KR20130034629A - 아크릴계 수지 필름 및 그 제조 방법, 그리고 그것을 사용하여 이루어지는 편광판 - Google Patents

아크릴계 수지 필름 및 그 제조 방법, 그리고 그것을 사용하여 이루어지는 편광판 Download PDF

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Abstract

(과제) 본 발명은, 방현층이나 하드 코트층 등의 표면 처리층을 형성한 경우에, 히트 사이클 시험을 실시해도, 이들 표면 처리층에 있어서 크랙이 잘 발생하지 않고, 또한 편광 필름에 첩합하여 편광판으로 하고, 또한 상기 편광판을 액정 표시 장치 등에서 사용하는 액정 패널의 유리 기판 등에 첩합한 경우에도, 고온 환경하에 있어서 유리 기판으로부터 잘 박리되지 않는 편광판으로 할 수 있는 아크릴계 수지 필름, 그 제조 방법, 및 상기 아크릴계 수지 필름과 편광 필름을 포함하는 편광판을 제공하는 것을 과제로 한다.
(해결 수단) 본 발명의 아크릴계 수지 필름 (12) 은, 아크릴계 수지를 용융 혼련하여, T 다이 (2) 로부터 필름상 물 (10) 을 압출하고, 필름상 물 (10) 을 제 1 냉각 롤 (3) 과 제 2 냉각 롤 (4) 사이에 끼워넣어 필름상 성형체 (11) 를 성형하여 반송하고, 필름상 성형체 (11) 의 측단부를 절단하여 얻어지고, 아크릴계 수지 필름 (12) 의 반송 방향에 있어서의 두께 정밀도가 3 % 이내이고, 또한 아크릴계 수지 필름 (12) 의 반송 방향과 직교하는 방향에 있어서의 두께 정밀도가 2 % 이내이다.

Description

아크릴계 수지 필름 및 그 제조 방법, 그리고 그것을 사용하여 이루어지는 편광판{ACRYLIC RESIN FILM AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME, AND POLARIZING PLATE MADE WITH THE SAME}
본 발명은 아크릴계 수지를 용융 압출하여 성형함으로써 얻어지는 아크릴계 수지 필름 및 그 제조 방법, 그리고 이 아크릴계 수지 필름을 포함하는 편광판에 관한 것이다.
열가소성 수지로 이루어지는 필름은, 액정 표시 장치나 플라즈마 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이에 있어서, 광 확산 필름이나, 플랫 패널 디스플레이의 구성 부재의 표면을 보호하기 위한 보호 필름 등으로서 사용되고 있다. 또, 플랫 패널 디스플레이 등에 사용될 수 있는 열가소성 수지 필름의 표면에는, 추가로 방현(防眩)층이나 하드 코트층 등이 형성되는 경우가 있다.
예를 들어, 액정 표시 장치에 장착되어 있는 액정 패널에 사용될 수 있는 편광판은, 통상, 폴리비닐알코올계 수지의 편광 필름의 일방의 면에, 열가소성 수지로 이루어지는 보호 필름이 적층되어 구성되어 있다. 상기 편광판은, 액정 패널에 있어서, 편광 필름측의 면에, 액정 패널의 유리 기판이 첩합(貼合)된 상태에서 사용될 수 있다. 이러한 편광판을 구성하는 폴리비닐알코올계 수지로 이루어지는 편광 필름에 대한 보호 필름의 열가소성 수지로는, 종래부터 트리아세틸셀룰로오스 필름이 사용되고 있다.
트리아세틸셀룰로오스 필름은, 우수한 투명성이나 낮은 광학적 이방성을 갖는 점에서, 편광 필름의 보호 필름으로서 바람직하게 사용되고 있다.
그러나, 트리아세틸셀룰로오스 필름은, 통상, 유연 캐스트법에 의해 필름 성형되는데, 이러한 성형 방법에서는 유기 용제가 사용되기 때문에, 환경 부하가 크다.
그 때문에, 성형할 때의 환경 부하가 작고, 우수한 투명성이나 낮은 광학적 이방성을 갖는 열가소성 수지 필름의 제공이 요망되고 있다.
열가소성 수지 필름의 다른 제조 방법으로는, 인플레이션법, 캘린더법, T 다이법 등이 있다.
T 다이법은, 슬릿상의 립을 갖는 다이로부터, 용융 열가소성 수지를 시트상 혹은 필름상으로 압출하고, 압출된 용융 열가소성 수지를 2 개의 금속 롤 사이에 끼워넣어 냉각 고화시킴과 동시에 인수하면서 반송함으로써 수지 필름을 제조하는 방법이다 (일본 공개특허공보 2011-089027호 (특허문헌 1) 등 참조). 이와 같은 T 다이법은, 다른 수지 필름의 제조 방법과 비교하여, 두께 정밀도가 양호한 수지 필름을 제조할 수 있고, 또한 유기 용제의 사용이 불필요하여 환경 부하가 작은 점에서, 수지 필름의 제조 방법으로서 널리 채용되고 있다.
또, 투명성이 우수하고, 광학적 이방성이 낮은 열가소성 수지로서, 아크릴계 수지가 알려져 있고, 일본 공개특허공보 2009-160891호 (특허문헌 2) 에는, 아크릴계 수지를 사용하여 T 다이법에 의해 제조된 아크릴계 수지 필름이 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 2011-089027호 일본 공개특허공보 2009-160891호
그러나, 특허문헌 2 와 같이, 아크릴계 수지를 사용하여 T 다이법에 의해 제조한 아크릴계 수지 필름의 일방의 면에, 방현층이나 하드 코트층 등의 표면 처리층을 형성하고, 고온 환경하에의 방치와 저온 환경하에의 방치를 반복하는 히트 사이클 시험을 실시하면, 방현층이나 하드 코트층 등의 표면 처리층에 크랙이 발생하는 것이 문제였다. 또한, 액정 패널에 있어서의 사용을 상정하여, 일방의 면에 방현층이 형성된 아크릴계 수지 필름의 타방의 면에 편광 필름을 첩합하여, 편광 필름을 포함하는 편광판을 제작하고, 이어서, 상기 편광판에 있어서의 편광 필름측의 면을 액정 패널의 유리 기판에 첩합하면, 고온 환경하에 있어서, 유리 기판으로부터 편광판이 박리되는 것이 문제였다.
그래서, 본 발명의 과제는, 아크릴계 수지 필름에 방현층이나 하드 코트층 등의 표면 처리층을 사용한 경우에, 히트 사이클 시험을 실시해도 이들 표면 처리층에 크랙이 잘 발생하지 않고, 또한, 아크릴계 수지 필름에 편광 필름을 첩합하여, 편광 필름을 포함하는 편광판으로 하고, 또한 당해 편광판을 유리 기판에 첩합한 경우에, 고온 환경하에 있어서도 유리 기판으로부터 잘 박리되지 않는 편광판으로 할 수 있는 아크릴계 수지 필름, 그 제조 방법, 및 당해 아크릴계 수지 필름과 편광 필름을 포함하는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 연구를 거듭한 결과, T 다이를 사용하여 성형한 아크릴계 수지 필름의 두께 정밀도를 필름 성형시의 반송 방향 (흐름 방향) 에 있어서 3 % 이내, 또한 폭 방향 (흐름 방향과 직교하는 방향) 에 있어서 2 % 이내로 함으로써, 아크릴계 수지 필름 상에 방현층이나 하드 코트층 등의 표면 처리층을 형성하여 히트 사이클 시험을 실시한 경우에도, 표면 처리층에 발생할 수 있는 크랙을 억제할 수 있는 것을 알아내었다. 또, 이와 같이 하여 형성한 아크릴계 수지 필름을 포함하는 편광판을 유리 기판과 첩합하여 고온 환경하에 노출시킨 경우에도, 유리 기판으로부터의 편광판의 박리를 억제할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 이하의 (1) ~ (9) 의 양태를 제공할 수 있다. 이들 양태는 본 발명의 예시로서, 본 발명은 이들 양태에 한정되는 경우는 없다.
(1) 아크릴계 수지를 용융 혼련하여, T 다이로부터 필름상 물(物)을 압출하고, 상기 필름상 물을 제 1 냉각 롤과 제 2 냉각 롤 사이에 끼워넣어 필름상 성형체를 성형하여 반송하고, 상기 필름상 성형체의 적어도 일방의 측단부 (즉, 필름상 성형체의 반송 방향을 따라 (또는 평행하게), 필름상 성형체의 성형과 함께 그 양측에 형성될 수 있는 단부(端部)의 적어도 일방) 를 절단 (이른바 트리밍) 하여 얻어지는 아크릴계 수지 필름으로서,
상기 아크릴계 수지 필름의 반송 방향 (본 명세서 중, 흐름 방향이라고 하는 경우도 있다) 에 있어서의 두께 정밀도가 3 % 이내이고, 또한 상기 아크릴계 수지 필름의 반송 방향 (또는 흐름 방향) 과 직교하는 방향에 있어서의 두께 정밀도가 2 % 이내인 것을 특징으로 하는 아크릴계 수지 필름.
(2) 상기 절단 전의 필름상 성형체의 반송 방향과 직교하는 방향에서의 필름상 성형체폭 (Wf) 과, T 다이의 다이폭 (즉, T 다이의 립 개구폭의 길이 방향에 대하여 수직 길이 방향의 길이) (Wd) 이, 0.85 ≤ Wf/Wd ≤ 0.95 의 관계를 만족하는 상기 (1) 에 기재된 아크릴계 수지 필름.
(3) 상기 절단 후의 아크릴계 수지 필름의 반송 방향과 직교하는 방향의 아크릴계 수지 필름폭 (W) 과, 상기 절단 전의 필름상 성형체의 반송 방향과 직교하는 방향의 필름상 성형체폭 (Wf) 이, 0.70 ≤ W/Wf ≤ 0.90 의 관계를 만족하는 상기 (1) 또는 (2) 에 기재된 아크릴계 수지 필름.
(4) 상기 아크릴계 수지가 고무 입자를 함유하는 상기 (1) ~ (3) 중 어느 하나에 기재된 아크릴계 수지 필름.
(5) 상기 (1) ~ (4) 중 어느 하나에 기재된 아크릴계 수지 필름과, 편광 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
(6) 아크릴계 수지를 용융 혼련하여, T 다이로부터 필름상 물을 압출하고, 상기 필름상 물을 제 1 냉각 롤과 제 2 냉각 롤 사이에 끼워넣어 필름상 성형체를 성형하여 반송하고, 상기 필름상 성형체의 적어도 일방의 측단부를 절단하여 아크릴계 수지 필름을 제조하는 방법으로서,
상기 T 다이의 다이폭 (Wd) 과, 상기 절단 전의 필름상 성형체의 반송 방향과 직교하는 방향에서의 필름상 성형체폭 (Wf) 이, 0.85 ≤ Wf/Wd ≤ 0.95 의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 수지 필름의 제조 방법.
(7) 상기 절단 전의 필름상 성형체의 반송 방향과 직교하는 방향의 필름상 성형체폭 (Wf) 과, 상기 절단 후의 아크릴계 수지 필름의 반송 방향과 직교하는 방향의 아크릴계 수지 필름폭 (W) 이, 0.70 ≤ W/Wf ≤ 0.90 의 관계를 만족하는 상기 (6) 에 기재된 제조 방법.
(8) 상기 아크릴계 수지가 고무 입자를 함유하는 상기 (6) 또는 (7) 에 기재된 제조 방법.
(9) 상기 절단 후의 아크릴계 수지 필름의 반송 방향에 있어서의 두께 정밀도가 3 % 이내이고, 또한 상기 절단 후의 아크릴계 수지 필름의 반송 방향과 직교하는 방향에 있어서의 두께 정밀도가 2 % 이내인 상기 (6) ~ (8) 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
본 발명의 아크릴계 수지 필름에 의하면, 아크릴계 수지 필름에 방현층이나 하드 코트층 등의 표면 처리층을 형성한 경우, 고온 환경하여도, 방현층이나 하드 코트층 등의 표면 처리층에 있어서의 크랙의 발생을 억제할 수 있다. 또, 본 발명의 제조 방법으로 얻어지는 아크릴계 수지 필름을 편광 필름에 첩합하여 편광판으로 하고, 또한 상기 편광판의 편광 필름층측을 액정 패널 등의 유리 기판에 첩합한 경우, 고온 환경하여도, 유리 기판으로부터의 편광판의 박리를 억제할 수 있다. 또, 본 발명의 제조 방법으로 얻어지는 아크릴계 수지 필름을 포함하는 편광판은, 액정 패널 등의 유리 기판으로부터의 박리가 억제될 수 있기 때문에, 그 장치 내부가 고온 환경이 될 수 있는 액정 표시 장치 등의 장치에 있어서 바람직하게 사용할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 아크릴계 수지 필름의 제조 방법의 일 실시형태를 나타내는 개략 설명도이다.
본 발명의 아크릴계 수지 필름은, 아크릴계 수지를 용융 압출하고, 적어도 2 개의 냉각 롤 사이에서 필름상으로 성형하고, 이어서, 필름상 성형체의 적어도 일방의 측단부를 트리밍하여 얻어지는 것으로, 본 발명에서는, 아크릴계 수지 필름의 흐름 방향에 있어서의 두께 정밀도가 3 % 이내이고, 또한 흐름 방향과 직교하는 방향 (이하, 폭 방향이라고 하는 경우가 있다) 에 있어서의 두께 정밀도가 2 % 이내인 것을 특징으로 한다. 이하, 본 발명의 아크릴계 수지 필름을 구성하는 아크릴계 수지에 대하여 상세하게 설명한다.
(아크릴계 수지)
아크릴계 수지로는, 예를 들어 메타크릴 수지가 사용될 수 있다. 메타크릴 수지는, 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체이고, 메타크릴산에스테르의 단독 중합체여도 되고, 메타크릴산에스테르 50 중량% 이상과 이것 이외의 다른 단량체 50 중량% 이하의 공중합체여도 된다. 여기서, 메타크릴산에스테르는, 통상, 메타크릴산의 알킬에스테르 (이하, 「메타크릴산알킬」이라고 하는 경우도 있다) 를 함유하여 이루어진다.
메타크릴 수지의 바람직한 단량체 조성은, 전체 단량체의 중량을 기준으로 하여, 메타크릴산알킬이 50 ~ 100 중량%, 아크릴산알킬이 0 ~ 50 중량%, 이들 이외의 다른 단량체가 0 ~ 49 중량% 이고, 보다 바람직하게는, 메타크릴산알킬이 50 ~ 99.9 중량%, 아크릴산알킬이 0.1 ~ 50 중량%, 이들 이외의 다른 단량체가 0 ~ 49 중량% 이다 (단, 합계 100 중량% 로 한다).
메타크릴산알킬로는, 예를 들어 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸, 메타크릴산2-에틸헥실 등을 들 수 있고, 그 알킬기의 탄소수는 통상 1 ~ 8, 바람직하게는 1 ~ 4 이다. 그 중에서도 메타크릴산메틸이 바람직하다.
아크릴산알킬로는, 예를 들어 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 아크릴산2-에틸헥실 등을 들 수 있고, 그 알킬기의 탄소수는 통상 1 ~ 8, 바람직하게는 1 ~ 4 이다.
메타크릴산알킬 및 아크릴산알킬 이외의 단량체로는, 예를 들어, 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, 그 중에서도 단관능 단량체가 바람직하다.
이 단관능 단량체로는, 예를 들어 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔 등의 스티렌계 단량체 ; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시안화알케닐 ; 아크릴산 ; 메타크릴산 ; 무수 말레산 ; N-치환 말레이미드 등을 들 수 있다.
또, 다관능 단량체로는, 예를 들어 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, 상기 메타크릴산알킬, 아크릴산알킬, 및 이들 이외의 단량체는, 각각 필요에 따라 그들의 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 위해서, 또는 바람직한 아크릴계 수지 필름의 성형성을 나타내는 용융 점도를 얻거나 하기 위해서, 중합시에 적당한 연쇄 이동제를 사용하는 것이 바람직하다. 연쇄 이동제의 종류, 첨가량은, 단량체 성분의 종류나 그 비율 등에 따라 적절히 결정하면 된다.
(고무 입자)
본 발명에서 사용할 수 있는 아크릴계 수지는, 고무 입자를 함유해도 된다. 여기서, 고무 입자로는, 예를 들어 아크릴계 고무 입자, 부타디엔계 고무 입자, 스티렌-부타디엔계 고무 입자 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 내후성, 내구성의 면에서, 아크릴계 고무 입자가 바람직하다.
아크릴계 고무 입자는, 고무 성분으로서 아크릴산에스테르를 주체로 하는 탄성 중합체를 함유하는 입자로, 이 탄성 중합체만으로 이루어지는 단층 구조의 입자여도 되고, 이 탄성 중합체의 층과, 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체의 층을 갖는 다층 구조의 입자여도 되는데, 그 중에서도, 아크릴계 수지 필름의 표면 경도의 면에서 다층 구조의 입자가 바람직하다.
또, 이 탄성 중합체는, 아크릴산에스테르의 단독 중합체여도 되고, 아크릴산에스테르 50 중량% 이상과 이것 이외의 단량체 50 중량% 이하의 공중합체여도 된다. 여기서 아크릴산에스테르로는, 통상, 아크릴산의 알킬에스테르가 사용된다.
아크릴산에스테르를 주체로 하는 탄성 중합체의 바람직한 단량체 조성은, 전체 단량체의 중량을 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 (단, 합계 100 중량% 로 한다).
상기 탄성 중합체를 형성할 때에 사용될 수 있는 아크릴산알킬로는, 예를 들어, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 든 아크릴산알킬의 예와 동일하고, 예를 들어, 그 알킬기의 탄소수는 통상 1 ~ 8, 바람직하게는 4 ~ 8 이다.
또, 상기 탄성 중합체를 형성할 때에 사용될 수 있는 메타크릴산알킬로는, 예를 들어, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 든 메타크릴산알킬의 예와 동일하고, 그 알킬기의 탄소수는 통상 1 ~ 8, 바람직하게는 1 ~ 4 이다.
상기 탄성 중합체를 형성할 때에 사용될 수 있는 아크릴산알킬 및 메타크릴산알킬 이외의 단관능 단량체로는, 예를 들어, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 든 메타크릴산알킬 및 아크릴산알킬 이외의 단량체의 일례인 단관능 단량체의 예와 동일하다. 그 중에서도 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔 등의 스티렌계 단량체 등이 바람직하다.
