KR20120027135A - 광학 필름, 광학 필름을 제조하는 방법, 액정 패널, 및 화상 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은, 미끄러짐성이 개선되고, 도프의 안정성도 양호한 긴 생산 적성이 높은 광학 필름, 상기 광학 필름을 제조하는 방법, 상기 광학 필름을 사용한 액정 패널, 및 상기 액정 패널을 사용한 화상 표시 장치를 제공하는 데에 있다. 본 발명의 광학 필름은 셀룰로오스아실레이트 수지를 20 내지 80 질량％, 아크릴 수지를 20 내지 80 질량％ 함유하는 광학 필름에 있어서, 에스테르계 용제, 케톤계 용제, 및 지방족계 용제로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 0.1 질량％ 이상 1.0 질량％ 미만 함유하는 것을 특징으로 한다.

Description

광학 필름, 광학 필름을 제조하는 방법, 액정 패널, 및 화상 표시 장치{OPTICAL FILM, METHOD FOR PRODUCING OPTICAL FILM, LIQUID CRYSTAL PANEL AND IMAGE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 광학 필름, 상기 광학 필름을 제조하는 방법, 상기 광학 필름을 사용한 액정 패널, 및 상기 액정 패널을 사용한 화상 표시 장치에 관한 것이다.

종래의 아크릴 수지의 대표인 폴리메타크릴산메틸(이하, PMMA로 생략함)은 그의 우수한 투명성, 치수 안정성, 저흡습성 등의 관점에서, 광학 필름에 적절하게 사용되고 있었다.

그러나 PMMA 필름은, 내열성에 문제가 있고, 제조할 때의 온도 환경에 따라 필름 표면에의 가소제, 첨가제 등의 석출에 의한 미끄러짐성이 떨어지는 것을 알았다. 특히 최근 들어, 광학 필름은 길어지고, 광폭화하고 있기 때문에 미끄러짐성은 중요한 생산 특성이다. 또한 긴 필름 생산에는 도프의 안정성이 불가결한데, 도프를 장시간 방치한 때에 필름 고장 원인이 되는 석출물의 발생이 보이는 경우가 있다.

내열성을 개선하기 위해서 아크릴 수지에 폴리카르보네이트(이하, PC라고 함)을 첨가하는 방법이 제안되었지만, 사용할 수 있는 용매에 제한이 있는 것, 수지끼리의 상용성이 불충분한 점에서, 백탁되어서 헤이즈가 상승하여 광학 필름으로서의 사용은 곤란했다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

또한, 아크릴 수지의 공중합 성분으로서 지환식 알킬기를 도입하는 방법이나, 분자 내 환화 반응을 시켜서 분자 주쇄에 환상 구조를 형성하는 방법 등이 개시되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2, 3, 4 참조).

그러나 이들 방법에서는, 내열성은 어느 정도 개선할 수 있지만, 생산 시에 발생하는 필름 표면에의 가소제, 첨가제 등의 석출에 의한 미끄러짐성에 여전히 문제가 있었다.

일본 특허 공개 평5-306344호 공보 일본 특허 공개 제2002-12728호 공보 일본 특허 공개 제2005-146084호 공보 일본 특허 공개 제2007-191706호 공보

따라서 본 발명의 목적은, 미끄러짐성이 개선되고, 도프의 안정성도 양호한 긴 생산 적성이 높은 광학 필름, 상기 광학 필름을 제조하는 방법, 상기 광학 필름을 사용한 액정 패널, 및 상기 액정 패널을 사용한 화상 표시 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 상기 과제는 이하의 구성에 의해 달성된다.

1. 셀룰로오스아실레이트 수지를 20 내지 80 질량％, 아크릴 수지를 20 내지 80 질량％ 함유하는 광학 필름에 있어서,

에스테르계 용제, 케톤계 용제, 및 지방족계 용제로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 0.1 질량％ 이상 1.0 질량％ 미만 함유하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.

2. 상기 1에 기재된 광학 필름을 제조하는 방법으로서,

셀룰로오스아실레이트 수지와 아크릴 수지를, 염화메틸렌과, 알코올과,

에스테르계 용제, 케톤계 용제, 및 지방족계 용제로부터 선택되는 적어도 1종의 용제와의 혼합 용제에 용해해서 도프를 제작하는 것을 특징으로 하는 광학 필름을 제조하는 방법.

3. 상기 1에 기재된 광학 필름을 사용해서 제작된 것을 특징으로 하는 액정 패널.

4. 상기 3에 기재된 액정 패널을 사용해서 제작된 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.

본 발명에 따르면, 미끄러짐성이 개선되고, 도프의 안정성도 양호한 긴 생산 적성이 높은 광학 필름, 상기 광학 필름을 제조하는 방법, 상기 광학 필름을 사용한 액정 패널, 및 상기 액정 패널을 사용한 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 사용되는 용액 유연 제막 방법의 도프 제조 공정, 유연 공정 및 건조 공정을 모식적으로 도시한 도면이다.

이하 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대해서 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이것들에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 내열성의 문제에서 제조 시에 발생하는 필름 표면에의 가소제, 첨가제 등의 석출에 의한 미끄러짐성 열화나, 도프 중에의 석출물 발생에 의한 안정성 열화와 같은 종래의 아크릴 수지를 함유하는 광학 필름의 결점을 개선한 신규의 광학 필름, 및 상기 광학 필름을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명자는, 아크릴 수지(A)와 셀룰로오스아실레이트 수지(B)를 특정한 비율로 블렌드하고, 또한 특정한 용제를 사용해서 제조함으로써, 내열성이 향상되고, 필름 표면에의 가소제, 첨가제 등의 석출에 의한 미끄러짐성의 열화가 없고, 도프의 안정성도 양호한 긴 생산 적성이 높은 광학 필름이 얻어지는 것을 발견하고, 본 발명을 이루기에 이른 것이다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

<본 발명에 따른 용제>

본 발명의 광학 필름은 에스테르계 용제, 케톤계 용제, 지방족계 용제로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 함유하는 광학 필름이다.

아크릴 수지(A)와 셀룰로오스아실레이트 수지(B)를 특정한 비율로 함유하고, 또한 이것들이 특정한 용제를 함유함으로써, 내열성의 문제에서 제조 시에 발생하는 필름 표면에 가소제, 첨가제 등의 석출에 의한 미끄러짐성의 열화나, 도프를 장시간 방치했을 때의 석출물의 발생을 현저하게 저감하는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 따른 에스테르계 용제란 분자 내에 에스테르기를 갖는 용제이며, 예를 들어, 메타크릴산 및 그의 에스테르 유도체(메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산프로필, 메타크릴산부틸, 메타크릴산i-부틸, 메타크릴산t-부틸, 메타크릴산옥틸, 메타크릴산시클로헥실, 메타크릴산2-히드록시에틸, 메타크릴산2-히드록시프로필, 메타크릴산테트라히드로푸르푸릴, 메타크릴산벤질, 메타크릴산디메틸아미노에틸, 메타크릴산디에틸아미노에틸 등), 아크릴산 및 그의 에스테르 유도체(아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산프로필, 아크릴산부틸, 아크릴산i-부틸, 아크릴산t-부틸, 아크릴산옥틸, 아크릴산시클로헥실, 아크릴산2-히드록시에틸, 아크릴산2-히드록시프로필, 아크릴산테트라히드로푸르푸릴, 아크릴산2-에톡시에틸, 아크릴산디에틸렌글리콜에톡실레이트, 아크릴산3-메톡시부틸, 아크릴산벤질, 아크릴산디메틸아미노에틸, 아크릴산디에틸아미노에틸 등), 아세트산메틸, 아세트산부틸, 아세트산에틸, 아세트산이소프로필, 아세트산아밀, 아세트산이소아밀, 메톡시아세트산에틸, 에톡시아세트산에틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노페닐에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노페닐에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 2-메톡시부틸아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 4-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 3-에틸-3-메톡시부틸아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 2-에톡시부틸아세테이트, 4-에톡시부틸아세테이트, 4-프로폭시부틸아세테이트, 2-메톡시펜틸아세테이트, 3-메톡시펜틸아세테이트, 4-메톡시펜틸아세테이트, 2-메틸-3-메톡시펜틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시펜틸아세테이트, 3-메틸-4-메톡시펜틸아세테이트, 4-메틸-4-메톡시펜틸아세테이트, 프로필렌글리콜디아세테이트, 포름산메틸, 포름산에틸, 포름산부틸, 포름산프로필, 락트산에틸, 락트산부틸, 락트산프로필, 탄산에틸, 탄산프로필, 탄산부틸, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 피루브산프로필, 피루브산부틸, 아세토아세트산메틸, 아세토아세트산에틸, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, 프로피온산프로필, 프로피온산이소프로필, 2-히드록시프로피온산메틸, 2-히드록시프로피온산에틸, 메틸-3-메톡시프로피오네이트, 에틸-3-메톡시프로피오네이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 프로필-3-메톡시프로피오네이트 등을 들 수 있고, 본 발명에 있어서는 메타크릴산메틸을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 케톤계 용제란 분자 내에 케톤기를 갖는 용제이며, 예를 들어, 1-옥타논, 2-옥타논, 1-노나논, 2-노나논, 아세톤, 4-헵타논, 1-헥산온, 2-헥산온, 디이소부틸케톤, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논, 페닐 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 아세틸아세톤, 아세토닐아세톤, 이오논, 디아세토닐알코올, 아세틸카르비놀, 아세토페논, 메틸나프틸케톤, 이소포론, 프로필렌카르보네이트, γ-부티로락톤 등을 들 수 있고, 본 발명에 있어서는 메틸에틸케톤을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 지방족계 용제로서는 펜탄, 헥산, 옥탄, 데칸, 2,2,4-트리메틸펜탄, 2,2,3-트리메틸헥산, 시클로헥산 등을 들 수 있고, 헥산을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 에스테르계 용제, 케톤계 용제, 및 지방족계 용제로부터 선택되는 적어도 1종의 용제는, 광학 필름에 각각 0.1 질량％ 이상 1.0 질량％ 미만 함유한다. 함유량이 0.1 질량％ 미만에서는 미끄러짐성 및 도프 안정성 향상의 효과가 작고, 함유량이 1.0 질량％ 이상에서는 도프의 안정성이 열화되어 석출물 등이 많아진다. 일반적으로 아크릴 수지를 사용한 광학 필름 중에는 아크릴 수지의 단량체 성분을 함유하는데, 함유량이 1 질량％ 이상이며 본 발명의 범위에는 포함되지 않는다.

