KR101736016B1 - 편광자 및 그것을 포함하는 편광판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 편광자의 두께가 작은 경우라도, 내열 시험 하에서 적변이 생기기 어려운 편광자 및 그것을 포함하는 편광판을 제공한다. 본 발명은 1축 연신된 폴리비닐알코올계 수지층에 요오드를 흡착 배향시켜 이루어지는 편광자로서, 두께가 10 ㎛ 이하이고, 폴리비닐알코올의 위상차에 대한 요오드의 위상차의 비가 0.38 이상인 편광자를 제공한다.

Description

편광자 및 그것을 포함하는 편광판{POLARIZER AND POLARIZING PLATE INCLUDING SAME}
본 발명은 편광자 및 그것을 포함하는 편광판에 관한 것이다.
편광판은 액정 표시 장치 등의 표시 장치, 특히 최근에는 스마트 폰, 슬레이트 PC와 같은 각종 모바일 기기에 널리 이용되고 있다. 모바일 기기로의 전개에 따라, 편광판의 박육 경량화가 점점 요구되고 있으며, 또한 한편으로, 내열성이 우수한 것도 요구되고 있다.
그러나, 종래의 편광판은, 내열 시험(통상, 80℃∼85℃에서 500시간∼750시간)을 실시하면, 편광판으로부터 적색 영역의 광이 새는 「적변」이라고 하는 문제가 생기는 경우가 있었다. 적변과 같은 변색을 억제하는 방법으로서, 종래 각종 방법이 제안되어 있다.
편광자의 변색 또는 탈색을 억제하기 위한 종래의 방법에는, 예컨대, 편광자에 황산 이온을 함유시키는 방법(특허문헌 1); 편광자 제조 프로세스에, 소정의 pH 범위로 조정된 수용액에의 필름 침지 처리를 부가하는 방법(특허문헌 2 및 3); 편광자 상에 소정의 보호층을 마련하는 방법(특허문헌 4); 편광자 중의 요오드 함유량과 칼륨 함유량의 비를 조정하는 방법(특허문헌 5); 편광자에 흡착되는 I3 -의 배향을 개선하는 방법(특허문헌 6); 편광자에 아연 이온을 함유시키는 방법(특허문헌 7∼9) 등이 있다.
또한, 특허문헌 10∼12에는, 편광자의 균일성의 지표로서, 폴리비닐알코올의 위상차: Rpva의 변화량을 규정하는 것이 개시되어 있다. 그러나, Rpva만을 규정하고 있으며, 요오드의 배향(요오드의 위상차: Ri)에 대해서는 기재되어 있지 않다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2009-193047호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2009-282137호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 제2008-070571호 공보 특허문헌 4: 일본 특허 공개 제2008-065222호 공보 특허문헌 5: 일본 특허 공개 제2007-114581호 공보 특허문헌 6: 일본 특허 공개 제2004-341503호 공보 특허문헌 7: 일본 특허 공고 소화60-033245호 공보 특허문헌 8: 일본 특허 공고 평성02-034001호 공보 특허문헌 9: 일본 특허 공개 제2000-035512호 공보 특허문헌 10: 일본 특허 공개 제2010-152374호 공보 특허문헌 11: 일본 특허 공개 제2012-008234호 공보 특허문헌 12: 일본 특허 공개 제2012-014001호 공보
전술한 바와 같이, 적변을 억제할 수 있는 방법으로서 여러 가지 것이 제안되어 있지만, 편광자의 두께가 작은 경우에는 특히 적변이 생기기 쉽고, 이러한 편광자에 대하여 전술한 방법은 충분한 적변 억제 대책이라고는 할 수 없었다. 또한, 아연 이온을 함유시키는 방법은, 피부에 대한 자극, 폐액의 환경 부하, 편광자 표면으로의 아연의 석출 등, 다른 문제도 초래한다.
본 발명의 목적은 편광자의 두께가 작은 경우라도, 내열 시험 하에서 적변이 생기기 어려운 편광자 및 그것을 포함하는 편광판을 제공하는 것에 있다.
본 발명은 다음의 편광자 및 편광판을 제공한다.
[1] 폴리비닐알코올계 수지층에 요오드를 흡착 배향시켜 이루어지는 편광자로서,
두께가 10 ㎛ 이하이고,
폴리비닐알코올의 위상차에 대한 요오드의 위상차의 비가 0.38 이상인 편광자.
[2] 상기 [1]의 편광자를 포함하는 편광판.
[3] 편광자의 적어도 한쪽 면에 접합되는 보호 필름을 더 포함하는, 상기 [2]의 편광판.
본 발명의 편광자 및 편광판에 따르면, 편광자의 두께가 10 ㎛ 이하로 작음에도 불구하고, 내열 시험 하에 있어서의 적변을 억제할 수 있어, 뉴트럴한 표시를 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 편광판의 층구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 편광판의 층구성의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 편광판의 제조 방법의 바람직한 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 수지층 형성 공정에서 얻어지는 적층 필름의 층구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 5는 연신 공정에서 얻어지는 연신 필름의 층구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 6은 염색 공정에서 얻어지는 편광성 적층 필름의 층구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 7은 제1 접합 공정에서 얻어지는 접합 필름의 층구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
<편광자 및 편광판>
(1) 편광판의 기본적 구성
도 1은 본 발명에 따른 편광판의 층구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 도 1에 나타내는 편광판(1)과 같이, 본 발명의 편광판은, 두께 10 ㎛ 이하의 편광자(5)와, 그 한쪽 면에 제1 접착제층(15)을 통해 적층되는 제1 보호 필름(10)과, 다른쪽의 면에 제2 접착제층(25)을 통해 적층되는 제2 보호 필름(20)을 구비하는 것일 수 있다. 편광판(1)은, 제1 보호 필름(10) 및/또는 제2 보호 필름(20) 상에 적층되는 다른 광학 기능층이나 점착제층 등을 더 가지고 있어도 좋다.
또한 본 발명의 편광판은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 두께 10 ㎛ 이하의 편광자(5)와, 그 한쪽 면에 제1 접착제층(15)을 통해 적층되는 제1 보호 필름(10)을 구비하는 편면 보호 필름을 갖는 편광판(2)이어도 좋다. 편면 보호 필름을 갖는 편광판(2)은, 제1 보호 필름(10) 및/또는 편광자(5) 상에 적층되는 다른 광학 기능층이나 점착제층 등을 더 가지고 있어도 좋다.
(2) 편광자의 위상차 특성
제1 실시형태에 있어서 본 발명의 편광판은, 1축 연신된 폴리비닐알코올계 수지층에 요오드를 흡착 배향시켜 이루어지는 두께가 10 ㎛ 이하인 편광자를 포함하고, 상기 편광자의 폴리비닐알코올의 위상차(Rpva)에 대한 요오드의 위상차(Ri)의 비(Ri/Rpva)가 0.38 이상이다. Ri/Rpva는, 바람직하게는 0.40 이상이며, 보다 바람직하게는 0.44 이상이다. 이러한 위상차 특성을 나타내는 본 발명의 편광판은, 편광자(5)의 두께가 10 ㎛ 이하로 작기 때문에 비교적 두께가 큰 종래의 편광자(35 ㎛ 정도)에 비해서 편광자(5)에의 수분의 출입이 각별히 빨라, 적변이 생기기 쉬움에도 불구하고, 내열 시험(통상, 80℃∼85℃에서 500시간∼750시간)에 제공하여도 적변이 생기기 어려워, 뉴트럴한 표시를 유지할 수 있으며, 내열성이 우수하다. 이러한 고내열성(적변이 어려움)은, 편광판을 액정 표시 장치와 같은 표시 장치 등에 적용하여, 실사용에 제공되는 경우에 있어서도 장기간에 걸쳐 지속된다.
본 발명자는 두께 10 ㎛ 이하의 박막의 편광자에 대해서, 적변이 생기기 어렵게 하기 위해, 폴리비닐알코올의 배향을 높여 요오드-폴리비닐알코올 착체의 안정화를 도모하는 것을 검토한 바, 폴리비닐알코올의 배향을 높게 한 것만으로는 적변 방지는 달성할 수 없었다. 추가적인 검토의 결과, 폴리비닐알코올의 배향이 너무 높은 경우라도, 반드시 요오드의 배향이 높여져 있는 것은 아닌 경우가 있는 것을 알 수 있었다. 이 이유로서는, 이하와 같은 이유를 들 수 있다.
결정성 고분자인 폴리비닐알코올은, 결정부(라멜라)를 가지며, 이에 의한 위상차로부터 국부적으로 폴리비닐알코올의 배향이 현저히 높아져 있다. 특히 연신 방법에 따라서는 결정 라멜라가 현저히 성장하여 측정되는 배향도는 현저히 높아지지만, 한편으로 지나치게 많은 결정 가교점의 영향에 의해 비결정부의 배향은 그다지 높아지고 있지 않다고 생각된다. 특히 장파장측의 흡수대를 형성하는 요오드-폴리비닐알코올 착체는, 비결정부의 폴리비닐알코올과의 착체 형성을 행하기 때문에, 장파장측의 흡수대를 안정화시켜 열화시키지 않도록 하기 위해서는, 결정부를 너무 늘리지 않도록 하여, 비결정부의 폴리비닐알코올쇄의 배향을 높게 할 필요가 있다.
본 발명자는, 요오드의 배향 및 폴리비닐알코올의 배향이 함께 높은 경우로서, 폴리비닐알코올의 위상차에 대한 요오드의 위상차의 비가 0.38 이상인 경우에는, 요오드-폴리비닐알코올 착체가 안정화되어, 내열 시험 하에서 적변하기 어려워지는 것을 발견하여, 본 발명에 도달하였다.
여기서, 폴리비닐알코올의 위상차값(Rpva) 및 요오드의 위상차값(Ri)은, 요오드의 흡수대가 없는 파장 영역에 있어서의 위상차값 측정으로부터 구할 수 있다. 구체적으로는, 파장 850 ㎚ 이상의 복수의 파장으로 위상차값을 측정하고, 측정된 위상차값: R(λ)과 파장: λ의 플롯을 행하여, 이것을 하기의 셀마이어식으로 최소 제곱법으로 피팅시킨다. 여기서, A 및 B는 피팅 파라미터이며 최소 제곱법에 의해 결정되는 계수이다.
R(λ) = A+B/(λ2-6002)
이때, 이 위상차값[R(λ)]은, 파장 의존성이 없는 폴리비닐알코올의 위상차(Rpva)와, 파장 의존성이 강한 요오드의 위상차값(Ri)으로 하기와 같이 분리할 수 있다.
Rpva = A
Ri = B/(λ2-6002)
이 분리식에 기초하여, 파장(λ=1000 ㎚)에 있어서의 폴리비닐알코올의 위상차값 및 요오드의 위상차값을 계산할 수 있다.
(3) 편광판 또는 편광자의 편광 특성
편광판 또는 편광자의 편광 성능은, 주로 단체 투과율 및 편광도라고 불리는 수치로 나타낼 수 있고, 각각 하기 식:
단체 투과율(λ) = 0.5×(Tp(λ)+Tc(λ))
편광도(λ) = 100×(Tp(λ)-Tc(λ))/(Tp(λ)+Tc(λ))
으로 정의된다.
여기서, Tp(λ)는 입사하는 파장 λ ㎚의 직선 편광과 평행 니콜의 관계로 측정한 편광판 또는 편광자의 투과율(％)이고, Tc(λ)는 입사하는 파장 λ ㎚의 직선 편광과 직교 니콜의 관계로 측정한 편광판 또는 편광자의 투과율(％)이며, 모두 분광 광도계에 의한 편광 자외 가시 흡수 스펙트럼 측정으로 얻어지는 측정값이다. 또한, 각 파장마다 구한 단체 투과율(λ) 및 편광도(λ)에, 시감도 보정이라고 불리는 감도 보정을 가한 것을, 각각 시감도 보정 단체 투과율(Ty) 및 시감도 보정 편광도(Py)라고 부른다. 이들 Ty, Py의 값은 예컨대, 니혼분코(주) 제조의 흡광 광도계(형식 번호: V7100) 등으로 간편하게 측정할 수 있다.
