JP2015225122A - 光学フィルム積層体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所望でないカール、シワおよび軸ズレが抑制された光学フィルム積層体を製造する方法を提供すること。
【解決手段】本発明の光学フィルム積層体の製造方法は、偏光膜を含む厚み８０μｍ以下の長尺状の偏光フィルム積層体に、厚み３０μｍ以下の長尺状の光学機能フィルムを搬送方向に沿って積層することを含む。本発明においては、光学機能フィルムを積層する前に、偏光フィルム積層体をその搬送方向に沿って光学機能フィルムの積層面の方向に凸となるようにカールさせることを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学フィルム積層体の製造方法に関する。

代表的な画像表示装置である液晶表示装置には、その画像形成方式に起因して、液晶セルの両側に偏光板が配置されている。偏光板の製造方法としては、偏光子の両側にそれぞれ保護フィルムを配置し、偏光子と保護フィルムとの層間に接着剤を供給しながら連続的に一対のロールの間を通過させて、偏光子の両側に保護フィルムを貼り合わせる方法が知られている（例えば、特許文献１）。

ところで、近年の画像表示装置の薄型化に対する要望に伴い、上記のような偏光子に比べて格段に薄い薄型の偏光膜を有する光学フィルム積層体を工業的に製造し得る技術が求められている。このような光学フィルム積層体の製造方法に関連して、例えば、樹脂基材とポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂層とを有する積層体を延伸し、次に染色処理を施して偏光素子層とした後、積層体の偏光素子層側に保護フィルムを貼り合わせ、樹脂基材を剥離し、樹脂基材を剥離した面に別の保護フィルムを貼り合わせて偏光フィルム積層体を得る方法が提案されている（例えば、特許文献２）。光学フィルム積層体は、このような偏光フィルム積層体に光学機能フィルムを積層して得られるところ、上記の画像表示装置の薄型化に対する要望に伴い、当該光学機能フィルムの薄型化も強く要望されている。しかし、薄型の偏光フィルム積層体と薄型の光学機能フィルムとを積層すると、得られる光学フィルム積層体に所望でないカール、シワおよび／または軸ズレが発生する場合がある。

特開平１１−１７９８７１号公報 特開２０００−３３８３２９号公報

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、所望でないカール、シワおよび軸ズレが抑制された光学フィルム積層体を製造する方法を提供することにある。

本発明の１つの実施形態による光学フィルム積層体の製造方法は、偏光膜を含む厚み８０μｍ以下の長尺状の偏光フィルム積層体に、厚み３０μｍ以下の長尺状の光学機能フィルムを搬送方向に沿って積層することを含む。この製造方法においては、該光学機能フィルムを積層する前に、該偏光フィルム積層体をその搬送方向に沿って該光学機能フィルムの積層面の方向に凸となるようにカールさせることを含む。
１つの実施形態においては、上記偏光フィルム積層体は、第１の保護フィルムと上記偏光膜と第２の保護フィルムとをこの順に含み、上記光学機能フィルムは該第１の保護フィルム側に積層される。
１つの実施形態においては、上記偏光フィルム積層体のカールは、上記第１の保護フィルム側に凸である。
１つの実施形態においては、上記光学機能フィルムの積層は、上記偏光フィルム積層体および該光学機能フィルムのそれぞれに搬送方向に沿った張力を付与した状態で行われ、該偏光フィルム積層体の搬送方向に沿って付与された張力Ｔ_１および該光学機能フィルムの搬送方向に沿って付与された張力Ｔ_２が下記式を満足する：１００Ｎ≦Ｔ_１−Ｔ_２≦１７０Ｎ。
１つの実施形態においては、上記偏光フィルム積層体は、樹脂基材と該樹脂基材の片側に形成されたポリビニルアルコール系樹脂層とを有する積層体を延伸、染色して、該樹脂基材上に偏光膜を作製する工程と；該偏光膜の該樹脂基材と反対側に第１の保護フィルムを積層する工程と；該樹脂基材を剥離して、該偏光膜の該樹脂基材を剥離した側に第２の保護フィルムを積層する工程と；を含む方法により得られる。
本発明の別の局面によれば、光学フィルム積層体が提供される。この光学フィルム積層体は、上記製造方法により得られる。

本発明によれば、薄型で長尺状の偏光フィルム積層体に薄型で長尺状の光学機能フィルムを搬送方向に沿って積層することを含む光学フィルム積層体の製造方法において、光学機能フィルムを積層する前に、偏光フィルム積層体をその搬送方向に沿って光学機能フィルムの積層面の方向に凸となるようにカールさせることにより、所望でないカール、シワおよび軸ズレが抑制された光学フィルム積層体を製造することができる。

図１（ａ）〜図１（ｅ）は、本発明の１つの実施形態による光学フィルム積層体の製造方法の一例を示す概略図である。 実施例１および比較例１でそれぞれ得られた光学フィルム積層体のカールの状態を比較して示す写真である。

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。

本明細書において単に「カール」という表現は、そのようなカールの現象が好ましいという文脈あるいはカールという現象を一般的に説明する文脈で用いられる。カールの現象が好ましいとは、カールの度合いが適切であり、偏光フィルム積層体および／または光学フィルム積層体の取扱い性が優れることを意味する。一方、「所望でないカール」または「カールがひどい」等の表現は、そのようなカールの現象が好ましくないという文脈で用いられる。より具体的には、カールがひどすぎて偏光フィルム積層体および／または光学フィルム積層体の貼り合わせ等の操作が困難または不可能である場合を意味する。当業者が該当箇所の記載を読めば、「カール」という語がいずれの文脈で用いられるかは明らかである。

