムを接触させる方法の場合は熱ロールの表面温度をいう。第２温度は、例えば８０℃以上であり、８５℃以上であることが好ましく、９０℃以上であることがより好ましく、９５℃以上であることがさらに好ましい。第２温度は、例えば１２０℃以下である。

第２乾燥工程への導入時のポリビニルアルコール系樹脂フィルムの水分率は、例えば３０質量％未満である。第２乾燥工程では、例えば、１５質量％以上３０質量％未満の水分率から１５質量％未満の水分率に低下させる。第２乾燥工程からの導出時のポリビニルアルコール系樹脂フィルムの水分率は、例えば１５質量％未満である。

第２乾燥工程は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの水分率を低下させることができる工程であれば限定されない。乾燥処理の方法は、例えば、熱風乾燥機、赤外線ヒータ、またはこれらを併用して乾燥する方法が例示される。第２乾燥工程の時間は、好ましくは１０秒以上であり、より好ましくは３０秒以上であり、例えば、１００秒以下であり、好ましくは５０秒以下である。

上述のような第１乾燥工程と第２乾燥工程とを有することにより、収縮力が抑制された偏光フィルムを製造することができる。以上のようにして得られる偏光フィルム２３の厚みは、例えば５～３０μｍである。本発明の方法によると、下記ｉ）～ｉｉｉ）を同時に満たす偏光フィルムを得ることができる。
ｉ）視感度補正単体透過率（Ｔｙ）が４２．０％以上、
ｉｉ）視感度補正偏光度（Ｐｙ）が９９．９７０％以上、
ｉｉｉ）収縮力が２．７３Ｎ未満、
視感度補正単体透過率（Ｔｙ）、視感度補正偏光度（Ｐｙ）、及び収縮力は、後述する実施例の項の記載にしたがって測定される。

（第３乾燥工程）
第１乾燥工程の後、第２乾燥工程の前に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを第１温度と同じか又は高い温度、かつ第２温度と同じか又は低い温度である第３温度で乾燥させる第３乾燥工程を有していてもよい。第３乾燥工程はポリビニルアルコール系樹脂フィルムの水分率を低下させる工程である。第３温度は、例えば１５℃以上１２０℃以下である。

第３温度が２０℃以下である場合に、第３乾燥工程における乾燥手段は、第１乾燥工程と同様の方法が挙げられる。

第３温度が２０℃を超える場合に、第３乾燥工程における乾燥手段は、第２乾燥工程と同様の方法が例示される。

（ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに対するその他の処理工程）
上記した処理以外の処理を付加することもできる。追加されうる処理の例は、架橋処理工程の後に行われる、ホウ酸を含まないヨウ化物水溶液への浸漬処理（補色処理）、ホウ酸を含まず塩化亜鉛等を含有する水溶液への浸漬処理（亜鉛処理）を含む。

＜偏光板＞
以上のようにして製造される偏光フィルムの少なくとも片面に、接着剤を介して保護フィルムを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、ポリエチレンナフタレート及び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フィルム、シクロオレフィン系樹脂フィルム；アクリル系樹脂フィルム；ポリプロピレン系樹脂の鎖状オレフィン系樹脂からなるフィルムが挙げられる。

偏光フィルムと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／又は保護フィルムの貼合面に、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。偏光フィルムと保護フィルムとの貼合に用いる接着剤としては、紫外線硬化性接着剤のような活性エネルギー線硬化性接着剤や、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液、又はこれに架橋剤が配合された水溶液、ウレタン系エマルジョン接着剤のような水系接着剤を挙げることができる。紫外線硬化型接着剤は、アクリル系化合物と光ラジカル重合開始剤の混合物や、エポキシ化合物と光カチオン重合開始剤の混合物等であることができる。また、カチオン重合性のエポキシ化合物とラジカル重合性のアクリル系化合物とを併用し、開始剤として光カチオン重合開始剤と光ラジカル重合開始剤を併用することもできる。

以下、実施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。

＜実施例１＞
図１に示される偏光フィルム製造装置と同様であって、第１乾燥炉７０と第２乾燥炉９０の間にさらに第３乾燥炉を有する装置を用いて偏光フィルムを製造した。具体的には、厚み４５μｍの長尺のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）原反フィルム〔（株）クラレ製の商品名「ＴＳ４５」、平均重合度２４００、ケン化度９９．９モル％以上〕をロールから巻き出しながら連続的に搬送し、２５℃の純水からなる膨潤浴に滞留時間１分２０秒で浸漬させた（膨潤工程）。

その後、膨潤浴から引き出したフィルムを、ヨウ素１．２５ｍｍＭＬとヨウ化カリウム１．２５質量％とホウ酸０．３質量％を含む３０℃の染色浴１５に滞留時間２分３０秒で浸漬させた（染色工程）。このとき、膨潤工程及び染色工程でそれぞれ２．１５倍、１．５６倍の延伸倍率で延伸し、染色工程終了までの累積延伸倍率が３．５倍になるように延伸した。次いで、染色浴から引き出したフィルムを、ヨウ化カリウム８質量％、ホウ酸４質量％を含む５９℃の第１架橋浴に滞留時間２６秒で浸漬させ、架橋しながら１．４倍の延伸倍率で延伸した（第１架橋工程）。続いて、ヨウ化カリウム８質量％、ホウ酸４質量％を含む５９℃の第２架橋浴に滞留時間２０秒で浸漬させ、架橋しながら１．１９倍の延伸倍率で延伸した（第２架橋工程）。

次いで、ヨウ化カリウム８質量％、ホウ酸４質量％を含む４３℃の補色浴に滞留時間１０秒で浸漬させ、１．００倍延伸した（補色工程）。膨潤工程、染色工程、第１架橋工程、第２架橋工程、及び補色工程を経た後の、原反フィルムを基準とする総延伸倍率が５．７倍になるように延伸した。