편광판을 액정 표시 장치와 같은 표시 장치에 적용하였을 때의 화상의 양호한 명료함을 확보하기 위해서, 본 발명에 따른 편광판 또는 편광자는, 시감도 보정 단체 투과율(Ty)이 40.0％ 이상인 것이 바람직하고, 또한, 시감도 보정 편광도(Py)가 99％ 이상인 것이 바람직하다.
(4) 편광자
편광자(5)는, 1축 연신된 폴리비닐알코올계 수지층에 요오드를 흡착 배향시킨 것일 수 있다. 본 발명에 있어서 편광자(5)의 두께는 10 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 7 ㎛ 이하이다. 편광자(5)의 두께를 10 ㎛ 이하로 함으로써 편광판(1, 2)의 박막화를 실현할 수 있는 한편, 본 발명에 따르면, 이러한 박막의 편광자(5)를 이용하는 경우라도 내열 시험 하에서의 적변을 효과적으로 억제할 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지층을 구성하는 폴리비닐알코올계 수지로서는, 폴리초산비닐계 수지를 비누화한 것을 이용할 수 있다. 폴리초산비닐계 수지로서는, 초산비닐의 단독 중합체인 폴리초산비닐 외에, 초산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체가 예시된다. 초산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예컨대, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다.
이러한 폴리비닐알코올계 수지를 막 제조한 것이 편광자(5)를 구성한다. 폴리비닐알코올계 수지를 막 제조하는 방법은, 특별히 한정되는 것이 아니며, 공지의 방법으로 막 제조할 수 있지만, 원하는 두께의 편광자(5)를 얻기 쉽다고 하는 점에서, 폴리비닐알코올계 수지의 용액을 기재 필름 상에 도포하여 막 제조하는 것이 바람직하다.
편광자(5)는, 연신되어 배향하고 있는 것이 필요하고, 바람직하게는 5배 초과, 더욱 바람직하게는 5배 초과이며 또한 17배 이하의 연신 배율로 연신된 것이다.
폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, 80.0 몰％∼100.0 몰％의 범위일 수 있지만, 바람직하게는 90.0 몰％∼99.5 몰％의 범위이며, 보다 바람직하게는 94.0 몰％∼99.0 몰％의 범위이다. 비누화도가 80.0 몰％ 미만이면, 얻어지는 편광판(1, 2)의 내수성 및 내습열성이 저하한다. 비누화도가 99.5 몰％를 넘는 폴리비닐알코올계 수지를 사용한 경우, 염색 속도가 늦어져, 생산성이 저하하며 충분한 편광 성능을 갖는 편광자(5)가 얻어지지 않는 경우가 있다.
비누화도란, 폴리비닐알코올계 수지의 원료인 폴리초산비닐계 수지에 포함되는 초산기(아세톡시기: -OCOCH3)가 비누화 공정에 의해 수산기로 변화한 비율을 유닛비(몰％)로 나타낸 것으로서, 하기 식으로 정의된다:
비누화도(몰％) = 100×(수산기의 수)÷(수산기의 수 + 초산기의 수)
비누화도는, JIS K 6726(1994)에 준거하여 구할 수 있다. 비누화도가 높을수록, 수산기의 비율이 높은 것을 나타내고 있으며, 따라서 결정화를 저해하는 초산기의 비율이 낮은 것을 나타내고 있다.
폴리비닐알코올계 수지는, 일부가 변성되어 있는 변성 폴리비닐알코올이어도 좋다. 예컨대, 폴리비닐알코올계 수지를 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀; 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 불포화 카르복실산; 불포화 카르복실산의 알킬에스테르, 아크릴아미드 등으로 변성한 것을 들 수 있다. 변성의 비율은 30 몰％ 미만인 것이 바람직하고, 10 몰％ 미만인 것이 보다 바람직하다. 30 몰％를 넘는 변성을 행한 경우에는, 요오드를 흡착하기 어려워져, 충분한 편광 성능을 갖는 편광자(5)를 얻을 수 없다.
폴리비닐알코올계 수지의 평균 중합도는, 바람직하게는 100∼10000이며, 보다 바람직하게는 1500∼8000이고, 더욱 바람직하게는 2000∼5000이다. 폴리비닐알코올계 수지의 평균 중합도도 JIS K 6726(1994)에 준거하여 구할 수 있다.
본 발명에 있어서 적합하게 이용되는 폴리비닐알코올계 수지의 시판품의 예는, 모두 상품명으로서, (주)쿠라레 제조의 「PVA124」(비누화도: 98.0 몰％∼99.0 몰％), 「PVA117」(비누화도: 98.0 몰％∼99.0 몰％), 「PVA624」(비누화도: 95.0 몰％∼96.0 몰％), 「PVA617」(비누화도: 94.5 몰％∼95.5 몰％); 니혼고세이카가쿠코교(주) 제조의 「AH-26」(비누화도: 97.0 몰％∼98.8몰％), 「AH-22」(비누화도: 97.5 몰％∼98.5 몰％), 「NH-18」(비누화도: 98.0 몰％∼99.0 몰％), 「N-300」(비누화도: 98.0 몰％∼99.0 몰％); 니혼사쿠비·포발(주)의 「JC-33」(비누화도: 99.0 몰％ 이상), 「JM-33」(비누화도: 93.5 몰％∼95.5 몰％), 「JM-26」(비누화도: 95.5 몰％∼97.5 몰％), 「JP-45」(비누화도: 86.5 몰％∼89.5 몰％), 「JF-17」(비누화도: 98.0 몰％∼99.0 몰％), 「JF-17L」(비누화도: 98.0 몰％∼99.0 몰％), 「JF-20」(비누화도: 98.0 몰％∼99.0 몰％)을 포함한다.
(5) 제1 및 제2 보호 필름
제1 보호 필름(10) 및 제2 보호 필름(20)은 각각, 열 가소성 수지, 예컨대, 쇄형 폴리올레핀계 수지(폴리프로필렌계 수지 등), 환형 폴리올레핀계 수지(노르보넨계 수지 등)와 같은 폴리올레핀계 수지; 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트와 같은 셀룰로오스에스테르계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지; 폴리카보네이트계 수지; (메타)아크릴계 수지; 또는 이들의 혼합물, 공중합물 등으로 이루어지는 투명 수지 필름일 수 있다. 제1 보호 필름(10)과 제2 보호 필름(20)은, 서로 동종의 보호 필름이어도 좋고, 이종의 보호 필름이어도 좋다.
환형 폴리올레핀계 수지는, 환형 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭이며, 예컨대, 일본 특허 공개 평성1-240517호 공보, 일본 특허 공개 평성3-14882호 공보, 일본 특허 공개 평성3-122137호 공보 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 환형 폴리올레핀계 수지의 구체예를 들면, 환형 올레핀의 개환 (공)중합체, 환형 올레핀의 부가 중합체, 환형 올레핀과 에틸렌, 프로필렌과 같은 쇄형 올레핀과의 공중합체(대표적으로는 랜덤 공중합체) 및 이들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그라프트 중합체 및 이들의 수소화물 등이다. 그 중에서도, 환형 올레핀으로서 노르보넨이나 다환 노르보넨계 모노머 등의 노르보넨계 모노머를 이용한 노르보넨계 수지가 바람직하게 이용된다.
환형 폴리올레핀계 수지는 여러 가지 제품이 시판되어 있다. 환형 폴리올레핀계 수지의 시판품의 예는, 모두 상품명으로서, 「Topas」(Topas Advanced Polymers GmbH사 제조, 폴리플라스틱스(주)로부터 입수할 수 있음), 「아톤」(JSR(주) 제조), 「제오노아(ZEONOR)」(니폰제온(주) 제조), 「제오넥스(ZEONEX)」(니폰제온(주) 제조), 「아펠」(미츠이카가쿠(주) 제조)을 포함한다.
또한, 모두 상품명으로서, 「에스시나」(세키스이카가쿠코교(주) 제조), 「SCA40」(세키스이카가쿠코교(주) 제조), 「제오노아 필름」(니폰제온(주) 제조)과 같은 막 제조된 환형 폴리올레핀계 수지 필름의 시판품을 보호 필름으로서 이용하여도 좋다.
셀룰로오스에스테르계 수지는, 셀룰로오스와 지방산의 에스테르이다. 셀룰로오스에스테르계 수지의 구체예는, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리프로피오네이트, 셀룰로오스디프로피오네이트를 포함한다. 또한, 이들의 공중합물이나, 수산기의 일부가 다른 치환기로 수식된 것을 이용할 수도 있다. 이들 중에서도, 셀룰로오스트리아세테이트(트리아세틸셀룰로오스: TAC)가 특히 바람직하다. 셀룰로오스트리아세테이트는 많은 제품이 시판되어 있어, 입수 용이성이나 비용의 점에서도 유리하다. 셀룰로오스트리아세테이트의 시판품의 예는, 모두 상품명으로서, 「후지탁크 TD80」(후지필름(주) 제조), 「후지탁크 TD80UF」(후지필름(주) 제조), 「후지탁크 TD80UZ」(후지필름(주) 제조), 「후지탁크 TD40UZ」(후지필름(주) 제조), 「KC8UX2M」(코니카미놀타옵토(주) 제조), 「KC4UY」(코니카미놀타옵토(주) 제조)를 포함한다.
제1 보호 필름(10) 및/또는 제2 보호 필름(20)은, 위상차 필름, 휘도 향상 필름과 같은 광학 기능을 더불어 갖는 보호 필름일 수도 있다. 예컨대, 상기 재료로 이루어지는 투명 수지 필름을 연신(1축 연신 또는 2축 연신 등)하거나, 그 필름 상에 액정층 등을 형성하거나 함으로써, 임의의 위상차값이 부여된 위상차 필름으로 할 수 있다.
제1 보호 필름(10) 및/또는 제2 보호 필름(20)의 편광자(5)는 반대측의 표면에는, 하드 코트층, 방현층, 반사 방지층, 대전 방지층, 방오층과 같은 표면 처리층(코팅층)을 형성할 수도 있다. 보호 필름 표면에 표면 처리층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법을 이용할 수 있다.
제1 및 제2 보호 필름(10, 20)의 두께는, 편광판(1, 2)의 박막화의 관점에서 얇은 것이 바람직하지만, 지나치게 얇으면 강도가 저하하여 가공성이 뒤떨어진다. 따라서, 제1 및 제2 보호 필름(10, 20)의 두께는 5 ㎛∼90 ㎛ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 ㎛∼60 ㎛, 더욱 바람직하게는 5 ㎛∼50 ㎛이다.
(6) 제1 및 제2 접착제층
제1 및 제2 접착제층(15, 25)을 형성하는 접착제로서는, 수계 접착제 또는 광 경화성 접착제를 이용할 수 있다. 제1 접착제층(15)을 형성하는 접착제와 제2 접착제층(25)을 형성하는 접착제는 동종이어도 좋고, 이종이어도 좋다.
수계 접착제로서는, 폴리비닐알코올계 수지 수용액으로 이루어지는 접착제, 수계 2액형 우레탄계 에멀젼 접착제 등을 들 수 있다. 그 중에서도 폴리비닐알코올계 수지 수용액으로 이루어지는 수계 접착제가 적합하게 이용된다.
폴리비닐알코올계 수지로서는, 초산비닐의 단독 중합체인 폴리초산비닐을 비누화 처리하여 얻어지는 비닐알코올 호모폴리머 외에, 초산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체를 비누화 처리하여 얻어지는 폴리비닐알코올계 공중합체, 또는 이들의 수산기를 부분적으로 변성한 변성 폴리비닐알코올계 중합체 등을 이용할 수 있다. 수계 접착제는, 다가 알데히드, 수용성 에폭시 화합물, 멜라민계 화합물, 지르코니아 화합물, 아연 화합물 등의 첨가제를 포함할 수 있다. 수계 접착제를 이용한 경우, 그 뒤에 얻어지는 접착제층의 두께는, 통상 1 ㎛ 이하이다.
