KR20150091357A - 편광 필름 및 편광판의 제조 방법 - Google Patents

편광 필름 및 편광판의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

세정 처리의 후, 편광 필름에 200∼1500 N/m의 장력을 가하면서, 필름을 한면에 설치한 제1 롤에 감으면서 제1 롤과는 반대측의 필름면에 공기를 분출하여 물 제거를 행하고, 이어서 공기를 분출한 면을 제2 롤에 감으면서 제2 롤과는 반대측의 필름면에 공기를 분출하여 물 제거를 행하고, 공기에 의해 제거된 물을, 각각의 공기 분출 위치 근방에 설치된 제1 배출 용기 및 제2 배출 용기에 의해 회수하는 물 제거 처리를 실시한다.

Description

편광 필름 및 편광판의 제조 방법{POLARIZED FILM, AND METHOD FOR MANUFACTURING POLARIZER}
본 발명은, 편광 필름을 제조하는 방법 및 이것에 의해 얻어지는 편광 필름에 보호 필름을 접합하여 편광판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
편광 필름에는, 종래부터 폴리비닐알콜계 수지 필름에 요오드 등의 이색성 색소를 흡착 배향시킨 것이 이용되고 있다. 이 편광 필름은 통상, 그 적어도 한면, 통상은 양면에 접착제를 통해 트리아세틸 셀룰로오스 등의 보호 필름을 접합하여 편광판이 되어, 액정 텔레비젼, 퍼스널 컴퓨터용 모니터, 휴대전화 등의 액정 표시 장치에 이용된다.
편광 필름은, 폴리비닐알콜계 수지 필름에, 팽윤 처리, 염색 처리, 연신 처리, 가교 처리(붕산 처리) 및 세정 처리가 실시되고, 마지막으로 건조시킴으로써 제조된다. 이러한 제조 공정에 있어서, 폴리비닐알콜계 수지 필름은 통상, 각 처리욕으로부터 끌어 올려져 다음 공정에 반송될 때, 닙 롤 등을 이용하여 필름 표면의 물 제거 처리가 실시된다.
이 물 제거 처리의 방법으로서, 예컨대 일본 특허 공개 제2011-180576호 공보(특허문헌 1)의 단락 [0034]에는, 편광 필름의 제조시에 발생하는 드립핑을 방지하기 위해, 각 처리욕으로부터 필름을 끌어 올릴 때에, 핀치 롤 등의 액 제거 롤을 이용하거나, 에어나이프에 의해 액을 깎아내거나 함으로써, 필름 표면으로부터 여분의 수분을 제거하는 방법이 기재되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2011-232016호 공보(특허문헌 2)에는, 세정 처리되어 건조로에 반송되는 길이가 장척형 시트의 물 제거 처리를 하기 위해, 장척형 시트를 펼쳐서 걸기 위한 가이드 롤과, 그 가이드 롤에 걸쳐진 장척형 시트에 비스듬하게 공기를 분출하는 에어나이프와, 공기가 분출되어 비산된 수분을 회수하는 배기 챔버를 구비하는 물 제거 처리 장치가 개시되어 있고, 그것을 편광 필름의 제조에 적용한 예도 개시되어 있다.
특허문헌 1과 같이, 물 제거 처리에 에어나이프를 이용하면, 필름 표면에 부착된 수분을 효율적으로 제거할 수 있고, 또한 먼지 등의 이물질도 제거할 수 있기 때문에, 결함이 적은 필름을 제조할 수 있다. 그러나, 필름 표면의 물방울을 에어나이프로 불어 날려서 제거하는 경우에는, 비산된 물이 제조 설비를 오염시키는 경우가 있었다. 이것에 대하여, 특허문헌 2와 같이, 수분을 회수하는 배기 챔버를 설치함으로써, 물의 비산에 의한 오염은 방지된다.
한편, 편광 필름 및 편광판은, 종래에 비해 한층 더 얇게 하는 것이 요구되고 있고, 예컨대 편광 필름의 원반 필름으로서 종래에는 75 ㎛ 두께의 폴리비닐알콜계 수지 필름이 이용되었지만, 최근에는 두께가 60 ㎛ 이하인 원반 필름으로 편광 필름을 제조하는 것도 행해지고 있다. 얇은 원반 필름을 이용하여, 염색 처리, 연신 처리, 가교 처리 및 세정 처리를 실시하여 얻어지는 물에 젖은 상태의 얇은 편광 필름에, 에어나이프로부터 공기를 분출하여 물 제거하고자 하면, 필름이 파단되거나, 필름 표면의 부분적인 물 제거 불량이나 부착되어 남은 이물질 등에 의해 편광 필름의 외관에 불량이 생기거나 하는 문제가 있었다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 생산 효율이 우수하고 외관이 양호한 편광 필름의 제조 방법을 제공하는 것에 있다. 본 발명의 또 하나의 과제는, 생산 효율이 우수하고 외관이 양호한 편광판의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 얇은 폴리비닐알콜계 수지 필름(원반 필름)으로 편광 필름을 제조하는 경우에, 상기 특허문헌 2에 개시된 바와 같은, 가이드 롤에 필름을 감으면서, 그 롤과는 반대측의 필름면에 공기를 분출하고, 비산된 물을 배출 용기로 회수하여 물 제거하는 방법을, 필름에 대하여 특정 범위의 장력을 부여하면서 행함으로써, 종래보다 얇은 편광 필름을, 외관이 양호하게 또한 생산 효율적으로 제조할 수 있는 것을 발견하고, 여러가지 검토를 더욱 가하여, 본 발명을 완성했다.
즉, 본 발명은, 두께가 1∼60 ㎛인 폴리비닐알콜계 수지 필름에 대하여, 팽윤 처리, 염색 처리, 가교 처리 및 세정 처리를 이 순으로 실시하고, 또한 가교 처리를 끝낼 때까지 연신 처리를 실시하여 편광 필름을 제조하는 방법으로서, 상기 세정 처리의 후, 필름에 200∼1500 N/m의 장력을 부여하면서, 필름을 그 한면에 설치한 제1 롤에 감으면서 제1 롤과는 반대측의 필름면에 공기를 분출하여 물 제거를 행하고, 이어서 공기를 분출한 면을 제2 롤에 감으면서 제2 롤과는 반대측의 필름면에 공기를 분출하여 물 제거를 행하고, 공기에 의해 제거된 물을, 각각의 공기 분출 위치 근방에 설치된 제1 배출 용기 및 제2 배출 용기에 의해 회수하는 물 제거 처리를 실시하는 방법을 제공하는 것이다.
이 제조 방법에 있어서, 필름에 분출되는 공기는 2∼20 ㎥/분의 풍량으로 할 수 있다. 공기는, 에어나이프 선단의 노즐로부터 필름에 분출되고, 이 노즐은, 그 분출구 선단을 지나는 중심선이 필름 표면에 대하여 30∼80°의 각도를 이루고, 또한 그 분출구 선단으로부터 필름 표면까지의 거리가 1.5 mm 이하가 되도록 배치할 수 있다.
제거된 물을 회수하는 배출 용기는 개구부를 가지며, 그 개구부로부터 필름 표면까지의 거리가 2 mm 이하가 되도록 배치할 수 있다.
본 발명의 제조 방법에서는, 상기와 같이 물 제거 처리를 실시한 후, 건조 처리를 더 실시할 수 있다. 이 경우, 물 제거 처리의 전에 설치해 놓은 닙 롤 외에, 건조로의 내부 또는 건조로의 뒤에도 닙 롤을 설치하는 것이 유효하며, 이 형태에서의 물 제거 처리 및 건조 처리는, 이들 처리의 전후에 설치된 1조의 닙 롤에 의해, 필름에 200∼800 N/m의 장력을 부여한 상태로 행할 수 있다.
본 발명은 또한, 건조 처리를 포함하는 상기 방법에 의해 제조되는 편광 필름에, 자외선 경화형의 접착제를 이용하여 보호 필름을 접합하여, 편광판을 제조하는 방법도 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 원반 필름이 얇은 경우라 하더라도, 필름의 파단이나 물 제거 불량 등이 생기지 않고, 외관이 양호한 편광 필름을 제조할 수 있기 때문에, 이것을 적용한 편광판은 생산 효율이 우수하고, 결함이 적고, 양호한 품질의 것이 된다.
도 1은, 편광 필름의 제조 방법에서의 장치의 바람직한 배치예를 나타내는 단면 모식도이다.
도 2는, 물 제거 장치(23) 내의 배치예를 나타내는 단면 모식도이다.
도 3은, 물 제거 장치(23) 내의 바람직한 배치 조건을 나타내는 단면 모식도이다.
본 발명에서는, 폴리비닐알콜계 수지 필름에 대하여, 팽윤 처리, 염색 처리, 가교 처리 및 세정 처리를 이 순으로 실시하고, 또한 가교 처리를 끝낼 때까지 연신 처리를 실시하여 편광 필름을 제조한다. 그리고, 세정 처리의 후에는 물 제거 처리를 실시한다. 본 발명에 의해 물 제거 처리를 실시하여 편광 필름을 제조하는 방법은, 물 제거 처리의 후, 건조 처리를 실시하여 얻어지는 편광 필름에, 자외선 경화형의 접착제를 통해 보호 필름을 접합하여 편광판을 제조하는 방법에 있어서, 바람직하게 이용된다. 이하, 적절하게 도면을 참조하면서 본 발명에 관해 상세히 설명한다.
