KR101893711B1 - 편광판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

기재 필름의 적어도 한쪽 면에 폴리비닐알콜계 수지층을 형성하여 적층 필름을 얻는 공정; 적층 필름을 연신하는 공정; 폴리비닐알콜계 수지층을 이색성 색소로 염색하여 편광자층으로 하는 공정; 기재 필름측의 면과는 반대측의 면에 보호 필름을 접합하여 다층 필름을 얻는 공정; 다층 필름으로부터 기재 필름을 박리하여 편광판을 얻는 공정을 포함하고, 기재 필름을 박리하는 공정은, 다층 필름을 그 기재 필름과는 반대측에서 롤에 감아걸친 상태로, 또한, 다층 필름으로부터 기재 필름이 박리될 때, 그 박리점에 있어서 다층 필름의 기재 필름과는 반대측의 면이 롤에 접촉한 상태를 유지하도록 행하는 편광판의 제조 방법이 제공된다.

Description

편광판의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING POLARIZING PLATE}

본 발명은, 편광자층의 적어도 편면에 보호 필름이 접합된 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.

편광판은, 액정 표시 장치를 대표로 하는 화상 표시 장치 등에 널리 이용되고 있다. 편광판으로는, 폴리비닐알콜계 수지로 이루어진 편광자층의 편면 또는 양면에 보호 필름을 접합한 구성의 것이 일반적이다. 최근, 화상 표시 장치의 모바일 기기나 박형 텔레비젼 등으로 전개됨에 따라, 편광판, 나아가서는 편광자층의 박막화가 점점 더 요구되고 있다.

박막의 편광자층을 구비하는 편광판의 제조 방법으로는, 기재 필름 상에 폴리비닐알콜계 수지를 함유하는 도공액을 코팅함으로써 폴리비닐알콜계 수지층을 형성한 적층 필름을 연신한 후, 폴리비닐알콜계 수지층에 이색성 색소를 흡착시키는 염색 처리를 실시하여, 기재 필름 상에 편광자층이 형성된 편광성 적층 필름을 제조하고, 이어서, 편광자층에서의 기재 필름과는 반대측의 면에 보호 필름을 접합하여 다층 필름으로 한 후에 기재 필름을 박리 제거하는 방법이 공지되어 있다〔예컨대, 일본 특허 공개 제2000-338329호 공보(특허문헌 1) 및 국제 공개 제2013/018845호(특허문헌 2)〕.

상기 방법에 의하면, 코팅에 의해 폴리비닐알콜계 수지층을 형성하기 때문에, 폴리비닐알콜계 수지로 이루어진 단층(단체) 필름의 박막화에 비해서, 폴리비닐알콜계 수지층의 박막화가 용이하고, 따라서 편광자층의 박막화도 용이해진다. 또한, 박막의 폴리비닐알콜계 수지층 및 편광자층은, 제조 공정 중 항상 어떤 필름에 의해 지지되어 있기 때문에, 제조 공정 중의 필름의 취급성도 우수하다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2000-338329호 공보 특허문헌 2 : 국제 공개 제2013/018845호

상기 방법에 의해 편광판을 제조함에 있어서는, 연신 공정이나 염색 공정에서 기재 필름으로부터 폴리비닐알콜계 수지층이 박리되거나, 들뜸(부분적으로 박리가 생겨, 기재 필름과 폴리비닐알콜계 수지층 사이에 간극이 생기는 현상)이 생기거나 하는 것을 방지하기 위해, 기재 필름과 폴리비닐알콜계 수지층을 견고하게 밀착시켜 놓을 필요가 있다. 그러나 이 경우, 기재 필름을 박리 제거하는 공정에 있어서 기재 필름을 박리했을 때에, 편광자층에 응집 파괴가 생기거나 편광자층의 박리면이 백화되거나 하는 문제가 발생하기 쉽다.

상기와 같은 문제는, 기재 필름의 박리 방향과 편광자층의 배향 방향이 이루는 각도를 특정한 각도로 설정하고, 바람직하게는 또한, 기재 필름의 박리점에 있어서, 다층 필름과 편광판이 이루는 각도를, 다층 필름과 기재 필름이 이루는 각도보다 작게 하는, 특허문헌 2에 기재된 방법에 의해 효과적으로 억제할 수 있다. 그러나, 이들 각도에 관한 조건을 유지하면서 기재 필름을 연속적으로 박리하는 것은, 특히 편광자층이나 보호 필름이 얇은 경우에 반드시 용이한 것은 아니었다.

따라서 본 발명은, 기재 필름과 폴리비닐알콜계 수지층의 밀착력을 연신 공정 및 염색 공정에 견딜 수 있을 정도로 높게 하더라도, 전술한 문제를 억제하여 깨끗하게 기재 필름을 박리 제거할 수 있는 새로운 편광판의 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.

본 발명은, 이하에 나타내는 편광판의 제조 방법을 제공한다.

[1] 기재 필름의 적어도 한쪽 면에 폴리비닐알콜계 수지층을 형성하여 적층 필름을 얻는 수지층 형성 공정과,

상기 적층 필름을 연신하여 연신 필름을 얻는 연신 공정과,

상기 연신 필름의 폴리비닐알콜계 수지층을 이색성 색소로 염색하여 편광자층을 형성함으로써 편광성 적층 필름을 얻는 염색 공정과,

상기 편광성 적층 필름에서의 기재 필름측의 면과는 반대측의 면에 보호 필름을 접합하여 다층 필름을 얻는 접합 공정과,

상기 다층 필름으로부터 기재 필름을 박리 제거하여 편광판을 얻는 박리 공정

을 포함하고,

상기 박리 공정은, 상기 다층 필름을 그 기재 필름과는 반대측에서 롤에 감아걸친 상태, 및, 상기 다층 필름으로부터 상기 기재 필름이 박리될 때, 그 박리점에 있어서 상기 다층 필름의 기재 필름과는 반대측의 면이 상기 롤에 접촉한 상태를 유지하도록 행하는 편광판의 제조 방법.

[2] 박리후의 기재 필름의 장력을 A, 기재 필름을 박리하기 전의 상기 다층 필름의 장력을 B로 할 때, B≥10×A를 만족시키는 조건 하에서 기재 필름을 박리하는 [1]에 기재된 제조 방법.

[3] 상기 롤이 석션 롤이며, 롤에 감아걸친 다층 필름을 석션 롤에 의해 흡인하면서 기재 필름을 박리하는 [1]에 기재된 제조 방법.

[4] 상기 롤은 그 직경이 200 mm 이상인 [1]∼[3] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.

[5] 상기 편광자층은 그 두께가 10 ㎛ 이하인 [1]∼[4] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.

[6] 상기 보호 필름은 그 두께가 35 ㎛ 이하인 [1]∼[5] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.

본 발명에 의하면, 기재 필름의 박리 제거 공정에서 발생할 수 있는 편광자층의 응집 파괴나 편광자층 박리면의 백화와 같은 문제를 억제하여, 얻어지는 편광판의 외관 품질을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 편광판의 제조 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 2는 수지층 형성 공정에서 얻어지는 적층 필름의 층구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 연신 공정에서 얻어지는 연신 필름의 층구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4는 염색 공정에서 얻어지는 편광성 적층 필름의 층구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 5는 제1 접합 공정에서 얻어지는 다층 필름의 층구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 6은 박리 공정에서 얻어지는 편면 보호 필름 부착 편광판의 층구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 7은 본 발명에서의 기재 필름의 박리 방법을 나타내는 개략 측면도이다.
도 8은 제2 접합 공정에서 얻어지는 양면 보호 필름 부착 편광판의 층구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 관한 편광판의 제조 방법은, 하기 공정:

기재 필름의 적어도 한쪽 면에 폴리비닐알콜계 수지층을 형성하여 적층 필름을 얻는 수지층 형성 공정 S10,

적층 필름을 연신하여 연신 필름을 얻는 연신 공정 S20,

연신 필름의 폴리비닐알콜계 수지층을 이색성 색소로 염색하여 편광자층을 형성함으로써 편광성 적층 필름을 얻는 염색 공정 S30,

편광성 적층 필름에서의 기재 필름측의 면과는 반대측의 면에 제1 보호 필름을 접합하여 다층 필름을 얻는 제1 접합 공정 S40,

다층 필름으로부터 기재 필름을 박리 제거하여 편광판(편면 보호 필름 부착 편광판)을 얻는 박리 공정 S50

을 이 순서로 포함한다.

후술하는 바와 같이, 본 발명에 관한 편광판의 제조 방법은, 편면 보호 필름 부착 편광판에서의 편광자층 상에 제2 보호 필름을 접합하여 양면 보호 필름 부착 편광판을 얻는 제2 접합 공정 S60을 포함할 수도 있다. 이하, 도면을 참조하면서 각 공정에 관해 상세히 설명한다.

