(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルアルコール系樹脂を形成材料とする帯状の樹脂フィルムを延伸し、延伸フィルムを得る延伸工程と、
前記延伸フィルムの少なくとも一方の面に帯状の基材フィルムを貼合し、前記延伸フィルムと前記基材フィルムとが積層された積層フィルムを得る貼合工程と、
二色性色素による前記延伸フィルムの染色と、前記積層フィルム全体の前記延伸工程における延伸方向と同方向への延伸とを行い、前記延伸フィルムを偏光子とする偏光子形成工程と、を備え、
前記貼合工程における前記基材フィルムは、前記延伸方向と同方向の延伸倍率が、前記延伸工程における前記延伸フィルムの前記延伸方向と同方向の延伸倍率未満である偏光フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記貼合工程において、前記基材フィルムは長手方向に未延伸である請求項１に記載の偏光フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記偏光子形成工程において、前記延伸フィルムを染色した前記積層フィルムをホウ酸を含む水溶液に浸漬し、前記水溶液中で延伸する請求項１または２に記載の偏光フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記延伸工程では、固定端延伸法を用いて前記樹脂フィルムを延伸する請求項１から３のいずれか１項に記載の偏光フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記樹脂フィルムは、厚さ１５μｍ以上７５μｍ以下である請求項１から４のいずれか１項に記載の偏光フィルムの製造方法。
【請求項６】
前記貼合工程において、前記延伸フィルムと前記基材フィルムとを水系接着剤を介して貼合する請求項１から５のいずれか１項に記載の偏光フィルムの製造方法。
【請求項７】
前記偏光子形成工程の後に、前記偏光子を複数に切り分け前記偏光フィルムを得る偏光フィルム形成工程を有する請求項１から６のいずれか１項に記載の偏光フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光フィルムの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像表示装置として液晶表示装置が知られている。液晶表示装置は、液晶パネルと、液晶パネルの両面に設けられた偏光子と、を有している。偏光子としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂フィルムを延伸させた延伸フィルムに、ヨウ素のような二色性色素を吸着配向させた偏光フィルムが知られている。
【０００３】
偏光フィルムの製造方法としては、例えば特許文献１に記載の方法が知られている。特許文献１に記載の製造方法では、まず、基材フィルムの表面にポリビニルアルコール系樹脂の塗膜を形成して樹脂層を設けた後、樹脂層と基材フィルムとの積層フィルムを延伸する。次いで、樹脂層を二色性色素であるヨウ素で染色した後、さらに一方向に延伸する。これにより、樹脂層を偏光子とし、偏光フィルムを製造している。
【０００４】
その他の偏光フィルムの製造方法としては、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムと、基材フィルムとを積層させた後に延伸し、さらにヨウ素染色と延伸とを行う方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３３８３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、液晶表示装置には、軽量化のため小型化や薄型化が求められている。そのため、液晶表示装置を構成する偏光子、偏光フィルムについても薄型化が検討されている。
【０００７】
また、偏光子は、製造時に二色性色素で染色した樹脂層を延伸する際、延伸倍率が高くなると、偏光子の偏光特性が向上しやすいことが知られている。そのため、近年では、液晶表示装置に用いられる偏光フィルムとして、高い延伸倍率で延伸された薄い偏光子を有するものが求められている。
【０００８】
しかし、偏光フィルムの製造時において偏光子の薄型化が進むと、フィルムを延伸加工する際に樹脂層（偏光子）が破断しやすくなる。また、従来のものより延伸倍率を高めた偏光フィルムを製造しようとすると、延伸加工時に加工装置の負荷が高まるため、生産効率が低下しやすい。
【０００９】
そのため、延伸加工において偏光子の破断を抑制しつつ、延伸加工時の装置負荷を低減可能な製造方法が求められていた。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、製造時に偏光子の破断を好適に抑制し、高倍率での延伸が容易な偏光フィルムの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、ポリビニルアルコール系樹脂を形成材料とする帯状の樹脂フィルムを延伸し、延伸フィルムを得る延伸工程と、前記延伸フィルムの少なくとも一方の面に帯状の基材フィルムを貼合し、前記延伸フィルムと前記基材フィルムとが積層された積層フィルムを得る貼合工程と、二色性色素による前記延伸フィルムの染色と、前記積層フィルム全体の長手方向への延伸とを行い、前記延伸フィルムを偏光子とする偏光子形成工程と、を備え、前記貼合工程における前記基材フィルムは、長手方向の延伸倍率が、前記延伸工程における前記延伸フィルムの長手方向の延伸倍率未満である偏光フィルムの製造方法を提供する。
【００１２】
本発明の一態様においては、前記貼合工程において、前記基材フィルムは長手方向に未延伸である製造方法としてもよい。
【００１３】
本発明の一態様においては、前記偏光子形成工程において、前記延伸フィルムを染色した前記積層フィルムをホウ酸を含む水溶液に浸漬し、前記水溶液中で延伸する製造方法としてもよい。
【００１４】
本発明の一態様においては、前記延伸工程では、固定端延伸法を用いて前記樹脂フィルムを延伸する製造方法としてもよい。
【００１５】
本発明の一態様においては、前記樹脂フィルムは、厚さ１５μｍ以上７５μｍ以下である製造方法としてもよい。
【００１６】
本発明の一態様においては、前記貼合工程において、前記延伸フィルムと前記基材フィルムとを水系接着剤を介して貼合する製造方法としてもよい。
【００１７】
本発明の一態様においては、前記偏光子形成工程の後に、前記偏光子を複数に切り分け前記偏光フィルムを得る偏光フィルム形成工程を有する製造方法としてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、製造時に偏光子の破断を好適に抑制し、高倍率での延伸が容易な偏光フィルムの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係る偏光フィルムの製造方法を用いて製造される偏光フィルムを示す概略断面図である。
【図２】延伸工程の一例を示す模式図である。
【図３】貼合工程の一例を示す模式図である。
【図４】偏光子形成工程における染色処理の一例を示す模式図である。
【図５】偏光子形成工程における延伸処理の一例を示す模式図である。
【図６】実施例において試験片を延伸させる様子を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図１〜図５を参照しながら、本実施形態に係る偏光フィルムの製造方法について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などを適宜異ならせてある。
