KR102511352B1 - 적층체 - Google Patents

Abstract

편광자 재료 필름과, 상기 편광자 재료 필름 상에 설치되는, 1 이상의 방향으로 연신된 기재 필름을 갖는 적층체로서, 상기 편광자 재료 필름의 면내 방향의 위상차 Re1이 10 nm 이상이고, 상기 편광자 재료 필름의 두께 T1이 40 μm 이하이고, 상기 편광자 재료 필름의 지상축 방향과 상기 기재 필름의 지상축 방향이 이루는 각도 θ1이 1° 이상 90° 이하인, 적층체. 상기 편광자 재료 필름은, 건식 연신에 의해 얻어진 편광자 재료 필름으로 할 수 있다.

Description

적층체

본 발명은, 적층체에 관한 것이다.

액정 표시 장치 및 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치 등의 표시 장치로는, 종래부터, 표시 면적이 크고, 중량이 가볍고, 또한 두께가 얇은 것이 요구되고 있다. 그 때문에, 표시 장치를 구성하는 패널도, 종래부터 얇은 것이 요구되고 있다.

표시 장치에는, 편광자 및 편광자를 보호하는 보호 필름을 구비하는 편광판이 일반적으로 사용된다. 두께가 얇은 표시 장치를 구성하기 위하여, 편광판도 보다 얇은 것이 요구되고 있다. 특히, 편광자로서 일반적으로 사용되는 폴리비닐알코올 등의 재료는, 표시 장치의 사용 환경에 있어서 수축되는 경우가 있기 때문에, 얇고 면적이 큰 표시 장치에 있어서는, 그러한 수축에 의한 휨이 문제가 될 수 있다. 따라서, 두께 10 μm 이하라는 얇은 편광자를 채용함으로써, 편광자의 두께의 저감 자체에 의한 표시 장치의 두께의 저감에 더하여, 전술한 바와 같은 휨의 발생의 저감도 기대할 수 있다.

그런데, 종래의 제조 방법에 의해, 그러한 두께가 얇은 폴리비닐알코올의 편광자를 제조하고자 한 경우, 편광자의 용단(溶斷)이 빈발한다. 이러한 편광자의 용단을 방지하고, 또한 얇은 편광자를 포함하는 편광판을 제조하는 방법으로서, 몇 가지 방법이 제안되어 있다. 예를 들어 특허문헌 1에서는, 미연신 고밀도 폴리에틸렌제의 기재 필름에 미연신 폴리비닐알코올계 필름을 첩부하여 적층체로 하고, 당해 적층체를 연신 처리한 후에, 기재 필름을 박리하여, 폴리비닐알코올계 필름을 얻는 방법이 제안되어 있다.

또한, 특허문헌 2에서는, 비정질 에스테르계 열가소성 수지 기재에, 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 수용액을 도포함으로써 폴리비닐알코올계 수지층을 제막하여 적층체로 하고, 당해 적층체를 연신 처리한 후, 이색성 물질을 배향시켜 착색 적층체로 하고, 당해 착색 적층체를 연신 처리하여 광학 필름을 얻는 방법이 제안되어 있다.

일본 공표특허공보 2016-505404호(대응 공보: 미국 특허출원공개 제2016/084990호 명세서) 일본 특허 제4691205호(대응 공보: 미국 특허출원공개 제2012/057232호 명세서)

특허문헌 1 및 2에 기재된 방법에 의해 얇은 편광판을 제조하는 경우, 적층체를 높은 연신 배율로 연신하는 것에서 기인하여, 연신 처리 후의 기재 필름에 있어서 위상차가 발생하는 경우가 있다. 그러한 경우에, 기재 필름을 그대로 편광판 보호 필름으로서 사용하는 것은 어려워, 박리하여 폐기하게 되기 때문에, 헛되이 되는 재료가 발생한다. 또한, 편광판을 보호하기 위한 보호 필름을 별도 준비하여, 편광판에 첩부하는 작업이 발생할 수 있다.

또한, 충분한 폭의 박형의 편광판을 얻기 위해서는, 폭 치수가 매우 넓은 기재 필름을 준비하여, 편광자의 재료(예를 들어 폴리비닐알코올 재료)를 도포 또는 첩부하는 것을 생각할 수 있으나, 기재 필름의 폭 치수가 지나치게 커지면, 생산이 곤란하다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은, 기재 필름을 보호 필름으로서도 사용할 수 있고, 또한, 두께가 얇은 편광판을 효율적으로 제조할 수 있는 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 검토를 행한 결과, 본 발명자는, 면내 방향의 위상차가 10 nm 이상이고 두께가 40 μm 이하인 편광자 재료 필름과, 연신된 기재 필름을 사용하고, 또한, 편광자 재료 필름의 지상축 방향과 기재 필름의 지상축 방향을 어긋나게 함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명에 의하면, 하기 〔1〕~〔10〕이 제공된다.

〔1〕 편광자 재료 필름과, 상기 편광자 재료 필름 상에 설치되는, 1 이상의 방향으로 연신된 기재 필름을 갖는 적층체로서,

상기 편광자 재료 필름의 면내 방향의 위상차 Re1이 10 nm 이상이고,

상기 편광자 재료 필름의 두께 T1이 40 μm 이하이고,

상기 편광자 재료 필름의 지상축 방향과 상기 기재 필름의 지상축 방향이 이루는 각도 θ1이 1° 이상 90° 이하인, 적층체.

〔2〕 상기 편광자 재료 필름이, 건식 연신에 의해 얻어진 편광자 재료 필름인, 〔1〕에 기재된 적층체.

〔3〕 상기 편광자 재료 필름이, 1.5 이상 5.5 이하의 연신 배율 X로 연신된 필름이고,

상기 적층체를 연신 배율 6.0/X로 자유단 1축 연신하였을 때의, 상기 편광자 재료 필름의 두께 T2가 20 μm 이하이고,

상기 편광자 재료 필름의 연신 방향과 상기 기재 필름의 연신 방향이 이루는 각도 θ2가 1° 이상 90° 이하인, 〔1〕 또는 〔2〕에 기재된 적층체.

〔4〕 상기 편광자 재료 필름의 Nz 계수가 0.95 이상 1.5 이하인, 〔1〕~〔3〕 중 어느 한 항에 기재된 적층체.

〔5〕 상기 기재 필름의 50℃~120℃의 온도 조건 하에서 4.0배로 자유단 1축 연신하였을 때에 발생하는 면내 방향의 위상차 Re2가, 0 nm 이상 20 nm 이하인, 〔1〕~〔4〕 중 어느 한 항에 기재된 적층체.

〔6〕 상기 기재 필름이, 시클로올레핀 수지, 비정질 폴리에스테르 수지, 폴리올레핀 수지, 및 아크릴 수지에서 선택되는 적어도 1종으로 이루어지는 필름인, 〔1〕~〔5〕 중 어느 한 항에 기재된 적층체.

〔7〕 상기 기재 필름이 시클로올레핀 수지로 이루어지는 필름이고,

상기 시클로올레핀 수지가, 시클로올레핀계 폴리머를 포함하고,

상기 시클로올레핀계 폴리머가, 노르보르넨계 모노머의 개환 중합체의 수소화물, 노르보르넨계 모노머와 α-올레핀의 부가 공중합체 및 그 수소화물에서 선택되는 적어도 1종으로 이루어지는, 〔1〕~〔6〕 중 어느 한 항에 기재된 적층체.

〔8〕 상기 기재 필름이 시클로올레핀 수지로 이루어지는 필름이고,

상기 시클로올레핀 수지가 시클로올레핀계 폴리머를 포함하고,

상기 시클로올레핀계 폴리머가, 방향족 비닐 화합물 유래의 반복 단위[I]를 주성분으로 하는 중합체 블록[A]과,

방향족 비닐 화합물 유래의 반복 단위[I] 및 사슬형 공액 디엔 화합물 유래의 반복 단위[II]를 주성분으로 하는 중합체 블록[B], 또는 사슬형 공액 디엔 화합물 유래의 반복 단위[II]를 주성분으로 하는 중합체 블록[C]

으로 이루어지는 블록 공중합체[D]를

수소화한 블록 공중합체 수소화물로 이루어지는, 〔1〕~〔6〕 중 어느 한 항에 기재된 적층체.

〔9〕 상기 기재 필름이, 가소제 및/또는 연화제를 함유하는, 〔1〕~〔8〕 중 어느 한 항에 기재된 적층체.

〔10〕 상기 가소제 및/또는 연화제가, 에스테르계 가소제, 지방족 탄화수소 폴리머 또는 이들의 혼합물인, 〔9〕에 기재된 적층체.

본 발명의 적층체를 연신하여 얻어지는 편광판에서는, 적층체를 연신하는 공정을 거친 후에도 기재 필름에 발현하는 위상차를 작게 하여, 파단의 발생을 방지할 수 있으므로, 기재 필름을 보호 필름으로서도 사용할 수 있고, 또한, 두께가 얇은 편광판을 효율적으로 제조할 수 있는 적층체를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 적층체의 일례를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 적층체의 제조 공정의 일례를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 적층체를 사용한 편광판의 제조 공정의 일례를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 적층체를 사용하여 제조한 편광판을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 적층체를 사용하여 제조한 편광판을 모식적으로 나타낸 단면도이다.