[편광 필름의 제조 방법]
편광 필름은, 구체적으로는 폴리비닐알콜계 수지 필름에 이색성 색소가 흡착 배향되어 있는 것이다. 원료가 되는 폴리비닐알콜계 수지는, 통상 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 이 비누화도는, 통상 85 몰% 이상, 바람직하게는 90 몰% 이상, 보다 바람직하게는 99 몰% 이상이다. 폴리아세트산비닐계 수지로는, 예컨대 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산비닐과 공중합 가능한 다른 단량체로는, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 불포화 술폰산류, 비닐에테르류 등을 들 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지의 중합도는, 통상 1000∼10000 정도, 바람직하게는 1500∼5000 정도이다.
폴리비닐알콜계 수지는 변성되어 있어도 좋고, 예컨대 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄 등도 사용할 수 있다.
본 발명에서는, 편광 필름의 원반 필름으로서, 두께가 1∼60 ㎛인 폴리비닐알콜계 수지 필름을 이용한다. 필름의 두께는, 바람직하게는 약 20∼60 ㎛이고, 보다 바람직하게는 약 30∼60 ㎛이다. 공업적으로는, 필름의 폭이 약 1500∼6000 mm인 것이 실용적이다.
편광 필름은, 상기 폴리비닐알콜계 수지로 이루어진 원반 필름에 대하여, 팽윤 처리, 염색 처리, 가교 처리 및 세정 처리의 순으로 용액 처리하고, 가교 처리 중 및 필요에 따라서 가교 처리의 전에 필름의 일축 연신을 행하고, 마지막으로 건조시킴으로써 얻어진다. 가교 처리 중에서 행하는 일축 연신은 습식 연신이 되고, 그 전의 팽윤 처리나 염색 처리에서 일축 연신을 하는 경우도 습식 연신이 되지만, 팽윤 처리의 전에 건식으로 일축 연신하는 것도 가능하다.
이와 같이 일축 연신은, 하나의 공정에서만 행해도 좋고, 2개 이상의 공정에서 행해도 좋으며, 공지의 연신 방법을 채용할 수 있다. 연신 방법의 구체예를 들면, 필름을 반송하는 2개의 닙 롤 사이에 주속차를 붙여 연신을 행하는 롤간 연신, 일본 특허 제2731813호 공보에 기재된 바와 같은 열롤 연신, 텐터 연신 등이 있다. 공정의 순서는 기본적으로 상기와 같지만, 처리욕의 수 또는 처리 조건 등에 제약은 없다.
또한, 상기 이외의 처리를 다른 목적으로 추가할 수도 있다. 추가될 수 있는 처리의 예를 들면, 가교 처리후에 행해지는, 붕산을 포함하지 않는 요오드화물 수용액에의 침지 처리(요오드화물 처리)나, 붕산을 포함하지 않고 염화아연 등을 함유하는 수용액에의 침지 처리(아연 처리) 등이 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 편광 필름을 제조하는 방법으로 사용하는 제조 장치의 바람직한 배치예를 단면 모식도로 나타낸 것이다. 이 제조 장치는, 폴리비닐알콜계 수지로 이루어진 원반 필름(10)이 권출 롤(11)로부터 권출되어, 팽윤조(13), 염색조(15), 가교조(17) 및 세정조(19)를 순차적으로 통과하고, 이어서 물 제거 장치(23)에 반송되고, 마지막으로 건조로(25)를 통과하도록 구성되어 있다. 도 1에는 명시되어 있지 않지만, 가교조(17) 또는 그것보다 전에 있어서, 일축 연신이 실시된다. 또한, 도 1에는, 팽윤조(13), 염색조(15), 가교조(17) 및 세정조(19)를 각각 1조씩 설치한 예를 나타냈지만, 필요에 따라, 어떤 하나의 처리에 대하여 복수의 처리조를 설치해도 좋다. 제조된 편광 필름(30)은, 그대로 다음 보호 필름을 붙이는 공정에 반송된다. 이하, 본 발명에서 실시하는 처리에 관해 설명한다.
(팽윤 처리)
팽윤 처리는, 폴리비닐알콜계 수지 필름 표면의 이물질 제거, 필름 중의 가소제의 제거, 이어지는 염색 처리에서의 이(易)염색성의 부여, 필름의 가소화 등의 목적으로, 물에 접촉시킴으로써 행해진다. 팽윤 처리의 조건은, 이러한 목적을 달성할 수 있는 범위에서, 또한 필름의 실투(失透)나 극단적인 용해 등의 문제가 생기지 않는 범위에서 결정된다.
폴리비닐알콜계 수지로 이루어진 원반 필름에 대하여, 처음에 팽윤 처리를 실시하는 경우는, 예컨대 온도 10∼50℃ 정도, 바람직하게는 20∼40℃ 정도의 처리욕에 필름을 침지함으로써 행해진다. 필름의 침지 시간은, 바람직하게는 30∼300초 정도, 보다 바람직하게는 60∼240초 정도이다. 미리 대기 중에서 연신한 폴리비닐알콜계 수지 필름에 대하여 팽윤 처리를 실시하는 경우는, 예컨대 온도 20∼70℃ 정도, 바람직하게는 30∼60℃ 정도의 처리욕에 필름을 침지함으로써 행해진다. 필름의 침지 시간은, 바람직하게는 30∼300초 정도, 보다 바람직하게는 60∼240초 정도이다.
팽윤 처리에서는, 폴리비닐알콜계 수지 필름이 폭방향으로 팽윤하고, 필름에 주름이 들어가는 등의 문제가 생기기 쉽기 때문에, 확폭 롤(익스팬더 롤), 스파이럴 롤, 크라운 롤, 크로스 가이더, 벤드 바, 텐터 클립 등, 공지의 확폭 장치를 이용하여 필름의 주름을 제거하면서 필름을 반송하는 것이 바람직하다. 또한, 욕 중의 필름 반송을 안정화시킬 목적으로, 팽윤조(13) 중에서의 수류를 수중 샤워로 제어하거나, EPC 장치(Edge Position Control 장치 : 필름의 단부를 검출하고, 필름의 사행을 방지하는 장치) 등을 병용하거나 하는 것도 유용하다.
팽윤 처리에서는, 필름의 반송 방향으로도 필름이 팽윤 확대되기 때문에, 필름에 적극적인 연신을 행하지 않는 경우는, 반송 방향의 필름의 느슨함을 없애기 위해, 예컨대 팽윤조(13)의 전후에 있는 반송 롤의 주속도를 컨트롤하는 등의 수단을 강구하는 것이 바람직하다. 또한, 원반 필름에 대하여, 팽윤 처리, 염색 처리 및 가교 처리의 순으로 실시하는 경우는, 팽윤 처리에 있어서 일축 연신을 행해도 좋고, 그 경우의 연신 배율은, 통상 1.2∼3배, 바람직하게는 1.3∼2.5배이다.
팽윤조(13)에서 사용하는 처리욕에는, 순수 외에, 붕산(일본 특허 공개 평10-153709호 공보), 염화물(일본 특허 공개 평06-281816호 공보), 무기산, 무기염, 수용성 유기 용매, 알콜류 등이 약 0.01∼10 중량%의 범위에서 첨가된 수용액을 이용할 수도 있다.
(염색 처리)
염색 처리는, 폴리비닐알콜계 수지 필름에 이색성 색소를 흡착시킬 목적으로, 예컨대 요오드 및 수용성 이색성 염료 등의 이색성 색소를 함유하는 처리욕에 필름을 침지시킴으로써 행해진다. 염색 처리의 조건은, 이러한 목적을 달성할 수 있는 범위에서, 또한 폴리비닐알콜계 수지 필름의 극단적인 용해나 실투 등의 문제가 생기지 않는 범위에서 결정된다.
이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우, 처리욕(염색욕)에는, 예컨대 농도가 중량비로 요오드/요오드화칼륨/물=약 0.003∼0.2/약 0.1∼10/100인 수용액을 이용할 수 있다. 요오드화칼륨 대신에, 요오드화아연 등의 다른 요오드화물을 이용해도 좋고, 요오드화칼륨과 다른 요오드화물을 병용해도 좋다. 또한 요오드화물 이외의 화합물, 예컨대 붕산, 염화아연, 염화코발트 등을 공존시켜도 좋다. 붕산을 첨가하는 경우는, 요오드를 포함하는 점에서 후술하는 가교 처리와 구별되며, 수용액이 물 100 중량부에 대하여 요오드를 약 0.003 중량부 이상 포함하고 있는 것이라면, 염색욕으로 간주할 수 있다. 필름을 침지할 때의 염색욕의 온도는, 10∼45℃ 정도, 바람직하게는 20∼35℃이며, 필름의 침지 시간은, 30∼600초 정도, 바람직하게는 60∼300초이다.
이색성 색소로서 수용성 이색성 염료를 이용하는 경우, 처리욕에는, 농도가 중량비로 이색성 염료/물=약 0.001∼0.1/100인 수용액을 이용할 수 있다. 이 처리욕에는, 염색 조제 등을 공존시켜도 좋으며, 예컨대 황산나트륨 등의 무기염이나 계면활성제 등을 함유하고 있어도 좋다. 또한, 이색성 염료는, 단독으로 이용해도 좋고, 2종류 이상의 이색성 염료를 병용해도 좋다. 필름을 침지할 때의 염색욕의 온도는, 20∼80℃ 정도, 바람직하게는 30∼70℃이며, 필름의 침지 시간은, 30∼600초 정도, 바람직하게는 60∼300초이다.
