KR101843179B1 - 편광판의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 투명 수지 필름에 세퍼레이트 필름을, 점착제층을 통해 적층함으로써, 점착제층이 있는 투명 수지 필름을 제작하는 공정과, 점착제층이 있는 투명 수지 필름의 투명 수지 필름 표면에 표면 활성화 처리를 행하는 공정과, 표면 활성화 처리가 행해진 투명 수지 필름 표면에, 제1 접착제를 통해 편광 필름을 접합하는 공정을 포함하는 편광판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 편광 필름을 접합하는 공정은, 편광 필름에 있어서 점착제층이 있는 투명 수지 필름이 접합되는 면과 반대측의 면에, 제2 접착제를 통해 보호 필름을 접합하는 공정을 포함할 수 있다.

Description

편광판의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING A POLARIZING PLATE}
본 발명은, 편광 필름과 투명 수지 필름과 점착제층을 이 순서로 구비하는 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.
편광판은, 액정 표시 장치의 구성 부재로서 유용하며, 액정 표시 장치의 보급에 따라 급속히 그 수요가 증대되고 있다. 그리고, 액정 표시 장치인 대형 텔레비전 등에 대한 적용에 따라, 편광판에도, 그 성능을 유지하거나 혹은 개량하면서, 한층 더 고내구성화, 박막화 및 염가화하는 것이 요구되고 있다.
일반적으로 편광판은, 자연광으로부터 어느 한 방향의 직선 편광을 선택적으로 투과하는 기능을 갖는 편광 필름의 적어도 한 면, 통상은 양면에, 투명한 보호 필름이 접합된 구조를 갖는다. 편광판의 보호 필름에는, 종래부터, 트리아세틸셀룰로오스로 대표되는 셀룰로오스아세테이트계 수지 필름이 자주 이용되고 있고, 그 두께는 통례 40 ㎛∼120 ㎛ 정도이다. 이러한 셀룰로오스아세테이트계 수지 필름의 편광 필름에의 접합에는 폴리비닐알코올계 수지의 수용액으로 이루어진 접착제를 이용하는 경우가 많다. 그러나, 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 편광 필름에, 폴리비닐알코올계 수지의 수용액으로 이루어진 접착제를 통해, 셀룰로오스아세테이트계 수지로 이루어진 보호 필름을 적층한 편광판은, 습열 조건 하에서 장시간 사용했을 경우에, 편광 성능이 저하되거나, 보호 필름이 편광 필름으로부터 박리되거나 하는 문제가 있었다.
또한, 보호 필름을 셀룰로오스아세테이트계 수지로 구성하는 경우, 앞서도 설명한 바와 같이, 그 두께는 적어도 40 ㎛ 정도는 필요하며, 그것보다 얇게 하고자 하면, 편광판의 제조 공정에서 셀룰로오스아세테이트계 수지 필름이 찢어져 파단된다고 하는 핸들링상의 문제가 있었다. 또한, 셀룰로오스아세테이트계 수지는 용제 캐스트법에 의해 제막되기 때문에, 그 비용 절감에는 한계가 있었다.
그래서, 편광 필름의 양면에 접합되는 보호 필름 중 적어도 한쪽을, 셀룰로오스아세테이트계 수지 이외의 수지로 구성하는 시도가 있다. 예컨대, 일본 특허 공개 평성08-43812호 공보에는, 편광 필름의 양면에 보호 필름이 적층되어 이루어지는 편광판에 있어서, 그 보호 필름의 적어도 한쪽을, 위상차 필름의 기능을 갖는 열가소성 노르보넨계 수지로 구성하는 것이 기재되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2002-174729호 공보에는, 요오드 또는 2색성 염료가 흡착 배향된 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 편광 필름의 한쪽 면에, 비정질 폴리올레핀계 수지로 이루어진 보호 필름이 접합되고, 편광 필름의 다른 쪽 면에는, 셀룰로오스아세테이트계 수지 등, 비정질 폴리올레핀계 수지와는 다른 수지로 이루어진 보호 필름이 접합된 편광판이 기재되어 있다. 노르보넨계 수지를 비롯한 비정질 폴리올레핀계 수지는, 시클로올레핀계 수지라고도 불리며, 내열성, 내습성이 비교적 우수한 것, 투명도가 우수한 것, 및 1축 또는 2축으로 연신함으로써, 적절한 위상차값을 부여하기 때문에, 액정 셀의 시야각 보상이나 위상차 보상에 적합하다는 것 등의 이유에 의해 널리 이용되고 있다.
비정질 폴리올레핀계 수지 이외의 수지를 보호 필름에 적용하는 시도도 있다. 예컨대, 일본 특허 공개 제2007-334295호 공보에는, 편광 필름의 양면에 보호 필름이 접합되어 있고, 그 보호 필름의 적어도 한쪽을 폴리프로필렌계 수지로 구성한 편광판도 기재되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2007-316603호 공보에는, 폴리프로필렌계 수지로 이루어진 위상차 필름을 보호 필름으로서 이용한 편광판이 기재되어 있다. 폴리프로필렌계 수지 필름은 염가에 입수할 수 있기 때문에, 이것을 이용한 편광판은, 비용 메리트가 크다. 또한, 연신에 의한 위상차 발현성이 높기 때문에, 폴리프로필렌계 수지를 이용함으로써, 위상차 필름, 나아가서는 편광판의 박막화가 가능해진다.
한편, 편광 필름과 보호 필름의 접합에 종래 이용되어 온 폴리비닐알코올계 수지의 수용액 대신에, 비수계의 접착제를 이용하는 것도 검토되고 있다. 예컨대, 일본 특허 공개 제2004-245925호 공보 및 일본 특허 공개 제2008-257199호 공보에는, 특정 에폭시 화합물을 주체로 하는 접착제를 이용하고, 활성 에너지선의 조사(照射)에 의해 그 접착제를 경화시켜, 편광 필름과 보호 필름을 접착하는 기술이 제안되어 있다.
본 발명자들은, 편광판을 한층 더 염가화 및 박막화하는 것을 도모하는 것을 목적으로 하여, 편광 필름에 적층되는 적어도 한쪽의 보호 필름을 비정질 폴리올레핀계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지 등으로 구성한 편광판에 대해서 검토를 행해 왔다. 그 결과, 비정질 폴리올레핀계 수지나 폴리프로필렌계 수지와 같은 비교적 인장탄성률이 약한 수지를 이용하는 경우, 혹은 인장탄성률이 높은 재료라도 박막인 경우, 투명 수지 필름 자체에 충분한 강성, 소위 “탄성”이 없기 때문에, 편광 필름 표면에 접착제를 통해 투명 수지 필름을 접합하는 공정(편광판화 공정)에 있어서, 투명 수지 필름이 그 자체에 걸린 장력을 견디지 못하여, 신장이나 파단 등의 트러블이 발생하기 쉬운 것이 밝혀지게 되었다.
강성이 부족한 투명 수지 필름에, 보강재로서 프로텍트 필름을 선행 접합한 것을 편광판화 공정에 제공하는 방법에 따르면, 편광판화 공정 중에서의 투명 수지 필름의 신장이나 파단 등은 해소될 수 있다. 그러나, 이 방법은, 편광판화 공정 후, 투명 수지 필름 외면(프로텍트 필름과의 접합면)에, 액정 셀과의 접합에 이용하는 점착제층을 적층하는 경우, 프로텍트 필름을 박리하는 공정이 필요하게 되어, 생산성이 저하된다고 하는 새로운 문제를 초래한다. 또한, 박리한 프로텍트 필름을 폐기해야 하는 만큼, 비용 상승이 된다.
그래서, 본 발명은, 비교적 강성이 낮은 투명 수지 필름을 이용하는 경우라도, 편광 필름과 투명 수지 필름과 점착제층을 이 순서로 구비하는 편광판을, 투명 수지 필름에 신장이나 파단 등을 발생시키지 않고, 제조 공정수를 증가시키지 않으며 효율적으로, 또한 염가에 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 투명 수지 필름과 점착제층과 세퍼레이트 필름을 이 순서로 구비하는 점착제층이 있는 투명 수지 필름을 미리 제작하고, 이 세퍼레이트 필름을 투명 수지 필름의 보강재로 하여, 점착제층이 있는 투명 수지 필름을 편광판화 공정에 제공함으로써, 여분의 보강재 및 보강재 박리 공정이 불필요하게 되며, 투명 수지 필름에 신장이나 파단 등을 발생시키지 않고, 효율적으로 또한 염가에 점착제층이 있는 편광판을 제조할 수 있는 것을 발견하였다.
즉, 본 발명은 하기의 것을 포함한다.
[1] 투명 수지 필름에 세퍼레이트 필름을, 점착제층을 통해 적층함으로써, 점착제층이 있는 투명 수지 필름을 제작하는 공정 (A)와, 점착제층이 있는 투명 수지 필름의 투명 수지 필름 표면에 표면 활성화 처리를 행하는 공정 (B)와, 표면 활성화 처리가 행해진 투명 수지 필름 표면에, 제1 접착제를 통해 편광 필름을 접합하는 공정 (C)를 포함하는 편광판의 제조 방법.
[2] 편광 필름을 접합하는 공정 (C)는, 편광 필름에 있어서 점착제층이 있는 투명 수지 필름이 접합되는 면과 반대측의 면에, 제2 접착제를 통해 보호 필름을 접합하는 공정을 포함하는 것인 [1]에 기재된 편광판의 제조 방법.
[3] 제1 접착제는, 활성 에너지선 경화성 조성물로 이루어지고, 편광 필름을 접합하는 공정 (C)는, 세퍼레이트 필름측으로부터 활성 에너지선을 조사하는 공정을 포함하는 것인 [1] 또는 [2]에 기재된 편광판의 제조 방법.
[4] 보호 필름과 편광 필름을 접합하기 위한 제2 접착제는, 활성 에너지선 경화성 조성물로 이루어지고, 편광 필름을 접합하는 공정 (C)는, 세퍼레이트 필름측으로부터 활성 에너지선을 조사하는 공정을 포함하며, 제2 접착제가 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하여 얻어지는 접착제층은 8 ㎛ 이하의 두께를 갖는 것인 [2]에 기재된 편광판의 제조 방법.
[5] 표면 활성화 처리를 행하는 공정 (B)에 있어서의 표면 활성화 처리는 코로나 방전 처리인 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 것인 편광판의 제조 방법.
[6] 투명 수지 필름의 걸리(Gurley)법 강연도가 350 mgf 이하인 것인 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 편광판의 제조 방법.
[7] 투명 수지 필름은, 폴리프로필렌계 수지로 이루어진 것인 [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 편광판의 제조 방법.
[8] 폴리프로필렌계 수지는, 실질적으로 프로필렌의 단독 중합체로 이루어진 것인 [7]에 기재된 편광판의 제조 방법.
[9] 폴리프로필렌계 수지는, 10 중량% 이하의 에틸렌 유닛을 함유하는 프로필렌과 에틸렌과의 공중합체로 이루어진 것인 [7]에 기재된 편광판의 제조 방법.
[10] 투명 수지 필름은, 면내의 위상차값(R0)이 20 ㎚ 이하인 것인 [1] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 편광판의 제조 방법.
[11] 투명 수지 필름은, 면내의 위상차값(R0)이 30 ㎚∼500 ㎚의 범위에 있고, 두께 방향의 위상차값(Rth)이 20 ㎚∼500 ㎚의 범위에 있는 것인 [1] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 편광판의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 박막의 수지 필름이나 인장탄성률이 낮은 수지로 이루어진 필름 등의 비교적 강성이 낮은 투명 수지 필름을 이용하는 경우라도, 편광 필름과 투명 수지 필름과 점착제층을 이 순서로 구비하는 편광판을, 투명 수지 필름에 신장이나 파단 등을 발생시키지 않고, 제조 공정수를 증가시키지 않으며 효율적으로, 또한 염가에 제조할 수 있다. 본 발명에 따르면, 편광판의 박막화, 생산성의 향상 및 비용의 저감을 한층 더 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제조 방법의 바람직한 일례를 모식적으로 나타낸 공정도이다.
본 발명의 편광판의 제조 방법은, 투명 수지 필름에 세퍼레이트 필름을, 점착제층을 통해 적층함으로써, 점착제층이 있는 투명 수지 필름을 제작하는 공정 (A)와, 점착제층이 있는 투명 수지 필름의 투명 수지 필름 표면에 표면 활성화 처리를 행하는 공정 (B)와, 표면 활성화 처리가 행해진 투명 수지 필름 표면에, 제1 접착제를 통해 편광 필름을 접합하는 공정 (C)를 포함한다. 이하, 도 1을 참조하면서 본 발명의 각 공정에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 제조 방법의 바람직한 일례를 모식적으로 나타낸 공정도로서, 각 공정에서의 중간물 또는 얻어지는 편광판을 개략적인 단면도로 나타낸 것이다.
<점착제층이 있는 투명 수지 필름 제작 공정 (A)>
본 공정에서는, 투명 수지 필름에 세퍼레이트 필름을, 점착제층을 통해 적층함으로써 제조되는, 투명 수지 필름(10)과 점착제층(11)과 세퍼레이트 필름(12)을 이 순서로 구비하는 점착제층이 있는 투명 수지 필름(17)을 제작한다[도 1의 (a) 참조]. 점착제층이 있는 투명 수지 필름(17)은, 예컨대 점착제 조성물(전형적으로는 용제를 포함하는 점착제 용액)을 투명 수지 필름(10) 상에 도포하고, 건조시키는 등의 방법에 의해 점착제층(11)을 형성한 후, 그 위에 세퍼레이트 필름(12)을 적층하는 방법; 세퍼레이트 필름(12)의 이형(離型) 처리가 행해진 표면에, 점착제 조성물(전형적으로는 용제를 포함하는 점착제 용액)을 도포하고, 건조시키는 등의 방법에 의해 점착제층(11)을 형성한 후, 이 점착제층이 있는 세퍼레이트 필름을, 점착제층 쪽이 접합면이 되도록, 투명 수지 필름(10)의 표면에 접합시키는 방법 등에 의해 제작할 수 있다.
후자의 방법에 있어서는, 세퍼레이트 필름(12) 상에 점착제층(11)을 형성한 후, 그 점착제층(11) 상에 다른 1장의 세퍼레이트 필름을 접합하여 얻어지는 양면 세퍼레이트 필름형 점착제 시트가 이용되어도 좋다. 이러한 양면 세퍼레이트 필름형 점착제 시트는, 필요한 시기에 한쪽 세퍼레이트 필름을 박리하여, 투명 수지 필름(10)에의 접합에 제공된다.
양면 세퍼레이트 필름형 점착제 시트로서 시판되어 있는 제품의 예를 들면, 각각 상품명으로, 니토덴코 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「LUCIACS」, 린텍 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「논 캐리어」, 니치에이가코우 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「광학용 기재 리스 양면 점착 테이프 MHM-F25」, 도요잉크 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「광학 점착 시트 FS800」, 소켄카가꾸 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「광학용 양면 테이프 SK」 등이 있다.
