KR20130138135A - 광학 필름의 활성화 처리 방법 및 제조 방법, 광학 필름 그리고 화상 표시 장치 - Google Patents

광학 필름의 활성화 처리 방법 및 제조 방법, 광학 필름 그리고 화상 표시 장치 Download PDF

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류우이치 이노우에
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 적층된 광학 필름에 있어서, 그 접착성 향상과 외관 결점의 발생 방지의 양립이 가능한 광학 필름의 활성화 처리 방법 및 그 제조 방법을 제공하는 것.
(해결 수단) 롤을 따라 광학 필름을 반송하고, 롤의 반대측으로부터 광학 필름의 활성화 처리를 실시하는 방법에 있어서, 롤을 냉각시키면서 활성화 처리를 실시한다. 활성화 처리로는 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리 및 글로우 방전 처리 중 적어도 1 종인 것이 바람직하고, 광학 필름으로는 편광자 및 투명 보호 필름의 적어도 1 종인 것이 바람직하다.

Description

광학 필름의 활성화 처리 방법 및 제조 방법, 광학 필름 그리고 화상 표시 장치{ACTIVATING TREATMENT METHOD FOR OPTICAL FILM, METHOD FOR PRODUCING OPTICAL LAMINATED-FILM, OPTICAL LAMINATED-FILM, AND IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 광학 필름의 활성화 처리 방법 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 또 본 발명은 당해 제조 방법에 의해 얻어진 광학 필름에 관한 것이다. 당해 광학 필름은 이것 단독으로, 또는 이것을 적층하여 액정 표시 장치 (LCD), 유기 EL 표시 장치, CRT, PDP 등의 화상 표시 장치를 형성할 수 있다.
액정 표시 장치는 액정의 스위칭에 의한 편광 상태를 가시화시킨 것으로, 그 표시 원리로부터 편광자의 양면에 투명 보호 필름을 접착제층에 의해 첩합 (貼着) 시킨 편광 필름 등의 광학 필름이 사용되고 있다. 편광자로는 예를 들어 폴리비닐알코올에 요오드를 흡착시키고, 연신한 구조의 요오드계 편광자가 높은 투과율, 높은 편광도를 갖는다는 점에서 가장 일반적인 편광자로서 널리 사용되고 있다. 투명 보호 필름으로는 투습도가 높은 트리아세틸셀룰로오스 등이 사용된다.
상기 접착제층의 형성에 사용하는 접착제로는 예를 들어 폴리비닐알코올계의 재료를 물에 용해한, 이른바 수계 접착제가 사용되고 있다. 그러나, 폴리비닐알코올계 접착제는 고온 고습하에서 장시간 방치하면, 흡습하여 접착력이 저하되기 때문에 필름에 박리가 생기기 쉬워지거나 편광 필름의 치수 안정성이 저하되거나 하여, 액정 디스플레이의 색상 변화가 발생한다는 문제가 있다. 상기 문제에 대하여, 투명 보호 필름으로서 사용하는 트리아세틸셀룰로오스 필름의 표면을 비누화 처리하여 접착제와 투명 보호 필름의 접착력을 향상시키는 것이 제안되어 있다 (특허문헌 1). 또, 상기 접착제로서 아세트아세틸기 함유 폴리비닐알코올계 수지와 가교제를 함유하는 것이 제안되어 있다 (특허문헌 2).
한편, 수계 접착제 대신에 열 경화형, 활성 에너지선 경화형 등의 경화형 접착제를 사용하는 것이 제안되어 있다 (특허문헌 3). 그러나, 이들 경화형 접착제를 사용한 경우라도 편광자와 투명 보호 필름의 접착력은 충분하지 않았다.
또, 하기 특허문헌 4 에서는 UV 처리시에 40 ℃ 로 가온한 대향 롤에 밀착시키면서 접착제를 경화시킴으로써, 역컬 및 웨이브컬의 발생이 억제된 편광 필름을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 그러나, 이러한 방법에서는 이물질 결점의 발생이 예기되어 있지 않고, 또 그 발생을 방지하는 방법이 기재 또는 시사되어 있는 것도 아니다.
일본 공개특허공보 소56-50301호 일본 공개특허공보 평7-198945호 일본 특허 제3511111호 명세서 일본 공개특허공보 2009-134190호 명세서
접착제층을 개재하여 2 이상의 광학 필름을 적층하는 경우, 그 접착 강도를 향상시키는 것은 중요하다. 특히, 광학 필름이 편광 필름인 경우, 편광자와 투명 보호 필름의 접착 강도를 보다 향상시키는 것이 요구되고 있다. 광학 필름의 접착성을 개량하는 방법으로서 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리 및 글로우 방전 처리 등의 활성화 처리 방법을 들 수 있는데, 처리 조건에 따라서는 활성화 처리 후의 광학 필름 상에 외관 결점이 발생하는 경우가 있었다. 요컨대, 광학 필름의 접착성 향상을 위해서 활성화 처리는 필요 불가결이지만, 그것에 수반하여 외관 결점이 발생하게 되어, 광학 필름의 접착성 향상과 외관 결점의 발생 방지의 양립이 곤란하다는 것이 실정이었다.
본 발명은 적층된 광학 필름에 있어서, 그 접착성 향상과 외관 결점의 발생 방지의 양립이 가능한 광학 필름의 활성화 처리 방법 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은 상기 제조 방법에 의해 얻어진 광학 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 당해 광학 필름을 사용한 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여, 먼저, 광학 필름을 활성화 처리할 때에 발생하는 외관 결점의 발생 메커니즘에 대해 예의 검토를 실시하였다.
그 결과,
(1) 활성화 처리를 위한 방전에 의해, 광학 필름 표면에 고에너지의 전자나 이온이 충돌하여, 광학 필름 표면에 라디칼이나 이온이 생성된다.
(2) 이들에 주위의 N2, O2, H2 등이 반응하여 카르복실기, 하이드록실기, 시아노기 등의 극성 반응기가 도입되는데, 동시에 옥살산염 (옥살산암모늄 ((NH4)2C2O2)) 등도 생성된다.
(3) 이 옥살산염 등의 발생이, 광학 필름 상에 퇴적하여 외관 결점을 발생시키는 원인인 것을 밝혀냈다.
이들의 지견에 기초하여 더욱 검토를 실시한 결과, 광학 필름을 냉각시키면서 활성화 처리를 실시함으로써, 상기에서 기인한 옥살산염 등의 외관 결점의 발생 및 퇴적을 방지할 수 있다는 것이 판명되었다. 본 발명은 이러한 지견의 결과 얻어진 것이다.
즉, 본 발명은 롤을 따라 광학 필름을 반송하고, 상기 롤의 반대측으로부터 광학 필름의 활성화 처리를 실시하는 방법으로서, 상기 롤을 냉각시키면서 활성화 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 활성화 처리 방법에 관한 것이다.
상기 광학 필름의 활성화 처리 방법에 있어서, 상기 활성화 처리가 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리 및 글로우 방전 처리의 적어도 1 종인 것이 바람직하다.
상기 광학 필름의 활성화 처리 방법에 있어서, 상기 광학 필름이 편광자 및 투명 보호 필름의 적어도 1 종인 것이 바람직하다.
상기 광학 필름의 활성화 처리 방법에 있어서, 상기 활성화 처리의 방전량이 100 ∼ 2000 W·min/㎡ 인 것이 바람직하다.
상기 광학 필름의 활성화 처리 방법에 있어서, 상기 롤에 냉매를 통과시킴으로써 상기 롤을 냉각시키는 것인 것이 바람직하다.
또, 본 발명은 광학 필름의 적어도 일방의 면에 접착제층을 개재하여 다른 광학 필름이 적층된 광학 필름의 제조 방법으로서, 상기 광학 필름의 상기 접착제층을 적층하는 측의 면에 상기 어느 하나에 기재된 활성화 처리 방법을 실시하는 활성화 처리 공정과, 상기 광학 필름의 활성화 처리가 된 면에 접착제를 도공하여 접착제층을 적층하는 도공 공정과, 상기 접착제층이 적층된 광학 필름과 타방의 광학 필름을 상기 접착제층을 개재하여 첩합시키는 적층 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
상기 광학 필름의 제조 방법에 있어서, 상기 광학 필름이 편광자의 적어도 일방의 면에 접착제층을 개재하여 투명 보호 필름이 형성된 편광 필름으로서, 상기 편광자 및 상기 투명 보호 필름의 적어도 일방에 상기 어느 하나에 기재된 활성화 처리 방법을 실시하는 활성화 처리 공정과, 상기 편광자의 활성화 처리가 된 면 또는 상기 투명 보호 필름의 활성화 처리가 된 면에 접착제를 도공하여 접착제층을 적층하는 도공 공정과, 상기 편광자와 상기 투명 보호 필름을 상기 접착제층을 개재하여 첩합시키는 적층 공정을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 제조 방법에 의해 얻어진 광학 필름, 그 광학 필름이 사용된 화상 형성 장치에 관한 것이다.
본 발명에 있어서는 롤의 외주면을 따라 광학 필름을 밀착시키면서 활성화 처리를 실시할 때, 롤을 냉각시키면서 광학 필름의 활성화 처리를 실시함으로써 광학 필름 상에서 발생·퇴적되는 옥살산염 등에서 기인한 외관 결점의 발생을 방지할 수 있다.
