KR20130057952A

KR20130057952A - 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합 방법 및 편광 필름의 제조 방법

Info

Publication number: KR20130057952A
Application number: KR20120133384A
Authority: KR
Inventors: 나오유키 마츠오
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2011-11-24
Filing date: 2012-11-23
Publication date: 2013-06-03
Also published as: TW201329535A; CN103128968B; KR101961493B1; JP5838080B2; CN103128968A; JP2013109287A; TWI551897B

Abstract

제1 및 제2 폴리비닐알코올계 수지 필름 중 적어도 한쪽에 있어서의 중첩 부분이 되는 영역의 계면측을, 건조 상태의 상기 영역의 두께에 대하여 흡수 후의 상기 두께가 101% 이상 110% 이하로 되도록 흡수시키고, 상기 흡수시킨 후, 상기 양 필름을 중첩하고, 상기 흡수시킨 영역에 1.9μm 내지 2.2μm의 범위 내에 피크 파장을 갖고 있는 레이저광을 조사하고, 상기 흡수시킨 영역에 존재하고 있는 물에 상기 레이저광을 흡수시켜 레이저 용착을 실시한다.

Description

폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합 방법 및 편광 필름의 제조 방법{METHOD FOR JOINING POLYVINYL ALCOHOL RESIN FILM, AND METHOD FOR MANUFACTURING POLARIZING FILM}

본 발명은 하나의 폴리비닐알코올계 수지 필름의 표면을 다른 폴리비닐알코올계 수지 필름의 표면에 중첩하여 그 계면을 레이저 용착시키는 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합 방법과, 폴리비닐알코올계 수지 필름이 2 이상 연결된 원재료 필름을 이용하여 편광 필름을 제작하는 편광 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 비교적 높은 흡수성(吸水性)을 나타내는 수지 필름으로서 폴리비닐알코올계 수지(PVA) 필름이 알려져 있고, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름은 편광 필름의 원재료 등에 이용되고 있다.

액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 있어서는 고품질의 편광 필름이 이용되고 있고, 이러한 종류의 편광 필름의 제조 방법에 있어서는 폴리비닐알코올계 수지 필름을 팽윤욕이나 염색욕에 침지시키고, 연신욕에서 연신 처리를 행하는 등, 각종 처리가 실시되고 있다.

예를 들면, 이러한 종류의 편광 필름은 원재료가 되는 띠 형상의 폴리비닐알코올계 수지 필름이 롤 형상으로 권회되어 이루어지는 원재료 롤로부터 폴리비닐알코올계 수지 필름(원재료 필름)을 송출하고, 원재료 필름을 그 길이 방향으로 반송하여 팽윤욕이나 염색욕에 연속해서 침지시킨 후에 연신욕에서 전후 2개소에서 상기 롤러로 원재료 필름을 닙하여 송출 속도에 차를 생기게 함으로써 원재료 필름에 장력을 가하여 연신시키는 방법으로 제조되거나 하고 있다.

그런데, 이러한 제조 방법에 있어서는 원재료 롤을 교환할 때마다 재차 새로운 원재료 필름을 롤러 등에 감아 걸어 장치에 세팅하는 것은 매우 번잡하고 또한 시간을 낭비하는 것이다. 이 점으로부터 선행하는 원재료 필름의 말단부에 다음 원재료 롤로부터 풀어내진 원재료 필름의 선단부를 접합하여 연결시킨 2개의 원재료 필름을 순차 연속해서 상기 장치에 공급하는 일이 이루어지고 있다.

이때의 접합 방법으로서는 종래 점착 테이프나 접착제 등의 접착 접합 방법, 리벳이나 실 등에 의한 봉합 접합 방법, 히트 실러 등에 의한 가열 용융 접합 방법등이 채택되고 있다.

그러나, 상기와 같은 방법에 있어서는 각각 하기와 같은 문제를 갖고 있다.

·점착 테이프나 접착제 등에 의한 접착 접합에 있어서의 문제점

팽윤욕, 염색욕 등에 원재료 필름을 침지시키는 공정에 있어서, 접착제의 성분 등이 약액에 녹아 나옴으로써, 약액을 오염시켜 제품에의 이물 부착의 요인이 될 수 있다. 또한, 접착제가 약액에 용해되거나 약액의 성분에 의해 팽윤함으로써 접합 강도가 저하되어 연신 공정에 있어서 원하는 연신 배율에 도달하기 전에 연결부에 파단을 발생시킬 우려를 갖는다.

·리벳이나 실 등에 의한 봉합 접합에 있어서의 문제점

이 방법에서는 원재료 필름에 리벳이나 실을 통과시키기 위한 구멍이 천공 형성되게 되기 때문에, 연결부에 장력이 가해진 경우에 상기 구멍을 기점으로 한 파단을 발생시킬 우려를 갖는다.

이것을 방지하기 위해서 구멍수를 저감시켜 구멍의 간격을 약간 넓게 확보시키면, 장력이 가해졌을 때에 주름이 발생하기 쉬워져서 반송시에 있어서의 트러블의 요인이 될 우려가 있다.

·히트 실러 등에 의한 가열 용융 접합에 있어서의 문제점

상기와 같은 접착 접합이나 봉합 접합에 있어서의 문제점의 해결을 도모할 수 있는 접합 방법으로서, 하기 특허문헌 1 및 2 등에 나타내는 바와 같은 히트 실러에 의해 접합하는 방법이 알려져 있다.

이 방법은 접합하는 부재끼리를 직접 접합시키는 점으로부터 접착 접합에 비하여 약액을 오손시킬 우려가 낮아 클린한 접합이 가능하다. 또한, 봉합 접합 등에 비하여 접합부를 균질한 상태로 할 수 있기 때문에 주름 등의 형성을 방지시킬 수 있다.

이와 같이 히트 실러에 의한 접합을 행함으로써, 접착 접합이나 봉합 접합 등에 비하여 침지 처리를 행할 때에 약액 등에 의한 오손을 억제하는 것이 가능해진다.

일본 특허 공개 제2007-171897호 공보 일본 특허 공개 제2010-8509호 공보

그러나, 히트 실러에 의한 접합에서는 용착부인 접합부 및 그 주변이 용착시에 받은 열에 의해 변성하고, 가열되지 않은 영역에 비하여 경화된 상태로 되는 경향이 있다. 이 때문에, 상기와 같은 편광 필름을 제조할 때, 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 이루어지는 원재료 필름을 히트 실러에 의해 접합한 후, 높은 편광 기능을 부여하기 위해서 5.25배 이상의 연신 배율로 연속해서 연신 처리를 실시하면, 상기 경화한 영역과 경화되어 있지 않은 영역의 경계 부분에 응력이 집중하여 파단이 발생할 우려가 있다.

따라서, 상기와 같은 히트 실러 대신에 종래 수지제 부재끼리의 접합 등에 이용되고 있는 레이저 용착에 의한 접합을 채택하는 것도 생각된다.

종래의 레이저 용착에 있어서는 적외 혹은 근적외 영역의 파장을 갖는 레이저광이 이용되고 있다. 또한, 접합하는 2매의 수지 필름을 그 계면에 프탈로시아닌계 안료 등을 포함한 광흡수제를 배치하여 중첩하고, 이 중첩한 개소에 상기 레이저광을 조사하는 일이 행해지고 있다.

이와 같은 레이저 용착에서는 계면부의 극히 약간의 영역이 선택적으로 가열되기 때문에, 상기한 바와 같은 접합부 및 그 주변에서의 경화를 억제할 수 있고, 이에 의해 높은 연신 배율로의 연신 처리를 견딜 수 있도록 하는 접합체를 형성하는 것이 가능해진다.

그러나, 용착 부위의 주위에 잔존하는 광흡수제가 상기한 약액 등을 오손시킬 우려가 있다.

즉, 종래의 접합 방법에 있어서는 약액 등에 침지하는 처리를 행하기에 적합한 접합부를 갖고, 또한 고 연신 배율로의 연신에 견딜 수 있도록 하는 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합체를 형성하는 것이 어렵다는 문제를 갖고 있다.

본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 약액 등에 침지하는 처리를 행하기에 적합한 접합부를 갖고, 고 연신 배율로의 연신에 견딜 수 있도록 하는 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합체를 형성하는 것이 가능한 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합 방법 및 이것을 이용한 편광 필름의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합 방법에 관한 본 발명은, 제1 폴리비닐알코올계 수지 필름의 표면과 제2 폴리비닐알코올계 수지 필름의 표면을 중첩하여 접합하는 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합 방법으로서, 상기 제1 및 제2 폴리비닐알코올계 수지 필름 중 적어도 한쪽의 폴리비닐알코올계 수지 필름에 있어서의 중첩 부분이 되는 영역의 계면측을, 건조 상태의 상기 영역의 두께에 대하여 흡수 후의 상기 영역의 두께가 101% 이상 110% 이하로 되도록 흡수시키고, 상기 흡수시킨 후, 상기 제1 및 제2 폴리비닐알코올계 수지 필름을 중첩하고, 상기 흡수시킨 영역에 1.9μm 내지 2.2μm의 범위 내에 피크 파장을 갖고 있는 레이저광을 조사하고, 상기 흡수시킨 영역에 존재하고 있는 물에 상기 레이저광을 흡수시켜 상기 중첩 부분의 계면을 레이저 용착한다.