투명 수지 필름(10)의 점착제층(11)과의 접합면 및/또는 점착제층(11)의 투명 수지 필름(10)과의 접합면에는, 미리 표면 활성화 처리를 행해 두는 것이 바람직하다. 이에 따라, 투명 수지 필름(10)과 점착제층(11)의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
표면 활성화 처리 방법은, 투명 수지 필름(10)과 점착제층(11)의 밀착성을 향상시킬 수 있는 장치와 방법을 적절하게 채용하면 된다. 표면 활성화 처리로서는, 예컨대 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리, 자외선 조사 처리, 전자선 조사 처리 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 장치의 간이성과 범용성의 관점에서, 코로나 방전 처리가 바람직하게 이용된다. 코로나 방전 처리란, 전극 간에 고전압을 걸어 방전시키고, 전극간에 배치된 수지 필름을 활성화하는 처리이다. 코로나 방전 처리의 효과는, 전극의 종류, 전극 간격, 전압, 습도, 사용하는 수지 필름의 종류 등에 따라서도 다르기 때문에, 그 처리 조건은, 처리되는 필름의 표면 활성화 효과의 코로 나 방전 처리 조건 의존성 및 생산성 등을 고려하여 적절하게 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 투명 수지 필름(10)과 점착제층(11)은 각각 표면 활성화 처리에 앞서, 접합면의 세정 처리 및 그것에 계속되는 건조 처리가 행해져도 좋거나, 또는 접착 용이 처리제나 표면 개질제 등의 도포에 의한 접합면의 표면 처리 및 그것에 계속되는 건조 처리가 행해져도 좋다.
이하, 투명 수지 필름(10), 점착제층(11) 및 세퍼레이트 필름(12)에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.
[투명 수지 필름]
투명 수지 필름(10)은, 투명성이 우수한 수지로 이루어진 것이면 특별히 한정되지 않는다. 투명 수지 필름(10)을 구성하는 투명 수지로서는, 메타크릴산메틸계 수지 등의 (메트)아크릴계 수지[(메트)아크릴계 수지란, 메타크릴계 수지 또는 아크릴계 수지를 의미함], 올레핀계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 셀룰로오스계 수지, 스티렌계 수지, 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌계 공중합 수지, 아크릴로니트릴·스티렌계 공중합 수지, 폴리아세트산비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리아세탈계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 변성 폴리페닐렌에테르계 수지, 폴리에스테르계 수지(예컨대, 폴리부틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등), 폴리술폰계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 에폭시계 수지, 옥세탄계 수지를 들 수 있다. 이들 수지는, 투명성이나 편광 필름과의 접착성을 저해하지 않는 범위에서 첨가물을 함유할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 투명 수지 필름(10)으로서, JIS L 1096에 준거하여 측정되는 걸리법 강연도가 350 mgf 이하인 투명 수지 필름이 바람직하게 이용된다. 본 발명의 방법에 따르면, 이러한 강성이 비교적 낮은 투명 수지 필름을 이용하는 경우라도, 투명 수지 필름에 신장이나 파단 등을 발생시키지 않고, 효율적으로 편광판을 제조할 수 있다. 투명 수지 필름(10)은, 걸리법 강연도가 250 mgf 이하, 나아가서는 150 mgf 이하인 보다 강성이 낮은 필름이어도 좋다. 걸리법 강연도가 350 mgf를 초과하는 투명 수지 필름을 이용하는 경우에는, 충분한 강성을 갖고 있기 때문에, 본 발명의 방법을 적용하는 메리트가 없어지는 경향이 있고, 또한 강성이 너무 높아 핸들링성이 나빠지는 경우가 있다. 또한, 투명 수지 필름(10) 상에 점착제층(11)을 형성할 때의 핸들링성의 관점에서, 투명 수지 필름(10)의 걸리법 강연도는 1 mgf 이상인 것이 바람직하다.
투명 수지 필름(10)은, 실질적으로 위상차 기능을 갖지 않는 보호 필름(이하, 「보호 필름」이라고 칭함)이어도 좋거나 혹은 위상차 기능을 겸비한 보호 필름(이하, 「위상차 필름」이라고 칭함)이어도 좋다. 투명 수지 필름(10)이 보호 필름인 경우, 파장 590 ㎚에 있어서의 투명 수지 필름(10)의 면내의 위상차값(R0)은 20 ㎚ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 ㎚ 이하이며, 더욱 바람직하게는 5 ㎚ 이하이다. 투명 수지 필름(10)을 상기와 같은 보호 필름으로서 이용하는 경우, 그 면내 위상차값(R0)이 20 ㎚보다 크면, 액정 표시 장치의 흑색 표시시에 광누설이 커져, 콘트라스트비의 저하를 초래하는 경우가 있다. 보호 필름으로서 기능시키는 경우에 여분의 면내의 위상차값(R0)을 가지면, 액정 표시 장치의 시야각 특성에 악영향을 줄 가능성도 있다.
또한, 투명 수지 필름(10)이 보호 필름인 경우, 투명 수지 필름(10)의 MD(machine direction, 세로 방향)와 지상축(遲相軸)이 이루는 각도(θ)는, ±5° 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 ±3° 이하이다. 각도(θ)가 ±5°보다도 크면, 액정 표시 장치의 흑색 표시시에 광누설이 커져 콘트라스트비의 저하가 현저해진다.
또한, 필름의 면내 지상축 방향의 굴절률을 nx, 면내 진상축(進相軸) 방향(지상축과 면내에서 직교하는 방향)의 굴절률을 ny, 두께 방향의 굴절률을 nz, 두께를 d라고 할 때, 면내의 위상차값(R0) 및 두께 방향의 위상차값(Rth)은 각각 하기 수학식 Ⅰ 및 Ⅱ로 정의된다.
R0=(nx-ny)×d (Ⅰ)
Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d (Ⅱ)
또한, 투명 수지 필름(10)이 보호 필름인 경우, 면내의 위상차값(R0) 및 MD와 지상축이 이루는 각도(θ)로부터 계산되는 투과율 파라미터는, 0.03% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.007% 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.001% 이하이다. 투과율 파라미터가 0.03%보다도 크면, 액정 표시 장치의 흑색 표시시에 광누설이 커져 콘트라스트비의 저하를 초래하는 경우가 있다. 여기서, 투과율 파라미터는, 하기 수학식에 의해 정의된다.
투과율 파라미터=sin22θ×sin2(π×R0/590)
한편, 투명 수지 필름(10)이 위상차 필름인 경우, 투명 수지 필름(10)의 면내의 위상차값(R0)은 30 ㎚∼500 ㎚의 범위 내이며, 또한 두께 방향의 위상차값(Rth)은 20 ㎚∼500 ㎚의 범위 내인 것이 바람직하다. 이 범위에서, 적용되는 액정 표시 장치에 요구되는 특성에 맞춰 적절하게 선택하면 좋다. 면내의 위상차값(R0)은 보다 바람직하게는 100 ㎚ 이하이며, 두께 방향의 위상차값(Rth)은 보다 바람직하게는, 80 ㎚ 이상, 또한 300 ㎚ 이하이다. 위상차 필름으로서의 투명 수지 필름(10)을 편광 필름(16)과 접합할 때, 편광 필름(16)의 흡수축과 투명 수지 필름(10)의 지상축이 이루는 각도는, 그 용도에 따라 적절하게 선택된다. 예컨대, 파장판으로서 이용하는 경우, 편광 필름(16)의 흡수축과 투명 수지 필름(10)의 지상축이 이루는 각도는, 5°∼85°이며, 시야각 보상 필름으로서 이용하는 경우, 편광 필름(16)의 흡수축과 투명 수지 필름(10)의 지상축이 이루는 각도는, 실질적으로 0° 또는 90°이다.
투명 수지 필름(10)은, 걸리 강연도가 상기한 바람직한 범위가 되는 두께이면 되고, 예컨대 투명 수지 필름(10)이 폴리프로필렌계 수지로 이루어진 경우, 그 두께는 3 ㎛∼150 ㎛ 정도인 것이 바람직하며, 10 ㎛∼100 ㎛ 정도인 것이 보다 바람직하다.
(1) 폴리프로필렌계 수지로 이루어진 투명 수지 필름
걸리법 강연도, 편광판의 박막화, 위상차 발현 용이성 및 염가성의 관점에서, 투명 수지 필름(10)은, 상기한 것 중에서도, 폴리프로필렌계 수지로 이루어진 것이 바람직하다. 투명 수지 필름(10)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지는, 실질적으로 프로필렌의 단독 중합체로 이루어진 수지여도 좋고, 프로필렌과 다른 공중합성 코모노머와의 공중합체로 이루어진 수지여도 좋다. 프로필렌의 단독 중합체는, 프로필렌과 다른 공중합성 코모노머와의 공중합체에 비하여 결정화도가 보다 높아지기 때문에, 필름의 내열성을 보다 높일 수 있는 점에서 유리하다. 한편, 프로필렌과 다른 공중합성 코모노머와의 공중합체는, 결정화도가 낮기 때문에, 투명성 및 연신 필름의 제조 공정에서의 취급성을 프로필렌의 단독 중합체 수지보다 향상시키는 것이 가능해진다.
여기서, 「실질적으로 프로필렌의 단독 중합체」는, 프로필렌 유닛의 함유량이 100 중량%인 중합체 이외에, 미연신 필름의 생산성 향상 등을 목적으로 하여 0.6 중량% 정도 이하의 범위로 에틸렌 유닛이 함유된 프로필렌/에틸렌 공중합체도 포함하는 것으로 한다.
투명 수지 필름(10)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지가 프로필렌과 다른 공중합성 코모노머와의 공중합체로 이루어진 경우, 폴리프로필렌계 수지는, 프로필렌을 주체로 하고, 그것과 공중합 가능한 코모노머의 1종 또는 2종 이상을 소량 공중합시킨 것이 바람직하다. 구체적으로는, 이러한 공중합체로 이루어진 폴리프로필렌계 수지는, 코모노머 유닛을, 예컨대 20 중량% 이하, 바람직하게는 10 중량% 이하, 보다 바람직하게는 7 중량% 이하의 범위로 함유하는 수지일 수 있다. 공중합체에 있어서의 코모노머 유닛의 함유량은, 적어도 0.6 중량%를 초과하고, 바람직하게는 1 중량% 이상, 보다 바람직하게는 3 중량% 이상이다. 코모노머 유닛의 함유량을 1 중량% 이상으로 함으로써, 가공성이나 투명성을 유의하게 향상시킬 수 있다. 한편, 코모노머 유닛의 함유량이 20 중량%를 초과하면, 폴리프로필렌계 수지의 융점이 내려가서 내열성이 저하되는 경향이 있다. 또한, 2종 이상의 코모노머와 프로필렌과의 공중합체로 하는 경우에는, 그 공중합체에 함유되는 모든 코모노머에서 유래하는 유닛의 합계 함유량이, 상기 범위인 것이 바람직하다.
프로필렌에 공중합되는 코모노머는, 예컨대 에틸렌이나, 탄소 원자수 4∼20의 α-올레핀일 수 있다. α-올레핀으로서 구체적으로는, 다음과 같은 것을 들 수 있다. 1-부텐, 2-메틸-1-프로펜(이상 C4); 1-펜텐, 2-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-부텐(이상 C5); 1-헥센, 2-에틸-1-부텐, 2,3-디메틸-1-부텐, 2-메틸-1-펜텐, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 3,3-디메틸-1-부텐(이상 C6); 1-헵텐, 2-메틸-1-헥센, 2,3-디메틸-1-펜텐, 2-에틸-1-펜텐, 2-메틸-3-에틸-1-부텐(이상 C7); 1-옥텐, 5-메틸-1-헵텐, 2-에틸-1-헥센, 3,3-디메틸-1-헥센, 2-메틸-3-에틸-1-펜텐, 2,3,4-트리메틸-1-펜텐, 2-프로필-1-펜텐, 2,3-디에틸-1-부텐(이상 C8); 1-노넨(C9); 1-데센(C10); 1-운데센(C11); 1-도데센(C12); 1-트리데센(C13); 1-테트라데센(C14); 1-펜타데센(C14); 1-헥사데센(C16); 1-헵타데센(C17); 1-옥타데센(C18); 1-노나데센(C19) 등.
상기 α-올레핀 중에서도, 탄소 원자수 4∼12의 α-올레핀이 바람직하고, 구체적으로는, 1-부텐, 2-메틸-1-프로펜; 1-펜텐, 2-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-부텐; 1-헥센, 2-에틸-1-부텐, 2,3-디메틸-1-부텐, 2-메틸-1-펜텐, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 3,3-디메틸-1-부텐; 1-헵텐, 2-메틸-1-헥센, 2,3-디메틸-1-펜텐, 2-에틸-1-펜텐, 2-메틸-3-에틸-1-부텐; 1-옥텐, 5-메틸-1-헵텐, 2-에틸-1-헥센, 3,3-디메틸-1-헥센, 2-메틸-3-에틸-1-펜텐, 2,3,4-트리메틸-1-펜텐, 2-프로필-1-펜텐, 2,3-디에틸-1-부텐; 1-노넨; 1-데센; 1-운데센; 1-도데센 등을 들 수 있다. 공중합성의 관점에서는, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센 및 1-옥텐이 바람직하고, 특히 1-부텐 및 1-헥센이 보다 바람직하다.
공중합체는, 랜덤 공중합체여도 좋고, 블록 공중합체여도 좋다. 바람직한 공중합체로서, 프로필렌/에틸렌 공중합체나 프로필렌/1-부텐 공중합체를 들 수 있다. 프로필렌/에틸렌 공중합체나 프로필렌/1-부텐 공중합체에 있어서, 에틸렌 유닛의 함유량이나 1-부텐 유닛의 함유량은, 예컨대 「고분자 분석 핸드북」(1995년, 키노쿠니야 쇼텐 발행)의 제616 페이지에 기재되어 있는 방법에 의해 적외선(IR) 스펙트럼 측정을 행하여 구할 수 있다.
투명도나 가공성을 높인다는 관점에서는, 공중합체는, 프로필렌을 주체로 하는 프로필렌과 에틸렌 또는 상기 α-올레핀과의 랜덤 공중합체인 것이 바람직하고, 프로필렌과 에틸렌과의 랜덤 공중합체인 것이 보다 바람직하다. 프로필렌/에틸렌 랜덤 공중합체에 있어서의 에틸렌 유닛의 함유량은, 전술한 바와 같이, 1∼20 중량%인 것이 바람직하고, 1∼10 중량%인 것이 보다 바람직하며, 3∼7 중량%인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 이용되는 폴리프로필렌계 수지는, JIS K 7210에 준거하여 온도 230℃, 하중 21.18 N에서 측정되는 용융 흐름 속도(MFR)가 0.1∼200 g/10분의 범위 내인 것이 바람직하고, 0.5∼50 g/10분의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 0.5∼15 g/10분의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. MFR이 이 범위 내에 있는 폴리프로필렌계 수지를 이용함으로써, 압출기에 큰 부하를 걸지 않고, 균일한 폴리프로필렌계 수지 필름을 얻을 수 있다.
폴리프로필렌계 수지는, 공지의 중합용 촉매를 이용하여, 프로필렌을 단독 중합하는 방법이나, 프로필렌과 다른 공중합성 코모노머를 공중합하는 방법에 의해 제조할 수 있다. 중합용 촉매로서는, 예컨대 다음과 같은 것을 들 수 있다.
