KR102511899B1

KR102511899B1 - 광학 필름 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR102511899B1
Application number: KR1020177022707A
Authority: KR
Inventors: 신야 후쿠다; 마코토 이네나가
Original assignee: 미쯔비시 케미컬 주식회사
Priority date: 2015-03-13
Filing date: 2016-03-07
Publication date: 2023-03-20
Also published as: JP2020170179A; JPWO2016147923A1; WO2016147923A1; TW201636658A; KR20170126453A; CN107430233A; CN112526665B; CN112526665A; JP6996590B2; TWI698666B; CN107430233B; JP6760263B2

Abstract

광학적 위상차를 가지는 광학 필름의 제법에 관한 것으로서, 융점이나 유리 전이 온도가 비교적 낮은 연질인 재료를 이용할 수 있고, 또한, 연신 온도를 낮게 할 수 있는 제법을 제공한다. 열가소성 수지 조성물을 시트 형상으로 성형하는 성형 공정, 상기 성형 공정에서 얻어진 시트를 1축 또는 2축으로 연신함으로써, 분자쇄를 배향시켜 광학적 위상차를 발생시키는 위상차 부여 공정, 및, 상기 위상차 부여 공정에서 얻어진 시트를, 상기 열가소성 수지 조성물의 융점 또는 유리 전이 온도보다 저온으로 냉각하면서 광조사하여 광가교시킴으로써, 상기 광학적 위상차를 고정화시키는 위상차 고정 공정을 구비한, 광학 필름의 제조 방법을 제안한다.

Description

광학 필름 및 그 제조 방법

본 발명은, 광학적 위상차를 가지고, 바람직하게는 직선 편광을 원 편광으로 변조시킬 수 있는 광학 필름에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 액정 표시 장치 등에 있어서, 액정층의 시인측에 배치되는 편광판의 보다 시인측에 배치함으로써, 편광 선글라스 등의 편광 작용이 있는 광학 부재를 통하여 액정 디스플레이를 본 경우에도, 시인성의 저하를 방지할 수 있는 광학 필름에 관한 것이다.

텔레비전, 퍼스널 컴퓨터, 디지털 카메라, 휴대 전화 등의 액정 표시 장치에 있어서는, 광원으로부터 시인측을 향해, 광원, 이면측 편광판, 액정층, 표면측 편광판의 순으로 적층되는 경우가 많다.

360도 다양한 방향으로 진폭 성분을 가지는 광이 광원으로부터 방출되기 때문에, 이면측 편광판에서는, 이 광 중 특정한 방향의 진폭 성분을 가지는 광만을 통과시켜 액정층에 공급한다. 한편, 표면측 편광판은, 액정층을 통과한 출사광 중 특정한 방향의 진폭 성분을 가지는 광만을 출사광으로서 통과시킨다. 이 때, 당해 표면측 편광판으로부터 출사되는 표시광은 직선 편광이기 때문에, 예를 들면 선글라스와 같은 편광 작용이 있는 광학 부재를 통하여 표시 화상을 보면, 표시광의 편광축과 광학 부재의 흡수축의 각도의 관계에 따라서는, 표시 화상이 어두워지거나, 보이지 않거나 하는 경우가 있었다.

또한, 상기 표면측 편광판의 대부분은, 상처 방지 등을 위해, 표면측(시인측)에 2축 연신 PET 필름 등의 보호 필름을 구비하고 있으며, 이 종류의 2축 연신 필름은 리타데이션(위상차)이 높기 때문에, 무지개 얼룩이 발생하는 경우도 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 예를 들면 특허 문헌 1, 2에 개시되어 있는 바와 같이, 시인측의 편광판의 보다 외측에 위상차 필름을 설치함으로써, 직선 편광을 원 편광으로 변조시키는 방법이나, 특허 문헌 3에 개시되어 있는 것 같이, 시인측의 편광판의 더 외측에, 위상차가 큰 위상차판을 설치하는 방법이 알려져 있다.

또한, 특허 문헌 4, 5에 개시되어 있는 바와 같이, 편광을 해소하는 성질을 가지는 입자나 섬유를 분산시키는 방법도 알려져 있다.

또한, 특허 문헌 6에는, 편광 렌즈를 구비한 선글라스를 통하여 표시 화면을 본 경우여도, 표시 화면 내에 무지개색이 나타나거나 농담(濃淡)이 발생하거나 하지 않는 표면 보호 패널로서, 투명 합성 수지판의 편면측 또는 양면측에, 가스 배리어층을 가지는 가스 배리어성 투명 수지 필름을 적층하여 이루어지는 구성을 구비하고, 상기 투명 합성 수지판 및 상기 가스 배리어성 투명 수지 필름 모두가 실질적으로 연신되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 표면 보호 패널이 개시되어 있다.

일본 공개특허 2000-137116호 공보 일본 공개특허 2002-022944호 공보 일본 공개특허 2004-170875호 공보 국제공개공보 2010-101140호 팸플릿 일본 공개특허 2013-167672호 공보 일본 재공표특허 2011-071075호 공보

상기 서술한 바와 같이, 편광 해소나 무지개 얼룩 해소를 위한 방법으로서, 액정층의 시인측에 배치되는 편광판의 보다 시인측에 위상차 필름을 설치함으로써, 직선 편광을 원 편광으로 변조시키는 방법이 알려져 있었다.

이 종류의 위상차 필름은, 고온 환경하에서도 필름의 위상차가 변화되지 않도록, 융점이나 유리 전이 온도가 높은 베이스 수지를 이용하여, 당해 융점이나 유리 전이 온도의 근방 온도(연신 온도)에서 연신하여 위상차를 부여하여 형성하는 것이 일반적이었다.

그런데, 연신 온도 이상의 가혹한 고온 환경하에 놓여지면, 위상차가 저하되어 버린다고 하는 문제점을 안고 있었다. 또한, 제조 방법에 착목하면, 융점이나 유리 전이 온도가 비교적 낮은 연질인 재료를 이용할 수 없을 뿐만 아니라, 고온에서 연신해야 한다고 하는 과제를 안고 있었다.

따라서 본 발명은, 광학적 위상차를 가지는 광학 필름에 관한 것으로서, 가혹한 고온하에 놓여져도 위상차가 해소(解消)되지 않는 새로운 광학 필름을 제공하려고 함과 함께, 제조 방법의 관점에서는, 융점이나 유리 전이 온도가 비교적 낮은 연질인 재료를 이용할 수 있고, 또한, 연신 온도를 낮게 할 수 있는, 새로운 광학 필름의 제조 방법을 제공하려고 하는 것이다.

본 발명은, 광학적 위상차를 가지는 광학 필름의 제조 방법으로서, 열가소성 수지 조성물을 시트 형상으로 성형하는 성형 공정, 상기 성형 공정에서 얻어진 시트를 1축 또는 2축으로 연신함으로써, 분자쇄를 배향시켜 광학적 위상차를 발생시키는 위상차 부여 공정, 및, 상기 위상차 부여 공정에서 얻어진 시트를, 상기 열가소성 수지 조성물의 융점 또는 유리 전이 온도보다 저온으로 냉각하면서 광조사하여 광가교시킴으로써, 상기 광학적 위상차를 고정화시키는 위상차 고정 공정을 구비한 광학 필름의 제조 방법을 제안한다.

본 발명은 또한, 광학적 위상차를 가지는 광학 필름으로서, 열가소성 수지 조성물을 시트 형상으로 성형 후, 1축 또는 2축으로 연신함으로써, 분자쇄를 배향시켜 광학적 위상차를 발생시키고, 광조사하여 광가교함으로써 상기 광학적 위상차를 고정화시켜 얻어지는 광학 필름으로서, 파장 586.4㎚에 있어서의 실온에서의 면내 위상차 R0이 50㎚ 이상 350㎚ 이하이고, 또한, 당해 면내 위상차 R0과, 100℃에서 30분간 가열 후의 파장 586.4㎚에 있어서의 면내 위상차 R0(h)과의 비(R0(h)/R0)가 0.80 이상인 것을 특징으로 하는 광학 필름을 제안한다.

본 발명은 또한, 광학적 위상차를 가지는 광학 필름으로서, 열가소성 수지의 광가교 반응물을 포함하고, 파장 586.4㎚에 있어서의 실온에서의 면내 위상차 R0이 50㎚ 이상 350㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 광학 필름을 제안한다.

