KR101336477B1

KR101336477B1 - 광학 필름, 그의 제조 방법, 및 그것을 이용한 편광판

Info

Publication number: KR101336477B1
Application number: KR1020097003473A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 시부야
Original assignee: 코니카 미놀타 어드밴스드 레이어즈 인코포레이티드
Priority date: 2006-08-24
Filing date: 2007-07-12
Publication date: 2013-12-04
Also published as: CN101506697B; US20090324921A1; WO2008023501A1; TW200829412A; KR20090056984A; JP5157905B2; TWI381929B; JPWO2008023501A1; CN101506697A; US8318294B2

Abstract

본 발명은 박막ㆍ광폭화한 광학 필름을 장척 권취의 상태에서 경시(보관)에 의한 접합 고장, 국소적인 필름 마찰에 의한 필름의 융기에 따른 볼록형 고장이 발생할 위험이 없는 광학 필름, 광학 필름의 제조 방법, 이 광학 필름을 사용한 편광판을 제공한다. 이 광학 필름은 용액 유연법으로 제조된 가소제를 함유하는 광폭(廣幅)의 광학 필름이며, 광학 필름의 표면측 중앙부에 존재하는 가소제를 TOF-SIMS로 측정한 값 A와, 이면측 중앙부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 B로부터 수학식 1에 의해 구한 값 X와, 광학 필름 표면측의 양측 단부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 A'와, 이면측의 양측 단부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 B'로부터 수학식 2에 의해 구한 값 X'가 다르며, 값 X는 값 X'보다 작다.

광학 필름, 편광판, 용액 유연법, 액정 표시 장치

Description

광학 필름, 그의 제조 방법, 및 그것을 이용한 편광판 {OPTICAL FILM, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, AND POLARIZATION PLATE UTILIZING THE FILM}

광학 필름, 그의 제조 방법, 및 그것을 이용한 편광판에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 광학 필름끼리의 블로킹 내성을 높인 광학 필름, 그의 제조 방법, 및 그것을 이용한 편광판에 관한 것이다.

또한, 본 발명에 있어서 광학 필름이란, 액정 표시 장치, 플라즈마 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 전계 방출 디스플레이, 전자 페이퍼 디스플레이 등의 각종 표시 장치에 이용되는 기능 필름을 말하고, 편광판용 보호 필름, 위상차판, 반사판, 시야각 확대 필름, 광학 보상 필름, 방현 필름, 반사 방지 필름, 휘도 향상 필름, 색 보정 필터, 색 분해 필름, 자외선 또는 적외선 컷트 필름, 대전 방지 필름 또는 도전성 필름 등을 포함한다.

각종 표시 장치의 하나인 액정 표시 장치(이하, LCD라고도 함)는 현재 자동차 탑재 디스플레이, 대형 텔레비젼, 휴대 전화, 노트북 등의 보급으로 수요가 늘어나고 있다. LCD는 종래의 CRT 표시 장치에 비해 공간 절약, 에너지 절약으로 인해 모니터로서 널리 사용되고 있다. 또한, TV용으로서도 보급이 진행되어 왔다. 이러한 LCD에는 편광 필름이나 위상차 필름 등의 각종 광학 필름이 사용되고 있다.

이 LCD의 기본적인 구성으로서는 액정 셀의 양측에 편광판을 설치한 것이다. 편광판은 일정 방향의 편파면의 광만을 통과시키는 것이다. 따라서, 액정 표시 장치에 있어서는, 전계에 의한 액정 배향의 변화를 가시화시키는 중요한 역할을 편광판이 담당하고 있다. 즉, 편광판의 성능에 의해서 액정 표시 장치의 성능이 크게 좌우된다. 편광판의 일반적인 구성은 편광자의 양측에 보호 필름이 적층되어 있다. 보호 필름은 경우에 따라서는 위상차 보정 기능을 갖는 경우도 있다. 이러한 구성의 편광판을 액정 셀에 대하여 적층함으로써 LCD가 구성된다. 보호 필름은 편광자의 내구성을 향상시킬 목적으로 설치되고, 종래 편광판에 이용되는 보호 필름으로서는 투명하며 우수한 물리적, 기계적 성질을 가지고, 온습도에 대한 치수 변화가 작은 광학 필름이 사용되고 있다.

최근에 각종 표시 장치의 수요가 증가하고, 이것에 사용되는 광학 필름의 생산성 향상이 요구되고 있다. 광학 필름의 생산성을 향상시키기 위해서는, 광학 필름의 광폭화나 제조 공정의 고속화가 필요해진다. 또한, 각종 표시 장치를 얇게 하기 위해서, 광학 필름에 대해서도 박막화, 경량화가 요망되고 있다. 또한, 각종 표시 장치의 대화면화에 따라서 광학 필름도 광폭화가 요구되고 있다. 또한, 생산성 향상을 위해서 장척 권취화도 진행되고 있다.

또한, 광학 필름의 기계적 강도를 중심으로 하는 막 특성, 보존성, 광학 특성 등을 개선하기 위해서, 광학 필름에 각종 첨가제(예를 들면, 가소제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 매트제, 도전성 물질, 대전 방지제, 난연제, 윤활제 등)를 첨가하는 것이 필수로 되어 있다.

종래, 이러한 광학 필름은 수지와 각종 첨가제를 용제에 용해시킨 도프를 무단 지지체 상에 유연시키고, 건조 공정에서 용제를 제거하여 필름을 권취하는 용액 유연 제막법으로 제조되었다. 용액 유연 제막법으로 광학 필름을 제조하는 경우, 제막 후에 텐터에 의해 연신함으로써 광학 특성이나 평면성을 조정하는 경우도 있다.

그런데, 광학 필름의 박막화, 광폭화, 생산성 향상을 위한 고속화 및 장척 권취화에 따라서, 종래의 제품에서는 보이지 않았던 고장(예를 들면, 권취 상태에서의 필름의 볼록형 고장, 보존 시의 끈적임 등)이 현재화되어 왔다. 이들 고장은 편광판 가공, 패널 가공 후에 결함 고장이 되기 때문에 피해야만 하는 고장이다. 또한, 「볼록형 고장」이란, 필름 제조시의 권취시에 필름 사이에 들어간 공기가 빠지지 않고 남거나, 이물이 들어가서 발생한 「들뜸」을 의미한다.

특히 광폭화한 경우, 권취체의 자체 중량에 의해 중앙이 휘고, 중앙부에 하중이 집중됨으로써 경시(經時)(보관)에 의한 접합 고장, 국소적인 필름 마찰에 의한 필름의 융기에 의한 볼록형 고장이 발생할 위험이 높다.

이들 박막화에 따라서 현재화되는 고장에 대하여 지금까지 검토가 행해져 왔다. 예를 들면, 고체 미립자를 첨가함으로써 필름의 한쪽 면과 다른 쪽 면과의 동마찰 계수를 조정하는 방법이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 또한, 권심에 권취된 셀룰로오스에스테르 필름을 투습도 1 g/m² 이하의 포장 재료로 포장함으로써, 경시 보관 중에서의 이물 고장이나 필름끼리의 접합 고장의 발생을 억제 하는 방법이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).

특허 문헌 1, 특허 문헌 2에 기재된 방법은 종래 폭의 광학 필름의 경우에는 효과가 확인된다. 그러나, 최근 진행되고 있는 광학 필름의 박막화, 광폭화, 생산성 향상을 위한 고속화 및 장척 권취화에 따라서 현재화된 고장(예를 들면, 권취 상태에서의 필름의 볼록형 고장, 보존 시의 끈적임 등)에는 불충분한 대책이 되었다.

이러한 상황에서 박막ㆍ광폭화하고, 장척 권취의 상태에서 경시(보관)에 의한 끈적임 고장, 국소적인 필름 마찰에 의한 필름의 융기에 따른 볼록형 고장이 발생할 위험이 없는 광학 필름, 광학 필름의 제조 방법, 이 광학 필름을 사용한 편광판의 개발이 요망되고 있다.

특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제2004-168981호 공보

특허 문헌 2: 일본 특허 공개 제2005-104556호 공보

<발명의 개시>

<발명이 해결하고자 하는 과제>

본 발명은 상기 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 그의 목적은 박막ㆍ광폭화한 광학 필름을 장척 권취의 상태에서 경시(보관)에 의한 접합 고장, 국소적인 필름 마찰에 의한 필름의 융기에 따른 볼록형 고장이 발생할 위험이 없는 광학 필름, 광학 필름의 제조 방법, 이 광학 필름을 사용한 편광판을 제공하는 것이다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명의 상기 목적은 하기의 구성에 의해 달성되었다.

1. 원료 수지를 용매에 용해시킨 도프를 무단 지지체 상에 유연시켜 웹을 형성하고, 상기 웹을 상기 무단 지지체로부터 박리한 후, 건조시키고, 권취하여 롤상 형태로서 제조된 1종 이상의 가소제를 함유하는 광학 필름으로서, 상기 광학 필름의 전체 폭이 1,500 mm 내지 4,000 mm이고, 상기 광학 필름의 표면측 중앙부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 A와, 이면측 중앙부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS(비행 시간형 이차 이온 질량 분석법(Time of night secondary ion mass spectrometry))로 측정한 값 B로부터 수학식 1에 의해 구한 값 X와, 상기 광학 필름의 표면측 단부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 A'와, 이면측 단부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 B'로부터 수학식 2에 의해 구한 값 X'가 다르며, 상기 값 X는 상기 값 X'보다 작은 것을 특징으로 하는 광학 필름.

X={A/(A+B)}×100

X'={A'/(A'+B')}×100

2. 상기 값 X가 20 내지 49이며, A≤B인 것을 특징으로 하는 상기 1에 기재된 광학 필름.

3. 상기 값 X'가 X보다 5 내지 30 크며, A'≤B'인 것을 특징으로 하는 상기 1 또는 2에 기재된 광학 필름.

4. 상기 롤상 형태의 광학 필름이, 전장이 1,500 m 내지 10,000 m를 가지고, 권심측의 상기 광학 필름의 동마찰 계수에 대한, 권취 외측의 상기 광학 필름의 마 찰 계수의 비가 0.95 내지 1.05인 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름.

5. 상기 단부의 폭이 단변을 기준점으로 하여 광학 필름의 전체 폭에 대하여 10 ％ 내지 40 ％에 있는 임의의 위치 사이에서 결정되는 간격인 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름.

6. 상기 원료 수지가 셀룰로오스에스테르인 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름.

7. 상기 광학 필름이 온도 30 ℃, 상대 습도 80 ％에서 7일간 방치된 후의 신축율을 하기 수학식 3, 수학식 4로 표시하였을 때, 모두가 -0.10 ％ 내지 +0.10 ％인 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름.

(처리 후의 MD 방향의 길이-처리 전의 MD 방향의 길이)/처리 전의 MD 방향의 길이×100=MD 방향 신축율

(처리 후의 TD 방향의 길이-처리 전의 TD 방향의 길이)/처리 전의 TD 방향의 길이×100=TD 방향 신축율

8. 원료 수지를 용매에 용해시킨 도프를 무단 지지체 상에 유연시켜 웹을 형성하고, 상기 웹을 상기 무단 지지체로부터 박리한 후, 건조시키고 권취하여 롤상 형태로서 제조하는 1종 이상의 가소제를 함유하는 상기 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법에 있어서, 상기 도프를 무단 지지체 상에 유연시키 고, 상기 무단 지지체로부터 상기 웹을 박리하는 사이에, 상기 웹의 폭 방향의 중앙부와 양측 단부를 다른 온도에서 가열하며, 상기 무단 지지체의 전반부에서는 중앙부의 가열 온도가 상기 단부의 가열 온도보다 높게 하고, 상기 무단 지지체의 후반부에서는 중앙부의 가열 온도가 상기 단부의 가열 온도보다 낮게 하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.

9. 상기 무단 지지체의 전반부에서의 중앙부의 가열 온도가 양측 단부의 가열 온도보다 1 ℃ 내지 20 ℃ 높은 것을 특징으로 하는 상기 8에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

10. 상기 무단 지지체의 후반부에서의 중앙부의 가열 온도가 양측 단부의 가열 온도보다 1 ℃ 내지 20 ℃ 낮은 것을 특징으로 하는 상기 8 또는 9에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

11. 상기 단부의 폭이 양측 단변을 기준점으로 하여 웹의 전체 폭에 대하여 10 ％ 내지 40 ％에 있는 임의의 위치 사이에서 결정되는 간격인 것을 특징으로 하는 상기 8 내지 10 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

12. 상기 롤상 형태의 광학 필름이 길이가 1,500 m 내지 10,000 m인 것을 특징으로 하는 상기 8 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

13. 상기 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름을 이용한 것을 특징으로 하는 편광판.

