KR101839672B1 - 편광 필름 및 그것을 포함하는 편광판 - Google Patents

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Abstract

시감도 보정 단체 투과율(Ty)〔％〕에 대한 요오드 원소 함유율(WI)〔중량％〕의 비(WI/Ty)가 0.145 이상인 편광 필름, 및 이 편광 필름과, 그 적어도 한쪽의 면 상에 적층되는 보호 필름을 포함하는 편광판이 제공된다. WI/Ty는 0.5 이하인 것이 바람직하다.

Description

편광 필름 및 그것을 포함하는 편광판 {POLARIZING FILM AND POLARIZING PLATE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 편광 필름 및 그것을 포함하는 편광판에 관한 것이다.
편광판은, 액정 표시 장치를 대표로 하는 화상 표시 장치 등에 널리 이용되고 있다. 편광판으로서는, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드 등의 2색성 색소를 흡착 배향시켜 이루어지는 편광 필름의 편면 또는 양면에 보호 필름을 접합한 구성의 것이 일반적이다. 최근, 화상 표시 장치의 모바일 기기나 박형 텔레비젼 등에의 전개에 따라, 편광판, 나아가서는 편광 필름의 박막화가 점점 요구되고 있다.
일본 특허 공개 제2013-182162호 공보에는, 편광 필름(편광자층)의 두께가 10 ㎛ 이하인 편광판의 제조 방법이 기재되어 있다.
편광 필름은, 그 두께가 작아질수록 표면으로부터 침입하는 수분의 영향이 커져, 습열 환경 하에 두었을 때나 온수에 폭로 또는 침지하였을 때에, 편광 특성의 저하나 탈색 등의 특성 열화가 생기기 쉬운 경향에 있다. 또한 본 명세서에 있어서는, 습열 환경 하에 놓여짐에 의한 특성 열화에 대한 내성을 「내습열성」이라고 하며, 온수 폭로 또는 침지에 의한 특성 열화에 대한 내성을 「내온수성」이라고 하고, 이들을 총칭하여 「내수성」이라고 한다.
일본 특허 공개 제2013-182162호 공보에 기재된 발명에 있어서는, 편광 필름에 접합되는 보호 필름에 투습도가 낮은 것을 이용함으로써 편광판의 내습열성을 향상시키고 있다. 그러나, 이 수단의 경우, 사용하는 보호 필름의 재질이나 두께에 제한이 생긴다.
본 발명의 목적은, 편광 필름 그 자체의 내수성을 향상시키는 것에 있다. 또한 본 발명의 다른 목적은, 내수성이 우수한 편광판을 제공하는 것에 있다.
본 발명은 이하에 나타내는 편광 필름 및 편광판을 제공한다.
[1] 시감도 보정 단체 투과율(Ty)〔％〕에 대한 요오드 원소 함유율(WI)〔중량％〕의 비(WI/Ty)가 0.145 이상인, 편광 필름.
[2] 상기 WI/Ty가 0.5 이하인, [1]에 기재된 편광 필름.
[3] 두께가 10 ㎛ 이하인, [1] 또는 [2]에 기재된 편광 필름.
[4] 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는, [1]∼[3] 중 어느 하나에 기재된 편광 필름.
[5] 상기 Ty가 40％∼47％인, [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 편광 필름.
[6] [1]∼[5] 중 어느 하나에 기재된 편광 필름과,
상기 편광 필름 중 적어도 한쪽의 면 상에 적층되는 보호 필름,
을 포함하는, 편광판.
본 발명에 따르면, 내수성이 우수한 편광 필름 및 편광판을 제공할 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.
<편광 필름>
본 발명에 따른 편광 필름은, 시감도 보정 단체 투과율(Ty)에 대한 요오드 원소 함유율(WI)의 비(WI/Ty)가 0.145 이상인 것을 특징으로 한다. WI/Ty가 0.145 이상인 본 발명의 편광 필름은 내수성(내습열성 및 내온수성)이 우수하고, 습열 환경 하에 두었을 때나 온수에 폭로 또는 침지하였을 때에도, 편광 특성의 저하나 탈색 등의 특성 열화가 생기기 어렵다. 본 발명에 따른 편광 필름을 이용하면, 그 자체가 내수성이 우수하기 때문에, 투습도가 낮은 필름을 이용하는 등, 그것에 접합되는 보호 필름의 재질이나 두께에 제한을 받는 일없이, 내수성이 우수한 편광판을 제공할 수 있다.
WI/Ty를 0.145 이상으로 하는 것의 기술적 의의에 대해서 이하 설명한다. 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드를 흡착 배향시켜 이루어지는 편광 필름에 있어서는, 폴리비닐알코올계 수지와 요오드가 착체(이하, 「PVA-요오드 착체」라고 함)를 형성하고, 이것이 흡수 2색성을 나타냄으로써 편광 성능을 발현하는 것이 종래 알려져 있다. 편광 필름에는 PVA-요오드 착체를 형성하지 않는 요오드도 존재하지만, 이러한 요오드는 가시 영역에 그다지 흡수를 갖지 않기 때문에 편광 성능에 그다지 기여하지 않는다. 특히 요오드화물 이온(I-)의 상태로 존재하는 요오드는 가시 영역에 흡수가 없기 때문에, 그 자신은 편광 필름의 편광 성능에는 전혀 기여하지 않으며, 또한 편광 필름의 겉보기(색상)에도 전혀 기여하지 않는다.
편광 필름의 편광 성능에 대해서 보다 자세히 설명하면, 편광 성능은 통상, 「시감도 보정 단체 투과율(Ty)」, 「시감도 보정 편광도(Py)」라고 불리는 2개의 파라미터로 평가된다. 이들 파라미터는 각각, 인간의 눈의 감도가 가장 높은 550 ㎚ 부근의 가중치가 가장 커지도록 보정을 행한 가시 영역(파장 380 ㎚∼780 ㎚)에 있어서의 투과율, 편광도이다. 파장 380 ㎚ 미만의 광은 인간의 눈에는 시인할 수 없기 때문에, Ty 및 Py에 있어서는 고려되지 않는다. 따라서, 예컨대, 대략 200 ㎚∼230 ㎚의 파장 영역에 흡수대를 갖는 요오드화물 이온(I-)은 그 자신, 편광 필름의 Ty 및 Py, 즉 편광 성능에 영향을 끼치지 않는다.