(a) 마그네슘, 티탄 및 할로겐을 필수 성분으로 하는 고체 촉매 성분으로 이루어진 Ti-Mg계 촉매,
(b) 마그네슘, 티탄 및 할로겐을 필수 성분으로 하는 고체 촉매 성분에, 유기 알루미늄 화합물과, 필요에 따라 전자 공여성 화합물 등의 제3 성분을 조합한 촉매계,
(c) 메탈로센계 촉매 등.
상기 (a) 및 (b)의 고체 촉매 성분으로서는, 예컨대 일본 특허 공개 소화61-218606호 공보, 일본 특허 공개 소화61-287904호 공보, 일본 특허 공개 평성07-216017호 공보 등에 기재된 촉매계를 들 수 있다. 또한, 상기 (b)의 촉매계에 있어서의 유기 알루미늄 화합물의 바람직한 예로서는, 트리에틸알루미늄, 트리이소부틸알루미늄, 트리에틸알루미늄과 디에틸알루미늄클로라이드와의 혼합물, 테트라에틸디알루미녹산 등을 들 수 있고, 전자 공여성 화합물의 바람직한 예로서는, 시클로헥실에틸디메톡시실란, tert-부틸프로필디메톡시실란, tert-부틸에틸디메톡시실란, 디시클로펜틸디메톡시실란 등을 들 수 있다.
또한, 상기 (c)의 메탈로센계 촉매로서는, 예컨대 일본 특허 제2587251호 공보, 특허 제2627669호 공보, 특허 제2668732호 공보 등에 기재된 촉매계를 들 수 있다.
그 중에서도, 입수가 용이하고 중합 반응도 원활하게 진행되기 쉽기 때문에, 메탈로센계 촉매가 바람직하게 이용된다.
폴리프로필렌계 수지는, 예컨대 헥산, 헵탄, 옥탄, 데칸, 시클로헥산, 메틸시클로헥산, 벤젠, 톨루엔, 크실렌과 같은 탄화수소 화합물로 대표되는 불활성 용제를 이용하는 용액 중합법, 액상의 모노머를 용제로서 이용하는 괴상(塊狀) 중합법, 기체의 모노머를 그대로 중합시키는 기상 중합법 등에 의해 제조할 수 있다. 이들 방법에 의한 중합은, 배치(batch)식으로 행하여도 좋고, 연속식으로 행하여도 좋다.
폴리프로필렌계 수지에는, 공지의 첨가물이 배합되어 있어도 좋다. 첨가물로서는, 예컨대 산화방지제, 자외선흡수제, 대전방지제, 윤활제, 조핵제(造核劑), 방담제(防曇劑), 안티블로킹제 등을 들 수 있다.
산화방지제로서는, 예컨대 페놀계 산화방지제, 인계 산화방지제, 유황계 산화방지제, 힌더드 아민계 광안정제 등을 들 수 있고, 또한 1분자 속에 예컨대, 페놀계의 산화 방지 기구와 인계의 산화 방지 기구를 겸비하는 유닛을 갖는 복합형의 산화방지제도 이용할 수 있다.
자외선흡수제로서는, 예컨대 2-히드록시벤조페논계나 히드록시페닐벤조트리아졸계 등의 자외선흡수제, 벤조에이트계의 자외선흡수제 등을 들 수 있다.
대전방지제는, 폴리머형, 올리고머형, 모노머형 중 어느 하나여도 좋다.
윤활제로서는, 에루스산아미드나 올레산아미드 등의 고급 지방산 아미드, 스테아르산 등의 고급 지방산 및 그 염 등을 들 수 있다.
안티블로킹제로서는, 구형(球狀) 혹은 그것에 가까운 형상의 미립자를, 무기계, 유기계를 막론하고 사용할 수 있다.
조핵제는, 무기계 조핵제, 유기계 조핵제 중 어느 하나여도 좋다. 무기계 조핵제로서는, 탈크, 클레이, 탄산칼슘 등을 들 수 있다. 또한, 유기계 조핵제로서는, 방향족 카르복실산의 금속염류, 방향족 인산의 금속염류 등의 금속염류, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리-3-메틸부텐-1, 폴리시클로펜텐, 폴리비닐시클로헥산 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 유기계 조핵제가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 상기한 금속염류 및 고밀도 폴리에틸렌이다. 폴리프로필렌계 수지에 대한 조핵제의 첨가량은 0.01∼3 중량%가 바람직하고, 0.05∼1.5 중량%가 보다 바람직하다.
상기한 첨가물은, 복수 종이 병용되어도 좋다.
(2) 폴리프로필렌계 수지로 이루어진 투명 수지 필름의 제조 방법
폴리프로필렌계 수지로 이루어진 보호 필름으로서의 투명 수지 필름(10)은, 폴리프로필렌계 수지를 제막(製膜)함으로써 얻을 수 있다. 폴리프로필렌계 수지의 제막 방법으로서는, 특별히 제한되지 않지만, 용융 수지로부터의 압출 성형법, 유기 용제에 용해시킨 수지를 평판 상에 유연(流延)시키고, 용제를 제거하여 제막하는 용제 캐스트법 등을 들 수 있으며, 이들 제막 방법에 따르면, 면내 위상차가 실질적으로 없는 폴리프로필렌계 수지 필름을 얻을 수 있다.
압출 성형에 의해 폴리프로필렌계 수지 필름을 제조하는 방법에 대해서, 상세하게 설명한다. 압출 성형에 있어서, 폴리프로필렌계 수지는, 압출기 내에서 스크류의 회전에 의해 용융 혼련되고, T 다이로부터 시트형으로 압출된다. 압출되는 용융상 시트의 온도는, 180∼300℃ 정도이다. 이 때의 용융상 시트의 온도가 180℃를 하회하면, 연전성(延展性)이 충분하지 않고, 얻어지는 필름의 두께가 불균일해지며, 위상차가 고르지 못한 필름이 될 가능성이 있다. 또한, 그 온도가 300℃를 초과하면, 수지의 열화나 분해가 일어나기 쉬워, 용융상 시트 내에 기포가 생기거나, 탄화물이 포함되거나 하는 경우가 있다.
압출기는, 단축 압출기여도 좋고, 2축 압출기여도 좋다. 예컨대, 단축 압출기를 이용하는 경우는, 스크류의 길이(L)와 직경(D)의 비인 L/D가 24∼36 정도, 수지 공급부에 있어서의 나사 홈의 공간 용적(V1)과 수지 계량부에 있어서의 나사 홈의 공간 용적(V2)의 비인 압축비(V1/V2)가 1.5∼4 정도로서, 풀 플라이트 타입, 배리어 타입, 또는 매독(Maddock)형 혼련 부분을 갖는 타입 등의 스크류를 이용할 수 있다. 폴리프로필렌계 수지의 열화나 분해를 억제하고, 균일하게 용융 혼련시킨다고 하는 관점에서는, L/D가 28∼36이며, 압축비(V1/V2)가 2.5∼3.5인 배리어 타입의 스크류를 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 폴리프로필렌계 수지의 열화나 분해를 가급적 억제하기 위해서, 압출기 내부는 질소 분위기 또는 진공으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 폴리프로필렌계 수지가 열화되거나 분해되거나 함으로써 발생하는 휘발 가스를 제거하기 위해서, 압출기의 선단에 1 ㎜φ 이상 5 ㎜φ 이하 정도의 오리피스를 설치하고, 압출기 선단 부분의 수지 압력을 높이는 것도 바람직하다. 오리피스의 설치에 의해 압출기 선단 부분의 수지 압력을 높이는 것은, 그 선단 부분에서의 배압을 높이는 것을 의미하고 있고, 이에 따라 압출의 안정성을 향상시킬 수 있다. 이용하는 오리피스의 직경은, 보다 바람직하게는 2 ㎜φ 이상 4 ㎜φ 이하이다.
압출에 사용되는 T 다이는, 수지의 유로 표면에 미소한 단차나 흠집이 없는 것이 바람직하고, 또한 그 립 부분은, 용융된 폴리프로필렌계 수지와의 마찰계수가 작은 재료로 도금 또는 코팅되며, 또한 립 선단이 0.3 ㎜φ 이하로 연마된 날카로운 엣지 형상인 것이 바람직하다. 마찰계수가 작은 재료로서는, 텅스텐카바이드계나 불소계의 특수 도금 등을 들 수 있다. 이러한 T 다이를 이용함으로써, 버(burrs)의 발생을 억제할 수 있고, 동시에 다이 라인을 억제할 수 있기 때문에, 외관의 균일성이 우수한 수지 필름를 얻을 수 있다. 이 T 다이는, 매니폴드가 코트 행거 형상이고, 이하의 조건 (ⅰ) 또는 (ⅱ)를 충족시키는 것이 바람직하며, 나아가서는 조건 (ⅲ) 또는 (ⅳ)를 충족시키는 것이 보다 바람직하다.
(ⅰ) T 다이의 립폭이 1500 ㎜ 미만일 때: T 다이의 두께 방향 길이>180 ㎜,
(ⅱ) T 다이의 립폭이 1500 ㎜ 이상일 때: T 다이의 두께 방향 길이>220 ㎜,
(ⅲ) T 다이의 립폭이 1500 ㎜ 미만일 때: T 다이의 높이 방향 길이>250 mm,
(ⅳ) T 다이의 립폭이 1500 ㎜ 이상일 때: T 다이의 높이 방향 길이>280 ㎜.
이러한 조건을 충족시키는 T 다이를 이용함으로써, T 다이 내부에서의 용융형 폴리프로필렌계 수지의 흐름을 조절할 수 있고, 또한 립 부분에서도 두께 불균일을 억제하면서 압출할 수 있기 때문에, 보다 두께 정밀도가 우수하며, 위상차가 보다 균일한 폴리프로필렌계 수지로 이루어진 보호 필름을 얻을 수 있다.
또한, 폴리프로필렌계 수지의 압출 변동을 억제한다는 관점에서, 압출기와 T 다이 사이에 어댑터를 통해 기어 펌프를 부착하는 것이 바람직하다. 또한, 폴리프로필렌계 수지 내의 이물을 제거하기 위해서, 리프 디스크 필터(Leaf Disk Filter)를 부착하는 것이 바람직하다.
원하는 폴리프로필렌계 수지 필름은, T 다이로부터 압출된 용융상 시트를, 금속제 냉각롤(칠롤 또는 캐스팅롤이라고도 함)과, 이 금속제 냉각롤의 둘레 방향으로 압접하여 회전하는 탄성체를 포함하는 터치롤 사이에 끼워 압박하고, 냉각 고화시킴으로써 얻을 수 있다. 이 때, 터치롤은, 고무 등의 탄성체가 그대로 표면으로 되어 있는 것이어도 좋고, 탄성체롤의 표면을 금속 슬리브로 이루어진 외부통으로 피복한 것이어도 좋다. 탄성체롤의 표면이 금속 슬리브로 이루어진 외부통으로 피복된 터치롤을 이용하는 경우는, 통상, 금속제 냉각롤과 터치롤 사이에, 폴리프로필렌계 수지의 용융상 시트를 직접 끼워 냉각시킨다. 한편, 표면이 탄성체로 되어 있는 터치롤을 이용하는 경우는, 폴리프로필렌계 수지의 용융상 시트와 터치롤 사이에 열가소성수지의 2축 연신 필름을 개재시키고 끼워 압박할 수도 있다.
폴리프로필렌계 수지의 용융상 시트를, 상기와 같은 냉각롤과 터치롤 사이에 끼워 냉각 고화시키는 경우에는, 냉각롤 및 터치롤의 표면 온도를 낮게 해 두고, 용융상 시트를 급냉시키는 것이 바람직하다. 예컨대, 양 롤의 표면 온도는 0℃ 이상 30℃ 이하의 범위로 조정되는 것이 바람직하다. 이들 롤의 표면 온도가 30℃를 초과하면, 용융상 시트의 냉각 고화에 시간이 걸리기 때문에, 폴리프로필렌계 수지 내의 결정 성분이 성장해 버리고, 얻어지는 필름은 투명성이 뒤떨어지는 것으로 되는 경우가 있다. 한편, 롤의 표면 온도가 0℃를 하회하면, 금속제 냉각롤의 표면에 결로가 일어나 물방울이 부착되고, 얻어지는 필름의 외관이 악화되는 경향이 있다.
사용하는 금속제 냉각롤은, 그 표면 상태가 폴리프로필렌계 수지 필름의 표면에 전사되기 때문에, 그 표면에 요철이 있는 경우에는, 얻어지는 폴리프로필렌계 수지 필름의 두께 정밀도를 저하시킬 가능성이 있다. 그래서, 금속제 냉각롤의 표면은 가능한 한 경면 상태인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 금속제 냉각롤의 표면 거칠기는, 최대 높이의 표준 수열로 표시하여 0.4S 이하인 것이 바람직하고, 나아가서는 0.05S∼0.2S인 것이 보다 바람직하다.
금속제 냉각롤과 닙 부분을 형성하는 터치롤은, 그 탄성체에 있어서의 표면 경도가, JIS K 6301에 규정되는 스프링식 경도 시험(A형)으로 측정되는 값으로서, 65∼80인 것이 바람직하고, 70∼80인 것이 보다 바람직하다. 이러한 표면 경도의 터치롤을 이용함으로써, 용융상 시트에 걸리는 선압(線壓)을 균일하게 유지하는 것이 용이해지며, 또한 금속제 냉각롤과 터치롤 사이에 용융상 시트의 뱅크(수지가 고인 부분)를 생기게 하는 일 없이 필름으로 성형하는 것이 용이해진다.
용융상 시트를 끼워 압박할 때의 압력(선압)은, 금속제 냉각롤에 대하여 터치롤을 압착시키는 압력에 의해 결정된다. 선압은, 50 N/㎝ 이상 300 N/㎝ 이하로 하는 것이 바람직하고, 100 N/㎝ 이상 250 N/㎝ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 선압을 상기 범위로 함으로써, 뱅크를 형성하는 일 없이, 일정한 선압을 유지하면서 폴리프로필렌계 수지 필름을 제조하는 것이 용이해진다.
금속제 냉각롤과 터치롤 사이에, 폴리프로필렌계 수지의 용융상 시트와 함께 열가소성수지의 2축 연신 필름을 끼워 압박하는 경우, 이 2축 연신 필름을 구성하는 열가소성수지는, 폴리프로필렌계 수지와 강고하게 열융착되지 않는 수지이면 좋고, 구체적으로는 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리염화비닐, 폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 폴리아크릴로니트릴 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 습도나 열 등에 의한 치수 변화가 적은 폴리에스테르가 가장 바람직하다. 2축 연신 필름의 두께는 통상 5 ㎛∼50 ㎛ 정도이고, 바람직하게는 10 ㎛∼30 ㎛이다.
T 다이의 립으로부터 금속제 냉각롤과 터치롤 사이에 끼여 압박될 때까지의 거리(에어갭)는, 200 ㎜ 이하로 하는 것이 바람직하고, 160 ㎜ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. T 다이로부터 압출된 용융상 시트는, 립으로부터 롤까지 잡아 늘여져 배향이 생기기 쉽게 된다. 에어갭을 상기한 바와 같이 짧게 함으로써, 배향이 보다 작은 필름을 얻을 수 있다. 에어갭의 하한값은, 사용하는 금속제 냉각롤의 직경과 터치롤의 직경 및 사용하는 립의 선단 형상에 의해 결정되며, 통상 50 ㎜ 이상이다.
