KR102260741B1 - 박리성 적층 필름 및 편광판의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리에스터 수지를 포함하는 기재 필름과, 유리 전이 온도가 80℃를 초과하는 수지 및 방향족 에스터 화합물을 포함하는 투광성 필름이 적층된 박리성 적층 필름, 및 상기 박리성 적층 필름을 이용한 편광판의 제조 방법에 의하여, 기재 필름과 투광성 필름이 적층되어 이루어지고, 또한 상기 기재 필름과 상기 투광성 필름이 적당한 밀착성을 갖는 박리성 적층 필름, 및 상기 박리성 적층 필름을 이용한 편광판의 제조 방법을 제공한다.

Description

박리성 적층 필름 및 편광판의 제조 방법
본 발명은 박리성 적층 필름 및 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.
투광성을 갖는 광학 필름(투광성 필름)은 다양한 용도에 이용되고 있는데, 그 일례로서 편광판 보호 필름을 들 수 있다. 편광판 보호 필름은, 편광판에 있어서, 편광자를 보호하기 위한 부재이며, 다양한 수지를 이용한 투광성 필름이 편광판 보호 필름으로서 이용되고 있다.
투광성 필름의 제조 방법으로서는, 수지를 용제에 녹여 도프라고 불리는 용액을 조제하여, 금속 지지체 상에 유연하는 방법(유연법)이 알려져 있고, 얻어진 투광성 필름을 편광자와 첩합함으로써, 편광판을 제조하는 방법이 알려져 있다.
또, 보다 얇은 투광성 필름을 편광판 보호 필름으로서 갖는 편광판을 제조하는 방법으로서, 특허문헌 1에는, 기재 필름 상에 투광성 필름을 적층하여 박리성 적층 필름을 제조한 후, 상기 투광성 필름과 편광자를 첩합하고, 상기 기재 필름을 박리함으로써, 편광판을 제조하는 방법이 기재되어 있다.
특허문헌 1: 일본 공표특허공보 2007-536570호
그러나, 종래의 박리성 적층 필름은, 투광성 필름과 기재 필름의 밀착성이 너무 약하기 때문에, 편광판 가공 프로세스의 도중에, 편광판의 단부 등에서 일부 박리가 발생하고, 박리된 부분이 장치 내에 걸려, 패스를 통과하지 못하여 편광판이 파단되는 문제가 발생하는 것을 알 수 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 기재 필름과 투광성 필름이 적층되어 이루어지고, 또한 상기 기재 필름과 상기 투광성 필름이 적당한 밀착성을 갖는 박리성 적층 필름, 및 상기 박리성 적층 필름을 이용한 편광판의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은 예의 검토하여, 하기 수단에 의하여 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견했다.
<1>
폴리에스터 수지를 포함하는 기재 필름과, 유리 전이 온도가 80℃를 초과하는 수지 및 방향족 에스터 화합물을 포함하는 투광성 필름이 적층된 박리성 적층 필름.
<2>
상기 기재 필름을 상기 투광성 필름으로부터 박리할 때의 응력이, 0.05N/25mm 이상 2.00N/25mm 이하인 <1>에 기재된 박리성 적층 필름.
<3>
상기 기재 필름의 용해성 파라미터값으로부터 상기 투광성 필름의 용해성 파라미터값을 뺀 값이, 2~5(J/cm3)0.5인 <1> 또는 <2>에 기재된 박리성 적층 필름.
<4>
상기 투광성 필름의 두께가, 0.1~10μm인 <1> 내지 <3> 중 어느 한 항에 기재된 박리성 적층 필름.
<5>
상기 투광성 필름의 파장 590nm에 있어서의 면내 리타데이션값이 0~20nm이고, 또한 파장 590nm에 있어서의 두께 방향 리타데이션값이 -25~25nm인 <1> 내지 <4> 중 어느 한 항에 기재된 박리성 적층 필름.
<6>
상기 투광성 필름에 포함되는 유리 전이 온도가 80℃를 초과하는 수지가, 폴리스타이렌계 수지인 <1> 내지 <5> 중 어느 한 항에 기재된 박리성 적층 필름.
<7>
상기 방향족 에스터 화합물이, 프탈산, 아이소프탈산, 및 테레프탈산으로부터 선택되는 적어도 1종과 지방족 다이올을 축합하여 얻어지는 화합물인 <1> 내지 <6> 중 어느 한 항에 기재된 박리성 적층 필름.
<8>
상기 방향족 에스터 화합물의 중량 평균 분자량이 500~50,000인 <1> 내지 <7> 중 어느 한 항에 기재된 박리성 적층 필름.
<9>
<1> 내지 <8> 중 어느 한 항에 기재된 박리성 적층 필름의 상기 투광성 필름의 상기 기재 필름 측 계면과는 반대 측의 면을, 접착제를 통하여 편광자에 첩합한 후에, 상기 기재 필름을 박리하여, 상기 편광자 및 상기 투광성 필름을 갖는 편광판을 얻는, 편광판의 제조 방법.
본 발명에 의하면, 기재 필름과 투광성 필름이 적층되어 이루어지고, 또한 상기 기재 필름과 상기 투광성 필름이 적당한 밀착성을 갖는 박리성 적층 필름, 및 상기 박리성 적층 필름을 이용한 편광판의 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 내용에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에 기재하는 구성 요건의 설명은, 본 발명의 대표적인 실시형태에 근거하여 이루어지는 경우가 있지만, 본 발명은 이와 같은 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본원 명세서에 있어서 "~"란 그 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미로 사용된다.
[박리성 적층 필름]
본 발명의 박리성 적층 필름은, 폴리에스터 수지를 포함하는 기재 필름과, 유리 전이 온도가 80℃를 초과하는 수지 및 방향족 에스터 화합물을 포함하는 투광성 필름이 적층된 박리성 적층 필름이다.
