KR20110085899A

KR20110085899A - 광학용 매트 필름

Info

Publication number: KR20110085899A
Application number: KR1020110004516A
Authority: KR
Inventors: 가츠미 아카다; 도모히로 마에카와
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2011-01-17
Publication date: 2011-07-27
Also published as: TW201134662A; JP5149916B2; JP2011150074A; CN102129092A

Abstract

(과제) 필름의 표면 경도, 광학 변형, 내열성의 어느 면에 있어서도 양호한 광학용 매트 필름을 제공한다.
(해결 수단) 폴리카보네이트계 수지를 함유하는 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 층 (A) 의 적어도 일방의 면에, 아크릴계 수지를 함유하는 아크릴계 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 층 (B) 가 적층되어 이루어지고, 적어도 1 개의 층 (B) 의 표면이 매트면인 광학용 매트 필름으로서, 필름 전체의 두께가 30 ∼ 300 ㎛, 층 (A) 의 두께가 필름 전체의 두께에 대하여 30 ％ 이상, 층 (B) 의 두께가 8 ㎛ 이상이고, 필름의 파장 590 ㎚ 의 입사광의 리타데이션값을 30 ㎚ 이하로 한다.

Description

광학용 매트 필름{OPTICAL MAT FILM}

본 발명은, 광학용 매트 필름에 관한 것이다.

필름 표면에 요철 형상 (매트 형상) 을 갖는 매트 필름은, 광 확산 필름이나 편광 분리 시트 보호 필름 등의 광학 용도에 이용되고 있고, 이 필름에는, 다른 부재와의 접촉 등에 의한 필름 표면의 스크래치 발생을 방지하기 위해, 그 표면 경도를 높게 하는 것이 요구되고 있다.

또, 예를 들어, 이 매트 필름을 액정 표시 장치에 있어서의 편광 분리 시트를 보호하기 위해, 편광 분리 시트의 출사면 상에 적층하여 사용할 때에는, 편광 분리 시트로부터 출사된 편광의 편광 방향을 변화시키지 않도록, 그 광학 변형을 작게 하는 것이 요구된다. 또한, 매트 필름은 액정 장치 내에서 장기간 발열에 노출되게 되기 때문에, 이러한 발열에 대한 내성이 요구되고 있다.

이러한 광학 용도에 이용되는 매트 필름으로는, 폴리카보네이트 수지로 이루어지는 필름의 표면에 엠보스 롤 전사에 의해 소정의 요철 형상이 형성된 것 (특허문헌 1, 2) 이나, 폴리카보네이트 수지로 이루어지는 층의 표면에 구 형상 비즈가 분산된 아크릴계 열경화성 수지가 코팅된 것 (특허문헌 3) 이 제안되어 있다.

일본 공개특허공보 2004-53998호 국제공개 제2008/081953호 일본 공개특허공보 2001-42108호

그러나, 상기 서술한 특허문헌 1 ∼ 3 에 기재된 바와 같은 매트 필름으로는, 필름의 표면 경도, 광학 변형 및 내열성의 면에서 반드시 충분히 만족시킬 수 있는 것은 아니었다.

그래서, 본 발명의 과제는, 필름의 표면 경도, 광학 변형, 내열성의 어느 면에 있어서도 양호한 광학용 매트 필름을 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 실시한 결과, 폴리카보네이트계 수지를 함유하는 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 층 (A) 의 적어도 일방의 면에, 아크릴계 수지를 함유하는 아크릴계 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 층 (B) 가 적층되어 이루어지고, 적어도 1 개의 층 (B) 표면이 매트면인 매트 필름에 의해 상기 과제를 해결할 수 있음을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 이하의 구성으로 이루어진다.

(1) 폴리카보네이트계 수지를 함유하는 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 층 (A) 의 적어도 일방의 면에, 아크릴계 수지를 함유하는 아크릴계 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 층 (B) 가 적층되어 이루어지고, 적어도 1 개의 층 (B) 의 표면이 매트면인 광학용 매트 필름으로서, 필름 전체의 두께가 30 ∼ 300 ㎛, 층 (A) 의 두께가 필름 전체의 두께에 대하여 30 ％ 이상, 층 (B) 의 두께가 8 ㎛ 이상이고, 필름의 파장 590 ㎚ 의 입사광의 리타데이션값이 30 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 광학용 매트 필름.

(2) 상기 아크릴계 열가소성 수지 조성물이 고무 입자를 함유하는 상기 (1) 에 기재된 광학용 매트 필름.

(3) 상기 고무 입자가 아크릴 고무 입자인 상기 (2) 에 기재된 광학용 매트 필름.

(4) 상기 매트면이 매트 롤 전사에 의해 형성된 것인 상기 (1) ∼ (3) 중 어느 하나에 기재된 광학용 매트 필름.

(5) 상기 아크릴계 열가소성 수지 조성물이 매트화제를 함유하는 상기 (1) 에 기재된 광학용 매트 필름.

(6) 상기 매트화제가, 메타크릴산메틸계 중합체 입자, 스티렌계 중합체 입자, 실록산계 중합체 입자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 주체로 하는 투명 미립자인 상기 (5) 에 기재된 광학용 매트 필름.

(7) 상기 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물 및 상기 아크릴계 열가소성 수지 조성물이 공압출 성형되어 이루어지는 상기 (1) ∼ (6) 중 어느 하나에 기재된 광학용 매트 필름.

(8) 액정 표시 장치에 사용되는 상기 (1) ∼ (7) 중 어느 하나에 기재된 광학용 매트 필름.

(9) 상기 액정 표시 장치에 있어서의 편광 분리 시트의 보호에 사용되는 상기 (8) 에 기재된 광학용 매트 필름.

본 발명의 광학용 매트 필름은 광학 변형이 작기 때문에, 편광의 편광 방향을 변화시키지 않고, 또 필름의 표면 경도가 높기 때문에, 다른 부재와의 접촉 등에 의해 스크래치가 잘 발생하지 않고, 나아가서는 발열에 대한 내성이 높고, 수축이나 치수 변화율이 적으므로, 액정 장치 내에서 사용할 때에는 장기간 사용이 가능하다.

도 1 은 본 발명의 광학용 매트 필름의 제조 프로세스의 일례를 나타내는 개략 설명도.
도 2 는 본 발명의 광학용 매트 필름을 액정 표시 장치에 있어서의 편광 분리 시트 보호 필름으로서 사용한 일례를 나타내는 개략 설명도.

이하, 본 발명에 대해 상세하게 설명한다. 본 발명의 광학용 매트 필름은, 폴리카보네이트계 수지를 함유하는 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 층 (A) 의 적어도 일방의 면에, 아크릴계 수지 및 필요하면 고무 입자를 함유하는 아크릴계 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 층 (B) 이 적층되어 이루어지고, 적어도 1 개의 층 (B) 의 표면이 매트면이 되는 것이다.

<폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물>

층 (A) 의 형성 재료인 상기 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물은, 수지 성분으로서 폴리카보네이트계 수지를 함유하는 것이다.

그 폴리카보네이트계 수지로는, 예를 들어, 내열성, 기계적 강도, 투명성 등이 우수한 방향족 폴리카보네이트 수지가 바람직하게 사용된다. 방향족 폴리카보네이트 수지는, 통상적으로 2 가 페놀과 카보네이트 전구체를 계면 중축합법, 용융 에스테르 교환법으로 반응시켜 얻어진 것 외에, 카보네이트 프레폴리머를 고상 에스테르 교환법에 의해 중합시킨 것, 또는 고리형 카보네이트 화합물의 개환 중합법에 의해 중합시켜 얻어지는 것이다.