이하, 본 발명에 대하여 실시형태 및 예시물을 나타내어 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 설명하는 실시형태 및 예시물에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구범위 및 그 균등한 범위를 일탈하지 않는 범위에 있어서 임의로 변경하여 실시해도 된다.

본원에 있어서, 「장척상」의 필름이란, 필름의 폭에 대하여 5배 이상의 길이를 갖는 것을 말하며, 바람직하게는 10배 혹은 그 이상의 길이를 갖고, 구체적으로는 롤상으로 권취되어 보관 또는 운반되는 정도의 길이를 갖는 것을 말한다. 필름의 폭에 대한 길이의 비율의 상한은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 100,000배 이하로 할 수 있다.

본원에 있어서, 필름의 면내 방향의 위상차 Re 및 두께 방향의 위상차 Rth는, 식 Re = (nx - ny) × d 및 Rth = [{(nx + ny)/2} - nz] × d에 따라 산출한다. 또한 필름의 Nz 계수는, [(nx - nz)/(nx - ny)]로 나타내어지는 값으로, [(Rth/Re) + 0.5]로도 나타낼 수 있다. 여기서, nx는, 필름의 면내의 지상축 방향의 굴절률(면내의 최대 굴절률)이고, ny는, 필름의 면내의 지상축과 수직한 방향의 굴절률이고, nz는, 필름의 두께 방향의 굴절률이고, d는, 필름의 두께(nm)이다. 측정 파장은, 별도로 언급하지 않는 한, 가시광 영역의 대표적인 파장인 590 nm로 한다.

〔1. 적층체의 개요〕

도 1은, 본 발명의 적층체(10)를 모식적으로 나타내는 단면도의 일례이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 적층체(10)는, 면내 방향의 위상차가 소정값이고, 또한, 소정의 두께의 편광자 재료 필름(11)과, 편광자 재료 필름 상에 설치된 연신된 기재 필름(12)을 갖는다. 도 1에 있어서, 13은 편광자 재료 필름(11)과 기재 필름(12)을 접착하는 접착제이다.

본 발명의 적층체(10)는, 편광판을 제조하기 위한 재료로 할 수 있다.

〔2. 편광자 재료 필름〕

편광자 재료 필름은, 편광자를 제조하기 위한 필름(편광자용 필름)이다. 본 발명에 있어서, 편광자 재료 필름은, 면내 방향의 위상차 Re1이 10 nm 이상이고, 또한, 두께 T1이 40 μm 이하인 필름이다. 편광자 재료 필름은, 편광자의 재료를 포함하는 미연신의 필름을, 면내 방향의 위상차가 10 nm 이상이고, 두께가 40 μm 이하가 되도록 연신 처리함으로써 얻어진다. 편광자 재료 필름은 편광자의 재료를 포함하는 (연신)필름이다. 본원에 있어서는, 편광자 재료 필름을 얻기 위한 필름으로서, 소정의 위상차 및 두께로 하기 위한 연신 처리에 제공하지 않은 것(편광자의 재료를 포함하는 미연신의 필름)을, 편광자 재료 필름과 구별하기 위하여, 「원단 필름」이라고 하는 경우가 있다.

본 발명에 있어서 원단 필름은, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것이면 반드시 한정되지는 않지만, 코스트 퍼포먼스가 높은 점에서, 폴리비닐알코올 수지의 필름이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 폴리비닐알코올 수지(이하, PVA라고 약칭하는 경우가 있다.)는 반드시 한정되지는 않지만, 입수성 등으로부터, 아세트산비닐을 중합하여 얻어지는 폴리아세트산비닐을 비누화함으로써 제조된 것을 사용하는 것이 바람직하다. PVA는, 연신성이나 얻어지는 필름의 편광 성능 등이 우수하다는 관점에서, 중합도는 500~8000의 범위에 있는 것이 바람직하고, 비누화도는 90 몰% 이상인 것이 바람직하다. 여기서 중합도란, JIS K6726-1994의 기재에 준하여 측정되는 평균 중합도이고, 비누화도란, JIS K6726-1994의 기재에 준하여 측정한 값이다. 중합도의 보다 바람직한 범위는 1000~6000, 더욱 바람직하게는 1500~4000이다. 비누화도의 보다 바람직한 범위는 95 몰% 이상, 더욱 바람직하게는 99 몰% 이상이다. PVA는, 본 발명의 효과에 악영향이 없는 한, 아세트산비닐과 공중합 가능한 다른 모노머와의 공중합체, 혹은 그래프트 중합체여도 된다.

본 발명에 있어서, PVA의 원단 필름의 제법은 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법에 의해 제조할 수 있으며, 예를 들어, PVA를 용제에 용해한 PVA 용액을 제막 원액으로서 사용하여, 유연 제막법, 습식 제막법(빈용매 중으로의 토출), 건습식 제막법, 겔 제막법(PVA 수용액을 일단 냉각 겔화한 후, 용매를 추출 제거하여, PVA의 원단 필름을 얻는 방법), 및 이들의 조합에 의한 방법이나, 용제를 함유하는 PVA를 용융한 것을 제막 원액으로 하여 행하는 용융 압출 제막법 등, 임의의 방법을 채용할 수 있다. 이들 중에서도, 유연 제막법, 및 용융 압출 제막법이, 투명성이 높아 착색이 적은 PVA의 원단 필름이 얻어지는 점에서 바람직하고, 용융 압출 제막법이 보다 바람직하다.

본 발명에 있어서, PVA의 원단 필름은, 기계적 물성이나 2차 가공시의 공정 통과성 등을 개선하기 위하여, 글리세린 등의 다가 알코올 등의 가소제를, PVA에 대하여 0.01~30 질량% 함유하는 것이 바람직하고, 또한 취급성이나 필름 외관 등을 개선하기 위하여, 음이온계 계면 활성제, 비이온계 계면 활성제 등의 계면 활성제를, PVA에 대하여 0.01~1 질량% 함유하는 것이 바람직하다.

PVA의 원단 필름은, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에서 필요에 따라, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 활제, pH 조정제, 무기물 미립자, 착색제, 방부제, 방미제, 상기한 성분 이외의 다른 고분자 화합물, 수분 등의 다른 성분을 더 포함하고 있어도 된다. PVA의 원단 필름은 이들 다른 성분의 1종 또는 2종 이상을 포함할 수 있다.

원단 필름의 두께는, 바람직하게는 50 μm 이하, 보다 바람직하게는 40 μm 이하, 더욱 바람직하게는 30 μm 이하이고, 바람직하게는 5 μm 이상, 보다 바람직하게는 10 μm 이상, 더욱 바람직하게는 15 μm 이상이다. 원단 필름의 두께가, 상기 범위의 하한값 이상임으로써 충분히 높은 편광도를 갖는 편광판을 얻을 수 있고, 상기 범위의 상한값 이하임으로써 편광판의 벤딩에 대한 내성을 효과적으로 높일 수 있다.

편광자 재료 필름은, 원단 필름을 연신 처리함으로써 얻어진다. 연신 처리의 방법으로는, 건식 연신, 및 습식 연신 등을 들 수 있다. 건식 연신은 습식 연신과 비교하여 설비나 공정이 간소하기 때문에, 편광자 재료 필름으로는, 건식 연신에 의해 얻어지는 것이 바람직하다. 건식 연신으로는, 텐터 연신, 플로트 연신, 열 롤 연신 등의 연신 방법을 이용할 수 있다. 건식 연신이란, 고온(예를 들어 100℃ 이상)의 기체 분위기 하에서 연신하는 연신 처리의 방법을 말한다. 건식 연신에서 사용하는 기체로는 공기를 들 수 있다.

원단 필름을 연신하여 편광자 재료 필름으로 할 때의 연신의 조건은, 원하는 편광자 재료 필름이 얻어지도록 적당히 선택할 수 있다. 예를 들어, 원단 필름을 연신하여 편광자 재료 필름으로 할 때의 연신의 양태는, 1축 연신, 2축 연신 등의 임의의 양태로 할 수 있다. 또한, 원단 필름이 장척상의 필름인 경우, 연신의 방향은, 세로 방향(장척상의 필름의 길이 방향과 평행한 방향), 가로 방향(장척상의 필름의 폭 방향과 평행한 방향), 및 경사 방향(세로 방향도 가로 방향도 아닌 방향)의 어느 것이라도 좋다.