<발명의 효과>

박막ㆍ광폭화한 장척 권취의 상태에서의 경시(보관)에 의한 접합 고장, 국소 적인 필름 마찰에 의한 필름의 융기에 따른 볼록형 고장이 발생할 위험이 없는 광학 필름, 광학 필름의 제조 방법, 이 광학 필름을 사용한 편광판을 제공할 수 있고, 높은 생산 효율화가 가능해졌다.

도 1은 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 제조 장치의 개략도이다.

도 2는 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 다른 제조 장치의 모식도이다.

도 3은 도 1(a)의 B-B'에 따른 개략 확대 단면도이다.

도 4는 도 l(b)의 P로 나타내는 부분의 확대 개략 단면도이다.

도 5는 도 4의 Q로 표시되는 부분의 확대 개략 평면도이다.

도 6은 본 발명의 광학 필름을 사용한 편광판의 개략 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1a 내지 1d 제조 장치

101 용액 유연 제막 공정

1O1a 경면 벨트상 금속 유연 벨트

101b 다이스

101c 가열 장치

101c 외부 케이스

101d1 내지 101d6 가열풍 공급관

101d7 배기관

101c1 제1 가열풍 분무(吸付)용 헤더

1O1e11 가열풍 분무구

101e2 제2 가열풍 분무용 헤더

101e21 가열풍 분무구

101e3 제3 가열풍 분무용 헤더

101e31 가열풍 분무구

101c4 제4 가열풍 분무용 헤더

101e41 가열풍 분무구

101e5 제5 가열풍 분무용 헤더

101e51 가열풍 분무구

101e6 제6 가열풍 분무용 헤더

101e61 가열풍 분무구

102 연신 공정

103 건조 공정

104 권취 회수 공정

2 도프

4 광학 필름

5 편광판

501 편광자

502 보호 필름

E, F, G 폭

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

본 발명의 실시 형태를 도 1 내지 도 6을 참조하면서 설명하지만, 본 발명이 이것으로 한정되는 것은 아니다.

도 1은 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 제조 장치의 개략도이다. 도 1(a)는 유연 후, 텐터 반송하고, 그 후 건조 공정에서 건조를 행하는 경우의 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 제조 장치의 개략 사시도이다. 도 1(b)는 도 1(a)의 A-A'에 따른 개략 단면도이다.

도면 중, 1a는 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 제조 장치를 나타낸다. 제조 장치 (1a)는 용액 유연 제막 공정 (101), 연신 공정 (102), 건조 공정 (103) 및 권취 회수 공정 (104)를 가지고 있다.

용액 유연 제막 공정 (101)은 무단(endless)으로 주행하는 무단 지지체의 경면 벨트상 금속 유연 벨트(이하, 벨트라 함) (101a), 광학 필름 형성용 수지를 용매에 용해시킨 도프 (2)(도 4를 참조)를, 벨트 (101a)에 유연하는 다이스 (101b), 벨트 (101a) 상에 유연된 도프 (2)(도 4를 참조)를 벨트 (101a)로부터 박리할 수 있는 상태에서 용매를 제거하는 가열 장치 (101c)를 가지고 있다. 101c1은 건조 케이스를 나타내고, 101d1 내지 101d7은 건조 케이스 (101c1)에 배치된 가열풍 공급관을 나타내고, 101d7은 배기관을 나타낸다. 벨트 (101a)는 유지 롤 (101a1)과 유지 롤 (101a2)에 의해 유지되고, 유지 롤의 회전에 따라서 유지 롤 (101a1)과 유지 롤 (101a2) 사이를 회전 이동(도면 중의 화살표 방향)하게 되어 있다. 3은 벨트 (101a)에 유연된 도프로부터 용매가 제거되어 벨트 (101a)로부터 박리할 수 있는 상태가 되어, 고화된 웹을 박리하는 박리점을 나타내고, 4는 박리된 광학 필름을 나타낸다. 용액 유연 제막 공정 (101)에 대해서는 도 3 내지 도 5에서 상세하게 설명한다.

연신 공정 (102)는 건조풍 도입구 (102b)와 배출구 (102c)를 갖는 외부 케이스 (102a) 및 외부 케이스 (102a) 중에 들어있는 텐터 연신 장치 (102d)를 가지고 있다. 텐터 연신 장치 (102d)에 사용되는 텐터는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 클립 텐터, 핀 텐터 등을 들 수 있고, 필요에 따라서 선택하여 사용하는 것이 가능하다. 또한, 건조풍 도입구 (102b)와 배출구 (102c)는 반대일 수도 있다. 연신 공정 (102)에서 필요로 하는 폭으로 연신시키고, 광학 필름에 포함되는 용제량을 찰상, 수축률, 변형 등을 고려하여 5 질량％ 내지 30 질량％로 하는 것이 바람직하다.

건조 공정 (103)은 건조풍 도입구 (103b)와 배출구 (103c)를 갖는 건조 케이스 (103a)와, 광학 필름 (4)를 반송하는 상부의 반송 롤 (103d)와 하부의 반송 롤 (103e)를 가지고 있다. 상부의 반송 롤 (103d)와 하부의 반송 롤 (103e)는 상하로 일조이며, 복수 조로 구성되어 있다. 103f는 연신 공정 (102)로부터 나오는 광학 필름 (4)를 건조 공정 (103)으로 반송하는 반송 롤을 나타낸다. 건조 공정 (103)에 배치되는 반송 롤의 수는 건조 조건, 방법, 제조되는 광학 필름의 길이 등에 따라서 다르며 적절하게 설정되어 있다. 상부의 반송 롤 (103d)와 하부의 반송 롤 (103e)는 구동원에 의해 회전 구동되지 않는 자유 회전 롤로 되어 있다. 또한, 건조 공정에서 권취 공정까지의 사이에는, 전부 자유 회전하는 반송 롤이 이용되는 것은 아니며, 통상 1개 내지 수 개의 반송용 구동 롤(구동원에 의해 회전 구동하는 롤)의 설치를 필요로 한다. 기본적으로, 반송용 구동 롤은 그의 구동으로 광학 필름을 반송하는 것이 목적이기 때문에, 닙이나 석션(suciton)(에어의 흡인) 등에 의해 광학 필름의 반송과 구동 롤의 회전을 동기(同期)시키는 기구가 부착되어 있다.

권취 회수 공정 (104)는 권취 장치(도시되지 않음)를 가지고, 건조된 광학 필름 (4)를 필요량의 길이로 권심에 권취한다. 104a는 권심에 권취된 롤형 광학 필름을 나타낸다. 또한, 권취할 때의 온도는 권취 후의 수축에 의한 찰상, 권취 풀림 등을 방지하기 위해서 실온까지 냉각시키는 것이 바람직하다. 도 2(a) 내지 도 2(c)에 나타낸 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 제조 장치의 개략 단면도의 경우에도 동일하다. 사용되는 권취기는 일반적으로 사용되는 것일 수 있고, 정 텐션법, 정 토크법, 테이퍼 텐션법, 내부 응력 일정의 프로그램 텐션 컨트롤법 등의 권취 방법으로 권취할 수 있다.

도 2는 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 다른 제조 장치의 모식도이다. 도 2(a)는 유연 후, 건조 공정에서 예비 건조시키고, 그 후 텐터 반송하고, 그 후 다른 건조 공정에서 최종적인 건조를 행하는 경우의 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 제조 장치의 모식도이다. 도 2(b)는 유연 후, 건조 공정에서 예비 건조시키고, 그 후 다른 건조 공정에서 최종적인 건조를 행하는 경우의 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 제조 장치의 모식도이다. 도 2(c)는 유연 후, 건조 공정에서 건조를 행하는 경우의 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 제조 장치의 모식도이다.

도 2(a)에 나타낸 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 제조 장치의 모식도를 설명한다. 도면 중, 1b는 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 제조 장치를 나타낸다. 제조 장치 (1b)는 유연 공정 (101)과, 제1 건조 공정 (105), 연신 공정 (102), 제2 건조 공정 (106) 및 권취 회수 공정 (104)를 가지고 있다. 도 1(a)에 나타낸 제조 장치와의 차이는 연신 공정 (102)에서 연신하기 전에, 벨트 (101a)로부터 박리한 광학 필름 (4)를 일단 제1 건조 공정 (105)에서 건조시키는 것이다. 다른 공정은 도 1(a)에 나타낸 제조 장치 (1a)와 동일하다.

제1 건조 공정 (105)는 건조풍 도입구 (105b)와 배출구 (105c)를 갖는 건조 케이스 (105a)와, 광학 필름 (4)를 반송하는 상부의 반송 롤 (105d)와 하부의 반송 롤 (105e)를 가지고 있다. 상부의 반송 롤 (105d)와 하부의 반송 롤 (105c)는 상하로 일조이며, 복수 조로 구성되어 있다. 연신 공정 (102)(도 1(a)의 연신 공정과 동일함)에 들어가기 전의 광학 필름 (4)에 포함되는 용제량의 조정이 제1 건조 공정 (105)에서 행하는 것이 가능해지고 있다.

제2 건조 공정 (106)은 건조풍 도입구 (106b)와 배출구 (106c)를 갖는 건조 케이스 (106a)와, 광학 필름 (4)를 반송하는 상부의 반송 롤 (106d)와 하부의 반송 롤 (106e)를 가지고 있다. 상부의 반송 롤 (106d)와 하부의 반송 롤 (106e)는 상하로 일조이며, 복수 조로 구성되어 있다(도 1(a)에 나타낸 건조 공정 (105)와 동일한 구성으로 되어 있음). 다른 부호는 도 1(a)와 동일하다.

도 2(b)에 나타낸 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 제조 장치의 모식도를 설명한다. 도면 중, 1c는 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 제조 장치를 나타낸다. 제조 장치 (1c)는 유연 공정 (101), 제1 건조 공정 (105), 제2 건조 공정 (107) 및 권취 회수 공정 (104)를 가지고 있다. 제2 건조 공정 (107)은 건조풍 도입구 (107b)와 배출구 (107c)를 갖는 건조 케이스 (107a)와, 광학 필름 (4)를 반송하는 상부의 반송 롤 (107d)와 하부 반송 롤 (107e)를 가지고 있다. 상부의 반송 롤 (107d)와 하부의 반송 롤 (107e)는 상하로 일조이며, 복수 조로 구성되어 있다(도 1(a)에 나타낸 건조 공정 (105)와 동일한 구성으로 되어 있음). 도 2(a)에 나타낸 제조 장치와의 차이는 연신 공정을 가지고 있지 않은 것이다. 이 때문에, 도 2(a)의 연신 공정에서 건조시키는 분(分)도 제2 건조 공정 (107)에서 행하기 때문에, 제2 건조 공정 (107)은 도 2(a)에서 표시되는 제2 건조 공정 (106)보다 길게 하는 것이 바람직하다. 벨트로부터 박리한 광학 필름 (4)는 제1 건조 공정 (105)와 제2 건조 공정 (107)에서 건조되고, 권취 회수 공정 (104)에서 권취되어 회수된다. 다른 부호는 도 1(a), (b)와 동일하다.

도 2(c)에 나타낸 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 제조 장치의 모식도를 설명한다. 도면 중, 1d는 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 제조 장치를 나타낸다. 제조 장치 (1d)는 유연 공정 (101), 건조 공정 (108) 및 권취 회수 공정 (104)를 가지고 있다. 도 2(b)에 나타낸 제조 장치와의 차이는 제1 건조 공정을 가지고 있지 않은 것이다. 벨트로부터 박리한 광학 필름 (4)는 건조 공정 (108)에서 건조되고, 권취 회수 공정 (104)에서 권취되어 회수된다. 건조 공정 (108)은 건조풍 도입구 (108b)와 배출구 (108c)를 갖는 건조 케이스 (108a)와, 광학 필름 (4)를 반송하는 상부의 반송 롤 (108d)와 하부의 반송 롤 (108e)를 가지고 있다. 상부의 반송 롤 (108d)와 하부의 반송 롤 (108e)는 상하로 일조이며, 복수 조로 구성되어 있다(도 2(a)에 나타낸 건조 공정 (106)과 동일한 구성으로 되어 있지만, 제1 건조 공정 (105)(도 2(a)를 참조)의 기능도 갖기 때문에 전체가 길어짐). 다른 부호는 도 1(a)와 동일하다.

