KR102156445B1 - 표면 처리 적층 필름 및 그것을 사용한 편광판 - Google Patents

Abstract

폴리카보네이트계 수지층(15)에 아크릴계 수지층(12)이 적층되어 있는 적층 필름(16)의 아크릴계 수지층(12)의 표면에 표면 처리층(18)을 형성하고, 그 표면 처리층(18)은 H 또는 그것보다 딱딱한 연필 경도를 부여하며, 이 적층 필름(16)은 35~100㎛의 합계 막 두께 및 5％ 이하의 내부 헤이즈를 갖고, 그 폴리카보네이트계 수지층(15)의 두께는 적층 필름(16)의 합계 막 두께에 대해서 2~45％이며, 아크릴계 수지층(12)의 두께는 30㎛ 이상인 표면 처리 적층 필름(10)으로 한다. 폴리카보네이트계 수지층(15)의 양면에 아크릴계 수지층을 적층하는 경우에는 그 한쪽의 표면에 위의 요건을 만족하도록 표면 처리층(18)을 형성한다.

Description

표면 처리 적층 필름 및 그것을 사용한 편광판{SURFACE-TREATED LAMINATED FILM AND POLARISING PLATE USING IT}

본 발명은 다층의 적층 필름에 표면 처리가 실시되어 있는 표면 처리 적층 필름에 관한 것이다. 본 발명은 또 그 표면 처리 적층 필름을 보호 필름으로 하여 편광 필름에 적층한 편광판에도 관계하고 있다.

최근 소비 전력이 작고, 저전압으로 동작하며, 경량이고, 또한 박형의 액정 표시 장치가 휴대 전화, 휴대 정보 단말, 컴퓨터용의 모니터, 텔레비전 등의 정보 표시 디바이스에 널리 사용되고 있다. 이와 같은 정보 표시 디바이스는 용도에 따라서는 가혹한 환경 하에서의 신뢰성이 요구된다. 예를 들면, 카 내비게이션 시스템용의 액정 표시 장치는 그것이 놓여지는 차 내의 온도나 습도가 매우 높아지는 일이 있어, 통상의 텔레비전이나 퍼스널 컴퓨터용의 모니터에 비하면 요구되는 온도 및 습도 조건이 엄격하다. 그리고 액정 표시 장치에는 그 표시를 가능하게 하기 위해서 편광판이 사용되는 바, 이와 같은 엄격한 온도 및/또는 습도 조건이 요구되는 액정 표시 장치에서는 그것을 구성하는 편광판에도 높은 내구성을 가지는 것이 요구되고 있다.

편광판은 통상 2색성 색소가 흡착 배향하고 있는 폴리비닐 알코올계 수지로 이루어진 편광 필름의 양면 또는 한면에 투명한 보호 필름이 적층된 구조를 가진다. 그리고 종래부터 이 보호 필름에는 트리아세틸 셀룰로오스가 널리 사용되고, 폴리비닐 알코올계 수지의 수용액으로 이루어진 접착제를 통하여 편광 필름과 접착되고 있었다. 그런데, 트리아세틸 셀룰로오스로 이루어진 보호 필름이 적층된 편광판은 트리아세틸 셀룰로오스의 투습도가 높기 때문에 고습 열 환경 하에서 장시간 사용했을 때에, 편광 성능이 저하되거나 보호 필름과 편광 필름이 박리하거나 하는 경우가 있다.

이에, 지금까지도 트리아세틸 셀룰로오스 필름에 비해 투습도가 낮은 아크릴계 수지 필름을 편광판의 보호 필름으로서 사용하는 것이 시도되고 있다. 예를 들면, 일본 특개 2011-123169호 공보(특허문헌 1)에는 100℃에서 10분간 가열했을 때의 길이 방향 수축률이 0.5％ 이상인 아크릴계 수지 필름을, 옥세탄 화합물과 양이온 중합 개시제를 함유하는 활성 에너지선 경화성 수지 조성물을 접착제로 하여 폴리비닐 알코올계 수지로 이루어진 편광 필름에 적층해 편광판으로 하는 것이 개시되어 있다. 이와 같이, 투습도가 낮은 아크릴계 수지 필름을 편광판의 보호 필름으로서 사용함으로써 편광판의 내습성을 향상시키는 것이 전망된다.

그런데, 아크릴계 수지 필름은 인성이 뒤떨어져 파단하기 쉽다는 점이 알려져 있다. 그리고, 아크릴계 수지 필름을 보호 필름으로 하는 편광판을 제조할 때, 아크릴계 수지 필름이 파단하면 갈라진 파편이 제조 공정을 오염시킬 우려도 있었다.

일본 특개 2012-18383호 공보(특허문헌 2)에는 아크릴계 수지에 고무 탄성체 입자를 배합함으로써, 필름으로 했을 때의 내충격성이나 필름으로 했을 때의 제막성을 향상시킴과 함께, 추가로 활제를 배합함으로써 필름을 롤상으로 감았을 때의 타이트하게 감기는 것을 억제하는 것이 제안되고 있다. 고무 탄성체 입자가 배합된 아크릴계 수지 필름은 내충격성이 개선되어 상술한 바와 같은 파단하기 쉬움은 억제되지만, 고무 탄성체 입자의 함유량이 많아지면 필름의 탄성률이 저하됨으로써 편광판의 내열성이 저하되어 버릴 우려가 있다.

또, 표면 처리가 실시된 수지 필름을 편광판의 보호 필름으로 하기도 하지만, 고무 탄성체 입자가 배합된 아크릴계 수지 필름이어도 표면 처리에 의해서 매우 파단하기 쉬워진다. 이 때문에, 아크릴계 수지 필름에 대해서는 편광 필름에 첩합할 때의 파단 방지가 큰 과제가 되고 있다. 예를 들면, 일본 특개 2012-121144호 공보(특허문헌 3)에는 고무 탄성체 입자가 배합되어 용융 압출에 의해 제막된 아크릴계 수지 필름은 기계적인 압출 방향(MD)의 샤르피 충격 시험에 의한 충격 흡수 에너지가 187kJ/㎡, MD와 직교하는 방향(TD)의 동일한 충격 흡수 에너지가 229kJ/㎡인 것에 대해, 거기에 표면 처리의 일종인 방현층을 형성함으로써 MD의 충격 흡수 에너지가 5kJ/㎡, TD의 충격 흡수 에너지가 8kJ/㎡가 되었다고 하는 예가 나타나 있다. 이에 이 문헌에서는 이와 같은 표면 처리가 실시된 아크릴계 수지 필름을 대표예로 하는 샤르피 충격 시험에 의한 충격 흡수 에너지가 50kJ/㎡ 미만인 기재 필름에 표면 보호 필름을 첩합함으로써 첩합된 상태에서의 샤르피 충격 시험에 의한 충격 흡수 에너지가 50kJ/㎡ 이상이 되도록 하여 파단하기 어렵게 하고, 편광 필름에 대한 첩합 작업을 안정적으로 실시할 수 있도록 하는 것이 제안되고 있다.

이와 같이, 표면 보호 필름을 첩합하면 파단하기 어려워지지만, 표면 처리 보호 필름을 첩합하는 공정에서의 필름의 파단이나, 공정이 증가함에 따른 비용 증가라는 문제가 여전히 남아 있었다.

본 발명은 상기와 같은 실정을 감안해 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는 아크릴계 수지 필름을 베이스로 하고, 표면 처리가 실시되어 있으면서, 파단하기 어려운 적층 필름을 제공하는 것에 있다. 본 발명의 또 하나의 목적은 아크릴계 수지 필름을 베이스로 하면서, 편광 필름을 비롯한 다른 필름에 첩합할 때, 작업을 안정적으로 실시하는 것이 가능한 적층 필름을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 하나의 다른 목적은 파단하기 어려운 표면 처리 적층 필름을 편광 필름의 보호 필름으로서 사용함으로써, 생산 안정성이 확보된 편광판을 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은 연성이 있는 폴리카보네이트계 수지층의 한면 또는 양면에 아크릴계 수지층을 적층함으로써, 아크릴계 수지층에 표면 처리를 실시한 다음에도 필름이 파단하기 어려워지는 것을 알아내어, 이 지견을 기초로 더 여러 가지의 검토를 더하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉 본 발명에 의하면, 폴리카보네이트계 수지층, 아크릴계 수지층 및 표면 처리층을 갖는 표면 처리 적층 필름으로서, 폴리카보네이트계 수지층의 한면 또는 양면에 상기 아크릴계 수지층이 적층되어 있고, 아크릴계 수지층이 폴리카보네이트계 수지층의 한면에 적층되어 있는 경우에는 그 아크릴계 수지층의 폴리카보네이트계 수지층과는 반대측 면에, 그리고 아크릴계 수지층이 폴리카보네이트계 수지층의 양면에 적층되어 있는 경우에는 한쪽의 아크릴계 수지층의 폴리카보네이트계 수지층과는 반대측 면에 표면 처리층이 형성되어 있으며, 상기의 표면 처리층은 H 또는 그것보다 딱딱한 연필 경도를 부여하고, 상기의 폴리카보네이트계 수지층과 그 한면 또는 양면에 적층된 아크릴계 수지층은 합계로 35㎛~100㎛의 막 두께 및 5％ 이하의 내부 헤이즈를 가지며, 그 폴리카보네이트계 수지층의 두께는 상기 폴리카보네이트계 수지층과 상기 아크릴계 수지층의 합계 막 두께에 대해서 2％~45％이고, 상기 표면 처리층이 형성되어 있는 아크릴계 수지층의 두께는 30㎛ 이상인 표면 처리 적층 필름이 제공된다.

이 표면 처리 적층 필름에 있어서, 아크릴계 수지층은 그 전체량을 기준으로 평균 입경이 10㎚~300㎚인 고무 탄성체 입자를 30중량％ 이하의 비율로 함유하는 아크릴계 수지 조성물로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또, 이 표면 처리 적층 필름은 20N 이상의 가압 강도를 가지는 것으로 할 수 있다.

이들 표면 처리 적층 필름은 2색성 색소가 흡착 배향하고 있는 폴리비닐 알코올계 수지로 이루어진 편광 필름의 보호 필름으로서 매우 적합하게 사용된다. 이 경우, 상기의 폴리카보네이트계 수지층과 그 한면 또는 양면에 적층된 아크릴계 수지층에서 합하여 100㎚ 이하의 면내 위상차 값을 가지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 어느 하나의 표면 처리 적층 필름과 2색성 색소가 흡착 배향하고 있는 폴리비닐 알코올계 수지로 이루어진 편광 필름과 투명 수지로 이루어진 보호 필름이 이 순서로 적층되어 있고, 상기 편광 필름은 상기 표면 처리 적층 필름의 표면 처리층과는 반대측 면에 대향하여 배치되어 있는 편광판도 제공된다.

이 편광판에 있어서, 표면 처리 적층 필름 및 보호 필름은 각각 활성 에너지선 경화성 접착제의 경화물층을 통하여 편광 필름에 첩착되어 있는 형태를 취할 수 있다. 또, 보호 필름은 위상차 필름의 기능을 가질 수 있다.

표면 처리가 실시된 아크릴계 수지의 단층 필름은 외력에 대한 저항력이 약하여 파단하기 쉬운 것이지만, 거기에 폴리카보네이트계 수지층이 적층된 본 발명의 표면 처리 적층 필름은 파단하기 어려운 것이 된다. 이 때문에, 다른 층, 예를 들면 편광 필름에 첩합할 때의 생산 안정성을 높일 수 있어, 다른 층이 추가로 적층된 기능성 필름, 예를 들면 편광판을 공업적 유리하게 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 표면 처리 적층 필름의 하나의 바람직한 형태를 나타내는 단면 모식도이다.
도 2는 본 발명에 관한 표면 처리 적층 필름의 또 하나의 바람직한 형태를 나타내는 단면 모식도이다.
도 3은 본 발명에 관한 표면 처리 적층 필름이 적용된 편광판의 하나의 바람직한 형태를 나타내는 단면 모식도이다.
도 4는 본 발명에 관한 표면 처리 적층 필름이 적용된 편광판의 또 하나의 바람직한 형태를 나타내는 단면 모식도이다.

이하, 적당히 도면도 참조하면서, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다. 본 발명의 표면 처리 적층 필름(10)은 도 1에 나타내는 바와 같이, 폴리카보네이트계 수지층(15)의 한면에 제 1 아크릴계 수지층(12)을 적층하든가, 또는 도 2에 나타내는 바와 같이, 폴리카보네이트계 수지층(15)의 양면에 제 1 아크릴계 수지층(12) 및 제 2 아크릴계 수지층(13)을 적층하고, 제 1 아크릴계 수지층(12)의 표면에 표면 처리층(18)을 형성한 것이다.

[아크릴계 수지층]

제 1 아크릴계 수지층(12) 및 제 2 아크릴계 수지층(13)에 사용하는 아크릴계 수지는 전형적으로는 메타크릴 수지이다. 메타크릴 수지는 메타크릴산 에스테르를 주체로 하는 중합체이며, 메타크릴산 에스테르의 단독 중합체여도 되고, 메타크릴산 에스테르 50중량％ 이상과 이외의 단량체 50중량％ 이하의 공중합체여도 된다. 여기서, 메타크릴산 에스테르로는 통상 메타크릴산의 알킬 에스테르가 사용된다.

메타크릴 수지의 바람직한 단량체 조성은 전체 단량체를 기준으로 메타크릴산 알킬이 50중량％~100중량％, 아크릴산 알킬이 0중량％~50중량％, 이것들 이외의 단량체가 0중량％~49중량％이고, 보다 바람직하게는 메타크릴산 알킬이 50중량％~99.9중량％, 아크릴산 알킬이 0.1중량％~50중량％, 이것들 이외의 단량체가 0중량％~49중량％이다.

여기서, 메타크릴산 알킬의 예를 들면, 메타크릴산 메틸, 메타크릴산 에틸, 메타크릴산 부틸, 메타크릴산 2-에틸헥실 등이 있고, 그 알킬기의 탄소수는 통상 1~8, 바람직하게는 1~4이다. 그 중에서도 메타크릴산 메틸이 바람직하게 사용된다.