〔1〕수지층 형성 공정 S10

도 2를 참조하여 본 공정은, 기재 필름(30)의 적어도 한쪽 면에 폴리비닐알콜계 수지층(6)을 형성하여 적층 필름(100)을 얻는 공정이다. 이 폴리비닐알콜계 수지층(6)은, 연신 및 염색을 거쳐서 편광자층(5)(도 4)이 되는 층이다. 폴리비닐알콜계 수지층(6)은, 폴리비닐알콜계 수지를 함유하는 도공액을 기재 필름(30)의 편면 또는 양면에 도공하고 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 이러한 도공에 의해 폴리비닐알콜계 수지층(6)을 형성하는 방법은, 박막의 편광자층(5)을 얻기 쉬운 점에서 유리하다. 수지층 형성 공정 S10은, 전형적으로는 장척의 기재 필름(30)의 권회품인 필름 롤로부터 기재 필름(30)을 연속적으로 풀어내고, 이것을 반송시키면서 연속적으로 행해진다. 필름 반송은 가이드 롤 등을 이용하여 행할 수 있다.

(기재 필름)

기재 필름(30)은 열가소성 수지로 구성할 수 있고, 그 중에서도 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 연신성 등이 우수한 열가소성 수지로 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 열가소성 수지의 구체예는, 예컨대 쇄형 폴리올레핀계 수지, 고리형 폴리올레핀계 수지(노르보넨계 수지 등)와 같은 폴리올레핀계 수지; 폴리에스테르계 수지; (메트)아크릴계 수지; 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 디아세테이트와 같은 셀룰로오스 에스테르계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리비닐알콜계 수지; 폴리아세트산비닐계 수지; 폴리아릴레이트계 수지; 폴리스티렌계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리술폰계 수지; 폴리아미드계 수지; 폴리이미드계 수지; 및 이들의 혼합물, 공중합물 등을 포함한다.

본 명세서에 있어서 「(메트)아크릴」이란, 아크릴 및 메타크릴에서 선택되는 적어도 하나를 의미한다. 「(메트)아크릴로일」 등일 때에 관해서도 동일하다.

기재 필름(30)은, 1종 또는 2종 이상의 열가소성 수지로 이루어진 하나의 수지층으로 이루어진 단층 구조이어도 좋고, 1종 또는 2종 이상의 열가소성 수지로 이루어진 수지층을 복수 적층한 다층 구조이어도 좋다. 기재 필름(30)은, 후술하는 연신 공정 S20에서 적층 필름(100)을 연신할 때, 폴리비닐알콜계 수지층(6)을 연신하기에 적합한 연신 온도로 연신할 수 있는 수지로 구성되는 것이 바람직하다.

쇄형 폴리올레핀계 수지로는, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지와 같은 쇄형 올레핀의 단독 중합체 외에, 2종 이상의 쇄형 올레핀으로 이루어진 공중합체를 들 수 있다. 쇄형 폴리올레핀계 수지로 이루어진 기재 필름(30)은, 안정적으로 고배율로 연신하기 쉬운 점에서 바람직하다. 그 중에서도 기재 필름(30)은, 폴리프로필렌계 수지(프로필렌의 단독 중합체인 폴리프로필렌 수지나, 프로필렌을 주체로 하는 공중합체), 폴리에틸렌계 수지(에틸렌의 단독 중합체인 폴리에틸렌 수지나, 에틸렌을 주체로 하는 공중합체) 등으로 이루어진 것이 보다 바람직하다.

기재 필름(30)을 구성하는 열가소성 수지로서 적합하게 이용되는 예의 하나인 프로필렌을 주체로 하는 공중합체는, 프로필렌과 이것에 공중합 가능한 다른 모노머의 공중합체이다.

프로필렌에 공중합 가능한 다른 모노머로는, 예컨대 에틸렌, α-올레핀을 들 수 있다. α-올레핀으로는, 탄소수 4 이상의 α-올레핀이 바람직하게 이용되고, 보다 바람직하게는 탄소수 4∼10의 α-올레핀이다. 탄소수 4∼10의 α-올레핀의 구체예는, 예컨대 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-데센과 같은 직쇄형 모노올레핀류; 3-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐과 같은 분기형 모노올레핀류; 비닐시클로헥산 등을 포함한다. 프로필렌과 이것에 공중합 가능한 다른 모노머의 공중합체는, 랜덤 공중합체이어도 좋고 블록 공중합체이어도 좋다.

상기 다른 모노머의 함유량은, 공중합체 중, 예컨대 0.1∼20 중량%이고, 바람직하게는 0.5∼10 중량%이다. 공중합체 중의 다른 모노머의 함유량은, 「고분자 분석 핸드북」(1995년, 키노쿠니야 서점 발행)의 제616페이지에 기재되어 있는 방법에 따라서, 적외선(IR) 스펙트럼 측정을 행함으로써 구할 수 있다.

상기 중에서도, 폴리프로필렌계 수지로는, 프로필렌의 단독 중합체, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체, 프로필렌-1-부텐 랜덤 공중합체 또는 프로필렌-에틸렌-1-부텐 랜덤 공중합체가 바람직하게 이용된다.

폴리프로필렌계 수지의 입체 규칙성은, 실질적으로 이소택틱 또는 신디오택틱인 것이 바람직하다. 실질적으로 이소택틱 또는 신디오택틱의 입체 규칙성을 갖는 폴리프로필렌계 수지로 이루어진 기재 필름(30)은, 그 취급성이 비교적 양호함과 함께 고온 환경 하에서의 기계적 강도가 우수하다.

고리형 폴리올레핀계 수지는, 고리형 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭이며, 예컨대 일본 특허 공개 평1-240517호 공보, 일본 특허 공개 평3-14882호 공보, 일본 특허 공개 평3-122137호 공보 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 고리형 폴리올레핀계 수지의 구체예를 들면, 고리형 올레핀의 개환 (공)중합체, 고리형 올레핀의 부가 중합체, 고리형 올레핀과 에틸렌, 프로필렌과 같은 쇄형 올레핀과의 공중합체(대표적으로는 랜덤 공중합체), 및 이들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체에 의해 변성한 그라프트 중합체 및 그들의 수소화물이다. 그 중에서도, 고리형 올레핀으로서 노르보넨이나 다환 노르보넨계 모노머와 같은 노르보넨계 모노머를 이용한 노르보넨계 수지가 바람직하게 이용된다.

폴리에스테르계 수지는 에스테르 결합을 갖는 수지이며, 다가 카르복실산 또는 그 유도체와 다가 알콜의 중축합체로 이루어진 것이 일반적이다. 다가 카르복실산 또는 그 유도체로는 2가의 디카르복실산 또는 그 유도체를 이용할 수 있고, 예컨대 테레프탈산, 이소프탈산, 디메틸테레프탈레이트, 나프탈렌디카르복실산디메틸을 들 수 있다. 다가 알콜로는 2가의 디올을 이용할 수 있고, 예컨대 에틸렌글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산디메탄올을 들 수 있다.

폴리에스테르계 수지의 대표예로서, 테레프탈산과 에틸렌글리콜의 중축합체인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 들 수 있다. 폴리에틸렌테레프탈레이트는 결정성의 수지이지만, 결정화 처리하기 전의 상태인 것이, 연신 등의 처리를 하기 쉽다. 필요하다면, 연신시 또는 연신후의 열처리 등에 의해 결정화 처리할 수 있다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트의 골격에 또 다른 종류의 모노머를 공중합함으로써, 결정성을 낮춘(혹은 비결정성으로 한) 공중합 폴리에스테르도 적합하게 이용된다. 이러한 수지의 예로서, 예컨대 시클로헥산디메탄올이나 이소프탈산을 공중합시킨 것을 들 수 있다. 이들 수지도 연신성이 우수하기 때문에 적합하게 이용할 수 있다.

폴리에틸렌테레프탈레이트 및 그 공중합체 이외의 폴리에스테르계 수지의 구체예를 들면, 예컨대 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌나프탈레이트, 폴리시클로헥산디메틸테레프탈레이트, 폴리시클로헥산디메틸나프탈레이트이다.