상기 용제의 광학 필름 중의 함유량은 이하의 방법으로 측정할 수 있다.

(용제 함유량의 정량 방법)

광학 필름 중의 용제 함유량은, 헤드스페이스 가스 크로마토그래피에 의해 정량할 수 있다.

헤드스페이스 가스 크로마토그래피법은, 시료를 용기에 봉입하고, 가열하고, 용기 중에 휘발 성분이 충만한 상태에서 빠르게 용기 중의 가스를 가스 크로마토그래피에 주입하고, 질량 분석을 해서 화합물의 동정(同定)을 행하면서 휘발 성분을 정량하는 것이다. 헤드스페이스법에서는 가스 크로마토그래피에 의해, 휘발 성분의 전체 피크를 관측하는 것을 가능하게 함과 동시에, 전자기적 상호 작용을 이용한 분석법을 사용함으로써, 고정밀도로 휘발성 물질이나 단량체 등을 정량도 맞춰서 행할 수 있다. 이하의 장치를 일례로서 사용할 수 있다.

헤드스페이스 장치: HP7694 Head Space Sampler(휴렛 팩커드사제)

온도 조건: 트랜스퍼라인 200℃, 루프 온도 200℃

샘플량: 0.8 g/20 ml 바이알

GC: HP5890(휴렛 팩커드사제)

MS: HP5971(휴렛 팩커드사제)

칼럼: HP-624(30 m×내경 0.25 mm)

오븐 온도: 초기 온도 40℃(유지 시간 3분), 승온 속도 10℃/분, 도달 온도 200℃(유지 시간 5분)

측정 모드: SIM(셀렉트 이온 모니터) 모드

<아크릴 수지를 함유하는 광학 필름>

우선 본 발명에 따른 아크릴 수지를 함유하는 광학 필름의 물성값을 설명한다.

본 발명에 따른 광학 필름은 JIS K7125-1999의 방법에 따라서 측정되는 필름의 미끄러짐성이, 0.40 이하인 것이 바람직하고, 0.30 이하인 것이 보다 바람직하다. 미끄러짐성이 상기 범위일 때에, 석출물에 의한 주름, 흠집 등의 긴 필름의 핸들링 고장을 현저히 저감할 수 있다. 상기 미끄러짐성의 측정은 건조 후부터 권취될때까지 샘플링해서 행한다. 측정기로서는, 동마찰 계수 마찰 측정기 TR형(도요 세끼제), 시마즈 세이사꾸쇼제 UNIVERSAL TESTING MACHINE RH-30 등을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 광학 필름은 아크릴 수지(A), 셀룰로오스아실레이트 수지(B), 본 발명에 따른 특정한 용제를 함유하고, 연성 파괴를 발생하지 않는 아크릴 수지를 함유하는 광학 필름인 것이 바람직하다.

상기 연성 파괴란 어느 한 재료가 갖는 강도보다도 큰 응력이 작용함으로써 발생하는 것이며, 최종 파단까지 재료의 현저한 신장이나 수축을 수반하는 파괴라고 정의된다. 그의 파면에는, 딤플이라고 불리는 오목부가 무수하게 형성되는 특징이 있다.

따라서 「연성 파괴가 일어나지 않는 광학 필름」이란 필름을 2개로 절곡하는 큰 응력을 작용시켜도 파단 등의 파괴가 보여지지 않는 것이 특징이다.

최근의 액정 표시 장치의 대형화에 수반하는 광학 필름의 대판화, 박막화에 수반하여 리워크성, 생산성의 관점에서 광학 필름의 취성에 대한 요구는 점점 높아져서, 상기 연성 파괴가 일어나지 않을 것이 요구되고 있다.

본 발명에 따른 광학 필름은 헤이즈를 낮게 하고, 프로젝터와 같은 고온이 되는 기기나, 차량 탑재용 표시 기기와 같은, 고온의 환경 하에서의 사용을 고려하면, 그의 장력 연화점을 105℃ 내지 145℃로 하는 것이 바람직하고, 110℃ 내지 130℃로 제어하는 것이 보다 바람직하다.

광학 필름의 장력 연화점 온도의 구체적인 측정 방법으로서는 예를 들어, 텐실론 시험기(ORIENTEC사제, RTC-1225A)을 사용하여, 광학 필름을 120 mm(세로)×10 mm(폭)으로 잘라내고, 10 N의 장력으로 인장하면서 30℃/min의 승온 속도에서 승온을 계속하고, 9 N이 된 시점에서의 온도를 3회 측정하고, 그의 평균값에 의해 구할 수 있다.

본 발명에 따른 광학 필름은 유리 전이 온도(Tg)가 110℃ 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 120℃ 이상이다. 특히 바람직하게는 150℃ 이상이다.

또한, 여기에서 말하는 유리 전이 온도란 시차 주사 열량 측정기(Perkin Elmer사제 DSC-7형)를 사용하여, 승온 속도 20℃/분으로 측정하고, JIS K7121(1987)에 따라 구한 중간점 유리 전이 온도(Tmg)이다.

본 발명에 따른 광학 필름은 필름면 내의 직경 5 ㎛ 이상의 결점이 1개/10 cm 사방(四方) 이하인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.5개/10 cm 사방 이하, 한층 바람직하게는 0.1개/10 cm 사방 이하이다.

여기서 결점의 직경이란 결점이 원형의 경우에는 그의 직경을 나타내고, 원형이 아닌 경우에는 결점의 범위를 하기 방법에 의해 현미경으로 관찰해서 결정하고, 그의 최대 직경(외접원의 직경)으로 한다.

결점의 범위는, 결점이 기포나 이물질인 경우에는, 결점을 미분 간섭 현미경의 투과광으로 관찰했을 때의 그림자의 크기이다. 결점이, 롤 흠집의 전사나 찰상 등, 표면 형상의 변화의 경우에는, 결점을 미분 간섭 현미경의 반사광으로 관찰해서 크기를 확인한다.

또한, 반사광으로 관찰할 경우에, 결점의 크기가 불명료하면, 표면에 알루미늄이나 백금을 증착해서 관찰한다.

이러한 결점 빈도로 표현되는 품위에 우수한 필름을 생산성 높게 얻기 위해서는, 중합체 용액을 유연 직전에 고정밀도 여과하는 것이나, 유연기 주변의 클린도를 높게 하는 것, 또한 유연 후의 건조 조건을 단계적으로 설정하고, 효율적이고 또한 발포를 억제해서 건조시키는 것이 유효하다.

결점의 개수가 1개/10 cm 사방보다 많으면, 예를 들어 후속 공정에서의 가공시 등에 필름에 장력이 가해지면, 결점을 기점으로 해서 필름이 파단해서 생산성이 현저하게 저하하는 경우가 있다. 또한, 결점의 직경이 5 ㎛ 이상이 되면 편광판 관찰 등에 의해 육안으로 확인할 수 있고, 광학 부재로서 사용했을 때 휘점이 발생하는 경우가 있다.

또한, 육안으로 확인할 수 없는 경우에도, 상기 필름 상에 하드 코트층 등을 형성했을 때에, 도포제를 균일하게 형성할 수 없어 결점(도포 누락)이 되는 경우가 있다. 여기서, 결점이란 용액 제막의 건조 공정에 있어서 용매가 급격한 증발에 기인해서 발생하는 필름 중의 공동(발포 결점)이나, 제막 원액 내의 이물질이나 제막 내에 혼입되는 이물질에 기인하는 필름 중의 이물질(이물질 결점)을 말한다.

또한, 본 발명에 따른 광학 필름은 JIS K7127-1999에 준거한 측정에 있어서, 적어도 일 방향의 파단 신도가 10％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20％ 이상이다.

파단 신도의 상한은 특별히 한정되는 것은 아니나, 현실적으로는 250％ 정도이다. 파단 신도를 크게 하기 위해서는 이물질이나 발포에 기인하는 필름 중의 결점을 억제하는 것이 유효하다.

본 발명에 따른 광학 필름은 그의 전체 광선 투과율이 90％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 93％ 이상이다. 또한, 현실적인 상한으로서는 99％ 정도이다. 이러한 전체 광선 투과율로 표현되는 우수한 투명성을 달성하기 위해서는, 가시광을 흡수하는 첨가제나 공중합 성분을 도입하지 않도록 하는 것이나, 중합체 중의 이물질을 고정밀도 여과에 의해 제거하여, 필름 내부의 광의 확산이나 흡수를 저감시키는 것이 유효하다.

또한, 제막 시의 필름 접촉부(냉각 롤, 캘린더 롤, 드럼, 벨트, 용액 제막에 있어서의 도포 기재, 반송 롤 등)의 표면 조도를 작게 해서 필름 표면의 표면 조도를 작게 하는 것이나, 아크릴 수지의 굴절률을 작게 함으로써 필름 표면의 광의 확산이나 반사를 저감시키는 것이 유효하다.

본 발명에 따른 광학 필름은 투명성을 나타내는 지표의 하나인 헤이즈값(탁도)이 0.5％ 미만인 것이 바람직한데, 액정 표시 장치에 내장했을 때의 휘도, 콘트라스트의 점으로부터 0.4％ 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 광학 필름의 헤이즈값은, JIS K7361-1-1997 및 JIS K7136-2000에 따라 측정한 값이다.

본 발명에 따른 아크릴 수지를 함유하는 필름은, 상기와 같은 물성을 만족하면 광학 필름으로서 바람직하게 사용할 수 있는데, 이하의 조성과 함으로써, 가공성, 내열성이 우수한 필름을 얻을 수 있다.

즉, 가공성 및 내열성을 양립시키는 관점에서, 상기 광학 필름이, 아크릴 수지(A)와 셀룰로오스아실레이트 수지를 80:20 내지 20:80의 질량비로 함유하는 것을 특징으로 하는 광학 필름에 의해 본 발명의 우수한 효과가 얻어진다.