폴리비닐알콜계 수지 필름에 대하여, 팽윤 처리, 염색 처리, 가교 처리의 순으로 실시하는 경우는, 통상 염색조에서 필름의 연신을 행한다. 필름의 연신은, 염색조의 전후에 설치한 닙 롤에 주속차를 부여하는 등의 방법으로 행해진다. 염색 처리까지의 적산의 연신 배율(염색 처리까지 연신 공정이 없는 경우는 염색 처리에서의 연신 배율)은, 통상 1.6∼4.5배, 바람직하게는 1.8∼4배이다. 연신 배율이 1.6배 미만이면 필름 파단의 빈도가 높아져, 수율을 악화시키는 경향이 있다.
또한, 염색 처리에 있어서도, 팽윤 처리와 마찬가지로 필름의 주름을 제거하면서 폴리비닐알콜계 수지 필름을 반송하기 위해, 확폭 롤(익스팬더 롤), 스파이럴 롤, 크라운 롤, 크로스 가이더, 벤드 바 등을 염색조(15)의 내부 및/또는 그 출입구에 설치할 수 있다.
(가교 처리)
가교 처리는, 가교에 의한 내수화나 색상 조정(필름이 푸르스름해지는 것을 방지하는 등) 등의 목적으로, 물 100 중량부에 대하여 붕산을 1∼10 중량부 함유하는 처리욕에, 이색성 색소로 염색한 폴리비닐알콜계 수지 필름을 침지함으로써 행해진다. 처리욕은, 염색 처리에서 사용한 이색성 색소가 요오드인 경우, 붕산에 더하여 요오드화물을 함유하는 것이 바람직하고, 그 양은, 물 100 중량부에 대하여 1∼30 중량부로 할 수 있다. 요오드화물로는, 요오드화칼륨, 요오드화아연 등을 들 수 있다. 또한, 요오드화물 이외의 화합물, 예컨대 염화아연, 염화코발트, 염화지르코늄, 티오황산나트륨, 아황산칼륨, 황산나트륨 등을 공존시켜도 좋다. 또, 내수화를 위한 가교 처리는, 내수화 처리, 가교 처리, 고정화 처리 등의 명칭으로 호칭되는 경우가 있다. 또한, 색상 조정을 위한 가교 처리는, 보색 처리, 재염색 처리 등의 명칭으로 호칭되는 경우가 있다.
가교 처리는, 그 목적에 따라, 붕산 및 요오드화물의 농도, 그리고 처리욕의 온도를 적절하게 변경할 수 있다. 내수화를 위한 가교 처리 및 색상 조정을 위한 가교 처리는, 특별히 구별되지 않고, 이하의 조건으로 실시된다. 가교 처리의 목적이 가교에 의한 내수화이고, 폴리비닐알콜계 수지로 이루어진 원반 필름에 대하여, 팽윤 처리, 염색 처리 및 가교 처리를 이 순으로 실시하는 경우, 처리욕은, 농도가 중량비로 붕산/요오드화물/물=3∼10/1∼20/100인 수용액일 수 있다. 필요에 따라서, 붕산 대신에 글리옥살 및 글루타르알데히드 등의 가교제를 이용해도 좋고, 붕산과 가교제를 병용해도 좋다. 처리욕의 온도는, 통상 50∼70℃ 정도, 바람직하게는 53∼65℃이며, 필름의 침지 시간은, 통상 10∼600초 정도, 바람직하게는 20∼300초, 보다 바람직하게는 20∼200초이다. 또한, 미리 연신한 폴리비닐알콜계 수지 필름에 대하여, 염색 처리 및 가교 처리를 이 순으로 실시하는 경우, 가교 처리욕의 온도는, 통상 50∼85℃ 정도, 바람직하게는 55∼80℃이다.
내수화를 목적으로 하는 가교 처리의 후, 색상 조정을 목적으로 하는 가교 처리를 행해도 좋다. 이 색상 조정을 목적으로 하는 가교 처리의 조건은, 예컨대 염색 처리에서 사용한 이색성 염료가 요오드인 경우, 농도가 중량비로 붕산/요오드화물/물=1∼5/3∼30/100의 처리욕을 사용할 수 있다. 처리욕의 온도는, 통상 10∼45℃ 정도이며, 필름의 침지 시간은, 통상 1∼300초 정도, 바람직하게는 2∼100초이다.
이러한 가교 처리는 복수회 행해도 좋으며, 통상 2∼5회 행해진다. 이 경우, 사용하는 각 가교 처리욕의 조성 및 온도는, 상기 범위 내이면 동일해도 좋고 상이해도 좋다. 가교에 의한 내수화를 위한 가교 처리 및 색상 조정을 위한 가교 처리는, 각각 복수의 공정에서 행해도 좋다.
(세정 처리)
세정 처리는, 가교 처리의 후, 폴리비닐알콜계 수지 필름에 부착된 여분의 붕산이나 요오드 등의 약제를 제거할 목적으로 행해진다. 세정 처리는, 예컨대 내수화 및/또는 색조 조정을 위해 가교 처리한 폴리비닐알콜계 수지 필름을 물에 침지, 또는 필름에 대하여 물을 샤워로서 분무, 또는 이들을 병용함으로써 행해진다.
도 1에는, 폴리비닐알콜계 수지 필름을 물에 침지하여 세정 처리를 행하는 경우의 예를 나타냈다. 세정 처리에서의 물의 온도는 통상 2∼40℃ 정도이며, 침지 시간은 2∼120초 정도이다. 또, 가교 처리 및 세정 처리에 있어서도, 주름을 제거하면서 폴리비닐알콜계 수지 필름을 반송할 목적으로, 확폭 롤을 사용할 수 있다.
(물 제거 처리)
본 발명에서 행하는 폴리비닐알콜계 수지 필름의 물 제거 처리는, 필름 표면의 물 및 이물질 등의 부착물을 제거할 목적으로, 에어나이프를 이용하여 필름 표면에 공기를 분출함으로써 행해진다. 구체적으로는, 세정 처리를 거친 폴리비닐알콜계 수지 필름은, 소정의 장력이 가해진 상태로 물 제거 장치(23)에 반송되고, 장치 내에 설치되어 있는 에어나이프에 의해 필름 표면에 공기가 분출되어, 물 제거 처리가 실시된다. 이하, 본 발명에서 행해지는 물 제거 처리에 관해, 도 2 및 3을 적절하게 참조하면서 순차적으로 설명한다.
도 2는, 물 제거 장치(23) 내에서의 장치의 배치예를 나타낸 단면 모식도이다. 도 2를 참조하여, 물 제거 장치(23) 내에는, 롤, 에어나이프 및 배출 용기의 세트가 2조 배치되어 있고, 이들에 의해 필름은 한면씩 물 제거된다. 물 제거 장치(23) 내에 반송된 폴리비닐알콜계 수지 필름은, 필름을 그 한면에 설치한 제1 롤(40)에 감으면서, 제1 롤과는 반대측의 필름면에 제1 에어나이프(42)로부터 공기를 분출하여 물 제거를 행하고, 이어서 공기를 분출한 면을 반송 방향 하류에 설치한 제2 롤(46)에 감으면서, 제2 롤과는 반대측의 필름면에 제2 에어나이프(48)로부터 공기를 분출하여 물 제거를 행한다. 공기에 의해 제거된 물은, 공기 분출 위치 근방에 설치된 제1 배출 용기(44) 및 제2 배출 용기(50)에 의해 각각 회수된다.
도 3은, 상기 물 제거 처리를 행하기에 적합한 물 제거 장치 내의 배치 조건을 나타낸 단면 모식도이다. 도 3을 참조하여, 이하에 설명한다. 제1 에어나이프(42)는, 제1 롤(40)에 필름이 접촉하기 전의 필름 반송 방향의 하류측 공간에 배치되어, 필름 반송 방향의 하류측으로부터 상류측을 향하여 공기를 분출한다. 제1 에어나이프(42)는, 선단에 있는 노즐로부터 공기를 분출하는 것이지만, 상기 노즐이, 그 분출구 선단을 지나는 중심선(도 3의 점선)이 제1 롤(40)의 접선으로부터 30∼80°의 각도(도 3의 ∠θ)가 되도록 배치된다. 또한, 상기 분출구 선단으로부터 필름 표면까지의 거리는 1.5 mm 이하가 되도록 배치된다. 에어나이프가 설치되는 각도 및 필름 표면까지의 거리가 상기 범위이면, 공기에 의해 생기는 필름의 파단을 억제할 수 있고, 또한 효율이 좋은 물 제거를 행할 수 있다.