(메트)아크릴계 수지는, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물을 주요 구성 모노머로 하는 수지이다. (메트)아크릴계 수지의 구체예는, 예컨대 폴리메타크릴산메틸과 같은 폴리(메트)아크릴산에스테르; 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 공중합체; 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산에스테르 공중합체; 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메트)아크릴산 공중합체; (메트)아크릴산메틸-스티렌 공중합체(MS 수지 등); 메타크릴산메틸과 지환족 탄화수소기를 갖는 화합물의 공중합체(예컨대, 메타크릴산메틸-메타크릴산시클로헥실 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산노르보닐 공중합체 등)를 포함한다. 바람직하게는, 폴리(메트)아크릴산메틸과 같은 폴리(메트)아크릴산 C_1-6 알킬에스테르를 주성분으로 하는 중합체가 이용되고, 보다 바람직하게는, 메타크릴산메틸을 주성분(50∼100 중량%, 바람직하게는 70∼100 중량%)으로 하는 메타크릴산메틸계 수지가 이용된다.

셀룰로오스 에스테르계 수지는, 셀룰로오스와 지방산의 에스테르이다. 셀룰로오스 에스테르계 수지의 구체예는, 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 디아세테이트, 셀룰로오스 트리프로피오네이트, 셀룰로오스 디프로피오네이트를 포함한다. 또한, 이들의 공중합물이나, 수산기의 일부가 다른 치환기로 수식된 것도 들 수 있다. 이들 중에서도, 셀룰로오스 트리아세테이트(트리아세틸 셀룰로오스)가 특히 바람직하다. 셀룰로오스 트리아세테이트는 많은 제품이 시판되고 있어, 입수 용이성이나 비용의 점에서도 유리하다.

폴리카보네이트계 수지는, 카보네이트기를 통해 모노머 단위가 결합된 중합체로 이루어진 엔지니어링 플라스틱이며, 높은 내충격성, 내열성, 난연성, 투명성을 갖는 수지이다. 기재 필름(30)을 구성하는 폴리카보네이트계 수지는, 광탄성 계수를 낮추기 위해 폴리머 골격을 수식한 변성 폴리카보네이트라고 불리는 수지나, 파장 의존성을 개량한 공중합 폴리카보네이트이어도 좋다.

상기 중에서도, 연신성이나 내열성 등의 관점에서, 폴리프로필렌계 수지가 바람직하게 이용된다.

기재 필름(30)에는, 상기 열가소성 수지 외에, 임의의 적절한 첨가제를 포함할 수 있다. 첨가제로는, 예컨대 자외선 흡수제, 산화 방지제, 윤활제, 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다. 기재 필름(30) 중의 열가소성 수지의 함유량은, 바람직하게는 50∼100 중량%, 보다 바람직하게는 50∼99 중량%, 더욱 바람직하게는 60∼98 중량%, 특히 바람직하게는 70∼97 중량%이다.

기재 필름(30)의 두께는 통상, 강도나 취급성 등의 점에서 1∼500 ㎛이고, 바람직하게는 1∼300 ㎛, 보다 바람직하게는 5∼200 ㎛, 더욱 바람직하게는 5∼150 ㎛이다.

(폴리비닐알콜계 수지층의 형성)

기재 필름(30)에 도공하는 도공액은, 바람직하게는 폴리비닐알콜계 수지의 분말을 양용매(예컨대 물)에 용해시켜 얻어지는 폴리비닐알콜계 수지 용액이다. 폴리비닐알콜계 수지로는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화한 것을 이용할 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체가 예시된다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로는, 예컨대 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 암모늄기를 갖는 (메트)아크릴아미드류 등을 들 수 있다.

폴리비닐알콜계 수지의 비누화도는 80.0∼100.0 몰%의 범위일 수 있지만, 바람직하게는 90.0∼99.5 몰%의 범위이고, 보다 바람직하게는 94.0∼99.0 몰%의 범위이다. 비누화도가 80.0 몰% 미만이면, 편광판의 내수성 및 내습열성이 저하된다. 비누화도가 99.5 몰%를 넘는 폴리비닐알콜계 수지를 사용한 경우, 이색성 색소의 염색 속도가 지연되어, 생산성이 저하됨과 함께 충분한 편광 성능을 갖는 편광판을 얻을 수 없는 경우가 있다.

비누화도란, 폴리비닐알콜계 수지의 원료인 폴리아세트산비닐계 수지에 포함되는 아세트산기(아세톡시기: -OCOCH₃)가 비누화 공정에 의해 수산기로 변화한 비율을 유닛비(몰%)로 나타낸 것이며, 하기 식:

비누화도(몰%)=100×(수산기의 수)÷(수산기의 수+아세트산기의 수)

로 정의된다. 비누화도는, JIS K 6726-1994에 준거하여 구할 수 있다. 비누화도가 높을수록 수산기의 비율이 높은 것을 나타내고 있고, 따라서 결정화를 저해하는 아세트산기의 비율이 낮은 것을 나타내고 있다.

폴리비닐알콜계 수지는, 일부가 변성되어 있는 변성 폴리비닐알콜이어도 좋다. 예컨대, 폴리비닐알콜계 수지를 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀; 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 불포화 카르복실산; 불포화 카르복실산의 알킬에스테르, (메트)아크릴아미드 등에 의해 변성한 것을 들 수 있다. 변성의 비율은 30 몰% 미만인 것이 바람직하고, 10% 미만인 것이 보다 바람직하다. 30 몰%를 넘는 변성을 행한 경우에는, 이색성 색소가 흡착되기 어려워져, 충분한 편광 성능을 갖는 편광판을 얻기 어려운 경향이 있다.

폴리비닐알콜계 수지의 평균 중합도는, 바람직하게는 100∼10000이고, 보다 바람직하게는 1500∼8000이고, 더욱 바람직하게는 2000∼5000이다. 폴리비닐알콜계 수지의 평균 중합도도 JIS K 6726-1994에 준거하여 구할 수 있다.

상기 도공액을 기재 필름(30)에 도공하는 방법은, 와이어바 코팅법; 리버스 코팅, 그라비아 코팅과 같은 롤 코팅법; 다이 코트법; 콤마 코트법; 립 코트법; 스핀 코팅법; 스크린 코팅법; 파운틴 코팅법; 딥핑법; 스프레이법 등의 방법에서 적절하게 선택할 수 있다.

도공층(건조전의 폴리비닐알콜계 수지층)의 건조 온도 및 건조 시간은 도공액에 포함되는 용매의 종류에 따라서 설정된다. 건조 온도는, 예컨대 50∼200℃이고, 바람직하게는 60∼150℃이다. 용매가 물을 포함하는 경우, 건조 온도는 80℃ 이상인 것이 바람직하다.

폴리비닐알콜계 수지층(6)은, 기재 필름(30)의 한쪽 면에만 형성해도 좋고, 양면에 형성해도 좋다. 양면에 형성하면 편광성 적층 필름(300)(도 4 참조)의 제조시에 발생할 수 있는 필름의 컬을 억제할 수 있음과 함께, 1장의 편광성 적층 필름(300)으로부터 2장의 편광판을 얻을 수 있기 때문에, 편광판의 생산 효율의 면에서도 유리하다.

적층 필름(100)에서의 폴리비닐알콜계 수지층(6)의 두께는, 바람직하게는 3∼30 ㎛이고, 보다 바람직하게는 5∼20 ㎛이다. 이 범위 내의 두께를 갖는 폴리비닐알콜계 수지층(6)이라면, 후술하는 연신 공정 S20 및 염색 공정 S30을 거쳐서, 이색성 색소의 염색성이 양호하고 편광 성능이 우수하며, 또한 충분히 얇은(예컨대 두께 10 ㎛ 이하의) 편광자층(5)을 얻을 수 있다.

도공액의 도공에 앞서, 기재 필름(30)과 폴리비닐알콜계 수지층(6)의 밀착성을 향상시키기 위해, 적어도 폴리비닐알콜계 수지층(6)이 형성되는 측의 기재 필름(30)의 표면에, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 프레임(화염) 처리 등을 해도 좋다. 또한 동일한 이유로, 기재 필름(30) 상에 프라이머층 등을 통해 폴리비닐알콜계 수지층(6)을 형성해도 좋다.

프라이머층은, 프라이머층 형성용 도공액을 기재 필름(30)의 표면에 도공한 후 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 이 도공액은, 기재 필름(30)과 폴리비닐알콜계 수지층(6)의 양쪽에 어느 정도 강한 밀착력을 발휘하는 성분을 포함하고, 통상은 이러한 밀착력을 부여하는 수지 성분과 용매를 포함한다. 수지 성분으로는, 바람직하게는 투명성, 열안정성, 연신성 등이 우수한 열가소 수지가 이용되며, 예컨대 (메트)아크릴계 수지, 폴리비닐알콜계 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 양호한 밀착력을 부여하는 폴리비닐알콜계 수지가 바람직하게 이용된다. 보다 바람직하게는, 폴리비닐알콜 수지이다. 용매로는 통상, 상기 수지 성분을 용해시킬 수 있는 일반적인 유기 용매나 수계 용매가 이용되지만, 물을 용매로 하는 도공액으로 프라이머층을 형성하는 것이 바람직하다.