본 발명이 제안하는 광학 필름 및 그 제조 방법에 의하면, 광조사에 의해 광학적 위상차를 고정화하기 때문에, 온도에 의해 광학적 위상차가 저하되지 않는다. 따라서, 가령 가혹한 고온 환경하에 놓여져도 위상차가 저하되지 않는다.

또한, 제조 방법의 점에 있어서도, 융점이나 유리 전이 온도가 비교적 낮은 연질인 재료를 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 연신 온도를 낮게 할 수 있기 때문에, 보다 저렴하게 제품을 제조할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태의 일례에 대하여 상세하게 설명한다. 단, 본 발명이, 하기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.

<본 광학 필름>

본 실시 형태의 일례와 관련된 광학 필름(「본 광학 필름」이라고 칭함)은, 열가소성 수지의 광가교 반응물을 포함하고, 파장 586.4㎚에 있어서의 실온에서의 면내 위상차 R0이 50㎚ 이상 350㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 광학적 위상차를 가지는 필름이다.

본 광학 필름은, 열가소성 수지를 포함하는 광경화 가능한 수지 조성물(「본 수지 조성물」이라고 칭함)을 시트 형상으로 성형 후, 1축 또는 2축으로 연신함으로써, 분자쇄를 배향시켜 광학적 위상차를 발생시키고, 이어서 광조사하여 광가교함으로써 상기 광학적 위상차를 고정화시켜 얻을 수 있다.

<본 수지 조성물>

본 수지 조성물은, 열가소성 수지를 포함하는 광경화 가능한 수지 조성물이다.

본 수지 조성물은, 예를 들면 열가소성 수지, 가교제 및 광가교 개시제를 함유하는 수지 조성물이면 된다. 단, 이러한 조성에 한정되는 것은 아니다. 반드시 가교제나 광가교 개시제를 함유해야 하는 것은 아니다.

(열가소성 수지)

상기 열가소성 수지로서는, 융점이나 유리 전이 온도가 비교적 낮은 연질인 재료로서, 연신을 저온에서 실시 가능한 관점에서, 융점(Tm) 또는 유리 전이 온도(Tg)가 100℃ 미만, 그 중에서도 20℃ 이상 혹은 90℃ 이하, 그 중에서도 30℃ 이상 혹은 80℃ 이하인 열가소성 수지가 특히 바람직하다.

그리고, 본 수지 조성물의 융점(Tm) 또는 유리 전이 온도(Tg)로서 100℃ 미만, 그 중에서도 20℃ 이상 혹은 90℃ 이하, 그 중에서도 30℃ 이상 혹은 80℃ 이하인 것이 특히 바람직하다.

이 경우의 「융점 또는 유리 전이 온도」란, 수지 조성물의 내열성에 기여하는 융점(Tm) 또는 유리 전이 온도(Tg)를 의미한다. 예를 들면, 결정성을 가지는 수지 조성물의 경우에는 융점을, 비정성(非晶性)의 수지 조성물의 경우에는 유리 전이 온도를 가리키는 것으로 한다. 또한, 일반적으로는, 유리 전이 온도를 복수 가지는 수지 조성물의 경우에는, 고온측의 유리 전이 온도를 가리키는 것으로 한다.

또한, 상기 열가소성 수지는, 본 수지 조성물을 구성하는 수지 성분 중 가장 함유량의 많은 수지인 것이 바람직하고, 그 함유 비율로서는, 예를 들면 본 수지 조성물을 구성하는 수지 성분 중 30질량% 이상, 그 중에서도 50질량% 이상, 그 중에서도 80질량% 이상을 차지하는 것을 들 수 있다.

상기 열가소성 수지로서는, 연신에 의해, 분자쇄를 배향시켜 광학적 위상차를 발생시키기 쉽다고 하는 관점에서, 예를 들면, 결정 부분과 비결정 부분을 가지는 공중합체, 또는, 유리 전이 온도를 복수 가지는 블록 공중합체, 그라프트 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 수지를 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 열가소성 수지로서는, 올레핀계 공중합체, 스티렌계 공중합체, 아크릴계 공중합체, 우레탄계 공중합체, 폴리에스테르계 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 수지로 이루어지는 수지를 이용하는 것이 바람직하다.

그 중에서도, 투명성이 높고, 위상차 부여가 용이하며, 나아가서는 광탄성 계수가 높기 때문에 낮은 연신 배율이라도 위상차를 부여할 수 있는 등의 관점에서, (i) 올레핀계 공중합체, 또는, (ii) 스티렌계 공중합체, 또는 이들 혼합 수지인 것이 특히 바람직하다.

상기 「(i) 올레핀계 공중합체」로서는, 예를 들면 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 프로필렌-α-올레핀 공중합체, 폴리이소부틸렌 수지, 폴리부텐계 공중합체, 폴리부타디엔 수지, 폴리이소프렌 수지, 에틸렌-환상(環狀) 올레핀 공중합체 등을 들 수 있고, 이들 중 일종 또는 2종류 이상을 조합시켜 이용할 수 있다.

그 중에서도, 전기 특성이나 수증기 배리어성, 투명성, 유연성, 시트 가공성, 내후 신뢰성 등을 부여할 수 있는 관점에서, 에틸렌-α-올레핀 공중합체를 이용하는 것이 바람직하다.

이 때, 조성이나 분자량이 상이한 2종류 이상의 올레핀계 공중합체를 조합시켜 이용하는 것도 가능하다.

상기의 「에틸렌-α-올레핀 공중합체」는, 에틸렌과 α-올레핀과의 공중합체이면 된다.

에틸렌과 공중합하는 α-올레핀의 종류로서는, 특별히 한정되는 것은 아니다. 통상, 탄소수가 3~20의 α-올레핀을 적합하게 이용할 수 있다. 예를 들면, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 3-메틸-부텐-1,4-메틸-펜텐-1 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 공업적인 입수의 용이함, 경제성 등의 관점에서, α-올레핀으로서, 1-부텐, 1-헥센, 또는 1-옥텐을 공중합 성분으로 하는 공중합체가 바람직하다. 이 때, 에틸렌과 공중합하는 α-올레핀은 1종만을 단독으로 이용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 이용해도 된다.

또한, 에틸렌과 공중합하는 α-올레핀의 함유량은, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 공중합에 사용하는 모노머 전체에 대하여, 에틸렌과 공중합하는 α-올레핀의 함유량이 2몰%~40몰%인 것이 바람직하고, 그 중에서도 3몰% 이상 혹은 30몰% 이하, 그 중에서도 5몰% 이상 혹은 25몰% 이하인 것이 더 바람직하다. 에틸렌과 공중합하는 α-올레핀의 함유량이 상기 범위 내이면, 공중합 성분에 의해 결정성이 저감되어, 투명성(예를 들면 전광선(全光線) 투과율, 헤이즈 등)이 향상되기 때문에 바람직하다. 또한, 에틸렌과 공중합하는 α-올레핀의 함유량이 상기 범위 내이면, 원료 펠릿을 제조하는 경우에, 블로킹의 발생 등이 억제되기 때문에 바람직하다.

또한, 에틸렌과 공중합하는 α-올레핀의 종류 및 함유량은, 주지의 방법, 예를 들면, 핵자기 공명(NMR: Nuclear Magnetic Resonance) 측정 장치, 그 밖의 기기 분석 장치로 분석할 수 있다.

상기의 에틸렌-α-올레핀 공중합체는, α-올레핀 이외의 단량체에 의거하는 단량체 단위를 함유하고 있어도 된다.

상기 단량체 단위로서는, 예를 들면, 환상 올레핀, 폴리엔 화합물 등을 들 수 있다.

상기 단량체 단위의 함유량은, 에틸렌-α-올레핀 공중합체 중의 전(全)단량체 단위를 100몰%로 한 경우, 바람직하게는 20몰% 이하이며, 보다 바람직하게는 15몰% 이하이다.

또한, 에틸렌-α-올레핀 공중합체의 입체 구조, 분기, 분기도 분포, 분자량 분포 및 공중합 형식(랜덤, 블록 등)은, 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 장쇄(長鎖) 분기를 가지는 공중합체, 즉 주쇄 자체에 분기를 가지는 공중합체는, 일반적으로 기계물성이 양호하며, 또한, 필름을 성형할 때의 용융 장력(멜트 텐션)이 높아져, 성형성이 향상되는 등의 이점이 있다.