本発明の実施形態による光学フィルム積層体の製造方法は、偏光膜を含む厚み８０μｍ以下の長尺状の偏光フィルム積層体に、厚み３０μｍ以下の長尺状の光学機能フィルムを搬送方向に沿って積層することを含む。以下、偏光膜の作製、偏光フィルム積層体の作製および光学フィルム積層体の作製をこの順に説明する。

Ａ．偏光膜の作製
Ａ−１．積層体
図１（ａ）〜図１（ｅ）は、本発明の１つの実施形態による光学フィルム積層体の製造方法の一例を示す概略図である。図１（ａ）に示すように、積層体１０は、樹脂基材１１とＰＶＡ系樹脂層１２とを有する。積層体１０は、代表的には、長尺状の樹脂基材１１にＰＶＡ系樹脂層１２を形成することにより作製される。ＰＶＡ系樹脂層１２の形成方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。好ましくは、樹脂基材１１上に、ＰＶＡ系樹脂を含む塗布液を塗布し、乾燥することにより、ＰＶＡ系樹脂層１２を形成する。

上記樹脂基材の形成材料としては、任意の適切な熱可塑性樹脂が採用され得る。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート系樹脂等のエステル系樹脂、ノルボルネン系樹脂等のシクロオレフィン系樹脂、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、これらの共重体樹脂等が挙げられる。これらの中でも、好ましくは、ノルボルネン系樹脂、非晶質のポリエチレンテレフタレート系樹脂である。

１つの実施形態においては、非晶質の（結晶化していない）ポリエチレンテレフタレート系樹脂が好ましく用いられる。中でも、非晶性の（結晶化しにくい）ポリエチレンテレフタレート系樹脂が特に好ましく用いられる。非晶性のポリエチレンテレフタレート系樹脂の具体例としては、ジカルボン酸としてイソフタル酸をさらに含む共重合体や、グリコールとしてシクロヘキサンジメタノールをさらに含む共重合体が挙げられる。

後述する延伸において水中延伸方式を採用する場合、上記樹脂基材は水を吸収し、水が可塑剤的な働きをして可塑化し得る。その結果、延伸応力を大幅に低下させることができ、高倍率に延伸することが可能となり、空中延伸時よりも延伸性に優れ得る。その結果、優れた光学特性を有する偏光膜を作製することができる。１つの実施形態においては、樹脂基材は、好ましくは、その吸水率が０．２％以上であり、さらに好ましくは０．３％以上である。一方、樹脂基材の吸水率は、好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下である。このような樹脂基材を用いることにより、製造時に寸法安定性が著しく低下して、得られる偏光膜の外観が悪化するなどの不具合を防止することができる。また、水中延伸時に基材が破断したり、樹脂基材からＰＶＡ系樹脂層が剥離したりするのを防止することができる。なお、樹脂基材の吸水率は、例えば、形成材料に変性基を導入することにより調整することができる。吸水率は、ＪＩＳ Ｋ ７２０９に準じて求められる値である。

樹脂基材のガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは１７０℃以下である。このような樹脂基材を用いることにより、ＰＶＡ系樹脂層の結晶化を抑制しながら、積層体の延伸性を十分に確保することができる。さらに、水による樹脂基材の可塑化と、水中延伸を良好に行うことを考慮すると、１２０℃以下であることがより好ましい。１つの実施形態においては、樹脂基材のガラス転移温度は、好ましくは６０℃以上である。このような樹脂基材を用いることにより、上記ＰＶＡ系樹脂を含む塗布液を塗布・乾燥する際に、樹脂基材が変形（例えば、凹凸やタルミ、シワ等の発生）するなどの不具合を防止して、良好に積層体を作製することができる。また、ＰＶＡ系樹脂層の延伸を、好適な温度（例えば、６０℃程度）にて良好に行うことができる。別の実施形態においては、ＰＶＡ系樹脂を含む塗布液を塗布・乾燥する際に、樹脂基材が変形しなければ、６０℃より低いガラス転移温度であってもよい。なお、樹脂基材のガラス転移温度は、例えば、形成材料に変性基を導入する、結晶化材料を用いて加熱することにより調整することができる。ガラス転移温度（Ｔｇ）は、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に準じて求められる値である。

樹脂基材の延伸前の厚みは、好ましくは２０μｍ〜３００μｍ、より好ましくは５０μｍ〜２００μｍである。２０μｍ未満であると、ＰＶＡ系樹脂層の形成が困難になるおそれがある。３００μｍを超えると、例えば、水中延伸において、樹脂基材が水を吸収するのに長時間を要するとともに、延伸に過大な負荷を要するおそれがある。

上記ＰＶＡ系樹脂層を形成するＰＶＡ系樹脂としては、任意の適切な樹脂が採用され得る。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％〜１００モル％であり、好ましくは９５．０モル％〜９９．９５モル％、さらに好ましくは９９．０モル％〜９９．９３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膜が得られ得る。ケン化度が高すぎる場合には、ゲル化してしまうおそれがある。

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１２００〜５０００、さらに好ましくは１５００〜４５００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。

上記塗布液は、代表的には、上記ＰＶＡ系樹脂を溶媒に溶解させた溶液である。溶媒としては、例えば、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、各種グリコール類、トリメチロールプロパン等の多価アルコール類、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等のアミン類が挙げられる。これらは単独で、または、二種以上組み合わせて用いることができる。これらの中でも、好ましくは、水である。溶液のＰＶＡ系樹脂濃度は、溶媒１００重量部に対して、好ましくは３重量部〜２０重量部である。このような樹脂濃度であれば、樹脂基材に密着した均一な塗布膜を形成することができる。