프라이머층의 강도를 높이기 위해, 프라이머층 형성용 도공액에 가교제를 첨가해도 좋다. 가교제의 구체예는, 에폭시계, 이소시아네이트계, 디알데히드계, 금속계(예컨대, 금속염, 금속 산화물, 금속 수산화물, 유기 금속 화합물), 고분자계의 가교제를 포함한다. 프라이머층을 형성하는 수지 성분으로서 폴리비닐알콜계 수지를 사용하는 경우는, 폴리아미드에폭시 수지, 메틸올화멜라민 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 폴리비닐알콜계 수지층(6)의 밀착력 향상의 효과가 작다.

프라이머층 형성용 도공액을 기재 필름(30)에 도공하는 방법은, 폴리비닐알콜계 수지층 형성용의 도공액과 동일할 수 있다. 프라이머층 형성용 도공액으로 이루어진 도공층의 건조 온도는, 예컨대 50∼200℃이고, 바람직하게는 60∼150℃이다. 용매가 물을 포함하는 경우, 건조 온도는 80℃ 이상인 것이 바람직하다.

〔2〕연신 공정 S20

도 3을 참조하여 본 공정은, 적층 필름(100)을 연신하여, 연신된 기재 필름(30') 및 폴리비닐알콜계 수지층(6')으로 이루어진 연신 필름(200)을 얻는 공정이다. 연신은 통상 일축 연신이다. 연신 공정 S20은, 전형적으로는 장척의 적층 필름(100)을 반송시키면서, 또는, 장척의 적층 필름(100)의 권회품인 필름 롤로부터 적층 필름(100)을 연속적으로 풀어내고 이것을 반송시키면서, 연속적으로 행해진다. 필름 반송은 가이드 롤 등을 이용하여 행할 수 있다.

적층 필름(100)의 연신 배율은, 원하는 편광 특성에 따라서 적절하게 선택할 수 있지만, 바람직하게는, 적층 필름(100)의 원래 길이에 대하여 5배 초과 17배 이하이고, 보다 바람직하게는 5배 초과 8배 이하이다. 연신 배율이 5배 이하이면, 폴리비닐알콜계 수지층(6')이 충분히 배향되지 않기 때문에, 편광자층(5)의 편광도가 충분히 높아지지 않는 경우가 있다. 한편, 연신 배율이 17배를 넘으면, 연신시에 필름의 파단이 생기기 쉬워짐과 함께, 연신 필름(200)의 두께가 필요 이상으로 얇아져, 후속 공정에서의 가공성 및 취급성이 저하될 우려가 있다.

연신 처리는, 1단으로 연신하는 것에 한정되지는 않고 다단으로 행할 수도 있다. 이 경우, 다단계의 연신 처리를 전부 염색 공정 S30의 전에 연속적으로 행해도 좋고, 2단계 이후의 연신 처리를 염색 공정 S30에서의 염색 처리 및/또는 가교 처리와 동시에 행해도 좋다. 이와 같이 다단으로 연신 처리를 행하는 경우는, 연신 처리의 전체 단계를 합하여 5배 초과의 연신 배율이 되도록 연신 처리를 행하는 것이 바람직하다.

연신 처리는, 필름 길이 방향(필름 반송 방향)으로 연신하는 세로 연신일 수 있는 것 외에, 필름 폭방향으로 연신하는 가로 연신 또는 경사 연신 등이어도 좋다. 세로 연신 방식으로는, 롤을 이용하여 연신하는 롤간 연신, 압축 연신, 척(클립)을 이용한 연신 등을 들 수 있고, 가로 연신 방식으로는 텐터법 등을 들 수 있다. 연신 처리는, 습식 연신 방법, 건식 연신 방법을 모두 채용할 수 있지만, 건식 연신 방법을 이용하는 편이, 연신 온도를 넓은 범위에서 선택할 수 있는 점에서 바람직하다.

연신 온도는, 폴리비닐알콜계 수지층(6) 및 기재 필름(30) 전체가 연신 가능할 정도로 유동성을 나타내는 온도 이상으로 설정되고, 바람직하게는 기재 필름(30)의 상전이 온도(융점 또는 유리 전이 온도)의 -30℃~+30℃의 범위이고, 보다 바람직하게는 -30℃~+5℃의 범위이고, 더욱 바람직하게는 -25℃~+0℃의 범위이다. 기재 필름(30)이 복수의 수지층으로 이루어진 경우, 상기 상전이 온도는 그 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 어려워지는 경향이 있다. 연신 온도가 상전이 온도의 +30℃를 넘으면, 기재 필름(30)의 유동성이 지나치게 커서 연신이 어려워지는 경향이 있다. 5배 초과의 고연신 배율을 보다 달성하기 쉽다는 점에서, 연신 온도는 상기 범위 내이고, 더욱 바람직하게는 120℃ 이상이다.

연신 처리에서의 적층 필름(100)의 가열 방법으로는, 존 가열법(예컨대, 열풍을 불어 넣어 소정의 온도로 조정한 가열로와 같은 연신 존 내에서 가열하는 방법.); 롤을 이용하여 연신하는 경우에 있어서 롤 자체를 가열하는 방법; 히터 가열법(적외선 히터, 할로겐 히터, 패널 히터 등을 적층 필름(100)의 상하에 설치하여 복사열로 가열하는 방법) 등이 있다. 롤간 연신 방식에 있어서는, 연신 온도의 균일성의 관점에서 존 가열법이 바람직하다.

연신 공정 S20에 앞서, 적층 필름(100)을 예열하는 예열 처리 공정을 마련해도 좋다. 예열 방법으로는, 연신 처리에서의 가열 방법과 동일한 방법을 이용할 수 있다. 예열 온도는, 연신 온도의 -50℃~±0℃의 범위인 것이 바람직하고, 연신 온도의 -40℃~-10℃의 범위인 것이 보다 바람직하다.

또한 연신 공정 S20에서의 연신 처리의 후에, 열고정 처리 공정을 마련해도 좋다. 열고정 처리는, 연신 필름(200)의 단부를 클립으로 그립한 상태에서 긴장 상태로 유지하면서, 폴리비닐알콜계 수지의 결정화 온도 이상에서 열처리를 행하는 처리이다. 이 열고정 처리에 의해 폴리비닐알콜계 수지층(6')의 결정화가 촉진된다. 열고정 처리의 온도는, 연신 온도의 -0℃∼-80℃의 범위인 것이 바람직하고, 연신 온도의 -0℃∼-50℃의 범위인 것이 보다 바람직하다.

〔3〕염색 공정 S30

도 4를 참조하여 본 공정은, 연신 필름(200)의 폴리비닐알콜계 수지층(6')을 이색성 색소로 염색하여 이것을 흡착 배향시켜 편광자층(5)으로 하는 공정이다. 본 공정을 거쳐서 기재 필름(30')의 편면 또는 양면에 편광자층(5)이 적층된 편광성 적층 필름(300)을 얻을 수 있다. 염색 공정 S30은, 전형적으로는 장척의 연신 필름(200)을 반송시키면서, 또는, 장척의 연신 필름(200)의 권회품인 필름 롤로부터 연신 필름(200)을 연속적으로 풀어내고, 이것을 반송시키면서 연속적으로 행해진다. 필름 반송은 가이드 롤 등을 이용하여 행할 수 있다.

이색성 색소로는, 구체적으로는 요오드 또는 이색성 유기 염료를 들 수 있다. 이색성 유기 염료의 구체예는, 예컨대 레드 BR, 레드 LR, 레드 R, 핑크 LB, 루빈 BL, 보르도 GS, 스카이 블루 LG, 레몬 옐로우, 블루 BR, 블루 2R, 네이비 RY, 그린 LG, 바이올렛 LB, 바이올렛 B, 블랙 H, 블랙 B, 블랙 GSP, 옐로우 3G, 옐로우 R, 오렌지 LR, 오렌지 3R, 스칼렛 GL, 스칼렛 KGL, 콩고 레드, 브릴리언트 바이올렛 BK, 수프라 블루 G, 수프라 블루 GL, 수프라 오렌지 GL, 다이렉트 스카이 블루, 다이렉트 퍼스트 오렌지 S, 퍼스트 블랙을 포함한다. 이색성 색소는, 1종만을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

염색 공정 S30은, 이색성 색소를 함유하는 액(염색욕)에 연신 필름(200)을 침지함으로써 행할 수 있다. 염색욕으로는, 상기 이색성 색소를 용매에 용해시킨 용액을 사용할 수 있다. 염색 용액의 용매로는, 일반적으로는 물이 사용되지만, 물과 상용성이 있는 유기 용매가 더 첨가되어도 좋다. 염색욕에서의 이색성 색소의 농도는, 0.01∼10 중량%인 것이 바람직하고, 0.02∼7 중량%인 것이 보다 바람직하다.