상기 2 가 페놀로는, 예를 들어, 하이드로퀴논, 레조르시놀, 4,4'-디히드록시디페닐, 비스(4-히드록시페닐)메탄, 비스{(4-히드록시-3,5-디메틸)페닐}메탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-1-페닐에탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 (통칭 비스페놀 A), 2,2-비스{(4-히드록시-3-메틸)페닐}프로판, 2,2-비스{(4-히드록시-3,5-디메틸)페닐}프로판, 2,2-비스{(4-히드록시-3,5-디브로모)페닐}프로판, 2,2-비스{(3-이소프로필-4-히드록시)페닐}프로판, 2,2-비스{(4-히드록시-3-페닐)페닐}프로판, 2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-3-메틸부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-3,3-디메틸부탄, 2,4-비스(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)펜탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-4-메틸펜탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-4-이소프로필시클로헥산, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오렌, 9,9-비스{(4-히드록시-3-메틸)페닐}플루오렌, α,α'-비스(4-히드록시페닐)-o-디이소프로필벤젠, α,α'-비스(4-히드록시페닐)-m-디이소프로필벤젠, α,α'-비스(4-히드록시페닐)-p-디이소프로필벤젠, 1,3-비스(4-히드록시페닐)-5,7-디메틸아다만탄, 4,4'-디히드록시디페닐술폰, 4,4'-디히드록시디페닐술폭사이드, 4,4'-디히드록시디페닐술파이드, 4,4'-디히드록시디페닐케톤, 4,4'-디히드록시디페닐에테르 및 4,4'-디히드록시디페닐에스테르 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

그 중에서도, 비스페놀 A, 2,2-비스{(4-히드록시-3-메틸)페닐}프로판, 2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-3-메틸부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-3,3-디메틸부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-4-메틸펜탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 및 α,α'-비스(4-히드록시페닐)-m-디이소프로필벤젠으로 이루어지는 군에서 선택되는 2 가 페놀을 단독으로 또는 2 종 이상 사용하는 것이 바람직하고, 특히 비스페놀 A 의 단독 사용이나, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산과, 비스페놀 A, 2,2-비스{(4-히드록시-3-메틸)페닐}프로판 및 α,α'-비스(4-히드록시페닐)-m-디이소프로필벤젠으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 2 가 페놀과의 병용이 바람직하다.

상기 카보네이트 전구체로는, 예를 들어, 카르보닐할라이드, 카보네이트에스테르 또는 할로포르메이트 등이 사용되고, 구체적으로는 포스겐, 디페닐카보네이트 또는 2 가 페놀의 디할로포르메이트 등을 들 수 있다.

<아크릴계 열가소성 수지 조성물>

층 (B) 의 형성 재료인 상기 아크릴계 열가소성 수지 조성물은, 수지 성분으로서 아크릴계 수지를 함유하는 것이다.

그 아크릴 수지로는, 예를 들어, 메타크릴 수지가 사용된다. 메타크릴 수지는 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체로, 메타크릴산에스테르의 단독 중합체여도 되고, 메타크릴산에스테르 50 중량％ 이상과 그것 이외의 단량체 50 중량％ 이하의 공중합체여도 된다. 여기서, 메타크릴산에스테르로는, 통상적으로 메타크릴산의 알킬에스테르가 사용된다.

메타크릴 수지의 바람직한 단량체 조성은, 전체 단량체를 기준으로 하여, 메타크릴산알킬이 50 ∼ 100 중량％, 아크릴산알킬이 0 ∼ 50 중량％, 이들 이외의 단량체가 0 ∼ 49 중량％ 이고, 보다 바람직하게는 메타크릴산알킬이 50 ∼ 99.9 중량％, 아크릴산알킬이 0.1 ∼ 50 중량％, 이들 이외의 단량체가 0 ∼ 49 중량％ 이다.

여기서, 메타크릴산알킬의 예로는, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸, 메타크릴산 2-에틸헥실 등을 들 수 있고, 그 알킬기의 탄소수는 통상적으로 1 ∼ 8, 바람직하게는 1 ∼ 4 이다. 그 중에서도 메타크릴산메틸이 바람직하게 사용된다.

또, 아크릴산알킬의 예로는, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 아크릴산 2-에틸헥실 등을 들 수 있고, 그 알킬기의 탄소수는 통상적으로 1 ∼ 8, 바람직하게는 1 ∼ 4 이다.

또, 메타크릴산알킬 및 아크릴산알킬 이외의 단량체의 예로는, 단관능 단량체, 즉 분자 내에 중합성의 탄소-탄소 이중 결합을 1 개 갖는 화합물이어도 되고, 다관능 단량체, 즉 분자 내에 중합성의 탄소-탄소 이중 결합을 적어도 2 개 갖는 화합물이어도 되는데, 단관능 단량체가 바람직하게 사용된다.

이 단관능 단량체의 예로는, 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔 등의 스티렌계 단량체, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시안화알케닐, 아크릴산, 메타크릴산, 무수 말레산, N-치환 말레이미드 등을 들 수 있다.

또, 다관능 단량체의 예로는, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 부탄디올디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 등의 다가 알코올의 폴리 불포화 카르복실산에스테르, 아크릴산알릴, 메타크릴산알릴, 계피산알릴 등의 불포화 카르복실산의 알케닐에스테르, 프탈산디알릴, 말레산디알릴, 트리알릴시아누레이트, 트리알릴이소시아누레이트 등의 다염기산의 폴리알케닐에스테르, 디비닐벤젠 등의 방향족 폴리알케닐 화합물 등을 들 수 있다.

또한, 상기의 메타크릴산알킬, 아크릴산알킬, 및 이들 이외의 단량체는, 각각 필요에 따라 그것들의 2 종 이상을 사용해도 된다.

메타크릴 수지는, 내열성의 관점에서 그 유리 전이 온도가 70 ℃ 이상인 것이 바람직하고, 80 ℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 나아가서는 90 ℃ 이상인 것이 바람직하다. 이 유리 전이 온도는, 단량체의 종류나 그 비율을 조정함으로써 적절히 설정할 수 있다.

메타크릴 수지는, 상기 단량체 성분을 현탁 중합, 유화 중합, 괴상 중합 등의 방법에 의해 중합시킴으로써 조제할 수 있다. 그 때, 바람직한 유리 전이 온도를 얻기 위해, 또는 바람직한 적층 필름으로의 성형성을 나타내는 용융 점도를 얻거나 하기 위해, 중합시에 적당한 연쇄 이동제를 사용하는 것이 바람직하다. 연쇄 이동제의 첨가량은, 단량체의 종류나 그 비율 등에 따라 적절히 결정하면 된다.

<고무 입자>

아크릴계 열가소성 수지 조성물에는 고무 입자를 배합할 수도 있다. 여기서, 고무 입자로는, 예를 들어, 아크릴계 고무 입자, 부타디엔계 고무 입자, 스티렌-부타디엔계 고무 입자 등의 것을 사용할 수 있는데, 그 중에서도 내후성, 내구성의 면에서 아크릴 고무 입자가 바람직하게 사용된다.

아크릴 고무 입자는, 고무 성분으로서 아크릴산에스테르를 주체로 하는 탄성 중합체를 함유하는 입자로, 이 탄성 중합체만으로 이루어지는 단층 구조의 입자여도 되고, 이 탄성 중합체의 층과 예를 들어, 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체의 층을 갖는 다층 구조의 입자여도 되는데, 아크릴계 열가소성 수지로 이루어지는 층 (B) 의 표면 경도의 면에서 다층 구조의 입자인 것이 바람직하다.

또, 이 탄성 중합체는 아크릴산에스테르의 단독 중합체여도 되고, 아크릴산에스테르 50 중량％ 이상과 그것 이외의 단량체 50 중량％ 이하의 공중합체여도 된다. 여기서, 아크릴산에스테르로는, 통상적으로 아크릴산의 알킬에스테르가 사용된다.

아크릴산에스테르를 주체로 하는 탄성 중합체의 바람직한 단량체 조성은, 전체 단량체를 기준으로 하여, 아크릴산알킬이 50 ∼ 99.9 중량％, 메타크릴산알킬이 0 ∼ 49.9 중량％, 이들 이외의 단관능 단량체가 0 ∼ 49.9 중량％, 및 다관능 단량체가 0.1 ∼ 10 중량％ 이다.

