JP7305473B2 - 偏光フィルムの製造方法及び偏光フィルムの製造装置 - Google Patents
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Description
本発明は、偏光子と他のフィルムとを接着剤を介して貼り合わせることによって偏光フィルムを製造する方法及びその製造装置に関する。特に、本発明は、偏光フィルムにおける偏光子と他のフィルムとの間の良好な接着性を維持することができる偏光フィルムの製造方法及び製造装置に関する。
従来、液晶表示装置や偏光サングラスなどの構成材料として、偏光子を含む偏光フィルムが使用されている。偏光フィルムは、例えば、ヨウ素などの二色性物質で染色した偏光子とこの偏光子を保護する保護フィルムとから構成されている。
偏光フィルムは、例えば、特許文献１に記載のように、保護フィルムに光硬化型接着剤のような活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工して接着剤層を形成し、その接着剤層を介して偏光子と保護フィルムとを接着することによって得られる。
特許文献１には、偏光子と保護フィルムとの間の接着性を向上させるために、粘度が低い無溶剤型の接着剤を用いることが記載されている。
偏光フィルムは、例えば、特許文献１に記載のように、保護フィルムに光硬化型接着剤のような活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工して接着剤層を形成し、その接着剤層を介して偏光子と保護フィルムとを接着することによって得られる。
特許文献１には、偏光子と保護フィルムとの間の接着性を向上させるために、粘度が低い無溶剤型の接着剤を用いることが記載されている。
接着剤の粘度が高すぎると、偏光子と保護フィルム等の他のフィルムとの間の接着性が悪くなるため、特許文献１のような低粘度の接着剤を用いることで接着性を向上させることができる場合がある。
しかしながら、接着剤の粘度が低すぎても、接着性が悪くなる場合のあることが分かってきた。
したがい、偏光子と他のフィルムとの間の良好な接着性を得るには、接着剤の粘度を一定範囲内に収まるように調整することが重要である。
しかしながら、接着剤の粘度が低すぎても、接着性が悪くなる場合のあることが分かってきた。
したがい、偏光子と他のフィルムとの間の良好な接着性を得るには、接着剤の粘度を一定範囲内に収まるように調整することが重要である。
一方、グラビアロール等を用いた接着剤塗工装置で、接着剤を偏光子又は他のフィルムに連続的に塗工する場合、同じ組成の接着剤であっても、接着剤が雰囲気中の水分を吸収することなどに起因して、接着剤の粘度が時間的に変化（主として低下）する場合がある。
したがい、たとえ塗工開始時に接着剤の粘度を良好な接着性が得られる一定範囲内に収まるように調整したとしても、時間の経過と共に接着剤の粘度が変化し、上記の一定範囲から外れるおそれがある。
偏光フィルムには、安定した光学特性が求められるため、偏光子と他のフィルムとの間の良好な接着性を維持することが求められる。
したがい、たとえ塗工開始時に接着剤の粘度を良好な接着性が得られる一定範囲内に収まるように調整したとしても、時間の経過と共に接着剤の粘度が変化し、上記の一定範囲から外れるおそれがある。
偏光フィルムには、安定した光学特性が求められるため、偏光子と他のフィルムとの間の良好な接着性を維持することが求められる。
したがい、本発明は、偏光子と他のフィルムとの間の良好な接着性を維持することができる偏光フィルムの製造方法及び製造装置を提供することを課題とする。
前記課題を解決するため、本発明者らは、粘度に大きな影響を及ぼす温度を制御することに着眼して鋭意検討を重ねた。その結果、接着剤塗工装置が塗工する接着剤の粘度を連続的に測定する粘度計を具備する構成を採用し、この粘度計で測定した接着剤の粘度の変化が一定範囲に収まるように、塗工する接着剤の温度を制御すればよいことを見出し、本発明を完成した。
すなわち、前記課題を解決するため、本発明は、偏光子と他のフィルムとをそれぞれ搬送し、これらの搬送過程で前記偏光子及び前記他のフィルムのうち少なくとも一方に、接着剤塗工装置によって活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工する接着剤塗工工程と、前記偏光子と前記他のフィルムとを前記接着剤を介して貼り合わせ且つ前記接着剤を硬化させることによって、偏光フィルムを作製する偏光フィルム作製工程と、を含み、前記接着剤塗工装置は、前記塗工する前記接着剤の粘度を連続的に測定する粘度計を具備し、前記接着剤塗工工程において、前記粘度計で測定した前記接着剤の粘度の変化が一定範囲内に収まるように、前記接着剤の温度を制御する、偏光フィルムの製造方法を提供する。
本発明によれば、粘度計で測定した接着剤の粘度の変化が一定範囲内に収まるように、接着剤の温度を制御するため、塗工初期に接着剤の粘度を良好な接着性が得られるように調整しておきさえすれば、時間が経過しても良好な接着性を維持することが可能である。
好ましくは、前記接着剤塗工装置は、前記接着剤と熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器を具備し、前記接着剤塗工工程において、前記粘度計で測定した前記接着剤の粘度の変化が一定範囲内に収まるように、前記熱媒体の温度を制御する。
好ましくは、前記接着剤塗工工程において、前記接着剤の塗工開始時の２５℃での粘度が１ｍＰａ・ｓ～１００ｍＰａ・ｓであり、前記接着剤の粘度の変化の絶対値が１ｍＰａ・ｓ以内となるように、前記接着剤の温度を制御する。
好ましくは、前記接着剤塗工工程において、前記接着剤の塗工厚みが０．１μｍ～５μｍである。
好ましくは、前記接着剤塗工工程において、前記偏光子及び前記他のフィルムの搬送速度が、１５ｍ／分～４０ｍ／分である。
本発明は、前記接着剤が、有機溶剤が含まれていない無溶剤型である場合に特に有効である。一般に、無溶剤型の接着剤は、有機溶剤を含む接着剤に比べて、水分を吸収し易い。このため、無溶剤型の接着剤は、雰囲気中の水分を吸収することで、粘度が時間的に低下し易く、これにより接着性が時間的に悪化する場合がある。したがい、良好な接着性を維持する上で、接着剤の粘度の変化が一定範囲内に収まるように制御する本発明が有効である。
なお、本発明を適用可能な接着剤は無溶剤型に限られるものではなく、有機溶剤が含まれる接着剤に適用することもできる。有機溶剤が含まれる接着剤の場合、溶媒が揮発することで粘度の変化が生じ得るため、本発明を適用することで、良好な接着性を維持することが可能である。
なお、本発明を適用可能な接着剤は無溶剤型に限られるものではなく、有機溶剤が含まれる接着剤に適用することもできる。有機溶剤が含まれる接着剤の場合、溶媒が揮発することで粘度の変化が生じ得るため、本発明を適用することで、良好な接着性を維持することが可能である。
また、前記課題を解決するため、本発明は、偏光子と他のフィルムとをそれぞれ搬送する搬送装置と、前記偏光子及び前記他のフィルムのうち少なくとも一方に、活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工する接着剤塗工装置と、前記接着剤を介して張り合わされた前記偏光子及び前記他のフィルム間の前記接着剤に活性エネルギー線を照射して硬化させる活性エネルギー線照射装置と、前記接着剤塗工装置を制御する制御装置と、を備え、前記接着剤塗工装置は、前記塗工する前記接着剤の粘度を連続的に測定する粘度計を具備し、前記制御装置は、前記粘度計で測定した前記接着剤の粘度の変化が一定範囲内に収まるように、前記接着剤の温度を制御する、偏光フィルムの製造装置としても提供される。
本発明によれば、偏光子と他のフィルムとの間の良好な接着性を維持することが可能である。
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る偏光フィルムの製造方法及び偏光フィルムの製造装置について説明する。
なお、本明細書において、「下限値Ｘ～上限値Ｙ」で表される数値範囲は、下限値Ｘ以上上限値Ｙ以下を意味する。前記数値範囲が別個に複数記載されている場合、任意の下限値と任意の上限値とを選択して、「任意の下限値～任意の上限値」を設定できるものとする。
また、各図は、参考的に表したものであり、各図に表された部材などの寸法、縮尺及び形状は、実際のものとは異なっている場合があることに留意されたい。
なお、本明細書において、「下限値Ｘ～上限値Ｙ」で表される数値範囲は、下限値Ｘ以上上限値Ｙ以下を意味する。前記数値範囲が別個に複数記載されている場合、任意の下限値と任意の上限値とを選択して、「任意の下限値～任意の上限値」を設定できるものとする。
また、各図は、参考的に表したものであり、各図に表された部材などの寸法、縮尺及び形状は、実際のものとは異なっている場合があることに留意されたい。
［偏光フィルム］
まず、本発明に係る製造方法によって得られる偏光フィルムの構成例について説明する。
図１及び図２は、本発明に係る製造方法によって得られる偏光フィルム１の構成例を示す断面図である。
図１に示す構成例の偏光フィルム１は、第２フィルム１２と、接着剤層３１と、偏光子１１と、接着剤層３２と、第３フィルム１３と、がこの順で積層されている。
図２に示す構成例の偏光フィルム１は、偏光子１１と、接着剤層３１と、第２フィルム１２と、がこの順で積層されている。
ただし、本発明に係る製造方法によって得られる偏光フィルムは、図１及び図２の構成例に限定されるわけではなく、適宜変更可能である。
例えば、上記各構成例の偏光フィルムに、さらに、任意の他のフィルムが１つ又は複数積層されていてもよい。
まず、本発明に係る製造方法によって得られる偏光フィルムの構成例について説明する。
図１及び図２は、本発明に係る製造方法によって得られる偏光フィルム１の構成例を示す断面図である。
図１に示す構成例の偏光フィルム１は、第２フィルム１２と、接着剤層３１と、偏光子１１と、接着剤層３２と、第３フィルム１３と、がこの順で積層されている。
図２に示す構成例の偏光フィルム１は、偏光子１１と、接着剤層３１と、第２フィルム１２と、がこの順で積層されている。
ただし、本発明に係る製造方法によって得られる偏光フィルムは、図１及び図２の構成例に限定されるわけではなく、適宜変更可能である。
例えば、上記各構成例の偏光フィルムに、さらに、任意の他のフィルムが１つ又は複数積層されていてもよい。
＜偏光子＞
偏光子１１は、特定の１つの方向のみに振動する光（偏光）を透過し、それ以外の方向に振動する光を遮断する性質を有する光学素子をいう。本発明の偏光子１１は、柔軟なフィルム状である。
具体的には、偏光子１１としては、例えば、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（例えば、二色性物質によって染色されたポリビニルアルコール系フィルムなど）などが挙げられる。
偏光子１１は、特定の１つの方向のみに振動する光（偏光）を透過し、それ以外の方向に振動する光を遮断する性質を有する光学素子をいう。本発明の偏光子１１は、柔軟なフィルム状である。