塗布液に、添加剤を配合してもよい。添加剤としては、例えば、可塑剤、界面活性剤等が挙げられる。可塑剤としては、例えば、エチレングリコールやグリセリン等の多価アルコールが挙げられる。界面活性剤としては、例えば、非イオン界面活性剤が挙げられる。これらは、得られるＰＶＡ系樹脂層の均一性や染色性、延伸性をより一層向上させる目的で使用され得る。また、添加剤としては、例えば、易接着成分が挙げられる。易接着成分を用いることにより、樹脂基材とＰＶＡ系樹脂層との密着性を向上させ得る。その結果、例えば、基材からＰＶＡ系樹脂層が剥がれる等の不具合を抑制して、後述の染色、水中延伸を良好に行うことができる。易接着成分としては、例えば、アセトアセチル変性ＰＶＡなどの変性ＰＶＡが用いられる。

塗布液の塗布方法としては、任意の適切な方法を採用することができる。例えば、ロールコート法、スピンコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、ダイコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ナイフコート法（コンマコート法等）等が挙げられる。

上記塗布液の塗布・乾燥温度は、好ましくは５０℃以上である。

ＰＶＡ系樹脂層の延伸前の厚みは、好ましくは３μｍ〜４０μｍ、さらに好ましくは３μｍ〜２０μｍである。

ＰＶＡ系樹脂層を形成する前に、樹脂基材に表面処理（例えば、コロナ処理等）を施してもよいし、樹脂基材上に易接着層を形成してもよい。このような処理を行うことにより、樹脂基材とＰＶＡ系樹脂層との密着性を向上させることができる。

Ａ−２．積層体の延伸
積層体の延伸方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。具体的には、固定端延伸でもよいし、自由端延伸（例えば、周速の異なるロール間に積層体を通して一軸延伸する方法）でもよい。好ましくは、自由端延伸である。

積層体の延伸方向は、適宜、設定され得る。１つの実施形態においては、長尺状の積層体の長手方向に延伸する。この場合、代表的には、周速の異なるロール間に積層体を通して延伸する方法が採用される。別の実施形態においては、長尺状の積層体の幅方向に延伸する。この場合、代表的には、テンター延伸機を用いて延伸する方法が採用される。

延伸方式は、特に限定されず、空中延伸方式でもよいし、水中延伸方式でもよい。好ましくは、水中延伸方式である。水中延伸方式によれば、上記樹脂基材やＰＶＡ系樹脂層のガラス転移温度（代表的には、８０℃程度）よりも低い温度で延伸し得、ＰＶＡ系樹脂層を、その結晶化を抑えながら、高倍率に延伸することができる。その結果、優れた光学特性を有する偏光膜を作製することができる。

積層体の延伸は、一段階で行ってもよいし、多段階で行ってもよい。多段階で行う場合、例えば、上記自由端延伸と固定端延伸とを組み合わせてもよいし、上記水中延伸方式と空中延伸方式とを組み合わせてもよい。また、多段階で行う場合、後述の積層体の延伸倍率（最大延伸倍率）は、各段階の延伸倍率の積である。

積層体の延伸温度は、樹脂基材の形成材料、延伸方式等に応じて、任意の適切な値に設定され得る。空中延伸方式を採用する場合、延伸温度は、好ましくは樹脂基材のガラス転移温度（Ｔｇ）以上であり、さらに好ましくは樹脂基材のガラス転移温度（Ｔｇ）＋１０℃以上、特に好ましくはＴｇ＋１５℃以上である。一方、積層体の延伸温度は、好ましくは１７０℃以下である。このような温度で延伸することで、ＰＶＡ系樹脂の結晶化が急速に進むのを抑制して、当該結晶化による不具合（例えば、延伸によるＰＶＡ系樹脂層の配向を妨げる）を抑制することができる。

水中延伸方式を採用する場合、延伸浴の液温は、好ましくは４０℃〜８５℃、より好ましくは５０℃〜８５℃である。このような温度であれば、ＰＶＡ系樹脂層の溶解を抑制しながら高倍率に延伸することができる。具体的には、上述のように、樹脂基材のガラス転移温度（Ｔｇ）は、ＰＶＡ系樹脂層の形成との関係で、好ましくは６０℃以上である。この場合、延伸温度が４０℃を下回ると、水による樹脂基材の可塑化を考慮しても、良好に延伸できないおそれがある。一方、延伸浴の温度が高温になるほど、ＰＶＡ系樹脂層の溶解性が高くなって、優れた光学特性が得られないおそれがある。延伸浴への積層体の浸漬時間は、好ましくは１５秒〜５分である。

水中延伸方式を採用する場合、積層体をホウ酸水溶液中に浸漬させて延伸することが好ましい（ホウ酸水中延伸）。延伸浴としてホウ酸水溶液を用いることで、ＰＶＡ系樹脂層に、延伸時にかかる張力に耐える剛性と、水に溶解しない耐水性とを付与することができる。具体的には、ホウ酸は、水溶液中でテトラヒドロキシホウ酸アニオンを生成してＰＶＡ系樹脂と水素結合により架橋し得る。その結果、ＰＶＡ系樹脂層に剛性と耐水性とを付与して、良好に延伸することができ、優れた光学特性を有する偏光膜を作製することができる。

上記ホウ酸水溶液は、好ましくは、溶媒である水にホウ酸および／またはホウ酸塩を溶解させることにより得られる。ホウ酸濃度は、水１００重量部に対して、好ましくは１重量部〜１０重量部である。ホウ酸濃度を１重量部以上とすることにより、ＰＶＡ系樹脂層の溶解を効果的に抑制することができ、より高特性の偏光膜を作製することができる。なお、ホウ酸またはホウ酸塩以外に、ホウ砂等のホウ素化合物、グリオキザール、グルタルアルデヒド等を溶媒に溶解して得られた水溶液も用いることができる。

