KR20150139568A - 편광판 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 폴리카보네이트계 수지층의 한쪽 면 또는 양쪽 면에 고무 탄성체 입자를 함유하는 아크릴계 수지층이 적층된 적층 필름과, 이색성 색소가 흡착 배향되어 있는 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 이루어지는 편광 필름과, 투명 수지로 이루어지는 보호 필름이 이 순서로 접합되어 이루어지는 편광판으로서, 상기 적층 필름은, 상기 폴리카보네이트계 수지층과 그 한쪽 면 또는 양쪽 면에 적층된 상기 아크릴계 수지층에서 10∼100 ㎛의 합계 막 두께를 가지고, 100℃에서 10분간 가열했을 때의 필름의 롤 길이 방향의 수축률이 1.0% 이하이며, 상기 폴리카보네이트계 수지층은, 상기 적층 필름의 합계 막 두께에 대하여 2∼60%의 막 두께를 차지하는 편광판이다. 이러한 편광판은 생산 안정성이 확보되고, 내열성이 우수하다.

Description

편광판{POLARIZING PLATE}

본 발명은, 액정 표시 장치에 적합하게 이용되는 편광판에 관한 것이며, 상세하게는, 편광 필름의 보호 필름으로서, 다층 구성의 적층 필름을 이용한 편광판에 관한 것이다.

최근, 소비전력이 작아, 저전압으로 동작하고, 경량이며 또한 박형인 액정 표시 장치가, 휴대전화, 휴대 정보 단말, 컴퓨터용 모니터, 텔레비전 등의 정보 표시 디바이스에 널리 이용되고 있다. 이러한 정보 표시 디바이스는, 용도에 따라서는 가혹한 환경 하에서의 신뢰성이 요구된다. 예컨대, 카 내비게이션 시스템용 액정 표시 장치는, 그것이 놓여지는 차내의 온도나 습도가 매우 높아지는 경우가 있어, 통상의 텔레비전이나 퍼스널 컴퓨터용 모니터에 비하면, 요구되는 온도 및 습도 조건이 엄격하다. 그리고 액정 표시 장치에는, 그 표시를 가능하게 하기 위해서 편광판이 이용되는 바, 이러한 엄격한 온도 및/또는 습도 조건이 요구되는 액정 표시 장치에 있어서는, 그것을 구성하는 편광판에도 높은 내구성을 갖는 것이 요구되고 있다.

편광판은, 통상 이색성 색소가 흡착 배향되어 있는 폴리비닐알코올계 수지로 이루어지는 편광 필름의 양쪽 면 또는 한쪽 면에 투명한 보호 필름이 적층된 구조를 갖는다. 그리고 종래부터 이 보호 필름에는, 트리아세틸셀룰로오스가 널리 이용되고, 폴리비닐알코올계 수지의 수용액으로 이루어지는 접착제를 통해 편광 필름과 접착되어 있었다. 그런데, 트리아세틸셀룰로오스로 이루어지는 보호 필름이 적층된 편광판은, 트리아세틸셀룰로오스의 투습도가 높기 때문에, 고습열 환경 하에서 장시간 사용했을 때에, 편광 성능이 저하하거나, 보호 필름과 편광 필름이 박리하거나 하는 경우가 있다.

그래서, 지금까지도, 트리아세틸셀룰로오스 필름에 비하여 투습도가 낮은 아크릴계 수지 필름을 편광판의 보호 필름으로서 이용하는 것이 시도되고 있다. 예컨대, 일본 특허공개 2011-123168호 공보(특허문헌 1)에는, 아크릴산메틸의 공중합비가 5 중량% 이상인 메타크릴산메틸/아크릴산메틸 공중합체와 고무 탄성체 입자를 함유하는 아크릴계 수지 필름을, 옥세탄 화합물과 양이온 중합 개시제를 함유하는 활성 에너지선 경화성 수지 조성물을 접착제로 하여, 폴리비닐알코올계 수지로 이루어지는 편광 필름에 적층하고, 편광판으로 하는 것이 개시되어 있다. 이와 같이, 투습도가 낮은 아크릴계 수지 필름을 편광판의 보호 필름으로서 이용함으로써, 편광판의 내습성을 향상시키는 것이 예상된다. 그러나, 아크릴계 수지 필름에 함유되어 있는 고무 탄성체 입자가 많으면, 고온 하에 노출되었을 때에, 아크릴계 수지 필름의 수축률이 커지고, 점착제를 통해 편광판을 액정 셀에 접합했을 때, 편광판이 수축하여, 액정 셀과 점착제 사이에서 박리가 발생되어 버린다.

내열성을 높이기 위해서, 아크릴계 수지 필름에 고무 탄성체 입자를 함유시키지 않으면, 인성(靭性)이 뒤떨어지고, 절곡되었을 때에 파단되기 쉬운 것으로 된다. 그리고, 아크릴계 수지 필름을 보호 필름으로 하는 편광판을 제조할 때, 아크릴계 수지 필름이 어떠한 이유로 절곡되어 파단되면, 깨진 파편이 제조 공정을 오염시킬 우려도 있었다.

일본 특허공개 2006-215465호 공보(특허문헌 2)에는, 아크릴계 수지층의 한쪽 면에 폴리카보네이트계 수지층을 적층한 편광자 보호 필름이 개시되어 있다. 이와 같이, 아크릴계 수지층에 연성이 있는 폴리카보네이트계 수지층을 부여함으로써, 기계적 강도 및 내열성을 향상시킬 수 있다. 그러나, 아크릴계 수지층의 취성(脆性)은 개선되고 있지 않기 때문에, 내절곡성에 문제가 있다. 또한, 필름을 롤형으로 권취할 때에, 필름 표면의 슬립성이 나빠, 권취 불량을 일으키는 경우가 있기 때문에, 생산성이 악화된다고 하는 문제가 여전히 남아 있었다.