상기 제1 배출 용기(44)는, 제1 롤(40) 상을 통과하는 필름에 있어서, 공기가 분출되는 위치의 근방에, 배출 용기의 개구부가 에어나이프측을 향하는 형태로 배치된다. 이 때, 배출 용기의 개구부로부터 롤 위의 필름 표면까지의 거리는 0.3∼2 mm가 되도록 배치할 수 있다. 배출 용기와 필름의 거리가 2 mm 이하이면, 에어나이프로부터 분출된 공기가 필름에 접촉한 후, 필름에 부착된 물과 함께 원활하게 배출 용기 내에 들어가기 때문에, 제거된 물을 효율적으로 회수할 수 있다. 또한, 배출 용기와 필름의 거리가 0.3 mm 이상이면, 배출 용기와 필름의 접촉에 의해 필름이 파단되는 것을 방지할 수 있다. 배출 용기 내에 회수된 물은, 배출 용기 내의 흡인에 의해 내벽으로부터 모이고, 폐액 덕트를 통하여 폐액 라인으로 배출된다.
제2 롤(46), 제2 에어나이프(48) 및 제2 배출 용기(50)는, 상기 제1 롤(40), 제1 에어나이프(42) 및 제1 배출 용기(44)와 동일하게 각각 배치할 수 있다.
본 발명에서 행해지는 물 제거 처리는, 세정 처리후의 폴리비닐알콜계 수지 필름에 200∼1500 N/m의 장력을 가하면서 행해진다. 장력이 이 범위 내이면, 에어나이프에 의한 물 제거 처리를 실시할 때, 공기에 의한 필름의 요동을 억제할 수 있기 때문에, 필름이 배출 용기에 접촉하여 파단되지 않고, 필름의 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 닙 롤은, 세정조(19)의 뒤에 설치하는 것 외에, 물 제거 장치(23) 또는 건조로(25)의 뒤에 설치할 수 있고, 이들에 의해 필름에 장력을 가할 수 있다. 물 제거 장치(23)로 완전히 제거되지 않은 물방울에 기인하는 닙 롤의 오염 유무를 고려하면, 도 2에 나타낸 바와 같이, 건조로(25)의 내부 또는 건조로(25)의 뒤에 닙 롤을 설치하는 것이 바람직하고, 이 경우의 닙 롤 사이의 장력(물 제거 처리 및 건조 처리 중의 장력)은, 200∼800 N/m의 범위가 된다.
상기 장력은, 시판하는 로드셀 또는 변형 게이지를 사용한 텐션 롤 센서 등을 삽입한 가이드 롤을 설치하여 측정할 수 있다. 장력의 측정은, 이들 가이드 롤을 폴리비닐알콜계 수지 필름에 접촉시킴으로써 행해진다. 또, 장력 측정을 위한 로드셀 또는 텐션 센서 롤은 측정에만 사용되며, 통상은 필름에 접촉하지 않도록 배치된다.
에어나이프로부터 분출되는 공기의 풍량은 2∼20 ㎥/분으로 할 수 있다. 풍량이 2 ㎥/분보다 작으면, 풍압이 지나치게 약하여 물 제거를 충분히 행할 수 없어, 필름 표면에 부착되어 있는 물이나 이물질이 제거되지 않은 채 편광 필름이 제조되고, 이것을 편광판에 적용했을 때에 결함이 될 가능성이 있다. 또한, 풍량이 20 ㎥/분보다 크면, 풍압이 지나치게 강하여 필름에 파단이 생길 가능성이 있다.
이상 설명한 물 제거 처리는, 배치 조건 및 처리 조건 모두 그 범위 내에서 적절하게 조정할 수 있다. 상기 범위 내이면, 폴리비닐알콜계 수지의 원반 필름의 두께가 60 ㎛로 얇은 경우에 있어서도, 부분적인 물 제거 불량의 발생없이 물 제거 처리를 행할 수 있다. 이 때문에, 필름 표면에 결정 이물질이 발생하는 것을 억제할 수 있어, 편광 필름을 적용한 편광판을 제조할 때, 특히 자외선 경화형 접착제 등의 활성 에너지선 경화형 접착제를 사용하여 편광판을 제조하는 경우에, 상기 이물질에 기인하는 결함을 효과적으로 억제할 수 있다.
(건조 처리)
물 제거 처리의 후, 폴리비닐알콜계 수지 필름을 건조시킴으로써 편광 필름을 제작할 수 있다. 필름의 건조는, 건조로(25) 내에 있어서, 예컨대 온도 30∼100℃ 정도에서, 30∼600초 정도로 할 수 있다.
이와 같이 하여 제조되는 편광 필름의 최종적인 적산 연신 배율은, 통상 4.5∼7배, 바람직하게는 5∼6.5배이다.
[편광판의 제조 방법]
본 발명의 편광판의 제조 방법은, 상기와 같이 하여 제조된 편광 필름의 적어도 한쪽 면에, 접착제를 통해 보호 필름을 접합하는 것이다.
(보호 필름)
상기 보호 필름을 구성하는 재료로서, 예컨대 시클로올레핀계 수지 및 아세트산 셀룰로오스계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 아크릴계 수지, 폴리프로필렌계 수지 등, 당분야에 있어서 종래부터 널리 이용되고 있는 필름 재료를 들 수 있다. 편광 필름의 양면에 보호 필름이 접합되는 경우, 각각의 보호 필름은 동일한 것이어도 좋고, 상이한 종류의 필름이어도 좋다.
시클로올레핀계 수지란, 예컨대 노르보넨이나 다환 노르보넨계 모노머와 같은 고리형 올레핀(시클로올레핀)으로 이루어진 모노머의 유닛을 갖는 열가소성의 수지이며, 열가소성 시클로올레핀계 수지라고도 불린다. 시클로올레핀계 수지는, 상기 시클로올레핀의 개환 중합체 또는 2종 이상의 시클로올레핀을 이용한 개환 공중합체의 수소 첨가물이어도 좋고, 시클로올레핀과, 쇄형 올레핀이나 비닐기와 같은 중합성 이중 결합을 갖는 방향족 화합물 등과의 부가 중합체이어도 좋다. 또한, 시클로올레핀계 수지에는, 극성기가 도입되어 있는 것도 유효하다.
시클로올레핀과, 쇄형 올레핀 및/또는 비닐기를 갖는 방향족 화합물의 공중합체를 이용하여 제1 보호 필름을 구성하는 경우, 쇄형 올레핀으로는, 에틸렌이나 프로필렌 등을 들 수 있고, 또한 비닐기를 갖는 방향족 화합물로는, 스티렌, α-메틸스티렌, 핵알킬 치환 스티렌 등을 들 수 있다. 이러한 공중합체에 있어서는, 시클로올레핀으로 이루어진 모노머의 유닛이 50 몰% 이하이어도 좋지만, 바람직하게는 15∼50 몰% 정도가 된다. 특히, 시클로올레핀과 쇄형 올레핀과 비닐기를 갖는 방향족 화합물의 삼원 공중합체를 이용하여 제1 보호 필름을 구성하는 경우, 시클로올레핀으로 이루어진 모노머의 유닛은, 상기한 바와 같이 비교적 적은 양으로 할 수 있다. 이러한 삼원 공중합체에 있어서, 쇄형 올레핀으로 이루어진 모노머의 유닛은, 통상 5∼80 몰%, 비닐기를 갖는 방향족 화합물로 이루어진 모노머의 유닛은, 통상 5∼80 몰%이다.
시클로올레핀과 쇄형 올레핀 또는/및 비닐기를 갖는 방향족 화합물의 공중합체를 이용하는 경우, 쇄형 올레핀으로서, 에틸렌, 프로필렌 등을 들 수 있고, 또한 비닐기를 갖는 방향족 화합물로서, 스티렌, α-메틸스티렌, 핵알킬 치환 스티렌 등을 들 수 있다. 이러한 공중합체에 있어서, 시클로올레핀으로 이루어진 모노머의 유닛이 50 몰% 이하(바람직하게는 15∼50 몰%)이어도 좋다. 특히, 시클로올레핀과 쇄형 올레핀과 비닐기를 갖는 방향족 화합물의 삼원 공중합체를 이용하는 경우, 시클로올레핀으로 이루어진 모노머의 유닛은, 상기한 바와 같이 비교적 적은 양으로 할 수 있다. 이러한 삼원 공중합체에 있어서, 쇄형 올레핀으로 이루어진 모노머의 유닛은, 통상 5∼80 몰%, 비닐기를 갖는 방향족 화합물로 이루어진 모노머의 유닛은, 통상 5∼80 몰%이다.
시클로올레핀계 수지는, 적절한 시판품, 예컨대 각각 상품명으로 "TOPAS"〔Topas Advanced Polymers GmbH사 제조〕, "아톤"〔JSR(주) 제조〕, "제오노아(ZEONOR)" 및 "제오넥스(ZEONEX)"〔이상, 니폰제온(주) 제조〕, "아펠"〔미쓰이화학(주) 제조〕, "옥시스(OXIS)"〔오쿠라공업(주) 제조〕 등을 바람직하게 이용할 수 있다. 이러한 시클로올레핀계 수지를 제막하여 필름으로 할 때에는, 용제 캐스트법, 용융 압출법 등의 공지의 방법이 적절하게 이용된다. 또한, 예컨대 "에스시나" 및 "SCA40"〔이상, 세키스이화학공업(주) 제조〕, "제오노아 필름"〔니폰제온(주) 제조〕 등의 미리 제막된 시클로올레핀계 수지제의 필름의 시판품을 이용해도 좋다.