後述の染色により、予め、ＰＶＡ系樹脂層に二色性物質（代表的には、ヨウ素）が溶解および浸透されている場合、好ましくは、上記延伸浴（ホウ酸水溶液）にヨウ化物を配合する。ヨウ化物を配合することにより、ＰＶＡ系樹脂層に溶解および浸透させたヨウ素の溶出を抑制することができる。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。これらの中でも、好ましくは、ヨウ化カリウムである。ヨウ化物の濃度は、水１００重量部に対して、好ましくは０．０５重量部〜１５重量部、より好ましくは０．５重量部〜８重量部である。

積層体の延伸倍率（最大延伸倍率）は、積層体の元長に対して、好ましくは５．０倍以上である。このような高い延伸倍率は、例えば、水中延伸方式（ホウ酸水中延伸）を採用することにより、達成し得る。なお、本明細書において「最大延伸倍率」とは、積層体が破断する直前の延伸倍率をいい、別途、積層体が破断する延伸倍率を確認し、その値よりも０．２低い値をいう。

好ましい実施形態においては、上記積層体を高温（例えば、９５℃以上）で空中延伸した後、上記ホウ酸水中延伸および後述の染色を行う。このような空中延伸は、ホウ酸水中延伸に対する予備的または補助的な延伸として位置付けることができるため、以下「空中補助延伸」という。

空中補助延伸を組み合わせることで、積層体をより高倍率に延伸することができる場合がある。その結果、より優れた光学特性（例えば、偏光度）を有する偏光膜を作製することができる。例えば、上記樹脂基材としてポリエチレンテレフタレート系樹脂を用いた場合、ホウ酸水中延伸のみで延伸するよりも、空中補助延伸とホウ酸水中延伸とを組み合せる方が、樹脂基材の配向を抑制しながら延伸することができる。当該樹脂基材は、その配向性が向上するにつれて延伸張力が大きくなり、安定的な延伸が困難となったり、破断したりする。そのため、樹脂基材の配向を抑制しながら延伸することで、積層体をより高倍率に延伸することができる。

また、空中補助延伸を組み合わせることで、ＰＶＡ系樹脂の配向性を向上させ、そのことにより、ホウ酸水中延伸後においてもＰＶＡ系樹脂の配向性を向上させ得る。具体的には、予め、空中補助延伸によりＰＶＡ系樹脂の配向性を向上させておくことで、ホウ酸水中延伸の際にＰＶＡ系樹脂がホウ酸と架橋し易くなり、ホウ酸が結節点となった状態で延伸されることで、ホウ酸水中延伸後もＰＶＡ系樹脂の配向性が高くなるものと推定される。その結果、優れた光学特性（例えば、偏光度）を有する偏光膜を作製することができる。

空中補助延伸における延伸倍率は、好ましくは３．５倍以下である。空中補助延伸の延伸温度は、ＰＶＡ系樹脂のガラス転移温度以上であることが好ましい。延伸温度は、好ましくは９５℃〜１５０℃である。なお、空中補助延伸と上記ホウ酸水中延伸とを組み合わせた場合の最大延伸倍率は、積層体の元長に対して、好ましくは５．０倍以上、より好ましくは５．５倍以上、さらに好ましくは６．０倍以上である。

Ａ−３．染色
上記染色は、代表的には、ＰＶＡ系樹脂層に二色性物質（好ましくは、ヨウ素）を溶解および浸透させることにより行う。当該溶解および浸透方法としては、例えば、ヨウ素を含む染色液にＰＶＡ系樹脂層（積層体）を浸漬させる方法、ＰＶＡ系樹脂層に当該染色液を塗工する方法、当該染色液をＰＶＡ系樹脂層に噴霧する方法等が挙げられる。好ましくは、染色液に積層体を浸漬させる方法である。ヨウ素が良好に溶解および浸透し得るからである。

上記染色液は、好ましくは、ヨウ素水溶液である。ヨウ素の配合量は、水１００重量部に対して、好ましくは０．１重量部〜０．５重量部である。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。ヨウ化物の具体例は、上述のとおりである。ヨウ化物の配合量は、水１００重量部に対して、好ましくは０．０２重量部〜２０重量部、より好ましくは０．１重量部〜１０重量部である。染色液の染色時の液温は、ＰＶＡ系樹脂の溶解を抑制するため、好ましくは２０℃〜５０℃である。染色液にＰＶＡ系樹脂層を浸漬させる場合、浸漬時間は、ＰＶＡ系樹脂層の透過率を確保するため、好ましくは５秒〜５分である。また、染色条件（濃度、液温、浸漬時間）は、最終的に得られる偏光膜の偏光度もしくは単体透過率が所定の範囲となるように、設定することができる。１つの実施形態においては、得られる偏光膜の偏光度が９９．９８％以上となるように、浸漬時間を設定する。別の実施形態においては、得られる偏光膜の単体透過率が４０％〜４４％となるように、浸漬時間を設定する。

染色処理は、任意の適切なタイミングで行い得る。上記水中延伸を行う場合、好ましくは、水中延伸の前に行う。

Ａ−４．その他の処理
上記積層体は、延伸、染色以外に、そのＰＶＡ系樹脂層を偏光膜とするための処理が、適宜施され得る。偏光膜とするための処理としては、例えば、不溶化処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が挙げられる。なお、これらの処理の回数、順序等は、特に限定されない。

上記不溶化処理は、代表的には、ホウ酸水溶液にＰＶＡ系樹脂層を浸漬することにより行う。不溶化処理を施すことにより、ＰＶＡ系樹脂層に耐水性を付与することができる。当該ホウ酸水溶液の濃度は、水１００重量部に対して、好ましくは１重量部〜４重量部である。不溶化浴（ホウ酸水溶液）の液温は、好ましくは２０℃〜５０℃である。好ましくは、不溶化処理は、上記水中延伸や上記染色処理の前に行う。