원단 필름을 연신하여 편광자 재료 필름으로 할 때의 연신 배율 X는, 바람직하게는 1.5 이상, 보다 바람직하게는 2.0 이상, 더욱 바람직하게는 2.5 이상이고, 한편 바람직하게는 5.5 이하, 보다 바람직하게는 4.5 이하, 더욱 바람직하게는 3.5 이하이다. 즉, 편광자 재료 필름은 1.5 이상 5.5 이하의 연신 배율 X로 연신된 필름인 것이 바람직하고, 2.0 이상 4.5 이하의 연신 배율 X로 연신된 필름인 것이 보다 바람직하며, 2.5 이상 3.5 이하의 연신 배율 X로 연신된 필름인 것이 더욱 바람직하다. 연신 배율 X를 상기 범위의 상한값 이하로 하면, 원단 필름을 연신하여 편광자 재료 필름으로 할 때에 파단의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 연신 배율 X를 상기 범위의 하한값 이상으로 하면, 적층체를 연신하여 편광판을 얻을 때의 연신 배율을 낮게 할 수 있다. 원단 필름의 연신을, 2축 연신 등의 2 이상의 방향으로의 연신에 의해 행하는 경우, 연신 배율 X는, 각 연신의 배율의 곱이다.

원단 필름을 건식 연신하여 편광자 재료 필름으로 할 때의 연신 온도는, 바람직하게는 100℃ 이상, 보다 바람직하게는 110℃ 이상이고, 한편 바람직하게는 150℃ 이하, 보다 바람직하게는 140℃ 이하이다. 건식 연신의 온도가 상기 범위임으로써 균일한 막두께의 편광자 재료 필름이 얻어진다.

편광자 재료 필름의 두께 T1은, 40 μm 이하, 바람직하게는 30 μm 이하, 보다 바람직하게는 20 μm 이하이고, 바람직하게는 3 μm 이상, 보다 바람직하게는 5 μm 이상이다. 편광자 재료 필름의 두께 T1이, 상기 범위의 하한값 이상임으로써 충분히 높은 편광도를 갖는 편광판을 얻을 수 있고, 상기 범위의 상한값 이하임으로써 편광판의 벤딩에 대한 내성을 효과적으로 높일 수 있다.

편광자 재료 필름의 형상 및 치수는, 원하는 용도에 따른 것으로 적당히 조정할 수 있다. 제조의 효율 상, 편광자 재료 필름은 장척상의 필름인 것이 바람직하다.

편광자 재료 필름의 면내 방향의 위상차 Re1은, 10 nm 이상, 바람직하게는 50 nm 이상, 보다 바람직하게는 100 nm 이상, 바람직하게는 500 nm 이하, 보다 바람직하게는 400 nm 이하이다. 편광자 재료 필름의 면내 방향의 위상차 Re1이 상기 범위의 하한값 이상임으로써, 적층체를 연신 처리하여 편광판으로 할 때의 연신 배율을 낮게 억제하여, 연신 처리 후의 기재의 위상차를 낮게 유지할 수 있다. 편광자 재료 필름의 면내 방향의 위상차 Re1이 상기 범위의 상한값 이하임으로써, 원단 필름을 연신하여 편광자 재료 필름으로 할 때의 연신 배율을 낮게 할 수 있어, 원단 필름을 단독으로 연신할 때의 주름의 발생 등의 문제를 회피할 수 있다.

편광자 재료 필름의 Nz 계수는 바람직하게는 0.95 이상, 보다 바람직하게는 0.99 이상, 바람직하게는 1.5 이하, 보다 바람직하게는 1.4 이하이다. Nz 계수가 상기 범위 내임으로써, 충분한 편광도를 갖는 편광자를 얻을 수 있다.

〔3. 기재 필름〕

본 발명의 적층체에 있어서는, 기재 필름으로서, 1 이상의 방향으로 연신된 필름을 사용한다. 본원 명세서에 있어서는, 기재 필름을 얻기 전의(연신 처리 전의) 필름을, 기재 필름과 구별하기 위하여 「미연신의 필름」이라고도 한다.

기재 필름의 두께는, 바람직하게는 5 μm 이상, 보다 바람직하게는 10 μm 이상이고, 한편 바람직하게는 50 μm 이하, 보다 바람직하게는 30 μm 이하이다. 기재 필름의 두께가 상기 범위의 하한값 이상임으로써, 양호한 첩합면 상태의 적층체를 얻을 수 있고, 상기 범위의 상한값 이하임으로써, 적층체를 연신하여 편광판을 얻었을 때에 기재 필름에 발생하는 위상차를 작게 할 수 있다.

기재 필름으로는, 50℃~120℃의 온도 조건 하 4.0배로 자유단 1축 연신하였을 때에 발생하는 면내 방향의 위상차 Re2가, 0 nm 이상 20 nm 이하인 것이 바람직하고, 10 nm 이하인 것이 보다 바람직하다. 기재 필름의 상기 면내 방향의 위상차 Re2가 상기 범위 내임으로써, 기재 필름을, 연신 처리를 포함하는 편광판의 제조 공정을 거쳐도 여전히, 위상차의 발현성이 충분히 낮은 것으로 할 수 있다.

기재 필름은 수지에 의해 형성된다. 기재 필름을 형성하는 수지로는 특별히 한정은 없다. 기재 필름은, 시클로올레핀 수지, 비정질 폴리에스테르 수지, 폴리올레핀 수지, 및 아크릴 수지에서 선택되는 적어도 1종으로 이루어지는 필름인 것이 바람직하고, 시클로올레핀 수지로 이루어지는 필름인 것이 보다 바람직하다.

기재 필름을 형성하는 시클로올레핀 수지로는, 시클로올레핀계 폴리머를 포함하고, 시클로올레핀계 폴리머가, 노르보르넨계 모노머의 개환 중합체의 수소화물, 노르보르넨계 모노머와 α-올레핀의 부가 공중합체, 및 그 수소화물인 것이 바람직하다. 이들 중 시클로올레핀계 폴리머로는, 연신한 경우에도 위상차가 발현하기 어려운 관점에서 노르보르넨계 모노머와 α-올레핀의 부가 공중합체, 및 그 수소화물이 바람직하다. 노르보르넨계 모노머의 개환 중합체의 수소화물, 노르보르넨계 모노머와 α-올레핀의 부가 공중합체 및/또는 그 수소화물로는, 일본 공개특허공보 평2-180976호, 일본 공개특허공보 평3-109418호, 일본 공개특허공보 평3-223328호, 일본 공개특허공보 평4-301415호, 일본 공개특허공보 평5-212828호, 일본 공개특허공보 평7-145213호 등에 기재된 고분자 화합물을 들 수 있다.

또한, 기재 필름을 형성하는 시클로올레핀 수지로는, 시클로올레핀계 폴리머를 포함하고, 시클로올레핀계 폴리머가, 방향족 비닐 화합물 유래의 반복 단위[I]를 주성분으로 하는 중합체 블록[A]과, 방향족 비닐 화합물 유래의 반복 단위[I] 및 사슬형 공액 디엔 화합물 유래의 반복 단위[II]를 주성분으로 하는 중합체 블록[B], 또는 사슬형 공액 디엔 화합물 유래의 반복 단위[II]를 주성분으로 하는 중합체 블록[C]으로 이루어지는 블록 공중합체[D]의 주쇄 및 측쇄의 탄소-탄소 불포화 결합, 그리고, 방향고리의 탄소-탄소 불포화 결합을 수소화한 블록 공중합체 수소화물 등으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 블록 공중합체 수소화물로는, 국제 공개 제2000/32646호, 국제 공개 제2001/081957호, 일본 공개특허공보 2002-105151호, 일본 공개특허공보 2006-195242호, 일본 공개특허공보 2011-13378호, 국제 공개 제2015/002020호 등에 기재된 고분자 화합물을 들 수 있다.

〔3.1. 가소제 및 연화제〕

본 발명에 있어서, 기재 필름은, 가소제 및/또는 연화제(가소제 및 연화제 중의 어느 일방, 또는 쌍방)를 함유하는 것이 바람직하다. 가소제 및/또는 연화제를 함유함으로써, 적층체를 연신하여 편광판을 얻었을 때에 기재 필름에 발생하는 위상차를 작게 할 수 있다.

가소제 및 연화제로는, 기재 필름을 형성하는 수지에 균일하게 용해 또는 분산될 수 있는 것을 사용할 수 있다. 가소제 및 연화제의 예로는, 다가 알코올과 1가의 카르복실산으로 이루어지는 에스테르계 가소제(이하에 있어서 「다가 알코올에스테르계 가소제」라고 한다.), 및 다가 카르복실산과 1가의 알코올로 이루어지는 에스테르계 가소제(이하에 있어서 「다가 카르복실산에스테르계 가소제」라고 한다.) 등의 에스테르계 가소제, 그리고 인산에스테르계 가소제, 탄수화물 에스테르계 가소제, 및 그 밖의 폴리머 연화제를 들 수 있다.

본 발명에 있어서 바람직하게 사용되는 에스테르계 가소제의 원료인 다가 알코올의 예로는, 특별히 한정되지 않지만, 에틸렌글리콜, 글리세린, 트리메틸올프로판이 바람직하다.

다가 알코올에스테르계 가소제의 예로는, 에틸렌글리콜에스테르계 가소제, 글리세린에스테르계 가소제, 및 그 밖의 다가 알코올에스테르계 가소제를 들 수 있다.