상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체는, 융점을 가지고 있지 않아도 된다.

상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체가 융점을 가지고 있는 경우, 당해 융점의 상한은, 특별히 한정되는 것은 아니다. 투명성이나 저온 유연성을 고려하면, 바람직하게는 100℃ 이하, 보다 바람직하게는 80℃ 이하, 더 바람직하게는 65℃ 이하이다. 또한, 결정 융해 피크 온도의 하한은, 원료 펠릿의 블로킹 방지나 점착재의 핸들링성, 실온에서의 형상 유지 성능 등을 고려하면, 바람직하게는 20℃ 이상, 보다 바람직하게는 30℃ 이상, 더 바람직하게는 40℃ 이상이다. 또한, 융점은 복수 있어도 된다.

상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체의 결정 융해 열량은, 특별히 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 0~100J/g이며, 그 중에서도 5J/g 이상 혹은 80J/g 이하, 그 중에서도 10J/g 이상 혹은 65J/g 이하인 것이 보다 한층 바람직하다. 상기 범위 내이면, 유연성이나 투명성 등이 확보되기 때문에, 바람직하다.

또한, 상기 융점 및 결정 융해 열량은, 시차 주사 열량계(DSC)를 이용하여, JIS K-7121에 준하여 가열 속도 10℃/분으로 측정할 수 있다.

상기의 에틸렌-α-올레핀 공중합체의 JIS K-7210에 있어서의 MFR은, 0.5~80g/10min인 것이 바람직하고, 그 중에서도 0.8g/10min 이상 혹은 60g/10min 이하, 그 중에서도 1g/10min 이상 혹은 50g/10min 이하인 것이 특히 바람직하다.

에틸렌-α-올레핀 공중합체로서는, 우수한 투명성이나 저온 특성 등을 부여하기 위해, 밀도가 0.850~0.900g/cm³의 에틸렌-α-올레핀 공중합체가 바람직하고, 밀도가 0.860~0.885g/cm³의 에틸렌-α-올레핀 공중합체(선 형상 저밀도 폴리에틸렌)이 보다 바람직하다.

에틸렌-α-올레핀 공중합체 중에서도, 결정성이 낮고, 광의 투과율 및 유연성이 우수한 관점에서, 에틸렌-α-올레핀 랜덤 공중합체가 더 바람직하다. 이들은 1종만을 단독으로 이용해도 되고, 또한 2종류 이상이 혼합되어 사용되어도 된다.

상기의 에틸렌-α-올레핀 공중합체의 제조 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지의 에틸렌 중합용 촉매를 이용한 공지의 중합 방법을 채용할 수 있다. 공지의 중합 방법으로서, 예를 들면, 치글러·나타형 촉매로 대표되는 멀티사이트 촉매나, 메탈로센계 촉매나 포스트 메탈로센계 촉매로 대표되는 싱글 사이트 촉매를 이용한, 슬러리 중합법, 용액 중합법, 기상 중합법 등, 또한, 라디칼 개시제를 이용한 괴상(塊狀) 중합법 등을 들 수 있다.

중합 후의 조립(造粒)(펠레타이즈(Pelletize))의 용이함이나 원료 펠릿의 블로킹 방지 등의 관점에서, 저분자량의 성분이 적고 분자량 분포가 좁은 원료를 중합할 수 있는 싱글 사이트 촉매를 이용한 중합 방법을 이용하여 제조하는 것이 바람직하다.

또한, (i) 올레핀계 공중합체는 관능기를 가지고 있어도 된다. 관능기를 가지는 올레핀계 공중합체를 이용함으로써, 가교제나 가교 개시제 등의 첨가제와의 상용성을 높일 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 관능기를 갖지 않는 올레핀계 공중합체와 병용해도 된다. 시트화할 때의 성형 가공성, 경제성 등을 고려하면, 관능기를 갖지 않는 올레핀계 공중합체와 병용하는 것이 바람직하다.

관능기를 가지는 올레핀계 공중합체로서는, 예를 들면 실란 변성 올레핀계 공중합체나 산 변성 올레핀계 공중합체, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체(EVA), 에틸렌-비닐알코올 공중합체(EVOH), 에틸렌-메틸메타아크릴레이트 공중합체(E-MMA), 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체(E-EAA), 에틸렌-글리시딜메타아크릴레이트 공중합체(E-GMA) 등을 들 수 있고, 이들로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지인 것이 바람직하다.

올레핀계 공중합체의 분자량은 특별히 한정되지 않는다. 바람직하게는 5만~50만이며, 그 중에서도 6만 이상 혹은 40만 이하, 그 중에서도 7만 이상 혹은 30만 이하인 것이 특히 바람직하다.

한편, 상기 「(ii) 스티렌계 공중합체」로서는, 예를 들면 SBR(스티렌-부타디엔 공중합체), SIB(스티렌-이소부틸렌 공중합체), SBS(스티렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체), SIS(스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체), SEBS(스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체), SEBC(스티렌-에틸렌-부틸렌-에틸렌 블록 공중합체), HSBR(수소화 스티렌 부타디엔 공중합체) 등을 들 수 있고, 이들로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지인 것이 바람직하다.

상기 스티렌계 중합체에 있어서의 스티렌 함유량은 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들면 위상차 부여 공정에서의 핸들링성이나 내후성의 관점에서, 스티렌계 공중합체를 구성하는 전단량체 성분에 대하여, 20몰% 이하가 바람직하다.

또한, 상기 스티렌계 공중합체의 MFR(JIS K7210: 온도 190℃, 하중 21.18N)은, 특별히 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 5g/10min~100g/10min, 그 중에서도 8g/10min 이상 혹은 80g/10min 이하, 그 중에서도 10g/10min 이상 혹은 50g/10min 이하인 것이 더 바람직하다.

(가교제)

본 수지 조성물은, 반드시 가교제를 필요로 하는 것은 아니다. 단, 본 수지 조성물이 가교제를 함유함으로써, 광 가교시켰을 때에 광학적 위상차가 보다 강고하게 고정화할 수 있게 됨과 함께, 본 수지 조성물의 점도가 낮아져 용이하게 가공할 수 있게 된다.

본 수지 조성물에 배합하는 가교제로서는, 예를 들면, 라디칼 가교 반응 가능한 비닐 에스테르 및 (메타)아크릴산 에스테르 등의 단관능 및 2관능 이상의 다관능의 각종의 가교제를 이용할 수 있다.

그 중에서도, 베이스 수지, 특히 올레핀계 공중합체와의 상용성, 점착재의 투명성 등을 고려하면, 직쇄상 지방족계, 환상 지방족계 혹은 방향족계의 가교제를 선택하여 이용하는 것이 바람직하고, 그 중에서도, 탄소수가 6 이상의 지방족계, 혹은 환상 지방족계의 가교제를 이용하는 것이 보다 바람직하다. 이러한 가교제를 이용함으로써, 올레핀계 공중합체와 혼합되기 쉬워져, 상(相) 분리, 투명성의 저하 등의 점착재의 변질을 억제할 수 있다.

가교제의 바람직한 구체예로서는, 예를 들면 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 1,8-옥탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,9-노난디올디(메타)아크릴레이트, 1,10-데칸디올디(메타)아크릴레이트, 1,12-도데칸디올디(메타)아크릴레이트, 부틸에틸프로판디올디아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 가교제는, 단일로 사용해도, 복수종 사용해도 된다. 가교제를 복수종 사용하는 경우, 단관능 (메타)아크릴레이트와 다관능 (메타)아크릴레이트를 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 광경화 시의 수축을 억제하거나, 열가소성 수지와의 상용성을 조절하거나 하는 것이 가능하다.

가교제의 함유량은, 베이스 수지 100질량부에 대하여 100질량부 이하, 그 중에서도 0.1질량부 이상 혹은 50질량부 이하, 그 중에서도 0.5질량부 이상 혹은 25질량부 이하인 것이 특히 바람직하다. 이러한 양을 배합함으로써, 광조사 후에, 열가소성 수지와 가교제, 혹은 가교제끼리가 결합함으로써, 열가소성 수지의 내열성을 높이는 것이 가능해져, 결과적으로 광학 필름의 내열성을 높일 수 있다.