일본 특허공개 2011-123168호 공보 일본 특허공개 2006-215465호 공보

본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는, 아크릴계 수지 필름을 베이스로 하고, 고온 영역에서 치수 변화가 작고, 또한 파단되기 어려우며, 권취성이 좋은 적층 필름을 편광 필름의 보호 필름으로서 이용함으로써, 내열성이 우수하고, 생산 안정성이 확보된 편광판을 제공하는 데에 있다.

본 발명자들은, 고무 탄성체 입자가 배합된 아크릴계 수지층을, 연성이 있는 폴리카보네이트계 수지층의 한쪽 면 또는 양쪽 면에 적층함으로써, 내열성이 우수하고, 필름이 파단되기 어려우며, 권취성이 좋아지는 것을 발견하여, 이 지견을 바탕으로 여러 가지 검토를 가하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉 본 발명에 따르면, 폴리카보네이트계 수지층의 한쪽 면 또는 양쪽 면에 고무 탄성체 입자를 함유하는 아크릴계 수지층이 적층된 적층 필름과, 이색성 색소가 흡착 배향되어 있는 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 이루어지는 편광 필름과, 투명 수지로 이루어지는 보호 필름이 이 순서로 접합되어 이루어지고, 상기한 적층 필름은, 폴리카보네이트계 수지층과 그 한쪽 면 또는 양쪽 면에 적층된 아크릴계 수지층에서 20∼100 ㎛의 합계 막 두께를 가지고, 100℃에서 10분간 가열했을 때의 필름의 롤 길이 방향의 수축률이 1.0% 이하이며, 상기한 폴리카보네이트계 수지층은, 그것을 포함하는 적층 필름의 합계 막 두께에 대하여 2∼60%의 막 두께를 차지하는 편광판이 제공된다.

이 편광판에 있어서, 적층 필름을 구성하는 아크릴계 수지층은, 그 전체량을 기준으로, 평균 입경이 10∼350 nm인 고무 탄성체 입자를 3 중량% 이상 60 중량% 이하의 비율로 함유하는 아크릴계 수지 조성물로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기한 적층 필름은, 이색성 색소가 흡착 배향되어 있는 폴리비닐알코올계 수지로 이루어지는 편광 필름의 보호 필름으로서 이용되기 때문에, 폴리카보네이트계 수지층과 그 한쪽 면 또는 양쪽 면에 적층된 아크릴계 수지층의 전체에서, 내부 헤이즈가 5% 이하인 것이 바람직하다. 또한 이 적층 필름은, 전체의 면내 위상차 값이 100 nm 이하인 것이 바람직하다.

상기한 적층 필름 및 상기한 보호 필름은, 활성 에너지선 경화성 접착제의 경화물층을 통해 각각 상기한 편광 필름에 점착되는 형태를 취할 수 있다.

편광 필름의 한쪽의 면에 적층되는 상기한 투명 수지로 이루어지는 보호 필름은, 편광 필름의 보호 필름으로서 기능하는 것이면 좋지만, 특히, 액정 셀의 구동 방식에 따라서, 위상차 필름의 기능을 갖는 것, 또한, 30 nm 이하의 면내 위상차 값을 갖는 것을 이용할 수 있다. 이 보호 필름은, 폴리카보네이트계 수지층의 한쪽 면 또는 양쪽 면에 아크릴계 수지층이 적층된 적층 필름으로 구성할 수 있다. 이 경우의 아크릴계 수지층도, 고무 탄성체 입자를 함유하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 폴리카보네이트계 수지층의 한쪽 면 또는 양쪽 면에 고무 탄성체 입자를 함유하는 아크릴계 수지층을 적층하고, 합계 막 두께와 수축률이 특정 범위에 있는 적층 필름으로 하며, 또한 그 적층 필름의 합계 막 두께에 대한 폴리카보네이트계 수지층의 막 두께의 비를 소정의 범위로 함으로써, 내열성, 기계적 강도 및 권취성이 우수한 필름을 얻을 수 있다. 그리고 이 적층 필름을 편광 필름에 접합함으로써, 내열성이 우수하고, 생산 안정성이 확보된 편광판으로 할 수 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 편광판의 하나의 바람직한 형태를 도시하는 단면 모식도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 편광판의 또 하나의 바람직한 형태를 도시하는 단면 모식도이다.

이하, 적절하게 도면도 참조하면서, 본 발명에 대해서 상세히 설명한다. 본 발명에서는, 폴리카보네이트계 수지층의 한쪽 면 또는 양쪽 면에 아크릴계 수지층을 적층하여 적층 필름으로 하고, 이 적층 필름을 편광 필름의 한쪽의 면에 접합되는 보호 필름으로서 이용한다. 편광 필름의 다른 한쪽의 면에는, 투명 수지로 이루어지는 보호 필름이 접합된다. 여기서, 아크릴계 수지층은, 고무 탄성체 입자를 함유한다. 또한 편광 필름은, 이색성 색소가 흡착 배향되어 있는 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 구성된다.

상기한 적층 필름이, 폴리카보네이트계 수지층의 한쪽 면에 아크릴계 수지층을 적층한 것인 경우의 편광판의 층 구성이, 도 1에 단면 모식도로 도시되어 있다. 또한, 상기한 적층 필름이, 폴리카보네이트계 수지층의 양쪽 면에 아크릴계 수지층을 적층한 것인 경우의 편광판의 층 구성이, 도 2에 단면 모식도로 도시되어 있다.