다가 카르복실산에스테르계 가소제의 예로는, 디카르복실산에스테르계 가소제, 및 그 밖의 다가 카르복실산에스테르계 가소제를 들 수 있다.

인산에스테르계 가소제의 예로는, 구체적으로는, 트리아세틸포스페이트, 트리부틸포스페이트 등의 인산알킬에스테르; 트리시클로펜틸포스페이트, 시클로헥실포스페이트 등의 인산시클로알킬에스테르; 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트 등의 인산아릴에스테르를 들 수 있다.

탄수화물 에스테르계 가소제로서, 구체적으로는, 글루코스펜타아세테이트, 글루코스펜타프로피오네이트, 글루코스펜타부티레이트, 사카로오스옥타아세테이트, 사카로오스옥타벤조에이트 등을 바람직하게 들 수 있고, 이 중, 사카로오스옥타아세테이트가 보다 바람직하다.

폴리머 연화제로는, 구체적으로는, 지방족 탄화수소계 폴리머, 지환식 탄화수소계 폴리머, 폴리아크릴산에틸, 폴리메타크릴산메틸, 메타크릴산메틸과 메타크릴산-2-하이드록시에틸의 공중합체, 메타크릴산메틸과 아크릴산메틸과 메타크릴산-2-하이드록시에틸의 공중합체 등의 아크릴계 폴리머; 폴리비닐이소부틸에테르, 폴리 N-비닐피롤리돈 등의 비닐계 폴리머; 폴리스티렌, 폴리 4-하이드록시스티렌 등의 스티렌계 폴리머; 폴리부틸렌숙시네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르; 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드 등의 폴리에테르; 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리우레아 등을 들 수 있다.

지방족 탄화수소계 폴리머의 구체예로는, 폴리이소부틸렌, 폴리부텐, 폴리-4-메틸펜텐, 폴리-1-옥텐, 에틸렌·α-올레핀 공중합체 등의 저분자량체 및 그 수소화물; 폴리이소프렌, 폴리이소프렌-부타디엔 공중합체 등의 저분자량체 및 그 수소화물 등을 들 수 있다. 시클로올레핀 수지에 균일하게 용해 또는 분산되기 쉬운 관점에서 지방족 탄화수소계 폴리머는, 수평균 분자량 300~5,000인 것이 바람직하다.

이들 폴리머 연화제는 1종의 반복 단위로 이루어지는 단독 중합체여도 되고, 복수의 반복 구조체를 갖는 공중합체여도 된다. 또한, 상기 폴리머를 2종 이상 병용하여 사용해도 된다.

본 발명에 있어서, 가소제 및/또는 연화제로는, 에스테르계 가소제, 지방족 탄화수소계 폴리머 및 이들의 혼합물이 바람직하다.

기재 필름에 있어서의 가소제 및/또는 연화제(이하 「가소제 등」이라고도 한다)의 비율은, 기재 필름을 형성하는 수지 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.2 중량부 이상, 보다 바람직하게는 0.5 중량부 이상, 보다 더 바람직하게는 1.0 중량부 이상이고, 한편 바람직하게는 40 중량부 이하, 보다 바람직하게는 30 중량부 이하이다. 가소제 등의 비율을 상기 범위 내로 함으로써, 기재 필름을, 연신 처리를 포함하는 편광판의 제조 공정을 거쳐도, 위상차의 발현성이 충분히 낮은 것으로 할 수 있다.

〔3.2. 임의 성분〕

기재 필름은, 수지 및 가소제 등 외에 임의 성분을 포함할 수 있다. 임의 성분의 예로는, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광 안정제 등의 안정제; 활제 등의 수지 개질제; 염료나 안료 등의 착색제; 및 대전 방지제를 들 수 있다. 이들 배합제는 1종 단독으로, 혹은 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있고, 그 배합량은 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 적당히 선택된다.

〔4. 기재 필름의 제조 방법〕

기재 필름은, 기재 필름을 형성하기 위한 성분(수지 및 필요에 따라 첨가되는 성분)을 포함하는 조성물(이하, 「수지 조성물」이라고도 한다)을, 임의의 성형 방법에 의해 필름상으로 성형하여 미연신의 필름을 제조한 후, 당해 미연신의 필름을 연신함으로써 제조할 수 있다.

수지 조성물을 필름상으로 성형하는 방법의 예로는, 용융 압출 성형을 들 수 있다. 용융 압출 공정은, 수지 조성물을 압출기에 의해 용융시키고, 당해 압출기에 장착된 T 다이로부터 필름상으로 압출하고, 압출된 필름을 1개 이상의 냉각 롤에 밀착시켜 성형하여 인취하는 방법에 의해 행할 수 있다. 용융 압출 성형에서의 성형 조건은, 사용하는 수지 조성물의 조성 및 분자량 등의 조건에 맞추어 적당히 설정할 수 있다.

미연신 필름의 두께는, 그 사용 목적 등에 따라 적당히 설정할 수 있다. 미연신 필름의 두께는, 바람직하게는 10 μm 이상, 보다 바람직하게는 15 μm 이상이고, 한편 바람직하게는 100 μm 이하, 보다 바람직하게는 50 μm 이하이다. 미연신 필름은, 롤상으로 감아 다음의 연신 공정에 제공할 수도 있고, 또한, 용융 압출 공정에 연속된 연신 공정에 제공할 수도 있다.

미연신 필름을 연신하여 기재 필름으로 할 때의 연신의 조건은, 원하는 기재 필름이 얻어지도록 적당히 선택할 수 있다.

미연신 필름을 연신하여 기재 필름으로 할 때의 연신의 양태는, 1축 연신, 2축 연신 등의 임의의 양태로 할 수 있다. 또한, 미연신 필름이 장척상의 필름인 경우, 연신의 방향은, 세로 방향(장척상의 필름의 길이 방향과 평행한 방향), 가로 방향(장척상의 필름의 폭 방향과 평행한 방향), 및 경사 방향(세로 방향도 가로 방향도 아닌 방향)의 어느 것이라도 좋다.

본 발명에 있어서, 미연신 필름을 연신하여 기재 필름으로 할 때의 연신 방향은, 편광자 재료 필름의 연신 방향과 어긋나 있다. 구체적으로는, 편광자 재료 필름의 연신 방향(지상축 방향)과 기재 필름의 연신 방향(기재 필름의 원료가 플러스의 위상차 발현성의 수지이면 지상축 방향, 마이너스의 위상차 발현성의 수지이면 진상축 방향)이 이루는 각도 θ2(θ1)는, 1° 이상 90° 이하이다. 각도 θ2(θ1)는 바람직하게는 5° 이상, 보다 바람직하게는 10° 이상이고, 바람직하게는 85° 이하, 보다 바람직하게는 80° 이하이다. 각도 θ2(θ1)가 상기 범위이면, 편광자 재료 필름과 기재 필름의 연신 방향이 어긋나 있음으로써, 적층체를 연신하여 편광판을 제조하는 공정에 있어서의 파단의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 기재 필름을, 연신 처리를 포함하는 편광판의 제조 공정을 거쳐도 여전히, 위상차의 발현성이 충분히 낮은 것으로 할 수 있다.

θ2의 산출에 있어서, 편광자 재료 필름이 편광자 재료를 2 이상의 방향으로 연장하여 얻어진 필름인 경우 및, 기재 필름이 미연신 필름을 2 이상의 방향으로 연신하여 얻어진 필름인 경우, 연신 배율이 큰 쪽의 연신 방향을 필름의 연신 방향으로 한다.

〔5. 적층체의 제조 방법〕

다음으로 본 발명의 적층체의 제조 방법의 일례를 설명한다.

적층체의 제조 방법은, 원단 필름을 1 이상의 방향으로 연신하여 면내 방향의 위상차 Re1이 10 nm이고, 두께 T1이 40 μm 이상인 편광자 재료 필름을 얻는 공정(a)과, 미연신 필름을 연신하여 기재 필름을 얻는 공정(h)과, 편광자 재료 필름 상에 기재 필름층을 형성하여 적층체를 얻는 공정(b)을 포함한다.

도 2는, 편광자 재료 필름(11) 상에 기재 필름(12)을 설치하여 적층체(10)를 제조하는 제조 장치(200)의 일례를 모식적으로 나타내는 개략도이다. 제조 장치(200)는, 권출 장치(201, 202), 연신 장치(204, 206), 첩합 장치(205), 및 권취 장치(203)를 구비한다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 권출 장치(201)로부터 권출된 원단 필름(1)을 연신 장치(204)에 반송하고, 연신 장치(204)에서 연신 처리함으로써 편광자 재료 필름(11)이 얻어진다(공정(a)). 한편, 권출 장치(202)로부터 권출된 미연신 필름(2)을 연신 장치(206)에 반송하고, 연신 장치(206)에서 연신 처리함으로써 기재 필름(12)이 얻어진다(공정(h)).