다음에 도 1, 도 2(a) 내지 도 2(c)에 나타낸 각 공정에서의 광학 필름의 잔류 용매량에 대하여 설명한다.

도 1의 경우, 유연 공정 (101)에서 유연 후, 벨트 (101a)로부터 박리된 광학 필름의 잔류 용매량은 벨트로부터 박리할 때의 잔류 응력의 균일성, 연신성, 치수 안정성, 건조 시의 수축성 등을 고려하여 50 질량％ 내지 250 질량％이고, 바람직하게는 80 내지 140 질량％이다(도 2(a) 내지 도 2(c)의 경우도 동일함).

연신 공정 (102)에서 텐터 연신 장치 (102d)로 처리 후의 광학 필름의 잔류 용매량은, 건조부에서의 광학 필름의 신축율의 조정, 찰상 등을 고려하여 5 질량％ 내지 30 질량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 6 질량％ 내지 25 질량％이다.

건조 공정 (103)에서의 건조 처리 후의 광학 필름의 잔류 용매량은 건조 공정의 부하, 보존 시의 치수 안정성, 신축율 등을 고려하여 0.1 질량％ 내지 15 질량％인 것이 바람직하다.

도 2(a)의 경우, 제1 건조 공정 (105)의 건조 처리 후의 광학 필름의 잔류 용매량은 연신 공정 (102)에서의 건조 부하, 연신 공정의 연신성 등을 고려하여 5 질량％ 내지 40 질량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 내지 35 질량％이다. 연신 공정 (102) 종료 후의 잔류 용매량은 도 1의 경우와 동일하고, 제2 건조 공정 (106)에서 건조 종료 후의 잔류 용매량은 도 1의 건조 공정 (103)에서의 건조 종료 시의 경우와 동일하다.

도 2(b)의 경우, 제1 건조 공정 (105)에서의 건조 처리 후의 광학 필름의 잔류 용매량은 도 2(a)의 경우와 동일하다. 제2 건조 공정 (107)에서 건조 종료 후의 잔류 용매량은 도 1의 건조 공정 (103)에서의 건조 종료 시의 경우와 동일하다.

도 2(c)의 경우, 건조 공정 (108)에서의 건조 종료 시의 경우의 광학 필름의 잔류 용매량은 도 1의 건조 공정 (103)에서의 건조 종료 시의 경우와 동일하다.

본 발명에 있어서의 잔류 용매량(질량％)의 값은 일정 크기의 광학 필름을 115 ℃에서 1 시간 건조 시켰을 때의 수지 필름의 질량을 F라 하고, 건조 전의 광학 필름의 질량을 E라 하였을 때, ((E-F)/F)×100=잔류 용매량(질량％)으로 구한 값이다.

도 1, 도 2(a)에 나타낸 연신 공정 후의 건조 공정, 도 2(b), 도 2(c)에 나타낸 건조 공정에서는 가열 공기, 적외선 등 단독 또는 가열 공기와 적외선 건조를 병용하여도 상관없다. 간편성의 관점에서 가열 공기로 행하는 것이 바람직하다. 건조 온도는 건조 공정에 들어갈 때의 수지 필름의 잔류 용제량에 의해 다르지만, 건조 시간, 수축 불균일, 신축량의 안정성 등을 고려하여 30 ℃ 내지 180 ℃의 범위에서 잔류 용매량에 의해 적절하게 선택하여 결정할 수 있고, 일정 온도에서 건조 시킬 수도 있고, 수 단계의 온도로 나누어 건조시켜도 상관없다.

도 1, 도 2(a) 내지 도 2(c)에 나타낸 용액 유연 제막법에 의해 제조되는 광학 필름의 막 두께는 사용 목적에 따라서 다르지만, 도 7에 나타낸 편광판에 보호 필름으로서 사용하는 경우, 20 μm 내지 120 μm, 바람직하게는 40 μm 내지 100 μm이다.

도 3은 도 1(a)의 B-B'에 따른 개략 확대 단면도이다.

가열 장치 (101c)는 건조 케이스 (101c1), 제1 가열풍 분무용 헤더 (101e1), 제2 가열풍 분무용 헤더 (101e2), 제3 가열풍 분무용 헤더 (101e3), 제4 가열풍 분무용 헤더 (101e4), 제5 가열풍 분무용 헤더 (101e5), 제6 가열풍 분무용 헤더 (101e6), 배기관 (101d7)(도 1을 참조) 및 가열풍 공급관 (101d1) 내지 (101d6)을 가지고 있다. 101e11은 제1 가열풍 분무용 헤더 (101e1)의 가열풍 분무구를 나타낸다. 101e21은 제2 가열풍 분무용 헤더 (101e2)의 가열풍 분무구를 나타낸다. 101e31은 제3 가열풍 분무용 헤더 (101e3)의 가열풍 분무구를 나타낸다. 101e41은 제4 가열풍 분무용 헤더 (101e4)의 가열풍 분무구를 나타낸다. 101e51은 제5 가열풍 분무용 헤더 (101e5)의 가열풍 분무구를 나타낸다. 101e61은 제6 가열풍 분무용 헤더 (101e6)의 가열풍 분무구를 나타낸다.

제1 가열풍 분무용 헤더 (101e1)과 제3 가열풍 분무용 헤더 (101e3)은 벨트 (101a)의 전반부 상에 유연된 도프의 양단부를 건조시키기 위해서 배치되어 있고, 제2 가열풍 분무용 헤더 (101e2)는 벨트 (101a)의 전반부 상에 유연된 도프의 중앙부를 건조시키기 위해서 배치되어 있다.

제4 가열풍 분무용 헤더 (101e4)와 제6 가열풍 분무용 헤더 (101e6)은 벨트 (101a)의 후반부 상에 유연된 도프의 양단을 건조시키기 위해서 배치되어 있고, 제5 가열풍 분무용 헤더 (101e5)는 벨트 (101a)의 후반부 상에 유연된 도프의 중앙부를 건조시키기 위해서 배치되어 있다.

도 4는 도 1(b)의 P로 나타내는 부분의 확대 개략 단면도이다.

벨트 (101a) 상에 유연된 도프 (2)는 벨트 (101a)의 회전 이동(도면 중의 화살표 방향)에 따라서 순차로, 각 가열풍 분무구로부터 가열풍을 분무함으로써 도프 중의 용매가 제거되어 웹을 형성하고, 벨트 (101a)로부터 박리할 수 있는 상태의 고화된 광학 필름 (4)가 되고, 다음 공정으로 반송된다.

본 발명에서 벨트 (101a)의 전반부란, 유지 롤 (101a1)과 유지 롤 (101a2) 사이에 유지된 벨트 (101a)의 상측 부분을 말하고, 벨트 (101a)의 후반부란, 유지 롤 (101a1)과 유지 롤 (101a2) 사이에 유지된 벨트 (101a)의 하측 부분을 말한다.

제2 가열풍 분무용 헤더 (101e2)는 벨트 (101a) 전반부의 거의 전장에 가열풍을 분무하도록 배치되어 있다. 제1 가열풍 분무용 헤더 (101e1)(도 3을 참조), 제3 가열풍 분무용 헤더 (101e3)(도 3을 참조)도 제2 가열풍 분무용 헤더 (101e2)와 동일하게 배치되어 있다.

제5 가열풍 분무용 헤더 (101e5)는 벨트 (101a) 후반부의 거의 전장에 가열풍을 분무하도록 배치되어 있다. 제4 가열풍 분무용 헤더 (101e4)(도 3을 참조), 제6 가열풍 분무용 헤더 (101e6)(도 3을 참조)도 제5 가열풍 분무용 헤더 (101e5)와 동일하게 배치되어 있다.

또한, 도 3, 도 4에 나타낸 예에서는, 도프를 가열하는 가열 수단으로서 가열풍 분무용 헤더가 도프에 가열풍을 분무하도록 배치되어 있지만, 가열 수단은 이 예로 한정되지 않는다. 예를 들면, 벨트의 이면을 가열하기 위해서 유지 롤로 유지된 벨트 사이에 동일한 가열풍 분무용 헤더를 배치하여도 상관없고, 가열풍 이외의 방법으로 가열하는 수단이어도 좋다.

도 5는 도 4의 Q로 표시되는 부분의 확대 개략 평면도이다.

도면 중, E(G)는 벨트 (101a) 상에 유연된 도프 (2)의 단부 폭을 나타내고, F는 중앙부의 폭을 나타낸다. 단부 폭 (E)는 도프 (2)의 단변 (201a)를 기준점으로 하여 도프 (2)의 전체 폭에 대하여 단부와 중앙부에 존재하는 가소제량의 TOF-SIMS에 의한 검출값을 고려하여, 10 ％ 내지 40 ％에 있는 임의의 위치 사이에서 결정되는 간격이 바람직하다. 단부의 폭 (G)는 도프 (2)의 단변 (201b)를 기준점으로 하여 도프 (2)의 전체 폭에 대하여, 단부와 중앙부에 존재하는 가소제량의 TOF-SIMS에 의한 검출값을 고려하여, 10 ％ 내지 40 ％에 있는 임의의 위치 사이에서 결정되는 간격이 바람직하다. 또한, 도 1, 도 2에 나타낸 제조 장치에 의해 제조된 광학 필름의 단부 폭에 대해서도 본 도면에 나타낸 단부 폭 (E(G))의 정의가 적용된다. 또한, 본 발명에 있어서 단부란, 본 도면에 나타낸 폭 (E(G))로 표시되는 양측 단부 중 적어도 한쪽을 말한다.

도 1 내지 도 5에 나타낸 제조 장치를 사용하여, 원료 수지를 용매에 용해시킨 도프를 벨트 상에 유연시켜 웹을 형성할 때, 웹의 폭 방향의 중앙부와 양측 단부를 다른 온도의 가열풍으로 가열하여, 벨트 전반부에서는, 중앙부의 가열 온도를 단부의 가열 온도보다 높게 하고, 벨트 후반부에서는 중앙부의 가열 온도를 단부의 가열 온도보다 낮게 하여 제조한다.

벨트 전반부에서는, 중앙부의 가열 온도가 단부의 가열 온도와 동일하거나 또는 낮은 경우에는, 폭 방향의 단부와 중앙부에 존재하는 가소제량의 TOF-SIMS에 의한 검출값이 원하는 값과 달라짐으로써, 롤형 광학 필름을 보관할 때, 경시에 의한 끈적임, 볼록형 고장이 발생하기 때문에 바람직하지 않다.

벨트 전반부에서는, 중앙부의 가열 온도는 단부의 가열 온도보다, 설계한 폭 방향의 단부와 중앙부에 존재하는 가소제량의 TOF-SIMS에 의한 검출값 등을 고려하여 1 ℃ 내지 20 ℃ 높은 것이 바람직하다.

벨트 후반부에서는, 중앙부의 가열 온도가 단부의 가열 온도와 동일하거나 또는 높은 경우에는, 폭 방향의 단부와 중앙부에 존재하는 가소제량의 TOF-SIMS에 의한 검출값이 원하는 값과 달라짐으로써, 롤형 광학 필름을 보관할 때, 경시로 끈적임, 볼록형 고장이 발생하기 때문에 바람직하지 않다.

벨트 후반부에서는, 중앙부의 가열 온도는 단부의 가열 온도보다, 설계한 폭 방향의 단부와 중앙부에 존재하는 가소제량의 TOF-SIMS에서 얻어지는 값 등을 고려하여 1 ℃ 내지 20 ℃ 낮은 것이 바람직하다.

도 1 내지 도 5에 나타낸 제조 장치를 사용하여 제조하는 광학 필름의 폭은 1,500 mm 내지 4,000 mm이다. 폭이 1,500 mm 미만인 경우에는, 생산 효율의 저하, LCD의 대화면화에 대한 대응을 취할 수 없기 때문에 바람직하지 않다. 4,000 mm를 초과하는 경우에는, 취급이 곤란해지고, 롤형 광학 필름의 자체 중량에 따른 고장 발생의 위험이 커지며, 장치의 거대화에 따른 유지 관리의 부담이 증가하는 등으로 인해 바람직하지 않다.

도 1 내지 도 5에 나타낸 제조 장치를 사용하여 본 발명의 제조 방법으로 제조하고, 전장 1,500 m 내지 10,000 m를 권심에 권취된 롤상 형태의 광학 필름은, 권심측의 광학 필름의 동마찰 계수에 대한 권취 외측의 광학 필름의 동마찰 계수의 비가 롤형 광학 필름의 보관시의 경시에 의한 볼록형 고장의 발생을 고려하여 0.95 내지 105인 것이 바람직하다. 또한, 권심측이란, 권취 개시로부터 100 m까지를 말하고, 권취 외측이란, 종단(終端)으로부터 100 m 내측까지의 길이를 말한다.