【００２１】
［偏光フィルム］
図１は、本実施形態に係る偏光フィルムの製造方法を用いて製造される偏光フィルムを示す概略断面図である。図に示すように、本実施形態の偏光フィルムの製造方法で製造される偏光フィルム１０は、偏光子１を有している。また、偏光フィルム１０は、偏光子１の一方の面に形成された保護フィルム２と、を有していてもよい。
【００２２】
偏光子１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を吸着配向させたものを用いることができる。偏光子１の形成材料について、詳しくは後述する。
【００２３】
保護フィルム２は、偏光子１の表面を保護するものである。保護フィルム２は、例えば、接着剤層または粘着剤層を介して偏光子１の表面に貼合されている。保護フィルム２の形成材料について、詳しくは後述する。
【００２４】
偏光フィルム１０は、その他必要に応じて、偏光子１の表面に位相差フィルムや輝度向上フィルム等の光学的機能を有するフィルムを有していてもよい。
【００２５】
すなわち、本実施形態の偏光フィルムの製造方法において製造される偏光フィルムは、最小の層構成の場合、偏光子１のみであり、必要に応じて所望の光学特性や機械特性を有する各種の機能を有する層を積層した多層構造とすることができる。
【００２６】
［偏光フィルムの製造方法］
図２〜図５は、本実施形態に係る偏光フィルムの製造方法を示す説明図である。本実施形態の偏光フィルムの製造方法は、
（１）ポリビニルアルコール系樹脂を形成材料とする帯状の樹脂フィルムを延伸し、延伸フィルムを得る延伸工程
（２）延伸フィルムの少なくとも一方の面に帯状の基材フィルムを貼合し、延伸フィルムと基材フィルムとが積層された積層フィルムを得る貼合工程
（３）二色性色素による延伸フィルムの染色と、積層フィルム全体の長手方向への延伸とを行い、延伸フィルムを偏光子とする偏光子形成工程
（４）偏光子の表面に保護フィルムを貼合する保護フィルム貼合工程
（５）偏光子および保護フィルムを複数に切り分け偏光フィルムを形成する偏光フィルム形成工程
を有している。
以下、順に説明する。
【００２７】
＜延伸工程＞
図２は、延伸工程の一例を示す模式図である。延伸工程では、ポリビニルアルコール系樹脂を形成材料とする帯状の樹脂フィルムを延伸し、延伸フィルムを得る。図２（ａ）は固定端横延伸法で樹脂フィルム１１を延伸し延伸フィルム１２を得る様子を示し、図２（ｂ）は、熱ロール延伸で樹脂フィルム１１を延伸し延伸フィルム１２を得る様子を示す。
【００２８】
図２（ａ）に示す方法では、巻出しロール１０１から巻き出された樹脂フィルム１１は、不図示の加熱炉に導入される。加熱炉において樹脂フィルム１１は、樹脂フィルム１１の幅方向の両端を複数の把持部１０９で把持されながら、樹脂フィルム１１の長手方向に順次搬送される。把持部１０９は、樹脂フィルム１１に対して幅方向に広げる力を加えることにより、幅方向（図中、符号Ｄ１で示すＴＤ方向）に樹脂フィルム１１を延伸し、延伸フィルム１２Ａを形成する。
【００２９】
ここで、延伸フィルム１２Ａの長手方向（図中、符号Ｄ２で示すＭＤ方向）については、巻出しロール１０１と、下流側に配置された搬送ロールや巻取りロール等のロールと、の回転速度の違いにより延伸または収縮させることとしてもよく、延伸させないこととしてもよい。
【００３０】
また、図２（ｂ）に示す方法では、巻出しロール１０１から巻き出された樹脂フィルム１１は、加熱ロール１０２および加熱ロールより高速で回転する一対のニップロール１０３，１０４に巻きかけられて長手方向に搬送される。樹脂フィルム１１は、加熱ロール１０２で加熱される。また、樹脂フィルム１１は、加熱ロール１０２とニップロール１０３，１０４との周速差により、加熱ロール１０２とニップロール１０３，１０４との間において、長手方向（図中、符号Ｄ３で示すＭＤ方向）に延伸され、延伸フィルム１２Ｂとなる。
【００３１】
（樹脂フィルム）
樹脂フィルム１１を形成するポリビニルアルコール系樹脂としては、ポリ酢酸ビニル系樹脂をけん化したものを用いることができる。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、酢酸ビニルと共重合可能な他の単量体との共重合体を用いることができる。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、アンモニウム基を有するアクリルアミド類などを挙げることができる。
【００３２】
ポリビニルアルコール系樹脂は、けん化度が８０．０モル％以上であることが好ましい。ポリビニルアルコール系樹脂のけん化度が８０．０モル％以上であると、偏光子を形成した後の耐水性が高くなり易く、また湿潤環境および高温環境に耐える性質が高くなり易い。上記けん化度は、９０．０モル％以上であることがより好ましく、９４．０モル％以上であることがさらに好ましく、１００モル％（完全けん化品）であることが最も好ましい。
【００３３】
ここで「けん化度」とは、ポリビニルアルコール系樹脂の原料であるポリ酢酸ビニル系樹脂に含まれる酢酸エステル残基が、けん化工程により水酸基に変化した割合をユニット比（モル％）で表したものであり、下記式で定義される数値である。また、けん化度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６７２６（１９９４）で規定されている方法で求めることができる。
けん化度（モル％）＝（水酸基の数）÷（水酸基の数＋酢酸基の数）×１００
【００３４】
また、ポリビニルアルコール系樹脂は、一部が変性されている変性ポリビニルアルコールでもよい。例えば、ポリビニルアルコール系樹脂をエチレン、プロピレン等のオレフィン、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等の不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸のアルキルエステル、アクリルアミドなどで変性したものなどが挙げられる。変性の割合は３０モル％未満であることが好ましく、１０％未満であることがより好ましい。変性の割合は３０モル％未満である場合には、二色性色素の吸着が阻害されにくく、変性による偏光性能の低下を生じ難い。
【００３５】
このように、本実施形態で用いる樹脂フィルム１１の形成材料は、純粋なポリビニルアルコール樹脂でなくてもよく、けん化度、共重合するモノマーの種類、ＰＶＡを変性する残基の種類により種々の化学構造を有している。このようにポリビニルアルコール樹脂を基本骨格とし、採用し得る誘導体をまとめて、本実施形態では「ポリビニルアルコール系樹脂」と称する。
【００３６】
ポリビニルアルコール系樹脂の平均重合度も特に限定されるものではないが、１００〜１００００が好ましく、１５００〜８０００がより好ましく、さらには２０００〜５０００であることがさらに好ましい。ポリビニルアルコール系樹脂の平均重合度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６７２６（１９９４）によって定められた方法によって求めることができる。
【００３７】