여기서, 건조 상태의 상기 영역의 두께란 83℃의 환경하에 1시간 설치하여 중량이 평형 상태로 되었을 때의 상기 영역의 두께를 말한다. 또한, 흡수 후의 두께란 상기 중첩 부분이 되는 영역에 흡수시킨 후, 상기 영역의 두께가 평형 상태로 되었을 때의 두께를 말한다.

또한, 본 발명에 관한 편광 필름의 제조 방법은 2 이상의 폴리비닐알코올계 수지 필름이 연결된 원재료 필름을 약액으로 침지시켜 연신함으로써 편광 필름을 제작하는 편광 필름의 제조 방법으로서, 상기 원재료 필름의 상기 연결이 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합 방법에 의해 실시되고 있다.

본 발명에 따르면, 2 이상의 원재료 필름을 이용하여 연속해서 편광 필름을 제조할 수 있다. 또한, 약액 등에 침지하는 처리를 행하기에 적합한 접합부를 갖고, 고 연신 배율로의 연신에 견딜 수 있도록 하는 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합체를 형성하는 것이 가능하다.

도 1은 일 실시 형태의 편광 필름의 제조 방법에 이용되는 장치를 도시한 개략 사시도.
도 2는 원재료 필름을 연결하여 편광 필름의 제조 장치에 공급하는 모습을 도시한 개략 사시도.
도 3은 원재료 필름을 연결하기 위한 연결 장치의 주요부의 기구를 도시한 개략 정면도.
도 4는 원재료 필름을 흡수시키는 모습을 도시한 개략 측면 단면도.

이하에 본 발명의 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합 방법에 관한 실시 형태에 대하여 편광 필름의 제조 방법에 적용하는 사례를 들어 설명한다.

보다 구체적으로는 띠 형상의 폴리비닐알코올계 수지 필름끼리를 연결하고, 이들 띠 형상의 폴리비닐알코올계 수지 필름을 연속해서 연신 장치에 공급하여 편광 필름을 제조하는 경우를 예시하면서 설명한다.

우선, 본 실시 형태의 편광 필름의 제조 방법을 실시하기 위한 바람직한 연신 장치에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

본 실시 형태의 연신 장치는, 띠 형상의 폴리비닐알코올계 수지 필름(이하 「원재료 필름」 혹은 간단히 「필름」이라고도 함)이 롤 형상으로 권회된 원재료 롤로부터 상기 원재료 필름(1)이 송출되는 원재료 필름 공급부(3)와, 송출된 원재료 필름(1)을 소정의 약액에 침지하기 위한 복수의 침지욕(4)과, 상기 침지욕(4) 내에 상기 원재료 필름(1)을 통과시키도록 원재료 필름(1)의 이동 경로를 규제하는 복수의 롤러(9)와, 상기 이동 경로 중에 있어서 원재료 필름(1)을 연신하는 연신부와, 복수의 침지욕(4)에 침지되고 또한 연신된 필름을 편광 필름으로서 롤 형상으로 권취하는 편광 필름 권취부(10)를 구비하고 있다.

도 1, 도 2는 바람직한 연신 장치의 일 형태를 도시하는 개략 사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이 복수의 침지욕(4)으로서 필름의 흐름 방향 상류측부터 순서대로 폴리비닐알코올계 수지 필름을 팽윤시키는 팽윤액이 저류된 팽윤욕(4a), 팽윤된 필름을 염색하는 염색액이 저류된 염색욕(4b), 필름을 구성하고 있는 수지의 분자쇄를 가교시키는 가교제액이 저류된 가교욕(4c), 욕 내에서 필름을 연신하기 위한 연신욕(4d), 및 상기 연신욕(4d)에 통과된 필름을 세정하는 세정액이 저류된 세정욕(4f)이라는 5종류의 침지욕(4)이 연신 장치에 구비되어 있다.

또한, 본 양태의 연신 장치에는 필름의 이동 경로에 있어서의 세정욕(4f)의 하류측이고 또한 권취부(10)의 상류측에, 필름에 부착된 세정액을 건조시키는 건조 장치(11), 구체적으로는 건조 오븐이 구비되어 있다.

또한, 본 양태의 연신 장치에 있어서는 롤 형상으로 권회된 표면 보호 필름(예를 들면, 트리아세틸셀룰로오스 필름이나 시클로올레핀 중합체 필름) 등의 적층용 필름(12)이 상기 건조 장치(11)로 건조된 필름의 양면측에 각각 배치되어 있다. 또한, 건조 후의 필름의 양면에 적층용 필름(12)을 적층시키기 위한 라미네이트 장치(도시 생략)가 구비되어 있다.

상기 연신부로서는 소위 롤 연신부(9a)가 채택되어 있다. 즉, 상기 이동 경로 중에 있어서 필름을 사이에서 끼워 지지하고 또한 흐름 방향 하류측에 송출하도록 구성된 쌍을 이루는 닙 롤러(9a)가 복수조 배치되고, 또한 흐름 방향 하류측의 조의 둘레 속도가 상류측보다도 고속으로 되어 이루어지는 구성이 채택되어 있다.

또한, 본 연신 장치는 도 2에 도시한 바와 같이 원재료 필름(1)의 말단부(1a)가 규제된 이동 경로에 통과되기 전에, 구체적으로는 침지욕(4)에 통과되기 전에 원재료 필름(1)의 말단부(1a)와, 상기 원재료 필름(1)에 이어서 이동 경로 내에 통과시키는 새로운 원재료 필름(1)의 선단부(1b)를 레이저 용착으로 연결하기 위한 연결 장치(도 2에 도시하지 않음)가 구비되어 있다.

또한, 도 2에 있어서는 레이저 조사에 의해 연결된 부분(30)을 검은색으로 나타내고 있다.

이어서, 도 3을 참조하면서 바람직한 연결 장치에 대하여 설명한다.

이 도 3은 레이저 용착에 의해 원재료 필름끼리를 접합함으로써 연결하는 연결 장치를 도시한 개략 구성도이다.

도 3은 연결되는 신구의 원재료 필름을 그 측면으로부터 TD 방향(폭 방향)을 향해 본 연결 장치의 정면도가 도시되어 있다.

이 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 연결 장치는 평탄한 상면부를 갖는 스테이지(40)와, 상기 스테이지(40)의 상방에 배치되고, 상하 방향에 이동 가능하게 배치된 가압 부재(50)와, 상기 가압 부재(50)의 상방에 배치된 레이저 광원(도시 생략)을 갖고 있다. 또한, 상기 연결 장치는 선행하는 원재료 필름(제1 폴리비닐알코올계 수지 필름)(1)의 말단부(1a)와, 이것에 연결하는 새로운 원재료 필름(1)(제2 폴리비닐알코올계 수지 필름)의 선단부(1b)를 상기 스테이지(40) 상에 있어서 상하로 중첩하고, 이 중첩한 부분을 상기 가압 부재(50)로 가압하면서 상기 레이저 광원으로부터 레이저광(R)을 조사함으로써, 상기 말단부(1a)와 상기 선단부(1b)의 계면부를 가열 용융시켜 용착시킬 수 있도록 구성되어 있다. 상기 가압 부재(50)는 레이저광(R)의 투과성이 우수한 투명한 부재로 구성되어 있다.

또한, 상기 연결 장치는 상기 말단부(1a)와 상기 선단부(1b)의 계면부에 있어서의 레이저광(R)의 광흡수성을 높이고, 보다 효율적으로 용착을 실시하게 할 수 있도록, 상기 계면부에 있어서 면접시키는 상기 말단부(1a)나 상기 선단부(1b)의 어느 하나의 표면(또는 양면)에 미리 물을 흡수시키기 위한 흡수부를 구비하고 있다.

이 흡수부로서는, 특히는 상기 계면을 향하여 레이저광을 투과시키는 상측의 필름(도 3에 있어서는 선행하는 원재료 필름(말단부(1a))의 하면에 물을 흡수시키기 위한 흡수부를 채택하는 것에 비하여, 상기 필름에 접합되는 하측의 원재료 필름(선단부(1b))의 상면에 물을 흡수시키기 위한 흡수부(20)(도 4 참조)를 채택하는 쪽이 바람직하다.

또한, 이 흡수부는 물을 도포하기 위한 일반적인 장치로 구성시킬 수 있고, 상기 도포 장치로서는 예를 들면 디스펜서, 잉크젯 프린터, 스크린 인쇄기, 2유체식, 1유체식 또는 초음파식 스프레이, 스탬퍼, 코터 등을 채택할 수 있다.

예를 들면, 초음파식 스프레이를 채택한 경우에 스폿(mmφ), 분무량 (mL/min), 주사 속도(mm/sec), 주사 횟수(회)를 적절히 설정함으로써 흡수시키는 양(흡수량)을 조정할 수 있다.

또한, 상기 중첩 부분이 되는 영역을 흡수시키는 방법으로서는, 상기와 같이 물을 도포함으로써 흡수시키는 방법을 채택할 수 있는 것 외에, 레이저 용착을 행하는 실내 등의 습도 환경을 조절함으로써 원재료 필름 표면 전체를 흡수시킴으로써 말단부(1a) 또는 선단부(1b)의 계면측을 흡수시키는 방법을 채택할 수도 있다. 이와 같이 상기 중첩 부분을 흡수시키는 물은 수증기일 수도 있다.

