KR102267531B1 - 적층 필름의 제조 방법 및 편광판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 적층 필름 권취 시에 있어서의 감기 어긋남의 발생을 저감시키는 적층 필름의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 PVA계 수지를 함유하는 도공액을 도공한 후, 건조시킴으로써 수지층을 형성하는 수지층 형성 공정과, 얻어진 적층체를 연신하여, 연신 기재 필름과, 연신 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 형성된 수지 필름이 적층된 연신 필름을 얻는 연신 공정과, 수지 필름의 표면에 프로텍트 필름을 접합하여 적층 필름을 얻는 제1 접합 공정과, 적층 필름을 권취 롤로 권취하는 권취 공정을 구비하고, 권취 공정 시작 시에 적층 필름에 걸리는 단위 폭당 장력이 30 N/m 이상이고, 권취 롤의 직전에 있어서의 적층 필름의 대전량의 절대치가 32 kV 이하인 적층 필름의 제조 방법에 의해 달성된다.

Description

적층 필름의 제조 방법 및 편광판의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING LAMINATED FILM AND METHOD FOR PRODUCING POLARIZING PLATE}

본 발명은 적층 필름의 제조 방법 및 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 액정 표시 장치 등의 표시 장치에 있어서의 편광의 공급 소자로서, 또한 편광의 검출 소자로서 편광판이 널리 이용되고 있다. 편광판은, 편광 필름(편광자)의 한쪽 면 또는 양면에, 접착제를 이용하여 보호 필름을 접합한 구성으로 된 것이 알려져 있다.

최근에는, 액정 표시 장치의 고성능화나 박형화에 따라 편광자에 대하여도 박형화가 요구되고 있다. 예컨대, 두께 10 ㎛ 이하의 편광자는, 열가소성 수지 기재 상에, 폴리비닐알코올계 수지(이하, 「폴리비닐알코올」을 「PVA」라고 하는 경우가 있다.)를 형성 재료로 하는 수지층을 형성한 후, 얻어지는 적층체를 연신 및 염색함으로써 제조된다(예컨대, 특허문헌 1).

일본 특허공개 2011-002816호 공보

상술한 편광자의 제조에 있어서, 연신 공정과 염색 공정이 연속된 공정이 아닌 경우, 연신 후의 필름을 롤 형상으로 권취한 후, 그 롤을 다음 공정으로 반송하고, 다시 필름을 권출하여 염색하는 경우가 있다. 필름의 권취 전에, 필름 중의 수지층을 보호할 목적으로, 수지층의 표면에 프로텍트 필름(박리 필름이나 표면 보호 필름 등이라고도 불린다.)을 접합하는 공정이 종종 행해진다.

그러나, PVA계 수지층의 표면에 프로텍트 필름을 접합한 필름을 권취할 때에, 필름의 폭 방향 단부의 위치 어긋남(감기 어긋남)이 생기는 경우가 있었다. 감기 어긋남이 발생한 필름으로 편광판을 제조하면, 편광판의 평면성이 뒤떨어지거나, 생채기나 주름 등이 발생하거나 하는 경우가 있었다. 지금까지, 감기 어긋남이 발생하는 원인을 충분히 특정할 수 없고, 이러한 감기 어긋남의 발생을 저감하는 방법은 확립되지 못했었다.

본 발명은 이러한 사정에 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 일 양태는 적층 필름의 권취 시에 있어서의 감기 어긋남의 발생을 저감시키는 적층 필름의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 상술한 제조 방법으로 얻어진 적층 필름을 이용한 편광판의 제조 방법을 제공하는 것을 아울러 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상술한 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 적층 필름의 대전량의 절대치가 클수록 권취 시에 감기 어긋남이 많이 발생하는 것을 알게 되었다. 그 때문에, 적층 필름의 대전량의 절대치의 상한치를 규정함으로써, 권취 시의 감기 어긋남을 저감할 수 있다는 것을 알아내어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 일 양태는, 띠 형상의 기재 필름을 길이 방향으로 반송하면서, 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 도공액을 도공한 후, 건조시킴으로써 적어도 한쪽의 면에 폴리비닐알코올계 수지를 형성 재료로 하는 수지층을 형성하는 수지층 형성 공정과, 수지층 형성 공정에서 얻어진 적층체를 길이 방향으로 반송하면서 연신하여, 기재 필름이 연신된 연신 기재 필름과, 연신 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 형성된 수지 필름이 적층된 연신 필름을 얻는 연신 공정과, 수지 필름의 표면에 프로텍트 필름을 접합하여, 연신 기재 필름과 수지 필름과 프로텍트 필름이 이 순서로 적층된 적층 필름을 얻는 제1 접합 공정과, 적층 필름을 권취 롤로 권취하는 권취 공정을 구비하고, 권취 공정 시작 시에, 적층 필름에 걸리는 단위 폭당 장력이 30 N/m 이상이고, 권취 롤의 직전에 있어서의 적층 필름의 대전량의 절대치가 32 kV 이하인 적층 필름의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 일 양태에서는, 프로텍트 필름은 폴리올레핀계 수지를 형성 재료로서 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 양태에서는, 연신 공정에 있어서, 제1 닙롤 및 제2 닙롤의 순으로 적층체를 통과시켜, 제1 닙롤과 제2 닙롤 사이의 원주 속도의 차에 의해 세로 일축 연신을 행하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 양태에서는, 권취 공정 시작 시에, 적층 필름에 걸리는 단위 폭당 장력이 90 N/m 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 일 양태는, 상기한 제조 방법에 의해서 적층 필름을 얻는 공정과, 적층 필름을 권출하여 적층 필름으로부터 프로텍트 필름을 박리하는 제1 박리 공정과, 제1 박리 공정에서 얻어진 연신 필름을 이색성 물질로 염색하여, 연신 기재 필름과, 연신 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 형성된 편광자층이 적층된 편광성 적층 필름을 얻는 염색 공정과, 편광성 적층 필름의 적어도 편광자층의 표면에 보호 필름을 접합하는 제2 접합 공정을 구비하는 편광판의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 일 양태에서는, 제2 접합 공정 후에, 연신 기재 필름을 박리하는 제2 박리 공정을 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 적층 필름의 권취 시에 있어서의 감기 어긋남의 발생을 저감시키는 적층 필름의 제조 방법이 제공된다. 또한, 상술한 제조 방법으로 얻어진 적층 필름을 이용한 편광판의 제조 방법이 아울러 제공된다.

도 1은 본 실시형태에 따른 적층 필름의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 2는 제1 접합 공정 S3 및 권취 공정 S4를 도시하는 공정도이다.
도 3은 본 실시형태에 따른 편광판의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다.

<적층 필름의 제조 방법>

이하 도 1을 참조하면서 본 발명에 따른 적층 필름의 제조 방법의 실시형태에 관해서 설명한다. 또, 이하의 모든 도면에서는, 도면을 보기 쉽게 하기 위해서 각 구성 요소의 치수나 비율 등은 적절하게 다르게 해 놓는다.

도 1은 본 실시형태에 따른 적층 필름의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다. 도 1에 도시한 것과 같이, 본 실시형태에 따른 적층 필름의 제조 방법은, 수지층 형성 공정 S1과 연신 공정 S2와 제1 접합 공정 S3과 권취 공정 S4를 구비한다.

[수지층 형성 공정 S1]

수지층 형성 공정 S1에서는, 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 폴리비닐알코올계 수지(이하, 「폴리비닐알코올」을 「PVA」라고 하는 경우가 있다.)를 형성 재료로 하는 수지층을 형성한다.

구체적으로는 우선, 띠 형상의 기재 필름을 길이 방향으로 반송하면서, PVA계 수지를 함유하는 도공액을 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 도공한다. 도공 후에는, 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 PVA계 수지를 함유하는 도공층이 형성된다. 이어서, 이 도공층을 건조하여 수지층을 형성한다.

기재 필름으로서는, 종래 편광판의 보호 필름으로서 이용되고 있는 것을 이용할 수 있으며, 기재 필름의 형성 재료로서는, 예컨대, 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성, 등방성, 연신성 등이 우수한 열가소성 수지가 이용된다.

이러한 열가소성 수지로서는, 예컨대, 쇄상 폴리올레핀계 수지, 환상 폴리올레핀계 수지(노르보르넨계 수지) 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, (메트)아크릴계 수지, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트 등의 셀룰로오스에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리아세트산비닐계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또한, 상기 수지의 모노머를 공중합한 공중합체를, 기재 필름의 형성 재료로서 이용하여도 좋다. 이들 중에서도 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 수지, 비정질 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지가 바람직하다.