일반적으로, 활성화 처리 방법으로서 방전 처리를 채용하는 경우, 활성화 처리시의 방전 처리량을 높이면, 광학 필름 상에 도입되는 수산기 등의, 접착성의 향상에 기여하는 관능기량이 증가하기 때문에 접착제층을 개재한 다른 광학 필름과의 접착성이 향상된다. 그러나, 활성화 처리시의 방전 처리량을 높이는 데에 수반하여 외관 결점의 원인이 되는 옥살산염 등의 발생량도 증가하기 때문에, 광학 필름의 접착성 향상과 외관 결점의 발생 방지의 양립이 곤란하다는 것은 상기 서술한 바와 같다. 그런데 본 발명에서는 광학 필름의 접착성을 향상시키기 위해 활성화 처리시의 방전 처리량을 높여도 옥살산염 등의 발생량을 현저하게 저감시킬 수 있기 때문에, 광학 필름의 접착성 향상과 외관 결점의 발생 방지의 양립이 가능해진다.
본 발명에 관련된 광학 필름의 활성화 처리 방법은 광학 필름 중에서도, 편광자 및/또는 투명 보호 필름의 활성화 처리를 실시할 때에 유용하다. 일반적으로, 광학 필름을 활성화 처리하는 경우, 광학 필름의 수분율이 적을수록 광학 필름 상에 도입할 수 있는 수산기 등의 관능기량이 적어져 접착성의 향상 정도가 작아진다. 그러나, 활성화 처리시의 방전 처리량을 높이면, 광학 필름 상에 도입되는 관능기량이 증가하여, 광학 필름의 수분율이 낮은 경우에도 접착성이 향상된다. 따라서, 본 발명에 관련된 광학 필름의 활성화 처리 방법은 수분율이 낮은 광학 필름, 특히 편광자 및/또는 투명 보호 필름의 활성화 처리를 실시할 때에 매우 유용하다.
본 발명에 관련된 광학 필름의 활성화 처리 방법을 활성화 처리 공정으로서 갖는 광학 필름의 제조 방법에 의해서는, 적층된 광학 필름 사이의 접착성이 우수하고, 또한 외관 결점이 현저히 저감된 광학 필름을 제조할 수 있다.
특히, 광학 필름으로서 편광 필름을 제조하는 방법에서는, 편광자와 투명 보호 필름의 접착성을 높이면서, 외관 결점이 현저히 저감된 편광 필름을 제조할 수 있다.
도 1 은, 본 발명에 관련된 광학 필름의 활성화 처리 방법의 일 실시형태를 나타내는 개략도이다.
도 2 는, 본 발명에 관련된 광학 필름의 활성화 처리 방법의 다른 실시형태를 나타내는 개략도이다.
본 발명에 관련된 광학 필름의 활성화 처리 방법에서는, 롤의 외주면을 따라 광학 필름을 밀착시키면서 활성화 처리를 실시할 때, 롤을 냉각시키면서 광학 필름의 활성화 처리를 실시한다. 특히 본 발명은 수분율이 낮고, 활성화 처리를 실시할 때에 방전 처리량을 높일 필요가 있는 광학 필름, 구체적으로는 예를 들어 편광자나 투명 보호 필름의 활성화 처리 방법으로서 유용하다.
<편광자>
편광자는 특별히 한정되지 않고, 각종의 것을 사용할 수 있다. 편광자로는 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에 요오드나 2 색성 염료의 2 색성 물질을 흡착시켜 1 축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 폴리비닐알코올계 필름과 요오드 등의 2 색성 물질로 이루어지는 편광자가 바람직하다. 이들 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 10 ∼ 80 ㎛ 정도이다. 또, 일반적인 두께를 갖는 편광자의 수분율은 건조 후 1 시간 내에 10 ∼ 30 ％ 정도이다. 편광자 두께가 바람직하게는 10 ∼ 30 ㎛, 가장 바람직하게는 15 ∼ 25 ㎛ 이다. 또 편광자 수분율이 바람직하게는 10 ∼ 25 ％, 가장 바람직하게는 15 ∼ 20 ％ 이다.
편광자의 수분율은 임의의 적절한 방법으로 조정할 수 있다. 예를 들어 편광자의 제조 공정에 있어서의 건조 공정의 조건을 조정함으로써 제어하는 방법을 들 수 있다.
편광자의 수분율은 이하의 방법에 의해 측정된다. 즉, 편광자를 100×100 ㎜ 의 크기로 잘라 이 샘플의 초기 중량을 측정하였다. 계속해서, 이 샘플을 120 ℃ 에서 2 시간 건조시키고, 건조 중량을 측정하여, 하기 식에 의해 수분율을 측정하였다. 수분율 (중량％)={(초기 중량 - 건조 중량)/초기 중량}×100. 중량의 측정은 각각 3 회씩 실시하고, 그 평균치를 사용한다.
폴리비닐알코올계 필름을 요오드로 염색하고 1 축 연신한 편광자는 예를 들어, 폴리비닐알코올을 요오드의 수용액에 침지함으로써 염색하고, 원 길이의 3 ∼ 7 배로 연신함으로써 제조할 수 있다. 필요에 따라 붕산이나 황산아연, 염화아연 등을 포함하고 있어도 되는 요오드화칼륨 등의 수용액에 침지할 수도 있다. 또한, 필요에 따라 염색 전에 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지하여 수세해도 된다. 폴리비닐알코올계 필름을 수세함으로써 폴리비닐알코올계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있을 뿐만 아니라 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색의 얼룩 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 실시해도 되고, 염색하면서 연신해도 되고, 또 연신하고 나서 요오드로 염색해도 된다. 붕산이나 요오드화칼륨 등의 수용액이나 수욕 중에서도 연신할 수 있다.
<박형 편광자>
상기 편광자로는 두께가 10 ㎛ 이하의 박형의 편광자를 사용할 수 있다. 박형화의 관점에서 말하면 당해 두께 1 ∼ 7 ㎛ 인 것이 바람직하다. 이와 같은 박형의 편광자는 두께 불균일이 적고, 시인성이 우수하며, 또한 치수 변화가 적기 때문에 내구성이 우수하고, 나아가서는 편광 필름으로서의 두께도 박형화가 도모되는 점이 바람직하다.
또한, 박형 편광자는 일반적인 두께를 갖는 편광자에 비하여 수분율이 낮아, 건조 후 1 시간 이내에서 0 ∼ 10 ％ 정도이다. 따라서, 박형 편광자에 대해 접착성을 향상시키기 위해 활성화 처리를 실시하는 경우, 필연적으로 방전 처리량을 높일 필요가 있다. 따라서, 본 발명에 관련된 활성화 처리 방법은 특히 박형 편광자의 활성화 처리 방법으로서 유용하다. 박형 편광자 두께가 바람직하게는 1 ∼ 7 ㎛, 가장 바람직하게는 2 ∼ 6 ㎛ 이다. 또 편광자 수분율이 바람직하게는 1 ∼ 5 ％, 가장 바람직하게는 1 ∼ 3 ％ 이다.
박형의 편광자로는 대표적으로는 일본 공개특허공보 소51-069644호나 일본 공개특허공보 2000-338329호나, WO2010/100917호 팜플렛, PCT/JP2010/001460 의 명세서, 또는 일본 특허출원 2010-269002호 명세서나 일본 특허출원 2010-263692호 명세서에 기재되어 있는 박형 편광막을 들 수 있다. 이들 박형 편광막은 폴리비닐알코올계 수지 (이하, PVA 계 수지라고도 한다) 층과 연신용 수지 기재를 적층체 상태로 연신하는 공정과 염색하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻을 수 있다. 이 제법이면, PVA 계 수지층이 얇아도 연신용 수지 기재에 지지되어 있음으로써 연신에 의한 파단 등의 문제없이 연신하는 것이 가능해진다.
상기 박형 편광막으로는, 적층체 상태에서 연신하는 공정과 염색하는 공정을 포함하는 제법 중에서도 높은 배율로 연신할 수 있어 편광 성능을 향상시킬 수 있다는 점에서, WO2010/100917호 팜플렛, PCT/JP2010/001460 의 명세서, 또는 일본 특허출원 2010-269002호 명세서나 일본 특허출원 2010-263692호 명세서에 기재된 붕산 수용액 중에서 연신하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻어지는 것이 바람직하고, 특히 일본 특허출원 2010-269002호 명세서나 일본 특허출원 2010-263692호 명세서에 기재되어 있는 붕산 수용액 중에서 연신하기 전에 보조적으로 공중 연신하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻어지는 것이 바람직하다.
상기의 PCT/JP2010/001460 의 명세서에 기재된 박형 고기능 편광막은 수지 기재에 일체로 제막되는, 2 색성 물질을 배향시킨 PVA 계 수지로 이루어지는 두께가 7 ㎛ 이하의 박형 고기능 편광막으로서, 단체 투과율이 42.0 ％ 이상 및 편광도가 99.95 ％ 이상인 광학 특성을 갖는다.
상기 박형 고기능 편광막은 적어도 20 ㎛ 의 두께를 갖는 수지 기재에 PVA 계 수지의 도공 및 건조에 의해 PVA 계 수지층을 생성하고, 생성된 PVA 계 수지층을 2 색성 물질의 염색액에 침지하여, PVA 계 수지층에 2 색성 물질을 흡착시키고, 2 색성 물질을 흡착시킨 PVA 계 수지층을 붕산 수용액 중에 있어서, 수지 기재와 일체로 총 연신 배율을 원 길이의 5 배 이상이 되도록 연신함으로써 제조할 수 있다.