또, 아크릴산 알킬의 예를 들면, 아크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 아크릴산 부틸, 아크릴산 2-에틸헥실 등이 있고, 그 알킬기의 탄소수는 통상 1~8, 바람직하게는 1~4이다.

또한, 메타크릴산 알킬 및 아크릴산 알킬 이외의 단량체는 분자 내에 중합성 탄소-탄소 이중 결합을 1개 가지는 단관능 단량체여도 되고, 분자 내에 중합성의 탄소-탄소 이중 결합을 적어도 2개 가지는 다관능 단량체여도 되지만, 단관능 단량체가 바람직하게 사용된다. 이 단관능 단량체의 예를 들면, 스티렌, α-메틸 스티렌, 비닐 톨루엔과 같은 스티렌계 단량체, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴과 같은 시안화 알케닐, 아크릴산, 메타크릴산, 무수 말레산, N-치환 말레이미드 등이 있다. 또, 상기 다관능 단량체의 예를 들면, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 부탄디올 디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트와 같은 다가 알코올의 폴리 불포화 카르복시산 에스테르, 아크릴산 알릴, 메타크릴산 알릴, 신남산 알릴과 같은 불포화 카르복시산의 알케닐 에스테르, 프탈산 디알릴, 말레산 디알릴, 트리알릴 시아누레이트, 트리알릴 이소시아누레이트와 같은 다염기산의 폴리알케닐 에스테르, 디비닐 벤젠과 같은 방향족 폴리알케닐 화합물 등이 있다.

여기에 예시한 메타크릴산 알킬, 아크릴산 알킬 및 이것들 이외의 단량체는 필요에 따라서, 각각에 해당하는 것을 2종 이상 사용해도 된다.

본 발명에서는 아크릴계 수지에 고무 탄성체 입자를 배합해 얻은 아크릴계 수지 조성물이 바람직하게 사용된다. 아크릴계 수지 조성물에 있어서는 탄성률의 저하를 막기 위해서는 고무 탄성체 입자의 함유량이 적은 쪽이 바람직하기는 하지만, 한편으로 제막성을 올리기 위해서는 고무 탄성체 입자를 많이 배합하는 쪽이 바람직하다. 이에, 제막성과 필름의 탄성률을 가미해 고무 탄성체 입자의 배합량을 결정하면 된다. 이 때문에 사용하는 고무 탄성체 입자는 고무 탄성을 나타내는 층을 포함하는 입자이다. 이 고무 탄성체 입자는 고무 탄성을 나타내는 층만으로 이루어진 입자여도 되고, 고무 탄성을 나타내는 층과 함께 다른 층을 가지는 다층 구조의 입자여도 된다. 고무 탄성체로는 예를 들면, 올레핀계 고무 탄성 중합체, 디엔계 고무 탄성 중합체, 스티렌-디엔계 고무 탄성 공중합체, 아크릴계 고무 탄성 중합체 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 표면 처리 적층 필름의 표면 경도, 내광성 및 투명성의 관점에서 아크릴계 고무 탄성 중합체가 바람직하게 사용된다.

아크릴계 고무 탄성 중합체는 아크릴산 알킬을 주체로 하는 중합체로 구성할 수 있다. 이것은 아크릴산 알킬의 단독 중합체여도 되고, 아크릴산 알킬 50중량％ 이상과 그 이외의 단량체 50중량％ 이하의 공중합체여도 된다. 아크릴산 알킬로는 통상 그 알킬기의 탄소수가 4~8인 것이 사용된다. 아크릴산 알킬 이외의 단량체를 공중합시키는 경우, 그 예로는 메타크릴산 메틸이나 메타크릴산 에틸과 같은 메타크릴산 알킬, 스티렌이나 알킬 스티렌과 같은 스티렌계 단량체, 아크릴로니트릴이나 메타크릴로니트릴과 같은 불포화 니트릴 등의 단관능 단량체, 또, (메타)아크릴산 알릴이나 (메타)아크릴산 메타릴과 같은 불포화 카르복시산의 알케닐 에스테르, 말레산 디알릴과 같은 이염기산의 디알케닐에스테르, 알킬렌글리콜 디(메타)아크릴레이트와 같은 글리콜류의 불포화 카르복시산 디에스테르 등의 다관능 단량체를 들 수 있다.

고무 탄성체 입자는 아크릴계 고무 탄성 중합체의 층을 가지는 다층 구조의 입자인 것이 바람직하다. 구체적으로는 아크릴계 고무 탄성 중합체의 외측에 메타크릴산 알킬을 주체로 하는 경질의 중합체층을 가지는 2층 구조의 것이나, 추가로 아크릴계 고무 탄성 중합체의 내측에 메타크릴산 알킬을 주체로 하는 경질의 중합체층을 가지는 3층 구조의 것을 들 수 있다. 아크릴계 고무 탄성 중합체의 외측 또는 내측에 형성되는 경질의 중합체층을 구성하는 메타크릴산 알킬을 주체로 하는 중합체에 있어서의 단량체 조성의 예는 먼저 아크릴계 수지의 예로서 든 메타크릴산 알킬을 주체로 하는 중합체의 단량체 조성의 예와 동일하고, 특히 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 단량체 조성이 바람직하게 사용된다. 이와 같은 다층 구조의 아크릴계 고무 탄성체 입자는 예를 들면 일본 특공 소55-27576호 공보에 기재된 방법에 의해 제조할 수 있다.

고무 탄성체 입자의 평균 입경은 10㎚~350㎚의 범위에 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 필름 표면에 약간의 요철이 형성되기 때문에, 미끄럼성을 높일 수 있다. 이 고무 탄성체 입자의 평균 입경은 보다 바람직하게는 30㎚ 이상, 더욱 바람직하게는 50㎚ 이상이며, 또 보다 바람직하게는 300㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 280㎚ 이하이다.

다층 구조의 아크릴계 고무 탄성체 입자의 평균 입경은 다음과 같이 하여 측정된다. 즉, 이와 같은 고무 탄성체 입자를 아크릴계 수지에 혼합해 필름화하고, 그 단면을 산화 루테늄의 수용액으로 염색하면, 고무 탄성 중합체층만이 착색되어 거의 원형상으로 관찰되고, 모층의 아크릴계 수지는 염색되지 않는다. 이에, 이와 같이 해 염색된 필름 단면으로부터, 마이크로톰 등을 사용해 박편을 조제해, 이것을 전자현미경으로 관찰한다. 그리고, 무작위로 100개의 염색된 고무 탄성체 입자를 추출해 각각의 입자 지름을 산출한 후, 그 수 평균값을 평균 입경으로 한다. 이와 같은 방법으로 측정하기 때문에 얻어지는 고무 탄성체 입자의 평균 입경은 수 평균 입경이 된다.

최외층이 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 경질의 중합체이며, 그 중에 아크릴계 고무 탄성 중합체가 감싸여져 있는 고무 탄성체 입자를 사용했을 경우, 그것을 모체의 아크릴계 수지에 혼합하면, 고무 탄성체 입자의 최외층이 모체의 아크릴계 수지와 혼화된다. 이 때문에, 그 단면을 산화 루테늄으로 염색해 전자현미경으로 관찰하면, 그 고무 탄성체 입자가 최외층을 제외한 상태의 입자로서 관찰된다. 구체적으로는 내층이 아크릴계 고무 탄성 중합체이고, 외층이 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 경질의 중합체인 2층 구조의 고무 탄성체 입자를 사용했을 경우에는 내층의 아크릴계 고무 탄성 중합체 부분이 염색되어 단층 구조의 입자로서 관찰되고, 또 최내층이 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 경질의 중합체이고, 중간층이 아크릴계 고무 탄성 중합체이며, 최외층이 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 경질의 중합체인 3층 구조의 고무 탄성체 입자를 사용했을 경우에는 최내층의 입자 중심 부분이 염색되지 않고, 중간층의 아크릴계 고무 탄성 중합체 부분만이 염색된 2층 구조의 입자로서 관찰되게 된다. 본 발명에서는 고무 탄성체 입자로서 다층 구조의 아크릴계 고무 탄성체 입자를 사용했을 경우에는 아크릴계 고무 탄성 중합체 부분의 평균 입경으로 고무 탄성체 입자의 평균 입경으로 한다.

이러한 고무 탄성체 입자는 전술한 아크릴계 수지와의 합계량을 기준으로 30중량％ 이하의 비율로 배합되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 25중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 20중량％ 이하이다. 이 양이 너무 많으면, 얻어지는 표면 처리 적층 필름의 표면 경도가 낮아지므로 바람직하지 않다. 전술한 대로, 아크릴계 수지의 탄성률 저하를 막기 위해서는 고무 탄성체 입자의 함유량을 줄이는 편이 바람직하지만, 한편으로 필름에 대한 제막성이나 얻어지는 표면 처리 적층 필름의 내충격성을 높이기 위해, 나아가 필름 표면에 약간의 요철을 형성함으로써 미끄럼성을 높이기 위해서는 고무 탄성체 입자를 전술한 비율로 배합하는 것이 바람직하다. 고무 탄성체 입자의 양은 전술한 아크릴계 수지와의 합계량을 기준으로 3％ 이상이 바람직하고, 5％ 이상이 보다 바람직하다. 또한, 본 발명에서는 고무 탄성체 입자로서 고무 탄성을 나타내는 층과 함께 다른 층을 가지는 다층 구조의 입자를 사용했을 경우에는 고무 탄성을 나타내는 층과 그 내측의 층으로 이루어진 부분의 중량을 고무 탄성체 입자의 중량으로 한다. 예를 들면, 상술한 3층 구조의 아크릴계 고무 탄성체 입자를 사용했을 경우에는 중간층의 아크릴계 고무 탄성 중합체 부분과 최내층의 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 경질의 중합체 부분의 합계 중량을 고무 탄성체 입자의 중량으로 한다. 상술한 3층 구조의 아크릴계 고무 탄성체 입자를 아세톤에 용해시키면, 중간층의 아크릴계 고무 탄성 중합체 부분과 최내층의 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 경질의 중합체 부분은 불용분으로서 남으므로, 3층 구조의 아크릴계 고무 탄성체 입자에서 차지하는 중간층과 최내층의 합계의 중량 비율은 용이하게 구할 수 있다.

아크릴계 수지에 고무 탄성체 입자를 소정량 배합함과 함께, 소량의 활제를 더 배합해 표면 처리 적층 필름의 원료로 할 수도 있다. 활제를 배합했을 경우, 아크릴계 수지 필름을 롤상으로 감았을 때의 타이트하게 감기는 것을 막을 수 있어 그것에 의해, 감은 상태에서의 하자가 개선된다. 활제는 아크릴계 수지 필름 표면의 미끄럼성을 향상시키는 기능을 가지는 것이면 된다. 그러한 기능을 가지는 화합물의 예를 들면, 스테아르산계 화합물, 아크릴계 화합물, 에스테르계 화합물 등이 있다. 그 중에서도, 스테아르산계 화합물이 활제로서 바람직하게 사용된다.

활제가 되는 스테아르산계 화합물의 예를 들면, 스테아르산 자체 외, 스테아르산 메틸이나 스테아르산 에틸, 스테아르산 모노글리세라이드와 같은 스테아르산 에스테르；스테아르산 아미드；스테아르산 나트륨이나 스테아르산 칼슘, 스테아르산 아연, 스테아르산 리튬, 스테아르산 마그네슘과 같은 스테아르산 금속염；12-히드록시 스테아르산, 12-히드록시 스테아르산 나트륨, 12-히드록시 스테아르산 아연, 12-히드록시 스테아르산 칼슘, 12-히드록시 스테아르산 리튬, 12-히드록시 스테아르산 마그네슘과 같은 12-히드록시 스테아르산과 그 금속염 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 스테아르산이 바람직하게 사용된다.

활제의 배합량은 상기한 아크릴계 수지 및 고무 탄성체 입자의 합계 100중량부에 대해서 0.15중량부 이하, 바람직하게는 0.1중량부 이하, 더욱 바람직하게는 0.07중량부 이하의 범위로 하면 된다. 활제의 배합량이 너무 많으면, 활제가 필름으로부터 블리드 아웃하거나, 필름의 투명성을 저하시키거나 할 우려가 있다.

고무 탄성체 입자 및 필요에 따라서 활제가 배합된 아크릴계 수지 조성물은 최종적으로 지금까지 설명한 조성으로 되어 있으면 되고, 그 제조 방법은 임의이다. 예를 들면, 우선 고무 탄성체 입자를 제조해, 그것의 존재 하에 아크릴계 수지의 원료가 되는 단량체를 중합하여 모체의 아크릴계 수지를 생성시키고, 아크릴계 수지에 고무 탄성체 입자가 배합된 조성으로 하며, 원한다면 이것에 활제를 소정량 첨가하는 방법, 고무 탄성체 입자와 아크릴계 수지를 소정 비율로 혼합하고, 원한다면 이것에 활제를 소정량 첨가하고 용융 혼련 등에 의해 혼합하는 방법 등을 들 수 있다.

또, 아크릴계 수지는 필요에 따라서, 형광 증백제, 분산제, 열 안정제, 광 안정제, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 대전 방지제, 산화 방지제 등의 각종 첨가제를 함유해도 된다.

자외선 흡수제는 파장 400㎚ 이하의 자외선을 흡수하는 화합물이다. 표면 처리 적층 필름을 폴리비닐 알코올계 편광 필름의 보호 필름으로서 사용하는 경우, 자외선 흡수제를 배합함으로써 편광 필름에 이 보호 필름이 첩합된 편광판의 내구성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. 자외선 흡수제로는 벤조페논계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 아크릴로니트릴계 자외선 흡수제 등 공지의 것을 사용할 수 있다. 구체적인 예를 들면, 2,2'-메틸렌비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀], 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2,4-디-tert-부틸-6-(5-클로로벤조트리아졸-2-일)페놀, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논 등이 있다. 이들 중에서도, 2,2'-메틸렌비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀]은 바람직한 자외선 흡수제의 하나이다. 자외선 흡수제의 배합량은 표면 처리 적층 필름의 파장 370㎚ 이하에서의 투과율이 바람직하게는 10％ 이하, 보다 바람직하게는 5％ 이하, 더욱 바람직하게는 2％ 이하가 되는 범위에서 선택할 수 있다. 자외선 흡수제를 함유시키는 방법으로는 자외선 흡수제를 미리 아크릴계 수지 중에 배합해 펠릿화해 두고, 이것을 용융 압출 등에 의해 필름으로 성형하는 방법, 용융 압출 성형시에 직접, 자외선 흡수제를 첨가하는 방법 등을 들 수 있으며, 어떠한 방법도 사용할 수 있다.

