KR101771716B1 - 광학 필름과 그 제조 방법, 광학 부재 및 화상 표시 장치 - Google Patents

광학 필름과 그 제조 방법, 광학 부재 및 화상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

표면에 용이 접착층이 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 광학 필름으로서, 내블로킹성과 투명성이 양립된 광학 필름과 그 제조 방법을 제공한다. 표면에 용이 접착층이 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되고, 상기 용이 접착층이 미립자를 포함하며, 상기 용이 접착층에 포함되는 미립자의 평균 1차 입자 직경이 200nm을 넘고, 입도 분포가 1.0~1.4인 광학 필름으로 한다. 본 발명의 광학 필름은, 액정 표시 장치(LCD) 등의 화상 표시 장치에 이용되는 편광자 보호 필름 등의 각종 보호 필름, 위상차 필름, 편광 필름에의 사용에 적합하다.

Description

광학 필름과 그 제조 방법, 광학 부재 및 화상 표시 장치 {OPTICAL FILM AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, OPTICAL MEMBER AND IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 표면에 용이 접착층이 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 광학 필름과 그 제조 방법에 관한 것이다. 또, 본 발명은, 해당 광학 필름을 구비하는 광학 부재 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.
폴리메타크릴산 메틸(PMMA)로 대표되는 (메타)아크릴 중합체를 포함하는 아크릴 수지는, 광선 투과율 등의 광학 특성이 뛰어남과 동시에 기계적 강도, 성형 가공성 및 표면 경도의 균형이 뛰어나다. 이 때문에, 아크릴 수지는 자동차, 가전 제품을 비롯한 각종 공업 제품에 투명 재료로서 폭넓게 사용되고 있다. 최근 아크릴 수지가 광학 관련 용도로 사용되는 경우가 늘고 있다. 특히, 액정 표시 장치(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 유기 EL 표시 장치(OELD)와 같은 화상 표시 장치에 내장되는 광학 필름에의 아크릴 수지의 응용이 진행되고 있다.
광학 필름은, 다른 기능성 필름과 적층된 상태로 사용될 수 있다. 예를 들면, 광학 필름의 일종인 편광자 보호 필름은 통상 편광자와 적층된 편광판의 상태로 화상 표시 장치에 사용된다. 편광판은, 통상 편광자와 해당 편광자의 적어도 한쪽 면에 접착층을 개재하여 접합된 편광자 보호 필름을 포함하는 구성을 갖는다.
아크릴 수지를 광학 필름으로 사용할 때에, 다른 기능성 필름과의 적층을 고려하여 해당 광학 필름의 표면에 용이 접착층이 형성될 수 있다. 용이 접착층은, 광학 필름의 접착성을 향상시켜 접착층을 개재한 다른 필름과의 적층을 확실히 하는 층이다. 특허문헌 1(일본특허공개 2007-127893호 공보)은, 편광자와 해당 편광자의 적어도 한쪽 면에 접착제를 개재하여 접합된 편광자 보호 필름을 구비하는 편광판을 개시한다. 이에 덧붙여, 특허문헌 1은, 이 편광자 보호 필름에서의 편광자와 마주하는 면에 폴리우레탄 수지 및/또는 아미노기 함유 폴리머를 포함하는 용이 접착층이 형성되어 있는 것을 개시한다. 특허문헌 2(일본특허공개 2010-55062호 공보)는, 아크릴 수지 필름과 우레탄 수지 및 미립자를 포함하는 용이 접착 조성물로 형성된 용이 접착층을 갖는 편광자 보호 필름을 개시한다. 특허문헌 2에는, 우레탄 수지 및 미립자를 포함하는 용이 접착 조성물로 용이 접착층을 형성함으로써, 편광자 보호 필름을 롤에 권취할 때의 블로킹이 억제되는 것이 기재되어 있다.
특허문헌 1: 일본특허공개 2007-127893호 공보 특허문헌 2: 일본특허공개 2010-55062호 공보
그러나, 용이 접착층에 대해 단지 미립자를 가하는 것만으로는 반드시 양호한 내블로킹성이 실현되지 않는다. 양호한 내블로킹성의 실현을 목적으로 용이 접착층에서의 미립자의 함유율을 늘리면, 용이 접착층의 강도 및 용이 접착성이 저하된다. 용이 접착층이 포함하는 미립자의 입경을 크게 하면, 용이 접착층이 백탁하여 해당 층을 갖는 광학 필름의 투명성이 저하되어 광학 용도에의 사용에 적합하지 않게 된다.
본 발명은, 표면에 용이 접착층이 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 광학 필름으로서, 내블로킹성과 투명성이 양립된 광학 필름과 그 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 광학 필름은, 표면에 용이 접착층이 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성된다. 상기 용이 접착층은 미립자를 포함한다. 상기 용이 접착층에 포함되는 미립자의 평균 1차 입자 직경은 200nm을 넘는다. 상기 용이 접착층에 포함되는 미립자의 입도 분포는 1.0~1.4이다.
본 발명의 광학 부재는, 상기 본 발명의 광학 필름을 구비한다.
본 발명의 화상 표시 장치는, 상기 본 발명의 광학 필름을 구비한다.
본 발명의 광학 필름의 제조 방법에서는, 아크릴 수지 필름의 표면에 미립자를 포함하는 용이 접착 조성물을 도포하여 상기 조성물의 도포막을 형성하는 제1 공정(도포 공정)과, 상기 도포막을 건조시켜 상기 미립자를 포함하는 용이 접착층을 상기 표면에 형성하는 제2 공정(건조 공정)을 포함한다. 여기서, 상기 용이 접착 조성물에 포함되는 미립자의 평균 1차 입자 직경은 200nm을 넘는다. 해당 미립자의 입도 분포는 1.0~1.4이다. 이에 의해, 상기 본 발명의 광학 필름이 형성된다.
본 발명에 의하면, 표면에 용이 접착층이 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 광학 필름으로서, 내블로킹성과 투명성이 양립된 광학 필름을 얻을 수 있다.
도 1은, 본 발명의 광학 필름의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 화상 표시 장치에서의 화상 표시부의 구조의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
특별한 기재가 없는 한, 본 명세서에서의 「수지」는 「중합체」보다도 넓은 개념이다. 수지는, 예를 들면 1종 또는 2종 이상의 중합체로 구성되어도 되고, 필요에 따라 중합체 이외의 재료, 예를 들면 자외선 흡수제, 산화 방지제, 필러 등의 첨가제, 상용화제, 안정화제 등을 포함해도 된다.
[아크릴 수지 필름]
아크릴 수지 필름은 (메타)아크릴 중합체를 포함하는 아크릴 수지로 구성되는 필름이다. 아크릴 수지 필름은 아크릴 수지의 성형에 의해 얻어진다. 아크릴 수지에서의 (메타)아크릴 중합체의 함유율은 통상 30중량% 이상, 바람직하게는 50중량% 이상, 보다 바람직하게는 70중량% 이상, 특히 바람직하게는 90중량% 이상, 가장 바람직하게는 95중량% 이상이다. (메타)아크릴 중합체는, 광선 투과율이 높고 굴절률의 파장 의존성이 낮은 등의 우수한 광학 특성을 갖고 있다. 이 때문에, (메타)아크릴 중합체를 포함하는 아크릴 수지는 광학 필름에의 사용에 적합하다.
(메타)아크릴 중합체는, (메타)아크릴산 에스테르 단량체에 유래하는 구성 단위((메타)아크릴산 에스테르 단위)를 갖는 중합체이다. (메타)아크릴 중합체에서의 (메타)아크릴산 에스테르 단위의 함유율은 통상 10중량% 이상, 바람직하게는 30중량% 이상, 보다 바람직하게는 50중량% 이상, 특히 바람직하게는 70중량% 이상이다. (메타)아크릴 중합체는 주쇄에 환구조를 가져도 된다. 해당 환구조는, 예를 들면 (메타)아크릴산 에스테르 단량체와 환구조를 갖는 단량체를 공중합하거나 혹은 (메타)아크릴산 에스테르 단량체를 포함하는 단량체군을 중합한 후에 환화 반응을 진행시킴으로써, (메타)아크릴 중합체의 주쇄에 도입된다. 중합체가 주쇄에 환구조를 갖는 경우, (메타)아크릴산 에스테르 단위 및 해당 환구조의 함유율의 합계가 50중량% 이상이면, 해당 중합체는 (메타)아크릴 중합체이다.
(메타)아크릴산 에스테르 단위는, 예를 들면 (메타)아크릴산 메틸, (메타)아크릴산 에틸, (메타)아크릴산 n-프로필, (메타)아크릴산 n-부틸, (메타)아크릴산 t-부틸, (메타)아크릴산 n-헥실, (메타)아크릴산 시클로헥실, (메타)아크릴산 벤질, (메타)아크릴산 클로로메틸, (메타)아크릴산 2-클로로에틸, (메타)아크릴산 2-히드록시에틸, (메타)아크릴산 3-히드록시프로필, (메타)아크릴산 2,3,4,5,6-펜타히드록시헥실, (메타)아크릴산 2,3,4,5-테트라히드록시펜틸의 각 단량체에 유래하는 구성 단위이다. (메타)아크릴 중합체는 (메타)아크릴산 메틸 단위를 갖는 것이 바람직하고, 이 경우, 최종적으로 얻어진 광학 필름의 광학 특성 및 열안정성이 향상된다. (메타)아크릴 중합체는, 2종 이상의 (메타)아크릴산 에스테르 단위를 가져도 된다.
(메타)아크릴 중합체는, (메타)아크릴산 에스테르 단위 이외의 구성 단위를 가져도 된다. 이러한 구성 단위는, 예를 들면 스티렌, 비닐톨루엔, α-메틸스티렌, α-히드록시메틸스티렌, α-히드록시에틸스티렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에틸렌, 프로필렌, 4-메틸-1-펜텐, 초산 비닐, 2-히드록시메틸-1-부텐, 메틸비닐케톤, N-비닐피롤리돈, N-비닐카르바졸의 각 단량체에 유래하는 구성 단위이다. (메타)아크릴 중합체는 이들 구성 단위를 2종 이상 가져도 된다. (메타)아크릴 중합체가 N-비닐피롤리돈 단위 혹은 N-비닐카르바졸 단위를 갖는 경우, 광학 필름에서의 복굴절의 파장 분산성의 제어의 자유도가 향상된다. 예를 들면, 가시광 영역에서 광의 파장이 짧아질수록 복굴절이 작아지는(위상차의 절대값이 작아지는) 파장 분산성(이른바, 역파장 분산성)을 나타내는 위상차 필름이 얻어진다. 해당 위상차 필름은 양의 위상차 필름일 수 있다.
중합 후의 환화 반응에 의해 주쇄에 환구조를 도입하는 경우, (메타)아크릴 중합체는 수산기 및/또는 카르본산기를 갖는 단량체를 포함하는 단량체군의 공중합에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 수산기를 갖는 단량체는, 예를 들면 2-(히드록시메틸)아크릴산 메틸, 2-(히드록시메틸)아크릴산 에틸, 2-(히드록시메틸)아크릴산 이소프로필, 2-(히드록시메틸)아크릴산 부틸, 2-(히드록시에틸)아크릴산 메틸, 메탈릴알코올, 알릴알코올이다. 카르본산기를 갖는 단량체는, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 2-(히드록시메틸)아크릴산, 2-(히드록시에틸)아크릴산이다. 이들 단량체를 2종 이상 사용해도 된다. 또, 이들 단량체는 환화 반응에 의해 (메타)아크릴 중합체의 주쇄에 위치하는 환구조가 되는데, 환화 반응시에 해당 단량체 전부가 환구조로 변화할 필요는 없고, 환화 반응 후의 (메타)아크릴 중합체가 이들 단량체에 유래하는 구성 단위를 가져도 된다.
(메타)아크릴 중합체의 중량 평균 분자량은 바람직하게는 1만~50만이고, 보다 바람직하게는 5만~30만이다.
(메타)아크릴 중합체는 주쇄에 환구조를 갖는 것이 바람직하다. 아크릴 수지 필름은, 주쇄에 환구조를 갖는 (메타)아크릴 중합체를 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 광학 필름의 내열성 및 경도가 향상된다. 이에 덧붙여, 주쇄의 환구조는 연신에 의해 아크릴 수지 필름이 큰 위상차를 발현하는 것에 기여한다. 이 특징은, 위상차 필름 또는 위상차 필름의 기능을 갖는 편광자 보호 필름으로서의 본 발명의 광학 필름의 사용을 가능하게 한다.
(메타)아크릴 중합체가 주쇄에 가져도 되는 환구조는, 예를 들면 N-치환 말레이미드 구조, 무수말레인산 구조, 글루탈이미드 구조, 무수글루탈산 구조 및 락톤 환구조에서 선택되는 적어도 1종이다. N-치환 말레이미드 구조는, 예를 들면 시클로헥실말레이미드 구조, 메틸말레이미드 구조, 페닐말레이미드 구조, 벤질말레이미드 구조이다. 광학 필름의 내열성의 관점에서는, 해당 환구조는 락톤 환구조, 환상 이미드 구조(예를 들면, N-알킬 치환 말레이미드 구조, 글루탈이미드 구조), 환상 무수물 구조(예를 들면, 무수말레인산 구조 및 무수글루탈산 구조)가 바람직하다. 본 발명의 광학 필름이 위상차 필름인 경우, 해당 필름에 대해 양의 위상차가 부여되는 관점에서는, 해당 환구조는 락톤 환구조, 글루탈이미드 구조 및 무수글루탈산 구조가 바람직하다. 위상차 필름에서의 복굴절의 파장 분산성이 향상되는 관점에서는, 해당 구조는 락톤 환구조가 바람직하다.
락톤 환구조는 통상 4~8원환이고, 구조의 안정성의 관점에서 5~6원환이 바람직하며, 6원환이 보다 바람직하다. 6원환의 락톤 환구조는, 이하의 식(1)에 나타내는 구조가 바람직하다. 식(1)에 나타내는 구조는 이하의 이점을 갖는다: 환화 반응에 의해 락톤 환구조를 주쇄에 도입하기 전의 전구체의 중합 수율이 높다; 해당 환구조의 함유율이 높은 (메타)아크릴 중합체를 얻기 쉽다; 메타크릴산 메틸(MMA)과 같은 (메타)아크릴산 에스테르 단량체와의 공중합성이 높다.
Figure 112011023152245-pat00001
식(1)에 있어서, R1, R2 및 R3은 서로 독립하여 수소 원자 또는 탄소수 1~20의 범위인 유기 잔기이다. 해당 유기 잔기는 산소 원자를 포함해도 된다.
유기 잔기는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기 등의 탄소수가 1~20의 범위인 알킬기; 에테닐기, 프로페닐기 등의 탄소수가 1~20의 범위인 불포화 지방족 탄화수소기; 페닐기, 나프틸기 등의 탄소수가 1~20의 범위인 방향족 탄화수소기; 상기 알킬기, 상기 불포화 지방족 탄화수소기 또는 상기 방향족 탄화수소기에서의 수소 원자 중 하나 이상이 수산기, 카르복실기, 에테르기 및 에스테르기에서 선택되는 적어도 1종의 기에 의해 치환된 기;이다.
식(1)에 나타내는 락톤 환구조는, 예를 들면 MMA와 2-(히드록시메틸)아크릴산 메틸(MHMA)을 포함하는 단량체군을 공중합한 후, 얻어진 공중합체에서의 인접한 MMA단위와 MHMA단위를 탈알코올 환화 축합시켜 형성할 수 있다. 이 때, R1은 H, R2는 CH3, R3은 CH3이다.
(메타)아크릴 중합체가 주쇄에 환구조를 갖는 경우, 해당 중합체에서의 환구조의 함유율은 특별히 한정되지 않지만, 통상 5~90중량%이고, 바람직하게는 10~70중량%, 보다 바람직하게는 10~60중량%, 더 바람직하게는 10~50중량%이다. 환구조의 함유율이 과도하게 커지면, 아크릴 수지 필름의 연신성 및 핸들링성이 저하된다. 환구조의 함유율이 과도하게 작아지면, 해당 환구조에 기인하는 효과를 얻을 수 없다.
주쇄에 환구조를 갖는 (메타)아크릴 중합체는 주지의 방법에 의해 형성할 수 있다.
주쇄에 락톤 환구조를 갖는 (메타)아크릴 중합체는, 예를 들면 일본특허공개 2000-230016호 공보, 일본특허공개 2001-151814호 공보, 일본특허공개 2002-120326호 공보, 일본특허공개 2002-254544호 공보, 일본특허공개 2005-146084호 공보에 기재되어 있는 중합체로서, 해당 공보에 기재되어 있는 방법에 의해 형성할 수 있다.
주쇄에 무수글루탈산 구조를 갖는 (메타)아크릴 중합체는, 예를 들면 일본특허공개 2006-283013호 공보, 일본특허공개 2006-335902호 공보, 일본특허공개 2006-274118호 공보에 기재되어 있는 중합체로서, 해당 공보에 기재되어 있는 방법에 의해 형성할 수 있다.
주쇄에 글루탈이미드 구조를 갖는 (메타)아크릴 중합체는, 예를 들면 일본특허공개 2006-309033호 공보, 일본특허공개 2006-317560호 공보, 일본특허공개 2006-328329호 공보, 일본특허공개 2006-328334호 공보, 일본특허공개 2006-337491호 공보, 일본특허공개 2006-337492호 공보, 일본특허공개 2006-337493호 공보, 일본특허공개 2006-337569호 공보, 일본특허공개 2007-009182호 공보에 기재되어 있는 중합체로서, 해당 공보에 기재되어 있는 방법에 의해 형성할 수 있다.
본 발명의 광학 필름이 위상차 필름 또는 위상차를 나타내는 기능성 필름인 경우, 아크릴 수지 필름은 연신에 의해 위상차를 발현하는 조성을 가진다.
아크릴 수지 필름은, 본 발명의 효과가 얻어지는 한, (메타)아크릴 중합체 이외의 다른 열가소성 중합체를 포함해도 된다. 다른 열가소성 중합체는, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리(4-메틸-1-펜텐) 등의 올레핀 중합체; 폴리 염화비닐, 폴리 염화비닐리덴, 폴리 염소화비닐 등의 할로겐화 비닐 중합체; 폴리스티렌, 스티렌-메타크릴산 메틸 공중합체, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 등의 스티렌계 중합체; 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등의 폴리에스테르; 나일론 6, 나일론 66, 나일론 610 등의 폴리아미드; 폴리아세탈; 폴리카포네이트; 폴리페닐렌옥사이드; 폴리페닐렌설파이드; 폴리에테르에테르케톤; 폴리술폰; 폴리에테르술폰; 폴리옥시벤질렌; 폴리아미드이미드; 폴리부타디엔계 고무 혹은 아크릴계 고무를 배합한 ABS 수지, ASA 수지 등의 고무질 중합체;이다.