여기서, 상기 탄성 중합체에 있어서의 아크릴산알킬의 예로는, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 예시한 아크릴산알킬의 예와 동일하고, 그 알킬기의 탄소수는 통상적으로 1 ∼ 8, 바람직하게는 4 ∼ 8 이다.

또, 상기 탄성 중합체에 있어서의 메타크릴산알킬의 예로는, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 예시한 메타크릴산알킬의 예와 동일하고, 그 알킬기의 탄소수는 통상적으로 1 ∼ 8, 바람직하게는 1 ∼ 4 이다.

상기 탄성 중합체에 있어서의 아크릴산알킬 및 메타크릴산알킬 이외의 단관능 단량체의 예로는, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 예시한 메타크릴산알킬 및 아크릴산알킬 이외의 단관능 단량체의 예와 동일하다. 그 중에서도 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔 등의 스티렌계 단량체가 바람직하게 사용된다.

상기 탄성 중합체에 있어서의 다관능 단량체의 예로는, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 예시한 다관능 단량체의 예와 동일하고, 그 중에서도 불포화 카르복실산의 알케닐에스테르나, 다염기산의 폴리알케닐에스테르가 바람직하게 사용된다.

상기 탄성 중합체에 있어서의 아크릴산알킬, 메타크릴산알킬, 이들 이외의 단관능 단량체 및 다관능 단량체는, 각각 필요에 따라 그것들의 2 종 이상을 사용해도 된다.

아크릴 고무 입자로서 다층 구조의 것을 사용하는 경우, 그 바람직한 예로는, 상기 서술한 아크릴산에스테르를 주체로 하는 탄성 중합체의 층 외측에, 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체의 층을 갖는 것, 즉, 상기 서술한 아크릴산에스테르를 주체로 하는 탄성 중합체를 내층으로 하고, 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체를 외층으로 하는 적어도 2 층 구조의 것을 들 수 있다. 여기서, 외층 중합체의 단량체 성분인 메타크릴산에스테르로는, 통상적으로 메타크릴산알킬이 사용된다.

또, 외층의 중합체는 내층의 탄성 중합체 100 중량부에 대하여 통상적으로 10 ∼ 400 중량부, 바람직하게는 20 ∼ 200 중량부의 비율로 형성하는 것이 좋다. 외층의 중합체를 내층의 탄성 중합체 100 중량부에 대하여 10 중량부 이상으로 함으로써, 그 탄성 중합체의 응집이 잘 발생되지 않게 되어, 아크릴계 수지층의 투명성이 양호해진다.

상기 외층 중합체의 바람직한 단량체 조성은, 전체 단량체를 기준으로 하여, 메타크릴산알킬이 50 ∼ 100 중량％, 아크릴산알킬이 0 ∼ 50 중량％, 이들 이외의 단량체가 0 ∼ 50 중량％, 및 다관능 단량체가 0 ∼ 10 중량％ 이다.

상기 외층의 중합체에 있어서의 메타크릴산알킬의 예로는, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 예시한 메타크릴산알킬의 예와 동일하고, 그 알킬기의 탄소수는 통상적으로 1 ∼ 8, 바람직하게는 1 ∼ 4 이다. 그 중에서도 메타크릴산메틸이 바람직하게 사용된다.

상기 외층의 중합체에 있어서의 아크릴산알킬의 예로는, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 예시한 아크릴산알킬의 예와 동일하고, 그 알킬기의 탄소수는 통상적으로 1 ∼ 8, 바람직하게는 1 ∼ 4 이다.

상기 외층의 중합체에 있어서의 메타크릴산알킬 및 아크릴산알킬 이외의 단량체의 예로는, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 예시한 메타크릴산알킬 및 아크릴산알킬 이외의 단관능 단량체의 예와 동일하고, 또 다관능 단량체의 예로는, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 예시한 다관능 단량체의 예와 동일하다.

또한, 상기 외층의 중합체에 있어서의 메타크릴산알킬, 아크릴산알킬, 이들 이외의 단량체 및 다관능 단량체는, 각각 필요에 따라 그것들의 2 종 이상을 사용해도 된다.

또, 다층 구조의 아크릴 고무 입자의 바람직한 예로서, 상기 2 층 구조의 내층인 상기 서술한 아크릴산에스테르를 주체로 하는 탄성 중합체층의 내측에, 추가로 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체의 층을 갖는 것, 즉, 이 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체를 내층으로 하고, 상기 서술한 아크릴산에스테르를 주체로 하는 탄성 중합체를 중간층으로 하고, 앞의 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체를 외층으로 하는 적어도 3 층 구조의 것을 들 수도 있다. 여기서, 내층 중합체의 단량체 성분인 메타크릴산에스테르로는, 통상적으로 메타크릴산알킬이 사용된다. 또, 내층의 중합체는 중간층의 탄성 중합체 100 중량부에 대하여 통상적으로 10 ∼ 400 중량부, 바람직하게는 20 ∼ 200 중량부의 비율로 형성하는 것이 좋다.

상기 내층 중합체의 바람직한 단량체 조성은, 전체 단량체를 기준으로 하여, 메타크릴산알킬이 70 ∼ 100 중량％, 아크릴산알킬이 0 ∼ 30 중량％, 그것 이외의 단량체가 0 ∼ 30 중량％, 및 다관능 단량체가 0 ∼ 10 중량％ 이다.

상기 내층 중합체에 있어서의 메타크릴산알킬의 예로는, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 예시한 메타크릴산알킬의 예와 동일하고, 그 알킬기의 탄소수는 통상적으로 1 ∼ 8, 바람직하게는 1 ∼ 4 이다. 그 중에서도 메타크릴산메틸이 바람직하게 사용된다.

또, 상기 내층 중합체에 있어서의 아크릴산알킬의 예로는, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 예시한 아크릴산알킬의 예와 동일하고, 그 알킬기의 탄소수는 통상적으로 1 ∼ 8, 바람직하게는 1 ∼ 4 이다.

상기 내층 중합체에 있어서의 메타크릴산알킬 및 아크릴산알킬 이외의 단량체의 예로는, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 예시한 메타크릴산알킬 및 아크릴산알킬 이외의 단관능 단량체의 예와 동일하고, 또 다관능 단량체의 예로는, 앞서 메타크릴산 수지의 단량체 성분으로서 예시한 다관능 단량체의 예와 동일하다.

또한, 상기 내층의 중합체에 있어서의 메타크릴산알킬, 아크릴산알킬, 이들 이외의 단량체 및 다관능 단량체는, 각각 필요에 따라 그것들의 2 종 이상을 사용해도 된다.

아크릴 고무 입자는, 앞서 서술한 아크릴산에스테르를 주체로 하는 탄성 중합체의 단량체 성분을, 유화 중합법 등에 의해 적어도 1 단의 반응으로 중합시킴으로써 조제할 수 있다. 그 때, 앞서 서술한 바와 같이, 상기 탄성 중합체층의 외측에 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체의 층을 형성하는 경우에는, 이 외층 중합체의 단량체 성분을, 상기 탄성 중합체의 존재하에서 유화 중합법 등에 의해 적어도 1 단의 반응으로 중합시킴으로써, 상기 탄성 중합체에 그래프트시키면 된다.

또, 앞서 서술한 바와 같이, 상기 탄성 중합체층의 내측에 추가로 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체의 층을 형성하는 경우에는, 먼저 내층 중합체의 단량체 성분을, 유화 중합법 등에 의해 적어도 1 단의 반응으로 중합시키고, 이어서, 얻어지는 중합체의 존재하에서 상기 탄성 중합체의 단량체 성분을, 유화 중합법 등에 의해 적어도 1 단의 반응으로 중합시킴으로써, 상기 내층의 중합체에 그래프트시키고, 또한, 얻어지는 탄성 중합체의 존재하에서 상기 외층 중합체의 단량체 성분을, 유화 중합법 등에 의해 적어도 1 단의 반응으로 중합시킴으로써, 상기 탄성 중합체에 그래프트시키면 된다. 또한, 각 층의 중합을 각각 2 단 이상으로 실시하는 경우, 모두 각 단의 단량체 조성이 아니라, 전체적인 단량체 조성이 소정 범위 내에 있으면 된다.