즉, 도 1에 도시되는 편광판(10)은, 폴리카보네이트계 수지층(25)의 한쪽 면에 아크릴계 수지층(21)을 적층한 적층 필름(20)과, 편광 필름(30)과, 투명 수지로 이루어지는 보호 필름(40)이 이 순서로 접합된 것이다. 폴리카보네이트계 수지층(25)의 한쪽 면에 적층되어 있는 아크릴계 수지층(21)은, 도 2에 도시되는 것과의 관계이며, 제1 아크릴계 수지층이라고 부르는 경우가 있다. 또한, 도 2에 도시되는 편광판(10)은, 폴리카보네이트계 수지층(25)의 양쪽 면에, 제1 아크릴계 수지층(21) 및 제2 아크릴계 수지층(22)을 적층한 적층 필름(20)과, 편광 필름(30)과, 투명 수지로 이루어지는 보호 필름(40)이 이 순서로 접합된 것이다.

이들 도면에 있어서는, 편광 필름(30)과 적층 필름(20)이, 접착제층(51)을 통해 접합되어 있고, 편광 필름(30)과 보호 필름(40)이, 접착제층(52)을 통해 접합되어 있다. 우선, 본 발명의 편광판(10)을 구성하는 각 층(필름)에 관해서, 차례를 따라 설명한다.

[아크릴계 수지층]

제1 아크릴계 수지층(21) 및 제2 아크릴계 수지층(22)에 사용하는 아크릴계 수지는, 고무 탄성체 입자를 함유하는 아크릴계 수지 조성물로 이루어진다. 이 고무 탄성체 입자는, 고무 탄성을 나타내는 층을 포함하는 입자이다. 이 고무 탄성체 입자는, 고무 탄성을 나타내는 층만으로 이루어지는 입자라도 좋고, 고무 탄성을 나타내는 층과 함께 다른 층을 갖는 다층 구조의 입자라도 좋다. 고무 탄성 중합체로서는, 예컨대, 올레핀계 탄성 중합체, 디엔계 탄성 중합체, 스티렌-디엔계 탄성 공중합체, 아크릴계 탄성 중합체 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 적층 필름의 내광성 및 투명성의 관점에서, 아크릴계 탄성 중합체가 바람직하게 이용된다.

아크릴계 탄성 중합체는, 아크릴산알킬을 주체로 하는 중합체로 구성할 수 있다. 이것은, 아크릴산알킬의 단독 중합체라도 좋고, 아크릴산알킬 50 중량% 이상과 그 이외의 단량체 50 중량% 이하의 공중합체라도 좋다. 아크릴산알킬로서는 통상 그 알킬기의 탄소수가 4∼8인 것이 이용된다. 아크릴산알킬 이외의 단량체를 공중합시키는 경우, 그 예로서는, 메타크릴산메틸이나 메타크릴산에틸과 같은 메타크릴산알킬, 스티렌이나 알킬스티렌과 같은 스티렌계 단량체, 아크릴로니트릴이나 메타크릴로니트릴과 같은 불포화 니트릴 등의 일작용성 단량체, 또한, (메트)아크릴산알릴이나 (메트)아크릴산메탈릴과 같은 불포화 카르복실산의 알케닐에스테르, 말레산디알릴과 같은 이염기산의 디알케닐에스테르, 알킬렌글리콜디(메트)아크릴레이트와 같은 글리콜류의 불포화 카르복실산디에스테르 등의 다작용성 단량체를 들 수 있다.

아크릴계 탄성 중합체를 포함하는 고무 탄성체 입자는, 아크릴계 고무 탄성 중합체의 층을 갖는 다층 구조의 입자인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 아크릴계 고무 탄성 중합체의 층의 외측에 메타크릴산알킬을 주체로 하는 경질의 중합체층을 갖는 2층 구조의 것이나, 아크릴계 고무 탄성 중합체의 층의 내측에 메타크릴산알킬을 주체로 하는 경질의 중합체층을 더 갖는 3층 구조의 것을 들 수 있다. 아크릴계 고무 탄성 중합체의 층의 외측 또는 내측에 형성되는 경질의 중합체층을 구성하는 메타크릴산알킬을 주체로 하는 중합체에 있어서의 단량체 조성의 예는, 먼저 아크릴계 수지의 예로서 든 메타크릴산알킬을 주체로 하는 중합체의 단량체 조성의 예와 마찬가지고, 특히 메타크릴산메틸을 주체로 하는 단량체 조성이 바람직하게 이용된다. 이러한 다층 구조의 아크릴계 고무 탄성체 입자는, 예컨대 일본 특허공고 소55-27576호 공보에 기재한 방법에 의해, 제조할 수 있다.

고무 탄성체 입자의 평균 입경은, 10∼350 nm의 범위에 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 필름 표면에 근소한 요철이 형성되기 때문에, 슬립성을 높일 수 있다. 이 고무 탄성체 입자의 평균 입경은, 보다 바람직하게는 30 nm 이상, 더욱 바람직하게는 50 nm 이상이며, 또한 보다 바람직하게는 300 nm 이하, 더욱 바람직하게는 280 nm 이하이다.