具体的には、偏光子１１としては、例えば、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（例えば、二色性物質によって染色されたポリビニルアルコール系フィルムなど）などが挙げられる。
＜第２フィルム、第３フィルムなど＞
第２フィルム１２及び第３フィルム１３などの他のフィルム（偏光子１１以外のフィルム）は、いずれも偏光子を含まないフィルムである。第２フィルム１２及び第３フィルム１３などの他のフィルムは、偏光子１１よりも親水性が低い（疎水性を有する）フィルムである。
第２フィルム１２は、偏光子１１の片面に接着剤層３１を介して接着される（図１、図２参照）。
第３フィルム１３は、必要に応じて、偏光子１１のもう一方の片面に接着剤層３２を介して接着される（図１参照）。
第２フィルム１２及び第３フィルム１３などの他のフィルム（偏光子１１以外のフィルム）は、いずれも偏光子を含まないフィルムである。第２フィルム１２及び第３フィルム１３などの他のフィルムは、偏光子１１よりも親水性が低い（疎水性を有する）フィルムである。
第２フィルム１２は、偏光子１１の片面に接着剤層３１を介して接着される（図１、図２参照）。
第３フィルム１３は、必要に応じて、偏光子１１のもう一方の片面に接着剤層３２を介して接着される（図１参照）。
第２フィルム１２及び第３フィルムなどの他のフィルムとしては、任意の光学フィルムを用いることができる。
光学フィルムとしては、従来公知のものを使用でき、例えば、保護フィルム、位相差フィルム、アンチグレアフィルム、輝度向上フィルム、視野角向上フィルム、透明導電性フィルムなどが挙げられる。
第２フィルム１２及び第３フィルム１３などの他のフィルムは、それぞれ独立して、保護フィルム、位相差フィルム、アンチグレアフィルム、輝度向上フィルム、視野角向上フィルム、透明導電性フィルムなどから選ばれるフィルムを用いることができる。
中でも、第２フィルム１２としては、ＴＡＣフィルムなどの保護フィルムを用いることが好ましい。第３フィルム１３が偏光子１１の片面に接着される場合には、第３フィルム１３として保護フィルムを用いることが好ましい。
光学フィルムとしては、従来公知のものを使用でき、例えば、保護フィルム、位相差フィルム、アンチグレアフィルム、輝度向上フィルム、視野角向上フィルム、透明導電性フィルムなどが挙げられる。
第２フィルム１２及び第３フィルム１３などの他のフィルムは、それぞれ独立して、保護フィルム、位相差フィルム、アンチグレアフィルム、輝度向上フィルム、視野角向上フィルム、透明導電性フィルムなどから選ばれるフィルムを用いることができる。
中でも、第２フィルム１２としては、ＴＡＣフィルムなどの保護フィルムを用いることが好ましい。第３フィルム１３が偏光子１１の片面に接着される場合には、第３フィルム１３として保護フィルムを用いることが好ましい。
＜接着剤層＞
接着剤層は、接着剤の固化層であって、２つのフィルムの間に介在し、その２つのフィルムを接着する層である。
偏光子と第２フィルムとの層間の接着剤層は、活性エネルギー線硬化型接着剤から構成される。
偏光子と第２フィルムとの層間以外のフィルムの層間の接着剤層は、活性エネルギー線硬化型接着剤から構成されていてもよく、或いは、それ以外の接着剤から構成されていてもよい。接着剤層のうち、少なくとも偏光子と他のフィルムとの層間の接着剤層は、活性エネルギー線硬化型接着剤から構成されていることが好ましく、全ての接着剤層が活性エネルギー線硬化型接着剤から構成されていることがより好ましい。
具体的には、図１に示す偏光フィルム１の場合、接着剤層３１は、活性エネルギー線硬化型接着剤から構成されており、接着剤層３２は、活性エネルギー線硬化型接着剤から構成されていることが好ましい。
活性エネルギー線硬化型接着剤及び接着剤層の詳細については、後述する。
接着剤層は、接着剤の固化層であって、２つのフィルムの間に介在し、その２つのフィルムを接着する層である。
偏光子と第２フィルムとの層間の接着剤層は、活性エネルギー線硬化型接着剤から構成される。
偏光子と第２フィルムとの層間以外のフィルムの層間の接着剤層は、活性エネルギー線硬化型接着剤から構成されていてもよく、或いは、それ以外の接着剤から構成されていてもよい。接着剤層のうち、少なくとも偏光子と他のフィルムとの層間の接着剤層は、活性エネルギー線硬化型接着剤から構成されていることが好ましく、全ての接着剤層が活性エネルギー線硬化型接着剤から構成されていることがより好ましい。
具体的には、図１に示す偏光フィルム１の場合、接着剤層３１は、活性エネルギー線硬化型接着剤から構成されており、接着剤層３２は、活性エネルギー線硬化型接着剤から構成されていることが好ましい。
活性エネルギー線硬化型接着剤及び接着剤層の詳細については、後述する。
［偏光フィルムの製造装置］
次に、本発明に係る偏光フィルムの製造装置について説明する。
本発明に係る偏光フィルムの製造装置は、偏光子と他のフィルムとをそれぞれ搬送する搬送装置と、前記偏光子及び前記他のフィルムのうち少なくとも一方に、活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工する接着剤塗工装置と、前記接着剤を介して張り合わされた前記偏光子及び前記他のフィルム間の前記接着剤に活性エネルギー線を照射して硬化させる活性エネルギー線照射装置と、前記接着剤塗工装置を制御する制御装置と、を備える。本発明においては、前記接着剤塗工装置は、前記塗工する前記接着剤の粘度を連続的に測定する粘度計を具備し、前記制御装置は、前記粘度計で測定した前記接着剤の粘度の変化が一定範囲内に収まるように、前記接着剤の温度を制御することを特徴とする。
次に、本発明に係る偏光フィルムの製造装置について説明する。
本発明に係る偏光フィルムの製造装置は、偏光子と他のフィルムとをそれぞれ搬送する搬送装置と、前記偏光子及び前記他のフィルムのうち少なくとも一方に、活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工する接着剤塗工装置と、前記接着剤を介して張り合わされた前記偏光子及び前記他のフィルム間の前記接着剤に活性エネルギー線を照射して硬化させる活性エネルギー線照射装置と、前記接着剤塗工装置を制御する制御装置と、を備える。本発明においては、前記接着剤塗工装置は、前記塗工する前記接着剤の粘度を連続的に測定する粘度計を具備し、前記制御装置は、前記粘度計で測定した前記接着剤の粘度の変化が一定範囲内に収まるように、前記接着剤の温度を制御することを特徴とする。
本発明に係る偏光フィルムの製造装置は、偏光子を製造した後、その偏光子に他のフィルムを連続的に接着する形式でもよく、或いは、偏光子を別途準備しておき、その偏光子に他のフィルムを接着する形式でもよい。前者の形式は、偏光子の製造から他のフィルムを接着して偏光フィルムを得るまでの一連の工程を１つの製造ライン上で行う形式であり、後者の形式は、偏光子の製造を１つの製造ライン上で行い、その偏光子に他のフィルムを接着して偏光フィルムを得る工程を別の製造ライン上で行う形式である。
本発明に係る製造装置は、偏光子の製造から少なくとも第２フィルムを接着して偏光フィルムを得るまでの一連の工程を１つの製造ライン上で行うロールツーロール形式であることが好ましい。
本発明に係る製造装置は、偏光子の製造から少なくとも第２フィルムを接着して偏光フィルムを得るまでの一連の工程を１つの製造ライン上で行うロールツーロール形式であることが好ましい。
図３は、本実施形態に係る偏光フィルムの製造装置の構成例を概略的に示す図である。図３に示す製造装置は、図１に示す構成例の偏光フィルム１を製造する装置である。すなわち、第２フィルム１２／接着剤層３１／偏光子１１／接着剤層３２／第３フィルム１３、の層構成を有する偏光フィルムを製造する装置である。
図３に示すように、本実施形態に係る製造装置９は、偏光子１１を作製する偏光子作製ゾーン４と、その偏光子１１に第２フィルム１２及び第３フィルム１３を接着するフィルム積層ゾーン５と、を少なくとも有する。
偏光子作製ゾーン４は、未処理のフィルム原反１ａが巻き付けられた第１ロール部４１と、フィルム原反１ａを搬送する搬送装置４２と、処理部と、乾燥装置４３と、を有する。処理部は、未処理のフィルム原反１ａを処理して、フィルム原反１ａを偏光子１１に変化させる部分である。処理部は、フィルムの搬送方向上流側から順に、例えば、膨潤処理槽４Ａと、染色処理槽４Ｂと、架橋処理槽４Ｃと、延伸処理槽４Ｄと、洗浄処理槽４Ｅと、を有する。
フィルム積層ゾーン５は、偏光子１１、第２フィルム１２及び第３フィルム１３を搬送する搬送装置５１と、第２フィルム１２が巻き付けられた第２ロール部５２と、第３フィルム１３が巻き付けられた第３ロール部５３と、グラビアロール６１等を有する接着剤塗工装置５４と、接着剤塗工装置５４を制御する制御装置５８（図３には図示せず。後述の図４参照）と、ニップロール７を有する貼り合わせ部５５と、偏光子１１と他のフィルム間の接着剤に活性エネルギー線を照射して硬化させる活性エネルギー線照射装置５６と、製造された偏光フィルムを巻き取る巻取りロール部５７と、を有する。
図３に示すように、本実施形態に係る製造装置９は、偏光子１１を作製する偏光子作製ゾーン４と、その偏光子１１に第２フィルム１２及び第３フィルム１３を接着するフィルム積層ゾーン５と、を少なくとも有する。
偏光子作製ゾーン４は、未処理のフィルム原反１ａが巻き付けられた第１ロール部４１と、フィルム原反１ａを搬送する搬送装置４２と、処理部と、乾燥装置４３と、を有する。処理部は、未処理のフィルム原反１ａを処理して、フィルム原反１ａを偏光子１１に変化させる部分である。処理部は、フィルムの搬送方向上流側から順に、例えば、膨潤処理槽４Ａと、染色処理槽４Ｂと、架橋処理槽４Ｃと、延伸処理槽４Ｄと、洗浄処理槽４Ｅと、を有する。
フィルム積層ゾーン５は、偏光子１１、第２フィルム１２及び第３フィルム１３を搬送する搬送装置５１と、第２フィルム１２が巻き付けられた第２ロール部５２と、第３フィルム１３が巻き付けられた第３ロール部５３と、グラビアロール６１等を有する接着剤塗工装置５４と、接着剤塗工装置５４を制御する制御装置５８（図３には図示せず。後述の図４参照）と、ニップロール７を有する貼り合わせ部５５と、偏光子１１と他のフィルム間の接着剤に活性エネルギー線を照射して硬化させる活性エネルギー線照射装置５６と、製造された偏光フィルムを巻き取る巻取りロール部５７と、を有する。
（１）偏光子作製ゾーン
＜未処理のフィルム原反及び搬送装置＞
第１ロール部４１には、未処理のフィルム原反１ａが巻き付けられている。フィルム原反１ａは、ガイドローラなどを備える搬送装置４２によって、処理部へと搬送される。図３に示す白抜き矢符は、搬送されるフィルムの搬送方向（進行方向）を示す。
＜未処理のフィルム原反及び搬送装置＞
第１ロール部４１には、未処理のフィルム原反１ａが巻き付けられている。フィルム原反１ａは、ガイドローラなどを備える搬送装置４２によって、処理部へと搬送される。図３に示す白抜き矢符は、搬送されるフィルムの搬送方向（進行方向）を示す。