폴리프로필렌계 수지 필름을 제조할 때의 가공 속도는, 용융상 시트를 냉각 고화하기 위해서 필요한 시간에 의해 결정된다. 사용하는 금속제 냉각롤의 직경이 커지면, 용융상 시트가 그 냉각롤과 접촉하고 있는 거리가 길어지기 때문에, 보다 고속으로 제조할 수 있게 된다. 구체적으로는, 600 ㎜φ의 금속제 냉각롤을 이용하는 경우, 가공 속도는 최대 5∼20 m/분 정도가 된다.
금속제 냉각롤과 터치롤 사이에 끼여 압박된 용융상 시트는, 롤과의 접촉에 의해 냉각 고화한다. 그리고, 필요에 따라 단부를 슬릿한 후, 권취기에 권취되어 롤 형상의 폴리프로필렌계 수지 필름이 된다. 이상과 같이 하여 폴리프로필렌계 수지 필름으로 이루어진 보호 필름을 제작할 수 있다.
또한, 폴리프로필렌계 수지로 이루어진 위상차 필름으로서의 투명 수지 필름(10)은, 상기 보호 필름의 제작 방법과 동일하게 하여 폴리프로필렌계 수지를 제막함으로써 원반(原反) 필름을 얻은 후, 1축 연신 또는 2축 연신을 행하여 위상차를 발현시킴으로써 얻을 수 있다. 특히, 본 발명에서 이용하는 위상차 필름은, 2축 연신에 의해 2축 방향의 복굴절성을 발현시킨 것이 바람직하다. 이 때의 연신 배율은, 세로 방향 및 가로 방향 중, 지상축을 발현시키는 방향(연신 배율이 큰 방향으로서, 지상축이 되는 방향)에서 1.1∼10배 정도, 그것과 직교하는 방향(연신 배율이 작은 방향으로서, 진상축이 되는 방향)에서 1.1∼7배 정도의 범위에서 필요로 하는 위상차값에 맞추어 적절하게 선택하면 좋다. 필름의 가로 방향으로 지상축을 발현시켜도 좋고, 세로 방향으로 지상축을 발현시켜도 좋다.
폴리프로필렌계 수지로 이루어진 투명 수지 필름(10)(보호 필름 또는 위상차 필름)은, 그 헤이즈값이 바람직하게는 0.5% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.3% 이하이다. 여기서 헤이즈값은, (확산 투과율/전 광선 투과율)×100(%)로 정의되는 값으로서, JIS K 7105에 준거하여 측정된다. 투명 수지 필름(10)이 보호 필름인 경우에 있어서, 헤이즈값을 0.5% 이하로 억제하기 위한 방법으로서는, (a) 프로필렌과 다른 공중합성 코모노머와의 랜덤 공중합체로 이루어진 폴리프로필렌계 수지를 이용하는 방법, (b) 폴리프로필렌계 수지에 조핵제를 첨가하는 방법, (c) 압출 성형시의 금속제 냉각롤(캐스팅롤) 및 터치롤의 냉각 효율을 높여 폴리프로필렌계 수지를 제막하는 방법, (d) 용융상 시트의 막 두께를 얇게 하는 방법 및 이들의 2 이상의 조합 등을 들 수 있다.
상기 방법 (a)에 있어서의 랜덤 공중합체로서는, 프로필렌/에틸렌 랜덤 공중합체, 프로필렌/1-부텐 랜덤 공중합체, 프로필렌/1-헥센 랜덤 공중합체, 프로필렌/에틸렌/1-옥텐 랜덤 공중합체, 프로필렌/에틸렌/1-부텐 랜덤 공중합체 등을 들 수 있지만, 그 중에서도, 에틸렌과의 공중합체가 바람직하다. 랜덤 공중합체에 있어서의 코모노머 유닛의 함유량은, 전술한 바와 같이, 1∼20 중량%인 것이 바람직하고, 1∼10 중량%인 것이 보다 바람직하며, 3∼7 중량%인 것이 더욱 바람직하다. 2종류 이상의 코모노머와 프로필렌의 공중합체로 하는 경우에는, 그 공중합체에 포함되는 모든 코모노머에서 유래된 유닛의 합계 함유량이, 상기 범위인 것이 바람직하다. 코모노머 유닛의 함유량을 상기 범위 내로 조정함으로써, 투명성이 우수한 폴리프로필렌계 수지 필름을 얻을 수 있게 된다. 코모노머 유닛의 함유량이 20 중량%를 초과하는 경우에는, 폴리프로필렌계 수지의 융점이 내려가서 내열성이 저하되는 경향이 있다.
상기 방법 (b)에 있어서의 조핵제로서는, 전술한 것을 들 수 있고, 또한 그 바람직한 첨가량도 전술한 바와 같다. 조핵제의 첨가 방법은, 균일하게 분산시킬 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예컨대 폴리프로필렌계 수지를 제조하는 중합 공정에 있어서, 중합 반응 도중 또는 중합 반응 종료 직후의 중합 반응 혼합물에 조핵제를 첨가하면 좋다. 조핵제는, 용제에 용해한 용액으로서 첨가하여도 좋고, 용이하게 분산시킬 수 있도록 분말형으로 분쇄한 분산제로서 첨가하여도 좋으며, 가열하여 용융 상태로 첨가하여도 좋다.
상기 방법 (c)는, 폴리프로필렌계 수지의 용융상 시트를, 냉각롤과 터치롤 사이에 끼워 냉각 고화시킬 때, 냉각롤 및 터치롤의 표면 온도를 낮게 하여 용융상 시트를 급냉시키는 방법이다. 두 롤의 표면 온도는, 전술한 바와 같이, 0℃ 이상 30℃ 이하인 것이 바람직하다.
상기 방법 (d)는, 압출 성형에 있어서의 용융상 시트의 막 두께를 얇게 하는 방법으로서, 이에 따른 박막화에 의한 헤이즈 저감 효과와 함께, 냉각롤 및 터치롤에 의한 냉각 효율 향상에 따른 헤이즈 저감 효과를 얻을 수 있다. 용융상 시트의 압출량은 임의로 선택할 수 있다.
또한, 투명 수지 필름(10)이 위상차 필름인 경우에 있어서, 헤이즈값을 0.5% 이하로 억제하기 위한 방법으로서는, 그 원반 필름(미연신 필름)에 대하여, 상기 (a)∼(d)의 방법 또는 이들의 조합을 적용하는 것 이외에, (e) 얇은 원반 필름을 이용하거나 또는 연신 배율을 높임으로써 위상차 필름의 두께를 작게 하는 방법, (f) 연신 분위기 온도, 연신 속도, 연신 배율 등의 연신 조건을 최적화하는 방법 등을 들 수 있다.
[점착제층]
투명 수지 필름(10)의 한 면에 적층되는 점착제층(11)은, 전형적으로는, 편광판을 액정 셀에 접합하기 위해서 이용되는 것이다. 점착제층(11)을 형성하는 점착제로서는, 예컨대 아크릴계 폴리머, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리에테르 등을 베이스 폴리머로 하는 것을 들 수 있다. 그 중에서도, 아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 아크릴계 점착제는, 광학적인 투명성이 우수하고, 알맞은 습윤성이나 응집력을 유지하며, 또한 내후성이나 내열성 등이 우수하고, 가열이나 가습의 조건 하에서도, 들뜸이나 박리 등의 세퍼레이트 문제가 쉽게 발생하지 않기 때문에, 바람직하게 이용된다.
아크릴계 점착제를 구성하는 아크릴계 베이스 폴리머에는, 에스테르 부분이, 메틸기, 에틸기, 부틸기 또는 2-에틸헥실기와 같은 탄소수 20 이하의 알킬기를 갖는 아크릴산알킬에스테르와, (메트)아크릴산이나 (메트)아크릴산2-히드록시에틸과 같은 관능기 함유 (메트)아크릴계 모노머와의 아크릴계 공중합체가 바람직하게 이용된다. 이러한 아크릴계 공중합체를 함유하는 점착제층은, 액정 셀에 접합한 후에 어떠한 문제가 있어 박리할 필요가 생긴 경우에, 유리 기판에 풀 찌꺼기 등을 발생시키지 않고, 비교적 용이하게 박리할 수 있다. 점착제에 이용하는 아크릴계 공중합체는, 그 유리 전이 온도가 25℃ 이하, 나아가서는 0℃ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 이 아크릴계 공중합체는, 통상 10만 이상의 중량 평균 분자량을 갖는다.
점착제층을 형성하는 점착제로서, 광확산제가 분산된 확산 점착제를 이용할 수도 있다. 광확산제는, 점착제층에 광확산성을 부여하기 위한 것이다. 광확산제는, 점착제층을 구성하는 베이스 폴리머와 다른 굴절률을 갖는 미립자이면 좋고, 무기 화합물로 이루어진 미립자나 유기 화합물(폴리머)로 이루어진 미립자를 이용할 수 있다. 상기한 바와 같은 아크릴계 베이스 폴리머를 포함하여 점착제층을 구성하는 베이스 폴리머는 1.4 전후의 굴절률을 나타내는 경우가 많기 때문에, 광확산제는, 그 굴절률이 1∼2 정도인 것에서 적절하게 선택하면 좋다. 점착제층을 구성하는 베이스 폴리머와 광확산제와의 굴절률차는 통상 0.01 이상이며, 또한 액정 표시 장치의 밝기나 시인성(視認性)을 유지한다는 관점에서는, 0.01 이상 0.5 이하인 것이 바람직하다. 광확산제로서 이용하는 미립자는, 구형인 것, 그것도 단분산(單分散)에 가까운 것이 바람직하며, 예컨대 평균 입경이 2 ㎛∼6 ㎛ 정도인 미립자가 적합하게 이용된다.
무기 화합물로 이루어진 미립자로서는, 예컨대 산화알루미늄(굴절률 1.76),산화규소(굴절률 1.45) 등을 들 수 있다. 또한, 유기 화합물(폴리머)로 이루어진 미립자로서는, 예컨대 멜라민 수지 비드(굴절률 1.57), 폴리메타크릴산메틸 비드(굴절률 1.49), 메타크릴산메틸/스티렌 공중합체 수지 비드(굴절률 1.50∼1.59), 폴리카보네이트 비드(굴절률 1.55), 폴리에틸렌 비드(굴절률 1.53), 폴리스티렌 비드(굴절률 1.6), 폴리염화비닐 비드(굴절률 1.46), 실리콘 수지 비드(굴절률 1.46) 등을 들 수 있다.
광확산제의 배합량은, 그것이 분산되는 점착제층에 요구되는 헤이즈값이나, 그것이 적용되는 액정 표시 장치의 밝기 등을 고려하여 적절하게 결정되지만, 통상, 점착제층을 구성하는 베이스 폴리머 100 중량부에 대하여 3∼30 중량부 정도이다.
광확산제가 분산된 점착제층의 헤이즈값은, 점착제층이 있는 편광판이 적용된 액정 표시 장치의 밝기를 확보하고, 표시상(表示像)의 번짐이나 흐려짐(blurring)을 쉽게 발생시키지 않는다는 관점에서 20%∼80%의 범위로 하는 것이 바람직하다. 여기서 헤이즈값은 (확산 투과율/전 광선 투과율)×100(%)로 정의되는 값이며, JIS K 7105에 준거하여 측정된다.
투명한 점착제 또는 확산 점착제를 구성하는 각 성분(베이스 폴리머, 광확산제, 가교제 등)은, 아세트산에틸 등의 적당한 용제에 녹여 점착제 조성물이 된다. 단, 광확산제 등의 용제에 녹지 않는 성분은, 분산된 상태가 된다. 이 점착제 조성물을 투명 수지 필름(10) 또는 세퍼레이트 필름(12) 상에 도포하고, 건조시켜 점착제층을 형성할 수 있다.
점착제층(11)은, 편광판에 대전되는 정전기를 제전(除電)하기 위해서, 대전방지성을 갖는 것이 바람직하다. 본 발명의 방법에 의해 제조되는 편광판은, 점착제층(11) 상에 적층된 세퍼레이트 필름(12)을 박리하여 액정 셀에 접합할 때 등에, 정전기를 띠는 경우가 있지만, 점착제층(11)이 대전방지성을 갖고 있으면, 그 정전기가 신속하게 제전되어, 액정 셀의 표시 회로가 파괴되거나, 액정 분자의 배향이 흐트러지는 것이 억제된다.
점착제층(11)에 대전방지성을 부여하는 방법으로서는, 예컨대 점착제 조성물에, 금속 미립자, 금속 산화물 미립자, 또는 금속 등을 코팅한 미립자 등을 함유시키는 방법; 전해질염과 오르가노폴리실록산으로 이루어진 이온 도전성 조성물을 함유시키는 방법; 유기염계의 대전방지제를 배합하는 방법 등을 들 수 있다. 요구되는 대전방지성의 유지 시간은, 일반적인 편광판의 제조, 유통 및 보관 기간의 관점에서 최저 6개월 정도이다.
점착제층(11)은, 후술하는 제1 접착제(14), 제2 접착제(15)를 경화시키기 위해서, 활성 에너지선을 통과시키는 경우가 있다. 그 때문에, 활성 에너지선의 상기 스펙트럼 영역에 고투과율을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 활성 에너지선의 조사에 의해 점착제로서의 여러 가지 특성이 변화되지 않는 것이 바람직하다.
점착제층(11)은, 예컨대 온도 23℃, 상대 습도 65%의 환경하에서 3∼20일 정도 숙성되고, 가교제의 반응을 충분히 진행시킨 후, 액정 셀에의 접합에 제공된다.
점착제층(11)의 두께는, 그 접착력 등에 따라 적절하게 결정되지만, 통상 1 ㎛∼40 ㎛ 정도이다. 가공성이나 내구성 등의 특성을 손상시키지 않고, 박형의 편광판을 얻기 위해서는, 점착제층(11)의 두께는 3 ㎛∼25 ㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다. 또한, 광확산제가 분산된 점착제층을 이용하는 경우, 점착제층(11)의 두께를 이 범위로 함으로써, 액정 표시 장치를 정면에서 본 경우나 비스듬히 본 경우의 밝기를 유지하고, 표시상의 번짐이나 흐려짐이 쉽게 발생하지 않게 할 수 있다.
[세퍼레이트 필름]
세퍼레이트 필름(12)은, 통상, 투명 기재 필름에 박리 용이층을 형성하고, 점착제층(11)으로부터의 박리성을 부여한 것이 이용된다. 투명 기재 필름으로서는, 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 열가소성수지의 압출 필름, 이들을 조합한 공압출 필름, 이들을 1축 또는 2축으로 연신한 필름 등을 들 수 있다.
세퍼레이트 필름(12)의 걸리법 강연도는 20 mgf 이상인 것이 바람직하고, 70 mgf 이상인 것이 보다 바람직하다. 걸리법 강연도가 20 mgf 미만이면, 세퍼레이트 필름(12)의 강성이 너무 작아 투명 수지 필름(10)의 보강재로서는 불충분하다.