상기와 같은 이유로부터, 종래에는, 편광 필름 및 그것을 이용한 편광판의 편광 성능을 평가·해석하는 데 있어서, PVA-요오드 착체를 형성하지 않는 요오드, 특히 요오드화물 이온(I-)이 의론되는 일은 없었다. 그러나, 이러한 종래의 기술 상식에도 불구하고, 본 발명자들은, 예의 검토한 결과, 편광 필름 및 그것을 이용한 편광판의 내수성 향상을 위해서는, PVA-요오드 착체뿐만 아니라, Ty 및 Py에는 나타나지 않는 요오드화물 이온(I-)을 고려하는 것이 간요한 것을 발견하였고, 보다 구체적으로는 이하의 사항을 발견하였다.
a) 편광 필름 중에 있어서 요오드화물 이온은, PVA-요오드 착체의 형성에 크게 영향을 끼치고 있으며, 경험적으로, 편광 필름 중에서는 하기 식 (1):
[반응식 1]
Figure 112016012330572-pat00001
의 평형이 성립되어 있다.
b) 편광 필름이나 편광판을 습열 환경 하에 둔 경우나 온수에 폭로 또는 침지한 경우에는, 편광 필름으로부터 요오드화물 이온(I-)이 빠지기 쉬운 바, 요오드화물 이온(I-)의 빠짐에 의해 상기 식 (1)의 평형이 좌측으로 기울어, PVA-I3 착체가 감소하기 쉽다. 이에 의해, 단파장(청색)측의 흡수대를 형성하는 PVA-I3 착체가 적어지기 때문에, 편광 필름이나 편광판은 청색을 흡수하기 어려워져, 탈색(청색 빠짐)이 생긴다. 또한, PVA-I3 착체가 적어짐으로써 청색 빠짐이 생기면, 이에 따라 편광도도 저하한다. 또한, 상기 식 (1)의 평형이 좌측으로 기울면, 장파장(적색)측의 흡수대를 형성하는 PVA-I5 착체는 증가하는 경향에 있다.
c) 편광 필름에 있어서, 「PVA-요오드 착체의 함유량」에 대하여 「요오드화물 이온의 함유량」을 과잉으로 해 둠으로써, 상기 식 (1)의 평형을 미리 우측으로 기운 상태로 해 둘 수 있기 때문에, 요오드화물 이온(I-)의 빠짐이 조금 생겨도 상기 식 (1)의 평형이 간단하게는 좌측으로 기울기 어려워져, PVA-I3 착체의 함유량을 충분한 양으로 안정화시킬 수 있다. 이에 의해 청색 빠짐 및 편광도의 저하를 억제할 수 있다.
시감도 보정 단체 투과율(Ty)에 대한 요오드 원소 함유율(WI)의 비인 WI/Ty라고 하는 파라미터의 도출은, 이상과 같은 검토 결과에 기초하고 있다. 즉, 우선 상기 c)에 기재된 「PVA-요오드 착체의 함유량」은, 「Ty」에 대응시킬 수 있다. 이것은, 가시 영역의 흡수대를 형성하는 PVA-요오드 착체의 함유량은 Ty에 비례하기 때문이다. 또한, 상기 c)에 기재된 「요오드화물 이온의 함유량」을 「PVA-요오드 착체의 함유량」에 대하여 과잉으로 존재시키기 위해서는, 편광 필름에 포함되는 「전체 요오드 원자량」을 「PVA-요오드 착체의 함유량」에 대하여 많게 하면 되기 때문에, 「요오드화물 이온의 함유량」은, 「전체 요오드 원자량」에 대응시킬 수 있다. 여기서 말하는 「전체 요오드 원자량」은, 전술한 「요오드 원소 함유율(WI)」과 동의이다. 따라서, 「PVA-요오드 착체의 함유량」에 대한 「요오드화물 이온의 함유량」은, 「Ty」에 대한 「요오드 원소 함유율(WI)」, WI/Ty로 치환할 수 있다.
이상과 같이, 편광 필름 및 편광판의 내수성을 향상시키기 위해서는, 「요오드 원소 함유율(WI)」 자체를 크게 하는 것이 아니라, WI/Ty를 크게 할 필요가 있다. 검토의 결과, 편광 필름 및 편광판의 내수성을 향상시키기 위해서는, WI/Ty를 0.145 이상까지 크게 할 필요가 있는 것이 분명하게 되어 있다. 0.145 미만에서는 내수성의 향상 효과가 인정되지 않는다. 내수성 향상의 관점에서, WI/Ty는, 바람직하게는 0.150 이상이다.
한편, WI/Ty의 상한값은 특별히 제한되지 않지만, 이것이 몹시 크고, 그 결과, 요오드화물 이온(I-)의 함유량이 몹시 커지면, PVA-I3 착체와 PVA-I5 착체의 양 밸런스가 왜곡되어[즉, 상기 식 (1)의 평형이 우측으로 지나치게 기울어, 장파장(적색)측의 흡수대를 형성하는 PVA-I5 착체의 양이 부족하여], 편광 필름 및 편광판의 초기 색상을 뉴트럴로 유지할 수 없게 된다. 따라서 WI/Ty는, 0.5 이하인 것이 바람직하고, 0.4 이하인 것이 보다 바람직하다.
편광 필름의 요오드 원소 함유율(WI)은, 단위 중량당의 편광 필름에 포함되는 요오드 원소의 전체 중량으로서 정의되며, 구체적으로는, 하기 식 (2):
WI〔중량％〕={요오드 원소의 전체 중량〔㎎〕/편광 필름의 중량〔㎎〕}×100
에 따라 구한다. 편광 필름에 포함되는 요오드 원소의 전체 중량은, JIS K 0127: 2013에 준거하는 연소-이온 크로마토그래피에 따라 구한다. 이 방법은, 편광 필름 시료를 산소를 포함하는 연소 가스 중에서 연소시킴으로써 발생한 가스를 흡수액에 포집한 후, 이온 크로마토그래피로 정량하는 방법이다. 편광 필름(측정 샘플)의 연료 전처리는, 동JIS 규격의 6.3.5에 따른다. 또한, 상기 식에 있어서의 「편광 필름의 중량」은, 요오드 원소 함유율(WI)이 1％ 이상인 경우에는 10 ㎎∼20 ㎎이 되고, 1％ 미만인 경우에는 100 ㎎ 이상이 된다.
WI/Ty를 0.145∼0.5의 범위로 하기 위해, 편광 필름의 요오드 원소 함유율(WI)은, 5∼15인 것이 바람직하고, 6∼10인 것이 보다 바람직하다.
또한, 후술하는 편광 필름의 파장 217nm에서의 흡광도는 2.5 이상인 것이 바람직하고, 3.0 이상인 것이 보다 바람직하고, 상한은 일반적으로 4.2 이하인 것이 바람직하고, 4.0 이하인 것이 보다 바람직하다.
편광 필름의 시감도 보정 단체 투과율(Ty)은, 상기 편광 필름이나 이것을 포함하는 편광판이 적용되는 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 있어서 통상 구해지는 값일 수 있고, 구체적으로는 40％∼47％의 범위 내인 것이 바람직하다. Ty는, 보다 바람직하게는 41％∼45％의 범위 내이며, 이 경우, Ty와 Py의 밸런스가 보다 양호해진다. Ty가 지나치게 높으면 Py가 저하하여 화상 표시 장치의 표시 품위가 저하한다. Ty가 과도하게 낮은 경우, 화상 표시 장치의 휘도가 저하하여 표시 품위가 저하하거나, 또는 휘도를 충분히 높게 하기 위해 투입 전력을 크게 할 필요가 생긴다.
또한, 편광 필름의 내수성을 향상시키기 위한 다른 수단으로서, 예컨대 요오드의 흡착량을 높여, Ty를 작게 하는 것이 생각된다. 그러나 이 방법은, 전술한 바와 같이 휘도를 저하시켜 버린다. 한편, 본 발명에 따르면, 충분히 높은 Ty를 유지하면서 편광 필름의 내수성을 향상시킬 수 있다.