수계 접착제를 이용한 편광자(5)와 보호 필름의 접합 방법은 특별히 한정되는 것이 아니며, 한쪽의 접합면에 수계 접착제를 균일하게 도포 또는 유입시키고, 도포면에 다른쪽을 겹쳐 롤 등에 의해 접합하여, 건조하는 방법 등을 들 수 있다. 통상, 수계 접착제는, 그 조제 후, 15℃∼40℃의 온도 하에서 도포되며, 접합 온도는, 통상 15℃∼30℃의 범위이다.
수계 접착제를 사용하는 경우는, 접합 후, 수계 접착제 중에 포함되는 물을 제거하기 위해 건조시키는 건조 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 건조는, 예컨대 접합 후의 필름을 건조로에 도입함으로써 행할 수 있다. 건조 온도(건조로의 온도)는, 바람직하게는 30℃∼90℃이다. 30℃ 미만이면, 보호 필름이 편광자(5)로부터 박리하기 쉬워지는 경향이 있다. 또한 건조 온도가 90℃를 넘으면, 열에 의해 편광자(5)의 편광 성능이 열화할 우려가 있다. 건조 시간은 10초∼1000초 정도로 할 수 있다.
건조 공정 후, 실온 또는 그보다 약간 높은 온도, 예컨대 20℃∼45℃ 정도의 온도에서 12시간∼600시간 정도 양생하는 양생 공정을 마련하여도 좋다. 양생 온도는, 건조 온도보다 낮게 설정되는 것이 일반적이다.
상기 광 경화성 접착제란, 자외선 등의 활성 에너지선을 조사함으로써 경화하는 접착제를 말하며, 예컨대, 중합성 화합물 및 광 중합 개시제를 포함하는 것, 광 반응성 수지를 포함하는 것, 바인더 수지 및 광 반응성 가교제를 포함하는 것 등을 들 수 있다. 중합성 화합물로서는, 광 경화성 에폭시계 모노머, 광 경화성 아크릴계 모노머, 광 경화성 우레탄계 모노머 등의 광 중합성 모노머나, 광 중합성 모노머에 유래하는 올리고머 등을 들 수 있다. 광 중합 개시제로서는, 자외선 등의 활성 에너지선의 조사에 의해 중성 라디칼, 아니온 라디칼, 카치온 라디칼과 같은 활성종을 발생하는 물질을 포함하는 것을 들 수 있다. 중합성 화합물 및 광 중합 개시제를 포함하는 광 경화성 접착제로서, 광 경화성 에폭시계 모노머 및 광 카치온 중합 개시제를 포함하는 것을 바람직하게 이용할 수 있다.
광 경화성 접착제를 이용한 편광자(5)와 보호 필름의 접합 방법은 특별히 한정되는 것이 아니며, 예컨대, 유연법, 메이어 바 코트법, 그라비어 코트법, 콤마 코터법, 닥터 블레이드법, 다이 코트법, 딥 코트법, 분무법 등에 따라, 한쪽의 접합면에 광 경화성 접착제를 도포하고, 양자를 중합시켜, 닙 롤 등으로 사이에 끼워 접합하는 방법을 들 수 있다. 유연법이란, 피도포물을, 대략 수직 방향, 대략 수평 방향, 또는 양자 사이의 경사 방향으로 이동시키면서, 그 접합면에 접착제를 유하하여 확포(擴布)시키는 방법이다. 닙 롤 등을 이용하여 접합된 후의 접착제층의, 건조 또는 경화 전의 두께는, 5 ㎛ 이하 또한 0.01 ㎛ 이상인 것이 바람직하다.
광 경화성 접착제를 이용하는 경우, 전술한 접합을 실시한 후, 필요에 따라 건조 공정을 행하고(광 경화성 접착제가 용매를 포함하는 경우 등), 이어서 활성 에너지선을 조사함으로써 광 경화성 접착제를 경화시키는 경화 공정을 행한다. 활성 에너지선의 광원은 특별히 한정되지 않지만, 파장 400 ㎚ 이하에 발광 분포를 갖는 활성 에너지선이 바람직하고, 구체적으로는, 저압 수은등, 속압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로 웨이브 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프 등이 바람직하게 이용된다.
광 경화성 접착제에의 광 조사 강도는, 광 경화성 접착제의 조성에 따라 적절하게 결정되고, 중합 개시제의 활성화에 유효한 파장 영역의 조사 강도가 0.1 ㎽/㎠∼6000 ㎽/㎠가 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 조사 강도가 0.1 ㎽/㎠ 이상인 경우, 반응 시간이 지나치게 길어지지 않고, 6000 ㎽/㎠ 이하인 경우, 광원으로부터 복사되는 열 및 광 경화성 접착제의 경화 시의 발열에 의한 광 경화성 접착제의 황변이나 편광자의 열화가 생길 우려가 적다.
광 경화성 접착제에의 광 조사 시간에 대해서도, 광 경화성 접착제의 조성에 따라 적절하게 결정되고, 상기 조사 강도와 조사 시간의 곱으로서 나타내는 적산 광량이 10 mJ/㎠∼10000 mJ/㎠가 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 적산 광량이 10 mJ/㎠ 이상인 경우, 중합 개시제 유래의 활성종을 충분량 발생시켜 경화 반응을 보다 확실하게 진행시킬 수 있고, 10000 mJ/㎠ 이하인 경우, 조사 시간이 지나치게 길어지지 않아, 양호한 생산성을 유지할 수 있다.
또한, 활성 에너지선 조사 후의 접착제층의 두께는, 통상 0.001 ㎛∼5 ㎛ 정도이고, 바람직하게는 0.01 ㎛∼2 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.01 ㎛∼1 ㎛이다.
(7) 점착제층
도 1에 나타내는 편광판(1)에 있어서의 제1 보호 필름(10) 또는 제2 보호 필름(20) 상, 도 2에 나타내는 편면 보호 필름을 갖는 편광판(2)에 있어서의 편광자(5) 상에, 편광판을 다른 부재(예컨대 액정 표시 장치에 적용하는 경우에 있어서의 액정 셀)에 접합하기 위한 점착제층을 적층하여도 좋다. 점착제층을 형성하는 점착제는 통상, (메타)아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 실리콘계 수지 등을 베이스 폴리머로 하고, 거기에, 이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 아지리딘 화합물과 같은 가교제를 부가한 점착제 조성물로 이루어진다. 또한 미립자를 함유하여 광 산란성을 나타내는 점착제층으로 할 수도 있다.
점착제층의 두께는 1 ㎛∼40 ㎛일 수 있지만, 가공성, 내구성 등의 특성을 손상시키지 않는 범위에서, 얇게 칠하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 3 ㎛∼25 ㎛인 것이 바람직하다. 3 ㎛∼25 ㎛의 두께는, 양호한 가공성을 가지며, 또한 편광자(5)의 치수 변화를 억제하는 데 있어서도 적합하다. 점착제층이 1 ㎛ 미만이면 점착성이 저하하고, 40 ㎛를 넘으면 점착제가 비어져 나오는 등의 문제점이 생기기 쉬워진다.
점착제층을 형성하는 방법은 특별히 한정되는 것이 아니며, 보호 필름면 또는 편광자면에, 상기한 베이스 폴리머를 비롯한 각 성분을 포함하는 점착제 조성물(점착제 용액)을 코팅하고, 건조하여 점착제층을 형성하여도 좋고, 세퍼레이터(박리 필름) 상에 점착제층을 형성한 후, 이 점착제층을 보호 필름면 또는 편광 필름면에 전사하여도 좋다. 점착제층을 보호 필름면 또는 편광자면에 형성할 때에는, 필요에 따라 보호 필름면 혹은 편광자면, 또는 점착제층의 편면 혹은 양면에 표면 처리, 예컨대 코로나 처리 등을 실시하여도 좋다.
편광판은, 그 보호 필름이나 편광자 상에 적층되는 다른 광학층을 더 포함할 수 있다. 다른 광학층으로서는, 어떤 종류의 편광광을 투과하고, 그것과 반대의 성질을 나타내는 편광광을 반사하는 반사형 편광 필름; 표면에 요철 형상을 갖는 방현 기능을 갖는 필름; 표면 반사 방지 기능을 갖는 필름; 표면에 반사 기능을 갖는 반사 필름; 반사 기능과 투과 기능을 더불어 갖는 반투과 반사 필름; 시야각 보상 필름 등을 들 수 있다.
어떤 종류의 편광광을 투과하고, 그것과 반대의 성질을 나타내는 편광광을 반사하는 반사형 편광 필름에 상당하는 시판품으로서는, 예컨대, 「DBEF」(3M사 제조, 일본에서는 스미토모스리엠(주)로부터 입수 가능), 「APF」(3M사 제조, 일본에서는 스미토모스리엠(주)로부터 입수 가능)를 들 수 있다.
시야각 보상 필름으로서는, 기재 표면에 액정성 화합물이 도포되어, 배향·고정되어 있는 광학 보상 필름, 폴리카보네이트계 수지로 이루어지는 위상차 필름, 환형 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 위상차 필름 등을 들 수 있다.
기재 표면에 액정성 화합물이 도포되어, 배향·고정되어 있는 광학 보상 필름에 상당하는 시판품으로서는, 「WV 필름」(후지필름(주) 제조), 「NH 필름」(JX 닛코닛세키에네르기(주) 제조), 「NR 필름」(JX 닛코닛세키에네르기(주) 제조) 등을 들 수 있다.
환형 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 위상차 필름에 상당하는 시판품으로서는, 「아톤필름」(JSR(주) 제조), 「에스시나」(세키스이카가쿠코교(주) 제조), 「제오노아 필름」(니폰제온(주) 제조) 등을 들 수 있다.
<편광자 및 편광판의 제조 방법>
본 발명의 편광자 및 편광판은, 도 3에 나타내는 방법에 따라 적합하게 제조할 수 있다. 도 3에 나타내는 편광판의 제조 방법은, 하기 공정:
(1) 기재 필름의 적어도 한쪽 면에 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 코팅액을 코팅한 후, 건조시킴으로써 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하여 적층 필름을 얻는 수지층 형성 공정(S10),
(2) 적층 필름을 연신하여 연신 필름을 얻는 연신 공정(S20),
(3) 연신 필름의 폴리비닐알코올계 수지층을 요오드로 염색하여 편광자를 형성함으로써 편광성 적층 필름을 얻는 염색 공정(S30),
(4) 편광성 적층 필름의 편광자 상에 제1 보호 필름을 접합하여 접합 필름을 얻는 제1 접합 공정(S40),
(5) 접합 필름으로부터 기재 필름을 박리 제거하여 편면 보호 필름을 갖는 편광판을 얻는 박리 공정(S50),
을 이 순서로 포함한다.
도 1에 나타내는 바와 같은 양면 보호 필름을 갖는 편광판(1)을 제작하는 경우에는, 박리 공정(S50) 후에,
(6) 편면 보호 필름을 갖는 편광판의 편광자면에 제2 보호 필름을 접합하는 제2 접합 공정(S60)
을 더 포함한다. 이하, 도 4∼도 7을 참조하면서 각 공정에 대해서 설명한다.
(1) 수지층 형성 공정(S10)
도 4를 참조하여, 본 공정은, 기재 필름(30)의 적어도 한쪽 면에 폴리비닐알코올계 수지층(6)을 형성하여 적층 필름(100)을 얻는 공정이다. 이 폴리비닐알코올계 수지층(6)은, 연신 공정(S20) 및 염색 공정(S30)을 거쳐 편광자(5)가 되는 층이다. 폴리비닐알코올계 수지층(6)은, 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 코팅액을 기재 필름(30)의 편면 또는 양면에 코팅하고, 코팅층을 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 이러한 코팅에 의해 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하는 방법은, 박막의 편광자(5)를 얻기 쉬운 점에서 유리하다.