아크릴 고무 입자의 입경에 대해서는, 그 고무 입자 중의 아크릴산에스테르를 주체로 하는 탄성 중합체층의 평균 입자 직경이 0.01 ∼ 0.4 ㎛ 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05 ∼ 0.3 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.07 ∼ 0.25 ㎛ 이다. 이 탄성 중합체층의 평균 입자 직경이 0.4 ㎛ 보다 크면, 아크릴계 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 층 (B) 의 투명성이 저하되어 투과율 저하로 연결되기 때문에 바람직하지 않다. 또, 이 탄성 중합체층의 평균 입자 직경이 0.01 ㎛ 보다 작으면, 층 (B) 의 표면 경도가 저하되어 스크래치가 발생하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다.

또한, 상기 평균 입자 직경은, 아크릴 고무 입자를 메타크릴 수지와 혼합하여 필름화하고, 그 단면에 있어서 산화루테늄에 의한 상기 탄성 중합체층의 염색을 실시하고, 전자 현미경에 의해 관찰하여 염색된 부분의 직경으로부터 구할 수 있다.

즉, 아크릴 고무 입자를 메타크릴 수지에 혼합하고, 그 단면을 산화루테늄으로 염색하면, 모상 (母相) 의 메타크릴 수지는 염색되지 않고, 상기 탄성 중합체층의 외측에 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체의 층이 존재하는 경우에는, 이 외층의 중합체도 염색되지 않고, 상기 탄성 중합체의 층만이 염색되므로, 이렇게 염색되어 전자 현미경에 의해 대략 원 형상으로 관찰되는 부분의 직경으로부터 입자 직경을 구할 수 있다. 상기 탄성 중합체층의 내측에 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체의 층이 존재하는 경우에는, 이 내층의 중합체도 염색되지 않고, 그 외측의 상기 탄성 중합체의 층이 염색된 2 층 구조 상태로 관찰되게 되는데, 이 경우에는 2 층 구조의 외측, 즉 상기 탄성 중합체층의 외경으로 생각하면 된다.

아크릴계 열가소성 수지 조성물 전체에 대한 고무 입자의 함유 비율은, 아크릴계 열가소성 수지 조성물 전체의 40 중량％ 이하이고, 바람직하게는 30 중량％ 이하이다. 고무 입자의 함유 비율이 아크릴계 열가소성 수지 조성물 전체의 40 중량％ 보다 크면, 층 (B) 의 표면 경도가 저하되어 스크래치가 발생하기 쉬워진다.

또한, 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물 및 아크릴계 열가소성 수지 조성물에는, 필요에 따라 다른 성분, 예를 들어 자외선 흡수제, 유기계 염료, 무기계 염료, 안료, 산화 방지제, 대전 방지제, 계면 활성제 등을 배합해도 된다.

<광학용 매트 필름의 제조 공정>

본 발명의 광학용 매트 필름으로는, 상기 서술한 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 층 (A) 의 적어도 일방의 면에, 아크릴계 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 층 (B) 가 적층되어 이루어지고, 적어도 1 개의 층 (B) 의 표면이 매트면이 되는 것이다.

그 매트면의 형성 방법으로는, 공압출 성형시에 외주면에 요철 형상이 형성된 금속 롤인, 이른바 매트 롤을 사용한 전사에 의한 방법이나, 표층 재료로서 아크릴계 열가소성 수지 조성물 중에 매트화제가 되는 투명 미립자가 함유된 조성물을 사용하여 공압출 성형에 있어서 표면에 요철을 형성시키는 방법 등을 들 수 있다.

<롤을 사용한 매트면의 형성 방법>

이른바 매트 롤을 사용한 매트면의 형성 방법으로는, 공압출 성형시에 외주면에 요철 형상이 형성된 금속 롤을 사용하여 전사에 의한 방법이며, 예를 들어 일본 공개특허공보 2009-196327호, 일본 공개특허공보 2009-202382호에 기재된 방법 등을 들 수 있다.

도 1 은 본 발명의 광학용 매트 필름의 제조 프로세스 (이하, 본 발명의 제조 프로세스라고 한다) 의 일례를 나타내는 개략 설명도이다.

동 도면에 나타내는 바와 같이, 이 제조 프로세스는, 용융 압출기 (1, 2) 를 2 대 준비하여, 각각의 압출기에 투입된 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물 및 아크릴계 열가소성 수지 조성물은 용융 혼련되고, 각각 피드 블록 (3) 에 공급되어 용융 적층 일체화된 후, 싱글 매니폴드 다이 (4) (T 다이) 를 통하여 수지가 퍼져, 다이 선단으로부터 필름 형상이 되어 압출된다.

본 발명의 제조 프로세스에서는, 다이 전 적층 방식으로 층 (A) 에 층 (B) 가 적층되어 일체화된다. 구체적으로는, 예를 들어, 2 종 3 층 및 2 종 2 층 분배형인 피드 블록 (3) 에 공급된 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물 및 아크릴계 열가소성 수지 조성물은, 피드 블록 (3) 내에서 층 (A) 의 양면에 층 (B) 가 적층된 3 층 구조, 또는 층 (A) 의 일방의 면에 층 (B) 가 적층된 2 층 구조로서 일체화된다.

상기 서술한 제조 프로세스에서는, 피드 블록 (3) 과 다이 (4) 를 사용한 예이지만, 이들 대신에, 예를 들어, 다이 내 적층 방식인 멀티 매니폴드 다이, 다이 외 적층 방식인 듀얼 슬롯 다이 등을 사용할 수 있다.

이어서, 다이 (4) 로부터 압출된 수지는, 대략 수평 방향으로 대향 배치된 제 1 냉각 롤 (5) 과 제 2 냉각 롤 (6) 사이에 끼워져, 아크릴계 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 층 (B) 의 적어도 1 개의 표면에 매트면을 형성하고, 제 3 냉각 롤 (7) 에 의해 천천히 냉각시켜 광학용 매트 필름 (8) 을 얻을 수 있다.

제 1 냉각 롤 (5) 은 직경이 25 ∼ 100 ㎝ 정도이고, 고무 롤 또는 금속 탄성 롤로 이루어진다.

상기 고무 롤로는, 예를 들어, 실리콘 고무 롤이나 불소 고무 롤 등을 들 수 있고, 이형성을 높이기 위해 모래를 혼합한 것을 채용할 수도 있다. 고무 롤의 경도는, JIS K 6253 에 준거하여 측정한 A60˚∼ A90˚ 의 범위 내인 것이 바람직하다. 고무 롤의 경도를 상기 범위 내로 하려면, 예를 들어 고무 롤을 구성하는 고무의 가교도나 조성을 조정함으로써 임의로 실시할 수 있다.

상기 금속 탄성 롤이란, 롤의 내부가 고무로 구성되어 있는 것이나 유체를 주입한 것이며, 그 외주부가 굴곡성을 가진 금속제 박막으로 구성되어 있는 것이다. 구체적으로는, 롤의 내부가 실리콘 고무 롤로 구성되고, 두께 0.2 ∼ 1 ㎜ 정도의 원통형 스테인리스강제 박막이 그 롤의 외주부에 피복된 것이나, 롤의 내부에 물이나 기름 등의 유체를 주입한 것에서는, 두께 2 ∼ 5 ㎜ 정도의 스테인리스강제의 원통형 박막을 롤 단부에서 고정시키고, 내부에 유체를 봉입하고 있는 것 등을 들 수 있다.