시클로올레핀계 수지 필름은, 일축 연신된 것이어도 좋고 이축 연신된 것이어도 좋다. 연신함으로써, 시클로올레핀계 수지 필름에 임의의 위상차 값을 부여할 수 있다. 연신은, 통상 필름 롤을 권출하면서 연속적으로 행해지며, 가열로에 의해, 롤의 진행 방향(필름의 길이방향), 그 진행 방향과 수직인 방향(필름의 폭방향), 또는 그 양 방향으로 연신된다. 가열로의 온도는, 통상 시클로올레핀계 수지의 유리 전이 온도 근방으로부터 유리 전이 온도+100℃의 범위가 채용된다. 연신의 배율은 통상 1.1∼6배이고, 바람직하게는 1.1∼3.5배이다.
시클로올레핀계 수지 필름은, 롤에 감은 상태에서는, 필름끼리 접착하여 블로킹이 생기기 쉬운 경향이 있기 때문에, 통상은 프로텍트 필름을 접합한 후에 롤에 감는다. 또한, 시클로올레핀계 수지 필름은, 일반적으로 표면 활성이 떨어지기 때문에, 편광 필름과 접착시키는 표면에는, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 비누화 처리, 자외선 조사 처리 및 프레임(화염) 처리 등의 표면 처리를 행하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 비교적 용이하게 실시 가능한 플라즈마 처리, 특히 대기압 플라즈마 처리 및 코로나 처리가 바람직하다.
아세트산 셀룰로오스계 수지란, 셀룰로오스의 부분 또는 완전 에스테르화물이며, 예컨대 셀룰로오스의 아세트산에스테르, 프로피온산에스테르, 부티르산에스테르, 이들의 혼합 에스테르 등으로 이루어진 필름을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 트리아세틸 셀룰로오스 필름, 디아세틸 셀룰로오스 필름, 셀룰로오스 아세테이트프로피오네이트 필름, 셀룰로오스 아세테이트부틸레이트 필름 등을 들 수 있다. 이러한 셀룰로오스 에스테르계 수지 필름으로는, 적절한 시판품을 바람직하게 이용할 수 있고, 예컨대 각각 상품명으로 "후지태크 TD80", "후지태크 TD80UF", "후지태크 TD80UZ" 및 "후지태크 TD60UL"〔이상, 후지필름(주) 제조〕, "KC8UX2M", "KC8UY", "KC4UYW" 및 "KC6UAW"〔이상, 코니카미놀타어드밴스트레이어(주) 제조〕 등을 들 수 있다.
또한, 보호 필름으로서, 위상차 특성을 부여한 아세트산 셀룰로오스계 수지 필름도 바람직하게 이용된다. 이러한 위상차 특성이 부여된 아세트산 셀룰로오스계 수지 필름의 시판품으로서, 각각 상품명으로 "WV BZ 438"〔후지필름(주) 제조〕, "KC4FR-1", "KC4CR-1" 및 "KC4AR-1"〔이상, 코니카미놀타어드밴스트레이어(주) 제조〕 등을 들 수 있다. 아세트산 셀룰로오스는, 아세틸 셀룰로오스라고도, 셀룰로오스 아세테이트라고도 불린다.
본 발명의 편광판의 제조 방법에 이용되는 보호 필름의 두께는 얇은 편이 바람직하지만, 지나치게 얇으면 강도가 저하되고, 가공성이 떨어지는 것이 된다. 한편 지나치게 두꺼우면 투명성이 저하되거나, 적층후에 필요한 양생 시간이 길어지거나 하는 등의 문제가 생긴다. 따라서, 보호 필름의 적당한 두께는, 예컨대 5∼200 ㎛이고, 바람직하게는 10∼150 ㎛, 보다 바람직하게는 10∼100 ㎛이다.
접착제와 편광 필름 및/또는 보호 필름과의 접착성을 향상시키기 위해, 편광 필름 및/또는 보호 필름에, 코로나 처리, 화염 처리, 플라즈마 처리, 자외선 처리, 프라이머 도포 처리 및 비누화 처리 등의 표면 처리를 실시해도 좋다.
또한, 보호 필름에는, 안티글레어 처리, 안티리플렉션 처리, 하드코팅 처리, 대전 방지 처리 및 방오 처리 등의 표면 처리가, 각각 단독으로, 또는 2종 이상 조합하여 실시되어도 좋다. 또한, 보호 필름은, 벤조페논계 화합물 및 벤조트리아졸계 화합물 등의 자외선 흡수제나, 페닐포스페이트계 화합물 및 프탈산에스테르 화합물 등의 가소제를 함유하고 있어도 좋다.
또한, 보호 필름에, 위상차 필름으로서의 기능, 휘도 향상 필름으로서의 기능, 반사 필름으로서의 기능, 반투과 반사 필름으로서의 기능, 확산 필름으로서의 기능 및 광학 보상 필름으로서의 기능 등의 광학적 기능을 부여할 수 있다. 이 경우, 예컨대 보호 필름의 표면에, 위상차 필름, 휘도 향상 필름, 반사 필름, 반투과 반사 필름, 확산 필름 및 광학 보상 필름 등의 광학 기능성 필름을 적층함으로써, 이러한 기능을 부여할 수 있는 것 외에, 보호 필름 자체에 이러한 기능을 부여할 수도 있다. 또한, 휘도 향상 필름의 기능을 가진 확산 필름 등과 같이, 복수의 기능을 보호 필름에 부여해도 좋다.
위상차 필름으로서의 기능은, 예컨대 상기 보호 필름에, 일본 특허 제2841377호 공보, 일본 특허 제3094113호 공보 등에 기재된 연신 처리를 실시하거나, 일본 특허 제3168850호 공보에 기재된 처리를 실시하거나 함으로써 부여할 수 있다.
위상차 필름에서의 위상차 특성은, 예컨대 정면 위상차 값이 5∼100 nm, 두께 방향 위상차 값이 40∼300 nm의 범위 등, 적절하게 선택할 수 있다. 또한, 휘도 향상 필름으로서의 기능은, 상기 보호 필름에 일본 특허 공개 제2002-169025호 공보나 일본 특허 공개 제2003-29030호 공보에 기재된 바와 같은 방법으로 미세 구멍을 형성함으로써, 또는 선택 반사의 중심 파장이 상이한 2층 이상의 콜레스테릭 액정층을 중첩함으로써 부여할 수 있다.
반사 필름 또는 반투과 반사 필름으로서의 기능은, 보호 필름에 증착이나 스퍼터링 등으로 금속 박막을 형성함으로써, 확산 필름으로서의 기능은, 보호 필름에 미립자를 포함하는 수지 용액을 코팅함으로써 각각 부여할 수 있다. 또한, 광학 보상 필름으로서의 기능은, 보호 필름에 디스코틱 액정성 화합물 등의 액정성 화합물을 코팅하여 배향시킴으로써 부여할 수 있다. 보호 필름에는, 위상차를 발현하는 화합물을 함유시켜도 좋고, 또한 적당한 접착제를 이용하여, 각종 광학 기능성 필름을 편광 필름에 직접 접합해도 좋다. 광학 기능성 필름의 시판품의 예로는, 각각 상품명으로 "DBEF"〔3M사 제조, 일본에서는 스미토모스리엠(주)로부터 입수 가능〕 등의 휘도 향상 필름, "WV 필름"〔후지필름(주) 제조〕 등의 시야각 개량 필름, "아톤 필름"〔JSR(주) 제조〕, "제오노아 필름"〔니폰제온(주) 제조〕, "에스시나"〔세키스이화학공업(주) 제조〕, "VA-TAC 필름"〔코니카미놀타어드밴스트레이어(주) 제조〕 및 "스미카라이트"〔스미토모화학(주) 제조〕 등의 위상차 필름 등을 들 수 있다.
(접착제층)
접착제층을 구성하는 접착제로는, 수계 접착제나 활성 에너지선 경화형의 접착제 등을 들 수 있다.
수계 접착제로는, 예컨대 폴리비닐알콜계 수지 수용액, 수계 이액형 우레탄계 에멀젼 접착제 등을 들 수 있다. 접착제로서 이용하는 폴리비닐알콜계 수지에는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐을 비누화 처리하여 얻어지는 비닐알콜 호모폴리머 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체를 비누화 처리하여 얻어지는 비닐알콜계 공중합체, 나아가 이들의 수산기를 부분적으로 변성한 변성 폴리비닐알콜계 중합체 등이 있다. 수계 접착제에는, 다가 알데히드, 수용성 에폭시 화합물, 멜라민계 화합물, 지르코니아 화합물, 아연 화합물 등이 첨가제로서 첨가되어도 좋다. 이러한 수계의 접착제를 이용한 경우, 그것으로부터 얻어지는 접착제층은, 통상 1 ㎛보다 훨씬 얇다. 수계 접착제는 그 조제후, 15∼40℃의 온도하에 도포되며, 접합 온도는 통상 15∼30℃의 범위이다.
활성 에너지선 경화형의 접착제로는, 내후성이나 굴절률, 양이온 중합성 등의 관점에서, 분자 내에 방향 고리를 포함하지 않는 에폭시 화합물을 접착제에 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 에폭시 화합물로는, 지환식 고리를 갖는 폴리올의 글리시딜에테르, 지방족 에폭시 화합물, 지환식 에폭시 화합물 등을 예시할 수 있다. 이러한 활성 에너지선 경화성 접착제에 바람직하게 이용되는 에폭시 화합물은, 예컨대 일본 특허 제4306270호 공보(=일본 특허 공개 제2004-245925호)에 상세히 설명되어 있지만, 여기서도 개략을 설명하기로 한다.