동마찰 계수는 테스터 산교(주) 제조의 마찰 측정기를 사용하여, 온도 23 ℃, 습도 55 ％RH의 환경 조건에서 권심측과 권취 외측에서 각각 10 m 부분의 개소를, 전체 폭에서 길이 50 cm를 채취한 시료의 중앙부(폭 중점으로부터 200 mm 사이의 부분)와 단부(양단변으로부터 200 mm의 부분)를, 100 mm/mkm의 측정 속도, 300 g의 하중을 걸어 측정하였다. 그 밖의 조건은 JISK-7125에 준거하여 행하였다.

동마찰 계수를 구하는 방법

상기에 의해 얻어지는 동마찰 저항력을 측정시의 하중으로 나눈 값이 동마찰 계수이고, 이것을 측정 횟수에 따른 평균값을 나타낸다.

도 1 내지 도 5에 나타낸 제조 장치를 사용하여 본 발명의 제조 방법으로 제조한 광학 필름은, 광학 필름의 표면측 중앙부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 A와, 이면측 중앙부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 B로부터 수학식 1에 의해 구한 값 X와, 광학 필름의 표면측 단부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 A'와, 이면측 단부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 B'로부터 수학식 2에 의해 구한 값 X'가 다르며, 값 X는 값 X'보다 작아졌다. 또한, TOF-SIMS로 측정하는 단부란, 양측 단부의 적어도 한쪽 단부를 말한다.

<수학식 1>

X={A/(A+B)}×100

<수학식 2>

X'={A'/(A'+B')}×100

값 X와 값 X'가 동일한 경우, 한쪽 면측에 가소제가 국재화되지 않으며 접합 방지의 효과가 나타나지 않음으로써, 본 발명의 효과가 얻어지지 않기 때문에 바람직하지 않다.

값 X가 값 X'보다 큰 경우, 접합 방지의 효과가 나타나지 않음으로써, 본 발명의 효과가 얻어지지 않기 때문에 바람직하지 않다.

또한, 벨트에 접해 있는 측을 이면측이라 하고, 벨트에 접하지 않은 측을 표면측이라 한다.

값 X는 필름의 물리 특성, 특히 컬링성, 접합 내성, 편광판 가공성, 도포성 등을 고려하여 20 내지 49이며 A≤B인 것이 바람직하다.

값 X'는 필름의 물리 특성, 특히 접합 내성 등을 고려하여 X보다 5 내지 30크며, A'≤B'인 것이 바람직하다.

도 1 내지 도 5에 나타낸 제조 장치를 사용하여 본 발명의 제조 방법으로 제조한 광학 필름은, 온도 30 ℃, 상대 습도 80 ％에서 7일간 방치한 후의 신축율은 롤형 광학 필름의 보관시의 경시에 의한 볼록형 고장의 발생을 고려하여, -0.10 ％ 내지 +0.10 ％인 것이 바람직하다.

도면 중 5는 편광판을 나타낸다. 편광판 (5)는 편광자 (501)과 편광자 (501)의 양측에 보호 필름 (502)가 적층되어 있다. 보호 필름은 경우에 따라서는 위상차 보정 기능을 갖는 경우도 있다. 이러한 구성의 편광판을 액정 셀에 대하여 적층함으로써, LCD가 구성되어 있다. 본 도면에 나타내는 보호 필름 (502)가 본 발명의 광학 필름이다.

도 1 내지 도 5에 나타낸 제조 장치를 사용하여, 본 발명의 제조 방법으로 박막ㆍ광폭화한 장척 권취 광학 필름을 제조함으로써 다음의 효과가 나타난다.

1. 박막ㆍ광폭화한 광학 필름에 의한 장척 권취화가 가능해져 생산 효율의 향상이 가능해지고, LCD의 대화면화에의 대응 및 LCD의 수요 증가에의 대응이 가능해졌다.

2. 보관시의 경시에 의한 끈적임, 볼록형 고장이 없어짐으로써, 양품율(良品率)이 높아져 생산 효율의 향상이 가능해졌다.

이하에 본 발명에 따른 광학 필름에 사용되는 수지에 대하여 설명한다. 광학 필름에 사용되는 수지로서는, 투명하며 우수한 물리적, 기계적 성질을 가지고, 온습도에 대한 치수 변화가 작은 수지가 사용되며, 예를 들면 셀룰로오스 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리술폰 수지, 폴리에테르술폰 수지, 노르보르넨 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아크릴레이트 수지, 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있다. 이들 수지 중에서 특히 셀룰로오스에스테르 수지가 바람직하게 이용되고 있다. 이하, 셀룰로오스에스테르 수지에 대하여 설명한다.

본 발명의 필름의 제조에 이용되는 셀룰로오스에스테르 수지로서는, 셀룰로오스의 저급 지방산 에스테르 수지인 것이 바람직하다. 셀룰로오스의 저급 지방산 에스테르에 있어서의 저급 지방산이란. 탄소 원자수가 6 이하인 지방산이 바람직하고, 예를 들면 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스프로피오네이트, 셀룰로오스부티레이트 등이 셀룰로오스의 저급 지방산 에스테르의 특히 바람직한 예로서 들 수 있다.

또한, 상기 이외에도, 일본 특허 공개 (평)10-45804호, (평)8-231761호, 미국 특허 제2,319,052호 등에 기재된 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트부티레이트 등의 혼합 지방산 에스테르를 이용할 수 있다. 상기 기재 중에서도, 가장 바람직하게 이용되는 셀룰로오스의 저급 지방산 에스테르로서는 셀룰로오스트리아세테이트(이하, TAC라 함), 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트이다.

본 발명에 따른 셀룰로오스에스테르의 수 평균 분자량은 70,000 내지 250,000인 것이, 성형한 경우의 기계적 강도가 강하고, 적절한 도프 점도가 되어 바람직하고, 더욱 바람직하게는 80,000 내지 150,000이다.

본 발명에서 이용되는 셀룰로오스에스테르로서는, 아세틸기 및/또는 프로피오닐기를 치환기로서 가지고, 아세틸기의 치환도를 X, 또한 프로피오닐기의 치환도를 Y라 하였을 때, 하기 수학식 I 및 II를 동시에 만족시키는 셀룰로오스에스테르가 바람직하다.

2.3≤X+Y≤3.0

0≤X≤2.5

특히 하기 수학식 III 및 IV, V를 동시에 만족시키는 셀룰로오스에스테르가 특히 바람직하다.

2.3≤X+Y≤2.85

1.5≤X≤2.5

0.1≤Y≤1.0

아실기 치환도의 측정 방법은 ASTM-D817-96의 규정에 준하여 측정할 수 있다.

지금까지, 치환도가 2.85 미만인 셀룰로오스에스테르를 이용하면 치수 안정성이 저하되는 경우가 있었지만, 본 발명의 제조 방법을 적용함으로써 치환도가 낮은 셀룰로오스에스테르를 이용하더라도 우수한 치수 안정성을 갖는 필름을 얻는 것이 가능해졌다.

셀룰로오스에스테르는 면화 린터로부터 합성된 셀룰로오스에스테르와 목재 펄프로부터 합성된 셀룰로오스에스테르 중 어느 것을 단독 또는 혼합하여 이용할 수 있다. 지지체나 드럼으로부터의 박리성이 만약 문제가 되면, 지지체나 드럼으로부터의 박리성이 양호한 면화 린터로부터 합성된 셀룰로오스에스테르를 많이 사용하면 생산성이 높아서 바람직하다. 목재 펄프로부터 합성된 셀룰로오스에스테르를 혼합하여 이용한 경우, 면화 린터로부터 합성된 셀룰로오스에스테르의 비율이 40 질량％ 이상이면, 박리성의 효과가 현저해지기 때문에 바람직하고, 60 질량％ 이상이 더욱 바람직하며, 단독으로 사용하는 것이 가장 바람직하다.

도프를 제조할 때에 사용되는 용매로서는, 셀룰로오스에스테르를 용해시킬 수 있는 용매이면 어느 것이어도 좋고, 또한 단독으로 용해시킬 수 없는 용매라도 다른 용매와 혼합함으로써 용해시킬 수 있는 것이면 사용할 수 있다. 일반적으로는 양용매인 메틸렌클로라이드와 셀룰로오스에스테르의 빈용매로 이루어지는 혼합 용매를 이용하며, 혼합 용매 중에는 빈용매를 4 내지 30 질량％ 함유하는 것이 바람직하게 이용된다.

이 외, 사용할 수 있는 양용매로서는, 예를 들면 메틸렌클로라이드, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산아밀, 아세톤, 테트라히드로푸란, 1,3-디옥솔란, 1,4-디옥산, 시클로헥사논, 포름산에틸, 2,2,2-트리플루오로에탄올, 2,2,3,3-헥사플루오로-1-프로판올, 1,3-디플루오로-2-프로판올, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-메틸-2-프로판올, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판올, 2,2,3,3,3-펜타플루오로-1-프로판올, 니트로에탄 등을 들 수 있지만, 메틸렌클로라이드 등의 유기 할로겐 화합물, 디옥솔란 유도체, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세톤 등을 바람직한 유기 용매(즉, 양용매)로서 들 수 있다.

셀룰로오스에스테르의 빈용매로서는, 예를 들면 메탄올, 에탄올, n-프로판올, iso-프로판올, n-부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올 등의 탄소 원자수 1 내지 8의 알코올, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 아세트산프로필, 모노클로르벤젠, 벤젠, 시클로헥산, 테트라히드로푸란, 메틸셀로솔브, 에틸렌글리콜모노메틸에테르 등을 들 수 있고, 이들 빈용매는 단독 또는 2종 이상을 적절하게 조합하여 이용할 수 있다.

본 발명에서 사용할 수 있는 가소제로서는 특별히 한정되지 않지만, 인산에스테르계 가소제, 프탈산에스테르계 가소제, 트리멜리트산에스테르계 가소제, 피로멜리트산계 가소제, 글리콜레이트계 가소제, 시트르산에스테르계 가소제, 폴리에스테르계 가소제 등을 바람직하게 이용할 수 있다.

인산에스테르계로서는 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트, 크레실디페닐포스페이트, 옥틸디페닐포스페이트, 디페닐비페닐포스페이트, 트리옥틸포스페이트, 트리부틸포스페이트 등, 프탈산에스테르계로서는 디에틸프탈레이트, 디메톡시에틸프탈레이트, 디메틸프탈레이트, 디옥틸프탈레이트, 디부틸프탈레이트, 디-2-에틸헥실프탈레이트, 부틸벤질프탈레이트 등, 트리멜리트산계 가소제로서 트리부틸트리멜리테이트, 트리페닐트리멜리테이트, 트리에틸트리멜리테이트 등, 피로멜리트산에스테르계 가소제로서, 테트라부틸피로멜리테이트, 테트라페닐피로멜리테이트, 테트라에틸피로멜리테이트 등, 글리콜산에스테르계에서는, 트리아세틴, 트리부틸린, 에틸프탈릴에틸글리콜레이트, 메틸프탈릴에틸글리콜레이트, 부틸프탈릴부틸글리콜레이트 등, 시트르산에스테르계 가소제로서 트리에틸시트레이트, 트리-n-부틸 시트레이트, 아세틸트리에틸시트레이트, 아세틸트리-n-부틸시트레이트, 아세틸트리-n-(2-에틸헥실)시트레이트 등을 바람직하게 이용할 수 있다. 폴리에스테르계 가소제로서 지방족 이염기산, 지환식 이염기산, 방향족 이염기산 등의 이염기산과 글리콜의 공중합 중합체를 이용할 수 있다. 지방족 이염기산으로서는 특별히 한정되지 않지만, 아디프산, 세박산, 프탈산, 테레프탈산, 1,4-시클로헥실디카르복실산 등을 이용할 수 있다.

글리콜로서는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,4-부틸렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 1,2-부틸렌글리콜 등을 이용할 수 있다. 이들 이염기산 및 글리콜은 각각 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상 혼합하여 이용할 수도 있다. 폴리에스테르의 분자량은 중량 평균 분자량으로 500 내지 2,000의 범위에 있는 것이, 셀룰로오스에스테르와의 상용성의 관점에서 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 특히 200 ℃에서의 증기압이 1333 Pa 미만인 가소제를 이용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 증기압 666 Pa 이하, 더욱 바람직하게는 1 내지 133 Pa의 화합물이다. 불휘발성을 갖는 가소제는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 아릴렌비스(디아릴포스페이트)에스테르, 인산트리크레실, 트리멜리트산트리(2-에틸헥실), 상기 폴리에스테르 가소제 등을 들 수 있다. 이들 가소제는 단독 또는 2종 이상 병용하여 이용할 수 있다.