또한, 당해 연결 장치에 있어서 이용하는 레이저광은 신구 원재료 필름의 중첩 부분 중간(계면)에 있어서 흡수시킨 물에 의해 흡수되고, 발열시키는 역할을 담당하는 것이다. 또한, 이용하는 레이저광으로서는 물에 대한 흡수 감도가 높은 파장을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 관점으로부터 1.9μm 내지 2.2μm의 범위 내에 피크 파장을 갖는 레이저광을 채택한다. 또한, 레이저 광원의 종류는 이와 같은 레이저광을 발생시키는 것이 가능하면, 특별히 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 이와 같은 레이저광을 조사하기 위한 레이저로서 툴륨 도프 파이버 레이저, 홀뮴 도프 YAG 레이저 및 InGaAs 반도체 레이저를 이용할 수 있다.

원재료 필름의 분해를 피하면서 상기 원재료 필름의 용융을 재촉하는 관점으로부터, 순간적으로 높은 에너지를 투입하는 펄스 레이저보다도 연속파의 CW 레이저 쪽이 바람직하다.

레이저광의 출력(파워), 빔 사이즈 및 형상, 조사 횟수, 또한 주사 속도 등은 대상으로 되는 폴리비닐알코올계 수지 필름의 흡수 상태 및 광흡수율이라는 광학 특성이나 원재료 필름을 구성하고 있는 중합체의 융점, 유리 전이점(Tg)이라는 열특성 등의 차이에 대하여 적절히 최적화되면 된다. 예를 들면, 레이저가 조사된 부분에 있어서 폴리비닐알코올계 수지를 효율적으로 유동화시켜 강고한 접합을 얻기 위해서, 조사하는 레이저광의 파워 밀도로서는 200W/cm² 내지 10,000W/cm²의 범위 내인 것이 바람직하고, 300W/cm² 내지 5,000W/cm²의 범위 내인 것이 더욱 바람직하고, 1,000W/cm² 내지 3,500W/cm²의 범위 내인 것이 특히 바람직하다.

또한, 레이저광의 적산 조사량으로서는 5J/cm² 내지 400J/cm²의 범위 내인 것이 바람직하고, 10J/cm² 내지 300J/cm²의 범위 내인 것이 더욱 바람직하고, 30J/cm² 내지 150J/cm²의 범위 내인 것이 특히 바람직하다.

따라서, 이들 조건을 만족시킬 수 있는 레이저를 연결 장치에 채택하는 것이 바람직하다.

또한, 연결 장치에 있어서 이용하는 레이저 광원은 신구 원재료 필름의 계면에 있어서 소정 크기의 스폿 직경(조사 폭)으로 레이저광을 조사할 수 있는 것이 바람직하다.

이 조사 스폿 직경(조사 폭)은 원하는 접합 폭이나 접합 형상에 따라 적절히 설정할 수 있고, 예를 들면 조사 스폿 직경으로서는 상기 조사 레이저 파워 밀도를 만족하는 파워로 신구 원재료 필름 중첩 폭의 1/10 이상 3배 이하가 바람직하다.

중첩 폭이 1/10 미만이면 중첩 부분의 미접합부가 크고, 접합 후에 반송할 때에 필름이 흔들려서 필름의 양호한 반송성을 저해할 우려를 갖는다.

또한, 3배를 초과하는 폭으로 레이저광을 조사하면, 접합 및 연신 특성에는 영향은 미치지 않지만, 에너지 이용 효율의 관점에서는 바람직하지 않다.

바람직하게는 상기 스폿 직경은 상기 중첩 폭의 1/5 이상 2배 이하이다.

또한, 신구 원재료 필름의 중첩 폭은 0.1mm 이상 50mm 미만으로 하는 것이 바람직하고, 0.5mm 이상 30mm 미만으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

이는 중첩 폭이 0.1mm 미만이면 반복 정밀도 좋게 광폭의 원재료 필름을 중첩 배치하는 것이 어렵기 때문이고, 50mm 이상이 되면 미접합 영역이 커지고, 접합 후에 반송할 때에 필름의 요동이 발생할 우려가 있기 때문이다.

또한, 신구 원재료 필름의 중첩부에 있어서는 각 원재료 필름의 선단부의 충분한 영역이 접합됨으로써 양쪽 선단부가 반송중에 흔들리지 않는 것이 필름의 양호한 반송성을 실현하는 데 있어서 바람직하다. 이러한 관점을 고려하면, 신구 원재료 필름의 중첩 부분에 있어서의 미접합부의 폭이 5mm 이하인 것이 바람직하고, 2mm 이하인 것이 보다 바람직하고, 0mm인(중첩 부분의 전체면이 접합되어 있는) 것이 더욱 바람직하다.

또한, 레이저광의 빔 형상은 원형일 수도 있고, 보다 높은 파워 밀도를 얻는 관점에서 선상일 수도 있다.

본 실시 형태에 있어서는 중첩한 신구 원재료 필름의 중첩 부분을 따라 레이저 용착을 실시하여 라인 형상의 용착부를 형성시킬 수 있도록 상기 연결 장치가 구성되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 연결 장치에 집광 렌즈에 의해 원하는 빔 사이즈에 집광된 스폿 빔을 중첩 부분을 따라 주사시키기 위한 기구나, 원통형 렌즈나 회절 광학 소자와 같은 광학 부재의 사용에 의해 라인 형상의 레이저 빔을 정형하여 원재료 필름의 중첩 부분에 조사하는 기구, 나아가서는 복수의 레이저 광원을 중첩 부분을 따라 배치하고, 무주사로 동시 조사함으로써 일괄 용융 가열 접합하는 기구 등이 구비되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 레이저광의 조사에 있어서 중첩한 상기 신구 원재료 필름(구 원재료 필름의 말단부(1a)와 신 원재료 필름의 선단부(1b))를 스테이지 상에서 가압하는 가압 부재(50)로서는, 이용하는 레이저광에 대하여 높은 투명성을 나타내는 유리제 부재를 이용할 수 있다.

레이저광의 조사시의 가압 강도로서는 0.5 내지 100kgf/cm²의 범위 내인 것이 바람직하고, 10 내지 70kgf/cm²의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다.

따라서, 상기 연결 장치에 있어서 바람직하게 채택되는 가압 부재(50)로서는, 이와 같은 강도로 가압하는 것이 가능한 부재이면 그 유리 부재의 형상은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 평판, 원통, 구형상의 것을 사용할 수 있다.

유리 부재의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 지나치게 얇으면 왜곡에 의해 양호한 가압을 할 수 없고, 지나치게 두꺼우면 레이저광의 이용 효율이 내려가기 때문에, 레이저광이 투과하는 방향에 있어서의 두께가 3mm 이상 30mm 미만인 것이 바람직하고, 5mm 이상 20mm 미만인 것이 더욱 바람직하다.

가압 부재(50)의 재질로서는 예를 들면 석영 유리, 무알칼리 유리, 템팩스, 파이렉스(등록 상표), 바이콜, D263, OA10, AF45 등을 들 수 있다.

레이저광(R)의 이용 효율을 높이기 위해서, 가압 부재(50)로서 이용하는 유리제 부재는 이용하는 레이저광 파장에 대하여 높은 투명성을 갖는 것이 바람직하고, 50% 이상의 광투과율을 갖고 있는 것이 바람직하고, 70% 이상의 광투과율을 갖고 있는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 가압 부재(50)를 상기와 같은 유리제 부재를 이용하여 구성시키는 경우에는, 보다 넓은 면적을 보다 균일하게 가압하여 전역에 걸쳐 양호한 접합을 행하게 할 수 있도록, 폴리비닐알코올계 수지 필름과 접하는 부분에 상기 유리제 부재보다도 쿠션성이 우수한 쿠션층을 형성시킬 수도 있다.

즉, 광투과성이 양호한 러버 시트나 쿠션성을 갖는 투명 수지 시트 등을 구비한 가압 부재(50)를 채택할 수도 있다. 예를 들면, 배면측이 유리제 부재로 구성되고, 폴리비닐알코올계 수지 필름과 접하는 전면측이 투명 러버 시트로 구성된 가압 부재(50)를 채택할 수 있다.

상기 쿠션층의 형성에는 예를 들면 실리콘 러버, 우레탄 러버 등의 고무계 재료나 폴리에틸렌 등의 수지 재료를 이용할 수 있다.

이 쿠션층의 두께는 50μm 이상 5mm 미만인 것이 바람직하고, 1mm 이상 3mm 미만인 것이 더욱 바람직하다.

50μm 미만이면 쿠션성이 부족하고, 5mm 이상인 경우에는 당해 쿠션층에 의해 레이저광의 흡수나 산란이 발생하여 상기 말단부(1a)와 선단부(1b)의 접촉 계면부에 도달하는 레이저광의 에너지를 저하시킬 우려를 갖는다.

이 쿠션층은 이용하는 레이저광 파장에 대하여 30% 이상의 광투과율을 갖는 것이 바람직하고, 50% 이상이 더욱 바람직하다.

상기 가압 부재와 협동하여 원재료 필름의 중첩 부분을 가압하는 스테이지(40)에 대해서는, 그 재질이 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예를 들면 금속, 유리, 수지, 고무, 세라믹 등으로 그 상면부가 형성되어 있는 것을 채택할 수 있다.

단, 광폭의 원재료 필름을 스플라이스(접합)하는 경우, 면 내 균일하게 가압하여 양호한 접합을 전역에 있어서 달성하는 목적으로, 비교적 경도가 낮고, 쿠션성이 있는 고무계, 수지계 재료로 상면부가 형성되어 있는 것을 채택하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 쿠션층과 마찬가지의 쿠션층을 스테이지(40)의 상면에 배치할 수도 있다. 스테이지(40) 상에 배치하는 경우에는 쿠션층을 형성하기 위한 재료의 광학 특성, 즉 광투과성은 특별히 한정되지 않고 상기한 바와 같은 실리콘 러버 등 외에, 예를 들면 폴리카르보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 노르보르넨 수지, 시클로올레핀 중합체, 폴리메타크릴산메틸, 폴리이미드, 트리아세틸셀룰로오스 등을 이용할 수도 있다.