편광 필름의 시감도 보정 편광도(Py)는, 99.9％ 이상인 것이 바람직하고, 99.95％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 내수성 시험(내습열성 시험 또는 내온수성 시험) 후의 Py는, 이 시험 후에 있어서도 화상 표시 장치의 표시 품위를 유지하는 관점에서, 98.0％ 이상인 것이 바람직하다.
편광 필름의 Ty 및 Py는, 그것이 단체로서 존재하는 경우(단독으로 존재하는 경우)에는, 그 자체를 측정 샘플로 하여 측정된다. 한편, 편광 필름 상에 보호 필름이 접합 된 편광판으로서 존재하는 경우에는, 편광판으로부터 보호 필름 및 접착제층을 제거하고, 편광판에 포함되는 편광 필름을 단리하여, 이것을 측정 샘플로 하거나, 또는 편광판 자체를 측정 샘플로 하여 Ty 및 Py를 측정하고, 이들을 편광 필름의 Ty 및 Py로 한다. 편광판을 측정 샘플로 하여 측정되는 Ty 및 Py와, 단리한 편광 필름을 측정 샘플로 하여 측정되는 Ty 및 Py는 실질적으로 동일하다.
본 발명에 따른 편광 필름은, 2색성 색소로서 요오드를 흡착 배향시킨 것이며, 바람직하게는 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 것, 보다 구체적으로는, 1축 연신된 폴리비닐알코올계 수지로 구성되는 필름(폴리비닐알코올계 수지 필름)에 요오드를 흡착 배향시킨 것이다.
편광 필름의 두께는 예컨대 30 ㎛ 이하, 더욱 20 ㎛ 이하일 수 있지만, 편광판의 박형화의 관점에서 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 8 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 편광 필름의 두께는, 통상 2 ㎛ 이상이다. 두께가 작을수록 내수성이 저하하기 쉽지만, 본 발명에 따르면, 두께가 10 ㎛ 이하여도 내수성이 양호한 편광 필름을 제공할 수 있다.
편광 필름을 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 (메타)아크릴아미드류 등을 들 수 있다.
상기 폴리비닐알코올계 수지를 막 제조한 것이 편광 필름을 구성한다. 폴리비닐알코올계 수지를 막 제조하는 방법은 특별히 한정되는 것이 아니며, 공지의 방법으로 막 제조할 수 있지만, 두께가 작은 편광 필름이 얻어지기 쉽고, 공정 중에 있어서의 박막의 편광 필름의 취급성도 우수하기 때문에, 폴리비닐알코올계 수지의 용액을 기재 필름 상에 코팅하여 막 제조하는 방법이 바람직하다.
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 편광 필름의 내수성이 저하하기 쉽다. 비누화도가 99.5 몰％를 넘는 폴리비닐알코올계 수지를 사용한 경우, 염색 속도가 늦어져, 생산성이 저하하며 충분한 편광 성능을 갖는 편광 필름이 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 것이며, 하기 식:
비누화도(몰％)=100×(수산기의 수)÷(수산기의 수+초산기의 수)
로 정의된다. 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, (메타)아크릴아미드 등으로 변성한 것을 들 수 있다. 변성의 비율은 30 몰％ 미만인 것이 바람직하고, 10％ 미만인 것이 보다 바람직하다. 30 몰％를 넘는 변성을 행한 경우에는, 2색성 색소를 흡착하기 어려워져, 충분한 편광 성능을 갖는 편광 필름(5)이 얻어지기 어려운 경향이 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 「(메타)아크릴」이란, 아크릴 및 메타크릴로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 한쪽을 의미한다. 「(메타)아크릴로일」 등에 대해서도 동일하다.
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.
<편광판>
(1) 편광판의 층구성
도 1은 본 발명에 따른 편광판의 층구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 도 1에 나타내는 편광판(1)과 같이 본 발명의 편광판은, 편광 필름(5)과, 그 한쪽의 면 상에 적층되는 제1 보호 필름(10)을 구비하는 편면 보호 필름을 갖는 편광판일 수 있다. 제1 보호 필름(10)은, 제1 접착제층(15)을 통해 편광 필름(5) 상에 적층할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 편광판은, 편광 필름(5)의 다른쪽의 면에 보호 필름을 더 접합한 것이어도 좋고, 구체적으로는, 도 2에 나타내는 편광판(2)과 같이, 편광 필름(5)과, 그 한쪽의 면 상에 적층되는 제1 보호 필름(10)과, 다른쪽의 면 상에 적층되는 제2 보호 필름(20)을 구비하는 양면 보호 필름을 갖는 편광판일 수도 있다. 제2 보호 필름(20)은, 제2 접착제층(25)을 통해 편광 필름(5) 상에 적층할 수 있다.
본 발명에 따른 편광판은, 액정 표시 장치와 같은 화상 표시 장치에 삽입될 때, 액정 셀과 같은 화상 표시 소자의 시인(전방면)측에 배치되는 편광판이어도 좋고, 화상 표시 소자의 배면측(예컨대 액정 표시장치의 백 라이트측)에 배치되는 편광판이어도 좋다.
(2) 편광 필름
본 발명에 따른 편광판은, 편광 필름(5)으로서, 전술한 본 발명에 따른 편광 필름을 포함한다. 따라서, 편광 필름(5)의 상세에 대해서는, 전술한 기재가 인용된다. 편광판에 포함되는 편광 필름(5)의 요오드 원소 함유율(WI)은, 편광판으로부터 보호 필름 및 접착제층을 제거함으로써 단리된 편광 필름(5)에 대해서 측정된다.
(3) 제1 보호 필름
제1 보호 필름(10)은, 투광성을 갖는(바람직하게는 광학적으로 투명함) 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; 폴리에스테르계 수지; 폴리카보네이트계 수지; (메타)아크릴계 수지; 폴리스티렌계 수지; 또는 이들의 혼합물, 공중합물 등으로 이루어지는 필름일 수 있다. 편광판의 내수성을 더 향상시키기 위해, 제1 보호 필름(10)으로서, 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, (메타)아크릴계 수지, 폴리스티렌계 수지 등으로 이루어지는 보호 필름과 같은 투습도가 비교적 낮은 보호 필름을 선택하는 것도 바람직하다.
제1 보호 필름(10)은, 위상차 필름, 휘도 향상 필름과 같은 광학 기능을 더불어 갖는 보호 필름일 수도 있다. 예컨대, 상기 열 가소성 수지로 이루어지는 필름을 연신(1축 연신 또는 2축 연신 등)하거나, 상기 필름 상에 액정층 등을 형성하거나 함으로써, 임의의 위상차값이 부여된 위상차 필름으로 할 수 있다.
쇄형 폴리올레핀계 수지로서는, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지와 같은 쇄형 올레핀의 단독 중합체 외에, 2종 이상의 쇄형 올레핀으로 이루어지는 공중합체를 들 수 있다.
환형 폴리올레핀계 수지는, 환형 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭이다. 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.
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.