フィルム原反１ａは、長尺帯状である。本明細書において、長尺帯状は、長手方向の長さが短手方向（長手方向と直交する方向）の長さよりも十分に大きい長方形状を意味する。長尺帯状の長手方向の長さは、例えば、１０ｍ以上であり、好ましくは５０ｍ以上である。
フィルム原反１ａとしては、特に限定されないが、二色性物質による染色性に優れていることから、好ましくは、親水性ポリマーフィルム（例えば、ポリビニルアルコール系フィルムなど）を含むフィルムが用いられ、より好ましくは、親水性ポリマーフィルムが用いられる。親水性ポリマーフィルムを含むフィルムとしては、親水性ポリマーフィルムと非親水性ポリマーフィルムとが積層されたフィルムが挙げられる。この場合、非親水性ポリマーフィルムの表面及び／又は裏面に親水性ポリマーフィルムが積層されていることが好ましい。この場合、非親水性ポリマーフィルムの表面及び／又は裏面に積層される親水性ポリマーフィルムは、厚み数μｍ程度の薄い膜状であってもよい。
フィルム原反１ａとしては、特に限定されないが、二色性物質による染色性に優れていることから、好ましくは、親水性ポリマーフィルム（例えば、ポリビニルアルコール系フィルムなど）を含むフィルムが用いられ、より好ましくは、親水性ポリマーフィルムが用いられる。親水性ポリマーフィルムを含むフィルムとしては、親水性ポリマーフィルムと非親水性ポリマーフィルムとが積層されたフィルムが挙げられる。この場合、非親水性ポリマーフィルムの表面及び／又は裏面に親水性ポリマーフィルムが積層されていることが好ましい。この場合、非親水性ポリマーフィルムの表面及び／又は裏面に積層される親水性ポリマーフィルムは、厚み数μｍ程度の薄い膜状であってもよい。
親水性ポリマーフィルムとしては、特に限定されず、従来公知のフィルムを使用できる。具体的には、親水性ポリマーフィルムとしては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系フィルム、部分ホルマール化ＰＶＡ系フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系フィルム、これらの部分ケン化フィルムなどが挙げられる。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などのポリエン配向フィルム、延伸配向されたポリビニレン系フィルムなども使用できる。これらの中でも、特に二色性物質による染色性に優れることから、ＰＶＡ系ポリマーフィルムが好ましい。
ＰＶＡ系ポリマーフィルムの原料ポリマーとしては、例えば、酢酸ビニルを重合した後にケン化したポリマー、酢酸ビニルに対して少量の不飽和カルボン酸や不飽和スルホン酸等の共重合可能なモノマーを共重合したポリマー、などが挙げられる。ＰＶＡ系ポリマーの重合度は、特に限定されないが、水に対する溶解度の点等から、５００～１００００が好ましく、より好ましくは、１０００～６０００である。また、ＰＶＡ系ポリマーのケン化度は、７５モル％以上が好ましく、より好ましくは、９８モル％～１００モル％である。
未処理のフィルム原反１ａの厚みは、特に限定されないが、例えば、１５μｍ～１１０μｍである。
ＰＶＡ系ポリマーフィルムの原料ポリマーとしては、例えば、酢酸ビニルを重合した後にケン化したポリマー、酢酸ビニルに対して少量の不飽和カルボン酸や不飽和スルホン酸等の共重合可能なモノマーを共重合したポリマー、などが挙げられる。ＰＶＡ系ポリマーの重合度は、特に限定されないが、水に対する溶解度の点等から、５００～１００００が好ましく、より好ましくは、１０００～６０００である。また、ＰＶＡ系ポリマーのケン化度は、７５モル％以上が好ましく、より好ましくは、９８モル％～１００モル％である。
未処理のフィルム原反１ａの厚みは、特に限定されないが、例えば、１５μｍ～１１０μｍである。
＜膨潤処理槽＞
膨潤処理槽４Ａは、膨潤処理液が収容された処理槽である。膨潤処理液は、フィルム原反１ａを膨潤させる。膨潤処理液としては、例えば、水を使用することができる。さらに、水に、グリセリンやヨウ化カリウムなどのヨウ素化合物を適量加えた水を膨潤処理液としてもよい。グリセリンを添加する場合、その濃度は５重量％以下が好ましく、ヨウ化カリウムなどのヨウ素化合物を添加する場合、その濃度は１０重量％以下が好ましい。
膨潤処理槽４Ａは、膨潤処理液が収容された処理槽である。膨潤処理液は、フィルム原反１ａを膨潤させる。膨潤処理液としては、例えば、水を使用することができる。さらに、水に、グリセリンやヨウ化カリウムなどのヨウ素化合物を適量加えた水を膨潤処理液としてもよい。グリセリンを添加する場合、その濃度は５重量％以下が好ましく、ヨウ化カリウムなどのヨウ素化合物を添加する場合、その濃度は１０重量％以下が好ましい。
＜染色処理槽＞
染色処理槽４Ｂは、染色処理液が収容された処理槽である。染色処理液は、フィルム原反１ａを染色する。染色処理液としては、有効成分として二色性物質を含む溶液が挙げられる。二色性物質としては、ヨウ素、有機染料などが挙げられる。好ましくは、染色処理液として、ヨウ素を溶媒に溶解させた溶液を使用できる。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更に添加されてもよい。染色処理液中のヨウ素の濃度としては、特に限定されないが、０．０１重量％～１０重量％であることが好ましく、０．０２重量％～７重量％の範囲がより好ましく、０．０２５重量％～５重量％であることがさらに好ましい。染色効率をより一層向上させるために、必要に応じて、染色処理液にヨウ素化合物を添加してもよい。ヨウ素化合物は、分子内にヨウ素とヨウ素以外の元素とを含む化合物であり、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、ヨウ化チタンなどが挙げられる。
染色処理槽４Ｂは、染色処理液が収容された処理槽である。染色処理液は、フィルム原反１ａを染色する。染色処理液としては、有効成分として二色性物質を含む溶液が挙げられる。二色性物質としては、ヨウ素、有機染料などが挙げられる。好ましくは、染色処理液として、ヨウ素を溶媒に溶解させた溶液を使用できる。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更に添加されてもよい。染色処理液中のヨウ素の濃度としては、特に限定されないが、０．０１重量％～１０重量％であることが好ましく、０．０２重量％～７重量％の範囲がより好ましく、０．０２５重量％～５重量％であることがさらに好ましい。染色効率をより一層向上させるために、必要に応じて、染色処理液にヨウ素化合物を添加してもよい。ヨウ素化合物は、分子内にヨウ素とヨウ素以外の元素とを含む化合物であり、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、ヨウ化チタンなどが挙げられる。
＜架橋処理槽＞
架橋処理槽４Ｃは、架橋処理液が収容された処理槽である。架橋処理液は、染色されたフィルム原反１ａを架橋する。架橋処理液としては、有効成分としてホウ素化合物を含む溶液を使用できる。例えば、架橋処理液としては、ホウ素化合物を溶媒に溶解させた溶液が使用できる。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更に添加されてもよい。ホウ素化合物としては、ホウ酸、ホウ砂などが挙げられる。架橋処理液中のホウ素化合物の濃度としては、特に限定されないが、１重量％～１０重量％であることが好ましく、２重量％～７重量％がより好ましく、２重量％～６重量％であることがさらに好ましい。さらに、均一な光学特性を有する偏光子が得られることから、必要に応じて、架橋処理液にヨウ素化合物を添加してもよい。
架橋処理槽４Ｃは、架橋処理液が収容された処理槽である。架橋処理液は、染色されたフィルム原反１ａを架橋する。架橋処理液としては、有効成分としてホウ素化合物を含む溶液を使用できる。例えば、架橋処理液としては、ホウ素化合物を溶媒に溶解させた溶液が使用できる。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更に添加されてもよい。ホウ素化合物としては、ホウ酸、ホウ砂などが挙げられる。架橋処理液中のホウ素化合物の濃度としては、特に限定されないが、１重量％～１０重量％であることが好ましく、２重量％～７重量％がより好ましく、２重量％～６重量％であることがさらに好ましい。さらに、均一な光学特性を有する偏光子が得られることから、必要に応じて、架橋処理液にヨウ素化合物を添加してもよい。
＜延伸処理槽＞
延伸処理槽４Ｄは、延伸処理液が収容された処理槽である。
延伸処理液は、特に限定されないが、例えば、有効成分としてホウ素化合物を含む溶液を使用できる。延伸処理液としては、例えば、ホウ素化合物、及び必要に応じて、各種金属塩、亜鉛化合物などを溶媒に溶解させた溶液が使用できる。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更に添加されてもよい。延伸処理液中のホウ素化合物の濃度としては、特に限定されないが、１重量％～１０重量％であることが好ましく、２重量％～７重量％がより好ましい。フィルムに吸着させたヨウ素の溶出を抑制する観点から、必要に応じて、延伸処理液に、ヨウ素化合物を添加してもよい。
延伸処理槽４Ｄは、延伸処理液が収容された処理槽である。
延伸処理液は、特に限定されないが、例えば、有効成分としてホウ素化合物を含む溶液を使用できる。延伸処理液としては、例えば、ホウ素化合物、及び必要に応じて、各種金属塩、亜鉛化合物などを溶媒に溶解させた溶液が使用できる。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更に添加されてもよい。延伸処理液中のホウ素化合物の濃度としては、特に限定されないが、１重量％～１０重量％であることが好ましく、２重量％～７重量％がより好ましい。フィルムに吸着させたヨウ素の溶出を抑制する観点から、必要に応じて、延伸処理液に、ヨウ素化合物を添加してもよい。
＜洗浄処理槽＞
洗浄処理槽４Ｅは、洗浄処理液が収容された処理槽である。洗浄処理液は、延伸後のフィルム原反１ａを洗浄する。洗浄処理液は、フィルム原反１ａに付着した染色処理液や架橋処理液などの処理液を洗浄するための処理液である。洗浄処理液としては、代表的には、イオン交換水、蒸留水、純水などの水が用いられる。
洗浄処理槽４Ｅは、洗浄処理液が収容された処理槽である。洗浄処理液は、延伸後のフィルム原反１ａを洗浄する。洗浄処理液は、フィルム原反１ａに付着した染色処理液や架橋処理液などの処理液を洗浄するための処理液である。洗浄処理液としては、代表的には、イオン交換水、蒸留水、純水などの水が用いられる。
＜乾燥装置＞
乾燥装置４３は、洗浄処理槽４Ｅの下流側に設けられている。乾燥装置４３は、処理後のフィルムを乾燥するために設けられている。
なお、図３に示す例では、処理部は、膨潤処理槽４Ａ、染色処理槽４Ｂ、架橋処理槽４Ｃ、延伸処理槽４Ｄ及び洗浄処理槽４Ｅを有するが、このうちの１つ又は２つの処理槽を省略してもよい。他方、処理部は、さらに、調整処理槽（図示せず）を有していてもよい。調整処理槽は、調整処理液が収容された処理槽である。この調整処理槽は、架橋処理槽４Ｃと延伸処理槽４Ｄとの間、又は、延伸処理槽４Ｄと洗浄処理槽４Ｅとの間に設けられる。調整処理液は、フィルムの色相調整などのための溶液であり、有効成分としてヨウ素化合物を含む溶液を使用できる。