본 발명에 따른 광학 필름에 있어서, 아크릴 수지(A)와 셀룰로오스아실레이트 수지(B)는 80:20 내지 20:80의 질량비로 함유되는데, 바람직하게는 아크릴 수지(A)가 50 질량％ 이상이다.

아크릴 수지 성분이 많아지면, 예를 들어 고온?고습 하에서의 치수 변화가 억제되어, 편광판으로서 사용했을 때의 편광판의 컬이나 패널의 휨을 현저하게 저감할 수 있다. 또한 아크릴 수지 성분이 50 질량％ 이상인 조성에 있어서는, 상기 물성을 보다 장시간 유지하는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 따른 광학 필름은 아크릴 수지(A), 셀룰로오스아실레이트 수지(B) 이외의 수지를 함유해서 구성되어 있어도 된다.

아크릴 수지(A)와 셀룰로오스아실레이트 수지(B)의 총 질량은 광학 필름의 55 내지 100 질량％이며, 바람직하게는 60 내지 99 질량％이다.

<아크릴 수지(A)>

본 발명에 사용되는 아크릴 수지에는 메타크릴 수지도 포함된다. 수지로서는 특별히 제한되는 것이 아니지만, 메틸메타크릴레이트 단위 50 내지 99 질량％, 및 이것과 공중합 가능한 다른 단량체 단위 1 내지 50 질량％로 이루어지는 것이 바람직하다.

공중합 가능한 다른 단량체로서는, 알킬수의 탄소수가 2 내지 18인 알킬 메타크릴레이트, 알킬수의 탄소수가 1 내지 18인 알킬아크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산 등의 α,β-불포화산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산 등의 불포화기 함유 2가 카르복실산, 스티렌, α-메틸스티렌, 핵 치환 스티렌 등의 방향족 비닐 화합물, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 α,β-불포화 니트릴, 무수 말레산, 말레이미드, N-치환 말레이미드, 글루타르산 무수물 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 병용해서 사용할 수 있다.

이들 중에서도, 공중합체의 내열 분해성이나 유동성의 관점에서, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, s-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 등이 바람직하고, 메틸아크릴레이트나 n-부틸아크릴레이트가 특히 바람직하게 사용된다.

본 발명에 따른 광학 필름에 사용되는 아크릴 수지(A)는 필름으로서의 기계적 강도, 필름을 생산할 때의 유동성의 점으로부터 중량 평균 분자량(Mw)이 80000 내지 1000000인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 아크릴 수지의 중량 평균 분자량은 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정할 수 있다. 측정 조건은 이하와 같다.

용매: 메틸렌 클로라이드

칼럼: Shodex K806, K805, K803G(쇼와 덴꼬(주)제를 3개 접속해서 사용함)

칼럼 온도: 25℃

시료 농도: 0.1 질량％

검출기: RI Model 504(GL 사이언스사제)

펌프: L6000(히다치 세이사꾸쇼(주)제)

유량: 1.0 ml/min

교정 곡선: 표준 폴리스티렌 STK standard 폴리스티렌(도소(주)제) Mw=2,800,000 내지 500까지의 13 샘플에 의한 교정 곡선을 사용하였다. 13 샘플은 거의 등간격으로 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 아크릴 수지(A)의 제조 방법으로서는 특별히 제한은 없고, 현탁 중합, 유화 중합, 괴상 중합, 또는 용액 중합 등의 공지된 방법 중의 어느 것을 사용하여도 된다. 여기서, 중합 개시제로서는, 통상의 퍼옥시드계 및 아조계의 것을 사용할 수 있고, 또한 산화 환원계로 할 수도 있다. 중합 온도에 대해서는, 현탁 또는 유화 중합에서는 30 내지 100℃, 괴상 또는 용액 중합에서는 80 내지 160℃에서 실시할 수 있다. 또한, 생성 공중합체의 환원 점도를 제어하기 위해서, 알킬머캅탄 등을 연쇄 이동제로서 사용해서 중합을 실시할 수도 있다.

이 분자량으로 함으로써 내열성과 취성의 양립을 도모할 수 있다.

본 발명에 따른 아크릴 수지로서는 시판하는 것도 사용할 수 있다. 예를 들어, 델펫 60N, 80N(아사히 가세이 케미컬즈(주)제), 다이아날 BR52, BR80, BR83, BR85, BR88(미쯔비시 레이온(주)제), KT75(덴끼 가가꾸 고교(주)제) 등을 들 수 있다.

<셀룰로오스아실레이트 수지(B)>

본 발명에 따른 셀룰로오스아실레이트 수지는, 지방족의 아실기, 방향족의 아실기 중의 어느 것으로 치환되어 있어도 되지만, 아세틸기로 치환되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 셀룰로오스아실레이트 수지가 지방족 아실기와의 에스테르일 때, 지방족 아실기는 탄소 원자수가 2 내지 20이고 구체적으로는 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 이소부티릴, 발레릴, 피발로일, 헥사노일, 옥타노일, 라우로일, 스테아로일 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 지방족 아실기란 추가로 치환기를 갖는 것도 포함하는 의미이며, 치환기로서는 상술한 방향족 아실기에 있어서, 방향족환이 벤젠환일 때, 벤젠환의 치환기로서 예시한 것을 들 수 있다.

상기 셀룰로오스아실레이트 수지가 방향족 아실기와의 에스테르일 때, 방향족환으로 치환하는 치환기(X)의 수는 0 또는 1 내지 5개이며, 바람직하게는 1 내지 3개이고, 특히 바람직한 것은 1 또는 2개이다.

또한, 방향족환으로 치환하는 치환기의 수가 2개 이상일 때, 서로 동일하거나 상이하여도 되는데, 또한 서로 연결해서 축합 다환 화합물(예를 들어 나프탈렌, 인덴, 인단, 페난트렌, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 크로멘, 크로만, 프탈라진, 아크리딘, 인돌, 인돌린 등)을 형성하여도 된다.

상기 셀룰로오스아실레이트 수지에 있어서 치환 또는 비치환된 지방족 아실기, 치환 또는 비치환된 방향족 아실기 중 적어도 어느 1종 선택된 구조를 갖는 구조를 갖는 것이 본 발명에 따른 셀룰로오스수지에 사용하는 구조로서 사용되고, 이들은, 셀룰로오스의 단독 또는 혼합산에스테르이어도 된다.

본 발명에 따른 셀룰로오스아실레이트 수지의 치환도는, 아실기의 총치환도(T)가 2.00 내지 3.00이며, 아세틸기는 반드시 필요한 것은 아니고, 아세틸기 치환도(ac)가 0 내지 1.89이다. 보다 바람직하게는 아세틸기 이외의 아실기 치환도(r)가 2.00 내지 2.89이다.

아세틸기 이외의 아실기는 탄소수가 3 내지 7인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 셀룰로오스아실레이트 수지에 있어서, 탄소 원자수 2 내지 7의 아실기를 치환기로서 갖는 것, 즉 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스프로피오네이트, 셀룰로오스부티레이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트, 셀룰로오스아세테이트벤조에이트, 및 셀룰로오스벤조에이트로부터 선택되는 적어도 한종인 것이 바람직하다.

이들 중에서 특히 바람직한 셀룰로오스아실레이트 수지는, 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스프로피오네이트, 셀룰로오스부티레이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트나 셀룰로오스아세테이트부티레이트를 들 수 있다.

혼합 지방산으로서, 더욱 바람직하게는, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트나 셀룰로오스아세테이트부티레이트의 저급지방산에스테르이며, 탄소 원자수 2 내지 4의 아실기를 치환기로서 갖는 것이 바람직하다.

아실기로 치환되어 있지 않은 부분은 통상 수산기로서 존재하고 있는 것이다. 이것들은 공지된 방법으로 합성할 수 있다.

또한, 아세틸기의 치환도나 다른 아실기의 치환도는, ASTM-D817-96에 규정된 방법에 의해 구한 것이다.

본 발명에 따른 셀룰로오스아실레이트 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 75000 이상이면, 1000000 정도의 것이어도 본 발명의 목적을 달성할 수 있는데, 생산성을 고려하면 75000 내지 280000의 것이 바람직하고, 100000 내지 240000의 것이 더욱 바람직하다.

<아크릴 입자(C)>

본 발명에서는, 광학 필름에 아크릴 입자를 함유시켜도 된다.

본 발명에 사용되는 아크릴 입자(C)는 상기 아크릴 수지(A) 및 셀룰로오스아실레이트 수지(B)와 광학 필름 내에서 입자의 상태로 존재할(비상용 상태라고도 함) 수 있다.

상기 아크릴 입자(C)는 예를 들어, 제작한 광학 필름을 소정량 채취하고, 용매에 용해시켜서 교반하고, 충분히 용해?분산시킨 때에, 아크릴 입자(C)의 평균 입자 직경 미만의 구멍 직경을 갖는 PTFE제의 멤브레인 필터를 사용해서 여과하고, 여과 포집된 불용물의 무게가 광학 필름에 첨가한 아크릴 입자(C)의 90 질량％ 이상인 것이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 아크릴 입자(C)는 특별히 한정되는 것은 아니나, 2층 이상의 층 구조를 갖는 아크릴 입자(C)인 것이 바람직하고, 특히 하기 다층 구조 아크릴계 입상 복합체인 것이 바람직하다.

다층 구조 아크릴계 입상 복합체란 중심부로부터 외주부를 향해서 최내 경질층 중합체, 고무 탄성을 나타내는 가교 연질층 중합체, 및 최외 경질층 중합체가, 층 상에 중첩되어 이루어지는 구조를 갖는 입자 형상의 아크릴계 중합체를 말한다.