또한, 여기에서는 상세하게 설명하지 않지만, 상기와 같은 연결 장치에는 일반적인 레이저 용착 장치 및 그 주변 기기에 있어서 이용되고 있는 다양한 기구를 채택할 수 있다.

계속해서, 이와 같은 연결 장치를 구비한 연신 장치를 이용하여 편광 필름을 제조하는 방법에 대하여 설명한다.

본 실시 형태의 편광 필름의 제조 방법에 있어서는 상기 원재료 필름을 팽윤욕(4a)에 침지시켜 팽윤시키는 팽윤 공정, 팽윤된 필름을 염색욕(4b)에 침지시켜 염색하는 염색 공정, 염색된 필름을 가교욕(4c)에 침지시켜 필름을 구성하고 있는 수지의 분자쇄를 가교시키는 가교 공정, 상기 가교 공정 후의 필름을 연신욕(4d) 내에서 연신하는 연신 공정, 상기 연신 공정 후의 필름을 세정욕(4f)에서 세정하는 세정 공정, 상기 세정된 필름을 건조 장치(11)로 건조시키는 건조 공정, 상기 건조 후의 필름에 표면 보호 필름을 적층하는 적층 공정을 실시한다.

그리고, 본 실시 형태의 편광 필름의 제조 방법은, 하나의 원재료 롤을 상기 원재료 필름 공급부(3)에 세팅하고, 이 원재료 필름 공급부(3)로부터 원재료 필름을 연속적으로 송출하고, 그 이동 경로에 있어서 상기 공정을 실시하게 하여 최종적으로 적층 공정을 종료한 제품(편광 필름)을 편광 필름 권취부(10)에 있어서 롤 형상으로 권취하는 권취 공정을 실시함으로써 이루어지는 것으로, 상기 원재료 롤이 종료하기 전에 새로운 원재료 롤로부터 원재료 필름을 풀어내고, 이 새로운 원재료 필름의 선단부(1b)를 선행하고 있는 원재료 롤의 말단부(1a)에 연결하는 연결 공정을 별도 실시함으로써, 계속해서 이 새로운 원재료 롤로부터 원재료 필름을 연신 장치에 공급하여 편광 필름을 연속적으로 제조시키는 것이다.

또한, 이와 같은 공정에 제공하는 원재료 필름(띠 형상의 폴리비닐알코올계 수지 필름)으로서는 이하와 같은 것이 채택 가능하다.

본 실시 형태의 편광 필름의 제조 방법에 이용하는 원재료 필름으로서는, 물을 흡수함으로써 팽윤하는 수지 필름으로서, 편광 필름의 원재료로서 이용되는 폴리비닐알코올계 고분자 수지 재료로 이루어지는 필름을 이용한다. 구체적으로는 예를 들면 폴리비닐알코올 필름, 부분 비누화 폴리비닐알코올 필름 또는 폴리비닐알코올의 탈수 처리 필름 등을 이용할 수 있다.

통상, 이들 원재료 필름은 상기에 설명한 바와 같이 롤 형상으로 권회된 원재료 롤의 상태로 이용한다.

상기 폴리비닐알코올계 수지 필름의 형성 재료인 중합체의 중합도는 일반적으로 500 내지 10,000이고, 1,000 내지 6,000의 범위인 것이 바람직하고, 1,400 내지 4,000의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.

또한, 부분 비누화 폴리비닐알코올 필름의 경우, 그 비누화도는 예를 들면 물에의 용해성의 관점에서 75몰% 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 98몰% 이상이고, 98.3 내지 99.8몰%의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.

상기 폴리비닐알코올계 수지 필름으로서는 물 또는 유기 용매에 용해한 원액을 유연 성막하는 유연법, 캐스트법, 압출법 등 임의의 방법으로 성막된 것을 적절히 이용할 수 있다.

원재료 필름의 위상차 값은 5nm 내지 100nm의 것이 바람직하다.

또한, 면 내 균일한 편광 필름을 얻기 위해서 폴리비닐알코올계 수지 필름의 위상차 편차는 가능한 한 작은 쪽이 바람직하다. 원재료 필름으로서의 폴리비닐알코올계 수지 필름의 면 내 위상차 편차는 측정 파장 1000nm에 있어서 10nm 이하인 것이 바람직하고, 5nm 이하인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 폴리비닐알코올계 수지 필름의 두께는 20 내지 100μm인 것이 바람직하다. 이러한 두께가 20 내지 100μm인 것에 의해 보다 확실하게 폴리비닐알코올계 수지 필름끼리를 접합할 수 있다.

이러한 폴리비닐알코올계 수지 필름의 함수율은 통상 많아야 0.6질량%이다. 즉, 후술하는 흡수 전에서는 폴리비닐알코올계 수지 필름의 함수율은 통상 0.6질량% 이하이다. 또한, 레이저 용착시의 폴리비닐알코올계 수지 필름의 흡수 상태에 대해서는 후술한다.

이어서, 상기 원재료 필름에 상기 연신 장치로 연신을 가하여 편광 필름에 가공하기 위한 각 공정에 대하여 설명한다.

(팽윤 공정)

본 공정에 있어서는 예를 들면 원재료 필름 공급부(3)로부터 송출되는 원재료 필름을 상기 롤러(9)에 의해 이동 속도를 일정하게 유지하면서 물로 채워진 팽윤욕(4a)에 안내하여 수중에 상기 원재료 필름을 침지시킨다.

이에 의해 원재료 필름이 수세되어 원재료 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있음과 함께 원재료 필름을 물로 팽윤시킴으로써 염색 얼룩 등의 불균일성을 방지하는 효과를 기대할 수 있다.

상기 팽윤욕(4a) 중의 팽윤액에는 물 이외에 글리세린이나 요오드화칼륨 등을 적절히 첨가해 둘 수도 있다. 이들을 첨가하는 경우에는 그 농도는 글리세린에서는 5질량% 이하, 요오드화칼륨에서는 10질량% 이하로 하는 것이 바람직하다.

팽윤액의 온도는 20 내지 45℃의 범위로 하는 것이 바람직하고, 25 내지 40℃로 하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 원재료 필름이 상기 팽윤액에 침지되는 침지 시간은 2 내지 180초간으로 하는 것이 바람직하고, 10 내지 150초간으로 하는 것이 보다 바람직하고, 30 내지 120초간으로 하는 것이 특히 바람직하다.

또한, 이 팽윤욕 중에서 폴리비닐알코올계 수지 필름을 길이 방향에 연신할 수도 있고, 이때의 연신 배율은 팽윤에 의한 신전도 포함하여 1.1 내지 3.5배 정도로 하는 것이 바람직하다.

(염색 공정)

상기 팽윤 공정을 거친 필름에는 팽윤 공정과 마찬가지로 롤러(9)에 의해 염색욕(4b)에 저류되어 있는 염색액 중에 침지시켜 염색 공정을 실시한다.

예를 들면, 요오드 등의 이색성 물질을 포함하는 염색액에 팽윤 공정을 거친 필름을 침지함으로써, 상기 이색성 물질을 상기 필름에 흡착시키는 방법을 채택하여 상기 염색 공정을 실시할 수 있다.

상기 이색성 물질로서는 종래 공지의 물질을 사용할 수 있고, 예를 들면 요오드나 유기 염료 등을 들 수 있다.

유기 염료로서는 예를 들면 레드 BR, 레드 LR, 레드 R, 핑크 LB, 루빈 BL, 보르도 GS, 스카이블루 LG, 레몬 옐로우, 블루 BR, 블루 2R, 네이비 RY, 그린 LG, 바이올렛 LB, 바이올렛 B, 블랙 H, 블랙 B, 블랙 GSP, 옐로우 3G, 옐로우 R, 오렌지 LR, 오렌지 3R, 스칼렛 GL, 스칼렛 KGL, 콩고 레드, 브릴리언트 바이올렛 BK, 수프라 블루 G, 수프라 블루 GL, 수프라 오렌지 GL, 다이렉트 스카이 블루, 다이렉트 패스트 오렌지 S, 패스트 블랙 등을 사용할 수 있다.

이들 이색성 물질은 1종류만 사용할 수도 있고, 2종류 이상을 병용할 수도 있다.

상기 유기 염료를 이용하는 경우에는 예를 들면 가시광 영역의 뉴트럴화를 도모하는 점으로부터 2종류 이상을 조합하는 것이 바람직하다.

구체예로서는 콩고 레드와 수프라 블루 G, 수프라 오렌지 GL과 다이렉트 스카이 블루의 조합, 또는 다이렉트 스카이블루와 패스트 블랙의 조합 등을 들 수 있다.

상기 염색욕의 염색액으로서는 상기 이색성 물질을 용매에 용해한 용액을 사용할 수 있다.

상기 용매로서는 물을 일반적으로 사용할 수 있지만, 물과 상용성이 있는 유기 용매를 더 첨가하여 이용할 수도 있다.

이 염색액에 있어서의 이색성 물질의 농도로서는 0.010 내지 10질량%의 범위로 하는 것이 바람직하고, 0.020 내지 7질량%의 범위로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.025 내지 5질량%로 하는 것이 특히 바람직하다.