다층 구조의 아크릴계 고무 탄성체 입자의 평균 입경은, 다음과 같이 하여 측정된다. 즉, 이러한 고무 탄성체 입자를 아크릴계 수지에 혼합하여 필름화하고, 그 단면을 산화루테늄의 수용액으로 염색하면, 고무 탄성체층만이 착색되어 거의 원형상으로 관찰되며, 모층의 아크릴계 수지는 염색되지 않는다. 그래서, 이와 같이 하여 염색된 필름 단면으로부터, 마이크로톰 등을 이용하여 박편을 조제하고, 이것을 전자현미경으로 관찰한다. 그리고, 무작위로 100개의 염색된 고무 탄성체 입자를 추출하여, 각각의 입자경을 산출한 후, 그 수평균치를 평균 입경으로 한다. 이러한 방법으로 측정하기 때문에, 얻어지는 고무 탄성체 입자의 평균 입경은, 수평균 입경이 된다.

최외층이 메타크릴산메틸을 주체로 하는 경질의 중합체이고, 그 안에 아크릴계 고무 탄성 중합체가 감싸져 있는 고무 탄성체 입자를 이용한 경우, 그것을 모체의 아크릴계 수지에 혼합하면, 고무 탄성체 입자의 최외층이 모체의 아크릴계 수지와 혼화한다. 그 때문에, 그 단면을 산화루테늄으로 염색하고, 전자현미경으로 관찰하면, 그 고무 탄성체 입자가, 최외층을 제외한 상태의 입자로서 관찰된다. 구체적으로는, 내층이 아크릴계 고무 탄성 중합체이며, 외층이 메타크릴산메틸을 주체로 하는 경질의 중합체인 2층 구조의 고무 탄성체 입자를 이용한 경우에는, 내층의 아크릴계 고무 탄성 중합체 부분이 염색되어 단층 구조의 입자로서 관찰되고, 또한, 최내층이 메타크릴산메틸을 주체로 하는 경질의 중합체이며, 중간층이 아크릴계 고무 탄성 중합체이고, 최외층이 메타크릴산메틸을 주체로 하는 경질의 중합체인 3층 구조의 고무 탄성체 입자를 이용한 경우에는, 최내층의 입자 중심 부분이 염색되지 않고, 중간층의 아크릴계 고무 탄성 중합체 부분만이 염색된 2층 구조의 입자로서 관찰되게 된다. 본 발명에 있어서는, 고무 탄성체 입자로서 다층 구조의 아크릴계 고무 탄성체 입자를 이용한 경우는, 아크릴계 고무 탄성 중합체 부분의 평균 입경을 고무 탄성체 입자의 평균 입경으로 한다.

고무 탄성체 입자는, 그것이 함유된 아크릴계 수지 조성물의 전체량을 기준으로, 바람직하게는 3 중량% 이상 60 중량% 이하의 비율, 보다 바람직하게는 5 중량% 이상 50중량% 이하의 비율로 함유되는 것이 바람직하다. 고무 탄성체 입자가 60 중량%보다 많아지면, 필름의 치수 변화가 커지고, 내열성이 나빠진다. 한편, 고무 탄성체 입자가 3 중량%보다 적으면, 필름의 내열성은 양호하지만, 필름 제막시의 권취성이 나빠, 생산성이 저하되어 버린다.

한편, 본 발명에 있어서는, 고무 탄성체 입자로서, 고무 탄성을 나타내는 층과 함께 다른 층을 갖는 다층 구조의 입자를 이용한 경우는, 고무 탄성을 나타내는 층과 그 내측의 층으로 이루어지는 부분의 중량을 고무 탄성체 입자의 중량으로 한다. 예컨대, 상술한 3층 구조의 아크릴계 고무 탄성체 입자를 이용한 경우는, 중간층의 아크릴계 고무 탄성 중합체 부분과 최내층의 메타크릴산메틸을 주체로 하는 경질의 중합체 부분과의 합계 중량을, 고무 탄성체 입자의 중량으로 한다. 상술한 3층 구조의 아크릴계 고무 탄성체 입자를 아세톤에 용해시키면, 중간층의 아크릴계 고무 탄성 중합체 부분과 최내층의 메타크릴산메틸을 주체로 하는 경질의 중합체 부분은, 불용분으로서 남기 때문에, 3층 구조의 아크릴계 고무 탄성체 입자에서 차지하는 중간층과 최내층의 합계의 중량 비율은, 용이하게 구할 수 있다.

고무 탄성체 입자를 함유시키는 베이스가 되는 아크릴계 수지는, 전형적으로는 메타크릴 수지이다. 메타크릴 수지는, 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체이며, 메타크릴산에스테르의 단독 중합체라도 좋고, 메타크릴산에스테르 50 중량% 이상과 이 이외의 단량체 50 중량% 이하와의 공중합체라도 좋다. 여기서, 메타크릴산에스테르로서는, 통상, 메타크릴산의 알킬에스테르가 이용된다.

메타크릴 수지의 바람직한 단량체 조성은, 전체 단량체를 기준으로, 메타크릴산알킬이 50∼100 중량%, 아크릴산알킬이 0∼50 중량%, 이들 이외의 단량체가 0∼49 중량%이며, 보다 바람직하게는, 메타크릴산알킬이 50∼99.9 중량%, 아크릴산알킬이 0.1∼50 중량%, 이들 이외의 단량체가 0∼49 중량%이다.

여기서, 메타크릴산알킬로서는, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸, 메타크릴산2-에틸헥실 등을 들 수 있고, 메타크릴산알킬의 알킬기의 탄소수는 통상 1∼8, 바람직하게는 1∼4이다. 그 중에서도 메타크릴산메틸이 바람직하게 이용된다.

