KR102576488B1 - 적층 필름의 제조 방법 및 적층 필름 - Google Patents

Abstract

적층 필름의 제조 방법은, 장척의 기재 필름의 적어도 한쪽의 표면에 폴리비닐알콜계 수지의 용액을 도공하는 도공 공정, 및 상기 기재 필름을 길이 방향으로 반송하면서 도공된 상기 용액을 건조시켜 상기 기재 필름 및 수지층을 갖는 적층 필름을 얻는 건조 공정을 구비한다. 상기 건조 공정에 있어서, 상기 기재 필름에 대하여 상기 길이 방향으로 상기 기재 필름의 폭 방향의 길이 1 m당 45 N 이상의 장력을 부여한다.

Description

적층 필름의 제조 방법 및 적층 필름{METHOD OF MAKING LAYERED FILM AND LAYERED FILM}

본 발명은 적층 필름의 제조 방법 및 적층 필름에 관한 것이다.

종래, 기재 필름 상에 폴리비닐알콜계 수지의 용액을 도공하고 건조시켜 수지층 및 기재 필름을 갖는 적층 필름을 형성하고, 이 적층 필름을 연신 및 염색하는 공정을 구비한 편광자의 제조 방법이 알려져 있다.

이들을 개시하는 공보로서는, 일본 특허 공개 제2014-52647호 공보, WO2014/136985호 공보, WO2013/146644호 공보 등이 있다.

이러한 편광자의 제조 방법에서는, 연신 및 염색전의 적층 필름, 연신 또는 염색 중의 어느 것을 행한 적층 필름, 그리고 연신 및 염색후의 적층 필름 등을 축에 권취하여 롤로서 일시적으로 보관하는 경우가 많다. 그러나, 종래의 방법에서는, 보관한 롤로부터 적층 필름을 권출했을 때에, 적층 필름의 폭 방향 단부에 늘어짐이 생기는 경우가 있었다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 축에 권취하여 보관한 경우에도 적층 필름의 폭 방향 단부에 늘어짐이 발생하는 것을 저감할 수 있는 적층 필름 등의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들이 예의 검토한 결과 이하의 사실을 발견했다. 기재 필름을 길이 방향으로 반송하면서 기재 필름 상의 수지 용액을 건조시켜 얻어지는 수지층은, 폭 방향의 단부가 폭 방향의 중앙부에 비교해서 두꺼워지는 불균일한 두께를 갖는 경향이 있다. 그리고, 이러한 수지층을 갖는 적층 필름을 축에 권취하여 롤로서 보관하면, 상대적으로 두꺼운 폭 방향 단부에 선택적으로 체결력이 가해져 이 폭 방향 단부가 신장된다. 그리고, 보관후에 롤로부터 적층 필름을 권출하면, 폭 방향 단부가 늘어지게 된다. 또한, 본 발명자들은, 수지 용액의 건조 공정에 있어서 길이 방향으로 반송하는 기재 필름에 적절한 장력을 길이 방향으로 가하면, 건조후에 얻어지는 수지층에 있어서 폭 방향 단부가 중앙부에 비교해서 두꺼워지는 것이 억제되고, 권취 보관후의 늘어짐이 억제되는 것을 발견하여 본 발명에 이르렀다.

본 발명에 따른 적층 필름의 제조 방법은, 장척의 기재 필름의 적어도 한쪽의 표면에 폴리비닐알콜계 수지의 용액을 도공하는 도공 공정, 및 상기 기재 필름을 길이 방향으로 반송하면서 도공된 상기 용액을 건조시켜 상기 기재 필름 및 수지층을 갖는 적층 필름을 얻는 건조 공정을 구비한다. 그리고, 상기 건조 공정에 있어서, 상기 기재 필름에 대하여 상기 길이 방향으로 상기 기재 필름의 폭 방향의 길이 1 m당 45 N 이상의 장력을 부여한다.

본 발명에 의하면, 건조 공정에 있어서 기재 필름에 길이 방향으로 적절한 장력이 부여되기 때문에, 수지층에서의 폭 방향 단부가 중앙부에 비교해서 두꺼워지는 것이 억제되고, 얻어진 필름을 축에 권취했을 때에 필름 단부에 늘어짐이 생기는 것이 억제된다.

또한, 본 발명에 따른 다른 적층 필름의 제조 방법은, 장척의 기재 필름의 적어도 한쪽의 표면에 폴리비닐알콜계 수지의 용액을 도공하는 도공 공정, 및, 상기 기재 필름을 길이 방향으로 반송하면서 도공된 상기 용액을 건조시켜 상기 기재 필름 및 수지층을 갖는 적층 필름을 얻는 건조 공정을 구비한다. 그리고, 상기 건조 공정 전후의 상기 기재 필름의 상기 길이 방향의 치수 변화율이 0%를 초과하여 연신되도록, 상기 건조 공정에 있어서 상기 기재 필름에 상기 길이 방향으로 장력을 부여한다.

본 발명에 의하면, 건조 공정에 있어서 기재 필름이 소성 변형을 받을 정도의 장력이 부여되기 때문에, 수지층에서의 폭 방향의 단부가 중앙부에 비교해서 두꺼워지는 것이 억제되고, 얻어진 필름을 축에 권취했을 때의 필름 단부에 늘어짐이 생기는 것이 억제된다.

여기서, 상기 방법은 상기 적층 필름을 축에 권취하여 상기 적층 필름의 롤을 얻는 권취 공정을 더 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 편광성 적층 필름의 제조 방법은, 전술한 적층 필름의 제조 방법에 의해 적층 필름을 얻는 공정, 및 상기 적층 필름을 연신 및 염색하여 상기 기재 필름 및 편광자층을 갖는 편광성 적층 필름을 얻는 공정을 구비한다.

상기 방법은, 상기 편광성 적층 필름을 축에 권취하여 상기 편광성 적층 필름의 롤을 얻는 권취 공정을 더 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 편광판의 제조 방법은, 전술한 편광성 적층 필름의 제조 방법에 의해 편광성 적층 필름을 제조하는 공정, 상기 편광성 적층 필름의 상기 편광자층 상에 접착제를 통해 보호 필름을 접합하는 공정, 및 상기 편광자층으로부터 상기 기재 필름을 박리하여 편광판을 얻는 공정을 이 순서로 구비한다.

여기서, 상기 방법은, 상기 편광판을 축에 권취하여 상기 편광판의 롤을 얻는 권취 공정을 더 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 적층 필름은, 장척의 기재 필름, 및 상기 기재 필름의 적어도 한쪽의 표면에 형성된 폴리비닐알콜계 수지층을 구비한다. 그리고, 상기 폴리비닐알콜계 수지층을 상기 기재 필름의 길이 방향과 직교하는 방향으로 9개의 영역으로 등분했을 때, 상기 9개 영역 중의 중앙 영역의 평균 막두께를 Dc로 하고, 최외측의 2개 영역의 각각 평균 막두께 중 Dc와의 차가 큰 쪽을 De로 했을 때에 이하의 식을 만족한다.

De - Dc ≤ 0.4 ㎛

본 발명에 따른 연신 적층 필름은, 장척의 기재 필름, 및 상기 기재 필름의 한쪽의 표면에 형성된 연신된 폴리비닐알콜계 수지층을 구비한다. 그리고, 상기 기재 필름 및 상기 연신된 폴리비닐알콜계 수지층을 상기 기재 필름의 길이 방향과 직교하는 방향으로 9개의 영역으로 등분했을 때, 상기 9개 영역 중의 중앙 영역의 평균 막두께를 Dc로 하고, 최외측의 2개 영역의 각각 평균 막두께 중 Dc와의 차가 큰 쪽을 De로 했을 때에 이하의 식을 만족시킨다.