기재 필름은 1종 또는 2종 이상의 열가소성 수지로 형성되어 있다. 기재 필름은, 하나의 열가소성 수지층을 포함하는 단층 구조라도 좋고, 열가소성 수지층을 복수 적층한 다층 구조라도 좋다. 기재 필름은, 수지층 형성 공정 후에 행해지는 연신 공정에 있어서, 수지층을 연신하기에 적합한 연신 온도로 연신할 수 있는 수지로 구성되는 것이 바람직하다.

기재 필름은, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서, 자외선흡수제, 산화방지제, 윤활제, 가소제, 이형제, 착색방지제, 난연제, 핵제, 대전방지제, 안료 또는 착색제 등의 첨가제를 함유하여도 좋다.

기재 필름의 두께는, 강도나 취급성의 점에서 1~500 ㎛가 바람직하고, 1~300 ㎛가 보다 바람직하고, 5~200 ㎛가 더욱 바람직하고, 5~150 ㎛가 특히 바람직하다.

PVA계 수지로서는 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화한 것을 이용할 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 예컨대 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다.

아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예컨대 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다.

PVA계 수지는 완전 비누화품인 것이 바람직하다. PVA 수지의 비누화도는, 80.0 몰% 이상 99.5 몰% 이하인 것이 바람직하고, 90.0 몰% 이상 99.5 몰% 이하인 것이 보다 바람직하고, 94.0 몰% 이상 99.0 이하 몰%인 것이 더욱 바람직하다. PVA계 수지의 비누화도가 80.0 몰% 미만이면, 편광판으로 했을 때에 내수성·내습열성이 저하하는 경우가 있다. 또한, PVA계 수지의 비누화도가 99.5 몰%보다 크면, 편광판의 제조 공정에 있어서 염색 속도가 늦어져, 생산성이 저하함과 동시에 충분한 편광 성능을 갖는 편광판을 얻을 수 없는 경우가 있다.

PVA계 수지의 비누화도(단위: 몰%)란, PVA계 수지의 원료인 폴리아세트산비닐계 수지에 포함되는 아세트산기가 비누화 공정에 의해 수산기로 변화된 비율을 유닛비(단위: 몰%)로 나타낸 것으로, 하기 식(S1)으로 정의되는 수치이다. 이 수치는 JIS K 6726(1994)에서 규정되어 있는 방법으로 구할 수 있다.

비누화도=(수산기의 수)/(수산기의 수+아세트산기의 수)×100 … (S1)

PVA계 수지의 비누화도가 높을수록 수산기의 비율이 높음을 나타내고 있으며, 즉 결정화를 저해하는 아세트산기의 비율이 낮음을 나타내고 있다.

또한, 상술한 PVA계 수지는 일부가 변성되어 있는 변성 PVA라도 좋다. 예컨대, PVA계 수지를 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 불포화 카르복실산, 불포화 카르복실산의 알킬에스테르, 아크릴아미드 등으로 변성한 것 등을 들 수 있다. 변성의 비율은 30 몰% 미만인 것이 바람직하고, 10 몰% 미만인 것이 보다 바람직하다. 30 몰%를 초과하는 변성을 행한 경우에는, 이색성 물질을 흡착하기 어렵게 되어, 편광판으로 했을 때의 편광 성능이 낮아져 버리는 경우가 있다.

PVA계 수지의 평균 중합도는, 특별히 한정되지 않지만, 100~10000이 바람직하고, 1500~8000이 보다 바람직하고, 2000~5000이 더욱 바람직하다. PVA계 수지의 평균 중합도는 비누화도와 마찬가지로 JIS K 6726(1994)에 의해서 정해진 방법에 의해서 구할 수 있다.

이러한 특성을 갖는 PVA계 수지로서는, 예컨대 가부시키가이샤쿠라레 제조의 PVA124(비누화도: 98.0~99.0 몰%), PVA117(비누화도: 98.0~99.0 몰%), PVA624(비누화도: 95.0~96.0 몰%) 및 PVA617(비누화도: 94.5~95.5 몰%); 예컨대 닛폰고세이카가쿠고교가부시키가이샤 제조의 AH-26(비누화도: 97.0~98.8 몰%), AH-22(비누화도: 97.5~98.5 몰%), NH-18(비누화도: 98.0~99.0 몰%) 및 N-300(비누화도: 98.0~99.0 몰%); 예컨대 닛폰사쿠비포발가부시키가이샤의 JC-33(비누화도: 99.0 몰% 이상), JM-33(비누화도: 93.5~95.5 몰%), JM-26(비누화도: 95.5~97.5 몰%), JP-45(비누화도: 86.5~89.5 몰%), JF-17(비누화도: 98.0~99.0 몰%), JF-17L(비누화도: 98.0~99.0 몰%) 및 JF-20(비누화도: 98.0~99.0 몰%) 등을 들 수 있다.

PVA계 수지를 함유하는 도공액은, PVA계 수지의 분말, 분쇄물 또는 절단물 등을 용매에 의해 팽윤시킨 후, 팽윤한 PVA계 수지를 가열 교반함으로써 얻어진다. 용매로서는 예컨대 물이 바람직하다. 도공액 중의 PVA계 수지의 농도는, 5 질량% 이상 15 질량% 이하인 것이 바람직하고, 5 질량% 이상 10 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.

PVA계 수지를 함유하는 도공액의 도공은 종래 공지된 도공 방법을 이용하여 행해진다. 종래 공지된 도공 방법으로서는, 예컨대 와이어바코팅법, 리버스코팅, 그라비아코팅 등의 롤코팅법, 다이코트법, 콤마코트법, 립코트법, 스크린코팅법, 파운틴코팅법, 디핑법, 스프레이법 등을 들 수 있다. 상술한 도공액은, 기재 필름의 한쪽의 면에만 도공하여도 좋고, 양면에 도공하여도 좋다.

얻어진 도공층의 건조는 종래 공지된 장치를 이용하여 행해진다. 종래 공지의 장치로서는, 예컨대 회전축이 상호 평행한 복수의 건조 롤을 갖추는 장치를 들 수 있다. 도공층의 건조는, 필요에 따라서, 감압 조건 하에서 행하여도 좋다. 또한, 가열에 의해 도공층을 건조하는 방법으로서는, 예컨대 열 롤에 의한 건조 또는 온풍 건조 등을 들 수 있다.

수지층 형성 공정 S1에서 얻어지는 수지층의 두께는, 적층 필름의 원하는 두께나 후의 연신 공정에서의 연신 배율로부터 적절하게 결정하면 되는데, 예컨대 3 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.

기재 필름과 수지층과의 밀착성을 향상시키기 위해서, 적어도 수지층이 형성되는 쪽의 기재 필름의 표면에 표면 처리를 실시하여도 좋다. 이러한 표면 처리로서는, 예컨대 코로나 처리, 플라즈마 처리 또는 플레임(화염) 처리 등을 들 수 있다. 또한, 같은 목적으로, 기재 필름 상에 프라이머층 등을 통해 도공층을 형성하여도 좋다.

프라이머층의 형성 재료로서는, 예컨대, 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차단성, 등방성, 연신성 등이 우수한 열가소성 수지가 이용된다. 이러한 열가소성 수지로서는, 예컨대 (메트)아크릴계 수지, 폴리비닐알코올계 수지 등을 들 수 있다.

프라이머층의 형성 재료로서는, 기재 필름과 수지층과의 밀착성 양쪽에 양호한 밀착성을 발휘할 수 있으므로, PVA계 수지가 바람직하고, PVA 수지가 보다 바람직하다.

프라이머층의 형성 방법으로서는, 예컨대 상기 수지와 용매의 혼합 용액을 기재 필름의 표면에 도공한 후, 건조시키는 방법을 들 수 있다. 용매로서는, 상기 수지를 용해할 수 있는 한 특별히 한정되지 않지만, 물인 것이 바람직하다. 프라이머층의 도공 방법으로서는, PVA계 수지를 함유하는 도공액의 도공 방법과 마찬가지다. 프라이머층을 형성할 때의 건조 온도는 50~200℃가 바람직하고, 60~150℃가 보다 바람직하다. 용매로서 물이 포함되는 경우, 건조 온도는 80℃ 이상인 것이 바람직하다.

프라이머층은, 그 강도를 향상시키기 위해서 가교제를 함유하여도 좋다. 가교제의 구체예로서는, 예컨대 에폭시계, 이소시아네이트계, 디알데히드계, 금속계 또는 고분자계의 가교제를 들 수 있다. 금속계의 가교제로서는, 예컨대 금속염, 금속 산화물, 금속 수산화물, 유기 금속 화합물 등을 들 수 있다. 프라이머층의 형성 재료로서, 폴리비닐알코올계 수지를 채용하는 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. 프라이머층의 두께가 0.05 ㎛보다 얇으면, 기재 필름과 수지층과의 밀착성을 충분히 얻을 수 없는 경우가 있다.