폴리에스테르계 수지는 에스테르 결합을 갖는, 상기 셀룰로오스에스테르계 수지 이외의 수지이며, 다가카르복실산 또는 그 유도체와 다가 알코올의 중축합체로 이루어지는 것이 일반적이다. 다가카르복실산 또는 그 유도체로서는 디카르복실산 또는 그 유도체를 이용할 수 있고, 예컨대 테레프탈산, 이소프탈산, 디메틸테레프탈레이트, 나프탈렌디카르복실산디메틸 등을 들 수 있다. 다가 알코올로서는 디올을 이용할 수 있고, 예컨대 에틸렌글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산디메탄올 등을 들 수 있다.
폴리에스테르계 수지의 구체예는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌나프탈레이트, 폴리시클로헥산디메틸테레프탈레이트, 폴리시클로헥산디메틸나프탈레이트를 포함한다.
폴리카보네이트계 수지는, 카보네이트기를 통해 모노머 단위가 결합된 중합체로 이루어진다. 폴리카보네이트계 수지는, 폴리머 골격을 수식한 것과 같은 변성 폴리카보네이트라고 불리는 수지나, 공중합 폴리카보네이트 등이어도 좋다.
(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.
제1 보호 필름(10)에 있어서의 편광 필름(5)과는 반대측의 표면에는, 하드 코트층, 방현층, 반사 방지층, 대전 방지층, 방오층과 같은 표면 처리층(코팅층)을 형성할 수도 있다. 또한 제1 보호 필름(10)은, 윤활제, 가소제, 분산제, 열 안정제, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 대전 방지제, 산화 방지제와 같은 첨가제를 1종 또는 2종 이상 함유할 수 있다.
제1 보호 필름(10)의 두께는, 편광판의 박형화의 관점에서, 바람직하게는 90 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 50 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 30 ㎛ 이하이다. 제1 보호 필름(10)의 두께는, 강도 및 취급성의 관점에서, 통상 5 ㎛ 이상이다.
(4) 제1 접착제층
제1 접착제층(15)은, 편광 필름(5)의 한쪽의 면에 제1 보호 필름(10)을 접착 고정하기 위한 층이다. 제1 접착제층(15)을 형성하는 접착제는, 자외선, 가시광, 전자선, X선과 같은 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하는 경화성 화합물을 함유하는 활성 에너지선 경화성 접착제나, 폴리비닐알코올계 수지와 같은 접착제 성분을 물에 용해 또는 분산시킨 수계 접착제인 것일 수 있다. 그 중에서도, 편광판의 내수성을 향상시키는 관점에서는, 활성 에너지선 경화성 접착제를 이용하는 것이 바람직하다. 활성 에너지선 경화성 접착제의 적합한 예는, 자외선 경화성 접착제이다.
제1 접착제층(15)을 형성하는 활성 에너지선 경화성 접착제로서는, 양호한 접착성을 나타내는 것으로부터, 카치온 중합성의 경화성 화합물 및/또는 라디칼 중합성의 경화성 화합물을 포함하는 활성 에너지선 경화성 접착제 조성물을 바람직하게 이용할 수 있다. 활성 에너지선 경화성 접착제는, 상기 경화성 화합물의 경화 반응을 개시시키기 위한 카치온 중합 개시제 및/또는 라디칼 중합 개시제를 더 포함할 수 있다.
카치온 중합성의 경화성 화합물로서는, 예컨대, 에폭시계 화합물(분자 내에 1개 또는 2개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물)이나, 옥세탄계 화합물(분자 내에 1개 또는 2개 이상의 옥세탄 고리를 갖는 화합물), 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 라디칼 중합성의 경화성 화합물로서는, 예컨대, (메타)아크릴계 화합물[분자 내에 1개 또는 2개 이상의 (메타)아크릴로일기 또는 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 화합물]이나, 라디칼 중합성의 이중 결합을 갖는 그 외의 비닐계 화합물, 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 카치온 중합성의 경화성 화합물과 라디칼 중합성의 경화성 화합물을 병용하여도 좋다.
활성 에너지선 경화성 접착제는, 필요에 따라, 카치온 중합 촉진제, 이온 트랩제, 산화 방지제, 연쇄 이동제, 점착 부여제, 열 가소성 수지, 충전제, 유동 조정제, 가소제, 소포제, 대전 방지제, 레벨링제, 용제 등의 첨가제를 함유할 수 있다.
제1 접착제층(15)의 두께는, 통상 0.001 ㎛∼5 ㎛ 정도이며, 바람직하게는 0.01 ㎛∼3 ㎛이다.
(5) 제2 보호 필름
도 2에 나타내는 양면 보호 필름을 갖는 편광판(2)이 갖는 제2 보호 필름(20)은, 제1 보호 필름(10)과 마찬가지로, 위에서 예시한 열 가소성 수지로 이루어지는 필름일 수 있고, 위상차 필름, 휘도 향상 필름과 같은 광학 기능을 더불어 갖는 보호 필름이어도 좋다. 제2 보호 필름(20)이 가질 수 있는 표면 처리층 및 필름의 두께 등에 대해서는, 제1 보호 필름(10)에 대해서 서술한 위의 기재가 인용된다. 제1 보호 필름(10)과 제2 보호 필름(20)은, 서로 동종의 수지로 이루어지는 보호 필름이어도 좋고, 이종의 수지로 이루어지는 보호 필름이어도 좋다. 편광판의 내수성을 더욱 향상시키기 위해, 제2 보호 필름(20)으로서, 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, (메타)아크릴계 수지, 폴리스티렌계 수지 등으로 이루어지는 보호 필름과 같은 투습도가 비교적 낮은 보호 필름을 선택하는 것도 바람직하다.
(6) 제2 접착제층
제2 접착제층(25)은, 편광 필름(5)의 다른쪽의 면에 제2 보호 필름(20)을 접착 고정하기 위한 층이다. 제2 접착제층(25)의 상세에 대해서는, 전술한 제1 접착제층(15)에 대한 기재가 인용된다. 편광판의 내수성을 향상시키는 관점에서, 제2 접착제층(25)은, 활성 에너지선 경화성 접착제로 형성되는 것이 바람직하다. 제2 접착제층(25)을 형성하는 접착제는, 제1 접착제층(15)을 형성하는 접착제와 동일한 조성을 가지고 있어도 좋고 상이한 조성을 가지고 있어도 좋다.
(7) 점착제층
도 1에 나타내는 편면 보호 필름을 갖는 편광판(1)에 있어서의 편광 필름(5) 상, 또는 도 2에 나타내는 양면 보호 필름을 갖는 편광판(2)에 있어서의 제1 보호 필름(10) 혹은 제2 보호 필름(20) 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 하며, 거기에, 이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 아지리딘 화합물과 같은 가교제를 부가한 점착제 조성물로 이루어진다. 더욱 미립자를 함유시켜 광 산란성을 나타내는 점착제층으로 할 수도 있다. 점착제층의 두께는 통상, 1 ㎛∼40 ㎛이며, 바람직하게는 3 ㎛∼25 ㎛이다.
(8) 그 외의 광학층
본 발명에 따른 편광판은, 그 제1 및/또는 제2 보호 필름(10, 20)이나 편광 필름(5) 상에 적층되는 다른 광학층을 더 포함할 수 있다. 다른 광학층으로서는, 어떤 종류의 편광광을 투과하며, 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.