上記架橋処理は、代表的には、ホウ酸水溶液にＰＶＡ系樹脂層を浸漬することにより行う。架橋処理を施すことにより、ＰＶＡ系樹脂層に耐水性を付与することができる。当該ホウ酸水溶液の濃度は、水１００重量部に対して、好ましくは１重量部〜５重量部である。また、上記染色処理後に架橋処理を行う場合、さらに、ヨウ化物を配合することが好ましい。ヨウ化物を配合することにより、ＰＶＡ系樹脂層に溶解および浸透させたヨウ素の溶出を抑制することができる。ヨウ化物の配合量は、水１００重量部に対して、好ましくは１重量部〜５重量部である。ヨウ化物の具体例は、上述のとおりである。架橋浴（ホウ酸水溶液）の液温は、好ましくは２０℃〜６０℃である。好ましくは、架橋処理は上記水中延伸の前に行う。好ましい実施形態においては、染色処理、架橋処理および水中延伸をこの順で行う。

上記洗浄処理は、代表的には、ヨウ化カリウム水溶液にＰＶＡ系樹脂層を浸漬することにより行う。上記乾燥処理における乾燥温度は、好ましくは３０℃〜１００℃である。

Ａ−５．偏光膜
上記偏光膜は、実質的には、ＰＶＡ系樹脂に溶解および浸透した二色性物質が配向されたＰＶＡ系樹脂膜である。偏光膜の厚みは、代表的には２５μｍ以下であり、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下、さらに好ましくは７μｍ以下、特に好ましくは５μｍ以下である。一方、偏光膜の厚みは、好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１．５μｍ以上である。偏光膜は、好ましくは、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍのいずれかの波長で吸収二色性を示す。偏光膜の単体透過率は、好ましくは４０．０％以上、より好ましくは４１．０％以上、さらに好ましくは４２．０％以上、特に好ましくは４３．０％以上である。偏光膜の偏光度は、好ましくは９９．８％以上、より好ましくは９９．９％以上、さらに好ましくは９９．９５％以上である。

Ｂ．第１の保護フィルムの積層
Ｂ−１．積層の概略
上記積層体（ＰＶＡ系樹脂層）に上記各処理を施した後、図１（ｂ）に示すように、積層体の偏光膜（ＰＶＡ系樹脂層）１２側に第１の保護フィルム２１を積層する。代表的には、長尺状の積層体に長尺状の第１の保護フィルムを、互いの長手方向を揃えるようにして（すなわち、搬送方向に沿って）積層する。１つの実施形態においては、第１の保護フィルム表面に接着剤を塗布して、偏光膜表面に第１の保護フィルムを貼り合わせる。

１つの実施形態においては、第１の保護フィルムの積層（貼り合わせ）は加熱下で行われる。加熱温度は、後述する接着剤が水系接着剤または溶剤系接着剤である場合には接着剤が乾燥する温度であり、接着剤が活性エネルギー線硬化型接着剤である場合には接着剤が硬化する温度である。加熱温度は、好ましくは５０℃以上、より好ましくは５５℃以上、さらに好ましくは６０℃以上である。一方、加熱温度は、好ましくは８０℃以下である。なお、第１の保護フィルムの積層の際に行う加熱は、上記積層体の乾燥処理と兼ねてもよい。

Ｂ−２．第１の保護フィルム
第１の保護フィルムは、光学フィルム積層体が光学セルに貼り合わせられる際に光学セル側に配置され得る保護フィルムであってもよく、光学セルと反対側に配置され得る保護フィルムであってもよい。第１の保護フィルムは、通常の保護フィルムであってもよく、光学補償機能を有していてもよい（位相差フィルムであってもよい）。第１の保護フィルムが光学セル側に配置され得る場合、第１の保護フィルムは、実質的に光学的に等方性を有するか目的に応じて適切な光学補償特性（例えば、屈折率楕円体、面内位相差、厚み方向位相差）を有することが好ましい。第１の保護フィルムが光学セルと反対側に配置され得る場合、第１の保護フィルムは、目的に応じて任意の適切な表面処理が施されていてもよい。表面処理の具体例としては、ハードコート処理、反射防止処理、スティッキング防止処理、拡散処理、アンチグレア処理が挙げられる。

第１の保護フィルムとしては、目的に応じて任意の適切な樹脂フィルムが採用され得る。保護フィルムの形成材料としては、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂、ノルボルネン系樹脂等のシクロオレフィン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂等が挙げられる。なお、「（メタ）アクリル系樹脂」とは、アクリル系樹脂および／またはメタクリル系樹脂をいう。

第１の保護フィルムの厚みは、代表的には１０μｍ〜４５μｍであり、好ましくは１５μｍ〜３０μｍである。

Ｂ−３．積層に用いられる接着剤
第１の保護フィルムの積層に用いられる接着剤としては、任意の適切な接着剤が採用され得る。具体的には、接着剤としては、水系接着剤であってもよく溶剤系接着剤であってもよく活性エネルギー線硬化型接着剤であってもよい。

活性エネルギー線硬化型接着剤としては、活性エネルギー線の照射によって硬化し得る接着剤であれば、任意の適切な接着剤が用いられ得る。活性エネルギー線硬化型接着剤としては、例えば、紫外線硬化型接着剤、電子線硬化型接着剤等が挙げられる。活性エネルギー線硬化型接着剤の硬化型の具体例としては、ラジカル硬化型、カチオン硬化型、アニオン硬化型、これらの組み合わせ（例えば、ラジカル硬化型とカチオン硬化型のハイブリッド）が挙げられる。

活性エネルギー線硬化型接着剤としては、例えば、硬化成分として（メタ）アクリレート基や（メタ）アクリルアミド基などのラジカル重合性基を有する化合物（例えば、モノマーおよび／またはオリゴマー）を含有する接着剤が挙げられる。

