KR20140069096A - 연신 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 기재 필름과, 이 기재 필름의 한쪽 면에 형성되어 있는 두께 10㎛ 이하의 수지층을 구비하고, 이 수지층은, 비누화도(몰%) 및 평균 중합도가 이하의 식 (1) 또는 식 (2)의 관계를 충족시키는 폴리비닐알코올계 수지로 이루어져 있고, 연신되어 있는 연신 필름에 관한 것이다.
96 몰%<비누화도≤98 몰% (1)
93 몰%≤비누화도≤96 몰% 또한 평균 중합도≥2500 (2)

Description

연신 필름 및 그 제조 방법{STRETCHED FILM AND METHOD FOR PRODUCING SAME}
본 발명은, 연신 필름, 연신 필름의 제조 방법, 편광성 적층 필름의 제조 방법 및 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.
편광판은, 액정 표시 장치 등의 표시 장치에 있어서의 편광의 공급 소자 등으로서 널리 이용되고 있다. 이러한 편광판으로서, 종래부터, 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 편광자층과 트리아세틸셀룰로오스 등의 보호 필름이 적층된 것이 사용되고 있다. 편광자층(편광 필름)에 있어서는, 높은 광학 성능이 요구되며, 최근, 액정 표시 장치의 노트형 퍼스널 컴퓨터나 휴대전화 등 모바일 기기에의 전개 등에 따라, 박육 경량화가 요구되고 있다.
박형의 편광판의 제조 방법의 일례로서, 기재 필름의 표면에 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 용액을 도포하여 수지층을 형성한 후, 기재 필름과 수지층으로 이루어진 적층 필름을 연신하고, 계속해서 염색, 가교(고정), 건조시키고, 수지층으로부터 편광자층을 형성함으로써, 편광자층을 갖는 편광성 적층 필름을 얻는 방법이 제안되어 있다[예컨대, 일본 특허 공개 제2011-2816호 공보(특허문헌 1) 참조]. 이것을 그대로 편광판으로서 이용하거나, 상기 필름에 보호 필름을 접합한 후, 기재 필름을 박리한 것을 편광판으로서 이용하거나 하는 방법이 알려져 있다.
본 발명은, 전술한 바와 같이 편광자층을 구비한 편광성 적층 필름 또는 편광판의 제조 방법에 이용되는 연신 필름으로서, 편광성 적층 필름 또는 편광판을 제조할 때의 염색 공정에 있어서의 염색 시간을 짧게 할 수 있는 연신 필름 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 염색 공정에 있어서의 염색 시간이 짧고, 높은 제조 효율로 제조할 수 있는 편광성 적층 필름 또는 편광판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 기재 필름과, 이 기재 필름의 한쪽 면에 형성되어 있는 두께 10 ㎛ 이하의 수지층을 구비하고, 이 수지층은, 비누화도(몰%) 및 평균 중합도가 이하의 식 (1) 또는 식 (2)의 관계를 충족시키는 폴리비닐알코올계 수지로 이루어져 있고, 연신되어 있는 연신 필름이며,
96 몰%<비누화도≤98 몰% (1)
93 몰%≤비누화도≤96 몰% 또한 평균 중합도≥2500 (2)
상기 수지층은, 바람직하게는, 5배 초과의 연신 배율로 1축 연신되어 있다.
또한, 본 발명은, 상기 연신 필름의 제조 방법으로서, 기재 필름의 한쪽 면에, 비누화도(몰%) 및 평균 중합도가 전술한 식 (1) 또는 식 (2)의 관계를 충족시키는 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 수지층을 형성하여 적층 필름을 얻는 수지층 형성 공정과, 이 적층 필름을 1축 연신하여 연신 필름을 얻는 연신 공정을 갖는다.
또한, 본 발명은, 기재 필름과, 이 기재 필름의 한쪽 면에 형성되어 있는 두께 10 ㎛ 이하의 편광자층을 구비하는 편광성 적층 필름의 제조 방법으로서, 상기 수지층 형성 공정 및 상기 연신 공정을 거쳐 연신 필름을 제조한 후, 이 연신 필름의 수지층을 이색성 색소로 염색하여 편광자층을 형성하는 염색 공정을 갖는다.
또한, 본 발명은, 보호 필름과, 이 보호 필름의 한쪽 면에 형성되어 있는 두께 10 ㎛ 이하의 편광자층을 구비하는 편광판의 제조 방법으로서, 상기 수지층 형성 공정, 상기 연신 공정 및 상기 염색 공정을 거쳐 편광성 적층 필름을 제조한 후, 이 편광성 적층 필름에 있어서의 편광자층의 기재 필름측의 면과는 반대측의 면에 보호 필름을 접합하여 다층 필름을 얻는 접합 공정과, 이 다층 필름으로부터 기재 필름을 박리하는 박리 공정을 갖는다.
본 발명의 연신 필름 및 본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 연신 필름에 따르면, 편광 성능 및 내수성을 저하시키지 않고 편광성 적층 필름 또는 편광판을 제조할 때의 염색 공정에 있어서, 양호한 염색 시간으로 수지층을 염색하여 편광자층을 형성할 수 있다. 또한, 본 발명의 제조 방법에 따르면, 효율적으로 편광성 적층 필름 또는 편광판을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 연신 필름의 제조 방법의 개요를 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 편광성 적층 필름의 제조 방법의 개요를 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 편광판의 제조 방법의 개요를 도시한 흐름도이다.
도 4는 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에 대해서, 수지층의 형성에 이용되는 PVA의 비누화도의 중심값과 평균 중합도에 따라 플롯한 결과를 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명에 대해서 상세히 설명한다.
[연신 필름의 구성]
본 발명의 연신 필름은, 기재 필름과, 기재 필름의 한쪽 면에 형성되어 있는 두께 10 ㎛ 이하의 수지층을 구비한다. 수지층은, 비누화도(몰%) 및 평균 중합도가 이하의 식 (1) 또는 식 (2)의 관계를 충족시키는 폴리비닐알코올계 수지로 이루어져 있고, 연신되어 있다.
96 몰%<비누화도≤98 몰% (1)
93 몰%≤비누화도≤96 몰% 또한 평균 중합도≥2500 (2)
연신 필름은, 편광성 적층 필름 또는 편광판의 제조에 이용할 수 있다. 연신 필름은, 후술하는 본 발명에 따른 연신 필름의 제조 방법에 의해 제조되는 것이어도 좋지만, 이것에 한정되지 않는다. 이하, 연신 필름의 각 구성 요소에 대해서 상세히 설명한다.
<수지층>
수지층에 이용되는 폴리비닐알코올계 수지로서는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화한 것을 이용할 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 이외에 아세트산비닐과 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등이 예시된다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예컨대, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지는, 비누화도가 93 몰%∼98 몰%인 것을 이용한다[식 (1) 및 식 (2)]. 또한, 비누화도가 93 몰%∼96 몰%인 폴리비닐알코올계 수지를 이용하는 경우는, 평균 중합도가 2500 이상인 것을 선택한다[식 (2)]. 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도가 98 몰% 이하임으로써, 연신 필름을 이용하여 편광성 적층 필름 또는 편광판을 제조할 때의 염색 공정에 있어서, 양호한 염색 시간으로 수지층을 염색하여 편광자층을 형성할 수 있다. 또한, 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도가 96 몰%보다 큼으로써, 또는 비누화도가 96 몰%보다 작더라도 93 몰% 이상이며 또한 평균 중합도가 2500 이상임으로써, 연신 필름을 이용하여 편광성 적층 필름 또는 편광판을 제조할 때에, 예컨대 염색 공정에서 수용액에 침지시켜도, 충분한 내수성을 갖는다.
여기서 말하는 비누화도란, 폴리비닐알코올계 수지의 원료인 폴리아세트산비닐계 수지에 포함되는 아세트산기가 비누화 공정에 의해 수산기로 변화된 비율을 유닛비(몰%)로 나타낸 것으로서, 하기 식으로 정의되는 수치이다.
비누화도(몰%)=(수산기의 수)÷(수산기의 수+아세트산기의 수)×100
비누화도는, JIS K 6726(1994)으로 규정되어 있는 방법에 의해 구할 수 있다. 또한, 수지층에 이용하는 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도가 하나의 값으로 정해지지 않고서 폭을 갖는 경우, 식 (1) 및 식 (2)에 있어서의 「비누화도」는, 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도의 중심값을 의미한다.
비누화도가 높을수록, 수산기의 비율이 높은 것을 나타내고 있고, 즉 결정화를 저해하는 아세트산기의 비율이 낮은 것을 나타내고 있다.
또한, 폴리비닐알코올계 수지는, 일부가 변성되어 있는 변성 폴리비닐알코올이라도 좋다. 예컨대, 폴리비닐알코올계 수지를 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 불포화 카르복실산, 불포화 카르복실산의 알킬에스테르, 아크릴아미드 등으로 변성한 것 등을 들 수 있다. 변성의 비율은 30 몰% 미만인 것이 바람직하고, 10% 미만인 것이 보다 바람직하다. 30 몰%를 초과하는 변성을 행한 경우에는, 나중의 공정에서 이색성 색소를 흡착하기 어렵게 되어, 편광 성능이 낮아져 버리는 문제를 일으킨다.