[연신 공정 S2]

연신 공정 S2에서는, 수지층 형성 공정 S1에서 얻어진 적층체를, 길이 방향으로 반송하면서 연신하여 연신 필름을 얻는다. 연신 필름은, 기재 필름이 연신된 연신 기재 필름과, 연신 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 형성된 수지 필름이 적층되어 구성되어 있다.

연신 공정 S2에서의 연신 배율은, 편광판으로 했을 때의 원하는 편광 성능에 따라서 적절하게 선택하면 되는데, 적층체의 원래 길이에 대하여 5배 초과 17배 이하가 바람직하고, 5배 초과 8배 이하가 보다 바람직하다. 연신 배율이 5배를 초과하면, PVA계 수지의 배향성이 충분하기 때문에, 편광판으로 했을 때에 충분한 편광 성능을 얻을 수 있다. 한편, 연신 배율이 17배 이하이면, 연신 필름의 파단이 생기기 어려운 동시에, 후속 공정에서의 가공성 및 취급성을 충분히 확보할 수 있다.

연신 배율이 상기 범위 내라면, 연신 공정 S2는 다단계적으로 행할 수도 있다. 이 경우, 다단계의 연신 전부를, 후의 염색 공정 전에 연속적으로 행하여도 좋고, 2번째 단계 이후의 연신을 염색 공정과 동시에 행하여도 좋다. 이러한 양태에서는, 예컨대 1번째 단계의 연신을 건식으로 행하여, 연신 배율을 1.1배 초과 3.0배 이하로 하고, 2번째 단계의 연신을 수중(예컨대, 후술하는 염색욕 또는 가교욕)에서 행하여, 연신 배율을 2배 이상 5배 이하로 하여도 좋다.

연신 공정 S2에서의 연신 방향은, 적층체의 길이 방향(적층체의 반송 방향)이라도 좋고, 폭 방향이라도 좋고, 비스듬한 방향이라도 좋다. 연신 공정 S2은, 적층체의 길이 방향으로 일축 연신하는 세로 일축 연신인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 제1 닙롤 및 제2 닙롤의 순으로 적층체를 통과시키고, 제1 닙롤과 제2 닙롤 사이의 원주 속도의 차에 의해 세로 일축 연신을 행하는 것이 바람직하다.

연신 공정 S2는 습윤식 연신 방법, 건식 연신 방법의 어느 것이나 채용할 수 있지만, 건식 연신 방법을 이용하는 쪽이 연신 온도를 넓은 범위에서 선택할 수 있으므로 바람직하다.

연신 온도는, 적층체가 연신 가능할 정도로 유동성을 보이는 온도 이상으로 설정되면 되며, 80℃ 이상 170℃ 이하인 것이 바람직하고, 90℃ 이상 160℃ 이하인 것이 보다 바람직하다.

연신 필름에 있어서의 수지 필름의 두께는 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 2 ㎛ 이상 7 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 수지 필름의 두께가 상술한 범위임으로써, 편광판의 제조에 있어서 이색성 물질에 의한 염색이 용이하고, 편광판으로 했을 때의 편광 성능이 우수하다.

얻어진 연신 필름의 길이 방향의 길이는 1000 m 이상인 것이 바람직하고, 2000 m 이상이라도 좋다. 연신 필름의 길이 방향의 길이가 길수록 후속의 권취 공정 S4에 있어서 감기 어긋남이 생기기 쉽지만, 본 실시형태에 따르면, 연신 필름의 길이 방향의 길이가 2000 m 이상이라도 효과적으로 감기 어긋남의 발생을 저감할 수 있다.

[제1 접합 공정 S3]

도 2는 제1 접합 공정 S3 및 권취 공정 S4를 도시하는 공정도이다. 도 2에 도시한 것과 같이, 제1 접합 공정 S3에서는, 닙롤(101)을 통해서 반송된 연신 필름(11)에 있어서의 수지 필름의 표면에 프로텍트 필름(21)을 접합하여 적층 필름(13)을 얻는다. 적층 필름은, 연신 기재 필름과 수지 필름과 프로텍트 필름이 이 순서로 적층되어 구성되어 있다.

프로텍트 필름(21)을 접합하여 적층 필름(13)으로 함으로써, 후속의 권취 공정 S4에 있어서 수지 필름을 보호할 수 있다. 또한, 프로텍트 필름(21)이 접합되어 있음으로써, 적층 필름(13)의 권취 및 권출를 깨끗하면서 또한 원활하게 행할 수 있다.

프로텍트 필름(21)은, 연신 필름(11)에 대하여 밀착성을 가지고, 후속의 권취 공정 S4에서 권취 가능한 필름이라면 특별히 한정되지 않는다. 프로텍트 필름(21)은, 열가소성 수지를 형성 재료로 하는 필름에, 필요에 따라서 점착·박리성의 수지층 또는 부착성의 수지층이 적층되어 구성되어 있다.

열가소성 수지로서, 예컨대 폴리올레핀계 수지 또는 폴리에스테르계 수지 등을 포함하고, 그 중에서도 폴리올레핀계 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 폴리올레핀계 수지는, 쇄상 구조라도 좋고, 환상 구조라도 좋다. 폴리올레핀계 수지로서는, 예컨대 폴리이미드 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌·프로필렌 공중합체 등을 들 수 있다.

점착·박리성의 수지층으로서는, 예컨대 아크릴계 점착제, 천연고무계 점착제, 스티렌-부타디엔 공중합 수지계 점착제, 폴리이소부틸렌계 점착제, 비닐에테르계 수지 점착제, 실리콘계 수지 점착제 등을 들 수 있다.

부착성의 수지층으로서는, 예컨대 에틸렌-아세트산비닐 공중합 수지 등을 들 수 있다.

또, 열가소성 수지를 형성 재료로 하는 필름 자체에 점착·박리성 또는 부착성을 갖는 경우에는, 이들 수지층은 설치되지 않아도 좋다.

프로텍트 필름(21)으로서 시판되는 프로텍트 필름을 이용할 수 있으며, 예컨대 트레테크 7332(도레이필름가코가부시키가이샤 제조), 프로텍트 테이프 #625T(세키스이카가쿠고교가부시키가이샤 제조) 등을 들 수 있다.

프로텍트 필름(21)의 연신 필름(11)에 대한 밀착력은 0.02 N/25 mm 이상 0.08 N/25 mm 이하인 것이 바람직하다. 프로텍트 필름(21)의 밀착력이 0.02 N/25 mm 이상이면, 프로텍트 필름(21)의 부유(터널링이라고 불린다)나 벗겨짐이 생기기 어렵다. 프로텍트 필름(21)의 밀착력이 0.08 N/25 mm 이하이면, 프로텍트 필름(21)의 박리가 용이하다.

여기서, 프로텍트 필름(21)의 연신 필름(11)에 대한 밀착력은 다음과 같이 하여 구할 수 있다. 프로텍트 필름(21)이 연신 필름(11)에 접합된 적층 필름(13)을, 반송 방향(MD)을 긴 변으로 하고, 폭이 25 mm 또는 그 배수이며, 길이가 약 150 mm가 되도록 재단하여 시험편을 제작하고, 그 연신 필름(11) 측을 점착제를 이용하여 유리판에 접합하여 고정한다. 이어서, 인장력 시험기를 이용하여, 프로텍트 필름(21)의 길이 방향 단부(25 mm 폭 또는 그 배수의 폭을 갖는 한 변)를 잡고서, JIS K 6854-2:1999에 준하여, 그립 이동 속도 300 mm/분으로 180° 박리 시험을 행한다. 그리고, 얻어지는 파워-그립 이동 거리 곡선으로부터 맨 처음의 25 mm 그립 이동 거리를 제외한 박리 길이에 걸친 평균 박리력을 구한다. 이 값이, 이 시험편에 있어서의 프로텍트 필름(21)의 폭당 연신 필름(11)에 대한 밀착력으로 된다.

상기한 것에 관해서, 폭 25 mm의 시험편을 이용한 경우에는, 이 값이 그대로, 연신 필름(11)에 대한 밀착력(단위: N/25 mm)으로 된다. 한편, 폭이 25 mm의 배수인 시험편을 이용한 경우에는, 얻어지는 평균 박리력을 25 mm 폭당으로 환산하면 된다. 예컨대, 100 mm 폭(25 mm의 4배)의 시험편을 이용한 경우는, 얻어지는 평균 박리력에 1/4을 곱해, 프로텍트 필름(21)의 연신 필름(11)에 대한 밀착력(N/25 mm)으로 한다.