이색성 색소로서 요오드를 사용하는 경우, 염색 효율을 향상시킬 수 있다는 점에서, 요오드를 함유하는 염색욕에 요오드화물을 더 첨가하는 것이 바람직하다. 요오드화물로는, 예컨대 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티타늄 등을 들 수 있다. 염색욕에서의 요오드화물의 농도는, 바람직하게는 0.01∼20 중량%이다. 요오드화물 중에서도 요오드화칼륨을 첨가하는 것이 바람직하다. 요오드화칼륨을 첨가하는 경우, 요오드와 요오드화칼륨의 비율은 중량비로, 바람직하게는 1:5∼1:100이고, 보다 바람직하게는 1:6∼1:80이다. 염색욕의 온도는, 바람직하게는 10∼60℃이고, 보다 바람직하게는 20∼40℃이다.

또, 염색 공정 S30 중에 연신 필름(200)에 대하여 추가의 연신 처리를 더 실시해도 좋다. 이 경우에서의 실시양태로는, 1) 상기 연신 공정 S20에 있어서, 목표보다 낮은 배율로 연신 처리를 행한 후, 염색 공정 S30에서의 염색 처리 중에, 총연신 배율이 목표의 배율이 되도록 연신 처리를 행하는 양태나, 후술하는 바와 같이, 염색 처리의 후에 가교 처리를 행하는 경우에는, 2) 상기 연신 공정 S20에 있어서, 목표보다 낮은 배율로 연신 처리를 행한 후, 염색 공정 S30에서의 염색 처리 중에, 총연신 배율이 목표의 배율에 도달하지 않을 정도까지 연신 처리를 행하고, 이어서, 최종적인 총연신 배율이 목표의 배율이 되도록 가교 처리 중에 연신 처리를 행하는 양태 등을 들 수 있다.

염색 공정 S30은, 염색 처리에 이어서 실시되는 가교 처리 공정을 포함할 수 있다. 가교 처리 공정은, 가교제를 함유하는 액(가교욕)에 염색 처리후의 연신 필름을 침지함으로써 행할 수 있다. 가교제로는, 예컨대 붕산, 붕사와 같은 붕소 화합물, 글리옥살, 글루탈알데히드 등을 들 수 있다. 가교제는 1종만을 사용해도 좋고 2종 이상을 병용해도 좋다. 가교욕으로는, 가교제를 용매에 용해시킨 용액을 사용할 수 있다. 용매로는, 물을 사용할 수 있지만, 물과 상용성이 있는 유기 용매를 더 포함해도 좋다. 가교욕에서의 가교제의 농도는, 바람직하게는 1∼20 중량%이고, 보다 바람직하게는 6∼15 중량%이다.

가교욕은 요오드화물을 더 포함할 수 있다. 요오드화물의 첨가에 의해, 편광자층(5)의 면내에서의 편광 특성을 보다 균일화시킬 수 있다. 요오드화물의 구체예는 상기와 동일하다. 가교욕에서의 요오드화물의 농도는, 바람직하게는 0.05∼15 중량%이고, 보다 바람직하게는 0.5∼8 중량%이다. 가교욕의 온도는, 바람직하게는 10∼90℃이다.

또 가교 처리는, 가교제를 염색욕 중에 배합함으로써, 염색 처리와 동시에 행할 수도 있다. 또한, 조성이 상이한 2종 이상의 가교욕을 이용하여 가교욕에 침지하는 처리를 2회 이상 행해도 좋다. 가교 처리 중에 연신 처리를 행해도 좋다. 가교 처리 중에 연신 처리를 실시하는 구체적 양태는 전술한 바와 같다.

염색 공정 S30의 후, 후술하는 제1 접합 공정 S40의 전에 세정 공정 및 건조 공정을 행하는 것이 바람직하다. 세정 공정은 통상, 수 세정 공정을 포함한다. 수 세정 처리는, 이온 교환수, 증류수와 같은 순수에 염색 처리후의 또는 가교 처리후의 필름을 침지함으로써 행할 수 있다. 수 세정 온도는, 통상 3∼50℃, 바람직하게는 4∼20℃이다. 세정 공정은, 수 세정 공정과 요오드화물 용액에 의한 세정 공정의 조합이어도 좋다. 세정 공정의 후에 행해지는 건조 공정으로는, 자연 건조, 송풍 건조, 가열 건조 등의 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 예컨대 가열 건조의 경우, 건조 온도는 통상 20∼95℃이다.

편광성 적층 필름(300)이 갖는 편광자층(5)의 두께는, 바람직하게는 10 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 7 ㎛ 이하이다. 편광자층(5)의 두께를 10 ㎛ 이하로 함으로써 박형의 편광판을 얻을 수 있다. 편광자층(5)의 두께는 통상 2 ㎛ 이상이다. 본 발명에 의하면, 편광자층(5)의 두께가 10 ㎛ 이하로 얇아, 편광자층(5) 및 제1 보호 필름으로 이루어진 편광판에 탄력이 없는 경우라 하더라도, 편광자층(5)에 응집 파괴가 생기거나 편광자층(5)의 박리면이 백화되거나 하는 문제를 억제하여, 기재 필름(30')을 깨끗하게 박리할 수 있다.

〔4〕제1 접합 공정 S40

도 5를 참조하여 본 공정은, 편광성 적층 필름(300)에서의 기재 필름(30')측의 면과는 반대측의 면(즉 편광자층(5) 상)에 제1 보호 필름(10)을 접합하여 다층 필름(400)을 얻는 공정이다. 제1 접합 공정 S40은, 전형적으로는, 장척의 편광성 적층 필름(300)을 반송시키면서, 또는 장척의 편광성 적층 필름(300)의 권회품인 필름 롤로부터 편광성 적층 필름(300)을 연속적으로 풀어내고, 이것을 반송시키면서 연속적으로 행해진다. 필름 반송은 가이드 롤 등을 이용하여 행할 수 있다.

편광성 적층 필름(300)이 기재 필름(30')의 양면에 편광자층(5)을 갖는 경우는 통상, 양면의 편광자층(5) 상에 각각 제1 보호 필름(10)이 접합된다. 이 경우, 이들 제1 보호 필름(10)은, 동종의 보호 필름이어도 좋고 이종의 보호 필름이어도 좋다.

제1 보호 필름(10)은, 제1 접착제층(15)을 통해 편광자층(5) 상에 접합할 수 있다. 제1 접착제층(15)을 형성하는 접착제는, 자외선, 가시광, 전자선, X선과 같은 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하는 경화성 화합물을 함유하는 활성 에너지선 경화성 접착제(바람직하게는 자외선 경화성 접착제)나, 폴리비닐알콜계 수지와 같은 접착제 성분을 물에 용해 또한 분산시킨 수계 접착제일 수 있다.

활성 에너지선 경화성 접착제를 이용하여 제1 보호 필름(10)을 접합하는 경우, 제1 접착제층(15)이 되는 활성 에너지선 경화성 접착제를 통해 제1 보호 필름(10)을 편광자층(5) 상에 적층한 후, 자외선, 가시광, 전자선, X선과 같은 활성 에너지선을 조사하여 접착제층을 경화시킨다. 그 중에서도 자외선이 적합하며, 이 경우의 광원으로는, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등, 메탈할라이드 램프 등을 이용할 수 있다. 수계 접착제를 이용하는 경우는, 수계 접착제를 통해 제1 보호 필름(10)을 편광자층(5) 상에 적층한 후 가열 건조시키면 된다.

편광자층(5)에 제1 보호 필름(10)을 접합함에 있어서, 제1 보호 필름(10) 및/또는 편광자층(5)의 접합면에는, 편광자층(5)과의 접착성을 향상시키기 위해, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리, 프레임(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.

제1 보호 필름(10)은, 예컨대 쇄형 폴리올레핀계 수지(폴리프로필렌계 수지 등), 고리형 폴리올레핀계 수지(노르보넨계 수지 등)와 같은 폴리올레핀계 수지; 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 디아세테이트와 같은 셀룰로오스 에스테르계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지; 폴리카보네이트계 수지; (메트)아크릴계 수지 등으로 이루어진 필름일 수 있다.