상기 탄성 중합체를 형성할 때에 사용될 수 있는 다관능 단량체로는, 예를 들어, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 든 메타크릴산알킬 및 아크릴산알킬 이외의 단량체의 일례인 다관능 단량체의 예와 동일하고, 그 중에서도, 불포화 카르복실산의 알케닐에스테르나, 다염기산의 폴리알케닐에스테르 등이 바람직하다.
상기 탄성 중합체를 형성할 때에 사용될 수 있는 아크릴산알킬, 메타크릴산알킬, 이들 이외의 단관능 단량체, 및 다관능 단량체는, 각각 필요에 따라 그들의 2 종 이상을 사용해도 된다.
아크릴계 고무 입자로서 다층 구조의 것을 사용하는 경우, 그 바람직한 예로는, 상기 서술한 아크릴산에스테르를 주체로 하는 탄성 중합체의 층의 외측에, 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체의 층을 갖는 것, 즉, 상기 서술한 아크릴산에스테르를 주체로 하는 탄성 중합체를 내층 (a) 로 하고, 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체를 외층 (b) 로 하는, 적어도 2 층 구조의 것을 들 수 있다. 여기서, 외층 (b) 의 중합체의 단량체 성분인 메타크릴산에스테르로는, 통상, 메타크릴산알킬이 사용될 수 있다.
또, 외층 (b) 의 중합체는, 내층 (a) 의 탄성 중합체 100 중량부에 대하여, 통상 10 ~ 400 중량부, 바람직하게는 20 ~ 200 중량부의 비율로 형성하는 것이 좋다. 외층 (b) 의 중합체를, 내층 (a) 의 탄성 중합체 100 중량부에 대하여 10 중량부 이상으로 함으로써, 얻어지는 고무 입자 (보다 상세하게는 탄성 중합체) 의 응집이 발생하기 어려워져, 최종적으로 얻어지는 아크릴계 수지 필름의 투명성이 양호해진다.
상기 외층 (b) 의 중합체의 바람직한 단량체 조성은, 전체 단량체의 중량을 기준으로 하여, 메타크릴산알킬이 50 ~ 100 중량%, 아크릴산알킬이 0 ~ 50 중량%, 이들 이외의 단관능 단량체가 0 ~ 50 중량%, 및 다관능 단량체가 0 ~ 10 중량% 이다 (단, 합계 100 중량% 로 한다).
상기 외층 (b) 의 중합체를 형성할 때에 사용될 수 있는 메타크릴산알킬로는, 예를 들어, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 든 메타크릴산알킬의 예와 동일한 것이 바람직하고, 그 알킬기의 탄소수는 통상 1 ~ 8, 바람직하게는 1 ~ 4 이다. 그 중에서도 메타크릴산메틸이 바람직하다.
상기 외층 (b) 의 중합체를 형성할 때에 사용될 수 있는 아크릴산알킬로는, 예를 들어, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 든 아크릴산알킬의 예와 동일하고, 그 알킬기의 탄소수는 통상 1 ~ 8, 바람직하게는 1 ~ 4 이다.
상기 외층 (b) 의 중합체를 형성할 때에 사용될 수 있는 메타크릴산알킬 및 아크릴산알킬 이외의 단관능 단량체로는, 예를 들어, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 든 메타크릴산알킬 및 아크릴산알킬 이외의 단량체의 일례인 단관능 단량체의 예와 동일하다.
상기 외층 (b) 의 중합체를 형성할 때에 사용될 수 있는 다관능 단량체로는, 예를 들어, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 든 메타크릴산알킬 및 아크릴산알킬 이외의 단량체의 일례인 다관능 단량체의 예와 동일하다.
또한, 상기 외층 (b) 의 중합체를 형성할 때에 사용되는 메타크릴산알킬, 아크릴산알킬, 이들 이외의 단관능 단량체, 및 다관능 단량체는, 각각 필요에 따라 그들의 2 종 이상을 사용해도 된다.
또, 다층 구조의 아크릴계 고무 입자의 다른 바람직한 예로서, 상기 2 층 구조의 내층 (a) 인 상기 서술한 아크릴산에스테르를 주체로 하는 탄성 중합체의 층의 내측에, 추가로 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체의 층을 갖는 것, 즉, 이 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체를 내층 (c) 로 하고, 상기 서술한 아크릴산에스테르를 주체로 하는 탄성 중합체를 중간층 (d) 로 하고, 앞의 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체를 외층 (e) 로 하는, 적어도 3 층 구조의 것을 들 수 있다. 여기서, 내층 (c) 의 중합체의 단량체 성분인 메타크릴산에스테르로는, 통상, 메타크릴산알킬이 사용될 수 있다. 또, 내층 (c) 의 중합체는, 중간층 (d) 의 탄성 중합체 100 중량부에 대하여, 통상 10 ~ 400 중량부, 바람직하게는 20 ~ 200 중량부의 비율로 형성하는 것이 좋다.
상기 내층 (c) 의 중합체의 바람직한 단량체 조성은, 전체 단량체의 중량을 기준으로 하여, 메타크릴산알킬이 70 ~ 100 중량%, 아크릴산알킬이 0 ~ 30 중량%, 이들 이외의 단관능 단량체가 0 ~ 30 중량%, 및 다관능 단량체가 0 ~ 10 중량% 이다 (단, 합계 100 중량% 로 한다).
상기 내층 (c) 의 중합체를 형성할 때에 사용될 수 있는 메타크릴산알킬로는, 예를 들어, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 든 메타크릴산알킬의 예와 동일하고, 그 알킬기의 탄소수는 통상 1 ~ 8, 바람직하게는 1 ~ 4 이다. 그 중에서도 메타크릴산메틸이 바람직하다.
상기 내층 (c) 의 중합체를 형성할 때에 사용될 수 있는 아크릴산알킬로는, 예를 들어, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 든 아크릴산알킬의 예와 동일하고, 그 알킬기의 탄소수는 통상 1 ~ 8, 바람직하게는 1 ~ 4 이다.
상기 내층 (c) 의 중합체를 형성할 때에 사용될 수 있는 메타크릴산알킬 및 아크릴산알킬 이외의 단관능 단량체로는, 예를 들어, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 든 메타크릴산알킬 및 아크릴산알킬 이외의 단량체의 일례인 단관능 단량체의 예와 동일하다.
상기 내층 (c) 의 중합체를 형성할 때에 사용될 수 있는 다관능 단량체의 예로는, 앞서 메타크릴 수지의 단량체 성분으로서 든 메타크릴산알킬 및 아크릴산알킬 이외의 단량체의 일례인 다관능 단량체의 예와 동일하다.
또한, 상기 내층 (c) 의 중합체를 형성할 때에 사용될 수 있는 메타크릴산알킬, 아크릴산알킬, 이들 이외의 단관능 단량체 및 다관능 단량체는, 각각 필요에 따라 그들의 2 종 이상을 사용해도 된다.
아크릴계 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 중합체의 층의 외측에, 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체의 층을 형성하는 경우에는, 이 외층 (b) 의 중합체의 단량체 성분을, 상기 탄성 중합체의 존재하에서, 유화 중합법 등에 의해, 적어도 1 단의 반응으로 중합시킴으로써, 내층 (a) 의 상기 탄성 중합체에 그래프트시키면 된다.
또, 앞서 서술한 바와 같이, 상기 탄성 중합체의 층의 내측에, 추가로 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체의 층을 형성하는 경우에는, 먼저, 이 내층 (c) 의 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 내층 (c) 의 중합체에 그래프트시키고, 또한 얻어지는 탄성 중합체의 존재하에서, 상기 외층 (e) 의 중합체의 단량체 성분을 유화 중합법 등에 의해 적어도 1 단의 반응으로 중합시킴으로써, 중간층 (d) 의 상기 탄성 중합체에 그래프트시키면 된다. 또한, 각 층의 중합을 각각 2 단 이상으로 실시하는 경우, 모두, 각 단의 단량체 조성이 아니라, 전체로서의 단량체 조성이 소정의 범위 내에 있으면 된다.
아크릴계 고무 입자의 평균 입자경은, 0.01 ~ 0.4 ㎛ 인 것이 바람직하고, 0.05 ~ 0.3 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 0.07 ~ 0.25 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다. 아크릴계 고무 입자의 평균 입자경이 0.4 ㎛ 보다 크면, 얻어지는 아크릴계 수지 필름의 투명성이 저하되어 투과율 저하로 이어지기 때문에 바람직하지 않다. 또, 아크릴계 고무 입자의 평균 입자경이 0.01 ㎛ 보다 작으면, 얻어지는 아크릴계 수지 필름의 표면 경도가 저하되어 흠집이 생기기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 아크릴계 고무 입자의 평균 입자경은, 아크릴계 고무 입자 내에 포함되는 탄성 중합체의 층의 외형 치수의 평균치이고, 아크릴계 고무 입자를 메타크릴 수지와 혼합하여 필름화하고, 그 단면에 있어서 산화루테늄에 의한 상기 탄성 중합체의 층의 염색을 실시하고, 전자 현미경으로 관찰하여, 염색된 부분의 직경으로부터 구할 수 있다.
즉, 아크릴계 고무 입자를 메타크릴 수지에 혼합하고, 그 단면을 산화루테늄으로 염색하면, 모상(母相)의 메타크릴 수지는 염색되지 않고, 상기 탄성 중합체의 층의 외측에 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체의 층이 존재하는 경우에는, 이 외층 (b) 의 중합체도 염색되지 않고, 상기 탄성 중합체의 층만이 염색되므로, 이렇게 하여 염색되어, 전자 현미경으로 대략 원 형상으로 관찰되는 부분의 직경으로부터 입자경을 구할 수 있다. 상기 탄성 중합체의 층의 내측에 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체의 층이 존재하는 경우에는, 이 내층 (c) 의 중합체도 염색되지 않고, 그 외측의 중간층 (d) 가 되는 상기 탄성 중합체의 층만이 염색된 외관 2 층 구조의 상태로 관찰되게 되는데, 이 경우에는, 상기 탄성 중합체의 층 (d) 의 외경으로 생각하면 된다.
아크릴계 수지에 함유되는 고무 입자의 함유량은, 아크릴계 수지와 고무 입자의 합계 100 중량부에 대하여, 10 ~ 50 중량부인 것이 바람직하고, 12 ~ 40 중량부인 것이 보다 바람직하고, 15 ~ 30 중량부인 것이 더욱 바람직하다. 고무 입자의 함유량이 10 중량부 미만이면, 내충격성의 향상 효과가 충분히 얻어지지 않을 우려가 있고, 고무 입자의 함유량이 50 중량부를 초과하면, 아크릴계 수지 필름의 표면 경도가 저하될 우려가 있다.
(아크릴계 수지의 임의 성분)
아크릴계 수지에는, 필요에 따라, 각종 첨가제를 함유시킬 수 있다.
첨가제로는, 예를 들어, 자외선 흡수제, 유기계 염료, 무기계 염료, 안료, 산화 방지제, 대전 방지제, 계면활성제, 활제, 실리콘계 화합물 등의 난연제, 필러, 유리 섬유, 내충격성 개질제 등을 들 수 있다. 또, 이들 첨가제는, 아크릴계 수지를 T 다이로부터 토출할 때에 휘발분으로서 증산되어, 롤 등에 대한 오염을 방지하기 위해서, 융점이 180 ℃ 이상인 쪽이 바람직하다. 상기의 첨가제는, 모두, 공지된 시판품을 단독으로 또는 임의로 조합하여 사용해도 된다.
그 중에서도, 자외선 흡수제로는, 예를 들어, 일반적으로 사용되는 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 2-하이드록시벤조페논계 자외선 흡수제, 살리실산페닐에스테르계 자외선 흡수제 등을 들 수 있다.
벤조트리아졸계 자외선 흡수제로는, 예를 들어, 2,2'-메틸렌비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀], 2-(5-메틸-2-하이드록시페닐)벤조트리아졸, 2-[2-하이드록시-3,5-비스(α,α-디메틸벤질)페닐]-2H-벤조트리아졸, 2-(3,5-디-tert-부틸-2-하이드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(3-tert-부틸-5-메틸-2-하이드록시페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(3,5-디-tert-부틸-2-하이드록시페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(3,5-디-tert-아밀-2-하이드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-5'-tert-옥틸페닐)벤조트리아졸 등을 들 수 있다.
2-하이드록시벤조페논계 자외선 흡수제로는, 예를 들어, 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-옥톡시벤조페논, 2,4-디하이드록시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시-4'-클로로벤조페논, 2,2'-디하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디하이드록시-4,4'-디메톡시벤조페논 등을 들 수 있다.
또, 살리실산페닐에스테르계 자외선 흡수제로는, 예를 들어, p-tert-부틸페닐살리실산에스테르, p-옥틸페닐살리실산에스테르 등을 들 수 있다.
이들의 자외선 흡수제는, 각각 단독으로, 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 자외선 흡수제의 함유량은, 원하는 아크릴계 수지 필름의 두께에 따라 적절히 설정되고, 0.1 중량부 이상인 것이 바람직하고, 0.3 중량부 이상인 것이 보다 바람직하고, 또, 5 중량부 이하인 것이 바람직하다.
[아크릴계 수지 필름의 제조 방법]
본 발명의 아크릴계 수지 필름의 제조 방법은, 상기 서술한 아크릴계 수지를 용융 혼련하여, T 다이로부터 필름상 물을 압출하고, 당해 필름상 물을 제 1 냉각 롤과 제 2 냉각 롤 사이에 끼워넣어 소정의 필름상 성형체를 성형하여 반송하고, 당해 필름상 성형체의 적어도 일방의 측단부 (즉, 필름상 성형체의 반송 방향 (또는 흐름 방향) 을 따라, 필름상 성형체의 성형과 함께 그 양측에 형성될 수 있는 단부의 적어도 일방) 를 절단 (트리밍) 하여, 필름의 반송 방향 및 필름의 반송 방향과 직교하는 방향의 양방에 있어서, 우수한 두께 정밀도를 갖는 아크릴계 수지 필름을 제조하는 방법이다. 또한, 본 발명에서는, 냉각 롤로 필름상으로 성형한 상기 아크릴계 수지를 「필름상 성형체」라고 하고, 트리밍 후의 필름상 성형체를 「아크릴계 수지 필름」이라고 한다.
본 발명의 아크릴계 수지 필름은, 아크릴계 수지만으로 이루어지는 단층 구성이어도 되고, 아크릴계 수지층과 조성이 상이한 수지층을 포함하는 다층 구성이어도 된다. 조성이 상이한 수지층으로는, 특별히 한정은 없고, 당해 층을 구성하는 수지종이 상기 아크릴계 수지와 상이하면 되고, 또, 수지종이 동일한 아크릴계 수지여도 되고, 첨가되는 첨가제의 종류나 첨가량이 상이하면 된다.
이하, 본 발명의 아크릴계 수지 필름의 제조 방법의 일 실시형태에 대하여, 도 1 을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 압출기 (1) 에 투입된 아크릴계 수지는 용융 혼련되어, T 다이 (2) 에 공급되고, 이어서, T 다이 (2) 의 선단으로부터 필름상 물 (10) 이 되어 압출될 수 있다.
압출기 (1) 로는, 1 개 또는 2 개의 스크루를 갖는 것을 사용하면 되고, 압출기에 투입하는 수지의 형태에 따라, 적절히 선택하면 된다. 또, 아크릴계 수지 필름이 2 종 이상의 수지를 용융 공압출하여 제조되는 다층 구성인 경우, 그 수지의 수에 따라 압출기를 증설하면 된다.
T 다이 (2) 로는, 1 종의 수지를 단층으로 압출하는 단층 다이여도 되고, 피드 블록 다이, 멀티 매니폴드 다이 등과 같이, 각각 독립적으로 복수의 압출기로부터 압송된 2 종 이상의 수지를 적층하여 공압출하는 다층 다이여도 된다.
얻어지는 아크릴계 수지 필름을 단층 구성으로 하는 경우에는, 단층 다이를 사용하면 되고, 다층 구성으로 하는 경우에는, 피드 블록 다이, 멀티 매니폴드 다이 등의 다층 다이를 사용하면 된다.
T 다이 (2) 의 다이폭 (즉, T 다이의 립 개구부의 립 개구폭에 대하여 수직 길이 방향의 길이) (Wd), 은, 원하는 아크릴계 수지 필름 (12) 의 절단 후의 폭 방향의 길이를 고려하여, 적절히 조정하면 된다. 그 때, 필름상 성형체 (11) 의 절단 전의 폭 방향의 길이 (Wf) 와, T 다이 (2) 의 다이폭 (Wd) 은, 0.85 ≤ Wf/Wd ≤ 0.95 의 관계를 만족하는 것이 바람직하고, 0.90 ≤ Wf/Wd ≤ 0.95 의 관계를 만족하는 것이 보다 바람직하다. Wf/Wd 를 상기 범위 내로 함으로써, 절단 후에 원하는 두께 정밀도의 아크릴계 수지 필름을 얻을 수 있다.
또한, 필름상 성형체 (11) 의 절단 전의 폭 방향의 길이 (즉, 절단 전의 필름상 성형체 (11) 의 반송 방향에 대하여 수직 방향의 길이로서, 필름상 성형체 (11) 의 반송 방향을 따라, 필름상 성형체의 성형과 함께 그 양측에 형성될 수 있는 단부 사이의 거리) (Wf) (이하, 필름상 성형체폭 (Wf) 이라고 하는 경우도 있다) 는, 실시예에 기재된 평가 방법과 마찬가지로 하여 측정할 수 있다. 즉, 필름상 성형체 (11) 가 절단 유닛 (6) 에 의해 그 측단부가 트리밍되기 전의 필름 성막중에 있어서, 필름상 성형체 (11) 의 반송 (흐름) 방향과 직교하는 방향 (폭 방향) 의 길이를 곱자로 측정하여, 필름상 성형체폭 (Wf) 으로 한다. 또한, 본 발명에서는, 필름상 성형체폭 (Wf) 을 10 초간마다 10 회 측정하고, 이 10 회의 측정 중, 최대치 (Wfmax) 및 최소치 (Wfmin) 를 각각 측정해도 된다.