프로텍트 필름(21)의 접합은 종래 공지된 접합 방법에 의해 행할 수 있다. 종래 공지된 접합 방법의 예로서는, 도 2에 도시한 것과 같이, 연신 필름(11)과 프로텍트 필름(21)을 겹쳐 닙롤(113)로 가압하여 접합하는 방법을 들 수 있다. 닙롤(113)의 재질로서는 금속이나 고무 등을 이용할 수 있다.

또, 수지층을 기재 필름의 양면에 형성한 경우는, 프로텍트 필름(21)은 한쪽의 수지층의 표면에 접합하면 된다.

프로텍트 필름(21)의 두께는, 강도나 취급성 등의 점에서, 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1 ㎛ 이상 80 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 1 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

제1 접합 공정 S3에 있어서는, 필요에 따라서, 프로텍트 필름(21) 또는 연신 필름(11)의 단부를 절단할 수 있다. 프로텍트 필름(21) 또는 연신 필름(11)의 단부의 절단은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 슬리터를 이용한 슬릿법에 의해 절단할 수 있다. 슬릿법은, 긴 필름의 단부를 연속적으로 절단 제거할 수 있다는 점에서 바람직하다.

슬릿법의 예로서는, 쉬어(shear)날이라고 불리는 원형의 날을 2장 이용하여 필름(프로텍트 필름(21) 또는 연신 필름(11))의 반송에 맞춰 회전시키면서 윗날로 아랫날에 접압을 걸어 슬릿하는 방법을 들 수 있다. 또한, 슬릿법의 다른 예로서는, 레이저날이라고 불리는 면도날을 이용하는 방법, 스코어날이라고 불리는 날을 소입 롤 등에 압박하여 슬릿하는 방법 등이 있다. 레이저날을 이용한 방법이라도,특히 백업 가이드를 두지 않고서 공중에서 슬릿하는 중공 컷트나, 백업 가이드로서, 홈을 낸 롤에 날을 집어넣어 슬릿의 사행을 안정시키는 홈롤법 등이 있다. 그 중에서도, 필름의 슬릿 위치를 간단히 변경할 수 있는 쉬어날을 이용한 슬릿 방법이 적합하게 이용된다.

슬릿에 의해서 제거된 부분은 제조 라인으로부터 배출된다. 제거된 부분의 배출은, 예컨대 엣지 와인더 등의 공지된 장치를 이용하여 행할 수 있다. 예컨대, 필름을 절단한 직후에 엣지 와인더 등에 의해 권취하여 배출하여도 좋고, 후속의 권취 공정 S4 후에, 엣지 와인더 등에 의해 권취하여 배출하여도 좋다.

[권취 공정 S4]

권취 공정 S4에서는, 제1 접합 공정 S3에서 얻어진 띠 형상의 적층 필름(13)을 길이 방향으로 반송하면서 권취 롤(115)에 롤 형상으로 권취한다. 권취 공정 S4에서는, 프로텍트 필름(21) 측을 내측으로 하여 권취하여도 좋고, 프로텍트 필름(21) 측을 외측으로 하여 권취하여도 좋다.

제1 접합 공정 S3에서 얻어진 적층 필름(13)은 대전하기 쉽다. 적층 필름(13)의 대전에 의해, 롤 형상으로 권취된 적층 필름(13) 중의 인접하는 적층 필름(13)끼리 전기적으로 반발하여, 권취 직후 또는 일정 기간 보관 중에, 적층 필름(13)의 폭 방향의 단부의 위치 어긋남(감기 어긋남)이 생기는 경우가 있다. 적층 필름(13)의 대전량의 절대치가 많을수록 적층 필름(13)을 롤 형상으로 권취했을 때의 감기 어긋남이 커진다.

여기서, 적층 필름(13)의 감기 어긋남은, 롤 형상의 적층 필름(13) 중 어느 한 단부면에 있어서, 적층 필름(13)의 폭 방향의 단부가 권취 방향과 대략 수직인 방향으로 틀어진 최대 거리를 가리킨다. 이러한 감기 어긋남은 금척(金尺)이나 정규(定規) 등을 이용하여 측정할 수 있다.

감기 어긋남이 발생한 적층 필름(13)을 편광판에 적용하면, 편광판의 평면성이 뒤떨어지거나, 생채기나 주름 등이 발생하거나 하는 경우가 있기 때문에, 이 감기 어긋남은 최대한 적은 것이 바람직하다. 권취 공정 S4에 있어서의 적층 필름(13)의 감기 어긋남은, 5 mm 이하인 것이 바람직하고, 1 mm 이하인 것이 보다 바람직하다. 적층 필름(13)의 감기 어긋남이 5 mm 이하이면, 후의 공정에서 적층 필름(13)을 권출할 때에, 감기 어긋남을 수정할 수 있다.

본 발명자들은 예의 검토를 거듭한 결과, 권취 공정 S4에 있어서의 적층 필름(13)의 대전량의 절대치는 32 kV 이하라면, 적층 필름(13)의 감기 어긋남을 상술한 범위로 제어할 수 있다는 것을 알게 되었다. 여기서, 대전량의 측정은, 권취 롤(115) 직전의 적층 필름(13)에 관해서 행해지는 것이 바람직하다. 여기서, 권취 롤(115) 직전과 권취 롤(115)의 원주 상에서는 적층 필름(13)의 대전량이 변하지 않는 것이 실험상 분명한 경우에는, 작업성의 관점에서, 권취 롤(115)의 원주 상의 적층 필름(13)에 관해서 대전량을 측정하여도 좋다. 적층 필름(13)의 감기 어긋남을 적게 한다는 관점에서, 적층 필름(13)의 대전량의 절대치는 25 kV 이하인 것이 바람직하다.

권취 공정 S4을 행하는 공간은, 온도 13~33℃, 상대습도 25~85%로 관리되어 있는 것이 바람직하고, 온도 18~28℃, 상대습도 40~70%로 관리되어 있는 것이 보다 바람직하다. 권취 공정 S4을 행하는 공간의 습도를 높일수록 적층 필름(13)의 대전량을 작게 할 수 있다. 또한, 권취 공정 S4에서 사용하는 장치에 있어서의 녹 발생을 억제한다고 하는 점에서, 상대습도는 85% 이하인 것이 바람직하다.

본 실시형태에서는, 제1 접합 공정 S3과 권취 공정 S4 사이에서 적층 필름(13)을 제전한다. 권취 시에 있어서의 적층 필름(13)의 대전량을 저감한다는 관점에서, 이 기간에 더하여 연신 공정 S2와 제1 접합 공정 S3 사이에서도 연신 필름(11)을 제전하는 것이 바람직하다. 적층 필름(13)의 제전은, 종래 공지된 정전기 제거 장치를 이용하여 행할 수 있다. 종래 공지된 정전기 제거 장치로서는, 예컨대 제전 바, 제전사(除電絲) 또는 이온 송풍형 정전 제거 장치 등을 들 수 있고, 이온 송풍형 정전 제거 장치가 바람직하다. 이들 정전기 제거 장치는, 각각을 단독으로 사용하여도 좋고, 복수의 장치를 조합시켜 사용하여도 좋다.

적층 필름(13)의 권취는, 적층 필름(13)에 장력을 걸면서 행해지는 것이 바람직하다. 권취 시의 필름에 걸리는 장력을 크게 하는 함으로써 감기 어긋남을 보다 억제할 수 있다. 그러나, 권취 시의 필름에 걸리는 장력을 지나치게 크게 하면, 적층 필름(13)에 게이지 밴드 등이 생긴다는 것이 판명되었다. 게이지 밴드 등은, 후속의 공정에서 외관 불량을 초래할 우려가 있기 때문에 최대한 적은 것이 바람직하지만, 소량이라면 문제가 되지 않는다. 한편, 권취 시의 필름에 걸리는 장력을 작게 함으로써 게이지 밴드 등의 발생은 억제된다. 그러나, 권취 시의 필름에 걸리는 장력을 지나치게 작게 하면, 공기의 혼입이 커져, 감기 어긋남이 생기기 쉽게 된다는 것도 판명되었다.

본 발명자들은 예의 검토를 거듭한 결과, 적층 필름(13)의 권취 시작 시에, 적층 필름(13)에 걸리는 단위 폭당 장력은 30 N/m 이상이라면, 공기의 혼입을 억제하여, 감기 어긋남의 발생을 저감할 수 있다는 것을 알게 되었다. 또한, 적층 필름(13)에 걸리는 장력이 90 N/m 이하이면, 감기 어긋남의 발생을 보다 현저히 저감하면서, 적층 필름(13)에 게이지 밴드가 발생하기 어려운 것을 알게 되었다.