이와 같은 제 1 냉각 롤 (5) 로는, 금속 재료나 탄성체로 구성된 것으로, 도금 등에 의해 경면 형상으로 완성된 것을 사용한다. 또한, 금속 탄성 롤의 금속제 박막이나 고무 롤의 표면은 반드시 평활할 필요는 없고, 하기에서 설명하는 제 2 냉각 롤 (6) 과 동일하게 표면에 요철 형상을 형성해도 전혀 문제는 없다.

제 2 냉각 롤 (6) 은 직경이 25 ∼ 100 ㎝ 정도이고, 외주면에 요철 형상이 형성된 금속 롤로 이루어진다. 구체적으로는, 금속 덩어리를 깍아낸 드릴드 롤 (drilled roll) 이나, 중공 구조의 스파이럴 롤 등의 롤 내부에 유체, 증기 등을 통과시켜 롤 표면의 온도를 제어할 수 있는 금속 롤 등을 들 수 있고, 이들 금속 롤의 외주면에 샌드 블라스트나 조각 등에 의해 원하는 요철 형상이 형성된 것을 사용할 수 있다.

제 2 냉각 롤 (6) 의 외주면에 형성되는 요철 형상으로는, 산술 평균 거침도 (Ra) 로 0.1 ∼ 10 ㎛ 정도의 매트 형상 등이나, 특정한 피치나 높이를 갖는 요철 형상 등을 들 수 있다. 상기 산술 평균 거침도 (Ra) 는, JIS B 0601-2001 에 준거하여 표면 조도계로 측정하여 얻어지는 값이다.

다이 (3) 로부터 압출된 수지가, 층 (A) 의 양면에 층 (B) 가 적층된 적층 수지로서, 그 층 (B) 의 일방의 표면에 매트면을 형성시키는 경우, 또는 층 (A) 의 일방의 면에 층 (B) 가 적층된 적층 수지로서, 그 층 (B) 의 표면에 매트면을 형성시키는 경우에는, 이와 같은 제 1 냉각 롤 (5) 과 제 2 냉각 롤 (6) 사이에 끼움으로써, 제 2 냉각 롤 (6) 의 상기 요철 형상이 전사되어 필름으로 성형된다. 그 때, 매트 필름의 층 (B) 측이 제 2 롤 (6) 과 접촉되는 측이 되도록 압출된다.

또한, 층 (A) 의 양면에 층 (B) 가 적층된 적층 수지로서, 층 (B) 의 양방의 표면에 매트층을 형성시키는 경우에는, 상기 요철 형상을 외주면에 형성된 냉각 롤끼리의 사이에 그 적층 수지를 끼우면 된다.

요철 형상이 전사된 수지 필름은, 제 2 냉각 롤 (6) 에 감겨진 후, 인취 롤에 의해 인취되어 권취된다. 이 때, 제 2 냉각 롤 (6) 이후에 제 3 냉각 롤 (7) 을 형성해도 된다. 이로써, 수지 필름이 천천히 냉각되므로, 수지 필름의 광학 변형을 작게 할 수 있고, 또한 제 2 냉각 롤 (6) 에 대한 접촉 시간도 안정적으로 확보할 수 있기 때문에, 제 2 냉각 롤 (6) 에 부여한 요철 형상을 안정적으로 전사시킬 수 있게 된다. 제 3 냉각 롤 (7) 로는, 특별히 한정되는 것이 아니라, 종래부터 압출 성형에서 사용되고 있는 통상적인 금속 롤을 채용할 수 있다. 구체예로는, 드릴드 롤나 스파이럴 롤 등을 들 수 있다. 제 3 냉각 롤 (7) 의 표면 상태는 경면인 것이 바람직하다.

제 2 냉각 롤 (6) 에 감겨진 수지 필름을, 제 2 냉각 롤 (6) 과 제 3 냉각 롤 (7) 사이에 통과시켜 제 3 냉각 롤 (7) 에 감도록 한다. 제 2 냉각 롤 (6) 과 제 3 냉각 롤 (7) 사이는, 소정의 간극을 형성하여 해방 상태로 해도 상관없고, 양 롤 사이에 끼워도 상관없다. 또한, 수지 필름을 보다 천천히 냉각시키는 데 있어서, 제 3 냉각 롤 (7) 이후에 제 4 냉각 롤, 제 5 냉각 롤, … 로 복수 개의 냉각 롤을 형성하고, 제 3 냉각 롤 (7) 에 감은 매트 필름을 순차적으로 다음의 냉각 롤에 감도록 해도 된다.

<매트화제를 사용한 매트면의 형성 방법>

또, 매트면의 다른 형성 방법으로서, 표층 재료로서 매트화제가 되는 입자가 함유된 아크릴계 열가소성 수지 조성물을 사용하여 공압출 성형에 있어서 표면에 요철을 형성시키는 방법을 들 수 있다. 이 때의 공압출 성형 방법으로는, 예를 들어, 전술한 일본 공개특허공보 2009-196327호, 일본 공개특허공보 2009-202382호에 기재된 방법을 들 수 있으며, 이 경우에는 매트화제의 효과에 의해 표면 요철이 형성되는 점에서, 제 2 냉각 롤 (6) 은 통상적인 표면 상태가 경면인 금속 롤을 채용할 수도 있다.

또, 이 때에 사용하는 매트화제는, 통상적으로 이른바 광 확산제라고 하는 입자를 사용하는 것이 일반적이고, 광 확산제로는, 예를 들어, 메타크릴산메틸계 중합체 입자, 스티렌계 중합체 입자, 실록산계 중합체 입자 등의 유기계 입자, 탄산칼슘, 황산바륨, 산화티탄, 수산화알루미늄, 실리카 (산화규소), 무기 유리, 탤크, 마이카, 화이트 카본, 산화마그네슘, 산화아연 등의 무기계 입자 등을 들 수 있다. 또한, 무기계 입자는, 열가소성 수지 중에 균일하게 분산되도록, 지방산 등의 표면 처리제로 표면 처리되어 있어도 된다.

본 발명의 광학용 매트 필름은, 광학 특성으로서 높은 광선 투과율이 요구되는 경우가 많기 때문에, 매트화제로는 투명성이 양호한 입자를 바람직하게 사용할 수 있다. 또, 표면의 요철감을 확보할 수 있을 정도의 매트화제를 첨가하고, 또한 높은 광선 투과율을 유지하는 관점에서 기재 수지인 아크릴계 수지와의 굴절률차가 그다지 크지 않은 입자가 바람직하고, 통상적으로 굴절률차가 0.1 정도 이내인 것이 바람직하다. 이상과 같은 관점에서, 본 발명에 있어서의 매트화제로는, 메타크릴산메틸계 중합체 입자, 스티렌계 중합체 입자, 실록산계 중합체 입자 등의 유기계 입자가 바람직하게 사용된다. 이들 입자는 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 사용해도 된다.

상기 매트화제로서 사용되는 메타크릴산메틸계 중합체 입자는, 메타크릴산메틸을 주체로 하는 중합체의 입자로, 이 중합체는 메타크릴산메틸과, 그것 이외의 분자 내에 라디칼 중합 가능한 이중 결합을 1 개 갖는 단관능 단량체와, 분자 내에 라디칼 중합 가능한 이중 결합을 2 개 이상 갖는 다관능 단량체를 공중합시켜 이루어지는 가교 중합체인 것이 좋다.

상기 메타크릴산메틸계 중합체 입자에 있어서의 메타크릴산메틸 이외의 단관능 단량체의 예로는, 앞서 메타크릴산메틸계 수지의 단량체의 예로서 든 메타크릴산메틸 이외의 (메타)아크릴산에스테르, 스티렌계 단량체, 그리고 (메타)아크릴산에스테르 및 스티렌계 단량체 이외의 단량체와 동일한 것을 들 수 있고, 스티렌이 바람직하게 사용된다.