(광가교 개시제)

본 수지 조성물은, 반드시 광가교 개시제를 필요로 하는 것이 아니다.

광가교 개시제는, 광조사했을 때에 수지 조성물을 경화시키기 위한 반응 개시제의 역할로서 이용할 수 있다. 광가교 개시제로서는, 광 라디칼 가교 개시제, 광 카티온 가교 개시제, 광 아니온 가교 개시제 등을 들 수 있지만, 그 중에서도, 광 라디칼 가교 개시제를 이용함으로써, 저온하에서 단시간에 효율적으로 광경화시킬 수 있다.

상기 광가교 개시제는, 자외선광 혹은 가시광으로 반응 개시 가능한 개열형 광가교 개시제나 수소 인발형 광가교 개시제 중에서 어느 1종 단독 혹은 2종 이상을 혼합하여 사용 가능하다.

개열형 광가교 개시제로서, 예를 들면 벤조이소부틸에테르, 벤질메틸케탈, 2-히드록시아세토페논 등을 들 수 있다.

수소 인발형 광가교 개시제로서는, 예를 들면 벤조페논, 미힐러케톤, 2-에틸안트라퀴논, 티오크산톤이나 그 유도체 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 상기의 열가소성 수지로서 올레핀계 공중합체를 이용한 경우에는, 당해 올레핀계 공중합체와 상용하고, 또한, 광경화했을 때에, 위상차를 고정할 수 있는 점에서, 수소 인발형의 광 라디칼 가교 개시제를 이용하는 것이 바람직하다.

올레핀계 공중합체에 수소 인발형의 광 라디칼 가교 개시제를 가하여 광가교시킴으로써, 가교제끼리의 결합뿐만 아니라, 올레핀계 공중합체와 가교제, 혹은 올레핀계 공중합체끼리도 결합하기 쉬워지기 때문에, 위상차를 보다 강고하게 고정화할 수 있다.

상기 광가교 개시제의 함유량은, 베이스 수지 100질량부에 대하여 0.1~10질량부인 것이 바람직하고, 그 중에서도 0.5질량부 이상 혹은 8질량부 이하, 그 중에서도 1질량부 이상 혹은 6질량부 이하인 것이 더 바람직하다.

광가교 개시제가 0.1질량부 이상 포함되어 있음으로써, 광조사에 의한 가교가 진행되어, 충분한 내열성을 얻을 수 있다. 또한, 과도한 광량이 없어도 가교를 진행시킬 수 있다. 광가교 개시제가 10질량부 이하 포함되어 있음으로써, 열가소성 수지와 광가교 개시제의 상용성의 저하를 억제하고, 광학 필름으로서 충분한 낮은 헤이즈를 확보할 수 있다.

(그 밖의 성분)

본 수지 조성물은, 상기 이외의 성분으로서, 통상의 점착 조성물에 배합되어 있는 공지의 성분을 함유해도 된다. 예를 들면, 점착 부여 수지나, 가공 조제(오일 성분 등), 실란커플링제, 산화방지제, 광안정화제, 금속 불활성화제, 자외선 흡수제(UVA), 광안정제(HALS), 방청제, 노화 방지제, 흡습제, 가수 분해 방지제, 조핵제 등의 각종의 첨가제를 적절히 함유시키는 것이 가능하다. 무기계 혹은 유기계의 나노 미립자 등도 이것에 포함된다.

또한, 필요에 따라 반응 촉매(3급 아민계 화합물, 4급 암모늄계 화합물, 라우릴산 주석 화합물 등)를 적절히 함유해도 된다.

또한, 본 수지 조성물에, 요오드 화합물이나 유기 염료 등의 이색성(二色性) 색소를 첨가해도 된다.

이색성 색소를 첨가하여 염색한 후에 연신하여 광조사함으로써, 연신에 의해 이색성 색소가 일정 방향으로 갖추어진 상태에서 흡착 배향된 후에 고정화되기 때문에, 광 셔터 기능을 부여하는 것이 가능해져, 편광판용 재료 등에 사용할 수 있다.

이러한 이색성 색소를 수지 조성물에 첨가할 때에는, 수지 조성물에, 관능기를 가지는 폴리올레핀계 공중합체를 첨가하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 에틸렌-비닐알코올 공중합체(EVOH)와 같이, 히드록실기를 가지는 폴리올레핀계 공중합체를 첨가하는 것이 더 바람직하다. 이에 따라, 연신할 때에, 수지 조성물과 이색성 색소가, 착체를 형성하거나, 수소 결합을 형성하거나 하여, 흡착 배향시키는 것이 용이해진다.

<본 광학 필름의 제조 방법>

본 광학 필름은, 이어서 설명하는 본 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 단, 당해 본 제조 방법의 제조 대상은, 본 광학 필름에 한정되는 것은 아니다.

<본 제조 방법>

본 제조 방법은, 광학적 위상차를 가지는 광학 필름의 새로운 제조 방법으로서, 상기의 열가소성 수지를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 시트 형상으로 성형하는 성형 공정, 상기 성형 공정에서 얻어진 시트를 1축 또는 2축으로 연신함으로써, 분자쇄를 배향시켜 광학적 위상차를 발생시키는 위상차 부여 공정, 및, 상기 위상차 부여 공정에서 얻어진 시트를, 상기 열가소성 수지의 융점 또는 유리 전이 온도보다 저온으로 냉각하면서 광조사함으로써, 상기 광학적 위상차를 고정화시키는 위상차 고정 공정을 구비한, 광학 필름의 제조 방법이다.

또한, 본 제조 방법에서는, 상기 공정 외에, 필요에 따라 다른 공정을 추가하는 것이 가능하다.

(열가소성 수지 조성물)

상기 열가소성 수지 조성물로서는, 전술의 본 수지 조성물을 이용할 수 있다. 단, 본 수지 조성물에 한정되는 것은 아니다.

본 수지 조성물은, 예를 들면 상기 열가소성 수지, 가교제 및 광가교 개시제를 혼합하여 조제할 수 있다.

(성형 공정)

성형 공정에서는, 본 수지 조성물을 가열 용융시켜 시트 형상으로 성형하고, 실온 부근까지 냉각하면 된다.

시트 형상으로 성형하는 방법으로서는, 압출 성형하면 된다. 예를 들면, 압출기를 이용하여 본 수지 조성물을 용융하고, T 다이로부터 압출하여, 캐스트 롤로 냉각 고화한다고 하는 방법을 들 수 있다. 또한, 튜블러법에 의해 제조한 막 형상물을 절개하여 평면 형상으로 하는 방법도 적용할 수 있다. 게다가 또한, 코트법에 의해 시트 형상으로 제막(製膜)할 수도 있다.

(위상차 부여 공정)

상기 성형 공정에서 얻어진 시트를 1축 또는 2축으로 연신함으로써, 분자쇄를 배향시켜 광학적 위상차를 발생시킬 수 있다.

연신 방법으로서는, 롤 연신법, 압연법, 텐타 연신법, 동시 2축 연신법 등의 방법을 들 수 있고, 이들을 단독 혹은 2개 이상 조합하여 1축 연신 혹은 2축 연신을 행하면 된다. 그 중에서도, 분자쇄를 배향시켜 광학적 위상차를 발생시키는 관점에서, 롤 연신법으로 1축 연신하는 것이 바람직하다.

연신 온도는, 본 수지 조성물 또는 열가소성 수지의 융점(Tm) 또는 유리 전이 온도(Tg) 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 당해 Tm 또는 당해 Tg보다 5℃ 이상 저온, 그 중에서도 Tm 또는 당해 Tg보다 10℃ 이상 저온인 것이 바람직하다.

구체적으로는, 본 수지 조성물 또는 열가소성 수지의 융점(Tm) 또는 유리 전이 온도(Tg) 이하이며, 또한, 0~100℃, 그 중에서도 5℃ 이상 혹은 80℃ 이하, 그 중에서도 20℃ 이상 혹은 60℃ 이하의 온도인 것이 보다 한층 바람직하다.