아크릴 수지 필름이 스티렌계 중합체를 함유하는 연신 필름인 경우, 주쇄에 환구조를 갖는 (메타)아크릴 중합체가 나타내는 양의 위상차를 스티렌계 중합체가 나타내는 음의 위상차에 의해 제거할 수 있다. 해당 아크릴 수지 필름에서의 스티렌계 중합체의 함유율에 따라, 연신 필름인 본 발명의 광학 필름은 음의 위상차 필름도 될 수 있고 저위상차의 편광자 보호 필름도 될 수 있다. 아크릴 수지 필름이 스티렌계 중합체를 포함하는 경우, (메타)아크릴 중합체와의 상용성의 관점에서 스티렌계 중합체는 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체가 바람직하다. 아크릴 수지 필름이 ABS 수지 또는 ASA 수지를 포함하는 경우, 아크릴 수지 필름에서의 해당 수지의 함유율에 따라 연신 필름인 본 발명의 광학 필름이 음의 위상차 필름 혹은 저위상차의 필름이 되거나, 그 가요성이 향상되거나 한다.
아크릴 수지 필름에서의 다른 열가소성 중합체의 함유율은 바람직하게는 0~50중량%, 보다 바람직하게는 0~40중량%, 더 바람직하게는 0~30중량%, 특히 바람직하게는 0~20중량%이다.
아크릴 수지 필름은 중합체 이외의 재료, 예를 들면 첨가제를 포함해도 된다. 첨가제는, 예를 들면 힌더드 페놀계, 인계, 유황계 등의 산화 방지제; 내광안정제, 내후안정제, 열안정제 등의 안정제; 유리 섬유, 탄소 섬유 등의 보강재; 페닐살리실레이트, (2,2'-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-히드록시벤조페논 등의 자외선 흡수제; 근적외선 흡수제; 트리스(디브로모프로필)포스페이트, 트리알릴포스페이트, 산화 안티몬 등의 난연제; 음이온계, 양이온계, 비이온계의 계면활성제로 구성되는 대전 방지제; 무기 안료, 유기 안료, 염료 등의 착색제; 유기 필러, 무기 필러; 안티블로킹제; 수지 개질제; 유기 충전제, 무기 충전제; 가소제; 활제; 위상차 저감제이다.
아크릴 수지 필름에서의 첨가제의 함유율은 바람직하게는 0~5중량%, 보다 바람직하게는 0~2중량%, 더 바람직하게는 0~0.5중량%이다.
아크릴 수지 필름의 Tg(유리 전이 온도)는 바람직하게는 100℃이상, 보다 바람직하게는 110℃이상, 더 바람직하게는 115℃이상, 특히 바람직하게는 120℃이상이다. 아크릴 수지 필름의 Tg의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 해당 필름의 연신성의 관점에서 바람직하게는 170℃이하이다.
주쇄에 환구조를 갖는 (메타)아크릴 중합체는, 아크릴 수지 필름 및 해당 필름으로 구성되는 광학 필름의 Tg를 상승시켜 내열성을 향상시킨다.
아크릴 수지 필름의 두께는 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는 5~200μm, 보다 바람직하게는 10~100μm이다. 해당 두께가 5μm미만이 되면, 광학 필름으로서의 충분한 강도를 유지하지 못하게 될 수 있다. 해당 두께가 200μm을 넘으면, 필름의 투명성이 저하되어 광학 필름으로서의 사용에 적합하지 않게 될 수 있다. 이에 덧붙여, 과도하게 큰 아크릴 수지 필름의 두께는, 본 발명의 광학 필름과 다른 부재(예를 들면, 기능성 필름)를 접합할 때에 접착층에 사용하는 접착제 조성물의 건조를 저해한다. 특히, 수계의 접착제 조성물을 사용할 때에 용제 또는 분산매인 물의 건조가 늦어짐으로써, 본 발명의 광학 필름과 다른 부재의 적층 구조를 갖는 광학 부재의 품질 및 생산성의 저하를 초래하기 쉽다.
아크릴 수지 필름의 표면의 젖음 장력은 바람직하게는 40mN/m이상, 보다 바람직하게는 50mN/m이상, 더 바람직하게는 55mN/m이상이다. 표면의 젖음 장력이 40mN/m이상인 경우, 본 발명의 광학 필름과 다른 부재의 접착성이 더 향상된다. 표면의 젖음 장력을 조정하기 위해, 임의의 적절한 표면 처리를 아크릴 수지 필름의 표면에 실시할 수 있다. 표면 처리는, 예를 들면 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리, 오존 분사, 자외선 조사, 화염 처리, 화학 약품 처리이다. 그 중에서도 코로나 방전 처리 및 플라즈마 처리가 바람직하다.
아크릴 수지 필름은, 미연신 필름이어도 되고 연신 필름이어도 된다. 연신 필름은, 1축 연신 필름이어도 되고 2축 연신 필름이어도 된다. 2축 연신 필름은, 동시 2축 연신 필름 및 축차 2축 연신 필름 중 어느 것이어도 된다. 아크릴 수지 필름이 2축 연신 필름인 경우, 본 발명의 광학 필름의 기계적 강도가 향상된다. 아크릴 수지의 조성에 따라서는, 연신에 의한 위상차의 발현이 억제되어 광학적으로 등방인 광학 필름이 얻어진다. 본 발명의 광학 필름이 위상차 필름인 경우, 아크릴 수지 필름은 연신 필름이다.
아크릴 수지 필름은 주지의 필름 성막 수법에 의해 형성할 수 있다. 필름 성막 수법은, 예를 들면 용액 캐스트법(용액 류연법), 용융 압출법, 캘린더법, 압축 성형법이다. 그 중에서도 용액 캐스트법 및 용융 압출법이 바람직하다.
필름의 성막에 이용하는 아크릴 수지는 주지의 방법에 의해 형성할 수 있다. 예를 들면, 얻고자 하는 아크릴 수지의 조성에 따라 배합한 (메타)아크릴 중합체, 그 밖의 열가소성 중합체 및 첨가제 등을 적절한 혼합 방법에 의해 충분히 혼합함으로써 아크릴 수지가 형성된다. 혼합 방법은, 예를 들면 압출 혼련 또는 용액 상태에서의 혼합이다. 필름의 성막에 시판의 아크릴 수지를 사용해도 된다. 시판의 아크릴 수지는, 예를 들면 ACRYPET VH 및 ACRYPET VRL20A(모두 미츠비시 레이온 제품)이다. 압출 혼련에는 임의의 적절한 혼합기, 예를 들면 옴니 믹서, 단축 압출기, 2축 압출기, 가압 니더를 사용할 수 있다.
용액 캐스트법을 실시하기 위한 장치는, 예를 들면 드럼식 캐스팅 머신, 밴드식 캐스팅 머신, 스핀 코터이다.
용액 캐스트법에 사용하는 용매는 아크릴 수지를 용해하는 한 한정되지 않는다. 해당 용매는, 예를 들면 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소; 시클로헥산, 데칼린 등의 지방족 탄화수소; 초산 에틸, 초산 부틸 등의 에스테르; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤; 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 등의 알코올; 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르; 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화 탄소 등의 할로겐화 탄화수소; 디메틸포름아미드; 디메틸술폭시드이다. 2종 이상의 이들 용매를 병용해도 된다.
용융 압출법은, 예를 들면 T다이법, 인플레이션법이다. 용융 압출시의 성형 온도는 바람직하게는 150~350℃, 보다 바람직하게는 200~300℃이다. T다이법을 선택한 경우, 예를 들면 주지의 압출기의 선단부에 T다이를 장착함으로써 띠형상의 아크릴 수지 필름을 형성할 수 있다. 형성한 띠형상의 아크릴 수지 필름은 롤에 권취하여 필름 롤로 해도 된다. 용융 압출법에서는, 재료의 혼합에 의한 아크릴 수지의 형성부터 해당 수지를 이용한 아크릴 수지 필름의 성형까지를 연속적으로 행할 수 있다. 띠형상의 아크릴 수지 필름에 용이 접착층을 형성하여 띠형상의 광학 필름을 얻어도 된다.
연신 필름인 아크릴 수지 필름은, 상기와 같이 하여 얻은 아크릴 수지 필름을 연신하여 형성할 수 있다. 연신 방법은 특별히 한정되지 않고, 연신에는 주지의 연신기를 사용할 수 있다. T다이법에 의해 아크릴 수지 필름을 형성하는 경우, 형성한 필름을 권취하는 롤의 온도를 조정하여 1축 연신과 필름의 권취를 동시에 행하는 것도 가능하다.
아크릴 수지 필름을 용융 압출에 의해 형성하는 경우, 재료의 혼합에 의한 아크릴 수지의 형성부터 아크릴 수지 필름의 형성을 거쳐 연신 필름인 광학 필름을 얻기까지의 공정을 연속적으로 행할 수 있다.
연신 후, 필름의 광학적 등방성 및 기계적 특성을 안정화하기 위해 필름에 대한 열처리(어닐링)를 실시해도 된다. 열처리의 방법 및 조건은 적절히 선택할 수 있다.
[용이 접착층]
본 발명의 광학 필름에서는, 아크릴 수지 필름의 표면에 용이 접착층이 형성되어 있다. 용이 접착층은 미립자를 포함한다. 용이 접착층에 포함되는 미립자의 평균 1차 입자 직경은 200nm을 넘고, 해당 미립자의 입도 분포는 1.0~1.4이다. 본 발명의 광학 필름에서는, 이 용이 접착층에 의해 기능성 필름과 같은 다른 부재에의 접착성이 향상되는 효과가 얻어지면서 그 내블로킹성과 투명성이 양립된다. 종래 광학 필름의 내블로킹성을 개선하는 것을 목적으로 용이 접착층에 미립자를 가하는 경우, 미립자의 입자 직경이 작은 것이 좋다고 하여 왔다. 특허문헌 2(일본특허공개 2010-55062호 공보)는, 용이 접착층에 가하는 미립자의 평균 1차 입자 직경에 대해 10~200nm이 바람직하고, 20~60nm이 보다 바람직한 것을 개시한다. 그러나, 본 발명자들의 검토에 의하면, 이러한 작은 입자 직경의 미립자에 의한 내블로킹성의 확보는 현실적으로 어렵다. 한편, 광학 필름의 용이 접착층에 있어서, 해당 층에 포함되는 미립자의 입자 직경을 단순히 크게 할 수는 없다. 미립자의 입경이 커지면, 가시광 영역에서의 산란 현상이 생겨 필름이 백탁하여 광학 필름으로서 사용할 수 없게 되기 때문이다. 본 발명자들은, 미립자의 평균 1차 입자 직경에 덧붙여, 그 입도 분포를 특정의 범위로 함으로써 내블로킹성과 투명성이 양립된 광학 필름을 실현하였다.
미립자의 평균 1차 입자 직경 및 입도 분포는, 레이저 회절·산란식 입도 분포 측정 장치(예를 들면, Particle Sizing Systems 제품, Submicron Particle Sizer NIC0MP380)에 의해 구할 수 있다. 구체적으로 매체 중에 분산한 상태에 있는 미립자에 대해 상기 측정 장치에 의해 그 등가 구형 분포를 구한다. 해당 분포는, 입자의 1차 입자 직경이 100nm이상인 범위를 구한다. 평균 1차 입자 직경이 200nm을 넘고, 입도 분포가 1.0~1.4인 미립자에는 통상 1차 입자 직경이 100nm미만인 입자는 포함되지 않거나, 혹은 분포를 무시할 수 있을 정도의 극히 약간의 수만 존재한다. 따라서, 미립자의 평균 1차 입자 직경 및 입도 분포의 평가에 있어서 1차 입자 직경이 100nm미만인 입자를 고려할 필요는 없다. 또, 만약 1차 입자 직경으로 하여 100nm미만으로 최빈도를 갖는 입자군이 존재하였다고 해도, 해당 입자군은 본 발명의 효과, 즉 광학 필름의 투명성 및 내블로킹성의 양립에 영향을 주지 않기 때문에 고려할 필요는 없다. 다음에, 구한 분포에서의 대입자측으로부터 적산한 적산 부피 분율 50%의 입자의 입자 직경을 구하고, 이를 미립자의 평균 1차 입자 직경(d50)으로 한다. 이와는 별도로, 해당 분포에서의 대입자측으로부터 적산한 적산 부피 분율 25%의 입자의 입자 직경(d25) 및 75%의 입자의 입자 직경(d75)을 구하고, 그 비(d25/d75)를 미립자의 입도 분포로 한다. 또, 매체는 입도 분포 장치의 구성 및 능력에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 물인데, 액체에 제한되지 않는다.
평균 1차 입자 직경이 200nm이상이고, 입도 분포가 1.0~1.4인 한, 용이 접착층에 포함되는 미립자는 한정되지 않는다. 임의의 미립자가 이용될 수 있다.
미립자의 평균 1차 입자 직경은 220nm이상이 바람직하고, 250nm이상이 보다 바람직하며, 280nm이상이 더 바람직하다. 미립자의 평균 1차 입자 직경의 상한은, 예를 들면 1000nm이하이고, 바람직하게는 500nm이하, 보다 바람직하게는 400nm이하, 더 바람직하게는 350nm이하이다. 미립자의 입도 분포는 1.0~1.2가 바람직하다. 미립자가 이러한 평균 1차 입자 직경 및 입도 분포를 가짐으로써, 광학 필름으로서의 투명성이 유지되면서 적은 미립자의 첨가량으로도 양호한 내블로킹성이 실현된다.
미립자의 바람직한 형태 중 하나는 물 분산성의 미립자이다. 미립자는 무기계 미립자, 유기계 미립자 중 어느 것이어도 된다. 무기계 미립자는, 예를 들면 실리카, 티타니아, 알루미나, 지르코니아 등의 무기 산화물; 탄산 칼슘, 탈크, 클레이, 소성 카올린, 소성 규산칼슘, 수화 규산칼슘, 규산 알루미늄, 규산 마그네슘, 인산 칼슘 등의 미립자이다. 유기계 미립자는, 예를 들면 실리콘계 수지, 불소계 수지, 아크릴계 수지의 미립자이다.
미립자는 실리카 미립자가 바람직하다. 실리카 미립자는 내블로킹성을 향상시키는 효과가 높다. 또한, 투명성이 뛰어나기 때문에, 광학 필름의 착색 및 헤이즈율의 증대가 일어나기 어렵다. 이에 덧붙여, 실리카 미립자는 용이 접착 조성물에의 분산성 및 분산 안정성이 양호하고, 아크릴 수지 필름과의 밀착성이 높다.
용이 접착 조성물이 수계인 경우, 미립자는 콜로이달 실리카와 같은 물 분산체로서 배합되는 것이 바람직하다. 평균 1차 입자 직경 및 입도 분포에 대해 상술한 범위가 만족되는 한, 콜로이달 실리카는 시판품이어도 된다.
용이 접착층에서의 미립자의 함유율의 상한은 1중량% 미만이 바람직하고, 0.5중량% 미만이 보다 바람직하며, 0.3중량% 미만이 더 바람직하다. 미립자의 함유율이 1중량%를 넘으면, 용이 접착층의 도막 강도가 저하될 수 있다. 용이 접착층에서의 미립자의 함유율의 하한은 0.1중량% 이상이 바람직하고, 0.15중량% 이상이 보다 바람직하며, 0.2중량% 이상이 더 바람직하다. 미립자의 함유율이 0.1중량% 미만이 되면, 광학 필름의 내블로킹성이 저하될 수 있다.
용이 접착층의 두께는 한정되지 않고, 아크릴 수지 필름의 두께에 따라 다르지만, 100nm~10μm이 바람직하고, 100nm~5μm이 보다 바람직하며, 200nm~1.5μm이 더 바람직하다. 이 범위에서는 용이 접착층에 의한 광학 필름의 접착성의 향상 효과가 양호하다. 이에 덧붙여, 용이 접착층 자체에 위상차가 발현하는 것을 억제할 수 있다.
용이 접착층의 두께(d)와 용이 접착층에 포함되는 미립자의 평균 1차 입자 직경(r)의 비(r/d)는 0.3~1.4가 바람직하고, 0.4~1.1이 보다 바람직하며, 0.6~1.0이 더 바람직하다. 이 범위에 있어서, 본 발명의 광학 필름에서의 내블로킹성 및 투명성의 양립이 더 확실하게 된다. 용이 접착층의 두께(d)에 비해 미립자의 평균 1차 입자 직경(r)이 상기 비(r/d)의 범위를 넘어 작은 경우, 용이 접착층에 포함되지만 용이 접착층의 표면에 노출되지 않은 미립자, 즉 내블로킹성의 향상에 기여하지 않지만 광학 필름의 헤이즈율을 상승시키는 미립자의 비율이 늘어 광학 필름에서의 내블로킹성 및 투명성의 양립이 어려워진다. 용이 접착층의 두께(d)에 비해 미립자의 평균 1차 입자 직경(r)이 상기 비(r/d)의 범위를 넘어 큰 경우, 용이 접착층의 강도가 저하되어 미립자가 용이 접착층으로부터 탈락하기 쉬워진다.
용이 접착층을 구성하는 수지는 한정되지 않는다. 해당 수지는 용이 접착성을 갖는 주지의 수지이면 되고, 예를 들면 우레탄 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리올 수지, 폴리카르본산 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지이다.
용이 접착층을 구성하는 수지의 수평균 분자량은 0.5만~60만이 바람직하고, 1만~40만이 보다 바람직하다.
용이 접착층을 구성하는 수지는 우레탄 수지가 바람직하다. 즉, 용이 접착층이 미립자를 포함하는 우레탄 수지층인 것이 바람직하다. 이 경우, 용이 접착층이 다른 수지층일 때보다도 아크릴 수지 필름에 대한 용이 접착층의 밀착성이 향상됨과 동시에, 광학 필름의 용이 접착성이 향상된다.
우레탄 수지는 특별히 한정되지 않고, 전형적으로 폴리올과 폴리이소시아네이트를 반응시켜 얻은 수지이다. 폴리올은 분자 중에 히드록실기를 2개 이상 갖는 임의의 폴리올을 채용할 수 있다. 폴리올은, 예를 들면 폴리아크릴 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올이다. 2종 이상의 폴리올을 조합해도 된다.
폴리아크릴 폴리올은, 전형적으로 (메타)아크릴산 에스테르 단량체와 수산기를 갖는 단량체의 공중합체이다. (메타)아크릴산 에스테르 단량체는, 예를 들면 (메타)아크릴산 메틸, (메타)아크릴산 부틸, (메타)아크릴산 2-에틸헥실, (메타)아크릴산 시클로헥실이다. 수산기를 갖는 단량체는, 예를 들면 (메타)아크릴산 2-히드록시에틸, (메타)아크릴산 2-히드록시프로필, (메타)아크릴산 3-히드록시프로필, (메타)아크릴산 2-히드록시부틸, (메타)아크릴산 4-히드록시부틸, (메타)아크릴산 2-히드록시펜틸 등의 (메타)아크릴산 히드록시알킬에스테르; 글리세린, 트리메틸롤프로판 등의 다가 알코올의 (메타)아크릴산 모노에스테르; N-메틸롤 (메타)아크릴 아미드이다.
폴리아크릴 폴리올은 다른 단량체와의 공중합체이어도 된다. 다른 단량체는, 상기 (메타)아크릴산 에스테르 단량체 및 수산기를 갖는 단량체와 공중합이 가능한 한 한정되지 않는다. 해당 다른 단량체는, 예를 들면 (메타)아크릴산 등의 불포화 모노카르본산; 말레인산 등의 불포화 디카르본산과 그 무수물 및 모노 또는 디에스테르류; (메타)아크릴로니트릴 등의 불포화 니트릴류; (메타)아크릴아미드, N-메틸롤 (메타)아크릴아미드 등의 불포화 아미드류; 초산 비닐, 프로피온산 비닐 등의 비닐에스테르류; 메틸비닐에테르 등의 비닐에테르류; 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀류; 염화 비닐, 염화 비닐리덴 등의 할로겐화 α,β-불포화 지방족 단량체; 스티렌, α-메틸스티렌 등의 α,β-불포화 방향족 단량체이다.