적외선 흡수제는 파장 800㎚ 이상의 적외선을 흡수하는 화합물이다. 예를 들면, 니트로소 화합물, 그 금속 착염, 시아닌계 화합물, 스쿠알리움계 화합물, 티올니켈 착염계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 트리아릴 메탄계 화합물, 이모늄계 화합물, 디이모늄계 화합물, 나프토퀴논계 화합물, 안트라퀴논계 화합물, 아미노 화합물, 아미늄염계 화합물, 카본 블랙, 산화 인듐주석, 산화 안티몬주석, 주기율표의 4A족, 5A족 혹은 6A족에 속하는 금속의 산화물, 탄화물 또는 붕소화물 등을 들 수 있다. 이들 적외선 흡수제는 적외선(파장 약 800㎚~1100㎚의 범위의 빛) 전체를 흡수할 수 있도록 선택하는 것이 바람직하고, 2 종류 이상을 병용해도 된다. 적외선 흡수제의 배합량은 예를 들면, 표면 처리 적층 필름의 파장 800㎚ 이상에서의 광선 투과율이 10％ 이하가 되도록 적절히 조정할 수 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 폴리카보네이트계 수지층(15)의 양면에 제 1 아크릴계 수지층(12) 및 제 2 아크릴계 수지층(13)을 적층하는 경우에는 고무 탄성체 입자나 상기한 첨가제의 각 층에서의 함유량을 서로 상이하게 해도 된다. 예를 들면, 제 1 아크릴계 수지층(12)의 고무 탄성체 입자의 함유량을 줄이면, 연필 경도를 높게 할 수 있다는 점에서 유리하다. 한편, 제 2 아크릴계 수지층(13)의 고무 탄성체 입자의 함유량을 많게 하면, 내충격성이나 제막성, 편광 필름과의 접착성을 향상시킨다는 점에서 유리하다.

[폴리카보네이트계 수지층]

폴리카보네이트계 수지층(15)에 사용하는 폴리카보네이트계 수지는 예를 들면, 2가 페놀과 카르보닐화제를 계면 중축합법이나 용융 에스테르 교환법 등으로 반응시킴으로써 얻어지는 것 외, 카보네이트 프리폴리머를 고상 에스테르 교환법 등으로 중합시킴으로써 얻어지는 것, 환상 카보네이트 화합물을 개환 중합법으로 중합시킴으로써 얻어지는 것 등을 들 수 있다.

2가 페놀로는 예를 들면, 하이드로퀴논, 레조르시놀, 4,4'-디히드록시디페닐, 비스(4-히드록시페닐)메탄, 비스{(4-히드록시-3,5-디메틸)페닐}메탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-1-페닐에탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판(통칭 비스페놀 A), 2,2-비스{(4-히드록시-3-메틸)페닐}프로판, 2,2-비스{(4-히드록시-3,5-디메틸)페닐}프로판, 2,2-비스{(4-히드록시-3,5-디브로모)페닐}프로판, 2,2-비스{(3-이소프로필-4-히드록시)페닐}프로판, 2,2-비스{(4-히드록시-3-페닐)페닐}프로판, 2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-3-메틸부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-3,3-디메틸부탄, 2,4-비스(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)펜탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-4-메틸펜탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-4-이소프로필시클로헥산, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오렌, 9,9-비스{(4-히드록시-3-메틸)페닐}플루오렌, α,α'-비스(4-히드록시페닐)-o-디이소프로필벤젠, α,α'-비스(4-히드록시페닐)-m-디이소프로필벤젠, α,α'-비스(4-히드록시페닐)-p-디이소프로필벤젠, 1,3-비스(4-히드록시페닐)-5,7-디메틸아다만탄, 4,4'-디히드록시디페닐술폰, 4,4'-디히드록시디페닐설폭시드, 4,4'-디히드록시디페닐술피드, 4,4'-디히드록시디페닐케톤, 4,4'-디히드록시디페닐에테르, 4,4'-디히드록시디페닐에스테르 등을 들 수 있고, 필요에 따라서 이들 2종 이상을 사용할 수도 있다.

그 중에서도, 비스페놀 A, 2,2-비스{(4-히드록시-3-메틸)페닐}프로판, 2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-3-메틸부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-3,3-디메틸부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-4-메틸펜탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 및 α,α'-비스(4-히드록시페닐)-m-디이소프로필벤젠으로부터 선택되는 2가 페놀을 단독으로 또는 2종 이상 사용하는 것이 바람직하고, 특히, 비스페놀 A의 단독 사용이나, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산과 비스페놀 A, 2,2-비스{(4-히드록시-3-메틸)페닐}프로판 및 α,α'-비스(4-히드록시페닐)-m-디이소프로필벤젠으로부터 선택되는 1종 이상의 2가 페놀의 병용이 바람직하다.

카르보닐화제로는 예를 들면, 포스겐과 같은 카르보닐할라이드, 디페닐카보네이트와 같은 카보네이트 에스테르, 2가 페놀의 디할로포르메이트와 같은 할로포르메이트 등을 들 수 있고, 필요에 따라서 이들 2종 이상을 사용해도 된다.

또, 폴리카보네이트계 수지에는 아크릴계 수지층의 항에서 설명한 것과 동일한 첨가제를 배합해도 된다.

[적층 필름]

이상 설명한 폴리카보네이트계 수지로 이루어진 폴리카보네이트계 수지층(15)의 한면에 제 1 아크릴계 수지층(12)을 형성하든가, 또는 폴리카보네이트계 수지층(15)의 양면에 제 1 아크릴계 수지층(12) 및 제 2 아크릴계 수지층(13)을 형성함으로써, 본 발명의 표면 처리 적층 필름(10)의 기재가 되는 적층 필름(16)을 얻을 수 있다. 이 적층 필름(16)의 성형 방법은 적절히 선택되지만, 예를 들면, 각각의 수지를 압출기로 용융해 피드 블록법 또는 멀티 매니폴드법을 이용해 적층하는 공압출 성형법이나, 폴리카보네이트계 수지를 압출 성형법 등에 의해 필름화하고, 이 필름의 표면에 아크릴계 수지를 필요에 따라 용제에 용해하여 코팅하는 방법이 유리하게 채용된다. 그 중에서도 공압출 성형법이 바람직하게 이용된다.

공압출 성형법에서는 용융한 수지를 롤이나 벨트에 밀착시켜 필름 성형을 실시한다. 이때의 롤이나 벨트의 개수나 배치, 재질은 특별히 한정되지 않지만, 용융한 수지를 2개의 금속 롤 사이에 끼우거나, 또는 금속 롤과 금속 벨트에 접촉시키고 통과시켜, 롤이나 벨트의 표면 형상을 전사하는 방법이 필름 표면의 면 정밀도를 높여 표면 처리성을 향상시키는데 바람직하다. 혹은 금속 롤과 탄성을 가지는 금속 롤로 용융 수지를 사이에 둠으로써 용융 수지를 양자에 면에서 접촉시켜 통과시키는 방법은 성형시의 일그러짐을 저감시켜 강도나 열 수축성의 이방성을 저감한 필름을 얻는데 매우 적합하다. 금속 탄성 롤로는 예를 들면, 축 롤과 이 축 롤의 외주면을 가리도록 배치되고, 용융 수지에 접촉하는 원통형의 금속제 박막을 구비하며, 이들 축 롤과 금속제 박막의 사이에 물이나 기름 등의 온도 제어된 유체가 봉입된 것이나, 고무 롤의 표면에 금속 벨트를 감은 것을 예로서 들 수 있다.

이렇게 하여 얻어지는 적층 필름(16)은 그 두께가 35㎛~100㎛가 되지만, 바람직하게는 40㎛~95㎛, 보다 바람직하게는 45㎛~90㎛이다.

폴리카보네이트계 수지층(15)의 막 두께는 적층 필름(16)의 합계 막 두께의 2％~45％가 된다. 적층 필름(16)의 합계 막 두께에서 차지하는 폴리카보네이트계 수지층(15)의 막 두께의 비율은 바람직하게는 5％ 이상, 보다 바람직하게는 10％ 이상이며, 또 바람직하게는 40％ 이하이다. 적층 필름(16)의 합계 막 두께에서 차지하는 폴리카보네이트계 수지층(15)의 막 두께의 비율이 너무 적으면 적층 필름(16)이 외력에 대한 저항력이 약하여 파단하기 쉬워진다. 한편, 적층 필름(16) 전체의 막 두께에서 차지하는 폴리카보네이트계 수지층(15)의 막 두께의 비율이 너무 크면 표면 경도가 불충분해진다.

도 1 및 도 2에 나타내고 있는 바와 같이, 제 1 아크릴계 수지층(12)의 표면에 표면 처리층(18)이 형성되어 있다. 제 1 아크릴계 수지층의 두께는 30㎛ 이상이고, 바람직하게는 35㎛ 이상이며, 보다 바람직하게는 40㎛ 이상이다. 제 1 아크릴계 수지층의 두께가 두꺼울수록 얻어지는 표면 처리 적층 필름의 표면 경도는 높아지므로 바람직하다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 폴리카보네이트계 수지층(15)의 양면에 제 1 아크릴계 수지층(12) 및 제 2 아크릴계 수지층(13)을 적층해 3층 구성으로 하는 경우에는 제 1 아크릴계 수지층(12)과 제 2 아크릴계 수지층(13)의 막 두께는 동일해도 되고 상관없고 상이해도 상관없다. 이들 두께를 상이하게 하는 경우에는 표면 처리층(18)이 형성되는 제 1 아크릴계 수지층(12)을 두껍게 하면, 표면 경도가 높아지므로 유리하다. 이 경우, 제 2 아크릴계 수지층(13)의 막 두께는 강도를 유지하기 위해서 2㎛ 이상인 것이 바람직하다. 한편, 이들 막 두께를 동일하게 하는 경우에는 표면 경도를 유지하는 관점에서, 적층 필름(16)의 전체 막 두께에서 차지하는 폴리카보네이트계 수지층(15)의 막 두께가 35％ 이하가 되도록 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30％ 이하이다.

적층 필름(16)은 높은 투명성을 가지는 것이 필요하고, 구체적으로는 JIS K7105-1981 「플라스틱의 광학적 특성 시험 방법」에 따라서 측정되는 내부 헤이즈가 5％ 이하가 되도록 한다. 이 내부 헤이즈가 5％를 넘으면, 본 발명의 표면 처리 적층 필름을 편광판에 적용해, 그것을 화상 표시 장치에 장착하였을 때의 흰색 휘도가 저하해 화면이 어두워지므로 바람직하지 않다. 이 내부 헤이즈는 3％ 이하인 것이 보다 바람직하다.

다음에, 적층 필름(16)의 위상차 값에 대해서 설명한다. 필름의 면내 지상축 방향의 굴절률을 n_x, 면내 진상축 방향(지상축과 면내에서 직교하는 방향)의 굴절률을 n_y, 두께를 d로 했을 때에, 면내 위상차 값 Ro는 아래 식 (I)로 정의된다.

Ro = (n_x-n_y) × d (I)

본 발명의 표면 처리 적층 필름(10)을 광학 용도, 예를 들면 편광판에 적용하는 경우, 그 표면 처리 적층 필름의 근원이 되는 적층 필름(16)은 파장 590㎚에서의 면내 위상차 값 Ro가 100㎚ 이하인 것이 바람직하다.

[표면 처리 적층 필름]

적층 필름(16)의 제 1 아크릴계 수지층(12)의 표면에 표면 처리층(18)을 형성함으로써 표면 처리 적층 필름(10)이 된다. 표면 처리의 일례를 들면, 액정 모듈의 조립 공정에 있어서의 표면의 찰상 방지를 목적으로 한 하드 코트 처리가 있다. 또, 대전 방지 처리 등의 기능성 표면 처리도 있다. 또한, 대전 방지 기능은 적층 필름(16)에 표면 처리를 실시함으로써 부여할 수 있는 것 외에 점착제층 등 이 표면 처리 적층 필름(10)이 장착된 편광판의 다른 부분에 부여할 수도 있다. 적층 필름(16)에 대한 기능성 표면 처리로서 그 외 반사 방지 처리나 방오 처리 등도 있다. 나아가서는 시인성 향상, 외광의 비침 방지, 프리즘 시트와 컬러 필터의 간섭에 의한 무아레 저감 등을 목적으로 한 방현 처리도 있다. 단층의 아크릴계 수지 필름에 이와 같은 표면 처리를 실시하면 매우 파단하기 쉬워지는 것과는 대조적으로, 폴리카보네이트계 수지층(15)의 한면에 제 1 아크릴계 수지층(12)이 적층된 적층 필름(16), 또, 폴리카보네이트계 수지층(15)의 양면에 제 1 아크릴계 수지층(12) 및 제 2 아크릴계 수지층(13)이 적층된 적층 필름(16)에 이와 같은 표면 처리를 실시했을 경우에는 인성이 높아져 파단하기 쉬움을 억제할 수 있다.