연신 배율은, 예를 들면 1.01~7배, 그 중에서도 1.05배 이상 혹은 5배 이하, 그 중에서도 1.1배 이상 혹은 2배 이하인 것이 더 바람직하다.

본 공정에서는, 연신 배율을 조정하는 등 하여, 광학 필름의, 파장 586.4㎚에 있어서의 실온에서의 면내 위상차 R0을 50㎚~350㎚로 조정하는 것이 바람직하다.

본 광학 필름의 상기 면내 위상차 R0이 50㎚~350㎚이면, 투과하는 직선 편광을 원 편광으로 변조시켜 편광을 해소할 수 있고, 액정층의 시인측에 배치되는 편광판의 시인측에 본 광학 필름을 적층함으로써, 편광 선글라스 등의 편광 작용이 있는 광학 부재를 통하여 액정 디스플레이를 본 경우에도, 시인성의 저하를 방지할 수 있다.

이러한 관점에서, 위상차 부여 공정에서 얻어지는 광학 필름의 상기 면내 위상차 R0은 50㎚~350㎚인 것이 바람직하고, 그 중에서도 70㎚ 이상 혹은 300㎚ 이하, 그 중에서도 100㎚ 이상 혹은 250㎚ 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.

(위상차 고정 공정)

위상차 고정 공정에서는, 상기 위상차 부여 공정에서 얻어진 시트를, 본 수지 조성물 혹은 열가소성 수지의 융점 또는 유리 전이 온도보다 저온으로 냉각하면서 광조사함으로써, 상기 광학적 위상차를 고정화시킬 수 있다.

광조사하면 시트의 온도는 상승되기 때문에, 본 수지 조성물 혹은 열가소성 수지의 융점 또는 유리 전이 온도보다 고온에 도달하면, 상기 공정에서 부여한 위상차가 저하되거나, 시트의 면내에서 위상차에 불균일이 발생하거나 해버린다. 따라서, 본 공정에서는, 적어도 시트의 온도가 본 수지 조성물 혹은 열가소성 수지의 융점 또는 유리 전이 온도보다 저온이 되도록 냉각하면서 광조사하는 것이 바람직하다.

광조사할 때의 광원에 대해서는, 예를 들면 고압 수은 램프, 메탈할라이드 램프, 크세논 램프, 할로겐 램프, LED 램프, 형광 램프 등 중에서, 조사하는 광의 파장이나 조사량에 따라 구분하여 사용할 수 있다.

광의 조사량은, 본 수지 조성물 또는 열가소성 수지의 감광성에도 따르지만, 비교적 넉넉한 것이 바람직하다. 구체적으로는, 자외선 조사이면, 적산(積算) 광량이 0.1~20J/cm², 그 중에서도 0.5J/cm² 이상 혹은 15J/cm² 이하, 그 중에서도 1J/cm² 이상 혹은 12J/cm² 이하인 것이 보다 한층 바람직하다. 적산 광량을 상기 범위 내로 함으로써, 주쇄간의 결합(가교)이 보다 강고해져, 위상차의 내열성을 보다 높일 수 있다.

이러한 위상차 고정 공정에 의해, 상기 위상차 부여 공정에서 주어진 분자쇄 배향을 고정할 수 있어, 위상차를 고정할 수 있다. 따라서, 열에 의해 위상차가 저하되는 경우가 거의 없다.

본 위상차 고정 공정에서 얻어지는 광학 필름의, 파장 586.4㎚에 있어서의 실온에서의 면내 위상차 R0은 50㎚~350㎚인 것이 바람직하다.

이러한 관점에서, 위상차 고정 공정에서 얻어지는 광학 필름의 상기 면내 위상차 R0은 50㎚~350㎚인 것이 바람직하고, 그 중에서도 70㎚ 이상 혹은 300㎚ 이하, 그 중에서도 100㎚ 이상 혹은 250㎚ 이하, 그 중에서도 특히 120㎚ 이상 혹은 170㎚ 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 면내 위상차 R0과, 100℃에서 30분간 가열 후의 파장 586.4㎚에 있어서의 면내 위상차 R0(h)과의 비(R0(h)/R0)를 0.80 이상, 바람직하게는 0.90 이상, 보다 바람직하게는 0.95 이상(1.00을 포함함)으로 할 수 있다.

광 조사 후에는, 실온에서 소정 시간 보관함으로써, 에이징하는 것이 바람직하다. 이러한 에이징에 의해, 광조사에 의한 반응이 보다 진행되어, 안정된 위상차를 가지는 제품을 얻을 수 있다.

(열처리 공정)

또한, 상기 위상차 고정 공정 후에, 광학 필름을 60~200℃의 환경하에 두는 열처리를 실시해도 된다. 열처리 공정을 실시함으로써, 사용 시의 위상차 변화를 억제할 수 있다.

열처리 방법으로서는, 예를 들면 항온조 등을 사용하여, 제조한 광학 필름을 실용(實用) 내열 온도 이상, 그 중에서도 60~200℃, 그 중에서도 80℃ 이상 혹은 150℃ 이하로 유지하도록 하여 열처리하는 것이 바람직하다. 이로써 사용 시에 있어서의 위상차 변화를 억제할 수 있다.

<본 광학 필름>

본 광학 필름은, 상기 서술한 바와 같이, 열가소성 수지의 광가교 반응물을 포함하고, 파장 586.4㎚에 있어서의 실온에서의 면내 위상차 R0이 50㎚ 이상 350㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 광학적 위상차를 가지는 1축 또는 2축 연신 필름이다.

본 광학 필름은, 열가소성 수지의 광가교 반응물을 포함하고 있는 것이 특징 중 하나이다.

광가교 반응물이 광학적 위상차를 고정화함으로써 온도에 의해, 본 광학 필름의 광학적 위상차가 저하되지 않는다.

열가소성 수지의 광가교 반응물은, 광조사에 의해 열가소성 수지의 구성 단위가 되는 단량체를 망목(網目) 형상으로 고분자화한 것 및 광조사에 의해 선 형상 고분자의 열가소성 수지가 분자간 가교된 것의 양자를 포함하는 의미이다.

열가소성 수지의 광가교 반응물은, 예를 들면, 상기 서술한 열가소성 수지나 본 수지 조성물을 광가교 반응함으로써 얻을 수 있다.

본 광학 필름이, 열가소성 수지의 광가교 반응물을 포함하고 있는 것은, 광가교 반응물의 겔분율을 측정하거나, 본 수지 조성물 중에 광가교 가능한 관능기 혹은 광가교 후의 관능기를 포함하는 것, 또는 광개시제(또는 그 분해 생성물)를 포함하는 것을 NMR이나 IR, MS 등을 이용하여 분석하거나 함으로써 확인할 수 있다.

당해 광가교 반응물은, 그 겔분율이 10% 이상인 것이 바람직하고, 40% 이상 99% 이하인 것이 보다 바람직하며, 50% 이상 90% 이하인 것이 보다 바람직하다.

광가교 반응물의 겔분율은, 광조사량을 조정하거나, 가교제나 개시제의 종류나 첨가량 등을 조정하거나 함으로써 소정의 범위로 할 수 있다. 또한, 겔분율이란 실시예에 기재된 방법에 준하여 측정되는 수치를 말한다.

(두께)

본 광학 필름의 두께는, 용도에 따라 적절히 조정하는 것이 바람직하다. 예를 들면 10㎛~500㎛, 그 중에서도 20㎛ 이상 혹은 300㎛ 이하, 그 중에서도 25㎛ 이상 혹은 250㎛ 이하로 할 수 있다.

(면내 위상차)

본 광학 필름은, 파장 586.4㎚에 있어서의 실온에서의 면내 위상차 R0이 50㎚~350㎚인 것이 바람직하다. 파장 586.4㎚에 있어서의 실온에서의 면내 위상차 R0을 당해 범위 내로 함으로써, 투과하는 직선 편광을 원 편광으로 변조시켜 편광을 해소할 수 있고, 액정층의 시인측에 배치되는 편광판의 시인측에 본 광학 필름을 적층함으로써, 편광 선글라스 등의 편광 작용이 있는 광학 부재를 통하여 액정 디스플레이를 본 경우에도, 시인성의 저하를 방지할 수 있다. 따라서, 예를 들면 λ/4 위상차 필름 혹은 λ/2 위상차 필름으로서 사용할 수 있다.