또한, 상기 이색성 물질로서 요오드를 사용하는 경우, 염색 효율을 한층더 향상시킬 수 있는 점으로부터 요오드화물을 더 첨가하는 것이 바람직하다.

이 요오드화물로서는 예를 들면 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티타늄 등을 들 수 있다.

이들 요오드화물의 첨가 비율은 상기 염색욕에 있어서 0.010 내지 10질량%로 하는 것이 바람직하고, 0.10 내지 5질량%로 하는 것이 보다 바람직하다.

이들 중에서도 요오드화 칼륨을 첨가하는 것이 바람직하고, 요오드와 요오드화칼륨의 비율(질량비)은 1:5 내지 1:100의 범위로 하는 것이 바람직하고, 1:6 내지 1:80의 범위로 하는 것이 보다 바람직하고, 1:7 내지 1:70의 범위로 하는 것이 특히 바람직하다.

상기 염색욕에의 필름의 침지 시간은 특별히 한정되는 것은 아니나, 0.5 내지 20분의 범위로 하는 것이 바람직하고, 1 내지 10분의 범위가 더욱 바람직하다. 또한, 염색욕의 온도는 5 내지 42℃의 범위로 하는 것이 바람직하고, 10 내지 35℃의 범위로 하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 이 염색욕 중에서 원재료 필름을 길이 방향에 연신할 수도 있고, 이때의 누적한 총 연신 배율은 1.1 내지 4.0배 정도로 하는 것이 바람직하다.

또한, 염색 공정으로서는 전술한 바와 같은 염색욕에 침지하는 방법 이외에 예를 들면 이색성 물질을 포함하는 수용액을 상기 필름에 도포 또는 분무하는 방법을 채택할 수도 있다.

또한, 본 발명에 있어서는 염색 공정을 행하지 않고, 이용하는 원재료 필름으로서 미리 이색성 물질이 혼합된 중합체 원료로 성막된 필름을 채택할 수도 있다.

(가교 공정)

이어서, 가교제액을 저류하는 가교욕(4c)에 염색 공정을 거친 필름을 도입하고, 상기 가교제액 중에 필름을 침지하여 가교 공정을 실시한다.

상기 가교제로서는 종래 공지의 물질을 사용할 수 있다.

예를 들면, 붕산, 붕사 등의 붕소 화합물이나 글리옥살, 글루타르알데히드 등을 사용할 수 있다.

이들은 1종류만을 이용할 수도 있고, 2종류 이상을 병용할 수도 있다.

2종류 이상을 병용하는 경우에는 예를 들면 붕산과 붕사의 조합이 바람직하고, 또한 그 첨가 비율(몰비)은 4:6 내지 9:1의 범위로 하는 것이 바람직하고, 5.5:4.5 내지 7:3의 범위로 하는 것이 보다 바람직하고, 6:4로 하는 것이 가장 바람직하다.

상기 가교욕의 가교제액으로서는 상기 가교제를 용매에 용해한 것을 사용할 수 있다.

상기 용매로서는 예를 들면 물을 사용할 수 있는데, 또한 물과 상용성이 있는 유기 용매를 병용할 수도 있다. 상기 가교제액에 있어서의 가교제의 농도는 특별히 한정되는 것은 아니나, 1 내지 10질량%의 범위로 하는 것이 바람직하고, 2 내지 6질량%로 하는 것이 보다 바람직하다.

상기 가교욕 중의 가교제액에는 편광 필름에 면 내 균일한 특성을 부여시키기 위해 요오드화물을 첨가할 수도 있다.

이 요오드화물로서는 예를 들면 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티타늄 등을 들 수 있다. 이들을 첨가하는 경우에 있어서의 요오드화물의 함유량은 0.05 내지 15질량%로 하는 것이 바람직하고, 0.5 내지 8질량%로 하는 것이 보다 바람직하다.

가교제와 요오드화물의 조합으로서는 붕산과 요오드화칼륨의 조합이 바람직하고, 붕산과 요오드화칼륨의 비율(질량비)은 1:0.1 내지 1:3.5의 범위로 하는 것이 바람직하고, 1:0.5 내지 1:2.5의 범위로 하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 가교욕에 있어서의 가교제액의 온도는 통상 20 내지 70℃의 범위로 하는 것이 바람직하다. 폴리비닐알코올계 수지 필름의 침지 시간은 통상 1초 내지 15분의 범위 중 어느 하나의 시간으로 할 수 있고, 5초 내지 10분으로 하는 것이 바람직하다.

당해 가교 공정에 있어서는 가교욕 중에서 필름을 길이 방향에 연신할 수도 있고, 이때의 누적한 총 연신 배율은 1.1 내지 5.0배 정도로 하는 것이 바람직하다.

또한, 가교 공정으로서는 염색 공정과 마찬가지로 가교제액 중에 침지시키는 처리 방법 대신에 가교제 함유 용액을 도포 또는 분무하는 방법에 의해 실시할 수도 있다.

(연신 공정)

상기 연신 공정은 염색, 가교된 필름을 예를 들면 누적한 총 연신 배율이 2 내지 8배 정도로 되도록 그 길이 방향에 연신하는 공정으로서, 습식 연신법에서는 연신욕에 저류된 용액 중에 필름을 침지한 상태에서 그 길이 방향에 장력을 가하여 연신을 실시한다.

연신욕에 저류하는 용액으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 각종 금속염, 요오드, 붕소 또는 아연의 화합물이 첨가된 용액을 이용할 수 있다.

이 용액의 용매로서는, 물, 에탄올 혹은 각종 유기 용매를 적절히 이용할 수 있다.

그 중에서도 붕산 및/또는 요오드화칼륨을 각각 2 내지 18질량% 정도 첨가한 용액을 이용하는 것이 바람직하다.

이 붕산과 요오드화칼륨을 동시에 이용하는 경우에는, 그 함유 비율(질량비)은 1:0.1 내지 1:4 정도, 보다 바람직하게는 1:0.5 내지 1:3 정도의 비율로 이용하는 것이 바람직하다.

상기 연신욕에 있어서의 용액의 온도로서는 예를 들면 40 내지 67℃의 범위로 하는 것이 바람직하고, 50 내지 62℃로 하는 것이 보다 바람직하다.

(세정 공정)

상기 세정 공정은 예를 들면 물 등의 세정액이 저류된 세정욕에 상기 원재료 필름을 통과시킴으로써, 이보다 앞의 처리에서 부착된 붕산 등의 불필요 잔존물을 씻어내는 공정이다.

상기 물에는 요오드화물을 첨가하는 것이 바람직하고, 예를 들면 요오드화나트륨 또는 요오드화칼륨을 첨가하는 것이 바람직하다.

세정욕으로서 물에 요오드화칼륨을 첨가한 수용액을 이용하는 경우, 그 농도는 통상 0.1 내지 10질량%, 바람직하게는 3 내지 8질량%로 된다.

또한, 세정액의 온도는 10 내지 60℃로 하는 것이 바람직하고, 15 내지 40℃로 하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 세정 처리의 횟수, 즉 세정액에 침지한 후, 세정액으로부터 끌어올리는 반복 횟수는 특별히 한정되지 않고 복수일 수도 있고, 복수의 세정욕에 첨가물의 종류나 농도가 상이한 수용액을 저류해 두고, 이들에 필름을 통과시킴으로써 세정 공정을 실시할 수도 있다.

또한, 필름을 각 공정에 있어서의 침지욕으로부터 끌어올릴 때에는 액 늘어짐의 발생을 방지하기 위해서, 종래 공지의 핀치롤 등의 액 끊기 롤을 이용하거나 에어 나이프에 의해 액을 잘라내는 등의 방법에 의해 여분의 수분을 제거할 수도 있다.

(건조 공정)

상기 세정 공정에 있어서 세정을 행한 필름은 상기 건조 장치(11)에 도입하여 자연 건조, 바람 건조, 가열 건조 등, 적절히 최적의 방법으로 건조시켜 당해 건조 공정을 실시할 수 있다.

이 중, 가열 건조에 의한 건조 공정을 실시하는 경우이면, 가열 건조의 조건은 가열 온도를 20 내지 80℃ 정도, 건조 시간을 1 내지 10분간 정도로 하는 것이 바람직하다.

나아가 건조 온도는 상기 방법에 관계 없이 필름의 열화를 방지하는 목적으로서 가능한 한 저온으로 하는 것이 바람직하다.

보다 바람직하게는 60℃ 이하이고, 45℃ 이하로 하는 것이 특히 바람직하다.

(적층 공정) 및 (권취 공정)

본 실시 형태에 있어서는 이상과 같은 공정을 거친 원재료 필름을 편광 필름 권취부(10)로 권취하는 권취 공정을 실시함으로써 롤 형상으로 권회된 편광 필름을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는 건조 공정에서 건조시킨 편광 필름의 표면 편측 혹은 양측에 적절히 표면 보호용 필름 등을 적층시키는 적층 공정을 실시하고 나서 권취 공정을 실시하도록 할 수도 있다.

이와 같이 제조되는 편광 필름이 최종적인 총 연신 배율은 원재료 필름에 대하여 5.25 내지 8.0배의 범위 내의 어느 하나의 연신 배율인 것이 바람직하고, 6.0 내지 7.0배의 범위 내의 어느 하나의 연신 배율인 것이 보다 바람직하다.

상기와 같은 연신 배율이 바람직한 것은 최종적인 총 연신 배율이 5.25배 미만이면 높은 편광 특성을 갖는 편광 필름을 얻기가 어렵고, 8.0배를 초과하면 필름에 파단을 발생시킬 우려를 갖기 때문이다.