본 발명에 사용되는 다층 구조 아크릴계 입상 복합체의 바람직한 형태로서는 이하와 같은 것을 들 수 있다. (a) 메틸메타크릴레이트 80 내지 98.9 질량％, 알킬기의 탄소수가 1 내지 8인 알킬아크릴레이트 1 내지 20 질량％, 및 다관능성 그래프트제 0.01 내지 0.3 질량％로 이루어지는 단량체 혼합물을 중합해서 얻어지는 최내 경질층 중합체, (b) 상기 최내 경질층 중합체의 존재 하에, 알킬기의 탄소수가 4 내지 8인 알킬아크릴레이트 75 내지 98.5 질량％, 다관능성 가교제 0.01 내지 5 질량％ 및 다관능성 그래프트제 0.5 내지 5 질량％로 이루어지는 단량체 혼합물을 중합해서 얻어지는 가교 연질층 중합체, (c) 상기 최내 경질층 및 가교 연질층으로 이루어지는 중합체의 존재 하에, 메틸메타크릴레이트 80 내지 99 질량％와 알킬기의 탄소수가 1 내지 8인 알킬아크릴레이트 1 내지 20 질량％로 이루어지는 단량체 혼합물을 중합해서 얻어지는 최외 경질층 중합체로 이루어지는 3층 구조를 갖고, 또한 얻어진 3층 구조 중합체가 최내 경질층 중합체(a) 5 내지 40 질량％, 연질층 중합체(b) 30 내지 60 질량％, 및 최외 경질층 중합체(c) 20 내지 50 질량％로 이루어지고, 아세톤으로 분별했을 때에 불용부가 있고, 그 불용부의 메틸에틸케톤 팽윤도가 1.5 내지 4.0인 아크릴계 입상 복합체를 들 수 있다.

또한, 일본 특허 공고 소60-17406호 또는 일본 특허 공고 평3-39095호에 개시되어 있는 바와 같이, 다층 구조 아크릴계 입상 복합체의 각 층의 조성이나 입자 직경을 규정했을뿐만 아니라, 다층 구조 아크릴계 입상 복합체의 인장 탄성률이나 아세톤 불용부의 메틸에틸케톤 팽윤도를 특정 범위 내로 설정함으로써, 더욱 충분한 내충격성과 내응력 백화성의 밸런스를 실현하는 것이 가능하게 된다.

여기서, 다층 구조 아크릴계 입상 복합체를 구성하는 최내 경질층 중합체(a)는 메틸메타크릴레이트 80 내지 98.9 질량％, 알킬기의 탄소수가 1 내지 8인 알킬아크릴레이트 1 내지 20 질량％ 및 다관능성 그래프트제 0.01 내지 0.3 질량％로 이루어지는 단량체 혼합물을 중합해서 얻어지는 것이 바람직하다.

여기서, 알킬기의 탄소수가 1 내지 8인 알킬아크릴레이트로서는, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, s-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 등을 들 수 있고, 메틸아크릴레이트나 n-부틸아크릴레이트가 바람직하게 사용된다.

최내 경질층 중합체(a)에 있어서의 알킬아크릴레이트 단위의 비율은 1 내지 20 질량％로서, 상기 단위가 1 질량％ 미만이면 중합체의 열분해성이 커지고, 한편, 상기 단위가 20 질량％를 초과하면, 최내 경질층 중합체(c)의 유리 전이 온도가 낮아져, 3층 구조 아크릴계 입상 복합체의 내충격성 부여 효과가 저하하므로, 모두 바람직하지 않다.

다관능성 그래프트제로서는, 다른 중합 가능한 관능기를 갖는 다관능성 단량체, 예를 들어, 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 푸마르산의 알릴에스테르 등을 들 수 있고, 알릴메타크릴레이트가 바람직하게 사용된다. 다관능성 그래프트제는, 최내 경질층 중합체와 연질층 중합체를 화학적으로 결합하기 위해서 사용되고, 그 최내 경질층 중합 시에 사용하는 비율은 0.01 내지 0.3 질량％이다.

아크릴계 입상 복합체를 구성하는 가교 연질층 중합체(b)는 상기 최내 경질층 중합체(a)의 존재 하에, 알킬기의 탄소수가 1 내지 8인 알킬아크릴레이트 75 내지 98.5 질량％, 다관능성 가교제 0.01 내지 5 질량％ 및 다관능성 그래프트제 0.5 내지 5 질량％로 이루어지는 단량체 혼합물을 중합해서 얻어지는 것이 바람직하다.

여기서, 알킬기의 탄소수가 4 내지 8인 알킬아크릴레이트로서는, n-부틸아크릴레이트나 2-에틸헥실아크릴레이트가 바람직하게 사용된다.

또한, 이것들의 중합성 단량체와 함께, 25 질량％ 이하의 공중합 가능한 다른 단관능성 단량체를 공중합시키는 것도 가능하다.

공중합 가능한 다른 단관능성 단량체로서는, 스티렌 및 치환 스티렌 유도체를 들 수 있다. 알킬기의 탄소수가 4 내지 8인 알킬아크릴레이트와 스티렌의 비율은, 전자가 많을수록 생성 중합체(b)의 유리 전이 온도가 저하하고, 즉 연질화할 수 있는 것이다.

한편, 수지 조생물의 투명성의 관점에서는, 연질층 중합체(b)의 상온에서의 굴절률을 최내 경질층 중합체(a), 최외 경질층 중합체(c), 및 경질 열가소성 아크릴 수지에 접근하는 쪽이 유리하고, 이것들을 감안해서 양자의 비율을 선정한다.

예를 들어, 피복층 두께가 작은 용도에 있어서는, 반드시 스티렌을 공중합하지 않아도 된다.

다관능성 그래프트제로서는, 상기한 최내층 경질 중합체(a)의 항에서 든 것을 사용할 수 있다. 여기에서 사용하는 다관능성 그래프트제는, 연질층 중합체(b)와 최외 경질층 중합체(c)를 화학적으로 결합하기 위해서 사용되고, 그 최내 경질층 중합 시에 사용하는 비율은 내충격성 부여 효과의 관점에서 0.5 내지 5 질량％가 바람직하다.

다관능성 가교제로서는, 디비닐 화합물, 디알릴 화합물, 디아크릴 화합물, 디메타크릴 화합물 등의 일반적으로 알려져 있는 가교제를 사용할 수 있는데, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트(분자량 200 내지 600)가 바람직하게 사용된다.

여기에서 사용하는 다관능성 가교제는, 연질층(b)의 중합 시에 가교 구조를 생성하고, 내충격성 부여의 효과를 발현시키기 위해서 사용된다. 단, 상기의 다관능성 그래프트제를 연질층의 중합 시에 사용하면, 어느 정도는 연질층(b)의 가교 구조를 생성하므로, 다관능성 가교제는 필수 성분이 아니지만, 다관능성 가교제를 연질층 중합 시에 사용하는 비율은 내충격성 부여 효과의 관점에서 0.01 내지 5 질량％가 바람직하다.

다층 구조 아크릴계 입상 복합체를 구성하는 최외 경질층 중합체(c)는 상기 최내 경질층 중합체(a) 및 연질층 중합체(b)의 존재 하에, 메틸메타크릴레이트 80 내지 99 질량％ 및 알킬기의 탄소수가 1 내지 8인 알킬아크릴레이트 1 내지 20 질량％로 이루어지는 단량체 혼합물을 중합해서 얻어지는 것이 바람직하다.

여기서, 아크릴알킬레이트로서는 전술한 것이 사용되는데, 메틸아크릴레이트나 에틸아크릴레이트가 바람직하게 사용된다. 최외 경질층(c)에 있어서의 알킬아크릴레이트 단위의 비율은 1 내지 20 질량％가 바람직하다.

또한, 최외 경질층(c)의 중합 시에, 아크릴 수지(A)와의 상용성 향상을 목적으로 하여, 분자량을 조절하기 위해서 알킬머캅탄 등을 연쇄 이동제로서 사용하고, 실시하는 것도 가능하다.

특히, 최외 경질층에, 분자량이 내측으로부터 외측을 향해서 점차 작아지는 구배를 형성하는 것은, 신장과 내충격성의 밸런스를 개량하는 데 있어서 바람직하다. 구체적인 방법으로서는 최외 경질층을 형성하기 위한 단량체 혼합물을 2개 이상으로 분할하고, 각 회마다 첨가하는 연쇄 이동제량을 순차 증가시키는 방법에 의해, 분자량을 내측으로부터 외측을 향해서 작게 하는 것이 가능하다.

이 때에 형성되는 분자량은, 각 회에 사용되는 단량체 혼합물을 그 단독으로 동일한 조건에서 중합하고, 얻어진 중합체의 분자량을 측정함으로써 조사할 수도 있다.

본 발명에 바람직하게 사용되는 다층 구조 중합체인 아크릴계 입상 복합체의 입자 직경에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니나, 10 nm 이상 1000 nm 이하인 것이 바람직하고, 또한 20 nm 이상 500 nm 이하인 것이 보다 바람직하고, 특히 50 nm 이상 400 nm 이하인 것이 가장 바람직하다.

본 발명에 바람직하게 사용되는 다층 구조 중합체인 아크릴계 입상 복합체에 있어서, 코어와 쉘의 질량비는 특별히 한정되는 것은 아니나, 다층 구조 중합체 전체를 100 질량부로 했을 때에, 코어층이 50 질량부 이상 90 질량부 이하인 것이 바람직하고, 또한 60 질량부 이상 80 질량부 이하인 것이 보다 바람직하다.

이러한 다층 구조 아크릴계 입상 복합체의 시판품의 예로서는, 예를 들어, 미쯔비시 레이온사제 "메타블렌", 가네가후찌 가가꾸 고교사제 "가네에이스", 구레하 가가꾸 고교사제 "파랄로이드", 롬 앤드 하스사제 "아크릴로이드", 간쯔 가세이 고교사제 "스타필로이드" 및 구라레사제 "파라펫 SA" 등을 들 수 있고, 이들은, 단독 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에 바람직하게 사용되는 아크릴 입자(C)로서 적절하게 사용되는 그래프트 공중합체인 아크릴 입자(c-1)의 구체예로서는, 고무질 중합체의 존재 하에, 불포화 카르복실산에스테르계 단량체, 불포화 카르복실산계 단량체, 방향족 비닐계 단량체, 및 필요에 따라서 이것들과 공중합 가능한 다른 비닐계 단량체로 이루어지는 단량체 혼합물을 공중합시킨 그래프트 공중합체를 들 수 있다.