De - Dc ≤ 1.6 ㎛

본 발명에 따른 다른 연신 적층 필름은, 장척의 기재 필름, 및 상기 기재 필름의 양쪽의 표면에 형성된 한쌍의 연신된 폴리비닐알콜계 수지층을 구비한다. 그리고, 상기 기재 필름 및 상기 한쌍의 상기 연신된 폴리비닐알콜계 수지층을 상기 기재 필름의 길이 방향과 직교하는 방향으로 9개의 영역으로 등분했을 때, 상기 9개 영역 중의 중앙 영역의 평균 막두께를 Dc로 하고, 최외측의 2개 영역의 각각 평균 막두께 중 Dc와의 차가 큰 쪽을 De로 했을 때에 이하의 식을 만족한다.

De - Dc ≤ 2.0 ㎛

본 발명에 따른 편광성 적층 필름은, 장척의 기재 필름, 및 상기 기재 필름의 한쪽의 표면에 형성된 편광자층을 구비한다. 그리고, 상기 기재 필름 및 상기 편광자층을 상기 기재 필름의 길이 방향과 직교하는 방향으로 9개의 영역으로 등분했을 때, 상기 9개 영역 중의 중앙 영역의 평균 막두께를 Dc로 하고, 최외측의 2개 영역의 각각 평균 막두께 중 Dc와의 차가 큰 쪽을 De로 했을 때에 이하의 식을 만족한다.

De - Dc ≤ 1.6 ㎛

본 발명에 따른 편광성 적층 필름은, 장척의 기재 필름, 및 상기 기재 필름의 양쪽의 표면에 형성된 한쌍의 편광자층을 구비한다. 그리고, 상기 기재 필름 및 상기 한쌍의 편광자층을 상기 기재 필름의 길이 방향과 직교하는 방향으로 9개의 영역으로 등분했을 때, 상기 9개 영역 중의 중앙 영역의 평균 막두께를 Dc로 하고, 최외측의 2개 영역의 각각 평균 막두께 중 Dc와의 차가 큰 쪽을 De로 했을 때에 이하의 식을 만족한다.

De - Dc ≤ 2.0 ㎛

본 발명에 의하면, 축에 권취하여 보관한 경우에도, 적층 필름의 폭 방향 단부에 늘어짐이 발생하는 것을 저감할 수 있는 적층 필름 등의 제조 방법 및 적층 필름이 제공된다.

도 1의 (a)∼(c)는, 본 발명의 일실시형태에 따른 적층 필름의 제조 방법을 설명하는 플로우도이다.
도 2의 (a) 및 (b)는, 각각 본 발명의 일실시형태에 의해 얻어지는 적층 필름의 일례를 나타내는 단면도이다. 또, 수지층의 두께는 편의적으로 균일하게 그리고 있다.
도 3의 (a)는 De - Dc가 양인 적층 필름의 단면도이며, (b)는 De - Dc가 음인 적층 필름의 단면도이다.
도 4는, 종래의 적층 필름을 축에 권취한 롤의 단면도이다.
도 5의 (a)는 도 1의 건조 수단(50)의 확대도이며, (b)는 (a)의 상태 B의 적층 필름의 폭 방향 단면도, (c)는 (a)의 상태 A의 적층 필름의 폭 방향 단면도이다.
도 6의 (a)는 편광성 적층 필름(10')의 단면도, 도 6의 (b)는 연신 적층 필름(10'')의 단면 구조의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 7의 (a)는 편광성 적층 필름(10')의 양면에 보호 필름(3)을 접합한 상태를 나타내는 단면도이며, 도 7의 (b)는 기재 필름(1)으로부터 보호 필름(3) 및 편광자층(2')의 적층체인 편광판(20)을 얻은 상태를 나타내는 단면도이다.
도 8의 (a)는 실시예 1의 각 영역 R1∼R9의 수지층의 평균 두께, 도 8의 (b)는 실시예 1의 각 영역 R1∼R9의 수지층의 평균 두께이다.

도면을 참조하여 본 발명의 일실시형태를 설명한다.

(적층 필름의 제조 방법)

도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 적층 필름의 제조 방법을 나타내는 플로우도이다. 또, TD는 기재 필름의 폭 방향, MD는 기재 필름의 길이 방향(기재 필름의 반송 방향)을 나타낸다.

(기재 필름)

우선, 장척의 기재 필름(1)을 준비한다. 기재 필름(1)은, 열가소성 수지로 이루어질 수 있다. 열가소성 수지의 예는, 쇄형 폴리올레핀 수지 및 고리형 폴리올레핀 수지(노르보넨계 수지 등) 등의 폴리올레핀계 수지; 폴리에틸렌텔레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; (메트)아크릴계 수지; 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 디아세테이트 등의 셀룰로오스 에스테르계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리비닐알콜계 수지; 폴리아세트산비닐계 수지, 폴리아릴레이트계 수지; 폴리스티렌계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리술폰계 수지; 폴리아미드 수지; 폴리이미드계 수지이다.

기재 필름은, 1종 또는 2종 이상의 열가소성 수지로 이루어진 하나의 수지층으로 이루어진 단층 구조이어도 좋고, 1종 또는 2종 이상의 열가소성 수지로 이루어진 수지층을 복수 적층한 다층 구조이어도 좋다.

또한, 기재 필름은, 연신품이어도 좋고 미연신이어도 좋다. 연신품의 경우, 일축 연신이어도 좋고 이축 연신이어도 좋다.

쇄형 폴리올레핀계 수지로는, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지 등의 쇄형 올레핀의 단독중합체 외에, 2종 이상의 쇄형 올레핀으로 이루어진 공중합체를 들 수 있다. 쇄형 폴리올레핀계 수지로 이루어진 기재 필름은, 안정적으로 고배율로 연신하기 쉬운 점에서 바람직하다. 그 중에서도 기재 필름은, 폴리프로필렌계 수지(프로필렌의 단독중합체인 폴리프로필렌 수지나, 프로필렌을 주체로 하는 공중합체 등), 폴리에틸렌계 수지(에틸렌의 단독중합체인 폴리에틸렌 수지나, 에틸렌을 주체로 하는 공중합체 등) 등으로 이루어진 것이 보다 바람직하다.

프로필렌을 주체로 하는 공중합체는, 프로필렌과 이것에 공중합 가능한 다른 모노머와의 공중합체이다. 프로필렌에 공중합 가능한 다른 모노머로는, 예컨대 에틸렌, α-올레핀을 들 수 있다. α-올레핀으로는, 탄소수 4 이상의 α-올레핀이 바람직하게 이용되고, 보다 바람직하게는 탄소수 4-10의 α-올레핀이다. 탄소수 4-10의 α-올레핀의 구체예는, 예컨대 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-데센 등의 직쇄형 모노올레핀류; 3-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐 등의 분기형 모노올레핀류; 비닐시클로헥산 등을 포함한다. 프로필렌과 이것에 공중합 가능한 다른 모노머의 공중합체는, 랜덤 공중합체이어도 좋고 블록 공중합체이어도 좋다. 상기 다른 모노머의 함유량은, 공중합체 중 예컨대 0.1∼20 중량%이고, 바람직하게는 0.5∼10 중량%이다.

상기 중에서도, 폴리프로필렌계 수지로는, 프로필렌의 단독중합체, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체, 프로필렌-1-부텐 랜덤 공중합체 또는 프로필렌-에틸렌-1-부텐 랜덤 공중합체가 바람직하게 이용된다.

기재 필름은, 1종의 쇄형 폴리올레핀계 수지로 구성되어 있어도 좋고, 2종 이상의 쇄형 폴리올레핀계 수지의 혼합물로 구성되어 있어도 좋고, 2종 이상의 쇄형 폴리올레핀계 수지의 공중합물로 구성되어 있어도 좋다.

고리형 폴리올레핀계 수지는, 고리형 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭이며, 고리형 올레핀의 개환 (공)중합체, 고리형 올레핀의 부가 중합체, 고리형 올레핀과 에틸렌, 프로필렌 등의 쇄형 올레핀과의 공중합체(대표적으로는 랜덤 공중합체) 및 이들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그라프트 중합체 및 이들의 수소화물 등이 있다. 그 중에서도, 고리형 올레핀으로서 노르보넨이나 다환 노르보넨계 모노머 등의 노르보넨계 모노머를 이용한 노르보넨계 수지가 바람직하게 이용된다.