〔기재 필름〕
기재 필름(30)은 열 가소성 수지로 구성할 수 있고, 그 중에서도 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 연신성 등이 우수한 열 가소성 수지로 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 열 가소성 수지의 구체예는, 예컨대, 쇄형 폴리올레핀계 수지, 환형 폴리올레핀계 수지(노르보넨계 수지 등)와 같은 폴리올레핀계 수지; 폴리에스테르계 수지; (메타)아크릴계 수지; 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트와 같은 셀룰로오스에스테르계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리비닐알코올계 수지; 폴리초산비닐계 수지; 폴리아릴레이트계 수지; 폴리스티렌계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리술폰계 수지; 폴리아미드계 수지; 폴리이미드계 수지; 및 이들의 혼합물, 공중합물을 포함한다.
기재 필름(30)은, 1종 또는 2종 이상의 열 가소성 수지로 이루어지는 하나의 수지층으로 이루어지는 단층 구조여도 좋고, 1종 또는 2종 이상의 열 가소성 수지로 이루어지는 수지층을 복수 적층한 다층 구조여도 좋다. 기재 필름(30)은, 후술하는 연신 공정(S20)에서 적층 필름(100)을 연신할 때, 폴리비닐알코올계 수지층(6)을 연신하는 데 적합한 연신 온도로 연신할 수 있는 것 같은 수지로 구성되는 것이 바람직하다.
쇄형 폴리올레핀계 수지로서는, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지와 같은 쇄형 올레핀의 단독 중합체 외에, 2종 이상의 쇄형 올레핀으로 이루어지는 공중합체를 들 수 있다. 쇄형 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 기재 필름(30)은, 안정적으로 고배율로 연신하기 쉬운 점에서 바람직하다. 그 중에서도 기재 필름(30)은, 폴리프로필렌계 수지(프로필렌의 단독 중합체인 폴리프로필렌 수지나, 프로필렌을 주체로 하는 공중합체), 폴리에틸렌계 수지(에틸렌의 단독 중합체인 폴리에틸렌 수지나, 에틸렌을 주체로 하는 공중합체)로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.
기재 필름(30)을 구성하는 열 가소성 수지로서 적합하게 이용되는 예의 하나인 프로필렌을 주체로 하는 공중합체는, 프로필렌과 이것에 공중합 가능한 다른 모노머의 공중합체이다.
프로필렌에 공중합 가능한 다른 모노머로서는, 예컨대, 에틸렌, α-올레핀을 들 수 있다. α-올레핀으로서는, 탄소수 4 이상의 α-올레핀이 바람직하게 이용되고, 보다 바람직하게는, 탄소수 4∼10의 α-올레핀이다. 탄소수 4∼10의 α-올레핀의 구체예는, 예컨대, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-데센과 같은 직쇄형 모노올레핀류; 3-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐과 같은 분기형 모노올레핀류; 비닐시클로헥산을 포함한다. 프로필렌과 이것에 공중합 가능한 다른 모노머의 공중합체는, 랜덤 공중합체여도 좋고, 블록 공중합체여도 좋다.
상기 다른 모노머의 함유량은, 공중 합체 중, 예컨대 0.1 중량％∼20 중량％이며, 바람직하게는 0.5 중량％∼10 중량％이다. 공중합체 중의 다른 모노머의 함유량은, 「고분자 분석 핸드북」(1995년, 키노쿠니야쇼텐 발행)의 제616 페이지에 기재되어 있는 방법에 따라, 적외선(IR) 스펙트럼 측정을 행함으로써 구할 수 있다.
상기 중에서도, 폴리프로필렌계 수지로서는, 프로필렌의 단독 중합체, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체, 프로필렌-1-부텐 랜덤 공중합체 또는 프로필렌-에틸렌-1-부텐 랜덤 공중합체가 바람직하게 이용된다.
폴리프로필렌계 수지의 입체 규칙성은, 실질적으로 이소택틱 또는 신디오택틱인 것이 바람직하다. 실질적으로 이소택틱 또는 신디오택틱의 입체 규칙성을 갖는 폴리프로필렌계 수지로 이루어지는 기재 필름(30)은, 그 취급성이 비교적 양호하며, 고온 환경 하에 있어서의 기계적 강도가 우수하다.
폴리에스테르계 수지는, 에스테르 결합을 갖는 수지이며, 다가 카르복실산 또는 그 유도체와 다가 알코올의 중축합체로 이루어지는 것이 일반적이다. 다가 카르복실산 또는 그 유도체로서는 2가의 디카르복실산 또는 그 유도체를 이용할 수 있고, 예컨대 테레프탈산, 이소프탈산, 디메틸테레프탈레이트, 나프탈렌디카르복실산디메틸 등을 들 수 있다. 다가 알코올로서는 2가의 디올을 이용하는 수 있고, 예컨대 에틸렌글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산디메탄올 등을 들 수 있다.
폴리에스테르계 수지의 대표예로서, 테레프탈산과 에틸렌글리콜의 중축합체인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 들 수 있다. 폴리에틸렌테레프탈레이트는 결정성의 수지이지만, 결정화 처리하기 전의 상태의 것 쪽이, 연신 등이 처리를 실시하기 쉽다. 필요하다면, 연신 시, 또는 연신 후의 열 처리 등에 의해 결정화 처리할 수 있다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트의 골격에 타종의 모노머를 더 공중합함으로써, 결정성을 낮춘(혹은, 비정질로 한) 공중합 폴리에스테르도 적합하게 이용된다. 이러한 수지의 예로서, 예컨대, 시클로헥산디메탄올이나 이소프탈산을 공중합시킨 것 등을 들 수 있다. 이들 수지도, 연신성이 우수하기 때문에, 적합하게 이용할 수 있다.
폴리에틸렌테레프탈레이트 및 그 공중합체 이외의 폴리에스테르계 수지의 구체예를 들면, 예컨대, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌나프탈레이트, 폴리시클로헥산디메틸테레프탈레이트, 폴리시클로헥산디메틸나프탈레이트 및 이들의 혼합물, 공중합물 등을 들 수 있다.
(메타)아크릴계 수지는, (메타)아크릴로일기를 갖는 화합물을 주된 구성 모노머로 하는 수지이다. (메타)아크릴계 수지의 구체예는, 예컨대, 폴리메타크릴산메틸과 같은 폴리(메타)아크릴산에스테르; 메타크릴산메틸-(메타)아크릴산 공중합체; 메타크릴산메틸-(메타)아크릴산에스테르 공중합체; 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메타)아크릴산 공중합체; (메타)아크릴산메틸-스티렌 공중합체(MS 수지 등); 메타크릴산메틸과 지환족 탄화수소기를 갖는 화합물의 공중합체(예컨대, 메타크릴산메틸-메타크릴산시클로헥실 공중합체, 메타크릴산메틸-(메타)아크릴산노르보르닐 공중합체 등)를 포함한다. 바람직하게는, 폴리(메타)아크릴산메틸과 같은 폴리(메타)아크릴산C1-6알킬에스테르를 주성분으로 하는 중합체가 이용되고, 보다 바람직하게는, 메타크릴산메틸을 주성분(50 중량％∼100 중량％, 바람직하게는 70 중량％∼100 중량％)으로 하는 메타크릴산메틸계 수지가 이용된다.
폴리카보네이트계 수지는, 카보네이트기를 통해 모노머 단위가 결합된 중합체로 이루어지는 엔지니어링 플라스틱이며, 높은 내충격성, 내열성, 난연성, 투명성을 갖는 수지이다. 기재 필름(30)을 구성하는 폴리카보네이트계 수지는, 광 탄성 계수를 낮추기 위해 폴리머 골격을 수식한 변성 폴리카보네이트라고 불리는 수지나, 파장 의존성을 개량한 공중합 폴리카보네이트 등이어도 좋다.
폴리카보네이트계 수지는 여러 가지 제품이 시판되어 있다. 폴리카보네이트계 수지의 시판품의 예로서는, 모두 상품명으로서, 「팬라이트」(테이진카세이(주) 제조), 「유필론」(미츠비시엔지니어링플라스틱(주) 제조), 「SD 폴리카」(스미토모다우(주) 제조), 「칼리버」(다우케미컬(주) 제조) 등을 들 수 있다.
이상의 중에서도, 연신성이나 내열성 등의 관점에서, 폴리프로필렌계 수지가 바람직하게 이용된다.
기재 필름(30)에 이용할 수 있는 환형 폴리올레핀계 수지 및 셀룰로오스에스테르계 수지에 대해서는, 보호 필름에 대해서 서술한 사항이 인용된다. 또한, 기재 필름(30)에 관련하여 위에서 서술한 바와 같은 쇄형 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, (메타)아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지는, 보호 필름의 구성 재료로서도 사용할 수 있다.
기재 필름(30)에는, 상기 열 가소성 수지 이외에, 임의의 적절한 첨가제가 첨가되어 있어도 좋다. 이러한 첨가제로서는, 예컨대, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 윤활제, 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료 및 착색제 등을 들 수 있다. 기재 필름(30) 중의 열 가소성 수지의 함유량은, 바람직하게는 50 중량％∼100 중량％, 보다 바람직하게는 50 중량％∼99 중량％, 더욱 바람직하게는 60 중량％∼98 중량％, 특히 바람직하게는 70 중량％∼97 중량％이다. 기재 필름(30) 중의 열 가소성 수지의 함유량이 50 중량％ 미만인 경우, 열 가소성 수지가 원래 갖는 고투명성 등이 충분히 발현되지 않을 우려가 있다.
기재 필름(30)의 두께는 적절하게 결정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성의 점에서 1 ㎛∼500 ㎛가 바람직하고, 1 ㎛∼300 ㎛가 보다 바람직하며, 더욱 5 ㎛∼200 ㎛가 바람직하고, 5 ㎛∼150 ㎛가 가장 바람직하다.
〔폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 코팅액〕
코팅액은, 바람직하게는 폴리비닐알코올계 수지의 분말을 양용매(예컨대 물)에 용해시켜 얻어지는 폴리비닐알코올계 수지 용액이다. 폴리비닐알코올계 수지의 상세는, 전술한 바와 같다.
코팅액은 필요에 따라, 가소제, 계면 활성제 등의 첨가제를 함유하고 있어도 좋다. 가소제로서는, 폴리올 또는 그 축합물 등을 이용할 수 있어, 예컨대 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등이 예시된다. 첨가제의 배합량은, 폴리비닐알코올계 수지의 20 중량％ 이하로 하는 것이 적합하다.
〔코팅액의 코팅 및 코팅층의 건조〕
상기 코팅액을 기재 필름(30)에 코팅하는 방법은, 와이어 바 코팅법; 리버스 코팅, 그라비어 코팅과 같은 롤 코팅법; 다이 코트법; 콤마 코트법; 립 코트법; 스핀 코팅법; 스크린 코팅법; 파운틴 코팅법; 딥핑법; 스프레이법 등의 방법에서 적절하게 선택할 수 있다.
기재 필름(30)의 양면에 코팅액을 코팅하는 경우, 전술한 방법을 이용하여 편면씩 순서대로 행할 수도 있고, 딥핑법이나 스프레이 코트법이나 그 외의 특수한 장치를 이용하여, 기재 필름(30)의 양면에 동시에 코팅할 수도 있다.
코팅층(건조 전의 폴리비닐알코올계 수지층)의 건조 온도 및 건조 시간은 코팅액에 포함되는 용매의 종류에 따라 설정된다. 건조 온도는, 예컨대 50℃∼200℃이며, 바람직하게는 60℃∼150℃이다. 용매가 물을 포함하는 경우, 건조 온도는 80℃ 이상인 것이 바람직하다. 건조 시간은, 예컨대 2분∼20분이다.
폴리비닐알코올계 수지층(6)은, 기재 필름(30)의 한쪽 면에만 형성하여도 좋고, 양면에 형성하여도 좋다. 양면에 형성하면 편광성 적층 필름(300)(도 6 참조)의 제조 시에 발생할 수 있는 필름의 컬을 억제할 수 있으며, 1장의 편광성 적층 필름(300)으로부터 2장의 편광판을 얻을 수 있기 때문에, 편광판의 생산 효율의 면에서도 유리하다.