이러한 관점에서, 본 광학 필름의 면내 위상차 R0은, 50㎚~350㎚인 것이 바람직하고, 그 중에서도 70㎚ 이상 혹은 300㎚ 이하, 그 중에서도 100㎚ 이상 혹은 250㎚ 이하, 그 중에서도 특히 120㎚ 이상 혹은 170㎚ 이하인 것이 더 바람직하다.

또한, 본 광학 필름은, 상기 면내 위상차 R0과, 100℃에서 30분간 가열 후의 파장 586.4㎚에 있어서의 면내 위상차 R0(h)과의 비(R0(h)/R0)가 0.80 이상인 것이 바람직하다.

R0(h)/R0이 0.80 이상이면, 열에 의해 위상차가 저하되어 해소될 수가 없기 때문에, 장치에 장착했을 때의 실용적인 내열성을 얻을 수 있다.

이러한 관점에서, 본 광학 필름의 상기 면내 위상차 R0과 면내 위상차 R0(h)과의 비(R0(h)/R0)는 0.80 이상인 것이 바람직하고, 그 중에서도 0.90 이상, 그 중에서도 0.95 이상(1.00을 포함함)인 것이 보다 한층 바람직하다.

(헤이즈)

본 광학 필름은, JIS K7136에 준하여 측정한 헤이즈가 5% 이하, 그 중에서도 3% 이하, 그 중에서도 2% 이하인 것이 바람직하다.

<본 광학 필름의 용도>

본 광학 필름은, 상기 서술한 바와 같이, 광학적 위상차를 가지고 있으며, 바람직하게는 직선 편광을 원 편광으로 변조시킬 수 있다. 따라서, 액정 표시 장치 등에 있어서, 액정층의 시인측에 배치되는 편광판의 보다 시인측에 배치함으로써, 편광 선글라스 등의 편광 작용이 있는 광학 부재를 통하여 액정 디스플레이를 본 경우에도, 시인성의 저하를 방지할 수 있다. 예를 들면, 편광판의 시인측에 접합하는 등 하면 된다.

이 때, 본 광학 필름은, 그대로의 형태로 이용할 수도 있고, 또한, 본 광학 필름에 점착제층을 적층하여 이루어지는 구성을 구비한 것으로서 이용할 수도 있다.

본 광학 필름의 점착성이 부족한 경우에는, 점착제층을 적층함으로써, 위상차가 있는 점착 시트로서, 예를 들면 편광판이나 유리 등의 피착체에 적합하게 접합할 수 있다.

또한, 본 광학 필름에 이형 필름을 적층하여 이루어지는 구성을 구비한 것으로서 이용할 수도 있다.

이형 필름을 본 광학 필름의 편면 또는 양면에 적층시킴으로써, 보다 간편하게 사용할 수 있게 될 뿐만 아니라, 본 광학 필름이 오염되거나, 상처가 나거나 하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 광학 필름은, 복수 매 적층하여 사용할 수 있다. 위상차를 가지는 본 광학 필름을 복수 매 사용함으로써, 위상차의 파장 의존성을 작게 하여, 색조 변화를 억제하는 것도 가능하다.

이 때, 본 광학 필름과 다른 위상차 필름을 조합하여 사용할 수도 있다.

(화상 표시 장치 구성용 적층체)

본 광학 필름은, 화상 표시 구성 부재와 적층시켜 사용할 수도 있다. 예를 들면, 화상 표시 패널, 터치 패널 및 표면 보호 패널로 이루어지는 군 중 어느 것 또는 이들 2종류 이상의 조합으로 이루어지는 적층체를 본 광학 필름과 적층함으로써 화상 표시 장치 구성용 적층체로 할 수 있다.

보다 구체적인 화상 표시 장치 구성용 적층체로서는, 1) 광학 필름을 화상 표시 패널에 적층하여 이루어지는 구성을 구비한 화상 표시 장치 구성용 적층체(「화상 표시 패널/본 광학 필름」이라고 표기한다. 다른 것도 동일), 2) 본 광학 필름/터치 패널, 3) 본 광학 필름/표면 보호 패널, 4) 화상 표시 패널/본 광학 필름/표면 보호 패널, 5) 화상 표시 패널/본 광학 필름/터치 패널, 및, 6) 터치 패널/본 광학 필름/표면 보호 패널 등을 들 수 있다.

상기의 화상 표시 장치 구성용 적층체에 의하면, 본 광학 필름이 위상차 필름과 점착 시트의 양방의 기능을 가지므로 화상 표시 장치 구성용 적층체 및 이것을 이용한 화상 표시 장치를 박육화할 수 있다.

표면 보호 패널의 재질로서는, 유리 외, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 시클로올레핀 폴리머 등의 플라스틱이어도 된다.

또한, 표면 보호 패널은, 터치 패널 기능이 일체화된 것이어도 되고, 예를 들면, 터치 온 렌즈(TOL)형이나 원글래스 솔루션(OGS)형이어도 된다.

또한, 표면 보호 패널은, 그 주연부에 프레임 형상으로 인쇄된 인쇄 단차부를 가지는 것이어도 된다.

터치 패널로서는, 저항막 방식, 정전 용량 방식, 전자 유도 방식 등의 어느 것이어도 된다.

화상 표시 패널은, 편광 필름, 그 밖의 광학 필름, 액정 재료 및 백라이트 시스템 등으로 구성되는 것이며, 액정 재료 제어 방식에 의해 STN 방식이나 VA 방식이나 IPS 방식 등이 있지만, 어느 방식이어도 된다.

또한, 화상 표시 패널은, 터치 패널 기능을 TFT-LCD 내에 내장한 인 셀형이여도, 편광판과 컬러 필터를 마련한 유리 기판의 사이에 터치 패널 기능을 내장한 온 셀형이어도 된다.

(화상 표시 장치)

화상 표시 장치는, 상기 서술한 화상 표시 장치 구성용 적층체를 가지는 것이면 되고, 구체적으로는, 당해 화상 표시 장치 구성용 적층체를 구비하는 액정 표시 장치(LCD), 유기 EL 표시 장치(OLED), 플라즈마 디스플레이(PDP) 및 일렉트로 루미네선스 디스플레이(ELD) 등을 들 수 있다.

<어구의 설명>

본원 발명에 있어서, 「X~Y」(X, Y는 임의의 숫자)라고 표현하는 경우, 특별히 언급하지 않는 한 「X 이상 Y 이하」의 의미와 함께, 「바람직하게는 X보다 큼」 혹은 「바람직하게는 Y보다 작음」의 의미도 포함한다.

또한, 「X 이상」(X는 임의의 숫자) 혹은 「Y 이하」(Y는 임의의 숫자)라고 표현한 경우, 「X보다 큰 것이 바람직함」 혹은 「Y 미만인 것이 바람직함」 취지의 의도도 포함한다.

또한, 일반적으로 「시트」란, JIS에 있어서의 정의상, 얇고, 일반적으로 그 두께가 길이와 폭에 비해서는 작고 평평한 제품을 말하고, 일반적으로 「필름」이란, 길이 및 폭에 비해 두께가 매우 작고, 최대 두께가 임의로 한정되어 있는 얇고 평평한 제품이며, 통상, 롤의 형태로 공급되는 것을 말한다(일본 공업 규격 JIS K6900). 예를 들면 두께에 관해서 말하면, 좁은 의미에서는 100㎛ 이상의 것을 시트라고 칭하고, 100㎛ 미만의 것을 필름이라고 칭하는 경우가 있다. 그러나, 시트와 필름의 경계는 확실하지 않고, 본 발명에 있어서 문언상 양자를 구별할 필요가 없기 때문에, 본 발명에 있어서는, 「필름」이라고 칭하는 경우에도 「시트」를 포함하는 것으로 하고, 「시트」라고 칭하는 경우에도 「필름」을 포함하는 것으로 한다.

실시예

이하, 실시예에서 더 상세하게 설명한다. 단, 이들에 의해 본 발명은 아무런 제한을 받지 않는다.