폴리비닐알코올계 수지의 평균 중합도는, JIS K 6726(1994)에 의해 정해진 방법에 의해 구해지는 수치이다. 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도가 96 몰% 이하인 경우는 평균 중합도가 2500 이상인 것을 선택하고, 바람직하게는 8000 이하이며, 더욱 바람직하게는 5000 이하이다. 또한, 비누화도가 96 몰%를 초과하는 경우는 평균 중합도는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1000∼10000이며, 더욱 바람직하게는 1500∼5000이다.
이러한 특성을 갖는 폴리비닐알코올계 수지로서는, 예컨대 니폰고세이카가쿠고교(주) 제조의 AH-26(비누화도: 97.0∼98.8 몰%, 평균 중합도: 2600), AH-22(비누화도: 97.5∼98.5 몰%, 평균 중합도: 2200); 예컨대 니혼사쿠비포발(주)의 JM-33(비누화도: 93.5∼95.5 몰%, 평균 중합도: 3300), JM-26(비누화도: 95.5∼97.5 몰%, 평균 중합도: 2600) 등을 들 수 있고, 이들은 본 발명의 수지층의 형성에 있어서 적합하게 이용할 수 있다.
전술한 폴리비닐알코올계 수지 중에는, 필요에 따라, 가소제, 계면활성제 등의 첨가제가 첨가되어 있어도 좋다. 가소제로서는, 폴리올 및 그 축합물 등을 이용할 수 있고, 예컨대 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등이 예시된다. 첨가제의 배합량은, 특별히 제한되지 않지만 폴리비닐알코올계 수지 중 20 중량% 이하로 하는 것이 적합하다.
이러한 폴리비닐알코올계 수지를 제막한 것이 본 발명의 연신 필름의 수지층을 구성한다. 폴리비닐알코올계 수지를 제막하는 방법은, 특별히 한정되지 않으며, 공지된 방법에 의해 제막할 수 있지만, 원하는 두께의 수지층을 얻기 쉽다고 하는 점에서, 폴리비닐알코올계 수지의 용액을 기재 필름 상에 도포하여 제막하는 것이 바람직하다. 수지층은, 연신되어 있고, 바람직하게는 5배 초과, 더욱 바람직하게는 5배 초과이고 또한 17배 이하인 연신 배율로 1축 연신되어 있다. 연신 후의 수지층의 두께는 10 ㎛ 이하이며, 바람직하게는 7 ㎛ 이하이다.
<기재 필름>
기재 필름에 이용하는 수지로는 예컨대 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 연신성 등이 우수한 열가소성 수지가 이용되며, 이들의 유리 전이 온도(Tg) 또는 융점(Tm)에 따라 적절한 수지를 선택할 수 있다.
이러한 열가소성 수지의 구체예로는, 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 환상 폴리올레핀계 수지(노르보르넨계 수지), (메트)아크릴계 수지, 셀룰로오스에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 아세트산비닐계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지 및 이들의 혼합물, 공중합물 등을 들 수 있다.
기재 필름은, 전술한 수지 1 종류만으로 이루어진 필름이어도 상관없고, 수지를 2 종류 이상을 블렌드하여 이루어진 필름이어도 상관없다. 이 기재 필름은, 단층 필름이어도 좋고, 다층 필름이어도 좋다.
폴리올레핀계 수지로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등을 들 수 있고, 안정적으로 고배율로 연신하기 쉬워 바람직하다. 또한, 프로필렌에 에틸렌을 공중합함으로써 얻어지는 에틸렌-폴리프로필렌 공중합체 등도 이용할 수도 있다. 공중합은 다른 종류의 모노머라도 가능하며, 프로필렌에 공중합 가능한 다른 종의 모노머로는 예컨대 에틸렌, α-올레핀을 들 수 있다. α-올레핀으로는 탄소수 4 이상의 α-올레핀이 바람직하게 이용되고, 보다 바람직하게는 탄소수 4∼10의 α-올레핀이다. 탄소수 4∼10의 α-올레핀의 구체예를 들면, 예컨대, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-데센 등의 직쇄상 모노올레핀류; 3-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐 등의 분기상 모노올레핀류; 비닐시클로헥산 등이다. 프로필렌과 이것에 공중합 가능한 다른 모노머와의 공중합체는, 랜덤 공중합체여도 좋고, 블록 공중합체여도 좋다. 공중합체 중의 상기 다른 모노머 유래의 구성 단위의 함유율은, 「고분자 분석 핸드북」(1995년, 키노쿠니야쇼텐 발행)의 제616 페이지에 기재되어 있는 방법에 따라, 적외선(IR) 스펙트럼 측정을 행함으로써 구할 수 있다.
상기한 것 중에서도, 프로필렌계 수지 필름을 구성하는 프로필렌계 수지로서, 프로필렌의 단독 중합체, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체, 프로필렌-1-부텐 랜덤 공중합체 및 프로필렌-에틸렌-1-부텐 랜덤 공중합체가 바람직하게 이용된다.
또한, 프로필렌계 수지 필름을 구성하는 프로필렌계 수지의 입체 규칙성은, 실질적으로 아이소택틱 또는 신디오택틱인 것이 바람직하다. 실질적으로 아이소택틱 또는 신디오택틱의 입체 규칙성을 갖는 프로필렌계 수지로 이루어진 프로필렌계 수지 필름은, 그 취급성이 비교적 양호한 동시에, 고온 환경 하에서의 기계적 강도도 우수하다.
폴리에스테르계 수지는 에스테르 결합을 갖는 폴리머이며, 주로 다가 카르복실산과 다가 알코올의 중축합체이다. 이용되는 다가 카르복실산은, 주로 2가의 디카르복실산이 이용되며, 예컨대, 이소프탈산, 테레프탈산, 디메틸테레프탈레이트, 나프탈렌디카르복실산디메틸 등이 있다. 또한, 이용되는 다가 알코올도 주로 2가의 디올이 이용되며, 프로판디올, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산디메탄올 등을 들 수 있다. 구체적인 수지로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌나프탈레이트, 폴리시클로헥산디메틸테레프탈레이트, 폴리시클로헥산디메틸나프탈레이트 등을 들 수 있다. 이들의 블렌드 수지나, 공중합체도 적합하게 이용할 수 있다.
환상 폴리올레핀계 수지로는, 바람직하게는 노르보르넨계 수지가 이용된다. 환상 폴리올레핀계 수지는 환상 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭이며, 예컨대, 일본 특허 공개 평성 제1-240517호 공보, 일본 특허 공개 평성 제3-14882호 공보, 일본 특허 공개 평성 제3-122137호 공보 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 구체예로는, 환상 올레핀의 개환 (공)중합체, 환상 올레핀의 부가 중합체, 환상 올레핀과 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀과 그 공중합체(대표적으로는 랜덤 공중합체) 및 이들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그래프트 중합체, 그리고, 이들의 수소화물 등을 들 수 있다. 환상 올레핀의 구체예로는, 노르보르넨계 모노머를 들 수 있다.
환상 폴리올레핀계 수지로는 여러 가지 제품이 시판되고 있다. 구체예로는, Topas(등록상표)(Ticona사 제조), 아톤(등록상표)[JSR(주) 제조], 제오노아(ZEONOR)(등록상표)[니폰제온(주) 제조], 제오넥스(ZEONEX)(등록상표)[니폰제온(주) 제조], 아펠(등록상표)[미쓰이카가쿠(주) 제조]을 들 수 있다.
(메트)아크릴계 수지로는, 임의의 적절한 (메트)아크릴계 수지를 채용할 수 있다. 예컨대, 폴리메타크릴산메틸 등의 폴리(메트)아크릴산에스테르, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산에스테르 공중합체, 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메트)아크릴산 공중합체, (메트)아크릴산메틸-스티렌 공중합체(MS 수지 등), 지환족 탄화수소기를 갖는 중합체[예컨대, 메타크릴산메틸-메타크릴산시클로헥실 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산노르보르닐 공중합체 등]를 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리(메트)아크릴산메틸 등의 폴리(메트)아크릴산 C1-6 알킬을 들 수 있다. (메트)아크릴계 수지로서, 보다 바람직하게는, 메타크릴산메틸을 주성분(50∼100 중량%, 바람직하게는 70∼100 중량%)으로 하는 메타크릴산메틸계 수지가 이용된다.
셀룰로오스에스테르계 수지는 셀룰로오스와 지방산의 에스테르이다. 이와 같은 셀룰로오스에스테르계 수지의 구체예로는, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리프로피오네이트, 셀룰로오스디프로피오네이트 등을 들 수 있다. 또한, 이들의 공중합물이나, 수산기의 일부가 다른 종의 치환기 등으로 수식된 것 등도 들 수 있다. 이들 중에서도, 셀룰로오스트리아세테이트가 특히 바람직하다. 셀룰로오스트리아세테이트는 많은 제품이 시판되고 있어, 입수 용이성이나 비용의 점에서도 유리하다. 셀룰로오스트리아세테이트의 시판품의 예로는, 후지탁크(등록상표) TD80[후지필름(주) 제조], 후지탁크(등록상표) TD80UF[후지필름(주) 제조], 후지탁크(등록상표) TD80UZ[후지필름(주) 제조], 후지탁크(등록상표) TD40UZ[후지필름(주) 제조], KC8UX2M[코니카미놀타옵트(주) 제조], KC4UY[코니카미놀타옵트(주) 제조] 등을 들 수 있다.