(연결 공정)

원재료 롤의 전체 길이에 걸쳐 상기와 같은 공정을 실시하게 함으로써, 편광 필름을 효율적으로 연속해서 제조할 수 있다. 그리고, 본 실시 형태에 있어서는 이 원재료 롤의 모두가 연신 장치에 공급되기 전에, 또 다음 원재료 롤로부터 폴리비닐알코올계 수지 필름(원재료 필름)을 풀어내게 하여 이 새로운 원재료 필름의 선단부(1b)를, 연신 장치로 각 공정이 실시되고 있는 원재료 롤의 말단부(1a)에 연결하는 연결 공정을 실시한다.

이 연결 공정은 말단부(1a) 및 선단부(1b) 중 적어도 한쪽에 있어서의 중첩 부분이 되는 영역의 계면측을 흡수시키고, 말단부(1a)와 선단부(1b)를 중첩하고, 상기 흡수시킴으로써 팽윤시킨 영역에 레이저광을 조사하고, 상기 흡수시킨 영역에 존재하고 있는 물에 레이저광을 흡수시켜 레이저 용착을 행함으로써 실시한다. 이에 의해, 상기 흡수시킨 영역에서 발열시켜 상기 영역에서의 분자 운동을 활발화시키고, 계면 상용을 유발시켜 중첩 부분을 용착할 수 있다.

또한, 레이저광으로서는 상기 흡수시킨 영역에 1.9μm 내지 2.2μm의 범위에 피크 파장을 갖고 있는 레이저광을 조사하고, 상기 흡수시킨 영역에 존재하고 있는 물에 상기 레이저광을 흡수시켜 상기 레이저 용착을 실시한다.

또한, 당해 흡수에 있어서는 말단부(1a) 및 선단부(1b) 중 적어도 한쪽에 있어서의 중첩 부분이 되는 영역의 상기 계면측을, 건조 상태의 상기 영역의 두께(D2로 함)에 대하여 흡수 후의 상기 영역의 두께(D1로 함)가 101% 이상 110% 이하로 되도록 흡수시킨다.

건조 상태의 두께(D2)는 83℃의 환경하에 1시간 설치하여 중량이 평형 상태로 되었을 때의 상기 영역의 두께이고, 흡수 후의 두께(D1)는 상기 중첩 부분이 되는 영역에 흡수시킨 후, 상기 영역의 두께가 평형 상태로 되었을 때의 두께이다.

이러한 건조 상태의 두께(D2), 흡수 후의 두께(D1)(도 4 참조)는 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다. 또한, 도 3, 도 4에 선단부(1b)의 상기 계면측에 있어서의 흡수에 의해 팽윤한 부분의 일례(부호 1ba)를 모식적으로 도시한다.

상기 중첩 부분이 되는 영역의 상기 계면측을, 흡수 후의 두께(D1)가 건조 상태의 두께(D2)에 대하여 101% 미만으로 되도록 흡수시키면, 상기 흡수시킨 영역, 즉 팽윤시킨 영역에 존재하고 있는 물에 흡수되는 레이저광의 양이 지나치게 적어진다. 이 때문에, 중첩 부분의 계면을 용착시키기에 충분한 열을 발생시킬 수 없어 2개의 원재료 필름을 충분히 용착할 수 없을 우려가 있다. 또한, 이에 의해 레이저광의 흡수 효율이 저하되고, 제조 효율도 저하될 우려가 있다.

이에 반하여, 흡수 후의 두께(D1)가 건조 상태의 두께(D2)에 대하여 101% 이상이 되도록 흡수시킴으로써, 상기 중첩 부분이 되는 영역에 존재하고 있는 물에 흡수되는 레이저광의 양을 충분히 많게 할 수 있다. 이에 의해, 중첩 부분의 계면을 용착시키기에 충분한 열을 발생시켜 2개의 원재료 필름을 충분히 용착할 수 있다. 또한, 이에 의해 레이저광의 흡수 효율을 향상시킬 수도 있다. 이들 관점을 고려하면, 흡수 후의 두께(D1)가 건조 상태의 두께(D2)에 대하여 103% 이상이 되도록 흡수시키는 것이 바람직하고, 105% 이상이 되도록 흡수시키는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 흡수 후의 두께(D1)가 건조 상태의 두께(D2)에 대하여 110%를 초과하도록 흡수시키면, 상기 흡수시킨 영역에 존재하고 있는 물에 흡수되는 레이저광의 양이 지나치게 많아진다. 이 때문에, 과잉한 열을 발생시키게 되고, 이에 의해 선단부(1b)나 말단부(1a)에 있어서 발열에 의해 비정질화하는 영역이 계면으로부터 두께 방향을 향해 지나치게 넓어지기 때문에 접합부의 기계적 강도가 저하될 우려가 있다. 이와 같이 접합부의 기계적 강도의 저하에 의해, 상기 연신 장치에 있어서 5.25배 이상의 연신 배율로 접합부를 연신하였을 때에 파단이 발생하고, 연속해서 편광 필름을 제조할 수 없게 될 우려가 있다. 또한, 말단부(1a)나 선단부(1b)이 두께 방향에 지나치게 팽윤하기 때문에, 상대측의 선단부(1b)나 말단부(1a)와 중첩하였을 때, 양자의 위치 어긋남이 발생하기 쉬워져서 위치 결정이 어려워질 우려가 있다.

상기와 같이 흡수 후의 두께(D1)가 건조 상태의 두께(D2)에 대하여 101% 이상 110% 이하로 되도록 흡수시켰을 때, 상기 흡수시킨 영역의 함수율은 3질량% 이상 40질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 20 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 함수율이 3질량% 미만이면 상기 흡수시킨 영역에 존재하고 있는 물에 대하여 레이저광을 충분히 흡수시키기가 어려워져서 레이저광의 흡수 효율 및 레이저 용착의 용착 효율의 저하를 초래할 우려가 있기 때문이다. 한편, 40질량%를 초과하면, 상기 흡수시킨 영역이 지나치게 팽윤하여 말단부(1a)와 선단부(1b)를 중첩하였을 때, 위치 어긋남이 커질 우려가 있기 때문이다.

상기한 바와 같은 연결 방법은 구체적으로는 이하와 같이 하여 실시할 수 있다. 예를 들면, 선행하는 필름의 말단부(1a)와 새로운 필름의 선단부(1b) 중 하측에 배치된 선단부(1b)의 표면에 초음파 스프레이를 갖는 흡수부(20)에 의해 물을 도포하여 흡수시킨다. 이때, 팽윤한 선단부(1b)(도 4 참조)의 두께가 건조 상태의 선단부(1b)의 두께에 대하여 101% 이상 110% 이하로 되도록 상기 표면을 흡수시킨다. 그 후, 말단부(1a)와 선단부(1b)의 중첩부의 폭이 0.1mm 이상 50.0mm 미만으로 되도록, 스테이지(40) 상에서 신구 원재료 필름을 상하에 중첩하여 배치한다. 그리고, 이 중첩 부분을 상기 가압 부재(50)로 가압하면서 1.9μm 내지 2.2μm의 범위 내에 피크 파장을 갖는 레이저광을 상기 흡수시킨 영역에 조사하여 상기 영역에 존재하고 있는 물에 흡수시킨다. 이에 의해, 상기한 바와 같이 필름 계면에 있어서 서로의 수지를 상용시켜 용착부(30)를 형성시킨다. 이와 같이 하여 원재료 필름을 연결할 수 있다.

종래의 레이저 용착은 프탈로시아닌계 안료나 나프탈로시아닌계 안료를 사용하면서 800nm 내지 1200nm의 범위 내에 피크 파장을 갖는 레이저광을 조사하도록 하는 형태로 실시되고 있었다. 그러나, 본 실시 형태에서는 상기한 바와 같이 1.9 내지 2.2μm의 범위 내에 피크 파장을 갖는 레이저광을 이용함과 함께 상기와 같은 안료 대신에 물을 광흡수제로서 이용한다.

따라서, 프탈로시아닌계 안료나 나프탈로시아닌계 안료라는 고가의 광흡수제를 사용하지 않고, 혹은 사용한다 하더라도 그 사용량을 최대한 저감시키면서 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합을 실시할 수 있다. 따라서, 원료 비용을 저감할 수 있다. 또한, 광흡수제를 이용하지 않는 경우에는 상기 광흡수제의 도포 공정을 실시하기 위한 설비나 상기 도포 공정을 채택하는 것에 의한 공정 관리의 부담을 필요로 하지 않을 수 있기 때문에 공정상의 비용을 저감시킬 수도 있다.

또한, 상기와 같이 광흡수제의 사용을 억제할 수 있기 때문에, 편광 필름의 원재료 필름으로서 약액을 오손할 우려가 낮은 것을 제공할 수 있다. 또한, 이와 같이 약액을 오손할 우려가 낮기 때문에, 약액의 정화에 필요로 하는 수고의 삭감을 도모할 수 있음과 함께 연결부 이외의 편광 필름으로서 이용되는 부분에 안료가 부착되어 수율을 저하시키는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태와 같이 레이저 용착을 실시하는 경우에는 연신 배율의 점에 있어서도 히트 실러에 의한 용착에 비교하여 유리해진다.