제1 보호 필름(10)은, 위상차 필름, 휘도 향상 필름과 같은 광학 기능을 겸비하는 보호 필름일 수도 있다. 예컨대, 상기 열가소성 수지로 이루어진 필름을 연신(일축 연신 또는 이축 연신 등)하거나, 그 필름 상에 액정층 등을 형성하거나 함으로써, 임의의 위상차치가 부여된 위상차 필름으로 할 수 있다.

제1 보호 필름(10)에서의 편광자층(5)과는 반대측의 표면에는, 하드 코팅층, 방현층, 반사 방지층, 대전 방지층, 방오층 같은 표면 처리층(코팅층)을 형성할 수도 있다. 표면 처리층은, 제1 접합 공정 S40의 실시에 앞서 제1 보호 필름(10) 상에 미리 형성해 두어도 좋고, 제1 접합 공정 S40 실시후 또는 후술하는 박리 공정 S50 실시후에 형성해도 좋다. 또한 제1 보호 필름(10)은, 윤활제, 가소제, 분산제, 열안정제, 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 35 ㎛ 이하, 특히 바람직하게는 30 ㎛ 이하이다. 제1 보호 필름(10)의 두께는, 강도 및 취급성의 관점에서 통상 5 ㎛ 이상이다. 본 발명에 의하면, 제1 보호 필름(10)의 두께가 35 ㎛ 이하로 얇아, 편광자층(5) 및 제1 보호 필름(10)으로 이루어진 편광판에 탄력이 없는 경우라 하더라도, 편광자층(5)에 응집 파괴가 생기거나 편광자층(5)의 박리면이 백화되거나 하는 문제를 억제하여, 기재 필름(30')을 깨끗하게 박리할 수 있다.

〔5〕박리 공정 S50

도 6을 참조하여 본 공정은, 다층 필름(400)으로부터 기재 필름(30')을 박리 제거하여 편광판(편면 보호 필름 부착 편광판(500))을 얻는 공정이다. 편광성 적층 필름(300)이 기재 필름(30')의 양면에 편광자층(5)을 가지며, 이들 양방의 편광자층(5)에 제1 보호 필름(10)을 접합한 경우에는, 이 박리 공정 S50에 의해, 1장의 편광성 적층 필름(300)으로부터 2장의 편면 보호 필름 부착 편광판(500)이 얻어진다. 박리 공정 S50은, 전형적으로는 장척의 다층 필름(400)을 반송시키면서, 또는, 장척의 다층 필름(400)의 권회품인 필름 롤로부터 다층 필름(400)을 연속적으로 풀어내고, 이것을 반송시키면서 연속적으로 행해진다. 필름 반송은 가이드 롤 등을 이용하여 행할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에서는, 다층 필름(400)의 반송 경로 상에 롤(40)을 설치해 두고, 다층 필름(400)을 그 반송 경로를 따라서 연속적으로 반송하여, 롤(40)을 통과할 때에 다층 필름(400)을 그 기재 필름(30')과는 반대측에서(도 7의 예에서는, 제1 보호 필름(10)측에서, 즉, 다층 필름(400)의 제1 보호 필름(10)이 롤(40)측이 되도록) 롤(40)에 감아걸친 상태로 하고, 이 감아걸친 상태에 있는 다층 필름(400)으로부터 기재 필름(30')을 박리한다. 롤(40)로는, 반송되는 필름을 지지하기 위해 이용되는, 회전 가능한 일반적인 롤을 이용할 수 있다.

다층 필름(400)으로부터 기재 필름(30')을 박리한 후의 편면 보호 필름 부착 편광판(500)의 반송 방향과는 상이한 반송 방향이 되도록 박리후의 기재 필름(30')의 반송 경로를 설정함으로써, 롤(40) 상에 있는 다층 필름(400)으로부터 연속적으로 기재 필름(30')을 박리해 가는 것이지만, 이 때, 기재 필름(30')의 박리점(H)에 있어서 다층 필름(400)의 기재 필름(30')과는 반대측의 면(도 7의 예에서는, 제1 보호 필름(10)측의 표면)과 롤(40)이 접촉한 상태를 유지하면서 기재 필름(30')을 박리한다. 즉, 박리후의 기재 필름(30')에 어느 정도의 장력 A를 부여함으로써 기재 필름(30')을 인장하도록 하여 다층 필름(400)으로부터 기재 필름(30')을 박리하여 가는 것이지만, 이 때 이 장력 A에 의해, 박리점(H)에서 다층 필름(400)이 롤(40)의 표면으로부터 들뜬 상태가 되지 않도록 제어하면서 연속적으로 기재 필름(30')을 박리한다.

다층 필름(400)을 롤(40)에 감아걸친 상태란, 롤(40)을 통과할 때에 있어서, 다층 필름(400)의 기재 필름(30')과는 반대측의 면(도 7의 예에서는, 제1 보호 필름(10)측의 표면)이 면에서 롤(40)의 표면에 접해 있는 상태를 말한다. 이 상태는, 도 7을 참조하여, 기재 필름(30')이 박리되기 전의 다층 필름(400)의 반송 방향의 외삽선을 기준으로 했을 때의 기재 필름(30')을 박리한 후의 다층 필름(400)(즉, 편면 보호 필름 부착 편광판(500))의 반송 방향의 롤(40)측으로의 박리점(H)에서의 경사 각도 φp를 0° 초과(90° 미만)로 함으로써 달성할 수 있다. 경사 각도 φp는, 바람직하게는 20° 이상이다.

상기 방법에 의하면, 기재 필름(30')의 박리 방향과 편광자층(5)의 배향 방향이 이루는 각도에 상관없이, 또한, 박리점(H)에서의 다층 필름(400)과 편면 보호 필름 부착 편광판(500)이 이루는 각도(즉, 상기 경사 각도 φp)와, 다층 필름(400)과 기재 필름(30')이 이루는 각도(도 7에 도시되는 경사 각도 φk)의 관계성에 상관없이, 다층 필름(400)으로부터 기재 필름(30')을 원활하게 박리할 수 있어, 기재 필름(30')의 박리에 의한 편광자층(5)의 응집 파괴나 편광자층(5)의 박리면의 백화와 같은 문제를 효과적으로 억제할 수 있다. φk는, 상기 외삽선을 기준으로 했을 때의, 박리후의 기재 필름(30')의 반송 방향의 롤(40)측과는 반대측으로의 박리점(H)에서의 경사 각도이다.

기재 필름(30')의 박리시에, 박리점(H)에 있어서 다층 필름(400)의 기재 필름(30')과는 반대측의 면(도 7의 예에서는, 제1 보호 필름(10)측의 표면)과 롤(40)이 접촉한 상태를 유지하기 위한 하나의 유효한 방법은, 기재 필름(30')을 박리하기 전의 다층 필름(400)의 장력(라인 장력) B를 박리후의 기재 필름(30')의 장력 A보다 충분히 크게 하는 것이다. 장력 A 및 B는, B≥10×A의 관계를 만족시키는 것이 바람직하고, B≥12×A의 관계를 만족시키는 것이 보다 바람직하다. 장력 B를 장력 A보다 충분히 크게 함으로써, 다층 필름(400)을 롤(40)에 감아걸친 상태, 및 박리점(H)에 있어서 다층 필름(400)의 기재 필름(30')과는 반대측의 면과 롤(40)이 접촉한 상태를 유지하면서, 박리점(H)에서의 기재 필름(30')의 박리를 행할 수 있다. 또, 기재 필름(30')을 박리하여 얻어지는 편면 보호 필름 부착 편광판(500)의 장력은, 기재 필름(30')을 박리하기 전의 다층 필름(400)의 장력 B와 동일하다.

도 7을 참조하여, 장력 A는, 예컨대 박리후의 기재 필름(30')의 반송 경로 상에서 롤(40)의 하류측에 배치된 닙 롤(60)의 회전 속도의 조정에 의해 박리후의 기재 필름(30')의 반송 속도를 조정함으로써 제어할 수 있다. 장력 B는, 예컨대 다층 필름(400) 및 편면 보호 필름 부착 편광판(500)의 반송 경로 상에서의 롤(40)의 전후에 배치된 닙 롤(50)의 회전 속도와 닙 롤(70)의 회전 속도의 비의 조정에 의해 제어할 수 있다.