또, 2 색성 물질을 배향시킨 박형 고기능 편광막을 포함하는 적층체 필름을 제조하는 방법으로서, 적어도 20 ㎛ 의 두께를 갖는 수지 기재와 수지 기재의 편면에 PVA 계 수지를 포함하는 수용액을 도공 및 건조시킴으로써 형성된 PVA 계 수지층을 포함하는 적층체 필름을 생성하는 공정과, 수지 기재와 수지 기재의 편면에 형성된 PVA 계 수지층을 포함하는 상기 적층체 필름을 2 색성 물질을 포함하는 염색액 중에 침지함으로써 적층체 필름에 포함되는 PVA 계 수지층에 2 색성 물질을 흡착시키는 공정과, 2 색성 물질을 흡착시킨 PVA 계 수지층을 포함하는 상기 적층체 필름을 붕산 수용액 중에 있어서 총 연신 배율이 원 길이의 5 배 이상이 되도록 연신하는 공정과, 2 색성 물질을 흡착시킨 PVA 계 수지층이 수지 기재와 일체로 연신됨으로써 수지 기재의 편면에 2 색성 물질을 배향시킨 PVA 계 수지층으로 이루어지는, 두께가 7 ㎛ 이하, 단체 투과율이 42.0 ％ 이상 또한 편광도가 99.95 ％ 이상인 광학 특성을 갖는 박형 고기능 편광막을 제막시킨 적층체 필름을 제조하는 공정을 포함함으로써, 상기 박형 고기능 편광막을 제조할 수 있다.
본 발명에서는 두께가 10 ㎛ 이하의 편광자로서 2 색성 물질을 배향시킨 PVA 계 수지로 이루어지는 연속 웹의 편광막으로서, 열가소성 수지 기재에 제막된 폴리비닐알코올계 수지층을 포함하는 적층체가 공중 보조 연신과 붕산 수중 연신으로 이루어지는 2 단 연신 공정에 의해 연신됨으로써 얻어진 것을 사용할 수 있다. 상기 열가소성 수지 기재로는 비정성 (非晶性) 에스테르계 열가소성 수지 기재 또는 결정성 에스테르계 열가소성 수지 기재가 바람직하다.
상기의 일본 특허출원 2010-269002호 명세서나 일본 특허출원 2010-263692호 명세서의 박형 편광막은 2 색성 물질을 배향시킨 PVA 계 수지로 이루어지는 연속 웹의 편광막으로서, 비정성 에스테르계 열가소성 수지 기재에 제막된 PVA 계 수지층을 포함하는 적층체가 공중 보조 연신과 붕산 수중 연신으로 이루어지는 2 단 연신 공정에 의해 연신됨으로써 10 ㎛ 이하의 두께로 된 것이다. 이러한 박형 편광막은 단체 투과율을 T, 편광도를 P 로 했을 때, P>-(100.929T-42.4-1)×100 (단, T<42.3) 및 P≥99.9 (단, T≥42.3) 의 조건을 만족하는 광학 특성을 갖도록 된 것인 것이 바람직하다.
구체적으로는 상기 박형 편광막은 연속 웹의 비정성 에스테르계 열가소성 수지 기재에 제막된 PVA 계 수지층에 대한 공중 고온 연신에 의해 배향된 PVA 계 수지층으로 이루어지는 연신 중간 생성물을 생성하는 공정과, 연신 중간 생성물에 대한 2 색성 물질의 흡착에 의해 2 색성 물질 (요오드 또는 요오드와 유기 염료의 혼합물이 바람직하다) 을 배향시킨 PVA 계 수지층으로 이루어지는 착색 중간 생성물을 생성하는 공정과, 착색 중간 생성물에 대한 붕산 수중 연신에 의해 2 색성 물질을 배향시킨 PVA 계 수지층으로 이루어지는 두께가 10 ㎛ 이하의 편광막을 생성하는 공정을 포함하는 박형 편광막의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
이 제조 방법에 있어서, 공중 고온 연신과 붕산 수중 연신에 의한 비정성 에스테르계 열가소성 수지 기재에 제막된 PVA 계 수지층의 총 연신 배율이 5 배 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다. 붕산 수중 연신을 위한 붕산 수용액의 액온은 60 ℃ 이상으로 할 수 있다. 붕산 수용액 중에서 착색 중간 생성물을 연신하기 전에 착색 중간 생성물에 대해 불용화 처리를 실시하는 것이 바람직하고, 그 경우, 액온이 40 ℃ 를 초과하지 않는 붕산 수용액에 상기 착색 중간 생성물을 침지함으로써 실시하는 것이 바람직하다. 상기 비정성 에스테르계 열가소성 수지 기재는, 이소프탈산을 공중합시킨 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트, 시클로헥산디메탄올을 공중합시킨 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 다른 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하는 비정성 폴리에틸렌테레프탈레이트로 할 수 있고, 투명 수지로 이루어지는 것임이 바람직하고, 그 두께는 제막되는 PVA 계 수지층의 두께의 7 배 이상으로 할 수 있다. 또, 공중 고온 연신의 연신 배율은 3.5 배 이하가 바람직하고, 공중 고온 연신의 연신 온도는 PVA 계 수지의 유리 전이 온도 이상, 구체적으로는 95 ℃ ∼ 150 ℃ 의 범위인 것이 바람직하다. 공중 고온 연신을 자유단 1 축 연신에 의해 실시하는 경우, 비정성 에스테르계 열가소성 수지 기재에 제막된 PVA 계 수지층의 총 연신 배율이 5 배 이상 7.5 배 이하인 것이 바람직하다. 또, 공중 고온 연신을 고정단 1 축 연신에 의해 실시하는 경우, 비정성 에스테르계 열가소성 수지 기재에 제막된 PVA 계 수지층의 총 연신 배율이 5 배 이상 8.5 배 이하인 것이 바람직하다.
더욱 구체적으로는 다음과 같은 방법에 의해 박형 편광막을 제조할 수 있다.
이소프탈산을 6 ㏖％ 공중합시킨 이소프탈산 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 (비정성 PET) 의 연속 웹의 기재를 제조한다. 비정성 PET 의 유리 전이 온도는 75 ℃ 이다. 연속 웹의 비정성 PET 기재와 폴리비닐알코올 (PVA) 층으로 이루어지는 적층체를 이하와 같이 제조한다. 덧붙여서 PVA 의 유리 전이 온도는 80 ℃ 이다.
200 ㎛ 두께의 비정성 PET 기재와, 중합도 1000 이상, 비누화도 99 ％ 이상의 PVA 분말을 물에 용해한 4 ∼ 5 ％ 농도의 PVA 수용액을 준비한다. 다음으로, 200 ㎛ 두께의 비정성 PET 기재에 PVA 수용액을 도공하고, 50 ∼ 60 ℃ 의 온도에서 건조시켜, 비정성 PET 기재에 7 ㎛ 두께의 PVA 층이 제막된 적층체를 얻는다.
7 ㎛ 두께의 PVA 층을 포함하는 적층체를 공중 보조 연신 및 붕산 수중 연신의 2 단 연신 공정을 포함하는 이하의 공정을 거쳐 3 ㎛ 두께의 박형 고기능 편광막을 제조한다. 제 1 단의 공중 보조 연신 공정에 의해 7 ㎛ 두께의 PVA 층을 포함하는 적층체를 비정성 PET 기재와 일체로 연신하여, 5 ㎛ 두께의 PVA 층을 포함하는 연신 적층체를 생성한다. 구체적으로는 이 연신 적층체는 7 ㎛ 두께의 PVA 층을 포함하는 적층체를 130 ℃ 의 연신 온도 환경으로 설정된 오븐에 배치된 연신 장치에 의해 연신 배율이 1.8 배가 되도록 자유단 1 축으로 연신한 것이다. 이 연신 처리에 의해 연신 적층체에 포함되는 PVA 층을 PVA 분자가 배향된 5 ㎛ 두께의 PVA 층으로 변화시킨다.
다음으로, 염색 공정에 의해 PVA 분자가 배향된 5 ㎛ 두께의 PVA 층에 요오드를 흡착시킨 착색 적층체를 생성한다. 구체적으로는 이 착색 적층체는 연신 적층체를 액온 30 ℃ 의 요오드 및 요오드화칼륨을 포함하는 염색액에, 최종적으로 생성되는 고기능 편광막을 구성하는 PVA 층의 단체 투과율이 40 ∼ 44 ％ 가 되도록 임의의 시간, 침지함으로써 연신 적층체에 포함되는 PVA 층에 요오드를 흡착시킨 것이다. 본 공정에 있어서, 염색액은 물을 용매로 하여 요오드 농도를 0.12 ∼ 0.30 중량％ 의 범위 내로 하고, 요오드화칼륨 농도를 0.7 ∼ 2.1 중량％ 의 범위 내로 한다. 요오드와 요오드화칼륨의 농도의 비는 1 대 7 이다. 덧붙여서, 요오드를 물에 용해하려면 요오드화칼륨을 필요로 한다. 보다 상세하게는 요오드 농도 0.30 중량％, 요오드화칼륨 농도 2.1 중량％ 의 염색액에 연신 적층체를 60 초간 침지함으로써 PVA 분자가 배향된 5 ㎛ 두께의 PVA 층에 요오드를 흡착시킨 착색 적층체를 생성한다.