폴리카보네이트계 수지는, 카보네이트기를 통해 모노머 단위가 결합된 폴리머로 이루어진 엔지니어링 플라스틱으로서, 높은 내충격성, 내열성, 난연성을 갖는 수지이다. 또한, 높은 투명성을 갖기 때문에 광학 용도로도 적합하게 이용된다. 광학 용도로는 광탄성 계수를 낮추기 위해서 폴리머 골격을 수식한 것과 같은 변성 폴리카보네이트라고 불리는 수지나, 파장 의존성을 개량한 공중합 폴리카보네이트 등도 시판되고 있어, 적합하게 이용할 수 있다. 이러한 폴리카보네이트 수지는 널리 시판되고 있으며, 예컨대, 팬라이트(등록상표)[테이진카세이(주)], 유피론(등록상표)[미쓰비시엔지니어링플라스틱(주)], SD 폴리카(등록상표)[스미토모다우(주)], 켈리브(등록상표)[다우케미컬(주)] 등을 들 수 있다.
기재 필름에는, 상기한 열가소성 수지 외에, 임의의 적절한 첨가제가 첨가되어 있어도 좋다. 이러한 첨가제로는 예컨대 자외선흡수제, 산화방지제, 윤활제, 가소제, 이형제, 착색방지제, 난연제, 핵제, 대전방지제, 안료 및 착색제 등을 들 수 있다. 기재 필름 중의 상기에서 예시한 열가소성 수지의 함유량은, 바람직하게는 50∼100 중량%, 보다 바람직하게는 50∼99 중량%, 더욱 바람직하게는 60∼98 중량%, 특히 바람직하게는 70∼97 중량%이다. 기재 필름 중의 열가소성 수지의 함유량이 50 중량% 미만인 경우, 열가소성 수지가 원래 갖는 고투명성 등이 충분히 발현되지 않을 우려가 있기 때문이다.
기재 필름은, 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 수지층과의 밀착성을 향상시키기 위해서, 적어도 폴리비닐알코올계 수지층이 형성되는 쪽의 표면에, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 화염 처리 등을 행한 것이어도 좋다. 또한, 밀착성을 향상시키기 위해서, 기재 필름의 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 수지층이 형성되는 쪽의 표면에, 프라이머층 등의 박층을 형성하여도 좋다.
(프라이머층)
프라이머층으로는, 기재 필름과 폴리비닐알코올계 수지층의 양쪽에 어느 정도 강한 밀착력을 발휘하는 재료라면 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 투명성, 열 안정성, 연신성 등이 우수한 열가소 수지가 이용된다. 구체적으로는 아크릴계 수지, 폴리비닐알코올계 수지를 들 수 있지만 이것에 한정되는 것은 아니다.
프라이머층을 구성하는 수지는, 용매에 용해한 상태로 이용하여도 좋다. 수지의 용해성에 의해, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류, 아세트산에틸, 아세트산이소부틸 등의 에스테르류, 염화메틸렌, 트리클로로에틸렌, 클로로포름과 같은 염소화탄화수소류, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올 등의 알코올류 등, 일반적인 유기 용매를 이용할 수도 있다. 단, 유기 용매를 포함하는 용액을 이용하여 프라이머층을 형성하면 기재를 용해시켜 버리는 경우도 있기 때문에, 기재의 용해성도 고려하여 용매를 선택하는 것이 바람직하다. 환경에 미치는 영향을 고려하면 물을 용매로 하는 도공액으로부터 프라이머층을 형성하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 밀착성이 좋은 폴리비닐알코올계 수지가 바람직하게 이용된다.
프라이머층으로서 사용되는 폴리비닐알코올계 수지로는 예컨대 폴리비닐알코올 수지 및 그 유도체를 들 수 있다. 폴리비닐알코올 수지의 유도체로는, 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 등 외에, 폴리비닐알코올 수지를 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 불포화 카르복실산, 불포화 카르복실산의 알킬에스테르, 아크릴아미드 등으로 변성한 것을 들 수 있다. 전술한 폴리비닐알코올계 수지 재료 중에서도, 폴리비닐알코올 수지를 이용하는 것이 바람직하다.
프라이머층의 강도를 높이기 위해서 상기한 열가소성 수지에 가교제를 첨가하여도 좋다. 수지에 첨가하는 가교제는, 유기계, 무기계 등 공지된 것을 사용할 수 있다. 사용하는 열가소성 수지에 대하여, 보다 적절한 것을 적절하게 선택하면 좋다. 예컨대, 에폭시계, 이소시아네이트계, 디알데히드계, 금속계의 가교제를 선택할 수 있다. 에폭시계의 가교제로는, 1액 경화형인 것이나 2액 경화형인 것 둘 다 이용할 수 있다. 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세린디 또는 트리글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 디글리시딜아닐린, 디글리시딜아민 등의 에폭시류를 들 수 있다.
이소시아네이트계의 가교제로는, 톨릴렌디이소시아네이트, 수소화톨릴렌디이소시아네이트, 트리메틸올프로판-톨릴렌디이소시아네이트 어덕트, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스(4-페닐메탄트리이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 및 이들의 케토옥심 블록물 또는 페놀 블록물 등의 이소시아네이트류를 들 수 있다.
디알데히드계의 가교제로는, 글리옥살, 마론디알데히드, 숙신디알데히드, 글루타르디알데히드, 말레인디알데히드, 프탈디알데히드 등을 들 수 있다.
금속계의 가교제로는 예컨대 금속염, 금속 산화물, 금속 수산화물, 유기 금속 화합물을 들 수 있고, 금속의 종류는 특별히 한정되지 않고 적절하게 선택하면 좋다. 금속염, 금속 산화물, 금속 수산화물로는 예컨대 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 알루미늄, 철, 니켈, 지르코늄, 티탄, 규소, 붕소, 아연, 구리, 바나듐, 크롬, 주석 등의 2가 이상의 원자가를 갖는 금속의 염 및 그 산화물, 수산화물을 들 수 있다.
유기 금속 화합물이란 금속 원자에, 직접 유기기가 결합되어 있거나, 또는, 산소 원자나 질소 원자 등을 통해 유기기가 결합되어 있는 구조를, 분자 내에 적어도 1개 갖는 화합물이다. 유기기란, 적어도 탄소 원소를 포함하는 작용기를 의미하며, 예컨대, 알킬기, 알콕시기, 아실기 등일 수 있다. 또한, 결합이란 공유 결합만을 의미하는 것이 아니라, 킬레이트형 화합물 등의 배위에 의한 배위 결합이어도 좋다.
상기 금속 유기 화합물의 적합한 예로는, 티탄 유기 화합물, 지르코늄 유기 화합물, 알루미늄 유기 화합물, 및 규소 유기 화합물을 들 수 있다. 이들 금속 유기 화합물은, 1 종류만을 이용하여도 좋고, 적절하게, 2 종류 이상을 혼합하여 이용하여도 좋다.
상기 티탄 유기 화합물의 구체예로는 예컨대 테트라노르말부틸티타네이트, 테트라이소프로필티타네이트, 부틸티타네이트다이머, 테트라(2-에틸헥실)티타네이트, 테트라메틸티타네이트 등의 티탄오르토에스테르류; 티탄아세틸아세토네이트, 티탄테트라아세틸아세토네이트, 폴리티탄아세틸아세토네이트, 티탄옥틸렌글리콜레이트, 티탄락테이트, 티탄트리에탄올아미네이트, 티탄에틸아세토아세테이트 등의 티탄킬레이트류; 폴리히드록시티탄스테아레이트 등의 티탄아실레이트류 등을 들 수 있다.
상기 지르코늄 유기 화합물의 구체예로는 예컨대 지르코늄노르말프로필레이트, 지르코늄노르말부틸레이트, 지르코늄테트라아세틸아세토네이트, 지르코늄모노아세틸아세토네이트, 지르코늄비스아세틸아세토네이트, 지르코늄아세틸아세토네이트비스에틸아세토아세테이트 등을 들 수 있다.
상기 알루미늄 유기 화합물의 구체예로는 예컨대 알루미늄아세틸아세토네이트, 알루미늄 유기산 킬레이트 등을 들 수 있다. 상기 규소 유기 화합물의 구체예로는 예컨대 전술한 티탄 유기 화합물 및 지르코늄 유기 화합물로 예시한 배위자를 갖는 화합물을 들 수 있다.
상기한 저분자 가교제 외에도, 메틸올화 멜라민 수지나 폴리아미드 에폭시 수지 등의 고분자계의 가교제 등도 이용할 수 있다. 이러한 폴리아미드 에폭시 수지의 시판품으로는, 스미카켐텍스(주)에서 판매되고 있는 「스미레즈(등록상표) 레진 650(30)」이나 「스미레즈(등록상표) 레진 675」(모두 상품명) 등이 있다.
열가소성 수지로서 폴리비닐알코올계 수지를 사용하는 경우는, 폴리아미드 에폭시 수지, 메틸올화 멜라민, 디알데히드, 금속 킬레이트 가교제 등이 특히 바람직하다.