洗浄後のフィルム原反１ａを乾燥装置４３にて乾燥して得られるフィルムが、偏光子１１である。
乾燥装置４３は、洗浄処理槽４Ｅの下流側に設けられている。乾燥装置４３は、処理後のフィルムを乾燥するために設けられている。
なお、図３に示す例では、処理部は、膨潤処理槽４Ａ、染色処理槽４Ｂ、架橋処理槽４Ｃ、延伸処理槽４Ｄ及び洗浄処理槽４Ｅを有するが、このうちの１つ又は２つの処理槽を省略してもよい。他方、処理部は、さらに、調整処理槽（図示せず）を有していてもよい。調整処理槽は、調整処理液が収容された処理槽である。この調整処理槽は、架橋処理槽４Ｃと延伸処理槽４Ｄとの間、又は、延伸処理槽４Ｄと洗浄処理槽４Ｅとの間に設けられる。調整処理液は、フィルムの色相調整などのための溶液であり、有効成分としてヨウ素化合物を含む溶液を使用できる。
洗浄後のフィルム原反１ａを乾燥装置４３にて乾燥して得られるフィルムが、偏光子１１である。
（２）フィルム積層ゾーン
＜搬送装置＞
フィルム積層ゾーン５における搬送装置５１は、ガイドローラなどを備える。搬送装置５１は、長尺帯状の偏光子１１を、貼り合わせ部５５などの下流側に搬送する。また、搬送装置５１は、偏光子１１に積層する長尺帯状の第２フィルム１２及び第３フィルム１３を貼り合わせ部５５などの下流側へと搬送する。
＜搬送装置＞
フィルム積層ゾーン５における搬送装置５１は、ガイドローラなどを備える。搬送装置５１は、長尺帯状の偏光子１１を、貼り合わせ部５５などの下流側に搬送する。また、搬送装置５１は、偏光子１１に積層する長尺帯状の第２フィルム１２及び第３フィルム１３を貼り合わせ部５５などの下流側へと搬送する。
本実施形態に係る製造装置９は、長尺帯状の第２フィルム１２が巻き付けられた第２ロール部５２と、長尺帯状の第３フィルム１３が巻き付けられた第３ロール部５３と、を有する。第２ロール部５２の第２フィルム１２及び第３ロール部５３の第３フィルム１３は、それぞれ独立して、搬送装置５１によって各ロール部５２、５３から貼り合わせ部５５などの下流側へと搬送される。
＜接着剤塗工装置及び制御装置＞
接着剤塗工装置５４は、グラビアロール６１によってフィルムに接着剤を塗布する。接着剤塗工装置５４は、貼り合わせ部５５の上流側に配置されている。
図３に示す製造装置９においては、接着剤塗工装置５４は、偏光子１１の片面側、その偏光子１１のもう一方の片面側、第２フィルム１２の片面側及び第３フィルム１３の片面側に、それぞれ配置されている。
接着剤塗工装置５４にて偏光子１１の片面に接着剤を塗工し且つ第２フィルム１２の片面に接着剤を塗工し、両接着剤層が対面するようにして偏光子１１と第２フィルム１２とを貼り合わせることにより、偏光子１１と第２フィルム１２との層間に気泡が生じることを効果的に防止できる。
同様に、接着剤塗工装置５４にて偏光子１１の片面に接着剤を塗工し且つ第３フィルム１３の片面に接着剤を塗工し、両接着剤層が対面するようにして偏光子１１と第３フィルム１３とを貼り合わせることにより、偏光子１１と第３フィルム１３との層間に気泡が生じることを効果的に防止できる。
接着剤塗工装置５４は、グラビアロール６１によってフィルムに接着剤を塗布する。接着剤塗工装置５４は、貼り合わせ部５５の上流側に配置されている。
図３に示す製造装置９においては、接着剤塗工装置５４は、偏光子１１の片面側、その偏光子１１のもう一方の片面側、第２フィルム１２の片面側及び第３フィルム１３の片面側に、それぞれ配置されている。
接着剤塗工装置５４にて偏光子１１の片面に接着剤を塗工し且つ第２フィルム１２の片面に接着剤を塗工し、両接着剤層が対面するようにして偏光子１１と第２フィルム１２とを貼り合わせることにより、偏光子１１と第２フィルム１２との層間に気泡が生じることを効果的に防止できる。
同様に、接着剤塗工装置５４にて偏光子１１の片面に接着剤を塗工し且つ第３フィルム１３の片面に接着剤を塗工し、両接着剤層が対面するようにして偏光子１１と第３フィルム１３とを貼り合わせることにより、偏光子１１と第３フィルム１３との層間に気泡が生じることを効果的に防止できる。
ただし、偏光子１１及び第２フィルム１２のうち少なくともいずれか一方の片面に接着剤を塗工すれば偏光子１１と第２フィルム１２とを接着できるので、偏光子１１の片面側に配置された接着剤塗工装置５４及び第２フィルム１２の片面側に配置された接着剤塗工装置５４のうち、いずれか一方は省略してもよい。同様に、偏光子１１及び第３フィルム１３のうち少なくともいずれか一方の片面に接着剤を塗布すれば偏光子１１と第３フィルム１３とを接着できるので、偏光子１１の片面側に配置された接着剤塗工装置５４及び第３フィルム１３の片面側に配置された接着剤塗工装置５４のうち、いずれか一方は省略してもよい。
図４は、接着剤塗工装置５４及び制御装置５８の具体的な構成例を概略的に示す図である。図４は、各構成要素の内部を適宜透視した状態で図示している。
図３及び図４に示すように、接着剤塗工装置５４は、グラビアロール６１と、グラビアロール６１に対向配置されたバックアップロール６２と、接着剤が貯留された容器６３と、ドクターブレード６４と、を具備する。なお、偏光子１１の片面側及びもう一方の片面側に配置された接着剤塗工装置５４、５４については、バックアップロールが省略され、各グラビアロール６１、６１が偏光子１１を挟んで対向配置されている。
グラビアロール６１は、表面に複数のセル（接着剤が入る凹部）が形成されている。グラビアロール６１は、その表面が容器６３内に貯留された接着剤に接触するように軸周りに回転する（グラビアロール６１の回転方向を矢印で示す）。回転に伴い、グラビアロール６１のセルを含む表面に接着剤が付着し、余分な接着剤は、ドクターブレード６４によって容器６３内に掻き落とされる。セル内に接着剤が入ったグラビアロール６１が偏光子１１などに接触することにより、セル内の接着剤が偏光子１１などの片面に転写される。このようにして、グラビアロール６１から偏光子１１などの各フィルムの片面に、それぞれ接着剤がベタ状に塗工される。
図３及び図４に示すように、接着剤塗工装置５４は、グラビアロール６１と、グラビアロール６１に対向配置されたバックアップロール６２と、接着剤が貯留された容器６３と、ドクターブレード６４と、を具備する。なお、偏光子１１の片面側及びもう一方の片面側に配置された接着剤塗工装置５４、５４については、バックアップロールが省略され、各グラビアロール６１、６１が偏光子１１を挟んで対向配置されている。
グラビアロール６１は、表面に複数のセル（接着剤が入る凹部）が形成されている。グラビアロール６１は、その表面が容器６３内に貯留された接着剤に接触するように軸周りに回転する（グラビアロール６１の回転方向を矢印で示す）。回転に伴い、グラビアロール６１のセルを含む表面に接着剤が付着し、余分な接着剤は、ドクターブレード６４によって容器６３内に掻き落とされる。セル内に接着剤が入ったグラビアロール６１が偏光子１１などに接触することにより、セル内の接着剤が偏光子１１などの片面に転写される。このようにして、グラビアロール６１から偏光子１１などの各フィルムの片面に、それぞれ接着剤がベタ状に塗工される。
また、図４に示すように、接着剤塗工装置５４は、容器６３内に接着剤Ａを循環供給する構造になっている。具体的には、接着剤塗工装置５４は、接着剤Ａが貯留された貯留タンク５４ａと、貯留タンク５４ａ内に貯留された接着剤Ａを容器６３内に供給するための供給管５４ｂと、容器６３内に貯留された接着剤Ａを貯留タンク５４ａに排出するための排出管５４ｃと、を具備する。これにより、接着剤Ａは、貯留タンク５４ａ、供給管５４ｂ、容器６３及び排出管５４ｃで構成される循環経路を、図４に白抜き矢符で示す方向に移動して循環することになる。
接着剤塗工装置５４は、供給管５４ｂに取り付けられたポンプ５４ｄを具備する。このポンプ５４ｄにより、接着剤Ａは、貯留タンク５４ａから吸い上げられて供給管５４ｂを通って容器６３内まで移動することになる。
接着剤塗工装置５４は、供給管５４ｂに取り付けられたポンプ５４ｄを具備する。このポンプ５４ｄにより、接着剤Ａは、貯留タンク５４ａから吸い上げられて供給管５４ｂを通って容器６３内まで移動することになる。
接着剤塗工装置５４は、供給管５４ｂの容器６３近くに取り付けられ、塗工する接着剤Ａの粘度を連続的に測定する粘度計５４ｅを具備する。粘度計５４ｅとしては、例えば、いわゆる振動式連続粘度計を用いることができる。振動式連続粘度計としては、例えば、セコニック社製「ねじれ振動式粘度計」ＦＥＭ－１０００Ｖ－ＳＴを用いることができる。
また、接着剤塗工装置５４は、供給管５４ｂに取り付けられ、接着剤Ａと熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器５４ｆを具備する。熱交換器５４ｆは、粘度計５４ｅに対して接着剤Ａの移動方向上流側に位置する。したがい、粘度計５４ｅでは、熱交換器５４ｆで熱交換（冷却又は加熱）された後の接着剤Ａの粘度が測定されることになる。特に限定されないが、熱交換器５４ｆとして、好ましくは、熱媒体が水であるチラーが用いられる。
また、接着剤塗工装置５４は、供給管５４ｂに取り付けられ、接着剤Ａと熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器５４ｆを具備する。熱交換器５４ｆは、粘度計５４ｅに対して接着剤Ａの移動方向上流側に位置する。したがい、粘度計５４ｅでは、熱交換器５４ｆで熱交換（冷却又は加熱）された後の接着剤Ａの粘度が測定されることになる。特に限定されないが、熱交換器５４ｆとして、好ましくは、熱媒体が水であるチラーが用いられる。
制御装置５８は、接着剤塗工装置５４が具備する粘度計５４ｅ及び熱交換器５４ｆに電気的に接続されている。
制御装置５８は、粘度計５４ｅで測定した接着剤Ａの粘度の変化が一定範囲内に収まるように、接着剤Ａの温度を制御する。具体的には、制御装置５８には、粘度計５４ｅで測定した接着剤Ａの粘度が連続的に入力され、制御装置５８は、この粘度計５４ｅで測定した接着剤Ａの粘度の変化が一定範囲内に収まるように、熱交換器５４ｆで用いられている熱媒体の温度を制御する。例えば、接着剤Ａの粘度が塗工初期の粘度に対して時間的に低下してきた場合には、制御装置５８は、接着剤Ａの粘度が上昇するように、熱媒体の温度を高めることになる。逆に、接着剤Ａの粘度が時間的に上昇してきた場合には、制御装置５８は、接着剤Ａの粘度が低下するように、熱媒体の温度を下げることになる。これにより、接着剤Ａの粘度の変化を一定範囲内に収めることができる。好ましくは、制御装置５８は、接着剤の粘度の変化の絶対値が１ｍＰａ・ｓ以内となるように、熱媒体の温度を制御する。