본 발명의 박리성 적층 필름은 기재 필름과 투광성 필름이 적층된 구조를 갖고 있고, 기재 필름과 투광성 필름이 적당한 밀착성을 갖고 있기 때문에, 편광판 가공 프로세스의 도중에 박리가 발생하기 어렵다.
본 발명의 박리성 적층 필름에 있어서, 기재 필름과 투광성 필름은 접하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 박리성 적층 필름의 기재 필름은, 투광성 필름으로부터 박리하는 것이 가능하다. 기재 필름을 투광성 필름으로부터 박리할 때의 응력이, 0.05N/25mm 이상 2.00N/25mm 이하인 것이 바람직하고, 0.08N/25mm 이상 0.50N/25mm 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.11N/25mm 이상 0.20N/25mm 이하인 것이 더 바람직하다.
상기 응력이 0.05N/25mm 이상이면, 편광판 가공 프로세스의 도중에 박리가 발생하기 어려워지기 때문에 바람직하고, 2.00N/25mm 이하이면, 기재 필름을 박리할 때에, 편광판에 절곡이 발생하지 않기 때문에 바람직하다.
박리성 적층 필름의 기재 필름을 투광성 필름으로부터 박리할 때의 응력은, 폭 25mm, 길이 80mm로 재단한 박리성 적층 필름의 투광성 필름의 표면을, 아크릴계 점착제 시트를 통하여 유리 기재에 첩합하여 고정한 후에, 인장 시험기((주)에이·앤드·디제 RTF-1210)를 이용하여, 시험편의 길이 방향 일단(폭 25mm의 한 변)의 기재 필름을 잡고, 온도 23℃, 상대 습도 60%의 분위기하, 크로스 헤드 스피드(그립 이동 속도) 200mm/분으로, 90° 박리 시험(일본 공업 규격(JIS) K 6854-1: 1999 "접착제-박리 접착 강도 시험 방법-제1부: 90도 박리"에 준거함)을 실시함으로써 평가했다.
(투광성 필름)
본 발명의 박리성 적층 필름이 갖는 투광성 필름에 대하여 설명한다.
투광성 필름은, 가시광(파장 380~780nm)의 전체 광선 투과율이 80% 이상인 것이 바람직하고, 82% 이상인 것이 보다 바람직하며, 85% 이상인 것이 더 바람직하다.
<투광성 필름의 두께>
투광성 필름의 두께는, 0.1~10μm인 것이 바람직하고, 1~9μm인 것이 보다 바람직하며, 3~6μm인 것이 더 바람직하다.
<투광성 필름의 리타데이션>
투광성 필름의 파장 590nm에 있어서의 면내 리타데이션값(Re)은 0~20nm인 것이 바람직하고, 0~10nm인 것이 보다 바람직하며, 0~5nm인 것이 더 바람직하다.
투광성 필름의 파장 590nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션값(Rth)은 -25~25nm인 것이 바람직하고, -20~5nm인 것이 보다 바람직하며, -10~3nm인 것이 더 바람직하다.
또, 투광성 필름은 Re가 상기 범위 내이고, 또한 Rth가 상기 범위 내인 것이 바람직하다.
본 발명의 박리성 적층 필름을 이용하여 제작된 편광판은, 다양한 표시 방식의 액정 표시 장치에 이용할 수 있지만, 특히, IPS(In Plane Switching) 방식의 액정 표시 장치에 이용하는 것이 바람직하다. IPS 방식의 액정 표시 장치에 이용하는 경우에는, 편광판 보호 필름으로서 이용되는 투광성 필름의 Re 및 Rth가 상기 범위 내인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 있어서, Re 및 Rth는 각각, 파장 590nm에 있어서의 면내 리타데이션 및 두께 방향의 리타데이션을 나타낸다.
본 발명에 있어서, Re 및 Rth는 AxoScan OPMF-1(옵토 사이언스사제)에 있어서, 파장 590nm로 측정한 값이다. AxoScan으로 평균 굴절률((Nx+Ny+Nz)/3)과 막두께(d(μm))를 입력함으로써,
지상축(遲相軸) 방향(°)
Re=(Nx-Ny)×d
Rth=((Nx+Ny)/2-Nz)×d
가 산출된다. Nx는 필름의 지상축 방향의 굴절률이며, Ny는 필름의 진상축(進相軸) 방향의 굴절률이고, Nz는 필름의 두께 방향의 굴절률이다.
<그 외 특성>
투광성 필름의 상술 이외의 특성값은, 특별히 한정되지 않고, 일반적인 공지의 편광판 보호 필름과 동등한 성능을 갖고 있어도 되며, 액정 표시 장치에 있어서 편광자와 액정 셀의 사이에 배치되는 이른바 이너 필름에 요구되는 성능을 갖고 있는 것이 바람직하다. 구체적인 특성값으로서는, 표시 특성에 관련된 헤이즈, 분광 특성, 리타데이션의 습열 내구성 등을 들 수 있고, 역학 특성, 편광판 가공 적성에 관련된 습열 서모에 따른 치수 변화율, 평형 흡습률, 투습도, 접촉각 등을 들 수 있다.
<층 구성>
투광성 필름은, 단층이어도 되고, 2층 이상의 적층 구조를 갖고 있어도 되며, 또한 기능층을 갖고 있어도 된다. 단, 투광성 필름은, 기능층 이외가 상기의 특성을 충족시키는 것이 바람직하다. 투광성 필름은 단층인 것이 바람직하다.
<수지>
투광성 필름에 포함되는 수지에 대하여 설명한다.
투광성 필름에 포함되는 수지는, 유리 전이 온도(Tg)가 80℃를 초과하는 수지이다. 수지의 Tg는 85℃ 이상인 것이 바람직하고, 90℃ 이상인 것이 보다 바람직하다. 수지의 Tg가 80℃를 초과하는 것이면, 내열성이 우수한 투광성 필름이 되고, 편광판 가공 프로세스에 있어서 가열 처리를 실시해도 편광자 내구성 등의 성능이 열화되기 어렵다. 또, 용제에 대한 용해성, 가공 적정의 관점에서, 수지의 Tg는 250℃ 이하인 것이 바람직하고, 200℃ 이하인 것이 보다 바람직하다.