上記のようなポリビニルアルコール系樹脂を製膜することで、樹脂フィルム１１が得られる。樹脂フィルム１１の製膜方法としては、特に限定されるものではない。たとえば、ポリビニルアルコール系樹脂溶液を支持体上に塗布して乾燥させる溶剤キャスト法、水を含むポリビニルアルコール系樹脂を溶融混練して押出機で支持体上に押出す溶融押出法、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を貧溶媒中に吐出するゲル製膜法などが挙げられる。これらの中でも、より透明なフィルムが得られることから、溶剤キャスト法または溶融押出法が好ましい。
【００３８】
以下、溶剤キャスト法について、より詳細に説明する。
溶剤キャスト法を用いて樹脂フィルム１１を形成する場合、ポリビニルアルコール系樹脂を溶解する溶媒としては、水や、アルコール類、ケトン類、エステル類などの極性有機溶媒を用いることができるが、水を用いることが好ましい。ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液には、適宜極性有機溶媒を追加してもよい。
【００３９】
また、用いるポリビニルアルコール系樹脂溶液には、可塑剤を添加することができる。可塑剤としては、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリメチロールプロパンなどの多価アルコールを挙げることができる。可塑剤は、１種のみ用いることとしてもよく、２種以上を併用してもよい。特に、エチレングリコールやグリセリンは好適に用いられる。また、必要に応じて、界面活性剤などのブロッキング防止剤も併用することもできる。
【００４０】
これらの方法において用いるポリビニルアルコール系樹脂溶液は、たとえば、８０〜９０℃に加温した水にポリビニルアルコール系樹脂を溶解させることで得ることができる。ポリビニルアルコール系樹脂の固形分濃度は６重量％〜５０重量％の範囲であることが好ましい。固形分の濃度が６重量％未満の場合、粘度が低くなりすぎて樹脂層形成時の流動性が高くなりすぎ、均一なフィルムを得ることが難しくなる。一方、固形分の濃度が５０重量％を超えると、粘度が高くなりすぎて樹脂層形成時の流動性が低くなるため、製膜が困難になる。
【００４１】
ポリビニルアルコール系樹脂溶液を支持体上に塗工する方法としては、ワイヤーバーコーティング法、リバースコーティング法およびグラビアコーティング等のロールコーティング法、ダイコート法、カンマコーター法、リップコート法、スピンコーティング法、スクリーンコーティング法、ファウンテンコーティング法、ディッピング法、スプレー法等の公知の方法を適宜選択して採用できる。
【００４２】
溶剤キャスト法では、ポリビニルアルコール系樹脂溶液を、支持体上に塗布して樹脂層を形成した後、低温で支持体上に形成された樹脂層を支持体から剥離できる程度に乾燥させ、次いで、条件を変更し、支持体から剥離された樹脂層を乾燥させることが好ましい。以下、支持体から剥離できる程度に乾燥させる工程を「第１乾燥工程」と称し、支持台から剥離された樹脂層を乾燥させる工程を「第２乾燥工程」と称する。
【００４３】
ここでいう支持体としては、たとえば、離型フィルム、ステンレスベルト、チルロール等が挙げられる。
【００４４】
第１乾燥工程において「支持体から剥離できる程度」とは、塗布した樹脂溶液から溶媒が除去されてフィルム状の塗膜（以下、単にフィルムと称する）となり、当該フィルムが剥離できるような状態である。経験的には、フィルムの水分率を３０重量％以下まで乾燥させた状態とすれば、フィルムを安定的に剥離することができることが分かっている。また、フィルムの水分率を２０重量％以下まで乾燥させれば、より容易に剥離することができるので好ましい。
【００４５】
なお、ここで言う水分率とは、フィルムに含まれる水分の割合であり、乾燥重量法で求められる値を指す。水分率は、以下の方法で求めることができる。
【００４６】
まず、剥離後のフィルムを常温下（およそ２５℃、５５％ＲＨ）に３０分以上放置した後、フィルムの質量を測定する。次いで、フィルムを１０５℃オーブンで６０分間乾燥させる。オーブンから取りだした後、フィルムの温度が常温に戻るまで数分間放置する。次いで、フィルムの質量を再測定する。
得られた乾燥前のフィルムの質量（乾燥前質量）、乾燥後のフィルムの質量（乾燥後質量）を用い、下記式から水分量を求める。
水分量（％）＝｛(乾燥前質量）−（乾燥後質量）｝／（乾燥前質量）×１００
【００４７】
製造工程においては、フィルムが剥離可能な状態となる乾燥条件を、予備実験を行い設定しておき、当該条件において乾燥を行うことが好ましい。例えば、フィルムの乾燥条件として、４０℃〜６０℃の温度範囲で１分〜３０分乾燥させることが好ましく、５０℃で３分〜２０分の乾燥させることがより好ましい。
【００４８】
第１乾燥工程においては、低温で乾燥させることにより、フィルムに乾燥収縮が生じにくく、端部のカールを防ぐことができる。また、第１乾燥工程においては、フィルムを完全に乾燥させるのではなく、支持体から剥離できる程度に乾燥させて剥離することにより、フィルムに乾燥収縮が生じにくく、端部のカールを防ぐことができる。
【００４９】
第１乾燥工程の後、支持体からフィルムを剥離する。次いで、第２乾燥工程において、フィルムを乾燥させる。第２乾燥工程においては、第１乾燥工程から条件を変更し、フィルムを十分に乾燥させる。具体的には、第２乾燥工程では、第１乾燥工程よりも高温の乾燥温度でフィルムを乾燥させる。
【００５０】
第２乾燥工程の乾燥温度は、第１乾燥工程の設定温度より高く、かつ１５０℃以下であると好ましい。第２乾燥工程の乾燥温度は、１２０℃以下であるとより好ましく、１００℃以下であるとさらに好ましい。また、第２乾燥工程の乾燥温度は、６０℃以上であるとより好ましく、７０℃以上であるとさらに好ましい。
【００５１】
第２乾燥工程で採用可能な乾燥方法としては、熱風を吹き付ける方法、熱ロールに接触させる方法、ＩＲヒーターで加熱する方法など、種々の方法があるが、いずれも好適に用いることができる。なお、第１乾燥工程および第２乾燥工程でいう乾燥温度とは、熱風を吹き付ける方法やＩＲヒーターで加熱する方法のように、乾燥炉を設け乾燥炉内で乾燥を行う乾燥設備の場合には、乾燥設備内の雰囲気温度を意味する。また、熱ロールのような接触型の乾燥設備の場合には、熱ロールの表面温度を意味する。
【００５２】
以上のようにして、溶融キャスト法により樹脂フィルムを製造することができる。このような溶剤キャスト法で作製した樹脂フィルムは、当該樹脂フィルムを基材へ貼合した後に、染色工程や架橋工程で延伸する際、端部から樹脂フィルムが剥れにくく、フィルムの切断が抑制された良好なものとなる。
【００５３】
樹脂フィルム１１は、単層であることが好ましい。
樹脂フィルム１１の厚さは、１５μｍ以上であることが好ましい。また、樹脂フィルム１１の厚さは、７５μｍ以下であることが好ましく、６０μｍ以下であることがより好ましい。樹脂フィルム１１の幅は、工業的には、１５００ｍｍ以上６０００ｍｍ以下であるものが実用的である。
【００５４】
（延伸方法）
延伸工程においては、上述したような樹脂フィルム１１を延伸して延伸フィルム１２を得る。延伸の方法としては、自由端延伸であってもよく、固定端延伸であってもよい。
【００５５】
ここで、「自由端延伸」とは、フィルムを一方向に延伸する際、延伸方向に直交する方向へのフィルムの収縮を抑制することなく延伸することを指す。自由端延伸の方法としては、例えば、２つ以上のロールの回転速度差により未延伸の樹脂フィルムを延伸する方法や、ロングスパン延伸法と呼ばれる方法を挙げることができる。ロングスパン延伸法は、２対のニップロールとその間に配置されたオーブンを有する縦延伸機を用い、オーブン中で未延伸の樹脂フィルムを加熱しながら、２対のニップロールの回転速度差により延伸する方法である。