지환식 고리를 갖는 폴리올의 글리시딜에테르는, 방향족 폴리올을 촉매의 존재하, 가압하에서 선택적으로 수소화 반응을 행함으로써 얻어지는 핵수소 첨가 폴리히드록시 화합물을 글리시딜에테르화한 것일 수 있다. 방향족 폴리올로는, 예컨대 비스페놀 A, 비스페놀 F 및 비스페놀 S와 같은 비스페놀형 화합물; 페놀노볼락 수지, 크레졸노볼락 수지 및 히드록시벤즈알데히드페놀노볼락 수지와 같은 노볼락형 수지; 테트라히드록시디페닐메탄, 테트라히드록시벤조페논 및 폴리비닐페놀과 같은 다관능형의 화합물 등을 들 수 있다. 이들 방향족 폴리올의 방향 고리에 수소화 반응을 행하여 얻어지는 지환식 폴리올에 에피클로로히드린을 반응시킴으로써, 글리시딜에테르로 할 수 있다. 이러한 지환식 고리를 갖는 폴리올의 글리시딜에테르 중에서도, 수소화된 비스페놀 A의 디글리시딜에테르를 이용하는 것이 바람직하다.
지방족 에폭시 화합물은, 지방족 다가 알콜 또는 그 알킬렌옥사이드 부가물의 폴리글리시딜에테르일 수 있다. 보다 구체적으로는, 1,4-부탄디올의 디글리시딜에테르; 1,6-헥산디올의 디글리시딜에테르; 글리세린의 트리글리시딜에테르; 트리메틸올프로판의 트리글리시딜에테르; 폴리에틸렌글리콜의 디글리시딜에테르; 프로필렌글리콜의 디글리시딜에테르; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 또는 글리세린과 같은 지방족 다가 알콜에 1종 또는 2종 이상의 알킬렌옥사이드(에틸렌옥사이드나 프로필렌옥사이드)를 부가함으로써 얻어지는 폴리에테르폴리올의 폴리글리시딜에테르 등을 들 수 있다.
지환식 에폭시 화합물이란, 지환식 고리에 결합한 에폭시기를 분자 내에 1개 이상 갖는 에폭시 화합물을 의미한다. 「지환식 고리에 결합한 에폭시기」란, 다음 식(I)에 표시되는 구조에서의 가교 산소 원자 -O-를 의미한다. 다음 식(I) 중, m은 2∼5의 정수이다.
Figure pct00001
상기 식(I)에서의 (CH2)m 중의 1개 또는 복수개의 수소 원자를 제거한 형태의 기가 다른 화학 구조에 결합하고 있는 화합물이, 지환식 에폭시 화합물이 될 수 있다. (CH2)m 중의 1개 또는 복수개의 수소 원자는, 메틸기나 에틸기 등의 직쇄형 알킬기로 적절하게 치환되어 있어도 좋다. 지환식 에폭시 화합물 중에서도, 옥사비시클로헥산 고리〔상기 식(I)에 있어서 m=3인 것〕나, 옥사비시클로헵탄 고리〔상기 식(I)에 있어서 m=4인 것〕를 갖는 에폭시 화합물은, 편광 필름과 보호 필름의 사이에서 우수한 접착성을 나타내기 때문에 바람직하게 이용된다. 이하에, 바람직하게 이용되는 지환식 에폭시 화합물을 구체적으로 예시하지만, 이들 화합물에 한정되는 것은 아니다.
(a) 에폭시시클로헥실메틸 에폭시시클로헥산카르복실레이트류 : 다음 식(II)로 표시되며, 식 중 R1 및 R2는, 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄형 알킬기를 나타낸다.
Figure pct00002
(b) 알칸디올의 에폭시시클로헥산카르복실레이트류 : 다음 식(III)으로 표시되며, 식 중 R3 및 R4는, 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄형 알킬기를 나타내고, n은 2∼20의 정수를 나타낸다.
Figure pct00003
(c) 디카르복실산의 에폭시시클로헥실메틸에스테르류 : 다음 식(IV)로 표시되며, 식 중 R5 및 R6은, 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄형 알킬기를 나타내고, p는 2∼20의 정수를 나타낸다.
Figure pct00004
(d) 폴리에틸렌글리콜의 에폭시시클로헥실메틸에테르류 : 다음 식(V)로 표시되며, 식 중 R7 및 R8은, 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄형 알킬기를 나타내고, q는 2∼10의 정수를 나타낸다.
Figure pct00005
(e) 알칸디올의 에폭시시클로헥실메틸에테르류 : 다음 식(VI)으로 표시되며, 식 중 R9 및 R10은, 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄형 알킬기를 나타내고, r은 2∼20의 정수를 나타낸다.
Figure pct00006
(f) 디에폭시트리스피로 화합물 : 다음 식(VII)로 표시되며, 식 중 R11 및 R12는, 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄형 알킬기를 나타낸다.
Figure pct00007
(g) 디에폭시모노스피로 화합물 : 다음 식(VIII)로 표시되며, 식 중 R13 및 R14는, 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄형 알킬기를 나타낸다.
Figure pct00008
(h) 비닐시클로헥센디에폭시드류 : 다음 식(IX)로 표시되며, 식 중 R15는, 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄형 알킬기를 나타낸다.
Figure pct00009
(i) 에폭시시클로펜틸에테르류 : 다음 식(X)으로 표시되며, 식 중 R16 및 R17은 서로 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄형 알킬기를 나타낸다.
Figure pct00010
(j) 디에폭시트리시클로데칸류 : 다음 식(XI)로 표시되며, 식 중 R18은, 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄형 알킬기를 나타낸다.
Figure pct00011
위에 예시한 지환식 에폭시 화합물 중에서도, 예컨대 3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트〔식(II)에 있어서 R1=R2=H의 화합물〕, 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥산카르복실레이트〔식(II)에 있어서 R1=4-CH3, R2=4-CH3의 화합물〕, 에틸렌비스(3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트)〔식(III)에 있어서, R3=R4=H, n=2의 화합물〕, 비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸)아디페이트, 〔식(IV)에 있어서, R5=R6=H, p=4의 화합물〕, 비스(3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸)아디페이트〔식(IV)에 있어서, R5=4-CH3, R6=4-CH3, p=4의 화합물〕, 에틸렌글리콜비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸에테르)〔식(VI)에 있어서, R9=R10=H, r=2의 화합물〕은 시판되고 있거나 또는 그 유사물이며, 입수가 비교적 용이한 등의 이유에서 보다 바람직하게 이용된다.
활성 에너지선 경화성 접착제에 있어서, 에폭시 화합물은, 1종만을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 이 조성물에 이용되는 에폭시 화합물의 에폭시 당량은 통상 30∼3000 g/당량, 바람직하게는 50∼1500 g/당량의 범위이다. 에폭시 당량이 30 g/당량을 하회하면, 경화후의 보호막의 가요성이 저하되거나 접착 강도가 저하되거나 할 가능성이 있다. 한편, 3000 g/당량을 초과하면, 다른 성분과의 상용성이 저하될 가능성이 있다.
또한, 활성 에너지선 경화성 접착제는, 상기 에폭시 화합물에 더하여, 옥세탄 화합물을 함유해도 좋다. 옥세탄 화합물을 첨가함으로써, 상기 접착제의 점도를 낮게 하고, 경화 속도를 빠르게 할 수 있다.
옥세탄 화합물은, 분자 내에 적어도 1개의 옥세탄 고리(4원환 에테르)를 갖는 화합물로서, 예컨대 3-에틸-3-히드록시메틸옥세탄, 1,4-비스[(3-에틸-3-옥세타닐)메톡시메틸]벤젠, 3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세탄, 디[(3-에틸-3-옥세타닐)메틸]에테르, 3-에틸-3-(2-에틸헥실옥시메틸)옥세탄, 페놀노볼락옥세탄 등을 들 수 있다. 옥세탄 화합물의 배합량은, 활성 에너지선 경화성 화합물 전체를 기준으로, 통상 50 중량% 이하, 바람직하게는 10∼40 중량%이다. 옥세탄 화합물은, 시판품을 용이하게 입수하는 것이 가능하며, 예컨대 모두 토아합성(주)에서 판매하고 있는 상품명으로 "알론옥세탄 OXT-101", "알론옥세탄 OXT-121", "알론옥세탄 OXT-211", "알론옥세탄 OXT-221", "알론옥세탄 OXT-212" 등을 들 수 있다.
이 접착제에 있어서는, 반응성의 관점에서, 에폭시 화합물의 경화 반응으로서 양이온 중합이 바람직하게 이용되고, 그 조성물에는, 양이온 중합 개시제를 배합하는 것이 바람직하다. 양이온 중합 개시제는, 가시광선, 자외선, X선, 전자선 등의 활성 에너지선의 조사에 의해 양이온종 또는 루이스산을 발생하여, 에폭시기의 중합 반응을 개시시킨다. 이하, 활성 에너지선의 조사에 의해 양이온종 또는 루이스산을 발생하여, 에폭시기의 중합 반응을 개시시키는 양이온 중합 개시제를 「광양이온 중합 개시제」라고 한다.