補色浴から引き出したフィルムを１３℃の純水からなる洗浄浴に滞留時間２秒で浸漬させた（洗浄工程）。その後、洗浄浴から引き出したフィルムを、第１乾燥炉、第３乾燥炉、第２乾燥炉の順で通過させて、第１乾燥工程、第２乾燥工程、第３乾燥工程を行って偏光フィルムを得た。得られた偏光フィルムの厚みは１２μｍであった。

第１乾燥炉内においては、１つの送風機から、温度１８℃の空気を、風量６０Ｈｚ、風速２．０～２．５ｍ／ｓで送風して第１乾燥工程を行った。第３乾燥炉内においては、１つの送風機から、温度１８℃の空気を、風量６０Ｈｚ、風速２．０～２．５ｍ／ｓで送風して第３乾燥工程を行った。第２乾燥炉内においては、１つの送風機から、風量６０Ｈｚ、温度１００℃の空気を風速２．０～２．５ｍ／ｓで送風して第２乾燥工程を行った。

第１乾燥工程、第３乾燥工程、第２乾燥工程の順に、それぞれ３６．６秒間、３６．６秒間、３６．６秒間、乾燥炉内にポリビニルアルコール系樹脂フィルムが滞留するように制御した。

＜実施例２、比較例１＞
第１乾燥炉内、第３乾燥炉内、第２乾燥炉内において、送風機から送風する空気の温度を表１に示す温度とした点以外は、実施例１と同様にして実施例２及び比較例１の偏光フィルムを製造した。

実施例１，２及び比較例１において、第１乾燥工程における第１温度は第１乾燥炉内において送風機から送風される空気の温度と同じ温度とみなすことができ、第３乾燥工程における第３温度は第３乾燥炉内において送風機から送風される空気の温度と同じ温度であるとみなすことができ、第２乾燥工程における第２温度は第２乾燥炉内において送風機から送風される空気の温度と同じ温度であるとみなすことができることを確認した。

〔偏光フィルムの評価〕
（ａ）単体透過率及び偏光度の測定
各実施例及び比較例で得られた偏光フィルムについて、４ｃｍ×４ｃｍのサイズで測定用試料を切り出した。この試料を積分球付き分光光度計〔日本分光（株）製の「Ｖ７１００」〕を用いて波長３８０～７８０ｎｍの範囲におけるＭＤ透過率とＴＤ透過率を測定し、下記式：
単体透過率（％）＝（ＭＤ＋ＴＤ）／２
偏光度（％）＝｛（ＭＤ－ＴＤ）／（ＭＤ＋ＴＤ）｝×１００
に基づいて各波長における単体透過率及び偏光度を算出した。

「ＭＤ透過率」とは、グラントムソンプリズムから出る偏光の向きと偏光フィルム試料の透過軸とを平行にしたときの透過率であり、上記式においては「ＭＤ」と表す。また、「ＴＤ透過率」とは、グラントムソンプリズムから出る偏光の向きと偏光フィルム試料の透過軸とを直交にしたときの透過率であり、上記式においては「ＴＤ」と表す。得られた単体透過率及び偏光度について、ＪＩＳ Ｚ ８７０１：１９９９「色の表示方法－ＸＹＺ表色系及びＸ₁₀Ｙ₁₀Ｚ₁₀表色系」の２度視野（Ｃ光源）により視感度補正を行い、視感度補正単体透過率（Ｔｙ）、視感度補正偏光度（Ｐｙ）を求めた。表１に、視感度補正単体透過率（Ｔｙ）及び視感度補正偏光度（Ｐｙ）及び直交色相のｂ値の算出結果を示す。

（ｂ）ＭＤ収縮力
各実施例及び比較例で得られた偏光フィルムから、吸収軸方向（ＭＤ、延伸方向）を長辺とする幅２ｍｍ、長さ３０ｍｍの測定用試料を切り出した。この試料をＴＡ社製の分析装置（ＤＭＡＱ８００、Ｄｙｎａｍｉｃ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎａｌｙｚｅｒ）にセットし、寸法を一定に保持したまま、８０℃で４時間保持したときに発生する長辺方向（吸収軸方向、ＭＤ）の収縮力（ＭＤ収縮力）を測定した。表１に、測定された収縮力の値を示す。

１０ ポリビニルアルコール系樹脂からなる原反フィルム、１１ 原反ロール、１３ 膨潤浴、１５ 染色浴、１７ 架橋浴、１９ 洗浄浴、２１ 乾燥炉、２３ 偏光フィルム、３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，３９，４０，４１，４２，４３，６０，６１ ガイドロール、５０，５１，５２，５３，５４，８２，８３ ニップロール、７０ 第１乾燥炉、７１ 送風機、９０ 乾燥炉。

Claims (4)

1. 処理液に接触させた後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを２０℃以下の第１温度で乾燥させる第１乾燥工程と、
   前記第１乾燥工程の後に、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを第１温度とは異なる第２温度で乾燥させる第２乾燥工程と、を含み、
   前記第１乾燥工程からの導出時の前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの水分率は３０質量％未満である、偏光フィルムの製造方法。
2. 前記第２温度は９５℃以上である、請求項１に記載の偏光フィルムの製造方法。
3. 前記第１乾燥工程において、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに風速１．５ｍ／ｓ以上の気体を当てる、請求項１又は２に記載の偏光フィルムの製造方法。
4. 前記第１乾燥工程と前記第２乾燥工程の間に、前記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを前記第１温度と同じか又は高い温度、かつ前記第２温度と同じか又は低い温度で乾燥させる第３乾燥工程をさらに含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の偏光フィルムの製造方法。

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