또한, 제 2 단의 붕산 수중 연신 공정에 의해 착색 적층체를 비정성 PET 기재와 일체로 추가로 연신하여, 3 ㎛ 두께의 고기능 편광막을 구성하는 PVA 층을 포함하는 광학 필름 적층체를 생성한다. 구체적으로는 이 광학 필름 적층체는 착색 적층체를 붕산과 요오드화칼륨을 포함하는 액온 범위 60 ∼ 85 ℃ 의 붕산 수용액으로 설정된 처리 장치에 배치 구비된 연신 장치에 의해 연신 배율이 3.3 배가 되도록 자유단 1 축으로 연신한 것이다. 보다 상세하게는 붕산 수용액의 액온은 65 ℃ 이다. 그것은 또한, 붕산 함유량을 물 100 중량부에 대해 4 중량부로 하고, 요오드화칼륨 함유량을 물 100 중량부에 대해 5 중량부로 한다. 본 공정에 있어서는 요오드 흡착량을 조정한 착색 적층체를 먼저 5 ∼ 10 초간 붕산 수용액에 침지한다. 그렇게 한 후에, 그 착색 적층체를 그대로 처리 장치에 배치 구비된 연신 장치인, 주속이 상이한 복수 세트의 롤 사이에 통과시켜, 30 ∼ 90 초에 걸쳐 연신 배율이 3.3 배가 되도록 자유단 1 축으로 연신한다. 이 연신 처리에 의해 착색 적층체에 포함되는 PVA 층을, 흡착된 요오드가 폴리요오드 이온 착물로서 일 방향으로 고차로 배향된 3 ㎛ 두께의 PVA 층으로 변화시킨다. 이 PVA 층이 광학 필름 적층체의 고기능 편광막을 구성한다.
광학 필름 적층체의 제조에 필수인 공정은 아니지만, 세정 공정에 의해, 광학 필름 적층체를 붕산 수용액으로부터 취출하고, 비정성 PET 기재에 제막된 3 ㎛ 두께의 PVA 층의 표면에 부착된 붕산을 요오드화칼륨 수용액으로 세정하는 것이 바람직하다. 그렇게 한 후에, 세정된 광학 필름 적층체를 60 ℃ 의 온풍에 의한 건조 공정에 의해 건조시킨다. 또한 세정 공정은 붕산 석출 등의 외관 불량을 해소하기 위한 공정이다.
동일하게 광학 필름 적층체의 제조에 필수인 공정은 아니지만, 첩합 및/또는 전사 공정에 의해 비정성 PET 기재에 제막된 3 ㎛ 두께의 PVA 층의 표면에 접착제를 도공하면서, 80 ㎛ 두께의 트리아세틸셀룰로오스 필름을 첩합한 후, 비정성 PET 기재를 박리하여, 3 ㎛ 두께의 PVA 층을 80 ㎛ 두께의 트리아세틸셀룰로오스 필름에 전사할 수도 있다.
[그 밖의 공정]
상기의 박형 편광막의 제조 방법은 상기 공정 이외에, 그 밖의 공정을 포함할 수 있다. 그 밖의 공정으로는 예를 들어, 불용화 공정, 가교 공정, 건조 (수분율의 조절) 공정 등을 들 수 있다. 그 밖의 공정은 임의의 적절한 타이밍에 실시할 수 있다.
상기 불용화 공정은 대표적으로는 붕산 수용액에 PVA 계 수지층을 침지시킴으로써 실시한다. 불용화 처리를 실시함으로써 PVA 계 수지층에 내수성을 부여할 수 있다. 당해 붕산 수용액의 농도는 물 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 1 중량부 ∼ 4 중량부이다. 불용화욕 (붕산 수용액) 의 액온은 바람직하게는 20 ℃ ∼ 50 ℃ 이다. 바람직하게는 불용화 공정은 적층체 제조 후, 염색 공정이나 수중 연신 공정 전에 실시한다.
상기 가교 공정은 대표적으로는 붕산 수용액에 PVA 계 수지층을 침지시킴으로써 실시한다. 가교 처리를 실시함으로써 PVA 계 수지층에 내수성을 부여할 수 있다. 당해 붕산 수용액의 농도는 물 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 1 중량부 ∼ 4 중량부이다. 또, 상기 염색 공정 후에 가교 공정을 실시하는 경우, 추가로 요오드화물을 배합하는 것이 바람직하다. 요오드화물을 배합함으로써 PVA 계 수지층에 흡착시킨 요오드의 용출을 억제할 수 있다. 요오드화물의 배합량은 물 100 중량부에 대하여 바람직하게는 1 중량부 ∼ 5 중량부이다. 요오드화물의 구체예는 상기 서술한 바와 같다. 가교욕 (붕산 수용액) 의 액온은 바람직하게는 20 ℃ ∼ 50 ℃ 이다. 바람직하게는 가교 공정은 상기 제 2 붕산 수중 연신 공정 전에 실시한다. 바람직한 실시형태에 있어서는 염색 공정, 가교 공정 및 제 2 붕산 수중 연신 공정을 이 순서대로 실시한다.
<투명 보호 필름>
투명 보호 필름을 구성하는 재료로는 특별히 한정되지 않지만, 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 것이 바람직하다. 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 디아세틸셀룰로오스나 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌이나 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체 (AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머 등을 들 수 있다. 또, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌·프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술파이드계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 염화비닐리덴계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 알릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머, 또는 상기 폴리머의 블렌드물 등도 상기 투명 보호 필름을 형성하는 폴리머의 예로서 들 수 있다. 투명 보호 필름 중에는 임의의 적절한 첨가제가 1 종류 이상 포함되어 있어도 된다. 첨가제로는 예를 들어, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 활제, 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량은 바람직하게는 50 ∼ 100 질량％, 보다 바람직하게는 50 ∼ 99 질량％, 더욱 바람직하게는 60 ∼ 98 질량％, 특히 바람직하게는 70 ∼ 97 질량％ 이다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량이 50 질량％ 이하인 경우, 열가소성 수지가 본래 갖는 높은 투명성 등이 충분히 발현되지 않을 우려가 있다.
일반적인 투명 보호 필름의 수분율은 0 ∼ 7 ％ 정도인데, 본 발명에 관련된 활성화 처리 방법에서는 수분율이 낮은 투명 보호 필름, 구체적으로는 수분율이 0 ∼ 1 ％ 인 투명 보호 필름의 활성화 처리 방법으로서 특히 유용하다.
본 발명에 관련된 광학 필름의 활성화 처리 방법에 대하여, 이하에 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 은 본 발명에 관련된 광학 필름의 활성화 처리 방법의 일 실시형태를 나타내는 개략도이다. 도 1 에 나타내는 실시형태에서는 2 개의 가이드롤 (21 및 22) 의 사이에 배치된 롤 (1) 을 따라 광학 필름 (3) 을 반송하면서, 롤 (1) 의 반대측으로부터 광학 필름 (3) 의 활성화 처리를 실시할 때, 롤 (1) 을 냉각시키면서 광학 필름의 활성화 처리를 실시한다.
롤 (1) 의 냉각 방법으로는 예를 들어 롤 (1) 내에서, 물 등의 냉매를 순환시키면서 통과시키는 방법을 들 수 있다. 냉매는 물 뿐만이 아니라 당업자에게 공지된 냉매를 사용 가능하다. 일반적으로, 활성화 처리를 실시하는 경우, 롤 (1) 의 표면은 방전 조사에 수반하여 발열되기 때문에 80 ∼ 100 ℃ 정도까지 승온하는데, 본 발명에 있어서는 롤 (1) 의 표면 온도를 80 ℃ 이하로 냉각시키는 것이 바람직하고, 50 ℃ 이하로 냉각시키는 것이 보다 바람직하며, 30 ℃ 이하로 냉각시키는 것이 더욱 바람직하다. 롤 (1) 의 표면 온도를 냉각시킨 경우, 광학 필름 (3) 은 롤 (1) 의 외주면에 따라 밀착되면서 반송되기 때문에, 광학 필름 (3) 의 온도는 롤 (1) 의 표면 온도와 대략 동일해진다. 요컨대, 롤 (1) 을 냉각시킴으로써 광학 필름 (3) 의 온도도 냉각되게 되어, 그 결과, 광학 필름 (3) 상에서의 외관 결점의 발생이 방지된다. 또한 냉매로서 물을 통과시키는 경우, 그 수온은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 20 ∼ 30 ℃ 정도가 예시된다.
활성화 처리 방법으로는 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리, 글로우 방전 처리, 오존 처리 및 이트로 처리를 들 수 있다. 코로나 방전 처리의 경우, 도 1 에 있어서 롤 (1) 은 유전체 (어스) 롤로서 작용하고, 처리 전극 (4) 에 의해 코로나 방전 처리를 실시한다. 도 1 에 있어서 점선의 프레임으로 둘러싼 부분이 활성화 처리를 실시하는 지점의 외부 분위기 (5) 를 나타낸다 (도 2 도 동일). 코로나 방전 처리 중에서도, 외부 분위기 (5) 가 대기 분위기인 대기압 코로나 방전 처리가 바람직하다. 플라즈마 처리의 경우, 도 1 에 있어서 롤 (1) 은 유전체 (어스) 롤로서 작용하고, 처리 전극 (4) 에 의해 플라즈마 처리를 실시한다. 플라즈마 처리 중에서도, 외부 분위기 (5) 가 대기 (N2, O2, Ar 등을 포함한다) 분위기인 대기압 플라즈마 처리가 바람직하다. 글로우 방전 처리의 경우, 도 1 에 있어서 롤 (1) 은 유전체 (어스) 롤로서 작용하고, 외부 분위기 (5) 가 진공 중에서 처리 전극 (4) 으로부터 글로우 방전 처리를 실시한다.