이 점에 대하여 구체적으로 설명한다. 예를 들면, 히트 실러에 의해 접합됨으로써 접합부 및 그 주변에 큰 경화 영역이 형성되어 있는 원재료 필름을 상기 연신 장치에 공급하고, 총 연신 배율을 5.25배 정도까지 연신하였다고 하면, 상기 경화 영역에서는 거의 연신이 되지 않고, 이 경화 영역과 경화되어 있지 않은 영역의 사이의 경계 부분에 응력이 집중하게 된다. 그 결과, 이러한 경계 부분에 있어서 연신시에 원재료 필름의 파단이 발생하게 된다.

한편, 본 실시 형태에 있어서는 상기와 같이 레이저 용착을 행함으로써, 신구 원재료 필름의 중첩 부분에 있어서 계면 및 그 근방만을 선택적으로(국소적으로) 발열시켜 가열 후, 국소적이기 때문에 급냉시키는 것이 가능해지므로 접합부 및 그 주변이 경화하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 용착에 있어서의 열의 영향을 받고 있는 영역의 경화를 억제하고, 상기 열의 영향을 받고 있는 영역과 받고 있지 않은 영역의 연신성을 근사시킬 수 있기 때문에, 원재료 필름의 파단을 억제하면서 고 연신 배율로의 연신을 실시할 수 있다.

이와 같이 본 실시 형태의 연결 공정에 있어서는 높은 편광 기능을 부여하기 위해서 요구되는 5.25배 이상이라고 하는 고 연신 배율로 연신하여도 파단할 우려가 낮은 폴리비닐알코올계 수지 필름 접합체를 형성할 수 있다. 또한, 이와 같이 고 연신 배율로 연신하여도 파단을 억제할 수 있기 때문에, 접합부 및 그 주변을 연신하는 경우에 있어서도 연신 조건을 변경하지 않고, 2 이상의 원재료 필름을 연속해서 연신할 수 있다. 따라서, 편광 필름을 제작할 때에 작업 효율의 향상, 생산성의 향상, 수율의 향상 및 재료 손실의 삭감 효과를 얻을 수 있다.

상기한 바와 같이 본 실시 형태에서는 약액 등에 침지하는 처리를 행하기에 적합한 접합부를 갖고, 고 연신 배율로의 연신에 견딜 수 있도록 하는 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합체를 형성하는 것이 가능해진다. 또한, 효율적으로 편광 필름을 제조하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에 예시된 제조 방법에 의해 제조되는 편광 필름의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니나, 5 내지 40μm인 것이 바람직하다.

두께가 5μm 이상이면 기계적 강도가 저하되는 일은 없고, 또한 40μm 이하이면 광학 특성이 저하되지 않아 화상 표시 장치에 적용하여도 박형화를 실현할 수 있다.

본 실시 형태에 의해 제조된 편광 필름은 액정 셀 기판에 적층되는 편광 필름 등으로서 액정 표시 장치 등에 사용할 수 있다. 또한, 상기 편광 필름은 액정 표시 장치 외에 일렉트로루미네슨스 표시 장치, 플라즈마 디스플레이 및 전계 방출 디스플레이 등의 각종 화상 표시 장치에 있어서의 편광 필름으로서 이용할 수 있다.

또한, 실용시에는 상기 편광 필름의 양면 또는 편면에 각종 광학층을 적층하여 광학 필름으로 하거나 각종 표면 처리를 실시하여 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 이용할 수도 있다.

상기 광학층으로서는 요구되는 광학 특성을 만족하는 것이면 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예를 들면 편광 필름의 보호를 목적으로 한 투명 보호층, 시각 보상 등을 목적으로 한 배향 액정층, 다른 필름을 적층하기 위한 점착층 외에 편광 변환 소자, 반사판, 반투과판, 위상차판(1/2이나 1/4 등의 파장판(λ판)을 포함함), 시각 보상 필름, 휘도 향상 필름 등의 화상 표시 장치 등의 형성에 이용되는 필름을 이용할 수 있다.

상기 표면 처리로서는 하드 코트 처리, 반사 방지 처리, 스티킹 방지나 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 표면 처리를 들 수 있다.

상기한 바와 같이 본 실시 형태의 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합 방법은, 제1 폴리비닐알코올계 수지 필름(1)의 표면과 제2 폴리비닐알코올계 수지 필름(1)의 표면을 중첩하여 접합하는 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합 방법으로서, 상기 제1 및 제2 폴리비닐알코올계 수지 필름(1) 중 적어도 한쪽의 폴리비닐알코올계 수지 필름에 있어서의 중첩 부분이 되는 영역의 계면측을, 건조 상태의 상기 영역의 두께(D2)에 대하여 흡수 후의 상기 영역의 두께(D1)가 101% 이상 110% 이하로 되도록 흡수시키고, 상기 흡수시킨 후, 상기 제1 및 제2 폴리비닐알코올계 수지 필름(1)을 중첩하고, 상기 흡수시킨 영역(본 실시 형태에서는 1ba)에 1.9μm 내지 2.2μm의 범위 내에 피크 파장을 갖고 있는 레이저광(R)을 조사하고, 상기 흡수시킨 영역에 존재하고 있는 물에 상기 레이저광(R)을 흡수시켜 상기 중첩 부분의 계면을 레이저 용착한다.

이와 같이 제1 및 제2 폴리비닐알코올계 수지 필름(1) 중 적어도 한쪽에 있어서의 상기 중첩 부분이 되는 영역의 상기 계면측을 흡수시킴으로써 상기 중첩 부분이 되는 영역을 팽윤시킬 수 있다. 또한, 흡수시킨 후, 제1 및 제2 폴리비닐알코올계 수지 필름(1)을 중첩하고, 상기 흡수시킨 영역에 레이저광(R)을 조사하고, 상기 영역에 존재하고 있는 물에 레이저광(R)을 흡수시킴으로써 상기 흡수시킨 영역에서 발열시켜 상기 영역에서의 분자 운동을 활발화시키고, 계면 상용을 유발시킬 수 있고, 이에 의해 중첩 부분을 용착할 수 있다.

이에 의해, 종래 레이저광을 흡수시키기 위해서 이용되고 있었던 광흡수제의 사용을 억제할 수 있다. 따라서, 약액 등에 침지하는 처리를 행하기에 적합한 접합부를 갖는 수지 필름 접합체를 형성하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 중첩 부분이 되는 영역을 건조 상태의 두께에 대하여 흡수 후의 상기 영역의 두께가 101% 이상 110% 이하로 되도록 흡수시켜 팽윤시킴으로써 상기 흡수시킨 영역에 존재하고 있는 물에 흡수되는 레이저광의 양을 적절한 양으로 할 수 있다. 이에 의해, 중첩 부분의 계면을 용착시키기에 적절한 열을 발생시켜 상기 중첩 부분을 적절하게 용착할 수 있다.

따라서, 접합부 및 그 주변에서의 경화를 적절하게 억제할 수 있다.

또한, 1.9μm 내지 2.2μm의 범위 내에 피크 파장을 갖고 있는 레이저광을 이용함으로써, 물에 대한 레이저광의 흡수 감도를 높일 수 있기 때문에, 효율적으로 폴리비닐알코올계 수지 필름을 발열시킬 수 있다.

따라서, 약액 등에 침지하는 처리를 행하기에 적합합 접합부를 갖고, 고 연신 배율의 연신에 견딜 수 있도록 하는 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합체를 형성하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에 관한 편광 필름의 제조 방법은, 2 이상의 폴리비닐알코올계 수지 필름이 연결된 원재료 필름을 약액으로 침지시켜 연신함으로써 편광 필름을 제작하는 편광 필름의 제조 방법으로서, 상기 원재료 필름의 상기 연결이 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합 방법에 의해 실시되고 있다.

이와 같이 상기 접합 방법에 의해 접합된 폴리비닐알코올계 수지 필름(1)을 원재료 필름으로 하여 편광 필름을 제작함으로써, 약액(4)에 침지시켰을 때에 상기 약액의 오손을 억제할 수 있다. 또한, 고 연신 배율로의 연신을 실시하였을 때에 원재료 필름의 파단을 억제할 수 있다. 또한, 이와 같이 고 연신 배율로 연신을 실시하여도 파단을 억제할 수 있음으로써, 파단을 피하기 위해서 접합부 및 그 주변을 연신할 때만 연신 배율을 저하시켜 연신을 행한다고 하는 번잡한 조작이 불필요해지기 때문에 효율적으로 편광 필름을 제작하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는 폴리비닐알코올계 수지 필름으로서 편광 필름의 제조에 이용되는 원재료 필름을 이용하여 폴리비닐알코올계 수지 필름을 접합하는 경우의 사례를 들고 있지만, 본 발명에 관한 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합 방법은 반드시 상기한 바와 같은 원재료 필름의 접합 방법에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 관한 편광 필름의 제조 방법도 상기 실시 형태에 나타내는 제조 방법에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합 방법 및 편광 필름의 제조 방법은 상기한 작용 효과에 한정되는 것도 아니다.