[실시예 1]

베이스가 되는 열가소성 수지로서, 에틸렌-부텐 랜덤 공중합체(밀도: 870kg/m³, 융점: 55℃, MFR(190℃, 21.18N): 35g/10min)을 900g, 실란 변성 에틸렌-옥텐 랜덤 공중합체(밀도: 868kg/m³, 융점: 54℃, MFR(190℃, 21.18N): 1.7g/10min)를 100g, 가교제로서, 이소보르닐메타크릴레이트를 30g, 1,10-데칸디올디메타크릴레이트를 20g, 광가교 개시제로서 2,4,6-트리메틸벤조페논과 4-메틸벤조페논의 혼합물을 30g 혼합하여, 수지 조성물 1을 제조했다. 수지 조성물 1의 융점은 55℃였다.

이어서, 박리 처리된 필름으로서의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(「이형 PET 필름」이라고 칭한다. 미쓰비시수지사제(製), 다이아 호일 MRA100, 두께: 100㎛)의 상에, 상기 수지 조성물 1을 두께가 150㎛가 되도록 시트 형상으로 부형(賦形)하여 2층의 광학 필름 적층체를 얻었다. 또한, 상기 광학 필름 적층체 상에 보호 필름으로서, 이형 PET 필름(미쓰비시수지사제, 다이아 호일 MRF75, 두께: 75㎛)을 피복함으로써, 양면에 보호 필름을 적층시킨 수지 필름 1을 제작했다.

이 수지 필름 1로부터, 양측의 상기 이형 PET 필름을 박리한 후, 25℃에서 1.4배로 종(縱)연신하고, 또한, 고압 수은 램프를 이용하여 0.5J/cm²의 자외선(UV)을 조사시킨 후에 23℃의 항온조에서 냉각하는 것을 반복하면서, 감도 파장 영역 310~390㎚/중심 파장 365㎚로 측정한 경우의 적산 광량이 4J/cm²가 될 때까지 UV를 조사시켜, 한번 더 양면에 박리 처리한 PET 필름을 피복했다. 이 때, UV 조사 직후의 시트의 온도가 40℃ 이하가 되도록 했다.

이것을, 23℃, 50% RH에서 12시간 양생한 후, 항온조를 이용하여 80℃, 30분의 열처리를 실시함으로써 광학 필름 1을 얻었다.

광학 필름 1의 조성 및 제조 조건을 표 1에, 물성 평가를 표 2에 나타낸다.

[실시예 2]

실시예 1에서 얻어진 수지 필름 1로부터, 양측의 이형 PET 필름을 박리한 후, 1.35배로 종연신하고, 또한, 실시예 1과 동일한 방법으로, 고압 수은 램프를 이용하여 10J/cm²의 UV를 냉각하면서 조사시켜, 한번 더 필름의 양면에 이형 PET 필름을 피복했다. 이것을, 23℃, 50% RH에서 12시간 양생한 후, 항온조를 이용하여 80℃, 30분의 열처리를 실시함으로써 광학 필름 2를 얻었다.

광학 필름 2의 조성 및 제조 조건을 표 1에, 물성 평가를 표 2에 나타낸다.

[실시예 3]

베이스가 되는 열가소성 수지로서, 에틸렌-부텐 랜덤 공중합체를 900g, 실란 변성 에틸렌-옥텐 랜덤 공중합체를 100g, 가교제로서, 이소보르닐메타크릴레이트를 30g, 1,10-데칸디올디메타크릴레이트를 20g, 광가교 개시제로서 2,4,6-트리메틸벤조페논과 4-메틸벤조페논의 혼합물을 60g 혼합하여, 수지 조성물 2를 제조했다. 수지 조성물 2의 융점은 55℃였다.

이어서, 이형 PET 필름(미쓰비시수지사제, 다이아 호일 MRA100, 두께: 100㎛)의 상에, 상기 수지 조성물 2를 두께가 150㎛가 되도록 시트 형상으로 부형하여 2층의 광학 필름 적층체를 얻었다. 또한, 상기 광학 필름 적층체의 상에, 이형 PET 필름(미쓰비시수지사제, 다이아 호일 MRF75, 두께: 75㎛)을 피복함으로써, 양면에 보호 필름을 적층시킨 수지 필름 2를 제작했다.

이 수지 필름 2로부터, 양측의 이형 PET 필름을 박리한 후, 25℃에서 1.25배로 종연신하고, 또한 실시예 1과 동일한 방법으로, 고압 수은 램프를 이용하여 10J/cm²의 UV를 냉각하면서 조사하고, 한번 더 필름의 양면에 이형 PET 필름을 피복했다. 이것을, 23℃, 50% RH에서 12시간 양생한 후, 항온조를 이용하여 80℃, 30분의 열처리를 실시함으로써 광학 필름 3을 얻었다.

광학 필름 3의 조성 및 제조 조건을 표 1에, 물성 평가를 표 2에 나타낸다.

[실시예 4]

실시예 3에서 얻어진 수지 필름 2로부터, 양측의 PET 필름을 박리한 뒤, 25℃에서 1.25배로 종연신하고, 또한 실시예 1과 동일한 방법으로, 고압 수은 램프를 이용하여 10J/cm²의 UV를 냉각하면서 조사하고, 한번 더 필름의 양면에, 이형 PET 필름을 피복함으로써 광학 필름 4를 얻었다.

또한, UV 조사 후의 열처리는 행하지 않았다. 광학 필름 4의 조성 및 제조 조건을 표 1에, 물성 평가를 표 2에 나타낸다.

[실시예 5]

2-에틸헥실아크릴레이트 77질량부, 아세트산 비닐 19질량부, 아크릴산 4질량부를 랜덤 공중합하여 이루어지는 아크릴산 에스테르 공중합체(중량 평균 분자량(Mw): 40만) 1kg에 대하여, 가교제로서 1,10-데칸디올디메타크릴레이트를 20g, 광가교 개시제로서 2,4,6-트리메틸벤조페논과 4-메틸벤조페논의 혼합물을 15g 혼합하여, 수지 조성물 3을 제조했다.

이어서, 이형 PET 필름(미쓰비시수지사제, 다이아 호일 MRA100, 두께: 100㎛)의 상에, 수지 조성물 3/수지 조성물 1/수지 조성물 3의 두께가 각각 10㎛/150㎛/10㎛가 되도록 시트 형상으로 형성한 후, 박리 처리한 PET 필름(미쓰비시수지사제, 다이아 호일 MRF75, 두께: 75㎛)을 피복함으로써, 수지 필름 3을 얻었다.

이 수지 필름 3으로부터, 양면의 이형 PET 필름을 박리한 후, 25℃에서 1.35배로 종연신하고, 또한 실시예 1과 동일한 방법으로, 고압 수은 램프를 이용하여 10J/cm²의 UV를 냉각하면서 조사하고, 한번 더 양면에 이형 PET 필름을 피복했다. 이것을, 23℃, 50% RH에서 12시간 양생한 뒤, 항온조를 이용하여 80℃, 30분의 열처리를 실시함으로써, 광학 필름 5를 얻었다.

광학 필름 5의 조성 및 제조 조건을 표 1에, 물성 평가를 표 2에 나타낸다.

[비교예 1]

실시예 1에서 수지 필름 1로부터, 양면의 이형 PET 필름을 박리한 후, 25℃에서 1.2배로 종연신하고, 소다라임 글라스(0.5㎜ 두께)에 양단(兩端)을 테이프로 고정하여 부착하고, 필름의 편면을, 이형 PET 필름(미쓰비시수지사제, 다이아 호일 MRF75, 두께: 75㎛)으로 피복했다. 이것을 광학 필름 6으로 했다.

광학 필름 6의 조성 및 제조 조건을 표 1에, 물성 평가를 표 2에 나타낸다.

<평가>

상기 실시예 및 비교예에서 얻은 광학 필름에 대하여, 다음과 같이 물성 평가했다.

(헤이즈)

실시예·비교예에서 얻은 광학 필름의 양면 혹은 편면의 이형 PET 필름을 박리하고, 당해 광학 필름을, 소다라임 글라스(0.5㎜ 두께)와 COP 필름(니폰제온사제, 제오노아 필름 ZF14, 0.1㎜ 두께)과의 사이에 끼워, 핸드 롤 접합을 행하여 시험 샘플을 제작했다.

이 시험 샘플에 대하여, 헤이즈 미터(니혼덴쇼쿠고교사제 NDH5000)를 이용하여, JIS K7136에 준거하여, 광학 필름의 헤이즈 값을 측정했다.