적층 필름(13)의 권취는, 일정한 권취 장력으로 행하여도 좋지만, 적층 필름(13)에 거는 장력은, 권취 시작 직후가 가장 크고, 그 후 권취되는 롤 형상의 적층 필름(13)의 직경이 커짐에 따라서 서서히 장력을 작게 해 가는 것이 바람직하다. 이 때, 적층 필름(13)의 직경에 따라서, 권취 시작 직후의 장력에 대한 권취 종료 직전의 장력의 비율(이하, 테이퍼율)을 결정할 수 있다.

또한, 적층 필름(13)의 권취 속도는, 5 m/min 이상인 것이 바람직하고, 15 m/min 이상인 것이 보다 바람직하고, 25 m/min 이상인 것이 더욱 바람직하며, 통상, 70 m/min 이하이고, 보다 바람직하게는 50 m/min이다. 권취 속도가 70 m/min을 초과하는 경우, 공기의 혼입이 커져, 감기 어긋남이 일어나기 쉽게 된다.

<편광판의 제조 방법>

이하 도 3을 참조하면서 본 발명에 따른 편광판의 제조 방법의 실시형태에 관해서 설명한다. 본 실시형태에 따른 편광판의 제조는 상술한 제조 방법에 의해 얻어지는 적층 필름을 이용하여 행해진다.

도 3은 본 실시형태에 따른 편광판의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다. 도 3에 도시한 것과 같이, 본 실시형태에 따른 편광판의 제조 방법은, 제1 박리 공정 S5와 염색 공정 S6과 제2 접합 공정 S7과 제2 박리 공정 S8을 구비한다.

[제1 박리 공정 S5]

제1 박리 공정 S5에서는, 얻어지는 적층 필름을 권출하여 적층 필름으로부터 프로텍트 필름을 박리하여, 다시 연신 필름을 얻는다. 프로텍트 필름의 박리 방법은 특별히 한정되지 않는다. 적층 필름으로부터 박리된 프로텍트 필름은 권취 축에 권취되는 것이 바람직하다. 이 때, 프로텍트 필름은 손으로 박리하여 권취 축에 휘감아도 좋고, 흡입 롤에 의해 흡착하여 권취 축까지 반송하여 권취하여도 좋다. 또한, 프로텍트 필름의 박리는, 필요에 따라서, 박리 부위를 중심으로 제전하면서 행해지는 것이 바람직하다.

[염색 공정 S6]

염색 공정 S6에서는, 제1 박리 공정 S5에서 얻어진 연신 필름을 이색성 물질로 염색하여, 연신 기재 필름과, 연신 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 형성된 편광자층이 적층된 편광성 적층 필름을 얻는다.

염색 공정 S6은, 염색 처리와 가교 처리와 세정 처리, 건조 처리를 포함한다. 우선, 염색 처리에 있어서, 띠 형상의 연신 필름을 길이 방향으로 반송하면서 이색성 물질로 염색하여, 이색성 물질을 흡착 배향시킨다. 이어서, 가교 처리에 있어서, 이색성 물질로 염색된 수지 필름을 가교제로 가교시킨다. 또한, 세정 처리에 있어서, 가교제로 가교 후의 수지 필름을 세정한다. 또한, 세정한 수지 필름을 건조시켜 편광성 적층 필름을 얻는다.

염색 처리에서는, 이색성 물질이 포함되는 액(이하, 염색욕)에 연신 필름을 침지시킴으로써 행해진다. 이 염색욕으로서는, 이색성 물질을 용매에 용해한 용액을 사용할 수 있다. 염색욕의 용매로서는 예컨대 물이 바람직하다. 염색욕에 물과 상용성이 있는 유기 용매가 추가로 첨가되어도 좋다. 유기 용매의 구체예로서는 메탄올, 에탄올, 프로판올 또는 글리세린 등을 들 수 있다.

본 실시형태에서 이용하는 이색성 물질은, 예컨대, 요오드 또는 편광 필름용 색소로서 공지된 이색성 유기 염료를 들 수 있다. 이색성 유기 염료로서는, 예컨대, 레드 BR, 레드 LR, 레드 R, 핑크 LB, 루빈 BL, 보르도 GS, 스카이블루 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, 콩고레드, 브릴리언트 바이올렛 BK, 수프라 블루 G, 수프라 블루 GL, 수프라 오렌지 GL, 다이렉트 스카이블루, 다이렉트 퍼스트 오렌지 S, 퍼스트 블랙을 포함한다. 이색성 물질은, 1종만을 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.

염색욕에 있어서의 이색성 물질의 농도는 0.01 질량% 이상 10 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.02 질량% 이상 7 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

이색성 물질로서 요오드를 사용하는 경우, 염색 효율을 향상시킬 목적으로, 요오드를 포함하는 염색욕에 요오드화물을 추가로 첨가하는 것이 바람직하다. 요오드화물로서는, 예컨대 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티탄 등을 들 수 있고, 요오드화칼륨을 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 염색욕은 가교제를 포함하고 있어도 좋다.

염색욕 중에 있어서의 요오드화물의 농도는, 0.01 질량% 이상 20 질량% 이하인 것이 바람직하다. 요오드를 포함하는 염색욕에 요오드화칼륨을 첨가하는 경우, 요오드와 요오드화칼륨의 비율은 질량비로 1:5~1:100인 것이 바람직하고, 1:6~1:80인 것이 보다 바람직하다.

염색욕의 온도는 10℃ 이상 60℃ 이하인 것이 바람직하고, 20℃ 이상 40℃ 이하인 것이 보다 바람직하다.

염색 공정 S6에서는, 염색 처리에 이어서, 가교제가 포함되는 액(이하, 가교욕)에 염색된 수지 필름을 갖춘 연신 필름을 침지시키는 가교 처리가 행해진다.

본 실시형태에서 이용하는 가교제로서는, 붕소 화합물, 글리옥살 또는 글루타르알데히드가 바람직하고, 붕소 화합물이 보다 바람직하다. 붕소 화합물로서는, 예컨대, 붕산, 붕사 등을 들 수 있다. 가교제는 1종만을 사용하여도 좋고 2종 이상을 병용하여도 좋다.

본 실시형태의 가교욕으로서는 가교제를 용매에 용해한 용액을 사용할 수 있다. 용매로서는 예컨대 물이 바람직하다. 가교욕에 물과 상용성이 있는 유기 용매를 추가로 포함하여도 좋다. 유기 용제의 구체예는 상기와 마찬가지다. 가교욕에 있어서의 가교제의 농도는, 1 질량% 이상 20 질량% 이하인 것이 바람직하고, 6 질량% 이상 15 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

본 실시형태의 가교욕은 요오드화물을 추가로 포함할 수 있다. 가교욕에 요오드화물을 첨가함으로써, 얻어지는 편광판의 면내에 있어서의 편광 성능을 균일화시킬 수 있다.

요오드화물의 구체예는 상기와 마찬가지다.

가교욕에 있어서의 요오드화물의 농도는 0.05 질량% 이상 15 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.5 질량% 이상 8 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

가교욕의 온도는 10℃ 이상 90℃ 이하인 것이 바람직하다.

염색 공정 S6에서는, 가교 처리에 이어서, 이온교환수, 증류수와 같은 순수(이하, 세정욕)에 가교된 수지 필름을 갖춘 연신 필름을 침지시키는 세정 처리가 행해진다. 이에 따라, 가교된 수지 필름에 남겨진 약제, 예컨대 잉여의 이색성 물질이나 미반응의 가교제를 저감할 수 있다. 세정욕에 물과 상용성이 있는 유기 용매를 추가로 포함하여도 좋다. 유기 용제의 구체예는 상기와 마찬가지다.

세정 온도는 3℃ 이상 50℃ 이하인 것이 바람직하고, 4℃ 이상 20℃ 이하인 것이 보다 바람직하다.

또, 본 실시형태에 따른 세정 처리는, 요오드화물을 포함하는 수용액에 의한 세정 처리라도 좋고, 요오드화물을 포함하는 수용액에 의한 세정 처리와 순수에 의한 세정 처리를 조합하여도 좋다. 요오드화물의 구체예는 상기와 마찬가지다. 세정욕 중에 요오드화물이 포함됨으로써, 얻어지는 편광판의 색상을 조제할 수 있다. 또한, 세정욕은 가교제를 포함하고 있어도 좋고, 필름 표면에의 가교제의 석출에 의한 결함을 방지하기 위해서, 물 100 질량부에 대하여 1 질량부 이하의 첨가량 쪽이 바람직하다.