<편광 필름 및 편광판의 제조 방법>
본 발명의 편광 필름 및 편광판은, 도 3에 나타내는 방법에 따라 적합하게 제조할 수 있다. 도 3에 나타내는 제조 방법은, 하기 공정:
(1) 기재 필름 중 적어도 한쪽의 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 편광 필름(편광자층)을 형성함으로써 편광성 적층 필름을 얻는 염색 공정(S30),
(4) 편광성 적층 필름의 편광 필름 상에 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 2에 나타내는 것 같은 양면 보호 필름을 갖는 편광판(2)을 제조하는 경우에는, 박리 공정(S50) 후에, 더욱
(6) 편면 보호 필름을 갖는 편광판의 편광 필름면에 보호 필름을 접합하는 제2 접합 공정(S60),
을 포함한다.
이하, 도 4∼도 7을 참조하면서 각 공정에 대해서 설명한다. 또한 수지층 형성 공정(S10)에 있어서, 폴리비닐알코올계 수지층을 기재 필름의 양면에 형성하여도 좋지만, 이하에서는 주로 편면에 형성하는 경우에 대해서 설명한다.
(1) 수지층 형성 공정(S10)
도 4를 참조하여 본 공정은, 기재 필름(30) 중 적어도 한쪽의 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 편광 필름(5)이 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 편광 필름(5)을 얻기 쉬운 점에서 유리하다.
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 온도에서 연신할 수 있는 수지로 구성되는 것이 바람직하다.
기재 필름(30)은, 첨가제를 함유할 수 있다. 첨가제의 구체예는, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 윤활제, 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료 및 착색제를 포함한다.
기재 필름(30)의 두께는 통상, 강도나 취급성 등의 점에서 1 ㎛∼500 ㎛이며, 바람직하게는 1 ㎛∼300 ㎛, 보다 바람직하게는 5 ㎛∼200 ㎛, 더욱 바람직하게는 5 ㎛∼150 ㎛이다.
기재 필름(30)에 코팅하는 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.
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.
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.
폴리비닐알코올계 수지층(6)은, 기재 필름(30)의 한쪽의 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, 바람직하게는 3 ㎛∼30 ㎛이며, 보다 바람직하게는 5 ㎛∼20 ㎛이다. 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 얇은(예컨대 두께 10 ㎛ 이하의) 편광 필름(5)을 얻을 수 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 마찬가지의 이유로, 기재 필름(30) 상에 프라이머층 등을 통해 폴리비닐알코올계 수지층(6)을 형성하여도 좋다.
프라이머층은, 프라이머층 형성용 코팅액을 기재 필름(30)의 표면에 코팅한 후, 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 이 코팅액은, 기재 필름(30)과 폴리비닐알코올계 수지층(6)의 양방에 어느 정도 강한 밀착력을 발휘하는 성분을 포함하고, 통상은, 이러한 밀착력을 부여하는 수지 성분과 용매를 포함한다. 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. 보다 바람직하게는, 폴리비닐알코올 수지이다. 용매로서는 통상, 상기 수지 성분을 용해할 수 있는 일반적인 유기 용매나 수계 용매가 이용되지만, 물을 용매로 하는 코팅액으로 프라이머층을 형성하는 것이 바람직하다.
프라이머층의 강도를 올리기 위해, 프라이머층 형성용 코팅액에 가교제를 첨가하여도 좋다. 가교제의 구체예는, 에폭시계, 이소시아네이트계, 디알데히드계, 금속계(예컨대, 금속염, 금속 산화물, 금속 수산화물, 유기 금속 화합물), 고분자계의 가교제를 포함한다. 프라이머층을 형성하는 수지 성분으로서 폴리비닐알코올계 수지를 사용하는 경우는, 폴리아미드에폭시 수지, 메틸올화 멜라민 수지, 디알데히드계 가교제, 금속 킬레이트 화합물계 가교제 등이 적합하게 이용된다.
프라이머층의 두께는, 0.05 ㎛∼1 ㎛ 정도인 것이 바람직하고, 0.1 ㎛∼0.4 ㎛인 것이 보다 바람직하다. 0.05 ㎛보다 얇아지면, 기재 필름(30)과 폴리비닐알코올계 수지층(6)의 밀착력 향상의 효과가 작고, 1 ㎛보다 두꺼워지면, 편광판의 박막화에 불리하다.
프라이머층 형성용 코팅액을 기재 필름(30)에 코팅하는 방법은, 폴리비닐알코올계 수지층 형성용의 코팅액과 동일할 수 있다. 프라이머층 형성용 코팅액으로 이루어지는 코팅층의 건조 온도는, 예컨대 50℃∼200℃이며, 바람직하게는 60℃∼150℃이다. 용매가 물을 포함하는 경우, 건조 온도는 80℃ 이상인 것이 바람직하다.
(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, 편광 필름(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, 1단으로의 연신에 한정되는 일없이 다단으로 행할 수도 있다. 이 경우, 다단층의 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 다단으로 연신 처리를 행하는 경우는, 연신 처리의 전체단을 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℃부터 +30℃의 범위이며, 보다 바람직하게는 -30℃부터 +5℃의 범위이고, 더욱 바람직하게는 -25℃부터 +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 쉬운 것으로부터, 연신 온도는 상기 범위 내로서, 더욱 바람직하게는 120℃ 이상이다.
연신 처리에 있어서의 적층 필름(100)의 가열 방법으로서는, 존 가열법(예컨대, 열풍을 불어넣어 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.
또한, 연신 온도란, 존 가열법의 경우, 존 내(예컨대 가열로 내)의 분위기 온도를 의미하고, 히터 가열법에 있어서도 로 내에서 가열을 행하는 경우는 로 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 설치하여도 좋다. 예열 방법으로서는, 연신 처리에 있어서의 가열 방법과 동일한 방법을 이용할 수 있다. 예열 온도는, 연신 온도의 -50℃부터 ±0℃의 범위인 것이 바람직하고, 연신 온도의 -40℃부터 -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 상태로 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 염색하여 이것을 흡착 배향시켜, 편광 필름(5)으로 하는 공정이다. 본 공정을 거쳐 기재 필름(30')의 편면 또는 양면에 편광 필름(5)이 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. 용매로서는, 일반적으로는 물이 사용되지만, 물과 상용성이 있는 유기 용매가 더 첨가되어도 좋다. 염색 용액에 있어서의 요오드의 농도는, 바람직하게는 0.01 중량％∼10 중량％이며, 보다 바람직하게는 0.02 중량％∼7 중량％이다.
염색 효율을 향상시킬 수 있는 것으로부터, 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, 바람직하게는 0.01 중량％∼20 중량％이다. 요오드화물 중에서도, 요오드화칼륨을 첨가하는 것이 바람직하다. 요오드화칼륨을 첨가하는 경우, 요오드와 요오드화칼륨의 비율은 중량비로, 바람직하게는 1:5∼1:100이며, 보다 바람직하게는 1:6∼1:80이다. 염색 용액의 온도는, 바람직하게는 10℃∼60℃이며, 보다 바람직하게는 20℃∼40℃이다.
또한, 염색 공정(S30)를 연신 공정(S20) 전에 행하거나, 이들의 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.