T 다이 (2) 의 립 개도 (립 개구폭) 는, 통상적으로, T 다이의 다이폭 방향으로 병설되어 있는 초크 바 볼트의 개폐에 의해 립을 개폐하여 조절할 수 있고, 아크릴계 수지 필름 (12) 의 두께가 후술하는 범위 내가 되도록, 적절히 조정하면 되고, 필름상 성형체 (11) 의 두께에 대하여, 바람직하게는 1.01 ~ 10 배, 보다 바람직하게는 1.1 ~ 5 배가 되도록 조정하는 것이 좋다. 립 개도는 일단에서부터 타단에 걸쳐서 균일하게 해도 되지만, 폭 방향에 걸쳐서 분포를 갖게 해도 된다. 예를 들어, 립 길이 방향 양단의 립 개도를 중앙부의 립 개도보다 좁게 하면, 드로우 레저넌스 현상을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
T 다이 (2) 에는, 압출기 (1) 로부터 공급된 수지 중에 함유되는, 비교적 큰 이물질 등을 여과하여, 제거하기 위한 스크린 메시나, 비교적 작은 이물질 및 겔 등을 여과하여, 제거하는 폴리머 필터 등을 형성해도 되고, 압출되는 수지량을 안정 정량화하기 위한 기어 펌프 등을 형성해도 된다.
T 다이 (2) 로부터 압출된 필름상 물 (10) 은, 대략 수평 방향으로 대향 배치된 제 1 냉각 롤 (3) 과 제 2 냉각 롤 (4) 사이에 끼워넣을 수 있다.
제 1 냉각 롤 (3) 및 제 2 냉각 롤 (4) 은, 각각, 금속 롤, 금속 탄성 롤 또는 고무 롤 중 어느 것인 것이 바람직하다. 제 1 냉각 롤 (3) 및 제 2 냉각 롤 (4) 은, 동일한 롤로 구성되어 있어도 되고, 상이한 롤로 구성되어 있어도 된다.
상기 금속 롤로는, 예를 들어, 금속 덩어리를 깎아내어 제작한 드릴드 롤 ; 금속제 중공 구조의 스파이럴 롤 등의 롤 내부에 유체, 증기 등을 통하여 롤 표면의 온도를 제어할 수 있는 금속 롤 등을 들 수 있다. 이들 금속 롤의 외주면은, 연마되어 도금 처리된 것이어도 되고, 샌드 블라스트나 조각 등에 따라 원하는 요철 형상이 형성된 것이어도 된다.
상기 금속 탄성 롤이란, 롤의 내부 (심) 가 고무 등으로 구성되어 있는 것이나, 롤의 내측에 유체가 주입될 수 있는 것이다. 본 발명에 있어서 사용할 수 있는 금속 탄성 롤로는, 예를 들어, 그 외주부가 굴곡성을 가진 금속제 박막으로 구성되어 있는 것 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 롤의 내부 (심) 가 고무 등으로 구성되어 있는 금속 탄성 롤로서, 실리콘 고무 롤의 두께 0.2 ~ 1 ㎜ 정도의 원통형 스테인리스강제 박막을 피복한 것 등을 들 수 있고, 또, 롤의 내측에 물이나 기름 등의 유체가 주입될 수 있는 금속 탄성 롤로는, 두께 2 ~ 5 ㎜ 정도의 스테인리스 구리제 원통형 박막을 롤 단부에서 고정시키고, 그 내측에 물이나 기름 등의 유체가 봉입되어 있는 것 등을 들 수 있다.
상기 고무 롤로는, 예를 들어, 실리콘 고무 롤이나 불소 고무 롤 등을 들 수 있고, 이형성을 높이기 위해서 고무에 모래를 혼합한 것이어도 된다. 고무 롤의 경도로는, JIS K 6253 에 준거하여 측정한 A70° ~ A90°의 범위가 바람직하다. 고무 롤의 경도를 상기 소정의 값으로 하려면, 예를 들어 고무 롤을 구성하는 고무의 가교도나 조성을 조정함으로써 임의로 실시할 수 있다.
제 1 냉각 롤 (3) 및 제 2 냉각 롤 (4) 의 직경에 특별히 한정은 없다. 또, 제 1 냉각 롤 (3) 및 제 2 냉각 롤 (4) 의 직경은 동일해도 되고, 상이해도 된다.
제 1 냉각 롤 (3) 과 제 2 냉각 롤 (4) 의 간격은, 필름상 물 (10) 을 가압하여 성형할 수 있으면 특별히 제한은 없다.
제 1 냉각 롤 (3) 과 제 2 냉각 롤 (4) 사이에 끼워넣어진 필름상 물 (10) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 2 냉각 롤 (4) 에 감겨지고 (즉, 필름상 물 (10) 을 제 2 냉각 롤 (4) 의 외주면의 적어도 일부에 접한 채로 필요에 따라 임의의 제 3 냉각 롤 (5) 로 반송하여), 임의의 제 2 냉각 롤 (4) 과 임의의 제 3 냉각 롤 (5) (존재하는 경우) 사이에 통과되어, 제 3 냉각 롤 (5) 에 추가로 감겨져 (즉, 필름상 물 (10) 은 임의의 제 3 냉각 롤 (5) 의 외주면의 적어도 일부에 접한 채로 반송될 수 있는), 필름상 성형체 (11) 로 성형될 수 있다.
이와 같이, 제 2 냉각 롤 (4) 이후에 임의의 제 3 냉각 롤 (5) 을 형성함으로써, 필름상 물 (10) 은 완만하게 냉각될 수 있으므로, 얻어지는 필름상 성형체 (11) 의 광학 변형을 작게 할 수 있다.
필름상 성형체 (11) 의 반송 속도는, 특별히 한정은 없다.
제 2 냉각 롤 (4) 과 제 3 냉각 롤 (5) (존재하는 경우) 사이에는, 소정의 간극을 형성하여, 필름상 물 (10) 이 제 2 냉각 롤 (4) 과 제 3 냉각 롤 (5) 사이에 통과되었을 때에, 필름상 물 (10) 이 제 2 냉각 롤 (4) 및 제 3 냉각 롤 (5) 로부터 압력을 받지 않는, 소위 해방 상태로 해도 되고, 필름상 물 (10) 이 제 2 냉각 롤 (4) 및 제 3 냉각 롤 (5) 로부터 압력을 받도록 양 롤에 끼워넣어도 된다.
또한, 필름상 물 (10) 을 보다 완만하게 냉각시키는 데에 있어서, 제 3 냉각 롤 (5) 이후에 제 4 냉각 롤, 제 5 냉각 롤, 제 6 냉각 롤 등, 복수개의 냉각 롤 (추가의 냉각 롤의 개수에는 특별히 한정은 없다) 을 형성하고, 제 3 냉각 롤 (5) 에 감은 필름상 물 (10) 을 순차, 다음의 냉각 롤에 감도록 형성해도 된다.
또, 본 발명에서는, 냉각 롤의의 구성은, 제 3 냉각 롤 (5) 도 포함하여, 제 3 냉각 롤 (5) 이후의 냉각 롤을 생략하고, 제 1 냉각 롤 (3) 및 제 2 냉각 롤 (4) 만이어도 된다.
얻어진 필름상 성형체 (11) 은, 절단 유닛 (6) 에 의해, 그 적어도 일방의 측단부 (즉, 필름상 성형체 (11) 의 반송 방향을 따라, 필름상 성형체의 성형과 함께 그 양측에 형성될 수 있는 단부 (에지) 의 적어도 일방) 가 절단 (트리밍) 되어, 아크릴계 수지 필름 (12) 이 얻어진다. 또한, 필름상 성형체 (11) 에 있어서, 트리밍은, 통상적으로 필름상 성형체 (11) 의 양 단부에 대하여 이루어지지만, 일방의 단부만이 절단되어도 된다.
절단 유닛 (6) 은, 통상적으로, 반송되는 필름상 성형체 (11) 의 상측에 배치될 수 있는 둥근날 (디스크 커터) (이하, 상부 둥근날이라고 하는 경우도 있다) (6a) 과, 하측에 배치될 수 있는 둥근날 (디스크 커터) (이하, 하부 둥근날이라고 하는 경우도 있다) (6b) 를 구비할 수 있다.
상부 둥근날 (6a), 하부 둥근날 (6b) 은, 대략 동일한 직경을 갖고 있음과 함께, 서로의 칼끝끼리가 슬라이딩 접촉하도록 상하 1 쌍으로 배치 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상부 둥근날 (6a), 하부 둥근날 (6b) 의 각각은, 전동 모터 등의 회전 구동 수단에 접속되어 있고, 상부 둥근날 (6a), 하부 둥근날 (6b) 의 각각이, 소정의 주속도로 독립적으로 회전할 수 있도록 구성되어 있어도 된다. 따라서, 상부 둥근날 (6a), 하부 둥근날 (6b) 의 각각을 회전 상태로 하고, 이 회전 상태의 상부 둥근날 (6a), 하부 둥근날 (6b) 사이에 필름상 성형체 (11) 을 통과시키면, 필름상 성형체 (11) 의 측연부(側緣部)를 절단 (잘라낼) 할 수 있고, 측연부가 절단된 아크릴계 수지 필름 (12) 을 얻을 수 있다. 또한, 상부 둥근날 (6a), 하부 둥근날 (6b) 은, 필름상 성형체 (11) 의 양 측연부를 절단할 수 있도록, 필름상 성형체 (11) 의 양 측연부 (즉 양측 단부의 근처 또한 그 내측) 에 1 쌍씩 (2 세트) 배치되어 있는 것이 바람직하다.
절단하는 (잘라내는) 측연부의 길이, 즉 필름상 성형체 (11) 의 측연으로부터 필름의 반송 방향과 직교하여 필름 내측을 향하는 거리 (L) 로는, 필름상 성형체 (11) 의 폭 방향의 길이 (Wf) 와, 원하는 아크릴계 수지 필름 (12) 의 절단 후의 폭 방향의 길이 (즉, 절단 후의 아크릴계 수지 필름 (12) 의 반송 방향에 대하여 수직 방향의 길이) (W) (이하, 아크릴계 수지 필름폭 (W) 이라고 하는 경우도 있다) 로부터 적절히 설정하면 된다.
이 때, Wf 와 W 는, 0.70 ≤ W/Wf ≤ 0.90 의 관계를 만족하는 것이 바람직하고, 0.80 ≤ W/Wf ≤ 0.90 의 관계를 만족하는 것이 보다 바람직하다. W/Wf 가 0.70 이상이라는 것은, 절단 후의 아크릴계 수지 필름 (12) 은, 절단 전의 필름상 성형체 (11) 에 대하여, 70 % 이상의 수율로 얻어지는 것을 의미하고 있고, 높은 두께 정밀도를 가지면서, 또한 높은 생산성도 갖는다. W/Wf 가 0.70 미만이면, 절단 전의 필름상 성형체 (11) 에 대한 절단 후의 아크릴계 수지 필름 (12) 의 수율이 낮아지고, W/Wf 가 0.90 을 초과하면, 절단 전의 필름상 성형체 (11) 에 대한 절단 후의 아크릴계 수지 필름 (12) 의 수율은 높기는 하지만, 아크릴계 수지 필름 (12) 의 두께 정밀도가 저하될 우려가 있다.
<아크릴계 수지 필름>
이와 같이 하여, 본 발명에서는, 우수한 두께 정밀도를 갖는 아크릴계 수지 필름 (12) 이 얻어진다.
본 발명의 아크릴계 수지 필름 (12) 은, 아크릴계 수지 필름 (12) 의 흐름 방향에 있어서의 두께 정밀도가 3 % 이내이고, 또한 폭 방향에 있어서의 두께 정밀도가 2 % 이내이고, 특히, 흐름 방향에 있어서의 두께 정밀도는 2 % 이내이고, 또한 폭 방향에 있어서의 두께 정밀도는 2 % 이내인 것이 바람직하다.
두께 정밀도가 상기 소정의 범위이면, 예를 들어, 편광 필름에 상기 아크릴계 수지 필름을 적층하여 편광판으로 하고, 또한 당해 편광판의 편광 필름측과, 예를 들어, 액정 패널의 유리 기판을 첩합한 경우에, 50 ℃ 이상의 고온 환경하에 두었다고 하더라도, 아크릴계 수지 필름의 두께 정밀도가 향상한 것에 의해, 유리 기판으로부터의 편광판의 박리를 억제할 수 있다. 즉, 본 발명의 아크릴계 수지 필름은 액정 패널에 있어서의 편광판의 보호 필름으로서 바람직하게 사용될 수 있다. 또, 본 발명에서는, 편광판의 아크릴계 수지 필름측을 유리 기판과 첩합해도 되고, 그 경우에도 유리 기판으로부터의 편광판의 박리를 억제할 수 있다.
또, 두께 정밀도를 상기 소정의 범위로 함으로써, 아크릴계 수지 필름을 예를 들어 광학 필름으로서 사용하는 경우, 아크릴계 수지 필름의 표면 상에, 추가로 예를 들어, 하드 코트층, 대전 방지층, 반사 방지층, 방오(防汚)층, 방현층, 블록킹 방지층 등의 표면 처리층이 도포 등에 의해 형성될 수 있지만, 이 때, 상기 표면 처리층의 도포의 두께를 균일하게 할 수 있고, 아크릴계 수지 필름의 광학 필름으로서의 광학 특성을 균일화하는 것이 가능해질 뿐만 아니라, 이와 같은 표면 처리층을 형성한 광학 필름을, 예를 들어 70 ℃ 의 고온 환경하에 1 시간 방치하고, 이어서 -35 ℃ 의 저온 환경하에 1 시간 방치하는 히트 사이클 시험을 100 회 이상 반복 실시해도, 상기 표면 처리층에 크랙이 잘 발생하지 않는다. 여기서, 본 명세서 중에서 사용하는 용어 「광학 필름」이란, 광선을 투과 또는 반사 흡수하고, 여러가지 효과를 부여하는 것을 목적으로 한 필름을 의미한다.
아크릴계 수지 필름 (12) 의 흐름 방향의 두께 정밀도를 상기 소정의 범위로 하기 위해서 T 다이로부터의 시간당 토출량이 일정량이 되도록 조정하거나, 용융 압출된 필름상 물 (10) 을 사이에 끼워넣는 2 개의 냉각 롤간의 간격 (롤 갭) 이 일정 간격이 되도록 조정해도 된다.
또, 아크릴계 수지 필름 (12) 의 폭 방향에 있어서의 두께 정밀도를 상기 소정의 범위로 하기 위해서, T 다이의 립의 개도를 조정하거나 T 다이의 온도를 조정하거나 해도 된다.
특히, 아크릴계 수지 필름 (12) 의 흐름 방향의 두께 정밀도 및 폭 방향의 두께 정밀도에 크게 영향을 주는 요인으로는, T 다이 단부의 토출량의 편차, 소위 드로우 레저넌스 현상의 발생을 들 수 있고, 이러한 현상을 억제하기 위해서, 본 발명에서는, T 다이의 다이폭 (Wd) 과, 상기 필름상 성형체 (11) 의 폭 방향의 길이 (Wf) 가, 0.85 ≤ Wf/Wd ≤ 095 의 관계를 만족하도록 조정하는 것이 좋다. 본 발명에 있어서, 필름상 성형체 (11) 가 상기의 관계 (0.85 ≤ Wf/Wd ≤ 0.95) 를 만족함으로써, 본 발명의 아크릴계 수지 필름은, 두께 정밀도가 우수한 점에서, 이하에서 상세하게 설명하는 편광판의 내크랙성 및 내박리성을 향상시킬 수 있다.
이 때, 아크릴계 수지 필름 (12) 의 폭 방향의 길이 (W) 와, 필름상 성형체 (11) 의 폭 방향의 길이 (Wf) 가, 0.70 ≤ W/Wf ≤ 0.90 의 관계를 만족하고 있는 것이 바람직하다.
여기서, 본 발명에 있어서, 절단 후의 아크릴계 수지 필름 (12) 의 흐름 방향에 있어서의 두께 정밀도는, 당해 아크릴계 수지 필름의 잘라낸 측단부측에 있어서의 흐름 방향의 두께 정밀도로 나타내고, 예를 들어, 제작한 아크릴계 수지 필름 (12) 을 폭 방향으로 10 등분하고, 그 1 열째 또는 10 열째 (또는 1 열째 내지 3 열째 (또는 10 번째 내지 8 열째) 중 어느 것) 에 대하여, 흐름 방향으로 50 ㎜ 간격으로 24 점의 두께를 마이크로미터로 측정하고, 측정한 24 점 중 두께의 최대치, 최소치 및 평균치로부터, 하기 (A) 식 및 (B) 식에 의해 산출되는 값 중, 큰 쪽의 값을 아크릴계 수지 필름의 흐름 방향에 있어서의 두께 정밀도로 한다. 또한, 두께 정밀도를 필름의 측단부측에 대하여 평가하는 것은, 아크릴계 수지 필름의 측단부측의 두께는 중앙부의 두께보다 두꺼워지기 쉬워, 아크릴계 수지 필름의 중앙부에서 측단부에 걸쳐, 아크릴계 수지 필름의 흐름 방향의 두께 정밀도가 낮아지는 경향이 있기 때문이다.
[(최대치-평균치)/평균치]×100 (%) (A)
[(평균치-최소치)/평균치]×100 (%) (B)
절단 후의 아크릴계 수지 필름 (12) 의 폭 방향에 있어서의 두께 정밀도는, 흐름 방향의 길이가 50 ㎜ 인 단책상(短冊狀) 샘플을 잘라내고, 그 샘플에 대하여, 폭 방향으로 등간격으로 20 점 이상, 바람직하게는 30 점 이상의 측정점의 두께를 마이크로미터로 측정하고, 측정점 중 최대치, 최소치 및 평균치로부터, 상기 (A) 식 및 (B) 식에 의해 산출되는 값 중, 큰 쪽의 값을 아크릴계 수지 필름의 폭 방향에 있어서의 두께 정밀도로 한다. 또한, 측정 간격은, 아크릴계 수지 필름의 폭 방향에 있어서의 길이에 대하여 대략 1 ~ 2 % 가 되도록 설정하면 된다. 예를 들어, 아크릴계 수지 필름의 폭 방향에 있어서의 길이가 1330 ㎜ 인 경우, 측정점을 54 점으로 하는 경우에는, 측정 간격은 25 ㎜ 로 하면 된다.