가소제의 사용량은 치수 안정성, 가공성의 점을 고려하면, 셀룰로오스에스테르에 대하여 1 내지 40 질량％ 첨가시킬 수 있고, 3 내지 20 질량％의 범위에서 첨 가하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 4 내지 15 질량％이다. 3 질량％ 미만의 경우에는, 슬릿 가공이나 펀칭 가공하였을 때, 매끄러운 절단면을 얻을 수 없으며 칩의 발생이 많아진다.

본 발명의 필름에는 산화 방지제나 자외선 흡수제 등을 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 산화 방지제로서는, 힌더드 페놀계 화합물이 바람직하게 이용되고, 2,6-디-t-부틸-p-크레졸, 펜타에리트리틸-테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 트리에틸렌글리콜-비스[3-(3-t-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 1,6-헥산디올-비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 2,4-비스-(n-옥틸티오)-6-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸아닐리노)-1,3,5-트리아진, 2,2-티오-디에틸렌비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, N,N'-헥사메틸렌비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시-히드로신남아미드), 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, 트리스-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)-이소시아누레이트 등을 들 수 있다. 특히 2,6-디-t-부틸-p-크레졸, 펜타에리트리틸-테트라키스[(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 트리에틸렌글리콜-비스[3-(3-t-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]가 바람직하다. 또한, 예를 들면 N,N'-비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐]히드라진 등의 히드라진계 금속 불활성제나 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트 등의 인계 가공 안정제를 병용할 수도 있다. 이들 화합물의 첨가량은 셀룰로오스에스테르에 대하여 질량 비율로 1 ppm 내지 1.0 ％인 것이 바람직하고, 10 내지 1000 ppm인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 이 외에 카올린, 탈크, 규조토, 석영, 탄산칼슘, 황산바륨, 산화티탄, 알루미나 등의 무기 미립자, 칼슘, 마그네슘 등의 알칼리 토류 금속염 등의 열 안정제를 첨가할 수도 있다.

본 발명의 제조 방법으로 제조된 광학 필름은 그의 높은 치수 안정성 때문에, 편광판 또는 액정 표시용 부재 등에 사용하는 것이 가능하고, 이 경우, 편광판 또는 액정 등의 열화 방지를 위해서 자외선 흡수제가 바람직하게 이용된다.

자외선 흡수제로서는, 파장 370 nm 이하의 자외선의 흡수능이 우수하면서 양호한 액정 표시성의 관점에서, 파장 400 nm 이상의 가시광 흡수가 적은 것이 바람직하게 이용된다. 구체적으로는 380 mn의 투과율이 10 ％ 미만인 것이 바람직하고, 특히 5 ％ 미만인 것이 보다 바람직하다.

바람직하게 이용되는 자외선 흡수제의 구체적인 예로서는, 예를 들면 옥시벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 살리실산에스테르계 화합물, 벤조페논계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물, 트리아진계 화합물 등을 들 수 있다. 예를 들면, 일본 특허 공개 (평)10-182621호, 일본 특허 공개 (평)8-337574호에 기재된 자외선 흡수제가 바람직하게 이용된다. 또한, 일본 특허 공개 (평)6-148430호, 일본 특허 공개 (평)12-273437호에 기재된 고분자 자외선 흡수제도 바람직하게 이용된다. 또는 일본 특허 공개 (평)10-152568호에 기재되어 있는 자외선 흡수제를 첨가할 수도 있다.

이들 자외선 흡수제 중에서는, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제나 벤조페논계 자외선 흡수제의 바람직한 자외선 흡수제로서 들 수 있다. 이하에 벤조트리아졸계 자외선 흡수제의 구체적인 예를 들지만, 본 발명은 이들로 한정되지 않는다.

2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-(3",4",5",6"-테트라히드로프탈이미드메틸)-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2,2-메틸렌비스(4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀), 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2H-벤노트리아졸-2-일)-6-(직쇄및 측쇄 도데실)-4-메틸페놀(티누빈(TINUVIN) 171, 시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈(주) 제조), 옥틸-3-[3-tert-부틸-4-히드록시-5-(클로로-2H-벤조트리아졸-2-일)페닐]프로피오네이트와 2-에틸헥실-3-[3-tert-부틸-4-히드록시-5-(5-클로로-2H-벤조트리아졸-2-일)페닐]프로피오네이트의 혼합물(티누빈 109, 시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈(주) 제조)

이하에 벤조페논계 자외선 흡수제의 구체적인 예를 나타내지만, 본 발명이 이들로 한정되지 않는다. 2,4-디히드록시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-5-술포벤조페논, 비스(2-메톡시-4-히드록시-5-벤조일페닐메탄)

자외선 흡수제의 첨가 방법은 알코올이나 메틸렌클로라이드, 디옥솔란 등의 유기 용매에 자외선 흡수제를 용해시키고 나서 도프에 첨가하거나, 또는 직접 도프 조성 중에 첨가할 수도 있다. 무기 분체와 같이 유기 용제에 용해되지 않는 것은 유기 용제와 셀룰로오스에스테르계 수지 중에 디졸버나 샌드 밀을 사용하여 분산시키고 나서 도프에 첨가하는 것이 바람직하다. 자외선 흡수제의 사용량은 자외선 흡수제로서의 효과, 투명성 등을 고려하여 0.1 질량％ 내지 2.5 질량％인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.8 질량％ 내지 2.0 질량％이다.

또한, 셀룰로오스에스테르계 수지 필름에는, 필름끼리의 접합을 방지하거나 슬립성을 부여하거나 하여 핸들링하기 쉽게 하기 위해서, 매트제로서 미립자를 첨가할 수도 있다. 미립자로서는, 무기 화합물의 미립자 또는 유기 화합물의 미립자를 들 수 있다. 무기 화합물로서는, 규소를 포함하는 화합물, 이산화규소, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 탄산칼슘, 탈크, 점토, 소성 카올린, 소성 규산칼슘, 수화규산칼슘, 규산알루미늄, 규산마그네슘 및 인산칼슘 등이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 규소를 포함하는 무기 화합물이나 산화지르코늄이지만, 셀룰로오스에스테르 적층 필름의 탁도를 감소시킬 수 있기 때문에, 이산화규소가 특히 바람직하게 이용된다.

이산화규소의 미립자로서는, 예를 들면 아에로질 가부시끼가이샤 제조의 아에로질(AEROSIL)-200, 200V, 300, R972, R972V, R974, R976, R976S, R202, R812, R805, OX50, TT600, RY50, RX50, NY50, NAX50, NA50H, NA50Y, NX90, RY200S, RY200, RX200, R8200, RA200H, RA200HS, NA200Y, R816, R104, RY300, RX300, R106 등을 들 수 있다. 이들 중에서 분산성이나 입경을 제어하는 점에서는 아에로질-200V, R972V가 바람직하다.

산화지르코늄의 미립자로서는, 예를 들면 아에로질 R976 및 R811(이상 닛본 아에로질(주) 제조) 등의 시판품을 사용할 수 있다.

유기 화합물로서는, 예를 들면 실리콘 수지, 불소 수지 및 아크릴 수지 등의 중합체가 바람직하고, 그 중에서도 실리콘 수지가 바람직하게 이용된다.

상기에 기재된 실리콘 수지 중에서도, 특히 삼차원 메쉬형 구조를 갖는 것이 바람직하고, 예를 들면 토스팔 103, 동 105, 동 108, 동 120, 동 145, 동 3120 및 동 240(이상 도시바 실리콘(주) 제조) 등의 상품명을 갖는 시판품을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 미립자의 1차 평균 입경으로서는, 헤이즈를 낮게 억제한다고 하는 관점에서, 20 nm 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5 내지 16 nm이고, 특히 바람직하게는 5 내지 12 nm이다.

미립자의 겉보기 비중으로서는, 70 g/리터 이상이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 90 내지 200 g/리터이고, 특히 바람직하게는 100 내지 200 g/리터이다. 겉보기 비중이 클수록 고농도의 분산액을 만드는 것이 가능해지고, 헤이즈, 응집물이 양호해지기 때문에 바람직하고, 또한 본 발명과 같이 고형분 농도가 높은 도프를 제조할 때는, 특히 바람직하게 이용된다.

1차 입자의 평균 직경이 20 nm 이하, 겉보기 비중이 70 g/리터 이상인 이산화규소 미립자는, 예를 들면 기화시킨 사염화규소와 수소를 혼합시킨 것을 1000 내지 1200 ℃에서 공기 중에서 연소시킴으로써 얻을 수 있다. 또한 예를 들면 아에로질 200V, 아에로질 R972V(이상, 닛본 아에로질(주) 제조)의 상품명으로 시판되고 있고, 이들을 사용할 수 있다.

또한, 겉보기 비중은 이산화규소 미립자를 일정량 메스실린더에 넣고, 이 때의 무게를 측정하여 하기 수학식으로 산출하였다.

겉보기 비중(g/리터)=이산화규소 질량(g)÷이산화규소의 용적(리터)

본 발명에 따른 미립자의 분산액을 제조하는 방법으로서는, 예를 들면 이하에 나타낸 바와 같은 3 종류를 들 수 있다.

<<제조 방법 A>>

용제와 미립자를 교반 혼합한 후, 분산기에서 분산을 행한다. 이것을 미립자 분산액으로 한다. 미립자 분산액을 도프액에 첨가하여 교반한다.

<<제조 방법 B>>

용제와 미립자를 교반 혼합한 후, 분산기에서 분산을 행한다. 이것을 미립자 분산액으로 한다. 별도로 용제에 소량의 셀룰로오스에스테르를 첨가하여 교반 용해시킨다. 여기서 첨가하는 셀룰로오스에스테르로서, 본 발명의 고형물을 첨가하는 것이 특히 바람직하다.

이것에 상기 미립자 분산액을 첨가하여 교반한다. 이것을 미립자 첨가액으로 한다. 미립자 첨가액을 인라인 믹서로 도프액과 충분히 혼합한다.

<<제조 방법 C>>

용제에 소량의 셀룰로오스에스테르를 첨가하여 교반 용해시킨다. 이것에 미립자를 첨가하여 분산기에서 분산을 행한다. 이것을 미립자 첨가액으로 한다. 미립자 첨가액을 인라인 믹서로 도프액과 충분히 혼합한다.

제조 방법 A는 이산화규소 미립자의 분산성이 우수하고, 제조 방법 C는 이산 화규소 미립자가 재응집되기 어려운 점에서 우수하다. 그 중에서도, 상기에 기재된 제조 방법 B는 이산화규소 미립자의 분산성과, 이산화규소 미립자가 더욱 재응집되기 어려운 등, 양방(兩方)이 우수한 바람직한 제조 방법이다.

(분산 방법)

이산화규소 미립자를 용제 등과 혼합하여 분산시킬 때의 이산화규소의 농도는 5 내지 30 질량％인 것이 바람직하고, 10 내지 25 질량％인 것이 더욱 바람직하고, 15 내지 20 질량％인 것이 가장 바람직하다. 분산 농도는 높은 것이, 첨가량에 대한 액 탁도는 낮아지는 경향이 있고, 헤이즈, 응집물이 양호해지기 때문에 바람직하다.

사용되는 용제는 저급 알코올류로서는, 바람직하게는 메틸알코올, 에틸알코올, 프로필알코올, 이소프로필알코올, 부틸알코올 등을 들 수 있다. 저급 알코올 이외의 용매로서는 특별히 한정되지 않지만, 셀룰로오스에스테르의 제막 시에 이용되는 용제를 이용하는 것이 바람직하다.

셀룰로오스에스테르에 대한 이산화규소 미립자의 첨가량은, 셀룰로오스에스테르 100 질량부에 대하여 이산화규소 미립자는 0.01 내지 0.3 질량부인 것이 바람직하고, 0.05 내지 0.2 질량부인 것이 더욱 바람직하고, 0.08 내지 0.12 질량부인 것이 가장 바람직하다. 첨가량은 많은 것이 동마찰 계수가 우수하고, 첨가량이 적은 것이 헤이즈가 낮으며 응집물도 적은 점이 우수하다.

분산기는 통상적인 분산기를 사용할 수 있다. 분산기는 크게 나누어 미디어 분산기와 미디어리스 분산기로 나누어진다. 이산화규소 미립자의 분산에는 미디어 리스 분산기가 헤이즈가 낮아서 바람직하다.