【００５６】
また、「固定端延伸」とは、フィルムを一方向に延伸する際、延伸方向に直交する方向へのフィルムの収縮を抑制しながら延伸することを指す。固定端延伸の方法としては、例えば、加熱炉で加熱しながら搬送ロールを用いて行うロール延伸において、ロール間の距離を短くして搬送方向に延伸する方法、熱ロール延伸、テンター法による延伸を挙げることができる。
【００５７】
延伸工程は、１段階で行ってもよく、多段階で行ってもよい。また延伸工程は、一軸延伸であってもよく、二軸延伸であってもよい。さらに斜め延伸であってもよい。
【００５８】
本実施形態においては、延伸工程を固定端延伸により樹脂フィルム１１を延伸し延伸フィルム１２とすることが好ましい。一般に、固定端延伸は、自由端延伸よりも延伸フィルム１２を薄膜化することが容易であるため、好適に薄い延伸フィルム１２とすることができる。
【００５９】
延伸工程により得られる延伸フィルム１２の延伸倍率としては、例えば１．５倍以上とすることができ、４倍以上とすることが好ましい。延伸倍率の上限値に特に制限はないが、通常８倍以下であり、６倍以下とすることが好ましい。
【００６０】
延伸して得られる延伸フィルム１２の厚さは、例えば２０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましく、７μｍ以下であることがさらに好ましい。
【００６１】
＜貼合工程＞
図３は、貼合工程の一例を示す模式図である。貼合工程では、延伸フィルム１２の少なくとも一方の面に帯状の基材フィルムを貼合し、延伸フィルム１２と基材フィルム２１とが長手方向を揃えて積層された積層フィルム３０を得る。
【００６２】
図３に示すように、巻出しロール１１１から巻き出された延伸フィルム１２は、巻出しロール１１２から巻き出された基材フィルム２１と、一対のロール１１３，１１４において重なる。延伸フィルム１２と基材フィルム２１との対向面のいずれか一方または両方には、不図示の粘着剤または接着剤が配設されている。延伸フィルム１２と基材フィルム２１とは、不図示の粘着剤または接着剤を介して積層し、一対のロール１１３，１１４の間を通過することで貼合される。これにより、積層フィルム３０が得られる。
【００６３】
（基材フィルム）
基材フィルム２１に用いる樹脂としては、例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、延伸性などに優れる熱可塑性樹脂が用いられる。基材フィルム２１は、後述する偏光子形成工程において延伸フィルム１２とともに延伸される。そのため基材フィルム２１は、延伸フィルム１２の延伸に適した温度範囲で同様に延伸できるようなものを用いることが好ましい。その際には、基材フィルム２１を形成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔｇまたは融点Ｔｍに基づいて、適切なフィルムを選択するとよい。
【００６４】
本実施形態においては、基材フィルム２１は、長手方向（図中、符号Ｄ４で示すＭＤ方向）の延伸倍率が、延伸工程における延伸フィルム１２の長手方向の延伸倍率未満であるものを用いる。基材フィルム２１は、長手方向に未延伸であると好ましい。基材フィルムの長手方向における配向度は０．５以下であることが好ましい。また、基材フィルム２１は、短手方向に延伸されていてもよく、短手方向に未延伸であってもよい。
【００６５】
ここで、「延伸倍率」とは、延伸方向における「延伸前の長さに対する延伸後の長さの比」であり、延伸後の長さを延伸前の長さで除した値である。
【００６６】
なお、基材フィルム２１の短手方向（図中、符号Ｄ５で示すＴＤ方向）の延伸倍率については、延伸フィルム１２の短手方向の延伸倍率と比べてどちらが高い延伸倍率であってもよい。
【００６７】
基材フィルム２１の形成材料である熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂（ノルボルネン系樹脂）、（メタ）アクリル系樹脂、セルロースエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、およびこれらの混合物、共重合物などが挙げられる。
【００６８】
基材フィルム２１は、上述の樹脂を１種類のみ用いて形成されたフィルムであってもよく、２種類以上の樹脂の混合物を用いて形成されたフィルムであってもよい。また、基材フィルム２１は、単層フィルムであってもよく、多層フィルムであってもよい。
【００６９】
ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが挙げられる。ポリエチレン、ポリプロピレンなどは、安定的に高倍率に延伸しやすく好ましい。また、プロピレンにエチレンを共重合することで得られるエチレン−ポリプロピレン共重合体なども用いることもできる。共重合は他の種類のモノマーでも可能であり、プロピレンに共重合可能な他種のモノマーとしては、たとえば、エチレン、α−オレフィンを挙げることができる。
【００７０】
また、プロピレン系樹脂フィルムを構成するプロピレン系樹脂の立体規則性は、実質的にアイソタクチックまたはシンジオタクチックであることが好ましい。実質的にアイソタクチックまたはシンジオタクチックの立体規則性を有するプロピレン系樹脂からなるプロピレン系樹脂フィルムは、その取扱い性が比較的良好であるとともに、高温環境下における機械的強度に優れている。
【００７１】
基材フィルム２１には、上記の熱可塑性樹脂の他に、任意の適切な添加剤が添加されていてもよい。このような添加剤としては、たとえば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤、可塑剤、離型剤、着色防止剤、難燃剤、核剤、帯電防止剤、顔料、および着色剤などが挙げられる。
【００７２】
基材フィルム２１中の上記にて例示した熱可塑性樹脂の含有量は、好ましくは５０質量％〜１００質量％、より好ましくは５０質量％〜９９質量％、さらに好ましくは６０質量％〜９８質量％、特に好ましくは７０質量％〜９７質量％である。基材フィルム２１中の熱可塑性樹脂の含有量が５０質量％未満の場合、熱可塑性樹脂が本来有する高透明性等が十分に発現されないおそれがあるからである。
【００７３】
延伸前の基材フィルム２１の厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性の点から、１μｍ〜５００μｍが好ましく、１μｍ〜３００μｍがより好ましく、５μｍ〜２００μｍがさらに好ましく、５μｍ〜１５０μｍがよりさらに好ましい。
【００７４】
基材フィルム２１は、延伸フィルム１２との密着性を向上させるために、少なくとも延伸フィルム１２が貼合される側の表面に、コロナ処理、プラズマ処理、火炎処理等を行ってもよい。また密着性を向上させるために、基材フィルム２１において延伸フィルム１２に面する側の表面に、基材フィルム２１と延伸フィルム１２との両方にある程度強い密着力を発揮する材料を用いてプライマー層を形成してもよい。
【００７５】
プライマー層の形成材料は、基材フィルム２１と延伸フィルム１２との両方にある程度強い密着力を発揮する材料であれば特に限定されない。たとえば、透明性、熱安定性、延伸性などに優れる熱可塑性樹脂が用いられる。具体的には、アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００７６】
（接着剤・粘着剤）