또한, 아크릴산알킬로서는, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 아크릴산2-에틸헥실 등을 들 수 있고, 아크릴산알킬의 알킬기의 탄소수는 통상 1∼8, 바람직하게는 1∼4이다.

또한, 메타크릴산알킬 및 아크릴산알킬 이외의 단량체는, 분자 내에 중합성의 탄소-탄소 이중 결합을 1개 갖는 일작용성 단량체라도 좋고, 분자 내에 중합성의 탄소-탄소 이중 결합을 적어도 2개 갖는 다작용성 단량체라도 좋지만, 일작용성 단량체가 바람직하게 이용된다. 이 일작용성 단량체의 예를 들면, 스티렌, α-메틸스티렌, 및 비닐톨루엔과 같은 스티렌계 단량체, 아크릴로니트릴이나 메타크릴로니트릴과 같은 시안화알케닐, 아크릴산, 메타크릴산, 무수말레산, N-치환 말레이미드 등이 있다. 또한, 상기 다작용성 단량체의 예를 들면, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 부탄디올디메타크릴레이트, 및 트리메틸올프로판트리아크릴레이트와 같은 다가 알코올의 폴리불포화 카르복실산에스테르, 아크릴산알릴, 메타크릴산알릴, 및 계피산알릴과 같은 불포화 카르복실산의 알케닐에스테르, 프탈산디알릴, 말레산디알릴, 트리알릴시아누레이트, 및 트리알릴이소시아누레이트와 같은 다염기산의 폴리알케닐에스테르, 디비닐벤젠과 같은 방향족 폴리알케닐 화합물 등이 있다.

여기에 예시한 메타크릴산알킬, 아크릴산알킬, 및 이들 이외의 단량체는, 필요에 따라서, 각각에 해당하는 것을 2종 이상 이용하여도 좋다.

아크릴계 수지에 고무 탄성체 입자와 함께 소량의 윤활제를 첨가하고, 아크릴계 수지층으로 할 수도 있다. 윤활제를 첨가하면, 아크릴계 수지 필름을 롤형으로 감았을 때의 조임을 막을 수 있고, 이것에 따라 감긴 상태에서의 하자가 개선된다. 윤활제는, 아크릴계 수지 필름 표면의 슬립성을 향상시키는 기능을 갖는 것이면 된다. 그와 같은 기능을 갖는 화합물의 예를 들면, 스테아르산계 화합물, 아크릴계 화합물, 에스테르계 화합물 등이 있다. 그 중에서도, 스테아르산계 화합물이, 윤활제로서 바람직하게 이용된다.

윤활제가 되는 스테아르산계 화합물의 예를 들면, 스테아르산 자체 외에, 스테아르산메틸이나 스테아르산에틸, 스테아르산모노글리세라이드와 같은 스테아르산에스테르; 스테아르산아미드; 스테아르산나트륨이나 스테아르산칼슘, 스테아르산아연, 스테아르산리튬, 스테아르산마그네슘과 같은 스테아르산 금속염; 12-히드록시스테아르산, 12-히드록시스테아르산나트륨, 12-히드록시스테아르산아연, 12-히드록시스테아르산칼슘, 12-히드록시스테아르산리튬, 12-히드록시스테아르산마그네슘과 같은 12-히드록시스테아르산과 그 금속염 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 스테아르산이 바람직하게 이용된다.

윤활제의 첨가량은, 상기한 아크릴계 수지 및 고무 탄성체 입자의 합계 100 중량부에 대하여 0.15 중량부 이하, 바람직하게는 0.1 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 0.07 중량부 이하의 범위로 하면 된다. 윤활제의 배합량이 지나치게 많으면, 윤활제가 필름으로부터 블리드 아웃하거나, 필름의 투명성을 저하시키거나 할 우려가 있다.

고무 탄성체 입자 및 필요에 따라서 윤활제가 첨가된 아크릴계 수지 조성물은, 최종적으로 지금까지 설명한 조성으로 되어 있으면 좋고, 그 제조 방법은 임의이다. 예컨대, 우선 고무 탄성체 입자를 제조하여, 그것의 존재 하에 아크릴계 수지의 원료가 되는 단량체를 중합하고, 모체의 아크릴계 수지를 생성시켜, 아크릴계 수지에 고무 탄성체 입자가 배합된 조성으로 하고, 소망하면 이것에 윤활제를 소정량 첨가하는 방법, 고무 탄성체 입자와 아크릴계 수지를 소정 비율로 혼합하고, 소망하면 이것에 윤활제를 소정량 첨가하여, 용융 혼련 등에 의해 혼합하는 방법 등을 들 수 있다.

또한, 아크릴계 수지 조성물은, 필요에 따라서, 형광 증백제, 분산제, 열안정제, 광안정제, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 대전방지제, 산화방지제 등의 각종 첨가제를 함유하여도 좋다.

자외선 흡수제는, 파장 400 nm 이하의 자외선을 흡수하는 화합물이다. 적층 필름을 폴리비닐알코올계 편광 필름의 보호 필름으로서 이용하는 경우, 자외선 흡수제를 첨가함으로써, 편광 필름에 이 보호 필름이 접합된 편광판의 내구성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. 자외선 흡수제로서는, 벤조페논계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 아크릴로니트릴계 자외선 흡수제 등, 공지된 것을 사용할 수 있다. 구체예를 들면, 2,2'-메틸렌비스〔4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀〕, 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2,4-디-tert-부틸-6-(5-클로로벤조트리아졸-2-일)페놀, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논 등이 있다. 이들 중에서도, 2,2'-메틸렌비스〔4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀〕은, 바람직한 자외선 흡수제의 하나이다. 자외선 흡수제의 첨가량은, 적층 필름의 파장 370 nm 이하에 있어서의 투과율이, 바람직하게는 10% 이하, 보다 바람직하게는 5% 이하, 더욱 바람직하게는 2% 이하가 되는 범위에서 선택할 수 있다. 자외선 흡수제를 함유시키는 방법에서는, 자외선 흡수제를 미리 아크릴계 수지 중에 첨가하여 펠릿화해 두고, 이것을 용융 압출 등에 의해 필름으로 성형하는 방법, 용융 압출 성형 시에 직접, 자외선 흡수제를 첨가하는 방법 등을 들 수 있고, 어느 방법이나 사용할 수 있다.