세정욕 중의 요오드화물의 농도는 1 질량% 이상 15 질량% 이하인 것이 바람직하다.

염색 공정 S6에서는, 세정 처리에 이어서, 세정한 수지 필름을 갖춘 연신 필름을 건조시키는 건조 처리가 행해진다. 건조 처리는 종래 공지된 방법을 채용할 수 있으며, 예컨대 자연 건조, 송풍 건조, 가열 건조 등을 들 수 있다. 예컨대 가열 건조의 경우, 건조 온도는 20℃ 이상 95℃ 이하인 것이 바람직하다. 건조 온도가 지나치게 낮으면, 건조 시간이 길어져 제조 효율이 저하한다. 한편, 건조 온도가 지나치게 높으면, 얻어지는 편광판이 열화되어 편광 성능 및 색상이 악화된다. 또한, 건조 시간은 2분 이상 20분 이하인 것이 바람직하다.

[제2 접합 공정 S7]

제2 접합 공정 S7에서는, 편광성 적층 필름의 적어도 편광자층의 표면에, 접착제를 이용하여 보호 필름을 접합한 접합 필름을 얻는다.

보호 필름의 재료로서는, 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차단성, 등방성 등이 우수한 열가소성 수지가 바람직하다. 열가소성 수지로서는, 예컨대 트리아세틸셀룰로오스 등의 아세틸셀룰로오스계 수지, 시클로올레핀계 수지, 시클로올레핀계 공중합 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 수지, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 비환상 올레핀계 수지 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.

상기 보호 필름의 두께는 1 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 10 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

또, 본 실시형태에 있어서 편광성 적층 필름의 양면에 보호 필름을 설치하는 경우, 그 양면에서 동일한 수지 재료를 포함하는 보호 필름을 이용하여도 좋고, 다른 수지 재료를 포함하는 보호 필름을 이용하여도 좋다.

접착제로서는, 예컨대, 수계 접착제, 또는 활성에너지선 경화성 접착제를 들 수 있다. 수계 접착제로서는, 예컨대, 폴리비닐알코올계 수지를 물에 용해 또는 분산시킨 접착제를 들 수 있다. 활성에너지선 경화성 접착제로서는, 예컨대, 자외선, 가시광, 전자선, X선과 같은 활성에너지선의 조사에 의해서 경화하는 경화성 화합물을 함유하는 접착제를 들 수 있다.

활성에너지선 경화성 접착제로서는 양호한 접착성을 보이므로, 양이온 중합성의 경화성 화합물, 라디칼 중합성의 경화성 화합물 중 어느 한쪽 또는 그 양쪽을 포함하는 활성에너지선 경화성 접착제 조성물을 이용하는 것이 바람직하다. 활성에너지선 경화성 접착제는, 상기 경화성 화합물의 경화 반응을 시작하게 하기 위한 양이온 중합개시제 또는 라디칼 중합개시제를 추가로 포함할 수 있다.

양이온 중합성의 경화성 화합물로서는, 예컨대 에폭시계 화합물(분자 내에 1개 또는 2개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물)이나, 옥세탄계 화합물(분자 내에 1개 또는 2개 이상의 옥세탄 고리를 갖는 화합물), 또는 이들의 조합을 들 수 있다.

라디칼 중합성의 경화성 화합물로서는, 예컨대, (메트)아크릴계 화합물(분자 내에 1개 또는 2개 이상의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 화합물)이나, 라디칼 중합성의 이중 결합을 갖는 그 밖의 비닐계 화합물, 또는 이들 조합을 들 수 있다.

활성에너지선 경화성 접착제는, 필요에 따라서, 양이온 중합촉진제, 이온트랩제, 산화방지제, 연쇄이동제, 점착부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동조정제, 가소제, 소포제, 대전방지제, 레벨링제, 용제 등의 첨가제를 함유할 수 있다.

이하, 접합 필름의 형성 방법에 관해서 설명한다. 활성에너지선 경화성 접착제를 이용하여 보호 필름을 접합하는 경우는, 활성에너지선 경화 성접착제를 통해 보호 필름을 편광성 적층 필름 상에 적층한다. 이어서, 자외선, 가시광, 전자선, X선과 같은 활성 에너지선을 조사하여, 활성에너지선 경화성 접착제를 포함하는 접착제층을 경화시킨다. 활성에너지선으로서는, 자외선이 바람직하고, 이 경우의 광원으로서는, 저압수은등, 중압수은등, 고압수은등, 초고압수은등, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프 등을 이용할 수 있다.

한편, 수계 접착제를 이용하여 보호 필름을 접합하는 경우는, 수계 접착제를 통해 보호 필름을 편광성 적층 필름 상에 적층한 후, 가열 건조시키면 된다.

또한, 접착제와의 접착성을 향상시킬 목적으로, 편광성 적층 필름 또는 보호 필름 혹은 그 양쪽에 표면 처리를 행할 수 있다. 표면 처리로서는, 예컨대, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 화염 처리, 자외선 처리, 프라이머 처리, 비누화 처리, 용제의 도포 및 건조에 의한 용제 처리를 들 수 있다.

또한, 보호 필름에 있어서의 편광성 적층 필름과는 반대쪽의 표면에는, 하드코트층, 방현층, 반사방지층, 대전방지층, 방오층 등의 표면처리층(코팅층)을 형성하여도 좋다.

[제2 박리 공정 S8]

제2 박리 공정 S8에서는, 접합 필름으로부터 연신 기재 필름을 박리하여, 편광판을 얻는다.

접합 필름으로부터 박리된 연신 기재 필름은, 제1 박리 공정 S5와 마찬가지로 권취 축에 권취되는 것이 바람직하다. 연신 기재 필름의 박리 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 제1 박리 공정 S5와 같은 방법을 채용할 수 있다. 또한, 연신 기재 필름의 박리는, 필요에 따라서, 박리 부위를 중심으로 제전하면서 행해지는 것이 바람직하다.

이상과 같은 방법의 적층 필름의 제조 방법에 따르면, 적층 필름의 권취 시에 있어서의 감기 어긋남의 발생을 저감시키는 적층 필름을 얻을 수 있다.

이상과 같은 방법의 편광판의 제조 방법에 따르면, 상술한 적층 필름을 이용하고 있기 때문에, 적층 필름의 권취 시에 있어서의 감기 어긋남의 발생이 적은 편광판을 얻을 수 있다.

<변형예>

또, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서 다양한 변경을 가할 수 있다.

예컨대, 연신 공정 S2와 제1 접합 공정 S3 사이, 또는 제1 박리 공정 S5와 염색 공정 S6 사이에 있어서, 연신 기재 필름 상의 수지 필름을 불용화시키기 위해서 불용화 처리를 행하여도 좋다. 불용화 처리는, 연신 필름을 가교제를 포함하는 용액(이하, 불용화욕)에 침지시킴으로써 행할 수 있다. 불용화욕에 포함되는 가교제로서는, 염색 공정 S6에 있어서의 가교 처리에 이용되는 가교제와 마찬가지다. 불용화욕의 용매로서는 예컨대 물이 바람직하다. 불용화욕에 물과 상용성이 있는 유기 용매를 추가로 포함하여도 좋다. 유기 용제의 구체예는 상기와 마찬가지다.

상술한 불용화욕에 있어서의 가교제의 농도는 1 질량% 이상 4 질량% 이하인 것이 바람직하다. 또한, 불용화욕의 온도는 25℃ 이상이 바람직하고, 30℃ 이상 85℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 30℃ 이상 60℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이 불용화욕에 적층 필름을 침지시키는 시간은, 5초간 이상 800초간 이하인 것이 바람직하고, 8초간 이상 500초간 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 염색 처리는 연신 공정 S2보다도 후에 행하고 있지만, 연신 공정 S2 전에 행하는 것이나 이들 공정을 동시에 행하는 것도 가능하다.

또한, 염색 처리에 있어서, 가교 처리는 염색 처리 후에 행하고 있지만, 가교제를 염색욕 중에 배합함으로써, 염색 처리와 동시에 행할 수도 있다. 또한, 조성이 다른 2종 이상의 가교욕을 이용하여, 가교 처리를 따로따로 2회 이상 행하여도 좋다.

상기 실시형태에 있어서는, 연신 기재 필름을 최종적으로 박리하는 예를 나타냈지만, 연신 기재 필름을 박리하지 않고, 그대로 편광판의 보호 필름으로서 사용하여도 좋다.