프라이머층을 형성하기 위해서 이용하는 열가소성 수지와 가교제의 비율은, 수지 100 중량부에 대하여, 가교제 0.1∼100 중량부 정도의 범위에서, 수지의 종류나 가교제의 종류 등에 따라 적절하게 결정하면 좋고, 특히 0.1∼50 중량부 정도의 범위에서 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 프라이머층용 도공액은, 그 고형분 농도가 1∼25 중량% 정도가 되도록 하는 것이 바람직하다.
프라이머층의 두께는 0.05∼1 ㎛가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.1∼0.4 ㎛이다. 0.05 ㎛보다 얇아지면 기재 필름과 폴리비닐알코올층과의 밀착력 향상의 효과가 작고, 1 ㎛보다 두꺼워지면, 연신 필름, 나아가서는 이것을 이용하여 제작하는 편광성 적층 필름 및 편광판이 두꺼워지기 때문에 바람직하지 못하다.
[연신 필름의 제조 방법]
도 1은 본 발명의 연신 필름의 제조 방법의 개요를 도시한 흐름도이다. 본 발명의 연신 필름의 제조 방법은, 기재 필름의 한쪽 면에, 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 수지층을 형성하여 적층 필름을 얻는 수지층 형성 공정(S10)과, 적층 필름을 1축 연신하여 연신 필름을 얻는 연신 공정(S20)을 갖는다. 이하, 도 1에 있어서의 S10∼S20의 각 공정에 대해서 상세히 설명한다.
<수지층 형성 공정(S10)>
여기서는, 기재 필름의 적어도 한쪽 면에, 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 수지층을 형성한다. 기재 필름에 적합한 재료는, 전술한 연신 필름의 구성의 설명에서 기술한 바와 같다. 또한, 기재 필름은, 폴리비닐알코올계 수지의 연신에 적합한 온도 범위에서 연신할 수 있는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 연신 전의 기재 필름의 두께는, 적절히 결정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성의 점에서, 바람직하게는 1∼500 ㎛, 보다 바람직하게는 1∼300 ㎛, 더욱 바람직하게는 5∼200 ㎛이다.
수지층 형성 공정(S10)에서 형성되는 수지층의 두께, 즉 연신 전의 수지층의 두께는, 3 ㎛ 초과 또한 60 ㎛ 이하가 바람직하다. 60 ㎛를 초과하면, 최종적으로 얻어지는 편광자층의 두께가 10 ㎛를 초과해 버리는 경우가 있어 바람직하지 못하다.
본 발명에 있어서의 수지층은, 바람직하게는, 폴리비닐알코올계 수지의 분말을 양용매(良溶媒)에 용해시켜 얻은 폴리비닐알코올계 수지 용액을 기재 필름의 한쪽 표면 상에 도공하고, 용제를 증발시킴으로써 형성된다. 수지층을 이와 같이 형성함으로써, 얇게 형성하는 것이 가능해진다. 수지층에 적합한 재료 등은, 전술한 연신 필름의 구성의 설명에서 기술한 바와 같다. 폴리비닐알코올계 수지 용액을 기재 필름에 도공하는 방법으로는, 와이어 바 코팅법, 리버스 코팅, 그라비아 코팅 등의 롤 코팅법, 다이 코트법, 콤마 코트법, 립 코트법, 스핀 코팅법, 스크린 코팅법, 파운틴 코팅법, 디핑법, 스프레이법 등을 공지된 방법에서 적절하게 선택하여 채용할 수 있다. 건조 온도는 예컨대 50℃∼200℃이며, 바람직하게는 60℃∼150℃이다. 건조 시간은 예컨대 2∼20분이다.
또한, 본 발명에 있어서의 수지층은, 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 원반(原反) 필름을 기재 필름의 한쪽 표면 상에 접착시킴으로써 형성하는 것도 가능하다.
또한, 기재 필름과 수지층과의 밀착성을 향상시키기 위해서, 기재 필름과 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 수지층 사이에 프라이머층을 형성하여도 좋다. 프라이머층은, 폴리비닐알코올계 수지 및 가교제 등을 함유하는 조성물로 형성되는 것이, 밀착성의 관점에서 바람직하다. 프라이머층에 적합한 재료 등은, 전술한 연신 필름의 구성의 설명에서 기술한 바와 같다. 프라이머층의 형성에 있어서, 사용하는 도공 방식은 특별히 제한되지 않고, 와이어 바 코팅법, 리버스 코팅, 그라비아 코팅 등의 롤 코팅법, 다이 코트법, 콤마 코트법, 립 코트법, 스핀 코팅법, 스크린 코팅법, 파운틴 코팅법, 디핑법, 스프레이법, 등을 공지된 방법에서 적절하게 선택하여 채용할 수 있다.
<연신 공정(S20)>
여기서는, 기재 필름 및 수지층으로 이루어진 적층 필름을 연신하여 연신 필름을 얻는다. 바람직하게는, 5배 초과 또한 17배 이하의 연신 배율이 되도록 1축 연신한다. 더욱 바람직하게는 5배 초과 또한 8배 이하의 연신 배율이 되도록 1축 연신한다. 연신 배율이 5배 이하이면, 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 수지층이 충분히 배향되지 않기 때문에, 편광성 적층 필름 또는 편광판을 얻을 때에, 수지층을 염색하여 얻어지는 편광자층의 편광도가 충분히 높아지지 않는 문제를 일으키는 경우가 있다. 한편, 연신 배율이 17배를 초과하면 연신시의 적층 필름의 파단이 발생하기 쉬워지는 동시에, 연신 필름의 두께가 필요 이상으로 얇아져서, 후공정에서의 가공성·핸들링성이 저하될 우려가 있다. 연신 공정(S20)에 있어서의 연신 처리는, 1단으로의 연신에 한정되지 않고 다단으로 행할 수도 있다. 다단으로 행하는 경우는, 연신 처리의 전체 단을 합하여 바람직하게는 5배 초과의 연신 배율이 되도록 연신 처리를 행한다.
연신 공정(S20)에 있어서는, 적층 필름의 길이 방향에 대하여 행하는 세로 연신 처리나, 폭 방향에 대하여 연신하는 가로 연신 처리 등을 실시할 수 있다. 세로 연신 방식으로는, 롤간 연신 방법, 압축 연신 방법 등을 들 수 있고, 가로 연신 방식으로는 텐터법 등을 들 수 있다.
또한, 연신 처리는, 습윤식 연신 방법과 건식 연신 방법 둘 다 채용할 수 있지만, 건식 연신 방법을 이용하는 쪽이, 적층 필름을 연신할 때의 온도를 넓은 범위에서 선택할 수 있는 점에서 바람직하다.
[편광성 적층 필름의 제조 방법]
도 2는 본 발명의 편광성 적층 필름의 제조 방법의 개요를 도시한 흐름도이다. 본 발명의 편광성 적층 필름의 제조 방법은, 기재 필름의 한쪽 면에, 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 수지층을 형성하여 적층 필름을 얻는 수지층 형성 공정(S10)과, 적층 필름을 1축 연신하여 연신 필름을 얻는 연신 공정(S20)과, 연신 필름의 수지층을 이색성 색소로 염색하여 편광자층을 형성하는 염색 공정(S30)을 갖는다.
이상의 공정을 거쳐 기재 필름과, 기재 필름의 한쪽 면에 형성되어 있는 두께 10 ㎛ 이하의 편광자층을 구비하는 편광성 적층 필름을 얻을 수 있다. 이 편광성 적층 필름은, 예컨대, 감압식 접착제를 통해 다른 광학 필름이나 액정 셀에 접합시키는 등을 행하여 이용하거나, 후술하는 편광판의 제조에 이용할 수 있다.
이하, 각 공정에 대해서 상세히 설명한다. 수지층 형성 공정(S10)과 연신 공정(S20)은, 상기한 연신 필름의 제조 방법과 동일한 공정이므로 설명을 생략한다.
<염색 공정(S20)>
여기서는, 연신 필름의 수지층을, 이색성 색소로 염색한다. 이색성 색소로는 예컨대 요오드나 유기 염료 등을 들 수 있다. 유기 염료로는 예컨대 레드 BR, 레드 LR, 레드 R, 핑크 LB, 루빈 BL, 보르도 GS, 스카이블루 LG, 레몬 옐로, 블루 BR, 블루 2R, 네이비 RY, 그린 LG, 바이올렛 LB, 바이올렛 B, 블랙 H, 블랙 B, 블랙 GSP, 옐로 3G, 옐로 R, 오렌지 LR, 오렌지 3R, 스칼렛 GL, 스칼렛 KGL, 콩고 레드, 브릴리언트 바이올렛 BK, 수프라 블루 G, 수프라 블루 GL, 수프라 오렌지 GL, 다이렉트 스카이블루, 다이렉트 퍼스트 오렌지 S, 퍼스트 블랙 등을 사용할 수 있다. 이들의 이색성 물질은 1 종류라도 좋고, 2 종류 이상을 병용하여 이용하여도 좋다.