그래프트 공중합체인 아크릴 입자(c-1)에 사용되는 고무질 중합체에는 특별히 제한은 없지만, 디엔계 고무, 아크릴계 고무 및 에틸렌계 고무 등이 사용할 수 있다. 구체예로서는, 폴리부타디엔, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-부타디엔의 블록 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 아크릴산부틸-부타디엔 공중합체, 폴리이소프렌, 부타디엔-메타크릴산메틸 공중합체, 아크릴산부틸-메타크릴산메틸 공중합체, 부타디엔-아크릴산에틸 공중합체, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌-디엔계 공중합체, 에틸렌-이소프렌 공중합체, 및 에틸렌-아크릴산메틸 공중합체 등을 들 수 있다. 이들 고무질 중합체는 1종 또는 2종 이상의 혼합물에서 사용하는 것이 가능하다.

또한, 아크릴 수지(A) 및 아크릴 입자(C) 각각의 굴절률이 근사하고 있는 경우, 본 발명에 따른 광학 필름의 투명성을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다. 구체적으로는, 아크릴 입자(C)와 아크릴 수지(A)의 굴절률차가 0.05 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.02 이하, 특히 0.01 이하인 것이 바람직하다.

이러한 굴절률 조건을 만족시키기 위해서는, 아크릴 수지(A)의 각 단량체 단위 조성비를 조정하는 방법, 및/또는 아크릴 입자(C)에 사용되는 고무질 중합체 또는 단량체의 조성비를 제조하는 방법 등에 의해, 굴절률차를 작게 할 수 있고, 투명성이 우수한 광학 필름을 얻을 수 있다.

또한, 여기에서 말하는 굴절률차란 아크릴 수지(A)가 가용인 용매에 본 발명에 따른 광학 필름을 적당한 조건에서 충분히 용해시켜 백탁 용액으로 하고, 이것을 원심 분리 등의 조작에 의해 용매 가용 부분과 불용 부분으로 분리하고, 이 가용 부분(아크릴 수지(A))과 불용 부분(아크릴 입자(C))을 각각 정제한 후, 측정한 굴절률(23℃, 측정 파장: 550 nm)의 차를 나타낸다.

본 발명에 있어서 아크릴 수지(A)에, 아크릴 입자(C)를 배합하는 방법에는 특별히 제한은 없고, 아크릴 수지(A)와 그 밖의 임의 성분을 미리 블렌드한 후, 통상 200 내지 350℃에서, 아크릴 입자(C)를 첨가하면서 1축 또는 2축 압출기에 의해 균일하게 용융 혼련하는 방법이 바람직하게 사용된다.

또한, 아크릴 입자(C)를 미리 분산한 용액을, 아크릴 수지(A), 및 셀룰로오스아실레이트 수지(B)를 용해한 용액(도프액)에 첨가해서 혼합하는 방법이나, 아크릴 입자(C) 및 그 밖의 임의의 첨가제를 용해, 혼합한 용액을 인라인 첨가하는 등의 방법을 사용할 수 있다.

본 발명에 사용되는 아크릴 입자(C)로서는, 시판하는 것도 사용할 수 있다. 예를 들어, 메타블렌 W-341(C2)(미쯔비시 레이온(주)제)을, 케미스노우 MR-2G(C3), MS-300X(C4)(소껭 가가꾸(주)제) 등을 들 수 있다.

본 발명에 따른 광학 필름에 있어서, 상기 필름을 구성하는 수지의 총 질량에 대하여, 0.5 내지 45 질량％의 아크릴 입자(C)를 함유하는 것이 바람직하다.

<그 밖의 첨가제>

본 발명에 따른 광학 필름에 있어서는, 조성물의 유동성이나 유연성을 향상하기 위해서 가소제를 병용하는 것도 가능하다. 가소제로서는, 프탈산에스테르계, 지방산에스테르계, 트리멜리트산에스테르계, 인산에스테르계, 폴리에스테르계, 또는 에폭시계 등을 들 수 있다.

이 중에서, 폴리에스테르계와 프탈산에스테르계의 가소제가 바람직하게 사용된다. 폴리에스테르계 가소제는, 프탈산 디옥틸 등의 프탈산에스테르계의 가소제에 비하여 비이행성이나 내추출성이 우수하지만, 가소화 효과나 상용성은 약간 떨어진다.

따라서, 용도에 따라서 이것들의 가소제를 선택, 또는 병용함으로써, 광범위한 용도에 적용할 수 있다.

폴리에스테르계 가소제는, 1가 또는 4가의 카르복실산과 1가 내지 6가의 알코올의 반응물인데, 주로 2가 카르복실산과 글리콜을 반응시켜서 얻어진 것이 사용된다. 대표적인 2가 카르복실산으로서는, 글루타르산, 이타콘산, 아디프산, 프탈산, 아젤라산, 세박산 등을 들 수 있다.

특히, 아디프산, 프탈산 등을 사용하면 가소화 특성이 우수한 것이 얻어진다. 글리콜로서는 에틸렌, 프로필렌, 1,3-부틸렌, 1,4-부틸렌, 1,6-헥사메틸렌, 네오펜틸렌, 디에틸렌, 트리에틸렌, 디프로필렌 등의 글리콜을 들 수 있다. 이들 2가 카르복실산 및 글리콜은 각각 단독으로, 또는 혼합해서 사용하여도 된다.

이 에스테르계의 가소제는 에스테르, 올리고에스테르, 폴리에스테르의 형의 어느 것이어도 되고, 분자량은 100 내지 10000의 범위가 좋지만, 바람직하게는 600 내지 3000의 범위가 가소화 효과가 크다.

또한, 가소제의 점도는 분자 구조나 분자량과 상관이 있는데, 아디프산계 가소제의 경우 상용성, 가소화 효율의 관계로부터 200 내지 5000 mPa?s(25℃)의 범위가 좋다. 또한, 몇가지의 폴리에스테르계 가소제를 병용해도 상관없다.

가소제는 아크릴 수지(A)를 함유하는 조성물 100 질량부에 대하여, 0.5 내지 30 질량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 가소제의 첨가량이 30 질량부를 초과하면, 표면이 끈적거리므로, 실용상 바람직하지 않다.

본 발명에 따른 광학 필름은 자외선 흡수제를 함유하는 것도 바람직하고, 사용되는 자외선 흡수제로서는, 벤조트리아졸계, 2-히드록시벤조페논계 또는 살리실산페닐에스테르계의 것 등을 들 수 있다. 예를 들어, 2-(5-메틸-2-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-[2-히드록시-3,5-비스(α,α-디메틸벤질)페닐]-2H-벤조트리아졸, 2-(3,5-디-t-부틸-2-히드록시페닐)벤조트리아졸 등의 트리아졸류, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-옥톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논 등의 벤조페논류를 예시할 수 있다.

여기서, 자외선 흡수제 중에서도, 분자량이 400 이상인 자외선 흡수제는, 고비점에서 휘발하기 어렵고, 고온 성형 시에도 비산하기 어렵기 때문에, 비교적 소량의 첨가로 효과적으로 내후성을 개량할 수 있다.

또한, 특히 얇은 피복층으로부터 기판층에의 이행성도 작고, 적층판의 표면에도 석출되기 어렵기 때문에, 함유된 자외선 흡수제량이 장시간 유지되어, 내후성 개량 효과의 지속성이 우수한 등의 점에서 바람직하다.

분자량이 400 이상인 자외선 흡수제로서는, 2-[2-히드록시-3,5-비스(α,α-디메틸벤질)페닐]-2-벤조트리아졸, 2,2-메틸렌비스[4-(1,1,3,3-테트라부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀] 등의 벤조트리아졸계, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 등의 힌더드 아민계, 또한 2-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)-2-n-부틸말론산 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜), 1-[2-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐옥시]에틸]-4-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐옥시]-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 등의 분자 내에 힌더드 페놀과 힌더드 아민의 구조를 함께 갖는 하이브리드계의 것을 들 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 병용해서 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 2-[2-히드록시-3,5-비스(α,α-디메틸벤질)페닐]-2-벤조트리아졸이나 2,2-메틸렌비스[4-(1,1,3,3-테트라부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀]이 특히 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 광학 필름에 사용되는 아크릴 수지(A)에는 성형 가공 시의 열분해성이나 열착색성을 개량하기 위해서 각종 산화 방지제를 첨가할 수도 있다. 또한 대전 방지제를 첨가하고, 광학 필름에 대전 방지 성능을 부여하는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 광학 필름은 인계 난연제를 배합한 난연 아크릴계 수지 조성물을 사용하여도 된다.

여기에서 사용되는 인계 난연제로서는, 적인, 트리아릴인산에스테르, 디아릴인산에스테르, 모노아릴인산에스테르, 아릴포스폰산 화합물, 아릴포스핀옥시드 화합물, 축합 아릴인산에스테르, 할로겐화알킬인산에스테르, 할로겐 함유 축합 인산에스테르, 할로겐 함유 축합 포스폰산에스테르, 할로겐 함유 아인산에스테르 등으로부터 선택되는 1종, 또는 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다.

구체적인 예로서는, 트리페닐포스페이트, 9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥시드, 페닐포스폰산, 트리스(β-클로로에틸)포스페이트, 트리스(디클로로프로필)포스페이트, 트리스(트리브로모네오펜틸)포스페이트 등을 들 수 있다.

<광학 필름의 제막>

본 발명에 따른 광학 필름의 제막 방법의 예를 설명하는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

제막 방법으로서는 인플레이션법, T-다이법, 캘린더법, 절삭법, 유연법, 에멀전법, 핫프레스법 등의 제조법을 사용할 수 있는데, 착색 억제, 이물질 결점의 억제, 다이 라인 등의 광학 결점의 억제 등의 관점에서 유연법에 의한 용액 제막이 바람직하다.

(유기 용매)

본 발명에 따른 광학 필름을 용액 유연법으로 제조하는 경우의 도프를 형성하는데도 유용한 유기 용매는, 아크릴 수지(A), 셀룰로오스아실레이트 수지(B), 그 밖의 첨가제를 동시에 용해하는 것인 것이 바람직하다.