다음으로, 편광자 재료 필름(11)을 첩합 장치(205)에 반송하고, 첩합 장치(205)에서 필요에 따라 접착제(13)를 도포하여, 기재 필름(12)과 첩합함으로써 적층체(10)가 얻어진다(공정(b)). 제조된 적층체(10)는, 권취 장치(203)에 의해 권취되어, 롤의 형상으로 하여, 추가적인 공정에 제공할 수 있다. 공정(b)에 있어서, 접착제는 임의 성분이다. 또한, 공정(b)에 있어서 접착제는 기재 필름에 도포한 후, 편광자 재료 필름과 첩합해도 된다. 편광자 재료 필름과 기재 필름 사이에 접착제를 도포하는 것이, 양 필름간의 박리 등의 문제를 방지할 수 있으므로 바람직하지만, 접착제를 사용하지 않아도 편광자 재료 필름과 기재 필름 사이에서 충분한 접착력이 얻어지는 경우에는, 접착제를 사용하지 않아도 된다.

공정(a)에 있어서의 원단 필름의 연신 처리는, 〔2. 편광자 재료 필름〕의 항에서 설명한 조건 및 방법(연신 처리의 방법, 연신의 양태, 연신 배율, 연신 온도)으로 행하는 것이 바람직하다.

공정(h)에 있어서의 기재 필름의 연신 처리는, 〔4. 기재 필름의 제조 방법〕의 항에서 설명한 조건 및 방법(연신 처리의 방법, 연신의 양태, 연신 배율, 연신 온도)으로 행하는 것이 바람직하다.

공정(a)에 있어서의 연신 처리 및 공정(h)에 있어서의 연신 처리는, 기재 필름의 연신 방향과 편광자 재료 필름의 연신 방향이 이루는 각 θ2가 1° 이상 90° 이하가 되도록 행한다.

공정(b)에 있어서, 편광자 재료 필름(11)과 기재 필름(12)을 첩합하는 접착제(13)로는, 특별한 제한은 없고, 예를 들어, 아크릴계 접착제, 우레탄계 접착제, 폴리에스테르계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 폴리올레핀계 접착제, 변성 폴리올레핀계 접착제, 폴리비닐알킬에테르계 접착제, 고무계 접착제, 염화비닐-아세트산비닐계 접착제, SEBS(스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 공중합체)계 접착제, 에틸렌-스티렌 공중합체 등의 에틸렌계 접착제, 에틸렌-(메트)아크릴산메틸 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산에틸 공중합체 등의 아크릴산에스테르계 접착제 등을 사용할 수 있다.

기재 필름의, 편광자 재료 필름에 첩부되는 면에는, 코로나 처리, 비누화 처리, 프라이머 처리, 앵커 코팅 처리 등의 접착 용이 처리가 실시되어도 된다.

본 발명의 적층체(10)는, 편광판을 제조하기 위한 재료로 할 수 있다. 그 경우, 적층체는, 연신 처리 및 염색 처리 등의 처리를 행한 후에 편광판이 된다.

〔6. 편광판의 제조 방법〕

편광판의 제조 방법은, 상술한 공정(a) 및 공정(b)과, 이들을 거쳐 얻어진 적층체를 1 이상의 방향으로 연신하는 공정(c)을 포함한다. 편광판의 제조 방법은, 공정(b) 후에, 편광자 재료 필름을 이색성 물질로 염색하는 공정(d)을 포함하고 있어도 된다. 편광자 재료 필름의 염색은, 적층체(10)를 형성하기 전의 편광자 재료 필름에 대하여 행하여도 된다. 이러한 제조 방법에 의해, 편광자 재료 필름은, 연신되고, 또한 임의로 염색되며, 그 결과 편광자로서 기능할 수 있는 필름이 된다. 편광판의 제조 방법은, 임의의 공정을 더 포함할 수 있다. 임의의 공정의 예로는, 공정(c) 후에, 편광자 재료 필름에, 직접 또는 접착제를 개재하여 보호 필름을 첩합하는 공정(e1), 및 편광자 재료 필름에 점착제층을 형성하는 공정(e2)을 들 수 있다.

편광판은 예를 들어 도 3에 나타내는 제조 장치에 의해 제조할 수 있다.

도 3은, 적층체(10)에 연신 처리 및 그 밖의 임의의 처리를 행함으로써 편광판(100)을 제조하는 제조 장치(300)의 일례를 모식적으로 나타낸 개략도이다. 제조 장치(300)는, 권출 장치(301, 307), 처리 장치(302~305), 건조 장치(306, 309), 첩합 장치(308), 및 권취 장치(310)를 구비한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 권출 장치(301)로부터 권출된 적층체(10)를, 처리 장치(302~305)에 반송하고, 염색 처리(공정(d)) 및 연신 처리(공정(c)) 등의 처리를 행한다. 이들 처리를 행한 후의 적층체를 건조 장치(306)에서 건조하면, 편광판(100)이 얻어진다.

도 4는 본 발명의 적층체를 사용하여 얻어진 편광판(100)을 모식적으로 나타낸 단면도이다. 편광판(100)에 있어서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 편광자 재료 필름(111)의 일방의 면(도시 상측면) 상에 기재 필름(112)이 적층되어 있다. 도 4 중, 113은 접착제이다. 도 4에 나타내는 편광판(100)은, 그대로 편광판으로서 사용할 수 있으나, 편광자 재료 필름(111)의 기재 필름(112)이 적층되어 있지 않은 측의 면(도시 하측면)에 보호 필름을 적층해도 된다.

편광자 재료 필름(111)에 보호 필름(115)을 적층하는 경우, 도 3에 나타내는 바와 같이, 편광판(100)을 첩합 장치(308)에 반송하고, 편광자 재료 필름(111)의 기재 필름(112)이 적층되어 있지 않은 측의 면에 접착제를 도포하여, 권출 장치(307)로부터 권출된 보호 필름(115)과 첩합함으로써, 보호 필름(115)을 구비하는 편광판(120)이 얻어진다(공정(e1)). 제조된 편광판(120)은, 권취 장치(310)에 의해 권취되어, 롤의 형상으로 하여, 추가적인 공정에 제공할 수 있다.

도 5는 보호 필름(115)을 구비하는 편광판(120)을 모식적으로 나타낸 단면도이다. 이 편광판(120)에 있어서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 편광자 재료 필름(111)의 일방의 면(도시 상측면) 상에 기재 필름(112)이 적층되고, 편광자 재료 필름(111)의 타방의 면측(도시 하측면)에 보호 필름(115)이 적층되어 있다. 도 5 중, 113, 114는 접착제이다. 보호 필름을 편광자 재료 필름에 첩합하기 위한 접착제는, 편광자 재료 필름에 기재 필름을 첩합하는 접착제와 동일한 것을 사용할 수 있다.

본 발명의 적층체를 사용하여 편광판을 제조할 때의 연신 처리의 방법으로는 특별히 한정되지 않지만, 습식 연신이 바람직하다.

본 발명의 적층체를 사용하여 습식 연신에 의해 편광판을 제조할 때의 연신 배율은, 바람직하게는 1.2 이상, 보다 바람직하게는 1.5 이상, 바람직하게는 5.0 이하, 보다 바람직하게는 4.0 이하이다. 적층체의 연신 배율을 상기 범위의 상한값 이하로 하면, 연신 처리를 포함하는 편광판의 제조 공정을 거쳐도 여전히, 기재 필름의 위상차의 발현을 낮게 하여, 편광판의 파단의 발생을 방지할 수 있고, 연신 배율을 상기 범위의 하한값 이상으로 하면 충분한 편광 성능을 갖는 편광판을 얻을 수 있다.

적층체의 연신 온도는, 특별한 제한은 없다. 예를 들어, 편광자의 재료로서 폴리비닐알코올계 수지를 사용하는 경우, 구체적인 연신 온도는, 바람직하게는 50℃ 이상, 보다 바람직하게는 55℃ 이상, 특히 바람직하게는 60℃ 이상이고, 바람직하게는 160℃ 이하, 보다 바람직하게는 120℃ 이하, 특히 바람직하게는 110℃ 이하이다. 연신 온도가, 상기 범위의 하한값 이상임으로써 연신을 원활하게 행할 수 있고, 또한, 상기 범위의 상한값 이하임으로써 연신에 의해 효과적인 배향을 행할 수 있다. 상기 연신 온도의 범위는 건식 연신 및 습식 연신의 어느 방법이라도 바람직하지만, 습식 연신의 경우에 특히 바람직하다.

적층체의 연신 처리는, 적어도 일방향으로의 연신을 포함하는 처리로, 일방향의 연신만을 포함하고 있어도 되고, 2 이상의 방향으로의 연신을 포함하고 있어도 된다. 적층체의 연신 처리로는, 1축 연신을 행하는 것이 바람직하고, 자유단 1축 연신이 더욱 바람직하며, 세로 방향의 자유단 1축 연신이 특히 바람직하다. 일방향의 연신만을 포함하는 연신 처리에 있어서는, 그 연신의 연신 배율이, 상기의 소정의 연신 배율의 범위에 들어가도록 연신을 행한다. 또한, 2 이상의 방향으로의 연신을 포함하는 연신 처리에 있어서는, 각 연신의 연신 배율의 곱이, 상기의 소정의 연신 배율의 범위에 들어가도록 연신을 행한다. 2 이상의 방향으로의 연신을 포함하는 연신 처리에 있어서, 그들 연신은, 동시에 행하여도 되고, 순차적으로 행하여도 된다.