活性エネルギー線硬化型接着剤およびその硬化方法の具体例は、例えば、特開２０１２−１４４６９０号公報に記載されている。当該記載は、本明細書に参考として援用される。

水系接着剤としては、任意の適切な水系接着剤が採用され得る。好ましくは、ＰＶＡ系樹脂を含む水系接着剤が用いられる。水系接着剤に含まれるＰＶＡ系樹脂の平均重合度は、接着性の点から、好ましくは１００〜５５００程度、さらに好ましくは１０００〜４５００である。平均ケン化度は、接着性の点から、好ましくは８５モル％〜１００モル％程度、さらに好ましくは９０モル％〜１００モル％である。

水系接着剤に含まれるＰＶＡ系樹脂は、好ましくは、アセトアセチル基を含有する。ＰＶＡ系樹脂層と保護フィルムとの密着性に優れ、耐久性に優れ得るからである。アセトアセチル基含有ＰＶＡ系樹脂は、例えば、ＰＶＡ系樹脂とジケテンとを任意の方法で反応させることにより得られる。アセトアセチル基含有ＰＶＡ系樹脂のアセトアセチル基変性度は、代表的には０．１モル％以上であり、好ましくは０．１モル％〜４０モル％程度、さらに好ましくは１モル％〜２０モル％、特に好ましくは１モル％〜７モル％である。なお、アセトアセチル基変性度はＮＭＲにより測定した値である。

水系接着剤の樹脂濃度は、好ましくは０．１重量％〜１５重量％、さらに好ましくは０．５重量％〜１０重量％である。

接着剤の塗布時の厚みは、任意の適切な値に設定され得る。例えば、硬化後または加熱（乾燥）後に、所望の厚みを有する接着剤層が得られるように設定する。接着剤層の厚みは、好ましくは０．０１μｍ〜７μｍ、より好ましくは０．０１μｍ〜５μｍ、さらに好ましくは０．０１μｍ〜２μｍ、最も好ましくは０．０１μｍ〜１μｍである。接着剤層の厚みが薄すぎると、接着剤自体の凝集力が得られず、接着強度が得られないおそれがある。接着剤層の厚みが熱すぎると、偏光フィルム積層体および／または光学フィルム積層体が耐久性を満足できない場合がある。

Ｃ．樹脂基材の剥離
次に、図１（ｃ）に示すように、樹脂基材１１と偏光膜１２と第１の保護フィルム２１との積層体から樹脂基材１１を剥離する。剥離方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。例えば、図１（ｃ）に示すように樹脂基材１１を下方に引っ張って剥離してもよく、偏光膜１２と第１の保護フィルム２１との積層体を上方に引っ張ることにより樹脂基材１１を剥離してもよい。

Ｄ．偏光フィルム積層体の作製（第２の保護フィルムの積層）
樹脂基材を剥離した後、図１（ｄ）に示すように、積層体の樹脂基材を剥離した側に第２の保護フィルム２２を積層する。このようにして、偏光フィルム積層体１００が得られる。代表的には、長尺状の積層体に長尺状の第２の保護フィルムを、互いの長手方向を揃えるようにして（すなわち、搬送方向に沿って）積層する。１つの実施形態においては、第２の保護フィルムに接着剤を塗布して、第２の保護フィルムを積層体の剥離した側（実質的には偏光膜表面）に貼り合わせる。第２の保護フィルムの厚みは、代表的には２０μｍ〜１００μｍであり、好ましくは１０μｍ〜６０μｍである。第２の保護フィルムの具体的な構成、特性、第２の保護フィルムの積層条件（例えば、加熱温度）、ならび第２の保護フィルムの積層に用いられる接着剤は、第１の保護フィルムの積層に関して説明したとおりである。

上記のようにして得られる偏光フィルム積層体１００の厚みは８０μｍ以下であり、好ましくは３５μｍ〜７５μｍである。本発明においては、このような薄い偏光フィルム積層体に薄い光学機能フィルムを積層しても、得られる光学フィルム積層体における所望でないカール、シワおよび軸ズレを良好に防止することができる。

本発明においては、偏光フィルム積層体１００は、後述のＥ項で説明する光学機能フィルムの積層の前に、当該光学機能フィルムが積層される面側に凸となるようにカールするよう処理される。すなわち、光学機能フィルムが第１の保護フィルム側に積層される場合には、偏光フィルム積層体１００は第１の保護フィルム側にカールするよう（第１の保護フィルム側が凸となるよう）処理され；光学機能フィルムが第２の保護フィルム側に積層される場合には、偏光フィルム積層体１００は第２の保護フィルム側にカールするよう（第２の保護フィルム側が凸となるよう）処理される。偏光フィルム積層体に所望のカールを発生させることにより、得られる光学フィルム積層体における所望でないカール、シワおよび軸ズレを良好に防止することができる。偏光フィルム積層体に所望のカールを発生させる処理としては、代表的には、第１の保護フィルムを貼り合わせる際に第１の保護フィルムに付与される張力と第２の保護フィルムを貼り合わせる際に第２の保護フィルムに付与される張力を調整する方法が挙げられる。偏光フィルム積層体を上記のようにカールさせる利点は以下のとおりである：本発明に用いられる光学機能フィルムは非常に薄いので、搬送方向に沿ってある程度の張力を維持しながら搬送する必要がある。すなわち、搬送時の張力が不十分であると、積層（貼り合わせ）時に軸ズレが発生しやすくなり、さらに、光学機能フィルム自体にシワが発生しやすいので、得られる光学フィルム積層体に外観不良が発生しやすくなる。偏光フィルム積層体を上記のようにカールさせることにより、光学機能フィルムに所定値以上の張力を付与して搬送しながら、偏光フィルム積層体と貼り合わせることが可能となる。その結果、得られる光学フィルム積層体における軸ズレ、シワおよび外観不良を良好に防止することができる。なお、このようにして貼り合わせた場合、代表的には、得られる光学フィルム積層体は光学機能フィルム側に凸となるようにカールした状態となる。光学機能フィルムは通常光学セル側に配置されるので、このようなカールにより、光学フィルム積層体の光学セルへの貼り合わせが非常に容易となる。したがって、光学フィルム積層体におけるこのようなカールは所望のカールであり、プラスカールとも称される。