制御装置５８は、粘度計５４ｅで測定した接着剤Ａの粘度の変化が一定範囲内に収まるように、接着剤Ａの温度を制御する。具体的には、制御装置５８には、粘度計５４ｅで測定した接着剤Ａの粘度が連続的に入力され、制御装置５８は、この粘度計５４ｅで測定した接着剤Ａの粘度の変化が一定範囲内に収まるように、熱交換器５４ｆで用いられている熱媒体の温度を制御する。例えば、接着剤Ａの粘度が塗工初期の粘度に対して時間的に低下してきた場合には、制御装置５８は、接着剤Ａの粘度が上昇するように、熱媒体の温度を高めることになる。逆に、接着剤Ａの粘度が時間的に上昇してきた場合には、制御装置５８は、接着剤Ａの粘度が低下するように、熱媒体の温度を下げることになる。これにより、接着剤Ａの粘度の変化を一定範囲内に収めることができる。好ましくは、制御装置５８は、接着剤の粘度の変化の絶対値が１ｍＰａ・ｓ以内となるように、熱媒体の温度を制御する。
＜接着剤＞
接着剤塗工装置５４にて塗工する接着剤としては、活性エネルギー線硬化型接着剤が用いられる。つまり、接着剤塗工装置５４の容器６３内には、未硬化の活性エネルギー線硬化型接着剤が入れられている。
活性エネルギー線硬化型接着剤としては、従来公知のものを使用できる。活性エネルギー線硬化型接着剤は、一般に、活性エネルギー線硬化性成分及び重合開始剤を含み、必要に応じて、各種の添加剤を含む。
活性エネルギー線硬化性成分は、電子線硬化性、紫外線硬化性、可視光線硬化性に大別できる。また、活性エネルギー線硬化性成分は、硬化のメカニズムの観点では、ラジカル重合性化合物とカチオン重合性化合物とに大別できる。
接着剤塗工装置５４にて塗工する接着剤としては、活性エネルギー線硬化型接着剤が用いられる。つまり、接着剤塗工装置５４の容器６３内には、未硬化の活性エネルギー線硬化型接着剤が入れられている。
活性エネルギー線硬化型接着剤としては、従来公知のものを使用できる。活性エネルギー線硬化型接着剤は、一般に、活性エネルギー線硬化性成分及び重合開始剤を含み、必要に応じて、各種の添加剤を含む。
活性エネルギー線硬化性成分は、電子線硬化性、紫外線硬化性、可視光線硬化性に大別できる。また、活性エネルギー線硬化性成分は、硬化のメカニズムの観点では、ラジカル重合性化合物とカチオン重合性化合物とに大別できる。
ラジカル重合性化合物としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基などの炭素－炭素二重結合のラジカル重合性の官能基を有する化合物が挙げられる。また、単官能ラジカル重合性化合物又は二官能以上の多官能ラジカル重合性化合物のいずれも用いることができる。また、これらラジカル重合性化合物は、１種単独で又は２種以上を併用してもよい。ラジカル重合性化合物としては、（メタ）アクリロイル基を有する化合物が好ましく、例えば、（メタ）アクリルアミド基を有する（メタ）アクリルアミド誘導体、（メタ）アクリロイルオキシ基を有する（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
活性エネルギー線硬化型接着剤としてラジカル重合性化合物を用いる場合の重合開始剤は、活性エネルギー線に応じて適宜に選択される。紫外線又は可視光線により接着剤を硬化させる場合には、紫外線開裂又は可視光線開裂の重合開始剤が用いられる。このような重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン系化合物、芳香族ケトン化合物、アセトフェノン系化合物、芳香族ケタール系化合物、芳香族スルホニルクロリド系化合物、チオキサントン系化合物などが挙げられる。
活性エネルギー線硬化型接着剤としてラジカル重合性化合物を用いる場合の重合開始剤は、活性エネルギー線に応じて適宜に選択される。紫外線又は可視光線により接着剤を硬化させる場合には、紫外線開裂又は可視光線開裂の重合開始剤が用いられる。このような重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン系化合物、芳香族ケトン化合物、アセトフェノン系化合物、芳香族ケタール系化合物、芳香族スルホニルクロリド系化合物、チオキサントン系化合物などが挙げられる。
カチオン重合性化合物としては、分子内にカチオン重合性官能基を１つ有する単官能カチオン重合性化合物、分子内にカチオン重合性官能基を２つ以上有する多官能カチオン重合性化合物などが挙げられる。カチオン重合性官能基としては、エポキシ基、オキセタニル基、ビニルエーテル基などが挙げられる。エポキシ基を有するカチオン重合性化合物としては、脂肪族エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物、芳香族エポキシ化合物などが挙げられる。オキセタニル基を有するカチオン重合性化合物としては、３－エチル－３－ヒドロキシメチルオキセタン、１，４－ビス［（３－エチル－３－オキセタニル）メトキシメチル］ベンゼン、３－エチル－３－（フェノキシメチル）オキセタンなどが挙げられる。ビニルエーテル基を有するカチオン重合性化合物としては、２－ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、４－ヒドロキシブチルビニルエーテルなどが挙げられる。
活性エネルギー線硬化型接着剤としてカチオン重合性化合物を用いる場合、カチオン重合開始剤が配合される。このカチオン重合開始剤は、可視光線、紫外線、電子線などの活性エネルギー線の照射によって、カチオン種又はルイス酸を発生し、カチオン重合性化合物のエポキシ基などと重合反応を開始する。カチオン重合開始剤としては、光酸発生剤と光塩基発生剤とを使用することができる。
活性エネルギー線硬化型接着剤としてカチオン重合性化合物を用いる場合、カチオン重合開始剤が配合される。このカチオン重合開始剤は、可視光線、紫外線、電子線などの活性エネルギー線の照射によって、カチオン種又はルイス酸を発生し、カチオン重合性化合物のエポキシ基などと重合反応を開始する。カチオン重合開始剤としては、光酸発生剤と光塩基発生剤とを使用することができる。
本発明においては、３８０ｎｍ～４５０ｎｍの可視光線を含む光で硬化する活性エネルギー線硬化型接着剤を用いることもできる。この場合、ラジカル重合性化合物と重合開始剤とを含む活性エネルギー線硬化型接着剤を用いることが好ましい。
このような活性エネルギー線硬化型接着剤は、例えば、特開２０１８－０９２１８６号公報に開示されており、本発明の活性エネルギー線硬化型接着剤として、上記公報に記載の活性エネルギー線硬化型接着剤を用いることができる。本明細書においては、紙面の都合上、上記公報の記載を転記することを省略するが、上記公報の接着剤に関する記載を本明細書にそのまま取り込めるものとする。
このような活性エネルギー線硬化型接着剤は、例えば、特開２０１８－０９２１８６号公報に開示されており、本発明の活性エネルギー線硬化型接着剤として、上記公報に記載の活性エネルギー線硬化型接着剤を用いることができる。本明細書においては、紙面の都合上、上記公報の記載を転記することを省略するが、上記公報の接着剤に関する記載を本明細書にそのまま取り込めるものとする。
＜貼り合わせ部＞
貼り合わせ部５５には、一対のニップロール７、７が具備されている。
接着剤層を介して貼り合わされた偏光子１１と第２フィルム１２及び第３フィルム１３とからなる積層フィルムは、ニップロール７、７間に挿通され、押圧される。
貼り合わせ部５５には、一対のニップロール７、７が具備されている。
接着剤層を介して貼り合わされた偏光子１１と第２フィルム１２及び第３フィルム１３とからなる積層フィルムは、ニップロール７、７間に挿通され、押圧される。
＜活性エネルギー線照射装置＞
活性エネルギー線照射装置５６は、ニップロール７、７で押圧された積層フィルムに対して活性エネルギー線を照射する装置である。活性エネルギー線は、活性エネルギー線硬化型接着剤の硬化性に応じて適宜選択される。活性エネルギー線としては、電子線、紫外線、可視光線などが挙げられる。前述の公報に記載のように、３８０ｎｍ～４５０ｎｍの可視光線を照射できる活性エネルギー線照射装置５６を使用することもできる。
また、活性エネルギー線照射装置５６は、図３に示すように、積層フィルムの両面側にそれぞれ配置され、積層フィルムの両面側からそれぞれ活性エネルギー線を照射できるようにすることが好ましい。
活性エネルギー線照射装置５６は、ニップロール７、７で押圧された積層フィルムに対して活性エネルギー線を照射する装置である。活性エネルギー線は、活性エネルギー線硬化型接着剤の硬化性に応じて適宜選択される。活性エネルギー線としては、電子線、紫外線、可視光線などが挙げられる。前述の公報に記載のように、３８０ｎｍ～４５０ｎｍの可視光線を照射できる活性エネルギー線照射装置５６を使用することもできる。
また、活性エネルギー線照射装置５６は、図３に示すように、積層フィルムの両面側にそれぞれ配置され、積層フィルムの両面側からそれぞれ活性エネルギー線を照射できるようにすることが好ましい。
［偏光フィルムの製造方法］
次に、本発明に係る偏光フィルムの製造方法について説明する。
＜偏光子の製造工程＞
図３に示すように、未処理のフィルム原反１ａを第１ロール部４１から引き出し、搬送装置４２にてフィルム原反１ａを膨潤処理槽４Ａに搬送する。膨潤処理槽４Ａ内のガイドローラ４２でフィルム原反１ａを搬送しながら、フィルム原反１ａを膨潤処理液に浸漬することによって、フィルム原反１ａが膨潤する。膨潤処理液の温度は、特に限定されないが、例えば、２０℃～４５℃である。フィルム原反１ａを膨潤処理液に浸漬する時間は、特に限定されないが、例えば、５秒～３００秒である。次に、膨潤後のフィルム原反１ａを染色処理槽４Ｂ内の染色処理液に浸漬することによって、フィルム原反１ａが二色性物質によって染色される。染色処理液の温度は、特に限定されないが、例えば、２０℃～５０℃である。フィルム原反１ａを染色処理液に浸漬する時間は、特に限定されないが、例えば、５秒～３００秒である。染色後のフィルム原反１ａを架橋処理槽４Ｃ内の架橋処理液に浸漬することによって、フィルム原反１ａの二色性物質が架橋される。架橋処理液の温度は、特に限定されないが、例えば、２５℃以上であり、好ましくは４０℃～７０℃である。フィルム原反１ａを架橋処理液に浸漬する時間は、特に限定されないが、例えば、５秒～８００秒である。
次に、本発明に係る偏光フィルムの製造方法について説明する。
＜偏光子の製造工程＞
図３に示すように、未処理のフィルム原反１ａを第１ロール部４１から引き出し、搬送装置４２にてフィルム原反１ａを膨潤処理槽４Ａに搬送する。膨潤処理槽４Ａ内のガイドローラ４２でフィルム原反１ａを搬送しながら、フィルム原反１ａを膨潤処理液に浸漬することによって、フィルム原反１ａが膨潤する。膨潤処理液の温度は、特に限定されないが、例えば、２０℃～４５℃である。フィルム原反１ａを膨潤処理液に浸漬する時間は、特に限定されないが、例えば、５秒～３００秒である。次に、膨潤後のフィルム原反１ａを染色処理槽４Ｂ内の染色処理液に浸漬することによって、フィルム原反１ａが二色性物質によって染色される。染色処理液の温度は、特に限定されないが、例えば、２０℃～５０℃である。フィルム原反１ａを染色処理液に浸漬する時間は、特に限定されないが、例えば、５秒～３００秒である。染色後のフィルム原反１ａを架橋処理槽４Ｃ内の架橋処理液に浸漬することによって、フィルム原反１ａの二色性物質が架橋される。架橋処理液の温度は、特に限定されないが、例えば、２５℃以上であり、好ましくは４０℃～７０℃である。フィルム原反１ａを架橋処理液に浸漬する時間は、特に限定されないが、例えば、５秒～８００秒である。