다층 필름(400)을 롤(40)에 감아걸친 상태, 및 박리점(H)에 있어서 다층 필름(400)의 기재 필름(30')과는 반대측의 면과 롤(40)이 접촉한 상태를 유지하기 위한 다른 유효한 방법은, 롤(40)에 석션 롤을 이용하는 것이다. 석션 롤을 이용하면, 그것에 의한 흡인에 의해 그 롤에 감아걸친 다층 필름(400)(및 편면 보호 필름 부착 편광판(500))을 롤 표면에 밀착시킬 수 있기 때문에, 상기 상태를 유지하기 쉽다. 석션 롤이란, 롤 표면(둘레면)에 다수의 흡기 구멍을 가지며, 이 흡기 구멍으로부터의 흡기에 의해 롤 표면에 반송물을 흡착시켜 반송물을 유지하면서, 롤을 회전시키는 것에 의해 반송물을 반송하는 롤을 말한다. 석션 롤을 이용하는 경우, 장력 A 및 B는 반드시 B≥10×A의 관계를 만족시킬 필요는 없다.

다층 필름(400)을 롤(40)에 감아걸친 상태, 및 박리점(H)에 있어서 다층 필름(400)의 기재 필름(30')과는 반대측의 면과 롤(40)이 접촉한 상태를 유지하기 위해 유효한 또 다른 방법은, 다층 필름(400)이 롤(40)을 통과하기 전에, 제1 보호 필름(10)측에 수지 필름을 더 접합하여 필름 보강을 행하는 것이다. 필름 보강에 의해 다층 필름(400)의 탄력이 강해지고, 변형되기 어려워지기 때문에, 기재 필름(30')을 인장하도록 하여 다층 필름(400)으로부터 박리할 때에, 박리점(H)에서 다층 필름(400)이 롤(40)의 표면으로부터 들뜬 상태가 되는 것을 억제할 수 있다. 이 방법을 이용하는 경우에 있어서도, 장력 A 및 B는 반드시 B≥10×A의 관계를 만족시킬 필요는 없다. 이 방법을 이용하는 경우는, 보강을 위해 제1 보호 필름(10)측에 접합된 수지 필름이, 박리점(H)에 있어서 롤(40)에 접촉한 상태를 유지하게 된다.

롤(40)의 직경은, 200 mmφ 이상인 것이 바람직하고, 250 mmφ 이상인 것이 보다 바람직하다. 롤(40)의 직경이 이 범위이면, 기재 필름(30')을 다층 필름(400)으로부터 박리할 때에, 박리점(H)에 있어서 다층 필름(400)의 기재 필름(30')과는 반대측의 면과 롤(40)이 접촉한 상태를 유지하기 쉽다.

박리점(H)에 있어서 다층 필름(400)의 기재 필름(30')과는 반대측의 면과 롤(40)이 접촉한 상태를 유지하여 안정적으로 기재 필름(30')의 박리를 행할 수 있도록, 박리점(H)의 위치를 검지하기 위한 센서를 설치하는 것이 바람직하다. 센서의 설치에 의해, 다층 필름(400)이 롤(40)에 감아걸치기 직전의, 롤(40)의 표면으로부터 들뜬 상태로 기재 필름(30')이 박리되거나, 다층 필름(400)이 롤(40)에 감아걸친 것이 풀린 후, 롤(40)의 표면으로부터 들뜬 상태로 기재 필름(30')이 박리되거나 하는 것을 방지할 수 있다. 예컨대, 박리점의 기준 위치를 미리 설정하고, 그 기준 위치로부터 소정 거리 떨어진 상류측에 하나의 센서를, 또한 기준 위치로부터 소정 거리 떨어진 하류측에 다른 하나의 센서를 설치해 두고, 상류측의 센서가 박리점을 검지했다면 박리점이 하류측으로 이동하고, 또한 하류측의 센서가 박리점을 검지했다면 박리점이 상류측으로 이동하도록 설정해 두면, 박리점이 항상 기준 위치 근방에 오도록 조업 조건이 자동적으로 조정된다. 조업 조건으로는, 다층 필름(400) 및 편면 보호 필름 부착 편광판(500)의 반송 속도, 박리후의 기재 필름(30')의 반송 속도, 장력 A, 장력 B를 들 수 있다.

박리후의 기재 필름(30')의 반송 방향의 박리점(H)에서의 경사 각도 φk는, 통상 0° 초과이고, 바람직하게는 20° 이상이고, 보다 바람직하게는 40° 이상이다. 경사 각도 φk를 20° 이상으로 설정함으로써, 장력 A를 과도하게 크게 하지 않고, 기재 필름(30')을 원활하게 박리하기 쉬워진다. 경사 각도 φk는, 통상 90° 미만이다.

전술한 바와 같이, 제1 접합 공정 S40에서 얻어지는 다층 필름(400)은, 기재 필름(30')의 양면 각각에, 편광자층(5) 및 제1 보호 필름(10)이 적층된 필름, 즉, 제1 보호 필름(10)/편광자층(5)/기재 필름(30')/편광자층(5)/제1 보호 필름(10)(제1 접착제층(15)은 생략하고 기재)의 층구성을 갖는 필름일 수 있다. 이 경우, 2단의 박리 공정을 거쳐서 1장의 다층 필름(400)으로부터 2장의 편면 보호 필름 부착 편광판(500)을 얻는다. 1단째의 박리 공정에서는, 상기 구성의 다층 필름(400)으로부터 「제1 보호 필름(10)/편광자층(5)/기재 필름(30')」의 층구성을 갖는 필름을 박리하여, 편면 보호 필름 부착 편광판(500)을 얻는다(1단째의 박리 공정에 있어서, 도 7에서의 기재 필름(30')은, 제1 보호 필름(10)/편광자층(5)/기재 필름(30')으로 치환된다). 2단째의 박리 공정에서는, 박리된 「제1 보호 필름(10)/편광자층(5)/기재 필름(30')」의 층구성을 갖는 필름으로부터 기재 필름(30')을 박리하여, 추가로 편면 보호 필름 부착 편광판(500)을 얻는다.

1단째 및 2단째의 박리 공정 모두에 있어서, 본 발명에 따른 상기 방법을 이용하여 제1 보호 필름(10)/편광자층(5)/기재 필름(30') 또는 기재 필름(30')을 박리함으로써, 편광자층(5)의 응집 파괴나 편광자층(5)의 박리면의 백화와 같은 문제를 효과적으로 억제할 수 있다.

〔6〕제2 접합 공정 S60

도 8을 참조하여 본 공정은, 편면 보호 필름 부착 편광판(500)에서의 편광자층(5) 상에 제2 보호 필름(20)을 접합하여 양면 보호 필름 부착 편광판(600)을 얻는 임의의 공정이다. 제2 접합 공정 S60은, 전형적으로는 장척의 편면 보호 필름 부착 편광판(500)을 반송시키면서, 또는, 장척의 편면 보호 필름 부착 편광판(500)의 권회품인 필름 롤로부터 편면 보호 필름 부착 편광판(500)을 연속적으로 풀어내고, 이것을 반송시키면서, 연속적으로 행해진다. 필름 반송은 가이드 롤 등을 이용하여 행할 수 있다.

제2 보호 필름(20)은, 제2 접착제층(25)을 통해 편광자층(5) 상에 접합할 수 있다. 제2 보호 필름(20) 및 제2 접착제층(25)의 구성이나 재질, 및 제2 보호 필름(20)의 접합 방법에 관해서는, 각각 제1 보호 필름(10) 및 제1 접착제층(15), 및 제1 보호 필름(10)의 접합 방법에 관한 기재가 인용된다.

실시예

이하, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

(1) 프라이머층 형성 공정

폴리비닐알콜 분말(일본합성화학공업(주) 제조의 「Z-200」, 평균 중합도 1100, 비누화도 99.5 몰%)을 95℃의 열수에 용해시켜 농도 3 중량%의 폴리비닐알콜 수용액을 조제했다. 얻어진 수용액에 가교제(다오카화학공업(주) 제조의 「스미레즈 레진 650」)를 폴리비닐알콜 분말 6 중량부에 대하여 5 중량부의 비율로 혼합하여, 프라이머층 형성용 도공액을 얻었다.

다음으로, 두께 90 ㎛의 기재 필름(미연신 폴리프로필렌 필름, 융점: 163℃)을 연속적으로 반송시키면서 그 편면에 코로나 처리를 실시한 후, 그 코로나 처리면에 소직경 그라비아 코터를 이용하여 상기 프라이머층 형성용 도공액을 연속적으로 도공하고 80℃에서 10분간 건조시킴으로써, 두께 0.2 ㎛의 프라이머층을 형성했다.

(2) 적층 필름의 제작(수지층 형성 공정)

폴리비닐알콜 분말((주)쿠라레 제조의 「PVA124」, 평균 중합도 2400, 비누화도 98.0∼99.0 몰%)을 95℃의 열수에 용해시켜 농도 8 중량%의 폴리비닐알콜 수용액을 조제하여, 이것을 폴리비닐알콜계 수지층 형성용 도공액으로 했다.