상기 메타크릴산메틸계 중합체 입자에 있어서의 다관능 단량체의 예로는, 1,4-부탄디올디메타크릴레이트, 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 프로필렌에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 테트라프로필렌에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라메타크릴레이트 등의 다가 알코올의 메타크릴레이트류 ; 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트, 프로필렌에틸렌글리콜디아크릴레이트, 테트라프로필렌에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트 등의 다가 알코올의 메타크릴레이트류 ; 디비닐벤젠, 디알릴프탈레이트 등의 방향족 다관능 화합물 등을 들 수 있다. 이러한 다관능 단량체는 각각 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용된다.

이러한 메타크릴산메틸계 중합체 입자의 굴절률은, 통상적으로 1.46 ∼ 1.55 정도이고, 벤젠 골격이나 할로겐 원자의 함유량이 많을수록 큰 굴절률을 나타내는 경향이 있다. 이 메타크릴산메틸계 중합체 입자는, 예를 들어, 현탁 중합법, 미크로 현탁 중합법, 유화 중합법, 분산 중합법 등에 의해 제조할 수 있다.

상기 매트화제로서 사용되는 스티렌계 중합체 입자는, 스티렌을 주체로 하는 중합체의 입자로, 이 중합체는 스티렌과, 그것 이외의 분자 내에 라디칼 중합 가능한 이중 결합을 1 개 갖는 단관능 단량체와, 분자 내에 라디칼 중합 가능한 이중 결합을 2 개 이상 갖는 다관능 단량체를 공중합시켜 이루어지는 가교 중합체인 것이 좋다.

상기 스티렌계 중합체 입자에 있어서의 스티렌 이외의 단관능 단량체의 예로는, 메타크릴산메틸 외에, 앞서 메타크릴산메틸계 수지의 단량체의 예로서 든 메타크릴산메틸 이외의 (메타)아크릴산에스테르, 스티렌계 단량체, 그리고 (메타)아크릴산에스테르 및 스티렌계 단량체 이외의 단량체와 동일한 것을 들 수 있고, 메타크릴산메틸이 바람직하게 사용된다.

상기 스티렌계 중합체 입자에 있어서의 다관능 단량체의 예로는, 앞서 메타크릴산메틸계 중합체 입자의 다관능 단량체의 예로서 든 것과 동일한 것을 들 수 있고, 각각 단독으로 또는 2 종 이상의 조합으로 사용할 수 있다.

이러한 스티렌계 중합체 입자의 굴절률은, 통상적으로 1.53 ∼ 1.61 정도이고, 벤젠 골격이나 할로겐 원자의 함유량이 많을수록 큰 굴절률을 나타내는 경향이 있다. 이 스티렌계 중합체 입자는, 예를 들어, 현탁 중합법, 미크로 현탁 중합법, 유화 중합법, 분산 중합법 등에 의해 제조할 수 있다.

상기 매트화제로서 사용되는 메타크릴산메틸계 중합체 입자 및 스티렌계 중합체 입자에서 사용되는 다관능 단량체의 비율은, 전체 단량체를 기준으로 하여, 통상적으로 0.05 ∼ 15 질량％ 정도이고, 바람직하게는 0.1 ∼ 10 질량％ 이다. 다관능 단량체의 양이 지나치게 적으면 입자의 가교 정도가 충분하지 않고, 압출 성형에 있어서 열이나 전단이 가해진 경우에 입자가 크게 변형하기 쉬워, 결과적으로 원하는 광 확산 효과를 얻기 어려워진다. 또, 다관능성 단량체의 양이 지나치게 많으면 압출 성형시에 외관 불량이 발생하기 쉬워진다.

상기 매트화제로서 사용되는 실록산계 중합체 입자는, 예를 들어, 클로로실란류를 가수 분해하여 축합시키는 방법에 의해 제조되는 중합체의 입자이다.

클로로실란류로는, 예를 들어, 디메틸디클로로실란, 디페닐디클로로실란, 페닐메틸디클로로실란, 메틸트리클로로실란, 페닐트리클로로실란 등을 들 수 있다. 실록산계 중합체는 가교되어 있어도 된다. 가교시키려면, 예를 들어, 실록산계 중합체에 과산화벤조일, 과산화 2,4-디클로로벤조일, 과산화 p-클로르벤조일, 과산화디큐밀, 과산화디-t-부틸-2,5-디메틸-2,5-(t-부틸퍼옥시)헥산 등의 과산화물을 작용시키면 된다. 또, 말단 실란올기를 갖는 경우에는, 알콕시실란류와 축합 가교시켜도 된다. 가교된 중합체는, 규소 원자 1 개당 유기 잔기가 2 ∼ 3 개 정도 결합된 구조인 것이 바람직하다.

이러한 실록산계 중합체는, 실리콘 고무, 실리콘 레진이라고도 하는 중합체 로서, 상온에서는 고체인 것이 바람직하게 사용된다. 실록산 중합체 입자는, 이러한 실록산 중합체를 분쇄함으로써 얻을 수 있다. 선 형상 오르가노실록산 블록을 갖는 경화성 중합체나 그 조성물을 분무 상태에서 경화시킴으로써, 입상 입자로 해도 된다. 또, 알킬트리알콕시실란 또는 그 부분 가구 분해 축합물을 암모니아 또는 아민류의 수용액 중에서 가수 분해 축합시킴으로써 입상 입자로서 얻어도 된다.

이러한 실록산계 중합체 입자의 굴절률은 통상적으로 1.40 ∼ 1.47 정도이다.

매트화제로서 사용되는 입자의 중량 평균 입자 직경은, 원하는 표면 요철 형상에 따라 적절히 선정하면 되는데, 원하는 표면 요철 형상을 갖고, 또한 우수한 광학 특성을 갖기 위해서는, 0.5 ∼ 50 ㎛ 가 바람직하고, 1 ∼ 40 ㎛ 가 보다 바람직하고, 2 ∼ 30 ㎛ 가 더욱 바람직하다. 또, 입자는 구 형상인 것이 일반적인데, 직사각형 형상, 인편 (鱗片) 형상, 침 형상, 판 형상 등의 형상인 것도 사용할 수 있다.

아크릴계 열가소성 수지 조성물 전체에 대한 매트화제로서 사용되는 입자의 함유 비율은, 아크릴계 열가소성 수지 조성물 전체의 35 중량％ 이하이고, 바람직하게는 30 중량％ 이하이다. 매트화제로서 사용되는 입자의 함유 비율이 아크릴계 열가소성 수지 조성물 전체의 35 중량％ 보다 크면, 조성물의 용융 압출 성형이 어려워져 바람직하지 않다.

<광학용 매트 필름>

본 발명의 광학용 매트 필름의 두께는 30 ∼ 300 ㎛ 이고, 30 ∼ 200 ㎛ 인 것이 바람직하고, 30 ∼ 100 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 두께가 30 ㎛ 미만이면 필름 자체의 강성이 낮아지기 때문에, 필름에 주름이 생기기 쉬워지거나, 세팅된 상태에서 들뜸 등이 발생하기 쉬워진다. 300 ㎛ 보다 두꺼우면, 입사광의 리타데이션값이 높아 바람직하지 않다.

본 발명의 광학용 매트 필름은, 필름의 파장 590 ㎚ 에서의 입사광의 리타데이션값이 30 ㎚ 이하인 것이 바람직하고, 나아가서는 20 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 광학용 매트 필름으로서 예를 들어, 액정 표시 장치에 사용되는 매트 필름인 경우에는, 액정 표시에 이용되는 광이 편광인 점에서, 매트 필름으로서 광학 변형이 작은 필름이 요구되어, 30 ㎚ 이하의 리타데이션값인 것이 바람직하다. 액정 표시 장치용 중에서도 편광 분리 시트 보호에 사용되는 편광 분리 시트 보호 필름에 대해서는, 후술하는 이유로부터 리타데이션값은 20 ㎚ 이하인 것이 보다 바람직하다.