수지의 Tg는, 25℃, 상대 습도 10%에 있어서 24시간 조습한 후, 측정 팬에 샘플을 봉입하고, 세이코 인스트루먼츠(주)제 시차 주사 열량계 "DSC6200"을 이용하여, 20℃/분으로 승온시켜 얻어진 서모그램으로부터, 베이스라인과 변곡점에서의 접선과의 교점 온도로서 구할 수 있다.
수지로서는 Tg가 80℃를 초과하는 수지이면 특별히 한정되지 않지만, 폴리스타이렌계 수지, 셀룰로스계 수지(셀룰로스아실레이트 수지, 셀룰로스에터 수지 등), 환상 폴리올레핀계 수지, 폴리에스터계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 바이닐계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 아크릴계 수지 등을 들 수 있고, 폴리스타이렌계 수지, 셀룰로스계 수지, 환상 폴리올레핀계 수지, 또는 아크릴계 수지가 바람직하다. 특히, 내수성이 우수하고, 편광판 보호 필름으로서 이용했을 때에 편광자 내구성을 향상시킬 수 있다는 관점에서는, 폴리스타이렌계 수지 또는 환상 폴리올레핀 수지인 것이 바람직하며, 폴리스타이렌계 수지인 것이 보다 바람직하다.
폴리스타이렌계 수지란, 스타이렌계 단량체에서 유래하는 모노머 단위를 50질량% 이상 포함하는 수지를 말한다. 여기에서, 스타이렌계 단량체란, 그 구조 중에 스타이렌 골격을 갖는 단량체를 말한다.
폴리스타이렌계 수지는, 스타이렌계 단량체에서 유래하는 모노머 단위를 70질량% 이상 포함하는 것이 바람직하고, 85질량% 이상 포함하는 것이 보다 바람직하다.
스타이렌계 단량체의 구체예로서는, 스타이렌 또는 그 유도체의 단독 중합체여도 되고, 스타이렌 혹은 그 유도체와 다른 공중합성 모노머와의, 2원 또는 그 이상의 공중합체여도 된다. 여기에서, 스타이렌 유도체란, 스타이렌에 다른 기가 결합한 화합물로서, 예를 들면 o-메틸스타이렌, m-메틸스타이렌, p-메틸스타이렌, 2,4-다이메틸스타이렌, o-에틸스타이렌, p-에틸스타이렌과 같은 알킬스타이렌, 및 하이드록시스타이렌, tert-뷰톡시스타이렌, 바이닐벤조산, o-클로로스타이렌, p-클로로스타이렌과 같은, 스타이렌의 벤젠핵에 수산기, 알콕시기, 카복실기, 할로젠 등이 도입된 치환 스타이렌 등을 들 수 있다.
또, 폴리스타이렌계 수지에는 스타이렌계 단량체 성분에 다른 단량체 성분을 공중합한 것도 포함된다. 공중합 가능한 단량체로서는, 메틸메타크릴레이트, 사이클로헥실메타크릴레이트, 메틸페닐메타크릴레이트, 아이소프로필메타크릴레이트 등의 알킬메타크릴레이트; 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 뷰틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 사이클로헥실아크릴레이트 등의 알킬아크릴레이트 등의 불포화 카복실산 알킬에스터 단량체; 메타크릴산, 아크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 신남산 등의 불포화 카복실산 단량체; 무수 말레산, 이타콘산, 에틸말레산, 메틸이타콘산, 클로로말레산 등의 무수물인 불포화 다이카복실산 무수물 단량체; 아크릴로나이트릴, 메타크릴로나이트릴 등의 불포화 나이트릴 단량체; 1,3-뷰타다이엔, 2-메틸-1,3-뷰타다이엔(아이소프렌), 2,3-다이메틸-1,3-뷰타다이엔, 1,3-펜타다이엔, 1,3-헥사다이엔 등의 공액 다이엔 등을 들 수 있고, 이들 2종 이상을 공중합하는 것도 가능하다.
폴리스타이렌계 수지로서, 조성, 분자량 등이 다른 복수 종류의 것을 병용할 수 있다.
폴리스타이렌계 수지는, 공지의 음이온, 덩어리 형상, 현탁, 유화 또는 용액 중합 방법에 의하여 얻을 수 있다. 또, 폴리스타이렌계 수지에 있어서는, 공액 다이엔이나 스타이렌계 단량체의 벤젠환의 불포화 이중 결합이 수소 첨가되어 있어도 된다. 수소 첨가율은 핵자기 공명 장치(NMR)에 의하여 측정할 수 있다.
셀룰로스아실레이트 수지의 예로서는, 셀룰로스아세테이트, 셀룰로스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로스프로피오네이트, 셀룰로스아세테이트뷰틸레이트, 셀룰로스아세테이트프로피오네이트뷰틸레이트, 셀룰로스아세테이트벤조에이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 셀룰로스아세테이트, 셀룰로스아세테이트프로피오네이트가 바람직하다. 셀룰로스아실레이트 수지의 총 아실 치환도로서는 특별히 제한은 없지만, 예를 들면 1.50~3.00의 셀룰로스아실레이트 수지를 이용할 수 있고, 2.50~3.00의 셀룰로스아실레이트 수지가 바람직하다. 셀룰로스아실레이트 수지로서 셀룰로스아세테이트를 이용하는 경우는, 아세틸 치환도가 2.00~3.00인 것이 바람직하고, 2.50~3.00인 것이 보다 바람직하며, 2.70~2.95인 것이 특히 바람직하다. 셀룰로스아실레이트 수지로서 셀룰로스아세테이트프로피오네이트를 이용하는 경우는, 아세틸 치환도가 0.30~2.80이고, 또한 프로피온일 치환도가 0.20~2.70인 것이 바람직하며, 아세틸 치환도가 1.00~2.60이고, 또한 프로피온일 치환도가 0.40~2.20인 것이 보다 바람직하고, 아세틸 치환도가 1.30~2.40이고, 또한 프로피온일 치환도가 0.60~1.50인 것이 특히 바람직하다.