적외선 흡수제는, 파장 800 nm 이상의 적외선을 흡수하는 화합물이다. 예컨대, 니트로소 화합물, 그 금속 착염, 시아닌계 화합물, 스쿠아릴리움계 화합물, 티올니켈 착염계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 트리아릴메탄계 화합물, 이모늄계 화합물, 디이모늄계 화합물, 나프토퀴논계 화합물, 안트라퀴논계 화합물, 아미노 화합물, 아미늄염계 화합물, 카본블랙, 산화인듐주석, 산화안티몬주석, 주기율표의 4A족, 5A족 혹은 6A족에 속하는 금속의 산화물, 탄화물 또는 붕화물 등을 들 수 있다. 이들 적외선 흡수제는, 적외선(파장 약 800 nm∼1100 nm 범위의 빛) 전체를 흡수할 수 있도록 선택하는 것이 바람직하고, 2종류 이상을 병용하여도 좋다. 적외선 흡수제의 첨가량은, 예컨대, 적층 필름의 파장 800 nm 이상에서의 광선 투과율이 10% 이하가 되도록 적절하게 조정할 수 있다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 폴리카보네이트계 수지층(25)의 양쪽 면에, 제1 아크릴계 수지층(21) 및 제2 아크릴계 수지층(22)을 적층하는 경우는, 고무 탄성체 입자나 상기한 첨가제의 각 층에서의 함유량을, 서로 다르게 하여도 좋다. 예컨대, 어느 쪽이든 한쪽의 고무 탄성체 입자의 함유량을 적게 하면, 내열성이 올라가, 치수 변화를 작게 할 수 있다는 점에서 유리하다. 또한, 어느 쪽이든 한쪽의 고무 탄성체 입자의 함유량을 많게 하면, 내충격성이나 권취성, 편광 필름과의 접착성을 향상시킨다는 점에서 유리하다.

[폴리카보네이트계 수지층]

폴리카보네이트계 수지층(25)에 사용하는 폴리카보네이트계 수지는, 예컨대, 2가 페놀과 카르보닐화제를 계면 중축합법이나 용융 에스테르 교환법 등으로 반응시킴으로써 얻어지는 것 외에, 카보네이트 프리폴리머를 고상 에스테르 교환법 등으로 중합시킴으로써 얻어지는 것, 환상 카보네이트 화합물을 개환 중합법으로 중합시킴으로써 얻어지는 것 등을 들 수 있다.

2가 페놀로서는, 예컨대, 히드로퀴논, 레조르시놀, 4,4'-디히드록시디페닐, 비스(4-히드록시페닐)메탄, 비스{(4-히드록시-3,5-디메틸)페닐}메탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-1-페닐에탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판(통칭 비스페놀 A), 2,2-비스{(4-히드록시-3-메틸)페닐}프로판, 2,2-비스{(4-히드록시-3,5-디메틸)페닐}프로판, 2,2-비스{(4-히드록시-3,5-디브로모)페닐}프로판, 2,2-비스{(3-이소프로필-4-히드록시)페닐}프로판, 2,2-비스{(4-히드록시-3-페닐)페닐}프로판, 2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-3-메틸부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-3,3-디메틸부탄, 2,4-비스(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)펜탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-4-메틸펜탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-4-이소프로필시클로헥산, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오렌, 9,9-비스{(4-히드록시-3-메틸)페닐}플루오렌, α,α'-비스(4-히드록시페닐)-o-디이소프로필벤젠, α,α'-비스(4-히드록시페닐)-m-디이소프로필벤젠, α,α'-비스(4-히드록시페닐)-p-디이소프로필벤젠, 1,3-비스(4-히드록시페닐)-5,7-디메틸아다만탄, 4,4'-디히드록시디페닐술폰, 4,4'-디히드록시디페닐술폭시드, 4,4'-디히드록시디페닐술피드, 4,4'-디히드록시디페닐케톤, 4,4'-디히드록시디페닐에테르, 4,4'-디히드록시디페닐에스테르 등을 들 수 있고, 필요에 따라서 이들의 2종 이상을 이용할 수도 있다.

그 중에서도, 비스페놀 A, 2,2-비스{(4-히드록시-3-메틸)페닐}프로판, 2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-3-메틸부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-3,3-디메틸부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-4-메틸펜탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 및 α,α'-비스(4-히드록시페닐)-m-디이소프로필벤젠으로부터 선택되는 2가 페놀을 단독으로 또는 2종 이상 이용하는 것이 바람직하고, 특히, 비스페놀 A의 단독 사용이나, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산과, 비스페놀 A, 2,2-비스{(4-히드록시-3-메틸)페닐}프로판 및 α,α'-비스(4-히드록시페닐)-m-디이소프로필벤젠으로부터 선택되는 1종 이상의 2가 페놀과의 병용이 바람직하다.