액정 표시 장치는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 백라이트 유닛 (9) 상에 액정 패널 (12) 이 설치되어 있고, 백라이트 유닛 (9) 으로부터 출사되는 광이 액정 패널 (12) 에 입사되도록 구성되어 있다. 편광 분리 시트 (10) 는, 통상적으로 백라이트 유닛 (9) 과 액정 패널 (12) 사이에 배치되는 것으로, 백라이트 유닛 (9) 으로부터 출사되어 오는 무편광광을 서로 직교 관계에 있는 2 개의 편광광으로 분리하고, 일방의 편광광만을 선택적으로 투과시켜 액정 패널 (12) 측으로 출사하고, 다른 일방의 편광광을 백라이트 유닛 (9) 측으로 되돌려, 백라이트 유닛 내에서 반사시킨 후, 다시 편광 분리 시트 (10) 에 입사시켜 재이용함으로써, 광의 이용 효율을 향상시키도록 한 것이다. 따라서, 편광 분리 시트 (10) 보호를 위해 그 시트 (10) 의 양방 또는 일방의 면에 적층이나 첩합 (貼合) 하여 사용되는 편광 분리 시트 보호 필름 (11) 으로는, 그 시트 (10) 로부터 출사되어 오는 편광의 편광 방향을 가능한 한 흐트러뜨리지 않도록, 리타데이션값이 낮은 것이 바람직하고, 20 ㎚ 이하의 리타데이션값인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 광학용 매트 필름은, 층 (8) 표면의 매트면에 있어서의 JIS K 5600 으로 측정한 표면 연필 경도가 B 이상인 것이 바람직하다. 매트면의 표면 연필 경도가 B 미만이면, 필름의 생산 중이나 필름의 핸들링 중 등이나 다른 부재와 접했을 때 등에 필름 표면에 스크래치가 발생하기 쉬워진다. 또, 스크래치 발생 방지를 위해, 매트면에 보호 필름을 첩합할 수도 있지만, 보호 필름 첩합 공정이 필요해져 공정 상으로도 번잡해지고 비용적으로도 불리한 것이 된다.

본 발명의 광학용 매트 필름은, JIS K 7361-1 에 준거하여 측정되는 전광선 투과율이 90 ％ 이상인 것이 바람직하다. 그 매트 필름의 전광선 투과율이 지나치게 낮으면, 매트 필름에 대한 입사 광량에 대하여 매트 필름으로부터의 출사 광량의 비율이 감소하여, 광의 이용 효율면에서 불리한 것이 된다.

본 발명의 광학용 매트 필름은, 층 (A) 의 두께가 필름 전체의 두께에 대하여 30 ％ 이상의 두께인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40 ％ 이상의 두께인 것이 좋다. 층 (A) 의 두께가 필름 전체의 두께에 대하여 30 ％ 미만이면, 필름의 내열성이 저하되어, 고온 유지 평가 (120 ℃ 의 오븐 내에서 30 분간 유지) 에 있어서, 그 필름의 수축에 수반하는 치수 변화가 커지는 경우가 있다. ASTM D-648 에 준거하여 측정되는 열변형 온도 (Th) 는, 층 (A) 의 수지 성분인 폴리카보네이트계 수지에서는 140 ℃ 정도인 반면, 층 (B) 의 수지 성분인 아크릴계 수지에서는 100 ℃ 정도인 점에서, 내열성의 관점에서는 보다 높은 Th 를 갖는 폴리카보네이트계 수지를 수지 성분으로 하는 층 (A) 의 두께가 9 ㎛ 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 광학용 매트 필름을 고온 유지 평가하였을 때의 치수 변화율 (수축률) 로는, 필름의 압출 방향 (MD), 폭방향 (TD) 모두 7.0 ％ 이하인 것이 바람직하고, 6.0 ％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 5.0 ％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 치수 변화율이 큰 경우에는, 그 필름을 액정 표시 장치 내에서 사용하였을 때, 액정 표시 장치 내의 발열에 의해 필름의 치수 변화가 발생하여, 필름의 들뜸이나 굴곡이 발생할 우려가 있다.

또, 층 (B) 의 두께는 8 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 나아가서는 10 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 두께가 8 ㎛ 미만이면, 그 층 (B) 의 표면 경도가 저하될 우려가 있다.

본 발명의 광학용 매트 필름은, 표면에 요철 형상이 형성되어 광을 산란시키는 기능이 부여되어 있으므로, 예를 들어, 액정 표시 장치에 있어서, 백라이트 유닛에 장착되는 광 확산 시트, 광 확산 필름, 편광판 보호 필름, 위상차 필름, 휘도 향상 필름 등이나, 편광 분리 시트의 보호 필름 등에 사용할 수 있다. 또, 광 디스크나 자동차 내장용 필름, 조명용 필름, 건재용 필름 등에도 적용할 수 있으며, 본 발명은 이들 용도에 한정되는 것은 아니다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예를 나타내는데, 본 발명은 이것들에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예 중, 함유량 내지 사용량을 나타내는 부는 특별한 기재가 없는 한 중량 기준이다.

이하의 실시예 및 비교예에서 사용한 압출 장치의 구성은 다음과 같다.

압출기 (1) : 벤트가 형성된 스크루, 직경 115 ㎜, 1 축 압출기 (토시바 기계 (주) 제조)

압출기 (2) : 벤트가 형성된 스크루, 직경 90 ㎜, 1 축 압출기 (토시바 기계 (주) 제조)

피드 블록 (3) : 2 종 3 층 및 2 종 2 층 분배형 피드 블록 (토시바 기계 (주) 제조)

다이 (4) : T 다이

압출기 (1 및 2), 피드 블록 (3), 다이 (4), 제 1 ∼ 제 3 냉각 롤 (5 ∼ 7) 을 도 1 에 나타내는 바와 같이 배치하고, 각 냉각 롤 (5 ∼ 7) 을 이하와 같이 구성하였다.

<롤 구성 1>

제 1 냉각 롤 (5) 및 제 2 냉각 롤 (6), 제 3 냉각 롤 (7) 을 이하와 같이 구성하였다.

제 1 냉각 롤 (5) : 외경 450 ㎜φ 이고 경도 A70˚ 의 실리콘 고무 롤

제 2 냉각 롤 (6) : 외경 450 ㎜φ 이고 블라스트 처리에 의해 산술 평균 거침도 (Ra) 3.5 ㎛ 의 요철 형상이 형성된 스테인리스강제의 금속 롤 (드릴드 롤)

제 3 냉각 롤 (7) : 외경 450 ㎜φ 이고 경면 마무리의 스테인리스강제의 금속 롤 (드릴드 롤)

<롤 구성 2>

제 2 냉각 롤 (6) : 외경 450 ㎜φ 이고 경면 마무리의 스테인리스강제의 금속 롤 (드릴드 롤)

실시예 및 비교예에 있어서는, 메타크릴 수지, 매트화제 (투명 미립자) 및 아크릴 고무 입자로서 이하의 것을 사용하였다.

<메타크릴 수지>

메타크릴 수지로는, 메타크릴산메틸 97.8 중량％ 과 아크릴산메틸 2.2 중량％ 로 이루어지는 단량체 성분의 중합에 의해 얻어진, 열변형 온도 (Th) 가 100 ℃ 인 열가소성 중합체의 펠릿을 사용하였다.

<매트화제 (투명 미립자)>

매트화제 (투명 미립자) 로는, 메타크릴산메틸 95 ％ 와 디비닐벤젠 5 ％ (질량비) 의 중합에 의해 얻어진, 굴절률이 1.49, 중량 평균 입자 직경이 5 ㎛ 인 메타크릴산메틸계 열가소성 중합체 입자를 사용하였다.

<아크릴 고무 입자>

아크릴 고무 입자로는, 하기 제조 방법으로 얻어진 3 층 구조의 아크릴 고무 입자를 사용하였다.