적층 필름(100)에 있어서의 폴리비닐알코올계 수지층(6)의 두께는, 3 ㎛∼30 ㎛인 것이 바람직하고, 5 ㎛∼20 ㎛인 것이 보다 바람직하다. 이 범위 내의 두께를 갖는 폴리비닐알코올계 수지층(6)이면, 후술하는 연신 공정(S20) 및 염색 공정(S30)을 거쳐, 요오드의 염색성이 양호하며 편광 성능이 우수하고, 또한 충분히 두께 10 ㎛ 이하의 편광자(5)를 얻을 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지층(6)의 두께가 30 ㎛를 넘으면, 편광자(5)의 두께가 10 ㎛를 넘는 경우가 있다. 또한, 폴리비닐알코올계 수지층(6)의 두께가 3 ㎛ 미만이면, 연신 후에 지나치게 얇아져 염색성이 악화하는 경향에 있다.
코팅액의 코팅에 앞서, 기재 필름(30)과 폴리비닐알코올계 수지층(6)의 밀착성을 향상시키기 위해, 적어도 폴리비닐알코올계 수지층(6)이 형성되는 측의 기재 필름(30)의 표면에, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 플레임(화염) 처리 등을 실시하여도 좋다.
또한, 코팅액의 코팅에 앞서, 기재 필름(30)과 폴리비닐알코올계 수지층(6)의 밀착성을 향상시키기 위해, 기재 필름(30) 상에 프라이머층이나 접착제층을 통해 폴리비닐알코올계 수지층(6)을 형성하여도 좋다.
〔프라이머층〕
프라이머층은, 프라이머층 형성용 코팅액을 기재 필름(30)의 표면에 코팅한 후, 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 프라이머층 형성용 코팅액은, 기재 필름(30)과 폴리비닐알코올계 수지층(6)의 양방에 어느 정도 강한 밀착력을 발휘하는 성분을 포함한다. 프라이머층 형성용 코팅액은 통상, 이러한 밀착력을 부여하는 수지 성분과 용매를 함유한다. 수지 성분으로서는, 바람직하게는 투명성, 열 안정성, 연신성 등이 우수한 열 가소 수지가 이용되고, 예컨대, (메타)아크릴계 수지, 폴리비닐알코올계 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 양호한 밀착력을 부여하는 폴리비닐알코올계 수지가 바람직하게 이용된다.
폴리비닐알코올계 수지로서는, 예컨대, 폴리비닐알코올 수지 및 그 유도체를 들 수 있다. 폴리비닐알코올 수지의 유도체로서는, 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 등 외에, 폴리비닐알코올 수지를 에틸렌, 프로필렌과 같은 올레핀류로 변성한 것; 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산과 같은 불포화 카르복실산류로 변성한 것; 불포화 카르복실산의 알킬에스테르로 변성한 것; 아크릴아미드로 변성한 것 등을 들 수 있다. 전술한 폴리비닐알코올계 수지 중에서도, 폴리비닐알코올 수지를 이용하는 것이 바람직하다.
용매로서는 통상, 상기 수지 성분을 용해할 수 있는 일반적인 유기용 매나 수계 용매가 이용된다. 용매의 예를 들면, 예컨대, 벤젠, 톨루엔, 크실렌과 같은 방향족 탄화수소류; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤과 같은 케톤류; 초산에틸, 초산이소부틸같은 에스테르류; 염화메틸렌, 트리클로로에틸렌, 클로로포름과 같은 염소화탄화수소류; 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올과 같은 알코올류이다. 단, 유기 용매를 포함하는 프라이머층 형성용 코팅액을 이용하여 프라이머층을 형성하면, 기재 필름(30)을 용해시켜 버리는 경우도 있기 때문에, 기재 필름(30)의 용해성도 고려하여 용매를 선택하는 것이 바람직하다. 환경에의 영향도 고려하면, 물을 용매로 하는 코팅액으로부터 프라이머층을 형성하는 것이 바람직하다.
프라이머층의 강도를 높이기 위해, 프라이머층 형성용 코팅액에 가교제를 첨가하여도 좋다. 가교제는, 사용하는 열 가소성 수지의 종류에 따라, 유기계, 무기계 등 공지의 것 중에서 적절한 것을 적절하게 선택한다. 가교제의 예를 들면, 예컨대, 에폭시계, 이소시아네이트계, 디알데히드계, 금속계의 가교제이다.
에폭시계 가교제로서는, 1액 경화형, 2액 경화형 중 어떤 것도 이용할 수 있고, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세린디 또는 트리글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 디글리시딜아닐린, 디글리시딜아민 등을 들 수 있다.
이소시아네이트계 가교제로서는, 톨릴렌디이소시아네이트, 수소화톨릴렌디이소시아네이트, 트리메틸올프로판-톨릴렌디이소시아네이트 어덕트, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스(4-페닐메탄)트리이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 및 이들의 케톡심 블록물 또는 페놀 블록물 등을 들 수 있다.
디알데히드계 가교제로서는, 글리옥살, 말론디알데히드, 숙신디알데히드, 글루타르디알데히드, 말레인디알데히드, 프탈디알데히드 등을 들 수 있다.
금속계 가교제로서는, 예컨대, 금속염, 금속 산화물, 금속 수산화물, 유기 금속 화합물을 들 수 있다. 금속염, 금속 산화물, 금속 수산화물로서는, 예컨대, 마그네슘, 칼슘, 알루미늄, 철, 니켈, 지르코늄, 티탄, 규소, 붕소, 아연, 구리, 바나듐, 크롬, 주석과 같은 2가 이상의 원자가를 갖는 금속의 염, 산화물 및 수산화물을 들 수 있다.
유기 금속 화합물이란, 금속 원자에 직접 유기기가 결합하고 있거나, 또는, 산소 원자나 질소 원자 등을 통해 유기기가 결합하고 있는 구조를 분자 내에 적어도 1개 갖는 화합물이다. 유기기란, 적어도 탄소 원소를 포함하는 1가 또는 다가의 기를 의미하고, 예컨대, 알킬기, 알콕시기, 아실기 등일 수 있다. 또한 결합이란, 공유 결합만을 의미하는 것이 아니며, 킬레이트형 화합물과 같은 배위에 의한 배위 결합이어도 좋다.
유기 금속 화합물의 적합한 예는, 유기 티탄 화합물, 유기 지르코늄 화합물, 유기 알루미늄 화합물, 유기 규소 화합물을 포함한다. 유기 금속 화합물은, 1종만을 단독으로 이용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.
유기 티탄 화합물로서는, 예컨대, 테트라노르말부틸티타네이트, 테트라이소프로필티타네이트, 부틸티타네이트다이머, 테트라(2-에틸헥실)티타네이트, 테트라메틸티타네이트와 같은 티탄오르토에스테르류; 티탄아세틸아세토네이트, 티탄테트라아세틸아세토네이트, 폴리티탄아세틸아세토네이트, 티탄옥틸렌글리콜레이트, 티탄락테이트, 티탄트리에탄올아미네이트, 티탄에틸아세토아세테이트와 같은 티탄킬레이트류; 폴리히드록시티탄스테아레이트와 같은 티탄아실레이트류 등을 들 수 있다.
유기 지르코늄 화합물로서는, 예컨대, 지르코늄노르말프로피오네이트, 지르코늄노르말부틸레이트, 지르코늄테트라아세틸아세토네이트, 지르코늄모노아세틸아세토네이트, 지르코늄비스아세틸아세토네이트, 지르코늄아세틸아세토네이트비스에틸아세토아세테이트 등을 들 수 있다.
유기 알루미늄 화합물로서는, 예컨대, 알루미늄아세틸아세토네이트, 알루미늄 유기산 킬레이트 등을 들 수 있다. 유기 규소 화합물로서는, 예컨대, 먼저 유기 티탄 화합물 및 유기 지르코늄 화합물에 있어서 예시한 배위자가 규소에 결합한 화합물을 들 수 있다.
이상의 저분자계 가교제 외에도, 메틸올화멜라민 수지, 폴리아미드에폭시 수지와 같은 고분자계 가교제를 이용할 수도 있다. 폴리아미드에폭시 수지의 시판품의 예를 들면, 타오카카가쿠코교(주)로부터 판매되고 있는 「스미레즈레진 650(30)」이나 「스미레즈레진 675」(모두 상품명) 등이다.
프라이머층을 형성하는 수지 성분으로서 폴리비닐알코올계 수지를 사용하는 경우는, 폴리아미드에폭시 수지, 메틸올화 멜라민 수지, 디알데히드계 가교제, 금속 킬레이트 화합물계 가교제 등이, 가교제로서 적합하게 이용된다.
프라이머층 형성용 코팅액 중의 수지 성분과 가교제의 비율은, 수지 성분 100 중량부에 대하여, 가교제 0.1 중량부∼100 중량부 정도의 범위에서, 수지 성분의 종류나 가교제의 종류 등에 따라 적절하게 결정하면 좋고, 특히 0.1 중량부∼50 중량부 정도의 범위에서 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 프라이머층 형성용 코팅액은, 그 고형분 농도가 1 중량％∼25 중량％ 정도가 되도록 하는 것이 바람직하다.
프라이머층의 두께는, 0.05 ㎛∼1 ㎛ 정도인 것이 바람직하고, 0.1 ㎛∼0.4 ㎛인 것이 보다 바람직하다. 0.05 ㎛보다 얇게 하면, 기재 필름(30)과 폴리비닐알코올계 수지층(6)의 밀착력 향상의 효과가 작고, 1 ㎛보다 두껍게 하면, 편광판의 박막화에 불리하다.
프라이머층 형성용 코팅액을 기재 필름(30)에 코팅하는 방법은, 폴리비닐알코올계 수지층 형성용의 코팅액과 동일할 수 있다. 프라이머층은, 폴리비닐알코올계 수지층 형성용의 코팅액이 코팅되는 면[기재 필름(30)의 편면 또는 양면]에 코팅된다. 프라이머층 형성용 코팅액으로 이루어지는 코팅층의 건조 온도 및 건조 시간은 코팅액에 포함되는 용매의 종류에 따라 설정된다. 건조 온도는, 예컨대 50℃∼200℃이며, 바람직하게는 60℃∼150℃이다. 용매가 물을 포함하는 경우, 건조 온도는 80℃ 이상인 것이 바람직하다. 건조 시간은, 예컨대 30초∼20분이다.
프라이머층을 마련하는 경우, 기재 필름(30)에의 코팅의 순서는 특별히 제약되는 것이 아니며, 예컨대 기재 필름(30)의 양면에 폴리비닐알코올계 수지층(6)을 형성하는 경우에는, 기재 필름(30)의 양면에 프라이머층을 형성한 후, 양면에 폴리비닐알코올계 수지층(6)을 형성하여도 좋고, 기재 필름(30)의 한쪽 면에 프라이머층, 폴리비닐알코올계 수지층(6)을 순서대로 형성한 후, 기재 필름(30)의 다른쪽의 면에 프라이머층, 폴리비닐알코올계 수지층(6)을 순서대로 형성하여도 좋다.
(2) 연신 공정(S20)
도 5를 참조하여, 본 공정은, 기재 필름(30) 및 폴리비닐알코올계 수지층(6)으로 이루어지는 적층 필름(100)을 연신하여, 연신된 기재 필름(30') 및 폴리비닐알코올계 수지층(6')으로 이루어지는 연신 필름(200)을 얻는 공정이다. 연신 처리는 통상, 1축 연신이다.
적층 필름(100)의 연신 배율은, 원하는 편광 특성에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 바람직하게는, 적층 필름(100)의 원래 길이에 대하여 5배 초과 17배 이하이며, 보다 바람직하게는 5배 초과 8배 이하이다. 연신 배율이 5배 이하이면, 폴리비닐알코올계 수지층(6)이 충분히 배향하지 않기 때문에, 편광자(5)의 편광도가 충분히 높아지지 않는 경우가 있다. 한편, 연신 배율이 17배를 넘으면, 연신 시에 필름의 파단이 생기기 쉬워지며, 연신 필름(200)의 두께가 필요 이상으로 얇아져, 후속 공정에서의 가공성 및 취급성이 저하할 우려가 있다.