폴리에스테르 폴리올은 전형적으로 다염기산 성분과 폴리올 성분의 반응에 의해 얻어진다. 다염기산 성분은, 예를 들면 오르토프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 1,4-나프탈렌디카르본산, 2,5-나프탈렌디카르본산, 2,6-나프탈렌디카르본산, 비페닐디카르본산, 테트라히드로프탈산 등의 방향족 디카르본산; 옥살산, 호박산, 말론산, 글루탈산, 아디핀산, 피메린산, 수베린산, 아제라인산, 세바신산, 데칸디카르본산, 도데칸디카르본산, 옥타데칸디카르본산, 주석산, 알킬호박산, 리놀레인산, 말레인산, 푸말산, 메사콘산, 시트라콘산, 이타콘산 등의 지방족 디카르본산; 헥사히드로프탈산, 테트라히드로프탈산, 1,3-시클로헥산디카르본산, 1,4-시클로헥산디카르본산 등의 지환식 디카르본산; 혹은 이들의 산무수물, 알킬에스테르, 산 할라이드 등의 반응성 유도체이다.
폴리올 성분은, 예를 들면 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸 글리콜, 펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 1,10-데칸디올, 1-메틸-1,3-부틸렌 글리콜, 2-메틸-1,3-부틸렌 글리콜, 1-메틸-1,4-펜틸렌 글리콜, 2-메틸-1,4-펜틸렌 글리콜, 1,2-디메틸-네오펜틸 글리콜, 2,3-디메틸-네오펜틸 글리콜, 1-메틸-1,5-펜틸렌 글리콜, 2-메틸-1,5-펜틸렌 글리콜, 3-메틸-1,5-펜틸렌 글리콜, 1,2-디메틸부틸렌 글리콜, 1,3-디메틸부틸렌 글리콜, 2,3-디메틸부틸렌 글리콜, 1,4-디메틸부틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헥산디올, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 수첨 비스페놀 A, 수첨 비스페놀 F이다.
폴리에테르 폴리올은 전형적으로 다가 알코올에 알킬렌옥사이드를 개환 중합하여 부가시킴으로써 얻어진다. 다가 알코올은, 예를 들면 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 글리세린, 트리메틸롤 프로판이다. 알킬렌옥사이드는, 예를 들면 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드, 스티렌옥사이드, 테트라히드로푸란이다.
폴리이소시아네이트는, 예를 들면 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 도데카메틸렌 디이소시아네이트, 1,4-부탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 리신 디이소시아네이트, 2-메틸펜탄-1,5-디이소시아네이트, 3-메틸펜탄-1,5-디이소시아네이트 등의 지방족 디이소시아네이트; 이소포론 디이소시아네이트, 물 첨가 크시릴렌 디이소시아네이트, 4,4'-시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 1,4-시클로헥산 디이소시아네이트, 메틸시클로헥실렌 디이소시아네이트, 1,3-비스(이소시아네이트메틸)시클로헥산 등의 지환족 디이소시아네이트; 트릴렌 디이소시아네이트, 2,2'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 2,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐디메틸메탄 디이소시아네이트, 4,4'-디벤질 디이소시아네이트, 1,5-나프틸렌 디이소시아네이트, 크시릴렌 디이소시아네이트, 1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 1,4-페닐렌 디이소시아네이트 등의 방향족 디이소시아네이트; 디알킬디페닐메탄 디이소시아네이트, 테트라알킬디페닐메탄 디이소시아네이트, α,α,α,α-테트라메틸크시릴렌 디이소시아네이트 등의 방향 지방족 디이소시아네이트이다.
우레탄 수지는 바람직하게는 카르복실기를 가진다. 카르복실기를 가짐으로써, 용이 접착층의 성능(용이 접착성)이 향상된다. 이 효과는 특히 고온·고습의 환경 하에서 현저하다. 카르복실기를 갖는 우레탄 수지는, 예를 들면 폴리올과 폴리 이소시아네이트에 덧붙여 유리 카르복실기를 갖는 쇄장제를 반응시킴으로써 얻어진다. 유리 카르복실기를 갖는 쇄장제는, 예를 들면 디히드록시 카르본산, 디히드록시 숙신산이다. 디히드록시 카르본산은, 예를 들면 디메틸롤 알칸산(예를 들면, 디메틸롤 초산, 디메틸롤 부탄산, 디메틸롤 프로피온산, 디메틸롤 낙산, 디메틸롤 펜탄산) 등의 디알키롤 알칸산이다.
우레탄 수지의 산가는 바람직하게는 10 이상, 더 바람직하게는 10~50, 특히 바람직하게는 20~45이다. 이들의 경우, 용이 접착층의 성능(예를 들면, 편광자 등의 다른 기능성 필름과의 밀착성)이 보다 향상된다.
우레탄 수지는 상술한 각 성분에 덧붙여, 또 다른 폴리올 혹은 다른 쇄장제와의 반응에 의해 얻은 것이어도 된다. 다른 폴리올은, 예를 들면 솔비톨, 1,2,3,6-헥산테트라올, 1,4-솔비탄, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,5-펜탄트리올, 글리세린, 트리메틸롤에탄, 트리메틸롤프로판, 펜타에리스리톨 등 3이상의 수산기를 갖는 폴리올이다. 다른 쇄장제는, 예를 들면 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸 글리콜, 펜탄디올, 1,6-헥산디올, 프로필렌 글리콜 등의 글리콜류; 에틸렌 디아민, 프로필렌 디아민, 헥사메틸렌 디아민, 1,4-부탄 디아민, 아미노에틸 에탄올아민 등의 지방족 디아민; 이소포론 디아민, 4,4'-디시클로헥실메탄 디아민 등의 지환족 디아민; 크시릴렌 디아민, 트릴렌 디아민 등의 방향족 디아민이다.
우레탄 수지는 주지의 방법을 응용하여 형성할 수 있다. 해당 방법은, 예를 들면 각 성분을 한번에 반응시키는 원숏법, 단계적으로 반응시키는 다단법이다. 카르복실기를 갖는 우레탄 수지는, 카르복실기의 도입이 용이하기 때문에 다단법에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 우레탄 수지의 형성에 이용하는 촉매는 특별히 한정되지 않는다.
아크릴 수지 필름의 표면에 대한 용이 접착층의 형성 방법은 한정되지 않고, 주지의 방법에 따르면 된다. 용이 접착층은, 용이 접착성을 갖는 수지와 미립자를 포함하는 용이 접착 조성물을 아크릴 수지 필름의 표면에 도포하여 해당 조성물의 도포막을 형성한 후, 형성한 도포막을 건조시켜 형성하는 것이 바람직하다. 용이 접착 조성물은 수계 조성물이 바람직하다. 수계 조성물은 유기용제계 조성물에 비해 용이 접착층을 형성할 때에 생기는 환경에의 부하가 작아 작업성이 뛰어나다. 수계 조성물은, 예를 들면 용이 접착성을 갖는 수지의 분산체이다. 분산체는 전형적으로 용이 접착성을 갖는 수지의 에멀젼이다. 수지의 에멀젼은 건조에 의해 수지층이 된다. 해당 에멀전에 포함되는 미립자는 그대로 수지층에 잔류한다.
용이 접착 조성물은 미립자 및 용이 접착성을 갖는 수지 이외에 첨가제를 포함해도 된다. 첨가제는, 예를 들면 분산 안정제, 요변제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 소포제, 증점제, 분산제, 계면 활성제, 촉매, 대전 방지제이다.
우레탄 수지층인 용이 접착층의 형성에 이용되는 수계의 용이 접착 조성물은, 미립자 및 우레탄 수지 이외에 중화제를 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 용이 접착 조성물에서의 우레탄 수지의 안정성이 향상된다. 중화제는, 예를 들면 암모니아, N-메틸모르포린, 트리에틸아민, 디메틸에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모르포린, 트리프로필아민, 에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올이다.
우레탄 수지를 포함하는 용이 접착 조성물이 수계인 경우, 우레탄 수지를 형성할 때에, 폴리이소시아네이트에 대해 비활성임과 동시에 물과 상용하는 유기용매를 이용하는 것이 바람직하다. 유기용제는, 예를 들면 초산 에틸, 초산 부틸, 에틸셀로솔브 아세테이트 등의 에스테르계 용매; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계 용매; 디옥산, 테트라하이드로푸란, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 에테르계 용매이다.
우레탄 수지를 포함하는 용이 접착 조성물은 가교제를 포함하는 것이 바람직하고, 이 경우, 용이 접착층의 성능이 향상된다. 가교제는 특별히 한정되지 않는다. 우레탄 수지가 카르복실기를 갖는 경우, 가교제는 해당 카르복실기와 반응할 수 있는 기를 갖는 폴리머가 바람직하다. 카르복실기와 반응할 수 있는 기는, 예를 들면 유기 아미노기, 옥사졸린기, 에폭시기, 카르보디이미드기이고, 옥사졸린기가 바람직하다. 옥사졸린기를 갖는 가교제는, 우레탄 수지와 혼합했을 때의 실온에서의 포트라이프가 길고, 가열에 의해 가교 반응이 진행되기 때문에 작업성이 양호하다. 해당 폴리머는, 예를 들면 (메타)아크릴 폴리머, 스티렌·아크릴 폴리머이고, (메타)아크릴 폴리머가 바람직하다. 가교제가 (메타)아크릴 폴리머인 경우, 용이 접착층의 성능이 더 향상된다. 이에 덧붙여, (메타)아크릴 폴리머는 수계의 용이 접착 조성물에 안정적으로 상용하여 우레탄 수지를 양호하게 가교한다.
우레탄 수지를 포함하는 용이 접착 조성물에 있어서, 해당 조성물에서의 우레탄 수지의 함유율은 1.5~15중량%가 바람직하고, 2~10중량%가 보다 바람직하다. 함유율이 이들 범위에 있는 경우, 용이 접착 조성물을 아크릴 수지 필름의 표면에 도포할 때의 도공성이 높다. 이 조성물이 가교제를 더 포함하는 경우, 가교제의 함유량은 우레탄 수지(고형분) 100중량부에 대해 1~30중량부가 바람직하고, 3~20중량부가 보다 바람직하다. 우레탄 수지를 포함하는 용이 접착 조성물에서의 미립자의 함유율은, 우레탄 수지(고형분) 100중량부에 대해 0.3~10중량부가 바람직하고, 0.5~1중량부가 보다 바람직하다.
[광학 필름, 광학 부재]
도 1에 본 발명의 광학 필름의 일례를 나타낸다. 도 1에 도시된 광학 필름(1)은, 아크릴 수지 필름(2)의 한쪽 표면에 용이 접착층(3)이 형성된 구조를 갖는다. 아크릴 수지 필름(2) 및 용이 접착층(3)의 구체적인 구성은 상술한 바와 같다.
본 발명의 광학 필름에서는, 아크릴 수지 필름의 양쪽 표면에 용이 접착층이 형성되어도 된다.
본 발명의 광학 필름은, 내블로킹성 및 투명성이 양립된 용이 접착층을 갖는 필름이다. 투명성에 관하여, 본 발명의 광학 필름은 통상 0.5% 이하의 헤이즈율을 갖는다. 본 발명의 광학 필름의 구성에 따라서 그 헤이즈율은 0.4% 이하, 또 0.2% 이하가 된다. 헤이즈율은 JIS K7136의 규정에 기초하여 측정된다.
본 발명의 광학 필름은, 예를 들면 편광자 보호 필름, 위상차 필름, 시야각 보상 필름, 광확산 필름, 반사 필름, 반사 방지 필름, 방현(防眩) 필름, 휘도 향상 필름, 터치 패널용 도전 필름이다. 본 발명의 광학 필름이 나타내는 위상차는 아크릴 수지 필름의 조성 및 연신 상태에 의해 제어할 수 있다. 본 발명의 광학 필름은 광학적으로 등방인 필름일 수 있고, 광학적인 이방성을 갖는(예를 들면, 위상차 등의 복굴절을 발현하는) 필름일 수도 있다.
위상차 필름인 본 발명의 광학 필름은 LCD 등의 화상 표시 장치에의 사용에 적합하다. 해당 위상차 필름은, 예를 들면 LCD의 색조 보상, 시야각 보상에 사용할 수 있다.
위상차 필름인 본 발명의 광학 필름은 용이 접착층을 갖기 때문에, 위상차 필름으로서 통상 사용되는 형태 이외의 형태에서의 사용도 가능하다. 구체적으로, 예를 들면 LCD가 구비하는 편광자에 접합하여 사용하는 형태를 생각할 수 있다. 이 경우, 해당 위상차 필름은 색조 보상 혹은 시야각 보상용인 통상의 위상차 필름으로서의 기능과 함께, 해당 편광자를 보호하는 편광자 보호 필름으로서의 기능을 겸한다. 이 형태는 종래 위상차 필름과는 별개로 이용되었던 위상차를 가지지 않는 편광자 보호 필름을 생략할 수 있기 때문에, LCD의 박형화, 고기능화에 유리하다.
본 발명의 광학 필름은 롤에 권회되어도 된다(필름 롤이어도 된다). 본 발명의 광학 필름은 내블로킹성이 뛰어나기 때문에, 필름 롤에 적합하다. 권회된 띠형상의 광학 필름의 길이(길이방향의 길이)가 클수록 블로킹이 발생하기 쉬운데, 용이 접착층이 미립자를 포함하며 해당 미립자의 평균 1차 입자 직경이 200nm을 넘고, 입도 분포가 1.0~1.4임으로써, 해당 길이가 큰(예를 들면, 3000m 이상) 경우에도 블로킹의 발생이 효과적으로 억제된다. 광학 필름의 길이방향의 길이가 3000m이상이 되면, 해당 광학 필름과 다른 광학 부재(예를 들면, 편광자)를 접합할 때에 생산 효율이 높아진다. 즉, 본 발명의 효과는 본 발명의 광학 필름이 띠형상으로서 롤에 권회되어 있고(필름 롤이고), 그 길이방향의 길이가 3000m이상일 때에 특히 현저해진다.
본 발명의 광학 필름에서의 용이 접착층이 형성되어 있는 표면과 반대쪽 표면에는, 필요에 따라 각종 기능성 코팅층이 형성되어도 된다. 기능성 코팅층은, 예를 들면 대전 방지층, 점 접착제층, 접착층, 용이 접착층, 방현(논글레어)층, 광 촉매층 등의 방오층, 반사 방지층, 하드 코트층, 자외선 차폐층, 열선 차폐층, 전자파 차폐층, 가스 배리어층 등이다.
본 발명의 광학 필름은, 예를 들면 본 발명의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
본 발명의 광학 필름은 기능성 필름 등의 다른 부재와 접합하여 광학 부재가 될 수 있다. 본 발명의 광학 부재는 본 발명의 광학 필름을 구비한다. 이 때, 본 발명의 광학 필름에서의 용이 접착층측의 면이 용이 접착층을 개재하여 다른 부재와 접합하는 것이 바람직하다. 또, 본 발명의 광학 필름에서의 용이 접착층측과는 반대쪽 면이 다른 부재와 접합해도 된다. 다른 부재는 한정되지 않고, 예를 들면 기능성 필름이다.
본 발명의 광학 필름 및 광학 부재는 화상 표시 장치에의 사용에 적합하다. 화상 표시 장치는, 예를 들면 일렉트로루미네센스(EL) 디스플레이 패널, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 전계 방출 디스플레이(FED: Field Emission Display), LCD이다. LCD는 액정 셀과, 액정 셀의 적어도 한쪽의 주요면에 배치된 편광판을 갖는다.
본 발명의 광학 부재는, 예를 들면 편광판, 위상차 필름(적층 위상차 필름), 광확산 필름, 반사 필름, 반사 방지 필름, 방현 필름, 휘도 향상 필름, 터치 패널용 도전 필름, 확산판, 도광체, 프리즘 시트이다.
본 발명의 광학 부재의 일례로서 편광판을 설명한다. LCD에는 그 화상 표시 원리에 기초하여 액정 셀을 협지하도록 한 쌍의 편광판이 배치된다. 편광판은, 예를 들면 편광자의 적어도 한쪽 표면에 용이 접착층을 개재하여 본 발명의 광학 필름(편광자 보호 필름)이 적층된 구조를 갖는다.
종래 편광자 보호 필름으로는 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름이 이용되고 있다. 그러나, TAC 필름은 내습열성이 충분하지 않고, TAC 필름을 편광자 보호 필름으로서 이용한 경우, 고온 또는 고습도의 환경 하에서 편광판의 특성이 열화될 수 있다. 또한, TAC 필름은 두께방향의 위상차를 가지며, 이 위상차는 LCD 등의 화상 표시 장치, 특히 대화면의 화상 표시 장치의 시야각 특성에 악영향을 준다. 이에 대해, 편광자 보호 필름인 본 발명의 광학 필름은 아크릴 수지 필름으로 구성되기 때문에, TAC 필름에 비해 내습열성 및 광학 특성을 향상시킬 수 있다.
편광판은, 전형적으로 광학 필름과 편광자를 접착층을 개재하여 적층함으로써 제조된다. 광학 필름이 용이 접착층을 갖는 경우, 용이 접착층이 편광자측이 되도록 양자는 적층된다. 구체적으로, 예를 들면 편광자 또는 광학 필름에서 선택되는 어느 한쪽 표면에 건조 후에 접착층이 되는 접착제 조성물을 도포한 후, 양자를 접합하여 건조시킨다. 접착제 조성물의 도포 방법은, 예를 들면 롤법, 분무법, 침지법이다. 접착제 조성물이 금속 화합물 콜로이드를 포함하는 경우, 건조 후의 접착층의 두께가 금속 화합물 콜로이드 입자의 평균 입자 직경보다도 커지도록 접착제 조성물을 도포한다. 건조 온도는 전형적으로 5~150℃, 바람직하게는 30~120℃이다. 건조 시간은 전형적으로 120초 이상, 바람직하게는 300초 이상이다.
편광자는 한정되지 않고, 편광판으로서 필요한 기능에 따라 임의의 적절한 편광자를 채용할 수 있다. 편광자는, 예를 들면 폴리비닐알코올(PVA)계 필름, 부분 포르말화 PVA계 필름, 에틸렌-초산 비닐 공중합체(EVA)의 부분 검화 필름과 같은 친수성의 고분자 필름에 요오드 또는 이색성 염료와 같은 이색성 물질을 흡착시켜 1축 연신한 필름; PVA의 탈수 처리물 혹은 폴리 염화 비닐의 탈염산 처리물을 이용한 폴리엔계 배향 필름이다. 그 중에서도 PVA계 필름에 이색성 물질을 흡착시켜 1축 연신한 필름이 편광자로서 바람직하다. 이 편광자는 높은 편광 이색비를 나타낸다. 편광자의 두께는 한정되지 않고, 일반적으로 1~80μm정도이다.