환상 폴리올레핀 수지란, 환상 올레핀 구조를 갖는 중합체 수지를 나타낸다.
바람직한 환상 올레핀 구조를 갖는 중합체로서는, 하기 일반식 (Ⅱ)로 나타나는 반복 단위를 적어도 1종 이상 포함하는 부가 (공)중합체인 환상 폴리올레핀 수지 및 필요에 따라, 일반식 (I)로 나타나는 반복 단위 중 적어도 1종 이상을 더 포함하여 이루어지는 부가 (공)중합체인 환상 폴리올레핀 수지이다. 또, 일반식 (Ⅲ)으로 나타나는 반복 단위를 적어도 1종 포함하는 개환 (공)중합체도 적합하게 사용할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112019014492992-pct00001
[화학식 2]
Figure 112019014492992-pct00002
[화학식 3]
Figure 112019014492992-pct00003
식 (I)~(Ⅲ) 중, m은 0~4의 정수를 나타낸다. R1~R6은 수소 원자 또는 탄소수 1~10의 탄화 수소기, X1~X3, Y1~Y3은 수소 원자, 탄소수 1~10의 탄화 수소기, 할로젠 원자, 할로젠 원자로 치환된 탄소수 1~10의 탄화 수소기, -(CH2)nCOOR11, -(CH2)nOCOR12, -(CH2)nNCO, -(CH2)nNO2, -(CH2)nCN, -(CH2)nCONR13R14, -(CH2)nNR13R14, -(CH2)nOZ, -(CH2)nW, 또는 X1과 Y1 혹은 X2와 Y2 혹은 X3과 Y3으로 구성된 (-CO)2O, (-CO)2NR15를 나타낸다. 또한, R11, R12, R13, R14, R15는 수소 원자, 탄소수 1~20의 탄화 수소기, Z는 탄화 수소기 또는 할로젠으로 치환된 탄화 수소기, W는 SiR16 pD3-p(R16은 탄소수 1~10의 탄화 수소기, D는 할로젠 원자, -OCOR16 또는 -OR16, p는 0~3의 정수를 나타냄), n은 0~10의 정수를 나타낸다.
또, 노보넨계 중합체 수소화물도 바람직하게 이용할 수 있고, 일본 공개특허공보 평1-240517호, 일본 공개특허공보 평7-196736호, 일본 공개특허공보 소60-026024호, 일본 공개특허공보 소62-019801호, 일본 공개특허공보 2003-159767호 혹은 일본 공개특허공보 2004-309979호 등에 개시되어 있는 바와 같이, 다환상 불포화 화합물을 부가 중합 혹은 메타세시스 개환 중합한 후 수소 첨가함으로써 만들어진다. 노보넨계 중합체에 있어서, R5~R6은 수소 원자 또는 -CH3이 바람직하고, X3, 및 Y3은 수소 원자, Cl, -COOCH3이 바람직하며, 그 외의 기는 적절히 선택된다.
또한, 노보넨계 부가 (공)중합체도 바람직하게 이용할 수 있고, 일본 공개특허공보 평10-007732호, 일본 공표특허공보 2002-504184호, 미국 공개특허공보 2004229157A1호 혹은 WO2004/070463A1호 등에 개시되어 있다. 노보넨계 다환상 불포화 화합물끼리를 부가 중합함으로써 얻어진다. 또, 필요에 따라, 노보넨계 다환상 불포화 화합물과, 에틸렌, 프로필렌, 뷰텐; 뷰타다이엔, 아이소프렌과 같은 공액 다이엔; 에틸리덴노보넨과 같은 비공액 다이엔; 아크릴로나이트릴, 아크릴산, 메타아크릴산, 무수 말레산, 아크릴산 에스터, 메타크릴산 에스터, 말레이미드, 아세트산 바이닐, 염화 바이닐 등의 선상 다이엔 화합물을 부가 중합할 수도 있다.
폴리카보네이트 수지의 예로서는, 폴리카보네이트, 비스페놀 A가 플루오렌 변성된 구조 단위를 포함하는 폴리카보네이트, 비스페놀 A가 1,3-사이클로헥실리덴 변성된 구조 단위를 포함하는 폴리카보네이트 등을 들 수 있다.
바이닐계 수지의 예로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스타이렌, 폴리염화 바이닐리덴, 폴리바이닐알코올 등을 들 수 있다.
아크릴계 수지로서는, 반복 구조 단위로서 아크릴산 에스터 단량체 또는 메타크릴산 에스터 단량체에서 유래하는 반복 구조 단위를 갖는 것이 바람직하다. 상기 단량체로서는, 예를 들면 아크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 아크릴산 n-뷰틸, 아크릴산 아이소뷰틸, 아크릴산 t-뷰틸, 아크릴산 사이클로헥실, 아크릴산 벤질 등의 아크릴산 에스터; 메타크릴산 메틸, 메타크릴산 에틸, 메타크릴산 프로필, 메타크릴산 n-뷰틸, 메타크릴산 아이소뷰틸, 메타크릴산 t-뷰틸, 메타크릴산 사이클로헥실, 메타크릴산 벤질 등의 메타크릴산 에스터; 등을 들 수 있고, 이들은 1종만 이용해도 되며, 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도 특히, 메타크릴산 메틸이 바람직하다.
아크릴계 수지의 중합 공정에 이용하는 단량체 성분 중 상기 단량체의 함유 비율은, 바람직하게는 50~100질량%, 보다 바람직하게는 70~100질량%, 더 바람직하게는 80~100질량%, 특히 바람직하게는 90~100질량%이다.
투광성 필름에 이용되는 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은, 특별히 한정되지 않지만, 3,000~1,000,000인 것이 바람직하고, 10,000~500,000인 것이 보다 바람직하다.