〈표면 처리층〉

하드 코트층은 표면 처리 적층 필름(10)의 표면 경도를 높이는 기능을 갖고, 표면의 찰상 방지 등의 목적으로 마련된다. 하드 코트층은 JIS K 5600-5-4:1999 「도료 일반 시험 방법- 제5부：도막의 기계적 성질- 제4절：긁기 경도(연필법)」에 규정되는 연필 경도 시험에서 H 또는 그것보다 딱딱한 값을 나타내는 것으로 한다. 이러한 하드 코트층을 형성하는 재료는 일반적으로 열이나 빛에 의해 경화하는 것이다. 예를 들면, 유기 실리콘계, 멜라민계, 에폭시계, 아크릴계, 우레탄 아크릴레이트계 등의 유기 하드 코트 재료나, 이산화 규소 등의 무기 하드 코트 재료를 들 수 있다. 이들 중에서도, 특히 접착성이 양호하고, 생산성이 뛰어나다는 점에서 우레탄 아크릴레이트계 및 다관능 아크릴레이트계 하드 코트 재료가 바람직하다.

하드 코트층은 원하는 바에 따라 굴절률의 조정, 휨 탄성율의 향상, 체적 수축률의 안정화, 나아가 내열성, 대전 방지성, 방현성 등의 향상을 도모할 목적으로 각종 필러를 함유할 수 있다. 또 하드 코트층은 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 대전 방지제, 레벨링제, 소포제 등의 첨가제를 함유할 수도 있다.

대전 방지층은 적층 필름(16)의 표면에 도전성을 부여해, 정전기에 의한 영향을 억제하는 등의 목적으로 마련된다. 대전 방지층의 형성에는 예를 들면, 도전성 물질(대전 방지제)을 함유하는 수지 조성물을 도포하는 방법을 채용할 수 있다. 구체적으로는 상술한 하드 코트층의 형성에 사용되는 하드 코트 재료에 대전 방지제를 공존시켜 둠으로써 대전 방지성의 하드 코트층을 형성할 수 있다.

반사 방지층은 외광의 반사를 방지하기 위한 층이며, 적층 필름(16)의 제 1 아크릴계 수지(12) 표면에 직접, 또는 하드 코트층 등의 다른 층을 통하여 마련된다. 반사 방지층이 마련된 표면 처리 적층 필름(10)은 파장 430㎚~700㎚의 빛에 대한 입사각 5°에서의 반사율이 2％ 이하인 것이 바람직하고, 특히 파장 550㎚의 빛에 대한 동일한 입사각에서의 반사율이 1％ 이하인 것이 바람직하다.

반사 방지층의 두께는 0.01㎛~1㎛ 정도로 할 수 있지만, 0.02㎛~0.5㎛의 범위가 보다 바람직하다. 반사 방지층은 그것이 마련되는 층(적층 필름(16)이나 하드 코트층 등)의 굴절률보다도 작은 굴절률, 구체적으로는 1.30~1.45의 굴절률을 가지는 저굴절률층으로 이루어진 것, 무기 화합물로 이루어진 박막의 저굴절률층과 무기 화합물로 이루어진 박막의 고굴절률층을 교대로 복수 적층한 것 등일 수 있다.

상기의 저굴절률층을 형성하는 재료는 굴절률이 작은 것이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 자외선 경화성 아크릴 수지와 같은 수지 재료, 수지 중에 콜로이달 실리카와 같은 무기 미립자를 분산시킨 하이브리드 재료, 알콕시실란을 포함하는 졸-겔 재료 등을 들 수 있다. 이와 같은 저굴절률층은 중합이 끝난 폴리머를 도포함으로써 형성해도 되고, 전구체가 되는 모노머 또는 올리고머 상태로 도포하고, 그 후 중합 경화시킴으로써 형성해도 된다. 또, 각각의 재료는 방오성을 부여하기 위해서, 분자 내에 불소 원자를 가지는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.

저굴절률층을 형성하기 위한 졸-겔 재료로는 분자 중에 불소 원자를 가지는 것이 매우 적합하게 사용된다. 분자 내에 불소 원자를 가지는 졸-겔 재료의 전형적인 예를 들면, 폴리플루오로알킬알콕시실란이 있다. 폴리플루오로알킬알콕시실란은 예를 들면, 식：

CF₃(CF₂)_nCH₂CH₂Si(OR)₃

으로 나타내는 화합물일 수 있으며, 여기서 R은 탄소수 1~5의 알킬기를 나타내고, n은 0~12의 정수를 나타낸다. 그 중에서도, 상기 식 중의 n이 2~6인 화합물이 바람직하다.

폴리플루오로알킬알콕시실란으로서 구체적으로는 다음과 같은 화합물을 들 수 있다.

3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란,

3,3,3-트리플루오로프로필트리에톡시실란,

3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-트리데카플루오로옥틸트리메톡시실란,

3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-트리데카플루오로옥틸트리에톡시실란,

3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-헵타데카플루오로데실트리메톡시실란,

3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-헵타데카플루오로데실트리에톡시실란 등.

저굴절률층은 열경화성 함불소 화합물 또는 활성 에너지선 경화성 함불소 화합물의 경화물로 구성할 수도 있다. 이 경화물은 그 동마찰 계수가 0.03~0.15의 범위에 있는 것이 바람직하고, 물에 대한 접촉각이 90~120^о의 범위에 있는 것이 바람직하다. 경화성 함불소 화합물로서 폴리플루오로알킬기 함유 실란 화합물(예를 들면, 상기한 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-헵타데카플루오로데실트리에톡시실란 등) 외, 가교성 관능기를 가지는 함불소 중합체를 들 수 있다.

가교성 관능기를 가지는 함불소 중합체는 불소 함유 모노머와 가교성 관능기를 가지는 모노머를 공중합하는 방법에 의해, 또는 불소 함유 모노머와 관능기를 가지는 모노머를 공중합하고, 다음에 중합체 중의 관능기에 가교성 관능기를 가지는 화합물을 부가시키는 방법에 의해 제조할 수 있다.

여기서 사용하는 불소 함유 모노머로는 예를 들면, 플루오로에틸렌, 비닐리덴플루오리드, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 퍼플루오로-2,2-디메틸-1,3-디옥솔과 같은 플루오로올레핀류, 그 외 (메타)아크릴산의 부분 또는 완전 불소화 알킬에스테르 유도체류나, 완전 또는 부분 불소화 비닐에테르류 등을 들 수 있다.

가교성 관능기를 가지는 모노머 또는 가교성 관능기를 가지는 화합물로는 글리시딜아크릴레이트나 글리시딜메타크릴레이트와 같은 글리시딜기를 가지는 모노머；아크릴산이나 메타크릴산과 같은 카르복실기를 가지는 모노머；히드록시알킬 아크릴레이트나 히드록시알킬 메타크릴레이트와 같은 수산기를 가지는 모노머；알릴 아크릴레이트나 알릴 메타크릴레이트와 같은 알케닐기를 가지는 모노머；아미노기를 가지는 모노머；설폰산기를 가지는 모노머 등을 들 수 있다.

저굴절률층을 형성하기 위한 재료는 내찰상성을 향상시킬 수 있다는 점에서 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 불화 마그네슘 등의 무기 화합물 미립자가 알코올 용매에 분산되어 있는 졸이 포함되는 것으로 구성할 수도 있다. 이 때문에 사용하는 무기 화합물 미립자는 반사 방지성의 관점에서 굴절률이 작은 것일수록 바람직하다. 이러한 무기 화합물 미립자는 공극을 가지는 것이어도 되고, 특히 실리카의 중공 미립자가 바람직하다. 중공 미립자의 평균 입경은 5㎚~2,000㎚의 범위에 있는 것이 바람직하고, 특히 20㎚~100㎚의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 여기서 말하는 평균 입경은 투과형 전자현미경 관찰에 의해 구해지는 수 평균 입경이다.

방오층은 발수성, 발유성, 내한성, 방오성 등을 부여하기 위해서 마련된다. 방오층을 형성하기 위한 바람직한 재료는 불소 함유 유기 화합물이다. 불소 함유 유기 화합물로는 퍼플루오로불소, 퍼플루오로실란, 이들 고분자 화합물 등을 들 수 있다. 방오층의 형성 방법은 형성하는 재료에 따라서 증착이나 스퍼터링을 대표예로 하는 물리적 기상 성장법, 화학적 기상 성장법, 습식 코팅법 등을 사용할 수 있다. 방오층의 평균 두께는 통상 1㎚~50㎚ 정도, 바람직하게는 3㎚~35㎚이다.

방현층은 표면에 미세한 요철 형상을 가지는 층이고, 바람직하게는 상술한 하드 코트 재료로 형성된다.

표면에 미세한 요철 형상을 가지는 방현층은 적층 필름(16)의 표면에 유기 미립자 또는 무기 미립자를 함유하는 도막을 형성하고, 그 미립자에 근거한 요철을 마련하는 방법이나, 유기 미립자 또는 무기 미립자를 함유하든가, 또는 함유하지 않는 도막을 형성한 후, 표면에 요철 형상이 부여된 롤에 꽉 눌러 그 요철 형상을 전사하는 방법(엠보스법이라고도 불림) 등에 의해 형성할 수 있다. 이와 같은 도막의 형성은 예를 들면, 적층 필름(16) 표면에 경화성 투명 수지에 유기 또는 무기의 미립자가 배합된 조성물로 이루어진 도포액을 도포하는 방법에 의해 실시할 수 있다.

방현층을 형성하기 위해서 미립자를 배합하는 경우, 그 미립자는 평균 입경이 0.5㎛~5㎛이고, 투명 수지와의 굴절률 차가 0.02~0.2인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 평균 입경 및 투명 수지와의 굴절률 차가 이 범위에 있는 미립자를 사용함으로써 효과적으로 헤이즈를 발현시킬 수 있다. 이 미립자의 평균 입경은 동적 광산란법 등에 의해 구할 수 있다. 이 경우의 평균 입경은 중량 평균 입경이 된다.

방현층을 형성하기 위한 무기 미립자로는 실리카, 콜로이달 실리카, 알루미나, 알루미나 졸, 알루미노 실리케이트, 알루미나-실리카 복합 산화물, 카올린, 탈크, 마이카, 탄산 칼슘, 인산 칼슘 등을 사용할 수 있다. 또, 유기 미립자로는 일반적으로 수지 입자가 사용되고, 예를 들면 가교 폴리아크릴산 입자, 메타크릴산 메틸/스티렌 공중합체 수지 입자, 가교 폴리스티렌 입자, 가교 폴리메틸메타크릴레이트 입자, 실리콘 수지 입자, 폴리이미드 입자 등을 들 수 있다.

무기 미립자 또는 유기 미립자를 분산시키기 위한 투명 수지는 고경도(하드 코트)가 되는 재료로부터 선정되는 것이 바람직하다. 이러한 투명 수지로는 광경화성 수지, 열경화성 수지, 전자선 경화성 수지 등을 사용할 수 있지만, 생산성이나 얻어지는 피막의 경도 등의 관점에서 광경화성 수지가 바람직하게 사용된다. 광경화성 수지로는 일반적으로 다관능 아크릴레이트가 사용된다. 그 예를 들면, 트리메틸올프로판의 디 또는 트리-아크릴레이트, 펜타에리트리톨의 트리- 또는 테트라-아크릴레이트, 분자 내에 수산기를 적어도 1개 가지는 아크릴레이트와 디이소시아네이트의 반응 생성물인 다관능 우레탄 아크릴레이트 등이 있다. 이들 다관능 아크릴레이트는 각각 단독으로, 또는 필요에 따라서 2종 이상 조합해 사용할 수 있다.

또, 다관능 우레탄 아크릴레이트, 폴리올 (메타)아크릴레이트 및 수산기를 2개 이상 포함하는 알킬기를 가지는 (메타)아크릴 폴리머의 혼합물을 광경화성 수지로 할 수도 있다. 이 광경화성 수지를 구성하는 다관능 우레탄 아크릴레이트는 예를 들면, (메타)아크릴산 및/또는 (메타)아크릴산 에스테르, 폴리올 및 디이소시아네이트를 사용해 제조된다. 구체적으로는 (메타)아크릴산 및/또는 (메타)아크릴산 에스테르와 폴리올로부터 분자 내에 수산기를 적어도 1개 가지는 히드록시 (메타)아크릴레이트를 조제해, 이것을 디이소시아네이트와 반응시킴으로써 다관능 우레탄 아크릴레이트를 제조할 수 있다. 이와 같이 하여 제조되는 다관능 우레탄 아크릴레이트는 앞서 게시한 광경화성 수지 자체로도 되는 것이다. 그 제조에 있어서는 (메타)아크릴산 및/또는 (메타)아크릴산 에스테르는 각각 1종을 사용해도 되고, 2종 이상을 조합해 사용해도 되며, 폴리올 및 디이소시아네이트도 마찬가지로 각각 1종을 사용해도 되고, 2종 이상을 조합해 사용해도 된다.

다관능 우레탄 아크릴레이트의 하나의 원료가 되는 (메타)아크릴산 에스테르는 (메타)아크릴산의 쇄상 또는 환상 알킬 에스테르일 수 있다. 그 구체적인 예로는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트와 같은 알킬 (메타)아크릴레이트 및 시클로헥실 (메타)아크릴레이트와 같은 시클로알킬 (메타)아크릴레이트를 들 수 있다.

다관능 우레탄 아크릴레이트의 추가로 또 하나의 원료가 되는 폴리올은 분자 내에 수산기를 적어도 2개 가지는 화합물이다. 예를 들면, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 히드록시 피발산의 네오펜틸글리콜 에스테르, 시클로헥산 디메틸올, 1,4-시클로헥산디올, 스피로글리콜, 트리시클로데칸디메틸올, 수첨 비스페놀 A, 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀 A, 프로필렌옥사이드 부가 비스페놀 A, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 글리세린, 3-메틸펜탄-1,3,5-트리올, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리펜타에리트리톨, 글루코오스류 등을 들 수 있다.

다관능 우레탄 아크릴레이트의 또 하나의 원료가 되는 디이소시아네이트는 분자 내에 2개의 이소시아나트기(-NCO)를 가지는 화합물이며, 방향족, 지방족 또는 지환식의 각종 디이소시아네이트를 사용할 수 있다. 구체적인 예로는 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐 디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 3,3'-디메틸-4,4'-디페닐 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 및 이들 중 방향환을 가지는 디이소시아네이트의 핵 수첨물 등을 들 수 있다.