본 발명의 아크릴계 수지 필름 (12) 은, 두께가 30 ~ 200 ㎛ 인 것이 바람직하고, 50 ~ 150 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 60 ~ 100 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 아크릴계 수지 필름 (12) 의 폭 방향의 길이는, 100 ~ 1800 ㎜ 인 것이 바람직하고, 300 ~ 1600 ㎜ 인 것이 보다 바람직하고, 500 ~ 1400 ㎜ 인 것이 더욱 바람직하다. 폭 방향의 길이가 1800 ㎜ 를 초과하면, 롤의 재료적인 강도 및 가공 정밀도가 낮아지기 때문에, 롤 갭 (롤의 개도 또는 간격) 을 균일하게 유지할 수 없기 때문에 아크릴계 수지 필름 (12) 의 흐름 방향의 두께 정밀도가 저하됨과 함께, T 다이의 슬릿상 립의 재료적 강도, 가공 정밀도가 낮아지기 쉬워, 립 개도의 조정이 곤란해지기 때문에, 아크릴계 수지 필름 (12) 의 폭 방향의 두께 정밀도도 낮아지기 쉽다. 한편, 폭 방향의 길이가 100 ㎜ 미만이면, 생산 효율이 낮기 때문에 바람직하지 않다.
[아크릴계 수지 필름에 임의로 부가할 수 있는 기능]
본 발명의 아크릴계 수지 필름에는, 예를 들어, 하드 코트 처리, 대전 방지 처리, 반사 방지 처리, 방오 처리, 방현 처리, 블로킹 방지 처리 등의 표면 처리를 실시하여 본 발명의 아크릴계 수지 필름 위에 하드 코트층, 대전 방지층, 반사 방지층, 방오층, 방현층, 블로킹 방지층 등의 표면 처리층을 형성해도 된다.
(아크릴계 수지 필름의 하드 코트층)
하드 코트층은, 본 발명의 아크릴계 수지 필름의 표면 경도를 높이는 기능을 갖고, 예를 들어, 액정 모듈의 조립 공정에 있어서의 표면의 마모 흠집 방지 등의 목적으로 형성될 수 있다. 하드 코트층은, JIS K 5600-5-4 : 1999 「도료 일반 시험 방법 - 제 5 부 : 도막의 기계적 성질 - 제 4 절 : 스크래치 경도 (연필법)」에 규정되는 연필 경도 시험 (하드 코트층이 형성된 광학 필름을 유리판 상에 있어서 측정한다) 으로, 2H 또는 그것보다 딱딱한 값을 나타내는 것이 바람직하다.
하드 코트층을 형성할 수 있는 재료로는, 예를 들어, 광경화성 수지, 열경화성 수지, 전자선 경화성 수지, 이산화규소 등의 무기 재료 등을 들 수 있는데, 그 중에서도, 생산성이나 얻어지는 피막의 경도 등의 관점에서, 광경화성 수지가 바람직하다.
(아크릴계 수지 필름의 하드 코트 처리에 사용되는 광경화성 수지)
본 발명에서 사용할 수 있는 광경화성 수지로는, 예를 들어, 다관능 아크릴레이트, 다관능 우레탄화아크릴레이트, 폴리올(메트)아크릴레이트, 및 필요에 따라, 수산기를 2 개 이상 함유하는 알킬기를 갖는 (메트)아크릴 폴리머를 함유하는 광경화성 혼합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 본 발명의 아크릴계 수지 필름에 대한 접착력이 양호하고, 생산성이 우수한 점에서, 광경화성 혼합물이 바람직하다.
다관능 아크릴레이트로는, 예를 들어, 트리메틸올프로판의 디- 또는 트리-아크릴레이트, 펜타에리트리톨의 트리- 또는 테트라-아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들의 다관능 아크릴레이트는, 각각 단독으로 또는 필요에 따라 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 광경화성 혼합물을 형성할 때에 사용될 수 있는 다관능 우레탄화아크릴레이트로는, 예를 들어, (메트)아크릴산 및/또는 (메트)아크릴산에스테르, 폴리올, 그리고 디이소시아네이트를 사용하여 제조될 수 있다. 구체적으로는, (메트)아크릴산 및/또는 (메트)아크릴산에스테르와 폴리올로부터, 분자 내에 수산기를 적어도 1 개 갖는 하이드록시(메트)아크릴레이트를 조제하고, 이것을 디이소시아네이트와 반응시킴으로써, 다관능 우레탄화아크릴레이트를 제조할 수 있다.
이와 같이 하여 제조되는 다관능 우레탄화아크릴레이트는, 상기 서술한 광경화성 수지로서의 기능을 갖는다. 그 제조시에는, (메트)아크릴산 및/또는 (메트)아크릴산에스테르는, 각각 1 종을 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 되고, 폴리올 및 디이소시아네이트도 동일하게, 각각 1 종을 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
다관능 우레탄화아크릴레이트를 형성할 때에 사용될 수 있는 (메트)아크릴산에스테르로는, (메트)아크릴산의 사슬형 또는 고리형 알킬에스테르를 사용할 수 있고, 그 구체예로는, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트 등의 알킬(메트)아크릴레이트 ; 시클로헥실(메트)아크릴레이트 등의 시클로알킬(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
다관능 우레탄화아크릴레이트를 형성할 때에 사용될 수 있는 폴리올은, 분자내에 수산기를 적어도 2 개 갖는 화합물이면 되고, 그 구체예로는, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 2,4,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 하이드록시피바린산의 네오펜틸글리콜에스테르, 시클로헥산디메틸올, 1,4-시클로헥산디올, 스피로글리콜, 트리시클로데칸디메틸올, 수첨 비스페놀 A, 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀 A, 프로필렌옥사이드 부가 비스페놀 A, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 글리세린, 3-메틸펜 탄-1,3,5-트리올, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리펜타에리트리톨, 글루코오스류 등을 들 수 있다.
다관능 우레탄화아크릴레이트를 형성할 때에 사용될 수 있는 디이소시아네이트는, 분자 내에 2 개의 이소시아나토기 (-NCO) 를 갖는 화합물이면 되고, 방향족, 지방족 또는 지환식의 각종 디이소시아네이트를 사용할 수 있고, 그 구체예로는, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 3,3'-디메틸-4,4'-디페닐디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 및 이들 중 방향 고리를 갖는 디이소시아네이트의 핵수첨물 등을 들 수 있다.
상기 광경화성 혼합물을 형성할 때에 사용될 수 있는 폴리올(메트)아크릴레이트는, 분자 내에 적어도 2 개의 수산기를 갖는 화합물 (즉, 폴리올) 의 (메트)아크릴레이트이면 되고, 그 구체예로는, 펜타에리트리톨디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들의 폴리올(메트)아크릴레이트는, 각각 단독으로 사용해도 되고, 조합하여 사용해도 되고, 바람직하게는, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 및/또는 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트를 함유하는 것이 좋다.
상기 광경화성 혼합물을 형성할 때에 사용될 수 있는 수산기를 2 개 이상 함유하는 알킬기를 갖는 (메트)아크릴 폴리머는, 1 개의 구성 단위 중에 수산기를 2 개 이상 함유하는 알킬기를 갖는 것이면 되고, 그 구체예로는 2,3-디하이드록시프로필(메트)아크릴레이트를 구성 단위로서 함유하는 폴리머나, 2,3-디하이드록시프로필(메트)아크릴레이트와 함께, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트를 구성 단위로서 함유하는 폴리머 등을 들 수 있다.
이상, 예시한 바와 같은 아크릴계의 광경화성 수지 혼합물을 사용함으로써, 본 발명의 아크릴계 수지 필름과의 밀착성이 향상됨과 함께, 기계적 강도가 향상되어, 표면의 흠집을 효과적으로 방지할 수 있는 하드 코트층을 얻을 수 있다.
(아크릴계 수지 필름의 하드 코트 처리에 사용될 수 있는 광경화성 수지 조성물에 배합되는 광중합 개시제)
이와 같은 광경화성 수지 혼합물은, 광중합 개시제와 조합하여, 광경화성 수지 조성물로 될 수 있다.
광중합 개시제로는, 예를 들어, 아세토페논계, 벤조페논계, 벤조인에테르계, 아민계, 포스핀옥사이드계 등을 들 수 있다.
아세토페논계 광중합 개시제로는, 예를 들어, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 (별명 벤질디메틸케탈), 2,2-디에톡시아세토페논, 1-(4-이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸티오페닐)프로판-1-온 등을 들 수 있다.
벤조페논계 광중합 개시제로는, 예를 들어, 벤조페논, 4-클로로벤조페논, 4,4'-디메톡시벤조페논 등을 들 수 있다.
벤조인에테르계 광중합 개시제로는, 예를 들어, 벤조인메틸에테르, 벤조인프로필에테르 등을 들 수 있다.
아민계 광중합 개시제로는, 예를 들어, N,N,N',N'-테트라메틸-4,4'-디아미노벤조페논 (별명 미힐러케톤) 등을 들 수 있다.
포스핀옥사이드계 광중합 개시제로는, 예를 들어, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있다.
그 밖에, 크산톤계 화합물이나 티오크산토계 화합물 등도, 광중합 개시제로서 사용할 수 있다.
광중합 개시제의 시판품으로는, 예를 들어, 스위스의 치바사로부터 판매되고 있는 「이르가큐어 907」및「이르가큐어 184」, 독일의 BASF 사로부터 판매되고 있는 「루시린 TP0」등을 들 수 있다.
(아크릴계 수지 필름의 하드 코트 처리에 사용되는 광경화성 수지 조성물에 배합되는 그 밖의 성분)
광경화성 수지 조성물에는, 필요에 따라, 용매를 첨가하여, 도포액으로 해도 되고, 레벨링제 등을 함유시켜도 된다.
용매로는, 예를 들어, 아세트산에틸, 아세트산부틸 등, 광경화성 수지 조성물을 구성하는 각 성분을 용해시킬 수 있는 임의의 유기 용매 등을 들 수 있고, 2 종 이상의 유기 용매를 혼합하여 사용할 수도 있다.
레벨링제로는, 예를 들어, 불소계 또는 실리콘계의 레벨링제를 들 수 있다.
불소계의 레벨링제로는 특별히 한정은 없다.
실리콘계의 레벨링제로는, 예를 들어, 반응성 실리콘, 폴리디메틸실록산, 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산, 폴리메틸알킬실록산 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 반응성 실리콘 및 실록산계의 레벨링제가 바람직하다.
반응성 실리콘으로 이루어지는 레벨링제를 사용하면, 하드 코트층 표면에 미끄럼성이 부여되고, 우수한 내찰상성을 장기간 지속시킬 수 있다. 또, 실록산계의 레벨링제를 사용하면, 막성형성을 향상시킬 수 있다.
하드 코트층의 형성 방법으로는, 하드 코트층을 형성하는 재료에 의해 적절히 선택하면 되고, 예를 들어, 광에 의해 경화하는 재료를 함유하는 경우, 당해 재료를 함유하는 도포액을, 본 발명의 아크릴계 수지 필름의 표면에, 침지, 분무, 도포 등의 방법에 따라 부착시킨 후, 이것에 자외선이나 전자선 등의 활성 에너지선을 조사함으로써 가교 경화시켜 피복하는 방법 ; 열에 의해 경화하는 재료를 함유하는 경우, 당해 재료를 함유하는 도포액을, 아크릴계 수지 필름의 표면에, 침지, 분무, 도포 등의 방법에 따라 부착시킨 후, 이것을 가열함으로써 가교 경화시켜 피복하는 방법 등을 들 수 있다.
하드 코트층의 두께는, 통상, 0.1 ~ 3.0 ㎛ 정도이다.
하드 코트층은, 원하는 바에 따라, 굴절률의 조정, 굽힘 탄성률의 향상, 체적 수축률의 안정화, 나아가서는 내열성, 대전 방지성, 방현성 등의 향상을 도모할 목적으로, 각종 필러를 함유할 수 있다. 또, 하드 코트층은, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광안정제, 대전 방지제, 레벨링제, 소포제 등의 첨가제를 함유할 수도 있다.
(아크릴계 수지 필름의 대전 방지층)
대전 방지층은, 본 발명의 아크릴계 수지 필름의 표면에 도전성을 부여하여,정전기에 의한 영향을 억제하는 등의 목적으로 형성될 수 있다.
특히, 본 발명의 아크릴계 수지 필름을 편광 필름의 보호 필름으로서 사용하여 편광판을 형성하는 경우, 대전 방지 기능은, 상기의 아크릴계 수지 필름에 표면 처리를 실시함으로써 부여할 수 있는 것 외에, 점착제층 등, 이 아크릴계 수지 필름이 삽입된 편광판의 다른 부분에 부여할 수도 있다.
대전 방지층을 형성하는 재료로는, 예를 들어, 4 급 암모늄염형, 포스포늄염형 등의 카티온성 대전 방지제나, 카르복실산형, 술포네이트형 등의 아니온성 대전 방지제나, 술포베타인형, 알킬베타인형 등의 양성 이온성 대전 방지제 등의 이온성 대전 방지제 ; 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리퀴녹살린 등의 도전성 폴리머 ; 각종 계면활성제 (카티온성, 아니온성 및 양성의 계면활성제), 금속 및 금속 산화물 등을 들 수 있다.
대전 방지층의 형성 방법으로는, 예를 들어, 상기 서술한 대전 방지층을 형성하는 재료를 함유하는 수지 조성물을 도포하는 방법 등을 들 수 있고, 구체적으로는, 상기 서술한 하드 코트층을 형성하는 재료를 함유하는 도포액에 상기 서술한 대전 방지제를 형성하는 재료를 함유시켜 도포하는 방법을 들 수 있다. 이로써, 대전 방지성의 하드 코트층을 형성할 수 있다.
(아크릴계 수지 필름의 반사 방지층)
반사 방지층은, 외광의 반사를 방지하는 등의 목적으로 형성될 수 있다.
본 발명의 아크릴계 수지 필름의 표면 (외부에 노출되는 면) 에 직접, 또는 임의의 하드 코트층이나 방현층 등의 다른 층을 개재하여 형성될 수 있다. 반사 방지층이 형성된 본 발명의 아크릴계 수지 필름은, 파장 430 ~ 700 ㎚ 의 광에 대한 입사각 5°에서의 반사율이 2 % 이하인 것이 바람직하고, 특히, 파장 550 ㎚ 의 광에 대한 동일한 입사각에서의 반사율이 1 % 이하인 것이 바람직하다.
반사 방지층의 두께는, 0.01 ~ 1 ㎛ 정도로 할 수 있는데, 0.02 ~ 0.5 ㎛ 의 범위가 보다 바람직하다.
반사 방지층으로는, 반사 방지층이 형성되는 표면의 재질 (아크릴계 수지 필름이나 하드 코트층 등) 의 굴절률보다 작은 굴절률, 구체적으로는 1.30 ~ 1.45 의 굴절률을 갖는 저굴절률층으로 이루어지는 것 ; 무기 화합물로 이루어지는 박막의 저굴절률층과 무기 화합물로 이루어지는 박막의 고굴절률층을 교대로 복수 적층한 것 등을 들 수 있다.
상기의 저굴절률층을 형성할 때에 사용될 수 있는 재료로는, 굴절률이 작은 것이면 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 자외선 경화성 아크릴 수지 등의 수지 재료 ; 수지 중에 콜로이달 실리카 등의 무기 미립자를 분산시킨 하이브리드 재료 ; 알콕시실란을 함유하는 졸-겔 재료 ; 알코올 용매에 무기 화합물 미립자를 분산시킨 졸 재료 등을 들 수 있다.
이와 같은 저굴절률층의 형성 방법으로는, 예를 들어, 상기 재료를 함유하는 중합이 끝난 폴리머를 도포하는 방법 ; 상기 재료를 함유하는 폴리머를 그 전구체가 되는 모노머 또는 올리고머 상태로 도포하고, 그 후 중합 경화시키는 방법 등을 들 수 있다. 또, 각각의 재료는, 방오성을 부여하기 위해서, 분자 내에 불소 원자를 갖는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 저굴절률층을 형성할 때에 사용될 수 있는 졸-겔 재료로는, 예를 들어, 폴리플루오로알킬알콕시실란 등의 분자 중에 불소 원자를 갖는 것 등을 들 수 있다.
상기 폴리플루오로알킬알콕시실란은, 예를 들어, 식으로 :
CF3(CF2)nCH2CH2Si(OR)3
으로 나타내는 화합물일 수 있고, 여기서, R 은 탄소수 1 ~ 5 의 알킬기를 나타내고, n 은 0 ~ 12 의 정수를 나타내고, 그 중에서도, 상기 식 중의 n 이 2 ~ 6 인 화합물이 바람직하다.
상기 폴리플루오로알킬알콕시실란의 구체예로는, 3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리에톡시실란, 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-트리데카플루오로옥틸트리메톡시실란, 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-트리데카플루오로옥틸트리에톡시실란, 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-헵타데카플루오로데실트리메톡시실란, 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-헵타데카플루오로데실트리에톡시실란 등을 들 수 있다.
저굴절률층은, 열경화성 함불소 화합물 또는 전리 방사선 경화성 함불소 화합물의 경화물로 구성할 수도 있다.
이 경화물은, 그 동마찰 계수가 0.03 ~ 0.15 의 범위에 있는 것이 바람직하고, 물에 대한 접촉각이 90 ~ 120 도의 범위에 있는 것이 바람직하다.
경화성 함불소 화합물로는, 예를 들어, 폴리플루오로알킬기 함유 실란 화합물 (예를 들어, 상기한 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-헵타데카플루오로데실트리에톡시실란 등), 가교성 관능기를 갖는 함불소 중합체 등을 들 수 있다.
가교성 관능기를 갖는 함불소 중합체는, 예를 들어, 불소 함유 모노머와 가교성 관능기를 갖는 모노머를 공중합하는 방법에 의해, 또는, 불소 함유 모노머와 관능기를 갖는 모노머를 공중합하고, 이어서 중합체 중의 관능기에 가교성 관능기를 갖는 화합물을 부가시키는 방법에 의해 제조할 수 있다.