PVA계 필름에 요오드를 흡착시켜 1축 연신한 편광자는, 예를 들면 PVA계 필름을 요오드를 포함하는 수용액에 침지함으로써 염색하고, 연신 배율 3~7배로 1축 연신하여 제작할 수 있다. 염색에 이용하는 수용액은 필요에 따라 붕산, 황산 아연, 염화 아연 등을 포함해도 된다. 요오드를 포함하는 수용액으로서 요오드화 칼륨 등의 요오드화물의 수용액을 이용해도 된다. PVA계 필름은 염색 전에 물에 침지하여 수세해도 된다. PVA계 필름의 수세에 의해, 해당 필름의 표면에 존재하는 오물 및 블로킹 방지제 등을 제거할 수 있다. 또, 수세에 의해 PVA계 필름이 팽윤하기 때문에, 염색시의 얼룩이 억제된다. 연신은 염색 전에 행해도 되고 염색 후에 행해도 되며 염색과 동시에 행해도 된다.
건조 후에 접착층이 되는 접착제 조성물은 한정되지 않는다. 접착제 조성물은 PVA계 수지를 포함하는 것이 바람직하다.
PVA계 수지는, 예를 들면 이하의 중합체를 포함한다: 폴리 초산 비닐의 검화물 및 그 유도체; 초산 비닐과 다른 단량체의 공중합체의 검화물; PVA를 아세탈화, 우레탄화, 에테르화, 그래프트화 또는 인산 에스테르화한 변성 PVA. 상기 다른 단량체는, 예를 들면 (무수)말레인산, 푸말산, 크로톤산, 이타콘산, (메타)아크릴산 등의 불포화 카르본산 및 그 에스테르; 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀; (메타)알릴술폰산(소다), 술폰산 소다(모노알킬말레이트), 디술폰산 소다알킬말레이트, N-메틸롤아크릴아미드, 아크릴아미드알킬술폰산 알칼리염, N-비닐피롤리돈, N-비닐피롤리돈 유도체이다. PVA계 수지는 아세토아세틸기 함유 PVA를 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 편광자와 광학 필름(아크릴 수지 필름)의 밀착성이 향상되어 편광판의 내구성이 향상된다.
PVA계 수지의 평균 중합도는 접착제 조성물의 접착성의 관점에서 100~5000정도가 바람직하고, 1000~4000이 보다 바람직하다. PVA계 수지의 평균 검화도는 접착제 조성물의 접착성의 관점에서 85~100몰% 정도가 바람직하고, 90~100몰%가 보다 바람직하다.
아세토아세틸기 함유 PVA는, 예를 들면 PVA와 디케톤을 임의의 방법으로 반응시켜 얻어진다. 구체예는, PVA를 초산 등의 용매 중에 분산시킨 분산체에 디케톤을 첨가하는 방법; PVA를 디메틸포름아미드 또는 디옥산 등의 용매에 용해시킨 용액에 디케톤을 첨가하는 방법; PVA에 디케톤 가스 또는 액상 디케톤을 직접 접촉시키는 방법이다.
아세토아세틸기 함유 PVA에서의 아세토아세틸기 변성도는 전형적으로 0.1몰% 이상이고, 바람직하게는 0.1~40몰%, 보다 바람직하게는 1~20%, 더 바람직하게는 2~7몰%이다. 0.1몰% 미만의 변성도에서는 변성에 의한 효과(예를 들면, 내수성의 향상)가 불충분해질 수 있다. 변성도가 40몰%를 넘으면, 더 이상 내수성이 향상되지 않는다. PVA의 아세토아세틸기 변성도는 NMR에 의해 측정할 수 있다.
접착제 조성물은 가교제를 포함해도 된다. 가교제는 한정되지 않지만, PVA계 수지에 대한 반응성을 나타내는 관능기를 적어도 2개 갖는 화합물이다. 가교제는, 예를 들면 에틸렌 디아민, 트리에틸렌 디아민, 헥사메틸렌 디아민 등 알킬렌기와 2개의 아미노기를 갖는 알킬렌 디아민; 트릴렌 디이소시아네이트, 수소화 트릴렌 디이소시아네이트, 트리메틸롤프로판트릴렌 디이소시아네이트 어덕트, 트리페닐메탄 트리이소시아네이트, 메틸렌비스(4-페닐메탄 트리이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 및 이들의 케토옥심 블록물 또는 페놀 블록물 등의 이소시아네이트; 에틸렌 글리콜 디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 글리세린 디글리시딜에테르, 글리세린 트리글리시딜에테르, 1,6-헥산디올 디글리시딜에테르, 트리메틸롤프로판 트리글리시딜에테르, 디글리시딜 어닐린, 디글리시딜 아민 등의 에폭시; 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 부틸알데히드 등의 모노알데히드; 글리옥살, 말론디알데히드, 숙신디알데히드, 글루탈디알데히드, 말레인디알데히드, 프탈디알데히드 등의 디알데히드; 메틸롤 요소, 메틸롤 멜라민, 알킬화 메틸롤 요소, 알킬화 메틸롤 멜라민, 아세트구아나민, 벤조구아나민과 포름알데히드의 축합물 등의 아미노-포름알데히드 수지; 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 알루미늄, 철, 니켈 등 1가부터 3가의 금속의 염 및 산화물이다. 그 중에서도 가교제는 아미노-포름알데히드 수지 및 디알데히드가 바람직하다. 아미노-포름알데히드 수지는 메틸롤기를 갖는 것이 바람직하고, 메틸롤 멜라민이 적합하다. 디알데히드는 글리옥살이 적합하다.
접착제 조성물에서의 가교제의 배합량은 PVA계 수지의 종류에 따라 적절히 설정할 수 있다. 전형적으로 PVA계 수지 100중량부에 대해 10~60중량부 정도이고, 20~50중량부가 바람직하다. 이 범위에서 양호한 접착성이 얻어진다. 가교제의 배합량이 과도하게 많아지면, 가교제를 개재한 반응이 단시간에 진행되기 때문에, 접착제 조성물이 겔화하는 경향이 있다. 이 때문에, 접착제 조성물로서의 가사시간(포트라이프)이 극단적으로 짧아져 공업적인 사용이 어려워지는 경우가 있다.
접착제 조성물은 금속 화합물 콜로이드를 포함해도 된다. 금속 화합물 콜로이드는 금속 화합물의 입자가 분산매 중에 분산된 콜로이드일 수 있다. 금속 화합물 콜로이드는, 입자가 갖는 동종 전하의 상호 반발에 기인하는 정전적인 안정화에 의해 영속적으로 안정성을 갖는 콜로이드일 수 있다. 접착제 조성물이 금속 화합물 콜로이드를 포함함으로써, 예를 들면 가교제의 배합량이 많은 경우이어도 접착제 조성물의 안정성이 향상된다.
금속 화합물 콜로이드에서의 콜로이드 입자의 평균 입자 직경은, 편광판으로서의 광학 특성(예를 들면, 편광 특성)에 악영향을 미치지 않는 범위에서 설정할 수 있다. 콜로이드 입자의 평균 입자 직경은 1~100nm이 바람직하고, 1~50nm이 보다 바람직하다. 이들 범위에서는 접착층 중에 해당 콜로이드 입자를 균일하게 분산시킬 수 있다. 이에 의해, 접착성이 확보됨과 동시에 구부러짐 결함의 발생을 억제할 수 있다. 구부러짐 결함이 발생하면, 예를 들면 해당 편광판을 내장한 화상 표시 장치에 있어서 광 누락이 생긴다.
금속 화합물은 한정되지 않고, 예를 들면 알루미나, 실리카, 지르코니아, 티타니아 등의 산화물; 규산 알루미늄, 탄산 칼슘, 규산 마그네슘, 탄산 아연, 탄산 바륨, 인산 칼슘 등의 금속염; 셀라이트, 탈크, 클레이, 카올린 등의 광물이다. 양전하를 갖는 금속 화합물 콜로이드가 바람직하다. 양전하를 갖는 콜로이드가 되는 금속 화합물은 알루미나, 티타니아가 바람직하고, 알루미나가 특히 바람직하다.
금속 화합물 콜로이드는 전형적으로 분산매에 분산한 콜로이드 용액이다. 분산매는, 예를 들면 물, 알코올이다. 콜로이드 용액에서의 고형분 농도는 전형적으로 1~50중량% 정도이고, 1~30중량%가 바람직하다. 콜로이드 용액은 안정제로서 질산, 염산, 초산 등의 산을 포함해도 된다.
접착제 조성물에서의 금속 화합물 콜로이드의 배합량(고형분 환산)은 PVA계 수지 100중량부에 대해 200중량부 이하가 바람직하고, 10~200중량부가 보다 바람직하며, 20~175중량부가 더 바람직하고, 30~150중량부가 특히 바람직하다. 이들 범위에서는 접착제 조성물의 접착성이 보다 확실해지면서 구부러짐 결함의 발생을 보다 억제할 수 있다.
접착제 조성물은 실란 커플링제, 티탄 커플링제 등의 커플링제; 각종 점착 부여제; 자외선 흡수제; 산화 방지제; 내열 안정제, 내가수분해 안정제 등의 안정제를 포함해도 된다.
접착제 조성물은 바람직하게는 수용액(수지 용액)이다. 수용액에서의 수지의 농도는 조성물의 도공성 및 방치 안정성의 관점에서 0.1~15중량%가 바람직하고, 0.5~10중량%가 보다 바람직하다. 수용액의 점도는 1~50mPa·s가 바람직하다. 접착제 조성물이 금속 화합물 콜로이드를 포함하는 경우, 1~20mPa·s의 낮은 점도이어도 구부러짐 결함의 발생이 효과적으로 억제된다. 수용액의 pH는 2~6이 바람직하고, 2.5~5가 보다 바람직하며, 3~5가 더 바람직하고, 3.5~4.5가 특히 바람직하다. 일반적으로 수용액의 pH의 조정에 의해, 금속 화합물 콜로이드의 표면 전하가 조정된다. 표면 전하는 바람직하게는 양전하이다. 양전하임으로써, 구부러짐 결함의 발생이 더 억제된다. 금속 화합물 콜로이드의 표면 전하는, 예를 들면 제타 전위 측정기로 제타 전위를 측정함으로써 확인할 수 있다.
수용액(수지 용액)인 접착제 조성물은 주지의 방법에 의해 형성할 수 있다. 접착제 조성물이 가교제 및 금속 화합물 콜로이드를 포함하는 경우, 예를 들면 PVA계 수지와 가교제를 혼합하여 적절한 농도로 조정한 용액에 금속 화합물 콜로이드를 배합하는 방법을 취할 수 있다. PVA계 수지와 금속 화합물 콜로이드를 혼합한 후에, 가교제를 접착제 조성물의 사용시기를 고려하면서 혼합해도 된다. 수용액의 농도는 수용액을 조제한 후에 조정 가능하다.
접착제 조성물로 형성하는 접착층의 두께는 해당 조성물의 조성에 따라 적절히 설정할 수 있다. 해당 두께는 10~300nm이 바람직하고, 10~200nm이 보다 바람직하며, 20~150nm이 특히 바람직하다. 이 범위에서 접착층은 충분한 접착력을 나타낸다.
[화상 표시 장치]
본 발명의 화상 표시 장치는, 본 발명의 광학 필름 및/또는 본 발명의 광학 부재를 구비한다. 화상 표시 장치는, 예를 들면 일렉트로루미네센스(EL) 디스플레이 패널, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 전계 방출 디스플레이(FED: Field Emission Display), LCD이다.
본 발명의 광학 필름을 구비하는 화상 표시 장치(본 발명의 화상 표시 장치)의 구성은 특별히 한정되지 않고, 전원, 백라이트부, 조작부 등의 부재를 필요에 따라 적절히 구비하면 된다.
도 2에 본 발명의 화상 표시 장치에서의 화상 표시부의 구조의 일례를 나타낸다. 도 2에 도시된 화상 표시부(11)는 LCD의 화상 표시부로서, 액정 셀(4), 액정 셀(4)을 협지하도록 배치된 한 쌍의 편광판(9a, 9b), 액정 셀(4) 및 편광판(9a, 9b)의 적층체에서의 한쪽 면에 배치된 백라이트(8)를 구비한다. 각각의 편광판(9a, 9b)은 편광자(6a, 6b)와, 해당 편광자를 협지하도록 배치된 한 쌍의 편광자 보호 필름(5a, 5b, 5c, 5d)을 구비한다. 액정 셀(4)은 주지의 구조를 갖고, 예를 들면 액정층, 유리 기판, 투명 전극, 배향막 등을 구비한다. 백라이트(8)는 주지의 구조를 갖고, 예를 들면 광원, 반사 시트, 도광판, 확산판, 확산 시트, 프리즘 시트, 휘도 향상 필름 등을 구비한다.
화상 표시부(11)에서는, 예를 들면 4개의 편광자 보호 필름(5a~5d)에서 선택되는 적어도 하나가 본 발명의 광학 필름이다. 모든 편광자 보호 필름이 본 발명의 광학 필름이어도 된다. 화상 표시부(11)는, 필요에 따라 위상차 필름 혹은 광학 보상 필름 등 임의의 광학 필름 및 광학 부재를 더 가져도 되고, 해당 광학 필름이 본 발명의 광학 필름이며, 해당 광학 부재가 본 발명의 광학 필름을 구비해도 된다.
[광학 필름의 제조 방법]
본 발명의 제조 방법은, 아크릴 수지 필름의 표면에 미립자를 포함하는 용이 접착 조성물을 도포하여 해당 조성물의 도포막을 형성하는 제1 공정(도포 공정)과, 형성한 도포막을 건조시켜 상기 미립자를 포함하는 용이 접착층을 상기 표면에 형성하는 제2 공정(건조 공정)을 포함한다. 용이 접착 조성물에 포함되는 미립자의 평균 1차 입자 직경은 200nm을 넘고, 그 입도 분포는 1.0~1.4이다. 본 발명의 제조 방법에서는, 표면에 해당 미립자를 포함하는 용이 접착층이 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 광학 필름(본 발명의 광학 필름)이 형성된다. 용이 접착층은 용이 접착 조성물에 포함되어 있던 수지를 포함한다.
도포 공정에서는, 아크릴 수지 필름의 적어도 한쪽 표면에 용이 접착 조성물의 도포막이 형성된다. 전형적으로 아크릴 수지 필름의 한쪽 표면에 해당 도포막이 형성된다.
도포 공정에 있어서 용이 접착 조성물을 도포하는 방법에는 주지의 방법을 적용할 수 있다. 해당 방법은, 예를 들면 바 코트법, 롤 코트법, 그라비아 코트법, 로드 코트법, 슬롯 오리피스 코트법, 커튼 코트법, 파운틴 코트법이다. 도포 공정에서 형성하는 도포막의 두께는, 해당 도포막이 용이 접착층이 되었을 때에 필요한 두께에 따라 적절히 조정할 수 있다.
아크릴 수지 필름에서의 용이 접착 조성물이 도포되는 표면은 표면 처리가 실시되어 있는 것이 바람직하다. 표면 처리는 상술한 바와 같은데, 코로나 방전 처리 및 플라즈마 처리가 바람직하다. 코로나 방전 처리의 조건은 한정되지 않는다. 코로나 방전 처리에서의 전자 조사량은 50~150W/㎡/분이 바람직하고, 70~100W/㎡/분이 보다 바람직하다.
건조 공정은 주지의 방법에 따르면 된다. 건조 온도는 전형적으로 50℃이상이고, 90℃이상이 바람직하며, 110℃이상이 보다 바람직하다. 건조 온도를 이들 범위로 함으로써, 예를 들면 내색성(특히, 고온·고습의 환경 하)이 뛰어난 광학 필름이 얻어진다. 건조 온도의 상한은 200℃ 이하가 바람직하고, 180℃ 이하가 보다 바람직하다.
본 발명의 제조 방법에 의해 미연신의 아크릴 수지 필름으로 연신 필름인 광학 필름을 제조하는 경우 및 1축 연신된 아크릴 수지 필름으로 2축 연신 필름인 광학 필름을 제조하는 경우, 이들 아크릴 수지 필름을 어느 시점에서 연신할 필요가 있다. 아크릴 수지 필름의 연신은 용이 접착층의 형성 전에 행해도 되고, 용이 접착층의 형성 후에 행해도 된다. 용이 접착층의 형성과 아크릴 수지 필름의 연신을 동시에 행할 수도 있다.
아크릴 수지 필름의 연신은 주지의 방법에 따르면 된다. 연신은, 예를 들면 1축 연신 또는 2축 연신이다. 1축 연신은 전형적으로 아크릴 수지 필름의 폭방향(TD방향)의 변화를 자유롭게 하는 자유단 1축 연신이다. 아크릴 수지 필름의 폭방향의 변화를 고정한 고정단 1축 연신이어도 된다. 2축 연신은 전형적으로 축차 2축 연신이지만, 종횡 연신을 동시에 행하는 동시 2축 연신도 적합하게 사용할 수 있다. 또, 필름 롤에 대해 경사 방향에의 연신이어도 된다. 또, 본 명세서에서는, 아크릴 수지 필름의 흐름 방향(MD방향)의 연신을 종연신, 폭방향(TD방향)의 연신을 횡연신이라고 부른다. 띠형상의 아크릴 수지 필름의 경우, MD방향은 해당 필름의 길이방향이다.
아크릴 수지 필름의 연신에는 주지의 연신기를 사용할 수 있다. 종연신기는 특별히 한정되지 않지만, 오븐 연신기가 바람직하다. 오븐 종연신기는 일반적으로 오븐과, 해당 오븐의 입구측 및 출구측에 각각 설치된 반송 롤로 구성된다. 오븐의 입구측의 반송 롤과 출구측의 반송 롤 사이에 주속 차를 부여함으로써, 수지 필름이 그 반송 방향으로 연신된다. 횡연신기는 특별히 한정되지 않지만, 텐타 연신기가 바람직하다. 텐타 연신기는 그립식이든 핀식이든 상관없지만, 수지 필름의 찢어짐이 생기기 어려운 점에서 그립식이 바람직하다. 그립식 텐타 연신기는 일반적으로 횡연신용 클립 주행 장치와 오븐으로 구성된다. 클립 주행 장치에서는, 수지 필름의 횡단부가 클립으로 개재된 상태로 해당 수지 필름이 반송된다. 이 때, 클립 주행 장치의 가이드 레일을 열고 좌우 2열의 클립 간의 거리를 넓힘으로써, 수지 필름이 횡연신된다. 그립식 텐타 연신기에서는, 수지 필름의 반송 방향에 대해 클립의 확축 기능을 갖게 함으로써 동시 2축 연신도 가능하게 된다. 또한, 수지 필름의 연신 방향의 좌우를 다른 속도로 해당 필름의 반송 방향으로 인장 연신하는 경사 연신기이어도 된다.
연신 온도는 아크릴 수지 필름을 구성하는 아크릴 수지의 Tg근방이 바람직하다. 구체적으로 Tg-30℃에서 Tg+100℃의 범위가 바람직하고, Tg-20℃에서 Tg+80℃의 범위가 보다 바람직하다. 연신 온도가 Tg-30℃ 미만인 경우, 충분한 연신 배율을 확보할 수 없는 경우가 있다. 연신 온도가 Tg+100℃를 넘으면, 필름을 구성하는 수지가 유동하여 안정된 연신을 실시할 수 없는 경우가 있다.