또한, 수지의 중량 평균 분자량은, 이하의 조건으로 표준 폴리스타이렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw) 및 분자량 분포(Mw/Mn)를 측정했다. 또한, Mn은 표준 폴리스타이렌 환산의 수평균 분자량이다.
GPC: 젤 침투 크로마토그래피 장치(도소(주)제 HLC-8220GPC, 칼럼; 도소(주)제 가드 칼럼 HXL-H, TSK gel G7000HXL, TSK gel GMHXL 2개, TSK gel G2000HXL을 순차 연결, 용리액; 테트라하이드로퓨란, 유속; 1mL/min, 샘플 농도; 0.7~0.8질량%, 샘플 주입량; 70μL, 측정 온도; 40℃, 검출기; 시차 굴절(RI)계(40℃), 표준 물질; 도소(주)제 TSK 스탠다드 폴리스타이렌)
투광성 필름에 이용되는 수지는, 1종류여도 되고, 2종류 이상을 포함하고 있어도 된다. 또, 투광성 필름이 다층으로 형성되는 경우, 각 층의 수지는 동일해도 되고 달라도 된다.
투광성 필름 중 수지의 함유량은, 투광성 필름의 전체 질량에 대하여 50질량% 이상인 것이 바람직하고, 60질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 70질량% 이상인 것이 더 바람직하다. 또, 투광성 필름 중 수지의 함유량은, 투광성 필름의 전체 질량에 대하여 99.5질량% 이하인 것이 바람직하다.
<방향족 에스터 화합물>
투광성 필름에 포함되는 방향족 에스터 화합물에 대하여 설명한다.
투광성 필름이 방향족 에스터 화합물을 포함함으로써, 투광성 필름과 폴리에스터 수지를 포함하는 기재 필름과의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 이 이유의 상세는 분명하게는 되어 있지 않지만, 방향족 에스터 화합물이 기재 필름에 포함되는 폴리에스터 수지와, 친소수성 및 분자 구조가 유사하기 때문에, 상호 작용이 발생하여 밀착성이 향상된다고 생각할 수 있다. 또, 투광성 필름에 포함되는 수지와도, 친소수성 및 구조를 유사하게 함으로써, 수지와 상용(相溶)하여, 투명성을 유지할 수 있다고 생각할 수 있다. 예를 들면, 투광성 필름에 포함되는 수지가 폴리스타이렌계 수지인 경우, 방향족 에스터 화합물의 구조는, 에스터 구조가 폴리에스터 수지와 상호 작용을 일으키고, 방향환을 갖고 있는 점에서 폴리스타이렌계 수지와의 상용성을 확보하고 있으며, 그 결과, 투광성 필름과 기재 필름의 밀착성이 향상된다고 생각할 수 있다.
방향족 에스터 화합물은, 다가 염기산과 다가 알코올과의 탈수 축합 반응, 또는 다가 알코올에 대한 무수 이염기산의 부가 및 탈수 축합 반응 등의 공지의 방법으로 얻을 수 있고, 바람직하게는 2염기산과 다이올로 형성되는 중축합 에스터이다.
방향족 에스터 화합물의 중량 평균 분자량(Mw)은 500~50,000인 것이 바람직하고, 750~40000인 것이 보다 바람직하며, 2000~30000인 것이 더 바람직하다.
방향족 에스터 화합물의 중량 평균 분자량이 500 이상이면, 취성(脆性), 습열 내구성의 관점에서 바람직하고, 50,000 이하이면, 수지와의 상용성의 관점에서 바람직하다.
방향족 에스터 화합물의 중량 평균 분자량은, 상술한 투광성 필름에 포함되는 수지와 동일한 방법으로 측정할 수 있다.
방향족 에스터 화합물을 구성하는 이염기산으로서는, 다이카복실산을 바람직하게 들 수 있다.
다이카복실산으로서는, 지방족 다이카복실산, 방향족 다이카복실산 등을 들 수 있고, 방향족 다이카복실산, 또는 방향족 다이카복실산과 지방족 다이카복실산의 혼합물을 바람직하게 이용할 수 있다.
방향족 다이카복실산 중에서도, 탄소수 8~20의 방향족 카복실산이 바람직하고, 탄소수 8~14의 방향족 다이카복실산이 보다 바람직하며, 구체적으로는, 프탈산, 아이소프탈산, 및 테레프탈산으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.
지방족 다이카복실산 중에서도, 탄소수 3~8의 지방족 다이카복실산이 바람직하고, 탄소수 4~6의 지방족 다이카복실산이 보다 바람직하며, 구체적으로는, 석신산, 말레산, 아디프산, 및 글루타르산으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, 석신산 및 아디프산으로부터 선택되는 적어도 1종이 보다 바람직하다.
또, 방향족 에스터 화합물을 구성하는 다이올로서는, 지방족 다이올, 방향족 다이올 등을 들 수 있고, 특히 지방족 다이올이 바람직하다.
지방족 다이올 중에서도, 탄소수 2~4의 지방족 다이올이 바람직하고, 탄소수 2~3의 지방족 다이올이 보다 바람직하다.
지방족 다이올로서는, 예를 들면 에틸렌글라이콜, 다이에틸렌글라이콜, 1,2-프로필렌글라이콜, 1,3-프로필렌글라이콜, 1,3-뷰틸렌글라이콜, 1,4-뷰틸렌글라이콜 등이 들 수 있고, 이들을 단독 또는 2종류 이상을 병용하여 이용할 수 있다.
방향족 에스터 화합물은, 특히, 프탈산, 아이소프탈산, 및 테레프탈산으로부터 선택되는 적어도 1종과 지방족 다이올을 축합하여 얻어지는 화합물인 것이 바람직하다.
방향족 에스터 화합물의 말단은 모노카복실산과 반응시켜 밀봉해도 된다. 밀봉에 이용하는 모노카복실산으로서는 지방족 모노카복실산이 바람직하고, 아세트산, 프로피온산, 뷰탄산, 벤조산 및 그 유도체가 보다 바람직하며, 아세트산 또는 프로피온산이 더 바람직하고, 아세트산이 가장 바람직하다.