연신 처리는, 1단계로의 연신에 한정되는 일은 없으며 다단계로 행할 수도 있다. 이 경우, 다단계의 연신 처리의 전부를 염색 공정(S30) 전에 연속적으로 행하여도 좋고, 2단계째 이후의 연신 처리를 염색 공정(S30)에 있어서의 염색 처리 및/또는 가교 처리와 동시에 행하여도 좋다. 이와 같이 다단계로 연신 처리를 행하는 경우는, 연신 처리의 전체 단계를 합하여 5배 초과의 연신 배율이 되도록 연신 처리를 행하는 것이 바람직하다.
연신 처리는, 필름 길이 방향(필름 반송 방향)으로 연신하는 세로 연신일 수 있는 것 외에, 필름 폭 방향으로 연신하는 가로 연신 또는 경사 연신 등이어도 좋다. 세로 연신 방식으로서는, 롤을 이용하여 연신하는 롤간 연신, 압축 연신, 척(클립)을 이용한 연신 등을 들 수 있고, 가로 연신 방식으로서는, 텐터법 등을 들 수 있다. 연신 처리는, 습윤식 연신 방법, 건식 연신 방법 중 어느 것이나 채용할 수 있지만, 건식 연신 방법을 이용하는 편이, 연신 온도를 넓은 범위에서 선택할 수 있는 점에서 바람직하다.
연신 온도는, 폴리비닐알코올계 수지층(6) 및 기재 필름(30) 전체가 연신 가능한 정도로 유동성을 나타내는 온도 이상으로 설정되고, 바람직하게는 기재 필름(30)의 상전이 온도(융점 또는 유리 전이 온도)의 -30℃ 내지 +30℃의 범위이며, 보다 바람직하게는 -30℃ 내지 +5℃의 범위이고, 더욱 바람직하게는 -25℃ 내지 +0℃의 범위이다. 기재 필름(30)이 복수의 수지층으로 이루어지는 경우, 상기 상전이 온도는 상기 복수의 수지층이 나타내는 상전이 온도 중, 가장 높은 상전이 온도를 의미한다.
연신 온도를 상전이 온도의 -30℃보다 낮게 하면, 5배 초과의 고배율 연신이 달성되기 어렵거나, 또는, 기재 필름(30)의 유동성이 지나치게 낮아 연신 처리가 곤란해지는 경향에 있다. 연신 온도가 상전이 온도의 +30℃를 넘으면, 기재 필름(30)의 유동성이 지나치게 커서 연신이 곤란해지는 경향에 있다. 5배 초과의 고연신 배율을 보다 달성하기 쉽기 때문에, 연신 온도는 상기 범위 내로서, 더욱 바람직하게는 120℃ 이상이다. 연신 온도가 120℃ 이상인 경우, 5배 초과의 고연신 배율이어도 연신 처리에 곤란성을 수반하지 않기 때문이다.
연신 처리에 있어서의 적층 필름(100)의 가열 방법으로서는, 존 가열법(예컨대, 열풍을 불어 넣어 소정의 온도로 조정한 가열로와 같은 연신 존 내에서 가열하는 방법); 롤을 이용하여 연신하는 경우에 있어서, 롤 자체를 가열하는 방법; 히터 가열법[적외선 히터, 할로겐 히터, 패널 히터 등을 적층 필름(100)의 상하에 설치하여 복사열로 가열하는 방법] 등이 있다. 롤간 연신 방식에 있어서는, 연신 온도의 균일성의 관점에서 존 가열법이 바람직하다. 이 경우, 2개의 닙 롤 셋트는 조온한 연신 존 내에 설치하여도 좋고, 연신 존 밖에 설치하여도 좋지만, 적층 필름(100)과 닙 롤의 점착을 방지하기 위해 연신 존 밖에 설치하는 편이 바람직하다.
또한, 연신 온도란, 존 가열법의 경우, 존 내(예컨대 가열로 내)의 분위기 온도를 의미하며, 히터 가열법에 있어서도 노 내에서 가열을 행하는 경우는 노 내의 분위기 온도를 의미한다. 또한, 롤 자체를 가열하는 방법의 경우는, 롤의 표면 온도를 의미한다.
연신 공정(S20)에 앞서, 적층 필름(100)을 예열하는 예열 처리 공정을 마련하여도 좋다. 예열 방법으로서는, 연신 처리에 있어서의 가열 방법과 동일한 방법을 이용할 수 있다. 연신 처리 방식이 롤간 연신인 경우, 예열은, 상류측의 닙 롤을 통과하기 전, 통과 중, 통과한 후 중 어느 타이밍에 행하여도 좋다. 연신 처리 방식이 열 롤 연신인 경우에는, 예열은, 열 롤을 통과하기 전의 타이밍에 행하는 것이 바람직하다. 연신 처리 방식이 척을 이용한 연신인 경우에는, 예열은, 척간 거리를 넓히기 전의 타이밍에 행하는 것이 바람직하다. 예열 온도는, 연신 온도의 -50℃ 내지 ±0℃의 범위인 것이 바람직하고, 연신 온도의 -40℃ 내지 -10℃의 범위인 것이 보다 바람직하다.
또한, 연신 공정(S20)에 있어서의 연신 처리 후에, 열 고정 처리 공정을 마련하여도 좋다. 열 고정 처리는, 연신 필름(200)의 단부를 클립에 의해 파지한 상태로 긴장 상태를 유지하면서, 결정화 온도 이상에서 열 처리를 행하는 처리이다. 이 열 고정 처리에 의해, 폴리비닐알코올계 수지층(6')의 결정화가 촉진된다. 열 고정 처리의 온도는, 연신 온도의 -0℃∼-80℃의 범위인 것이 바람직하고, 연신 온도의 -0℃∼-50℃의 범위인 것이 보다 바람직하다.
(3) 염색 공정(S30)
도 6을 참조하여, 본 공정은, 연신 필름(200)의 폴리비닐알코올계 수지층(6')을 요오드로 염색하고 이것을 흡착 배향시켜, 편광자(5)로 하는 공정이다. 본 공정을 거쳐 기재 필름(30')의 편면 또는 양면에 편광자(5)가 적층된 편광성 적층 필름(300)이 얻어진다.
염색 공정은, 요오드를 함유하는 용액(염색 용액)에 연신 필름(200) 전체를 침지함으로써 행할 수 있다. 염색 용액으로서는, 요오드를 용매에 용해한 용액을 사용할 수 있다. 염색 용액의 용매로서는, 일반적으로는 물이 사용되지만, 물과 상용성이 있는 유기 용매가 더 첨가되어도 좋다. 염색 용액에 있어서의 요오드의 농도는, 0.01 중량％∼10 중량％인 것이 바람직하고, 0.02 중량％∼7 중량％인 것이 보다 바람직하며, 0.025 중량％∼5 중량％인 것이 더욱 바람직하다.
요오드에 의한 염색 효율을 한층 더 향상시킬 수 있기 때문에, 요오드를 함유하는 염색 용액에 요오드화물을 더 첨가하는 것이 바람직하다. 요오드화물로서는, 예컨대 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티탄 등을 들 수 있다. 염색 용액에 있어서의 요오드화물의 농도는, 0.01 중량％∼20 중량％인 것이 바람직하다. 요오드화물 중에서도, 요오드화칼륨을 첨가하는 것이 바람직하다. 요오드화칼륨을 첨가하는 경우, 요오드와 요오드화칼륨의 비율은 중량비로, 1:5∼1:100의 범위에 있는 것이 바람직하고, 1:6∼1:80의 범위에 있는 것이 보다 바람직하며, 1:7∼1:70의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다.
염색 용액에의 연신 필름(200)의 침지 시간은, 통상 15초∼15분간의 범위이며, 30초∼3분간인 것이 바람직하다. 또한, 염색 용액의 온도는, 10℃∼60℃의 범위에 있는 것이 바람직하고, 20℃∼40℃의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.
또한, 염색 공정(S30)을 연신 공정(S20) 전에 행하거나, 이들 공정을 동시에 행하거나 하는 것도 가능하지만, 폴리비닐알코올계 수지층에 흡착시키는 요오드를 양호하게 배향시킬 수 있도록, 적층 필름(100)에 대하여 적어도 어느 정도의 연신 처리를 실시한 후에 염색 공정(S30)을 실시하는 것이 바람직하다. 즉, 연신 공정(S20)에서 목표의 배율이 될 때까지 연신 처리를 실시하여 얻어지는 연신 필름(200)을 염색 공정(S30)에 제공할 수 있는 것 외에, 연신 공정(S20)에서 목표보다 낮은 배율로 연신 처리를 행한 후, 염색 공정(S30) 중에 총연신 배율이 목표의 배율이 될 때까지 연신 처리를 실시할 수도 있다. 후자의 실시양태로서는, 1) 연신 공정(S20)에 있어서 목표보다 낮은 배율로 연신 처리를 행한 후, 염색 공정(S30)에 있어서의 염색 처리 중에 총연신 배율이 목표의 배율이 되도록 연신 처리를 행하는 양태나, 후술하는 바와 같이, 염색 처리 후에 가교 처리를 행하는 경우에는, 2) 연신 공정(S20)에 있어서 목표보다 낮은 배율로 연신 처리를 행한 후, 염색 공정(S30)에 있어서의 염색 처리 중에, 총연신 배율이 목표의 배율에 달하지 않을 정도까지 연신 처리를 행하고, 이어서, 최종적인 총연신 배율이 목표의 배율이 되도록 가교 처리 중에 연신 처리를 행하는 양태 등을 들 수 있다.
염색 공정(S30)은, 염색 처리에 이어서 실시되는 가교 처리 공정을 포함할 수 있다. 가교 처리는, 가교제를 포함하는 용액(가교 용액) 중에 염색된 필름을 침지함으로써 행할 수 있다. 가교제로서는, 종래 공지의 물질을 사용할 수 있고, 예컨대, 붕산, 붕사 와 같은 붕소 화합물, 글리옥살, 글루타르알데히드 등을 들 수 있다. 가교제는 1종만을 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.
가교 용액은, 구체적으로는 가교제를 용매에 용해한 용액일 수 있다. 용매로서는, 예컨대 물을 사용할 수 있지만, 물과 상용성이 있는 유기 용매를 더 포함하여도 좋다. 가교 용액에 있어서의 가교제의 농도는, 1 중량％∼20 중량％의 범위인 것이 바람직하고, 6 중량％∼15 중량％의 범위인 것이 보다 바람직하다.
가교 용액은 요오드화물을 포함할 수 있다. 요오드화물의 첨가에 의해, 편광자(5)의 면 내에 있어서의 편광 성능을 보다 균일화시킬 수 있다. 요오드화물로서는, 예컨대 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티탄 등을 들 수 있다. 가교 용액에 있어서의 요오드화물의 농도는, 0.05 중량％∼15 중량％인 것이 바람직하고, 0.5 중량％∼8 중량％인 것이 보다 바람직하다.
가교 용액에의 염색된 필름의 침지 시간은, 통상 15초∼20분간이며, 30초∼15분간인 것이 바람직하다. 또한, 가교 용액의 온도는, 10℃∼90℃의 범위에 있는 것이 바람직하다.
또한 가교 처리는, 가교제를 염색 용액 중에 배합함으로써, 염색 처리와 동시에 행할 수도 있다. 또한, 가교 처리 중에 연신 처리를 행하여도 좋다. 가교 처리 중에 연신 처리를 실시하는 구체적 양태는 전술한 바와 같다. 또한, 조성이 상이한 2종 이상의 가교 용액을 이용하여, 가교 용액에 침지하는 처리를 2회 이상 행하여도 좋다.
염색 공정(S30) 후, 후술하는 제1 접합 공정(S40) 전에 세정 공정 및 건조 공정을 행하는 것이 바람직하다. 세정 공정은 통상, 물 세정 공정을 포함한다. 물 세정 처리는, 이온 교환수, 증류수와 같은 순수에 염색 처리 후의 또는 가교 처리 후의 필름을 침지함으로써 행할 수 있다. 물 세정 온도는, 통상 3℃∼50℃, 바람직하게는 4℃∼20℃의 범위이다. 물에의 침지 시간은 통상 2초∼300초간, 바람직하게는 3초∼240초간이다.