면적비로 정의한 연신 배율은 바람직하게는 1.1~25배, 보다 바람직하게는 1.3~10배이다. 연신 배율이 1.1배 미만인 경우, 연신에 의해 기대되는 광학 필름의 특성 향상, 예를 들면 인성(靭性)의 향상이 실현되지 않을 수 있다. 한편, 연신 배율이 25배를 넘으면, 통상 광학 필름의 특성이 향상되는 효과를 더 이상 얻을 수 없게 된다.
연신 속도는 일방향의 연신에 대해 바람직하게는 10~20,000%/분, 보다 바람직하게는 100~10,000%/분이다. 연신 속도가 10%/분 미만인 경우, 필름의 연신에 필요한 시간이 과도하게 길어져 광학 필름의 제조 비용이 늘어날 수 있다. 연신 속도가 20,000%/분을 넘으면, 필름이 파단될 수 있다.
용이 접착층의 형성과 아크릴 수지 필름의 연신을 동시에 행하는 경우, 예를 들면 도포 공정 후에 용이 접착 조성물의 도포막을 형성한 아크릴 수지 필름을 가열 분위기 하에서 연신하면 된다. 연신을 위해 해당 필름에 가하는 열에 의해, 아크릴 수지 필름의 표면에 형성된 용이 접착 조성물의 도포막이 건조하여 용이 접착층이 된다. 또, 아크릴 수지 필름의 Tg는 통상 100℃이상이기 때문에, 상술한 연신 온도는 용이 접착 조성물의 도포막으로 용이 접착층이 형성되는 데에 충분히 높은 온도이다.
도포 공정에서 용이 접착 조성물의 도포막을 형성하는 아크릴 수지 필름은 미연신 필름이어도 되고, 이미 연신된 연신 필름이어도 된다. 도포막을 형성하는 아크릴 수지 필름이 띠형상의 1축 연신 필름이고, 2축 연신 필름인 광학 필름을 제조하는 경우, 1축 연신의 방향이 해당 필름의 MD방향이고, 도포막을 형성한 후의 연신 방향이 그 TD방향인 것이 바람직하다. 이에 의해, 효율적인 광학 필름의 제조가 가능하게 된다.
아크릴 수지 필름을 용융 압출에 의해 형성하는 경우, 아크릴 수지 필름의 형성부터 연신 필름인 광학 필름을 얻기까지의 공정을 연속적으로 행할 수 있다. 이 경우, 아크릴 수지 필름의 표면에 용이 접착 조성물을 도포하는 공정 및 용이 접착 조성물을 도포한 아크릴 수지 필름을 가열 분위기 하에서 연신하는 공정을 연속적으로 행하는 것이 바람직하다. 이러한 연속적으로 실시되는 용이 접착 조성물의 도포 공정을 인라인 도공이라고 부른다. 본 발명의 제조 방법에 의해 2축 연신 필름인 광학 필름을 제조하는 경우, 미연신의 필름을 연신하여 1축 연신 필름인 아크릴 수지 필름으로 하는 공정, 해당 아크릴 수지 필름의 표면에 용이 접착 조성물을 도포하는 공정 및 용이 접착 조성물을 도포한 아크릴 수지 필름을 가열 분위기 하에서 연신하는 공정을 연속적으로 행하는 것이 특히 바람직하다. 또, 아크릴 수지 필름에 대해 코로나 방전 처리 및 플라즈마 처리 등의 표면 처리를 하는 경우, 미연신의 필름을 연신하여 1축 연신 필름인 아크릴 수지 필름으로 하는 공정, 해당 아크릴 수지 필름의 표면을 표면 처리하는 공정, 표면 처리한 아크릴 수지 필름의 해당 표면에 용이 접착 조성물을 도포하는 공정 및 용이 접착 조성물을 도포한 아크릴 수지 필름을 가열 분위기 하에서 연신하는 공정을 연속적으로 행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제조 방법은, 본 발명의 효과가 얻어지는 한 상술한 공정 이외의 임의의 공정을 포함해도 된다. 해당 공정은, 예를 들면 형성한 광학 필름에 대해 추가로 층(예를 들면, 수지층)을 적층하는 공정 혹은 형성한 광학 필름에 대해 코팅 처리, 표면 처리 등의 후가공을 실시하는 공정이다.
본 발명의 제조 방법에서는, 용이 접착층을 구성하는 수지를 우레탄 수지로 하고, 용이 접착층의 형성과 아크릴 수지 필름의 연신을 동시에 행함으로써, 광학 필름으로서 위상차 필름을 형성하는 경우에 해당 필름이 나타내는 위상차에의 용이 접착층에 의한 영향을 억제할 수 있다. 즉, 본 발명의 제조 방법에 있어서, (1)제조하는 광학 필름이 위상차 필름이고, (2)제1 공정(도포 공정)에서 아크릴 수지 필름의 표면에 도포하는 용이 접착 조성물이 상기 특정의 평균 1차 입자 직경 및 입도 분포를 만족시키는 미립자를 포함하는 우레탄 수지의 분산체이며, (3)제2 공정(건조 공정)에서 도포막을 형성한 아크릴 수지 필름을 가열 분위기 하에서 연신하여 아크릴 수지 필름의 연신에 의해 위상차 필름을 형성함과 동시에, 가열 분위기의 열에 의한 도포막의 건조에 의해 상기 미립자 및 우레탄 수지를 포함하는 용이 접착층을 위상차 필름의 표면에 형성해도 된다. 위상차 필름에 용이 접착층을 설치함에 있어서는, 위상차 필름이 나타내는 위상차가 용이 접착층에 의해 줄어들지 않는 것이 중요하다. 위상차 필름이 나타내는 위상차가 줄어들지 않도록 용이 접착층을 형성하는 구체적인 방법은 지금까지 알려져 있지 않다. 이 방법에 의하면, 위상차 필름 자신이 나타내는 위상차를 줄이지 않고 양호한 용이 접착성을 가지며 내블로킹성 및 투명성이 양립된 위상차 필름을 얻을 수 있다.
이하, 이 방법(방법 A)에 대해 설명한다.
방법 A에서는, 상기 미립자를 포함하는 우레탄 수지의 분산체로 구성되는 도포막은 아크릴 수지 필름의 연신과 함께 가열 분위기의 열에 의해 우레탄 수지를 포함하는 용이 접착층으로 변화한다. 이와 같이 형성된 용이 접착층은, 아크릴 수지 필름의 연신에 의해 형성된 위상차 필름 자신이 나타내는 위상차를 줄이지 않는다. 즉, 방법 A에 의해 위상차 필름 자신이 나타내는 위상차를 줄이지 않고 용이 접착층이 형성된다.
또, 방법 A에 의하면, 아크릴 수지 필름에서의 용이 접착층을 형성하는 표면에 대해 그 젖음 장력을 높이기 위한 표면 처리(예를 들면, 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리)를 하지 않고 양호한 용이 접착성을 나타내는 용이 접착층을 형성할 수 있다. 아크릴 수지 필름에서의 용이 접착층을 형성하는 표면의 젖음 장력은 40mN/m미만이어도 된다.
방법 A는, 특히 용이 접착층이 형성된 위상차 필름을 공업적으로 대량생산하는 경우에 효과적이다. 위상차 필름을 대량생산하는 경우, 일반적으로 연신 전의 수지 필름에 대해 소정의 위상차를 나타내는 위상차 필름이 얻어지도록 연신의 조건을 낸다. 방법 A는, 위상차 필름 자신이 나타내는 위상차를 줄이지 않고 용이 접착층이 형성되기 때문에, 용이 접착층을 형성하지 않은 상태로 행한 조건에 따라 용이 접착층을 갖는 위상차 필름을 제조할 수 있다.
방법 A에 사용하는 상기 미립자, 우레탄 수지 및 해당 미립자를 포함하는 우레탄 수지의 분산체는 상술한 바와 같다. 우레탄 수지의 분산체는 수계가 바람직하다.
방법 A에서의 도포 공정 및 아크릴 수지 필름의 연신과 함께 행해지는 건조 공정은 상술한 바와 같다.
방법 A에서는, 분산체를 도포하는 아크릴 수지 필름이 1축 연신 필름이고, 가열 분위기 하에서의 연신의 방향이 분산체를 도포하기 전의 아크릴 수지의 연신 방향에 대해 해당 필름의 면 내에서 직교하는 방향이어도 된다. 아크릴 수지 필름이 띠형상인 경우, 분산체를 도포하기 전의 아크릴 수지 필름의 연신 방향이 해당 필름을 성막할 때의 흐름 방향(MD방향)이고, 가열 분위기 하에서의 연신의 방향이 아크릴 수지 필름의 폭방향(TD방향)인 것이 바람직하다. 이에 의해, 방법 A에 의한 위상차 필름의 생산성이 향상된다.
방법 A에 있어서: 아크릴 수지 필름이 띠형상이고; 제1 공정(도포 공정)에서, 띠형상의 아크릴 수지 필름을 해당 필름의 길이방향으로 반송하면서 해당 필름의 표면에 분산체의 도포막을 형성하며; 제2 공정(건조 공정)에서, 도포막을 형성한 아크릴 수지 필름을 가열 분위기 하에서 연신하여 표면에 상기 미립자 및 우레탄 수지를 포함하는 용이 접착층이 형성된 띠형상의 위상차 필름을 형성하고; 형성한 위상차 필름을 롤에 권회하여 롤형상의 위상차 필름(위상차 필름 롤)을 얻는 공정을 더 포함해도 된다. 이 경우, 내블로킹성 및 투명성이 양립된 위상차 필름이 얻어짐과 함께 본 발명의 효과가 특히 현저해진다.
방법 A를 포함하는 본 발명의 제조 방법에서는, 예를 들면 파장 589nm의 광에 대한 면내 위상차(Re)가 10nm이상인 위상차 필름이 형성된다. 아크릴 수지 필름을 구성하는 아크릴 수지의 조성 및 연신 조건에 따라서는 파장 589nm의 광에 대한 면내 위상차가 20nm이상, 50nm이상, 100~150nm, 그 이상의 위상차 필름이 형성된다. 면내 위상차가 100~150nm인 위상차 필름은 λ/4판으로서의 사용에 적합하다.
방법 A를 포함하는 본 발명의 제조 방법에서는, 아크릴 수지 필름을 구성하는 아크릴 수지의 조성 및 연신 조건에 따라 큰 두께방향의 위상차(Rth)를 나타내는 위상차 필름이 형성된다. 예를 들면, 파장 589nm의 광에 대한 두께방향의 위상차(Rth)가 10~500nm이고, 바람직하게는 50~200nm인 위상차 필름이 형성된다.
「위상차 값」은 리타데이션 값이라고도 한다. 면내 위상차(Re)는 식 Re=(nx-ny)×d, 두께방향의 위상차(Rth)는 식 Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d에 의해 정의된다. 여기서, nx는 필름 면내의 지상축(遲相軸) 방향의 굴절률, ny는 필름 면내에서의 지상축에 수직인 방향의 굴절률, nz는 필름의 두께방향의 굴절률, d는 필름의 두께(nm)이다. 지상축 방향은 필름 면내에서 굴절률이 최대가 되는 방향이다. 연신 방향의 굴절률이 큰 필름 특성을 「양의 복굴절성을 가진다」라고 칭하고, 필름 면내에서 연신 방향에 대해 수직인 방향의 굴절률이 큰 필름 특성을 「음의 복굴절성을 가진다」라고 칭한다.
(실시예)
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는다.
처음에 본 실시예에서 제작한 중합체, 필름 및 필름 롤의 평가 방법을 나타낸다.
[중합체의 조성 분석]
중합체의 조성은 얻어진 중합 용액에 잔류하는 미반응 단량체의 양으로부터 산출하였다. 미반응 단량체의 양은 가스 크로마토그래피(시마즈 제작소 제품, GC17A)에 의해 측정하였다.
[중량 평균 분자량]
중합체의 중량 평균 분자량은, 겔 파미에이션 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 폴리스티렌 환산에 의해 구하였다. 측정에 이용한 장치 및 측정 조건은 이하와 같다.
시스템: 도소 제품 GPC 시스템 HLC-8220
측정측 칼럼 구성
·가드 칼럼: 도소 제품, TSKguardcolumn SuperHZ-L
·분리 칼럼: 도소 제품, TSKgel SuperHZM-M 2개 직렬 접속
레퍼런스측 칼럼 구성
·레퍼런스 칼럼: 도소 제품, TSKgel SuperH-RC
전개 용매: 클로로포름(와코 순약 공업 제품, 특급)
전개 용매의 유량: 0.6mL/분
표준 시료: TSK 표준 폴리스티렌(도소 제품, PS-올리고머 키트)
칼럼 온도: 40℃
[유리 전이 온도(Tg)]
중합체의 Tg는 JIS K7121의 규정에 준거하여 시점법에 의해 구하였다. 구체적으로 시차 주사 열량계(리가쿠 제품, DSC-8230)를 이용하여 질소 가스 분위기 하에서 약 10mg의 샘플을 상온에서 200℃까지 승온(승온 속도 20℃/분)하여 얻어진 DSC 곡선으로부터 평가하였다. 레퍼런스에는 α-알루미나를 이용하였다.
[필름의 두께]
필름의 두께는 디지매틱 마이크로미터(미츠토요사 제품)를 이용하여 측정하였다. 이후에 평가 방법을 나타내는 물성을 포함하여 필름의 물성을 측정, 평가하기 위한 샘플은 필름의 폭방향의 중앙부로부터 취득하였다.
[미립자의 평균 입자 직경 및 입도 분포]
미립자의 평균 입자 직경 및 입도 분포는, 입도 분포 측정 장치(Particle Sizing Systems 제품, Submicron Particle Sizer NICOMP380)를 이용하여 평가하였다. 구체적으로 물에 분산한 상태에 있는 미립자에 대해 상기 측정 장치에 의해 1차 입자 직경으로 하여 100nm이상의 범위에서의 등가 구형 분포를 측정하고, 얻어진 분포에서의 대입자측으로부터 적산한 적산 부피 분율 50%의 입자의 입경을 구하여, 이를 미립자의 평균 1차 입자 직경(d50)으로 하였다. 이와는 별도로 해당 분포에서의 대입자측으로부터 적산한 적산 부피 분율 25%의 입자의 입경(d25) 및 75%의 입자의 입경(d75)을 구하여, 그 비(d25/d75)를 미립자의 입도 분포로 하였다.
[헤이즈율]
제작한 광학 필름의 헤이즈율은 헤이즈 미터(일본 전색 공업 제품, NDH-1001DP)에 의해 평가하였다.
[롤의 품질 안정성(광학 필름의 내블로킹성)]
실시예 1~13 및 비교예 1, 2에서 제작한 광학 필름의 내블로킹성은 이하와 같이 평가하였다. 제작한 광학 필름을 롤에 권취하여 필름 롤을 형성한 후, 이를 24시간 방치하였다. 방치 후, 필름 롤을 육안으로 확인함과 동시에 필름 롤로부터 광학 필름을 풀어내면서 필름의 길이방향 전체에 걸쳐 표면을 육안으로 확인하여 내블로킹성을 평가하였다. 평가 기준은 다음과 같다.
○(양호): 필름 롤의 변형 및 필름의 주름을 볼 수 없었다.
×(불가): 필름 롤의 변형 또는 필름의 주름이 확인되었다.
[면내 위상차(Re)]
실시예 14~20 및 비교예 3~6에서 제작한 위상차 필름의 면내 위상차(Re)(파장 589nm의 광에 대한 Re)는, 전자동 복굴절계(오지 계측기 제품, K0BRA-WR)를 이용하여 측정하였다.
[두께방향의 위상차(Rth)]
실시예 14~20 및 비교예 3~6에서 제작한 위상차 필름의 두께방향의 위상차(Rth)(파장 589nm의 광에 대한 Rth)는, 전자동 복굴절계(오지 계측기 제품, KOBRA-WR)를 이용하여 지상축을 경사축으로서 40˚ 기울여서 측정한 값을 기초로 산출하였다.
[젖음 장력]
실시예 14~20 및 비교예 3~6에서 사용한 아크릴 수지 필름 표면의 젖음 장력은, JIS K6768의 규정 「플라스틱-필름 및 시트-젖음 장력 시험 방법」에 준거하여 행하였다.
[접착성]
실시예 14~20 및 비교예 3~6에서 제작한 위상차 필름에서의 용이 접착층의 접착성은 이하와 같이 평가하였다.
폴리비닐알코올계 수지(일본 합성 화학 제품, Gohsefimer Z-200, 평균 중합도 1200)를 순수에 용해시켜 고형분 농도가 4중량%인 접착제 조성물을 얻었다. 다음에, 얻어진 조성물을 제작한 위상차 필름에서의 용이 접착층의 표면에 건조 후의 두께가 50μm가 되도록 균일하게 도포한 후, 전체를 80℃로 유지한 열풍 건조기에 5분간 수용하여 건조시키고, 용이 접착층의 표면에 접착제층을 형성하였다. 이와 같이 하여 얻은 평가용 샘플에 대해, JIS K5400의 규정에 준거한 바둑판 눈 시험을 행하여 제작한 위상차 필름에서의 용이 접착층의 접착성을 평가하였다. 구체적으로 평가용 샘플에서의 접착제층에 예리한 날붙이를 이용하여 가로세로 1mm의 바둑판 모양의 조각을 형성한 후, 해당 층의 표면에 JIS Z1522의 규정에 준거한 25mm폭의 셀로판 테이프를 나무주걱으로 밀착시켰다. 그 후, 셀로판 테이프를 벗겨 셀로판 테이프가 벗겨진 후의 접착제층의 상태를 육안으로 확인하였다. 평가 기준은 다음과 같다.
○(양호): 위상차 필름으로부터의 접착제층의 박리는 확인되지 않았다.
×(불가): 위상차 필름으로부터의 접착제층의 박리는 확인되었다.
[내블로킹성]
실시예 14 및 비교예 3, 4에서 제작한 위상차 필름의 내블로킹성은 이하와 같이 평가하였다. 위상차 필름을 권취하여 필름 롤을 제작한 후, 이를 3개월 방치하였다. 방치 후, 필름 롤로부터 위상차 필름을 풀어내면서 필름의 길이방향 전체에 걸쳐 필름 표면을 육안으로 확인하여 내블로킹성을 평가하였다. 평가 기준은 다음과 같다.
○(양호): 위상차 필름에는 블로킹 흔적을 볼 수 없었다.
×(불가): 위상차 필름에 블로킹 흔적이 확인되었다.
(제조예 1)
교반 장치, 온도 센서, 냉각관 및 질소 도입관을 구비한 내용적 1000L의 반응 솥에 메타크릴산 메틸(MMA) 40중량부, 2-(히드록시메틸)아크릴산 메틸(MHMA) 10중량부, 중합 용매로서 톨루엔 50중량부 및 산화 방지제(ADEKA STAB 2112, ADEKA 제품) 0.025중량부를 넣고, 이것에 질소를 통과하면서 105℃까지 승온시켰다. 승온에 따른 환류가 시작된 곳에서, 중합 개시제로서 t-아밀퍼옥시 이소노나노에이트(아르케마 요시토미 제품, 상품명: Luperox 570) 0.05중량부를 첨가함과 동시에, 상기 t-아밀퍼옥시 이소노나노에이트 0.10중량부를 3시간에 걸쳐 적하하면서 약 105~110℃의 환류 하에서 용액 중합을 진행시키고, 4시간의 숙성을 더 행하였다.