다관능 우레탄 아크릴레이트와 함께 상기한 광경화성 수지를 구성하는 폴리올 (메타)아크릴레이트는 분자 내에 적어도 2개의 수산기를 가지는 화합물(즉, 폴리올)의 (메타)아크릴레이트이다. 그 구체적인 예로는 펜타에리트리톨 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 폴리올 (메타)아크릴레이트는 각각 단독으로 사용해도 되고, 조합해 사용해도 된다. 폴리올 (메타)아크릴레이트는 바람직하게는 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 및/또는 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트를 포함한다.

또한, 이들 다관능 우레탄 아크릴레이트 및 폴리올 (메타)아크릴레이트와 함께 광경화성 수지를 구성하는 수산기를 2개 이상 포함하는 알킬기를 가지는 (메타)아크릴 폴리머는 하나의 구성 단위 중에 수산기를 2개 이상 포함하는 알킬기를 가지는 것이다. 예를 들면, 2,3-디히드록시프로필 (메타)아크릴레이트를 구성 단위로서 포함하는 폴리머나, 2,3-디히드록시프로필 (메타)아크릴레이트와 함께 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트를 구성 단위로서 포함하는 폴리머 등을 들 수 있다.

이상 예시한 것 같은 아크릴계의 광경화성 수지를 사용함으로써, 제 1 아크릴계 수지층(12)과의 밀착성이 향상됨과 함께, 기계적 강도가 향상되어 표면의 상처 부착을 효과적으로 방지할 수 있다.

이와 같은 광경화성 수지는 광중합 개시제와 조합되어 광경화성 수지 조성물이 된다. 광중합 개시제에는 아세토페논계, 벤조페논계, 벤조인 에테르계, 아민계, 포스핀 옥사이드계 등 각종의 것이 있다. 아세토페논계 광중합 개시제로 분류되는 화합물의 예를 들면, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논(별명, 벤질디메틸케탈), 2,2-디에톡시아세토페논, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸티오페닐)프로판-1-온 등이 있다. 벤조페논계 광중합 개시제로 분류되는 화합물의 예를 들면, 벤조페논, 4-클로로벤조페논, 4,4'-디메톡시벤조페논 등이 있다. 벤조인 에테르계 광중합 개시제로 분류되는 화합물의 예를 들면, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 프로필에테르 등이 있다. 아민계 광중합 개시제로 분류되는 화합물의 예를 들면, N,N,N',N'-테트라메틸-4,4'-디아미노벤조페논(별명, 미힐러 케톤) 등이 있다. 포스핀 옥사이드계 광중합 개시제의 예를 들면, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 옥사이드 등이 있다. 그 밖에, 키산톤계 화합물이나 티옥산톤계 화합물 등도 광중합 개시제로서 알려져 있다.

이들 광중합 개시제는 시판되고 있다. 대표적인 시판품의 예를 상품명으로 들면, 독일의 BASF사로부터 판매되고 있는 "이르가큐아(Irgacure) 907", "이르가큐아 184", "루시린(Lucirin) TPO" 등이 있다.

광경화성 수지 조성물에는 필요에 따라서 용매가 첨가된다. 이 경우에는 예를 들면, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸 등 조성물을 구성하는 각 성분을 용해할 수 있는 임의의 유기용매를 사용할 수 있다. 물론, 2종 이상의 유기용매를 혼합해 사용할 수도 있다.

또, 광경화성 수지 조성물은 레벨링제를 함유해도 되고, 예를 들면, 불소계 또는 실리콘계의 레벨링제를 들 수 있다. 실리콘계의 레벨링제에는 반응성 실리콘, 폴리디메틸실록산, 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산, 폴리메틸알킬실록산 등이 있다. 실리콘계 레벨링제 중에서도 바람직한 것은 반응성 실리콘 및 실록산계의 레벨링제이다. 반응성 실리콘으로 이루어진 레벨링제를 사용하면, 하드 코트층 표면에 미끄럼성이 부여되어 뛰어난 내찰상성을 장기간 지속시킬 수 있다. 또, 실록산계의 레벨링제를 사용하면, 막 성형성을 향상시킬 수 있다.

방현층의 형성에 상기와 같은 광경화성 수지를 사용하는 경우, 이상 설명한 광경화성 수지 조성물을 구성하는 각 성분에 무기 또는 유기의 미립자를 분산시킨 후, 이 수지 조성물을 적층 필름(16) 상에 도포하고 빛을 조사함으로써 투명 수지 중에 미립자가 분산된 하드 코트층(방현층)을 형성할 수 있다.

한편, 엠보스법에 의해 미세 표면 요철 형상을 가지는 방현층을 형성하는 경우에는 미세 요철 형상이 형성된 금형을 사용하여, 제 1 아크릴계 수지층(12) 상에 형성된 수지층에 그 금형의 형상을 전사하면 된다. 엠보스법에 의해 미세 표면 요철 형상을 형성하는 경우, 요철 형상이 전사되는 수지층은 무기 또는 유기의 미립자를 함유하고 있어도 되고, 함유하지 않아도 되다. 엠보스법에 따른 요철 형상의 전사에는 활성 에너지선 경화성 수지가 매우 적합하게 사용된다. 특히 바람직하게는 자외선 경화성 수지를 사용하는 UV 엠보스법이 채용된다.

UV 엠보스법에서는 제 1 아크릴계 수지층(12)의 표면에 자외선 경화성 수지층을 형성하고, 그 자외선 경화성 수지층을 금형의 요철면에 꽉 누르면서 경화시킴으로써 금형의 요철면이 자외선 경화성 수지층에 전사된다. 구체적으로는 제 1 아크릴계 수지층(12) 상에 자외선 경화성 수지를 도공하고, 도공된 자외선 경화성 수지를 금형의 요철면에 밀착시킨 상태에서 적층 필름(16) 측으로부터 자외선을 조사해 자외선 경화성 수지를 경화시키고, 다음에 경화 후의 자외선 경화성 수지층이 형성된 표면 처리 적층 필름(10)을 금형으로부터 박리함으로써 금형의 형상을 자외선 경화성 수지층에 전사한다. 자외선 경화성 수지의 종류는 특별히 제한되지 않고, 상술한 각종의 것을 사용할 수 있다. 또, 자외선 경화성 수지 대신에 광중합 개시제를 적절히 선택함으로써 자외선보다 파장이 긴 가시광으로 경화가 가능한 가시광 경화성 수지를 사용해도 된다.

방현층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는 2㎛ 이상 30㎛ 이하이며, 바람직하게는 3㎛ 이상, 또 바람직하게는 20㎛ 이하이다. 방현층이 너무 얇으면, 충분한 경도가 얻어지지 않아 표면이 손상되기 쉬워지는 경향이 있고, 한편 너무 두꺼우면, 갈라지기 쉬워지거나 방현층의 경화 수축에 의해 필름이 컬하여 생산성이 저하되거나 하는 경향이 있다.

방현층의 헤이즈 값은 5％~50％의 범위에 있는 것이 바람직하다. 헤이즈 값이 너무 작으면, 충분한 방현 성능이 얻어지지 않아 화면에 외광의 비침이 생기기 쉬워진다. 한편, 그 헤이즈 값이 너무 크면, 외광의 비침은 저감할 수 있지만, 흑 표시 화면의 타이트함이 저하해 버린다.

〈표면 처리 적층 필름의 가압 강도〉

본 발명에 의해, 폴리카보네이트계 수지층(15)의 한면에 제 1 아크릴계 수지층(12)을 적층하든가, 또는 폴리카보네이트계 수지층(15)의 양면에 제 1 아크릴계 수지층(12) 및 제 2 아크릴계 수지층(13)을 형성하고, 추가로 그 제 1 아크릴계 수지층(12)에 표면 처리층(18)을 마련한 표면 처리 적층 필름(10)은 그 가압 강도가 20N 이상이 되도록 할 수 있다. 이 가압 강도가 작으면 이 표면 처리 적층 필름(10)을 다른 층, 예를 들면 편광 필름에 첩합하는 공정에서 표면 처리 적층 필름(10)이 강도 부족에 의해 파단하기 쉽고, 공정을 오염시켜 버릴 우려가 있다. 그리고, 한 번 필름이 파단해 버리면, 청소하여 통지(通紙) 등을 다시 할 필요가 있어 첩합 재개까지 시간이 걸리기 때문에 여분의 비용이 들어 버린다. 이 가압 강도는 22N 이상인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 가압 강도란, JIS K7124-2:1999 「플라스틱 필름 및 시트-자유 낙하의 다트법에 따르는 충격 시험 방법- 제2부：계장관통법(計裝貫通法)」에 규정된 필름의 충격 관통 응력을 측정함으로써 구해진다. 이 계장관통법은 관통공을 가지는 한 쌍의 클램프로 필름을 수평으로 고정하고, 스트라이커를 일정 속도로 수직 방향으로 관통시켰을 때의 최대 응력을 로드 셀을 사용해 읽어내는 방법이다. 이때의 최대 응력이 클수록 필름이 파단하기 어려운 것을 의미한다.

[편광판]

도 1 및 도 2를 참조해 이상 설명한 표면 처리 적층 필름(10)은 도 3 및 도 4에 단면 모식도로 나타내는 바와 같이, 도 1의 형태이면 그 폴리카보네이트계 수지층(15) 측을, 또 도 2에 나타내는 형태이면 그 제 2 아크릴계 수지층(13) 측을 편광 필름(22)에 첩합하여 편광판(20)으로 할 수 있다. 이 첩합에는 일반적으로 접착제가 사용되고, 도 3 및 도 4에서는 접착제층(23)을 통하여 첩합되어 있다. 표면 처리 적층 필름(10)의 폴리카보네이트계 수지층(15) 측 또는 제 2 아크릴계 수지층(13) 측 및 편광 필름(22)의 접착면 중 어느 하나에 접착제를 도공한 후, 양자를 첩합하면 된다.

편광 필름(22)의 표면 처리 적층 필름(10)이 첩합된 면과 반대측 면에는 역시 보호 필름이 되는 투명 수지 필름(26)을 첩합할 수 있다. 투명 수지 필름(26)은 표면 처리 적층 필름(10)과 동일한 재질의 것이어도 되고, 상이한 재질의 것이어도 된다. 투명 수지 필름(26)도 마찬가지로 접착제를 사용해 편광 필름(22)에 첩합될 수 있으며, 도 3 및 도 4에서는 역시 접착제층(24)을 통하여 양자가 첩합되어 있다.

〈편광 필름〉

편광판(20)을 구성하는 편광 필름(22)은 공지의 방법에 따라서, 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 1축 연신하는 공정, 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 2색성 색소로 염색함으로써 그 2색성 색소를 흡착시키는 공정, 2색성 색소가 흡착된 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐 제조되는 것일 수 있다. 이렇게 하여 얻어지는 편광 필름은 상기의 1축 연신된 방향으로 흡수축을 가지는 것이 된다.

폴리비닐 알코올계 수지로는 폴리아세트산 비닐계 수지를 비누화한 것을 사용할 수 있다. 폴리아세트산 비닐계 수지로는 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 외, 아세트산 비닐과 거기에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산 비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로는 예를 들면, 불포화 카르복시산류, 올레핀류, 비닐 에테르류, 불포화 설폰산류, 암모늄기를 가지는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다.

폴리비닐 알코올계 수지의 비누화도는 통상 85몰％~100몰％이며, 바람직하게는 98몰％ 이상이다. 이 폴리비닐 알코올계 수지는 변성되고 있어도 되고, 예를 들면, 알데히드류로 변성된 폴리비닐 포르말나 폴리비닐 아세탈 등도 사용할 수 있다. 또, 폴리비닐 알코올계 수지의 중합도는 통상 1,000~10,000 정도이며, 바람직하게는 1,500~5,000 정도이다.

이와 같은 폴리비닐 알코올계 수지를 제막한 것이 편광 필름의 원반 필름으로서 사용된다. 폴리비닐 알코올계 수지를 제막하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지의 방법이 채용된다. 폴리비닐 알코올계 원반 필름의 막 두께는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 10㎛~150㎛ 정도이다.

폴리비닐 알코올계 수지 필름의 1축 연신은 2색성 색소에 의한 염색 전, 염색과 동시, 또는 염색 후에 실시할 수 있다. 1축 연신을 염색 후에 실시하는 경우에는 이 1축 연신은 붕산 처리 전 또는 붕산 처리 중에 실시해도 된다. 또, 이들 복수의 단계에서 1축 연신을 실시할 수도 있다.

1축 연신은 주속도가 상이한 이간된 롤 사이를 통과시킴으로써 실시해도 되고, 열 롤로 사이에 둠으로써 실시해도 된다. 또, 이 1축 연신은 대기 중에서 연신을 실시하는 건식 연신이어도 되고, 물이나 유기용제 등의 용제를 사용해 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 팽윤시킨 상태에서 연신을 실시하는 습식 연신이어도 된다. 연신 배율은 통상 3배~8배 정도이다.

폴리비닐 알코올계 수지 필름의 2색성 색소에 의한 염색은 예를 들면, 2색성 색소를 함유하는 수용액에 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 침지하는 방법에 의해 실시할 수 있다. 2색성 색소로는 요오드나 2색성 유기 염료가 사용된다. 또한, 폴리비닐 알코올계 수지 필름은 염색 처리 전에 물에 대한 침지 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다.

2색성 색소로서 요오드를 사용하는 경우에는 통상 요오드 및 요오드화 칼륨을 함유하는 수용액에 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 침지해 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에서의 요오드의 함유량은 물 100중량부당 통상 0.01중량부~1중량부 정도이다. 요오드화 칼륨의 함유량은 물 100중량부당 통상 0.5중량부~20중량부 정도이다. 염색에 사용하는 수용액의 온도는 통상 20℃~40℃ 정도이다. 또, 이 수용액에 대한 침지 시간(염색 시간)은 통상 20초간~1,800초간 정도이다.