미디어 분산기로서는 볼 밀, 샌드 밀, 다이노 밀 등을 들 수 있다.

미디어리스 분산기로서는 초음파형, 원심형, 고압형 등이 있지만, 본 발명에 있어서는 고압 분산 장치가 바람직하다. 고압 분산 장치는 미립자와 용매를 혼합한 조성물을, 세관 중에 고속 통과시킴으로써 고전단이나 고압 상태 등 특수한 조건을 만들어내는 장치이다. 고압 분산 장치로 처리하는 경우, 예를 들면 관 직경 1 내지 2,000 μm의 세관 중에서 장치 내부의 최대 압력 조건이 9.807 MPa 이상인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 19.613 MPa 이상이다. 또한, 그 때 최고 도달 속도가 100 m/초 이상에 도달하는 것, 전열 속도가 420 U/시간 이상에 도달하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 고압 분산 장치에는 마이크로플루이딕스 코포레이션(Microfluidics Corporation)사 제조 초고압 호모지나이저(상품명 마이크로플루이다이저) 또는 나노마이저사 제조 나노마이저가 있고, 그 밖에도 만톤고린(Mantongorin)형 고압 분산 장치, 예를 들면 이즈미 푸드 머시너리 제조 호모지나이저, 산와 기까이(주)사 제조 UHN-01 등을 들 수 있다.

또한, 이들 미립자는 필름의 두께 방향에서 균일하게 분포할 수도 있지만, 보다 바람직하게는 주로 표면 근방에 존재하도록 분포하는 것이 바람직하고, 예를 들면 공유연법에 의해 2종 이상의 도프를 이용하여, 미립자를 주로 표층측에 배치된 도프에 첨가하는 것이, 슬립성이 높고, 헤이즈가 낮은 필름이 얻어지기 때문에 바람직하다. 바람직하게는, 3종의 도프를 사용하여 표층측의 2개 도프에 주로 미 립자를 첨가하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 필름에는 도전성을 갖는 물질을 첨가함으로써 바람직한 임피던스를 갖는 광학 필름을 얻을 수도 있다. 도전성 물질로서는 특별히 한정되지 않지만, 이온 도전성 물질이나 도전성 미립자 또는 셀룰로오스에스테르와 상용성을 갖는 대전 방지제 등을 이용할 수 있다.

여기서, 이온 도전성 물질이란 전기 전도성을 나타내고, 전기를 운반하는 담체인 이온을 함유하는 물질을 말하지만, 예를 들면 이온성 고분자 화합물을 들 수 있다.

이온성 고분자 화합물로서는, 일본 특허 공고 (소)49-23828호, 동 49-23827호, 동 47-28937호에 개시된 바와 같은 음이온성 고분자 화합물, 예를 들면 일본 특허 공고 (소)55-734호, 일본 특허 공개 (소)50-54672호, 일본 특허 공고 (소)59-14735호, 동 57-18175호, 동 57-18176호, 동 57-56059호 등에 개시된 바와 같은, 주쇄 중에 해리기를 갖는 아이오넨형 중합체, 일본 특허 공고 (소)53-13223호, 동 57-15376호, 일본 특허 공고 (소)53-45231호, 동 55-145783호, 동 55-65950호, 동 55-67746호, 동 57-11342호, 동 57-19735호, 일본 특허 공고 (소)58-56858호, 일본 특허 공개 (소)61-27853호, 동 62-9346호에 개시된 바와 같은, 측쇄 중에 양이온성 해리기를 갖는 양이온성 팬던트형 중합체 등을 들 수 있다.

또한, 도전성 미립자의 예로서는 도전성을 갖는 금속 산화물을 들 수 있다. 금속 산화물의 예로서는, ZnO, TiO₂, SnO₂, Al₂O₃, In₂O₃, SiO₂, MgO, BaO, MoO₂, V₂O₅ 등, 또는 이들의 복합 산화물이 바람직하고, 특히 ZnO, TiO₂ 및 SnO₂가 바람직하다. 이종 원자를 포함하는 예로서는, 예를 들면 ZnO에 대해서는 Al, In 등의 첨가, TiO₂에 대해서는 Nb, Ta 등의 첨가, 또한 SnO₂에 대해서는, Sb, Nb, 할로겐 원소 등의 첨가가 효과적이다. 이들 이종 원자의 첨가량은 0.01 내지 25 몰％의 범위인 것이 바람직하지만, 0.1 내지 15 몰％의 범위인 것이 특히 바람직하다.

또한, 이들 도전성을 갖는 금속 산화물 분체의 부피 저항율은 10⁷ Ω cm 이하, 특히 10⁵Ω cm 이하이며, 1차 입경이 10 nm 이상 0.2 μm 이하이며, 고차 구조의 장경이 30 nm 이상 6 μm 이하인 특정 구조를 갖는 분체를 필름 내의 적어도 일부 영역에 부피 분율로 0.01 ％ 이상 20 ％ 이하를 포함한 것이 바람직하다.

특히 바람직하게는 일본 특허 공개 (평)9-203810호에 기재되어 있는 아이오넨 도전성 중합체 또는 분자간 가교를 갖는 4급 암모늄 양이온 도전성 중합체 등을 함유하는 것이 바람직하다.

가교형 양이온성 도전성 중합체의 특징은 얻어지는 분산성 입상 중합체에 있고, 입자 내의 양이온 성분을 고농도, 고밀도로 갖게 할 수 있기 때문에 우수한 도전성을 가질 뿐만 아니라, 낮은 상대 습도하에 두어도 도전성의 열화는 보이지 않고, 입자끼리도 분산 상태에서는 잘 분산되어 있음에도 불구하고, 도포 후 조막(造膜) 과정에서 입자끼리의 접착성도 양호하기 때문에 막 강도도 강하고, 또한 다른 물질, 예를 들면 기체(基體)에도 우수한 접착성을 가지며 내약품성이 우수하다.

가교형 양이온성 도전성 중합체인 분산성 입상 중합체는 일반적으로 약 0.01 μm 내지 0.3 μm의 입자 크기 범위에 있고, 바람직하게는 0.05 μm 내지 0.15 μm의 범위의 입자 크기가 이용된다. 여기서 사용되는 「분산성 입상 중합체」란, 시각적 관찰에 의해 투명 또는 약간 흐린 용액으로 보이지만, 전자 현미경하에서는 입상 분산물로서 보이는 중합체이다.

대전 방지제 또는 매트제의 첨가는 광학 필름의 표층부(표면에서 10 μm의 부분)에 포함되어 있는 것이 바람직하고, 공유연 등의 방법에 의해서 필름 표면에 대전 방지제 및/또는 매트제를 함유시키는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 도전성 물질 및/또는 매트제를 함유하는 도프 A와 실질적으로 이들을 함유하지 않는 도프 B를 사용하고, 도프 B의 적어도 한쪽 면에 도프 A가 있도록 유연되는 것이 바람직하다.

필요에 따라서 대전 방지제, 난연제, 활제, 오일제, 매트제, 기타 첨가제를 더 첨가할 수도 있다.

본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 광학 필름은 액정 디스플레이에 사용하는 편광판, 기타 액정 표시 장치에 사용하는 반사 방지용 필름 또는 광학 보상 필름의 기재로서도 사용하는 것이 가능하다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

(도프 조성물의 제조)

셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 100 질량부

(아세틸기 치환도 1.95, 프로피오닐기 치환도 0.7)

트리페닐포스페이트 10 질량부

에틸프탈릴에틸글리콜레이트 2 질량부

티누빈 326(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈(주) 제조) 1 질량부

아에로질 200V(닛본 아에로질(주) 제조) 0.1 질량부

메틸렌클로라이드 300 질량부

에탄올 40 질량부

상기 재료를 순차로 밀폐 용기에 투입하고, 용기 내 온도를 20 ℃에서 80 ℃까지 승온한 후, 온도를 80 ℃로 유지한 상태에서 3시간 교반을 행하여 완전히 용해시켰다. 그 후, 교반을 정지시키고, 액의 온도를 43 ℃까지 내린 후, 여과지(아즈미 로시 가부시끼가이샤 제조 아즈미 로시 No.244)를 사용하여 여과하고, 도프를 얻었다.

(셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름의 제조)

도 1에 나타내는 공정을 이용하여 다음에 나타내는 방법으로 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름을 제조하였다. 제조한 도프를 온도 33 ℃에서 유연 다이스로부터 스테인리스강제 무단 지지체의 벨트 상에 표 1에 나타내는 바와 같이 폭을 변경하여 유연시킨 후, 도 3, 도 4에 나타내는 가열 장치를 사용하여, 표 1에 나타내는 바와 같이 벨트의 전반부와 후반부의 도프의 양측 단부와 중앙부 의 가열 조건을 변경하여 가열하고, 벨트 상에 형성된 웹을 벨트로부터 박리하고, 연신 공정에서의 연신 처리가 종료된 후, 반송 속도 50 m/분으로 반송하고, 100 ℃에서 20분간 건조시켜 두께 80 μm의 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름을 각 5,000 m 제조하고, 권취 공정에서 권심에 권취 롤형 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름을 제조하고, 시료 No.101 내지 118이라 하였다. 그 중, 시료 No.101 내지 103은 도프의 폭이 너무 좁은 비교예, 시료 No.116 내지 118은 도프의 폭이 너무 넓은 비교예이다. 또한, 양측 단부 및 중앙부의 가열 온도는 장치의 표시값에 기초하는 값을 나타낸다. 이 표시값은 시판되는 표준 온도계에 의해 교정하였다. 교정 방법에 대하여 특별히 한정되는 방법은 없지만, 3점 교정으로 행하였다. 또한, 양측 단부는 도프의 전체 폭에 대하여 각각 단변을 기준점으로 하여 30 ％로 하였다.

평가

제조한 각 시료 No.101 내지 118에 대하여, 이하에 나타내는 방법으로 각 시료의 중앙부와 양측 단부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정, 동마찰 계수의 측정, 신축율의 측정, 끈적임의 유무, 볼록형 고장의 유무를 관찰하고, 이하에 나타내는 평가 순위에 따라서 평가한 결과를 표 2에 나타내었다.

중앙부와 양측 단부에 존재하는 가소제량의 TOF-SIMS에 의한 측정

장치로서 피지컬 일렉트로닉스(Physiacl Electronics)사 제조 TFS-2100을 사용하여, 온도 23 ℃, 습도 55 ％RH에서 시료 중앙부의 두께 단면과 단부의 두께 단면을 각각 TOF-SIMS에 의해 주사하여 필름 중에 함유하는 가소제에 귀속하는 질량값의 카운트수를, 두께 단면의 표면측에서 이면측에 이르기까지 연속적으로 측정하였다. 그 밖의 조건은 장치에 나타내어져 있는 조작 방법에 따라서 행하였다. 또한, 시료는 길이 5,000 m의 롤형 광학 필름으로부터 권취 외측에서 5 m를, 전체 폭에서 길이 50 cm를 채취하고, 측정 개소는 폭 중심으로부터 200 mm의 단부 사이의 부분을 중앙부로 하고, 양단변으로부터 200 mm의 부분을 단부로 하였다.

(값 X를 구하는 방법)

샘플 중앙부의 두께 단면을 TOF-SIMS에 의해 주사하고, 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름 중에 함유하는 가소제에 귀속하는 질량값의 카운트수를, 두께 단면의 표면측에서 이면측에 이르기까지 연속적으로 3회 측정한다. 표면측에서 이면측에 이르는 카운트수를 그래프화하여 가소제의 분포로 하고, 표면측의 카운트수를 A, 이면측의 카운트수를 B라 한다. 얻어진 A와 B로부터 다음 식 X={A/(A+B)}×100에 의해 X를 계산하여 구하였다. 값 X는 TOF-SIMS로 측정한 3회의 평균값을 나타낸다.

(값 X'를 구하는 방법)

샘플의 양측 단부의 두께 단면을 TOF-SIMS에 의해 주사하고, 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름 중에 함유하는 가소제에 귀속하는 질량값의 카운트수를, 두께 단면의 표면측에서 이면측에 이르기까지 연속적으로 측정한다. 표면측에서 이면측에 이르는 카운트수를 그래프화하여 가소제의 분포로 하고, 표면측의 카운트수를 A', 이면측의 카운트수를 B'라 한다. 얻어진 A'와 B'로부터 다음 식 X'={A'/(A'+B')}×100으로부터 X'를 계산하여 구하였다. 값 X'는 TOF-SIMS로 측정한 3회의 평균값을 나타낸다.