기재 필름은, 1종의 고리형 폴리올레핀계 수지로 구성되어 있어도 좋고, 2종 이상의 고리형 폴리올레핀계 수지의 혼합물로 구성되어 있어도 좋고, 2종 이상의 고리형 폴리올레핀계 수지의 공중합물로 구성되어 있어도 좋다.

폴리에스테르계 수지는, 에스테르 결합을 갖는 수지이며, 다가 카르복실산 또는 그 유도체와 다가 알콜의 중축합체로 이루어진 것이 일반적이다. 다가 카르복실산 또는 그 유도체로는 2가의 디카르복실산 또는 그 유도체를 이용할 수 있고, 예컨대 테레프탈산, 이소프탈산, 디메틸테레프탈레이트, 나프탈렌디카르복실산디메틸 등을 들 수 있다. 다가 알콜로는 2가의 디올을 이용할 수 있고, 예컨대 에틸렌글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산디메탄올 등을 들 수 있다.

폴리에스테르계 수지의 구체예로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌나프탈레이트, 폴리시클로헥산디메틸테레프탈레이트, 폴리시클로헥산디메틸나프탈레이트 등을 들 수 있다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지 필름의 경우, 탄성률을 높이기 위해 미리 연신해 놓을 수 있다. 연신은, 일축 연신이어도 좋고 이축 연신이어도 좋다.

기재 필름은, 1종의 폴리에스테르계 수지로 구성되어 있어도 좋고, 2종 이상의 폴리에스테르계 수지의 혼합물로 구성되어 있어도 좋고, 2종 이상의 폴리에스테르계 수지의 공중합물로 구성되어 있어도 좋다.

(메트)아크릴계 수지의 예는, 폴리메타크릴산메틸 등의 폴리(메트)아크릴산에스테르, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산에스테르 공중합체, 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메트)아크릴산 공중합체, (메트)아크릴산메틸-스티렌 공중합체(MS 수지 등), 지환족 탄화수소기를 갖는 중합체(예컨대, 메타크릴산메틸-메타크릴산시클로헥실 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산노르보닐 공중합체 등)를 포함한다. 바람직하게는 폴리(메트)아크릴산메틸 등의 폴리(메트)아크릴산 C_1-6 알킬이 이용되고, 보다 바람직하게는 메타크릴산메틸을 주성분(50∼100 중량%, 바람직하게는 70∼100 중량%)으로 하는 메타크릴산메틸계 수지가 이용된다.

기재 필름은, 1종의 (메트)아크릴계 수지로 구성되어 있어도 좋고, 2종 이상의 (메트)아크릴계 수지의 혼합물로 구성되어 있어도 좋고, 2종 이상의 (메트)아크릴계 수지의 공중합물로 구성되어 있어도 좋다.

셀룰로오스 에스테르계 수지는, 셀룰로오스와 지방산의 에스테르이다. 셀룰로오스에스테르계 수지의 구체예는, 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 디아세테이트, 셀룰로오스 트리프로피오네이트, 셀룰로오스 디프로피오네이트 등을 포함한다. 이들 중에서도, 셀룰로오스 트리아세테이트(트리아세틸 셀룰로오스)가 특히 바람직하다.

기재 필름은, 1종의 셀룰로오스 에스테르계 수지로 구성되어 있어도 좋고, 2종 이상의 셀룰로오스 에스테르계 수지의 혼합물로 구성되어 있어도 좋고, 2종 이상의 셀룰로오스 에스테르계 수지의 공중합물로 구성되어 있어도 좋다.

폴리카보네이트계 수지는, 카보네이트기를 통해 모노머 단위가 결합된 폴리머로 이루어진다. 폴리카보네이트계 수지는, 광탄성 계수를 낮추기 위해 폴리머 골격을 수식한 변성 폴리카보네이트라고 불리는 수지나, 파장 의존성을 개량한 공중합 폴리카보네이트 등이어도 좋다.

기재 필름은, 1종의 폴리카보네이트계 수지로 구성되어 있어도 좋고, 2종 이상의 폴리카보네이트계 수지의 혼합물로 구성되어 있어도 좋고, 2종 이상의 폴리카보네이트계 수지의 공중합물로 구성되어 있어도 좋다.

기재 필름에는, 상기 열가소성 수지 외에, 임의의 적절한 첨가제가 첨가되어 있어도 좋다. 이러한 첨가제로는, 예컨대 자외선 흡수제, 산화 방지제, 윤활제, 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료 및 착색제 등을 들 수 있다. 기재 필름 중의 열가소성 수지의 함유량은, 바람직하게는 50∼100 중량%, 보다 바람직하게는 50∼99 중량%, 더욱 바람직하게는 60∼98 중량%, 특히 바람직하게는 70∼97 중량%이다. 기재 필름 중의 열가소성 수지의 함유량이 50 중량% 미만인 경우, 열가소성 수지가 원래 갖는 고투명성 등이 충분히 발현되지 않을 우려가 있다.

기재 필름(1)의 두께는 적절하게 결정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성의 점에서 1∼500 ㎛이 바람직하고, 1∼300 ㎛이 보다 바람직하고, 나아가 5∼200 ㎛이 바람직하고, 5∼150 ㎛이 가장 바람직하다.

기재 필름(1)의 폭은 적절하게 결정할 수 있지만, 500 mm 이상일 수 있고, 1000 mm 이상일 수도 있다. 또한, 기재 필름(1)의 길이는, 폭보다 길면 적절하게 결정할 수 있고, 예컨대 100 m 이상으로 할 수 있고, 500 m 이상으로 하는 것이 적합하다.

기재 필름은, 건조 공정에서의 주름 또는 접힘 등의 결함이나, 도공층의 건조 불량을 억제하는 관점에서, 80℃에서의 인장 탄성률이 140 MPa 이상일 수 있고, 150 MPa 이상인 것이 보다 바람직하고, 155 MPa 이상인 것이 보다 바람직하다. 통상 5000 MPa 이하이다.

(기재 필름의 전처리)

폴리비닐알콜계 수지층과의 밀착성을 향상시키기 위해, 필요에 따라서 전처리 수단에 의해 기재 필름(1)의 표면에 전처리를 행할 수 있다.

(표면 활성화)

예컨대, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 권출부(30)로부터 공급되는 기재 필름(1)의 표면에, 코로나 처리, 플라즈마 처리 또는 화염 처리 등의 표면 활성화 수단(42)에 의해 기재 필름(1)의 표면의 활성화 처리를 하고, 처리가 끝난 기재 필름(1)을 권취부(31)로 권취할 수 있다.

(프라이머층 형성)

또한, 폴리비닐알콜계 수지층과의 밀착성을 향상시키기 위해, 기재 필름(1)의 표면, 바람직하게는 상기 표면 활성화 처리가 이루어진 표면에, 프라이머층 형성 수단에 의해 프라이머층을 형성할 수도 있다.

예컨대, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 도공 수단(44)에 의해 프라이머층 형성용 도공액을 권출부(32)로부터 공급되는 기재 필름(1)의 표면에 도공한 후, 건조 수단(46)에 의해 도공층을 건조시켜 프라이머층을 갖는 기재 필름을 얻을 수 있고, 이 기재 필름(1)을, 그 후 권취부(33)로 권취할 수 있다. 프라이머층 형성용 도공액은 수지 성분과 용제를 함유할 수 있다. 수지 성분으로는, 바람직하게는 투명성, 열안정성, 연신성 등이 우수한 열가소 수지가 이용되며, 예컨대 (메트)아크릴계 수지, 폴리비닐알콜계 수지 등을 들 수 있다. 용제로는 통상, 상기 수지 성분을 용해할 수 있는 일반적인 유기 용제나, 물 등의 수계 용제가 이용된다.