광양이온 중합 개시제를 이용하고, 활성 에너지선의 조사에 의해 접착제의 경화를 행하는 방법은, 상온에서의 경화가 가능해지고, 편광 필름의 내열성 또는 팽창에 의한 변형을 고려할 필요가 감소하고, 편광 필름과 보호 필름을 양호하게 접착할 수 있는 점에서 유리하다. 또한, 광양이온 중합 개시제는, 광으로 촉매적으로 작용하기 때문에, 접착제에 혼합하더라도 보존 안정성이나 작업성이 우수하다.
상기 광양이온 중합 개시제는 어느 타입의 것이어도 좋지만, 구체예를 들면, 방향족 디아조늄염; 방향족 요오드늄염이나 방향족 술포늄염과 같은 오늄염; 철-아렌 착체 등이 있다.
방향족 디아조늄염으로는, 예컨대 벤젠디아조늄 헥사플루오로안티모네이트, 벤젠디아조늄 헥사플루오로포스페이트, 벤젠디아조늄 헥사플루오로보레이트 등을 들 수 있다. 또한, 방향족 요오드늄염으로는, 예컨대 디페닐요오드늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 디페닐요오드늄 헥사플루오로포스페이트, 디페닐요오드늄 헥사플루오로안티모네이트, 디(4-노닐페닐)요오드늄 헥사플루오로포스페이트 등을 들 수 있다.
방향족 디아조늄염으로는, 예컨대 벤젠디아조늄 헥사플루오로안티모네이트, 벤젠디아조늄 헥사플루오로포스페이트, 벤젠디아조늄 헥사플루오로보레이트 등을 들 수 있다.
방향족 요오드늄염으로는, 예컨대 디페닐요오드늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 디페닐요오드늄 헥사플루오로포스페이트, 디페닐요오드늄 헥사플루오로안티모네이트, 디(4-노닐페닐)요오드늄 헥사플루오로포스페이트 등을 들 수 있다.
방향족 술포늄염으로는, 예컨대 트리페닐술포늄 헥사플루오로포스페이트, 트리페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐술포늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 4,4′-비스(디페닐술포니오)디페닐술피드 비스헥사플루오로포스페이트, 4,4′-비스[디(β-히드록시에톡시)페닐술포니오]디페닐술피드 비스헥사플루오로안티모네이트, 4,4′-비스[디(β-히드록시에톡시)페닐술포니오]디페닐술피드 비스헥사플루오로포스페이트, 7-[디(p-톨루일)술포니오]-2-이소프로필티옥산톤 헥사플루오로안티모네이트, 7-[디(p-톨루일)술포니오]-2-이소프로필티옥산톤 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 4-페닐카르보닐-4′-디페닐술포니오-디페닐술피드 헥사플루오로포스페이트, 4-(p-tert-부틸페닐카르보닐)-4′-디페닐술포니오-디페닐술피드 헥사플루오로안티모네이트, 4-(p-tert-부틸페닐카르보닐)-4′-디(p-톨루일)술포니오-디페닐술피드 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등을 들 수 있다.
또한, 철-아렌 착체로는, 예컨대 크실렌-시클로펜타디에닐철(II) 헥사플루오로안티모네이트, 쿠멘-시클로펜타디에닐철(II) 헥사플루오로포스페이트, 크실렌-시클로펜타디에닐철(II) 트리스(트리플루오로메틸술포닐)메타나이드 등을 들 수 있다.
이들 광양이온 중합 개시제의 시판품은 용이하게 입수하는 것이 가능하며, 예컨대 각각 상품명으로 "카야라드 PCI-220" 및 "카야라드 PCI-620"〔이상, 니혼카야쿠(주) 제조〕, "UVI-6990"〔다우ㆍ케미컬사 제조〕, "아데카옵토머 SP-150" 및 "아데카옵토머 SP-170"〔이상, (주)ADEKA 제조〕, "CI-5102", "CIT-1370", "CIT-1682", "CIP-1866S", "CIP-2048S" 및 "CIP-2064S"〔이상, 니혼소다(주) 제조〕, "DPI-101", "DPI-102", "DPI-103", "DPI-105", "MPI-103", "MPI-105", "BBI-101", "BBI-102", "BBI-103", "BBI-105", "TPS-101", "TPS-102", "TPS-103", "TPS-105", "MDS-103", "MDS-105", "DTS-102" 및 "DTS-103"〔이상, 미도리화학(주) 제조〕, "PI-2074"〔로디어사 제조〕 등을 들 수 있다.
이들 광양이온 중합 개시제는, 각각 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상 혼합하여 사용해도 좋다. 이들 중에서도, 특히 방향족 술포늄염은, 300 nm 이상의 파장 영역에서도 자외선 흡수 특성을 갖기 때문에, 경화성이 우수하고, 양호한 기계적 강도를 부여하고, 또한 편광 필름과 보호 필름의 사이의 양호한 밀착성을 갖는 경화물을 부여할 수 있기 때문에, 바람직하게 이용된다.
광양이온 중합 개시제의 배합량은, 에폭시 화합물이나 옥세탄 화합물을 포함하는 양이온 중합성 화합물의 합계 100 중량부에 대하여, 통상 0.5∼20 중량부이고, 바람직하게는 1∼6 중량부이다. 광양이온 중합 개시제의 배합량이 적으면, 경화가 불충분해지고, 기계적 강도나 편광 필름과 보호 필름 사이의 접착성을 저하시키는 경향이 있다. 한편, 광양이온 중합 개시제의 배합량이 지나치게 많으면, 경화물 중의 이온성 물질이 증가함으로써 경화물의 흡습성이 높아지고, 얻어지는 접착제층의 내구 성능이 저하될 가능성이 있다.
활성 에너지선 경화형의 접착제에는, 또한 이온 트랩제, 산화 방지제, 연쇄 이동제, 점착 부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동 조정제, 레벨링제, 가소제, 소포제 등의 첨가제를 배합할 수 있다. 이온 트랩제로는, 안티몬계, 분말형의 비스무트계, 마그네슘계, 알루미늄계, 칼슘계, 티탄계 및 이들의 혼합계 등의 무기 화합물을 들 수 있고, 산화 방지제로는 힌더드 페놀계 산화 방지제 등을 들 수 있다.
활성 에너지선 경화형의 접착제는, 용제 성분을 실질적으로 포함하지 않는 무용제형 접착제로서 이용할 수 있지만, 각 도공 방식에는 각각 최적의 점도 범위가 있기 때문에, 점도 조정을 위해 용제를 함유시켜도 좋다. 용제로는, 편광 필름의 광학 성능을 저하시키지 않고, 접착제를 구성하는 에폭시 화합물 등을 양호하게 용해하는 것을 이용하는 것이 바람직하고, 예컨대 톨루엔으로 대표되는 탄화수소류, 아세트산에틸로 대표되는 에스테르류 등의 유기 용제를 들 수 있다. 본 발명에서 이용되는 활성 에너지선 경화형의 접착제의 점도는, 예컨대 5∼1000 mPaㆍs 정도의 범위이고, 바람직하게는 10∼200 mPaㆍs이고, 보다 바람직하게는 20∼100 mPaㆍs이다. 활성 에너지선 경화형의 접착제의 도공 방법에 특별한 한정은 없고, 예컨대 닥터블레이드, 와이어바, 다이코터, 콤마코터, 그라비아코터 등 여러가지 도공 방식에 의해, 보호 필름 또는 편광 필름의 접합면에 도공하면 된다.
이렇게 하여 편광 필름에 형성된 접착제층의 위에는, 상기 보호 필름이 접합된다. 편광 필름의 양면에 보호 필름을 접합하는 경우, 2장의 보호 필름을 단계적으로 한면씩 접합해도 좋고, 양면을 한 단계로 접합해도 상관없다. 이 편광 필름과 보호 필름의 적층체에 대하여, 활성 에너지선을 조사하여 접착제를 경화시킨다. 활성 에너지선의 조사에 이용하는 광원은 특별히 한정되지 않지만, 파장 400 nm 이하에 발광 분포를 갖는, 예컨대 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등, 메탈할라이드 램프 등을 이용할 수 있다. 광조사 강도는, 목적으로 하는 조성물마다 결정되는 것이며, 역시 특별히 한정되지 않지만, 개시제의 활성화에 유효한 파장 영역의 조사 강도가 10∼5000 mW/㎠인 것이 바람직하다. 광조사 강도가 10 mW/㎠ 미만이면, 반응 시간이 지나치게 길어지고, 5000 mW/㎠를 초과하면, 램프로부터 복사되는 열 및 조성물의 중합시의 발열에 의해, 접착제층의 황변이나 편광자의 열화가 발생할 가능성이 있다.
활성 에너지선의 조사 시간은, 경화하는 조성물마다 제어되는 것이며, 역시 특별히 한정되지 않지만, 조사 강도와 조사 시간의 곱으로서 표시되는 적산 광량이 10∼5000 mJ/㎠가 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 상기 적산 광량이 10 mJ/㎠ 미만이면, 개시제 유래의 활성종의 발생이 충분하지 않고, 얻어지는 보호 필름의 경화가 불충분해질 가능성이 있고, 한편 그 적산 광량이 5000 mJ/㎠를 초과하면, 조사 시간이 매우 길어져, 생산성 향상에는 불리한 것이 된다. 경화후의 접착제층의 두께는, 통상 0.1∼10 ㎛, 보다 바람직하게는 0.2∼4 ㎛이다.