투광성 필름 중 방향족 에스터 화합물의 함유량은, 투광성 필름의 전체 질량에 대하여, 0.1질량% 이상인 것이 바람직하고, 0.5질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 1질량% 이상인 것이 더 바람직하다. 또, 투광성 필름 중 방향족 에스터 화합물의 함유량은, 투광성 필름의 전체 질량에 대하여, 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 15질량% 이하인 것이 더 바람직하다. 적당한 밀착성을 얻는 관점에서 상기 범위가 바람직하다.
<그 외의 첨가제>
투광성 필름에는, 공지의 첨가제를 배합할 수 있다. 공지의 첨가제로서, 저분자 가소제, 올리고머계 가소제, 리타데이션 조정제, 매트제, 자외선 흡수제, 열화 방지제, 박리 촉진제, 적외선 흡수제, 산화 방지제, 필러, 상용화제 등을 들 수 있다. 각 소재의 종류 및 양은, 본 발명의 효과가 얻어지는 한은 특별히 한정되지 않는다. 또, 투광성 필름이 다층으로 형성되는 경우, 각 층의 첨가제의 종류 및 양은 달라도 된다.
(기재 필름)
본 발명의 박리성 적층 필름이 갖는 기재 필름에 대하여 설명한다.
본 발명의 박리성 적층 필름이 갖는 기재 필름은, 폴리에스터 수지를 포함하는 기재 필름이다.
기재 필름의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 5~100μm인 것이 바람직하고, 10~75μm가 보다 바람직하며, 15~55μm가 더 바람직하다.
기재 필름에 포함되는 폴리에스터 수지로서는, 특별히 한정되지 않고, 공지의 소재를 이용할 수 있지만, 구체적으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리트라이메틸렌테레프탈레이트(PTT), 폴리뷰틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리뷰틸렌나프탈레이트(PBN) 등을 들 수 있고, 특히 PET가 바람직하다.
본 발명의 박리성 적층 필름은, 기재 필름의 용해성 파라미터값(SP1)으로부터 투광성 필름의 용해성 파라미터값(SP2)을 뺀 값이, 2~5(J/cm3)0.5인 것이 바람직하고, 3~4(J/cm3)0.5인 것이 보다 바람직하다. 적당한 밀착성을 얻는 관점에서 상기 범위가 바람직하다.
용해성 파라미터값 SP1, SP2는, 화합물의 분자 구조로부터 Polymer Handbook fourth edition에 기재된 Hoy법에 의하여 계산한다. 또, 화합물이 복수 종의 혼합물인 경우, SP값은, 각 화합물의 SP값을 각 화합물의 몰비(단, 전체 화합물의 몰비의 총합=1.0)로 곱한 값의 합으로 구한다.
보다 구체적으로는, 투광성 필름을 면도칼로 연삭하고, 열분해 GC(가스 크로마토그래피)/MS(질량 분석계)로 분자 구조를 해석하며, 핵자기 공명(NMR)으로 조성비를 해석한다.
(박리성 적층 필름의 제조 방법)
본 발명의 박리성 적층 필름의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 박리성 적층 필름은, 폴리에스터 수지를 포함하는 기재 필름 상에, 유리 전이 온도가 80℃를 초과하는 수지, 방향족 에스터 화합물, 및 용매를 포함하는 용액을 도포하고, 건조시켜, 투광성 필름을 형성함으로써 제조하는 것이 바람직하다. 용매는, 수지 및 방향족 에스터 화합물을 용해 또는 분산 가능한 것, 도포 공정, 건조 공정에 있어서 균일한 면 형상이 되기 쉬운 것, 액보존성을 확보할 수 있는 것, 적당한 포화 증기압을 갖는 것 등의 관점에서 적절히 선택할 수 있다.
(편광판의 제조 방법)
본 발명의 편광판의 제조 방법은, 본 발명의 박리성 적층 필름의 투광성 필름의 기재 필름 측 계면과는 반대 측의 면을, 접착제를 통하여 편광자에 첩합한 후에, 기재 필름을 박리하여, 편광자 및 투광성 필름을 갖는 편광판을 얻는, 편광판의 제조 방법이다.
박리성 적층 필름의 투광성 필름의 기재 필름 측 계면과는 반대 측의 면을 필요에 따라 글로 방전 처리, 코로나 처리, 알칼리 비누화 처리 등에 의하여 친수화 처리해도 된다.
<편광자>
편광자로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 폴리바이닐알코올 필름을 아이오딘 용액 중에 침지하여 연신한 것 등을 이용할 수 있다. 즉, 편광자로서는 아이오딘-폴리바이닐알코올 착체를 포함하는 필름을 이용할 수 있다.
<접착제>
접착제로서는 특별히 한정되지 않고, 폴리바이닐알코올 또는 폴리바이닐아세탈(예를 들면, 폴리바이닐뷰티랄)의 수용액, 바이닐계 폴리머(예를 들면, 폴리뷰틸아크릴레이트)의 라텍스, 자외선 경화형 접착제 등을 이용할 수 있다. 편광판의 변형 고장을 억제하는 관점에서, 수용액계의 접착제를 이용하는 것이 바람직하고, 완전 비누화 폴리바이닐알코올의 수용액이 가장 바람직하다.
<기재 필름의 박리>
기재 필름의 박리는, 통상의 점착제 부착 편광판에서 행해지는 세퍼레이터(박리 필름)의 박리 공정과 동일한 방법으로 박리할 수 있다. 기재 필름의 박리는, 투광성 필름과 편광자를 접착제를 통하여 적층하고, 건조하는 공정 후, 그대로 즉시 박리해도 되며, 건조 공정 후, 한 번 롤 형상으로 권취하고, 그 후의 공정에서 별도 박리해도 된다.