偏光フィルム積層体の搬送方向のカール量は、好ましくは４０ｍｍ〜８０ｍｍであり、より好ましくは５０ｍｍ〜６０ｍｍである。搬送方向のカール量がこのような範囲であれば、得られる光学フィルム積層体における所望でないカール、シワおよび軸ズレをさらに良好に防止することができる。本明細書において「搬送方向のカール量」とは、偏光フィルム積層体の搬送方向端部におけるカール量を意味する。

Ｅ．光学フィルム積層体の作製（光学機能フィルムの積層）
最後に、図１（ｅ）に示すように、偏光フィルム積層体１００に光学機能フィルム３０を積層して光学フィルム積層体２００が得られる。代表的には、長尺状の偏光フィルム積層体１００に長尺状の光学機能フィルム３０を搬送方向に沿って積層する。光学機能フィルムの積層に際して、偏光フィルム積層体１００は、上記のとおり、光学機能フィルムを積層する面側に凸となるようにカールしている（図示例では、第１の保護フィルム２１側に凸とされている：カールの状態は図示せず）。光学機能フィルム３０は、上記Ｂ−３項に記載のような接着剤を介して積層されてもよく、任意の適切な粘着剤を介して積層されてもよい。

光学機能フィルムの厚みは３０μｍ以下であり、好ましくは１０μｍ〜２５μｍである。本発明においては、このような薄い光学機能フィルムを薄い偏光フィルム積層体に積層しても、得られる光学フィルム積層体における所望でないカール、シワおよび軸ズレを良好に防止することができる。

１つの実施形態においては、光学機能フィルム３０の積層は、偏光フィルム積層体１００および光学機能フィルム３０のそれぞれに搬送方向に沿った張力を付与した状態で行われる。この場合、偏光フィルム積層体１００の搬送方向に沿って付与された張力Ｔ_１および光学機能フィルム３０の搬送方向に沿って付与された張力Ｔ_２は、好ましくは１００Ｎ≦Ｔ_１−Ｔ_２≦１７０Ｎであり、より好ましくは１２０Ｎ≦Ｔ_１−Ｔ_２≦１５０Ｎである。このような条件で積層を行うことにより、得られる光学フィルム積層体における所望でないカール、シワおよび軸ズレをさらに良好に防止することができる。張力Ｔ_１は、好ましくは３００Ｎ〜３５０Ｎである。張力Ｔ_２は、好ましくは１５０Ｎ〜２５０Ｎである。

光学機能フィルム３０としては、上記のような厚みを有する限り、目的に応じて任意の適切な光学フィルムが採用され得る。光学機能フィルムの具体例としては、光学補償フィルム（位相差フィルム）、広視野角フィルムが挙げられる。位相差フィルムとしては、目的および光学フィルム積層体が用いられる液晶補油時装置の駆動モード等に応じて任意の適切な屈折率特性を有する位相差フィルムが採用され得る。好ましくは、位相差フィルムは、得られる光学フィルム積層体がＩＰＳモードまたはＶＡモードの液晶表示装置に配置された場合に所望の光学補償を実現し得る位相差フィルムであり得る。

Ｆ．光学フィルム積層体の用途
光学フィルム積層体は、代表的には、画像表示装置に用いられ得る。画像表示装置の代表例としては、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置が挙げられる。

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。

［実施例１］
＜偏光フィルム積層体の作製＞
樹脂基材として、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。この樹脂基材表面にコロナ処理（５８Ｗ／ｍ^２／ｍｉｎ）を施した。
一方、アセトアセチル変性ＰＶＡ（日本合成化学工業（株）製、商品名「ゴーセファイマーＺ２００」、重合度１２００、ケン化度９９.０％以上、アセトアセチル変性度４．６％）を１０ｗｔ％添加したＰＶＡ（重合度４２００、ケン化度９９.２％）を用意して、乾燥後の膜厚が１２μｍになるように樹脂基材のコロナ処理面に塗布し、６０℃の雰囲気下において熱風乾燥により１０分間乾燥して、基材上にＰＶＡ系樹脂層を設けた積層体を作製した。

得られた積層体を、１３０℃のオーブン内で周速の異なるロール間で縦方向（長手方向）に２．０倍に自由端一軸延伸した（空中補助延伸）。
次いで、積層体を、液温３０℃の不溶化浴（水１００重量部に対して、ホウ酸を３重量部配合して得られたホウ酸水溶液）に３０秒間浸漬させた（不溶化処理）。
次いで、積層体を、液温３０℃の染色浴（水を溶媒として、ヨウ素濃度が０．０８重量％〜０．２５重量％、ヨウ化カリウム濃度が０．５６重量％〜１．７５重量％、ヨウ素とヨウ化カリウムの濃度比が１：７）に浸漬し、ＰＶＡ系樹脂層にヨウ素を溶解および浸透させた（染色処理）。なお、浸漬時間および染色浴のヨウ素濃度は、得られる偏光膜（実質的にはＰＶＡ系樹脂層）の単体透過率が４２．０％となるように調整した。
次いで、積層体を、液温３０℃の架橋浴（水１００重量部に対して、ヨウ化カリウムを３重量部配合し、ホウ酸を４重量部配合して得られたホウ酸水溶液）に６０秒間浸漬させた（架橋処理）。
その後、積層体を、液温７０℃のホウ酸水溶液（水１００重量部に対して、ホウ酸を４重量部配合し、ヨウ化カリウムを５重量部配合して得られた水溶液）に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向（長手方向）に一軸延伸を行った（水中延伸）。水中延伸の延伸倍率は２．０倍であり、したがって最終的な延伸倍率は５．４倍であった。このようにして、樹脂基材上に偏光膜を作製した。
その後、積層体を液温３０℃の洗浄浴（水１００重量部に対して、ヨウ化カリウムを３．５重量部配合して得られた水溶液）に浸漬させた（洗浄処理）。さらに、積層体を６０℃の温風により乾燥した（乾燥処理）。