架橋後のフィルム原反１ａを、延伸処理槽４Ｄの延伸処理液中においてガイドローラで搬送しながら延伸する。延伸処理液の温度は、特に限定されないが、例えば、４０℃～９０℃である。延伸倍率は目的に応じて適宜に設定できるが、総延伸倍率は、例えば、２倍～７倍であり、好ましくは４．５倍～６．８倍である。総延伸倍率は、フィルム原反１ａの最終的な延伸倍率を意味する。延伸後のフィルム原反１ａを、洗浄処理槽４Ｅ内の洗浄処理液に浸漬することによって、フィルム原反１ａが洗浄される。洗浄処理液の温度は、例えば、５℃～５０℃である。洗浄時間は、例えば、１秒～３００秒である。
洗浄後のフィルム原反１ａを、乾燥装置４３にて乾燥することによって、偏光子１１が得られる。得られた偏光子１１は、引き続きフィルム積層ゾーン５に搬送される。
洗浄後のフィルム原反１ａを、乾燥装置４３にて乾燥することによって、偏光子１１が得られる。得られた偏光子１１は、引き続きフィルム積層ゾーン５に搬送される。
＜接着剤塗工工程＞
長尺帯状の偏光子１１は、搬送装置５１によって貼り合わせ部５５に搬送される。搬送過程で、偏光子１１の両面に、接着剤塗工装置５４によって活性エネルギー線硬化型接着剤が塗工される。接着剤塗工装置５４にて活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工することにより、偏光子１１の両面に、それぞれ活性エネルギー線硬化型接着剤からなる接着剤層が形成される。
他方、第２ロール部５２から長尺帯状の第２フィルム１２が引き出され、搬送装置５１によって貼り合わせ部５５に搬送される。同様に、第３ロール部５３から長尺帯状の第３フィルム１３が引き出され、搬送装置５１によって貼り合わせ部５５に搬送される。それぞれの搬送過程で、第２フィルム１２の片面及び第３フィルム１３の片面に、それぞれ接着剤塗工装置５４によって活性エネルギー線硬化型接着剤が塗工される。接着剤塗工装置５４にて活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工することにより、第２フィルム１２の片面及び第３フィルム１３の片面に、それぞれ活性エネルギー線硬化型接着剤からなる接着剤層が形成される。
長尺帯状の偏光子１１は、搬送装置５１によって貼り合わせ部５５に搬送される。搬送過程で、偏光子１１の両面に、接着剤塗工装置５４によって活性エネルギー線硬化型接着剤が塗工される。接着剤塗工装置５４にて活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工することにより、偏光子１１の両面に、それぞれ活性エネルギー線硬化型接着剤からなる接着剤層が形成される。
他方、第２ロール部５２から長尺帯状の第２フィルム１２が引き出され、搬送装置５１によって貼り合わせ部５５に搬送される。同様に、第３ロール部５３から長尺帯状の第３フィルム１３が引き出され、搬送装置５１によって貼り合わせ部５５に搬送される。それぞれの搬送過程で、第２フィルム１２の片面及び第３フィルム１３の片面に、それぞれ接着剤塗工装置５４によって活性エネルギー線硬化型接着剤が塗工される。接着剤塗工装置５４にて活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工することにより、第２フィルム１２の片面及び第３フィルム１３の片面に、それぞれ活性エネルギー線硬化型接着剤からなる接着剤層が形成される。
接着剤層の塗工厚みは、特に限定されないが、あまりに小さいと、フィルムの接着強度が低下し、あまりに大きいと、偏光フィルムの厚みが相対的に大きくなりすぎる。かかる観点から、偏光子１１、第２フィルム１２及び第３フィルム１３に形成する接着剤層の塗工厚みは、それぞれ独立して、０．１μｍ～５μｍであることが好ましい。
また、塗工開始時の活性エネルギー線硬化型接着剤の粘度は、特に限定されないが、あまりに小さい又は大きいと、塗工開始時から接着剤の接着性の低下を生じる。かかる観点から、活性エネルギー線硬化型接着剤は、塗工開始時の２５℃での粘度が１ｍＰａ・ｓ～１００ｍＰａ・ｓに調整されていることが好ましく、塗工開始時の２５℃での粘度が１０ｍＰａ・ｓ～５０ｍＰａ・ｓに調整されていることがより好ましく、１５ｍＰａ・ｓ～４５ｍＰａ・ｓに調整されていることが特に好ましい。本実施形態で用いる活性エネルギー線硬化型接着剤は、実質的に有機溶剤が含まれていない無溶剤型であり、このような無溶剤型の活性エネルギー線硬化型接着剤については、増粘剤などの粘性調整剤を調整することによって、上記の好ましい範囲の粘度に調整できる。
そして、塗工開始後、制御装置５８は、粘度計５４ｅで測定した接着剤の粘度の変化が一定範囲内に収まるように、接着剤の温度（熱交換器５４ｆの熱媒体の温度）を制御する。
そして、塗工開始後、制御装置５８は、粘度計５４ｅで測定した接着剤の粘度の変化が一定範囲内に収まるように、接着剤の温度（熱交換器５４ｆの熱媒体の温度）を制御する。
また、塗工時の活性エネルギー線硬化型接着剤は、表面張力が５０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましく、さらに、５ｍＮ／ｍ～４５ｍＮ／ｍ以下であることがより好ましい。このような表面張力を有する活性エネルギー線硬化型接着剤を用いることにより、接着剤がグラビアロール６１のセルから偏光子１１などに良好に移行するようになる（接着剤が良好に転写されるようになる）。
なお、上記の表面張力は、いわゆる懸滴法（ペンダントドロップ法）によって測定可能である。
なお、上記の表面張力は、いわゆる懸滴法（ペンダントドロップ法）によって測定可能である。
さらに、塗工時の偏光子１１、第２フィルム１２及び第３フィルム１３の各搬送速度（ライン速度）は、特に限定されないが、あまりに速いと、気泡を生じるおそれがあり、あまりに遅いと、偏光フィルムの生産効率が低下する。かかる観点から、塗工時の偏光子１１、第２フィルム１２及び第３フィルム１３の各搬送速度は、１５ｍ／分～４０ｍ／分が好ましく、さらに、２０ｍ／分～３５ｍ／分がより好ましい。
＜偏光フィルム作製工程＞
接着剤層（未硬化の活性エネルギー線硬化型接着剤）が形成された偏光子１１、第２フィルム１２及び第３フィルム１３は、それぞれ独立して、貼り合わせ部５５に搬送される。偏光子１１に形成された接着剤層と第２フィルム１２に形成された接着剤層とを対面させ、且つ、偏光子１１に形成された接着剤層と第３フィルム１３に形成された接着剤層とを対面させながら、これらのフィルムは、ニップロール７、７間に挿通される。ニップロール７を通過することにより、偏光子１１、第２フィルム１２及び第３フィルム１３が貼り合わされ、第２フィルム／未硬化の接着剤層／偏光子／未硬化の接着剤層／第３フィルムからなる積層フィルムが得られる。
この積層フィルムに対して、活性エネルギー線照射装置５６によって活性エネルギー線を照射することで、活性エネルギー線硬化型接着剤が硬化し、第２フィルム１２／硬化後の接着剤層／偏光子１１／硬化後の接着剤層／第３フィルム１３からなる偏光フィルム１が得られる。なお、活性エネルギー線硬化型接着剤からなる接着剤層は、硬化前（塗工時）の厚みと硬化後の厚みとが実質的に同じとなる。
得られた偏光フィルムは、巻取りロール部５７に巻き取られる。
接着剤層（未硬化の活性エネルギー線硬化型接着剤）が形成された偏光子１１、第２フィルム１２及び第３フィルム１３は、それぞれ独立して、貼り合わせ部５５に搬送される。偏光子１１に形成された接着剤層と第２フィルム１２に形成された接着剤層とを対面させ、且つ、偏光子１１に形成された接着剤層と第３フィルム１３に形成された接着剤層とを対面させながら、これらのフィルムは、ニップロール７、７間に挿通される。ニップロール７を通過することにより、偏光子１１、第２フィルム１２及び第３フィルム１３が貼り合わされ、第２フィルム／未硬化の接着剤層／偏光子／未硬化の接着剤層／第３フィルムからなる積層フィルムが得られる。
この積層フィルムに対して、活性エネルギー線照射装置５６によって活性エネルギー線を照射することで、活性エネルギー線硬化型接着剤が硬化し、第２フィルム１２／硬化後の接着剤層／偏光子１１／硬化後の接着剤層／第３フィルム１３からなる偏光フィルム１が得られる。なお、活性エネルギー線硬化型接着剤からなる接着剤層は、硬化前（塗工時）の厚みと硬化後の厚みとが実質的に同じとなる。
得られた偏光フィルムは、巻取りロール部５７に巻き取られる。
＜変形例＞
上記の製造方法では、第２フィルム１２／硬化後の接着剤層／偏光子１１／硬化後の接着剤層／第３フィルム１３からなる偏光フィルム（図１に示す偏光フィルム１）を製造する場合を例示したが、これに限定されない。例えば、上記の製造方法における第３フィルム１３の偏光子１１に対する貼り合わせを省略することにより、図２に示すような偏光子１１の片面に他のフィルムが積層されていない偏光フィルム１を得ることができる。
さらに、上記の製造方法では、偏光子１１の両面に活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工し、第２フィルム１２及び第３フィルム１３の各片面にも活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工して、接着剤層が向かい合うようにして貼り合わせているが、これに限定されない。例えば、偏光子１１の片面又は第２フィルム１２の片面のいずれか一方のみに、活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工して接着剤層を形成し、この接着剤層を介して偏光子１１と第２フィルム１２とを貼り合わせてもよい。同様に、偏光子１１の片面又は第３フィルム１３の片面のいずれか一方のみに、活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工して接着剤層を形成し、この接着剤層を介して偏光子１１と第３フィルム１３とを貼り合わせてもよい。
上記の製造方法では、第２フィルム１２／硬化後の接着剤層／偏光子１１／硬化後の接着剤層／第３フィルム１３からなる偏光フィルム（図１に示す偏光フィルム１）を製造する場合を例示したが、これに限定されない。例えば、上記の製造方法における第３フィルム１３の偏光子１１に対する貼り合わせを省略することにより、図２に示すような偏光子１１の片面に他のフィルムが積層されていない偏光フィルム１を得ることができる。
さらに、上記の製造方法では、偏光子１１の両面に活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工し、第２フィルム１２及び第３フィルム１３の各片面にも活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工して、接着剤層が向かい合うようにして貼り合わせているが、これに限定されない。例えば、偏光子１１の片面又は第２フィルム１２の片面のいずれか一方のみに、活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工して接着剤層を形成し、この接着剤層を介して偏光子１１と第２フィルム１２とを貼り合わせてもよい。同様に、偏光子１１の片面又は第３フィルム１３の片面のいずれか一方のみに、活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工して接着剤層を形成し、この接着剤層を介して偏光子１１と第３フィルム１３とを貼り合わせてもよい。