프라이머층의 강도를 높이기 위해 프라이머층 형성용 도공액에 가교제를 첨가해도 좋다. 가교제는, 사용하는 열가소성 수지의 종류에 따라서, 유기계, 무기계 등 공지된 것 중에서 적절한 것을 적절하게 선택한다. 가교제로서, WO2013/146644호 공보에 기재된 가교제를 사용할 수 있다. 프라이머 도공액은, 그 고형분 농도가 1∼25 중량% 정도가 되도록 하는 것이 바람직하다.

프라이머층의 두께는, 0.05∼1 ㎛인 것이 바람직하고, 0.1∼0.4 ㎛인 것이 보다 바람직하다.

프라이머층 형성용 도공액을 기재 필름(1)에 도공하는 도공 수단(44)의 예는, 후술하는 폴리비닐알콜계 수지층 형성용의 도공 수단(48)과 동일하다.

(폴리비닐알콜계 수지 용액의 도공)

전처리의 후, 예컨대 도 1의 (c)에 도시한 바와 같이, 권출부(34)로부터 공급되는 기재 필름(1)의 표면에, 도공 수단(48)에 의해 폴리비닐알콜계 수지의 용액을 도공한다. 폴리비닐알콜계 수지의 용액은, 폴리비닐알콜계 수지의 분말을 물 등의 수계 용매에 용해시켜 얻을 수 있다.

폴리비닐알콜계 수지의 예는, 폴리비닐알콜 수지 및 그 유도체이다. 폴리비닐알콜 수지의 유도체의 예는, 폴리비닐포르말; 폴리비닐아세탈; 폴리비닐알콜 수지를 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 불포화 카르복실산, 불포화 카르복실산의 알킬에스테르, 아크릴아미드 등으로 변성한 것이다.

폴리비닐알콜계 수지의 평균 중합도는, 100∼10000이 바람직하고, 1000∼10000이 보다 바람직하다. 특히, 1500∼8000이 보다 바람직하고, 나아가 2000∼5000인 것이 가장 바람직하다. 평균 중합도는, JIS K 6726(1994)에 의해 정해진 방법에 의해 구해지는 수치이다. 평균 중합도가 100 미만이면 바람직한 광학 특성을 얻는 것이 어렵다. 10000 초과하면 물에 대한 용해성이 악화되어 수지층의 형성이 어려워져 버린다.

폴리비닐알콜계 수지는 비누화품인 것이 바람직하다. 비누화도의 범위는, 80.0∼100.0 몰%인 것이 바람직하고, 90.0∼99.5 몰%인 것이 보다 바람직하고, 93.0∼99.5 몰%인 것이 더욱 바람직하다. 예컨대, 비누화도 98.0∼99.5 몰%의 폴리비닐알콜계 수지를 이용할 수 있다. 비누화도가 80.0 몰% 미만이면, 바람직한 광학 특성을 얻는 것이 어렵다. 비누화도란, 폴리비닐알콜계 수지의 원료인 폴리아세트산비닐계 수지에 포함되는 아세트산기가 비누화 공정에 의해 수산기로 변화한 비율을 단위비( 몰%)로 나타낸 것이고,

비누화도( 몰%) = (수산기의 수)/(수산기의 수 + 아세트산기의 수)×100

로 정의되는 수치이며, JIS K 6726(1994)로 규정되어 있는 방법으로 구할 수 있다.

용액 중의 고형분 농도는, 5 중량% 이상이 바람직하고, 5∼15 중량%가 보다 바람직하고, 5∼10 중량%가 더욱 바람직하다. 5 중량% 미만이면, 수분이 많아져 건조 효율이 나빠진다. 15 중량% 초과하면, 점도가 높아져 취급이 어려워지는 경향이 있다.

도공시의 용액의 점도는, 500∼10000 cps가 바람직하고, 1000∼7000 cps가 보다 바람직하고, 1000∼5000 cps가 더욱 바람직하다. 점도가 500 cps 미만이면, 막두께의 컨트롤이 어려워지는 경향이 있고, 10000 cps 초과하면 송액이 어려워지는 경향이 있다. 또, 용액의 점도는, 용액의 조성 이외에, 용액의 가온 또는 냉각을 하는 것에 의해 조절할 수도 있다.

수계 용매의 예는, 물, 메탄올 등의 알콜이다.

용액은 필요에 따라서, 가소제, 계면 활성제 등의 첨가제를 함유하고 있어도 좋다. 가소제로는, 폴리올 또는 그 축합물 등을 이용할 수 있고, 예컨대 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등이 예시된다. 첨가제의 배합량은, 폴리비닐알콜계 수지의 20 중량% 이하로 하는 것이 적합하다.

도공 수단(48)의 예는, 와이어바 코팅법, 리버스 코팅, 그라비아 코팅 등의 롤 코팅법; 다이 코팅법; 콤마 코팅법; 립 코팅법; 스핀 코팅법; 스크린 코팅법; 파운틴 코팅법; 딥핑법; 스프레이법 등의 공지의 방법에서 적절하게 선택할 수 있다. 본 폴리비닐알콜계 수지 용액의 도공 공정에서는, 기재 필름(1)을 그 길이 방향으로 반송하면서 용액을 연속적으로 도공한다. 길이 방향은 반드시 수평 방향이 아니어도 좋다. 도공은, 기재 필름(1)의 상면에 행하는 것이 바람직하다.

도공하는 폴리비닐알콜계 수지의 용액의 막두께는, 예컨대 50∼200 ㎛으로 할 수 있다. 용액의 도공폭은, 기재 필름(1)의 전폭과 일치시킬 수 있지만, 기재 필름(1)의 전폭보다 좁아도 좋다.

(건조)

계속해서, 도 1의 (c)에 도시한 바와 같이, 용액이 도공된 기재 필름(1)을 그 길이 방향으로 반송하면서 도공된 용액을 건조 수단(50)에 의해 건조시켜, 기재 필름(1) 상에 폴리비닐알콜계 수지층(2)을 갖는 적층 필름(10)을 얻고, 그 후 적층 필름(10)을 권취부(35)에 권취한다. 얻어진 적층 필름(10)은, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 기재 필름(1) 및 폴리비닐알콜계 수지층(2)을 갖는다.

건조 공정에 있어서는, 기재 필름(1)의 반송 방향은 수평 방향인 것이 바람직하지만, 수평에 대하여 45° 정도이면 수평에 대하여 경사지는 방향으로 반송되어도 좋다.

본 실시형태에 있어서는, 건조 공정에 있어서, 기재 필름(1)에 대하여, 기재 필름(1)의 반송 방향(기재 필름의 길이 방향)으로, 기재 필름(1)의 폭 방향의 길이 1 m당 45 N 이상의 장력을 부여한다. 즉 기재 필름(1)의 길이 방향으로 45 N/m 이상의 장력을 부여한다. 장력은 50 N/m 이상이어도 좋고, 60 N/m 이상이어도 좋지만, 통상 500 N/m 이하이다. 또한, 건조 공정에 있어서, 건조 공정 전후의 기재 필름의 길이 방향의 치수 변화율이 0%를 초과하여 연신되어도 좋고, 즉, 소성 변형이 발생하도록 길이 방향으로 장력을 가해도 좋다. 치수 변화율은, 0.01% 이상이어도 좋고, 0.1% 이상이어도 좋다. 또한, 건조 공정에서의 치수 변화율은 5% 이하인 것이 바람직하고, 1% 이하인 것이 보다 바람직하다.

구체적으로는, 한쌍의 구동 롤(52)이 기재 필름(1)을 인출하는 구동력과, 권출부(34)의 축의 브레이크력을 제어함으로써, 건조 공정에 있어서 기재 필름(1)에 부여되는 장력을 제어할 수 있다.

건조 수단(50)의 예는, 열풍을 기재 필름의 양면으로부터 공급하여 기재 필름(1)을 비접촉으로 공중에 지지하면서 건조시키는 플로우팅 건조기, 공중에서 반송되는 기재 필름(1)에 적외선을 조사하는 적외선 건조기, 마이크로웨이브 건조기이다. 건조 수단(50)은, 공중에서 반송되는 기재 필름(1)의 수지층을 가열할 수 있는 장치인 것이 바람직하다.