<편광판>
상기 방법으로 제조되는 편광판은, 편광자에 투광성 필름이 첩합된 면의 반대면에는, 추가로 투광성 필름을 첩합해도 되고, 종래 알려져 있는 광학 필름을 첩합해도 된다.
(액정 표시 장치)
본 발명의 편광판의 제조 방법에 의하여 제조된 편광판은, 액정 표시 장치에 이용할 수 있다.
액정 표시 장치는, 액정 셀과 편광판을 포함한다.
액정 표시 장치에 있어서, 편광판은 어떻게 배치해도 되지만, 편광판 중의 투광성 필름이 편광자보다 액정 셀 측에 배치되는 것이 바람직하다.
액정 표시 장치는, 백라이트를 더 갖고, 상기 편광판이 백라이트 측, 혹은 시인 측에 배치된 것이 바람직하다. 백라이트로서는 특별히 제한은 없고, 공지의 백라이트를 이용할 수 있다. 액정 표시 장치는, 백라이트, 백라이트 측 편광판, 액정 셀, 시인 측 편광판 순서로 적층된 것이 바람직하다.
그 외의 구성에 대해서는, 공지의 액정 표시 장치 중 어느 구성도 채용할 수 있다. 액정 셀의 방식(모드)에 대해서도 특별히 제한은 없고, TN(Twisted Nematic) 방식의 액정 셀, IPS(In-Plane Switching) 방식의 액정 셀, FLC(Ferroelectric Liquid Crystal) 방식의 액정 셀, AFLC(Anti-ferroelectric Liquid Crystal) 방식의 액정 셀, OCB(Optically Compensatory Bend) 방식의 액정 셀, STN(Supper Twisted Nematic) 방식의 액정 셀, VA(Vertically Aligned) 방식의 액정 셀 및 HAN(Hybrid Aligned Nematic) 방식의 액정 셀 등의 다양한 표시 방식의 액정 표시 장치로서 구성할 수 있다. 그 중에서도, 액정 셀은 IPS 방식인 것이 바람직하다.
그 외의 구성에 대해서는, 공지의 액정 표시 장치 중 어느 구성도 채용할 수 있다.
실시예
이하에 실시예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한, 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
<박리성 적층 필름의 제작>
하기 조성의 수지, 에스터 화합물, 레벨링제, 및 용제의 혼합물을 믹싱 탱크로 교반하여 용해시켜, 수지 용액을 얻었다.
수지 용액의 고형분 농도는 12.5질량%로 했다.
(수지 용액의 조성)
수지(PSt) 97.92질량부
에스터 화합물(화합물 A) 2.00질량부
레벨링제(F-784-F) 0.08질량부
용제(아세트산 에틸) 700.00질량부
얻어진 수지 용액을 절대 여과 정밀도 10μm의 여과지(#63, 도요 로시(주)제)로 여과하고, 추가로 절대 여과 정밀도 2.5μm의 금속 소결 필터(FH025, 폴사제)로 여과하여 수지 용액 1을 얻었다.
기재 필름으로서 루미러 S-105(도레이(주)제, 폭 1,340mm, 두께 40μm, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름)를 롤 형태로부터 권출하고, 수지 용액 1을 사용하여, 일본 공개특허공보 2006-122889호 실시예 1에 기재된 슬롯 다이를 이용한 다이 코트법으로, 반송 속도 10m/분의 조건으로 도포하며, 도막을 110℃에서 60초 건조시켜, 기재 필름 상에 투광성 필름을 형성하여, 권취했다. 투광성 필름의 막두께는 5μm가 되도록 도포량을 조정하여, 박리성 적층 필름을 얻었다.
<편광판의 제작>
1〕 필름의 표면 처리
투광성 필름에 대하여, 기재 필름 측의 계면과는 반대 측의 면에 코로나 처리를 행하여, 표면 처리한 투광성 필름을 제작했다. 또, 셀룰로스아세테이트 필름(후지필름(주)제, 후지탁 TD40UC)을 37℃로 조온한 1.5mol/L의 수산화 나트륨 수용액(비누화액)에 1분간 침지시킨 후, 필름을 수세하고, 그 후, 0.05mol/L의 황산 수용액에 30초 침지시킨 후, 추가로 수세욕을 통과시켰다. 그리고, 에어 나이프에 의한 탈수를 3회 반복하여, 물을 떨어뜨린 후에 70℃의 건조 존에 15초간 체류시키고 건조시켜, 비누화 처리한 셀룰로스아세테이트 필름을 제작했다.
2〕 편광자의 제작
일본 공개특허공보 2001-141926호의 실시예 1에 따라, 2쌍의 닙 롤 간에 주속 차를 부여하고, 길이 방향으로 연신하여, 두께 12μm의 편광자를 제작했다.
3〕 첩합
이와 같이 하여 얻은 편광자, 표면 처리한 투광성 필름, 및 비누화 처리한 셀룰로스아세테이트 필름을 롤 상태로 3개월간 보관한 재료를 이용하여, 표면 처리한 투광성 필름과 비누화 처리한 셀룰로스아세테이트 필름으로 편광자를 사이에 둔 후, 하기 접착제를 이용하여, 편광자의 흡수축과 표면 처리한 투광성 필름 및 비누화 처리한 셀룰로스아세테이트 필름의 길이 방향이 평행이 되도록 롤 투 롤로 적층시켰다.
·접착제: 폴리바이닐알코올((주)구라레제, PVA-117H) 3질량% 수용액을 접착제로서 이용했다.
계속해서, 70℃에서 건조한 후, 기재 필름을, 세퍼레이터의 박리 장치와 동일한 장치를 이용하여 연속 박리하고, 추가로 점착제를 도공(塗工)하여 편광판을 제작했다.
[실시예 2~13, 비교예 1~3]
수지의 종류, 에스터 화합물의 종류 및 첨가량을 하기 표 2에 기재한 바와 같이 변경한 것 이외에는, 수지 용액 1과 동일하게 수지 용액을 조제하여, 박리성 적층 필름, 및 편광판을 제작했다.