세정 공정은, 물 세정 공정과 요오드화물 용액에 의한 세정 공정의 조합이어도 좋다. 또한, 물 세정 공정 및/또는 요오드화물 용액에 의한 세정 처리에서 사용하는 세정액에는, 물 외에, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올, 프로판올과 같은 액체 알코올을 적절하게 함유시킬 수 있다.
세정 공정 후에 행해지는 건조 공정으로서는, 자연 건조, 송풍 건조, 가열 건조 등의 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 예컨대 가열 건조의 경우, 건조 온도는, 통상 20℃∼95℃이며, 건조 시간은, 통상 1분∼15분간 정도이다. 이상의 공정을 거쳐, 편광자(5)를 포함하는 편광성 적층 필름(300)이 얻어진다.
(4) 제1 접합 공정(S40)
도 7을 참조하여, 본 공정은, 편광성 적층 필름(300)의 편광자(5) 상, 즉, 편광자(5)의 기재 필름(30')측과는 반대측의 면에 제1 보호 필름(10)을 접합하여 접합 필름(400)을 얻는 공정이다. 편광성 적층 필름(300)이 기재 필름(30')의 양면에 편광자(5)를 갖는 경우는 통상, 양면의 편광자(5) 상에 각각 제1 보호 필름(10)이 접합된다. 이 경우, 이들 제1 보호 필름(10)은 동종의 보호 필름이어도 좋고, 이종의 보호 필름이어도 좋다.
제1 보호 필름(10)은, 제1 접착제층(15)을 통해 편광자(5)에 접합할 수 있다. 제1 접착제층(15)을 형성하는 접착제 및 보호 필름과 편광자(5)의 접착제를 이용한 접합 방법에 대해서는 전술한 바와 같다. 제1 보호 필름(10)과 편광자(5)는, 전술한 바와 같은 점착제층을 통해 접합할 수도 있다.
편광자(5) 상에 제1 보호 필름(10)을 접합하는 데 있어서, 제1 보호 필름(10)의 편광자(5)측 표면에는, 편광자(5)와의 접착성을 향상시키기 위해, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리, 플레임(화염) 처리, 비누화 처리 등의 표면 처리(이접착 처리)를 행할 수 있고, 그 중에서도, 플라즈마 처리, 코로나 처리 또는 비누화 처리를 행하는 것이 바람직하다. 예컨대 제1 보호 필름(10)이 환형 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 경우, 통상 플라즈마 처리나 코로나 처리가 행해진다. 또한, 셀룰로오스에스테르계 수지로 이루어지는 경우에는, 통상 비누화 처리가 행해진다. 비누화 처리로서는, 수산화나트륨이나 수산화칼륨과 같은 알칼리 수용액에 침지하는 방법을 들 수 있다.
(5) 박리 공정(S50)
본 공정은, 제1 보호 필름(10)을 접합하여 얻어진 접합 필름(400)으로부터 기재 필름(30')을 박리 제거하는 공정이다. 이 공정을 거쳐, 편광자(5)의 편면에 제1 보호 필름(10)이 적층된 도 2에 나타내는 편면 보호 필름을 갖는 편광판(2)이 얻어진다. 편광성 적층 필름(300)이 기재 필름(30')의 양면에 편광자(5)를 가지고, 이들 양방의 편광자(5)에 제1 보호 필름(10)을 접합한 경우에는, 이 박리 공정(S50)에 의해, 1장의 편광성 적층 필름(300)으로부터 2장의 편면 보호 필름을 갖는 편광판(2)이 얻어진다.
기재 필름(30')을 박리 제거하는 방법은 특별히 한정되는 것이 아니며, 통상의 점착제를 갖는 편광판에서 행해지는 세퍼레이터(박리 필름)의 박리 공정과 동일한 방법으로 박리할 수 있다. 기재 필름(30')은, 제1 접합 공정(S40) 후, 그대로 바로 박리하여도 좋고, 제1 접합 공정(S40) 후, 한번 롤형으로 권취하고, 그 후의 공정에서 풀어내면서 박리하여도 좋다.
(6) 제2 접합 공정(S60)
본 공정은, 편면 보호 필름을 갖는 편광판(2)의 편광자(5) 상, 즉 제1 접합 공정(S40)에서 접합한 제1 보호 필름(10)과는 반대측의 면에, 제2 보호 필름(20)을 접합하여, 도 1에 나타내는 것 같은 양면 보호 필름을 갖는 편광판(1)을 얻는 공정이다.
제2 보호 필름(20)은, 제2 접착제층(25)을 통해 편광자(5)에 접합할 수 있다. 제2 접착제층(25)을 형성하는 접착제 및 보호 필름과 편광자(5)의 접착제를 이용한 접합 방법에 대해서는 전술한 바와 같다. 제2 보호 필름(20)과 편광자(5)는, 전술한 바와 같은 점착제층을 통해 접합할 수도 있다. 제2 보호 필름(20)의 접합에 있어서의 표면 처리(이접착 처리)에 대해서는, 제1 접합 공정(S40)에 대해서 기재한 내용이 인용된다.
(7) 편광자의 위상차 특성의 제어
이상과 같은 제조 방법에 있어서, 본 발명에서 규정하는 위상차 특성을 갖는 편광자를 제작하는 방법은, 특별히 제약되는 것이 아니지만, 예컨대, 연신 공정에 있어서의 연신 조건 및 염색 공정에 있어서의 염색 조건을 컨트롤하는 방법을 들 수 있다.
연신 공정에 있어서의 연신 조건을 컨트롤하는 방법에 있어서는, 되도록 마일드하게 연신할 필요가 있고, 되도록 비결정층의 배향이 높아지도록 연신을 행할 필요가 있다. 반대로 말하면, 결정 성장만을 현저히 성장시키는 조건은 바람직하지 못하다. 이로부터, 연신 공정에서의 온도 조건은 되도록 저온인 것이 바람직하고, 특히 폴리비닐알코올 수지의 결정화가 현저해지는 170℃ 이상에서의 연신은 실시하지 않는 편이 바람직하다. 본 발명과 같이 박막의 폴리비닐알코올계 수지를 취급하는 경우는, 특히 박막이기 때문에 열이 급격하게 가해지기 쉬워, 마일드한 조건으로 하고 있을 작정이어도, 통상의 두께의 필름보다 급격하게 결정화도가 높아져 버리는 경우가 많기 때문에 주의가 필요하다.
연신은 다단계로 행하여도 좋지만, 이 경우, 저연신 배율의 단계에서의 연신을 고온에서 실시하면, 연신 배향보다 결정화 쪽이 주로 발생하여 버리기 때문에, 특히 연신 배율이 낮은 단계에서의 연신은 저온에서 실시하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 연신 배율이 2배 이하인 단계에서의 연신은 150℃ 이하에서 실시하는 것이 바람직하고, 140℃ 이하에서 실시하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 연신 배율이 2배 이상인 단계의 연신도, 150℃ 이하에서 실시하는 것이 바람직하다. 한편으로, 연신의 종반에 있어서는, 150℃∼170℃의 존을 마련하여 단시간 동안에 열을 가하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 배향을 고정화할 수 있기 때문이다. 이 경우는, 연신의 종반에 있어서 열을 가하기 때문에, 이미 충분히 비결정부가 배향된 상태로 라멜라형의 결정 성장은 발생하기 어려워, 문제가 되기 어렵다. 이에 의해, 비결정부의 배향을 수소 결합에 의해 고정화할 수 있는 메리트가 있다. 단, 염색성이 나빠지기 때문에, 150℃를 넘는 온도로 열을 가하는 존은 되도록 짧은 편이 바람직하다.
가장 바람직한 연신 방법으로서는, 연신 배율이 2배 이하인 단계에서는 90℃∼140℃의 온도에서 연신을 행하고, 연신 배율이 2배 이상인 단계에서는 100℃∼150℃의 온도에서 연신을 행하며, 연신의 마지막 단계에서는 50℃ 이상의 온도에서 30초 이하의 단시간에 가열을 행하는 방법을 들 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것이 아니다.
또한, 연신 공정에서 모든 연신을 완결시킬 필요는 없고, 낮은 연신 배율까지로 멈추어 두고, 염색 공정에서 더욱 연신하는 방법도 매우 유효하다. 이 경우, 연신 공정에서는 그다지 결정화가 일어나지 않는 메리트가 있어, 염색 공정에 있어서 효율적으로 비결정부의 배향을 높일 수 있다.
이와 같이, 연신 공정에 있어서는, 폴리비닐알코올의 배향이 낮은 단계에서의 결정화를 막음으로써, 라멜라 결정의 비율을 억제할 수 있다. 이에 의해, 비결정부의 배향을 높일 수 있어, 결과적으로 적변의 억제에는 중요한 장파장측의 흡수대를 갖는 폴리비닐알코올-요오드 착체의 형성을 유리하게 진행시킬 수 있다. 단, 실제의 착체 형성은 염색 공정에 의해 컨트롤시키는 것이기 때문에, 전술한 연신 공정의 조정만으로는 본 발명에서 규정하는 위상차 특성을 달성하는 것은 어렵고, 다음에 나타내는 염색 공정에서의 최적화도 중요하다.
염색 공정에 있어서는, 요오드를 효율적으로 필름 중에 침입시키며, 되도록 폴리비닐알코올의 배향을 저하시키지 않는 것이 중요해진다. 염색 처리에 있어서는, 고농도의 요오드를 함유하는 염색 용액에 단시간 침지함으로써, 효율적으로 요오드를 필름 중에 침투시킬 수 있다. 구체적으로는, 염색 용액 중의 요오드 농도는, 바람직하게는 6 mM 이상이고, 보다 바람직하게는 8 mM 이상이다. 더욱 바람직하게는 10 mM 이상이고, 단시간의 처리를 행하는 것이 바람직하다.
또한, 이때에, 배향이 완화하여 버리지 않도록, 필름에 대하여 연신 방향으로 장력을 계속해서 가하는 것이 중요하다. 필름에 대한 연신 방향의 1 m 폭당의 장력은, 바람직하게는 100 N 이상, 보다 바람직하게는 200 N 이상, 가장 바람직하게는 300 N 이상이다.
이어서 행해지는 가교 처리에 있어서는, 되도록 초기 단계에서 효율적으로 붕산 가교를 진행시킴으로써, 폴리비닐알코올의 배향이 완화하는 것을 막을 수 있다. 이 때문에, 조성이 상이한 2종류 이상의 가교 용액을 이용하여 가교를 실시하는 것이 효과적이다. 구체적으로는, 적어도 1단계째의 가교조에 있어서, 가교 용액 중의 요오드화물(요오드화칼륨 등)의 함유량이 물 100 중량부에 대하여 0 중량부∼3 중량부인 것이 바람직하다. 요오드화물의 함유량을 줄임으로써, 가교 처리의 초기 단계에 있어서 효율적으로 가교제(붕산 등)에 의한 가교를 진행시킬 수 있고, 이에 의해, 고온 약액 중에서의 폴리비닐알코올계 수지의 배향 완화를 억제할 수 있다. 또한, 2단계째 이후의 가교조에서는, 색상 조정을 위해 가교 용액 중의 요오드화물의 함유량을 물 100 중량부에 대하여 3 중량부 이상으로 하여도 좋다.
또한, 이 단계에서의 필름에 대한 연신 방향에의 장력의 유지도 중요하다. 필름에 대한 연신 방향의 1 m 폭당의 장력은, 바람직하게는 200 N 이상, 보다 바람직하게는 300 N 이상, 가장 바람직하게는 400 N 이상이다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것이 아니다.
<실시예 1>
(1) 프라이머층 형성 공정
폴리비닐알코올 분말(니혼고세이카가쿠코교(주) 제조의 「Z-200」, 평균 중합도 1100, 비누화도 99.5 몰％)을 95℃의 열수에 용해하여, 농도 3 중량％의 폴리비닐알코올 수용액을 조제하였다. 얻어진 수용액에 가교제(타오카카가쿠코교(주) 제조의 「스미레즈레진 650」)를 폴리비닐알코올 분말 6 중량부에 대하여 5 중량부의 비율로 혼합하여, 프라이머층 형성용 코팅액을 얻었다.