예를 들어, 염소계 유기 용매인 염화메틸렌, 알코올, 및 본 발명에 따른 에스테르계 용제, 케톤계 용제, 및 지방족계 용제로부터 선택되는 적어도 1종의 용제의 혼합 용매를 사용하는 것이 바람직하다.

알코올로서는, 탄소 원자수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄상의 지방족 알코올이 바람직하고, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, iso-프로판올, n-부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올을 들 수 있다.

상기 용매에, 아크릴 수지(A)와, 셀룰로오스아실레이트 수지(B)와, 아크릴 입자(C)의 3종을, 적어도 계 15 내지 45 질량％ 용해시킨 도프 조성물인 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 광학 필름의 바람직한 제막 방법에 대해서 설명한다.

1) 용해 공정

아크릴 수지(A), 셀룰로오스아실레이트 수지(B)에 대한 양용매를 주로 하는 유기 용매에, 용해 솥 중에서 상기 아크릴 수지(A), 셀룰로오스아실레이트 수지(B), 경우에 따라 아크릴 입자(C), 그 밖의 첨가제를 교반하면서 용해하여 도프를 형성하는 공정, 또는 상기 아크릴 수지(A), 셀룰로오스아실레이트 수지(B) 용액에, 경우에 따라 아크릴 입자(C) 용액, 그 밖의 첨가제 용액을 혼합해서 주용해액인 도프를 형성하는 공정이다.

아크릴 수지(A), 셀룰로오스아실레이트 수지(B)의 용해에는, 상압에서 행하는 방법, 주용매의 비점 이하에서 행하는 방법, 주용매의 비점 이상에서 가압해서 행하는 방법, 일본 특허 공개 평9-95544호 공보, 일본 특허 공개 평9-95557호 공보, 또는 일본 특허 공개 평9-95538호 공보에 기재된 바와 같이 냉각 용해법으로 행하는 방법, 일본 특허 공개 평11-21379호 공보에 기재된 바와 같이 고압에서 행하는 방법 등 여러가지의 용해 방법을 사용할 수 있는데, 특히 주용매의 비점 이상에서 가압해서 행하는 방법이 바람직하다.

도프 중의 아크릴 수지(A)와, 셀룰로오스아실레이트 수지(B)는 계 15 내지 45 질량％의 범위인 것이 바람직하다. 용해 중 또는 후의 도프에 첨가제를 첨가해서 용해 및 분산한 후, 여과재로 여과하고, 탈포해서 송액 펌프로 다음 공정에 보낸다.

본 발명에서 사용하는 도프는 여과에 의해 이물질을 제거하는 것이 바람직하고, 여과에 사용하는 필터는 종이, 금속 등을 사용할 수 있고, 병렬, 직렬로 복수회 행하여도 된다.

여과는 포집 입자 직경 0.5 내지 5 ㎛이고 또한 여수(濾水) 시간 10 내지 25 sec/100 ml의 여과재를 사용하는 것이 바람직하다.

이 방법에서는, 입자 분산 시에 잔존하는 응집물이나 주도프 첨가 시에 발생하는 응집물을, 포집 입자 직경 0.5 내지 5 ㎛이고 또한 여수 시간 10 내지 25 sec/100 ml의 여과재를 사용함으로써 응집물만 제거할 수 있다. 주도프에서는 입자의 농도도 첨가액에 비해 충분히 얇기 때문에, 여과 시에 응집물끼리가 달라붙어서 급격한 여과압 상승하는 경우도 없다.

본 발명에서 사용하는 아크릴 수지(A), 셀룰로오스아실레이트 수지(B), 아크릴 입자(C)는 용기에 1종 또는 복수종의 분체를 투입하고 나서 용제를 첨가해서 용해하여도 되고, 용제 중에 분체를 투입하여도 되고, 동시에 첨가하여도 되고, 따로따로 용해하고 나서 혼합하여도 된다. 또한, 1부만 별도로 용해하고 나서 첨가하여도 된다. 첨가 순서도 특별히 제한은 없고, 용해 온도도 교반수도 특별히 제한은 없지만 불균일 없이 혼합되는 조건이 바람직하다.

본 발명에서 사용하는 아크릴 수지(A), 셀룰로오스아실레이트 수지(B), 아크릴 입자(C)를 용기에 투입하는 방법으로서는 용기 상부로부터 직접 투입하여도 되지만, 공송(空送)에 의해 투입하는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명에 바람직한 용액 유연 제막 방법의 도프 제조 공정, 유연 공정 및 건조 공정을 모식적으로 도시한 도면이다.

필요한 경우에는, 아크릴 입자 투입 솥(41)로부터 여과기(44)에 의해 큰 응집물을 제거하고, 저장 탱크(42)에 송액한다. 그 후, 저장 탱크(42)로부터 주도프 용해 솥(1)에 아크릴 입자 첨가액을 첨가한다.

그 후 주도프액은 주여과기(3)로 여과되고, 이것에 자외선 흡수제 첨가액이 (16)으로부터 인라인 첨가된다.

대부분의 경우, 주도프에는 재활용 가능 재료가 10 내지 50 질량％ 정도 포함되는 경우가 있다. 재활용 가능 재료에는 아크릴 입자가 포함되는 경우가 있고, 그 경우에는 재활용 가능 재료의 첨가량에 맞춰서 아크릴 입자 첨가액의 첨가량을 컨트롤하는 것이 바람직하다.

아크릴 입자를 함유하는 첨가액에는, 아크릴 입자를 0.5 내지 10 질량％ 함유하고 있는 것이 바람직하고, 1 내지 10 질량％ 함유하고 있는 것이 더욱 바람직하고, 1 내지 5 질량％ 함유하고 있는 것이 가장 바람직하다.

아크릴 입자의 함유량이 적은 쪽이 저점도로서 취급하기 쉽고, 아크릴 입자의 함유량이 많은 쪽이, 첨가량이 적어, 주도프에의 첨가가 용이해지기 때문에, 상기의 범위가 바람직하다.

재활용 가능 재료란 광학 필름을 미세하게 분쇄한 것으로서, 광학 필름을 제막할 때에 발생하는, 필름의 양쪽 사이드 부분을 잘라낸 것이나, 찰상 등에 의해 스펙 아웃한 광학 필름 원재료가 사용된다.

또한, 미리 아크릴 수지, 셀룰로오스아실레이트 수지, 경우에 따라 아크릴 입자를 혼련해서 펠릿화한 것도 바람직하게 사용할 수 있다.

2) 유연 공정

도프를 송액 펌프(예를 들어, 가압형 정량 기어 펌프)를 통해서 가압 다이(30)에 송액하고, 무한히 이송하는 무단의 금속 지지체(31), 예를 들어 스테인리스 벨트, 또는 회전하는 금속 드럼 등의 금속 지지체 상의 유연 위치에 가압 다이 슬릿으로부터 도프를 유연하는 공정이다.

본 발명의 제조 공정은 복수종의 도프를 송액하여도 되고, 단독의 도프를 송액하여도 된다. 복수의 도프를 송액하는 경우, 도프를 전환할 때, 도프의 치환 시간을 설정한다. 치환은 상기 도프의 영향이 없어질 때까지 행하는데, 시간은 짧은 쪽이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 다이는, 다이의 구금 부재 부분의 슬릿 형상을 조정할 수 있고, 막두께를 균일하게 하기 쉬운 가압 다이가 바람직하다. 가압 다이에는, 코트 행어 다이나 T다이 등이 있고, 모두 바람직하게 사용된다. 금속 지지체의 표면은 경면이 되어 있다. 제막 속도를 높이기 위해서 가압 다이를 금속 지지체 상에 2기 이상 설치하고, 도프량을 분할해서 중층하여도 된다. 또는 복수의 도프를 동시에 유연하는 공유연법에 의해 적층 구조의 필름을 얻는 것도 바람직하다.

3) 용매 증발 공정

웹(유연용 지지체 상에 도프를 유연하여 형성된 도프막을 웹이라 칭함)을 유연용 지지체 상에서 가열하여 용매를 증발시키는 공정이다.

용매를 증발시키기 위해서는, 웹 측으로부터 바람을 불게 하는 방법 및／또는 지지체의 이면으로부터 액체에 의해 전열시키는 방법, 복사열에 의해 표리로부터 전열하는 방법 등이 있는데, 이면 액체 전열 방법이 건조 효율이 좋아 바람직하다. 또, 그것들을 조합하는 방법도 바람직하게 사용된다. 유연 후의 지지체 상의 웹을 40 내지 100℃의 분위기 하에서, 지지체 상에서 건조시키는 것이 바람직하다. 40 내지 100℃의 분위기 하에 유지하기 위해서는, 이 온도의 온풍을 웹 상면에 닿게 하거나 적외선 등의 수단에 의해 가열하는 것이 바람직하다.

면 품질, 투습성, 박리성의 관점에서, 30 내지 120초 이내에 상기 웹을 지지체로부터 박리하는 것이 바람직하다.

4) 박리 공정

금속 지지체 상에서 용매가 증발한 웹을 박리 위치에서 박리하는 공정이다. 박리된 웹은 다음 공정에 보내어진다.

금속 지지체 상의 박리 위치에 있어서의 온도는 바람직하게는 10 내지 40℃이고, 더욱 바람직하게는 11 내지 30℃이다.

또한, 박리하는 시점에서의 금속 지지체 상에서의 웹의 박리 시 잔류 용매량은, 건조의 조건의 강약, 금속 지지체의 길이 등에 따라 50 내지 120 질량％의 범위에서 박리하는 것이 바람직한데, 잔류 용매량이 보다 많은 시점에서 박리하는 경우, 웹이 너무 연하면 박리 시 평면성을 손상시키거나, 박리 장력에 의한 끌어당겨짐이나 세로 줄무늬가 발생하기 쉽기 때문에 경제 속도와 품질의 균형에서 박리 시의 잔류 용매량이 결정된다.

웹의 잔류 용매량은 하기 식으로 정의된다.

잔류 용매량(％)=(웹의 가열 처리 전 질량-웹의 가열 처리 후 질량)/(웹의 가열 처리 후 질량)×100

또한, 잔류 용매량을 측정할 때의 가열 처리란 115℃에서 1시간의 가열 처리를 행하는 것을 나타낸다.