염색 공정은, 예컨대 상기 이색성 색소를 함유하는 용액(염색 용액)에, 연신 필름 전체를 침지함으로써 행한다. 염색 용액으로는, 상기 이색성 색소를 용매에 용해한 용액을 사용할 수 있다. 염색 용액의 용매로는, 일반적으로는 물이 사용되지만, 물과 상용성이 있는 유기 용매가 더 첨가되어도 좋다. 이색성 색소의 농도로는 0.01∼10 중량%인 것이 바람직하고, 0.02∼7 중량%인 것이 보다 바람직하며, 0.025∼5 중량%인 것이 특히 바람직하다.
이색성 색소로서 요오드를 사용하는 경우, 염색 효율을 한층 더 향상시킬 수 있으므로, 요오드화물을 더 첨가하는 것이 바람직하다. 이 요오드화물로는 예컨대 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티탄 등을 들 수 있다. 이들 요오드화물의 첨가 비율은, 염색 용액에 있어서, 0.01∼20 중량%인 것이 바람직하다. 요오드화물 중에서도 요오드화칼륨을 첨가하는 것이 바람직하다. 요오드화칼륨을 첨가하는 경우, 요오드와 요오드화칼륨의 비율은 중량비로 1:5∼1:100의 범위에 있는 것이 바람직하고, 1:6∼1:80의 범위에 있는 것이 보다 바람직하며, 1:7∼1:70의 범위에 있는 것이 특히 바람직하다.
염색 용액에의 연신 필름의 침지 시간은, 10초∼5분간의 범위인 것이 바람직하고, 30초∼3분간인 것이 보다 바람직하다. 본 발명에 있어서는, 전술한 바와 같이, 식 (1) 또는 식 (2)의 관계를 충족시키는 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 수지층을 갖는 연신 필음을 이용함으로써, 전술한 침지 시간이라도 충분히 수지층을 염색할 수 있다. 또한, 염색 용액의 온도는 10℃∼60℃의 범위에 있는 것이 바람직하고, 20℃∼40℃의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.
염색 공정에 있어서, 염색에 이어서 가교 처리를 행할 수 있다. 가교 처리는, 예컨대 가교제를 포함하는 용액(가교 용액) 중에 연신 필름을 침지함으로써 행할 수 있다. 가교제로는, 종래 공지된 물질을 사용할 수 있다. 예컨대, 붕산, 붕사 등의 붕소 화합물이나, 글리옥살, 글루타르알데히드 등을 들 수 있다. 이들은 1 종류라도 좋고, 2 종류 이상을 병용하여도 좋다.
가교 용액으로서, 가교제를 용매에 용해한 용액을 사용할 수 있다. 용매로는 예컨대 물을 사용할 수 있지만, 물과 상용성이 있는 유기 용매를 더 포함하여도 좋다. 가교 용액에 있어서의 가교제의 농도는 이것에 한정되는 것은 아니지만, 1∼20 중량%의 범위에 있는 것이 바람직하고, 6∼15 중량%인 것이 보다 바람직하다.
가교 용액 중에는 요오드화물을 첨가하여도 좋다. 요오드화물의 첨가에 의해, 수지층의 면내에 있어서의 편광 특성을 보다 균일화시킬 수 있다. 요오드화물로는 예컨대 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티탄을 들 수 있다. 요오드화물의 함유량은 0.05∼15 중량%, 보다 바람직하게는 0.5∼8 중량%이다.
가교 용액에의 연신 필름의 침지 시간은 통상 15초∼20분간인 것이 바람직하고, 30초∼15분간인 것이 보다 바람직하다. 또한, 가교 용액의 온도는 10℃∼90℃의 범위에 있는 것이 바람직하다.
마지막으로 세정 공정 및 건조 공정을 행하는 것이 바람직하다. 세정 공정으로는, 물 세정 처리를 행할 수 있다. 물 세정 처리는, 통상 이온 교환수, 증류수 등의 순수에 연신 필름을 침지함으로써 행할 수 있다. 물 세정 온도는 통상 3℃∼50℃, 바람직하게는 4℃∼20℃의 범위이다. 침지 시간은 통상 2초∼300초간, 바람직하게는 3초∼240초간이다.
세정 공정은, 요오드화물 용액에 의한 세정 처리와 물 세정 처리를 조합하여도 좋고, 적절하게 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올, 프로판올 등의 액체 알코올을 배합한 용액을 이용할 수도 있다.
세정 공정 후에, 건조 공정을 행하는 것이 바람직하다. 건조 공정으로서, 임의의 적절한 방법(예컨대, 자연 건조, 송풍 건조, 가열 건조)을 채용할 수 있다. 예컨대, 가열 건조의 경우의 건조 온도는, 통상, 20℃∼95℃이며, 건조 시간은, 통상, 1∼15분간 정도이다. 이상의 염색 공정(S30)에 의해, 수지층이 편광자로서의 기능을 갖게 된다. 본 명세서에 있어서는, 편광자로서의 기능을 갖는 수지층을 편광자층이라 하고, 기재 필름 상에 편광자층을 구비한 적층체를 편광성 적층 필름이라 한다.
(편광자층)
편광자층은, 구체적으로는, 1축 연신된 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 수지층에 이색성 색소를 흡착 배향시킨 것이다. 편광자층의 두께(연신 후의 수지층의 두께)는 전술한 바와 같이 10 ㎛ 이하이며, 바람직하게는 7 ㎛ 이하이다. 편광자층의 두께를 10 ㎛ 이하로 함으로써, 박형의 편광성 적층 필름을 구성할 수 있다.
[편광판의 제조 방법]
도 3은 본 발명의 편광판의 제조 방법의 개요를 도시한 흐름도이다. 본 발명의 편광판의 제조 방법은, 기재 필름의 한쪽 면에, 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 수지층을 형성하여 적층 필름을 얻는 수지층 형성 공정(S10)과, 적층 필름을 1축 연신하여 연신 필름을 얻는 연신 공정(S20)과, 연신 필름의 수지층을 이색성 색소로 염색하여 편광자층을 형성하는 염색 공정(S30)을 이 순서로 실시하여 편광성 적층 필름을 제작한 후, 편광성 적층 필름의 편광자층의 기재 필름측의 면과는 반대측의 면에 보호 필름을 접합하여 다층 필름을 얻는 접합 공정(S40)과, 다층 필름으로부터 기재 필름을 박리하는 박리 공정(S50)을 이 순서로 구비한다.
이상의 공정을 거쳐 보호 필름과, 보호 필름의 한쪽 면에 형성되어 있는 두께 10 ㎛ 이하의 편광자층을 구비하는 편광판을 얻을 수 있다. 이 편광판은, 예컨대, 감압식 접착제를 통해 다른 광학 필름이나 액정 셀에 접합시키는 등을 행하여 이용할 수 있다.
<접합 공정(S40)>
여기서는, 편광성 적층 필름의 편광자층의 기재 필름과 반대측의 면에 보호 필름을 접합하여 다층 필름을 얻는다. 보호 필름을 접합하는 방법으로는, 점착제층으로 편광자층과 보호 필름을 접합하는 방법, 접착제층으로 편광자층면과 보호 필름을 접합한는 방법을 들 수 있다.
(보호 필름)
보호 필름은, 광학 기능을 갖지 않는 단순한 보호 필름이어도 좋고, 또는 위상차 필름이나 휘도 향상 필름과 같은 광학 기능을 겸비한 보호 필름이어도 좋다.
보호 필름의 재료로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대, 환상 폴리올레핀계 수지 필름, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스와 같은 수지로 이루어진 아세트산셀룰로오스계 수지 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 수지로 이루어진 폴리에스테르계 수지 필름, 폴리카보네이트계 수지 필름, 아크릴계 수지 필름, 폴리프로필렌계 수지 필름 등, 당 분야에서 종래부터 널리 이용되어 오고 있는 필름을 들 수 있다.
환상 폴리올레핀계 수지로는, 적절한 시판품, 예컨대, Topas(등록상표)(Ticona사 제조), 아톤(등록상표)[JSR(주) 제조], 제오노아(ZEONOR)(등록상표)[니폰제온(주) 제조], 제오넥스(ZEONEX)(등록상표)[니폰제온(주) 제조], 아펠(등록상표)[미쓰이카가쿠(주) 제조]을 적합하게 이용할 수 있다. 이러한 환상 폴리올레핀계 수지를 제막하여 필름으로 할 때에는, 용제 캐스트법, 용융 압출법 등의 공지된 방법이 적절하게 이용된다. 또한, 에스시나(등록상표)[세키스이카가쿠고교(주) 제조], SCA40[세키스이카가쿠고교(주) 제조], 제오노아(등록상표) 필름[(주)옵테스 제조] 등의 미리 제막된 환상 폴리올레핀계 수지제 필름의 시판품을 이용하여도 좋다.
환상 폴리올레핀계 수지 필름은 1축 연신 또는 2축 연신된 것이어도 좋다. 연신함으로써, 환상 폴리올레핀계 수지 필름에 임의의 위상차 값을 부여할 수 있다. 연신은, 통상 필름 롤을 풀어내면서 연속적으로 행해지며, 가열로에 의해, 롤의 진행 방향, 그 진행 방향과 수직인 방향 또는 그 양방으로 연신된다. 가열로의 온도는, 통상 환상 폴리올레핀계 수지의 유리 전이 온도 근방에서 유리 전이 온도＋100℃까지의 범위이다. 연신 배율은 한 방향에 대해 통상 1.1∼6배, 바람직하게는 1.1∼3.5배이다.