이트로 처리의 경우, 도 1 에 있어서 롤 (1) 은 반송 롤로서 작용하고, 대기 분위기인 외부 분위기 (5) 하에서, 처리 전극 (4) 대신에 화염원에 의해 이트로 처리를 실시한다. 오존 처리의 경우, 도 1 에 있어서 롤 (1) 은 반송 롤로서 작용하고, 대기 분위기 (5) 하에서, 처리 전극 (4) 대신에 오존원으로부터 오존 처리를 실시한다.
활성화 처리 방법 중에서도, 접착성의 향상 효과와 외관 결점의 발생 방지 효과를 밸런스 좋게 향상시킬 수 있는, 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리 및/또는 글로우 방전 처리가 바람직하다. 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리 및/또는 글로우 방전 처리를 채용한 경우의 방전량은 접착성을 향상시키기 위해 높은 방전량으로 하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 100 W·min/㎡ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 400 W·min/㎡ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하며, 1000 W·min/㎡ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 한편, 광학 필름 (3) 상에 발생하는 외관 결점의 발생을 효과적으로 방지하기 위해서는 활성화 처리시의 방전량을 2000 W·min/㎡ 이하로 하는 것이 바람직하고, 1500 W·min/㎡ 이하로 하는 것이 보다 바람직하며, 1250 W·min/㎡ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또, 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리 또는 글로우 방전 처리 중에서도 생산성이나 설비 설계상의 관점에서 코로나 방전 처리 또는 플라즈마 처리가 바람직하고, 나아가서는 대기압하에서 처리가 가능한 대기압 코로나 방전 처리, 대기압 플라즈마 처리가 보다 바람직하다.
도 1 에서는 처리 전극 (4) 을 사용하여 활성화 처리를 실시하는 실시형태를 나타냈는데, 도 2 에 나타내는 바와 같이 롤 (1) 에 대향하는 전극 롤 (6) 로부터 조사되는 방전에 의해 활성화 처리를 실시해도 된다.
본 발명에 관련된 광학 필름의 제조 방법은 광학 필름의 적어도 일방의 면에 접착제층을 개재하여 다른 광학 필름이 적층된 광학 필름의 제조 방법으로서, 상기 광학 필름의 상기 접착제층을 적층하는 측의 면에, 청구항 1 ∼ 4 중 어느 하나에 기재된 활성화 처리 방법을 실시하는 활성화 처리 공정과, 상기 광학 필름의 활성화 처리가 된 면에 접착제를 도공하여 접착제층을 적층하는 도공 공정과, 상기 접착제층이 적층된 광학 필름과 타방의 광학 필름을 상기 접착제층을 개재하여 첩합시키는 적층 공정을 갖는다. 광학 필름으로는 편광자 및/또는 투명 보호 필름이 바람직하게 사용 가능하고, 본 발명은 특히 광학 필름이 편광자의 적어도 일방의 면에 접착제층을 개재하여 투명 보호 필름이 형성된 편광 필름으로서, 편광자 및 투명 보호 필름의 적어도 일방에 상기 기재된 활성화 처리 방법을 실시하는 활성화 처리 공정과, 편광자의 활성화 처리가 된 면 또는 투명 보호 필름의 활성화 처리가 된 면에 접착제를 도공하여 접착제층을 적층하는 도공 공정과, 편광자와 투명 보호 필름을 접착제층을 개재하여 첩합시키는 적층 공정을 갖는 광학 필름 (편광 필름) 의 제조 방법으로서 유용하다.
상기 접착제의 도공 공정에 있어서, 그 도공 방식은 접착제의 점도나 목적으로 하는 두께에 의해 적절히 선택된다. 도공 방식의 예로서, 예를 들어 리버스 코터, 그라비아 코터 (다이렉트, 리버스나 오프셋), 바 리버스 코터, 롤 코터, 다이 코터, 바 코터, 로드 코터 등을 들 수 있다. 그 밖에 도공에는 딥핑 방식 등의 방식을 적절히 사용할 수 있다.
상기와 같이 도공한 접착제를 개재하여 광학 필름끼리, 특히는 편광자와 투명 보호 필름을 첩합시킨다. 이들의 첩합은 롤 라미네이터 등에 의해 실시할 수 있다.
상기 첩합 공정의 후에는 접착제층을 형성한다. 접착제층의 형성은 접착제의 종류에 따라 실시된다. 특히 본 발명에서는 접착제로서 활성 에너지선 경화형 접착제를 들 수 있다. 활성 에너지선 경화형 접착제는 전자선, 자외선 등의 활성 에너지선에 의해 경화가 진행되는 접착제로, 예를 들어 전자선 경화형, 자외선 경화형의 양태로 사용할 수 있다. 또, 활성 에너지선 경화형 접착제로서 광 카티온 중합형과 광 라디칼 중합형을 들 수 있는데, 이 중에서도 본 발명에서는 광 카티온형이 바람직하게 사용 가능하다. 광 라디칼 중합형의 활성 에너지선 경화형 접착제를 자외선 경화형으로서 사용하는 경우에는, 당해 접착제는 (A) 라디칼 중합성 화합물 및 (B) 광 라디칼 발생제를 함유한다.
<<(A) 라디칼 중합성 화합물>>
(A) 라디칼 중합성 화합물은 적어도 1 개 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 비닐기, (메트)아크릴로일기 등을 갖는 화합물이면 특별히 한정없이 사용 가능하다. 본 발명에 있어서는 (A) 라디칼 중합성 화합물 중에서도 하기 일반식 (1):
CH2=C(R1)-CONH2 -m-(X-O-R2)m (1)
(R1 은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, X 는 -CH2- 기 또는 -CH2CH2- 기를 나타내고, R2 는 -(CH2)n-H 기 (단, n 은 0, 1 또는 2) 를 나타내고, m 은 1 또는 2를 나타낸다) 로 나타내는 N-치환 아미드계 모노머가 바람직하다.
상기 일반식 (1) 로 나타내는 N-치환 아미드계 모노머의 구체예로는 예를 들어, N-하이드록시에틸(메트)아크릴아미드, N-메틸올(메트)아크릴아미드, N-메톡시메틸(메트)아크릴아미드, N-에톡시메틸(메트)아크릴아미드, N-메톡시에틸(메트)아크릴아미드, N-에톡시에틸(메트)아크릴아미드 등을 들 수 있다. 이들 N-치환 아미드계 모노머는 1 종을 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 일반식 (1) 로 나타내는 N-치환 아미드계 모노머로는 시판품도 바람직하게 사용 가능하다. 구체적으로는 예를 들어, N-하이드록시에틸아크릴아미드 (상품명 「HEAA」, 쿄진사 제조), N-메톡시메틸아크릴아미드 (상품명 「NMMA」, MRC 유니텍사 제조), N-부톡시메틸아크릴아미드 (상품명 「NBMA」, MRC 유니텍사 제조), N-메톡시메틸메타크릴아미드 (상품명 「와스마 2MA」, 카사노 흥산사 제조) 등을 들 수 있다.
상기 일반식 (1) 로 나타내는 N-치환 아미드계 모노머로는 N-하이드록시에틸(메트)아크릴아미드가 바람직하다. N-치환 아미드계 모노머는 낮은 수분율의 편광자나, 투습도가 낮은 재료를 사용한 투명 보호 필름에 대해서도 양호한 접착성을 나타내는데, 상기에서 예시한 모노머 중에서도 N-하이드록시에틸아크릴아미드는 특히 양호한 접착성을 나타낸다.
상기 활성 에너지선 경화형 접착제는, (A) 라디칼 중합성 화합물로서 상기 일반식 (1) 로 나타내는 것 이외의 N-치환 아미드계 모노머, 각종 방향 고리 및 하이드록시기를 갖는 단관능의 (메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트, 각종 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물 등을 함유해도 된다. 단, 접착제층의 접착성 및 내수성을 고려한 경우, (A) 라디칼 중합성 화합물의 합계량에 대한 상기 일반식 (1) 로 나타내는 N-치환 아미드계 모노머의 비율이 50 ∼ 99 질량％ 인 것이 바람직하고, 60 ∼ 90 질량％ 인 것이 보다 바람직하다.
상기 일반식 (1) 로 나타내는 것 이외의 N-치환 아미드계 모노머로는 예를 들어, N-메틸(메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N,N-디에틸(메트)아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N-부틸(메트)아크릴아미드, N-헥실(메트)아크릴아미드, 아미노메틸(메트)아크릴아미드, 아미노에틸(메트)아크릴아미드, 메르캅토메틸(메트)아크릴아미드, 메르캅토에틸(메트)아크릴아미드, N-아크릴로일모르폴린, N-아크릴로일피페리딘, N-메타크릴로일피페리딘, N-아크릴로일피롤리딘 등을 들 수 있다.
방향 고리 및 하이드록시기를 갖는 단관능의 (메트)아크릴레이트는 방향 고리 및 하이드록시기를 갖는, 각종 단관능의 (메트)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 하이드록시기는 방향 고리의 치환기로서 존재해도 되는데, 본 발명에서는 방향 고리과 (메트)아크릴레이트를 결합하는 유기기 (탄화수소기, 특히 알킬렌기에 결합한 것) 로서 존재하는 것이 바람직하다.