<표면 활성화 공정 (B)>
본 공정에서는, 점착제층이 있는 투명 수지 필름(17)의 투명 수지 필름 표면[투명 수지 필름(10)의 점착제층(11)과는 반대측 표면으로서, 편광 필름(16)과의 접합면]에 표면 활성화 처리를 행한다[도 1의 (b) 참조]. 표면 활성화 처리를 행함으로써, 그 표면에 접착 용이성이 부여되어, 점착제층이 있는 투명 수지 필름(17)과 편광 필름(16)의 접착력을 높일 수 있다.
표면 활성화 처리 방법은, 점착제층이 있는 투명 수지 필름(17)과 편광 필름(16)과의 접착력을 높일 수 있는 장치와 방법을 적절하게 채용하면 좋다. 표면 활성화 처리로서는, 예컨대 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리, 자외선 조사 처리, 전자선 조사 처리 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 장치의 간이성과 범용성의 관점에서 코로나 방전 처리가 바람직하게 이용된다. 코로나 방전 처리 조건은, 처리되는 필름의 표면 활성화 효과의 코로나 방전 처리 조건 의존성 및 생산성 등을 고려하여 적절하게 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 점착제층이 있는 투명 수지 필름(17)과 편광 필름(16)은 각각 표면 활성화 처리에 앞서, 접합면의 세정 처리 및 그것에 계속되는 건조 처리가 행해져도 좋거나, 또는 접착 용이 처리제나 표면 개질제 등의 도포에 의한 접합면의 표면 처리 및 그것에 계속되는 건조 처리가 행해져도 좋다.
<편광 필름 접합 공정 (C)>
본 공정에서는, 상기 공정 (B)에서 얻어진 점착제층이 있는 투명 수지 필름(17)의 표면 활성화 처리가 행해진 투명 수지 필름 표면에, 제1 접착제(15)를 통해 편광 필름(16)을 접합하여 편광판을 얻는다. 또한, 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이, 본 공정은, 편광 필름(16)에 있어서 점착제층이 있는 투명 수지 필름(17)이 접합되는 면과 반대측의 면에, 제2 접착제(14)를 통해 보호 필름(13)을 접합하는 공정을 포함할 수 있다. 이 경우, 편광 필름(16)의 한 면에 보호 필름(13)이 적층되고, 다른 면에는 점착제층이 있는 투명 수지 필름(17)이 적층된 편광판(1)을 얻을 수 있다. 편광 필름(16)에 대한 보호 필름(13)의 제2 접착제(14)를 통한 접합은, 표면 활성화 처리가 행해진 투명 수지 필름(17) 표면에 대한 제1 접착제(15)를 통한 편광 필름(16)의 접합 전 또는 후에 행할 수 있거나 혹은 양쪽 접합을 병행하여 혹은 동시에 행할 수도 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 제1 접착제(15)로 형성되는 접착제층을 「제1 접착제층(15)」, 제2 접착제(14)로 형성되는 접착제층을 「제2 접착제층(14)」이라 칭한다.
보호 필름(13)의 편광 필름(16)과의 접합면 및/또는 편광 필름(16)의 보호 필름(13)과의 접합면에는, 미리 표면 활성화 처리를 행해 두어도 좋다. 이에 따라, 보호 필름(13)과 편광 필름(16)의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
표면 활성화 처리로서는, 예컨대 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리, 자외선 조사 처리, 전자선 조사 처리 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 장치의 간이성과 범용성의 관점에서 코로나 방전 처리가 바람직하게 이용된다. 또한, 보호 필름(13)과 편광 필름(16)은 각각 표면 활성화 처리에 앞서, 접합면의 세정 처리 및 그것에 계속되는 건조 처리가 행해져도 좋거나, 또는 접착 용이 처리제나 표면 개질제 등의 도포에 의한 접합면의 표면 처리 및 그에 계속되는 건조 처리가 행해져도 좋다.
제1 접착제층(15)은, 점착제층이 있는 투명 수지 필름(17)의 투명 수지 필름(10) 상에 형성되어도 좋고, 편광 필름(16) 상에 형성되어도 좋지만, 통상은 투명 수지 필름(10) 상에 형성된다. 또한, 제2 접착제층(14)은, 보호 필름(13) 상에 형성되어도 좋고, 편광 필름(16) 상에 형성되어도 좋지만, 통상은 보호 필름(13) 상에 형성된다.
접착제층(14, 15)의 형성 방법은 특별히 한정되지 않고, 필요량의 접착제를 균일하게 도포할 수 있는 장치와 방법을 채용하면 된다. 예컨대, 닥터 블레이드, 와이어 바, 다이 코터, 콤마 코터(comma coater), 그라비아 코터 등, 각종 도공(塗工) 방식을 채용할 수 있다.
접착제층(14, 15)을 통해 편광 필름(16)에 보호 필름(13)과 점착제층이 있는 투명 수지 필름(17)을 접합하기 위한 방법은, 특별히 한정되지 않고, 균일성, 생산성 등을 고려하여 적절하게 선택할 수 있다. 예컨대, 편광 필름(16)을 사이에 끼우도록 그 양측으로부터 공급되는 제1 접착제층(15)이 형성된 점착제층이 있는 투명 수지 필름(17) 및 제2 접착제층(14)이 형성된 보호 필름(13)을 각각, 점착제층이 있는 투명 수지 필름(17)의 외측에 접촉하는 제1 접합롤, 보호 필름(13)의 외측에 접촉하는 제2 접합롤을 이용하여 접합하는 방법을 들 수 있다.
이하, 편광 필름(16), 접착제층(14, 15) 및 보호 필름(13)에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.
[편광 필름]
본 발명에 이용하는 편광 필름(16)은, 자연광으로부터 어느 한 방향의 직선 편광을 선택적으로 투과하는 기능을 갖는 것인 한 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 폴리비닐알코올계 필름에 요오드를 흡착, 배향시킨 요오드계 편광 필름, 폴리비닐알코올계 필름에 2색성의 염료를 흡착, 배향시킨 염료계 편광 필름, (리오트로픽) 액정 상태의 색소를 코팅하여 배향, 고정화한 도포형 편광 필름 등을 들 수 있다. 이들, 요오드계 편광 필름, 염료계 편광 필름, 도포형 편광 필름은, 자연광으로부터 어느 한 방향의 직선 편광을 선택적으로 투과하고, 다른 한 방향의 직선 편광을 흡수하는 기능을 갖는 것으로, 흡수형 편광 필름이라 불리고 있다. 또한, 편광 필름(16)은, 흡수형 편광 필름 이외에도, 자연광으로부터 어느 한 방향의 직선 편광을 선택적으로 투과하고, 다른 한 방향의 직선 편광을 반사 또는 산란하는 기능을 갖는 반사형 편광 필름, 산란형 편광 필름이라 불리고 있는 것이어도 좋다. 이들 편광 필름 중에서도, 시인성이 우수한 흡수형 편광 필름을 이용하는 것이 바람직하고, 요오드계 편광 필름 또는 염료계 편광 필름을 이용하는 것이 보다 바람직하며, 그 중에서도, 편광도, 투과율이 우수한 요오드계 편광 필름을 이용하는 것이 가장 바람직하다.
요오드계 또는 염료계 편광 필름은, 통상, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 1축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 2색성 색소(요오드 또는 2색성의 유기 염료)로 염색함으로써 2색성 색소를 흡착시키는 공정, 2색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세(水洗)하는 공정을 거쳐 제조된다.
폴리비닐알코올계 수지는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 제조할 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 이외에도, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체일 수도 있다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예컨대 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, 통상 85∼100 몰% 정도이며, 바람직하게는 98 몰% 이상이다. 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있어도 좋고, 예컨대 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 통상 1,000∼10,000 정도이며, 바람직하게는 1,500∼5,000 정도이다.
이러한 폴리비닐알코올계 수지를 제막한 것이, 편광 필름의 원반 필름으로서 이용된다. 폴리비닐알코올계 수지를 제막하는 방법은, 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법으로 제막할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지 원반 필름의 막 두께는, 예컨대 10 ㎛∼150 ㎛ 정도, 바람직하게는 10 ㎛∼100 ㎛ 정도이다.
폴리비닐알코올계 수지 필름의 1축 연신은, 2색성 색소에 의한 염색 전, 염색과 동시 또는 염색 후에 행할 수 있다. 1축 연신을 염색 후에 행하는 경우, 이 1축 연신은, 붕산 처리 전에 행하여도 좋고, 붕산 처리 중에 행하여도 좋다. 물론, 여기에 나타낸 복수의 단계에서 1축 연신을 행할 수도 있다. 1축 연신에는, 주속(周速)이 다른 롤 사이에서 1축으로 연신하는 방법이나, 열(熱) 롤을 이용하여 1축으로 연신하는 방법 등을 채용할 수 있다. 또한, 1축 연신은, 대기중에서 연신을 행하는 건식 연신이어도 좋고, 물 등의 용제를 이용하여 폴리비닐알코올계 수지 필름을 팽윤시킨 상태에서 연신을 행하는 습식 연신이어도 좋다. 연신 배율은 통상 3∼8배 정도이다.
폴리비닐알코올계 수지 필름의 2색성 색소에 따른 염색은, 예컨대 2색성 색소를 함유하는 수용액에 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하는 방법에 의해 행할 수 있다. 2색성 색소로서, 구체적으로는 요오드나 2색성 유기 염료가 이용된다. 또한, 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 염색 처리 전에 물에 침지하여 팽윤시키는 처리를 행해 두는 것이 바람직하다.
2색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우는, 통상, 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 요오드의 함유량은, 물 100 중량부당 통상 0.01∼1 중량부 정도이며, 요오드화칼륨의 함유량은, 물 100 중량부당 통상 0.5∼20 중량부 정도이다. 염색에 이용하는 수용액의 온도는 통상 20℃∼40℃ 정도이다. 또한, 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은 통상 20∼1,800초 정도이다.
한편, 2색성 색소로서 2색성의 유기 염료를 이용하는 경우는, 통상, 수용성의 2색성 유기 염료를 함유하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 2색성 유기 염료의 함유량은, 물 100 중량부당 통상 1×10-4∼10 중량부 정도이고, 바람직하게는 1×10-3∼1 중량부이다. 이 염료 수용액은, 황산나트륨과 같은 무기염을 염색 조제(助劑)로서 함유하고 있어도 좋다. 염색에 이용하는 2색성 유기 염료 수용액의 온도는 통상 20℃∼80℃ 정도이다. 또한, 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은 통상 10∼1,800초 정도이다.
2색성 색소에 의한 염색 후의 붕산 처리는, 염색된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 함유 수용액에 침지하는 방법에 의해 행할 수 있다. 붕산 함유 수용액에 있어서의 붕산의 함유량은 물 100 중량부당 통상 2∼15 중량부 정도이고, 바람직하게는 5∼12 중량부이다. 2색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우, 이 붕산 함유 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하다. 붕산 함유 수용액에 있어서의 요오드화칼륨의 함유량은 물 100 중량부당 통상 0.1∼15 중량부 정도이고, 바람직하게는 5∼12 중량부이다. 붕산 함유 수용액에의 침지 시간은 통상 60∼1,200초 정도이며, 바람직하게는 150∼600초, 더욱 바람직하게는 200∼400초이다. 붕산 함유 수용액의 온도는 통상 50℃ 이상이며, 바람직하게는 50∼85℃, 더욱 바람직하게는 60℃∼80℃이다.
붕산 처리 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 통상 수세 처리된다. 수세 처리는, 예컨대 붕산 처리된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 물에 침지하는 방법에 의해 행할 수 있다. 수세 처리에 있어서의 물의 온도는 통상 5℃∼40℃ 정도이다. 또한, 침지 시간은 통상 1초∼120초 정도이다.
수세 후에는 건조 처리가 행해져서 편광 필름을 얻을 수 있다. 건조 처리는, 열풍 건조기나 원적외선 히터를 이용하여 행할 수 있다. 건조 처리의 온도는 통상 30℃∼100℃ 정도이며, 바람직하게는 50℃∼80℃이다. 건조 처리의 시간은 통상 60초∼600초 정도이며, 바람직하게는 120초∼600초이다. 건조 처리에 의해, 편광 필름 내의 수분율은 실용 정도로까지 저감된다. 그 수분율은 통상 5∼20 중량% 정도이며, 바람직하게는 8∼15 중량%이다. 수분율이 5 중량%를 하회하면, 편광 필름의 가요성이 없어져서 건조 후에 손상되거나, 파단되거나 하는 경우가 있다. 또한, 수분율이 20 중량%를 초과하면, 열안정성이 부족한 경향이 있다.
이상과 같이 하여, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 2색성 색소가 흡착 배향된 편광 필름을 제조할 수 있다. 얻어지는 편광 필름의 두께는, 예컨대 2 ㎛∼40 ㎛ 정도로 할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 편광 필름(16)의 제조를 연속적으로 행하고, 얻어진 편광 필름(16)을 그대로, 전술한 편광 필름 접합 공정 (C)에 제공하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 연속적으로 편광판을 생산할 수 있다.
[접착제층]
제1 및 제2 접착제(15, 14)로서는, 편광 필름(16)과 점착제층이 있는 투명 수지 필름(17), 및 편광 필름(16)과 보호 필름(13)을, 실용에 충분한 강도로 접착시킬 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않지만, 활성 에너지선의 조사, 가열, 건조 등에 의해 경화되는 경화성 접착제 조성물을 바람직하게 이용할 수 있다. 경화성 접착제 조성물로서는, 예컨대 글리시딜에테르계 에폭시 화합물, 지환식 에폭시 화합물, 또는 옥세탄 화합물과 같은 양이온 중합성 화합물에, 광(光)양이온 중합 개시제를 배합하여 이루어진 양이온 중합성의 활성 에너지선 경화성 접착제 조성물; 아크릴계 화합물과 같은 라디칼 중합성 화합물에, 광라디칼 중합 개시제를 배합하여 이루어진 라디칼 중합성의 활성 에너지선 경화성 접착제 조성물; 위에 나타낸 양이온 중합성 또는 라디칼 중합성 화합물에, 열중합 개시제, 즉 열(熱)양이온 발생제 또는 열라디칼 발생제를 배합하여 이루어진 열경화성 접착제 조성물; 수용성 혹은 친수성의 가교성 에폭시 화합물 또는 우레탄 화합물에, 필요에 따라 폴리비닐알코올계 수지와 같은 반응성기를 갖는 수용성 수지를 배합한 수용액 또는 수분산액으로 이루어진 수계 접착제 조성물 등을 들 수 있다. 제1 접착제층(15)을 형성하는 접착제 조성물과 제2 접착제층(14)을 형성하는 접착제 조성물은, 동종이어도 좋고, 이종(異種)이어도 좋다.