다음에, 얻어진 중합 용액에 환화 축합반응의 촉매(환화 촉매)로서 인산 2-에틸헥실(사카이 화학공업 제품, Phoslex A-8) 0.05중량부를 가하고, 약 90~110℃의 환류 하에서 2시간 락톤 환구조를 형성하기 위한 환화 축합반응을 진행시켰다. 다음에, 얻어진 중합 용액을 오토클레이브를 이용하여 240℃까지 승온하고, 해당 온도에서 환화 축합반응을 더 진행시켰다.
다음에, 얻어진 중합 용액을 배럴 온도 240℃, 회전 속도 100rpm, 감압도 13.3~400hPa(10~300mmHg), 리어 벤트 수 1개 및 포어 벤트 수 4개(상류측부터 제1, 제2, 제3, 제4 벤트라고 칭함), 제3 벤트와 제4 벤트 사이에 사이드 피더가 설치되어 있고, 선단부에 리프 디스크형 폴리머 필터(여과 정밀도 5μm, 여과 면적 1.5㎡)가 배치된 벤트 타입 스크류 2축 압출기(ø=50.0mm, L/D=30)에 45kg/시(수지량 환산)의 처리 속도로 도입하여 탈휘(脫揮)를 행하였다. 그 때, 별도 준비해 둔 산화 방지제/환화 촉매 실활제의 혼합 용액을 0.68kg/시의 투입 속도로 제1 벤트 뒤에서, 이온 교환수를 0.22kg/시의 투입 속도로 제2 및 제3 벤토 뒤에서 각각 투입하였다. 산화 방지제/환화 촉매 실활제의 혼합 용액으로는, 50중량부의 산화 방지제(치바 스페셜리티 케미컬즈 제품, Irganox 1010)와 실활제로서 35중량부의 옥틸산 아연(일본 화학 산업 제품, Nikka octhix 아연 3.6중량%)을 톨루엔 200중량부에 용해시킨 용액을 이용하였다. 이에 덧붙여, 탈휘시에 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(AS 수지: 스티렌 단위/아크릴로니트릴 단위의 비율이 73중량%/27중량%, 중량 평균 분자량이 22만)의 펠렛을 사이드 피더로부터 15kg/시의 투입 속도로 투입하였다.
탈휘 완료 후, 압출기 내에 남겨진 열용융 상태에 있는 수지를 해당 압출기의 선단으로부터 폴리머 필터에 의해 여과하면서 배출하고, 펠레타이저에 의해 펠렛화하여 락톤 환구조를 주쇄에 갖는 (메타)아크릴 중합체를 주성분(함유율이 75중량%)으로 하며, 또 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체를 25중량%의 함유율로 포함하는 아크릴 수지의 투명한 펠렛(1A)을 얻었다. 펠렛(1A)을 구성하는 아크릴 수지의 Tg는 122℃, 중량 평균 분자량은 15.1만이었다.
다음에, 제작한 펠렛(1A)을 단축 압출기(ø=20.0mm, L/D=25) 및 코트행거 타입 T다이(폭 150mm)를 이용하여 280℃에서 용융 압출하여 두께 100μm의 아크릴 수지 필름을 형성하였다. 용융 압출시에는, T다이로부터 110℃로 유지한 냉각 롤에 수지 필름을 토출하였다.
다음에, 제작한 아크릴 수지 필름을 2축 연신기(동양정기제작소 제품, TYPE EX4)를 이용하여 MD방향(흐름 방향, 압출 방향)으로 연신 배율 2.0배, 연신 온도 140℃에서 자유단 1축 연신하여 연신 아크릴 수지 필름(F1)을 얻었다.
(제조예 2)
액조(液槽) 및 교반 장치를 구비한 내용적 100L의 스테인레스제 중합조에 MMA 42.5중량부, N-페닐말레이미드(PMI) 5중량부, 스티렌(St) 0.5중량부, 중합 용매로서 톨루엔 50중량부, 유기산으로서 무수 초산 0.2중량부 및 연쇄 이동제로서 n-도데실메르캅탄 0.06중량부를 넣고, 이를 회전 속도 100rpm으로 교반하면서 질소 가스를 10분간 버블링시켰다. 다음에, 수조 내를 질소 분위기로 유지한 채로 승온하여, 수조 내의 온도가 100℃에 도달한 시점에서 0.075중량부의 t-부틸퍼옥시 이소프로필카보네이트를 가하고, 이와 동시에 액조에서 질소의 버블링을 개시하였다. 다음에, 스티렌 2중량부와 t-부틸퍼옥시 이소프로필카보네이트 0.075중량부의 혼합액을 수조 내에 5시간에 걸쳐 등속도로 첨가하면서, 중합 온도 105~110℃의 환류 하에서 15시간 중합 반응을 진행시켰다.
다음에, 얻어진 중합 용액에 인산계의 산화 방지제로서 9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파펜안트렌-10-옥사이드(산코 주식회사 제품, HCA)와 페놀계 산화 방지제로서 펜타에리스리틸-테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트](아사히 전력화사 제품, AO-60)를 각각 0.1중량부 및 0.02중량부 첨가하였다.
다음에, 산화 방지제를 첨가한 중합 용액을 배럴 온도 240℃, 회전 속도 100rpm, 감압도 13.3~400hPa(10~300mmHg), 리어 벤트 수 1개, 포어 벤트 수 4개의 벤트 타입 스크류 2축 압출기(ø=29.75mm, L/D=30)에 2.0kg/시(수지량 환산)의 처리 속도로 도입하였다. 다음에, 압출기 내의 열용융 상태에 있는 수지를 압출기의 선단으로부터 토출하고, 펠레타이저에 의해 펠렛화하여 N-치환 말레이미드 구조를 주쇄에 갖는 (메타)아크릴 중합체로 이루어지는 아크릴 수지의 투명한 펠렛(2A)을 얻었다. 펠렛(2A)을 구성하는 아크릴 수지의 Tg는 138℃, 중량 평균 분자량은 20.0만이었다.
다음에, 제작한 펠렛(2A)을 단축 압출기(ø=20.0mm, L/D=25) 및 코트행거 타입 T다이(폭 150mm)를 이용하여 280℃에서 용융 압출하여 두께 100μm의 아크릴 수지 필름을 형성하였다. 용융 압출시에는, T다이로부터 110℃로 유지한 냉각 롤에 수지 필름을 토출하였다.
다음에, 제작한 아크릴 수지 필름을 2축 연신기(동양정기 제작소 제품, TYPE EX4)를 이용하여 MD방향(흐름 방향, 압출 방향)으로 연신 배율 2.0배, 연신 온도 155℃에서 자유단 1축 연신하여 연신 아크릴 수지 필름(F2)을 얻었다.
(제조예 3)
글루탈이미드 구조를 주쇄에 갖는 (메타)아크릴 중합체를 주성분으로 하는 아크릴 수지(롬앤드하스 제품, KAMAX T-240)를 단축 압출기(ø=20mm, L/D=25) 및 코트행거 타입 T다이(폭 150mm)를 이용하여 280℃에서 용융 압출하여 두께 100μm의 아크릴 수지 필름을 형성하였다. 용융 압출시에는, T다이로부터 110℃로 유지한 냉각 롤에 수지 필름을 토출하였다.
다음에, 제작한 아크릴 수지 필름을 2축 연신기(동양정기 제작소 제품, TYPE EX4)를 이용하여 MD방향(흐름 방향, 압출 방향)으로 연신 배율 2.0배, 연신 온도 140℃에서 자유단 1축 연신하여 연신 아크릴 수지 필름(F3)을 얻었다.
(제조예 4)
KAMAX T-240 대신에 무수 글루탈산 구조를 주쇄에 갖는 (메타)아크릴 중합체를 주성분으로 하는 아크릴 수지(스미토모 화학 제품, SUMIPEX B-TR)를 이용한 것 이외에는 제조예 3과 같이 하여, 연신 아크릴 수지 필름(F4)을 얻었다.
(제조예 5)
KAMAX T-240 대신에 무수 말레인산 구조를 주쇄에 갖는 (메타)아크릴 중합체를 주성분으로 하는 아크릴 수지(아사히 화성 케미컬즈 제품, DELPET 980N)를 이용한 것 이외에는 제조예 3과 같이 하여, 연신 아크릴 수지 필름(F5)을 얻었다.
(제조예 6)
교반기를 구비한 내압 반응 용기에 탈이온수 70중량부, 피롤린산 나트륨 0.5중량부, 올레인산 칼륨 0.2중량부, 황산 제1철 0.005중량부, 덱스트로오스 0.2중량부, p-멘탄하이드로 퍼옥사이드 0.1중량부 및 1,3-부타디엔 28중량부로 이루어지는 반응 혼합물을 넣고, 이를 65℃로 승온하여 중합 반응을 진행시켰다. 중합 개시부터 2시간 경과한 시점에서, 해당 혼합물에 p-하이드로 퍼옥사이드 0.2중량부를 더 가함과 동시에 1,3-부타디엔 72중량부, 올레인산 칼륨 1.33중량부 및 탈이온수 75중량부를 2시간에 걸쳐 연속 적하하였다. 그 후, 중합 반응을 계속 진행시켜 중합 개시부터 21시간의 중합에 의해 평균 입자 직경이 0.240μm인 부타디엔계 고무 중합체의 라텍스를 얻었다.
다음에, 냉각기 및 교반기를 구비한 중합 용기에 탈이온수 120중량부, 상기 제작한 부타디엔계 고무 중합체 라텍스 50중량부(고형분), 올레인산 칼륨 1.5중량부 및 소듐포름알데히드 술폭실레이트(SFS) 0.6중량부를 투입하고, 용기 내를 질소 가스로 충분히 치환하였다. 다음에, 용기 내의 온도를 70℃로 승온한 후, 스티렌 36.5중량부 및 아크릴로니트릴 13.5중량부로 이루어지는 혼합 모노머 용액과, 쿠멘하이드록시 퍼옥사이드 0.27중량부 및 탈이온수 20중량부로 이루어지는 중합 개시제 용액을 개별로 2시간에 걸쳐 용기 내에 연속 적하하면서 중합 반응을 진행시켰다. 적하 종료 후, 용기 내의 온도를 80℃로 승온하여 2시간 더 중합 반응을 계속 진행시켰다. 다음에, 용기 내의 온도를 40℃로 내린 후, 내용물을 300메쉬의 철망을 통과시켜 탄성 유기 미립자의 유화 중합액을 얻었다.
얻어진 탄성 유기 미립자의 유화 중합액을 염화 칼슘을 이용하여 염석, 응고시키고, 응고물을 수세, 건조하여 분말형상의 탄성 유기 미립자(G1: 평균 입자 직경 0.260μm, 연질 중합체층의 굴절률 1.516)를 얻었다.
다음에, 무수 말레인산 구조를 주쇄에 갖는 (메타)아크릴 중합체를 주성분으로 하는 아크릴 수지(아사히 화성 케미컬즈 제품, DELPET 980N)와 상기 제작한 탄성 유기 미립자(G1)를 아크릴 수지/탄성 유기 미립자=90/10(중량비)이 되도록 2축 압출기를 이용하여 혼련하여 펠렛(3A)을 제작하였다. 다음에, 제작한 펠렛(3A)을 단축 압출기(ø=20.0mm, L/D=25) 및 코트행거 타입 T다이(폭 150mm)를 이용하여 280℃에서 용융 압출하여 두께 100μm의 아크릴 수지 필름을 형성하였다. 용융 압출시에는, T다이로부터 110℃로 유지한 냉각 롤에 수지 필름을 토출하였다.
다음에, 제작한 아크릴 수지 필름을 2축 연신기(동양정기 제작소 제품, TYPE EX4)를 이용하여 MD방향(흐름 방향, 압출 방향)으로 연신 배율 2.0배, 연신 온도 140℃에서 자유단 1축 연신하여 연신 아크릴 수지 필름(F6)을 얻었다.
(제조예 7)
우레탄 수지(제일 공업 제약 제품, SUPER FLEX 210, 고형분 35중량%) 20중량부, 아몰퍼스 실리카 미립자를 포함하는 에멀젼(일본 촉매 제품, SEAHOSTAR KE-W30, 평균 입경(1차 입자 직경) 0.28μm, 입도 분포 1.1, 고형분 20중량%) 0.09중량부 및 순수 80중량부를 혼합하여 에멀젼형상의 분산체인 용이 접착 조성물(1B)을 얻었다.
(제조예 8)
우레탄 수지(미츠이 화학 폴리우레탄 제품, TAKELAC W-5030, 고형분 30중량%) 18중량부, 아몰퍼스 실리카 미립자를 포함하는 에멀젼(일본 촉매 제품, SEAHOSTAR KE-W30, 평균 입경(1차 입자 직경) 0.28μm, 입도 분포 1.1, 고형분 20중량%) 0.08 중량부 및 순수 72중량부를 혼합하여 에멀젼형상의 분산체인 용이 접착 조성물(2B)을 얻었다.
(제조예 9)
우레탄 수지(DIC 제품, HYDRAN CP-7020, 고형분 40중량%) 14중량부, 아몰퍼스 실리카 미립자를 포함하는 에멀젼(일본 촉매 제품, SEAHOSTAR KE-W30, 평균 입경(1차 입자 직경) 0.28μm, 입도 분포 1.1, 고형분 20중량%) 0.07 중량부 및 순수 66중량부를 혼합하여 에멀젼형상의 분산체인 용이 접착 조성물(3B)을 얻었다.
(제조예 10)
우레탄 수지(제일 공업 제약 제품, SUPER FLEX 620, 고형분 30중량%) 20중량부, 아몰퍼스 실리카 미립자를 포함하는 에멀젼(일본 촉매 제품, SEAHOSTAR KE-W30, 평균 입경(1차 입자 직경) 0.28μm, 입도 분포 1.1, 고형분 20중량%) 0.30중량부 및 순수 66중량부를 혼합하여 에멀젼형상의 분산체인 용이 접착 조성물(4B)을 얻었다.
(제조예 11)
우레탄 수지(제일 공업 제약 제품, SUPER FLEX 210, 고형분 35중량%) 20중량부, 아몰퍼스 실리카 미립자를 포함하는 에멀젼(평균 입경(1차 입자 직경) 0.28μm, 입도 분포 1.7, 고형분 19중량%) 0.09중량부 및 순수 80중량부를 혼합하여 에멀젼형상의 분산체인 용이 접착 조성물(5B)을 얻었다.
(제조예 12)
우레탄 수지(제일 공업 제약 제품, SUPER FLEX 210, 고형분 35중량%) 20중량부, 아몰퍼스 실리카 미립자를 포함하는 에멀젼(일본 촉매 제품, SEAHOSTAR KE-W10, 평균 입경(1차 입자 직경) 0.11μm, 입도 분포 1.1, 고형분 15중량%) 0.12중량부 및 순수 80중량부를 혼합하여 에멀젼형상의 분산체인 용이 접착 조성물(6B)을 얻었다.
(제조예 13)
우레탄 수지(제일 공업 제약 제품, SUPER FLEX 210, 고형분 35중량%) 19중량부, 가교제(일본 촉매 제품, EPOCROS WS-700, 고형분 25중량%) 1.3중량부, 아몰퍼스 실리카 미립자를 포함하는 에멀젼(일본 촉매 제품, SEAHOSTAR KE-W30, 평균 입경(1차 입자 직경) 0.28μm, 입도 분포 1.1, 고형분 20중량%) 0.09중량부 및 순수 79중량부를 혼합하여 에멀젼형상의 분산체인 용이 접착 조성물(7B)을 얻었다.
(제조예 14)
우레탄 수지(DIC 제품, HYDRAN AP-40N, 고형분 35중량%) 19중량부, 가교제(일본 촉매 제품, EPOCROS WS-700, 고형분 25중량%) 1.3중량부, 아몰퍼스 실리카 미립자를 포함하는 에멀젼(일본 촉매 제품, SEAHOSTAR KE-W30, 평균 입경(1차 입자 직경) 0.28μm, 입도 분포 1.1, 고형분 20중량%) 0.09 중량부 및 순수 79중량부를 혼합하여 에멀젼형상의 분산체인 용이 접착 조성물(8B)을 얻었다.
(실시예 1)
제조예 1에서 제작한 연신 아크릴 수지 필름(F1)의 한쪽 주요면에 제조예 7에서 제작한 용이 접착 조성물(1B)을 건조 후의 도포막의 두께가 270nm가 되도록 도공 시험기를 이용하여 도포한 후, 전체를 100℃에서 2분간 건조하였다. 이와 같이 하여, 우레탄 수지 및 미립자를 포함하는 용이 접착층이 한쪽 주요면에 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 광학 필름을 얻었다. 형성한 용이 접착층에 포함되는 미립자는 용이 접착 조성물(1B) 중의 형상을 유지하고 있었다.
(실시예 2)
용이 접착 조성물(1B) 대신에 제조예 8에서 제작한 용이 접착 조성물(2B)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 같이 하여, 우레탄 수지 및 미립자를 포함하는 용이 접착층이 한쪽 주요면에 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 광학 필름을 얻었다.
(실시예 3)
연신 아크릴 수지 필름(F1) 대신에 제조예 2에서 제작한 연신 아크릴 수지 필름(F2)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 같이 하여, 우레탄 수지 및 미립자를 포함하는 용이 접착층이 한쪽 주요면에 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 광학 필름을 얻었다.
(실시예 4)
연신 아크릴 수지 필름(F1) 대신에 제조예 3에서 제작한 연신 아크릴 수지 필름(F3)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 같이 하여, 우레탄 수지 및 미립자를 포함하는 용이 접착층이 한쪽 주요면에 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 광학 필름을 얻었다.
(실시예 5)
연신 아크릴 수지 필름(F1) 대신에 제조예 4에서 제작한 연신 아크릴 수지 필름(F4)을 이용함과 동시에, 용이 접착 조성물(1B) 대신에 제조예 9에서 제작한 용이 접착 조성물(3B)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 같이 하여, 우레탄 수지 및 미립자를 포함하는 용이 접착층이 한쪽 주요면에 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 광학 필름을 얻었다.
(실시예 6)
연신 아크릴 수지 필름(F1) 대신에 제조예 5에서 제작한 연신 아크릴 수지 필름(F5)을 이용함과 동시에, 용이 접착 조성물(1B) 대신에 제조예 10에서 제작한 용이 접착 조성물(4B)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 같이 하여, 우레탄 수지 및 미립자를 포함하는 용이 접착층이 한쪽 주요면에 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 광학 필름을 얻었다.
(실시예 7)
제조예 1에서 제작한 연신 아크릴 수지 필름(F1)의 한쪽 주요면에 제조예 7에서 제작한 용이 접착 조성물(1B)을 건조 후의 도포막의 두께가 600nm가 되도록 도공 시험기를 이용하여 도포한 후, 전체를 100℃에서 2분간 건조하였다. 다음에, 이와 같이 하여 얻은 필름을 2축 연신기(동양정기 제작소 제품, TYPE EX4)를 이용하여 TD방향(필름 면내에서의 MD방향과는 직교하는 방향, 압출 성형시의 폭방향)으로 연신 배율 1.5배, 연신 온도 140℃에서 자유단 1축 연신하여 우레탄 수지 및 미립자를 포함하는 용이 접착층이 한쪽 주요면에 형성된 2축 연신 필름인 아크릴 수지 필름으로 구성되는 광학 필름을 얻었다.