상기 방향 고리 및 하이드록시기를 갖는 단관능의 (메트)아크릴레이트로는 예를 들어, 방향 고리를 갖는 단관능의 에폭시 화합물과 (메트)아크릴산의 반응물을 들 수 있다. 방향 고리를 갖는 단관능의 에폭시 화합물로는 예를 들어, 페닐글리시딜에테르, t-부틸페닐글리시딜에테르, 페닐폴리에틸렌글리콜글리시딜에테르 등을 들 수 있다. 방향 고리 및 하이드록시기를 갖는 단관능의 (메트)아크릴레이트의 구체예로는 예를 들어, 2-하이드록시-3-페녹시프로필(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-t-부틸페녹시프로필(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페닐폴리에틸렌글리콜프로필(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
또, 상기 우레탄(메트)아크릴레이트로는 이소시아네이트기를 갖는 (메트)아크릴레이트와, 폴리우레탄디올, 폴리에스테르디올, 폴리에테르디올이나 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 폴리알킬렌글리콜 등의 디올 화합물의 편말단의 하이드록실기와의 반응물 등을 들 수 있다.
(메트)아크릴로일기를 갖는 화합물로는 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 이소노닐(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트 등의 탄소수는 1 ∼ 12 의 알킬(메트)아크릴레이트 ; (메트)아크릴산메톡시에틸, (메트)아크릴산에톡시에틸 등의 (메트)아크릴산알콕시알킬계 모노머 ; (메트)아크릴산2-하이드록시에틸, (메트)아크릴산2-하이드록시프로필, (메트)아크릴산4-하이드록시부틸, (메트)아크릴산6-하이드록시헥실, (메트)아크릴산8-하이드록시옥틸, (메트)아크릴산10-하이드록시데실, (메트)아크릴산12-하이드록시라우릴이나 (4-하이드록시메틸시클로헥실)-메틸아크릴레이트 등의 하이드록실기 함유 모노머 ; 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 산무수물기 함유 모노머 ; 아크릴산의 카프로락톤 부가물 ; 스티렌술폰산이나 알릴술폰산, 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, (메트)아크릴아미드프로판술폰산, 술포프로필(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산 등의 술폰산기 함유 모노머 ; 2-하이드록시에틸아크릴로일포스페이트 등의 인산기 함유 모노머 등을 들 수 있다. 또, (메트)아크릴아미드 ; 말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-페닐말레이미드 등 ; (메트)아크릴산아미노에틸, (메트)아크릴산아미노프로필, (메트)아크릴산N,N-디메틸아미노에틸, (메트)아크릴산t-부틸아미노에틸, 3-(3-피리니딜)프로필(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산알킬아미노알킬계 모노머 ; N-(메트)아크릴로일옥시메틸렌숙신이미드나 N-(메트)아크릴로일-6-옥시헥사메틸렌숙신이미드, N-(메트)아크릴로일-8-옥시옥타메틸렌숙신이미드 등의 숙신이미드계 모노머 등의 질소 함유 모노머를 들 수 있다.
상기 활성 에너지선 경화형 접착제는, (A) 라디칼 중합성 화합물로서, 추가로 (C) 2 개 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 모노머, 특히 바람직하게는 다관능 (메트)아크릴레이트계 모노머를 함유하는 경우, 접착제층의 내수성이 향상되기 때문에 바람직하다. 접착제층의 내수성을 고려한 경우, 2 개 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 모노머는 소수성인 것이 보다 바람직하다. 소수성의 2 개 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 모노머, 특히 소수성의 다관능 (메트)아크릴레이트계 모노머로는 예를 들어 트리시클로데칸디메탄올디아크릴레이트, 디비닐벤젠, N,N'-메틸렌비스아크릴아미드, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 1,9-노난디올글리콜디(메트)아크릴레이트, 글리세린디(메트)아크릴레이트, EO 변성 글리세린트리(메트)아크릴레이트, EO 변성 디글리세린테트라(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴산2-(2-비닐옥시에톡시)에틸, 비스페놀 A-EO 부가물 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 하이드록시피발산네오펜틸글리콜(메트)아크릴산 부가물, EO 변성 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 이소시아눌산 EO 변성 디(메트)아크릴레이트, 이소시아눌산 EO 변성 트리(메트)아크릴레이트, ε-카프로락톤 변성 트리스((메트)아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 1,1-비스((메트)아크릴로일옥시메틸)에틸이소시아네이트, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트와 1,6-디이소시아네이트헥산의 중합물, 9,9-비스[4-(2-(메트)아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 등을 들 수 있다.
(A) 라디칼 중합성 화합물의 합계량에 대한 2 개 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 모노머의 비율이 5 ∼ 50 질량％ 인 것이 바람직하고, 9 ∼ 40 질량％ 인 것이 보다 바람직하다. 이 비율이 5 질량％ 미만인 경우, 충분한 내수성을 얻을 수 없는 경우가 있고, 한편 50 질량％ 를 초과하는 경우에는 충분한 접착성을 얻을 수 없는 경우가 있다.
<<(B) 광 라디칼 발생제>>
(B) 광 라디칼 발생제는 활성 에너지선을 조사함으로써 라디칼을 발생시킨다. (B) 광 라디칼 발생제로는 수소 인발 (引拔) 형 광 라디칼 발생제와 개열형 광 라디칼 발생제를 들 수 있다.
수소 인발형 광 라디칼 발생제로는 예를 들어 1-메틸나프탈렌, 2-메틸나프탈렌, 1-플루오로나프탈렌, 1-클로로나프탈렌, 2-클로로나프탈렌, 1-브로모나프탈렌, 2-브로모나프탈렌, 1-요오드나프탈렌, 2-요오드나프탈렌, 1-나프톨, 2-나프톨, 1-메톡시나프탈렌, 2-메톡시나프탈렌, 1,4-디시아노나프탈렌 등의 나프탈렌 유도체, 안트라센, 1,2-벤즈안트라센, 9,10-디클로로안트라센, 9,10-디브로모안트라센, 9,10-디페닐안트라센, 9-시아노안트라센, 9,10-디시아노안트라센, 2,6,9,10-테트라시아노안트라센 등의 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 카르바졸, 9-메틸카르바졸, 9-페닐카르바졸, 9-프로페-2-이닐-9H-카르바졸, 9-프로필-9H-카르바졸, 9-비닐카르바졸, 9H-카르바졸-9-에탄올, 9-메틸-3-니트로-9H-카르바졸, 9-메틸-3,6-디니트로-9H-카르바졸, 9-옥타노일카르바졸, 9-카르바졸메탄올, 9-카르바졸프로피온산, 9-카르바졸프로피오니트릴, 9-에틸-3,6-디니트로-9H-카르바졸, 9-에틸-3-니트로카르바졸, 9-에틸카르바졸, 9-이소프로필카르바졸, 9-(에톡시카르보닐메틸)카르바졸, 9-(모르폴리노메틸)카르바졸, 9-아세틸카르바졸, 9-알릴카르바졸, 9-벤질-9H-카르바졸, 9-카르바졸아세트산, 9-(2-니트로페닐)카르바졸, 9-(4-메톡시페닐)카르바졸, 9-(1-에톡시-2-메틸-프로필)-9H-카르바졸, 3-니트로카르바졸, 4-하이드록시카르바졸, 3,6-디니트로-9H-카르바졸, 3,6-디페닐-9H-카르바졸, 2-하이드록시카르바졸, 3,6-디아세틸-9-에틸카르바졸 등의 카르바졸 유도체, 벤조페논, 4-페닐벤조페논, 4,4'-비스(디메톡시)벤조페논, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2-벤조일벤조산메틸에스테르, 2-메틸벤조페논, 3-메틸벤조페논, 4-메틸벤조페논, 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논 등의 벤조페논 유도체, 방향족 카르보닐 화합물, [4-(4-메틸페닐티오)페닐]-페닐메타논, 크산톤, 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 4-클로로티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 4-이소프로필티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등의 티오크산톤 유도체나 쿠마린 유도체 등을 들 수 있다.
개열형 광 라디칼 발생제는 활성 에너지선을 조사함으로써 당해 화합물이 개열하여 라디칼을 발생시키는 타입의 광 라디칼 발생제로, 그 구체예로서 벤조인에테르 유도체, 아세토페논 유도체 등의 아릴알킬케톤류, 옥심케톤류, 아실포스핀옥사이드류, 티오벤조산S-페닐류, 티타노센류 및 그것들을 고분자량화한 유도체를 들 수 있는데 이것에 한정되는 것은 아니다. 시판되고 있는 개열형 광 라디칼 발생제로는 1-(4-도데실벤조일)-1-하이드록시-1-메틸에탄, 1-(4-이소프로필벤조일)-1-하이드록시-1-메틸에탄, 1-벤조일-1-하이드록시-1-메틸에탄, 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-벤조일]-1-하이드록시-1-메틸에탄, 1-[4-(아크릴로일옥시에톡시)-벤조일]-1-하이드록시-1-메틸에탄, 디페닐케톤, 페닐-1-하이드록시-시클로헥실케톤, 벤질디메틸케탈, 비스(시클로펜타디에닐)-비스(2,6-디플루오로-3-피릴-페닐)티탄, (η6-이소프로필벤젠)-(η5-시클로펜타디에닐)-철(II)헥사플루오로포스페이트, 트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, 비스(2,6-디메톡시-벤조일)-(2,4,4-트리메틸-펜틸)-포스핀옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-2,4-디펜톡시페닐포스핀옥사이드 또는 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐-포스핀옥사이드, (4-모르폴리노벤조일)-1-벤질-1-디메틸아미노프로판, 4-(메틸티오벤조일)-1-메틸-1-모르폴리노에탄 등을 들 수 있는데, 이것에 한정되는 것은 아니다.