건조 온도, 예컨대 건조시의 수지층의 온도, 또는 기재 필름(1)에 열풍을 부여하는 경우의 열풍의 온도는, 예컨대 50∼200℃로 할 수 있고, 60∼150℃로 하는 것이 바람직하고, 80℃ 이상인 것이 보다 바람직하다. 용액이 물을 포함하는 경우에는, 이들의 온도를 80℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 건조 시간, 즉 건조 수단 내에서 반송 필름이 주행하는 시간은 2∼20분으로 할 수 있다. 또한, 건조 공정에서는, 기재 필름(1)의 상면에 용액이 도공되어 있는 것이 바람직하다.

이 건조 공정에 의해, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 기재 필름(1)의 한쪽 면 위에 폴리비닐알콜계 수지층(2)을 갖는 적층 필름(10)이 형성되고, 권취부(35)에는 적층 필름(10)의 롤을 얻을 수 있다. 건조후의 폴리비닐알콜계 수지층(2)의 두께는 5∼20 ㎛일 수 있다.

또한, 상기 필요에 따른 기재 필름(1)의 표면의 전처리, 용액의 도공 및 건조 공정을 기재 필름의 반대면에 다시 행하여, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 기재 필름(1)의 양면에 폴리비닐알콜계 수지층(2)을 갖는 적층 필름(10)을 형성해도 좋다. 또한, 기재 필름(1)의 양면에 전처리 및 용액의 도공을 행하고, 기재 필름(1)의 양면에 형성된 도공층을 동시에 건조시켜도 좋다. 얻어지는 적층 필름(10)을 권취하여 롤로 할 수 있다.

본 실시형태에 의하면, 건조 공정에 있어서 기재 필름(1)에 부여되는 반송 방향의 장력이 충분히 크기 때문에, 폴리비닐알콜계 수지층(2)에서의 폭 방향의 양단부가 중앙부에 비교해서 두꺼워지는 것이 억제된다. 구체적으로는 도 2에 도시한 바와 같이, 폴리비닐알콜계 수지층(2)을 폭 방향(길이 방향과 직교하는 방향)으로 9등분하여 끝으로부터 순서대로 영역 RN(N은 1∼9의 정수)으로 했을 때에, 전체 영역의 중앙의 R5 영역의 평균 막두께를 Dc로 하고, 최외측의 2개의 R1 영역 및 R9 영역의 각각의 평균 막두께 중 Dc와의 차가 큰 쪽을 De로 했을 때에, 이하의 식을 만족시킬 수 있다.

De - Dc ≤ 0.4 ㎛

De - Dc ≤ 0.3 ㎛일 수 있고, De - Dc ≤ 0 ㎛일 수도 있다.

De - Dc의 하한치는 특별히 없지만, 중앙부의 늘어짐을 억제하는 관점에서, De - Dc ≥ -0.5 ㎛ 이상일 수 있다.

평균 막두께의 측정에 있어서, 각 영역의 길이 방향의 길이는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1∼2 mm로 할 수 있다.

여기서, De - Dc가 양인 것은, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 폴리비닐알콜계 수지층(2)은 폭 방향의 중앙부보다 폭 방향의 단부가 두꺼운 것을 의미하는 한편, De - Dc가 음인 것은, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 폴리비닐알콜계 수지층(2)은 폭 방향의 중앙부보다 폭 방향의 단부가 얇은 것을 의미한다.

도 3의 (a)와 같이, 폭 방향의 중앙부보다 단부가 극도로 두꺼운 적층 필름(10)을 축 sh의 둘레에 권취하여 롤을 형성한 경우, 도 4에 도시한 바와 같이, 상대적으로 두꺼운 폭 방향의 단부에 선택적으로 권취 방향으로 장력이 가해져, 단부가 길이 방향으로 연장되어 버린다. 따라서, 그 후에 롤로부터 적층 필름(10)을 권출했을 때에 단부가 늘어져 버린다. 이것은, 기재 필름(1)의 한면에만 폴리비닐알콜계 수지층(2)이 형성된 경우에도 동일하다.

이에 비해, 본 실시형태에 의하면 적층 필름에 있어서 De - Dc ≤ 0.4 ㎛로 할 수 있고, 양단부의 돌출이 적어지기 때문에, 권취한 경우에 발생하는 단부의 늘어짐을 억제할 수 있다.

건조 공정에서, 단부의 두께가 중앙부에 비해서 높아지는 이유의 일례를 설명한다. 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 건조 수단(50)으로서, 수평 방향으로 반송되는 기재 필름(1)에 대하여 상하로부터 복수의 열풍 노즐(50a)에 의해 열풍을 공급하여, 기재 필름(1)을 공중에 띄워서 반송하면서 용액을 건조시키는 건조 수단(50)을 이용하는 경우로 설명한다.

반송 방향에서의 기재 필름(1)의 장력이 충분하지 않으면, 기재 필름(1)에 늘어짐이 생겨, 도 5의 (a)의 B에 도시한 바와 같이 폭 방향에서 볼 때 상하로 물결처럼 굽이치거나, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 길이 방향에서 볼 때 기재 필름(1)의 폭 방향의 단부가 폭 방향의 중앙부에 비해서 내려가거나 하는 경향이 있다. 도 5의 (b)와 같아지면, 용액이 폭 방향 단부로 이동하고, 도 3의 (a)와 같이 수지층의 단부의 두께가 중앙부보다 상당히 높아지는 것이 생각된다.

한편, 장력이 충분, 즉, 전술한 범위이면, 기재 필름(1)이 도 5의 (a)의 A에 도시한 바와 같이 거의 상하로 굽이치지 않게 되는 경향이 있고, 또한, 도 5의 (c)에 도시한 바와 같이, 기재 필름(1)의 폭 방향의 단부도 중앙부에 비해서 내려가기 어려워지는 경향이 있다. 따라서, 용액이 단부를 향하여 이동하기 어려워지고, 단부의 두께가 중앙부보다 상당히 커지는 것이 억제된다고 생각된다.

또, 용액이 기재 필름의 양면에 도공되어 있는 경우, 기재 필름의 상면에만 도공되어 있는 경우, 및 기재 필름의 하면에만 도공되어 있는 경우의 어느 경우에도 상황은 변하지 않는다. 또한, 건조 수단이 플로우팅 건조가 아니더라도 동일한 상황이 생길 수 있다. 예컨대, 적외선 건조로와 같이 건조 중에 기재 필름(1)이 다른 부재에 일체 접촉하지 않는 건조 수단을 이용하고 있더라도 동일하다. 또한, 용액이 상면에만 도공되어 있는 경우 등에는, 이면측을 1개 또는 복수의 롤로 접촉하면서 지지한 채로 건조시킬 수도 있다. 이 경우에도, 롤 사이에서 중력의 영향에 의해 전술한 바와 같은 폭 방향에서의 두께의 불균일은 생길 수 있다.

기재 필름의 폭 방향의 단위 단면적당 길이 방향의 장력, 즉 응력(N/㎡)과 80℃의 기재 필름의 탄성률(N/㎡)은 동일한 차원량을 가지며, 그 비는 건조시에 기재 필름이 받는 변형량에 상관이 있는 값이 된다. 기재 필름이 폴리프로필렌계 수지로 이루어진 경우에 있어서, 기재 필름의 80℃ 탄성률에 대한 기재 필름의 폭 방향의 단위 단면적당 길이 방향 장력의 비는 0.2%보다 큰 것이 바람직하다. 0.2% 이하의 조건에서는 건조시의 필름에 충분한 장력이 인가되지 않고, De - Dc가 작은 수지층을 형성하는 것이 어려운 경향이 있다. 또한, 기재 필름이 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지로 이루어진 경우에 있어서, 기재 필름의 80℃ 탄성률에 대한 기재 필름의 폭 방향의 단위 단면적당 길이 방향 장력의 비는 0.06%보다 큰 값인 것이 바람직하다. 어느 기재 필름에 있어서도 기재 필름의 80℃ 탄성률에 대한 기재 필름의 폭 방향의 단위 단면적당 길이 방향 장력의 비는, 통상 3% 이하로 할 수 있다.