(실시예 8)
연신 아크릴 수지 필름(F1) 대신에 제조예 6에서 제작한 연신 아크릴 수지 필름(F6)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 같이 하여, 우레탄 수지 및 미립자를 포함하는 용이 접착층이 한쪽 주요면에 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 광학 필름을 얻었다.
(비교예 1)
용이 접착 조성물(1B) 대신에 제조예 11에서 제작한 용이 접착 조성물(5B)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 같이 하여, 우레탄 수지 및 미립자를 포함하는 용이 접착층이 한쪽 주요면에 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 광학 필름을 얻었다.
(비교예 2)
용이 접착 조성물(1B) 대신에 제조예 12에서 제작한 용이 접착 조성물(6B)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 같이 하여, 우레탄 수지 및 미립자를 포함하는 용이 접착층이 한쪽 주요면에 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 광학 필름을 얻었다.
(실시예 9)
제조예 1에서 제작한 아크릴 수지의 펠렛(1A)을 선단부에 폴리머 필터(여과 정밀도 5μm) 및 T다이를 구비한 단축 압출기(ø=90.0mm, L/D=32)를 이용하여 처리 속도 200kg/시(수지량 환산) 및 온도 270℃에서 용융 압출하여 두께 220μm의 띠형상의 필름을 제막하였다. 다음에, 제막한 필름을 용융 압출에 이어서 연속적으로 오븐 종연신기에 공급하고, 해당 연신기에서 해당 필름의 종방향(용융 압출 시간의 흐름 방향, MD방향)으로 연신 온도 142℃, 연신 배율 1.5배로 연신(종연신)하였다.
더 연속하여, 종연신 후의 아크릴 수지 필름의 한쪽 주요면에 제조예 13에서 제작한 용이 접착 조성물(7B)을 그라비아 코트법에 의해 건조 후의 도포막의 두께가 1050nm가 되도록 도포한 후, 그대로 아크릴 수지 필름을 텐타 횡연신기에 공급하여 연신 온도 132℃, 연신 배율 3.0배로 그 폭방향으로 연신(횡연신)하였다(인라인 도공). 이와 같이 하여, 우레탄 수지 및 미립자를 포함하는 용이 접착층(두께 350nm)이 한쪽 주요면에 형성된 2축 연신 필름인 아크릴 수지 필름으로 구성되는 광학 필름(두께 58μm)을 얻었다.
(실시예 10)
아크릴 수지의 펠렛(1A) 대신에 제조예 2에서 제작한 아크릴 수지의 펠렛(2A)을 이용한 것 이외에는 실시예 9와 같이 하여, 우레탄 수지 및 미립자를 포함하는 용이 접착층이 한쪽 주요면에 형성된 2축 연신 필름인 아크릴 수지 필름으로 구성되는 광학 필름을 얻었다.
(실시예 11)
아크릴 수지의 펠렛(1A) 대신에 글루탈이미드 구조를 주쇄에 갖는 (메타)아크릴 중합체를 주성분으로 하는 아크릴 수지(롬앤드하스 제품, KAMAX T-240)를 이용한 것 이외에는 실시예 9와 같이 하여, 우레탄 수지 및 미립자를 포함하는 용이 접착층이 한쪽 주요면에 형성된 2축 연신 필름인 아크릴 수지 필름으로 구성되는 광학 필름을 얻었다.
(실시예 12)
제조예 1에서 제작한 아크릴 수지의 펠렛(1A)을 선단부에 폴리머 필터(여과 정밀도 5μm) 및 T다이를 구비한 단축 압출기(ø=90.0mm, L/D=32)를 이용하여 처리 속도 200kg/시(수지량 환산) 및 온도 270℃에서 용융 압출하여 두께 220μm의 띠형상의 필름을 제막하였다. 다음에, 제막한 필름을 용융 압출에 이어서 연속적으로 오븐 종연신기에 공급하고, 해당 연신기에서 해당 필름의 종방향(용융 압출 시간의 흐름 방향, MD방향)으로 연신 온도 142℃, 연신 배율 1.5배로 연신(종연신)하였다.
더 연속하여, 종연신 후의 아크릴 수지 필름의 한쪽 주요면에 콜로나 처리를 실시한 후, 해당 처리면에 제조예 13에서 제작한 용이 접착 조성물(7B)을 그라비아 코트법에 의해 건조 후의 도포막의 두께가 1050nm가 되도록 도포하였다(인라인 도공). 이어서, 그대로 아크릴 수지 필름을 텐타 횡연신기에 공급하여 연신 온도 132℃, 연신 배율 3.0배로 그 폭방향으로 연신(횡연신)하였다. 이와 같이 하여, 우레탄 수지 및 미립자를 포함하는 용이 접착층(두께 350nm)이 한쪽 주요면에 형성된 2축 연신 필름인 아크릴 수지 필름으로 구성되는 광학 필름(두께 58μm)을 얻었다.
(실시예 13)
용이 접착 조성물(7B) 대신에 제조예 14에서 제작한 용이 접착 조성물(8B)을 이용한 것 이외에는 실시예 12와 같이 하여, 우레탄 수지 및 미립자를 포함하는 용이 접착층이 한쪽 주요면에 형성된 2축 연신 필름인 아크릴 수지 필름으로 구성되는 광학 필름을 얻었다.
각 실시예 및 비교예에서 제작한 광학 필름의 평가 결과를 이하의 표 1에 정리한다.
Figure 112011023152245-pat00002
표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1~13에서는 내블로킹성 및 투명성이 높은 광학 필름이 얻어졌다. 한편, 비교예 1에서는, 용이 접착 조성물 및 해당 조성물로 형성된 용이 접착층에 포함되는 미립자의 입도 분포가 1.7로 실시예보다도 크고, 헤이즈율이 높은(투명성이 떨어짐) 광학 필름이 형성되었다. 또한, 비교예 2에서는, 용이 접착 조성물 및 해당 조성물로 형성된 용이 접착층에 포함되는 미립자의 평균 1차 입자 직경이 110nm으로 실시예보다도 작고, 내블로킹성이 떨어지는 광학 필름이 형성되었다. 비교예 2의 광학 필름에서는, 필름 롤에 권취할 때에 경시적으로 필름의 주름 및 롤의 변형이 발생하였다.
(제조예 15)
교반 장치, 온도 센서, 냉각관 및 질소 도입관을 구비한 반응 솥에 메타크릴산 메틸(MMA) 40중량부, 2-(히드록시메틸)아크릴산 메틸(MHMA) 10중량부, 중합 용매로서 톨루엔 50중량부 및 산화 방지제(ADEKA STAB 2112, ADEKA 제품) 0.025중량부를 넣고, 이것에 질소를 통과하면서 105℃까지 승온시켰다. 승온에 따른 환류가 시작된 곳에서, 중합 개시제로서 t-아밀퍼옥시 이소노나노에이트(아르케마 요시토미 제품, 상품명: Luperox 570) 0.05중량부를 첨가함과 동시에, 상기 t-아밀퍼옥시 이소노나노에이트 0.10중량부를 3시간에 걸쳐 적하하면서 약 105~110℃의 환류 하에서 용액 중합을 진행시키고, 4시간의 숙성을 더 행하였다.
다음에, 얻어진 중합 용액에 환화 축합반응의 촉매(환화 촉매)로서 인산 2-에틸헥실(사카이 화학공업 제품, Phoslex A-8) 0.05중량부를 가하고, 약 90~110℃의 환류 하에서 2시간 락톤 환구조를 형성하기 위한 환화 축합반응을 진행시켰다. 다음에, 얻어진 중합 용액을 열교환기에 통과시켜 240℃까지 승온하고, 해당 온도에서 환화 축합반응을 더 진행시켰다.
다음에, 얻어진 중합 용액을 배럴 온도 240℃, 회전 속도 100rpm, 감압도 13.3~400hPa(10~300mmHg), 리어 벤트 수 1개 및 포어 벤트 수 4개(상류측부터 제1, 제2, 제3, 제4 벤트라고 칭함), 제3 벤트와 제4 벤트 사이에 사이드 피더가 설치되어 있고, 선단부에 리프 디스크형 폴리머 필터(여과 정밀도 5μm, 여과 면적 1.5㎡)가 배치된 벤트 타입 스크류 2축 압출기(L/D=52)에 70중량부/시(수지량 환산)의 처리 속도로 도입하여 탈휘를 행하였다. 그 때, 별도 준비해 둔 산화 방지제/환화 촉매 실활제의 혼합 용액을 1.06중량부/시의 투입 속도로 제1 벤트 뒤에서, 이온 교환수를 0.34중량부/시의 투입 속도로 제2 및 제3 벤트 뒤에서 각각 투입하였다. 산화 방지제/환화 촉매 실활제의 혼합 용액으로는, 50중량부의 산화 방지제(치바 스페셜리티 케미컬즈 제품, Irganox 1010)와 실활제로서 35중량부의 옥틸산 아연(일본 화학 산업 제품, Nikka octhix 아연 3.6중량%)을 톨루엔 200중량부에 용해시킨 용액을 이용하였다. 이에 덧붙여, 탈휘시에 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(AS 수지: 스티렌 단위/아크릴로니트릴 단위의 비율이 73중량%/27중량%, 중량 평균 분자량이 22만)의 펠렛을 사이드 피더로부터 30중량부/시의 투입 속도로 투입하였다.
탈휘 완료 후, 압출기 내에 남겨진 열용융 상태에 있는 수지를 해당 압출기의 선단으로부터 폴리머 필터에 의해 여과하면서 배출하고, 펠레타이저에 의해 펠렛화하여 락톤 환구조를 주쇄에 갖는 (메타)아크릴 중합체를 주성분(함유율이 70중량%)으로 하며, 또 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체를 30중량%의 함유율로 포함하는 아크릴 수지의 투명한 펠렛(4A)을 얻었다. 펠렛(4A)을 구성하는 아크릴 수지의 Tg는 122℃, 중량 평균 분자량은 14.8만이었다.
(제조예 16)
압출기의 제3 벤트 뒤에서 투입하는 재료를 이온 교환수에서 폴리메타크릴산 메틸 가교체의 미립자의 에멀젼(일본 촉매 제품, EPOSTAR MX-50W, 평균 입경 0.06μm, 고형분 4.8중량%)으로 변경함과 동시에, 그 투입 속도를 2.07중량부/시로 한 것 이외에는 제조예 15와 같이 하여, 락톤 환구조를 주쇄에 갖는 (메타)아크릴 중합체를 주성분으로 하고, 또 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체를 포함하는 아크릴 수지의 투명한 펠렛(5A)을 얻었다. 펠렛(5A)을 구성하는 아크릴 수지의 Tg는 122℃, 중량 평균 분자량은 14.8만이었다.
(제조예 17)
교반 장치, 온도 센서, 냉각관 및 질소 도입관을 구비한 반응 솥에 메타크릴산 메틸(MMA) 40중량부, 2-(히드록시메틸)아크릴산 메틸(MHMA) 10중량부, 중합 용매로서 톨루엔 50중량부 및 산화 방지제(ADEKA STAB 2112, ADEKA 제품) 0.025중량부를 넣고, 이것에 질소를 통과하면서 105℃까지 승온시켰다. 승온에 따른 환류가 시작된 곳에서, 중합 개시제로서 t-아밀퍼옥시 이소노나노에이트(아르케마 요시토미 제품, 상품명: Luperox 570) 0.05중량부를 첨가함과 동시에, 상기 t-아밀퍼옥시 이소노나노에이트 0.10중량부를 3시간에 걸쳐 적하하면서 약 105~110℃의 환류 하에서 용액 중합을 진행시키고, 4시간의 숙성을 더 행하였다.
다음에, 얻어진 중합 용액에 환화 축합반응의 촉매(환화 촉매)로서 인산 2-에틸헥실(사카이 화학공업 제품, Phoslex A-8) 0.05중량부를 가하고, 약 90~110℃의 환류 하에서 2시간 락톤 환구조를 형성하기 위한 환화 축합반응을 진행시켰다. 다음에, 얻어진 중합 용액을 열교환기에 통과시켜 240℃까지 승온하고, 해당 온도에서 환화 축합반응을 더 진행시켰다.
다음에, 얻어진 중합 용액을 배럴 온도 240℃, 회전 속도 100rpm, 감압도 13.3~400hPa(10~300mmHg), 리어 벤트 수 1개 및 포어 벤트 수 4개(상류측부터 제1, 제2, 제3, 제4 벤트라고 칭함), 제3 벤트와 제4 벤트 사이에 사이드 피더가 설치되어 있고, 선단부에 리프 디스크형 폴리머 필터(여과 정밀도 5μm, 여과 면적 1.5㎡)가 배치된 벤트 타입 스크류 2축 압출기(L/D=52)에 66중량부/시(수지량 환산)의 처리 속도로 도입하여 탈휘를 행하였다. 그 때, 별도 준비해 둔 산화 방지제/환화 촉매 실활제의 혼합 용액을 1.00중량부/시의 투입 속도로 제1 벤트 뒤에서, 이온 교환수를 0.34중량부/시의 투입 속도로 제2 및 제3 벤트 뒤에서 각각 투입하였다. 산화 방지제/환화 촉매 실활제의 혼합 용액으로는, 50중량부의 산화 방지제(치바 스페셜리티 케미컬즈 제품, Irganox 1010)와 실활제로서 35중량부의 옥틸산 아연(일본 화학 산업 제품, Nikka octhix 아연 3.6중량%)을 톨루엔 200중량부에 용해시킨 용액을 이용하였다. 이에 덧붙여, 탈휘시에 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(AS 수지: 스티렌 단위/아크릴로니트릴 단위의 비율이 73중량%/27중량%, 중량 평균 분자량이 22만)의 펠렛을 사이드 피더로부터 34중량부/시의 투입 속도로 투입하였다.
탈휘 완료 후, 압출기 내에 남겨진 열용융 상태에 있는 수지를 해당 압출기의 선단으로부터 폴리머 필터에 의해 여과하면서 배출하고, 펠레타이저에 의해 펠렛화하여 락톤 환구조를 주쇄에 갖는 (메타)아크릴 중합체를 주성분(함유율이 66중량%)으로 하며, 또 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체를 함유율 34중량%로 포함하는 아크릴 수지의 투명한 펠렛(6A)을 얻었다. 펠렛(6A)을 구성하는 아크릴 수지의 Tg는 121℃, 중량 평균 분자량은 15.3만이었다.
(제조예 18)
교반 장치, 온도 센서, 냉각관 및 질소 도입관을 구비한 반응 솥에 메타크릴산 메틸(MMA) 35중량부, 2-(히드록시메틸)아크릴산 메틸(MHMA) 15중량부, 중합 용매로서 톨루엔 50중량부 및 산화 방지제(ADEKA STAB 2112, ADEKA 제품) 0.025중량부를 넣고, 이것에 질소를 통과하면서 105℃까지 승온시켰다. 승온에 따른 환류가 시작된 곳에서, 중합 개시제로서 t-아밀퍼옥시 이소노나노에이트(아르케마 요시토미 제품, 상품명: Luperox 570) 0.03중량부를 첨가함과 동시에, 상기 t-아밀퍼옥시 이소노나노에이트 0.06중량부를 3시간에 걸쳐 적하하면서 약 105~110℃의 환류 하에서 용액 중합을 진행시키고, 4시간의 숙성을 더 행하였다.
다음에, 얻어진 중합 용액에 환화 축합반응의 촉매(환화 촉매)로서 인산 2-에틸헥실(사카이 화학공업 제품, Phoslex A-8) 0.1중량부를 가하고, 약 85~100℃의 환류 하에서 2시간 락톤 환구조를 형성하기 위한 환화 축합반응을 진행시켰다. 다음에, 얻어진 중합 용액을 열교환기에 통과시켜 240℃까지 승온하고, 해당 온도에서 환화 축합반응을 더 진행시켰다.
다음에, 얻어진 중합 용액을 배럴 온도 240℃, 회전 속도 100rpm, 감압도 13.3~400hPa(10~300mmHg), 리어 벤트 수 1개 및 포어 벤트 수 4개(상류측부터 제1, 제2, 제3, 제4 벤트라고 칭함), 선단부에 리프 디스크형 폴리머 필터(여과 정밀도 5μm, 여과 면적 1.5㎡)가 배치된 벤트 타입 스크류 2축 압출기(L/D=52)에 100중량부/시(수지량 환산)의 처리 속도로 도입하여 탈휘를 행하였다. 그 때, 별도 준비해 둔 산화 방지제/환화 촉매 실활제의 혼합 용액을 2.27중량부/시의 투입 속도로 제1 벤트 뒤에서, 이온 교환수를 0.49중량부/시의 투입 속도로 제2 및 제3 벤트 뒤에서 각각 투입하였다. 산화 방지제/환화 촉매 실활제의 혼합 용액으로는, 50중량부의 산화 방지제(치바 스페셜리티 케미컬즈 제품, Irganox 1010)와 실활제로서 35중량부의 옥틸산 아연(일본 화학 산업 제품, Nikka octhix 아연 3.6%)을 톨루엔 200중량부에 용해시킨 용액을 이용하였다.
탈휘 완료 후, 압출기 내에 남겨진 열용융 상태에 있는 수지를 해당 압출기의 선단으로부터 폴리머 필터에 의해 여과하면서 배출하고, 펠레타이저에 의해 펠렛화하여 락톤 환구조를 주쇄에 갖는 (메타)아크릴 중합체로 이루어지는 아크릴 수지의 투명한 펠렛(7A)을 얻었다. 펠렛(7A)을 구성하는 아크릴 수지의 Tg는 140℃, 중량 평균 분자량은 12.7만이었다.
(제조예 19)
주쇄에 글루탈이미드 구조를 갖는 (메타)아크릴 중합체(에보닉 데구사 제품, PLEXIMID 8813)와 제조예 15에서 이용한 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체를 중량비 70/30으로 혼련하고, 글루탈이미드 구조를 주쇄에 갖는 (메타)아크릴 중합체를 주성분(함유율이 70중량%)으로 하며, 또 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체를 함유율 30중량%로 포함하는 아크릴 수지의 투명한 펠렛(8A)을 얻었다. 혼련에는 2축 압출기를 이용하고, 혼련 온도는 240℃로 하였다. 펠렛(8A)을 구성하는 아크릴 수지의 Tg는 126℃, 중량 평균 분자량은 14.2만이었다.
(제조예 20)
우레탄 수지(제일 공업 제약 제품, SUPER FLEX 210, 고형분 35중량%) 19중량부, 가교제(일본 촉매 제품, EPOCROS WS-700, 고형분 25중량%) 1.3중량부, 아몰퍼스 실리카 미립자를 포함하는 에멀젼(일본 촉매 제품, SEAHOSTAR KE-W30, 평균 입경(1차 입자 직경) 0.28μm, 입도 분포 1.1, 고형분 20중량%) 0.17중량부 및 순수 79중량부를 혼합하여 에멀젼형상의 분산체인 용이 접착 조성물(9B)을 얻었다.
(제조예 21)
우레탄 수지(제일 공업 제약 제품, SUPER FLEX 210, 고형분 35중량%) 19중량부, 가교제(일본 촉매 제품, EPOCROS WS-700, 고형분 25중량%) 1.3중량부, 아몰퍼스 실리카 미립자를 포함하는 에멀젼(일본 촉매 제품, SEAHOSTAR KE-W10, 평균 입경(1차 입자 직경) 0.11μm, 입도 분포 1.1, 고형분 16중량%) 0.23중량부 및 순수 79중량부를 혼합하여 에멀젼형상의 분산체인 용이 접착 조성물(10B)을 얻었다.