적층체를 연신 배율 6.0/X로 자유단 1축 연신하였을 때의, 적층체 연신 후의 편광자 재료 필름의 두께 T2는, 20 μm 이하인 것이 바람직하고, 15 μm 이하인 것이 보다 바람직하며, 1 μm 이상이 바람직하고, 3 μm 이상이 보다 바람직하다. 여기서, X는, 원단 필름을 연신하여 편광자 재료 필름으로 할 때의 연신 배율이다. 상기 T2가 상한값 이하임으로써, 적층체를 연신 처리하여 얻어지는 편광판의 두께를 작게 할 수 있고, T2가 하한값 이상임으로써, 충분히 높은 편광도를 갖는 편광판을 얻을 수 있다.

〔7. 본 발명의 효과〕

본 발명의 적층체는, 면내 방향의 위상차가 10 nm 이상이고 두께가 40 μm 이하인 편광자 재료 필름과, 연신된 기재 필름을 갖는다. 즉, 본 발명의 적층체를 사용하여 편광판을 제조할 때에, 편광자 재료 필름으로서 미리 연신된 것을 사용하므로, 적층체를 연신하여 편광판을 제조할 때의 연신 배율을 낮게 할 수 있다. 그 결과, 적층체를 연신하는 공정을 거친 후의 기재 필름에 발현하는 위상차를 작게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 편광자 재료 필름의 지상축 방향(연신 방향)과 기재 필름의 지상축 방향(연신 방향)이 이루는 각도 θ1(θ2)을 1° 이상 90° 이하로 함으로써, 적층체를 연신하여 편광판을 제조하는 공정에 있어서의 파단을 방지할 수 있다. 그 결과, 기재 필름을 그대로 보호 필름으로서 사용할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 본 발명에 있어서는 편광자 재료 필름을 미리 연신한 것을 사용하므로, 기재 필름을 적층하여 적층체로 할 때에, 미연신의 편광자 재료 필름을 사용할 때와 같이 폭 치수가 매우 넓은 기재 필름은 불필요하여, 편광판의 제조를 효율적으로 행할 수 있다.

이상으로부터, 본 발명에 의하면, 기재 필름을 보호 필름으로서도 사용할 수 있고, 또한, 두께가 얇은 편광판을 효율적으로 제조할 수 있는 적층체를 제공할 수 있다.

[실시예]

이하, 실시예 및 비교예를 참조하여, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 이하에 있어서, 성분의 양비에 관한 「부」 및 「%」는, 별도로 언급하지 않는 한 중량부를 나타낸다.

〔평가 방법〕

〔중량 평균 분자량(Mw) 및 분자량 분포(Mw/Mn)〕

블록 공중합체 및 블록 공중합체 수소화물의 분자량은, THF를 용리액으로 하는 GPC에 의한 표준 폴리스티렌 환산값으로서, 38℃에 있어서 측정하였다. 측정 장치로서, 토소사 제조, HLC8020GPC를 사용하였다.

〔수소화율〕

블록 공중합체 수소화물의 수소화율은, ¹H-NMR 스펙트럼 또는 GPC 분석에 의해 산출하였다. 수소화율 99% 이하의 영역은, ¹H-NMR 스펙트럼을 측정하여 산출하고, 99%를 초과하는 영역은, GPC 분석에 의해, UV 검출기 및 RI 검출기에 의한 피크 면적의 비율로부터 산출하였다.

〔면내 위상차 Re1, Re2와 Nz 계수의 측정 방법〕

파장 590 nm에서 위상차 측정 장치(Axometric사 제조 제품명 「Axoscan」)를 사용하여, Re 및 Rth를 측정하고, 그들에 기초하여 Nz 계수를 구하였다. 위상차 Re2의 측정 시료는, 적층체의 제조에 사용한 것과 동일한 기재 필름(예를 들어, 실시예 1의 경우에는 기재 필름 A)을, 편광판 제작시와 동일한 온도 조건 하(단, 실시예 9는 110℃)에서 4.0배로 자유단 1축 연신하여 조제하였다.

〔두께의 측정 방법〕

원단 필름의 연신 전과 연신 후의 두께, 기재 필름의 두께, 편광판에 포함되는 각 층의 두께는, 하기의 방법으로 측정하였다.

마이크로톰을 사용하여 편광판을 절단한 후에, 그 단면을 TEM을 사용하여 관찰하였다. 5개소에 있어서 두께 방향의 사이즈를 측정하고, 그 측정값의 평균을 두께로서 채용하였다.

〔적층체의 첩합면 상태의 평가〕

적층체를 목시로 관찰하여, 줄무늬나 보이드의 발생이 없는 것을 「양호」, 발생이 있는 것을 「불량」으로 하였다.

〔연신성의 평가〕

적층체를 연신하여 편광판을 제조하는 공정에 있어서의 공정 안정성을 이하의 기준에 의해 평가하였다.

A…파단이 발생하지 않는다(10회 통지(通紙)하여 0회 파단).

B…파단이 거의 발생하지 않는다(10회 통지하여 1회 파단).

C…파단이 빈발하여 편광판화할 수 없다.

〔내인열성의 평가〕

시마즈 제작소(주) 제조의 오토그래프 AG-1(상품명)을 사용하여, 폭 5 cm × 길이 15 cm의 샘플에 대해, 인장 속도 200 mm/min(실온)으로 측정하였다.

내인열성을 이하의 기준에 의해 평가하였다.

A…1.0 N/mm 이상

B…0.3 N/mm 이상, 1.0 N/mm 미만

C…0.3 N/mm 미만

〔실시예 1〕

(1-1) 기재 필름의 제조

(1-1-1) 중합체 X의 제작

일본 공개특허공보 2002-105151호에 기재된 제조예를 참조하여, 제1 단계에서 스티렌 모노머 25 부를 중합시킨 후, 제2 단계에서 스티렌 모노머 30 부 및 이소프렌 모노머 25 부를 중합시키고, 그 후에 제3 단계에서 스티렌 모노머 20 부를 중합시켜 블록 공중합체[D1]를 얻은 후, 그 블록 공중합체를 수소화하여 블록 공중합체 수소화물[E1]을 합성하였다. 블록 공중합체 수소화물[E1]의 Mw는 84,500, Mw/Mn은 1.20, 주쇄 및 방향고리의 수소화율은 대략 100%였다.

블록 공중합체 수소화물[E1] 100 부에, 산화 방지제로서 펜타에리스리틸·테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트](마츠바라 산업사 제조, 제품명 「Songnox1010」) 0.1 부를 용융 혼련하여 배합한 후, 펠릿상으로 하여, 성형용의 중합체 X를 얻었다.

(1-1-2) 미연신 필름 A의 제조

(1-1-1)에서 제조한 중합체 X를, T 다이를 구비하는 열 용융 압출 필름 성형기에 공급하였다. T 다이로부터 중합체 X를 압출하고, 4 m/분의 인취 속도로 롤에 권취함으로써, 중합체 X를 필름상으로 성형하였다. 이에 의해, 중합체 X로 이루어지는 장척의 미연신 필름 A(두께 25 μm)를 얻었다.

(1-1-3) 기재 필름 A의 제조

미연신 필름 A를, 텐터 연신기를 사용하여, 연신 온도 130℃에서 폭 방향으로 연신 배율 2.0으로 연신하여, 기재 필름 A를 얻었다(횡1축 연신). 기재 필름 A의 두께는 13 μm, 면내 방향의 위상차는 2 nm였다.

(1-2) 편광자 재료 필름의 제조

원단 필름으로서, 미연신 폴리비닐알코올 필름(평균 중합도 약 2400, 비누화도 99.9 몰%, 두께 20 μm, 이하에 있어서 「PVA20」이라고도 한다)을 사용하였다.

원단 필름을, 종1축 연신기를 사용하여, 연신 온도 130℃에서 길이 방향으로 연신 배율 3.0으로 건식 연신하여, 편광자 재료 필름을 얻었다. 편광자 재료 필름의 두께 T1은 12 μm, Re1은 345 nm, Nz 계수는 1.0이었다.

(1-3) 적층체의 제조

물 100 중량부, 폴리비닐알코올계 접착제(닛폰 합성 화학사 제조 「Z-200」) 3 중량부, 및 가교제(닛폰 합성 화학사 제조 「SPM-01」) 0.3 중량부를 혼합하여, 접착제 조성물을 얻었다. (1-1-2)에서 얻은 기재 필름 A의 편면에 코로나 처리를 실시하고, 그 위에 이 접착제 조성물을 도공하여, 편광자 재료 필름의 일방의 면에 첩합하였다. 이 상태에서, 접착제 조성물을 70℃에 있어서 5분 가열 건조시켰다. 이에 의해, 「편광자 재료 필름」/「접착층」/「기재 필름 A」의 층 구조를 갖는 적층체를 얻었다. 접착제층의 두께는 1 μm였다. 적층체에 있어서, 편광자 재료 필름의 연신 방향과 기재 필름의 연신 방향이 이루는 각 θ2는 90°이다.