貼合工程においては、上述した延伸フィルム１２と基材フィルム２１とを接着剤または粘着剤（感圧性接着剤）を介して貼合する。
【００７７】
なお、本明細書において、「接着剤」は、基材に塗付した時は液状で基材に濡れて、固化することで接着性を発現する（すなわち、固化するまでは、接着性を発現しない）ものとする。
また、本明細書において、「粘着剤」は、柔軟なゴム状であり、それ自体を貼り付けることで直ぐに接着性を発現するものとする。粘着剤を用いる際には、固化工程を必要としない。
【００７８】
次工程の延伸時に、延伸温度が高温でも剥れが発生しにくいことから、接着剤を使用することが好ましい。
【００７９】
粘着剤は、例えばアクリル系樹脂、スチレン系樹脂、シリコーン系樹脂などをベースポリマーとし、そこに、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物などの架橋剤を加えた組成物からなる。
【００８０】
基材フィルム２１や延伸フィルム１２上に粘着剤の層を形成する方法は特に限定されない。例えば、基材フィルム２１または延伸フィルム１２に、上記したベースポリマーをはじめとする各成分を含む溶液を塗布し、乾燥させることで形成することができる。または、予めセパレーター上に形成された粘着剤層を、基材フィルム２１または延伸フィルム１２に貼り合せ、セパレーターを除去して転写することにより、形成することもできる。
【００８１】
接着剤は、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液、水系ウレタン系接着剤、水系ポリエステル系接着剤、水系酢酸ビニルエマルジョン系接着剤、水系アクリル系接着剤などを用いた水系接着剤が挙げられる。中でもポリビニルアルコール系樹脂水溶液が好適に用いられる。水系接着剤には、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、ジルコニア化合物、亜鉛化合物などが添加剤として添加されてもよい。
【００８２】
水系接着剤を用いたフィルムの貼合方法は特に限定されるものではなく、基材フィルム２１または延伸フィルム１２の表面に接着剤を均一に塗布、または、流し込み、塗布面にもう一方のフィルムを重ねてロールなどにより貼合し、乾燥する方法などが挙げられる。例えば、接着剤は、その調製後、１５℃〜４０℃の温度下で塗布され、貼合温度は、例えば１５℃〜３０℃の範囲である。
【００８３】
水系接着剤を使用する場合は、フィルムを貼合した後、水系接着剤中に含まれる水を除去するため乾燥させる。乾燥炉の温度は、３０℃〜９０℃が好ましい。３０℃未満であると接着面が剥離しやすくなる傾向がある。９０℃を超えると、熱によって延伸フィルム１２が変形し、偏光子の光学性能が劣化するおそれがある。乾燥時間は１０秒〜１０００秒とすることができる。
【００８４】
また、非水系の接着剤として、光硬化性接着剤を用いることもできる。光硬化性接着剤としては、たとえば、エポキシ樹脂と光カチオン重合開始剤との混合物などを挙げることができる。また、（メタ）アクロイル基を含む成分と光ラジカル重合開始剤との混合物なども挙げることができる。
【００８５】
光硬化性接着剤にてフィルム同士を貼合する方法としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、流延法、マイヤーバーコート法、グラビアコート法、カンマコーター法、ドクタープレート法、ダイコート法、噴霧法などにより、フィルムの接着面に接着剤を塗布し、２枚のフィルムを重ね合わせ、光を照射する方法が挙げられる。流延法とは、被塗布物である２枚のフィルムを、概ね垂直方向、概ね水平方向、または両者の間の斜め方向に移動させながら、その表面に接着剤を流下して拡布させる方法である。
【００８６】
フィルムの表面に接着剤を塗布した後、ニップロールなどで挟んでフィルム貼り合わせ、乾燥させる、または光照射することにより接着される。また、この積層体をロール等で加圧して均一に押し広げる方法も好適に使用することができる。
【００８７】
フィルムの接着表面には、接着性を向上させるために、プラズマ処理、コロナ処理、紫外線照射処理、フレーム（火炎）処理、ケン化処理などの表面処理を適宜施してもよい。ケン化処理としては、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムのようなアルカリの水溶液に浸漬する方法が挙げられる。
【００８８】
接着剤として光硬化性樹脂を用いた場合は、フィルムを積層後、活性エネルギー線を照射することによって光硬化性接着剤を硬化させる。活性エネルギー線の光源は特に限定されないが、波長４００ｎｍ以下に発光分布を有する活性エネルギー線が好ましく、具体的には、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプなどが好ましく用いられる。
【００８９】
活性エネルギー線の照射によって基材フィルム２１や延伸フィルム１２上の光硬化性接着剤を硬化させる場合、これらフィルムの透過率、色相、透明性など、全工程を経た後の偏光板の諸機能が低下しない活性エネルギー線照射条件で硬化を行うことが好ましい。
【００９０】
＜偏光子形成工程＞
図４，５は、偏光子形成工程の一例を示す模式図である。偏光子形成工程では、二色性色素による延伸フィルム１２の染色（以下、染色処理）と、積層フィルム３０全体の長手方向への延伸（以下、延伸処理）とを行い、延伸フィルム１２を偏光子とする。図４は、偏光子形成工程における染色処理の一例を示す模式図、図５は、偏光子形成工程における延伸処理の一例を示す模式図である。
【００９１】
（染色処理）
図４に示すように、積層フィルム３０は、搬送ロール１４１〜１４４により長手方向に搬送される。積層フィルム３０は、搬送経路中に設けられた染色浴１５０において、二色性色素が溶解した染色溶液１５１に浸漬され、染色されながら搬送される。これにより、積層フィルム３０が有する延伸フィルム１２は染色され、染色された延伸フィルム１３を有する積層フィルム３１が得られる。
【００９２】
本実施形態においては、積層フィルム３０を構成する延伸フィルム１２を、二色性色素で染色する。二色性色素としては、たとえば、ヨウ素や有機染料が挙げられる。
【００９３】
染色処理は、例えば、二色性色素を溶媒に溶解した溶液（染色溶液）に、積層フィルム３０全体を浸漬することにより行う。染色溶液の溶媒としては、一般的には水が使用されるが、水と相溶性のある有機溶媒がさらに添加されてもよい。
【００９４】
二色性色素の濃度は、０．０１質量％〜１０質量％であることが好ましく、０．０２質量％〜７質量％であることがより好ましく、０．０２５質量％〜５質量％であることが特に好ましい。
【００９５】
二色性色素としてヨウ素を使用する場合、染色効率をより一層向上できることから、さらにヨウ化物を添加することが好ましい。このヨウ化物としては、たとえば、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、ヨウ化チタンなどが挙げられる。これらヨウ化物の添加割合は、染色溶液において、０．０１質量％〜２０質量％であることが好ましい。
【００９６】
ヨウ化物の中でも、ヨウ化カリウムを添加することが好ましい。ヨウ化カリウムを添加する場合、ヨウ素とヨウ化カリウムの割合は質量比で、１：５〜１：１００の範囲にあることが好ましく、１：６〜１：８０の範囲にあることがより好ましく、１：７〜１：７０の範囲にあることが特に好ましい。
【００９７】