(B) 광 라디칼 발생제, 즉 수소 인발형 또는 개열형 광 라디칼 발생제는 모두 각각 단독으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 복수를 조합하여 사용해도 되는데, 광 라디칼 발생제 단체의 안정성이나, 본 발명에 있어서의 조성물의 경화성의 면에서 보다 바람직한 것은 개열형 광 라디칼 발생제의 1 종 이상의 조합이다. 개열형 광 라디칼 발생제 중에서도 아실포스핀옥사이드류가 바람직하고, 보다 구체적으로는 트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드 (상품명 「DAROCURE TPO」 ; 치바 재팬사 제조), 비스(2,6-디메톡시-벤조일)-(2,4,4-트리메틸-펜틸)-포스핀옥사이드 (상품명 「CGI 403」 ; 치바 재팬사 제조), 또는 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-2,4-디펜톡시페닐포스핀옥사이드 (상품명 「IRGACURE 819」 ; 치바 재팬사 제조) 가 바람직하다.
(B) 광 라디칼 발생제의 함유량은 활성 에너지선 경화형 접착제의 합계량에 대하여, 0.01 ∼ 10 질량부인 것이 바람직하고, 0.05 ∼ 5 질량부인 것이 보다 바람직하고, 0.1 ∼ 3 질량부인 것이 특히 바람직하다.
또, 본 발명에 관련된 활성 에너지선 경화형 접착제를 전자선 경화형으로 사용하는 경우에는, 상기 접착제는 상기 (B) 광 라디칼 발생제는 임의로 사용할 수 있다. 또, 카르보닐 화합물 등으로 대표되는 전자선에 의한 경화 속도나 감도를 높이는 증감제를 첨가해도 된다.
증감제로는 예를 들어, 안트라센, 페노티아진, 페릴렌, 티오크산톤, 벤조페논티오크산톤 등을 들 수 있다. 또한, 증감 색소로는 티오피릴륨염계 색소, 멜로시아닌계 색소, 퀴놀린계 색소, 스티릴퀴놀린계 색소, 케토쿠마린계 색소, 티오크산텐계 색소, 크산텐계 색소, 옥소놀계 색소, 시아닌계 색소, 로다민계 색소, 피릴륨염계 색소 등이 예시된다.
구체적인 안트라센의 화합물로는 디부톡시안트라센, 디프로폭시안트라퀴논 (카와사키 화성사 제조 Anthracure UVS-1331, 1221) 등이 유효하다.
증감제를 첨가하는 경우, 그 함유량은 활성 에너지선 경화형 접착제 전체량에 대하여, 0.01 ∼ 20 질량부인 것이 바람직하고, 0.01 ∼ 10 질량부인 것이 보다 바람직하고, 0.1 ∼ 3 질량부인 것이 특히 바람직하다.
또, 상기 활성 에너지선 경화형 접착제에는 본 발명의 목적, 효과를 저해하지 않는 범위에 있어서, 그 밖의 임의 성분으로서 각종 첨가제를 배합할 수 있다. 이러한 첨가제로는 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리우레탄, 폴리부타디엔, 폴리클로로프렌, 폴리에테르, 폴리에스테르, 스티렌-부타디엔 블록 공중합체, 석유 수지, 크실렌 수지, 케톤 수지, 셀룰로오스 수지, 불소계 올리고머, 실리콘계 올리고머, 폴리술파이드계 올리고머 등의 폴리머 혹은 올리고머 ; 페노티아진, 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀 등의 중합 금지제 ; 중합 개시 보조제 ; 레벨링제 ; 젖음성 개량제 ; 계면 활성제 ; 가소제 ; 자외선 흡수제 ; 실란 커플링제 ; 무기 충전제 ; 안료 ; 염료 등을 들 수 있다. 단, 활성 에너지선 경화형 접착제 중, 상기 서술한 첨가제의 함유량은 활성 에너지선 경화형 접착제 전체량에 대해 0.005 ∼ 20 질량부인 것이 바람직하고, 0.01 ∼ 10 질량부인 것이 보다 바람직하고, 0.1 ∼ 5 질량부인 것이 특히 바람직하다.
상기 활성 에너지선 경화형 접착제의 점도는 10 ∼ 300 cps (25 ℃) 인 것이 바람직하고, 나아가서는 20 ∼ 300 cps (25 ℃) 가 바람직하고, 나아가서는 40 ∼ 150 cps (25 ℃) 가 바람직하다. 점도가 10 cps 이하에서는 점도가 지나치게 낮아져, 도공한 접착제가 필름 (편보호 편광 필름) 의 이측으로 돌아가거나, 접착제층의 두께의 설계가 어려워진다. 또, 점도가 300 cps 를 초과하면, 점도가 지나치게 높아져, 라인 스피드를 높이면, 접착제의 도공을 충분히 할 수 없기도 하고, 도공 줄무늬가 생기기 쉬워지거나 하여 생산성의 점에서 바람직하지 않다.
광학 필름이, 편광자 및 투명 보호 필름이 접착제층을 개재하여 적층된 편광 필름인 경우, 편광자와 투명 보호 필름의 첩합시에 있어서, 투명 보호 필름과 접착제층 사이에는 접착 용이층을 형성할 수 있다. 접착 용이층은 예를 들어, 폴리에스테르 골격, 폴리에테르 골격, 폴리카보네이트 골격, 폴리우레탄 골격, 실리콘계, 폴리아미드 골격, 폴리이미드 골격, 폴리비닐알코올 골격 등을 갖는 각종 수지에 의해 형성할 수 있다. 이들 폴리머 수지는 1 종을 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또 접착 용이층의 형성에는 다른 첨가제를 첨가해도 된다. 구체적으로는, 나아가서는 점착 부여제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 내열 안정제 등의 안정제 등을 사용해도 된다.
접착 용이층은 통상적으로 투명 보호 필름에 미리 형성해 두고, 당해 투명 보호 필름의 접착 용이층측과 편광자를 접착제층에 의해 첩합한다. 접착 용이층의 형성은 접착 용이층의 형성재를 투명 보호 필름 상에 공지된 기술에 의해 도공, 건조시킴으로써 실시된다. 접착 용이층의 형성재는 건조 후의 두께, 도공의 원활성 등을 고려하여 적당한 농도로 희석한 용액으로 하여 통상적으로 조정된다. 접착 용이층은 건조 후의 두께는 바람직하게는 0.01 ∼ 5 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.02 ∼ 2 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.05 ∼ 1 ㎛ 이다. 또한, 접착 용이층은 복수층 형성할 수 있는데, 이 경우에도 접착 용이층의 총 두께는 상기 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다.
편광 필름을 연속 라인으로 제조하는 경우, 라인 속도는 접착제의 경화 시간 에 따라 바뀌는데, 바람직하게는 1 ∼ 500 m/min, 보다 바람직하게는 5 ∼ 300 m/min, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 100 m/min 이다. 라인 속도가 지나치게 작은 경우에는 생산성이 부족하고, 또는 투명 보호 필름에 대한 데미지가 지나치게 커 내구성 시험 등에 견딜 수 있는 편광 필름을 제조할 수 없다. 라인 속도가 지나치게 큰 경우에는 접착제의 경화가 불충분해져, 목적으로 하는 접착성이 얻어지지 않는 경우가 있다.
상기와 같이 하여 편광자의 적어도 편면에 투명 보호 필름을 갖는 편광 필름이 얻어지는데, 상기 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면에는 하드 코트층, 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층 내지 안티글레어층 등의 기능층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 하드 코트층, 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층이나 안티글레어층 등의 기능층은 투명 보호 필름 그 자체에 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 별도로 투명 보호 필름과는 별체의 것으로 하여 형성할 수도 있다.
광학 필름의 1 종인 편광 필름은 실용시에 다른 광학층과 적층한 광학 필름으로서 사용할 수 있다. 그 광학층에 대해서는 특별히 한정은 없지만, 예를 들어 반사판이나 반투과판, 위상차판 (1/2 나 1/4 등의 파장판을 포함한다), 시각 보상 필름 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 사용되는 경우가 있는 광학층을 1 층 또는 2 층 이상 사용할 수 있다. 특히 편광 필름으로는, 추가로 반사판 또는 반투과 반사판이 적층되어 이루어지는 반사형 편광 필름 또는 반투과형 편광 필름, 편광 필름에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원 편광 필름 또는 원편광 필름, 편광 필름에 추가로 시각 보상 필름이 적층되어 이루어지는 광시야각 편광 필름, 혹은 편광 필름에 추가로 휘도 향상 필름이 적층되어 이루어지는 편광 필름이 바람직하다.
편광 필름에 상기 광학층을 적층한 광학 필름은 액정 표시 장치 등의 제조 과정에서 순차 별개로 적층하는 방식으로도 형성할 수 있는데, 미리 적층하여 광학 필름으로 한 것은 품질의 안정성이나 조립 작업 등이 우수하여 액정 표시 장치 등의 제조 공정을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 적층에는 점착층 등의 적절한 접착 수단을 이용할 수 있다. 상기 편광 필름이나 그 밖의 광학 필름의 접착시에, 그들의 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적절한 배치 각도로 할 수 있다.