여기서 사용하는 불소 함유 모노머로는, 예를 들어, 플루오로에틸렌, 비닐리덴플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 퍼플루오로-2,2-디메틸-1,3-디옥솔 등의 플루오로올레핀류, (메트)아크릴산의 부분 또는 완전 불소화알킬에스테르 유도체류, 완전 또는 부분 불소화비닐에테르류 등을 들 수 있다.
가교성 관능기를 갖는 모노머 또는 가교성 관능기를 갖는 화합물로는, 예를 들어, 글리시딜아크릴레이트나 글리시딜메타크릴레이트 등의 글리시딜기를 갖는 모노머 ; 아크릴산이나 메타크릴산 등의 카르복실기를 갖는 모노머 ; 하이드록시알킬아크릴레이트나 하이드록시알킬메타크릴레이트 등의 수산기를 갖는 모노머 ; 알릴아크릴레이트나 알릴메타크릴레이트 등의 알케닐기를 갖는 모노머 ; 아미노기를 갖는 모노머 ; 술폰산기를 갖는 모노머 등을 들 수 있다. 또, 상기 가교성 관능기를 갖는 화합물과 반응할 수 있는 관능기를 갖는 모노머로는, 상기 불소 함유 모노머와 공중합 반응할 수 있고, 또한 상기 가교성 관능기를 갖는 화합물과 반응할 수 있는 것이면, 특별히 한정은 없다.
알코올 용매에 무기 화합물 미립자를 분산시킨 졸 재료로는, 예를 들어, 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 불화마그네슘 등의 무기 화합물 미립자를 알코올 용매에 분산시킨 졸이 함유되는 것 등을 들 수 있다. 당해 졸 재료를 사용함으로써, 내흠집성이 우수한 저굴절률층으로 할 수 있다.
이를 위해서 사용하는 무기 화합물 미립자는, 반사 방지성의 관점에서, 굴절률이 작은 것일수록 바람직하다. 이러한 무기 화합물 미립자는, 공극을 갖는 것이어도 되고, 특히 실리카의 중공 미립자가 바람직하다. 중공 미립자의 평균 입경은, 5 ~ 2,000 ㎚ 의 범위에 있는 것이 바람직하고, 특히 20 ~ 100 ㎚ 의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 여기서 말하는 평균 입경은, 투과형 전자 현미경 관찰에 의해 구해지는 수 평균 입경이다.
(아크릴계 수지 필름의 방오층)
방오층은, 발수성, 발유성, 내한성(耐汗性), 방오성 등을 부여할 목적으로 형성될 수 있다.
방오층을 형성하는 바람직한 재료로는, 예를 들어, 플루오로카본, 퍼플루오로실란, 이들의 고분자 화합물 등의 불소 함유 유기 화합물 등을 들 수 있다.
방오층의 형성 방법으로는, 방오층을 형성하는 재료에 따라 적절히 선택하면 되고, 예를 들어, 증착법이나 스퍼터법 등의 물리적 기상 성장법 ; 화학적 기상 성장법 ; 습식 코팅법 등을 들 수 있다.
방오층의 평균 두께는, 통상적으로 1 ~ 50 ㎚ 정도, 바람직하게는 3 ~ 35 ㎚ 이다.
(아크릴계 수지 필름의 방현층)
방현층은, 시인성 향상, 외광의 비침 방지, 모아레의 저감, 특히 프리즘 시트와 컬러 필터의 간섭에 의한 모아레 저감 등의 목적으로 형성될 수 있다.
본 발명의 아크릴계 수지 필름은, 그 표면에 방현층을 형성하여, 방현성 필름으로 할 수 있다. 즉, 방현성 필름은, 본 발명의 아크릴계 수지 필름과, 그 표면 상에 형성된 미세한 표면 요철 형상을 갖는 방현층으로 이루어진다. 방현층은, 그 표면에 미세한 요철 형상을 갖는 층으로서, 바람직하게는, 상기 서술한 하드 코트 재료로 형성될 수 있다.
본 발명의 아크릴계 수지 필름의 표면에 미세한 요철 형상을 갖는 방현층을 형성할 수 있는 방법으로는, 예를 들어, 상기 서술한 하드 코트층을 형성하는 재료를 함유하는 도포액에 유기 미립자 또는 무기 미립자를 함유시켜, 본 발명의 아크릴계 수지 필름의 표면에 도포하여 도막을 형성하고, 그 미립자에 기초하는 요철을 필름 표면에 형성하는 방법 (이하, 미립자 요철 형성법이라고 하는 경우가 있다) ; 전술한 미립자 요철 형성법에 의해 도막을 형성한 후, 또는 상기 서술한 하드 코트층을 형성하는 재료를 함유하는 도포액을 아크릴계 수지 필름의 표면에 도포하여 도막을 형성한 후, 표면에 요철 형상이 부여된 롤에 꽉 눌러 요철 형상을 전사하는 방법 (엠보스법이라고도 한다) 등을 들 수 있다.
(아크릴계 수지 필름의 방현 처리에 사용될 수 있는 미립자)
방현층을 형성하기 위해서 미립자를 배합하는 경우, 그 미립자는, 평균 입경이 0.5 ~ 5 ㎛ 이고, 하드 코트층을 형성하는 재료와의 굴절률의 차가 0.02 ~ 0.2 인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 평균 입경 및 하드 코트층을 형성하는 재료와의 굴절률의 차가 이 범위 내에 있는 미립자를 사용함으로써, 효과적으로 헤이즈를 발현시킬 수 있다. 이 미립자의 평균 입경은, 동적 광산란법 등에 의해 구할 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용하는 미립자의 평균 입경은, 세키스이 화성품 공업 (주), 소켄 화학 (주) 등으로부터 입수한 값을 그대로 사용하였다. 이 평균 입경은, 중량 평균 입경이다.
방현층을 형성할 때에 사용될 수 있는 무기 미립자로는, 예를 들어, 실리카, 콜로이달 실리카, 알루미나, 알루미나 졸, 알루미노실리케이트, 알루미나-실리카 복합 산화물, 카올린, 탤크, 마이카, 탄산칼슘, 인산칼슘 등을 들 수 있다.
또, 방현층을 형성할 때에 사용될 수 있는 유기 미립자로는, 일반적으로 수지 입자가 사용되고, 예를 들어, 가교 폴리아크릴산 입자, 메타크릴산메틸/스티렌 공중합체 수지 입자, 가교 폴리스티렌 입자, 가교 폴리메틸메타크릴레이트 입자, 실리콘 수지 입자, 폴리이미드 입자 등을 들 수 있다.
한편, 엠보스법에 의해 표면에 미세한 요철 형상을 갖는 방현층을 형성하는 경우에는, 미세한 요철 형상이 형성된 금형을 사용하여, 금형의 형상을 본 발명의 아크릴계 수지 필름 상에 형성된 수지층에 전사하면 된다. 엠보스법에 의해 표면에 미세한 요철 형상을 형성하는 경우, 요철 형상이 전사되는 수지층은, 무기 또는 유기의 미립자를 함유하고 있어도 되고, 함유하지 않아도 된다. 엠보스법에 의한 요철 형상의 전사 방법은, 자외선 경화성 수지 조성물을 사용하는 UV 엠보스법이 바람직하다.
UV 엠보스법에서는, 본 발명의 아크릴계 수지 필름의 표면에 자외선 경화성 수지 조성물의 층을 형성하고, 그 자외선 경화성 수지 조성물의 층을 금형의 요철면에 가압하고, 자외선을 조사하면서 경화시킴으로써, 금형의 요철면이 자외선 경화성 수지 조성물의 층에 전사될 수 있다. 구체적으로는, 본 발명의 아크릴계 수지 필름 상에 자외선 경화성 수지 조성물을 도공하고, 도공된 자외선 경화성 수지 조성물의 층을 금형의 요철면에 밀착시킨 상태로, 아크릴계 수지 필름의 자외선 경화성 수지 조성물이 도공되어 있지 않은 면측으로부터 자외선을 조사하여 자외선 경화성 수지 조성물을 경화시키고, 다음으로, 경화 후의 자외선 경화성 수지 조성물의 층이 형성된 아크릴계 수지 필름을 금형으로부터 박리함으로써, 금형의 형상을 자외선 경화성 수지 조성물의 층에 전사할 수 있다.
UV 엠보스법에 사용되는 자외선 경화성 수지 조성물로는, 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트 등의 다관능 아크릴레이트의 단독 또는 2 종 이상과, 「이르가큐어 907」, 「이르가큐어 184」(이상, 치바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조), 「루시린 TPO」(BASF 사 제조) 등의 광중합 개시제의 혼합물 등을 들 수 있다. 또, 자외선 경화성 수지 조성물 대신에, 광중합 개시제를 적절히 선택함으로써, 자외선보다 파장이 긴 가시광으로 경화가 가능한 가시광 경화성 수지 조성물을 사용해도 된다.
방현층의 두께는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로는 2 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 3 ㎛ 이상, 또 바람직하게는 20 ㎛ 이하이다. 방현층의 두께가 2 ㎛ 보다 얇으면 충분한 경도가 얻어지지 않아, 표면이 흠집이 생기기 쉬워지는 경향이 있고, 또, 30 ㎛ 보다 두꺼우면 균열이 발생하기 쉬워지거나, 방현층의 경화 수축에 의해 방현성 필름이 컬되어 생산성이 저하되거나 하는 경향이 있다.
방현성 필름은 상기 서술한 바와 같이, 방현층에 의해 헤이즈가 부여된다. 그 헤이즈치는, 1 ~ 50 % 의 범위에 있는 것이 바람직하다. 헤이즈치가 1 % 를 하회하면, 충분한 방현 성능이 얻어지지 않아, 외광이 화면에 비치기 쉬워진다. 한편, 그 헤이즈치가 50 % 를 상회하면, 외광이 비치는 것은 저감시킬 수 있지만, 흑색 표시의 화면의 선명함이 저하되어 버린다. 헤이즈치는, 전광선 투과율에 대한 확산 투과율의 비율이고, JIS K 7136 : 2000 「플라스틱-투명 재료의 헤이즈를 구하는 방법」에 준하여 측정된다.
블로킹 방지제로는 당해 분야에서 사용하고 있는 것을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다.
[편광판 및 방현성 편광판]
이상 설명한 본 발명의 아크릴계 수지 필름, 혹은, 본 발명의 아크릴계 수지 필름에 방현층을 형성한 방현성 필름은, 예를 들어, 보호 필름으로서, 편광 필름에 첩합하여, 편광판 혹은 방현성 편광판으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서 사용하는 용어 「편광판」이란, 상기의 아크릴계 수지 필름과 편광 필름을 포함하고, 예를 들어, 이들을 적층 또는 첩합한 것을 의미한다. 본 발명에 있어서, 편광판은, 상기의 아크릴계 수지 필름과 편광 필름이 적층 또는 첩합된 것에 한정되지 않고, 아크릴계 수지 필름과 편광 필름 사이 및/또는 그들의 외측에 임의의 다른 층을 포함하고 있어도 된다.
방현성 필름을 편광 필름에 첩합하는 경우에는, 방현층이 형성된 면과는 반대측의 면 (즉, 본 발명의 아크릴계 수지 필름의 방현층을 형성한 측과는 반대측의 면) 에 편광 필름이 첩합될 수 있다. 편광 필름의 일방의 면에는, 본 발명의 아크릴계 수지 필름 또는 방현성 필름을 첩합하고, 편광 필름의 타방의 면에는, 다른 수지로 이루어지는 보호 필름 (예를 들어, 시클로올레핀계 수지 필름 등) 을 첩합할 수도 있다.
이하, 본 발명의 아크릴계 수지 필름 또는 방현성 필름을 「광학 필름」으로서 기재하는 경우가 있다.
(편광 필름)
본 발명에서 사용할 수 있는 편광 필름은, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 색소를 흡착 배향시켜, 소정의 편광 특성이 얻어지도록 한 것인 것이 바람직하다.
이색성 색소로는, 예를 들어, 요오드나 이색성 유기 염료 등이 사용된다. 이와 같은 편광 필름에는, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드가 흡착 배향되어 있는 요오드계 편광 필름과, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 유기 염료가 흡착 배향되어 있는 염료계 편광 필름이 있다.
편광 필름을 구성하는 폴리비닐알코올계 수지는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어지는 것이 바람직하고, 변성되어 있어도 된다.
폴리비닐알코올계 수지를 형성할 때에 사용될 수 있는 폴리아세트산비닐계 수지로는, 예를 들어, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐이나, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체 등을 들 수 있다.
폴리아세트산비닐계 수지를 형성할 때에 사용될 수 있는 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로는, 예를 들어, 불포화 카르복실산류, 불포화 술폰산류, 올레핀류, 비닐에테르류 등을 들 수 있다.
또, 변성된 폴리비닐알코올계 수지로는, 예를 들어, 알데히드류에 의해 변성된 폴리비닐포르말 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 폴리비닐부티랄 수지 등을 들 수 있다.
[편광판의 제조 방법]
편광판은, 통상적으로, 하기 공정을 거쳐 제조될 수 있다. 그러나, 편광판의 제조 방법은, 이하의 방법에 한정되는 것은 아니다.
(ⅰ) 폴리비닐알코올계 수지 필름의 수분을 조정하는 조습 공정
(ⅱ) 폴리비닐알코올계 수지 필름을 1 축 연신하는 연신 공정
(ⅲ) 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색하여 그 이색성 색소를 흡착시키는 염색 처리 공정
(ⅳ) 이색성 색소가 흡착 배향된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 함유 수용액으로 처리하는 붕산 처리 공정
(ⅴ) 붕산 처리 후, 표면에 부착되어 있는 유리 (遊離) 의 붕산 등을 씻어내는 공정
(ⅵ) 상기 (ⅰ) ~ (ⅴ) 의 공정이 실시되어 이색성 색소가 흡착 배향된 편광 필름에, 보호 필름으로서, 상기 서술한 광학 필름을 첩합하는 첩합 공정
또한, 1 축 연신은, 염색 처리 공정 중에 실시해도 되고, 붕산 처리 공정 중에 실시해도 되며, 이들 복수의 공정 중에서 실시해도 된다.
(편광판의 제조 방법에 있어서의 조습 공정 (ⅰ))
폴리비닐알코올계 수지 필름의 수분 조정은, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 수조에 통과시킴으로써 실시될 수 있다.
(편광판의 제조 방법에 있어서의 연신 공정 (ⅱ))
예를 들어, 1 축 연신은, 주속이 상이한 롤 사이에서 실시해도 되고, 열 롤을 사용하여 실시해도 된다. 또, 대기 중에서 연신을 실시하는 건식 연신이어도 되고, 용제로 폴리비닐알코올계 수지 필름을 팽윤시킨 상태로 연신을 실시하는 습식 연신이어도 된다. 연신 배율은 통상적으로 4 ~ 8 배 정도인 것이 바람직하다.
(편광판의 제조 방법에 있어서의 염색 처리 공정 (ⅲ))
염색 처리 공정은, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 이색성 색소를 함유하는 염색욕에 침지함으로써 실시될 수 있다.
염색욕으로는, 이색성 색소로서 요오드를 사용하는 경우에는, 통상적으로, 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액 등을 들 수 있고, 이색성 색소로서 이색성 유기 염료를 사용하는 경우에는, 예를 들어, C.I.DIRECT RED 39 등의 디스아조 화합물 ; 트리스아조, 테트라키스아조 화합물 등으로 이루어지는 이색성 유기 염료를 함유하는 수용액 등을 들 수 있다.
또한, 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 염색 처리 전에 물에 대한 침지 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다. 또, 이색성 유기 염료를 함유하는 수용액은, 황산나트륨 등의 무기염을 염색 보조제로서 함유하고 있어도 된다.
(편광판의 제조 방법에 있어서의 붕산 처리 공정 (ⅳ))
붕산 처리 공정은, 이색성 색소에 의해 염색된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 함유 수용액에 침지함으로써 실시될 수 있다. 붕산 함유 수용액에 있어서의 붕산의 양은, 물 100 중량부당, 통상적으로 2 ~ 15 중량부, 바람직하게는 5 ~ 12 중량부이다. 붕산 함유 수용액에 대한 침지 시간은, 통상적으로, 60 ~ 1200 초, 바람직하게는 150 ~ 600 초, 더욱 바람직하게는 200 ~ 400 초이다. 붕산 함유 수용액의 온도는, 통상적으로 50 ℃ 이상이고, 바람직하게는 50 ~ 85 ℃, 보다 바람직하게는 60 ~ 80 ℃ 이다.
(편광판의 제조 방법에 있어서의 세정 공정 (ⅴ))
세정 공정에서는, 상기 서술한 붕산 처리 공정을 거친 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 예를 들어 물에 침지함으로써 수세 처리한 후, 건조시켜, 편광 필름을 얻을 수 있다.
건조시키는 방법으로는, 예를 들어, 열풍 건조기, 원적외선 히터 등을 사용한 방법 등을 들 수 있다.
상기 공정 (ⅰ) ~ (ⅴ) 를 거친 폴리비닐알코올계 편광 필름의 두께는, 예를 들어, 약 1 ~ 50 ㎛ 정도로 할 수 있는데, 바람직하게는 10 ~ 35 ㎛ 정도이다.
(편광판의 제조 방법에 있어서의 첩합 공정 (ⅵ))
다음으로, 상기 (ⅰ) ~ (ⅴ) 의 공정이 실시된 편광 필름과, 광학 필름의 첩합 방법에 대하여 설명한다.
편광 필름과 광학 필름의 첩합에는, 일반적으로 접착제가 사용될 수 있다.
접착제로는, 예를 들어, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 시아노아크릴레이트계 수지, 아크릴아미드계 수지 등을 접착제 성분으로 하는 무용제형 또는 용제형의 접착제 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 무용제형의 접착제가 바람직하다.
무용제형의 접착제는, 유의량의 용제를 함유하지 않고, 가열 또는 활성 에너지선 (예를 들어, 자외선, 가시광, 전자선, X 선 등) 의 조사에 의해 반응 경화되는 경화성 화합물 (모노머 또는 올리고머) 을 함유하고, 당해 경화성 화합물의 경화에 의해 접착제층을 형성하는 것으로서, 전형적으로는, 가열이나 활성 에너지선의 조사에 의해 반응 경화되는 경화성 화합물과 중합 개시제를 함유하여 구성된다.