얻어진 편광판에 있어서의 적어도 편광자층의 표면에, 편광판을 다른 부재(예컨대, 액정 표시 장치에 적용하는 경우에 있어서의 액정셀)에 접합하기 위한 점착제층을 적층하여도 좋다. 점착제층을 형성하는 점착제는, 베이스 폴리머에 가교제를 가한 점착제 조성물로 형성된다. 베이스 폴리머로서는, 예컨대 (메트)아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 실리콘계 수지 등을 들 수 있다. 가교제로서는, 예컨대 이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 아지리딘 화합물 등을 들 수 있다. 이 점착제 조성물에 추가로 미립자를 함유시켜 광산란성을 보이는 점착제층으로 할 수도 있다. 점착제층의 두께는 1 ㎛ 이상 40 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 3 ㎛ 이상 25 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.

얻어진 편광판에 있어서의 적어도 편광자층의 표면에 다른 광학층을 적층하여도 좋다.

다른 광학층으로서는, 반사형 편광 필름, 표면 반사 방지 기능을 지닌 필름, 표면에 반사 기능을 갖는 반사 필름, 반사 기능과 투과 기능을 더불어 갖는 반투과 반사 필름, 시야각 보상 필름 등을 들 수 있다. 본 실시형태의 편광판은, 표시 장치의 시인 측에도 배면 측에도 적합하게 적용할 수 있다.

[실시예]

이하에 본 발명을 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

[기재 필름의 제작]

에틸렌 유닛을 약 5 질량% 포함하는 프로필렌/에틸렌의 랜덤 공중합체를 포함하는 수지층의 양측에 프로필렌의 단독 중합체인 호모폴리프로필렌을 포함하는 수지층을 배치한 3층 구조의 긴 필름을 제작하여 기재 필름으로 했다. 기재 필름은 다층 압출 성형기를 이용한 공압출 성형에 의해 제작했다.

프로필렌/에틸렌의 랜덤 공중합체 및 호모폴리프로필렌으로서 이하의 재료를 이용했다.

프로필렌/에틸렌의 랜덤 공중합체: 스미토모(등록상표) 노브렌(등록상표) W151, 스미토모카가쿠가부시키가이샤 제조, 융점=138℃

호모폴리프로필렌: 스미토모(등록상표) 노브렌(등록상표) FLX80E4, 스미토모카가쿠가부시키가이샤 제조, 융점=163℃

얻어진 기재 필름의 합계 두께는 100 ㎛이고, 각 층의 두께의 비(FLX80E4/W151/FLX80E4)는 3/4/3이었다.

[프라이머층의 형성]

PVA 분말(닛폰고세이카가쿠고교가부시키가이샤 제조, 「Z-200」, 평균 중합도 1100, 비누화도 99.5 몰%)을 95℃의 열수에 용해시켜 3 질량% PVA 수용액을 조제했다.

얻어진 PVA 수용액에, PVA 분말 2 질량부에 대하여 1 질량부의 가교제(다오카카가쿠고교가부시키가이샤 제조, 「스미레즈레진(등록상표) 650」)를 혼합하여 프라이머층 형성용 도공액으로 했다.

제작한 기재 필름을 연속적으로 반송시키면서 그 한쪽 면에 코로나 처리를 실시했다. 이어서, 코로나 처리를 실시한 기재 필름의 표면에, 얻어진 프라이머층형성용 도공액을, 마이크로그라비아 코터를 이용하여 도공했다. 도공 후의 기재 필름을, 80℃에서 3분간 건조시킴으로써, 두께 0.2 ㎛의 프라이머층을 형성했다.

[적층체의 제작(수지층 형성 공정)]

PVA 분말(가부시키가이샤쿠라레 제조, 「PVA124」, 평균 중합도 2400, 비누화도 98.0~99.0 몰%)을 95℃의 열수에 용해시켜, 8 질량% PVA 수용액을 조제했다. 얻어진 PVA 수용액을, 프라이머층이 형성된 기재 필름을 반송시키면서 프라이머층 상에 다이코터를 이용하여 도공했다. 도공 후의 기재 필름을, 90℃에서 1분간, 70℃에서 3분간, 60℃에서 4분간 단계적으로 건조시킴으로써, 두께 10 ㎛의 수지층을 형성했다.

또한, 수지층을 형성한 면과는 반대쪽의 기재 필름의 표면에 상기와 같은 처리를 실시하여, 두께 0.2 ㎛의 프라이머층 및 두께 10.0 ㎛의 수지층을 순차 형성했다. 이와 같이 하여 기재 필름의 양면에 프라이머층 및 수지층을 갖춘 적층체, 즉, 수지층/프라이머층/기재 필름/프라이머층/수지층의 층 구성을 포함하는 적층체를 얻었다.

[연신 필름의 제작(연신 공정)]

적층체를 연속적으로 반송시키면서, 닙롤을 이용하여 적층체의 반송 방향으로의 자유단 일축 연신, 즉 세로 일축 연신을 행하여 연신 필름을 얻었다. 세로 일축 연신의 연신 온도를 160℃로 하고, 연신 속도를, 입구 속도 2.5 m/분, 출구 속도 14.5 m/분으로 했다. 그 결과, 적층체의 연신 배율은 5.80배였다. 또한, 연신 필름의 길이 방향의 길이는 2000 m였다.

[적층 필름의 제작(제1 접합 공정)]

얻어진 연신 필름의 한쪽의 면에 형성된 수지 필름의 표면에, 폴리에틸렌을 형성 재료로 하는 프로텍트 필름을 접합하여, 적층 필름을 얻었다.

<평가 1(감기 어긋남의 평가)>

[적층 필름의 권취(권취 공정)]

얻어진 적층 필름을, 프로텍트 필름을 접합한 면을 외측으로 하여 권취했다. 이 때, 권취 시작 시의 장력은 60 N/m였다. 또한, 테이퍼율은 20%였다. 권취하기 직전의 적층 필름의 대전량을, 정전기 측정기(SIMCO 제조, FMX-003)를 이용하여, 적층 필름의 표면에서부터 약 25 mm 떨어트려 계측했다. 그 결과, 적층 필름의 대전량의 절대치는 0.4 kV였다. 권취 후 일주일 방치한 적층 필름에 대해서 감기 어긋남을 측정한 바 1 mm 이내이며, 외관은 양호했다.

또, 연신 공정에서부터 권취 공정까지의 사이에 있어서, 복수의 이온 송풍형 정전 제거 장치를 이용하여 연신 필름 또는 적층 필름의 대전량을 조절했다. 또한, 권취 공정을 행하는 공간을, 온도 23℃, 상대습도 55%가 되도록 설정했다.

[실시예 2]

이온 송풍형 정전 제거 장치의 제거량을 조정하여, 권취하기 직전의 적층 필름의 대전량의 절대치를 21 kV로 한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 식으로 하여 실시예 2의 적층 필름을 제작했다. 또한, 연신 필름의 길이 방향의 길이는 3500 m였다. 권취 후 일주일 방치한 적층 필름에 관해서 감기 어긋남을 측정한 바 1 mm 이내이며, 외관은 양호했다.

[실시예 3]

이온 송풍형 정전 제거 장치의 제거량을 조정하여, 권취하기 직전의 적층 필름의 대전량의 절대치를 28 kV로 한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 식으로 하여 실시예 3의 적층 필름을 제작했다. 또한, 연신 필름의 길이 방향의 길이는 4400 m였다. 권취 후 일주일 방치한 적층 필름에 관해서 감기 어긋남을 측정한 바 5 mm이며, 외관은 양호했다.

[실시예 4]

권취 시작 시에 적층 필름에 걸리는 장력을 100 N/m로 했다. 동시에, 이온 송풍형 정전 제거 장치의 제거량을 조정하여, 권취하기 직전의 적층 필름의 대전량의 절대치를 31 kV로 한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 식으로 하여 실시예 4의 적층 필름을 제작했다. 또한, 연신 필름의 길이 방향의 길이는 2000 m였다. 권취 후 일주일 방치한 적층 필름에 관해서 감기 어긋남을 측정한 바 1 mm 이내이지만, 롤 형상의 적층 필름의 중앙 부분에 게이지 밴드가 발생했다.

[비교예 1]

권취 시작 시에 적층 필름에 걸리는 장력을 80 N/m로 했다. 동시에, 이온 송풍형 정전 제거 장치의 제거량을 조정하여, 권취하기 직전의 적층 필름의 대전량의 절대치를 33 kV로 한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 식으로 하여 비교예 1의 적층 필름을 제작했다. 또한, 연신 필름의 길이 방향의 길이는 4000 m였다. 권취 후 일주일 방치한 적층 필름에 관해서 감기 어긋남을 측정한 바 20 mm이며, 외관은 양호했다. 그러나, 얻어진 적층 필름을 권출할 때에, 적층 필름이 사행하여 주름이 발생했다.