한편, 2색성 색소로서 2색성 유기 염료를 사용하는 경우에는 통상 수용성의 2색성 유기 염료를 포함하는 수용액에 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 침지해 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에서의 2색성 유기 염료의 함유량은 물 100중량부당 통상 1×10^{- 4}중량부~10중량부 정도이며, 바람직하게는 1×10^{- 3}중량부~1중량부 정도이다. 이 수용액은 황산나트륨 등의 무기염을 염색 조제로서 함유해도 된다. 염색에 사용하는 2색성 염료 수용액의 온도는 통상 20℃~80℃ 정도이다. 또, 이 수용액에 대한 침지 시간(염색 시간)은 통상 10초간~1,800초간 정도이다.

2색성 색소에 의한 염색 후의 붕산 처리는 염색된 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 붕산 함유 수용액에 침지하는 방법에 의해 실시할 수 있다. 붕산 함유 수용액에서의 붕산의 양은 물 100중량부당 통상 2중량부~15중량부 정도이며, 바람직하게는 5중량부~12중량부이다. 2색성 색소로서 요오드를 사용하는 경우에는 이 붕산 함유 수용액은 요오드화 칼륨을 함유하는 것이 바람직하다. 붕산 함유 수용액에서의 요오드화 칼륨의 양은 물 100중량부당 통상 0.1중량부~15중량부 정도이며, 바람직하게는 5중량부~12중량부이다. 붕산 함유 수용액에 대한 침지 시간은 통상 60초간~1,200초간 정도이며, 바람직하게는 150초간~600초간, 더욱 바람직하게는 200초간~400초간이다. 붕산 함유 수용액의 온도는 통상 50℃이상이며, 바람직하게는 50℃~85℃, 더욱 바람직하게는 60℃~80℃이다.

붕산 처리 후의 폴리비닐 알코올계 수지 필름은 통상 수세 처리된다. 수세 처리는 예를 들면, 붕산 처리된 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 물에 침지함으로써 실시된다. 수세 처리에 있어서의 물의 온도는 통상 5℃~40℃ 정도이다. 또 침지 시간은 통상 1초간~120초간 정도이다.

수세 후는 건조 처리가 실시되어 편광 필름이 얻어진다. 건조 처리는 열풍 건조기나 원적외선 히터를 사용해 실시할 수 있다. 건조 처리의 온도는 통상 30℃~100℃ 정도이며, 바람직하게는 50℃~80℃이다. 건조 처리의 시간은 통상 60초간~600초간 정도이며, 바람직하게는 120초간~600초간이다.

건조 처리에 의해, 편광 필름의 수분율은 실용 정도로까지 저감된다. 그 수분율은 통상 5중량％~20중량％이고, 바람직하게는 8중량％~15중량％이다. 수분율이 5중량％을 밑돌면, 편광 필름의 가요성이 없어져 편광 필름이 그 건조 후에 손상되거나 파단하거나 하는 경우가 있다. 한편, 수분율이 20중량％를 넘으면, 편광 필름의 열 안정성이 부족한 경향이 있다.

이렇게 하여 얻어지는 2색성 색소가 흡착 배향하고 있는 편광 필름의 두께는 통상 5㎛~40㎛ 정도로 할 수 있다.

〈편광 필름의 또 한쪽의 면에 첩합된 투명 수지 필름〉

도 3 및 도 4를 참조해 먼저 설명했던 대로, 편광 필름(22)의 표면 처리 적층 필름(10)이 첩합된 면과 반대 측에는 투명 수지 필름(26)을 첩합할 수 있다. 투명 수지 필름(26)은 편광판의 보호 필름 또는 위상차 필름으로서 기능하는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 트리아세틸 셀룰로오스 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 아크릴계 수지 필름, 아크릴계 수지와 폴리카보네이트계 수지의 적층 필름, 올레핀계 수지 필름 등으로 구성할 수 있다. 그 중에서도, 올레핀계 수지 필름이 바람직하게 사용된다.

올레핀계 수지란, 예를 들면, 에틸렌이나 프로필렌과 같은 쇄상 올레핀 모노머, 또는 노르보넨이나 다른 시클로펜타디엔 유도체와 같은 환상 올레핀 모노머를 중합용 촉매를 사용해 중합해 얻어지는 수지이다.

쇄상 올레핀 모노머로부터 얻어지는 올레핀계 수지로는 폴리에틸렌계 수지나 폴리프로필렌계 수지를 들 수 있다. 그 중에서도, 프로필렌의 단독 중합체인 폴리프로필렌이 바람직하다. 또, 프로필렌을 주체로 하여, 그것과 공중합 가능한 코모노머를 통상 1중량％~20중량％의 비율로, 바람직하게는 3중량％~10중량％의 비율로 공중합시킨 폴리프로필렌계 공중합 수지도 바람직하다.

프로필렌과 공중합 가능한 코모노머로는 에틸렌, 1-부텐 또는 1-헥센이 바람직하다. 그 중에서도, 투명성이나 연신 가공성이 비교적 뛰어나다는 점에서 에틸렌이 바람직하게 사용되며, 에틸렌을 1중량％~20중량％, 특히 3중량％~10중량％의 비율로 공중합시킨 폴리프로필렌계 공중합 수지는 바람직한 것 중 하나이다. 에틸렌의 공중합 비율을 1중량％ 이상으로 함으로써 투명성이나 연신 가공성을 올린 효과가 나타난다. 한편, 그 비율이 20중량％을 넘으면, 수지의 융점이 내려가 보호 필름 또는 위상차 필름에 요구되는 내열성이 손상되는 일이 있다.

폴리프로필렌계 수지는 시판품을 용이하게 입수하는 것이 가능하고, 예를 들면, 각각 상품명으로 주식회사 프라임 폴리머로부터 판매되고 있는 "프라임 폴리프로필렌", 일본 폴리프로필렌 주식회사로부터 판매되고 있는 "노바텍" 및 "윈텍", 스미토모 화학 주식회사로부터 판매되고 있는 "스미토모 노브렌", 산아로마 주식회사로부터 판매되고 있는 "산아로마" 등을 들 수 있다.

환상 올레핀 모노머를 중합시켜서 이루어지는 올레핀계 수지는 일반적으로 환상 올레핀계 수지, 지환식 올레핀계 수지, 또는 노르보넨계 수지라고도 칭해진다. 여기에서는 환상 올레핀계 수지라고 칭한다.

환상 올레핀계 수지로는 예를 들면, 시클로펜타디엔과 올레핀류로부터 딜스·알더 반응에 의해 얻어지는 노르보넨 또는 그 유도체를 모노머로 하여 개환 메타세시스 중합을 실시하고, 거기에 계속해서 수첨에 의해 얻어지는 수지；디시클로펜타디엔과 올레핀류 또는 (메타)아크릴산 에스테르류로부터 딜스·알더 반응에 의해 얻어지는 테트라시클로도데센 또는 그 유도체를 모노머로 하여 개환 메타세시스 중합을 실시하고, 거기에 계속해서 수첨에 의해 얻어지는 수지；노르보넨, 테트라시클로도데센, 이들 유도체류, 또는 그 밖의 환상 올레핀 모노머를 2종 이상 사용해 동일하게 개환 메타세시스 공중합을 실시하고, 거기에 계속해서 수첨에 의해 얻어지는 수지；상기 노르보넨, 테트라시클로도데센 및 이들의 유도체로부터 선택되는 적어도 1종의 환상 올레핀과 비닐기를 가지는 지방족 또는 방향족 화합물을 부가 공중합시켜 얻어지는 수지 등을 들 수 있다.

환상 올레핀계 수지도 시판품을 용이하게 입수하는 것이 가능하고, 예를 들면, 각각 상품명으로 독일의 TOPAS ADVANCED POLYMERS GmbH에서 생산되어 일본에서는 폴리플라스틱스 주식회사로부터 판매되고 있는 "TOPAS"(토파스), JSR 주식회사로부터 제조·판매되고 있는 "아톤", 일본 제온 주식회사로부터 제조·판매되고 있는 "제오노아" 및 "제오넥스", 미츠이 화학 주식회사로부터 제조·판매되고 있는 "아펠" 등을 들 수 있다.

상기의 쇄상 올레핀계 수지 또는 환상 올레핀계 수지를 제막해 필름화함으로써, 편광 필름(22)의 한쪽 면에 첩합된 투명 수지 필름(26)으로 할 수 있다. 필름화의 방법은 특별히 한정되지 않지만, 용융 압출 제막법이 바람직하게 채용된다.

올레핀계 수지 필름도 시판품을 용이하게 입수하는 것이 가능하고, 예를 들면, 폴리프로필렌계 수지 필름이라면, 각각 상품명으로 FILMAX사로부터 판매되고 있는 "FILMAX CPP 필름", 산·톡스 주식회사로부터 판매되고 있는 "산톡스", 히가시셀로 주식회사로부터 판매되고 있는 "토세로", 도요방적 주식회사로부터 판매되고 있는 "도요보 파일렌 필름", 토오레 필름 가공 주식회사로부터 판매되고 있는 "토레이팬", 일본 폴리에이스 주식회사로부터 판매되고 있는 "니혼폴리에이스", 후타무라 화학 주식회사로부터 판매되고 있는 "타이코 FC" 등을 들 수 있다. 또, 환상 올레핀계 수지 필름이라면 각각 상품명으로 일본 제온 주식회사로부터 판매되고 있는 "제오노아 필름", JSR 주식회사로부터 판매되고 있는 "아톤 필름" 등을 들 수 있다.

투명 수지 필름(26)에는 그 표면에 광학 기능성 필름을 적층하거나 광학 기능층을 코팅하거나 할 수도 있다. 이와 같은 광학 기능성 필름 및 광학 기능층으로는 예를 들면, 접착 용이층, 도전층, 하드 코트층 등을 들 수 있다.

이상 설명한 올레핀계 수지 필름을 연신시켜 필름에 굴절률 이방성을 갖게 함으로써 위상차 필름의 기능을 부여할 수 있다. 연신 방법은 필요로 하는 굴절률 이방성에 따라 적절히 선택하면 되고, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 세로 1축 연신, 가로 1축 연신 또는 가로 세로 순서대로 2축 연신이 채용된다.

올레핀계 수지는 양의 굴절률 이방성을 가져 응력이 가해진 방향으로 가장 굴절률이 커지므로, 그것이 1축 연신된 필름은 통상 n_x＞n_y≒n_z의 굴절률 이방성을 부여한다. 여기서, n_x는 필름의 면내 지상축 방향(면내에서 굴절률이 최대가 되는 방향에서, 양의 굴절률 이방성을 가지는 수지에서는 연신 방향)의 굴절률이며, n_y는 필름의 면내 진상축 방향(면내에서 진상축과 직교하는 방향)의 굴절률이고, n_z는 필름의 법선 방향의 굴절률이다. 올레핀계 수지가 순서대로 2축 연신된 필름은 통상 n_x＞n_y＞n_z의 굴절률 이방성을 부여한다.

또, 원하는 굴절률 특성을 부여하기 위해서, 열 수축성 필름을 목적으로 하는 필름에 첩합하고, 연신 가공을 대신하거나, 연신 가공과 함께 필름을 수축시키는 방법에 의해 위상차 필름을 제조할 수도 있다. 이 조작은 통상 굴절률 이방성이 n_x＞n_z＞n_y 또는 n_z＞n_x≥n_y가 되는 위상차 필름을 얻기 위해서 실시된다.

올레핀계 수지로 이루어진 위상차 필름도 시판품을 용이하게 입수하는 것이 가능하다. 예를 들면, 환상 올레핀계 수지로 이루어진 위상차 필름이라면, 각각 상품명으로 일본 제온 주식회사로부터 판매되고 있는 "제오노아 필름", JSR 주식회사로부터 판매되고 있는 "아톤 필름", 세키스이 화학공업 주식회사로부터 판매되고 있는 "에스시나 위상차 필름" 등을 들 수 있다.

[편광 필름과 표면 처리 적층 필름 및 투명 수지 필름의 접착]

표면 처리 적층 필름(10)의 폴리카보네이트계 수지층(15) 또는 제 2 아크릴계 수지층(13)와 편광 필름(22)의 첩합, 또, 편광 필름(22)과 투명 수지 필름(26)의 첩합에는 전술한 바와 같이 접착제가 사용된다. 첩합에 앞서, 표면 처리 적층 필름(10)을 구성하는 폴리카보네이트계 수지층(15) 또는 제 2 아크릴계 수지층(13)의 편광 필름(22)에 대한 첩합면, 및 편광 필름(22)의 표면 처리 적층 필름(12)에 대한 첩합면 중 적어도 한쪽, 및 편광 필름(22)의 투명 수지 필름(26)에 대한 첩합면 및 투명 수지 필름(26)의 편광 필름(22)에 대한 첩합면 중 적어도 한쪽에는 코로나 방전 처리, 플라스마 조사 처리, 전자선 조사 처리, 그 밖의 표면 활성화 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다.

도 3 및 도 4에 나타낸 접착제층(23,24)을 형성하기 위한 접착제는 각각의 부재에 대해서 접착력을 발현하는 것으로부터 임의로 선택해 사용할 수 있다. 전형적으로는 수계 접착제, 즉, 접착제 성분을 물에 용해 또는 접착제 성분을 물에 분산시킨 것이나, 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하는 성분을 포함하는 활성 에너지선 경화성 접착제를 들 수 있다. 생산성의 관점에서는 활성 에너지선 경화성 접착제가 바람직하게 사용된다.

우선 수계 접착제에 대해서 설명하면, 예를 들면, 주성분으로서 폴리비닐 알코올계 수지나 우레탄 수지를 사용한 조성물을 바람직한 접착제로서 들 수 있다.

수계 접착제의 주성분으로서 폴리비닐 알코올계 수지를 사용하는 경우, 그 폴리비닐 알코올계 수지는 부분 비누화 폴리비닐 알코올이나 완전 비누화 폴리비닐 알코올 외, 카르복실기 변성 폴리비닐 알코올, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐 알코올, 메틸올기 변성 폴리비닐 알코올, 아미노기 변성 폴리비닐 알코올과 같은 변성된 폴리비닐 알코올계 수지여도 된다. 접착제 성분으로서 폴리비닐 알코올계 수지를 사용하는 경우, 그 접착제는 폴리비닐 알코올계 수지의 수용액으로서 조제되는 것이 많다. 접착제 수용액에서의 폴리비닐 알코올계 수지의 농도는 물 100중량부에 대해서, 통상 1~10중량부 정도, 바람직하게는 1~5중량부이다.