염색 공정(S30)은, 염색 처리에 이어서 실시되는 가교 처리 공정을 포함할 수 있다. 가교 처리는, 가교제를 용매에 용해한 용액(가교 용액) 중에 염색된 필름을 침지함으로써 행할 수 있다. 가교제로서는, 예컨대, 붕산, 붕사와 같은 붕소 화합물, 글리옥살, 글루타르알테히드 등을 들 수 있다. 가교제는 1종만을 사용하여도 좋고 2종 이상을 병용하여도 좋다. 가교 용액의 용매로서는, 물을 사용할 수 있지만, 물과 상용성이 있는 유기 용매를 더 포함하여도 좋다. 가교 용액에 있어서의 가교제의 농도는, 바람직하게는 0.2 중량％∼20 중량％이며, 보다 바람직하게는 0.5 중량％∼10 중량％이다.
가교 용액은 요오드화물을 더 포함할 수 있다. 요오드화물의 첨가에 의해, 편광 필름(5)의 면 내에 있어서의 편광 성능을 보다 균일화시킬 수 있다. 요오드화물의 구체예는 상기와 동일하다. 가교 용액에 있어서의 요오드화물의 농도는, 바람직하게는 0.05 중량％∼15 중량％이며, 보다 바람직하게는 0.5 중량％∼8 중량％이다. 가교 용액의 온도는, 바람직하게는 1℃∼90℃이다.
또한 가교 처리는, 가교제를 염색 용액 중에 배합함으로써, 염색 처리와 동시에 행할 수도 있다. 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℃이다. 세정 공정은, 물 세정 공정과 요오드화물 용액에 의한 세정 공정의 조합이어도 좋다. 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℃이다.
(4) 제1 접합 공정(S40)
도 7을 참조하여 본 공정은, 편광성 적층 필름(300)의 편광 필름(5) 상, 즉, 편광 필름(5)의 기재 필름(30')측과는 반대측의 면에 접착제층을 통해 보호 필름을 접합함으로써 접합 필름(400)을 얻는 공정이다. 도 7에는 제1 접착제층(15)을 통해 제1 보호 필름(10)을 접합하는 예를 나타내고 있지만, 양면 보호 필름을 갖는 편광판(2)을 제조하는 경우에는, 제2 접착제층(25)을 통해 제2 보호 필름(20)을 접합하도록 하여도 좋다. 제1 접착제층(15)이나 제2 접착제층(25)을 형성하는 접착제에 대해서는 전술한 바와 같다.
또한, 편광성 적층 필름(300)이 기재 필름(30')의 양면에 편광 필름(5)을 갖는 경우는 통상, 양면의 편광 필름(5) 상에 각각 보호 필름이 접합된다. 이 경우, 이들 보호 필름은 동종의 보호 필름이어도 좋고, 이종의 보호 필름이어도 좋다.
활성 에너지선 경화성 접착제를 이용하여, 제1 보호 필름(10)을 접합하는 경우를 예로, 보호 필름의 접합 접착 방법에 대해서 설명하면, 제1 접착제층(15)이 되는 활성 에너지선 경화성 접착제를 통해 제1 보호 필름(10)을 편광 필름(5) 상에 적층한 후, 자외선, 가시광, 전자선, X선과 같은 활성 에너지선을 조사하여 접착제층을 경화시킨다. 그 중에서도 자외선이 적합하며, 이 경우의 광원으로서는, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로 웨이브 여기 수은 등, 메탈 할라이드 램프 등을 이용할 수 있다.
편광 필름(5)에 보호 필름을 접합하는 데 있어서, 보호 필름 및/또는 편광 필름(5)의 접합면에는, 편광 필름(5)과의 접착성을 향상시키기 위해, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리, 플레임(화염) 처리, 비누화 처리와 같은 표면 처리(이접착 처리)를 행할 수 있고, 그 중에서도, 플라즈마 처리, 코로나 처리 또는 비누화 처리를 행하는 것이 바람직하다.
(5) 박리 공정(S50)
본 공정은, 접합 필름(400)으로부터 기재 필름(30')을 박리 제거하는 공정이다. 이 공정을 거쳐, 도 1와 동일한 편면 보호 필름을 갖는 편광판이 얻어진다. 편광성 적층 필름(300)이 기재 필름(30')의 양면에 편광 필름(5)을 가지고, 이들 양방의 편광 필름(5)에 보호 필름을 접합한 경우에는, 이 박리 공정(S50)에 의해, 1장의 편광성 적층 필름(300)으로부터 2장의 편면 보호 필름을 갖는 편광판이 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 와인딩하고, 그 후의 공정에서 언와인딩하면서 박리하여도 좋다.
(6) 제2 접합 공정(S60)
본 공정은, 편면 보호 필름을 갖는 편광판의 편광 필름(5) 상, 즉 제1 접합 공정(S40)에서 접합한 보호 필름과는 반대측의 면에, 더욱 보호 필름을 접합하여, 도 2에 나타내는 구성의 양면 보호 필름을 갖는 편광판(2)을 얻는 공정이다. 제1 접합 공정(S40)에서 제1 보호 필름(10)이 접합되는 경우에는, 본 공정에서 제2 보호 필름(20)이 접합되고, 제1 접합 공정(S40)에서 제2 보호 필름(20)이 접합되는 경우에는, 본 공정에서 제1 보호 필름(10)이 접합된다. 제2 접착제층(25)을 통한 제2 보호 필름(20)의 접합은, 제1 보호 필름(10)의 접합과 동일하게 하여 행할 수 있다.
이상, 기재 필름 상에 코팅한 폴리비닐알코올계 수지층으로 편광 필름을 형성하고, 계속해서 편광판을 제조하는 방법에 대해서 상세하게 설명하였지만, 이것에 제한되는 것이 아니며, 단체(단독) 필름으로 이루어지는 편광 필름(5)에 제1 보호 필름(10), 또는 제1 및 제2 보호 필름(10, 20)을 접합하여 편광판을 제조하여도 좋다.
단체(단독) 필름으로 이루어지는 편광 필름(5)은, 예컨대 용융 압출법, 용제 캐스트법과 같은 공지의 방법에 따라 폴리비닐알코올계 수지 필름을 제작하는 공정; 폴리비닐알코올계 수지 필름을 1축 연신하는 공정; 폴리비닐알코올계 수지 필름을 요오드로 염색하고, 이것을 흡착시키는 공정; 요오드가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액로 처리하는 공정; 및, 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 포함하는 방법에 따라 제조할 수 있다. 1축 연신은, 요오드의 염색 전, 염색과 동시, 또는 염색 후에 행할 수 있다. 1축 연신을 염색 후에 행하는 경우, 이 1축 연신은, 붕산 처리의 전 또는 붕산 처리 중에 행하여도 좋다. 또한, 이들 복수의 단계로 1축 연신을 행하여도 좋다.
제1 및 제2 보호 필름(10, 20)의 쌍방을 접합하여 양면 보호 필름을 갖는 편광판을 제조하는 경우에 있어서, 이들 보호 필름은, 접착제층을 통해 순차 접합되어도 좋고, 동시에 접합되어도 좋다.