용제형의 접착제는, 물 등의 용제를 유의량 함유하고, 예를 들어, 가열에 의해 접착제층을 형성하는 것이다.
(편광 필름과 광학 필름의 첩합시에 사용되는 무용제형 접착제)
무용제형 접착제로는, 예를 들어, 에폭시계 접착제, 1 액형 우레탄계 접착제 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 반응성의 관점에서, 카티온 중합에 의해 경화되는 것이 바람직하고, 특히, 에폭시 화합물을 경화성 화합물로 하는 무용제형의 에폭시계 접착제가, 편광 필름과, 아크릴계 수지 필름 또는 그 밖의 수지 필름으로 이루어지는 광학 필름의 접착성이 우수하기 때문에 바람직하게 사용된다. 이하, 무용제형의 에폭시계 접착제에 대하여 설명하지만, 본 발명에서 사용할 수 있는 무용제형 접착제는, 무용제형의 에폭시계 접착제에 한정되는 것은 아니다.
무용제형의 에폭시계 접착제에 함유되는 경화성 화합물인 에폭시 화합물로는, 카티온 중합에 의해 경화되는 것이 바람직하고, 예를 들어, 분자 내에 방향 고리를 포함하는 에폭시 화합물, 분자 내에 방향 고리를 포함하지 않는 에폭시 화합물 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 내후성이나 굴절률 등의 관점에서, 분자 내에 방향 고리를 포함하지 않는 에폭시 화합물을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
이와 같은 분자 내에 방향 고리를 포함하는 에폭시 화합물로는, 예를 들어, 방향족 에폭시 화합물 등을 들 수 있다.
분자 내에 방향 고리를 포함하지 않는 에폭시 화합물로는, 예를 들어, 방향족 에폭시 화합물의 수소화물, 지환식 에폭시 화합물, 지방족 에폭시 화합물 등을 들 수 있다.
또한, 경화성 화합물인 에폭시 화합물로는, 통상적으로, 분자 내에 2 개 이상의 에폭시기를 갖는 것이 바람직하다.
분자 내에 방향 고리를 포함하는 에폭시 화합물의 일례인 방향족 에폭시 화합물로는, 예를 들어, 비스페놀 A 의 디글리시딜에테르, 비스페놀 F 의 디글리시딜에테르, 비스페놀 S 의 디글리시딜에테르 등의 비스페놀형의 에폭시 화합물 ; 페놀노볼락에폭시 수지, 크레졸노볼락에폭시 수지, 하이드록시벤즈알데히드페놀노볼락에폭시 수지 등의 노볼락형의 에폭시 수지 ; 테트라하이드록시페닐메탄의 글리시딜에테르, 테트라하이드록시벤조페논의 글리시딜에테르, 에폭시화폴리비닐페놀 등의 다관능형의 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
분자 내에 방향 고리를 포함하지 않는 에폭시 화합물의 일례인 방향족 에폭시 화합물의 수소화물에 대하여 설명한다.
방향족 에폭시 화합물의 수소화물은, 예를 들어, 방향족 폴리하이드록시 화합물을 촉매의 존재하 및 가압하에서, 방향 고리에 대하여 선택적으로 수소화 반응을 실시하여 얻어지는 핵 수첨 폴리하이드록시 화합물과, 에피클로로하이드린을 반응시켜, 글리시딜에테르화하는 방법에 의해 얻을 수 있다.
방향족 폴리하이드록시 화합물로는, 예를 들어, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 S 등의 비스페놀류 ; 페놀노볼락 수지, 크레졸노볼락 수지, 하이드록시벤즈알데히드페놀노볼락 수지 등의 노볼락형의 수지 ; 테트라하이드록시디페닐메탄, 테트라하이드록시벤조페논, 폴리비닐페놀 등의 다관능형의 화합물 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 비스페놀 A 가 바람직하다.
분자 내에 방향 고리를 포함하지 않는 에폭시 화합물의 일례인 지환식 에폭시 화합물에 대하여 설명한다.
지환식 에폭시 화합물이란, 지환식 고리에 결합한 에폭시기를 분자 내에 적어도 1 개 갖는 에폭시 화합물이고, 「지환식 고리에 결합한 에폭시기를 분자 내에 적어도 1 개 갖는」이란, 하기 식으로 나타내는 구조를 적어도 1 개 갖는 것을 의미한다. 식 중, m 은 2 ~ 5 의 정수이다.
[화학식 1]
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따라서, 지환식 에폭시 화합물이란, 상기 식으로 나타내는 구조를 분자 내에 적어도 1 개 갖고, 그것을 포함하여 분자 내에 합계 2 개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물이다. 보다 구체적으로는, 상기 식에 있어서의 (CH2)n 중의 1 개 또는 복수 개의 수소 원자를 제거한 형태의 기가 다른 화학 구조에 결합한 화합물이, 지환식 에폭시 화합물이 될 수 있다. (CH2)m 중의 1 개 또는 복수 개의 수소 원자는, 메틸기나 에틸기 등의 직사슬형 알킬기로 적절히 치환되어 있어도 된다. 이와 같은 지환식 에폭시 화합물 중에서도, 에폭시시클로펜탄 고리 (상기 식에 있어서, m = 3 인 것) 나, 에폭시시클로헥산 고리 (상기 식에 있어서, m = 4 인 것) 을 갖는 에폭시 화합물은, 접착 강도가 우수한 접착제가 얻어지기 때문에 보다 바람직하게 사용될 수 있다.
지환식 에폭시 화합물로는, 예를 들어, 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸-3,4-에폭시-6-메틸시클로헥산카르복실레이트, 에틸렌비스(3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트), 비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸)아디페이트, 비스(3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸)아디페이트, 디에틸렌글리콜비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸에테르), 에틸렌글리콜비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸에테르), 2,3,14,15-디에폭시-7,11,18,21-테트라옥사트리스피로-[5.2.2.5.2.2]헨이코산 (이 화합물은, 3,4-에폭시시클로헥산스피로-2',6'-디옥산스피로-3",5"-디옥산스피로-3''',4'''-에폭시시클로헥산이라고도 명명할 수 있다), 3-(3,4-에폭시시클로헥실)-8,9-에폭시-1,5-디옥사스피로[5.5]운데칸, 4-비닐시클로헥센디옥사이드, 비스-2,3-에폭시시클로펜틸에테르, 디시클로펜타디엔디옥사이드 등을 들 수 있다.
분자 내에 방향 고리를 포함하지 않는 에폭시 화합물의 일례인 지방족 에폭시 화합물로는, 예를 들어, 지방족 다가 알코올 또는 그 알킬렌옥사이드 부가물의 폴리글리시딜에테르 등을 들 수 있다.
상기 폴리글리시딜에테르로는, 예를 들어, 1,4-부탄디올의 디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올의 디글리시딜에테르, 글리세린의 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판의 트리글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜의 디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜의 디글리시딜에테르, 에틸렌글리콜이나 프로필렌글리콜, 글리세린 등의 지방족 다가 알코올에 1 종 또는 2 종 이상의 알킬렌옥사이드 (에틸렌옥사이드나 프로필렌옥사이드) 를 부가함으로써 얻어지는 폴리에테르폴리올의 폴리글리시딜에테르 등을 들 수 있다.
이상 설명한 에폭시 화합물은, 1 종만을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
무용제형의 에폭시계 접착제에 함유되는 에폭시 화합물의 에폭시 당량은, 통상적으로 30 ~ 3,000 g/당량, 바람직하게는 50 ~ 1,500 g/당량의 범위이다. 에폭시 당량이 30 g/당량을 하회하면, 그 접착제층을 경화시킨 후의 광학 필름의 가요성이 저하되거나, 접착 강도가 저하되거나 할 가능성이 있다. 한편, 에폭시 당량이 3,000 g/당량을 초과하면, 에폭시계 접착제에 함유되는 다른 성분과의 상용성이 저하될 가능성이 있다.
무용제형의 에폭시계 접착제는, 상기 에폭시 화합물을 카티온 중합시키기 위해서, 통상은 카티온 중합 개시제를 함유한다.
카티온 중합 개시제는, 가시광선, 자외선, X 선, 전자선 등의 활성 에너지선의 조사, 또는 가열에 의해, 카티온종 또는 루이스산을 발생시켜, 에폭시기의 중합 반응을 개시시키는 것이다. 이들 중 어느 타입의 카티온 중합 개시제를 사용해도 되지만, 잠재성이 부여되고 있는 것이, 작업성의 관점에서 바람직하다.
또한, 이하에서는, 활성 에너지선 등의 조사에 의해 에폭시기의 중합 반응을 개시시키는 카티온 중합 개시제를 광카티온 중합 개시제라고도 하고, 가열에 의해 에폭시기의 중합 반응을 개시시키는 카티온 중합 개시제를 열카티온 중합 개시제라고도 한다.
카티온 중합 개시제의 일례인 광카티온 중합 개시제로는, 예를 들어, 방향족 디아조늄염 ; 방향족 요오드늄염이나 방향족 술포늄염 등의 오늄염 ; 철-알렌 착물 등을 들 수 있다. 이들 광카티온 중합 개시제는, 각각 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 이들 중에서도, 특히 방향족 술포늄염은, 300 ㎚ 이상의 파장 영역에서도 자외선 흡수 특성을 갖는 것으로부터, 경화성이 우수하고, 양호한 기계 강도나 접착 강도를 갖는 경화물을 부여할 수 있기 때문에 바람직하게 사용된다.
광카티온 중합 개시제를 사용하면, 상온에서의 접착제 성분의 경화가 가능해지기 때문에, 편광 필름의 내열성 혹은 팽창에 의한 변형을 항상 고려할 필요가 없어, 광학 필름을, 양호한 밀착성으로 편광 필름 상에 형성할 수 있다. 또, 광카티온 중합 개시제를 사용하면, 광에 의해 촉매적으로 작용하기 때문에, 에폭시계 접착제에 혼합해도 보존 안정성이나 작업성이 우수하다.
이들 광카티온 중합 개시제의 시판품으로는, 예를 들어, 모두 상품명으로, 닛폰 화약 (주) 로부터 판매되고 있는 「카야라드 PCI-220」, 및 「카야라드 PCI-620」, 유니온 카바이드사로부터 판매되고 있는 「UVI-6990」, (주) ADEKA 로부터 판매되고 있는 「아데카 옵토머 SP-150」 및 「아데카 옵토머 SP-170」, 닛폰 소다 (주) 로부터 판매되고 있는 「CI-5102」, 「CIT-1370」, 「CIT-1682」, 「CIP-1866S」, 「CIP-2048S」 및 「CIP-2064S」, 미도리 화학 (주) 에서 판매되고 있는 「DPI-101」, 「DPI-102」, 「DPI-103」, 「DPI-105」, 「MPI-103」, 「MPI-105」, 「BBI-101」, 「BBI-102」, 「BBI-103」, 「BBI-105」, 「TPS-101」, 「TPS-102」, 「TPS-103」, 「TPS-105」, 「MDS-103」, 「MDS-105」, 「DTS-102」 및 「DTS-103」, 로디아사에서 판매되고 있는 「PI-2074」 등을 들 수 있다.
광 카티온 중합 개시제의 배합량은, 에폭시 화합물 100 중량부에 대하여, 통상 0.5 ~ 20 중량부이고, 바람직하게는 1 중량부 이상, 보다 바람직하게는 15 중량부 이하이다.
무용제형의 에폭시계 접착제는, 광 카티온 중합 개시제에 더하여, 필요에 따라 광 증감제를 함유할 수 있다. 광 증감제를 사용함으로써 반응성이 향상되어, 경화물의 기계 강도나 접착 강도를 향상시킬 수 있다.
광 증감제로는, 예를 들어, 카르보닐 화합물, 유기 황 화합물, 과황화물, 리닥스계 화합물, 아조 및 디아조 화합물, 할로겐 화합물, 광 환원성 색소 등을 들 수 있다. 광 증감제를 배합하는 경우, 그 양은, 에폭시 화합물 100 중량부에 대하여, 0.1 ~ 20 중량부 정도인 것이 바람직하다.
카티온 중합 개시제의 일례인 열 카티온 중합 개시제로는, 예를 들어, 벤질술포늄염, 티오페늄염, 티올라늄염, 벤질암모늄염, 피리디늄염, 하이드라지늄염, 카르복실산에스테르, 술폰산에스테르, 아민이미드 등을 들 수 있다.
이들 열 카티온 중합 개시제의 시판품으로는, 예를 들어, 모두 상품명으로, (주) ADEKA 에서 판매되고 있는 「아데카오프톤 CP77」 및 「아데카오프톤 CP66」, 닛폰 소다 (주) 에서 판매되고 있는 「CI-2639」 및 「CI-2624」, 산신 화학 공업 (주) 에서 판매되고 있는 「산에이드 SI-60L」, 「산에이드 SI-80L」 및 「산에이드 SI-100L」 등을 들 수 있다. 이들 열 카티온 중합 개시제는, 각각 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 또, 광 카티온 중합 개시제와 열 카티온 중합 개시제를 병용할 수도 있다.
무용제형의 에폭시계 접착제는, 옥세탄류나 폴리올류 등, 카티온 중합을 촉진하는 화합물을 추가로 함유해도 된다.
(무용제형 접착제를 사용한 편광 필름과 광학 필름의 첩합 방법)
예를 들어, 상기 무용제형의 에폭시계 접착제를 사용하는 경우, 편광 필름과 광학 필름의 접착은, 당해 접착제를 광학 필름 및/또는 편광 필름의 접착면에 도포하고, 양자를 첩합시킴으로써 실시할 수 있다.
편광 필름 및/또는 광학 필름에 무용제형의 에폭시계 접착제를 도공하는 방법으로는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 닥터 블레이드, 와이어 바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터 등, 여러 가지의 도공 방식을 이용할 수 있다. 또, 각 도공 방식에는 각각 최적인 점도 범위가 있기 때문에, 소량의 용제를 사용하여 점도 조정을 실시해도 된다. 이를 위해서 사용하는 용제는, 편광 필름의 광학 성능을 저하시키지 않고, 에폭시계 접착제를 양호하게 용해시키는 것이면 되고, 예를 들어, 톨루엔 등의 탄화수소류, 아세트산에틸 등의 에스테르류 등의 유기 용제를 사용할 수 있다.
미경화의 에폭시계 접착제로 이루어지는 접착제층을 개재하여 편광 필름에 광학 필름을 첩합시킨 후에는, 활성 에너지선을 조사하거나, 또는 가열함으로써, 당해 접착제층을 경화시켜, 광학 필름을 편광 필름 상에 고착시킬 수 있다. 활성 에너지선의 조사에 의해 경화시키는 경우, 바람직하게는 자외선이 사용될 수 있다.
자외선 광원으로는, 예를 들어, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 블랙 라이트 램프, 메탈할라이드 램프 등을 들 수 있다.
자외선 등의 활성 에너지선의 조사 강도나 조사량은, 광 카티온 중합 개시제를 충분히 활성화시키며, 또한 경화 후의 접착제층이나 편광 필름, 광학 필름에 악영향을 주지 않도록 적절히 선택될 수 있다. 또, 가열에 의해 경화시키는 경우에는, 일반적으로 알려진 방법으로 가열할 수 있고, 그 때의 온도나 시간도, 열 카티온 중합 개시제를 충분히 활성화시키며, 또한 경화 후의 접착제층이나 편광 필름, 광학 필름에 악영향을 주지 않도록 적절히 선택될 수 있다.
이상과 같이 하여 얻어지는, 경화 후의 에폭시계 접착제로 이루어지는 접착제층의 두께는, 통상 0.1 ~ 50 ㎛ 정도의 범위로 할 수 있고, 바람직하게는 1.0 ㎛ 이상이다. 또, 1.0 ~ 20 ㎛ 의 범위에 있는 것이 보다 바람직하고, 1.0 ~ 10 ㎛ 의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다.
이상 설명한 무용제형의 에폭시계 접착제는, 본 발명의 아크릴계 수지 필름으로 이루어지는 광학 필름과 편광 필름의 첩합, 혹은 본 발명의 아크릴계 수지 필름과 아크릴계 수지 이외의 다른 수지의 필름 또는 층을 포함하는 광학 필름과, 편광 필름의 첩합, 또는 이들 양자의 첩합에 바람직하게 사용할 수 있다.
(편광 필름과 광학 필름의 첩합시에 사용되는 용제형 접착제)
용제형의 접착제로는, 수계의 접착제 등을 들 수 있다.
수계의 접착제로는, 접착제 성분을 물에 용해시킨 것, 또는 이것을 물에 분산시킨 것 등을 들 수 있다. 수계의 접착제를 사용하면, 접착제층의 두께를 보다 얇게 할 수 있기 때문에 바람직하다.
수계 접착제의 접착제 성분으로는, 예를 들어, 수용성의 가교성 에폭시 수지, 친수성의 우레탄계 수지 등을 들 수 있다.
수계 접착제의 일례인 수용성의 가교성 에폭시 수지로는, 예를 들어, 디에틸렌트리아민이나 트리에틸렌테트라민 등의 폴리알킬렌폴리아민과, 아디프산 등의 디카르복실산의 반응에 의해 얻어지는 폴리아미드폴리아민에, 에피클로로하이드린을 반응시켜 얻어지는 폴리아미드에폭시 수지 등을 들 수 있다.
이와 같은 폴리아미드에폭시 수지의 시판품으로는, 예를 들어, 모두 상품명으로, 스미카 켐텍스 (주) 에서 판매되고 있는 「스미레이즈레진 650」 및 「스미레이즈레진 675」 등을 들 수 있다.
접착제 성분으로서 수용성의 가교성 에폭시 수지를 사용하는 경우에는, 추가로 도공성과 접착성을 향상시키기 위해서, 폴리비닐알코올계 수지 등의 다른 수용성 수지를 혼합하는 것이 바람직하다.
폴리비닐알코올계 수지로는, 예를 들어, 부분 비누화 폴리비닐알코올 ; 완전 비누화 폴리비닐알코올 ; 카르복실기 변성 폴리비닐알코올, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올, 메틸올기 변성 폴리비닐알코올, 아미노기 변성 폴리비닐알코올 등의, 변성된 폴리비닐알코올계 수지 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 아세트산비닐과 불포화 카르복실산 또는 그 염의 공중합체의 비누화물, 즉, 카르복실기 변성 폴리비닐알코올이 바람직하게 사용된다. 또한, 여기서 말하는 「카르복실기」란, -COOH 및 그 염을 포함하는 개념이다.