폴리비닐 알코올계 수지를 주성분으로 하는 수계 접착제에는 접착성을 향상시키기 위해서, 글리옥살이나 수용성 에폭시 수지 등의 경화성 성분 또는 가교제를 첨가하는 것이 바람직하다. 수용성 에폭시 수지로는 예를 들면, 디에틸렌트리아민이나 트리에틸렌테트라민과 같은 폴리알킬렌 폴리아민과 아디프산과 같은 디카르복시산의 반응으로 얻어지는 폴리아미드 폴리아민에 에피클로로히드린을 반응시켜 얻어지는 폴리아미드 폴리아민 에폭시 수지를 들 수 있다. 이러한 폴리아미드 폴리아민 에폭시 수지의 시판품으로는 예를 들면, 스미카 켐텍스 주식회사로부터 판매되고 있는 "스미레즈레진 650" 및 "스미레즈레진 675", 일본 PMC 주식회사로부터 판매되고 있는 "WS-525" 등이 있고, 이것들을 매우 적합하게 사용할 수 있다. 이들 경화성 성분 또는 가교제의 첨가량은 폴리비닐 알코올계 수지 100중량부에 대해서, 통상 1~100중량부, 바람직하게는 1~50중량부이다. 그 첨가량이 적으면 접착성 향상 효과가 작아지고, 한편 그 첨가량이 많으면 접착제층이 외력에 대한 저항이 약해지는 경향이 있다.

수계 접착제의 주성분으로서 우레탄 수지를 사용하는 경우에는 적당한 접착제 조성물의 예로서 폴리에스테르계 아이오노머형 우레탄 수지와 글리시딜옥시기를 가지는 화합물의 혼합물을 들 수 있다. 여기서 말하는 폴리에스테르계 아이오노머형 우레탄 수지는 폴리에스테르 골격을 가지는 우레탄 수지로서, 그 중에 소량의 이온성 성분(친수 성분)이 도입된 것이다. 아이오노머형 우레탄 수지는 유화제를 사용하지 않고 직접, 수중에서 유화해 에멀젼이 되기 때문에 수계의 접착제로서 매우 적합하다. 폴리에스테르계 아이오노머형 우레탄 수지를 편광 필름과 보호 필름의 접착에 사용하는 것은 예를 들면, 일본 특개 2005-70139호 공보, 일본 특개 2005-70140호 공보, 일본 특개 2005-181817호 공보 등에 의해 공지이다.

한편, 활성화 에너지선 경화성 접착제를 사용하는 경우, 그것을 구성하는 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하는 성분(이하, 단순히 「경화성 성분」이라고 부르는 경우가 있음)은 에폭시 화합물, 옥타센 화합물, 아크릴계 화합물 등일 수 있다. 에폭시 화합물이나 옥타센 화합물과 같은 양이온 중합성의 화합물을 사용하는 경우에는 양이온 중합 개시제가 배합된다. 또, 아크릴계 화합물과 같은 라디칼 중합성 화합물을 사용하는 경우에는 라디칼 중합 개시제가 배합된다. 그 중에서도 에폭시 화합물을 경화성 성분 중 하나로 하는 접착제가 바람직하고, 특히 포화 탄소환에 직접 에폭시기가 결합하고 있는 지환식 에폭시 화합물을 경화성 성분 중 하나로 하는 접착제가 바람직하다. 또, 그것에 옥세탄 화합물을 병용하는 것도 유효하다.

에폭시 화합물은 시판품을 용이하게 입수하는 것이 가능하고, 예를 들면, 각각 상품명으로 재팬 에폭시 레진 주식회사로부터 판매되고 있는 "에피코트" 시리즈, DIC 주식회사로부터 판매되고 있는 "에피클론" 시리즈, 토토 화성 주식회사로부터 판매되고 있는 "에포토토" 시리즈, 주식회사 ADEKA로부터 판매되고 있는 "아데카레진" 시리즈, 나가세켐텍스 주식회사로부터 판매되고 있는 "데나콜" 시리즈, 다우 케미컬사로부터 판매되고 있는 "다우에폭시" 시리즈, 닛산 화학공업 주식회사로부터 판매되고 있는 "테픽" 등이 있다.

포화 탄소환에 직접 에폭시기가 결합하고 있는 지환식 에폭시 화합물도 시판품을 용이하게 입수하는 것이 가능하고, 예를 들면, 각각 상품명으로 다이셀 화학공업 주식회사로부터 판매되고 있는 "세록사이드" 시리즈 및 "사이크로마" 시리즈, 다우 케미컬사로부터 판매되고 있는 "사이라큐아" 시리즈 등이 있다.

옥세탄 화합물도 시판품을 용이하게 입수하는 것이 가능하고, 예를 들면, 각각 상품명으로 동아합성 주식회사로부터 판매되고 있는 "아론옥세탄" 시리즈, 우베 흥산 주식회사로부터 판매되고 있는 "ETERNACOLL" 시리즈 등이 있다.

양이온 중합 개시제도 시판품을 용이하게 입수하는 것이 가능하고, 예를 들면, 각각 상품명으로 일본 화약 주식회사로부터 판매되고 있는 "카야라드" 시리즈, 유니온 카바이드사로부터 판매되고 있는 "사이라큐아" 시리즈, 산아프로 주식회사로부터 판매되고 있는 광산 발생제 "CPI" 시리즈, 미도리 화학 주식회사로부터 판매되고 있는 광산 발생제 "TAZ", "BBI" 및 "DTS", 주식회사 ADEKA로부터 판매되고 있는 "아데카옵토마" 시리즈, 로디아사로부터 판매되고 있는 "RHODORSIL "시리즈 등이 있다.

활성 에너지선 경화성 접착제는 필요에 따라서 광증감제를 함유할 수 있다. 광증감제를 사용함으로써, 반응성이 향상되고, 경화물층의 기계 강도나 접착 강도를 더욱 향상시킬 수 있다. 광증감제로는 예를 들면, 카르보닐 화합물, 유기 황 화합물, 과황화물, 레독스계 화합물, 아조 및 디아조 화합물, 안트라센계 화합물, 할로겐 화합물, 광환원성 색소 등을 들 수 있다.

또, 활성 에너지선 경화성 접착제에는 그 접착성을 해치지 않는 범위에서 각종 첨가제를 배합할 수 있다. 첨가제로는 예를 들면, 이온 트랩제, 산화 방지제, 연쇄 이동제, 점착 부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동 조정제, 가소제, 소포제 등을 들 수 있다. 또한, 그 접착성을 해치지 않는 범위에서, 양이온 중합과는 다른 반응 기구로 경화하는 경화성 성분을 배합할 수도 있다.

이상 설명한 활성 에너지선 경화성 접착제는 표면 처리 적층 필름(10)의 폴리카보네이트계 수지층(15) 또는 제 2 아크릴계 수지층(13) 또는 편광 필름(22)의 첩합면에 도포되어 그 도포층을 통하여 양자를 첩합한 후, 거기에 활성 에너지선을 조사해 경화되어 편광 필름(22)과 폴리카보네이트계 수지층(15) 또는 제 2 아크릴계 수지층(13)을 접합하는 접착제층(23)이 된다. 또, 편광 필름(22) 또는 투명 수지 필름(26)의 첩합면에 도포되어 그 도포층을 통하여 양자를 첩합한 후, 거기에 활성 에너지선을 조사해 경화되어 편광 필름(22)과 투명 수지 필름(26)을 접합하는 접착제층(24)이 된다. 접착제층(23)을 형성하기 위한 접착제 및 접착제층(24)를 형성하기 위한 접착제는 동일한 조성이어도 되고, 상이한 조성이어도 되지만, 양자를 경화시키기 위한 활성 에너지선의 조사는 동시에 실시하는 것이 바람직하다.

활성 에너지선 경화성 접착제의 경화에 사용되는 활성 에너지선은 예를 들면, 파장이 1㎚~10㎚인 X선, 파장이 10㎚~400㎚인 자외선, 파장이 400㎚~800㎚인 가시광선 등일 수 있다. 그 중에서도, 사용의 용이함, 및 활성 에너지선 경화성 접착제의 조제의 용이함, 안정성 및 경화 성능의 점에서 자외선이 바람직하게 사용된다. 자외선의 광원에는 예를 들면, 파장 400㎚ 이하에 발광 분포를 가지는 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로 웨이브 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프 등을 사용할 수 있다.

활성 에너지선 경화성 접착제를 사용해 얻어지는 접착제층의 두께는 통상 1㎛~50㎛ 정도이지만, 특히 1㎛~10㎛의 범위에 있는 것이 바람직하다.

[편광판의 용도]

도 3 및 도 4에 나타낸 구성을 대표예로 하는 편광판(20)은 액정 셀의 시인 측에 첩합하여 액정 표시 장치에 사용되는 액정 패널로 할 수 있다. 액정 셀의 반대 측에는 통상 다른 편광판이 첩합된다. 액정 셀에 대한 첩합이기 때문에, 투명 수지 필름(26)의 외측, 즉 편광 필름(22)에 대한 첩합면과 반대 측에 점착제층을 마련할 수 있다. 이 점착제층은 아크릴산 에스테르를 주성분으로 하고, 관능기 함유 아크릴계 단량체가 공중합된 아크릴 수지를 점착제 성분으로 하는 아크릴계 점착제에 의해 형성하는 것이 일반적이다. 이렇게 하여 액정 셀에 점착제층을 첩합하면, 표면 처리 적층 필름(10)이 시인 측에 배치된 액정 패널이 된다. 액정 패널을 구성하는 액정 셀은 이 분야에서 사용되고 있는 각종의 것이 될 수 있다.

실시예

이하에 실시예를 나타내어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해서 한정되는 것은 아니다. 예 중, 함유량 내지 사용량을 나타내는 ％ 및 부는 특별히 기록하지 않는 한 중량 기준이다.

또 실시예 및 비교예에서는 공압출에 의해서 제조된 표면 처리층 형성 전의 적층 필름에 대해 내부 헤이즈 및 면내 위상차 값 Ro를, 표면 처리 적층 필름에 대해 가압 강도, 연필 경도 및 전 헤이즈를 각각 이하의 방법으로 측정했다.

[적층 필름의 내부 헤이즈의 측정]

적층 필름 샘플을 프탈산 디메틸이 들어간 석영 셀에 침지한 상태(표면 헤이즈를 사실상 제로로 한 상태)에서 JIS K7105-1981 「플라스틱의 광학적 특성 시험 방법」에 준하여 헤이즈의 측정을 실시했다.

[적층 필름의 면내 위상차 값 Ro의 측정]

왕자 계측 기기 주식회사제의 위상차 측정 장치 "KOBRA-WR"를 사용하여 파장 590㎚에서 적층 필름의 면내 위상차 값 Ro를 측정했다.

[표면 처리 적층 필름의 가압 강도의 측정]

표면 처리 적층 필름의 가압 강도는 주식회사 야스다 정밀 기계 제작소로부터 입수한 "LF Plus 로이드 재료 시험기"를 사용하여 JIS K7124-2:1999 「플라스틱 필름 및 시트-자유 낙하의 다트법에 따른 충격 시험 방법- 제2부：계장관통법」에 준해 측정했다. 이때, 시험편 클램프의 내경(시험편이 충격을 받는 원의 직경)은 15㎜φ로 하고, 그 중앙에 직경 10㎜의 반구상 타격면을 가지는 스트라이커가 낙하하도록 설정했다. 충격 시험 속도는 0.5㎜/분으로 했다. 또, 스트라이커가 접촉하는 면은 표면 처리층 형성면과는 반대측, 즉 폴리카보네이트계 수지층 또는 표면 처리층이 형성되어 있지 않은 아크릴계 수지층으로 했다. 이 충격 시험에 의한 최대 응력을 가압 강도로 했다.

[표면 처리 적층 필름의 연필 경도의 측정]

표면 처리 적층 필름의 연필 경도는 표면 처리면에 대해서 JIS K5600-5-4:1999 「도료 일반 시험 방법- 제5부：도막의 기계적 성질- 제4절：긁기 경도(연필법)」에 규정된 연필 경도 시험에 따라서, 하드 코트층이 형성된 표면 처리 적층 필름을 그 표면 처리층이 위가 되도록 유리판 위에 두고 측정했다.

[표면 처리 적층 필름의 전 헤이즈의 측정]

표면 처리 적층 필름 샘플에 대해 JIS K7136:2000 「플라스틱-투명 재료의 헤이즈의 구하는 방법」에 준하여 헤이즈의 측정을 실시했다.

[ 실시예 1~4]

(A) 적층 필름의 제작

최내층이 메타크릴산 메틸 및 소량의 메타크릴산 알릴을 사용해 중합된 경질의 중합체로 이루어지고, 중간층이 아크릴산 부틸을 주성분으로 하고, 추가로 스티렌 및 소량의 메타크릴산 알릴을 사용해 중합된 연질의 고무 탄성체로 이루어지며, 최외층이 메타크릴산 메틸 및 소량의 아크릴산 에틸을 사용해 중합된 경질의 중합체로 이루어진 3층 구조의 탄성체 입자로서, 중간층인 고무 탄성체의 평균 입경이 240㎚인 것을 고무 탄성체 입자로 했다. 또한, 이 고무 탄성체 입자에 있어서, 최내층과 중간층의 합계 중량은 입자 전체의 70％였다. 한편, 아르케마(ARKEMA)사 제의 메타크릴산 메틸계 수지인 "알트글라스(ALTUGLAS) HT121"를 준비해, 거기에 위의 고무 탄성체 입자를 표 1의 「고무량」의 란에 기재된 비율로 배합해 아크릴계 수지 조성물로 했다. 또한, 표 1~3의 「고무량」은 고무 탄성체 입자에 있어서의 최내층과 중간층의 합계 중량이 아크릴계 수지 조성물에서 차지하는 비율이다.