(7) WI/Ty의 제어
시감도 보정 단체 투과율(Ty)에 대한 요오드 원소 함유율(WI)을 높여, WI/Ty를 상기 소정의 범위 내로 하는 방법은 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 다음 방법을 들 수 있다.
a) 염색 공정에 있어서, 일반적으로 채용되는 양에 비해서 요오드화물(요오드나 요오드화물 이온을 포함함)을 다량으로 포함하는 염색 용액에 필름을 침지하는 방법. 이 경우, 염색 용액 중의 요오드화물의 농도, 염색 용액의 온도, 필름의 체류 시간 등의 조정에 의해, WI/Ty를 제어할 수 있다.
b) 가교 처리 공정에 있어서, 일반적으로 채용되는 양에 비해서 요오드화물 이온을 다량으로 포함하는 가교 용액에 필름을 침지하는 방법. 이 경우에 있어서도, 가교 용액 중의 요오드화물 이온의 농도, 가교 용액의 온도, 필름의 체류 시간 등의 조정에 의해, WI/Ty를 제어할 수 있다.
c) 필름에 함유시킨 요오드화물 이온이 빠져나가지 않도록 하는 방법. 한번 함유시킨 요오드화물 이온은 물로 세정함으로써 비교적 용이하게 씻겨져 버린다. 따라서, 요오드화물 이온이 빠져나가지 않도록 하는 방법으로서는, 가교 용액 중의 가교제 농도를 높이는 방법을 들 수 있다. 가교제 농도를 높이면 가교제의 가교량이 많아지기 때문에, 수세를 행하였을 때에 요오드화물 이온을 씻겨지기 어렵게 할 수 있다. 요오드화물 이온이 빠져나가는 것을 보다 효과적으로 억제하기 위해, 가교 용액의 온도는 될 수 있는 한 저온으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 요오드화물 이온이 빠져나가지 않도록 하는 다른 방법으로서, 수세 대신에, 필름의 표면에 부착된 액체를 에어 나이프나 에어 블로워로 불어 날려 버리거나, 흡수 롤 등으로 제거하거나 하는 방법도 유효하다. 수세를 없앰으로써 요오드화물 이온이 빠져나가는 것을 회피할 수 있다.
d) 상기 a)∼c)의 2 이상의 조합.
상기 중에서도, b), c)의 방법이 유효하며, c)의 방법이 가장 유효하다.
WI/Ty가 0.145 이상인 편광 필름을 얻기 위한 바람직한 실시형태의 하나는, 될 수 있는 한 저온이며, 또한 가교제 및 요오드화물 이온을 포함하는 가교 용액에 필름을 침지하는 가교 처리 공정을 포함하는 방법이다. 보다 바람직한 실시형태의 하나는, 액온이 3℃∼30℃, 바람직하게는 5℃∼15℃이며, 또한 가교제를 0.5 중량％∼10 중량％, 바람직하게는 1 중량％∼5 중량％ 포함하고, 또한 요오드화물 이온을 과잉으로 포함하는 가교 용액에 필름을 침지하는 가교 처리 공정을 포함하는 방법이다. 이 가교 용액은, 2조 이상의 가교 용액을 이용하여 가교 처리 공정을 실시하는 경우에 있어서의, 적어도 하나의 가교 용액이어도 좋다.
더욱 바람직하게는, 상기 보다 바람직한 실시형태에 있어서의 가교 처리 공정을 실시한 후, 수세를 행하지 않고, 에어 나이프나 에어 블로워, 흡수 롤 등을 이용하여 필름의 표면에 부착된 액체를 제거한다. 또한, 그 후의 건조 공정의 조건은 특별히 제한되지 않고, 비교적 고온에서 행하여도 요오드화물 이온이 빠져나가는 일은 생기기 어렵다.
《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 소직경 그라비어 코터를 이용하여 상기 프라이머층 형성용 코팅액을 코팅하여, 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 조제하여, 이것을 폴리비닐알코올계 수지층 형성용 코팅액으로 하였다.
상기 (1)에서 제작한 프라이머층을 갖는 기재 필름의 프라이머층 표면에 다이 코터를 이용하여 상기 폴리비닐알코올계 수지층 형성용 코팅액을 코팅한 후, 70℃에서 4분간 건조시킴으로써, 프라이머층 상에 폴리비닐알코올계 수지층을 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 160℃에서 5.3배의 자유단 1축 연신을 실시하여, 연신 필름을 얻었다. 연신 후의 폴리비닐알코올계 수지층의 두께는 5.1 ㎛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 10.0 중량부 포함함)에 약 180초간 침지하여 폴리비닐알코올계 수지층의 염색 처리를 행한 후, 10℃의 순수로 여분의 염색 수용액을 씻어냈다.
계속해서, 붕산을 포함하는 78℃의 제1 가교 수용액(물 100 중량부당 붕산을 10.4 중량부 포함함)에 120초간 침지하고, 계속해서, 붕산 및 요오드화칼륨을 포함하는 70℃의 제2 가교 수용액(물 100 중량부당 붕산을 5.7 중량부, 요오드화칼륨을 12.0 중량부 포함함)에 60초간 침지하며, 더욱 붕산 및 요오드화칼륨을 포함하는 10℃의 제3 가교 수용액(물 100 중량부당 붕산을 3.0 중량부, 요오드화칼륨을 15.0 중량부 포함함)에 약 10초간 침지하여 가교 처리를 행하였다. 그 후 곧바로, 에어 블로워를 이용하여 양면에 부착된 액체를 제거하여, 편광 필름을 포함하는 편광성 적층 필름을 얻었다.
(5) 편면 보호 필름을 갖는 편광판의 제작(제1 접합 공정, 박리 공정)
상기 (4)에서 제작한 편광성 적층 필름의 편광 필름 상에, 자외선 경화성 접착제(ADEKA(주) 제조의 「KR-75T」)로 이루어지는 접착제층을 통해, 보호 필름〔트리아세틸셀룰로오스(TAC)로 이루어지는 투명보호 필름(코니카미놀타옵토(주) 제조의 「KC-2UAW」)〕을 접합하였다. 계속해서, 고압 수은 램프를 이용하여 자외선을 조사함으로써 접착제층을 경화시켜, 보호 필름/접착제층/편광 필름/기재 필름의 층구성으로 이루어지는 접합 필름을 얻었다(제1 접합 공정). 그 후, 얻어진 접합 필름으로부터 기재 필름을 박리 제거하여, 편면 보호 필름을 갖는 편광판을 얻었다(박리 공정).
(6) 평가용 샘플의 제작
얻어진 편면 보호 필름을 갖는 편광판의 편광 필름측의 면에 코로나 처리를 하면서, (메타)아크릴 수지계의 점착제(린텍(주) 제조의 「P-3132」)를 접합하였다. 얻어진 점착제층을 갖는 편광판을 그 점착제층을 이용하여 유리에 접합하여, 평가용 샘플을 얻었다.
<실시예 2>
제3 가교 수용액에 있어서의 요오드화칼륨의 함유량을, 물 100 중량부당 6 중량부로 하고, 또한, 에어 블로워 대신에 흡수 롤을 이용하여 양면의 액체를 제거한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 편면 보호 필름을 갖는 편광판, 계속해서 평가용 샘플을 제작하였다.
<비교예 1>
제3 가교 수용액에 있어서의 요오드화칼륨의 함유량을, 물 100 중량부당 4 중량부로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 편면 보호 필름을 갖는 편광판, 계속해서 평가용 샘플을 제작하였다.