이상과 같이 하여 제조한 편광판은, 편광 필름과, 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 접합된 보호 필름을 구비하고, 액정 표시 장치의 구성 부재인 편광판으로서 이용할 수 있다.
실시예
다음으로, 본 발명의 실시예를 들어 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 전혀 제한되는 것이 아니다. 또한, 편광 필름의 투과 검사는, 다음 방법으로 행했다.
편광 필름의 투과 검사는, 제작한 편광 필름으로부터 폭 1 m, 길이(필름의 반송 방향) 20 m의 필름 단편을 절취하고, 이 단편에 관해 백라이트 등의 광원 너머로 육안으로 관찰하고, 검출한 100 ㎛ 이상의 이물질의 개수를 세어, 편광 필름 1 ㎡당의 이물질 개수를 산출했다.
〔실시예 1〕
두께 60 ㎛의 폴리비닐알콜 필름〔(주)쿠라레 제조의 상품명 "쿠라레비닐론 VF-PE# 6000", 중합도 2400, 비누화도 99.9 몰% 이상〕을 30℃의 순수가 들어 있는 팽윤조에, 필름이 이완되지 않도록 긴장 상태를 유지한 채로 100초간 침지하여 필름을 충분히 팽윤시켰다. 다음으로 요오드/요오드화칼륨/물이 중량비로 0.02/1.5/100인 30℃의 염색조에 90초간 침지하면서 일축 연신을 행한 후, 요오드화칼륨/붕산/물이 중량비로 12/4.4/100인 55℃의 가교조에 60초간 침지하고, 내수화 처리하면서 원반으로부터의 적산 연신 배율이 5.5배가 될 때까지 일축 연신을 행했다. 계속해서, 붕산/요오드화칼륨/물이 중량비로 9.0/2.9/100인 40℃의 붕산 수용액에 10초간 침지한 후, 12℃의 순수가 들어 있는 세정조에 2초간 침지했다. 상기 각 처리를 끝낸 폴리비닐알콜 필름에 대하여, 도 2와 같은 물 제거 장치를 이용하여, 필름의 표면에 대하여 풍량 10 ㎥/분의 공기를 한면씩 분출하여, 필름 양면의 물 제거를 행했다. 이 때, 각각의 물 제거 처리의 조건은, 필름의 장력이 600 N/m(도 1의 닙 롤 21과 27 사이의 장력), 공기의 노즐과 필름의 각도가 40°, 공기의 노즐과 필름의 거리가 0.6 mm, 배출 용기와 필름의 거리가 1 mm였다. 물 제거 처리의 후, 70℃에서 3분 건조시켜 편광 필름을 제작했다. 이 편광 필름에 투과 검사를 행한 결과, 100 ㎛ 이상의 결함 수는 0.05개/㎡였다.
〔실시예 2〕
두께 50 ㎛의 폴리비닐알콜 필름〔(주)쿠라레 제조의 상품명 "쿠라레비닐론 VF-PE#5000", 중합도 2400, 비누화도 99.9 몰% 이상〕을 이용하고, 물 제거 처리에 있어서 필름에 가해지는 장력을 500 N/m로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광 필름을 제작했다. 얻어진 편광 필름에 투과 검사를 행한 결과, 100 ㎛ 이상의 결함 수는 0.05개/㎡였다.
〔실시예 3〕
두께 30 ㎛의 폴리비닐알콜 필름〔(주)쿠라레 제조의 상품명 "쿠라레비닐론 VF-PE#3000", 중합도 2400, 비누화도 99.9 몰% 이상〕을 이용하고, 물 제거 처리에 있어서 필름에 가해지는 장력을 450 N/m로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광 필름을 제작했다. 얻어진 편광 필름에 투과 검사를 행한 결과, 100 ㎛ 이상의 결함 수는 0.10개/㎡였다.
〔실시예 4〕
물 제거 처리에 있어서 에어나이프 선단의 노즐과 필름의 각도를 20°로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광 필름을 제작했다. 얻어진 편광 필름에 투과 검사를 행한 결과, 100 ㎛ 이상의 결함 수는 0.8개/㎡였다.
〔실시예 5〕
물 제거 처리에 있어서 에어나이프 선단의 노즐과 필름의 각도를 90°로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광 필름을 제작했다. 얻어진 편광 필름에 투과 검사를 행한 결과, 100 ㎛ 이상의 결함 수는 1.2개/㎡였다.
〔실시예 6〕
물 제거 처리에 있어서 에어나이프 선단의 노즐과 필름의 거리를 2 mm로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광 필름을 제작했다. 얻어진 편광 필름에 투과 검사를 행한 결과, 100 ㎛ 이상의 결함 수는 2.1개/㎡였다.
〔실시예 7〕
물 제거 처리에 있어서 배출 용기와 필름의 거리를 3 mm로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광 필름을 제작했다. 얻어진 편광 필름에 투과 검사를 행한 결과, 100 ㎛ 이상의 결함 수는 2.3개/㎡였다.
〔비교예 1〕
물 제거 장치에 의한 물 제거를 행하지 않고, 세정조 뒤의 닙 롤로만 폴리비닐알콜 필름의 물 제거를 행한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광 필름을 제작했다. 얻어진 편광 필름에 투과 검사를 행한 결과, 100 ㎛ 이상의 결함 수는 5.2개/㎡였다.
〔비교예 2〕
물 제거 처리에 있어서 필름에 가해지는 장력을 150 N/m로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광 필름을 제작하고자 했지만, 필름이 요동하고, 배출 용기에 접촉했기 때문에 필름에 파단이 생겨, 편광 필름을 제작할 수 없었다.
상기 실시예 1∼7 및 비교예 1 및 2의 제조 조건 및 투과 검사의 결과를 이하의 표1에 나타낸다.
Figure pct00012
본 발명의 제조 방법에 의해 편광 필름을 제조한 실시예 1 및 4∼7과, 실시예 1과 동일한 폴리비닐알콜 필름(원반 필름)을 이용하여 본 발명의 제조 방법에 해당하지 않는 방법으로 편광 필름을 작성한 비교예 1 및 2의 비교로부터, 편광 필름에 생기는 결함은, 물 제거 처리의 조건을 만족한 상태로 제작되었을 때 효과적으로 억제되는 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 1보다 막두께가 얇은 원반 필름을 사용한 실시예 2 및 3의 결과로부터, 본 발명에서 규정하는 물 제거 처리의 조건은, 두께가 얇은 편광 필름을 제조할 때에도 유효하다는 것을 알 수 있다.
본 발명에 의하면, 원반 필름이 얇은 경우라 하더라도, 필름의 파단이나 물 제거 불량 등이 생기지 않고, 외관이 양호한 편광 필름을 제조할 수 있기 때문에, 이것을 적용한 편광판은 생산 효율이 우수하고, 결함이 적고, 양호한 품질의 것이 된다.
10……폴리비닐알콜계 수지로 이루어진 원반 필름,
11……권출 롤,
13……팽윤조,
15……염색조,
17……가교조,
19……세정조,
21, 27……한쌍의 닙 롤,
23……물 제거 장치,
25……건조로,
30……편광 필름,
40……제1 롤,
42……제1 에어나이프,
44……제1 배출 용기,
46……제2 롤,
48……제2 에어나이프,
50……제2 배출 용기.

Claims (7)

  1. 두께가 1∼60 ㎛인 폴리비닐알콜계 수지 필름에 대하여, 팽윤 처리, 염색 처리, 가교 처리 및 세정 처리를 이 순으로 실시하고, 또한 가교 처리를 끝낼 때까지 연신 처리를 실시하여, 편광 필름을 제조하는 방법으로서,
    상기 세정 처리의 후, 필름에 200∼1500 N/m의 장력을 부여하면서, 필름을 그 한면에 설치한 제1 롤에 감으면서 그 제1 롤과는 반대측의 필름면에 공기를 분출하여 물 제거를 행하고, 이어서 공기를 분출한 면을 제2 롤에 감으면서 그 제2 롤과는 반대측의 필름면에 공기를 분출하여 물 제거를 행하고, 공기에 의해 제거된 물을, 각각의 공기 분출 위치 근방에 설치된 제1 배출 용기 및 제2 배출 용기에 의해 회수하는 물 제거 처리를 실시하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 공기는 2∼20 ㎥/분의 풍량으로 분출되는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 공기는 노즐로부터 필름에 분출되고, 상기 노즐은, 그 분출구 선단을 지나는 중심선이 필름 표면에 대하여 30∼80°의 각도를 이루고, 또한 그 분출구 선단으로부터 필름 표면까지의 거리가 1.5 mm 이하가 되도록 배치되는 편광 필름의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 배출 용기는 개구부를 가지며, 그 개구부로부터 필름 표면까지의 거리가 2 mm 이하가 되도록 배치되는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 물 제거 처리의 후, 건조 처리를 실시하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 물 제거 처리 및 건조 처리는, 물 제거 처리의 전에 설치된 닙 롤과, 건조 처리의 내부 또는 건조 처리의 후에 설치된 닙 롤에 의해, 필름에 200∼800 N/m의 장력을 가하면서 행하는 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 기재된 방법에 의해 제조된 편광 필름에, 자외선 경화형의 접착제를 이용하여 보호 필름을 접합하는 편광판의 제조 방법.
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