금속 지지체와 필름을 박리할 때의 박리 장력은, 통상 196 내지 245 N/m인데, 박리 시에 주름이 생기기 쉬운 경우, 190 N/m 이하의 장력으로 박리하는 것이 바람직하고, 나아가 박리할 수 있는 최저 장력 내지 166.6 N/m, 이어서 최저 장력 내지 137.2 N/m로 박리하는 것이 바람직한데, 특히 바람직하게는 최저 장력 내지 100 N/m로 박리하는 것이다.

본 발명에 있어서는, 상기 금속 지지체 상의 박리 위치에 있어서의 온도를 -50 내지 40℃로 하는 것이 바람직하고, 10 내지 40℃가 더욱 바람직하고, 15 내지 30℃로 하는 것이 가장 바람직하다.

5) 건조 및 연신 공정

박리 후, 웹을 건조 장치 내에 복수 배치한 롤에 교대로 통과시켜서 반송하는 건조 장치(35), 및/또는 클립으로 웹의 양단부를 클립해서 반송하는 텐터 연신 장치(34)를 사용하여 웹을 건조한다.

건조 수단은 웹의 양면에 열풍을 불게 하는 것이 일반적인데, 바람 대신 마이크로웹을 대어서 가열하는 수단도 있다. 너무 급격한 건조는 생성된 필름의 평면성을 손상시키기 쉽다. 고온에 의한 건조는 잔류 용매가 8 질량％ 이하 정도부터 행하는 것이 좋다. 전체를 통과시키고, 건조는 대략 40 내지 250℃에서 행해진다. 특히 40 내지 160℃에서 건조시키는 것이 바람직하다.

텐터 연신 장치를 사용하는 경우에는, 텐터의 좌우 파지 수단에 의해 필름의 파지 길이(파지 개시부터 파지 종료까지의 거리)를 좌우에서 독립적으로 제어할 수 있는 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 텐터 공정에 있어서, 평면성을 개선하기 위해서 의도적으로 상이한 온도를 갖는 구획을 만드는 것도 바람직하다.

또한, 서로 다른 온도 구획의 사이에 각각의 구획이 간섭을 일으키지 않도록 뉴트럴존을 설치하는 것도 바람직하다.

또한, 연신 조작은 다단계로 분할해서 실시하여도 되고, 유연 방향, 폭 방향으로 2축 연신을 실시하는 것도 바람직하다. 또한, 2축 연신을 행하는 경우에는 동시 2축 연신을 행하여도 되고, 단계적으로 실시하여도 된다.

이 경우, 단계적으로는, 예를 들어, 연신 방향이 상이한 연신을 순차 행하는 것도 가능하고, 동일한 방향의 연신을 다단계로 분할하고, 또한 상이한 방향의 연신을 그의 어느 하나의 단계에 첨가하는 것도 가능하다. 즉, 예를 들어 다음과 같은 연신 스텝도 가능하다.

?유연 방향으로 연신-폭 방향으로 연신-유연 방향으로 연신-유연 방향으로 연신

?폭 방향으로 연신-폭 방향으로 연신-유연 방향으로 연신-유연 방향으로 연신

또한, 동시 2축 연신에는, 1 방향으로 연신하고, 다른 한쪽을 장력을 완화해서 수축시키는 경우도 포함된다. 동시 2축 연신의 바람직한 연신 배율은 폭 방향, 길이 방향 모두 ×1.01배 내지 ×1.5배의 범위에서 취할 수 있다.

텐터를 행하는 경우의 웹의 잔류 용매량은, 텐터 개시 시에 20 내지 100 질량％인 것이 바람직하고, 또한 웹의 잔류 용매량이 10 질량％ 이하로 될 때까지 텐터를 걸면서 건조를 행하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5 질량％ 이하이다.

텐터를 행하는 경우의 건조 온도는, 30 내지 150℃가 바람직하고, 50 내지 120℃가 더욱 바람직하고, 70 내지 100℃가 가장 바람직하다.

텐터 공정에 있어서, 분위기의 폭 방향의 온도 분포가 적은 것이 필름의 균일성을 높이는 관점에서 바람직하고, 텐터 공정에서의 폭 방향의 온도 분포는, ±5℃ 이내가 바람직하고, ±2℃ 이내가 보다 바람직하고, ±1℃ 이내가 가장 바람직하다.

6) 권취 공정

웹 내의 잔류 용매량이 2 질량％ 이하가 되고 나서 광학 필름으로서 권취기(37)에 의해 권취하는 공정으로서, 잔류 용매량을 0.4 질량％ 이하로 함으로써 치수 안정성이 양호한 필름을 얻을 수 있다.

권취하는 방법은, 일반적으로 사용되고 있는 것을 사용하면 되고, 정토크법, 정텐션법, 테이퍼 텐션법, 내부 응력 일정의 프로그램 텐션 컨트롤법 등이 있고, 그것들을 가려서 사용하면 된다.

본 발명에 따른 광학 필름은 긴 필름인 것이 바람직하고, 구체적으로는 100 m 내지 5000 m 정도의 것을 나타내고, 통상 롤 형상으로 제공되는 형태의 것이다. 또한, 필름의 폭은 1.3 내지 4 m인 것이 바람직하고, 1.4 내지 2 m인 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 따른 광학 필름의 막두께에 특별히 제한은 없지만, 후술하는 편광판 보호 필름에 사용하는 경우에는 20 내지 200 ㎛인 것이 바람직하고, 25 내지 100 ㎛인 것이 보다 바람직하고, 30 내지 80 ㎛인 것이 특히 바람직하다.

<편광판>

편광판은 일반적인 방법으로 제작할 수 있다. 본 발명에 따른 광학 필름의 이면측에 점착층을 설치하고, 요오드 용액 중에 침지 연신해서 제작한 편광자 중 적어도 한쪽의 면에 접합하는 것이 바람직하다.

다른 한쪽 면에는 상기 필름을 사용하거나, 다른 편광판 보호 필름을 사용하여도 된다. 예를 들어, 시판하고 있는 셀룰로오스에스테르 필름(예를 들어, 코니카 미놀타 태크 KC8UX, KC4UX, KC5UX, KC8UY, KC4UY, KC12UR, KC8UCR-3, KC8UCR-4, KC8UCR-5, KV8UY-HA, KV8UX-RHA, 이상 코니카 미놀타 옵토(주)제) 등이 바람직하게 사용된다.

편광판의 주된 구성 요소인 편광자란 일정 방향의 편파면의 광만을 통과시키는 소자로서, 현재 알려져 있는 대표적인 편광막은 폴리비닐알코올계 편광 필름으로서, 이것은 폴리비닐알코올계 필름에 요오드를 염색시킨 것과 2색성 염료를 염색시킨 것이 있다.

편광자는 폴리비닐알코올 수용액을 제막하고, 이것을 1축 연신시켜서 염색하거나, 염색한 후 1축 연신하고 나서, 바람직하게는 붕소 화합물로 내구성 처리를 행한 것이 사용되고 있다.

상기 점착층에 사용되는 점착제로서는, 점착층 중 적어도 일부분에 있어서 25℃에서의 저장 탄성률이 1.0×10⁴ Pa 내지 1.0×10⁹ Pa의 범위인 점착제가 사용되는 것이 바람직하고, 점착제를 도포하고, 접합한 후에 여러가지의 화학 반응에 의해 고분자량체 또는 가교 구조를 형성하는 경화형 점착제가 적절하게 사용된다.

구체예로서는, 예를 들어, 우레탄계 점착제, 에폭시계 점착제, 수성 고분자-이소시아네이트계 점착제, 열경화형 아크릴 점착제 등의 경화형 점착제, 습기 경화 우레탄 점착제, 폴리에테르 메타크릴레이트형, 에스테르계 메타크릴레이트형, 산화형 폴리에테르 메타크릴레이트 등의 혐기성 점착제, 시아노아크릴레이트계의 순간 점착제, 아크릴레이트와 퍼옥시드계의 2액형 순간 점착제 등을 들 수 있다.

상기 점착제로서는 1액형이어도 되고, 사용 전에 2액 이상을 혼합해서 사용하는 형이어도 된다.

또한 상기 점착제는 유기 용제를 매체로 하는 용제계이어도 되고, 물을 주성분으로 하는 매체인 에멀전형, 콜로이드 분산액형, 수용액형 등의 수계이어도 되고, 무용제형이어도 된다. 상기 점착제 액의 농도는, 점착 후의 막두께, 도포 방법, 도포 조건 등에 따라 적절히 결정되면 되고, 통상은 0.1 내지 50 질량％이다.

<액정 표시 장치>

본 발명에 따른 광학 필름을 접합한 편광판을 액정 패널에 내장함으로써 여러가지의 시인성이 우수한 액정 표시 장치를 제작할 수 있다. 상기 편광판은 상기 점착층 등을 통해서 액정 셀에 접합한다.

본 발명에 따른 편광판은 반사형, 투과형, 반투과형 LCD 또는 TN형, STN형, OCB형, HAN형, VA형(PVA형, MVA형), IPS형 등의 각종 구동 방식의 LCD에서 바람직하게 사용된다. 특히 화면이 30형 이상, 특히 30형 내지 54형의 대형 화면의 표시 장치에서는, 화면 주변부에서의 백색 누락 등도 없고, 그 효과가 장기간 유지된다.

또한, 색 불균일, 번쩍거림이나 물결 모양 불균일이 적어, 장시간의 감상에서도 눈이 피곤해지지 않는다라고 하는 효과가 있었다.

[실시예]

이하에 실시예를 들어서 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이것들에 한정되는 것은 아니다.

실시예 A

<광학 필름 비교예 1의 제작>

(도프액 조성)

아크릴 수지 다이아날 BR85(미쯔비시 레이온(주)제) 70 질량부

셀룰로오스아실레이트 수지 CAP482-20(아실기 총치환도 2.75, 아세틸기 치환도 0.19, 프로피오닐기 치환도 2.56, Mw=200000 이스트만 케미컬(주)제) 30 질량부

메틸렌 클로라이드 300 질량부

에탄올 40 질량부

상기 조성물을 가열하면서 충분히 용해하여 도프액을 제작하였다.