(면내 위상차)

헤이즈 측정으로 제작한 시험 샘플(유리/광학 필름/COP 필름)을 사용하고, 위상차 측정 장치(오지계측기기사제, KOBRA-WR)를 이용하여, 실온에서의 파장 586.4㎚에 있어서의 광학 필름의 면내 위상차 R0을 측정했다.

(면내 위상차의 내열성)

마찬가지로 헤이즈 측정으로 제작한 시험 샘플(유리/광학 필름/COP 필름)을 사용하여, 100℃로 설정된 열풍 오븐에 당해 시험 샘플을 30분간 투입하고, 취출한 샘플을 23℃, 50% RH에서 1시간 양생하고, 면내 위상차 R0 측정 시와 동일한 방법으로, 파장 586.4㎚에 있어서의 100℃에서 30분간 가열 후의 광학 필름의 면내 위상차 R0(h)을 측정했다. 면내 위상차의 내열성에 대한 하기 기준으로 평가했다.

◎: R0과 R0(h)의 비(R0(h)/R0)가 0.90 이상.

○: R0과 R0(h)의 비(R0(h)/R0)가 0.80 이상 0.90 미만.

×: R0과 R0(h)의 비(R0(h)/R0)가 0.80 미만.

(시인성(직교 니콜))

액정 디스플레이의 편광축과의 이루는 각이 45°가 되도록, 상기 내열성 평가 후의 광학 필름 샘플을 배치했다. 또한, 액정 디스플레이의 편광축과의 이루는 각이 90°가 되도록 편광판을 배치했다. 그 때에 편광판측에서 보이는 액정 디스플레이가 보이는 법을 하기의 기준으로 평가했다.

○: 휘도가 거의 저하되지 않고, 디스플레이의 표시가 분명히 보인다.

×: 휘도가 현저하게 저하되고, 디스플레이의 표시가 거의 보이지 않는다.

(겔분율)

실시예·비교예에서 얻은 광학 필름의 양면 혹은 편면의 이형 필름을 박리하고, 당해 광학 필름을 약 0.4g분 채취하여, 미리 질량(X)을 측정한 SUS 메시(#200)로 봉투 형상으로 싸서, 봉투의 입구를 접어서 폐쇄하고, 이 포장물의 질량(Y)을 측정했다. 그 후, 130℃에서 가열 환류시킨 톨루엔 50mL 중에 포장물을 8시간 침지시킨 뒤, 취출하여 80℃에서 8시간 진공 건조하여, 부착되어 있는 톨루엔을 증발시켜, 건조시킨 포장물의 질량(Z)을 측정하고, 구한 질량을 하기 식에 대입하여, 열가소성 수지의 광가교 반응물에 관한 겔분율을 구했다. 결과는 표 2에 나타냈다.

겔분율[%]=[(Z-X)/(Y-X)]×100

실시예 1~5에서는, 융점이 낮은 연질의 열가소성 수지를 베이스로 제조되어 있지만, 열가소성 수지 조성물의 융점 또는 유리 전이 온도보다 저온으로 냉각하면서 광조사하여 광가교시킴으로써, 위상차를 고정화하고 있다. 이와 같이 하여 얻어진 광학 필름은, 열가소성 수지 유래의 유연성이나 투명성을 유지하면서도, 편광 부재를 통하여 액정 디스플레이를 본 경우의 시인성이 얻어지고, 또한 100℃에서의 면내 위상차의 내열성 시험을 견디어낼 정도의 충분한 내열성을 가진 것이었다.

한편, 비교예 1에서 제작한 시트는, 연신 배향 후에 광조사를 행하고 있지 않기 때문에, 연신 배향에 의한 위상차가 고정화되어 있지 않아, 열가소성 수지 조성물의 내열 온도 이상에서는 연신 배향이 완화되기 때문에, 편광 부재를 통하여 액정 디스플레이를 본 경우의 시인성이 얻어지지 않는 것이었다.

Claims

광학적 위상차를 가지는 광학 필름의 제조 방법으로서,
열가소성 수지를 함유하는 열가소성 수지 조성물을 시트 형상으로 성형하는 성형 공정, 상기 성형 공정에서 얻어진 시트를 1축 또는 2축으로 연신함으로써, 분자쇄를 배향시켜 광학적 위상차를 발생시키는 위상차 부여 공정, 및, 상기 위상차 부여 공정에서 얻어진 시트를, 상기 열가소성 수지 조성물의 융점 또는 유리 전이 온도보다 저온으로 냉각하면서 광조사하여 광가교시킴으로써, 상기 광학적 위상차를 고정화시키는 위상차 고정 공정을 구비하고,
상기 열가소성 수지가 올레핀계 공중합체, 스티렌계 공중합체, 아크릴계 공중합체, 폴리에스테르계 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 열가소성 수지인 광학 필름의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 열가소성 수지 조성물의 융점(Tm) 또는 유리 전이 온도(Tg)가 100℃ 미만인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 위상차 고정 공정에 의해 얻어진 광학 필름의, 파장 586.4㎚에 있어서의 실온에서의 면내 위상차 R0이 50㎚ 이상 350㎚ 이하이고, 또한, 당해 면내 위상차 R0과, 100℃에서 30분간 가열 후의 파장 586.4㎚에 있어서의 면내 위상차 R0(h)과의 비(R0(h)/R0)가 0.80 이상인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 위상차 고정 공정 후, 광학 필름을 60~200℃의 환경하에 두고 열처리를 실시하는 열처리 공정을 구비한 광학 필름의 제조 방법.
열가소성 수지를 함유하는 열가소성 수지 조성물을 시트 형상으로 성형 후, 1축 또는 2축으로 연신함으로써 분자쇄를 배향시켜 광학적 위상차를 발생시키고, 광조사하여 광가교함으로써 상기 광학적 위상차를 고정화시켜 얻어지는 광학 필름으로서,
파장 586.4㎚에 있어서의 실온에서의 면내 위상차 R0이 50㎚ 이상 350㎚ 이하이고, 또한, 당해 면내 위상차 R0과, 100℃에서 30분간 가열 후의 파장 586.4㎚에 있어서의 면내 위상차 R0(h)과의 비(R0(h)/R0)가 0.80 이상이며,
상기 열가소성 수지가 올레핀계 공중합체, 스티렌계 공중합체, 아크릴계 공중합체, 폴리에스테르계 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 열가소성 수지인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
광학적 위상차를 가지는 필름으로서, 열가소성 수지의 광가교 반응물을 포함하고, 파장 586.4㎚에 있어서의 실온에서의 면내 위상차 R0이 50㎚ 이상 350㎚ 이하이며,
상기 열가소성 수지가 올레핀계 공중합체, 스티렌계 공중합체, 아크릴계 공중합체, 폴리에스테르계 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 열가소성 수지인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제 6 항에 있어서,
면내 위상차 R0과, 100℃에서 30분간 가열 후의 파장 586.4㎚에 있어서의 면내 위상차 R0(h)과의 비(R0(h)/R0)가 0.80 이상인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제 6 항에 있어서,
상기 열가소성 수지의 광가교 반응물의 겔분율이 10% 이상인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제 6 항에 있어서,
올레핀계 공중합체, 스티렌계 공중합체, 아크릴계 공중합체, 폴리에스테르계 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 열가소성 수지의 광가교 반응물인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제 6 항에 있어서,
에틸렌-α-올레핀 공중합체의 광가교 반응물인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제 5 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
JIS K7136에 준하여 측정한 헤이즈가 5% 이하인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제 5 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름에 점착제층을 적층하여 이루어지는 구성을 구비한 광학 필름.
제 5 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름에 이형 필름을 적층하여 이루어지는 구성을 구비한 광학 필름.
제 5 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름이 화상 표시 구성 부재와 적층된 구성을 가지는 화상 표시 장치 구성용 적층체.
제 14 항에 있어서,
상기 화상 표시 구성 부재가, 터치 패널, 화상 표시 패널 및 표면 보호 패널로 이루어지는 군 중 어느 것 또는 이들 2종류 이상의 조합으로 이루어지는 적층체인 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치 구성용 적층체.
제 15 항에 기재된 화상 표시 장치 구성용 적층체를 가지는 화상 표시 장치.