(제조예 22)
우레탄 수지(제일 공업 제약 제품, SUPER FLEX 210, 고형분 35중량%) 19중량부, 가교제(일본 촉매 제품, EPOCROS WS-700, 고형분 25중량%) 1.3중량부, 아크릴 미립자를 포함하는 에멀젼(일본 촉매 제품, MX-100W, 평균 입경(1차 입자 직경) 0.15μm, 입도 분포 1.2, 고형분 10중량%) 0.36중량부 및 순수 79중량부를 혼합하여 에멀젼형상의 분산체인 용이 접착 조성물(11B)을 얻었다.
(실시예 14)
제조예 15에서 제작한 아크릴 수지의 펠렛(4A)을 선단부에 폴리머 필터(여과 정밀도 5μm) 및 T다이(폭 1500mm)를 구비한 단축 압출기(ø=90mm, L/D=32)를 이용하여 270℃에서 용융 압출하여 두께 220μm의 띠형상의 필름을 성막하였다. 그 때, 처리 속도는 수지량으로 200kg/시로 하였다. 다음에, 성막한 필름을 용융 압출에 이어서 연속적으로 오븐 종연신기에 공급하고, 해당 연신기에서 해당 필름의 종방향(용융 압출시의 흐름 방향, 띠형상의 필름의 길이방향)으로 연신 온도 142℃, 연신 배율 1.5배로 연신(종연신)하였다.
더 연속하여, 종연신 후의 아크릴 수지 필름의 한쪽 주요면에 제조예 20에서 조제한 용이 접착 조성물(9B)을 그라비아 코트법에 의해 건조 후의 도포막의 두께가 1050nm가 되도록 도포한(인라인 도공) 후, 그대로 아크릴 수지 필름을 텐타 횡연신기에 공급하여 연신 온도 132℃, 연신 배율 3.0배로 그 폭방향으로 연신(횡연신)하고, 롤형상으로 필름을 권취하였다. 이와 같이 하여, 우레탄 수지 및 평균 1차 입자 직경이 0.28μm, 입도 분포가 1.1인 미립자를 포함하는 용이 접착층(두께 350nm)이 한쪽 주요면에 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 위상차 필름 롤(필름의 두께 58μm, 폭 1340mm, 필름의 길이방향의 길이 4000m)을 얻었다.
(비교예 3)
용이 접착 조성물(9B) 대신에 제조예 21에서 조제한 용이 접착 조성물(10B)을 이용한 것 이외에는 실시예 14와 같이 하여, 우레탄 수지 및 평균 1차 입자 직경이 0.11μm, 입도 분포가 1.1인 미립자를 포함하는 용이 접착층(두께 350nm)이 한쪽 주요면에 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 위상차 필름 롤(필름의 두께 58μm, 폭 1340mm, 필름의 길이방향의 길이 4000m)을 얻었다.
(비교예 4)
용이 접착 조성물(9B) 대신에 제조예 22에서 조제한 용이 접착 조성물(11B)을 이용한 것 이외에는 실시예 14와 같이 하여, 우레탄 수지 및 평균 1차 입자 직경이 0.15μm, 입도 분포가 1.2인 미립자를 포함하는 용이 접착층(두께 350nm)이 한쪽 주요면에 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 위상차 필름 롤(필름의 두께 58μm, 폭 1340mm, 필름의 길이방향의 길이 4000m)을 얻었다.
실시예 14 및 비교예 3, 4에서 제작한 위상차 필름의 헤이즈율 및 내블로킹성 평가 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.
Figure 112011023152245-pat00003
표 2에 나타내는 바와 같이, 실시예 14에서는 내블로킹성 및 투명성이 높은 위상차 필름이 얻어졌다. 한편, 비교예 3, 4에서는, 용이 접착 조성물 및 해당 조성물로 형성된 용이 접착층에 포함되는 미립자의 평균 1차 입자 직경이 각각 110nm, 150nm으로 실시예보다도 작고, 내블로킹성이 떨어지는 위상차 필름이 형성되었다.
(실시예 15)
제조예 15에서 제작한 아크릴 수지의 펠렛(4A)을 선단부에 폴리머 필터(여과 정밀도 5μm) 및 T다이를 구비한 단축 압출기를 이용하여 270℃에서 용융 압출하여 두께 220μm의 띠형상의 필름을 성막하였다. 다음에, 성막한 필름을 용융 압출에 이어서 연속적으로 오븐 종연신기에 공급하고, 해당 연신기에서 해당 필름의 종방향(용융 압출시의 흐름 방향)으로 연신 온도 142℃, 연신 배율 1.5배로 연신(종연신)하였다.
더 연속하여, 종연신 후의 아크릴 수지 필름의 한쪽 주요면에 제조예 20에서 조제한 용이 접착 조성물(9B)을 그라비아 코트법에 의해 건조 후의 도포막의 두께가 1050nm가 되도록 도포한 후, 그대로 아크릴 수지 필름을 텐타 횡연신기에 공급하여 연신 온도 132℃, 연신 배율 3.0배로 그 폭방향으로 연신(횡연신)하였다. 이와 같이 하여, 우레탄 수지 및 평균 1차 입자 직경이 280nm, 입도 분포가 1.1인 미립자를 포함하는 용이 접착층(두께 350nm)이 한쪽 주요면에 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 위상차 필름(두께 58μm)을 얻었다. 해당 용이 접착층의 구성은 실시예 14와 같다.
(비교예 5)
용이 접착 조성물(9B) 대신에 제조예 21에서 조제한 용이 접착 조성물(10B)을 이용한 것 이외에는 실시예 15와 같이 하여, 우레탄 수지 및 평균 1차 입자 직경이 110nm, 입도 분포가 1.1인 미립자를 포함하는 용이 접착층(두께 350nm)이 한쪽 주요면에 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 위상차 필름(두께 58μm)을 얻었다. 해당 용이 접착층의 구성은 비교예 3과 같다.
(실시예 16)
펠렛(4A) 대신에 제조예 16에서 제작한 아크릴 수지의 펠렛(5A)을 이용한 것 이외에는 실시예 15와 같이 하여, 우레탄 수지 및 평균 1차 입자 직경이 280nm, 입도 분포가 1.1인 미립자를 포함하는 용이 접착층(두께 350nm)이 한쪽 주요면에 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 위상차 필름(두께 58μm)을 얻었다. 해당 용이 접착층의 구성은 실시예 14와 같다.
(실시예 17)
펠렛(4A) 대신에 제조예 17에서 제작한 아크릴 수지의 펠렛(6A)을 이용하여 종연신의 연신 온도를 129℃, 연신 배율을 2.5배, 횡연신의 연신 온도를 126℃, 연신 배율을 2.0배로 하고, 용이 접착 조성물(9B)의 도포를 건조 후의 도포막의 두께가 700nm가 되도록 행한 것 이외에는 실시예 15와 같이 하여, 우레탄 수지 및 평균 1차 입자 직경이 280nm, 입도 분포가 1.1인 미립자를 포함하는 용이 접착층(두께 350nm)이 한쪽 주요면에 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 위상차 필름(두께 58μm)을 얻었다. 해당 용이 접착층의 구성은 실시예 14와 같다.
(실시예 18)
펠렛(4A) 대신에 제조예 18에서 제작한 아크릴 수지의 펠렛(7A)을 이용하여용융 압출에 의해 성막하는 필름의 두께를 150μm로 하고, 종연신의 연신 온도를 160℃, 연신 배율을 1.5배, 횡연신의 연신 온도를 160℃, 연신 배율을 1.8배로 하며, 용이 접착 조성물(9B)의 도포를 건조 후의 도포막의 두께가 630nm가 되도록 행한 것 이외에는 실시예 15와 같이 하여, 우레탄 수지 및 평균 1차 입자 직경이 280nm, 입도 분포가 1.1인 미립자를 포함하는 용이 접착층(두께 350nm)이 한쪽 주요면에 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 위상차 필름(두께 54nm)을 얻었다. 해당 용이 접착층의 구성은 실시예 14와 같다.
(실시예 19)
펠렛(4A) 대신에 제조예 19에서 제작한 아크릴 수지의 펠렛(8A)을 이용하여용융 압출에 의해 성막하는 필름의 두께를 150μm로 하고, 종연신의 연신 온도를 130℃, 연신 배율을 1.5배, 횡연신의 연신 온도를 130℃, 연신 배율을 1.8배로 하며, 용이 접착 조성물(9B)의 도포를 건조 후의 도포막의 두께가 630nm가 되도록 행한 것 이외에는 실시예 15와 같이 하여, 우레탄 수지 및 평균 1차 입자 직경이 280nm, 입도 분포가 1.1인 미립자를 포함하는 용이 접착층(두께 350nm)이 한쪽 주요면에 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 위상차 필름(두께 53nm)을 얻었다. 해당 용이 접착층의 구성은 실시예 14와 같다.
(실시예 20)
아크릴 수지 필름의 양쪽 주요면에 용이 접착 조성물(9B)을 도포한 것 이외에는 실시예 15와 같이 하여, 우레탄 수지 및 평균 1차 입자 직경이 280nm, 입도 분포가 1.1인 미립자를 포함하는 용이 접착층(두께 350nm)이 양쪽 주요면에 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되는 위상차 필름(두께 58μm)을 얻었다. 각각의 해당 용이 접착층의 구성은 실시예 14와 같다.
(비교예 6)
제조예 15에서 제작한 아크릴 수지의 펠렛(4A)을 선단부에 폴리머 필터(여과 정밀도 5μm) 및 T다이를 구비한 단축 압출기를 이용하여 270℃에서 용융 압출하여 두께 220μm의 띠형상의 필름을 성막하였다. 다음에, 성막한 필름을 용융 압출에 이어서 연속적으로 오븐 종연신기에 공급하고, 해당 연신기에서 해당 필름의 종방향(용융 압출시의 흐름 방향)으로 연신 온도 142℃, 연신 배율 1.5배로 연신(종연신)하였다. 더 연속하여, 종연신 후의 필름을 텐타 횡연신기에 공급하여 연신 온도 132℃, 연신 배율 3.0배로 그 폭방향으로 연신(횡연신)하였다. 이와 같이 하여, 아크릴 수지 필름으로 구성되고, 용이 접착층을 가지지 않는 위상차 필름(두께 58μm)을 얻었다.
실시예 14~20 및 비교예 3~6에서 이용한 용이 접착층을 형성하기 전의 아크릴 수지 필름 표면의 젖음 장력은 전부 33mN/m이었다.
실시예 14~20 및 비교예 3~6에서 제작한 위상차 필름의 특성을 이하의 표 3에 나타낸다. 표 3에서의 「-」는 미측정임을 의미한다. 표 3에서의 면내 위상차(Re) 및 두께방향의 위상차(Rth)의 값은 실측값이다.
Figure 112011023152245-pat00004
표 3에 나타내는 바와 같이, 용이 접착층을 갖는 실시예 14의 위상차 필름은, 동일한 연신 조건으로 제작된 용이 접착층을 갖지 않는 비교예 6과 같은 면내 위상차 및 두께방향의 위상차를 나타내었다. 즉, 실시예 14의 위상차 필름에서의 용이 접착층은 위상차 필름 자신이 나타내는 위상차에 영향을 주지 않는 것을 알 수 있다. 실시예 15 이후 및 비교예 5, 6의 내블로킹성은 평가하지 않았지만, 실시예 15~20의 용이 접착층의 구성이 실시예 14의 용이 접착층의 구성과 동일하기 때문에, 실시예 15~20에서 제작한 위상차 필름의 내블로킹성은 양호하다고 생각된다. 한편, 비교예 5의 용이 접착층의 구성이 비교예 3의 용이 접착층의 구성과 동일하고, 비교예 6은 용이 접착층 자체를 갖지 않기 때문에, 비교예 5, 6에서 제작한 위상차 필름의 내블로킹성은 낮다고 생각된다. 위상차 필름의 헤이즈율은 모든 실시예 및 비교예에서 0.2%이었다.
[산업상 이용 가능성]
본 발명의 광학 필름은, LCD 등의 화상 표시 장치에 이용되는 편광자 보호 필름 등의 각종 보호 필름, 위상차 필름, 편광 필름에의 사용에 적합하다.

Claims (16)

  1. 표면에 용이 접착층이 형성된 아크릴 수지 필름으로 구성되고,
    상기 용이 접착층이 미립자를 포함하며,
    상기 용이 접착층에 포함되는 미립자의 평균 1차 입자 직경이 200nm을 넘고 500nm 이하이며, 입도 분포가 1.0~1.4이며,
    상기 용이 접착층의 두께(d)와 상기 용이 접착층에 포함되는 상기 미립자의 평균 1차 입자 직경(r)의 비(r/d)가 0.4~1.1인, 광학 필름.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 용이 접착층이 우레탄 수지층인, 광학 필름.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 아크릴 수지 필름이 주쇄에 환구조를 갖는 (메타)아크릴 중합체를 포함하는, 광학 필름.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 아크릴 수지 필름이 주쇄에 환구조를 갖는 (메타)아크릴 중합체를 포함하는, 광학 필름.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 환구조는, N-치환 말레이미드 구조, 무수말레인산 구조, 글루탈이미드 구조, 무수글루탈산 구조 및 락톤 환구조에서 선택되는 적어도 1종인, 광학 필름.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 환구조는, N-치환 말레이미드 구조, 무수말레인산 구조, 글루탈이미드 구조, 무수글루탈산 구조 및 락톤 환구조에서 선택되는 적어도 1종인, 광학 필름.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름을 구비하는, 광학 부재.
  8. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름을 구비하는, 화상 표시 장치.
  9. 청구항 1에 기재된 광학 필름의 제조 방법으로서,
    아크릴 수지 필름의 표면에 미립자를 포함하는 용이 접착 조성물을 도포하여 상기 조성물의 도포막을 형성하는 제1 공정과,
    상기 도포막을 건조시켜 상기 미립자를 포함하는 용이 접착층을 상기 표면에 형성하는 제2 공정을 포함하고,
    상기 조성물에 포함되는 미립자의 평균 1차 입자 직경이 200nm을 넘고 500nm 이하이며, 입도 분포가 1.0~1.4이며,
    상기 용이 접착층의 두께(d)와 상기 용이 접착층에 포함되는 상기 미립자의 평균 1차 입자 직경(r)의 비(r/d)가 0.4~1.1인, 광학 필름의 제조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 광학 필름이 위상차 필름이고,
    상기 용이 접착 조성물이, 상기 미립자를 포함하는, 우레탄 수지의 분산체이며,
    상기 제2 공정에 있어서,
    상기 도포막을 형성한 아크릴 수지 필름을 가열 분위기 하에서 연신하여, 상기 아크릴 수지 필름의 연신에 의해 위상차 필름을 형성함과 더불어, 상기 가열 분위기의 열에 의한 상기 도포막의 건조에 의해 상기 미립자 및 상기 우레탄 수지를 포함하는 용이 접착층을 상기 위상차 필름의 표면에 형성하는, 광학 필름의 제조 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 분산체를 도포하는 아크릴 수지 필름이 1축 연신 필름이고,
    상기 가열 분위기 하에서의 연신의 방향이, 상기 분산체를 도포하기 전의 상기 아크릴 수지 필름의 연신 방향에 대해 당해 필름의 면 내에서 직교하는 방향인, 광학 필름의 제조 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 아크릴 수지 필름이 띠형상이고,
    상기 분산체를 도포하기 전의 상기 아크릴 수지 필름의 연신 방향이 당해 필름을 성막할 때의 흐름 방향이며,
    상기 가열 분위기 하에서의 연신의 방향이 상기 아크릴 수지 필름의 폭 방향인, 광학 필름의 제조 방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    파장 589nm의 광에 대한 면내 위상차가 10nm 이상인 상기 위상차 필름을 형성하는, 광학 필름의 제조 방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 아크릴 수지 필름이 띠형상이고,
    상기 제1 공정에 있어서, 상기 띠형상의 아크릴 수지 필름을 당해 필름의 길이방향으로 반송하면서 당해 필름의 표면에 상기 분산체의 도포막을 형성하며,
    상기 제2 공정에 있어서, 상기 도포막을 형성한 아크릴 수지 필름을 가열 분위기 하에서 연신하여, 표면에 상기 미립자 및 상기 우레탄 수지를 포함하는 용이 접착층이 형성된, 띠형상의 상기 위상차 필름을 형성하고,
    형성한 상기 위상차 필름을 롤에 권회하여 롤형상의 상기 위상차 필름을 얻는 공정을 더 포함하는, 광학 필름의 제조 방법.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 광학 필름은 편광자 보호 필름인, 광학 필름.
  16. 청구항 9에 있어서,
    상기 광학 필름은 편광자 보호 필름인, 광학 필름의 제조 방법.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130135782A (ko) * 2012-06-01 2013-12-11 주식회사 엘지화학 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치
TWI484226B (zh) * 2012-12-28 2015-05-11 Ubright Optronics Corp 增亮膜、背光模組以及液晶顯示裝置
TWI629170B (zh) * 2013-12-28 2018-07-11 大倉工業股份有限公司 Optical film and method of manufacturing same
CN103969718A (zh) * 2014-05-10 2014-08-06 宁波东旭成新材料科技有限公司 一种扩散膜的制备方法
JP6257680B2 (ja) * 2016-03-31 2018-01-10 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法、積層フィルム
KR101960477B1 (ko) * 2016-09-20 2019-03-20 주식회사 엘지화학 슬립성 및 자외선 차단 기능이 우수한 광학 필름, 및 이를 포함하는 편광판
CN111989599B (zh) * 2018-04-27 2022-05-13 日本瑞翁株式会社 宽带波长膜及其制造方法、以及圆偏振膜的制造方法
CN111890762B (zh) * 2018-07-25 2022-08-02 日东电工株式会社 易粘接薄膜及其制造方法、偏光板以及图像显示装置
JP7347931B2 (ja) * 2018-12-26 2023-09-20 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー マイクロ流体デバイス用フィルム、マイクロ流体デバイス及びその製造方法
JP7474093B2 (ja) * 2020-03-30 2024-04-24 旭化成株式会社 偏光ビームスプリッタ用樹脂製プリズム
JP2022029054A (ja) * 2020-08-04 2022-02-17 株式会社サムスン日本研究所 樹脂膜、樹脂膜の作成方法および液晶パネル
KR20230025097A (ko) * 2021-08-13 2023-02-21 삼성에스디아이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010055062A (ja) * 2008-07-29 2010-03-11 Nitto Denko Corp 偏光子保護フィルムおよび偏光子保護フィルムを用いた偏光板および画像表示装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4801419B2 (ja) * 2005-11-04 2011-10-26 日東電工株式会社 偏光板
JP2007127823A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Nippon Kayaku Co Ltd 光学フィルム及びその製造法
JP2007152886A (ja) * 2005-12-08 2007-06-21 Fujifilm Corp 積層シート及びその製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010055062A (ja) * 2008-07-29 2010-03-11 Nitto Denko Corp 偏光子保護フィルムおよび偏光子保護フィルムを用いた偏光板および画像表示装置

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