(광학 필름 비교예 1의 제막)

상기 제작한 도프액을 벨트 유연 장치를 사용하여 온도 22℃, 2 m폭으로 스테인리스 밴드 지지체에 균일하게 유연하였다. 스테인리스 밴드 지지체에서, 잔류 용제량이 100％가 될 때까지 용매를 증발시키고, 박리 장력 162 N/m로 스테인리스 밴드 지지체 상으로부터 박리하였다.

박리한 광학 필름의 웹을 35℃에서 용매를 증발시키고, 1.6 m폭으로 슬릿하고, 그 후 텐터로 폭 방향으로 1.1배로 연신하면서, 135℃의 건조 온도에서 건조시켰다.

텐터로 연신 후 130℃에서 5분간 완화를 행한 후, 120℃, 130℃의 건조 존을 다수의 롤로 반송시키면서 건조를 종료시키고, 1.5 m폭으로 슬릿하고, 필름 양단부에 폭 10 mm 높이 5 ㎛의 널링 가공을 실시하고, 초기 장력 220 N/m, 최종 장력 110 N/m로 내경 6 인치 코어에 권취하고, 막두께는 60 ㎛, 권취 길이는 4000 m인 광학 필름 비교예 1을 얻었다.

스테인리스 밴드 지지체의 회전 속도와 텐터의 운전 속도로부터 산출되는 MD 방향의 연신 배율은 1.1배였다.

<광학 필름 비교예 2의 제작>

메타크릴산메틸 0.0008 질량부를 상기 도프액 조성의 용제로 하고, 비교예 1과 동일량의 메틸렌 클로라이드, 에탄올과 혼합해서 사용한 것 이외에는, 광학 필름 비교예 1과 동일하게 하여 광학 필름 비교예 2를 제작하였다.

<광학 필름 실시예 1의 제작>

메타크릴산메틸 0.2000 질량부를 상기 도프액 조성의 용제로 하고, 비교예 1과 동일량의 메틸렌 클로라이드, 에탄올과 혼합해서 사용한 것 이외에는, 광학 필름 비교예 1과 동일하게 하여 광학 필름 실시예 1을 제작하였다.

<광학 필름 비교예 3 내지 31의 제작>

아크릴 수지(A), 셀룰로오스아실레이트 수지(B)의 혼합 비율, 용제로서 메타크릴산메틸, 아세트산메틸, 메틸에틸케톤, 헥산의 첨가량을 표 1과 같이 변화시킨 이외에는 광학 필름 비교예 2의 제작과 동일하게 하여 광학 필름 비교예 3 내지 31을 제작하였다.

<광학 필름 실시예 2 내지 12의 제작>

아크릴 수지(A), 셀룰로오스아실레이트 수지(B)의 혼합 비율, 용제로서 메타크릴산메틸, 아세트산메틸, 메틸에틸케톤, 헥산의 첨가량을 표 1과 같이 변화시킨 이외에는 광학 필름 실시예 1의 제작과 동일하게 하여 광학 필름 실시예 2 내지 12를 제작하였다.

《평가》

상기 제작한 광학 필름 실시예 1 내지 12, 비교예 1 내지 31을 사용해서 이하의 평가를 실시하였다.

<용제 함유량의 정량>

광학 필름 중의 본 발명에 따른 에스테르계 용제, 케톤계 용제, 및 지방족계 용제의 함유량은, 전술한 헤드스페이스 가스 크로마토그래피에 의해 정량하였다.

<연성 파괴>

23℃, 55％ RH의 공조실에서 24시간 조습한 광학 필름을, 동일 조건 하, 100 mm(세로)×10 mm(폭)으로 잘라내고, 세로 방향의 중앙부에서, 곡률 반경 0 mm, 절곡 각이 180°로 필름이 딱 겹치도록 산접기, 골접기로 2개로 각각 1회씩 접어 구부리고, 이 평가를 3회 측정하고, 이하와 같이 평가하였다. 또한, 여기에서의 평가의 접힌다란, 찢어져서 2개 이상의 피스로 분리된 것을 나타낸다.

○…3회 모두 접히지 않는다

×…3회 중 적어도 1회는 접힌다

실시예 1 내지 12의 시료는 상기 평가에서 모두 ○의 평가이며 연성 파괴가 없는 광학 필름인 것이 확인되었다. 이에 비하여 아크릴 수지만으로 구성된 비교예 13, 14의 광학 필름은 ×의 평가였다.

<미끄러짐성>

상기 제작한 각각의 필름 시료에 대해서, 23℃, 55％ RH의 공조실에서 24시간 조습한 후, 동일 조건 하에서 필름 시료 1장을 JIS K7125-1999에 따라, 동마찰 계수 마찰 측정기 TR형(도요 세끼제)을 사용해서 측정하였다.

<도프 상태>

제작한 각 도프를 샘플링해 실온에서 1일 방치하고, 관찰하였다.

○: 방치 전과 변화없음

×: 석출물이 발생함

비교예 1 내지 4, 실시예 1, 2로부터 광학 필름 중에 메타크릴산메틸을 0.1 질량％ 이상 함유함으로써 미끄러짐성을 개량할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 1.0 질량％ 이상 함유함으로써 도프 중에 석출물이 발생하는 것을 알 수 있다.

비교예 1 내지 16과 실시예 1 내지 6의 결과로부터 셀룰로오스와 아크릴의 비가 20/80 내지 80/20까지는 상기의 효과가 얻어졌지만, 셀룰로오스나 아크릴 만으로 구성된 광학 필름에서는 메타크릴산메틸을 첨가해도 동일한 결과는 얻어지지 않았다.

따라서, 셀룰로오스와 아크릴의 비가 20/80 내지 80/20일 때에만 상기의 효과가 얻어지는 것을 알았다.

비교예 17 내지 31, 실시예 7 내지 12로부터 알 수 있는 바와 같이 아세트산메틸, 메틸에틸케톤, 헥산에 있어서도 동일한 효과가 얻어졌다.

이러한 점에서, 셀룰로오스아실레이트 수지를 20 내지 80 질량％, 아크릴 수지를 20 내지 80 질량％ 함유하는 광학 필름에 있어서 에스테르계 용제, 케톤계 용제, 지방족계 용제로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 0.1 질량％ 이상 1.0 질량％ 미만 함유함으로써, 미끄러짐성이 개량되어, 도프의 보존 안정성이 좋은 광학 필름을 제조할 수 있는 것을 알 수 있다.

실시예 B

실시예 7 내지 12와 동일하게 하여, 아세트산메틸, 메틸에틸케톤, 헥산의 대신에 아세트산에틸, 시클로헥사논, 시클로헥산 등의 첨가제를 사용해도 동일한 효과가 얻어졌다.

실시예 C

<편광판의 제작>

실시예 1 내지 12의 광학 필름을 편광판 보호 필름으로 한 편광판을 이하와 같이 하여 제작하였다.

두께 120 ㎛의 긴 롤 폴리비닐알코올 필름을 요오드 1 질량부, 붕산 4 질량부를 포함하는 수용액 100 질량부에 침지하고, 50℃에서 5배로 반송 방향으로 연신해서 편광막을 만들었다.

이어서, 이 편광막의 편면에 아크릴 접착제를 사용하여, 실시예 A에서 제작한 실시예 1의 광학 필름에 코로나 처리를 실시한 뒤, 접합하였다.

또한 편광막의 다른 한쪽의 면에 알칼리 비누화 처리한 위상차 필름인 코니카 미놀타 옵토사제 KC8UCR-5를 접합하고, 건조해서 편광판 P1을 제작하였다. 동일하게 하여 실시예 2 내지 12의 광학 필름을 사용해서 편광판 P2 내지 P12를 제작하였다.

본 발명에 따른 광학 필름을 사용한 편광판은 미끄러짐성이 우수하고, 가공이 용이하였다.

<액정 표시 장치의 제작>

상기 제작한 편광판을 사용하여 본 발명에 따른 광학 필름의 표시 특성 평가를 행하였다.

가부시끼가이샤 도시바제 32형 텔레비전 32H2000의 미리 접합되어 있었던 양면의 편광판을 벗기고, 상기 제작한 편광판을 각각 KC8UCR-5가 액정 셀의 유리면 측이 되도록, 또한 미리 접합되어 있었던 편광판과 동일한 방향으로 흡수축이 향하도록 접합하여 액정 표시 장치를 각각 제작하였다.

상기 제작한 액정 표시 장치는, 컬러 시프트가 감소하고 정면 콘트라스트도 우수하고 시인성이 양호한 액정 표시 장치인 것을 알았다.

1: 용해 솥
3, 6, 12, 15: 여과기
4, 13: 저장 탱크
5, 14: 송액 펌프
8, 16: 도관
10: 자외선 흡수제 투입 솥
20: 합류관
21: 혼합기
30: 다이
31: 금속 지지체
32: 웹
33: 박리 위치
34: 텐터 연신 장치
35: 건조 장치
41: 입자 투입 솥
42: 저장 탱크
43: 펌프
44: 여과기

Claims (4)

1. 셀룰로오스아실레이트 수지를 20 내지 80 질량％, 아크릴 수지를 20 내지 80 질량％ 함유하는 광학 필름에 있어서,
   에스테르계 용제, 케톤계 용제, 및 지방족계 용제로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 0.1 질량％ 이상 1.0 질량％ 미만 함유하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
2. 제1항에 기재된 광학 필름을 제조하는 방법으로서,
   셀룰로오스아실레이트 수지와 아크릴 수지를, 염화메틸렌과, 알코올과,
   메타크릴산메틸, 에스테르계 용제, 케톤계 용제, 및 지방족계 용제로부터 선택되는 적어도 1종의 용제와의 혼합 용제에 용해해서 도프를 제작하는 것을 특징으로 하는 광학 필름을 제조하는 방법.
3. 제1항에 기재된 광학 필름을 사용해서 제작된 것을 특징으로 하는 액정 패널.
4. 제3항에 기재된 액정 패널을 사용해서 제작된 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.

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