또, 상기 실시형태에서는, 전처리, 프라이머층 형성 및 수지층의 형성(도공 및 건조)의 각 공정을, 각각 배치식으로 행하는, 즉, 각 공정후에 필름의 롤을 얻고, 다음 공정에서 그 롤로부터 필름을 권출하여 처리하고 있지만, 이들 공정 중의 임의의 2 이상의 공정을 연속적으로, 즉, 롤에 권취하지 않고 2 이상의 공정을 계속하여 행해도 좋다.

(편광성 적층 필름의 제조 방법)

다음에서는 얻어진 적층 필름(10)(기재 필름(1)의 한쪽 면에만 폴리비닐알콜계 수지층(2)을 갖고 있어도 좋고, 기재 필름(1)의 양면에 폴리비닐알콜계 수지층(2)을 갖고 있어도 좋음)을 롤로부터 권출하여 연신 및 염색함으로써, 폴리비닐알콜계 수지층(2)에 편광 기능을 부여한다. 연신이 전이고 염색이 후이어도 좋고, 염색이 전이고 연신이 후이어도 좋고, 연신과 염색을 동시에 행해도 좋다. 연신은 공중에서 행해도 좋고, 수중에서 행해도 좋다. 여기서, 연신후 및 염색전의 적층 필름을 연신 적층 필름이라고 부르고, 연신 및 염색후의 필름을 편광성 적층 필름이라고 부른다.

연신에는 공지의 여러가지 방법을 사용할 수 있다. 예컨대, 적층 필름(10)의 길이 방향으로 연신하는 세로 연신이어도 좋고, 적층 필름(10)의 폭 방향으로 연신하는 가로 연신이어도 좋고, 경사 연신이어도 좋다. 그 중에서도, 적층 필름(10)을, 길이 방향으로 반송하면서 세로 연신(일축 연신)하는 것이 바람직하다. 연신 배율은, 요구되는 편광 특성에 따라서 적절하게 조절할 수 있고, 예컨대 5∼17배로 할 수 있고, 5∼8배로 할 수 있다.

연신은, 1단계로 행해도 좋고, 다단계로 행해도 좋다.

염색에는 염색조에 적층 필름을 침지시키는 등의 공지의 여러가지 방법을 이용할 수 있다. 예컨대, 염료로서 이색성 색소를 사용할 수 있다. 이색성 색소의 예는, 요오드나 유기 염료이다. 염색에 있어서, 수지조에서의 폴리비닐알콜의 가교 처리를 행해도 좋다. 염색후에는, 적층 필름을 수세하고 건조시키는 것이 바람직하다.

이에 따라, 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 기재 필름(1)과, 기재 필름(1)의 한면 또는 양면에 편광자층(2')을 갖는 편광성 적층 필름(10')을 얻을 수 있다. 얻어진 편광성 적층 필름(10')을 롤형으로 감아서 일시적으로 보관할 수 있다.

또, 적층 필름(10)을 연신하면 적층 필름(10)의 각 층의 두께는 감소하고, 이 때, 폭 방향 단부보다 폭 방향 중앙부쪽이 보다 각 층의 두께가 감소하기 쉬운 경향이 있다. 그리고, 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 기재 필름(1) 및 편광자층(2')을 갖는 연신 및 염색후의 편광성 적층 필름(10')의 경우에도, 도 6의 (b)와 같이, 기재 필름(1) 및 연신된 수지층(2'')을 갖는 연신후 및 염색전의 연신 적층 필름(10'')의 경우에도, 기재 필름(1), 편광자층(2') 및 연신된 수지층(2'')의 각각에 있어서, 폭 방향의 단부보다 중앙부보다 단부가 얇아지는 경향이 있다. 여기서, 연신전의 적층 필름(10)에서의 수지층(2)의 De - Dc가 작을수록, 편광성 적층 필름(10')에서의 기재 필름(1)과 한쪽의 편광자층(2')의 합계 두께에서의 De - Dc, 편광성 적층 필름(10')에서의 기재 필름(1)과 양쪽의 편광자층(2')의 합계 두께에서의 De - Dc, 연신 적층 필름(10'')에서의 기재 필름(1)과 한쪽의 연신된 수지층(2'')의 합계 두께에서의 De - Dc, 및 연신 적층 필름(10'')에서의 기재 필름(1)과 양쪽의 연신된 수지층(2'')의 합계 두께에서의 De - Dc는 작아지는 경향이 있다.

여기서, De 및 Dc은, 두께의 대상이 되는 층이 상이한 것을 제외하고, 전술한 것과 동일하게 정의된다.

그리고, 본 실시형태에서는, 편광성 적층 필름(10')에서의 기재 필름(1)과 한쪽의 편광자층(2')의 합계 두께에서의 De - Dc를 1.6 ㎛ 이하로 할 수 있고, 바람직하게는 1.2 ㎛ 이하로 할 수 있고, 통상 -1.6 ㎛ 이상으로 할 수 있다. 편광성 적층 필름(10')에서의 기재 필름(1)과 양쪽의 편광자층(2')의 합계 두께에서의 De - Dc는 2.0 ㎛ 이하로 할 수 있고, 바람직하게는 1.5 ㎛ 이하로 할 수 있고, 통상 -2.0 ㎛ 이상으로 할 수 있다. 연신 적층 필름(10'')에서의 기재 필름(1)과 한쪽의 연신된 수지층(2'')의 합계 두께에서의 De - Dc는 1.6 ㎛ 이하로 할 수 있고, 바람직하게는 1.4 ㎛ 이하로 할 수 있고, 통상 -1.6 ㎛ 이상으로 할 수 있다. 연신 적층 필름(10'')에서의 기재 필름(1)과 양쪽의 연신된 수지층(2'')의 합계 두께에서의 De - Dc는 2.0 ㎛ 이하로 할 수 있고, 바람직하게는 1.5 ㎛ 이하로 할 수 있고, 통상 -2.0 ㎛ 이상으로 할 수 있다.

연신 적층 필름(10'') 및 편광성 적층 필름(10')에 있어서, 연신후의 편광자층(2')의 단부가 중앙부보다 상당히 높은 경우에는, 이들 필름을 축에 권취하여 롤로 하는 경우에도, 폭 방향 단부에 선택적으로 힘이 가해져 늘어짐의 문제가 생길 수 있다.

이에 비해, 본 실시형태에서는, 연신전의 적층 필름(10)에서의 전체 두께 및 편광자층에 있어서, 폭 방향 단부의 두께가 중앙부에 비교해서 그다지 두꺼워지기 어렵기 때문에, 연신후에 얻어지는 연신 적층 필름(10'') 및 편광성 적층 필름(10')도, 폭 방향의 단부에 있어서의 두께가 중앙부에 비교해서 커지기 어렵다. 따라서, 이들을 롤로서 보관한 후의 늘어짐의 문제가 발생하기 어렵다.

(편광판의 제조 방법)

계속해서, 편광판의 제조 방법을 설명한다. 우선, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 편광성 적층 필름(10')의 편광자층(2') 상에 접착제를 통해 보호 필름(3)을 접착한다. 편광자층(2')이 기재 필름(1)의 양면에 형성되는 경우에는, 보호 필름(3)을 각 편광자층(2') 상에 접착한다. 계속해서, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 기재 필름(1)으로부터 보호 필름(3) 및 편광자층(2')의 적층체를 박리하고, 보호 필름(3)이 접착제를 통해 편광자층(2')과 접합된 2장의 편광판(20)을 얻는다. 편광성 적층 필름(10')이, 한면에만 편광자층(2')을 가질 수 있는 경우에는, 1장의 편광판(20)을 얻을 수 있다.

보호 필름(3)으로는, 공지의 여러가지 필름을 사용할 수 있다. 예컨대, 기재 필름(1)으로서 예시한 필름을 사용할 수 있다.