또, 폴리카보네이트계 수지로서 스미카 스타이론 폴리카보네이트 주식회사제의 "캘리버 301-10"를 사용했다.

상기 아크릴계 수지 조성물의 펠릿을 65㎜φ의 1축 압출기에, 폴리카보네이트계 수지를 45㎜φ의 1축 압출기에 각각 투입해 용융하고, 멀티 매니폴드 방식으로 용융 적층 일체화시켜, 설정 온도 260℃의 T형 다이스를 통하여 압출했다. 얻어지는 필름상물을 표면이 평활한 한 쌍의 금속제 롤의 사이에 끼워 성형함으로써, 두께 80㎛의 2층 구성의 적층 필름을 제작했다. 이때, 압출기의 압출 양을 조절함으로써, 적층 필름의 전체 막 두께에 대한 폴리카보네이트계 수지층이 차지하는 비율이 표 1의 「PC층 비율」의 란에 나타낸 대로 되도록 했다. 얻어진 적층 필름에 대해서, 내부 헤이즈 및 면내 위상차 값 Ro의 측정 결과를 표 1에 나타냈다.

(B) 표면 처리층 형성용 도포액의 조제

아세트산 에틸을 용매로 하고, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 및 다관능 우레탄화 아크릴레이트(헥사메틸렌 디이소시아네이트와 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트의 반응 생성물)를 함유하고, 전자/후자의 중량비가 60/40이며, 양자의 합계 농도가 60％이고, 추가로 레벨링제가 배합되어 있는 광경화성 수지 조성물을 준비했다. 이 광경화성 수지 조성물을 구성하는 상기 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 및 다관능 우레탄화 아크릴레이트를 통틀어 「경화성 아크릴레이트」라고 부른다. 이 광경화성 수지 조성물의 경화성 아크릴레이트 100부에 대해, BASF사 제의 광중합 개시제 "이르가큐아 184"를 1부 가하여 표면 처리층 형성용 도포액을 조제했다.

(C) 표면 처리 적층 필름의 제작

상기 (A)에서 제작한 적층 필름의 아크릴계 수지층 표면에, 상기 (B)에서 조제한 표면 처리층 형성용 도포액을 건조 후의 도막 두께가 6㎛가 되도록 도포하고, 80℃로 설정한 건조기 중에서 1분간 유지해 그 도막을 건조시켰다. 건조 후, 필름의 도막측으로부터 강도 20mW/c㎡의 고압 수은등으로부터의 빛을 h선 환산 광량으로 400mJ/c㎡가 되도록 조사해 도막을 경화시키고, 아크릴계 수지층의 표면에 표면 처리층이 형성된 표면 처리 적층 필름을 제작했다. 얻어진 표면 처리 적층 필름에 대해서, 가압 강도, 연필 경도 및 전 헤이즈의 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 또, 표면 처리층 형성면을 외측으로 하여 필름을 절곡해도 파단하지 않고, 내절성이 양호했다.

[ 실시예 5]

(A) 적층 필름의 제작

제 1 아크릴계 수지층/폴리카보네이트 수지층/제 2 아크릴계 수지층의 3층 구성이 되도록 한 것 이외에는 실시예 1~4의 (A)에 준해 두께 80㎛의 적층 필름을 제작했다. 이때, 아크릴계 수지 중의 고무 탄성체 입자의 배합량 및 적층 필름의 전체 막 두께에 대한 폴리카보네이트계 수지층이 차지하는 비율은 표 1의 각각 「고무량」 및 「PC층 비율」의 각 란에 나타낸 대로 하고, 제 1 및 제 2 아크릴계 수지층의 조성 및 두께는 동일하게 했다. 여기서 얻어진 적층 필름에 대해서, 내부 헤이즈 및 면내 위상차 값 Ro의 측정 결과를 표 1에 나타냈다.

(C) 표면 처리 적층 필름의 제작

상기 (A)에서 제작한 적층 필름의 아크릴계 수지층의 한쪽 표면에 실시예 1~4의 (C)와 동일하게 하여 표면 처리층을 형성해 표면 처리 적층 필름을 제작했다. 얻어진 표면 처리 적층 필름에 대해서, 가압 강도, 연필 경도 및 전 헤이즈의 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 또, 내절성은 양호했다.

[ 비교예 1~3]

(A) 적층 필름의 제작

65㎜φ의 1축 압출기와 45㎜φ의 1축 압출기 양쪽 모두에 동일한 아크릴계 수지의 펠릿을 투입한 것 이외에는 실시예 1~4의 (A)에 준해 두께 80㎛의 아크릴계 수지의 단층 필름을 제작했다. 이때, 아크릴계 수지 중의 고무 탄성체 입자의 배합량은 표 1의 「고무량」의 란에 나타낸 대로 했다. 여기서 얻어진 필름에 대해서, 내부 헤이즈 및 면내 위상차 값 Ro의 측정 결과를 표 1에 나타냈다.

(C) 표면 처리 필름의 제작

상기 (A)에서 제작한 단층 필름의 한쪽 표면에 실시예 1~4의 (C)와 동일하게 하여 표면 처리층을 형성해 표면 처리 필름을 제작했다. 얻어진 표면 처리 필름에 대해서, 가압 강도, 연필 경도 및 전 헤이즈의 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 이것들은 폴리카보네이트계 수지층이 없기 때문에, 표면 처리층 형성면을 외측으로 하여 필름을 절곡하면 파단하고, 내절성이 불량이었다.

[ 비교예 4~6]

아크릴계 수지 중의 고무 탄성체 입자의 배합량 및 적층 필름의 전체 막 두께에 대한 폴리카보네이트계 수지층이 차지하는 비율을 표 1의 각각 「고무량」 및 「PC층 비율」의 각 란에 나타낸 대로 하고, 그 외는 실시예 1~4에 준해 적층 필름 및 표면 처리 적층 필름을 제작했다. 얻어진 각 필름의 물성 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 이들 표면 처리 적층 필름은 폴리카보네이트계 수지층의 부여에 의해 내절성은 양호하지만, 비교예 4의 필름은 아크릴계 수지 중의 고무 탄성체 입자의 함유량이 너무 많아서, 또, 비교예 5 및 6의 필름은 적층 필름의 전체 막 두께에 대한 폴리카보네이트계 수지층이 차지하는 비율이 너무 많아서 모두 원하는 연필 경도를 나타내지 않았다.

[ 비교예 7]

아크릴계 수지 중의 고무 탄성체 입자의 배합량 및 적층 필름의 전체 막 두께에 대한 폴리카보네이트계 수지층이 차지하는 비율을 표 1의 각각 「고무량」 및 「PC층 비율」의 각 란에 나타낸 대로 하고, 그 외는 실시예 5에 준해 3층 구성의 적층 필름 및 표면 처리 적층 필름을 제작했다. 얻어진 각 필름의 물성 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 이 표면 처리 적층 필름은 내절성은 양호하지만, 표면 처리층이 형성되어 있는 아크릴계 수지층의 두께(25㎛)가 너무 얇아서 원하는 연필 경도를 나타내지 않았다.

[ 실시예 6~7]

(A) 적층 필름의 제작

고무 탄성체 입자의 양을 표 2의 「PMMA-1층」의 「고무량」의 란에 기재된 양으로 하는 것 이외에는 실시예 1~4의 (A)에 준해 제 1 아크릴계 수지 조성물을 조정해 고무 탄성체 입자의 양을 표 2의 「PMMA-2층」의 「고무량」의 란에 기재된 양으로 하는 것 이외에는 실시예 1~4의 (A)에 준해 제 2 아크릴계 수지 조성물을 조정했다.

그리고, 상기 제 1 아크릴계 수지 조성물의 펠릿을 65㎜φ의 1축 압출기에, 실시예 1~4에서 사용한 것과 동일한 폴리카보네이트계 수지를 45㎜φ의 1축 압출기에, 상기 제 2 아크릴계 수지 조성물의 펠릿을 40㎜φ의 1축 압출기에 각각 투입해 용융하고, 멀티 매니폴드 방식으로 용융 적층 일체화시켜 설정 온도 260℃의 T형 다이스를 통하여 압출했다. 얻어지는 필름상물을 표면이 평활한 한 쌍의 금속제 롤의 사이에 끼워 성형함으로써 두께 60㎛의 제 1 아크릴계 수지층/폴리카보네이트계 수지층/제 2 아크릴계 수지층의 3층 구성의 적층 필름을 제작했다. 이때, 압출기의 압출 양을 조절함으로써, 적층 필름의 전체 막 두께에 대한 폴리카보네이트계 수지층이 차지하는 비율이 표 2의 「PC층 비율」의 란에 나타낸 대로 되도록 했다. 얻어진 적층 필름에 대해서, 내부 헤이즈 및 면내 위상차 값 Ro의 측정 결과를 표 2에 나타냈다.

(C) 표면 처리 적층 필름의 제작

상기 (A)에서 제작한 적층 필름의 제 1 아크릴계 수지층의 표면에 실시예 1~4의 (C)와 동일하게 하여 표면 처리층을 형성해 표면 처리 적층 필름을 제작했다. 얻어진 표면 처리 적층 필름에 대해서, 가압 강도, 연필 경도 및 전 헤이즈의 측정 결과를 표 2에 나타냈다. 또, 내절성은 양호했다.

[ 실시예 8~9]

아크릴계 수지 중의 고무 탄성체 입자의 배합량 및 적층 필름의 전체 막 두께에 대한 폴리카보네이트계 수지층이 차지하는 비율을 표 3의 각각 「고무량」 및 「PC층 비율」의 각 란에 나타낸 대로 하고, 적층 필름의 두께를 60㎛로 하며, 그 밖에는 실시예 1~4에 준해 적층 필름 및 표면 처리 적층 필름을 제작했다. 얻어진 각 필름의 물성 측정 결과를 표 3에 나타냈다.

[ 비교예 8]

두께를 60㎛로 변경한 것 이외에는 비교예 1에 준해 단층 필름 및 표면 처리 필름을 제작했다. 얻어진 각 필름의 물성 측정 결과를 표 3에 나타냈다. 폴리카보네이트계 수지층이 없기 때문에, 얻어진 표면 처리 필름은 내절성이 불량이었다.

산업상 이용 가능성

표면 처리가 실시된 아크릴계 수지의 단층 필름은 외력에 대한 저항력이 약하여 파단하기 쉬운 것이지만, 거기에 폴리카보네이트계 수지층이 적층된 본 발명의 표면 처리 적층 필름은 파단하기 어려운 것이 된다. 이 때문에, 다른 층, 예를 들면 편광 필름에 첩합할 때의 생산 안정성을 높일 수 있고, 다른 층이 추가로 적층된 기능성 필름, 예를 들면 편광판을 공업적 유리하게 제조할 수 있다.

10……표면 처리 적층 필름,
12……제 1 아크릴계 수지층,
13……제 2 아크릴계 수지층,
15……폴리카보네이트계 수지층,
16……적층 필름,
18……표면 처리층,
20……편광판,
22……편광 필름,
23, 24……접착제층,
26……투명 수지 필름.

Claims (8)

1. 폴리카보네이트계 수지층, 아크릴계 수지층 및 표면 처리층을 가지는 표면 처리 적층 필름으로서,
   상기 폴리카보네이트계 수지층의 한면 또는 양면에 상기 아크릴계 수지층이 적층되어 있고,
   상기 아크릴계 수지층이 상기 폴리카보네이트계 수지층의 한면에 적층되어 있는 경우에는 그 아크릴계 수지층의 상기 폴리카보네이트계 수지층과는 반대측 면에, 그리고 상기 아크릴계 수지층이 상기 폴리카보네이트계 수지층의 양면에 적층되어 있는 경우에는 한쪽의 아크릴계 수지층의 상기 폴리카보네이트계 수지층과는 반대측 면에 표면 처리층이 형성되어 있으며,
   상기 표면 처리층은 H 또는 그것보다 딱딱한 연필 경도를 부여하고,
   상기 폴리카보네이트계 수지층과 그 한면 또는 양면에 적층된 아크릴계 수지층은 합계 35㎛~100㎛의 막 두께 및 5％ 이하의 내부 헤이즈를 가지며,
   상기 폴리카보네이트계 수지층의 두께는 상기 폴리카보네이트계 수지층과 그 한면 또는 양면에 적층된 상기 아크릴계 수지층의 합계 막 두께에 대해서 2％~19％이고,
   상기 표면 처리층이 형성되어 있는 아크릴계 수지층의 두께는 35㎛ 이상인 표면 처리 적층 필름.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 아크릴계 수지층은 그 전체량을 기준으로 평균 입경이 10㎚~350㎚인 고무 탄성체 입자를 30중량％ 이하의 비율로 함유하는 아크릴계 수지 조성물로 형성되어 있는 표면 처리 적층 필름.
3. 청구항 1에 있어서,
   20N 이상의 가압 강도를 가지는 표면 처리 적층 필름.
4. 청구항 1에 있어서,
   2색성 색소가 흡착 배향하고 있는 폴리비닐 알코올계 수지로 이루어진 편광 필름의 보호 필름으로서 사용되는 표면 처리 적층 필름.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 폴리카보네이트계 수지층과 그 한면 또는 양면에 적층된 아크릴계 수지층에서 합하여 100㎚ 이하의 면내 위상차 값을 가지는 표면 처리 적층 필름.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중의 어느 한 항에 기재된 표면 처리 적층 필름과,
   2색성 색소가 흡착 배향하고 있는 폴리비닐 알코올계 수지로 이루어진 편광 필름과,
   투명 수지로 이루어진 보호 필름이 이 순서로 적층되어 있으며,
   상기 편광 필름은 상기 표면 처리 적층 필름의 표면 처리층과는 반대측 면에 대향하여 배치되어 있는 편광판.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 표면 처리 적층 필름 및 상기 보호 필름은 각각 활성 에너지선 경화성 접착제의 경화물층을 통하여 상기 편광 필름에 첩착되어 있는 편광판.
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 보호 필름은 위상차 필름의 기능을 가지는 편광판.

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