카르복실기 변성 폴리비닐알코올의 시판품으로는, 모두 상품명으로, (주) 쿠라레에서 판매되고 있는 「쿠라레포바르 KL-506」, 「쿠라레포바르 KL-318」 및 「쿠라레포바르 KL-118」, 닛폰 합성 화학 공업 (주) 에서 판매되고 있는 「고세나르 T-330」 및 「고세나르 T-350」, 덴키 화학 공업 (주) 에서 판매되고 있는 「DR-0415」, 일본 초비·포발 (주) 에서 판매되고 있는 「AF-17」, 「AT-17」 및 「AP-17」등을 들 수 있다.
수용성의 가교성 에폭시 수지를 함유하는 접착제는, 상기 에폭시 수지 및 필요에 따라 첨가되는 폴리비닐알코올계 수지 등의 다른 수용성 수지를 물에 용해시켜, 접착제 수용액으로서 조제할 수 있다. 이 경우, 수용성의 가교성 에폭시 수지의 농도는, 물 100 중량부에 대하여, 0.2 ~ 2 중량부 정도로 하는 것이 바람직하다. 또, 폴리비닐알코올계 수지를 배합하는 경우, 그 양은, 물 100 중량부에 대하여 1 ~ 10 중량부 정도, 나아가서는 1 ~ 5 중량부 정도로 하는 것이 바람직하다.
한편, 수계 접착제의 일례인 친수성의 우레탄계 수지로서, 예를 들어, 아이오노머형의 우레탄 수지 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 폴리에스테르계 아이오노머형 우레탄 수지가 바람직하다. 여기서, 아이오노머형이란, 골격을 구성하는 우레탄 수지 중에, 소량의 이온성 성분 (즉 친수 성분) 이 도입된 것이다. 또, 폴리에스테르계 아이오노머형 우레탄 수지란, 폴리에스테르 골격을 갖는 우레탄 수지로서, 그 중에 소량의 이온성 성분 (친수 성분) 이 도입된 것이고, 유화제를 사용하지 않고 직접, 수중에서 유화되어 에멀션이 되기 때문에, 수계의 접착제로서 바람직하게 사용된다.
폴리에스테르계 아이오노머형 우레탄 수지의 시판품으로는, 예를 들어, 모두 상품명으로, DIC (주) 에서 판매되고 있는 「하이드란 AP-20」 및 「하이드란 APX-101H」 등을 들 수 있고, 모두 에멀션의 형태로 입수할 수 있다.
접착제 성분으로서 아이오노머형의 우레탄 수지를 사용하는 경우, 추가로 이소시아네이트계 등의 가교제를 배합하는 것이 바람직하다.
이소시아네이트계 가교제는, 분자 내에 이소시아나토기 (-NCO) 를 적어도 2 개 갖는 화합물이고, 예를 들어, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 페닐렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등의 폴리이소시아네이트 단량체 ; 폴리이소시아네이트 단량체의 복수 분자가 트리메틸올프로판 등의 다가 알코올에 부가된 어덕트체 ; 디이소시아네이트 3 분자가 각각의 편말단 이소시아나토기의 부분에서 이소시아누레이트 고리를 형성한 3 관능의 이소시아누레이트체 ; 디이소시아네이트 3 분자가 각각의 편말단 이소시아나토기의 부분에서 수화·탈탄산되어 형성되는 뷰렛체와 같은 폴리이소시아네이트 변성체 등을 들 수 있다.
이소시아네이트계 가교제의 시판품으로서, 예를 들어, DIC (주) 에서 「하이드란아시스타 C-1」의 상품명으로 판매되고 있는 것 등을 들 수 있다.
아이오노머형의 우레탄 수지를 함유하는 수계 접착제를 사용하는 경우에는, 점도와 접착성의 관점에서, 그 우레탄 수지의 농도가 10 ~ 70 중량% 정도, 나아가서는 20 중량% 이상, 또한 50 중량% 이하가 되도록, 수중에 용해 또는 분산시킨 것이 바람직하다. 이소시아네이트계 가교제를 배합하는 경우, 그 배합량은, 우레탄계 수지 100 중량부에 대하여 이소시아네이트계 가교제가 5 ~ 100 중량부 정도가 되도록 적절히 선택되는 것이 바람직하다.
(용제형 접착제를 사용한 편광 필름과 광학 필름의 첩합 방법)
이와 같은 수계의 접착제를 사용하는 경우, 편광 필름과 광학 필름의 접착은, 당해 접착제를 광학 필름 및/또는 편광 필름의 접착면에 도포하고, 양자를 첩합시킴으로써 실시할 수 있다. 보다 구체적으로는, 편광 필름 및/또는 광학 필름에 수계의 접착제를, 예를 들어, 닥터 블레이드, 와이어 바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터 등의 도공 방식으로 균일하게 도포한 후, 도포면에 다른 일방의 필름을 중첩하여 롤 등에 의해 첩합시키고, 건조하는 방법 등을 들 수 있다.
건조는, 예를 들어, 60 ~ 100 ℃ 정도의 온도에서 실시할 수 있다. 접착성을 보다 높이기 위해서, 건조 후, 실온보다 약간 높은 온도, 예를 들어 30 ~ 50 ℃ 정도의 온도에서 1 ~ 10 일간 정도 양생하는 것이 바람직하다.
이들 수계의 접착제는, 앞서 서술한 무용제형의 에폭시계 접착제와 마찬가지로, 본 발명의 아크릴계 수지 필름으로 이루어지는 광학 필름과 편광 필름의 첩합, 혹은 본 발명의 아크릴계 수지 필름과 아크릴계 수지 이외의 다른 수지의 필름 또는 층을 포함하는 광학 필름과, 편광 필름의 첩합, 또는 이들 양자의 첩합에 바람직하게 사용할 수 있다. 편광 필름의 양면에 아크릴계 수지로 이루어지는 광학 필름이 적층되는 경우, 및 편광 필름의 일방의 면에 아크릴계 수지로 이루어지는 광학 필름을 적층하고, 타방의 면에 아크릴계 수지 이외의 수지로 이루어지는 광학 필름 (파장판이나 시야각 보상 필름 등의 위상차 필름인 경우를 포함한다, 이하 동일) 을 적층하는 경우의 어느 것에 있어서도, 편광 필름의 양면에 적층되는 필름의 접착에 동일한 접착제가 사용되어도 되고, 상이한 접착제가 사용되어도 되지만, 제조 공정의 간략화 및 편광판의 구성 부재의 삭감을 위해서는, 동일한 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.
(편광 필름과 광학 필름의 첩합시의 표면 처리)
편광판의 제조에 있어서는, 본 발명의 아크릴계 수지 필름으로 이루어지는 광학 필름, 및/또는 본 발명의 아크릴계 수지 필름과 본 발명의 아크릴계 수지 이외의 다른 수지의 필름 또는 층을 포함하는 광학 필름에 있어서, 편광 필름에 첩합될 수 있는 측의 표면에, 코로나 방전 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다. 코로나 방전 처리를 실시함으로써, 이들 필름과 편광 필름의 접착력을 높일 수 있다. 코로나 방전 처리란, 전극 간에 고전압을 가하여 방전시켜, 전극 간에 배치된 수지 필름을 활성화할 수 있는 처리이다. 코로나 방전 처리의 효과는, 전극의 종류, 전극 간격, 전압, 습도, 사용하는 수지 필름의 종류 등에 따라서도 상이하지만, 예를 들어, 전극 간격을 1 ~ 5 ㎜, 이동 속도를 3 ~ 20 m/분 정도로 설정하는 것이 바람직하다. 코로나 방전 처리 후에는, 그 처리면에, 상기와 같은 접착제를 개재하여 편광 필름이 첩합될 수 있으므로 바람직하다.
실시예
이하, 도 1 을 참조하면서, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것은 아니다. 예 중, 함유량 내지 사용량을 나타내는 % 및 부는, 특기하지 않는 한 중량 기준이다.
이하의 실시예 및 비교예에서 사용한 압출 장치의 구성은, 다음과 같다.
압출기 (1) : 벤트가 형성된 스크루 직경 130 ㎜Φ 1 축 압출기
T 다이 (2) : 다이 폭이 1650 ㎜ 인 T 다이
절단 유닛 (6) : 각각의 직경이 150 ㎜ 인, 필름상 성형체의 상측에 배치되는 둥근날 (디스크 커터) (6a) 및 필름상 성형체의 하측에 배치되는 둥근날 (디스크 커터) (6b) 을 구비하는 절단 유닛
압출기 (1), T 다이 (2), 제 1 ~ 제 3 냉각롤 (3 ~ 5), 절단 유닛 (6) 을 도 1 에 나타내는 바와 같이 배치하고, 각 냉각롤 (3 ~ 5) 을 이하와 같이 구성하였다.
<롤 구성>
제 1 ~ 제 3 냉각롤 (3 ~ 5) 을 이하와 같이 구성하였다.
제 1 냉각롤 (3) : 스테인리스강으로 이루어지는 축롤의 외주부를 덮도록, 편면이 경면(鏡面)화된 두께 2 ㎜ 의 스테인리스강제 박막을 경면 마무리면이 롤 외면이 되도록 배치하고, 축롤과 금속성 박막 사이에 열매유로 이루어지는 유체를 봉입한 금속 탄성롤
제 2 냉각롤 (4) : 면을 경면 마무리한 스테인리스강으로 이루어지는 금속 롤
제 3 냉각롤 (5) : 스테인리스강으로 이루어지는 축롤의 외주부를 덮도록, 아크릴계 수지와 접하는 면이 경면화된 두께 2 ㎜ 의 스테인리스구리제 박막을 경면 마무리면이 롤 외면이 되도록 배치하고, 축롤과 금속성 박막 사이에 열매유로 이루어지는 유체를 봉입한 금속 탄성롤
(실시예 1)
<아크릴계 수지의 제작>
메타크릴 수지로서, 메타크릴산메틸과 소량의 아크릴산메틸을 사용하여 중합시킨 열가소성 중합체 (유리 전이 온도 104 ℃) 의 펠릿을 사용하였다.
아크릴계 고무 입자로서, 일본 특허공보 소55-27576호의 실시예 3 에 준해 제조되고, 최내층 (또는 코어) 이 메타크릴산메틸과 소량의 메타크릴산알릴을 사용하여 중합시킨 경질 중합체, 중간층이 아크릴산부틸을 주성분으로 하고 추가로 스티렌 및 소량의 메타크릴산알릴을 사용하여 중합시킨 탄성 중합체, 최외층이 메타크릴산메틸과 소량의 아크릴산메틸을 사용하여 중합시킨 경질 중합체로 이루어지는 구형(球形) 3 층 구조이고, 평균 입자경 (탄성 중합체 (중간층) 의 외형 치수) 이 0.22 ㎛ 인 것을 사용하였다. 또한, 아크릴계 고무 입자의 평균 입자경은, 아크릴계 고무 입자를 메타크릴 수지와 혼합하여 필름화하고, 그 단면에 있어서, 산화루테늄에 의해 탄성 중합체 (중간층) 를 염색하고, 전자 현미경으로 관찰하여, 염색된 부분의 직경으로부터 구하였다.
상기 열가소성 중합체의 펠릿 70 부와, 상기 아크릴계 고무 입자 30 부를, 슈퍼 믹서로 혼합하고, 2 축 압출기로 용융 혼련하여 펠릿으로 하여, 이것을 아크릴계 수지로서 사용하였다.
<아크릴계 수지 필름의 제작>
상기에서 얻어진 아크릴계 수지를 스크루 직경 130 ㎜Φ 의 1 축 압출기 (1) 에 의해 용융 혼련하고, T 다이 (2) (다이 폭 (Wd) : 1650 ㎜) 로부터 시트상물 (10) 을 압출하고, 시트상물 (10) 을 제 1 냉각롤 (3) 과 제 2 냉각롤 (4) 사이에 끼워, 제 3 냉각롤 (5) 에 반송하여 (권취하여) 필름상 성형체 (11) 를 얻었다. 얻어진 필름상 성형체 (11) 의 폭 방향의 길이 (즉, 필름상 성형체 (11) 의 반송 방향에 대하여 수직 방향의 길이로서, 필름상 성형체 (11) 의 반송 방향을 따라, 필름상 성형체의 성형과 함께 그 양측에 형성될 수 있는 단부간의 거리) (필름상 성형체폭 (Wf)) 를 측정한 결과, 최대 1540 ㎜ (Wfmax), 최소 1520 ㎜ (Wfmin) 였다.
이어서, 필름상 성형체 (11) 를 반송하면서, 필름상 성형체 (11) 의 양측 단부를 상하 1 쌍으로 배치 형성된 둥근날 (디스크 커터) (6a) (상측) 과 둥근날 (디스크 커터) (6b) (하측) 에 의해, 폭 방향의 길이 (즉, 필름상 성형체 (11) 의 반송 방향에 대하여 수직 방향의 길이) (아크릴계 수지 필름폭 (W)) 가 1330 ㎜ 가 되도록, 필름상 성형체 (11) 의 중앙부를 남기고 그 양 단부를 절단하여, 아크릴계 수지 필름 (12) 을 얻었다. 이 아크릴계 수지 필름 (12) 의 두께를 측정한 결과, 평균 약 80 ㎛ 였다.
<방현성 필름의 제작>
펜타에리트리톨트리아크릴레이트 60 부와, 다관능 우레탄화아크릴레이트 (헥사메틸렌디이소시아네이트와 펜타에리트리톨트리아크릴레이트의 반응 생성물) 40 부를 함유하고, 양자의 합계 농도가 60 % 가 되도록 아세트산에틸을 용해시키고, 추가로 레벨링제를 배합하여, 광 경화성 수지 조성물을 조제하였다. 또한, 이하, 이 광 경화성 수지 조성물을 구성하는 상기 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 및 다관능 우레탄화아크릴레이트를 아울러 「경화성 아크릴레이트」라고 부른다.
이 광 경화성 수지 조성물에 있어서의 경화성 아크릴레이트 100 부에 대하여, 평균 입경이 2.7 ㎛ 인 메타크릴산메틸/스티렌 공중합체 수지 입자를 5 부 첨가하여 분산시키고, 추가로 경화성 아크릴레이트와 수지 입자의 합계 농도가 30 % 가 되도록 아세트산에틸로 희석하였다. 그 후, 이 액 중의 경화성 아크릴레이트 100 부에 대하여, 광 중합 개시제인 「이르가큐어 184」(치바사 제조) 를 1 부 첨가하여, 방현층 형성용 도포액을 조제하였다.
여기서, 상기의 메타크릴산메틸/스티렌 공중합체 수지 입자를 첨가하지 않는 것을 제외하고, 상기의 방현층 형성용 도포액과 동일하게 도포액을 조제하여 제막(製膜)하고, 그 후, 자외선을 조사하여 경화시킨 수지의 굴절률은 1.53 이고, 한편, 상기의 메타크릴산메틸/스티렌 공중합체 수지 입자의 굴절률은 1.49 였다. 양자의 굴절률의 차는 0.04 였다.
상기에서 제작한 아크릴계 수지 필름 (12) 의 일방의 면에, 상기에서 조제한 방현층 형성용 도포액을 건조 후의 도막 두께가 3.4 ㎛ 가 되도록 어플리케이터를 사용하여 도포하고, 60 ℃ 로 설정된 건조기 중에서 3 분간 유지하여, 그 도막을 건조시켰다. 건조 후, 아크릴계 수지 필름 (12) 의 상기 도막이 형성된 면에, 강도 20 ㎽/㎠ 의 고압 수은등으로부터의 광을 h 선 환산 광량으로 200 mJ/㎠ 가 되도록 조사하여, 광 경화성 수지 조성물의 도막층을 경화시켜, 아크릴계 수지 필름의 표면에 요철을 갖는 방현층을 형성하였다. 이하, 아크릴계 수지 필름과 그 위에 형성한 방현층을 아울러 방현성 필름으로 칭한다. 얻어진 방현성 필름은, 직경 6 인치의 코어에 권취하였다.
헤이즈미터를 사용하여 방현성 필름의 헤이즈치를 측정한 결과, 헤이즈치는 11.5 % 였다.
<편광판의 제작>
폴리비닐알코올에 요오드가 흡착 배향되어 있는 두께 약 30 ㎛ 의 편광 필름의 일방의 면에 상기에서 얻어진 방현성 필름을, 아크릴계 수지 필름면을 첩합되는 면으로 하여, 접착제 (토아 합성 (주) 제조의 「아로닉스」) 를 개재하여 첩합시키고, 당해 편광 필름의 타방의 면에 시클로올레핀계 수지 필름을, 접착제 ((주) ADEKA 제조의 「아데카오프트마 KR 시리즈」) 를 개재하여 첩합시켜, 편광판을 얻었다.
<점착제 조성물의 제조>
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반기를 구비한 반응 용기에, 아세트산에틸 81.8 부, 아크릴산부틸 78.8 부, 아크릴산메틸 20 부, 아크릴산2-하이드록시에틸 1.0 부 및 아크릴산 0.2 부의 혼합 용액을 주입하고, 질소 가스로 장치 내의 공기를 치환하여 산소 불함유로 하면서, 내온을 55 ℃ 로 높였다. 그 후, 아조비스이소부티로니트릴 (중합 개시제) 0.14 부를 아세트산에틸 10 부에 녹인 용액을 전량 첨가하였다. 상기 중합 개시제를 첨가하고 1 시간 후에, 아크릴 수지의 농도 (단량체는 제외한다) 가 35 % 가 되도록, 첨가 속도 17.3 부/시간으로 아세트산에틸을 연속적으로 반응 용기 내에 첨가하면서, 내온 54 ~ 56 ℃ 에서 12 시간 보온하고, 마지막으로 아세트산에틸을 첨가하여, 아크릴 수지의 농도가 20 % 가 되도록 조절하였다. 얻어진 아크릴 수지는, 겔 침투 크로마토그래피 (GPC) 에 의한 폴리에틸렌 환산의 중량 평균 분자량 (Mw) 이 1,512,000 이었다.