접착제로는, 공지의 여러가지 접착제를 사용할 수 있다. 예컨대, 자외선 경화형 에폭시 수지 등의 활성 에너지선 경화형 접착제 등을 사용할 수 있다.

얻어진 편광판(20)은, 필요에 따라서, 축에 권취하여 롤로서 보관할 수 있다. 본 실시형태에 따른 편광판(20)은, 편광자층(2')의 폭 방향의 폭 방향 단부의 두께가 편광자층(2')의 폭 방향 중앙부의 두께에 비교해서 그다지 두꺼워지지 않기 때문에, 편광판(20)을 롤로서 보관할 때에도, 전술한 바와 같은 늘어짐 방지의 효과를 발휘할 수 있다. 보관후의 롤로부터 필요에 따라서 편광판(20)을 권출하여 원하는 크기로 절단할 수 있다. 얻어진 편광판(20)은, 박형화가 가능하고, 박형의 액정 표시 소자 등의 편광 재료로서 적합하게 사용할 수 있다.

(실시예 1) (적층 필름의 제작) (기재 필름의 제작)

프로필렌의 단독중합체인 호모폴리프로필렌(스미토모화학 주식회사 제조 「스미토모노브렌(등록상표) FLX80E4」, 융점 Tm=163℃)에, 고밀도 폴리에틸렌으로 이루어진 조핵제를 1 중량% 배합하여, 조핵제를 넣은 폴리프로필렌을 제작했다. 이것과, 에틸렌 단위를 약 5 중량% 포함하는 프로필렌/에틸렌의 랜덤 공중합체 「스미토모노브렌(등록상표) W151」로부터, 다층 압출 성형기를 이용한 공압출 성형에 의해, 「스미토모노브렌(등록상표) W151」으로 이루어진 수지층의 양측에, 상기 조핵제를 넣은 폴리프로필렌으로 이루어진 수지층이 배치된 3층 구조의 장척의 폴리프로필렌계 적층 필름을 제작하여, 기재 필름으로 했다. 이 기재 필름의 합계 두께는 100 ㎛이고, 각 층의 두께비(조핵제를 넣은 폴리프로필렌/W151/조핵제를 넣은 폴리프로필렌)는 3/4/3이었다. 이 기재 필름에 관해, 80℃에서의 압출 방향, 즉 길이 방향의 인장 탄성률은 209 MPa였다.

또, 80℃에서의 인장 탄성률은 이하와 같이 하여 측정했다. 필름의 압출 방향(MD 방향)을 길이 방향으로 하여, 길이 100 mm×폭 40 mm의 직사각형 시험편을 절취하고, 주식회사 시마즈제작소 제조의 만능 시험기 「오토그래프(등록상표) AG-I」를 이용하여 측정했다. 이 시험기에는, 제거 가능한 항온조가 부착되어 있다. 우선, 시험기 내의 항온조를 80℃로 설정하고, 거기에, 상기 시험편의 길이 100 mm의 방향을 인장 방향으로 하여, 초기 척간 거리 80 mm로 잡고 1시간 이상 유지한 후, 그 80℃ 항온조 내에 유지한 채 인장 속도 30 mm/분으로 인장 시험을 행하여, 인장 탄성률을 산출했다.

(도공액의 조정)

폴리비닐알콜 분말(일본합성화학공업 주식회사 제조 「Z-200」, 평균 분자량 1100, 평균 비누화도 99.5 몰%)을 95℃의 열수에 용해하여, 농도 3 중량%의 폴리비닐알콜 수용액을 조정했다. 얻어진 수용액에 가교제(스미토모화학 주식회사 제조 「스미레즈 레진(등록상표) 650」)를 폴리비닐알콜 2 중량부에 대하여 1 중량부 혼합하여 프라이머층 형성용의 도공액을 조정했다.

또한, 폴리비닐알콜 분말(주식회사 쿠라레 제조 「PVA124」, 평균 중합도 2400, 평균 비누화도 98.0∼99.0 몰%)을 95℃의 열수에 용해하여, 농도 8 중량%의 폴리비닐알콜 수용액인 폴리비닐알콜계 수지층 형성용의 도공액을 조정했다.

(도공 및 건조)

기재 필름을 길이 방향으로 연속적으로 반송하면서, 그 한면에 코로나 처리를 실시하고, 이어서 코로나 처리된 면에 마이크로 그라비아 코터를 이용하여 상기 프라이머층용 도공액을 연속적으로 도공하고, 60℃에서 3분간 건조시킴으로써 두께 0.2 ㎛의 프라이머층을 한면에 형성했다. 계속해서 필름을 길이 방향으로 반송하면서 각 프라이머층 상에 콤마 코터를 이용하여 상기 폴리비닐알콜계 수지층 형성용의 도공액을 연속적으로 도공하고, 90℃의 열풍을 이용한 플로우팅 건조법으로 4분간 건조시킴으로써, 프라이머층 상에 평균 두께 9 ㎛의 폴리비닐알콜계 수지층을 형성하고, 축에 권취하여 적층 필름의 롤을 얻었다. 건조 공정에 있어서 기재 필름에 대하여 길이 방향(반송 방향)으로 인가되는 폭 방향의 길이 1 m당의 장력을 64 N으로 했다. 길이 방향의 기재 필름의 치수 변화율은 0.10%, 기재 필름의 80℃의 탄성률에 대한 기재 필름의 폭 방향 단위면적당 길이 방향 장력의 비는 0.30%였다.

계속해서, 적층 필름의 롤로부터 적층 필름을 권출하고, 기재 필름의 반대면에도 동일한 공정, 즉, 코로나 처리, 프라이머층 형성, 폴리비닐알콜계 수지 수용액의 도공 및 건조를 행하여, 기재 필름의 양면에 수지층을 갖는 적층 필름을 형성하고, 축에 권취했다.

얻어진 적층 필름의 2층의 수지층의 합계 두께에서의 폭 방향의 막두께 분포를 광간섭식 막두께계(Filmetrics 제조 「F20」)에 의해 2000 ㎛ 이하의 간격으로 측정했다. 수지막을 폭 방향으로 9등분하고, 측정 개시측으로부터 순서대로 영역 R1, 영역 R2, ㆍㆍㆍ, 영역 R9로 하여, 각각의 영역마다의 평균치를 산출했다. 평균 막두께의 측정에 있어서, 각 영역의 길이 방향의 길이는 1∼2 mm로 했다. 각 영역의 두께의 평균치를 도 8의 (b)에 나타낸다. 9개 영역 중의 중앙 영역 R5의 평균 막두께를 Dc로 하고, 최외측의 2개 영역 R1, R9의 각각 평균 막두께 중 Dc와의 차가 큰 쪽을 De로 했다. De - Dc는 -0.2 ㎛였다. 롤로부터 적층 필름을 권출한 결과, 필름 단부에 늘어짐은 거의 보이지 않았다.

(연신 적층 필름의 제작)

얻어진 적층 필름을 롤로부터 권출하여 연속적으로 반송하면서, 롤간 공중 연신 장치를 이용하여 160℃의 연신 온도에서 세로 방향(필름 반송 방향)으로 5.8배의 배율로 자유단 일축 연신을 행하고, 축에 권취하여 연신 적층 필름의 롤을 얻었다. 연신후의 폴리비닐알콜계 수지층의 두께는 각각 5.5 ㎛, 5.6 ㎛였다. 연신 처리에 있어서 특별히 문제점은 보이지 않고, 롤로부터 권출한 필름의 폭 방향의 단부의 늘어짐도 거의 확인되지 않았다.