얻어진 적층체의 첩합면 상태를 평가하였다. 결과를 표 1에 나타냈다.

(1-4) 편광판의 제조(습식)

(1-3)에서 얻은 적층체를, 가이드 롤을 통하여 길이 방향으로 연속 반송하면서, 하기의 조작을 행하였다.

상기의 적층체를, 요오드 및 요오드화칼륨을 포함하는 염색 용액에 침지하는 염색 처리와, 염색 처리 후의 적층체를 연신하는 제1 연신 처리를 행하였다. 이어서, 제1 연신 처리 후의 적층체를, 붕산 및 요오드화칼륨을 포함하는 65℃의 산성욕 중에서 연신하는 제2 연신 처리를 행하였다. 제1 연신 처리에서의 연신 배율과 제2 연신 처리에서의 연신 배율의 곱으로 나타내어지는 토탈의 연신 배율이 2.0이 되도록 설정하였다. 제1 연신 처리 및 제2 연신 처리에 있어서의 연신 방향은, 모두 길이 방향으로 하였다.

제2 연신 처리 후의 적층체를 건조기 중에서, 70℃에서 5분간 건조하여 편광판을 얻었다. 편광판에 있어서의 기재 필름의 두께 및 위상차 Re2, 그리고 편광자 재료 필름의 두께 T2를 측정하여, 연신성 및 내인열성의 평가 결과와 함께 표 1에 나타냈다.

〔실시예 2〕

(1-2)에서 얻어진 편광자 재료 필름 대신에, 이하의 (2-2)에서 얻어진 편광자 재료 필름을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 평가를 행하여, 결과를 표 1에 나타냈다.

(2-2) 편광자 재료 필름의 제조

원단 필름(PVA20)을, 텐터 연신기를 사용하여, 연신 온도 130℃에서 길이 방향으로 연신 배율 3.0으로 연신하여, 편광자 재료 필름을 얻었다. 편광자 재료 필름의 두께 T1은 7 μm, Re1은 270 nm, Nz 계수는 1.4였다.

〔실시예 3〕

(1-2)에서 얻어진 편광자 재료 필름 대신에, 이하의 (3-2)에서 얻어진 편광자 재료 필름을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 평가를 행하여, 결과를 표 1에 나타냈다.

(3-2) 편광자 재료 필름의 제조

원단 필름(PVA20)을, 경사 연신용 텐터 연신기를 사용하여, 연신 온도 130℃에서 연신 배율 3.0으로 경사 연신하여, 평균 배향각이 45°인 편광자 재료 필름을 얻었다. 편광자 재료 필름의 두께 T1은 7 μm, Re1은 310 nm, Nz 계수는 1.1이었다.

〔실시예 4〕

(1-2)에서 얻어진 편광자 재료 필름 대신에, 이하의 (4-2)에서 얻어진 편광자 재료 필름을 사용한 것, 및 (1-4)에 있어서의 토탈의 연신 배율이 4.0이 되도록 적층체를 연신한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 평가를 행하여, 결과를 표 1에 나타냈다.

(4-2) 편광자 재료 필름의 제조

원단 필름으로서, 미연신 폴리비닐알코올 필름(평균 중합도 약 2400, 비누화도 99.9 몰%, 두께 30 μm, 이하에 있어서 「PVA30」이라고도 한다)을 사용하였다.

원단 필름(PVA30)을, 종1축 연신기를 사용하여, 연신 온도 130℃에서 길이 방향으로 연신 배율 1.5로 연신하여, 편광자 재료 필름을 얻었다. 편광자 재료 필름의 두께 T1은 24 μm, Re1은 345 nm, Nz 계수는 1.0이었다.

〔실시예 5〕

(1-2)에서 얻어진 편광자 재료 필름 대신에, 이하의 (5-2)에서 얻어진 편광자 재료 필름을 사용한 것, 및 (1-4)에 있어서의 토탈의 연신 배율이 1.2가 되도록 적층체를 연신한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 평가를 행하여, 결과를 표 1에 나타냈다.

(5-2) 편광자 재료 필름의 제조

원단 필름(PVA20)을, 종1축 연신기를 사용하여, 연신 온도 130℃에서 길이 방향으로 연신 배율 5.0으로 연신하여, 편광자 재료 필름을 얻었다. 편광자 재료 필름의 두께 T1은 9 μm, Re1은 325 nm, Nz 계수는 1.0이었다.

〔실시예 6〕

(1-1)에서 얻어진 기재 필름 A 대신에, 이하의 (6-1)에서 얻어진 기재 필름 B를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 평가를 행하여, 결과를 표 2에 나타냈다.

(6-1) 기재 필름 B의 제조

(1-1-2)에서 얻어진 미연신 필름 A를, 텐터 연신기를 사용하여, 연신 온도 130℃에서 폭 방향으로 연신 배율 1.5로 연신한 후, 길이 방향으로 연신 배율 1.3으로 연신하여, 기재 필름 B를 얻었다(2축 횡연신). 기재 필름 B의 두께는 13 μm, 면내 방향의 위상차는 1 nm였다.

〔실시예 7〕

(1-1)에서 얻어진 기재 필름 A 대신에, 이하의 (7-1)에서 얻어진 기재 필름 D를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 평가를 행하여, 결과를 표 2에 나타냈다.

(7-1) 기재 필름 D의 제조

(1-1-2)에서 얻어진 미연신 필름 A를, 경사 연신용 텐터 연신기를 사용하여, 연신 온도 130℃에서 경사 방향으로 연신 배율 1.5로 경사 연신하여, 평균 배향각이 45°인 기재 필름 D를 얻었다(경사 연신). 기재 필름 D의 두께는 17 μm, 면내 방향의 위상차는 2 nm였다.

〔실시예 8〕

(1-1)에서 얻어진 기재 필름 A 대신에, 이하의 (8-1)에서 얻어진 기재 필름 E를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 평가를 행하여, 결과를 표 2에 나타냈다.

(8-1) 기재 필름 E의 제조

(8-1-2) 미연신 필름 E의 제조

(1-1-1)에서 제조한 중합체 X와, 중합체 X 100 중량부에 대하여 20 중량부의 비율로 첨가한 폴리이소부텐(JX 닛코닛세키 에너지사 제조 「닛세키 폴리부텐 HV-300」, 수평균 분자량 1,400)의 혼합물을, T 다이를 구비하는 열 용융 압출 필름 성형기에 공급하였다. T 다이로부터 중합체 X 및 폴리이소부텐의 혼합물을 압출하고, 4 m/분의 인취 속도로 롤에 권취함으로써, 필름상으로 장척상을 이루는 미연신 필름 E를 얻었다(두께 25 μm).

(8-1-3) 기재 필름 E의 제조

미연신 필름 E를, 텐터 연신기를 사용하여, 연신 온도 130℃에서 폭 방향으로 연신 배율 2.0으로 연신하여, 기재 필름 E를 얻었다(횡1축 연신). 기재 필름 E의 두께는 19 μm, 면내 방향의 위상차는 2 nm였다.

〔실시예 9〕

이하의 방법에 의해 편광판을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 평가를 행하여, 결과를 표 2에 나타냈다.

(9-1) 기재 필름 F의 제조

아크릴 수지(스미토모 화학사 제조, 스미펙스 HT55X)를, T 다이를 구비하는 열 용융 압출 필름 성형기에 공급하였다. T 다이로부터 아크릴 수지를 압출하고, 4 m/분의 인취 속도로 롤에 권취함으로써, 아크릴 수지를 필름상으로 성형하였다. 이에 의해, 아크릴 수지로 이루어지는 장척의 미연신 필름 F(두께 25 μm)를 얻었다.

(1-1-3)에 있어서 미연신 필름 A 대신에, 미연신 필름 F를 사용하고, 당해 미연신 필름 F를 텐터 연신기를 사용하여, 연신 온도 130℃에서 폭 방향으로 연신 배율 1.3으로 연신하여, 기재 필름 F를 얻었다(횡1축 연신). 기재 필름 F의 두께는 19 μm, 면내 방향의 위상차는 2 nm였다.

(9-3) 적층체의 제조

(1-3)에 있어서, 기재 필름 A 대신에 (9-1)에서 제조한 기재 필름 F를 사용한 것 이외에는 실시예 1의 (1-3)과 동일하게 하여, 「편광자 재료 필름」/「접착층」/「기재 필름 F」의 층 구조를 갖는 적층체를 얻었다.

(9-4) 편광판의 제조(건식)

(9-3)에서 얻은 적층체를, 종1축 연신기를 사용하여, 연신 온도 110℃에서 길이 방향으로 연신 배율 1.8로 연신하였다. 연신한 적층체를 요오드, 요오드화칼륨 및 붕산을 포함하는 염색 용액에 침지하여 염색하고 60℃의 온풍으로 건조하였다. 이어서, 염색한 적층체를, 종1축 연신기를 사용하여, 연신 온도 90℃에서 길이 방향으로 연신 배율 1.1로 연신하여 편광판을 얻었다.