얻어진 아크릴 수지의 고형분 100 부에 대하여, 이하에서 상세하게 설명하는 이온성 화합물을 3.0 부, 실란계 화합물을 0.5 부 및 가교제를 0.6 부를 혼합하고, 추가로 고형분 농도가 13 % 가 되도록 아세트산에틸을 첨가하여, 점착제 조성물로 하였다.
상기의 이온성 화합물, 가교제, 실란계 화합물은 이하와 같다.
이온성 화합물 : N-옥틸-4-메틸피리듐 헥사플루오로포스페이트 (융점 44 ℃, 하기 화학식 참조)
[화학식 2]
Figure pat00002
가교제 : 헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트체 (닛폰 폴리우레탄 (주) 제조의 「코로네이트 HXR」)
실란계 화합물 : 글리시독시프로필트리메톡시실란 (액체) (신에츠 화학 공업 (주) 제조의 「KBR-403」)
<평가용 시료의 제작>
상기에서 얻은 점착제 조성물을, 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (린텍 (주) 제조의 「PLR382051」, 이하 세퍼레이터라고 하는 경우가 있다) 의 이형 처리면에, 어플리케이터를 사용하여 건조 후의 두께가 20 ㎛ 가 되도록 도포하고, 100 ℃ 에서 1 분간 건조시켜, 세퍼레이터의 일방의 면에 점착제층을 구비하는 시트상 점착제를 얻었다. 이어서, 상기에서 얻은 편광판의 시클로올레핀계 수지 필름면에, 상기 시트상 점착제를 점착제층면이 첩합면이 되도록 라미네이터에 의해 첩합시킨 후, 온도 23 ℃, 상대 습도 65 % 의 조건에서 7 일간 양생하여, 점착제 부착 편광판을 얻었다.
다음으로, 얻어진 점착제 부착 편광판을, 폭 방향의 길이 (시트의 반송 방향과 직교하는 길이) × 흐름 방향의 길이 (시트의 반송 방향의 길이) = 250 ㎜ × 300 ㎜ 의 사이즈로 잘라내고, 잘라낸 점착제 부착 편광판으로부터 세퍼레이터를 박리하여 점착제층이 최표면이 되도록 하였다. 이어서, 폭 방향의 길이 × 흐름 방향의 길이 × 두께 = 270 ㎜ × 320 ㎜ × 0.8 ㎜ 사이즈의 유리판에, 상기 잘라낸 점착제 부착 편광판에 있어서의 점착제층을 첩합되는 면으로 하여 첩합시켜, 평가용 시료를 제작하였다.
(실시예 2)
필름상 성형체의 폭 방향의 길이가 최대 1540 ㎜ (Wfmax), 최소 1505 ㎜ (Wfmin) 가 되도록 압출 장치 등을 조정한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 아크릴계 수지 필름을 얻고, 얻어진 아크릴계 수지 필름을 사용하여 실시예 1 과 동일한 방법으로 편광판 및 평가용 시료를 얻었다.
(실시예 3)
필름상 성형체의 폭 방향의 길이가 최대 1565 ㎜ (Wfmax), 최소 1445 ㎜ (Wfmin) 가 되도록 압출 장치 등을 조정한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 아크릴계 수지 필름을 얻고, 얻어진 아크릴계 수지 필름을 사용하여 실시예 1 과 동일한 방법으로 편광판 및 평가용 시료를 얻었다.
(비교예 1)
필름상 성형체의 폭 방향의 길이가 최대 1580 ㎜ (Wfmax), 최소 1390 ㎜ (Wfmin) 가 되도록 압출 장치 등을 조정한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 아크릴계 수지 필름을 얻고, 얻어진 아크릴계 수지 필름을 사용하여 실시예 1 과 동일한 방법으로 편광판 및 평가용 시료를 얻었다.
(비교예 2)
필름상 성형체의 폭 방향의 길이가 최대 1585 ㎜ (Wfmax), 최소 1390 ㎜ (Wfmin) 가 되도록 압출 장치 등을 조정한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 아크릴계 수지 필름을 얻고, 얻어진 아크릴계 수지 필름을 사용하여 실시예 1 과 동일한 방법으로 편광판 및 평가용 시료를 얻었다.
(비교예 3)
필름상 성형체의 폭 방향의 길이가 최대 1580 ㎜ (Wfmax), 최소 1385 ㎜ (Wfmin) 가 되도록 압출 장치 등을 조정한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 아크릴계 수지 필름을 얻고, 얻어진 아크릴계 수지 필름을 사용하여 실시예 1 과 동일한 방법으로 편광판 및 평가용 시료를 얻었다.
얻어진 각 필름 등에 대하여 이하의 평가를 실시하였다. 그들 결과를 표 2 에 나타낸다.
<필름상 성형체의 반송 방향 (흐름 방향) 과 직교하는 방향 (폭 방향) 의 길이>
도 1 의 제 3 냉각롤 (5) 에 반송된 후 (권취된 후), 필름상 성형체 (11) 가 절단 유닛 (6) 에 의해 그 양측 단부가 트리밍되기 전의 필름 성막 중에, 10 초간마다 10 회, 곱자에 의해, 필름상 성형체 (11) 의 반송 (흐름) 방향과 직교하는 방향 (폭 방향) 의 길이를 측정하고, 측정한 10 회 중 최대치 (Wfmax) 와 최소치 (Wfmin) 를 구하였다.
<아크릴계 수지 필름의 두께>
상기의 실시예 및 비교예에 있어서, 절단 후 (트리밍 후) 의 아크릴계 수지 필름 (폭 방향의 길이 : 250 ㎜, 흐름 방향의 길이 : 300 ㎜) 을 폭 방향으로 10 등분하고, 추가로 흐름 방향으로 6 등분하여, 그 메시의 중앙 부분의 두께를 마이크로미터로 측정하고, 측정한 60 점의 평균치를 산출하였다.
<아크릴계 수지 필름의 두께 정밀도>
(아크릴계 수지 필름의 반송 방향 (흐름 방향) 의 두께 정밀도)
상기의 실시예 및 비교예에 있어서, 얻어진 아크릴계 수지 필름 (반송 방향(흐름 방향) 의 길이 × 반송 방향과 직교하는 방향의 길이 (폭 방향의 길이) = 1500 ㎜ × 1330 ㎜) 을 폭 방향으로 10 등분하고, 그 1 열째, 5 열째 및 10 열째를 측정 샘플 (흐름 방향의 길이 × 폭 방향의 길이 = 1500 ㎜ × 133 ㎜) 로 하였다. 측정 샘플을 마이크로미터를 사용하여, 두께를 흐름 방향으로 50 ㎜ 간격으로 24 점 측정하였다. 그 측정 결과를 표 1 에 나타낸다. 또한, 측정한 두께의 최대치 및 최소치와, 측정한 24 점의 평균치로부터, 하기 (A) 식 및 (B) 식에 의해 산출되는 값 중, 큰 쪽의 값을 흐름 방향의 두께 정밀도로 하였다.
[(최대치 - 평균치)/평균치] × 100 (%) (A)
[(평균치 - 최소치)/평균치] × 100 (%) (B)
(아크릴계 수지 필름의 반송 방향과 직교하는 방향의 길이 (폭 방향) 의 두께 정밀도)
상기의 실시예 및 비교예에 있어서, 얻어진 수지 필름 (반송 방향 (흐름 방향) 의 길이 × 반송 방향과 직교하는 방향의 길이 (폭 방향의 길이) = 1500 ㎜ × 1330 ㎜) 으로부터, 흐름 방향의 길이가 50 ㎜ 인 단책상 샘플 (흐름 방향의 길이 × 폭 방향의 길이 = 50 ㎜ × 1330 ㎜) 을 잘라냈다. 이 단책상 샘플을 마이크로미터를 사용하여, 두께를 폭 방향으로 25 ㎜ 간격으로 54 점 측정하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다. 또한, 측정한 두께의 최대치 및 최소치와, 측정한 54 점의 평균치로부터, 상기 (A) 식 또는 (B) 식에 의해 산출되는 값 중, 큰 쪽의 값을 폭 방향의 두께 정밀도로 하였다.
<편광판의 내크랙성>
실시예 및 비교예의 각 평가용 시료를, 70 ℃ 의 고온 환경하에 1 시간 방치하고, 이어서 -35 ℃ 의 저온 환경하에 1 시간 방치하는 히트 사이클을 120 회 반복하는 히트 사이클 시험을 실시하였다.
히트 사이클 시험 후, 평가용 시료를 육안 관찰하여, 표면 처리층 (방현층 표면) 에 크랙의 발생이 확인되지 않은 평가용 시료를 「○」로서 평가하였다. 평가용 시료에 크랙의 발생이 확인된 경우에는, 크랙의 발생이 확인된 평가용 시료와, 히트 사이클 시험을 실시하지 않은 평가용 시료를 사용하여, 이들 2 장을 광이 투과되지 않는 방향에서 중첩한 후, 형광등의 광을 조사하고, 편광 현미경 (크로스 니콜) 으로 관찰하여, 광 누출 (광이 빠져나오는 것) 이 없는 경우, 즉 히트 사이클 시험을 실시한 평가용 시료에 미세한 크랙이 발생하였다고 확인할 수 있는 경우에는 「△」, 광 누출이 관찰된 경우, 즉 평가용 시료에 현저한 크랙이 발생하였다고 확인할 수 있는 경우에는 「×」로서 평가용 시료를 평가하였다.
<편광판의 내박리성>
실시예 및 비교예의 각 평가용 시료를, 80 ℃ 로 설정한 오븐 내에 1500 시간 방치하였다. 이어서 오븐 내의 온도를 실온으로 한 후에, 평가 시료를 오븐에서 꺼냈다. 오븐에서 꺼낸 후의 평가용 시료를 육안 관찰하여, 편광판이 유리판의 단부로부터 면 내 내측 방향으로 3 ㎜ 이상 박리된 경우를 「×」, 편광판이 유리판의 단부로부터 1 ㎜ 이상 3 ㎜ 미만 박리된 경우를 「△」, 편광판이 유리판의 단부로부터 0 ㎜ 를 초과하고 1 ㎜ 미만 박리된 경우를 「○」, 편광판이 유리판의 단부로부터 박리되지 않은 경우를 「◎」로서 평가하였다.
아크릴계 수지 필름의 두께 정밀도
흐름 방향 ※1 폭 방향 ※5
1 열째 ※2 5 열째 ※3 10 열째 ※4
(%) (%) (%) (%)
실시예 1 0.90 0.41 0.86 0.5
실시예 2 1.76 1.23 1.72 1.5
실시예 3 2.40 1.94 2.36 1.63
비교예 1 2.67 2.48 2.68 2.25
비교예 2 3.63 3.20 3.76 0.75
비교예 3 1.88 1.02 1.74 2.61
※1 흐름 방향에 대해, 식 (A) 및 식 (B) 에 의해 산출되는 값 중, 보다 큰 쪽의 값
※2 아크릴계 수지 필름을 폭 방향으로 10 등분한 것 중의 1 열째의 측정 샘플
※3 아크릴계 수지 필름을 폭 방향으로 10 등분한 것 중의 5 열째의 측정 샘플
※4 아크릴계 수지 필름을 폭 방향으로 10 등분한 것 중의 10 열째의 측정 샘플
※5 폭 방향에 대해, 식 (A) 및 식 (B) 에 의해 산출되는 값 중, 보다 큰 쪽의 값
T 다이의 폭 (Wd) 필름상 성형체 아크릴계 수지 필름 편광판의 내크랙성 편광판의 내박리성
폭 방향의 길이
(Wf)
폭 방향의 길이의 편차 (Wf/Wd) 두께 폭 방향의 길이 생산성 (W/Wf)
최대 최소 최대 최소
(mm) (mm) (mm) (㎛) (mm)
실시예 1 1650 1540 1520 0.93 0.92 80 1330 0.87
실시예 2 1650 1540 1505 0.93 0.91 80 1330 0.87
실시예 3 1650 1565 1445 0.95 0.88 80 1330 0.87
비교예 1 1650 1580 1390 0.96 0.84 80 1330 0.88 ×
비교예 2 1650 1585 1390 0.96 0.84 80 1330 0.88 ×
비교예 3 1650 1580 1385 0.96 0.84 80 1330 0.88 ×
표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 ~ 3 에 있어서는, 아크릴계 수지 필름의 흐름 방향 (반송 방향) 에 있어서의 두께 정밀도는 모두 3 % 이내이고, 양측 단부의 측정 샘플 (즉, 1 열째 및 10 열째의 측정 샘플) 에서도 두께 정밀도는 3 % 이내였다. 또한, 실시예 1 ~ 3 에 있어서, 폭 방향 (반송 방향과 직교하는 방향) 에 있어서의 두께 정밀도는 2 % 이내였다.
따라서, 본 발명의 실시예 1 ~ 3 에서는, 흐름 방향 및 폭 방향 모두 두께 정밀도가 높고, 그 결과, 표 2 에 나타내는 바와 같이, 편광판의 우수한 내크랙성 및 내박리성을 나타냈다. 이와 같이, 본 발명에 있어서, 흐름 방향 및 폭 방향의 양방에 있어서 두께 정밀도가 향상된 것에 의해, 우수한 내크랙성 및 내박리성이 얻어진 것으로 생각된다.
이에 반해, 비교예 1 및 3 에 있어서는, 흐름 방향에 있어서의 두께 정밀도는 모두 3 % 이내이고, 양측 단부의 측정 샘플 (즉, 1 열째 및 10 열째의 측정 샘플) 에서도 두께 정밀도는 3 % 이내였다. 그러나, 비교예 1 및 3 에서는, 폭 방향에 있어서의 두께 정밀도는 2 % 이상이었다. 그 결과, 비교예 1 및 3 에서는, 편광판의 내크랙성 및 내박리성이 저하되고, 특히 내크랙성이 현저하게 저하되었다. 이것은, 폭 방향에 있어서의 두께 정밀도가 저하된 것에 의해, 편광판의 내크랙성이 현저하게 저하된 것으로 생각된다.
또, 비교예 2 에 있어서는, 폭 방향에 있어서의 두께 정밀도는 2 % 이하였지만, 흐름 방향에 있어서의 두께 정밀도는 모두 3 % 이상이고, 특히 중앙부의 측정 샘플 (즉, 5 열째의 측정 샘플) 에서도 두께 정밀도는 3 % 이상이었다. 그 결과, 표 2 에 나타내는 바와 같이, 비교예 2 에서는, 편광판의 내크랙성 및 내박리성이 저하되고, 특히 내박리성이 현저하게 저하되었다. 이것은, 흐름 방향에 있어서의 두께 정밀도가 저하된 것에 의해, 편광판의 내박리성이 현저하게 저하된 것으로 생각된다.
본원은, 2011년 9월 28일에 일본국에서 출원된 일본 특허출원 2011-211978을 기초로 하여 그 우선권을 주장하는 것으로서, 그 내용은 모두 본 명세서 중에 참조함으로써 원용된다.
1 : 압출기
2 : T 다이
3 : 제 1 냉각롤
4 : 제 2 냉각롤
5 : 제 3 냉각롤
6 : 절단 유닛
6a : 둥근날 (디스크 커터)
6b : 둥근날 (디스크 커터)
10 : 필름상 물
11 : 필름상 성형체
12 : 아크릴계 수지 필름

Claims (9)

  1. 아크릴계 수지를 용융 혼련하여, T 다이로부터 필름상 물(物)을 압출하고, 상기 필름상 물을 제 1 냉각 롤과 제 2 냉각 롤 사이에 끼워넣어 필름상 성형체를 성형하여 반송하고, 상기 필름상 성형체의 적어도 일방의 측단부를 절단하여 얻어지는 아크릴계 수지 필름으로서,
    상기 아크릴계 수지 필름의 반송 방향에 있어서의 두께 정밀도가 3 % 이내이고, 또한 상기 아크릴계 수지 필름의 반송 방향과 직교하는 방향에 있어서의 두께 정밀도가 2 % 이내인 것을 특징으로 하는 아크릴계 수지 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 절단 전의 필름상 성형체의 반송 방향과 직교하는 방향에서의 필름상 성형체폭 (Wf) 과, 상기 T 다이의 다이폭 (Wd) 이, 0.85 ≤ Wf/Wd ≤ 0.95 의 관계를 만족하는, 아크릴계 수지 필름.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 절단 후의 아크릴계 수지 필름의 반송 방향과 직교하는 방향의 아크릴계 수지 필름폭 (W) 과, 상기 절단 전의 필름상 성형체의 반송 방향과 직교하는 방향의 필름상 성형체폭 (Wf) 이, 0.70 ≤ W/Wf ≤ 0.90 의 관계를 만족하는, 아크릴계 수지 필름.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아크릴계 수지가 고무 입자를 함유하는, 아크릴계 수지 필름.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 아크릴계 수지 필름과, 편광 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  6. 아크릴계 수지를 용융 혼련하여, T 다이로부터 필름상 물(物)을 압출하고, 상기 필름상 물을 제 1 냉각 롤과 제 2 냉각 롤 사이에 끼워넣어 필름상 성형체를 성형하여 반송하고, 상기 필름상 성형체의 적어도 일방의 측단부를 절단하여 아크릴계 수지 필름을 제조하는 방법으로서,
    상기 T 다이의 다이폭 (Wd) 과, 상기 절단 전의 필름상 성형체의 반송 방향과 직교하는 방향에서의 필름상 성형체폭 (Wf) 이, 0.85 ≤ Wf/Wd ≤ 0.95 의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 수지 필름의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 절단 전의 필름상 성형체의 반송 방향과 직교하는 방향의 필름상 성형체폭 (Wf) 과, 상기 절단 후의 아크릴계 수지 필름의 반송 방향과 직교하는 방향의 아크릴계 수지 필름폭 (W) 이, 0.70 ≤ W/Wf ≤ 0.90 의 관계를 만족하는, 아크릴계 수지 필름의 제조 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 아크릴계 수지가 고무 입자를 함유하는, 아크릴계 수지 필름의 제조 방법.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절단 후의 아크릴계 수지 필름의 반송 방향에 있어서의 두께 정밀도가 3 % 이내이고, 또한 상기 절단 후의 아크릴계 수지 필름의 반송 방향과 직교하는 방향에 있어서의 두께 정밀도가 2 % 이내인, 아크릴계 수지 필름의 제조 방법.
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