染色溶液への延伸フィルム１２の浸漬時間は、特に限定されないが、１５秒〜１５分間の範囲であることが好ましく、１分〜３分間であることがより好ましい。また、染色溶液の温度は、１０℃〜６０℃の範囲にあることが好ましく、２０℃〜４０℃の範囲にあることがより好ましい。
【００９８】
（架橋処理）
染色処理に次いで架橋処理を行うことができる。架橋処理は、たとえば、架橋剤を含む溶液（架橋溶液）中に、染色した延伸フィルム１３を有する積層フィルム３１を浸漬することにより行われる。架橋剤としては、従来公知の物質を使用することができる。たとえば、ホウ酸、ホウ砂等のホウ素化合物や、グリオキザール、グルタルアルデヒドなどが挙げられる。架橋剤は１種類でもよいし、２種類以上を併用してもよい。
【００９９】
架橋溶液として、架橋剤を溶媒に溶解した溶液を使用できる。溶媒としては、たと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を含んでもよい。架橋溶液における架橋剤の濃度は、これに限定されるものではないが、１質量％〜２０質量％の範囲にあることが好ましく、６質量％〜１５質量％であることがより好ましい。
【０１００】
架橋溶液中には、ヨウ化物を添加してもよい。ヨウ化物の添加により、樹脂層の面内における偏光特性をより均一化させることができる。ヨウ化物としては、たとえば、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、ヨウ化チタンが挙げられる。ヨウ化物の含有量は、０．０５質量％〜１５質量％、より好ましくは０．５質量％〜８質量％である。
【０１０１】
架橋溶液への積層フィルム３０の浸漬時間は、１５秒〜２０分間であることが好ましく、３０秒〜１５分間であることがより好ましい。また、架橋溶液の温度は、１０℃〜８０℃の範囲にあることが好ましい。
【０１０２】
（延伸処理）
次いで、図５に示すように、積層フィルム３１は、搬送ロール１６１〜１６４により長手方向に搬送される。積層フィルム３１は、搬送経路中に設けられた延伸浴１７０において、例えばホウ酸水溶液１７１に浸漬されながら搬送される。更に、延伸浴１７０においては、搬送ロール１６２と搬送ロール１６３との間で積層フィルム３１全体が延伸される。これにより、延伸フィルム１３は延伸され、長尺の偏光子１４となる。また、これにより、偏光子１４と延伸された基材フィルム２２と、を有する積層フィルム３１が得られる。
【０１０３】
延伸処理では、積層フィルム３０を一軸延伸する。延伸方法としては、固定端延伸および自由端延伸のいずれも採用することができる。また、延伸処理は、１段階で行ってもよく、多段階で行ってもよい。
【０１０４】
また、延伸処理では、積層フィルムを水中で延伸することもできる。水中延伸で用いる水としては、純水、イオン交換水、蒸留水、水道水等を挙げることができる。また、上述した染色処理の後に延伸処理を行う場合には、水中延伸で用いる水に、二色性色素を溶解させた水溶液とすることで、染色処理により延伸フィルムに吸着させた二色性色素の溶出を抑制することができる。さらに、水中延伸で用いる水に、ホウ化化合物を溶解した水溶液とすることで、延伸処理と同時に上述の架橋処理を行うこととしてもよい。
【０１０５】
延伸処理は、例えば、積層フィルムを、５０℃以上のホウ酸含有水溶液に浸漬し、当該水溶液中で延伸することにより行う。
【０１０６】
上述した偏光子形成工程により、積層フィルムが有する延伸フィルムには二色性色素が吸着すると共に、二色性色素が延伸処理におけるフィルムの延伸方向（図中、符号Ｄ６で示すＭＤ方向）に配向する。これにより、積層フィルムが有する延伸フィルムは、延伸処理におけるフィルムの延伸方向に吸収軸を有する偏光子１４となる。
【０１０７】
なお、ここでは、染色処理の後に延伸処理を行うこととして説明したが、染色処理の前に延伸処理を行い、延伸された積層フィルムに対して染色処理を行ってもよい。また、染色処理中に延伸処理を行ってもよい。
【０１０８】
延伸処理における延伸倍率としては、例えば１倍超とすることができ、１．１倍以上とすることが好ましい。延伸倍率の上限値に特に制限はないが、通常８倍以下であり、６倍以下とすることが好ましく、３倍以下とすることがより好ましい。
【０１０９】
延伸工程及び偏光子形成工程を経た偏光子の総延伸倍率は、５倍超とすることが好ましい。本発明の製造方法によれば、延伸倍率を６倍以上とすることもでき、７倍以上とすることもできる。通常、偏光子の総延伸倍率は１０倍以下である。
【０１１０】
（その他の処理）
なお、延伸フィルム１２の原料である樹脂フィルム１１の形成時に可塑剤を用いている場合には、上述した染色処理および延伸処理に先立って、可塑剤を除去する処理を行う。可塑剤の除去は、例えば、積層フィルム３０を室温〜５０℃程度の水に浸漬し、延伸フィルム１２に水を膨潤させることにより、延伸フィルム１２から可塑剤を溶出させることで行う。
【０１１１】
また、架橋処理、またはホウ酸含有水溶液中での水中延伸処理の後には、純水、イオン交換水、蒸留水、水道水等の水に浸漬して積層フィルムを水洗浄して、ホウ酸等を洗い流す処理を行う。その後、積層フィルムを乾燥させる処理を行う。乾燥処理は、自然乾燥、加熱乾燥、送風乾燥、減圧乾燥など、公知の方法を採用することができる。
【０１１２】
＜保護フィルム貼合工程＞
保護フィルム貼合工程では、偏光子形成工程で得られた偏光子の表面に保護フィルムを貼合する。偏光子と保護フィルムの貼合方法は、特に限定されない。たとえば、偏光子と保護フィルムとのいずれか一方または両方の貼合面に粘着剤層または接着剤層を形成し、粘着剤層または接着剤層を介して両者を貼合することができる。接着剤、粘着剤としては、基材フィルムと樹脂フィルムとを貼合するに使用するものと同様のものが適用できる。
【０１１３】
（保護フィルム）
保護フィルムは、光学機能を有さない単なる保護フィルムであってもよく、位相差フィルムや輝度向上フィルムといった光学機能を併せ持つ保護フィルムであってもよい。
【０１１４】
保護フィルムの材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、環状ポリオレフィン系樹脂フィルム、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロースのような樹脂からなる酢酸セルロース系樹脂フィルム、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、ポリブチレンテレフタレートのような樹脂からなるポリエステル系樹脂フィルム、ポリカーボネート系樹脂フィルム、アクリル系樹脂フィルム、ポリプロピレン系樹脂フィルムなど、当分野において従来より広く用いられてきているフィルムを挙げることができる。
【０１１５】
環状ポリオレフィン系樹脂フィルムは、一軸延伸又は二軸延伸されたものであってもよい。延伸することで、環状ポリオレフィン系樹脂フィルムに任意の位相差値を付与することができる。
【０１１６】
環状ポリオレフィン系樹脂フィルムは、一般に表面活性が劣るため、偏光子と接着させる表面には、プラズマ処理、コロナ処理、紫外線照射処理、フレーム（火炎）処理、ケン化処理などの表面処理を行うのが好ましい。中でも、比較的容易に実施可能なプラズマ処理、コロナ処理が好適である。
【０１１７】
酢酸セルロース系樹脂フィルムの表面には、視野角特性を改良するために液晶層などを形成してもよい。また、位相差を付与するため酢酸セルロース系樹脂フィルムを延伸させたものでもよい。酢酸セルロース系樹脂フィルムは、偏光フィルムとの接着性を高めるため、通常はケン化処理が施される。ケン化処理としては、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムのようなアルカリの水溶液に浸漬する方法が採用できる。