<실시예>

다음에 실시예를 들면서 본 발명을 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

(기본 조건)

·원재료 필름:

폴리비닐알코올 수지(PVA) 필름((주)구라레사 제조, 30mm, 메이커 표시 두께 75μm)

·중첩 폭:

1.5mm 폭

·물의 도포 방법:

초음파식 스프레이(스폿 직경 5mmφ, 유량 0.4mL/min, 주사 속도 100mm/sec, 도포 횟수 1회)

·레이저:

툴륨 도프 파이버 레이저(파장 2μm, 파워 100W, 스폿 직경 2mmφ, 파워 밀도 3,183W/cm², 주사 속도 50mm/sec, 도포 횟수 1회, 적산 조사량, 127.3J/cm², 톱 해트 빔)

·가압 부재:

석영 유리판(10mm 두께)

·가압 조건:

원재료 필름 중첩부에 하중 50kgf/cm²로 가압

(원재료 필름의 두께의 측정 방법)

·건조 상태의 두께

PVA 필름을 1mm 폭×7mm 길이의 직사각형으로 잘라내어 시험편을 제작하였다. 건조기(산요덴끼사 제조)를 이용하여 시험편을 83℃의 환경하에 1시간 설치하여, 그 중량이 평형 상태로 되도록 하였다. 이 건조기로부터 시험편을 취출한 후 빠르게 고정 지그에 세팅하여 액체 질소 중에 침지시켜 동결시켰다. 그리고, 동결시킨 시험편을 할단하여 Cryo FIB SEM(FEI사 제조, Helios Nano Lab 600)으로 단면 관찰을 행하고, 시험편(PVA 필름)에 있어서의 건조 상태의 두께를 측정하였다. 또한, Cryo FIB SEM의 조건은 가속 전압 1kV, 관찰 배율 500배 및 1000배로 하였다.

·흡수 후의 두께

제조에 이용하는 것과 마찬가지의 PVA 필름을 1mm 폭×50mm 길이의 직사각형으로 잘라내서 시험편을 제작하였다. 상기 물의 도포 방법과 마찬가지의 조건 및 하기 각 조건을 이용하여 시험편을 흡수시켰다. 이와 같이 시험편을 흡수시킨 후, 고정 지그에 세팅하고, 흡수 종료 후로부터 1분 후에 액체 질소 중에 침지시켜 시험편을 동결시켰다. 그리고, 시험편을 할단하여 상기와 동일한 조건에서 Cryo FIB SEM으로 단면 관찰을 행하고, 시험편(PVA 필름)에 있어서의 흡수 후의 두께를 측정하였다.

(실시예 1)

중첩 배치하는 2매의 PVA 필름인 원재료 필름 중 하측의 원재료 필름에 초음파 스프레이에 의해 물을 도포하였다. 즉, 하측의 원재료 필름에 있어서의 상측의 원재료 필름과의 계면이 되는 부분을 포함하도록 상기 기본 조건으로 물을 도포함으로써, 하측의 원재료 필름의 계면측을 흡수시켜 팽윤시켰다.

이때, PVA 필름에 있어서의 건조 상태의 두께는 74μm, 흡수 후의 두께는 76μm였다. 이들 값으로부터 건조 상태의 두께에 대한 흡수 후의 두께를 (흡수 후의 두께/건조 상태의 두께)×100에 의해 산출하면 103%였다.

그리고, 상측의 원재료 필름과 상기와 같이 흡수시킨 하측의 원재료 필름을 중첩하고, 상측의 원재료 필름의 상방으로부터 상기 기본 조건으로 레이저광을 조사하여 양쪽 원재료 필름을 접합하였다. 그 결과, 특별한 광흡수제를 이용하지 않고, 양호한 접합성이 확인되었다. 또한, 얻어진 접합체의 접합부를 30℃의 수중에 1분간 침지시킨 결과, 접합부로부터 녹아 나온 이물은 확인되지 않았다.

또한, 얻어진 접합체에 있어서 접합부 전후를 50mm 길이 정도 잘라내어 총 연신 배율이 팽윤욕에서는 2.6배, 염색욕에서는 3.4배, 가교욕에서는 3.6배, 연신욕에서는 5.5배로 되도록 연신하고, 또한 세정욕에 침지하여 편광 필름을 배치 제조하였다. 그 결과, 접합체가 파단하지 않고 편광 필름을 제조할 수 있었다. 따라서, 2 이상의 원재료 필름을 이용하여 연속해서 편광 필름을 제조할 수 있는 것을 알았다.

(실시예 2)

초음파 스프레이의 유량을 0.3mL/min, 도포 횟수(주사 횟수)를 2회로 하는 것 이외에는 상기 기본 조건으로 하측의 원재료 필름에 물을 도포하였다. 또한, 레이저광의 파워를 80W, 파워 밀도를 2,546W/cm², 적산 조사량을 101.9J/cm²로 하는 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 상측의 원재료 필름과 하측의 원재료 필름을 접합하였다. 이때, PVA 필름에 있어서의 건조 상태의 두께는 60μm, 흡수 후의 두께는 63μm였다. 이들 값으로부터 건조 상태의 두께에 대한 흡수 후의 두께를 (흡수 후의 두께/건조 상태의 두께)×100에 의해 산출하면 105%였다.

이와 같이 접합한 결과, 특별한 광흡수제를 이용하지 않고, 양호한 접합성이 확인되었다. 또한, 얻어진 접합체의 접합부를 실시예 1과 마찬가지로 하여 수중에 침지시킨 결과, 접합부에 기인하는 이물은 확인되지 않았다.

또한, 얻어진 접합체를 이용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광 필름을 배치 제조한 결과, 파단하지 않고 편광 필름을 제조할 수 있었다. 따라서, 2 이상의 원재료 필름을 이용하여 연속해서 편광 필름을 제조할 수 있는 것을 알았다.

(실시예 3)

초음파 스프레이의 유량을 0.3mL/min으로 하는 것 이외에는 상기 기본 조건으로 하측의 원재료 필름에 물을 도포하였다. 또한, 실시예 1과 마찬가지의 조건으로 상측의 원재료 필름과 하측의 원재료 필름을 접합하였다. 이때, PVA 필름에 있어서의 건조 상태의 두께는 75μm, 흡수 후의 두께는 78μm였다. 이들 값으로부터 건조 상태의 두께에 대한 흡수 후의 두께를 (흡수 후의 두께/건조 상태의 두께)×100에 의해 산출하면 104%였다.

(실시예 4)

도포 횟수를 2회로 하는 것 이외에는 상기 기본 조건으로 하측의 원재료 필름에 물을 도포하였다. 또한, 실시예 1과 마찬가지의 조건으로 상측의 원재료 필름과 하측의 원재료 필름을 접합하였다. 이때, PVA 필름에 있어서의 건조 상태의 두께는 73μm, 흡수 후의 두께는 79μm였다. 이들 값으로부터 건조 상태의 두께에 대한 흡수 후의 두께를 (흡수 후의 두께/건조 상태의 두께)×100에 의해 산출하면 108%였다.

또한, 얻어진 접합체를 이용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광 필름을 배치 제조한 결과, 파단 하지 않고 편광 필름을 제조할 수 있었다. 따라서, 2 이상의 원재료 필름을 이용하여 연속해서 편광 필름을 제조할 수 있는 것을 알았다.

(비교예 1)

물 대신에 상품명 「Clearweld LD120C」(미국젠텍스사 제조, 용매 아세톤)의 근적외광 흡수제를 광흡수제로서 이용하는 것, 주사 속도를 200mm/sec로 하는 것 이외에는 상기 기본 조건으로 실시예 1과 마찬가지로 하여 상측의 원재료 필름과 하측의 원재료 필름을 접합하였다.

그 결과, 양호한 접합성이 확인되었다. 그러나, 얻어진 접합체의 접합부를 실시예 1과 마찬가지로 하여 수중에 침지시킨 결과, 광흡수제에 기인하는 이물이 접합부로부터 녹아 나오는 모습이 육안으로 확인되었다.

이상의 점으로부터도, 본 발명에 따르면, 약액 등에 침지하는 처리를 행하기에 적합한 접합부를 갖고, 고 연신 배율로의 연신에 견딜 수 있도록 하는 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합체를 형성하는 것이 가능한 것을 알았다.

이상과 같이 본 발명의 실시 형태 및 실시예에 대하여 설명을 하였으나, 각 실시 형태 및 실시예의 특징을 적절히 조합하는 것도 당초부터 예정되어 있다. 또한, 금회 개시된 실시 형태 및 실시예는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 실시 형태 및 실시예가 아니라 특허청구범위에 의해 나타나고, 특허청구범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

1 : 원재료 필름(폴리비닐알코올계 수지 필름)
1a : 말단부
1b : 선단부
4d : 연신욕
9 : 롤러
20 : 흡수부

Claims

제1 폴리비닐알코올계 수지 필름의 표면과 제2 폴리비닐알코올계 수지 필름의 표면을 중첩하여 접합하는 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합 방법으로서,
상기 제1 및 제2 폴리비닐알코올계 수지 필름 중 적어도 한쪽의 폴리비닐알코올계 수지 필름에 있어서의 중첩 부분이 되는 영역의 계면측을, 건조 상태의 상기 영역의 두께에 대하여 흡수 후의 상기 영역의 두께가 101% 이상 110% 이하로 되도록 흡수시키고,
상기 흡수시킨 후, 상기 제1 및 제2 폴리비닐알코올계 수지 필름을 중첩하고,
상기 흡수시킨 영역에 1.9μm 내지 2.2μm의 범위 내에 피크 파장을 갖는 레이저광을 조사하여, 상기 흡수시킨 영역에 존재하는 물에 상기 레이저광을 흡수시켜 상기 중첩 부분의 계면을 레이저 용착시키는 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합 방법.
2 이상의 폴리비닐알코올계 수지 필름이 연결된 원재료 필름을 약액으로 침지시켜 연신함으로써 편광 필름을 제작하는 편광 필름의 제조 방법으로서,
상기 원재료 필름의 상기 연결이 제1항에 기재된 폴리비닐알코올계 수지 필름의 접합 방법에 의해 실시되는 편광 필름의 제조 방법.