〔비교예 1〕

(C1-1) 기재 필름 C1의 제조

(1-1-2)에서 얻어진 미연신 필름 A를, 종1축 연신기를 사용하여, 연신 온도 130℃에서 길이 방향(연신 방향은 90°)으로 연신 배율 3.5로 연신하여 기재 필름 C1을 얻었다(종1축 연신). 기재 필름 C1의 두께는 13 μm, 면내 방향의 위상차는 3 nm였다.

(C1-3) 적층체의 제조

(1-3)에 있어서, 기재 필름 A 대신에, 기재 필름 C1을 사용한 것 이외에는 (1-3)과 동일하게 하여 「편광자 재료 필름」/「접착제」/「기재 필름 C1」의 층 구조를 갖는 적층체를 얻었다. 적층체에 있어서, 편광자 재료 필름의 연신 방향과 기재 필름 C1의 연신 방향이 이루는 각 θ2는 0°이다.

(C1-4) 편광판의 제조(습식)

(1-4)에 있어서의 적층체 대신에 (C1-3)에서 얻은 적층체를 사용한 것 이외에는, (1-4)와 동일하게 하여 편광판을 얻었다. 편광판에 있어서의 기재 필름의 두께 및 위상차 Re2, 그리고 편광자 재료 필름의 두께 T2를 측정하여, 연신성 및 내인열성의 평가 결과와 함께 표 3에 나타냈다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로, 적층체의 첩합면 상태의 변화를 행하였다. 결과를 표 3에 나타냈다.

〔비교예 2〕

(C2-3) 적층체의 제조

이하의 순서에 의해, 기재 필름 C2의 표면에 폴리비닐알코올(PVA)층을 제막하여 적층체를 제조하였다.

기재 필름 C2로서, 이소프탈산 6 mol%를 공중합시킨 비정질 폴리에틸렌테레프탈레이트(비정질 PET, 유리 전이 온도는 75℃)의 연속 웹의 기재 필름(두께 200 μm)을 사용하였다. PVA층을 형성하는 PVA 수용액으로는 중합도 1000 이상, 비누화도 99% 이상, 유리 전이 온도 80℃의 PVA 분말을 농도가 4~5 중량%가 되도록 물에 용해하여 얻어지는 수용액을 사용하였다.

기재 필름 C2의 일방의 면에 PVA 수용액을 도포하고, 50~60℃의 온도에서 건조함으로써 기재 필름 C2의 표면에 PVA층을 제막하여 「PVA층」/「기재 필름 C2」의 층 구조를 갖는 적층체를 얻었다. 본 비교예에 있어서 PVA층은 PVA 수용액의 도포·건조에 의해 형성되는 것이기는 하지만, 층의 두께와 면내 방향의 위상차를, 표 2의 「연신 후의 두께 T1」과 「연신 후의 Re1」의 란에 각각 기재하였다.

(C2-4) 편광판의 제조

(C2-3)에서 얻은 적층체를, 130℃의 연신 온도 환경으로 설정된 오븐에 배비(配備)된 연신 장치에 걸어, 연신 배율이 1.8배가 되도록 자유단 1축 연신을 행하였다(제1 연신 처리).

제1 연신 처리 후의 적층체를 요오드 및 요오드화칼륨을 포함하는 염색 용액에 침지하는 염색 처리를 행하였다. 이어서, 염색 처리 후의 적층체를, 붕산 및 요오드화칼륨을 포함하는 65℃의 붕산 수용액으로 설정된 처리 장치에 배비된 연신 장치에 걸어, 연신 배율이 3.3배가 되도록 자유단 1축으로 연신 처리를 행하였다(제2 연신 처리). 연신 방향은, 제1 연신 처리 및 제2 연신 처리 모두, 길이 방향으로 하였다.

제2 연신 처리 후의 적층체를 붕산 수용액으로부터 취출하여, 비정성 PET 기재에 제막된 3 μm 두께의 PVA층의 표면에 부착된 붕산을 요오드화칼륨 수용액으로 세정한 후, 60℃의 온풍에 의한 건조 공정에 의해 건조하여 편광판을 얻었다. 편광판에 있어서의 기재 필름의 두께 및 위상차 Re2, 그리고 PVA층의 두께 T2를 측정하여, 연신성 및 내인열성의 평가 결과와 함께 표 3에 나타냈다.

실시예 및 비교예의 결과를, 표 1~표 3에 나타낸다.

표 중, Acryl이란 아크릴 수지를 의미한다.

표 중, 연신 방향(°)은 필름의 폭 방향을 0°로 하였을 때의 각도이다.

표 3 중, 비정질 PET란 비정질 폴리에틸렌테레프탈레이트를 의미한다.

표 1~표 3의 결과로부터, 본 발명에 의하면, 적층체를 연신하는 공정을 거친 후의 기재 필름에 발현하는 위상차를 작게 하여 파단의 발생을 방지할 수 있으므로, 기재 필름을 보호 필름으로서도 사용할 수 있고, 또한, 두께가 얇은 편광판을 효율적으로 제조할 수 있는 것을 알 수 있다.

1…원단 필름
2…미연신 필름
10…적층체
11…편광자 재료 필름
12…기재 필름
13…접착제
100…편광판
111…편광자 재료 필름
112…기재 필름
113, 114…접착제
115…보호 필름
120…보호 필름을 구비한 편광판
200…제조 장치
201, 202…권출 장치
203…권취 장치
204, 206…연신 장치
205…첩합 장치
300…제조 장치
301, 307…권출 장치
302~305…처리 장치
306, 309…건조 장치
308…첩합 장치
310…권취 장치

Claims (11)

1. 편광자 재료 필름과, 상기 편광자 재료 필름 상에 설치되는, 1 이상의 방향으로 연신된 기재 필름을 갖는 적층체로서,
   상기 적층체는 편광판을 제조하기 위한 재료이고,
   상기 편광자 재료 필름의 면내 방향의 위상차 Re1이 10 nm 이상이고,
   상기 편광자 재료 필름의 두께 T1이 40 μm 이하이고,
   상기 편광자 재료 필름의 지상축 방향과 상기 기재 필름의 지상축 방향이 이루는 각도 θ1이 1° 이상 90° 이하인, 적층체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 각도 θ1이 10° 이상 80° 이하인, 적층체.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 편광자 재료 필름이, 건식 연신에 의해 얻어진 편광자 재료 필름인, 적층체.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 편광자 재료 필름이, 1.5 이상 5.5 이하의 연신 배율 X로 연신된 필름이고,
   상기 적층체를 연신 배율 6.0/X로 자유단 1축 연신하였을 때의, 상기 편광자 재료 필름의 두께 T2가 20 μm 이하이고,
   상기 편광자 재료 필름의 연신 방향과 상기 기재 필름의 연신 방향이 이루는 각도 θ2가 1° 이상 90° 이하인, 적층체.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 편광자 재료 필름의 Nz 계수가 0.95 이상 1.5 이하인, 적층체.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 기재 필름의 50℃~120℃의 온도 조건 하에서 4.0배로 자유단 1축 연신하였을 때에 발생하는 면내 방향의 위상차 Re2가, 0 nm 이상 20 nm 이하인, 적층체.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 기재 필름이, 시클로올레핀 수지, 비정질 폴리에스테르 수지, 폴리올레핀 수지, 및 아크릴 수지에서 선택되는 적어도 1종으로 이루어지는 필름인, 적층체.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 기재 필름이 시클로올레핀 수지로 이루어지는 필름이고,
   상기 시클로올레핀 수지가, 시클로올레핀계 폴리머를 포함하고,
   상기 시클로올레핀계 폴리머가, 노르보르넨계 모노머의 개환 중합체의 수소화물, 노르보르넨계 모노머와 α-올레핀의 부가 공중합체 및 그 수소화물에서 선택되는 적어도 1종으로 이루어지는, 적층체.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 기재 필름이 시클로올레핀 수지로 이루어지는 필름이고,
   상기 시클로올레핀 수지가 시클로올레핀계 폴리머를 포함하고,
   상기 시클로올레핀계 폴리머가, 방향족 비닐 화합물 유래의 반복 단위[I]를 포함하는 중합체 블록[A]과,
   방향족 비닐 화합물 유래의 반복 단위[I] 및 사슬형 공액 디엔 화합물 유래의 반복 단위[II]를 포함하는 중합체 블록[B], 또는 사슬형 공액 디엔 화합물 유래의 반복 단위[II]를 포함하는 중합체 블록[C]
   으로 이루어지는 블록 공중합체[D]를
   수소화한 블록 공중합체 수소화물로 이루어지는, 적층체.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기재 필름이, 가소제 및/또는 연화제를 함유하는, 적층체.
11. 제10항에 있어서,
    상기 가소제 및/또는 연화제가, 에스테르계 가소제, 지방족 탄화수소 폴리머 또는 이들의 혼합물인, 적층체.

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