그 중에서도, 에폭시 화합물과 광양이온 중합 개시제를 함유하여 이루어진 양이온 중합성의 활성 에너지선 경화성 접착제 조성물이 바람직하다. 또한, 이 접착제 조성물은, 무용제(無溶劑)로 사용 가능한 것이 보다 바람직하다. 즉, 광양이온 경화 가능한 에폭시 화합물로서, 무용제이면서 적절한 유동성을 가지며, 적절한 경화 접착 강도를 부여하는 것을 선택하고, 그것에 적합한 양이온 중합 개시제를 배합하여 이루어진 활성 에너지선 경화성 접착제 조성물은, 경화 공정에 있어서 건조 설비를 생략할 수 있고, 일반적으로 다른 활성 에너지선 경화 및 열경화계에서는 접착하기 어려운 폴리프로필렌계 수지 필름을 편광 필름(16)에 양호한 접착력으로 접착시킨다. 또한, 적절한 활성 에너지선량을 조사함으로써 경화 속도를 촉진시키고, 생산 속도를 향상시킬 수도 있다.
이러한 양이온 중합성의 활성 에너지선 경화성 접착제 조성물에 이용되는 에폭시 화합물의 예를 들면, 수산기(水酸基)를 갖는 방향족 화합물 또는 쇄형 화합물의 글리시딜에테르화물; 아미노기를 갖는 화합물의 글리시딜아미노화물; C-C 이중 결합을 갖는 쇄형 화합물의 에폭시화물; 포화 탄소환에 직접 혹은 알킬렌을 통해 글리시딜옥시기 혹은 에폭시에틸기가 결합되어 있거나 또는 포화 탄소환에 직접 에폭시기가 결합되어 있는 지환식 에폭시 화합물 등이 있다. 이들 에폭시 화합물은, 각각 단독으로 이용하여도 좋고, 다른 복수 종을 병용하여도 좋다. 그 중에서도 지환식 에폭시 화합물은, 양이온 중합성이 우수하기 때문에 바람직하게 이용된다.
수산기를 갖는 방향족 화합물 또는 쇄형 화합물의 글리시딜에테르화물은, 예컨대 상기 방향족 화합물 또는 쇄형 화합물의 수산기에 에피클로로히드린을 염기성 조건 하에서 부가(付加) 축합시키는 방법에 의해 얻을 수 있다. 그 예에는, 비스페놀형 에폭시 수지, 다방향환형 에폭시 수지, 알킬렌글리콜형 에폭시 수지 등이 있다.
비스페놀형 에폭시 수지로서는, 예컨대 비스페놀 A의 글리시딜에테르화물 및 그 올리고머체, 비스페놀 F의 글리시딜에테르화물 및 그 올리고머체, 3,3’, 5,5’-테트라메틸-4,4’-비페놀의 글리시딜에테르화물 및 그 올리고머체 등을 들 수 있다.
다방향환형 에폭시 수지로서는, 예컨대 페놀 노볼락 수지의 글리시딜에테르화물, 크레졸 노볼락 수지의 글리시딜에테르화물, 페놀아랄킬 수지의 글리시딜에테르화물, 나프톨아랄킬 수지의 글리시딜에테르화물, 페놀디시클로펜타디엔 수지의 글리시딜에테르화물 등을 들 수 있다. 또한, 트리스페놀류의 글리시딜에테르화물 및 그 올리고머체 등도 다방향환형 에폭시 수지에 속한다.
알킬렌글리콜형 에폭시 수지로서는, 예컨대 에틸렌글리콜의 글리시딜에테르화물, 디에틸렌글리콜의 글리시딜에테르화물, 1,4-부탄디올의 글리시딜에테르화물, 1,6-헥산디올의 글리시딜에테르화물 등을 들 수 있다.
아미노기를 갖는 화합물의 글리시딜아미노화물은, 상기 화합물의 아미노기에 에피클로로히드린을 염기성 조건 하에서 부가 축합시키는 방법에 의해 얻을 수 있다. 아미노기를 갖는 화합물은, 동시에 수산기를 갖고 있어도 좋다. 아미노기를 갖는 화합물의 글리시딜아미노화물로서는, 예컨대 1,3-페닐렌디아민의 글리시딜아미노화물 및 그 올리고머체, 1,4-페닐렌디아민의 글리시딜아미노화물 및 그 올리고머체, 3-아미노페놀의 글리시딜아미노화물, 글리디시딜에테르화물 및 그 올리고머체, 4-아미노페놀의 글리시딜아미노화물, 글리디시딜에테르화물 및 그 올리고머체 등을 들 수 있다.
C-C 이중 결합을 갖는 쇄형 화합물의 에폭시화물은, 상기 쇄형 화합물의 C-C 이중 결합을, 과산화물을 이용하여 염기성 조건 하에서 에폭시화하는 방법에 의해 얻을 수 있다. C-C 이중 결합을 갖는 쇄형 화합물로서는, 예컨대 부타디엔, 폴리부타디엔, 이소프렌, 펜타디엔, 헥사디엔 등을 들 수 있다. 또한, 이중 결합을 갖는 테르펜류도 에폭시화 원료로서 이용할 수 있고, 비환식 모노테르펜의 예를 들면, 리날롤 등이 있다. 에폭시화에 이용되는 과산화물의 예로서는, 과산화수소, 과아세트산, tert-부틸히드로퍼옥시드 등을 들 수 있다.
포화 탄소환에 직접 혹은 알킬렌을 통해 글리시딜옥시기 또는 에폭시에틸기가 결합되어 있는 지환식 에폭시 화합물은, 앞서 게재한 비스페놀류를 대표예로 하는 수산기를 갖는 방향족 화합물의 방향환을 수소화하여 얻어지는 수소화 환형 폴리히드록시 화합물의 글리시딜에테르화물, 수산기를 갖는 포화 환상 화합물의 글리시딜에테르화물, 비닐기를 갖는 포화 환상 화합물의 에폭시화물 등일 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 에폭시 화합물은, 시판품을 용이하게 입수할 수 있다. 시판품의 예를 들면, 각각 상품명으로, 재팬 에폭시레진 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「에피코트」, DIC 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「에피클론」, 도토카세이 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「에포토트」, 가부시키가이샤 ADEKA에서 판매되고 있는 「아데카레진」, 나가세켐텍스 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「데나콜」, 다우케미컬사에서 판매되고 있는 「다우에폭시」, 닛산카가꾸고교 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「테픽」 등이 있다.
한편, 포화 탄소환에 직접 에폭시기가 결합되어 있는 지환식 에폭시 화합물은, 예컨대 C-C 이중 결합을 고리 내에 갖는 비방향족 환상 화합물의 C-C 이중결합을, 과산화물을 이용하여 염기성 조건 하에서 에폭시화하는 방법에 의해 얻을 수 있다. C-C 이중 결합을 고리 내에 갖는 비방향족 환상 화합물로서는, 예컨대 시클로펜텐 고리를 갖는 화합물, 시클로헥센 고리를 갖는 화합물, 시클로펜텐 고리 또는 시클로헥센 고리에 2개 이상의 탄소 원자가 더 결합되어 추가의 고리를 형성하고 있는 다환식 화합물 등을 들 수 있다. 이 C-C 이중 결합을 고리 내에 갖는 비방향족 환상 화합물은, 고리 외에 별도의 C-C 이중 결합을 갖고 있어도 좋다. C-C 이중 결합을 고리 내에 갖는 비방향족 환상 화합물의 예를 들면, 시클로헥센, 4-비닐시클로헥센, 단환식 모노테르펜인 리모넨 및 α-피넨 등이 있다.
포화 탄소환에 직접 에폭시기가 결합되어 있는 지환식 에폭시 화합물은, 위에서 설명한 바와 같은 고리에 직접 결합된 에폭시기를 갖는 지환식 구조가, 적당한 연결기를 통해 분자 내에 적어도 2개 형성된 화합물이어도 좋다. 여기서 말하는 연결기에는, 예컨대 에스테르 결합, 에테르 결합, 알킬렌 결합 등을 갖는 기가 포함된다.
포화 탄소환에 직접 에폭시기가 결합되어 있는 지환식 에폭시 화합물의 예를 들면, 다음과 같은 것이 있다.
3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트,
1,2-에폭시-4-비닐시클로헥산,
1,2-에폭시-4-에폭시에틸시클로헥산,
1,2-에폭시-1-메틸-4-(1-메틸에폭시에틸)시클로헥산,
3,4-에폭시시클로헥실메틸(메트)아크릴레이트,
2,2-비스(히드록시메틸)-1-부탄올과 4-에폭시에틸-1,2-에폭시시클로헥산과의 부가물,
에틸렌 비스(3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트),
옥시디에틸렌 비스(3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트),
1,4-시클로헥산디메틸 비스(3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트),
3-(3,4-에폭시시클로헥실메톡시카르보닐) 프로필 3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트 등.
이상 설명한 바와 같은 포화 탄소환에 직접 에폭시기가 결합되어 있는 지환식 에폭시 화합물도, 시판품을 용이하게 입수할 수 있다. 시판품의 예를 들면, 각각 상품명으로, 다이셀카가꾸고교 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「셀록사이드」 및 「사이클로머」, 다우케미컬사에서 판매되고 있는 「사일러큐어」 등이 있다.
에폭시 화합물을 함유하는 활성 에너지선 경화성 접착제 조성물은, 에폭시 화합물 이외의 활성 에너지선 경화성 화합물을 더 함유하여도 좋다. 에폭시 화합물 이외의 활성 에너지선 경화성 화합물로서는, 예컨대 옥세탄 화합물이나 아크릴 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 양이온 중합에 의한 경화 속도를 향상시킬 수 있기 때문에, 옥세탄 화합물을 병용하는 것이 바람직하다.
옥세탄 화합물은, 분자 내에 4원환 에테르를 갖는 화합물로서, 예컨대 다음과 같은 화합물을 들 수 있다.
1,4-비스[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸]벤젠,
3-에틸-3-(2-에틸헥실옥시메틸)옥세탄,
비스 (3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르,
3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세탄,
3-에틸-3-(시클로헥실옥시메틸)옥세탄,
페놀노볼락옥세탄,
1,3-비스[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시]벤젠 등.
옥세탄 화합물도, 시판품을 용이하게 입수할 수 있다. 시판품의 예를 들면, 각각 상품명으로, 도아고세이 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「알론옥세탄」, 우베코산 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「ETERNACOLL」 등이 있다.
에폭시 화합물이나 옥세탄 화합물을 포함하는 경화성 화합물은, 이들을 배합하여 이루어지는 경화성 접착제 조성물을 무용제로 하기 위해서, 유기 용제 등으로 희석되어 있지 않은 것을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 후술하는 활성 에너지선 경화성 접착제 조성물을 구성하는 광양이온 중합 개시제나 증감제를 포함하는 소량 성분도, 유기 용제에 용해된 것보다도, 유기 용제가 제거·건조된 그 화합물 단독의 분체(粉體) 또는 액체를 이용하는 것이 바람직하다.
광양이온 중합 개시제는, 활성 에너지선, 예컨대 자외선의 조사를 받아 양이온종을 발생시키는 것으로서, 그것이 배합된 활성 에너지선 경화성 접착제 조성물에 요구되는 접착 강도 및 경화 속도를 부여하는 것이면 좋다. 광양이온 중합 개시제로서는, 예컨대 방향족 디아조늄염; 방향족 요오드늄염이나 방향족 술포늄염과 같은 오늄염; 철-알렌 착체 등을 들 수 있다. 이들 광양이온 중합 개시제는, 각각 단독으로 이용하여도 좋고, 다른 복수 종을 병용하여도 좋다.
방향족 디아조늄염으로서는, 예컨대 다음과 같은 화합물을 들 수 있다.
벤젠디아조늄 헥사플루오로안티모네이트,
벤젠디아조늄 헥사플루오로포스페이트,
벤젠디아조늄 헥사플루오로보레이트 등.
방향족 요오드늄염으로서는, 예컨대 다음과 같은 화합물을 들 수 있다.
디페닐요오드늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트,
디페닐요오드늄 헥사플루오로포스페이트,
디페닐요오드늄 헥사플루오로안티모네이트,
비스(4-노닐페닐) 요오드늄 헥사플루오로포스페이트 등.
방향족 술포늄염으로서는, 예컨대 다음과 같은 화합물을 들 수 있다.
트리페닐술포늄 헥사플루오로포스페이트,
트리페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트,
트리페닐술포늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트,
디페닐(4-페닐티오페닐)술포늄 헥사플루오로안티모네이트,
4,4’-비스(디페닐술포니오)디페닐술피드 비스헥사플루오로포스페이트,
4,4’-비스[디(β-히드록시에톡시페닐)술포니오]디페닐술피드 비스헥사플루오로안티모네이트,
4,4’-비스[디(β-히드록시에톡시페닐)술포니오]디페닐술피드 비스헥사플루오로포스페이트,
7-[디(p-톨루일)술포니오]-2-이소프로필티옥산톤 헥사플루오로안티모네이트,
7-[디(p-톨루일)술포니오]-2-이소프로필티옥산톤 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트,
4-페닐카르보닐-4’-디페닐술포니오디페닐술피드 헥사플루오로포스페이트,
4-(p-tert-부틸페닐카르보닐)-4’-디페닐술포니오디페닐술피드 헥사플루오로안티모네이트,
4-(p-tert-부틸페닐카르보닐)-4’-디(p-톨루일)술포니오디페닐술피드 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등.
철-알렌 착체로서는, 예컨대 다음과 같은 화합물을 들 수 있다.
크실렌-시클로펜타디에닐철(Ⅱ) 헥사플루오로안티모네이트,
쿠멘-시클로펜타디에닐철(Ⅱ) 헥사플루오로포스페이트,
크실렌-시클로펜타디에닐철(Ⅱ) 트리스(트리플루오로메틸술포닐)메타나이드 등.
상기한 광양이온 중합 개시제 중에서도, 방향족 술포늄염은, 300 ㎚ 이상의 파장 영역에서도 자외선 흡수 특성을 갖기 때문에, 경화성이 우수하고, 양호한 기계 강도나 접착 강도를 갖는 접착제층을 제공할 수 있기 때문에, 바람직하게 이용된다.
광양이온 중합 개시제도 시판품을 용이하게 입수할 수 있다. 시판품의 예를 들면, 각각 상품명으로, 니혼카야쿠 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 「카야레드」, 유니온카바이드사에서 판매되고 있는 「사일러큐어」, 산-아프로 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 광산발생제 「CPI」, 미도리카가꾸 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 광산발생제 「TAZ」, 「BBI」 및 「DTS」, 가부시키가이샤 ADEKA에서 판매되고 있는 「아데카오프토머」, 로디아사에서 판매되고 있는 「RHODOSIL」 등이 있다.
광양이온 중합 개시제의 배합량은, 활성 에너지선 경화성 접착제 조성물의 총량 100 중량부에 대하여 통상 0.5∼20 중량부이며, 바람직하게는 1∼15 중량부이다. 그 양이 0.5 중량부를 하회하면, 경화가 불충분해져서, 접착제층의 기계 강도나 접착 강도를 저하시키는 경우가 있다. 또한, 그 양이 20 중량부를 초과하면, 접착제층 내의 이온성 물질이 증가함으로써 접착제층의 흡습성이 높아져서, 얻어지는 편광판의 내구 성능을 저하시키는 경우가 있다.