아세트산셀룰로오스계 수지 필름으로는, 적절한 시판품, 예컨대, 후지탁크(등록상표) TD80[후지필름(주) 제조], 후지탁크(등록상표) TD80UF[후지필름(주) 제조], 후지탁크(등록상표) TD80UZ[후지필름(주) 제조], 후지탁크(등록상표) TD40UZ[후지필름(주) 제조], KC8UX2M[코니카미놀타옵트(주) 제조], KC4UY[코니카미놀타옵트(주) 제조]를 적합하게 이용할 수 있다.
아세트산셀룰로오스계 수지 필름의 표면에는, 시야각 특성을 개량하기 위해서 액정층 등을 형성하여도 좋다. 또한, 위상차를 부여하기 위해서 아세트산셀룰로오스계 수지 필름을 연신시킨 것이라도 좋다. 아세트산셀룰로오스계 수지 필름은, 편광자층과의 접착성을 높이기 위해서, 통상은 비누화 처리가 행해진다. 비누화 처리로서는, 수산화나트륨이나 수산화칼륨과 같은 알칼리 수용액에 침지하는 방법을 채용할 수 있다.
전술한 바와 같은 보호 필름의 표면에는, 하드코트층, 방현층, 반사방지층 등의 광학층을 형성할 수도 있다. 보호 필름 표면에 이들 광학층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지된 방법을 이용할 수 있다.
보호 필름의 두께는, 박형화 요구로부터, 가능한 한 얇은 것이 바람직하며, 90 ㎛ 이하가 바람직하고, 50 ㎛ 이하가 보다 바람직하다. 반대로 지나치게 얇으면 강도가 저하되어 가공성이 뒤떨어지기 때문에, 5 ㎛ 이상인 것이 바람직하다.
(점착제층)
점착제층을 구성하는 점착제는, 통상 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 실리콘계 수지 등을 베이스 폴리머로 하고, 거기에, 이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 아지리딘 화합물 등의 가교제를 첨가한 조성물로 이루어진다. 점착제 중에 미립자를 더 배합하여 광산란성을 보이는 점착제층을 형성할 수도 있다.
점착제층의 두께는 1∼40 ㎛인 것이 바람직하지만, 가공성, 내구성의 특성을 손상시키지 않는 범위에서, 얇게 칠하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3∼25 ㎛이다. 3∼25 ㎛이면 양호한 가공성을 가지며, 또한 편광 필름의 치수 변화를 억제하는 데 있어서도 적합한 두께이다. 점착제층이 1 ㎛ 미만이면 점착성이 저하되고, 40 ㎛를 초과하면 점착제가 비어져 나오는 등의 문제를 일으키기 쉽게 된다.
편광자층 상 또는 보호 필름 상에 점착제층을 형성하는 방법은 특별히 한정되는 것이 아니라, 편광자층 상 또는 보호 필름 상에 상기한 베이스 폴리머를 비롯한 각 성분을 포함하는 용액을 도포하고, 건조시켜 점착제층을 형성한 후, 세퍼레이터나 다른 종의 필름과 접합시켜도 좋으며, 세퍼레이터 상에 점착제층을 형성한 후, 편광자층면 혹은 보호 필름면에 접착시켜 적층하여도 좋다. 또한, 점착제층을 편광자층 혹은 보호 필름에 형성할 때에는 필요에 따라 편광자층면 혹은 보호 필름면, 또는 점착제층의 한쪽 혹은 양쪽에 밀착 처리, 예컨대, 코로나 처리 등을 행하여도 좋다.
(접착제층)
접착제층을 구성하는 접착제로는 예컨대 폴리비닐알코올계 수지 수용액, 수계 2액형 우레탄계 에멀젼 접착제 등을 이용한 수계 접착제를 들 수 있다. 그 중에서도 폴리비닐알코올계 수지 수용액이 적합하게 이용된다. 접착제로서 이용하는 폴리비닐알코올계 수지에는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐을 비누화 처리하여 얻어지는 비닐알코올 호모폴리머 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체를 비누화 처리하여 얻어지는 비닐알코올계 공중합체, 나아가서는 이들의 수산기를 부분적으로 변성한 변성 폴리비닐알코올계 중합체 등이 있다. 수계 접착제에는, 다가 알데히드, 수용성 에폭시 화합물, 멜라민계 화합물, 지르코니아 화합물, 아연 화합물 등이 첨가제로서 첨가되어도 좋다. 이러한 수계 접착제를 이용한 경우, 그것으로부터 얻어지는 접착제층은 통상 1 ㎛보다도 훨씬 얇아, 통상의 광학현미경으로 단면을 관찰하여도, 그 접착제층은 사실상 관찰되지 않는다.
수계 접착제를 이용한 필름의 접합 방법은 특별히 한정되는 것이 아니라, 편광자층 또는 보호 필름의 표면에 접착제를 균일하게 도포, 또는, 유입시키고, 도포면에 다른 한쪽의 필름을 겹쳐 롤 등에 의해 접합하여, 건조시키는 방법 등을 들 수 있다. 통상, 접착제는, 그 조제 후, 15℃∼40℃의 온도 하에서 도포되며, 접합 온도는 통상 15℃∼30℃의 범위이다.
수계 접착제를 사용하는 경우는, 필름을 접합한 후, 수계 접착제 중에 포함되는 물을 제거하기 위해서, 건조시킨다. 건조로의 온도는 30℃∼90℃가 바람직하다. 30℃ 미만이면 접착면이 박리되기 쉬워지는 경향이 있다. 90℃ 이상이면 열에 의해 편광자 등이 광학 성능이 열화될 우려가 있다. 건조 시간은 10∼1000초로 할 수 있다.
건조 후에는 실온 또는 그것보다 약간 높은 온도, 예컨대 20℃∼45℃ 정도의 온도에서 12∼600시간 정도 더 양생하여도 좋다. 양생할 때의 온도는 건조시에 채용한 온도보다도 낮게 설정되는 것이 일반적이다.
또한, 비수계의 접착제로서, 광경화성 접착제를 이용할 수도 있다. 광경화성 접착제로는 예컨대 광경화성 에폭시 수지와 광양이온 중합개시제의 혼합물 등을 들 수 있다.
광경화성 접착제로 필름 접합하는 방법으로는, 종래 공지된 방법을 이용할 수 있고, 예컨대, 유연법(流延法), 메이어 바 코트법, 그라비아 코트법, 콤마 코터법, 닥터 블레이드법, 다이 코트법, 딥 코트법, 분무법 등에 의해, 필름의 접착면에 접착제를 도포하고, 2장의 필름을 중첩시키는 방법을 들 수 있다. 유연법이란, 피도포물인 2장의 필름을, 대략 수직 방향, 대략 수평 방향, 또는 양자간의 경사 방향으로 이동시키면서, 그 표면에 접착제를 흘러내리게 하여 확포(擴布)시키는 방법이다.
편광자층 또는 보호 필름의 표면에 접착제를 도포한 후, 편광성 적층 필름과 보호 필름을 닙롤 등으로 사이에 끼워 필름 접합시킴으로써 접착된다. 또한, 이 적층체를 롤 등으로 가압하여 균일하게 펴서 넓히는 방법도 적합하게 사용할 수 있다. 이 경우, 롤의 재질로는 금속이나 고무 등을 이용하는 것이 가능하다. 또한, 이 적층체를 롤과 롤 사이에 통과시키고, 가압하여 펴서 넓히는 방법도 바람직하게 채용된다. 이 경우, 이들 롤은 동일한 재질이어도 좋고, 상이한 재질이어도 좋다. 상기 닙롤 등을 이용하여 접합된 후의 접착제층의, 건조 또는 경화 전의 두께는 5 ㎛ 이하 또한 0.01 ㎛ 이상인 것이 바람직하다.
편광자층과 보호 필름의 접착면에는, 접착성을 향상시키기 위해서, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리, 프레임(화염) 처리, 비누화 처리 등의 표면 처리를 적절하게 행하여도 좋다. 비누화 처리로는, 수산화나트륨이나 수산화칼륨과 같은 알칼리의 수용액에 침지하는 방법을 들 수 있다.
접착제로서 광경화성 수지를 이용한 경우는, 필름을 적층한 후, 활성 에너지선을 조사함으로써 광경화성 접착제를 경화시킨다. 활성 에너지선의 광원은 특별히 한정되지 않지만, 파장 400 ㎚ 이하에 발광 분포를 갖는 활성 에너지선이 바람직하고, 구체적으로는, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등, 메탈할라이드 램프 등이 바람직하게 이용된다.