［偏光フィルムの用途など］
本発明に係る製造方法によって得られる偏光フィルムは、代表的には、液晶表示装置や有機表示装置などのディスプレイの光学フィルムとして使用される。
また、本発明に係る製造方法によって得られる偏光フィルムは、前述のディスプレイに使用される場合に限定されず、ディスプレイ以外の用途に使用することもできる。ディスプレイ以外の用途としては、光学機器、建築物、医療・食品分野などが挙げられる。偏光フィルムが光学機器に使用される場合には、その偏光フィルムは、例えば、偏光レンズ、透明電波遮断フィルムなどに加工される。偏光フィルムが電子デバイスに使用される場合には、その偏光フィルムは、例えば、調光窓用フィルムなどに加工される。偏光フィルムが医療・食品分野に使用される場合には、その偏光フィルムは、例えば、光劣化防止フィルムなどに加工される。
本発明に係る製造方法によって得られる偏光フィルムは、代表的には、液晶表示装置や有機表示装置などのディスプレイの光学フィルムとして使用される。
また、本発明に係る製造方法によって得られる偏光フィルムは、前述のディスプレイに使用される場合に限定されず、ディスプレイ以外の用途に使用することもできる。ディスプレイ以外の用途としては、光学機器、建築物、医療・食品分野などが挙げられる。偏光フィルムが光学機器に使用される場合には、その偏光フィルムは、例えば、偏光レンズ、透明電波遮断フィルムなどに加工される。偏光フィルムが電子デバイスに使用される場合には、その偏光フィルムは、例えば、調光窓用フィルムなどに加工される。偏光フィルムが医療・食品分野に使用される場合には、その偏光フィルムは、例えば、光劣化防止フィルムなどに加工される。
以下、実施例及び比較例を説明し、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。
［使用材料］
＜活性エネルギー線硬化型接着剤Ａ＞
ラジカル重合性化合物として、ＳＰ値（溶解性パラメータ）が２９．６で、ホモポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）が１２３℃である、興人社製のヒドロキシエチルアクリルアミド（ＨＥＡＡ）を用いた。他のラジカル重合性化合物として、ＳＰ値が１９．０で、ホモポリマーのＴｇが６９℃である、東亞合成社製のトリプロピレングリコールジアクリレート「ＡＲＯＮＩＸ Ｍ－２２０」（Ｍ－２２０）を用いた。さらに他のラジカル重合性化合物として、ＳＰ値が２２．９で、ホモポリマーのＴｇが１５０℃である、興人社製のアクリロイルモルホリン（ＡＣＭＯ）を用いた。また、（メタ）アクリルモノマーを重合したアクリル系オリゴマーとして、東亞合成社製の「ＡＲＵＦＯＮ ＵＰ－１１９０」（ＵＰ－１１９０）を用いた。また、ＳＰ値が２０．２３（ＭＪ／Ｍ３）１／２で、ホモポリマーのＴｇが９℃である、日本合成化学社製の２－アセトアセトキシエチルメタクリレート（ＡＡＥＭ）を用いた。また、重合開始材として、日本化薬社製のジエチルチオキサントンである「ＫＡＹＡＣＵＲＥ ＤＥＴＸ－Ｓ」（ＤＥＴＸ－Ｓ）を用いた。さらに、重合開始材として、ＢＡＳＦ社製の２－メチル－１－（４－メチルチオフェニル）－２－モルフォリノプロパン－１－オンである「ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７」（ＩＲＧ９０７）を用いた。
そして、上記のＨＥＡＡ／Ｍ－２２０／ＡＣＭＯ／ＵＰ－１１９０／ＡＡＥＭ／ＩＲＧ９０７／ＤＥＴＸ－Ｓ＝１６．４／３２．８／３２．８／８．２／５．７／２．５／１．６（数値は、組成物全量を１００重量％としたときの重量％）で混合し、５０℃で１時間撹拌して、活性エネルギー線硬化型接着剤Ａを得た。
この活性エネルギー線硬化型接着剤Ａの塗工開始時の２５℃における粘度は、４０ｍＰａ・ｓであった。
＜活性エネルギー線硬化型接着剤Ａ＞
ラジカル重合性化合物として、ＳＰ値（溶解性パラメータ）が２９．６で、ホモポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）が１２３℃である、興人社製のヒドロキシエチルアクリルアミド（ＨＥＡＡ）を用いた。他のラジカル重合性化合物として、ＳＰ値が１９．０で、ホモポリマーのＴｇが６９℃である、東亞合成社製のトリプロピレングリコールジアクリレート「ＡＲＯＮＩＸ Ｍ－２２０」（Ｍ－２２０）を用いた。さらに他のラジカル重合性化合物として、ＳＰ値が２２．９で、ホモポリマーのＴｇが１５０℃である、興人社製のアクリロイルモルホリン（ＡＣＭＯ）を用いた。また、（メタ）アクリルモノマーを重合したアクリル系オリゴマーとして、東亞合成社製の「ＡＲＵＦＯＮ ＵＰ－１１９０」（ＵＰ－１１９０）を用いた。また、ＳＰ値が２０．２３（ＭＪ／Ｍ３）１／２で、ホモポリマーのＴｇが９℃である、日本合成化学社製の２－アセトアセトキシエチルメタクリレート（ＡＡＥＭ）を用いた。また、重合開始材として、日本化薬社製のジエチルチオキサントンである「ＫＡＹＡＣＵＲＥ ＤＥＴＸ－Ｓ」（ＤＥＴＸ－Ｓ）を用いた。さらに、重合開始材として、ＢＡＳＦ社製の２－メチル－１－（４－メチルチオフェニル）－２－モルフォリノプロパン－１－オンである「ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７」（ＩＲＧ９０７）を用いた。
そして、上記のＨＥＡＡ／Ｍ－２２０／ＡＣＭＯ／ＵＰ－１１９０／ＡＡＥＭ／ＩＲＧ９０７／ＤＥＴＸ－Ｓ＝１６．４／３２．８／３２．８／８．２／５．７／２．５／１．６（数値は、組成物全量を１００重量％としたときの重量％）で混合し、５０℃で１時間撹拌して、活性エネルギー線硬化型接着剤Ａを得た。
この活性エネルギー線硬化型接着剤Ａの塗工開始時の２５℃における粘度は、４０ｍＰａ・ｓであった。
＜活性エネルギー線硬化型接着剤Ｂ＞
６３．４８重量％の１，９－ノナンジオールジアクリレート、１０重量％のヒドロキシエチルアクリルアミド及び３０重量％のアクリロイルモルフォリン（活性エネルギー線硬化性成分）と、ＢＹＫ社製「ＢＹＫ－ＵＶ３５７０」を０．５２重量％（気泡抑制剤）と、３重量％のＩＲＧＡＣＵＲＥ ９０７及び２重量％のＫＡＹＡＣＵＲＥ ＤＥＴＸ－Ｓ（重合開始剤）と、を混合し、３時間撹拌することにより、活性エネルギー線硬化型接着剤Ｂを得た。
この活性エネルギー線硬化型接着剤Ｂの塗工開始時の２５℃における粘度は、２０ｍＰａ・ｓであった。
なお、活性エネルギー線硬化型接着剤Ａ、Ｂの塗工開始時の２５℃における粘度は、Ｅ型粘度計を用いて測定した。
６３．４８重量％の１，９－ノナンジオールジアクリレート、１０重量％のヒドロキシエチルアクリルアミド及び３０重量％のアクリロイルモルフォリン（活性エネルギー線硬化性成分）と、ＢＹＫ社製「ＢＹＫ－ＵＶ３５７０」を０．５２重量％（気泡抑制剤）と、３重量％のＩＲＧＡＣＵＲＥ ９０７及び２重量％のＫＡＹＡＣＵＲＥ ＤＥＴＸ－Ｓ（重合開始剤）と、を混合し、３時間撹拌することにより、活性エネルギー線硬化型接着剤Ｂを得た。
この活性エネルギー線硬化型接着剤Ｂの塗工開始時の２５℃における粘度は、２０ｍＰａ・ｓであった。
なお、活性エネルギー線硬化型接着剤Ａ、Ｂの塗工開始時の２５℃における粘度は、Ｅ型粘度計を用いて測定した。
＜偏光子＞
平均重合度２４００、ケン化度９９．９モル％の厚み４５μｍのポリビニルアルコールフィルムを、３０℃の温水中に６０秒間浸漬し膨潤させた。次いで、ヨウ素／ヨウ化カリウム（重量比＝０．５／８）の濃度０．３％の水溶液に浸漬し、３．５倍まで延伸させながらフィルムを染色した。その後、６５℃のホウ酸エステル水溶液中で、トータルの延伸倍率が６倍となるように延伸を行った。延伸後に、４０℃の乾燥装置にて３分間乾燥を行い、長尺帯状のポリビニルアルコール系偏光子（厚み１８μｍ）を得た。
平均重合度２４００、ケン化度９９．９モル％の厚み４５μｍのポリビニルアルコールフィルムを、３０℃の温水中に６０秒間浸漬し膨潤させた。次いで、ヨウ素／ヨウ化カリウム（重量比＝０．５／８）の濃度０．３％の水溶液に浸漬し、３．５倍まで延伸させながらフィルムを染色した。その後、６５℃のホウ酸エステル水溶液中で、トータルの延伸倍率が６倍となるように延伸を行った。延伸後に、４０℃の乾燥装置にて３分間乾燥を行い、長尺帯状のポリビニルアルコール系偏光子（厚み１８μｍ）を得た。
＜第２フィルム及び第３フィルム＞
特開２０１０－２８４８４０号公報の製造例１に記載のイミド化ＭＳ樹脂１００重量部及びトリアジン系紫外線吸収剤（アデカ社製、商品名：Ｔ－７１２）０．６２重量部を、２軸混練機にて２２０℃にて混合し、樹脂ペレットを作製した。得られた樹脂ペレットを、１００．５ｋＰａ、１００℃で１２時間乾燥させ、単軸の押出機にてダイス温度２７０℃でＴダイから押出してフィルム状に成形した（厚み１６０μｍ）。さらに、当該フィルムを、その搬送方向に１５０℃の雰囲気下に延伸し（厚み８０μｍ）、次いで水性ウレタン樹脂を含む易接着剤を塗布した後、フィルム搬送方向と直交する方向に１５０℃の雰囲気下に延伸して、厚み４０μｍ（透湿度５８ｇ／ｍ２／２４ｈ）の透明アクリルフィルムを得た。この透明アクリルフィルムを第２フィルムとした。
第３フィルムとしては、厚み５２μｍの環状ポリオレフィンフィルム（日本ゼオン社製）を使用した。
特開２０１０－２８４８４０号公報の製造例１に記載のイミド化ＭＳ樹脂１００重量部及びトリアジン系紫外線吸収剤（アデカ社製、商品名：Ｔ－７１２）０．６２重量部を、２軸混練機にて２２０℃にて混合し、樹脂ペレットを作製した。得られた樹脂ペレットを、１００．５ｋＰａ、１００℃で１２時間乾燥させ、単軸の押出機にてダイス温度２７０℃でＴダイから押出してフィルム状に成形した（厚み１６０μｍ）。さらに、当該フィルムを、その搬送方向に１５０℃の雰囲気下に延伸し（厚み８０μｍ）、次いで水性ウレタン樹脂を含む易接着剤を塗布した後、フィルム搬送方向と直交する方向に１５０℃の雰囲気下に延伸して、厚み４０μｍ（透湿度５８ｇ／ｍ２／２４ｈ）の透明アクリルフィルムを得た。この透明アクリルフィルムを第２フィルムとした。
第３フィルムとしては、厚み５２μｍの環状ポリオレフィンフィルム（日本ゼオン社製）を使用した。
［実施例１］
図４に示す接着剤塗工装置５４の貯留タンク５４ａ及び容器６３に上記の活性エネルギー線硬化型接着剤Ａを貯留した。上記の偏光子、第２フィルム及び第３フィルムを、搬送装置５１でそれぞれ２５ｍ／分の速度で搬送しながら、接着剤塗工装置５４にて偏光子の両面、第２フィルムの片面及び第３フィルムの片面に、ベタ状に活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工した。この際、粘度計５４ｅで連続的に測定した接着剤の粘度の変化の絶対値が１ｍＰａ・ｓ以内となるように、制御装置５８によって熱交換器５４ｆの熱媒体の温度を制御した。これにより、塗工厚み約０．７μｍの接着剤層をそれぞれ形成した後、ニップロール７、７間に挿通して、第２フィルム／未硬化の接着剤層／偏光子／未硬化の接着剤層／第３フィルムの積層フィルムを得た。その積層フィルムの両面から、活性エネルギー照射装置５６から放出された活性エネルギー線（波長３８０ｎｍ～４５０ｎｍの光）を照射して接着剤層を硬化させることにより、連続的に偏光フィルムを作製した。接着剤塗工装置５４を約１２時間連続的に稼働させて長尺帯状の偏光フィルムを作製した。