활성 에너지선 경화성 접착제 조성물은, 필요에 따라 광증감제를 함유할 수 있다. 광증감제를 사용함으로써, 반응성이 향상되어 접착제층의 기계 강도나 접착 강도를 더욱 향상시킬 수 있다. 광증감제로서는, 예컨대 카르보닐 화합물, 유기 유황 화합물, 과황화물, 레독스계 화합물, 아조 화합물, 디아조 화합물, 할로겐 화합물, 광환원성 색소 등을 들 수 있다.
광증감제가 될 수 있는 카르보닐 화합물의 예를 들면, 벤조인메틸에테르, 벤조인이소프로필에테르 및 α,α-디메톡시-α-페닐아세토페논과 같은 벤조인 유도체; 9,10-디부톡시안트라센과 같은 안트라센 화합물; 벤조페논, 2,4-디클로로벤조페논, o-벤조일안식향산메틸, 4,4’-비스(디메틸아미노)벤조페논 및 4,4’-비스(디에틸아미노)벤조페논과 같은 벤조페논 및 그 유도체; 2-클로로안트라퀴논 및 2-메틸안트라퀴논과 같은 안트라퀴논 유도체; N-메틸아크리돈 및 N-부틸 아크리돈과 같은 아크리돈 유도체; α,α-디에톡시아세토페논과 같은 아세토페논 유도체; 크산톤 유도체; 플루오레논 유도체 등이 있다. 광증감제가 될 수 있는 유기 유황 화합물의 예를 들면, 2-클로로티옥산톤 및 2-이소프로필티옥산톤과 같은 티옥산톤 유도체 등이 있다. 그 이외에 벤질 화합물이나 우라닐 화합물 등도 광증감제로서 이용할 수 있다. 이들 광증감제는, 각각 단독으로 이용하여도 좋고, 다른 복수 종을 병용하여도 좋다.
광증감제를 배합하는 경우, 그 배합량은, 활성 에너지선 경화성 접착제 조성물의 총량 100 중량부에 대하여, 0.1∼20 중량부의 범위로 하는 것이 바람직하다.
활성 에너지선 경화성 접착제 조성물에는, 그 효과를 손상시키지 않는 범위에서 각종 첨가제를 배합할 수 있다. 첨가제로서는, 예컨대 이온 트랩제, 산화방지제, 연쇄 이동제, 점착 부여제, 열가소성수지, 충전제, 유동 조정제, 가소제, 소포제 등을 들 수 있다.
활성 에너지선 경화성 접착제 조성물은, 필름에 적당한 방법으로 도공할 수 있는 점도를 갖는 것이면 좋지만, 그 25℃에 있어서의 점도는, 10∼30,000 mPa·sec의 범위 내인 것이 바람직하고, 50∼6,000 mPa·sec의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 그 점도가 너무 낮으면, 도공할 수 있는 장치가 한정되고, 도공할 수 있었다고 해도 불균일이 없는 균질한 도포막을 쉽게 얻을 수 없게 되는 경향이 있다. 한편, 그 점도가 너무 높으면, 유동하기 어렵게 되어, 마찬가지로 도공할 수 있는 장치가 한정되며, 불균일이 없는 균질한 도포막을 쉽게 얻을 수 없게 되는 경향이 있다. 여기서 말하는 점도는, B형 점도계를 이용하여 그 조성물을 25℃로 온도 조절한 후, 60 rpm에서 측정되는 값이다.
접착제층(14, 15)을 형성하는 접착제로서 활성 에너지선 경화성 접착제 조성물을 이용하는 경우, 편광 필름 접합 공정 (C)는, 활성 에너지선을 조사하여 접착제층(14, 15)을 경화시키는 공정을 포함한다. 활성 에너지선의 조사에 의한 접착제층(14, 15)의 경화는, 각각 접착제층(14, 15)을 통해 보호 필름(13) 및 점착제층이 있는 투명 수지 필름(17)을 접합한 후에 행해져도 좋고, 접합과 병행하여 행해져도 좋다. 활성 에너지선은, 세퍼레이트 필름(12)측으로부터 조사되는 것이 바람직하다.
접착제의 경화에 이용되는 활성 에너지선은, 예컨대 파장이 1 pm∼10 ㎚인 X선, 파장이 10∼400 ㎚인 자외선, 파장이 400∼800 ㎚인 가시광선 등일 수 있다. 그 중에서도, 취급의 용이성, 활성 에너지선 경화성 접착제 조성물의 조제의 용이성, 그 안정성 및 그 경화 성능의 관점에서 자외선이 바람직하게 이용된다. 자외선의 광원에는, 예컨대 파장 400 ㎚ 이하로 발광 분포를 갖는, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로 웨이브 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프 등을 이용할 수 있다.
자외선의 조사 강도는, 접착제의 종류나 조사 시간에 의해 결정되는 것으로서, 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 광양이온 중합 개시제의 활성화에 유효한 파장 영역의 조사 강도가 0.1∼300 mW/㎠가 되도록 설정하는 것이 바람직하고, 나아가서는 1∼200 mW/㎠가 되도록 설정하는 것이 보다 바람직하다. 활성 에너지선 경화성 접착제 조성물에의 광조사 강도가 너무 작으면, 경화 반응 시간이 길어져서 조사 시간을 길게 하지 않으면 경화되지 않게 되기 때문에, 생산성의 면에서 불리해진다. 한편, 광조사 강도가 너무 크면, 램프로부터 복사되는 열 및 활성 에너지선 경화성 접착제 조성물의 중합시의 발열에 의해, 활성 에너지선 경화성 접착제 조성물의 황변(黃變)이나 편광 필름의 열화가 일어나는 경우가 있다.
자외선의 조사 시간도, 접착제의 종류나 조사 강도에 의해 결정되는 것으로서, 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 조사 강도와 조사 시간의 곱으로 표시되는 적산 광량이 10∼5,000 mJ/㎠가 되도록 설정하는 것이 바람직하고, 나아가서는 50∼1,000 mJ/㎠가 되도록 설정하는 것이 보다 바람직하다. 활성 에너지선 경화성 접착제 조성물에 대한 적산 광량이 너무 작으면, 광양이온 중합 개시제 유래의 활성종의 발생이 충분하지 않고, 얻어지는 접착제층의 경화가 불충분해지는 경향이 있다. 한편, 적산 광량을 크게 하고자 하면, 조사 시간이 매우 길어지기 때문에, 생산성의 면에서 불리해진다.
활성 에너지선의 조사에 의해 경화하여 얻어지는 접착제층의 두께는, 통상 1 ㎛ 이상, 또한 20 ㎛ 이하이지만, 알맞은 접착력을 유지하면서 편광판을 얇게 한다고 하는 관점에서, 10 ㎛ 이하가 바람직하고, 나아가서는 8 ㎛ 이하가 보다 바람직하다.
특히, 보호 필름(13)과 편광 필름(16)을 접착하는 제2 접착제층(14)을 활성 에너지선 경화성 조성물로 형성하는 경우, 활성 에너지선의 조사에 의한 경화 후의 제2 접착제층(14)은, 그 두께를 8 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 즉, 후술하는 실시예에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 방법에 의해 얻어지는 편광판에 대하여, 고온 고습의 조건 하에 두는 습열 시험을 행한 경우, 제2 접착제층(14)이 두꺼우면, 편광판(편광 필름)에 탈색이 일어나는 경우가 있었다. 이것은, 활성 에너지선의 조사가 세퍼레이트 필름(12)측으로부터 이루어지기 때문에, 거기에서 먼 제2 접착제층(14)이 두꺼우면, 활성 에너지선이 충분히 널리 퍼지지 않고, 반응률이 부족한 것에 기인하고 있다고 고려된다. 제2 접착제층(14)의 두께를 8 ㎛ 이하로 함으로써, 이러한 탈색을 막을 수 있다. 습열 시험에 의한 탈색을 보다 유효하게 방지하기 위해서는, 제2 접착제층(14)의 두께를 5 ㎛ 이하로 하는 것이 한층 더 바람직하다. 물론, 투명 수지 필름(10)과 편광 필름(16)을 접착하는 제1 접착제층(15)을 활성 에너지선 경화성 조성물로 형성하는 경우도, 그 두께를 8 ㎛ 이하, 나아가서는 5 ㎛ 이하로 하는 것이 한층 더 바람직하다.
[보호 필름]
보호 필름(13)은, 투명 수지로 이루어진 필름이라면, 특별히 한정되지 않는다. 투명 수지로서는, 메타크릴산메틸계 수지 등의 (메트)아크릴계 수지, 올레핀계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 셀룰로오스계 수지, 스티렌계 수지, 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌계 공중합 수지, 아크릴로니트릴·스티렌계 공중합 수지, 폴리아세트산비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리아세탈계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 변성 폴리페닐렌에테르계 수지, 폴리에스테르계 수지(예컨대, 폴리부틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등), 폴리술폰계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 에폭시계 수지, 옥세탄계 수지를 들 수 있다. 이들 수지는, 투명성이나 편광 필름과의 접착성을 저해하지 않는 범위에서 첨가물을 함유할 수 있다.
상기 투명 수지를 필름형으로 성형하고, 연신 처리를 행하여 보호 필름으로 만들어도 좋다. 연신 처리는, MD(유동 방향) 또는 TD(유동 방향과 수직 방향)로 연신하는 1축 연신, MD 및 TD의 쌍방으로 연신하는 2축 연신, MD도 TD도 아닌 방향으로 연신하는 경사 연신 등, 어느 방법에 의해 행하여도 좋다. 이러한 연신 처리를 행함으로써, 기계적 강도가 높은 보호 필름을 얻을 수 있다.
상기 (메트)아크릴계 수지는, 메타크릴산메틸을 비롯한 (메트)아크릴산에스테르를 주된 모노머 성분으로 하는 중합체이다. 이 (메트)아크릴계 수지는, 필요에 따라 고무 미립자를 배합한 재료여도 좋다. 고무 미립자가 배합된 (메트)아크릴계 수지는, 인성이 향상되어, 편광판화했을 때에, 그 편광판의 기계적 성질을 한층 더 향상시킬 수 있다.
상기 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지는, 반복 단위의 80 몰% 이상이 에틸렌테레프탈레이트로 구성되는 수지를 의미하고, 다른 공중합 성분에서 유래된 구성 단위를 포함하고 있어도 좋다. 다른 공중합 성분으로서는, 이소프탈산, 4,4’-디카르복시디페닐, 4,4’-디카르복시벤조페논, 비스(4-카르복시페닐)에탄, 아디핀산, 세바신산, 5-나트륨술포이소프탈산, 1,4-디카르복시시클로헥산 등의 디카르복실산 성분; 프로필렌글리콜, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 디에틸렌글리콜, 시클로헥산디올, 비스페놀 A의 에틸렌옥사이드 부가물, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 등의 디올 성분을 들 수 있다. 이들 디카르복실산 성분이나 디올 성분은, 필요에 따라 2종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 카르복실산 성분이나 디올 성분과 함께, p-히드록시안식향산이나 p-β-히드록시에톡시안식향산 등의 히드록시카르복실산을 병용하는 것도 가능하다. 다른 공중합 성분으로서, 소량의 아미드 결합, 우레탄 결합, 에테르 결합, 카르보네이트 결합 등을 함유하는 디카르복실산 성분 및/또는 디올 성분이 이용되어도 좋다.
상기 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지를 필름화한 후, 상기한 바와 같은 연신 처리를 행한 것을 보호 필름으로서 이용함으로써, 기계적 성질, 내용제성, 내스크래치성, 비용 등이 우수하고, 박막화된 편광판을 얻을 수 있다.
상기 셀룰로오스계 수지란, 면화 린터나 목재 펄프(활엽수 펄프, 침엽수 펄프) 등의 원료 셀룰로오스로부터 얻어지는 셀룰로오스의 수산기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가 아세틸기, 프로피오닐기 및/또는 부티릴기로 치환된, 셀룰로오스 유기산 에스테르 또는 셀룰로오스 혼합 유기산 에스테르를 말한다. 예컨대, 셀룰로오스의 아세트산에스테르, 프로피온산에스테르, 부티르산에스테르 및 이들의 혼합 에스테르 등으로 이루어진 것을 들 수 있다. 그 중에서도, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 또는 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 등이 바람직하게 이용된다.
상기 올레핀계 수지로서는, 예컨대 노르보넨 또는 다른 시클로펜타디엔 유도체 등의 환상 올레핀 모노머를, 중합용 촉매를 이용하여 중합한 환상 올레핀계 수지나, 에틸렌 또는 프로필렌 등의 쇄형 올레핀 모노머를, 중합용 촉매를 이용하여 중합한 쇄형 올레핀계 수지를 들 수 있다.
상기 환상 올레핀계 수지의 구체예를 들면, 예컨대 시클로펜타디엔과 올레핀류로부터 디일스-알더 반응(Diels-Alder reaction)에 의해 얻어지는 노르보넨 또는 그 유도체를 모노머로서 개환 메타세시스 중합을 행하고, 그것에 계속되는 수소 첨가에 의해 얻어지는 수지; 디시클로펜타디엔과 올레핀류 또는 메타크릴산에스테르류로부터 디일스-알더 반응에 의해 얻어지는 테트라시클로도데센 또는 그 유도체를 모노머로서 개환 메타세시스 중합을 행하며, 그것에 계속되는 수소 첨가에 의해 얻어지는 수지; 상기 노르보넨, 상기 테트라시클로도데센 및 이들의 유도체류 및 그 밖의 환상 올레핀 모노머로부터 선택되는 2종 이상을 이용하여 동일하게 개환 메타세시스 공중합을 행하고, 그것에 계속되는 수소 첨가에 의해 얻어지는 수지; 상기 노르보넨, 상기 테트라시클로도데센 또는 이들의 유도체에, 비닐기를 갖는 방향족 화합물 등을 부가 공중합시켜 얻어지는 수지 등이다.
쇄형 올레핀계 수지로서는, 폴리에틸렌계 수지 및 폴리프로필렌계 수지가 예시된다. 폴리프로필렌계 수지로서는, 투명 수지 필름(10)을 구성하는 수지로서 기재한 폴리프로필렌계 수지를 사용할 수 있다.
보호 필름(13)의 두께는, 통상 20 ㎛∼200 ㎛이며, 바람직하게는 20 ㎛∼120 ㎛이다. 보호 필름(13)의 두께가 20 ㎛ 미만이면, 핸들링하기 어려운 경향이 있고, 두께가 120 ㎛를 초과하면, 편광판의 박막화에 있어 불리하다.
보호 필름(13)의 편광 필름(16)과는 반대측의 면에 하드 코트층, 반사 방지층, 방현층 또는 대전방지층 등의 표면 처리층이 형성되어 있어도 좋고, 액정성 화합물이나 그 고분자량 화합물 등으로 이루어진 코트층이 형성되어 있어도 좋으며, 휘도 향상 필름 등의 다른 광학 필름이 적층되어도 좋다. 단, 대전 방지 기능은, 보호 필름(13)이 아니라, 점착제층이나 접착제층 등의 편광판의 다른 부분에 부여하여도 좋다. 보호 필름(13)의 편광 필름(16)과는 반대측의 면에 표면 처리층을 형성하는 경우, 통상 표면 처리층을 구비하는 보호 필름을 미리 제작하고, 이것을 편광 필름 접합 공정 (C)에 제공한다.