카르보닐화제로서는, 예컨대, 포스겐과 같은 카르보닐할라이드, 디페닐카보네이트와 같은 카보네이트에스테르, 2가 페놀의 디할로포르메이트와 같은 할로포르메이트 등을 들 수 있고, 필요에 따라서 이들의 2종 이상을 이용하여도 좋다.

또한, 폴리카보네이트계 수지에는, 아크릴계 수지층의 항에서 설명한 것과 같은 첨가제를 첨가하여도 좋다.

[적층 필름]

이상 설명한 폴리카보네이트계 수지층(25)의 한쪽 면에 제1 아크릴계 수지층(21)을 형성하거나, 또는, 폴리카보네이트계 수지층(25)의 양쪽 면에 제1 아크릴계 수지층(21) 및 제2 아크릴계 수지층(22)을 형성함으로써, 본 발명에서 사용하는 적층 필름(20)을 얻을 수 있다. 이 적층 필름(20)의 성형 방법은 적절하게 선택되지만, 예컨대, 각각의 수지를 압출기로 용융하고, 피드 블록법 또는 멀티 매니폴드법을 이용하여 적층하는 공압출 성형법이나, 폴리카보네이트계 수지를 압출 성형법 등에 의해 필름화하고, 이 필름의 표면에, 아크릴계 수지를 필요에 따라서 용제에 용해하여 코팅하는 방법이, 유리하게 채용된다. 그 중에서도 공압출 성형법이 바람직하게 이용된다.

공압출 성형법에서는, 용융한 수지를 롤이나 벨트에 밀착시켜 필름 성형을 한다.

이 때의 롤이나 벨트의 개수나 배치, 재질은 특별히 한정되지 않지만, 용융한 수지를 2개의 금속 롤 사이에 끼워, 또는 금속 롤과 금속 벨트에 접촉시켜, 통과시켜, 롤이나 벨트의 표면 형상을 전사하는 방법이, 필름 표면의 면정밀도를 높여, 표면 처리성을 향상시키는 데에 있어서 바람직하다. 혹은, 금속 롤과 탄성을 갖는 금속 롤로 용융 수지를 사이에 끼움으로써, 용융 수지를 양자에 면으로 접촉시켜, 통과시키는 방법은, 성형 시의 왜곡을 저감시켜, 강도나 열수축성의 이방성을 저감한 필름을 얻는 데 적합하다. 금속 탄성롤로서는, 예컨대, 축 롤과, 이 축 롤의 외주면을 덮도록 배치되어, 용융 수지에 접촉하는 원통형의 금속제 박막을 구비하고, 이들 축롤과 금속제 박막 사이에 물이나 오일 등의 온도 제어된 유체가 봉입된 것이나, 고무 롤의 표면에 금속 벨트를 감은 것을 예로서 들 수 있다.

이렇게 해서 얻어지는 적층 필름(20)은, 그 두께가 10∼100 ㎛가 되지만, 바람직하게는 15∼95 ㎛, 보다 바람직하게는 15∼90 ㎛이다.

폴리카보네이트계 수지층(25)은, 적층 필름(20)의 합계 막 두께를 기준으로, 그 막 두께가 2∼60%의 비율이 되도록 된다. 적층 필름(20)의 합계 막 두께에서 차지하는 폴리카보네이트계 수지층(25)의 막 두께의 비율은, 바람직하게는 5% 이상, 또한 바람직하게는 50% 이하이다. 적층 필름(20)의 합계 막 두께에 차지하는 폴리카보네이트계 수지층(25)의 막 두께의 비율이 지나치게 적으면, 적층 필름(20)이 약해져서, 파단되기 쉽게 된다. 한편, 적층 필름(20) 전체의 막 두께에서 차지하는 폴리카보네이트계 수지층(25)의 막 두께의 비율이 지나치게 많으면, 강성이 부족하여, 필름의 탄력이 없어져 버린다.

도 2에 도시된 바와 같이, 폴리카보네이트계 수지층(25)의 양쪽 면에, 제1 아크릴계 수지층(21) 및 제2 아크릴계 수지층(22)을 적층하여 3층 구성의 적층 필름(20)으로 하는 경우는, 제1 아크릴계 수지층(21)과 제2 아크릴계 수지층(22)의 막 두께를 같게 하여도 상관없고, 달라도 상관없다. 제1 아크릴계 수지층(21)과 제2 아크릴계 수지층(22)의 막 두께를 다르게 하는 경우는, 어느 쪽 아크릴계 수지층을 두껍게 하여도 상관없다.

적층 필름(20)은, 100℃에서 10분간 가열했을 때의 필름의 롤 길이 방향의 수축률이 1.0% 이하가 되도록 한다. 수축률이 1.0%를 넘으면, 이 적층 필름을 이용한 편광판이 점착제층을 통해 액정 셀에 접합된 상태로 고온에 노출되었을 때, 편광판의 수축이 커져, 점착제층과 액정 셀 사이에서 박리가 발생해 버리기 때문에, 바람직하지 못하다. 이 수축률은, 0.8% 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.6% 이하이다.

적층 필름(20)은, 편광판의 한쪽의 보호 필름이 되기 때문에, 높은 투명성을 갖는 것으로 하는 것이 바람직하고, 구체적으로는, JIS K7105-1981 「플라스틱의 광학적 특성 시험 방법」에 따라서 측정되는 내부 헤이즈가 5% 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다. 내부 헤이즈가 5%를 넘으면, 이 적층 필름을 이용한 편광판이 화상 표시 장치에 내장되었을 때의 백휘도(白輝度)가 저하하여, 화면이 어둡게 되기 때문에, 바람직하지 못하다. 이 내부 헤이즈는, 3% 이하인 것이 보다 바람직하다.