(편광성 적층 필름의 제작)

얻어진 연신 적층 필름을 연속적으로 반송하면서, 60℃의 온수욕에 체류 시간이 60초가 되도록 침지한 후, 요오드와 요오드화칼륨을 포함하는 30℃의 염색 용액에 체류 시간이 150초 정도가 되도록 침지하여 폴리비닐알콜계 수지층의 염색 처리를 행하고, 이어서, 10℃의 순수로 여분의 염색 용액을 씻어냈다. 계속해서, 붕산과 요오드화칼륨을 포함하는 76℃의 가교 용액에 체류 시간이 600초가 되도록 침지하여 가교 처리를 행했다. 그 후, 10℃의 순수로 4초간 세정하고, 80℃에서 300초간 건조시킴으로써 편광성 적층 필름을 얻고, 축에 권취하여 편광성 적층 필름의 롤을 얻었다. 롤로부터 권출한 필름의 폭 방향 단부에 늘어짐은 거의 확인되지 않았다.

(편광판의 제작) (1) 접착제의 조액

폴리비닐알콜 분말(주식회사 쿠라레 제조 「KL-318」, 평균 중합도 1800)을 95℃의 열수에 용해하여, 농도 3 중량%의 폴리비닐알콜 수용액을 조제했다. 얻어진 수용액에 가교제(스미토모화학 주식회사 제조 「스미레즈 레진(등록상표) 650」)를 폴리비닐알콜의 고형분 2 중량부에 대하여 1 중량부의 비율로 혼합하여, 접착제 용액으로 했다.

(2) 편광판의 제작

다음으로, 상기 (1)에서 얻어진 편광성 적층 필름을 연속적으로 반송하면서, 상기 접착제 용액을 각 편광자층 상에 도공한 후, 접합면에 비누화 처리가 실시된 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름〔코니카미놀타옵토 주식회사 제조 「KC4UY」, 두께 40 ㎛〕을 편광자층 상의 접착제 용액 도공면에 접합하고, 한쌍의 접합 롤 사이에 통과시킴으로써 압착하여, 편광자층 및 보호 필름의 적층체를 얻었다. 이어서, 각 적층체로부터 기재 필름을 박리 제거하여, 편광자층 상에 접착제층을 통해 TAC 필름으로 이루어진 보호 필름이 적층된 편광판을 얻고, 축에 권취하여 롤을 얻었다. 롤로부터 권출한 편광판의 폭 방향 단부의 늘어짐은 개선되어 있고, 기재 필름은 용이하게 박리할 수 있고, 특별히 문제점은 보이지 않았다.

(실시예 2)

적층 필름의 제작에 있어서, 기재 필름의 폭 방향의 길이 1 m당 85 N의 장력을 길이 방향(반송 방향)으로 가한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 했다. 길이 방향의 기재 필름의 치수 변화율은 0.25%, 기재 필름의 80℃의 탄성률에 대한 기재 필름의 폭 방향 단위면적당 길이 방향의 장력의 비는 0.50%이고, De - Dc는 0.1 ㎛였다. 또한, 권출한 각 필름의 폭 방향 단부에 늘어짐은 특별히 확인되지 않았다.

(실시예 3)

적층 필름의 제작에 있어서, 기재 필름의 폭 방향의 길이 1 m당 107 N의 장력을 길이 방향(반송 방향)으로 가한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 했다. 길이 방향의 기재 필름의 치수 변화율은 0.40%, 기재 필름의 80℃의 탄성률에 대한 기재 필름의 폭 방향 단위면적당 길이 방향의 장력의 비는 0.60%이고, De - Dc는 0.3 ㎛였다. 또한, 권출한 각 필름의 폭 방향 단부에 늘어짐은 특별히 확인되지 않았다.

(실시예 4)

기재 필름으로서 두께 38 ㎛의 이축 연신 폴리에틸렌텔레프탈레이트계 필름을 선택하고, 적층 필름의 제작에 있어서, 기재 필름의 폭 방향의 길이 1 m당 64 N의 장력을 길이 방향(반송 방향)으로 가한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 했다. 길이 방향의 기재 필름의 치수 변화율은 0.01%, 기재 필름의 80℃의 탄성률에 대한 기재 필름의 폭 방향 단위면적당 길이 방향의 장력의 비는 0.04%이고, De - Dc는 0.3 ㎛였다. 또한, 권출한 각 필름의 폭 방향 단부에 늘어짐은 특별히 확인되지 않았다. 기재 필름의 80℃ 탄성률은 3900 MPa였다. 또한, 연신 공정, 염색 공정 및 편광성 적층 필름화 공정을 실시하지 않았지만, 적층 필름의 롤로부터 필름을 권출한 결과, 폭 방향 단부에 늘어짐은 확인되지 않았다.

(실시예 5)

적층 필름의 제작에 있어서, 기재 필름의 폭 방향의 길이 1 m당 74 N의 장력을 길이 방향(반송 방향)으로 가한 것 외에는 실시예 4와 동일하게 했다. 길이 방향의 기재 필름의 치수 변화율은 0.05%, 기재 필름의 80℃의 탄성률에 대한 기재 필름의 폭 방향 단위면적당 길이 방향의 장력의 비는 0.05%이고, De - Dc는 -0.2 ㎛였다. 또한, 권출한 각 필름의 폭 방향 단부에 늘어짐은 특별히 확인되지 않았다.

(비교예 1)

적층 필름의 제작에 있어서, 기재 필름의 폭 방향의 길이 1 m당 43 N의 장력을 길이 방향(반송 방향)으로 가한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 했다. 길이 방향의 기재 필름의 치수 변화율은 -0.1%, 기재 필름의 80℃의 탄성률에 대한 기재 필름의 폭 방향 단위면적당 길이 방향의 장력의 비는 0.2%이고, De - Dc는 0.7 ㎛였다. 평균 두께의 분포를 도 8의 (a)에 나타낸다. 권출한 각 필름의 폭 방향 단부에 늘어짐이 확인되었다.

각 실시예 및 비교예의 실험 조건 및 결과를 표 1에 나타낸다. 길이 방향의 치수 변화율은 양인 경우 연신을 나타내고, 음인 경우 수축을 나타낸다.

또한, 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1에 관해, 적층 필름, 연신 필름, 편광성 적층 필름에 관해서, 각 층의 De - Dc의 측정 결과를 표 2∼표 4에 나타낸다. 여기서, 제1 면이란, 처음에 도공된 수지면, 제2 면이란, 다음에 도공된 수지면을 나타낸다.

1 : 기재 필름
2 : 폴리비닐알콜계 수지층(수지층)
2' : 편광자층
3 : 보호 필름
10 : 적층 필름
10' : 편광성 적층 필름
10'' : 연신 적층 필름
20 : 편광판.

Claims (12)

1. 장척의 기재 필름의 적어도 한쪽의 표면에 폴리비닐알콜 수용액을 도공하는 도공 공정,
   상기 기재 필름을 길이 방향으로 반송하면서 도공된 상기 수용액을 건조시켜 상기 기재 필름 및 수지층을 갖는 적층 필름을 얻는 건조 공정, 및
   상기 적층 필름을 연신 및 염색하여 상기 기재 필름 및 편광자층을 갖는 편광성 적층 필름을 얻는 공정
   을 구비하고,
   상기 기재 필름의 폭이 500 mm 이상이며,
   상기 건조 공정에 있어서, 상기 기재 필름에 대하여 상기 길이 방향으로 상기 기재 필름의 폭 방향의 길이 1 m당 45 N 이상 500 N 이하의 장력을 부여하는 편광성 적층 필름의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 적층 필름을 축에 권취하여 상기 적층 필름의 롤을 얻는 권취 공정을 더 구비하는 편광성 적층 필름의 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 편광성 적층 필름을 축에 권취하여 상기 편광성 적층 필름의 롤을 얻는 권취 공정을 더 구비하는 편광성 적층 필름의 제조 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 기재된 편광성 적층 필름의 제조 방법에 의해 편광성 적층 필름을 제조하는 공정,
   상기 편광성 적층 필름의 상기 편광자층 상에 접착제를 통해 보호 필름을 접합하는 공정, 및
   상기 편광자층으로부터 상기 기재 필름을 박리하여 편광판을 얻는 공정
   을 이 순서로 구비하는 편광판의 제조 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 편광판을 축에 권취하여 상기 편광판의 롤을 얻는 권취 공정을 더 구비하는 편광판의 제조 방법.
   
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