또한, 얻어진 편광판(1)의 점착제층(11)측에, 고유 복굴절이 마이너스인 고분자 필름을 1축화 또는 횡 연신이나 순차 연신에 의해 2축화한 위상차 필름을 접합할 수도 있다.
예
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것은 아니다. 이하의 예에 있어서, 사용량을 표시하는 부는, 특별한 단서가 없는 한 중량 기준이다.
(제조예 1: 투명 수지 필름의 제작)
폴리프로필렌계 수지(마그네슘, 티탄 및 할로겐을 필수 성분으로 하는 고체의 치글러-나타계 촉매를 이용하여 연속식의 기상 중합법에 의해 제조된 프로필렌의 단독 중합체: 프로필렌에서 유래된 구성 단위의 비율은 99.8 중량% 이상이며, 융점=153℃, 결정화도=52%)를, 실린더 온도를 250℃로 한 90 ㎜φ 압출기에 투입하여 용융 혼련하고, 압출기에 부착된 1250 ㎜폭의 T 다이로부터 압출하였다. 압출된 용융 폴리프로필렌계 수지를, 10℃로 온도 조절한 캐스팅롤(에어갭은 90 ㎜)과 에어 챔버에 의해 냉각시키고, 두께가 50 ㎛, 면내의 위상차값(R0)이 11.9 ㎚, 헤이즈값이 0.3%인 투명성이 우수한 폴리프로필렌계 수지 필름을 얻었다. 이 폴리프로필렌계 수지 필름은, 걸리법 강연도가 40 mgf였다. 필름의 걸리법 강연도는, JIS L 1096 「굽힘 반발성 A법」에 규정된 방법에 따라, 걸리식 스티프니스 테스터(구마가이리키고교 가부시키가이샤 제조)를 이용하여 온도 22℃, 상대 습도 53%의 조건으로 측정하였다. 또한, 헤이즈값은 JIS K 7105에 준거하여 측정하였다.
(제조예 2: 자외선 경화성 접착제의 제작)
재팬에폭시레진 가부시키가이샤에서 제조한 수소화에폭시 수지인 상품명 「에피코트(등록상표) YX8000」(핵수소 첨가 비스페놀 A의 디글리시딜에테르로서, 약 205 g/당량의 에폭시 당량을 갖는 것) 10부, 니혼소다 가부시키가이샤에서 제조한 광양이온 중합 개시제인 상품명 「CI5102」 4부 및 니혼소다 가부시카가이샤에서 제조한 광증감제인 상품명 「CS7001」 1부를 혼합하고, 탈포하여 에폭시 수지를 함유하는 자외선 경화성 수지 조성물로 이루어진 접착제를 조제하였다.
[실시예 1]
(1) 점착제층이 있는 투명 수지 필름 제작 공정
아크릴계 점착제층이 2개의 세퍼레이트 필름 사이에 끼워진 양면 세퍼레이트 필름형 점착제 시트를 준비하고, 한쪽 세퍼레이트 필름을 박리한 후, 세퍼레이트 필름의 박리에 의해 노출된 점착제층 표면에 코로나 방전 처리를 행하고, 제조예 1에서 얻어진 폴리프로필렌계 수지 필름의 한 면에 코로나 방전 처리를 행한다. 코로나 방전 처리 후 5분 이내에 코로나 방전 처리면끼리를 접합시켜 점착제층을 폴리프로필렌계 수지 필름 위에 형성하고, 폴리프로필렌계 수지 필름/점착제층/세퍼레이트 필름으로 이루어진 점착제층이 있는 투명 수지 필름을 얻는다.
(2) 표면 활성화 공정
상기 (1)에서 얻어지는 점착제층이 있는 투명 수지 필름의 폴리프로필렌계 수지 필름측의 표면에 코로나 방전 처리를 행한다.
(3) 편광 필름 접합 공정
우선, 한 면에 방현층이 형성된 폴리에스테르계 수지 필름을 준비하고, 그 방현층이 형성되어 있지 않은 면에 코로나 방전 처리를 행한다. 다음에, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드를 흡착 배향시킨 편광 필름의 한 면에, 제조예 2에서 얻어진 자외선 경화성 접착제를 통해, 점착제층이 있는 투명 수지 필름의 코로나 방전 처리된 면을 접합하고, 편광 필름의 다른 면에, 제조예 2에서 얻어진 자외선 경화성 접착제를 통해, 상기 폴리에스테르계 수지 필름의 코로나 방전 처리된 면을 접합한다. 그 후, 자외선 조사 시스템(Fusion UV Systems사 제조)을 이용하여 점착제층이 있는 투명 수지 필름의 세퍼레이트 필름측으로부터 자외선을 조사하여 접착제를 경화시킨다. 이렇게 해서, 편광 필름의 한 면에는, 점착제층을 마련한 폴리프로필렌계 수지로 이루어진 투명 수지 필름이, 다른 면에는 방현 처리를 행한 폴리에스테르계 수지 필름(보호 필름)이, 각각 자외선 경화성 접착제를 통해 적층된 점착제층이 있는 편광판을 얻는다.
[비교예 1]
점착제층이 있는 투명 수지 필름 대신에, 제조예 1에서 제작한 폴리프로필렌계 수지 필름(점착제층 및 세퍼레이트 필름이 없는)을 이용하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제작한다. 폴리프로필렌계 수지 필름의 강성이 낮은 결과, 편광 필름에의 접합 중에 신장이 발생하고, 폴리프로필렌계 수지 필름과 편광 필름 사이에 기포가 생기거나 들뜬다.
[비교예 2]
우선, 제조예 1에서 얻어진 폴리프로필렌계 수지 필름의 한 면에, 점착성이 약한 아크릴계 점착제층이 마련된 두께 60 ㎛의 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인 프로텍트 필름을 적층하고, 프로텍트 필름으로 보강된 폴리프로필렌계 수지 필름을 얻는다. 다음에, 이 보강 폴리프로필렌계 수지 필름을 이용하는 것 이외에는 실시예 1의 (2) 및 (3)과 동일하게 하여, 프로텍트 필름/폴리프로필렌계 수지 필름/접착제층/편광 필름/접착제층/폴리에스테르계 수지 필름으로 이루어진 편광판을 얻는다.
다음에, 실시예 1의 (1)에 나타낸 것과 동일한 양면 세퍼레이트 필름형 점착제 시트를 준비하고, 한 쪽의 세퍼레이트 필름을 박리한 후, 세퍼레이트 필름의 박리에 의해 노출된 점착제층 표면에 코로나 방전 처리를 행하며, 상기 편광판으로부터 프로텍트 필름을 박리하고, 프로텍트 필름의 박리에 의해 노출된 폴리프로필렌계 수지 필름 표면에 코로나 방전 처리를 행한다. 코로나 방전 처리 후 5분 이내에, 코로나 방전 처리면끼리를 접합시켜, 실시예 1과 동일한 세퍼레이트 필름/점착제층/폴리프로필렌계 수지 필름/접착제층/편광 필름/접착제층/폴리에스테르계 수지 필름으로 이루어진 점착제층이 있는 편광판을 얻는다.
비교예 2의 방법에서는, 프로텍트 필름이 별도로 필요하게 되는 데다가, 프로텍트 필름을 박리하는 공정이 필요하게 되어 생산성이 저하된다. 또한, 점착제층과 폴리프로필렌계 수지 필름를 접합하는 공정에 있어서, 계면에 기포나 이물이 혼입될 우려가 있다.
[실시예 2]
(1) 점착제층이 있는 투명 수지 필름 제작 공정
두께 20 ㎛의 아크릴계 점착제층이, 각각 두께 38 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 세퍼레이트 필름 2장 사이에 끼워져 있는 양면 세퍼레이트 필름형 점착제 시트를 준비하고, 한 쪽의 세퍼레이트 필름을 박리한 후, 세퍼레이트 필름의 박리에 의해 노출된 점착제층 표면에 코로나 방전 처리를 행하였다. 또한, 제조예 1에서 얻어진 폴리프로필렌계 수지 필름의 한 면에도 코로나 방전 처리를 행하였다. 각각의 코로나 방전 처리 후 5분 이내에, 코로나 방전 처리면끼리를 접합시켜 점착제층을 폴리프로필렌계 수지 필름 위에 형성하고, 폴리프로필렌계 수지 필름/점착제층/세퍼레이트 필름으로 이루어진 점착제층이 있는 투명 수지 필름을 제작하였다.
(2) 표면 활성화 공정
상기 (1)에서 제작한 점착제층이 있는 투명 수지 필름의 폴리프로필렌계 수지 필름측의 표면에 코로나 방전 처리를 행하였다. 별도로, 한 면에 방현층이 형성되어 있는 두께가 약 86 ㎛인 아크릴계 수지 필름을 준비하고, 그 방현층이 형성되어 있지 않은 면에도 코로나 방전 처리를 행하였다.
(3) 편광 필름 접합 공정
폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드가 흡착 배향되어 있는 편광 필름을 준비하였다. 그 길이 방향 일단의 한 면에, 상기 (1)에서 제작하고, 상기 (2)에서 코로나 방전 처리를 행한 점착제층이 있는 투명 수지 필름의 코로나 방전 처리된 면(폴리프로필렌계 수지 필름면)의 길이 방향 일단을 중첩시키고, 편광 필름의 동일한 위치의 다른 면에는, 상기 (2)에서 코로나 방전 처리를 행한 아크릴계 수지 필름의 코로나 방전 처리된 면의 길이 방향 일단을 중첩시켰다. 그리고, 폴리프로필렌계 수지 필름과 편광 필름 사이에 에폭시계 자외선 경화성 접착제를 공급하고, 아크릴계 수지 필름과 편광 필름 사이에도 별도의 에폭시계 자외선 경화성 접착제를 공급하며, 처음에 중첩시킨 일단에서부터 순차적으로, 롤 타입 라미네이터(후지플라스틱 가부시키가이샤에서 제조한 「라미파커」)에 통과시켰다. 이렇게 해서, 편광 필름의 한 면에 점착제층이 있는 투명 수지 필름을 그 폴리프로필렌계 수지 필름측에서, 편광 필름의 다른 면에는 방현층을 갖는 아크릴계 수지 필름을 그 비방현층측에서, 각각 에폭시계 자외선 경화성 접착제를 통해 접합하였다. 그 후, 점착제층이 있는 투명 수지 필름의 세퍼레이트 필름측으로부터, 자외선 조사 시스템(니혼덴찌 가부시카가이샤 제조)에 메탈할라이드 램프를 내장한 것을 광원으로 하여 자외선을 조사하고, 접착제를 경화시켰다.
이 때, 라미네이터의 닙롤의 갭을 바꿈으로써 접착제층의 두께를 조절하였다. 그리고, 자외선 조사에 의해 접착제를 경화시켜 얻어진 편광판의 단면을 관찰하고, 아크릴계 수지 필름측의 접착제층 두께가 3.4 ㎛, 4.5 ㎛, 6.1 ㎛ 및 8.7 ㎛인 모두 4종류의 편광판을 얻었다. 이들 경우 모두, 폴리프로필렌계 수지 필름의 한 면에 점착제층 및 세퍼레이트 필름이 이 순서로 마련된 점착제층이 있는 투명 수지 필름의 취급성은 양호하며, 편광 필름의 한 면에, 세퍼레이트 필름을 갖는 점착제층이 마련된 폴리프로필렌계 수지로 이루어진 투명 수지 필름, 다른 면에는 방현층을 갖는 아크릴계 수지 필름(보호 필름)이, 각각 자외선 경화성 접착제를 통해 적층된 점착제층이 있는 편광판을 제작할 수 있었다. 얻어진 편광판에는 기포나 들뜸도 확인되지 않았다.
(4) 편광판의 습열 시험
위에서 얻어진 4종류의 편광판에 대해, 온도 60℃, 상대 습도 90%의 분위기에 1500시간 방치하는 습열 시험을 행하고, 시험 후의 편광판을 관찰하였다. 그 결과, 아크릴계 수지 필름측의 접착제층 두께가 각각 3.4 ㎛ 및 4.5 ㎛인 편광판은, 시험 전에 비하여 변화가 없고, 접착제층 두께가 6.1 ㎛인 편광판에서는, 일부에 근소한 탈색이 확인되지만 편광판의 사용에 지장이 없는 정도였으나, 접착제층 두께가 8.7 ㎛인 편광판에서는, 분명한 탈색이 확인되었다.

Claims (16)

  1. 단독 필름인 투명 수지 필름에, 점착제층 및 상기 점착제층으로부터의 이형성 갖는 세퍼레이트 필름을 접합함으로써, 투명 수지 필름과 점착제층과 세퍼레이트 필름을 이 순서로 구비하는, 점착제층이 있는 투명 수지 필름을 제작하는 공정과,
    상기 점착제층이 있는 투명 수지 필름의 투명 수지 필름 표면에 표면 활성화 처리를 실시하는 공정과,
    표면 활성화 처리가 행해진 투명 수지 필름 표면에, 제1 접착제를 통해 편광 필름을 접합하는 공정
    을 포함하고,
    상기 점착제층이 있는 투명 수지 필름에 있어서, 투명 수지 필름의 점착제층과의 접합면 또는 점착제층의 투명 수지 필름과의 접합면 중의 어느 한 접합면에 또는 두 접합면 모두에, 표면 활성화 처리가 실시되어 있으며,
    상기 투명 수지 필름은, 면내의 위상차값이 20 ㎚ 이하인 것인 편광판의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 편광 필름을 접합하는 공정은, 상기 편광 필름에 있어서 상기 점착제층이 있는 투명 수지 필름이 접합되는 면과 반대측의 면에, 제2 접착제를 통해 보호 필름을 접합하는 공정을 포함하는 것인 편광판의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 접착제는, 활성 에너지선 경화성 조성물로 이루어지고,
    상기 편광 필름을 접합하는 공정은, 상기 세퍼레이트 필름측으로부터 활성 에너지선을 조사하는 공정을 포함하는 것인 편광판의 제조 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 보호 필름과 상기 편광 필름을 접합하기 위한 제2 접착제는, 활성 에너지선 경화성 조성물로 이루어지고,
    상기 편광 필름을 접합하는 공정은, 상기 세퍼레이트 필름측으로부터 활성 에너지선을 조사하는 공정을 포함하며,
    상기 제2 접착제가 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하여 얻어지는 접착제층은 8 ㎛ 이하의 두께를 갖는 것인 편광판의 제조 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세퍼레이트 필름은, 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 필름인 것인 편광판의 제조 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 점착제층이 있는 투명 수지 필름의 투명 수지 필름 표면에 실시하는 표면 활성화 처리는 코로나 방전 처리인 것인 편광판의 제조 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 투명 수지 필름의 걸리(Gurley)법 강연도가 350 mgf 이하인 것인 편광판의 제조 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 투명 수지 필름은, 폴리프로필렌계 수지로 이루어진 것인 편광판의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 폴리프로필렌계 수지는, 실질적으로 프로필렌의 단독 중합체로 이루어진 것인 편광판의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 폴리프로필렌계 수지는, 10 중량% 이하의 에틸렌 유닛을 함유하는 프로필렌과 에틸렌과의 공중합체로 이루어진 것인 편광판의 제조 방법.
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