광경화성 접착제에의 광 조사 강도는, 광경화성 접착제의 조성에 따라 적절하게 결정되며, 특별히 한정되지 않지만, 중합개시제의 활성화에 유효한 파장 영역의 조사 강도가 0.1∼6000 mW/㎠인 것이 바람직하다. 조사 강도가 0.1 mW/㎠ 이상인 경우, 반응 시간이 지나치게 길어지지 않고, 6000 mW/㎠ 이하인 경우, 광원으로부터 복사되는 열 및 광경화성 접착제의 경화시의 발열에 의한 에폭시 수지의 황변이나 편광 필름의 열화를 일으킬 우려가 적다. 광경화성 접착제에의 광 조사 시간은 경화시키는 광경화성 접착제에 따라 적용되는 것으로서 특별히 한정되지 않지만, 상기한 조사 강도와 조사 시간의 곱으로서 표시되는 적산 광량이 10∼10000 mJ/㎠가 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 광경화성 접착제에의 적산 광량이 10 mJ/㎠ 이상인 경우, 중합개시제 유래의 활성종을 충분량 발생시켜 경화 반응을 보다 확실하게 진행시킬 수 있고, 10000 mJ/㎠ 이하인 경우, 조사 시간이 지나치게 길어지지 않아, 양호한 생산성을 유지할 수 있다. 또한, 활성 에너지선 조사 후의 접착제층의 두께는, 통상 0.001∼5 ㎛ 정도이며, 바람직하게는 0.01 ㎛ 이상 또한 2 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.01 ㎛ 이상 또한 1 ㎛ 이하이다.
활성 에너지선의 조사에 의해 편광자층이나 보호 필름 상의 광경화성 접착제를 경화시키는 경우, 이들 필름의 투과율, 색상, 투명성 등, 전체 공정을 거친 후의 편광판의 여러 기능이 저하되지 않는 조건으로 경화를 행하는 것이 바람직하다.
<박리 공정(S50)>
본 발명의 편광판의 제조 방법에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 보호 필름을 편광자층에 접합하는 접합 공정(S40) 후, 기재 필름의 박리 공정(S50)을 행한다. 기재 필름의 박리 공정(S50)에서는, 기재 필름을 다층 필름으로부터 박리한다. 기재 필름의 박리 방법은 특별히 한정되는 것이 아니라, 통상의 점착제가 부착된 편광판에서 행해지는 박리 필름의 박리 공정과 동일한 방법으로 박리할 수 있다. 보호 필름의 접합 공정(S40) 후, 그대로 즉시 박리하여도 좋고, 1번 롤형으로 권취한 후, 별도로 박리 공정을 마련하여 박리하여도 좋다.
(다른 광학층)
상기 편광판은, 실용에 있어서 다른 광학층을 적층한 편광판으로서 이용할 수 있다. 또한, 상기 보호 필름이 이들 광학층의 기능을 갖고 있어도 좋다.
다른 광학층의 예로는, 어떤 종류의 편광광을 투과하고, 그것과 반대의 성질을 나타내는 편광광을 반사하는 반사형 편광 필름, 표면에 요철 형상을 갖는 방현 기능이 있는 필름, 표면 반사 방지 기능이 있는 필름, 표면에 반사 기능을 갖는 반사 필름, 반사 기능과 투과 기능을 겸비하는 반투과 반사 필름, 시야각 보상 필름을 들 수 있다.
어떤 종류의 편광광을 투과하고, 그것과 반대의 성질을 나타내는 편광광을 반사하는 반사형 편광 필름에 해당하는 시판품으로는 예컨대 DBEF[3M사 제조, 스미토모쓰리엠(주)에서 입수 가능], APF[3M사 제조, 스미토모쓰리엠(주)에서 입수 가능]을 들 수 있다. 시야각 보상 필름으로는 기재 표면에 액정성 화합물이 도포되고, 배향되어 있는 광학 보상 필름, 폴리카보네이트계 수지로 이루어진 위상차 필름, 환상 폴리올레핀계 수지로 이루어진 위상차 필름을 들 수 있다. 기재 표면에 액정성 화합물이 도포되고, 배향되어 있는 광학 보상 필름에 해당하는 시판품으로는, WV 필름[후지필름(주) 제조], NH 필름[신니혼세키유(주) 제조], NR 필름[신니혼세키유(주) 제조] 등을 들 수 있다. 또한, 환상 폴리올레핀계 수지로 이루어진 위상차 필름에 해당하는 시판품으로는, 아톤(등록상표) 필름[JSR(주) 제조], 에스시나(등록상표)[세키스이카가쿠고교(주) 제조], 제오노아(등록상표) 필름[(주)옵테스 제조] 등을 들 수 있다.
(양면 수지층 적층 필름)
본 발명에 따른 연신 필름, 편광성 적층 필름 및 편광판의 제조 방법은, 수지층 형성 공정(S10)에서의 수지층의 형성이, 기재 필름의 한쪽 표면 상에 형성되는 경우뿐만 아니라, 기재 필름의 양쪽 표면 상에 형성되는 경우도 포함된다.
양쪽 표면 상에 수지층이 형성되는 경우, 편광판의 제조 방법에 있어서는, S10∼S50의 각 공정을 거쳐 2장의 편광판이 형성된다. 이 경우, 접합 공정(S40)을 거쳐 제1 보호 필름/제1 편광자층/기재 필름/제2 편광자층/제2 보호 필름으로 이루어진 다층 필름을 얻을 수 있다.
기재 필름의 양쪽 표면 상에 수지층이 형성되는 경우, 다층 필름으로부터 기재 필름을 박리하여 편광판을 얻는 박리 공정(S50)은, 다층 필름을, 제1 편광자층과 기재 필름 사이에서 박리에 의해 분리하는 제1 박리 공정과, 분리된 한쪽인 기재 필름/제2 편광자층/제2 보호 필름으로 이루어진 적층체를 기재 필름과 제2 편광자층 사이에서 박리에 의해 분리하는 제2 박리 공정을 포함한다. 제1 박리 공정에 의해 제1 편광판이 형성되고, 제2 박리 공정에 의해 제2 편광판이 형성된다.
실시예
[실시예 1의 편광판의 제조]
<기재 필름의 제작>
에틸렌 유닛을 5 중량% 포함하는 프로필렌/에틸렌의 랜덤 공중합체("스미토모노브렌 W151"; Tm＝138℃)의 양측에 프로필렌의 단독 중합체인 호모폴리프로필렌["스미토모노브렌 FLX80E4", Tm＝163℃]을 배치한 3층막을 다층 압출기로 제작하여 기재 필름으로 하였다. 각 층의 두께 비는, 3/4/3으로 하였다. 이러한 기재 필름의 총 두께는 90 ㎛였다.
<프라이머층의 형성>
폴리비닐알코올 분말[니폰고세이카가쿠고교(주) 제조, 평균 중합도 1100, 비누화도 99.5 몰%, 상품명: Z-200]을 95℃의 열수에 용해시켜 농도 3 중량%의 수용액을 조제하였다. 얻어진 수용액에 가교제[스미토모카가쿠(주) 제조, 상품명 스미레즈(등록상표) 레진 650]를 폴리비닐알코올 분말 6 중량부에 대하여 5 중량부를 혼합하였다. 얻어진 혼합 수용액을, 코로나 처리를 행한 기재 필름 상에 마이크로 그라비아 코터를 이용하여 도공하고, 80℃에서 10분간 건조시켜 두께 0.2 ㎛의 프라이머층을 형성하였다.
<수지층 형성 공정(S10)>
폴리비닐알코올 분말에 JM-33[니폰고세이카가쿠고교(주) 제조, 평균 중합도 3300, 비누화도 93.5∼95.5 몰%]을 이용하여, 이것을 95℃의 열수 중에 용해시켜 농도 8 중량%의 폴리비닐알코올 수용액을 조제하였다. 얻어진 수용액을 상기 프라이머층 위에 립코터를 이용하여 도공하고, 연속하여 80℃에서 2분, 70℃에서 2분, 60℃에서 4분간 건조시켜, 기재 필름, 프라이머층, 수지층으로 이루어진 3층의 적층 필름을 작성하였다.
<연신 공정(S20)>
적층 필름을 160℃의 연신 온도에서 5.8배로 자유단 세로 1축 연신하고, 연신 필름을 얻었다. 얻어진 연신 필름의 수지층의 두께는 4.1 ㎛였다.
<염색 공정(S30)>
그 후, 30℃의 요오드와 요오드화칼륨의 혼합 수용액(요오드 농도 0.6 중량%, 요오드화칼륨 농도 10 중량%)인 염색 용액에 침지하여 염색한 후, 10℃의 순수로 여분의 요오드액을 씻어내었다. 계속해서 76℃의 붕산과 요오드화칼륨의 혼합 수용액인 가교 용액에 침지시켰다. 그 후 10℃의 순수로 4초간 세정하고, 마지막으로 80℃에서 300초간 건조시켰다. 이상의 공정에 의해 수지층으로부터 편광자층을 형성하고, 편광성 적층 필름을 얻었다.
<접합 공정(S40)>
폴리비닐알코올 분말[(주)쿠라레 제조, 평균 중합도 1800, 상품명: KL-318]을 95℃의 열수에 용해시켜 농도 3 중량%의 수용액을 조제하였다. 얻어진 수용액에 가교제[스미토모카가쿠(주) 제조, 상품명: 스미레즈(등록상표) 레진 650]를 폴리비닐알코올 분말 2 중량부에 대하여 1 중량부 혼합하여 접착제 용액으로 하였다. 이 폴리비닐알코올계 접착제를 편광성 적층 필름의 편광자층에 도포한 후에 보호 필름[코니카미놀타옵트(주)에서 제조한 TAC: KC4UY]을 접합하고, 보호 필름/접착제층/편광자층/프라이머층/기재 필름으로 이루어진 다층 필름을 얻었다.