상기 (1)에서 제작한 프라이머층을 갖는 기재 필름을 연속적으로 반송시키면서, 그 프라이머층 표면에 립 코터를 이용하여 상기 폴리비닐알콜계 수지층 형성용 도공액을 연속적으로 도공한 후, 80℃에서 20분간 건조시킴으로써 프라이머층 상에 폴리비닐알콜계 수지층을 형성하여, 기재 필름/프라이머층/폴리비닐알콜계 수지층으로 이루어진 적층 필름을 얻었다.

(3) 연신 필름의 제작(제1 연신 공정)

상기 (2)에서 제작한 적층 필름에 대하여 연속적으로 반송시키면서, 플로팅의 세로 일축 연신 장치를 이용하여 160℃에서 5.8배의 자유단 일축 연신을 실시하여 연신 필름을 얻었다. 연신후의 폴리비닐알콜계 수지층의 두께는 5.0 ㎛였다.

(4) 편광성 적층 필름의 제작(염색 공정)

상기 (3)에서 제작한 연신 필름을 연속적으로 반송시키면서, 요오드와 요오드화칼륨을 포함하는 26℃의 염색욕(물 100 중량부당 요오드를 0.35 중량부, 요오드화칼륨을 10 중량부 포함)에 연속적으로 침지하여 폴리비닐알콜계 수지층의 염색 처리를 행했다.

이어서, 붕산과 요오드화칼륨을 포함하는 78℃의 가교욕(물 100 중량부당 붕산을 9.5 중량부, 요오드화칼륨을 5 중량부 포함)에 체류 시간이 300초가 되도록 연속적으로 침지하여 가교 처리를 행했다. 그 후, 8℃의 순수로 10초간 세정하고, 40∼50℃에서 200초간 건조시킴으로써, 기재 필름 상에 편광자층을 갖는 편광성 적층 필름을 얻었다.

(5) 다층 필름의 제작(접합 공정)

두께 15 ㎛의 고리형 폴리올레핀계 수지 필름(니폰제온(주) 제조의 「ZF14」)을 연속적으로 반송시키면서, 그 편면에 양이온 중합성의 에폭시계 화합물인 경화성 화합물과 광양이온 중합 개시제를 포함하는 자외선 경화성 접착제((주)ADEKA 제조의 「KR-70T」)를, 경화후의 접착제층의 두께가 1.0 ㎛가 되도록 소직경 그라비아 코터를 이용하여 연속적으로 도공하고, 계속해서, 접합 롤을 이용하여 그 도공한 접착제층 상에 상기 (4)에서 제작한 편광성 적층 필름을 그 편광자층측에서 연속적으로 접합했다. 그 후, 기재 필름측으로부터 150 mJ/㎠의 적산 광량으로 자외선을 조사함으로써 접착제층을 경화시켜 다층 필름을 얻었다.

(6) 편광판의 제작(박리 공정)

도 7을 참조하여, 상기 (5)에서 제작한 다층 필름(400)을 연속적으로 반송시키면서, 롤(40)을 통과할 때에 다층 필름(400)을 그 제1 보호 필름(10)측에서(다층 필름(400)의 제1 보호 필름(10)이 롤(40)측이 되도록) 롤(40)에 감아걸친 상태로 하고, 이 감아걸친 상태에 있는 다층 필름(400)으로부터, 박리점(H)에 있어서 제1 보호 필름(10)과 롤(40)이 접촉한 상태를 유지하면서 기재 필름(30')을 연속적으로 박리하여, 편면 보호 필름 부착 편광판(500)을 얻었다. 이 때, 박리후의 기재 필름(30')의 장력 A, 및 다층 필름(400) 및 편면 보호 필름 부착 편광판(500)의 장력 B는 표 1과 같다. 또한, 경사 각도 φp는 20°, 경사 각도 φk는 70°, 롤(40)의 직경은 250 mmφ로 했다. 롤(40)에는, 반송되는 필름을 지지하기 위해 이용되는, 석션 롤이 아닌 회전 가능한 통상의 롤을 이용했다(표 1에서의 「롤의 종류」의 란에서는 「통상」으로 기재했다). 기재 필름(30')을 연속적으로 박리했을 때, 육안으로 박리점(H)을 관찰했지만, 제1 보호 필름(10)과 롤(40)은 접촉한 상태를 유지하고 있는 것처럼 보였다. 이것은, 박리점(H)의 확대 사진으로부터도 확인되었다.

<실시예 2∼3, 비교예 1∼2>

장력 A 및 장력 B를 표 1과 같이 한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편면 보호 필름 부착 편광판(500)을 제작했다. 단, 실시예 3에 있어서는, 롤(40)에 석션 롤을 이용하고, 그것에 의한 흡인에 의해 그 롤에 감아걸친 다층 필름(400) 및 편면 보호 필름 부착 편광판(500)을 롤 표면에 밀착시키면서 기재 필름(30')을 박리했다.

비교예 1 및 2에서는, 박리점(H)에 있어서 제1 보호 필름(10)과 롤(40)이 접촉하지 않고, 육안으로 확인할 수 있을 정도로 다층 필름(400)이 롤 표면으로부터 들뜬 상태에 있었다.

〔박리성의 평가〕

(1) 박리 상태의 평가

기재 필름(30')을 박리 제거하여 얻어진 편면 보호 필름 부착 편광판(500)의 박리면(편광자층면)을 육안으로 관찰하여, 다음 기준에 따라서 박리 상태를 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

A: 응집 파괴 및 백화가 보이지 않는다,

B1: 응집 파괴가 보인다,

B2: 백화가 보인다.

(2) 박리 안정성의 평가

기재 필름(30')의 박리 안정성을 육안으로 관찰하여, 다음 기준에 따라서 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

A: 안정,

B: 불안정.

여기서, B는, 박리시에 박리력이 미세하게 강약을 반복하여, 박리점(H)이 전후로 변동하거나, 박리 각도가 불안정해지거나 하는 상태이며, 지퍼링이라고도 부르고 있다. A는, 이러한 지퍼링을 일으키지 않고 박리되어 있는 상태이다.

5: 편광자층, 6: 폴리비닐알콜계 수지층, 6': 연신된 폴리비닐알콜계 수지층, 10: 제1 보호 필름, 15: 제1 접착제층, 20: 제2 보호 필름, 25: 제2 접착제층, 30: 기재 필름, 30': 연신된 기재 필름, 40: 롤, 50, 60, 70: 닙 롤, 100: 적층 필름, 200: 연신 필름, 300: 편광성 적층 필름, 400: 다층 필름, 500: 편면 보호 필름 부착 편광판, 600: 양면 보호 필름 부착 편광판, H: 박리점.

Claims (6)

1. 기재 필름의 적어도 한쪽 면에 폴리비닐알콜계 수지층을 형성하여 적층 필름을 얻는 수지층 형성 공정과,
   상기 적층 필름을 연신하여 연신 필름을 얻는 연신 공정과,
   상기 연신 필름의 폴리비닐알콜계 수지층을 이색성 색소로 염색하여 편광자층을 형성함으로써 편광성 적층 필름을 얻는 염색 공정과,
   상기 편광성 적층 필름에서의 기재 필름측의 면과는 반대측의 면에 보호 필름을 접합하여 다층 필름을 얻는 접합 공정과,
   상기 다층 필름으로부터 기재 필름을 박리 제거하여 편광판을 얻는 박리 공정
   을 포함하고,
   상기 박리 공정은, 상기 다층 필름을 그 기재 필름과는 반대측에서 롤에 감아걸친 상태, 및, 상기 다층 필름으로부터 상기 기재 필름이 박리될 때, 그 박리점에 있어서 상기 다층 필름의 기재 필름과는 반대측의 면이 상기 롤에 접촉한 상태를 유지하도록 행하고,
   상기 기재 필름이 박리되기 전의 상기 다층 필름의 반송 방향의 외삽선을 기준으로 하였을 때, 박리후의 기재 필름의 반송 방향의 롤측과는 반대측으로의 상기 박리점에서의 경사 각도 φk가 0° 초과이고,
   박리후의 상기 기재 필름의 장력을 A, 기재 필름을 박리하기 전의 상기 다층 필름의 장력을 B로 할 때, B≥10×A를 만족시키는 조건 하에서 기재 필름을 박리하거나, 또는
   상기 롤이 석션 롤이며, 롤에 감아걸친 다층 필름을 석션 롤에 의해 흡인하면서 기재 필름을 박리하는, 편광판의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 롤은 그 직경이 200 mm 이상인, 편광판의 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항 있어서, 상기 편광자층은 그 두께가 10 ㎛ 이하 , 편광판의 제조 방법.
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