【０１１８】
上述したような保護フィルムの表面には、ハードコート層、防眩層、反射防止層などの光学層を形成することもできる。保護フィルム表面にこれらの光学層を形成する方法はとくに限定されず、公知の方法を用いることができる。
【０１１９】
保護フィルムの厚さは、薄型化の要求から、できるだけ薄いものが好ましく、９０μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下がより好ましい。逆に薄すぎると強度が低下して加工性に劣るため、５μｍ以上であることが好ましい。
【０１２０】
本実施形態の偏光フィルムの製造方法では、偏光子の一方の面に保護フィルムを貼合した後、偏光子の他方の面から基材フィルムを剥離する。基材フィルムの剥離方法は特に限定されるものでなく、通常知られた方法を採用できる。基材フィルムは、偏光子に保護フィルムを貼合した後、そのまますぐに剥離してもよいし、保護フィルムの貼合後に全体を一度ロール状に巻き取った後、別に剥離工程を設けて剥離してもよい。
【０１２１】
＜粘着剤形成工程＞
このようにして得られた積層体は、ガラスセルに貼合するための粘着剤の層を設けてもよい。
【０１２２】
粘着剤としては、例えばアクリル系樹脂、スチレン系樹脂、シリコーン系樹脂などのベースポリマーと、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物などの架橋剤と、ガラスとの密着性を考えてシランカップリング剤などの添加剤を加えた組成物が挙げられる。更に粘着剤層に帯電防止性を付与するための帯電防止剤としてイオン性化合物をさらに含有していてもよい。イオン性化合物は、無機カチオン又は有機カチオンと、無機アニオン又は有機アニオンとを有する化合物である。
【０１２３】
積層体上に粘着剤の層を形成する方法は特に限定されない。例えば、基材フィルム２１または延伸フィルム１２に、上記したベースポリマーをはじめとする各成分を含む溶液を塗布し、乾燥させることで形成することができる。または、予めセパレーター上に形成された粘着剤を、基材フィルム２１または延伸フィルム１２に、貼り合せて形成することもできる。セパレーターを使用することにより、偏光板を液晶セルに貼合するまでの間、粘着剤の表面を保護することができる。
【０１２４】
＜偏光フィルム形成工程＞
このようにして得られた帯状の偏光子と帯状の保護フィルムとの積層体を複数枚に適宜切り分けることにより、図１で示した偏光フィルムを形成する。切り分ける際には、帯状の偏光子を液晶パネルの大きさに応じて枚葉に切り分けた後に、切り分けた偏光子を液晶パネルに貼合することとしてもよい。
【０１２５】
本実施形態の偏光フィルムの製造方法では、以上のような工程により偏光フィルムを製造することができる。
【０１２６】
以上のような本実施形態の偏光フィルムの製造方法においては、次のような効果が得られる。
【０１２７】
まず、本実施形態の偏光フィルムの製造方法においては、貼合工程に先立って、樹脂フィルムを延伸して延伸フィルムとし、この延伸フィルムに対し、長手方向の延伸倍率が延伸工程における延伸フィルムの長手方向の延伸倍率未満である基材フィルムを貼合することとしている。以下の説明では、本実施形態の製造方法で用いるこのような構成の積層フィルムを、「積層フィルムＡ」とする。
【０１２８】
これに対し、積層フィルムＡが有する延伸フィルムの材料からなり、延伸されていない樹脂フィルムと、積層フィルムＡが有する基材フィルムと同じ基材フィルムとを貼合して積層した後に、得られた積層体を、積層フィルムＡの延伸フィルムの延伸倍率と同じ延伸倍率にまで延伸し、得られた積層フィルムを想定する。以下の説明では、このような構成の積層フィルムを、「積層フィルムＢ」とする。
【０１２９】
すなわち、積層フィルムＡは、延伸フィルムと、延伸フィルムよりも延伸倍率が小さい基材フィルムとが積層して積層フィルムを形成しているのに対し、積層フィルムＢは、延伸フィルムと、延伸フィルムと同じ延伸倍率の基材フィルムとが積層して積層フィルムを形成していることとなる。
【０１３０】
一般に、フィルムを延伸させる際に要する応力（せん断降伏応力）は、ひずみが大きくなるにつれて、すなわち延伸倍率が大きくなるにつれて増加する傾向にある。そのため、上述のような２種の積層フィルムを想定した場合、積層フィルムＡにおける基材フィルムは、積層フィルムＢにおける基材フィルムよりも小さい応力で延伸させることが可能となる。
【０１３１】
一方、積層フィルムＡにおける延伸フィルムと、積層フィルムＢにおける延伸フィルムとは、同じ延伸倍率である。そのため、それぞれの延伸フィルムは、さらに延伸させる際に要する応力は同じであると考えることができる。
【０１３２】
これらにより、積層フィルムＡは、積層フィルムＢよりも小さい応力で延伸させることができる。または、同じ応力で積層フィルムを延伸させた場合には、積層フィルムＢよりも積層フィルムＡの方が、高倍率に延伸させることが可能となる。
【０１３３】
また、積層フィルムＢは、樹脂フィルムの延伸時には、基材フィルムが貼合され積層フィルムとなっている。そのため、積層フィルムＢの延伸には、熱ロール延伸は採用できず、樹脂フィルムの延伸方法には制限がある。一方で、積層フィルムＡにおいては、貼合工程に先立って、樹脂フィルムを延伸して延伸フィルムとしている。そのため、偏光子の薄膜化にとって有利な方法で樹脂フィルムを延伸し、薄い延伸フィルムを形成しやすい。「偏光子の薄膜化にとって有利な方法」としては、例えば熱ロール延伸が挙げられる。
【０１３４】
さらに、本実施形態の偏光フィルムの製造方法では、偏光子形成工程の延伸処理時に延伸フィルムは基材フィルムと積層されているため、染色された延伸フィルムを単独で延伸処理する場合と比べて、破断しにくい。そのため、歩留まりが向上し、廃棄物の量を低減させることができる。
【０１３５】
これらにより、本実施形態の偏光フィルムの製造方法によれば、製造時に偏光子の破断を好適に抑制し、さらに高倍率での延伸が容易な偏光フィルムの製造方法を提供することができる。
【０１３６】
なお、本実施形態においては、貼合工程において延伸フィルム１２の片面に基材フィルム２１を貼合したが、貼合工程においては延伸フィルム１２の両面に基材フィルム２１を貼合することとしてもよい。その場合には、偏光子形成工程の前に一方の基材フィルムを剥離することとする。
【０１３７】
例えば、貼合工程において、厚みの異なる２種の基材フィルムを用い、まず、相対的に厚い基材フィルムを延伸フィルム１２の一方の面に貼合後、延伸フィルムの他方の面に相対的に薄い基材フィルムを貼合し、その後、当初貼合した厚い基材フィルムを剥離することとしてもよい。このような方法では、例えば、基材フィルムと延伸フィルムとの両方が薄く、貼合時の取り扱いが困難であったとしても、まず、相対的に厚い基材フィルムと延伸フィルムとを貼合して積層体とすることで、基材フィルムの取り扱いを容易にし、作業性を向上させることができる。
【０１３８】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【実施例】
【０１３９】
以下に本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１４０】
本実施例においては、後述する方法によりモデルサンプルの試験片を作製し、延伸に要する応力を測定して評価した。モデルサンプルの作製においては、下記の方法で調整した接着剤を用いて、樹脂フィルムと基材フィルムとを貼合した。