사용한 재료에 대하여 이하에 나타낸다.
PSt: SGP-10(PS 재팬사제)
PMMA: 다이아날 BR83(미쓰비시 레이온사제)
COP: 아톤 RX4500(닛폰 제온사제)
TAC: 치환도가 2.86인 셀룰로스아세테이트의 분체
F-784-F: 레벨링제[메가팍 F-784-F, DIC(주)제]
[표 1]
Figure 112019014492992-pct00004
에스터 화합물 A~F, a 및 b는, 표 1에 기재한 이염기산과 다이올을 표 1에 기재된 몰 비율로 축합 반응시켜 합성했다. 또한, 표 1의 "말단"이 "Ac"라고 기재되어 있는 것에 대해서는 아세트산으로 말단을 밀봉한 것이다. "말단"이 "OH"라고 기재되어 있는 것은 말단을 밀봉하고 있지 않는 것이다.
표 1 중, PA는 프탈산, IPA는 아이소프탈산, TPA는 테레프탈산, AA는 아디프산, SA는 석신산, EG는 에틸렌글라이콜, PG는 1,2-프로필렌글라이콜, 1,3-BG는 1,3-뷰틸렌글라이콜을 각각 나타낸다. Mw는 중량 평균 분자량을 나타낸다.
표 2에, 투광성 필름의 수지의 유리 전이 온도(Tg), 파장 590nm에 있어서의 Re 및 Rth를 나타냈다. 또, 기재 필름의 용해성 파라미터값(SP1)으로부터 투광성 필름의 용해성 파라미터값(SP2)을 뺀 값(SP1-SP2)을 나타냈다.
(기재 필름을 투광성 필름으로부터 박리할 때의 응력)
기재 필름을 투광성 필름으로부터 박리할 때의 응력은, 투광성 필름의 기재 필름 측 계면과는 반대 측의 면을, 아크릴계 점착제 시트를 통하여 유리 기재에 첩합하여 고정한 후에, 인장 시험기((주)에이·앤드·디제 RTF-1210)를 이용하여, 시험편의 길이 방향 일단(폭 25mm의 한 변)의 기재 필름을 잡고, 온도 23℃, 상대 습도 60%의 분위기하, 크로스 헤드 스피드(그립 이동 속도) 200mm/분으로, 90° 박리 시험(JIS K 6854-1: 1999 "접착제-박리 접착 강도 시험 방법- 제1부: 90도 박리"에 준거함)을 실시함으로써 평가했다.
측정된 응력에 대하여, 하기 기준으로 평가했다.
A: 0.11~0.20N/25mm
B: 0.08N/25mm 이상 0.11N/25mm 미만, 또는 0.20N/25mm 초과 0.50N/25mm 이하
C: 0.05N/25mm 이상 0.08N/25mm 미만, 또는 0.50N/25mm 초과 2.00N/25mm 이하
N: 0.03N/25mm 이하
(편광자 내구성)
편광판을 온도 85℃, 상대 습도 85% 조건하에서 3일간 조습한 후, 추가로 온도 23℃, 상대 습도 60%에서 1일간 조습하여, 편광도를 측정했다.
[표 2]
Figure 112019014492992-pct00005
표 2에 있어서의 "에스터 화합물의 첨가량"은, 투광성 필름의 전체 질량에 대한 에스터 화합물의 첨가량(질량%)이다.
상기 표 2로부터, 실시예의 박리성 적층 필름은, 기재 필름과 투광성 필름의 밀착성이 적당했다. 편광자 내구성에 대해서는, 실시예 1~11의 시료가 특별히 우수했다.
산업상 이용가능성
본 발명에 의하면, 기재 필름과 투광성 필름이 적층되어 이루어지고, 또한 상기 기재 필름과 상기 투광성 필름이 적당한 밀착성을 갖는 박리성 적층 필름, 및 상기 박리성 적층 필름을 이용한 편광판의 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명을 상세하게 또 특정의 실시형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경이나 수정을 더할 수 있는 것은 당업자에게 있어 분명하다.
본 출원은, 2016년 9월 9일에 출원된 일본 특허출원(특원 2016-176541)에 근거하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 원용된다.

Claims (9)

  1. 폴리에스터 수지를 포함하는 기재 필름과, 유리 전이 온도가 80℃를 초과하는 수지 및 방향족 에스터 화합물을 포함하는 투광성 필름이 적층된 박리성 적층 필름이고,
    상기 기재 필름을 상기 투광성 필름으로부터 박리할 때의 응력이, 0.05N/25mm 이상 2.00N/25mm 이하이며,
    상기 투광성 필름의 두께가, 0.1~10μm인 박리성 적층 필름.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 기재 필름의 용해성 파라미터값으로부터 상기 투광성 필름의 용해성 파라미터값을 뺀 값이, 2~5(J/cm3)0.5인 박리성 적층 필름.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 투광성 필름의 파장 590nm에 있어서의 면내 리타데이션값이 0~20nm이고, 또한 파장 590nm에 있어서의 두께 방향 리타데이션값이 -25~25nm인 박리성 적층 필름.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 투광성 필름에 포함되는 유리 전이 온도가 80℃를 초과하는 수지가, 폴리스타이렌계 수지인 박리성 적층 필름.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 방향족 에스터 화합물이, 프탈산, 아이소프탈산, 및 테레프탈산으로부터 선택되는 적어도 1종과 지방족 다이올을 축합하여 얻어지는 화합물인 박리성 적층 필름.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 방향족 에스터 화합물의 중량 평균 분자량이 500~50,000인 박리성 적층 필름.
  9. 청구항 1에 기재된 박리성 적층 필름의 상기 투광성 필름의 상기 기재 필름 측 계면과는 반대 측의 면을, 접착제를 통하여 편광자에 첩합한 후에, 상기 기재 필름을 박리하여, 상기 편광자 및 상기 투광성 필름을 갖는 편광판을 얻는, 편광판의 제조 방법.
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