図４に示す接着剤塗工装置５４の貯留タンク５４ａ及び容器６３に上記の活性エネルギー線硬化型接着剤Ａを貯留した。上記の偏光子、第２フィルム及び第３フィルムを、搬送装置５１でそれぞれ２５ｍ／分の速度で搬送しながら、接着剤塗工装置５４にて偏光子の両面、第２フィルムの片面及び第３フィルムの片面に、ベタ状に活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工した。この際、粘度計５４ｅで連続的に測定した接着剤の粘度の変化の絶対値が１ｍＰａ・ｓ以内となるように、制御装置５８によって熱交換器５４ｆの熱媒体の温度を制御した。これにより、塗工厚み約０．７μｍの接着剤層をそれぞれ形成した後、ニップロール７、７間に挿通して、第２フィルム／未硬化の接着剤層／偏光子／未硬化の接着剤層／第３フィルムの積層フィルムを得た。その積層フィルムの両面から、活性エネルギー照射装置５６から放出された活性エネルギー線（波長３８０ｎｍ～４５０ｎｍの光）を照射して接着剤層を硬化させることにより、連続的に偏光フィルムを作製した。接着剤塗工装置５４を約１２時間連続的に稼働させて長尺帯状の偏光フィルムを作製した。
［実施例２］
活性エネルギー線硬化型接着剤Ｂを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、偏光フィルムを連続的に作製した。
活性エネルギー線硬化型接着剤Ｂを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、偏光フィルムを連続的に作製した。
［比較例１］
制御装置５８による制御を行わなかった（熱交換器５４ｆの熱媒体の温度を塗工開始から約１２時間変更しなかった）こと以外は、実施例１と同様にして、偏光フィルムを連続的に作製した。
制御装置５８による制御を行わなかった（熱交換器５４ｆの熱媒体の温度を塗工開始から約１２時間変更しなかった）こと以外は、実施例１と同様にして、偏光フィルムを連続的に作製した。
［比較例２］
制御装置５８による制御を行わなかった（熱交換器５４ｆの熱媒体の温度を塗工開始から約１２時間変更しなかった）こと以外は、実施例２と同様にして、偏光フィルムを連続的に作製した。
制御装置５８による制御を行わなかった（熱交換器５４ｆの熱媒体の温度を塗工開始から約１２時間変更しなかった）こと以外は、実施例２と同様にして、偏光フィルムを連続的に作製した。
［剥離強度の測定及び剥離界面の評価］
実施例１、２及び比較例１、２で得られた偏光フィルムの剥離強度を測定すると共に、剥離界面を評価した。その結果を表１に示す。
なお、剥離強度の測定及び剥離界面の評価は、長尺帯状の偏光フィルムの先端部（初期に製造される部分）と後端部（約１２時間の稼働後に製造される部分）とを切断して、それぞれ試験片を作製し、各試験片について行った。表１に示す「剥離強度（初期）」は、偏光フィルムの先端部を切断して得られた試験片について測定した剥離強度を意味し、「剥離界面評価（初期）」は、偏光フィルムの先端部を切断して得られた試験片について剥離界面を評価した結果を意味する。表１に示す「剥離強度（１２時間連続稼働後）」は、偏光フィルムの後端部を切断して得られた試験片について測定した剥離強度を意味し、「剥離界面評価（１２時間連続稼働後）」は、偏光フィルムの後端部を切断して得られた試験片について剥離界面を評価した結果を意味する。
実施例１、２及び比較例１、２で得られた偏光フィルムの剥離強度を測定すると共に、剥離界面を評価した。その結果を表１に示す。
なお、剥離強度の測定及び剥離界面の評価は、長尺帯状の偏光フィルムの先端部（初期に製造される部分）と後端部（約１２時間の稼働後に製造される部分）とを切断して、それぞれ試験片を作製し、各試験片について行った。表１に示す「剥離強度（初期）」は、偏光フィルムの先端部を切断して得られた試験片について測定した剥離強度を意味し、「剥離界面評価（初期）」は、偏光フィルムの先端部を切断して得られた試験片について剥離界面を評価した結果を意味する。表１に示す「剥離強度（１２時間連続稼働後）」は、偏光フィルムの後端部を切断して得られた試験片について測定した剥離強度を意味し、「剥離界面評価（１２時間連続稼働後）」は、偏光フィルムの後端部を切断して得られた試験片について剥離界面を評価した結果を意味する。
具体的には、上記の試験片を、偏光子の延伸方向と平行な方向に２００ｍｍ、直交する方向に１５ｍｍの大きさに切り出したものとし、この試験片をガラス板に貼り合わせた。試験片の第２フィルムと偏光子との間にカッターナイフで切り込みを入れ、テンシロンを用いて、９０°方向に第２フィルムと偏光子とを剥離速度５００ｍｍ／分で剥離し、その剥離強度を測定した。
また、剥離後の剥離面の赤外吸収スペクトルをＡＴＲ法によって測定し、剥離界面を下記の基準に基づき評価した。
〇：第２フィルム又は偏光子の凝集破壊
×：接着剤層／偏光子間の界面剥離
上記基準において、「〇」は、接着剤層の接着力がフィルムの凝集力以上であるため、接着性が非常に優れることを意味する。一方、「×」は、接着剤層／偏光子の界面の接着力が不足している（接着性が劣る）ことを意味する。
また、剥離後の剥離面の赤外吸収スペクトルをＡＴＲ法によって測定し、剥離界面を下記の基準に基づき評価した。
〇：第２フィルム又は偏光子の凝集破壊
×：接着剤層／偏光子間の界面剥離
上記基準において、「〇」は、接着剤層の接着力がフィルムの凝集力以上であるため、接着性が非常に優れることを意味する。一方、「×」は、接着剤層／偏光子の界面の接着力が不足している（接着性が劣る）ことを意味する。
表１に示すように、実施例１、２によれば、製造装置の約１２時間の連続的な稼働中、接着剤Ａ、Ｂの粘度の変化の絶対値を１ｍＰａ・ｓ以内（実施例１は０．２ｍＰａ・ｓ低下、実施例２は０．１ｍＰａ・ｓ低下）に収めることができた。具体的には、熱交換器５４ｆの熱媒体の温度を徐々に高めることにより、粘度の低下を抑制することが可能であった。これにより、剥離強度は、約１２時間経過後も殆ど変化せず、剥離界面も第２フィルム又は偏光子の凝集破壊であり、接着性が優れていた。
これに対し、比較例１、２によれば、接着剤Ａ、Ｂの粘度の変化の絶対値が１ｍＰａ・ｓを超えた（実施例１は５ｍＰａ・ｓ低下、実施例２は３ｍＰａ・ｓ低下）。これにより、剥離強度は、稼働初期に比べて約１２時間経過後には大きく低下し、剥離界面も接着剤層／偏光子間の界面剥離であり、接着性が劣っていた。比較例１、２で接着剤層／偏光子間の界面剥離が生じたのは、接着剤の粘度が時間的に低下したことに伴い、塗工した接着剤が、偏光子よりも親水性が低い第２フィルム側に浸透し易くなり、その結果、接着剤層の接着力が低下したことが原因ではないかと推測される。
これに対し、比較例１、２によれば、接着剤Ａ、Ｂの粘度の変化の絶対値が１ｍＰａ・ｓを超えた（実施例１は５ｍＰａ・ｓ低下、実施例２は３ｍＰａ・ｓ低下）。これにより、剥離強度は、稼働初期に比べて約１２時間経過後には大きく低下し、剥離界面も接着剤層／偏光子間の界面剥離であり、接着性が劣っていた。比較例１、２で接着剤層／偏光子間の界面剥離が生じたのは、接着剤の粘度が時間的に低下したことに伴い、塗工した接着剤が、偏光子よりも親水性が低い第２フィルム側に浸透し易くなり、その結果、接着剤層の接着力が低下したことが原因ではないかと推測される。
１・・・偏光フィルム
１１・・・偏光子
１２・・・他のフィルム（第２フィルム）
１３・・・他のフィルム（第３フィルム）
４・・・偏光子作製ゾーン
５・・・フィルム積層ゾーン
９・・・偏光フィルムの製造装置
５４・・・接着剤塗工装置
５４ｅ・・・粘度計
５４ｆ・・・熱交換器
５８・・・制御装置
１１・・・偏光子
１２・・・他のフィルム（第２フィルム）
１３・・・他のフィルム（第３フィルム）
４・・・偏光子作製ゾーン
５・・・フィルム積層ゾーン
９・・・偏光フィルムの製造装置
５４・・・接着剤塗工装置
５４ｅ・・・粘度計
５４ｆ・・・熱交換器
５８・・・制御装置
Claims (7)
- 偏光子と他のフィルムとをそれぞれ搬送し、これらの搬送過程で前記偏光子及び前記他のフィルムのうち少なくとも一方に、接着剤塗工装置によって活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工する接着剤塗工工程と、
前記偏光子と前記他のフィルムとを前記接着剤を介して貼り合わせ且つ前記接着剤を硬化させることによって、偏光フィルムを作製する偏光フィルム作製工程と、を含み、
前記接着剤塗工装置は、前記塗工する前記接着剤の粘度を連続的に測定する粘度計を具備し、
前記接着剤塗工工程において、前記粘度計で測定した前記接着剤の粘度の変化が一定範囲内に収まるように、前記接着剤の温度を制御する、
偏光フィルムの製造方法。 - 前記接着剤塗工装置は、前記接着剤と熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器を具備し、
前記接着剤塗工工程において、前記粘度計で測定した前記接着剤の粘度の変化が一定範囲内に収まるように、前記熱媒体の温度を制御する、
請求項１に記載の偏光フィルムの製造方法。 - 前記接着剤塗工工程において、前記接着剤の塗工開始時の２５℃での粘度が１ｍＰａ・ｓ～１００ｍＰａ・ｓであり、前記接着剤の粘度の変化の絶対値が１ｍＰａ・ｓ以内となるように、前記接着剤の温度を制御する、
請求項１又は２に記載の偏光フィルムの製造方法。 - 前記接着剤塗工工程において、前記接着剤の塗工厚みが０．１μｍ～５μｍである、
請求項１から３の何れか一項に記載の偏光フィルムの製造方法。 - 前記接着剤塗工工程において、前記偏光子及び前記他のフィルムの搬送速度が、１５ｍ／分～４０ｍ／分である、
請求項１から４の何れか一項に記載の偏光フィルムの製造方法。 - 前記接着剤が、有機溶剤が含まれていない無溶剤型である、
請求項１から５の何れか一項に記載の偏光フィルムの製造方法。 - 偏光子と他のフィルムとをそれぞれ搬送する搬送装置と、
前記偏光子及び前記他のフィルムのうち少なくとも一方に、活性エネルギー線硬化型接着剤を塗工する接着剤塗工装置と、
前記接着剤を介して張り合わされた前記偏光子及び前記他のフィルム間の前記接着剤に活性エネルギー線を照射して硬化させる活性エネルギー線照射装置と、
前記接着剤塗工装置を制御する制御装置と、を備え、
前記接着剤塗工装置は、前記塗工する前記接着剤の粘度を連続的に測定する粘度計を具備し、
前記制御装置は、前記粘度計で測定した前記接着剤の粘度の変化が一定範囲内に収まるように、前記接着剤の温度を制御する、
偏光フィルムの製造装置。
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