【０１４１】
（接着剤の調整）
ポリビニルアルコール粉末（日本合成化学工業株式会社製、Ｚ−２００、平均重合度１１００、平均ケン化度９９．５モル％）を９５℃の熱水に溶解し、３質量％ポリビニルアルコール水溶液を調製した。
また、得られた水溶液に架橋剤（田岡化学株式会社製、スミレーズレジン（登録商標）６５０）をポリビニルアルコール粉末２質量部に対して１質量部の割合で混合し、水系接着剤を調製した。
【０１４２】
また、評価に際しては、以下の方法により物性値を測定した。
【０１４３】
（面内位相差値測定）
試験片の面内位相差値（単位：ｎｍ）は、王子計測機器株式会社製ＫＯＢＲＡ（登録商標）−ＷＰＲを用いて測定した。面内位相差値は波長５９０ｎｍにおける値を採用した。
【０１４４】
（厚み測定）
試験片の厚み（単位：μｍ）は、接触式厚み計(株式会社ニコン製、DIGITAL READ OUT TC-101)により測定した。
【０１４５】
（配向度）
試験片の配向度は、面内位相差÷厚み÷１０で算出した。
【０１４６】
［実施例１］
ＰＶＡ原反フィルム（商品名：ＶＦ−ＰＥ６０００、株式会社クラレ製、厚み６０μｍ、平均重合度２４００、ケン化度９９．９モル％以上、可塑剤入り、配向度０．０１）をロールから巻き出しながら連続的に搬送し、テンター延伸装置を用いて幅方向に延伸した。延伸条件は、延伸温度１６０℃、横一軸に延伸倍率４．５倍とし、固定端一軸延伸された延伸ＰＶＡフィルムのロールを得た。このとき延伸ＰＶＡフィルムの配向度は２．７６であった。
【０１４７】
次いで、片面コロナ処理を施した未延伸の基材フィルム（ポリプロピレンフィルム、９０μｍ、配向度０．１３）をロールから巻き出しながら、基材フィルムのコロナ処理面に上述の水系接着剤をグラビア塗工した。塗工は、塗工直後の膜厚が４μｍとなるように行った。基材フィルムと延伸ＰＶＡフィルムとをニップロールで貼りあわせ、６０℃で４分間乾燥させることにより、延伸ＰＶＡフィルムの一方の表面に未延伸の基材フィルムが積層された片面積層フィルムを得た。
得られた片面積層フィルムから、吸収軸方向１５０ｍｍ×透過軸方向３０ｍｍの矩形の試験片を作製した。
【０１４８】
図６は、得られた試験片を延伸させる様子を示す模式図である。
まず、試験片１０００の長辺方向（ＰＶＡ原反フィルムを幅方向に延伸した延伸ＰＶＡフィルムのＴＤ方向）の両端部に、延伸用の治具１１００をチャック間距離５５ｍｍとなるように取り付け、０．１１質量％ヨウ素水溶液を貯留した３０℃の染色浴に６０秒浸漬させた。
次いで、染色浴から引き出した試験片１０００を、ヨウ化カリウム：ホウ酸：水が５：８：１００（質量比）の架橋溶液１３００が貯留された架橋浴１４００に入れ、一端側の治具１１００を介して架橋浴１４００内に設けられたロードセル１５００に取り付けた。
架橋溶液は７０℃に保持されていた。
次いで、試験片１０００を架橋溶液１３００に９０秒浸漬させながら、他端側の治具を引っ張ることで試験片１０００を１．１８倍に延伸し、ＰＶＡの総延伸倍率を合計５．３１倍（４．５×１．１８＝５．３１倍）とした。
【０１４９】
架橋浴中の延伸に必要な張力は、６８３０ｇであり、単位断面積当たりの応力は２１８３ｇ／ｍｍ２であった。なお、「延伸に必要な張力」は、延伸過程においてロードセル１５００を用い、１．１８倍延伸時に測定された応力を採用した。
【０１５０】
［実施例２］
ＰＶＡ原反フィルム（商品名：ＶＦ−ＰＥ２０００、株式会社クラレ製、厚み２０μｍ、平均重合度２４００、ケン化度９９．９モル％以上、可塑剤入り、配向度０．０４）をロールから巻き出しながら連続的に搬送し、テンター延伸装置を用いて幅方向に延伸した。延伸条件は、延伸温度１６０℃、横一軸に延伸倍率４．５倍とし、固定端一軸延伸された延伸ＰＶＡフィルムのロールを得た。このとき延伸ＰＶＡフィルムの配向度は２．９０であった。
【０１５１】
このようにして得られた延伸ＰＶＡフィルムを用いたこと、及び架橋溶液を７３℃に保持したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２の試験片を染色・延伸し、延伸時の応力を測定した。架橋浴中の延伸に必要な張力は、３０５８ｇであり、単位断面積当たりの応力は１０６２ｇ／ｍｍ２であった。
【０１５２】
［比較例１］
実施例１で用いたＰＶＡ原反フィルムの両面に、実施例１で用いた基材フィルムを実施例１と同様にして順次貼り合わせ、６０℃で４分間乾燥させることにより、ＰＶＡ原反フィルムの両方の表面に未延伸の基材フィルムが積層された両面積層フィルムを得た。
【０１５３】
次いで、得られた積層フィルムを、テンター延伸装置を用いて幅方向に延伸した。延伸条件は、延伸温度１６０℃、横一軸に延伸倍率４．５倍とし、固定端一軸延伸された延伸両面積層フィルムを得た。
【０１５４】
次いで、得られた延伸両面積層フィルムの片側の基材フィルムを剥離し、片面積層フィルムとした。このとき総厚は３４．８μｍであった。
【０１５５】
このようにして得られた片面積層フィルムを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、比較例１の試験片を染色・延伸し、延伸時の応力を測定した。架橋浴中の延伸に必要な張力は、６５５６ｇであり、単位断面積当たりの応力は６２８０ｇ／ｍｍ２であった。
【０１５６】
［比較例２］
実施例２で用いたＰＶＡ原反フィルムの両面に、実施例１で用いた基材フィルムを実施例１と同様にして順次貼り合わせ、比較例１と同様にして、原反フィルムの両方の表面に未延伸の基材フィルムが積層された両面積層フィルムを得た。
【０１５７】
次いで、得られた積層フィルムを、比較例１と同様にしてテンター延伸装置を用いて幅方向に延伸し、固定端一軸延伸された延伸両面積層フィルムを得た。
【０１５８】
次いで、得られた延伸両面積層フィルムの片側の基材フィルムを剥離し、片面積層フィルムとした。このとき総厚は３３．４μｍであった。
【０１５９】
このようにして得られた片面積層フィルムを用いたこと以外は、実施例２と同様にして、比較例２の試験片を染色・延伸し、延伸時の応力を測定した。架橋浴中の延伸に必要な張力は、４４１３ｇであり、単位断面積当たりの応力は４４０４ｇ／ｍｍ２であった。
【０１６０】
実施例１，２、比較例１，２の結果を、表１に示す。
【０１６１】
【表１】
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【０１６２】
評価の結果、偏光子形成工程における延伸前の基材フィルムの厚みは実施例１の方が厚く、総厚も実施例１の方が厚いにも関わらず、延伸に必要な張力は比較例１と同等であった。また、単位断面積当たりの応力は、実施例１の方が比較例１よりも低くなっていた。
【０１６３】
これにより、実施例１の方が延伸に必要な応力が少なく、容易に延伸可能であることが分かり、本発明が有用であることが確かめられた。
【符号の説明】
【０１６４】
１，１４…偏光子、３０，３１…積層フィルム、１０…偏光フィルム、１１…樹脂フィルム、１２，１２Ａ，１２Ｂ，１３…延伸フィルム、２１，２２…基材フィルム
【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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【図６】
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