동마찰 계수의 측정

테스터 산교(주) 제조의 마찰 측정기를 사용하여, 온도 23 ℃, 습도 55 ％RH에서 시료를 하중 300 g, 측정 속도 100 mm/분에서 그 밖의 조건은 JISK-7125에 준거하여 행하였다. 얻어지는 동마찰 저항력을 측정시의 하중으로 나눈 값이 동마찰 계수이고, 이것을 측정 횟수에 따른 평균값을 나타낸다. 또한, 시료는 권심측으로부터 10 m 부분의 개소를 전체 폭에서 길이 50 cm와, 권취 외측으로부터 10 m 부분의 개소를 전체 폭에서 길이 50 cm를 채취하였다. 측정 개소는 폭 중점으로부터 200 mm 사이의 부분(중앙부), 양단변에서 200 mm의 부분(단부)을 3회 측정하였다.

신축율의 측정

권취의 외측에서 10 m의 개소를 20 cm×20 cm의 크기로 채취하여 시료로 하고, MD 방향, TD 방향의 각각에 길이 100 mm 사이에 특정 표시를 하고, 항온 항습기로 온도 30 ℃, 상대 습도 80 ％에서 7일간 방치한 후, 특정 표시를 한 100 mm 사이의 길이를 현미경형 이점간 측정기로 측정하고, MD 신축율과 TD 신축율을 하기에 나타내는 식으로부터 계산하여 구하였다. 길이의 측정은 처리 전후 모두 23 ℃, 55 ％에 24시간 이상 방치 후에 행하였다. 항온 항습기는 에스펙(주) 제조 PR-2형을 사용하였다.

MD 신축율=(처리 후의 MD 방향의 길이-처리 전의 MD 방향의 길이)/처리 전의 MD 방향의 길이×100

TD 신축율=(처리 후의 TD 방향의 길이-처리 전의 TD 방향의 길이)/처리 전의 TD 방향의 길이×100

또한, MD(Machine Direction) 방향의 길이는 세로 방향의 길이를 나타내고, TD(Transverse Direction) 방향의 길이는 가로 방향의 길이를 나타낸다.

끈적임의 확인

롤형 시료 5,000 m를 다른 권심으로 바꾸어 권취하고, 끈적임의 유무를 육안으로 관찰하였다.

끈적임의 평가 순위

○: 권취 개시로부터 권취 종료까지 끈적임이 확인되지 않음

△: 권취 개시로부터 2,500 m당 실기상 문제가 되지 않는 미약한 끈적임이 산견됨.

×: 권취 개시로부터 권취 종료까지 끈적임이 빈번하게 확인됨

볼록형 고장의 관찰

롤형 시료 5,000 m를 다른 권심으로 바꾸어 권취하고, 볼록형 고장의 유무를 육안으로 관찰하였다.

볼록형 고장의 평가 순위

○: 권취 개시로부터 권취 종료까지 볼록형 고장이 확인되지 않음

△: 권취 개시로부터 2,500 m당 실기상 문제가 되지 않는 미약한 볼록형 고장이 산견됨.

×: 권취 개시로부터 권취 종료까지 볼록형 고장이 빈번하게 확인됨

동마찰 계수비^*는 권심측의 광학 필름의 동마찰 계수에 대한 권취 외측의 광학 필름의 동마찰 계수의 비를 나타낸다. 단부 1은 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름의 MD 방향의 우측 단부를 나타내고, 단부 2는 좌측 단부를 나타낸다. 시료 No.101은 본 발명과 동일한 평가 결과가 되었지만, 폭이 좁이 광폭화 대응이 얻어지지 않기 때문에, 시장의 요구인 대화면 크기에 대응할 수 없었다. 시료 No.116은 본 발명과 동일한 평가 결과가 되었지만, 폭이 넓어짐으로써 주변 기기도 커지고, 유지 관리에 들어가는 공정수, 비용이 높아지게 되어 실용화는 어렵다고 판단되었다. 본 발명의 유효성이 확인되었다.

실시예 2

(도프 조성물의 제조)

실시예 1과 동일한 도프를 제조하였다.

(셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름의 제조)

도 2(a)로 표시되는 공정을 이용하여 다음에 나타내는 방법으로 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름을 제조하였다. 제조한 도프를 온도 33 ℃에서 유연 다이스로부터 스테인리스강제 무단 지지체의 벨트 상에 1,800 mm의 폭으로 유연시킨 후, 도 3, 도 4에 나타내는 가열 장치를 사용하여, 표 3에 나타내는 바와 같이 벨트의 전반부와 후반부의 도프의 양측 단부와 중앙부의 가열 조건을 변경하여 가열하고, 벨트 상에 형성된 웹을 벨트로부터 박리하여, 제1 건조 공정에서 50 ℃에서 5분간 건조시킨 후, 연신 공정에서의 연신 처리가 종료되었다. 이 후, 반송 속도 50 m/분으로 반송하여, 제2 건조 공정에서 100 ℃에서 20분간 건조시켜 두께 80 μm의 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름을 각각 3,000 m 제조하고, 권취 공정에서 권심에 권취하여 롤형 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름을 제조하고, 시료 No.201 내지 214라 하였다. 또한, 양측 단부 및 중앙부의 가열 온도는 장치의 표시값에 기초하는 값을 나타낸다. 이 표시값은 시판되는 표준 온도계에 의해 교정하였다. 교정 방법은 3점 교정으로 행하였다. 또한, 양측 단부는 도프의 전체 폭에 대하여 각각 단변을 기준점으로 하여 30 ％로 하였다.

평가

제조한 각 시료 No.201 내지 214에 대하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 각 시료의 중앙부와 단부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정, 동마찰 계수의 측정, 신축율의 측정, 끈적임의 유무, 볼록형 고장의 유무를 관찰하고, 실시예 1과 동일한 평가 순위에 따라서 평가한 결과를 표 4에 나타내었다.

동마찰 계수비^*는 권심측의 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름의 동마찰 계수에 대한, 권취 외측의 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름의 동마찰 계수의 비를 나타낸다. 단부 1은 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름의 MD 방향의 우측 단부를 나타내고, 단부 2는 좌측 단부를 나타낸다. 본 발명의 유효성이 확인되었다.

실시예 3

(도프 조성물의 제조)

실시예 1과 동일한 도프를 제조하였다.

(셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름의 제조)

도 2(a)로 표시되는 공정을 이용하여 다음에 나타내는 방법으로 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름을 제조하였다. 제조한 도프를 온도 33 ℃에서 유연 다이스로부터 스테인리스강제 무단 지지체의 벨트 상에 2,000 mm의 폭으로 유연시킨 후, 도 3, 도 4에 나타내는 가열 장치를 사용하여, 표 5에 나타내는 바와 같이 벨트의 전반부와 후반부의 도프의 가열되는 양측 단부의 폭을 변경하여 가열하고, 벨트 상에 형성된 웹을 벨트로부터 박리하여, 제1 건조 공정에서 50 ℃에서 5분간 건조시킨 후, 연신 공정에서의 연신 처리가 종료되었다. 이 후, 반송 속도 50 m/분으로 반송하고, 제2 건조 공정에서 100 ℃에서 20분간 건조시켜 두께 80 μm의 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름을 각 3,000 m 제조하고, 권취 공정에서 권심에 권취하여 롤형 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름을 제조하고, 시료 No.301 내지 306이라 하였다. 또한, 벨트 전반부의 양측 단부의 가열 온도 55 ℃, 중앙부의 가열 온도 65 ℃로 하고, 벨트 후반부의 양측 단부의 가열 온도 55 ℃, 중앙부의 가열 온도 45 ℃로 하였다. 또한, 양측 단부 및 중앙부의 가열 온도는 장치의 표시값에 기초하는 값을 나타낸다. 이 표시값은 시판되는 표준 온도계에 의해 교정하였다. 교정 방법은 3점 교정으로 행하였다. 양측 단부는 각각 단변을 기준점으로 하여 도프의 전체 폭에 대한 비율(％)을 나타낸다.

평가

제조한 각 시료 No.301 내지 306에 대하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 각 시료의 중앙부와 단부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정, 동마찰 계수의 측정, 신축율의 측정, 끈적임의 유무, 볼록형 고장의 유무를 관찰하고, 실시예 1과 동일 평가 순위에 따라서 평가한 결과를 표 6에 나타내었다.

동마찰 계수비^*는 권심측의 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름의 동마찰 계수에 대한, 권취 외측의 광학 필름의 동마찰 계수의 비를 나타낸다. 단부 1은 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름의 MD 방향의 우측 단부를 나타내고, 단부 2는 좌측 단부를 나타낸다. 본 발명의 유효성이 확인되었다.

실시예 4

(도프 조성물의 제조)

실시예 1과 동일한 도프를 제조하였다.

(셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름의 제조)

준비한 도프를 사용하고, 도 1에 나타낸 공정을 이용하여 표 7에 나타낸 바와 같이 권취하는 길이를 변경한 것 이외에는, 전부 실시예 1의 시료 No.104와 동일한 조건에서 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름을 제조하고, 시료 No.401 내지 407로 하였다.

평가

제조한 각 시료 No.401 내지 407에 대하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 각 시료의 중앙부와 단부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정, 동마찰 계수의 측정, 신축율의 측정, 끈적임의 유무, 볼록형 고장의 유무를 관찰하고, 실시예 1과 동일한 평가 순위에 따라서 평가한 결과를 표 7에 나타내었다.

동마찰 계수비^*는 권심측의 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름의 동마찰 계수에 대한 권취 외측의 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름의 동마찰 계수의 비를 나타낸다. 단부 1은 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름의 MD 방향의 우측 단부를 나타내고, 단부 2는 좌측 단부를 나타낸다. 시료 No.401은 권취가 짧기 때문에, 고생산화 대응이 불충분하였다. 또한, 시료 No.407은 권취가 길어지기 때문에 취급이 곤란해졌다. 본 발명의 유효성이 확인되었다.

실시예 5

(도프 조성물의 제조)

셀룰로오스트리아세테이트 100 질량부

(아세틸기 치환도 2.88)

트리페닐포스페이트 10 질량부

에틸프탈릴에틸글리콜레이트 2 질량부

티누빈 326(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈(주) 제조) 1 질량부

아에로질 200V(닛본 아에로질(주) 제조) 0.1 질량부

메틸렌클로라이드 300 질량부

에탄올 40 질량부

상기 재료를 순차로 밀폐 용기에 투입하고, 용기 내 온도를 20 ℃에서 80 ℃까지 승온한 후, 온도를 80 ℃로 유지한 상태에서 3시간 교반을 행하고, 완전히 용해시켰다. 그 후, 교반을 정지하고, 액의 온도를 43 ℃까지 내린 후, 여과지(아즈미 로시 가부시끼가이샤 제조 아즈미 로시 No.244)를 사용하여 여과하고, 도프를 얻었다.

(셀룰로오스트리아세테이트 필름의 제조)

도 1로 표시되는 공정을 이용하여, 제조한 도프를 온도 33 ℃에서 유연 다이스로부터 스테인리스강제 무단 지지체의 벨트 상에 표 8에 나타내는 바와 같이 폭을 변경하여 유연시킨 후, 도 3, 도 4에 나타내는 가열 장치를 사용하여, 표 9에 나타내는 바와 같이 벨트의 전반부와 후반부의 도프의 양측 단부와 중앙부의 가열 조건을 변경하여 가열하고, 벨트 상에 형성된 웹을 벨트로부터 박리하여, 연신 공정에서의 연신 처리가 종료된 후, 건조시키고, 얻어진 셀룰로오스트리아세테이트 필름의 표면측(가열풍 분무측) 중앙부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 A와, 이면측(벨트와 접촉된 측) 중앙부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 B로부터 이하에 나타내는 식으로부터 구한 값 X와, 표면측(가열풍 분무측)의 단부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 A'와, 이면측(벨트와 접촉된 측)의 단부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 B'로부터 이하에 나타내는 식으로부터 구한 값 X'를 표 8에 나타내는 바와 같이 변화시킨 셀룰로오스트리아세테이트 필름을 제조하고, 시료 No.501 내지 550이라 하였다. 또한, 반송 속도는 50 m/분으로 하고, 건조는 100 ℃에서 20분간 행하였다.

TOF-SIMS에 의한 가소제량의 측정은 다음에 나타내는 방법으로 행하였다. 시료는 제조한 시료 5,000 m의 종단으로부터 10 m 내측 50 cm를 채취하였다.