전술한 편광 필름이나, 편광 필름이 적어도 1 층 적층되어 있는 광학 필름에는, 액정 셀 등의 다른 부재와 접착하기 위한 점착층을 형성할 수 있다. 점착층을 형성하는 점착제는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르, 불소계나 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 아크릴계 점착제와 같이 광학적 투명성이 우수하고, 적당한 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내며, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
점착층은, 상이한 조성 또는 종류 등의 것의 중첩층으로서 편광 필름이나 광학 필름의 편면 또는 양면에 형성할 수도 있다. 또 양면에 형성하는 경우에, 편광 필름이나 광학 필름의 표리에 있어서 상이한 조성이나 종류나 두께 등의 점착층으로 할 수도 있다. 점착층의 두께는 사용 목적이나 접착력 등에 따라 적절히 결정할 수 있고, 일반적으로는 1 ∼ 500 ㎛ 이고, 1 ∼ 200 ㎛ 가 바람직하고, 특히 1 ∼ 100 ㎛ 가 바람직하다.
점착층의 노출면에 대해서는 실용에 제공할 때까지의 동안, 그 오염 방지 등을 목적으로 세퍼레이터가 가착 (假着) 되어 커버된다. 이로써, 통례적인 취급 상태에서 점착층에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터로는 상기 두께 조건을 제외하고, 예를 들어 플라스틱 필름, 고무 시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포 시트나 금속박, 그들의 라미네이트체 등의 적절한 박엽체를, 필요에 따라 실리콘계나 장사슬 알킬계, 불소계나 황화몰리브덴 등의 적절한 박리제로 코트 처리한 것 등의, 종래에 준한 적절한 것을 사용할 수 있다.
편광 필름 또는 광학 필름은 액정 표시 장치 등의 각종 장치의 형성 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 액정 표시 장치의 형성은 종래에 준하여 실시할 수 있다. 즉, 액정 표시 장치는 일반적으로 액정 셀과 편광 필름 또는 광학 필름 및 필요에 따른 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절히 조립하여 구동 회로를 조립하거나 함으로써 형성되는데, 본 발명에 있어서는 본 발명에 의한 편광 필름 또는 광학 필름을 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정은 없고, 종래에 준할 수 있다. 액정 셀에 대해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형 등의 임의인 타입인 것을 사용할 수 있다.
액정 셀의 편측 또는 양측에 편광 필름 또는 광학 필름을 배치한 액정 표시 장치나, 조명 시스템에 백라이트 혹은 반사판을 사용한 것 등의 적절한 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 그 경우, 본 발명에 의한 편광 필름 또는 광학 필름은 액정 셀의 편측 또는 양측에 설치할 수 있다. 양측에 편광 필름 또는 광학 필름을 형성하는 경우, 그것들은 동일한 것이어도 되고, 상이한 것이어도 된다. 또한, 액정 표시 장치의 형성시에는 예를 들어 확산판, 안티글레어층, 반사 방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광 확산판, 백라이트 등의 적절한 부품을 적절한 위치에 1 층 또는 2 층 이상 배치할 수 있다.
실시예
이하에, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 예 중의 부 및 ％ 는 모두 중량 기준이다.
<편광 필름의 제조>
박형 편광막을 제조하기 위해서, 먼저, 비정성 PET 기재에 9 ㎛ 두께의 PVA 층이 제막된 적층체를 연신 온도 130 ℃ 의 공중 보조 연신에 의해 연신 적층체를 생성하고, 다음으로 연신 적층체를 염색에 의해 착색 적층체를 생성하며, 또한 착색 적층체를 연신 온도 65 도의 붕산 수중 연신에 의해 총 연신 배율이 5.9 배가 되도록 비정성 PET 기재와 일체로 연신된 4 ㎛ 두께의 PVA 층을 포함하는 광학 필름 적층체를 생성하였다. 이와 같은 2 단 연신에 의해 비정성 PET 기재에 제막된 PVA 층의 PVA 분자가 고차로 배향되고, 염색에 의해 흡착된 요오드가 폴리요오드 이온 착물로서 일 방향으로 고차로 배향된 고기능 편광막을 구성하는, 두께 4 ㎛ 의 PVA 층을 포함하는 광학 필름 적층체를 생성할 수 있었다. 이러한 PVA 층 (박형 편광자) 의 수분율은 건조 후 1 시간 내에서 1.7 ％ 였다.
두께 4 ㎛ 의 PVA 층을 포함하는 광학 필름 적층체와, 보상판으로서의 제오노아 필름 (두께 60 ㎛, 닛폰 제온사 제조) 을, 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물 (히드록시에틸아크릴아미드 (HEAA) - 50 부, 아크릴로일모르폴린 (ACMO) - 40 부, 뉴프론티아 PGA - 10 부, 중합 개시제로서 이르가큐아 907 - 2 부, 광 증감제로서 디에틸티오크산톤 (DETX) - 0.9 부) 을 경화함으로써 얻어진 접착제층을 개재하여 접착한 후, 비정성 PET 기재를 박리하여, 보상판 상에 박형 편광자가 적층된 광학 필름을 제조하였다.
실시예 1
도 1 에 나타내는 장치를 사용하여, 박형 편광자가 표면측 (보상판이 어스 롤 (1) 에 접하는 면측) 이 되도록 적층된 광학 필름 (3) 을 사용하고, 어스 롤 (1) 의 외주면을 따라 광학 필름 (3) 을 밀착시키면서 반송하면서, 처리 전극 (4) 를 사용하여 코로나 방전 처리를 실시하였다. 어스 롤 (1) 은 표면 온도가 25 ℃ 로 냉각되고, 코로나 방전시의 방전량은 (250) W/㎡ 였다.
실시예 2 ∼ 5
코로나 방전 처리시의 방전 처리량을 표 1 에 기재된 양으로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 활성화 처리를 실시하였다.
실시예 6
코로나 방전 처리를 대기압 플라즈마 처리 (방전량 250 W·min/㎡) 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 활성화 처리를 실시하였다.
코로나 방전 처리를 실시할 때, 어스 롤 (1) 을 냉각시키지 않았던 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 활성화 처리를 실시하였다.
실시예 1 ∼ 6, 비교예 1 의 활성화 처리 방법에 의해 활성화 처리된 광학 필름의 표면에 발생한 외관 특성을 이하의 방법에 의해 측정하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
<외관 특성의 평가 방법>
외관 관찰 실시예 1 ∼ 6, 비교예 1 의 활성화 처리된 면의 광학 필름 표면을 육안으로 관찰하였다. 1 ㎡ 당 하나라도 결점이 있는 경우를 × 로 하고, 그들의 결과를 표 1 에 나타냈다.
<접착 특성의 평가 방법>
강제 박리한 경우에, 접착제와 광학 필름 사이에서 박리되어 있지 않은 상태를 ○ 로 하고, 접착제와 광학 필름의 계면에서 박리되어 있는 상태를 × 로 하였다.
Figure pat00001
표 1 의 결과로부터, 실시예 1 ∼ 6 에 관련된 활성화 처리 방법이 실시된 광학 필름에서는 접착 특성이 양호하고, 또한 외관 결점이 거의 발생하지 않아, 외관 특성이 양호하다는 것을 알 수 있다. 한편, 비교예 1 에 관련된 활성화 처리 방법이 실시된 광학 필름에서는 외관 결점이 많이 발생하여, 외관 특성이 악화되는 것을 알 수 있다.
1 … 어스 롤
21, 22 … 가이드 롤
3 … 광학 필름
4 … 처리 전극
5 … 외부 분위기
6 … 전극 롤

Claims (9)

  1. 롤을 따라 광학 필름을 반송하고, 상기 롤의 반대측으로부터 광학 필름의 활성화 처리를 실시하는 방법으로서,
    상기 롤을 냉각시키면서 활성화 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 활성화 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 활성화 처리가 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리 및 글로우 방전 처리의 적어도 1 종인, 광학 필름의 활성화 처리 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광학 필름이 편광자 및 투명 보호 필름의 적어도 1 종인, 광학 필름의 활성화 처리 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 활성화 처리의 방전량이 100 ∼ 2000 W·min/㎡ 인, 광학 필름의 활성화 처리 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 롤에 냉매를 통과시킴으로써 상기 롤을 냉각시키는 것인, 광학 필름의 활성화 처리 방법.
  6. 광학 필름의 적어도 일방의 면에 접착제층을 개재하여 다른 광학 필름이 적층된 광학 필름의 제조 방법으로서,
    상기 광학 필름의 상기 접착제층을 적층하는 측의 면에, 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 활성화 처리 방법을 실시하는 활성화 처리 공정과,
    상기 광학 필름의 활성화 처리가 된 면에 접착제를 도공하여 접착제층을 적층하는 도공 공정과,
    상기 접착제층이 적층된 광학 필름과 타방의 광학 필름을, 상기 접착제층을 개재하여 첩합시키는 적층 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 광학 필름이, 편광자의 적어도 일방의 면에 접착제층을 개재하여 투명 보호 필름이 형성된 편광 필름으로서,
    상기 편광자 및 상기 투명 보호 필름의 적어도 일방에, 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 활성화 처리 방법을 실시하는 활성화 처리 공정과, 상기 편광자의 활성화 처리가 된 면 또는 상기 투명 보호 필름의 활성화 처리가 된 면에 접착제를 도공하여 접착제층을 적층하는 도공 공정과, 상기 편광자와 상기 투명 보호 필름을 상기 접착제층을 개재하여 첩합시키는 적층 공정을 갖는, 광학 필름의 제조 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법에 의해 얻어진, 광학 필름.
  9. 제 8 항에 기재된 광학 필름이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
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