[비교예 2]

얻어진 적층 필름을, 프로텍트 필름을 접합한 면을 외측으로 하여 권취했다.

이 때, 권취 시작 시의 장력은 25 N/m였다. 또한, 테이퍼율은 20%였다. 권취 후 일주일 방치한 적층 필름에 관해서 감기 어긋남을 측정한 바 5 mm보다 크고, 외관은 양호했다.

실시예 1~4 및 비교예 1, 2에 관해서, 권취 시작 시의 장력(N/m), 적층 필름의 대전량의 절대치(kV), 감기 어긋남 및 롤 형상의 적층 필름의 외관 불량을 표 1에 정리했다. 실시예 1~4 및 비교예 1, 2의 감기 어긋남에 관해서는, 감기 어긋남이 5 mm 이내였던 경우를 「가능」이라고 하고, 감기 어긋남이 5 mm를 초과하는 경우를 「불가」라고 했다.

또한, 실시예 1~4 및 비교예 1, 2에 관해서, 감기 어긋남이 「가능」이었던 것은 합격으로 했다. 그 중에서도 적층 필름의 외관이 양호했던 경우는, 종합 평가를 「◎」로 나타내고, 적층 필름에 게이지 밴드 등이 확인된 경우는, 종합 평가를 「○」로 나타냈다.

한편, 감기 어긋남이 「불가」였던 것은 불합격으로 하여, 종합 평가를 「×」로 나타냈다.

표 1에 나타낸 것과 같이, 실시예 1~4에서는, 권취 시작 시의 장력이 30 N/m 이상이고, 적층 필름의 대전량의 절대치가 32 kV 이하이기 때문에, 적층 필름의 감기 어긋남을 5 mm 이내로 제어할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 한편, 비교예 1에서는, 권취 시작 시의 장력이 30 N/m 이상이지만, 적층 필름의 대전량의 절대치가 32 kV보다 크기 때문에, 적층 필름의 감기 어긋남이 5 mm보다 커지는 것을 알 수 있었다. 또한, 비교예 2에서는, 권취 시작 시의 장력이 30 N/m보다 작기 때문에, 적층 필름의 감기 어긋남이 5 mm보다 커지는 것을 알 수 있었다.

또한, 실시예 4에서는, 감기 어긋남은 생기지 않았지만, 권취 시작 시의 장력이 90 N/m보다 크기 때문에, 롤 형상의 적층 필름의 표면에 게이지 밴드가 발생하는 것을 알 수 있었다.

<평가 2(편광판의 외관 평가)>

[편광성 적층 필름의 제작(제1 박리 공정 및 염색 공정)]

실시예 1~4 및 비교예 1, 2에서 얻어진 적층 필름을 권출하면서 프로텍트 필름을 박리했다. 이어서, 얻어진 연신 필름을 연속적으로 반송시키면서 60℃의 온수욕에 60초간 침지한 후, 요오드와 요오드화칼륨을 포함하는 30℃의 염색욕에 150초간 정도 침지하여 수지 필름을 염색했다. 이어서, 염색한 수지 필름을 10℃의 순수로 세정하여, 여분의 요오드 및 요오드화칼륨을 저감했다. 또한, 염색한 수지 필름을, 붕산과 요오드화칼륨을 포함하는 76℃의 가교욕에 600초간 침지하여 가교시켰다. 또한, 가교시킨 수지 필름을 10℃의 순수로 4초간 세정한 후, 80℃에서 300초간 건조시킴으로써 편광성 적층 필름을 제작했다.

[편광판의 제작(제2 접합 공정 및 제2 박리 공정)]

PVA 분말(가부시키가이샤쿠라레 제조, 「KL-318」, 평균 중합도 1800)을 95℃의 열수에 용해시켜, 3 질량% PVA 수용액을 조제했다. 얻어진 PVA 수용액에, 가교제(다오카카가쿠고교가부시키가이샤 제조, 「스미레즈레진(등록상표) 650」)를, PVA 2 질량부에 대하여 1 질량부의 비율로 혼합하여 접착제로 했다.

얻어진 접착제를, 편광성 적층 필름을 연속적으로 반송시키면서 편광성 적층 필름의 양면의 편광자층 상에 도공했다. 이어서, 보호 필름으로서, 접착면이 비누화 처리된 두께 40 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스(TAC)(코니카미놀타가부시키가이샤 제조, 「KC4UY」)를, 접착제가 도공된 편광자 상에 접합하여, 한 쌍의 접합 롤 사이로 통과시킴으로써 압착했다. 이와 같이 하여, TAC/편광자층/프라이머층/연신 기재 필름/프라이머층/편광자층/TAC의 층 구성을 포함하는 접합 필름을 얻었다.

얻어진 접합 필름을, 연신 기재 필름과 프라이머층과의 계면에서 박리 분할하여, TAC/편광자층/프라이머층/연신 기재 필름을 포함하는 필름과, 프라이머층/편광자층/TAC을 포함하는 편광판을 얻었다. TAC/편광자층/프라이머층/연신 기재 필름을 포함하는 필름으로부터 연신 기재 필름을 박리하여, 편광판을 추가로 1장 얻었다.

실시예 1~4 및 비교예 1, 2에 있어서, 연신 기재 필름을 박리할 때에, 필름의 파단 등의 문제점은 생기지 않았다.

비교예 1, 2에 있어서, 적층 필름을 권출할 때에 주름이 발생했다. 이러한 주름 부분이 염색 얼룩짐으로 되어, 외관 불량을 초래하는 것을 알 수 있었다.

이상의 결과로부터 본 발명이 유용하다는 것이 확인되었다.

11: 연신 필름, 13: 적층 필름, 21: 프로텍트 필름, 101, 113: 닙롤, 115: 권취 롤

Claims (7)

1. 띠 형상의 기재 필름을 길이 방향으로 반송하면서, 상기 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 도공액을 도공한 후, 건조시킴으로써 상기 적어도 한쪽의 면에 상기 폴리비닐알코올계 수지를 형성 재료로 하는 수지층을 형성하는 수지층 형성 공정과,
   상기 수지층 형성 공정에서 얻어진 적층체를 길이 방향으로 반송하면서 연신하여, 상기 기재 필름이 연신된 연신 기재 필름과, 상기 연신 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 형성된 수지 필름이 적층된 연신 필름을 얻는 연신 공정과,
   상기 수지 필름의 표면에 프로텍트 필름을 접합하여, 상기 연신 기재 필름과 상기 수지 필름과 상기 프로텍트 필름이 이 순서로 적층된 적층 필름을 얻는 제1 접합 공정과,
   상기 적층 필름을, 권취 롤로 권취하는 권취 공정을 구비하고,
   상기 권취 공정 시작 시에, 상기 적층 필름에 걸리는 단위 폭당 장력이 30 N/m 이상이고,
   상기 권취 롤의 직전에 있어서의 상기 적층 필름의 대전량의 절대치가 32 kV 이하인 적층 필름의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 프로텍트 필름은 폴리올레핀계 수지를 형성 재료로서 포함하는 적층 필름의 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연신 공정에 있어서, 제1 닙롤 및 제2 닙롤의 순으로 상기 적층체를 통과시켜, 상기 제1 닙롤과 상기 제2 닙롤 사이의 원주 속도의 차에 의해 세로 일축 연신을 행하는 적층 필름의 제조 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 권취 공정 시작 시에 상기 적층 필름에 걸리는 단위 폭당 장력이 90 N/m 이하인 적층 필름의 제조 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 기재된 제조 방법에 의해서 적층 필름을 얻는 공정과,
   상기 적층 필름을 권출하여 상기 적층 필름으로부터 프로텍트 필름을 박리하는 제1 박리 공정과,
   상기 제1 박리 공정에서 얻어진 연신 필름을 이색성 물질로 염색하여, 연신 기재 필름과, 상기 연신 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 형성된 편광자층이 적층된 편광성 적층 필름을 얻는 염색 공정과,
   상기 편광성 적층 필름의 적어도 상기 편광자층의 표면에 보호 필름을 접합하는 제2 접합 공정을 구비하는 편광판의 제조 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 제2 접합 공정 후에 상기 연신 기재 필름을 박리하는 제2 박리 공정을 구비하는 제조 방법.
7. 제1항에 있어서, 얻어진 연신 필름의 길이 방향의 길이는 1000 m 이상인 것인 적층 필름의 제조 방법.

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