<비교예 2>
제3 가교 수용액에 침지하는 대신에, 10℃의 물에 침지한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 편면 보호 필름을 갖는 편광판, 계속해서 평가용 샘플을 제작하였다.
〔Ty, Py 및 단체 색상(b)의 측정〕
얻어진 평가용 샘플의 편광판에 대해서, 적분구를 갖는 흡광 광도계(니혼분코(주) 제조의 「V7100」)를 이용하여, 얻어진 투과율, 편광도에 대하여 JIS Z 8701의 2도 시야(C 광원)에 의해 시감도 보정을 행하고, 시감도 보정 단체 투과율(Ty) 및 시감도 보정 편광도(Py)를 측정하였다. 또한, 동흡광 광도계를 이용하여 단체 색상(b)을 측정하였다. 측정에 있어서는, 유리측에 입사광이 조사되도록 평가용 샘플을 셋트하였다. 얻어진 시감도 보정 단체 투과율(Ty), 시감도 보정 편광도(Py) 및 단체 색상(b)을 각각, 편광 필름의 시감도 보정 단체 투과율(Ty), 시감도 보정 편광도(Py) 및 단체 색상(b)으로 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
〔요오드 원소 함유율(WI) 및 WI/Ty의 측정〕
얻어진 편면 보호 필름을 갖는 편광판으로부터 보호 필름 및 접착제층을 제거하여 편광 필름을 단리하고, 이것을 측정 샘플로 하여, JIS K 0127: 2013에 준거하는 연소-이온 크로마토그래피에 의해 요오드 원소 함유율(WI)〔중량％〕을 구하였다. 연소-이온 크로마토그래프에 있어서는, 연소 장치로서 미츠비시카가쿠 아날리테크사 제조의 염소·유황 분석 장치 「TOX-100」을 이용하고, 또한, 이온 크로마토그래프 장치로서 서모 피셔 사이엔티픽사 제조의 「DX-500」을 이용하였다. 측정 샘플로서 12.2 ㎎의 편광 필름을 이용하고, 측정 샘플의 연료 전 처리는, 동JIS 규격의 6.3.5에 따랐다. 또한, 위에서 얻어진 Ty를 이용하여 WI/Ty를 산출하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
〔파장 217 ㎚에 있어서의 흡광도의 측정〕
얻어진 편면 보호 필름을 갖는 편광판으로부터 보호 필름 및 접착제층을 제거하여 편광 필름을 단리하고, 이것을 측정 샘플로 하여, 흡광 광도계((주)시마즈세이사쿠쇼 제조: UV2450)에 의해 190 ㎚∼800 ㎚의 파장 영역에 걸친 흡광도를 측정하였다. 장치에 기인하는 편광의 영향을 피하기 위해, 측정 샘플의 흡수축을 장치에 대하여 수평으로 하여 측정한 흡광 스펙트럼과, 90도 돌려 측정한 흡광 스펙트럼의 평균값을 편광 필름의 흡광 스펙트럼으로서 채용하였다. 이 흡광 스펙트럼으로부터, 요오드화물 이온(I-)에 유래하는 파장 217 ㎚에 있어서의 흡광도를 구하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 1∼2 및 비교예 1∼2의 4개의 편광 필름에 있어서, 얻어진 흡광도는, 연소-이온 크로마토그래피로 구한 요오드 원소 함유율(WI)과 비례 관계에 있었다. 이것은, Ty를 동일하게 갖추고 있기 때문에, PVA와 착체를 형성하고 있는 폴리요오드의 양이 4개의 편광 필름 사이에서 거의 같은 것으로부터, 연소-이온 크로마토그래피로 측정된 요오드 원소 함유율(WI)의 대소가, 요오드화물 이온(I-)량의 대소를 반영하고 있기 때문이라고 생각된다. 이 결과로부터, 연소-이온 크로마토그래피로부터 구해지는 요오드 원소 함유율(WI)은, 요오드화물 이온(I-)량을 반영하고 있는 것을 알 수 있다.
〔편광판의 내수성 평가〕
(1) 내습열성의 평가
한 변이 4 ㎝인 정사각형의 평가용 샘플을 80℃ 90％ RH로 조온, 조습된 오븐 중에 48시간 투입한 후, 샘플을 취출하여, 약 12시간, 23℃ 55％ RH의 환경 하에서 정치하고 나서, 위와 동일한 방법으로 시감도 보정 편광도(Py)를 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(2) 내온수성의 평가
한 변이 4 ㎝인 정사각형의 평가용 샘플을 60℃의 수중에 30분 침지한 후에, 샘플을 끌어올려, 약 12시간, 23℃ 55％ RH의 환경 하에서 정치하고 나서, 위와 동일한 방법으로 단체 색상(b)을 측정하였다. 또한, 시험 후의 샘플의 색상을 육안으로 확인하여, 시험 후도 뉴트럴 그레이를 유지하고 있는 경우를 A, 청색 빠짐이 생기고 있는 경우를 B로 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112016012330572-pat00002

Claims (6)

  1. 요오드 원소 함유율(WI)〔중량%〕이 0 초과 8.09 이하이고,
    시감도 보정 단체 투과율(Ty)〔%〕이 40∼47%이며,
    상기 시감도 보정 단체 투과율(Ty)〔%〕에 대한 요오드 원소 함유율(WI)〔중량%〕의 비(WI/Ty)가 0.145 이상 0.5 이하이고,
    시감도 보정 편광도가 99.986% 이상이며,
    파장 217 ㎚에 있어서의 흡광도가 2.57 이상 4.2 이하인 편광 필름과,
    상기 편광 필름의 적어도 한쪽의 면 상에 활성 에너지선 경화성 접착제에 의해 접착 고정된 보호 필름
    을 포함하는 편광판.
  2. 요오드 원소 함유율(WI)〔중량%〕이 0 초과 8.09 이하이고,
    시감도 보정 단체 투과율(Ty)〔%〕이 40∼47%이며,
    상기 시감도 보정 단체 투과율(Ty)〔%〕에 대한 요오드 원소 함유율(WI)〔중량%〕의 비(WI/Ty)가 0.145 이상 0.5 이하이고,
    시감도 보정 편광도가 99.986% 이상이며,
    파장 217 ㎚에 있어서의 흡광도가 2.57 이상 4.2 이하인 편광 필름과,
    점착제층(하기 화학식 (1)로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 (1)로 표시되는 화합물의 다량체로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 인산계 화합물, 및 (메타)아크릴계 폴리머를 함유하는 아크릴계 점착제 조성물로 형성되는 점착제층을 제외한다)
    을 포함하는 편광판.
    [화학식 1]
    Figure 112017128953426-pat00010

    (식 중, R1 및 R2는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 또는, 산소 원자를 포함하고 있어도 좋은, 탄소수 1∼18의 탄화수소 잔기를 나타낸다.)
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 편광 필름은, 상기 WI/Ty가 0 초과 0.5 이하인 편광판.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 편광 필름은, 두께가 0 초과 10 ㎛ 이하인 편광판.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 편광 필름은, 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 편광판.
  6. 제2항에 있어서, 상기 편광 필름의 적어도 한쪽의 면 상에 적층되는 보호 필름
    을 더 포함하는 편광판.
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