<박리 공정(S50)>
다층 필름으로부터 기재 필름을 박리하고, 보호 필름/접착제층/편광자층/프라이머층으로 이루어진 편광판을 얻었다. 기재 필름은 그 다층 필름으로부터 용이하게 박리되었다.
<편광 성능의 측정>
전술한 바와 같이 하여 얻어진 편광판을 감압식 접착제를 통해 유리판에 접착시켜, 50℃, 5 ㎏/㎠(490.3 kPa)로 20분간 오토클레이브 처리한 후, 광학 특성을 적분구(積分球)가 부착된 분광광도계[니혼분코(주) 제조, V7100]로 측정하였다. 파장 380 ㎚∼780 ㎚의 범위에서 MD 투과율과 TD 투과율을 구하고, 이하에 나타내는 식 (3), 식 (4)에 기초하여 각 파장에 있어서의 단체(單體) 투과율, 편광도를 산출하고, JIS Z 8701의 2도 시야(C광원)에 의해 시감도 보정을 더 행하여, 시감도 보정 단체 투과율(Ty) 및 시감도 보정 편광도(Py)를 구하였다. 또한, 편광판의 측정은 보호 필름측을 디텍터측으로 하고, 프라이머층측으로부터 광이 입광되도록 기기에 세팅하였다.
단체 투과율(%)=(MD+TD)/2 ‥‥식 (3)
편광도(%)=√{(MD-TD)/(MD+TD)}×100 ‥식 (4)
「MD 투과율」이란, 글랜 톰슨 프리즘으로부터 나오는 편광의 방향과 편광판 샘플의 투과축을 평행하게 했을 때의 투과율로서, 식 (3), 식 (4)에 있어서는 「MD」라고 표시한다. 또한, 「TD 투과율」이란, 글랜 톰슨 프리즘으로부터 나가는 편광의 방향과 편광판 샘플을 투과축을 직교로 했을 때의 투과율로서, 식 (3), 식 (4)에 있어서는 「TD」라고 표시한다.
염색 공정(S30)에 있어서는, 염색 용액에의 침지 시간을 여러 가지 시도하였다. 시감도 보정 단체 투과율(Ty) 40.5%, 시감도 보정 편광도(Py) 99.99% 이상의 편광판을 얻기 위해서, 염색 용액에의 침지에 필요한 시간은 26초였다.
[실시예 2의 편광판의 제조]
수지층의 형성시에 사용한 폴리비닐알코올 분말이 JM-26[니폰고세이카가쿠고교(주) 제조, 평균 중합도 2600, 비누화도 95.5∼97.5 몰%]인 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 편광판을 작성하였다. 얻어진 연신 필름의 수지층의 두께는 4.7 ㎛였다.
시감도 보정 단체 투과율(Ty) 40.5%, 시감도 보정 편광도(Py) 99.99% 이상의 편광판을 얻기 위해서, 염색 용액에의 침지에 필요한 시간은 62초였다.
[비교예 1의 편광판의 제조]
수지층의 형성시에 사용한 폴리비닐알코올 분말이 PVA624[쿠라레(주) 제조, 평균 중합도 2400, 비누화도 95∼96 몰%]인 것 이외는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 편광판을 작성하였다. 얻어진 연신 필름의 수지층의 두께는 4.4 ㎛였다. 염색 공정에서는, 수지층이 염색되기 전에 용해되어 버려, 편광판을 제작할 수 없었다.
[비교예 2의 편광판의 제조]
수지층의 형성에 사용한 폴리비닐알코올 분말이 PVA124[쿠라레(주) 제조, 평균 중합도 2400, 비누화도 98∼99 몰%]인 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 편광판을 작성하였다. 얻어진 연신 필름의 수지층의 두께는 5.4 ㎛였다. 시감도 보정 단체 투과율(Ty) 40.5%, 시감도 보정 편광도(Py) 99.99% 이상의 편광판을 얻기 위해서, 염색 용액에의 침지에 필요한 시간은 330초였다.
이상의 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1에 있어서는, 각 실시예 및 비교예의 수지층 형성시에 사용한 폴리비닐알코올의 종류와, 시감도 보정 단체 투과율(Ty) 40.5%, 시감도 보정 편광도(Py) 99.99% 이상의 편광판을 얻기 위해서, 염색 용액에의 침지에 필요한 시간과, 내수성의 평가 결과를 나타낸다. 내수성에 대해서는, 염색 공정에서의 침지 중에 수지층의 용해가 관찰되지 않은 경우는 「있음」, 이러한 시간 내에 수지층의 용해가 관찰된 경우는 「없음」으로서 평가하였다.
PVA의 종류 PVA의 비누화도
(몰%)		 PVA의 중합도 내수성 염색 용액에의 침지시간
실시예 1 JM33 93.5~95.5 3300 있음 26초
실시예 2 JM26 95.5~97.5 2600 있음 62초
비교예 1 PVA624 95~96 2400 없음 평가 불능
비교예 2 PVA124 98~99 2400 있음 330초
도 4는 표 1에 나타낸 결과를 플롯한 도면이다. 도 4에 있어서는, 수지층의 형성에 사용한 PVA의 비누화도의 중심값을 횡축에 나타내고, 평균 중합도를 종축에 나타낸다. 도 4에 있어서, 식 (1) 또는 식 (2)를 충족시키는 범위 A는 흰색으로 나타내고, 식 (1) 및 식 (2) 중 어느 하나도 충족시키지 않는 범위 B1, B2는 빗금을 그어 나타내었다.
도 4에 도시된 바와 같이, 식 (1) 또는 식 (2)를 충족시키는 범위 A에 포함되는 경우(실시예 1, 2)는, 염색 공정에 있어서, 원하는 편광 성능을 얻기 위해서 필요로 되는 염색 용액에의 침지 시간이 짧고, 또한 내수성도 우수하다. 식 (1)을 충족시키지 않고, 평균 중합도의 점에서 식 (2)를 충족시키지 않는 범위 B1에 포함되는 경우(비교예 1)는, 내수성이 충분하지 않아, 염색 공정에 있어서 수지층이 염색 용액에 용해되기 쉽다. 비누화도의 점에서, 식 (1) 및 식 (2) 중 어느 하나도 충족시키지 않는 범위 B2에 포함되는 경우(비교예 2)는, 염색 공정에 있어서, 원하는 편광 성능을 얻기 위해서 필요로 되는 염색 용액에의 침지 시간이 길어진다.
편광성 적층 필름 및 편광판의 편광 성능은, 시감도 보정 단체 투과율(Ty)이 40% 이상인 것이 바람직하고, 시감도 보정 편광도(Py)가 99.9% 이상인 것이 바람직하다.

Claims (5)

  1. 기재 필름과, 상기 기재 필름의 한쪽 면에 형성되어 있는 두께 10 ㎛ 이하의 수지층을 구비하고,
    상기 수지층은, 비누화도(몰%) 및 평균 중합도가 이하의 식 (1) 또는 식 (2)의 관계를 충족시키는 폴리비닐알코올계 수지로 이루어져 있고, 연신되어 있는 연신 필름.
    96 몰%<비누화도≤98 몰% (1)
    93 몰%≤비누화도≤96 몰% 또한 평균 중합도≥2500 (2)
  2. 제1항에 있어서, 상기 수지층이, 5배 초과의 연신 배율로 1축 연신되어 있는 연신 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 기재된 연신 필름의 제조 방법으로서,
    상기 기재 필름의 한쪽 면에, 비누화도(몰%) 및 평균 중합도가 이하의 식 (1) 또는 식 (2)의 관계를 충족시키는 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 수지층을 형성하여 적층 필름을 얻는 수지층 형성 공정과,
    상기 적층 필름을 1축 연신하여 연신 필름을 얻는 연신 공정을 갖는 연신 필름의 제조 방법.
    96 몰%<비누화도≤98 몰% (1)
    93 몰%≤비누화도≤96 몰% 또한 평균 중합도≥2500 (2)
  4. 기재 필름과, 상기 기재 필름의 한쪽 면에 형성되어 있는 두께 10 ㎛ 이하의 편광자층을 구비하는 편광성 적층 필름의 제조 방법으로서,
    제3항에 기재된 제조 방법에 의해 연신 필름을 제조한 후,
    상기 연신 필름의 상기 수지층을 이색성 색소로 염색하여 편광자층을 형성하는 염색 공정을 갖는 편광성 적층 필름의 제조 방법.
  5. 보호 필름과, 상기 보호 필름의 한쪽 면에 형성되어 있는 두께 10 ㎛ 이하의 편광자층을 구비하는 편광판의 제조 방법으로서,
    제4항에 기재된 제조 방법에 의해 편광성 적층 필름을 제조한 후,
    상기 편광성 적층 필름에 있어서의 상기 편광자층의 상기 기재 필름측의 면과는 반대측의 면에 보호 필름을 접합하여 다층 필름을 얻는 접합 공정과,
    상기 다층 필름으로부터 상기 기재 필름을 박리하는 박리 공정을 갖는 편광판의 제조 방법.
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