일본 특허공보 소55-27576호의 실시예에 기재된 방법에 준거하여, 먼저 내용적 5 ℓ 의 유리제 반응 용기에 이온 교환수 1700 g, 탄산나트륨 0.7 g, 과황산나트륨 0.3 g 을 주입하고, 질소 기류하에서 교반한 후, 펠렉스 OT-P (카오 (주) 제조) 4.46 g, 이온 교환수 150 g, 메틸메타크릴레이트 150 g, 알릴메타크릴레이트 0.3 g 을 주입한 후, 75 ℃ 로 승온시켜 150 분간 교반을 계속하였다.

계속해서 부틸아크릴레이트 689 g, 스티렌 162 g, 알릴메타크릴레이트 17 g 의 혼합물과 과황산나트륨 0.85 g, 펠렉스 OT-P 7.4 g 과 이온 교환수 50 g 의 혼합물을 별도의 입구로부터 90 분간에 걸쳐 첨가하고, 추가로 90 분간 중합을 계속하였다.

중합을 완료시킨 후, 추가로 메틸아크릴레이트 326 g, 에틸아크릴레이트 14 g 의 혼합물과 과황산나트륨 0.34 g 을 용해시킨 이온 교환수 30 g 을 별도의 입구로부터 30 분간에 걸쳐 첨가하였다.

첨가 종료 후, 추가로 60 분간 유지하여 중합을 완료시켰다. 얻어진 라텍스를 0.5 ％ 염화알루미늄 수용액에 투입하여 중합체를 응집시켰다. 이것을 약 50 ℃ 의 온수로 5 회 세정한 후, 건조시켜 3 층 구조의 아크릴 고무 입자를 얻었다.

(실시예 1, 실시예 7 및 비교예 1)

층 (A) 로서, 폴리카보네이트 수지 (스미토모 다우 (주) 제조의 「칼리버 303-10」, Th 140 ℃) 를 용융 혼련하여, 압출기 (1) 로부터 피드 블록 (3) 에 공급하고, 층 (B) 로서, 메타크릴 수지와 매트화제 (투명 미립자) 와 아크릴 고무 입자를 표 1 에 나타내는 비율로 함유하는 아크릴계 열가소성 수지 조성물을 용융 혼련하고, 압출기 (2) 로부터 피드 블록 (3) 에 공급하여, 층 (B)/층 (A)/층 (B) 의 3 층 구성이 되도록 용융 적층 일체화시키고, 다이 (4) 로부터 압출하였다. 또한, 비교예 1 에 대해서는, 피드 블록 (3) 에 대한 압출기 (2) 로부터의 공급을 정지시켜, 층 (A) 만을 압출 성형하였다. 이어서, 냉각 롤의 구성을 상기 롤 구성 1 로 하고, 다이 (4) 로부터 압출된 필름 형상 수지를 제 1 냉각 롤 (5) (설정 온도 : 45 ℃) 과 제 2 냉각 롤 (6) (설정 온도 : 100 ℃) 사이에 끼우고, 제 3 냉각 롤 (7) (설정 온도 : 100 ℃) 에 감아, 일방의 면에 요철 형상이 전사된 광학용 매트 필름 (8) 을 얻었다.

(실시예 2 ∼ 6, 비교예 2 및 3)

실시예 2 ∼ 6 및 비교예 2 에 대해서는, 냉각 롤의 구성을 상기 롤 구성 2 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 광학용 매트 필름 (8) 을 얻었다. 또한, 비교예 3 에 대해서는, 피드 블록 (3) 에 대한 압출기 (1) 로부터의 공급을 정지시켜, 층 (B) 만으로 이루어지는 단층 필름을 성형하였다.

얻어진 각 광학용 매트 필름에 대해, 이하의 평가를 실시하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다.

<표면 경도 (연필 경도)>

JIS K 5600 에 준거하여, 얻어진 매트 필름 최외층의 요철 형상면의 표면 경도를 측정하였다.

<표면 광택도>

JIS Z 8741 에 준거하여, 얻어진 매트 필름 최외층의 요철 형상면과, 그 면과 반대측인 면의 60 도 광택도를 측정하였다.

<표면 거침도>

얻어진 매트 필름 최외층의 요철 형상면의 산술 평균 거침도 (Ra) 및 10 점 평균 거침도 (Rz) 를, JIS B 0601-1994 에 준거하여 표면 조도계 (미츠토요 (주) 제조의 「서프 테스트 SJ-201」) 에 의해 측정하였다.

<리타데이션값>

얻어진 매트 필름으로부터 가로 세로 50 ㎜ 사이즈로 시험편을 잘라내고, 미소 면적 복굴절률계 (오지 계측 기기 (주) 제조의 「KOBRA-CCO/X」) 에 의해 590 ㎚ 에 있어서의 리타데이션값을 측정하였다.

〔전광선 투과율 (Tt) 및 헤이즈 (H)〕

JIS K 7361-1 에 준거하여 측정하였다.

<수축룰>

먼저, 얻어진 매트 필름으로부터 가로 세로 약 10 ㎝ 사이즈로 시험편을 잘라내고, 이 시험편의 압출 방향의 치수 (MD₀) 및 폭방향의 치수 (TD₀) 를 각각 측정하였다. 이어서, 금속제의 배트에 베이비 파우더 (와코도 (주) 제조의 「시카롤·하이」) 를 깔고, 그 위에 상기 시험편을 놓고, 120 ℃ 의 오븐에 30 분간 투입하였다.

그 후, 자연 냉각시킨 시험편의 압출 방향의 치수 (MD) 및 폭방향의 치수 (TD) 를 각각 측정하고, 얻어진 각 치수를 식 : 수축률 S₁ ＝ {1 － (MD/MD₀)} × 100, 식 : 수축률 S₂ ＝ {1 － (TD/TD₀)} × 100 에 적용시켜, 수축률 S₁, S₂ 를 산출하였다. 또, 산출된 수축율 S₁, S₂ 로부터 비 (S₁/S₂) 를 산출하였다.

1, 2 : 용융 압출기
3 : 피드 블록
4 : 다이
5 : 제 1 냉각 롤
6 : 제 2 냉각 롤
7 : 제 3 냉각 롤
8 : 광학용 매트 필름
9 : 백라이트 유닛
10 : 편광 분리 시트
11 : 편광 분리 시트 보호 필름
12 : 액정 패널

Claims

폴리카보네이트계 수지를 함유하는 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 층 (A) 의 적어도 일방의 면에, 아크릴계 수지를 함유하는 아크릴계 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 층 (B) 가 적층되어 이루어지고, 적어도 1 개의 상기 층 (B) 의 표면이 매트면인 광학용 매트 필름으로서,
상기 필름 전체의 두께가 30 ∼ 300 ㎛, 상기 층 (A) 의 두께가 상기 필름 전체의 두께에 대하여 30 ％ 이상, 상기 층 (B) 의 두께가 8 ㎛ 이상이고,
상기 필름의 파장 590 ㎚ 의 입사광의 리타데이션값이 30 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 광학용 매트 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 아크릴계 열가소성 수지 조성물이 고무 입자를 함유하는, 광학용 매트 필름.
제 2 항에 있어서,
상기 고무 입자가 아크릴 고무 입자인, 광학용 매트 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 매트면이 매트 롤 전사에 의해 형성된 것인, 광학용 매트 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 아크릴계 열가소성 수지 조성물이 매트화제를 함유하는, 광학용 매트 필름.
제 5 항에 있어서,
상기 매트화제가, 메타크릴산메틸계 중합체 입자, 스티렌계 중합체 입자, 실록산계 중합체 입자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 주체로 하는 투명 미립자인, 광학용 매트 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물 및 상기 아크릴계 열가소성 수지 조성물이 공압출 성형되어 이루어지는, 광학용 매트 필름.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
액정 표시 장치에 사용되는, 광학용 매트 필름.
제 8 항에 있어서,
상기 액정 표시 장치에 있어서의 편광 분리 시트의 보호에 사용되는, 광학용 매트 필름.