(중앙부의 측정)

시료의 표면측(가열풍 분무측) 중앙부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 A와, 이면측(벨트와 접촉된 측) 중앙부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 B로부터 다음 식으로 값 X를 구하였다.

X={A/(A+B)}×100

(단부의 측정)

시료의 표면측(가열풍 분무측) 단부(한쪽)에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 A'와, 이면측(벨트와 접촉된 측) 단부(한쪽)에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 B'로부터 다음 식으로 값 X'를 구하였다.

V={A'/(A'+B')}×100

TOF-SIMS의 측정 조건은 실시예 1과 동일한 조건에서 행하였다.

또한, 양측 단부 및 중앙부의 가열 온도는 장치의 표시값에 기초하는 값을 나타내었다. 이 표시값은 시판되는 표준 온도계에 의해 교정하였다. 교정 방법에 대하여 특별히 한정되지 않지만, 3점 교정으로 행하였다. 또한, 양측 단부는 도프의 전체 폭에 대하여 각각 단변을 기준점으로 하여 30 ％로 하였다.

평가

제조한 각 시료 No.501 내지 550에 대하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 동마찰 계수의 측정, 신축율의 측정, 끈적임의 유무, 볼록형 고장의 유무를 관찰하고, 실시예 1과 동일 평가 순위에 따라서 평가한 결과를 표 10에 나타내었다.

동마찰 계수비^*는 권심측의 셀룰로오스트리아세테이트 필름의 동마찰 계수에 대한, 권취 외측의 셀룰로오스트리아세테이트 필름의 동마찰 계수의 비를 나타낸다. 시료 No501 내지 505, 507 내지 509는 모두 양호한 평가 결과를 얻었지만, 폭이 좁기 때문에 광폭화 대응이 얻어지지 않고, 시장의 요망인 대화면 크기를 대응할 수 없었다. 시료 No541 내지 545, 547 내지 549는 모두 양호한 평가 결과를 얻었지만, 폭이 넓어짐으로써 주변 장치도 커지고, 유지 관리에 소요되는 공정수, 비용이 많이 들어 실용화는 어렵다고 판단되었다. 본 발명의 유효성이 확인되었다.

실시예 6

(도프 조성물의 제조)

노르보르넨 수지(JSR사 아톤 G) 100 질량부

트리페닐포스페이트 10 질량부

에틸프탈릴에틸글리콜레이트 2 질량부

티누빈 326(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈(주) 제조) 1 질량부

아에로질 200V(닛본 아에로질(주) 제조) 0.1 질량부

메틸렌클로라이드 300 질량부

에탄올 40 질량부

상기 재료를 순차로 밀폐 용기에 투입하고, 용기 내 온도를 40 ℃에서 80 ℃까지 승온한 후, 온도를 70 ℃로 유지한 상태에서 4시간 교반을 행하여 완전히 용해시켰다. 그 후, 교반을 정지시키고, 액의 온도를 46 ℃까지 내린 후, 여과지(아즈미 로시 가부시끼가이샤 제조 아즈미 로시 No.244)를 사용하여 여과하고, 도프를 얻었다.

(노르보르넨 수지 필름의 제조)

도 1로 표시되는 공정을 이용하여, 제조한 도프를 온도 35 ℃에서 유연 다이스로부터 스테인리스강제 무단 지지체의 벨트 상에 표 11에 나타내는 바와 같이 폭을 변경하여 유연시킨 후, 도 3, 도 4에 나타내는 가열 장치를 사용하여, 표 12에 나타내는 바와 같이 벨트의 전반부와 후반부의 도프의 양측 단부와 중앙부의 가열 조건을 변경하여 가열하고, 벨트 상에 형성된 웹을 벨트로부터 박리하여, 연신 공정에서의 연신 처리가 종료된 후, 건조시키고, 얻어진 노르보르넨 수지 필름의 표면측(가열풍 분무측) 중앙부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 A와, 이면측(벨트와 접촉된 측) 중앙부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 B로부터 이하에 나타내는 식으로부터 구한 값 X와, 표면측(가열풍 분무측) 단부에 존재하는 가소제를 TOF-SIMS로 측정한 값 A'와, 이면측(벨트와 접촉된 측) 단부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 B'로부터 이하에 나타내는 식으로부터 구한 값 X'를 표 11에 나타내는 바와 같이 변화시킨 노르보르넨 수지 필름을 제조하고, 시료 No.601 내지 650으로 하였다. 또한, 반송 속도는 50 m/분으로 하고, 건조는 100 ℃에서 20분간 행하였다.

TOF-SIMS에 의한 측정은 다음에 나타내는 방법으로 행하였다. 시료는 제조한 시료 5,000 m의 종단으로부터 10 m 내측 50 cm를 채취하였다.

(중앙부의 측정)

X={A/(A+B)}×100

(단부의 측정)

X'={A'/(A'+B')}×100

또한, 양측 단부 및 중앙부의 가열 온도는 장치의 표시값에 기초하는 값을 나타내었다. 이 표시값은 시판되는 표준 온도계에 의해 교정하였다. 교정 방법에 대하여 특별히 한정되지 않지만, 3점 교정으로 행하였다. 양측 단부는 도프의 전체 폭에 대하여 각각 단변을 기준점으로 하여 30 ％로 하였다.

평가

제조한 각 시료 No.601 내지 650에 대하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 동마찰 계수의 측정, 신축율의 측정, 끈적임의 유무, 볼록형 고장의 유무를 관찰하고, 실시예 1과 동일 평가 순위에 따라서 평가한 결과를 표 13에 나타내었다.

동마찰 계수비^*는 권심측의 노르보르넨 수지 필름의 동마찰 계수에 대한, 권취 외측의 노르보르넨 수지 필름의 동마찰 계수의 비를 나타낸다. 시료 No.601 내지 605, 607 내지 609는 모두 양호한 평가 결과를 얻었지만, 폭이 좁기 때문에 광폭화 대응이 얻어지지 않고, 시장의 요망인 대화면 크기를 대응할 수 없었다. 시료 No.641 내지 645, 647 내지 649는 모두 양호한 평가 결과를 얻었지만, 폭이 넓어짐으로써 주변 장치도 커지고, 유지 관리에 소요되는 공정수, 비용이 높아지게 되어 실용화는 어렵다고 판단되었다. 본 발명의 유효성이 확인되었다.

실시예 7

실시예 1에서 제조한 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름 No.101 내지 118을 사용하여 도 6에 나타내는 철제 편광판을 제조하고, 시료 No.701 내지 718이라 하였다. 편광판의 크기는 200 mm×300 mm로 하였다. 이것을 액정 디스플레이의 표시 패널의 편광판 부분에 사용하고, 디스플레이 화면의 시인성을 육안으로 평가하였다.

평가

제조한 각 시료 No.701 내지 718에 대하여, 화면의 시인성을 이하에 나타내는 방법으로 시험하고, 이하에 나타내는 평가 순위에 따라서 평가한 결과를 표 14에 나타내었다.

화면의 시인성 평가 방법

VA형 액정 표시 장치인 후지쯔제 15형 디스플레이 VL-150SD를 이용하여, 미리 접합되어 있던 시인측 및 백 라이트측의 편광판을 박리하여, 상기 제조한 편광판을 액정 셀의 유리면에 접합시켜 액정 표시 장치를 제조하였다. 그 때, 상기 제조한 편광판 보호 필름이 액정 셀면측이 되도록, 또한 편광판의 접합 방향은 미리 접합되어 있던 편광판과 동일 방향으로 흡수축을 향하도록 행하였다.

화상 감상시의 주변 밝기에 따라서, 화면 휘도를 조정하면 콘트라스트 등의 시인성 변화가 있는 것이 알려져 있다. 제조한 액정 표시 장치를 밝은 방에서 백 라이트를 100 시간 연속 점등하고, 점등 초기의 시인성과 100 시간 후의 시인성에 대하여 육안 평가하였다.

화면 시인성의 평가 순위

○: 흑색이 뚜렷하게 보이고, 선명함

△: 흑색이 뚜렷하지 않고, 선명도가 약간 낮음

×: 흑색이 뚜렷하지 않고, 선명도가 낮음

시료 No.701은 본 발명과 동일한 평가 결과가 되었지만, 폭이 좁아 광폭화 대응이 얻어지지 않았기 때문에, 시장의 요망인 대화면 크기를 대응할 수 없었다. 시료 No.716은 본 발명과 동일한 평가 결과가 되었지만, 폭이 넓어짐으로써 주변 장치도 커지고, 유지 관리에 소요되는 공정수, 비용이 많이 들어 실용화는 어렵다고 판단되었다. 본 발명의 유효성이 확인되었다.

Claims

원료 수지를 용매에 용해시킨 도프를 무단 지지체 상에 유연시켜 웹을 형성하고, 상기 웹을 상기 무단 지지체로부터 박리한 후, 건조시키고, 권취하여 롤상 형태로서 제조된 1종 이상의 가소제를 함유하는 광학 필름으로서,

상기 광학 필름의 전체 폭이 1,500 mm 내지 4,000 mm이고,

상기 광학 필름의 표면측 중앙부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 A 및 이면측 중앙부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 B로부터 수학식 1에 의해 구한 값 X와, 상기 광학 필름의 표면측 단부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 A' 및 이면측 단부에 존재하는 가소제량을 TOF-SIMS로 측정한 값 B'로부터 수학식 2에 의해 구한 값 X'가 다르며,

상기 값 X는 상기 값 X'보다 작고,

상기 값 X가 20 내지 49이고, A≤B이며,

상기 값 X'가 X보다 5 내지 30 크고, A'≤B'인 것을 특징으로 하는 광학 필름.

<수학식 1>

X={A/(A+B)}×100

<수학식 2>

X'={A'/(A'+B')}×100
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제1항에 있어서, 상기 롤상 형태의 광학 필름은, 전장이 1,500 m 내지 10,000 m이고, 권심측의 상기 광학 필름의 동마찰 계수에 대한 권취 외측의 상기 광학 필름의 마찰 계수의 비가 0.95 내지 1.05인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 단부의 폭이 단변을 기준점으로 하여 광학 필름의 전체 폭에 대하여 10 ％ 내지 40 ％에 있는 임의의 위치 사이에서 결정되는 간격인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 원료 수지가 셀룰로오스에스테르인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 광학 필름이 온도 30 ℃, 상대 습도 80 ％에서 7일간 방치된 후의 신축율을 하기 수학식 3, 수학식 4로 표시하였을 때, 모두가 -0.10 ％ 내지 +0.10 ％인 것을 특징으로 하는 광학 필름.

<수학식 3>

(처리 후의 MD 방향의 길이-처리 전의 MD 방향의 길이)/처리 전의 MD 방향의 길이×100=MD 방향 신축율

<수학식 4>

(처리 후의 TD 방향의 길이-처리 전의 TD 방향의 길이)/처리 전의 TD 방향의 길이×100=TD 방향 신축율
원료 수지를 용매에 용해시킨 도프를 무단 지지체 상에 유연시켜 웹을 형성하고, 상기 웹을 상기 무단 지지체로부터 박리한 후, 건조시키고, 권취하여 롤상 형태로서 제조하는 1종 이상의 가소제를 함유하는 제1항에 기재된 광학 필름의 제조 방법에 있어서,

상기 도프를 무단 지지체 상에 유연시키고, 상기 무단 지지체로부터 상기 웹을 박리하는 사이에,

상기 웹의 폭 방향의 중앙부와 양측 단부를 다른 온도에서 가열하고,

상기 무단 지지체의 전반부에서는, 중앙부의 가열 온도가 상기 단부의 가열 온도보다 높게 하고, 상기 무단 지지체의 후반부에서는, 중앙부의 가열 온도가 상기 단부의 가열 온도보다 낮게 하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제8항에 있어서, 상기 무단 지지체의 전반부에서의 중앙부의 가열 온도가 양측 단부의 가열 온도보다 1 ℃ 내지 20 ℃ 높은 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제8항에 있어서, 상기 무단 지지체의 후반부에서의 중앙부의 가열 온도가 양측 단부의 가열 온도보다 1 ℃ 내지 20 ℃ 낮은 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제8항에 있어서, 상기 단부의 폭이 양측 단변을 기준점으로 하여 웹의 전체 폭에 대하여 10 ％ 내지 40 ％에 있는 임의의 위치 사이에서 결정되는 간격인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제8항에 있어서, 상기 롤상 형태의 광학 필름은 길이가 1,500 m 내지 10,000 m인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제1항에 기재된 광학 필름을 이용한 것을 특징으로 하는 편광판.