다음에, 기재 필름으로서 두께 90 ㎛의 미연신의 폴리프로필렌(PP) 필름(융점: 163℃)을 준비하고, 그 편면에 코로나 처리를 실시한 후, 그 코로나 처리면에 마이크로 그라비어 코터를 이용하여 상기 프라이머층 형성용 코팅액을 코팅하고, 80℃에서 10분간 건조시킴으로써, 두께 0.2 ㎛의 프라이머층을 형성하였다.
(2) 적층 필름의 제작(수지층 형성 공정)
폴리비닐알코올 분말((주)쿠라레 제조의 「PVA124」, 평균 중합도 2400, 비누화도 98.0 몰％∼99.0 몰％)을 95℃의 열수에 용해하여, 농도 8 중량％의 폴리비닐알코올 수용액을 조제하고, 이것을 폴리비닐알코올계 수지층 형성용 코팅액으로 하였다.
상기 (1)에서 제작한 프라이머층을 갖는 기재 필름의 프라이머층 표면에 립 코터를 이용하여 상기 폴리비닐알코올계 수지층 형성용 코팅액을 코팅한 후, 80℃에서 20분간 건조시킴으로써, 프라이머층 상에 폴리비닐알코올계 수지층(6)을 형성하여, 기재 필름/프라이머층/폴리비닐알코올계 수지층으로 이루어지는 적층 필름을 얻었다.
(3) 연신 필름의 제작(연신 공정)
상기 (2)에서 제작한 적층 필름에 대하여, 플로우팅의 세로 1축 연신 장치를 이용하여 100℃에서 2.0배까지 연신하고, 이어서, 140℃에서 5.8배까지 자유단 1축 연신을 실시하며, 마지막으로 160℃에서 10초 열 처리하여 연신 필름을 얻었다. 연신 후의 폴리비닐알코올계 수지층의 두께는 6.5 ㎛였다.
(4) 편광성 적층 필름의 제작(염색 공정)
상기 (3)에서 제작한 연신 필름을, 요오드와 요오드화칼륨을 포함하는 30℃의 염색 수용액(물 100 중량부당 요오드를 0.6 중량부, 요오드화칼륨을 10 중량부 포함함)에 약 180초간 침지하여 폴리비닐알코올계 수지층의 염색 처리를 행하였다. 이 동안, 연신 방향에의 장력을 1 m 폭당 600 N으로 유지하였다.
이어서, 붕산을 포함하는 78℃의 제1 가교 수용액(물 100 중량부당 붕산을 9.5 중량부 포함함)에 120초간 침지하고, 이어서, 붕산 및 요오드화칼륨을 포함하는 70℃의 제2 가교 수용액(물 100 중량부당 붕산을 9.5 중량부, 요오드화칼륨을 4 중량부 포함함)에 60초간 침지하여 가교 처리를 행하였다. 그 후, 10℃의 순수로 10초간 세정하고, 마지막으로 40℃에서 300초간의 건조를 실시하였다. 이 동안, 연신 방향의 장력을 1 m 폭당 1000 N으로 유지하였다. 이상의 공정에 의해, 기재 필름/프라이머층/편광자로 이루어지는 편광성 적층 필름을 얻었다.
(5) 양면 보호 필름을 갖는 편광판의 제작(제1 접합 공정, 박리 공정, 제2 접합 공정)
폴리비닐알코올 분말((주)쿠라레 제조의 「KL-318」, 평균 중합도 1800)을 95℃의 열수에 용해하여, 농도 3 중량％의 폴리비닐알코올 수용액을 조제하였다. 얻어진 수용액에 가교제(타오카카가쿠코교(주) 제조의 「스미레즈레진 650」)를 폴리비닐알코올 분말 2 중량부에 대하여 1 중량부의 비율로 혼합하여, 접착제 수용액으로 하였다.
다음에, 상기 (4)에서 제작한 편광성 적층 필름의 편광자 상에 상기 접착제 수용액을 코팅한 후, 접합면에 비누화 처리를 실시한 제1 보호 필름〔트리아세틸셀룰로오스(TAC)로 이루어지는 투명 보호 필름(코니카미놀타옵토(주) 제조의 「KC4UY」)〕을 접합하고, 한쌍의 접합 롤 사이에 통과시킴으로써 압착하였다. 이어서, 80℃의 오븐에서 2분간 건조시켜, 편광자층 상에 접합하여, 제1 보호 필름/접착제층/편광자/프라이머층/기재 필름의 층구성으로 이루어지는 접합 필름을 얻었다(제1 접합 공정).
다음에, 얻어진 접합 필름으로부터 기재 필름을 박리 제거하였다(박리 공정). 기재 필름은 용이하게 박리되어, 제1 보호 필름/접착제층/편광자/프라이머층의 층구성으로 이루어지는 편면 보호 필름을 갖는 편광판을 얻었다.
마지막으로, 얻어진 편면 보호 필름을 갖는 편광판의 제1 보호 필름과는 반대측의 면에 자외선 경화형 접착제를 이용하여, 접합면에 코로나 처리를 실시한 제2 보호 필름〔환형 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 투명 보호 필름(니폰제온(주) 제조의 「ZF14」)〕을 접합한 후, 자외선 조사에 의해 접착제층을 경화시켜, 제1 보호 필름/접착제층/편광자/프라이머층/접착제층/제2 보호 필름의 층구성으로 이루어지는 양면 보호 필름을 갖는 편광판을 얻었다.
<실시예 2>
염색 처리에서의 장력을 300 N으로, 가교 처리에서의 장력을 600 N으로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 양면 보호 필름을 갖는 편광판을 제작하였다.
<실시예 3>
제1 가교 수용액(물 100 중량부당 붕산을 9.5 중량부 포함함) 대신에, 물 100 중량부당 붕산 9.5 중량부 및 요오드화칼륨 2 중량부를 포함하는 가교 수용액을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 양면 보호 필름을 갖는 편광판을 제작하였다.
<실시예 4>
연신 공정에 있어서, 140℃에서 2.0배까지 연신하고, 이어서, 150℃에서 5.8배까지 자유단 1축 연신을 실시하며, 마지막으로 160℃에서 10초 열 처리한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 양면 보호 필름을 갖는 편광판을 제작하였다.
<실시예 5>
연신 공정에 있어서, 140℃에서 2.0배까지 연신하고, 이어서, 160℃에서 5.8배까지 자유단 1축 연신을 실시하며, 마지막으로 160℃에서 10초 열 처리한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 양면 보호 필름을 갖는 편광판을 제작하였다.
<비교예 1>
연신 공정에 있어서, 170℃에서 2.0배까지 연신하고, 이어서, 동일한 170℃에서 5.8배까지 자유단 1축 연신을 실시하며, 마지막으로 160℃에서 10초 열 처리한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 양면 보호 필름을 갖는 편광판을 제작하였다.
<비교예 2>
연신 공정에 있어서, 170℃에서 2.0배까지 연신하고, 이어서, 160℃에서 5.8배까지 자유단 1축 연신을 실시하며, 마지막으로 160℃에서 10초 열 처리한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 양면 보호 필름을 갖는 편광판을 제작하였다.
<비교예 3>
염색 처리에서의 장력을 50 N으로, 가교 처리에서의 장력을 80 N으로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 양면 보호 필름을 갖는 편광판을 제작하였다. 염색 후의 편광자는 일부 용해된 부분도 보여지고, 염색 공정 중에서 배향 완화되어 있는 것이 육안으로 보아도 알 수 있었다.
<비교예 4>
제1 가교 수용액(물 100 중량부당 붕산을 9.5 중량부 포함함) 대신에, 물 100 중량부당 붕산 9.5 중량부 및 요오드화칼륨 10 중량부를 포함하는 가교 수용액을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 양면 보호 필름을 갖는 편광판을 제작하였다.
〔위상차 및 편광 특성의 측정과 내열 시험 하에 있어서의 적변의 평가〕
(1) 편광자의 위상차의 측정
실시예 및 비교예에서 얻어진 편광판에 대해서, 제1 보호 필름(트리아세틸셀룰로오스)을 염화메틸렌으로 용해시키고, 제2 보호 필름(환형 폴리올레핀계 수지)을 시클로헥산으로 용해시킴으로써, 편광자를 추출하였다. 이 편광자에 대해서, 파장 1000 ㎚에 있어서의 Rpva와 Ri의 값을 위상차 측정 장치(오지케이소쿠키키(주) 제조: KOBRA-WPR/IR)를 이용하여 측정하였다.
(2) 편광자의 편광 특성의 측정
실시예 및 비교예에서 얻어진 편광자(보호 필름을 접합하기 전의 편광성 적층 필름의 상태)에 대해서, 흡광 광도계(니혼분코(주) 제조의 「V7100」)를 이용하여, 시감도 보정 단체 투과율(Ty) 및 시감도 보정 편광도(Py)를 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 측정 시, 편광성 적층 필름은, 그 편광자측에 입사광이 입사되도록 셋트하였다.
(3) 내열 시험 하에 있어서의 편광판의 적변의 평가
실시예 및 비교예에서 얻어진 양면 보호 필름을 갖는 편광판을 길이 10 ㎝의 단책형 시료를 2개 절취하고, 이들 시료를 유리판의 양면에 점착제를 이용하여 접합하였다. 이때, 제2 보호 필름 「ZF14」측이 유리판측이 되도록 하고, 또한, 양면에 배치한 시료는 직교 니콜의 위치 관계가 되도록 하였다. 시료를 접합한 유리판을 85℃의 오븐에 500시간 투입한 후, 오븐으로부터 추출하여, 암실에서 백 라이트 상에서 적변의 육안 평가를 행하였다. 적변의 레벨의 지표는, 하기에 나타내는 바와 같다. Lv3까지를 합격으로 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Lv1: 전혀 적변이 없는 레벨,
Lv2: 새까만 상태를 유지하며, 육안으로 적변을 인식할 수 없는 레벨,
Lv3: 내열 시험 전의 것과 비교하여 보면 약간 색이 연해진 것 같이 보이지만 적변은 거의 없는 레벨,
Lv4: 전체적으로 불그스름하게 변색되어 버려 있는 레벨,
Lv5: 완전히 빨갛게 변색되어 버려 있는 레벨.
Figure 112016060352209-pct00001
1: 편광판,
2: 편면 보호 필름을 갖는 편광판,
5: 편광자,
10: 제1 보호 필름,
15: 제1 접착제층,
20: 제2 보호 필름,
25: 제2 접착제층,
6: 폴리비닐알코올계 수지층,
6': 연신된 폴리비닐알코올계 수지층,
30: 기재 필름,
30': 연신된 기재 필름,
100: 적층 필름,
200: 연신 필름,
300: 편광성 적층 필름,
400: 접합 필름.

Claims (6)

  1. 폴리비닐알코올계 수지층에 요오드를 흡착 배향시켜 이루어지는 편광자로서,
    두께가 10 ㎛ 이하이고,
    상기 폴리비닐알코올의 면내 위상차에 대한 상기 요오드의 면내 위상차의 비가 파장 1000 nm에 있어서 0.38 이상이며, 상기 폴리비닐알코올의 면내 위상차 및 상기 요오드의 면내 위상차는, 850 nm 이상의 파장의 면내 위상차값을 셀마이어식으로 최소 제곱법으로 피팅했을 때의 피팅 파라미터로부터 결정되는 값이고,
    시감도 보정 단체 투과율이 40.0% 이상이며,
    시감도 보정 편광도가 99.9942% 이상인 편광자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시감도 보정 단체 투과율이 41.4% 이상인 편광자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 폴리비닐알코올의 면내 위상차가 341.5 nm 이상 347.7 nm 이하인 편광자.
  4. 제1항에 있어서, 상기 요오드의 면내 위상차가 136.3 nm 이상 164.7 nm 이하인 편광자.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 편광자를 포함하는 편광판.
  6. 제5항에 있어서, 편광자의 적어도 한쪽 면에 접합되는 보호 필름을 더 포함하는 편광판.
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