続いて、偏光膜と樹脂基材の積層体の偏光膜表面にＰＶＡ系接着剤を介して、第１の保護フィルム（シクロオレフィン系フィルム、厚み２５μｍ）をロール・トゥ・ロール方式で貼り合わせて、樹脂基材／偏光膜／第１の保護フィルムの積層体を作製した。さらに、この積層体から樹脂基材を剥離した後、剥離面にＵＶ硬化型接着剤を介して第２の保護フィルム（アクリル系フィルム、厚み４０μｍ）を貼り合わせた。
このようにして、厚み５μｍの偏光膜を有する長尺状の偏光フィルム積層体を作製した。偏光フィルム積層体の厚みは７０μｍであった。偏光フィルム積層体は、第１の保護フィルム側に凸となるようにカールしており、搬送方向のカール量は６０ｍｍであった。

＜光学フィルム積層体の作製＞
上記で得られた偏光フィルム積層体の第１の保護フィルム側に、厚み２０μｍの粘着剤を介して光学機能フィルム（脂肪族エステル系位相差フィルム、厚み２０μｍ）を貼り合わせて、光学フィルム積層体を作製した。なお、貼り合わせ時に偏光フィルム積層体の搬送方向に付与された張力Ｔ_１は３５０Ｎ、光学機能フィルムの搬送方向に付与された張力Ｔ_２は２３０Ｎ、Ｔ_１−Ｔ_２は１２０Ｎであった。

得られた光学フィルム積層体を所定サイズに枚葉切断し、そのカールの状態および外観を目視により観察した。カールの状態を後述の比較例１と併せて図２に示す。カール量は１ｍｍ〜５ｍｍであり、良好に抑制されていた。さらに、得られた光学フィルム積層体は、気泡、シワ等の外観上の欠点が認められなかった。

[積層体のカール量の測定]
積層体のカール量の測定の具体的手順および評価基準は以下のとおりである（一部は上述している）。得られた偏光フィルム積層体または光学フィルム積層体を所定サイズに枚葉切断し、偏光フィルム積層体または光学フィルム積層体のうち凸になっている面を下に向けてカール量を測定した。光学機能フィルム側が凸と場合をプラス（＋）カール、凹となる場合は、マイナス（−）カールとした。

［比較例１］
偏光フィルム積層体の製造工程において、第１の保護フィルムを貼り合わせる際の貼り合せ条件を調整して、得られる偏光フィルム積層体がフラット（カール量が０ｍｍ）となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして、光学フィルム積層体を作製した。得られた光学フィルム積層体について、カールの状態および外観を目視により観察した。カールの状態を実施例１と併せて図２に示す。この光学フィルム積層体は、光学機能フィルム側に凹のカールがひどく筒状であった。

本発明の光学フィルム積層体は、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、有機ＥＬパネルの反射防止膜に好適に用いられる。

１０ 積層体
１１ 樹脂基材
１２ ポリビニルアルコール系樹脂層（偏光膜）
２１ 第１の保護フィルム
２２ 第２の保護フィルム
３０ 光学機能フィルム
１００ 偏光フィルム積層体
２００ 光学フィルム積層体

Claims (6)

1. 偏光膜を含む厚み８０μｍ以下の長尺状の偏光フィルム積層体に、厚み３０μｍ以下の長尺状の光学機能フィルムを搬送方向に沿って積層することを含み、
   該光学機能フィルムを積層する前に、該偏光フィルム積層体をその搬送方向に沿って該光学機能フィルムの積層面の方向に凸となるようにカールさせることを含む、
   光学フィルム積層体の製造方法。
2. 前記偏光フィルム積層体が、第１の保護フィルムと前記偏光膜と第２の保護フィルムとをこの順に含み、前記光学機能フィルムを該第１の保護フィルム側に積層する、請求項１に記載の製造方法。
3. 前記偏光フィルム積層体のカールが、前記第１の保護フィルム側に凸である、請求項２に記載の製造方法。
4. 前記光学機能フィルムの積層が、前記偏光フィルム積層体および該光学機能フィルムのそれぞれに搬送方向に沿った張力を付与した状態で行われ、該偏光フィルム積層体の搬送方向に沿って付与された張力Ｔ_１および該光学機能フィルムの搬送方向に沿って付与された張力Ｔ_２が下記式を満足する、請求項１から３のいずれかに記載の製造方法：
   １００Ｎ≦Ｔ_１−Ｔ_２≦１７０Ｎ
5. 前記偏光フィルム積層体が、
   樹脂基材と該樹脂基材の片側に形成されたポリビニルアルコール系樹脂層とを有する積層体を延伸、染色して、該樹脂基材上に偏光膜を作製する工程と、
   該偏光膜の該樹脂基材と反対側に第１の保護フィルムを積層する工程と、
   該樹脂基材を剥離して、該偏光膜の該樹脂基材を剥離した側に第２の保護フィルムを積層する工程と
   を含む方法により得られる、請求項１から４のいずれかに記載の製造方法。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の製造方法により得られる、光学フィルム積層体。