다음에, 적층 필름(20)의 위상차 값에 관해서 설명한다. 필름의 면내 지상축 방향의 굴절률을 n_x, 면내 진상축 방향(지상축과 면내에서 직교하는 방향)의 굴절률을 n_y, 두께를 d로 했을 때에, 면내 위상차 값 Ro는, 하기 식 (I)로 정의된다.

Ro=(n_x-n_y)×d (I)

적층 필름(20)은, 파장 590 nm에서의 면내 위상차 값 Ro가 100 nm 이하인 것이 바람직하다.

[편광 필름]

편광판(10)을 구성하는 편광 필름(30)은, 공지된 방법에 따라서, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색함으로써 그 이색성 색소를 흡착시키는 공정, 이색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액로 처리하는 공정, 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐 제조되는 것일 수 있다. 이렇게 해서 얻어지는 편광 필름은, 상기한 일축 연신된 방향으로 흡수축을 갖는 것으로 된다.

폴리비닐알코올계 수지로서는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화한 것을 이용할 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 그것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예컨대, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, 통상 85∼100 몰%이며, 바람직하게는 98 몰% 이상이다. 이 폴리비닐알코올계 수지는, 변성되어 있어도 좋고, 예컨대, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 이용할 수 있다. 또한, 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 통상 1,000∼10,000 정도이며, 바람직하게는 1,500∼5,000 정도이다.

이러한 폴리비닐알코올계 수지를 제막한 것이, 편광 필름의 원반(原反) 필름으로서 이용된다. 폴리비닐알코올계 수지를 제막하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 공지된 방법이 채용된다. 폴리비닐알코올계 원반 필름의 막 두께는 특별히 제한되지 않지만, 예컨대, 10∼150 ㎛ 정도이다.

폴리비닐알코올계 수지 필름의 일축 연신은, 이색성 색소에 의한 염색 전, 염색과 동시, 또는 염색 후에 실시할 수 있다. 일축 연신을 염색 후에 실시하는 경우에는, 이 일축 연신은, 붕산 처리 전 또는 붕산 처리 중에 실시하여도 좋다. 또한, 이들 복수의 단계에서 일축 연신을 실시할 수도 있다.

일축 연신은, 주속도가 다른 이격된 롤 사이를 통과시킴으로써 실시하여도 좋고, 열 롤 사이에 끼움으로써 실시하여도 좋다. 또한, 이 일축 연신은, 대기 중에서 연신을 실시하는 건식 연신이어도 좋고, 물이나 유기 용제 등의 용제를 이용하여 폴리비닐알코올계 수지 필름을 팽윤시킨 상태로 연신을 실시하는 습식 연신이어도 좋다. 연신 배율은, 통상 3∼8배 정도이다.

폴리비닐알코올계 수지 필름의 이색성 색소에 의한 염색은, 예컨대, 이색성 색소를 함유하는 수용액에 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하는 방법에 의해서 실시할 수 있다. 이색성 색소로서는, 요오드나 이색성 유기 염료가 이용된다. 한편, 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 염색 처리 전에 물에의 침지 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다.

이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우는, 통상, 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다.

이 수용액에서의 요오드의 함유량은, 물 100 중량부당, 통상 0.01∼1 중량부 정도이다. 요오드화칼륨의 함유량은, 물 100 중량부당, 통상 0.5∼20 중량부 정도이다. 염색에 이용하는 수용액의 온도는, 통상 20∼40℃ 정도이다. 또한, 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은, 통상 20∼1,800초 정도이다.

한편, 이색성 색소로서 이색성 유기 염료를 이용하는 경우는, 통상, 수용성의 이색성 유기 염료를 포함하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 이색성 유기 염료의 함유량은, 물 100 중량부당, 통상 1×10^-4∼10 중량부 정도이며, 바람직하게는 1×10^-3∼1 중량부 정도이다. 이 수용액은, 황산나트륨 등의 무기염을 염색 조제로서 함유하여도 좋다. 염색에 이용하는 이색성 염료 수용액의 온도는, 통상 20∼80℃ 정도이다. 또한, 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은, 통상 10∼1,800초 정도이다.

이색성 색소에 의한 염색 후의 붕산 처리는, 염색된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 함유 수용액에 침지하는 방법에 의해 행할 수 있다. 붕산 함유 수용액에 있어서의 붕산의 양은, 물 100 중량부당, 통상 2∼15 중량부 정도이며, 바람직하게는 5∼12 중량부이다. 이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우에는, 이 붕산 함유 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하다. 붕산 함유 수용액에 있어서의 요오드화칼륨의 양은, 물 100 중량부당, 통상 0.1∼15 중량부 정도이며, 바람직하게는 5∼12 중량부이다. 붕산 함유 수용액에의 침지 시간은, 통상 60∼1,200초 정도이며, 바람직하게는 150∼600초, 더욱 바람직하게는 200∼400초이다. 붕산 함유 수용액의 온도는, 통상 50℃ 이상이며, 바람직하게는 50∼85℃, 더욱 바람직하게는 60∼80℃이다.

붕산 처리 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 통상, 수세 처리된다. 수세 처리는, 예컨대, 붕산 처리된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 물에 침지함으로써 행해진다. 수세 처리에 있어서의 물의 온도는, 통상 5∼40℃ 정도이다. 또한 침지 시간은, 통상 1∼120초 정도이다.

수세 후에는 건조 처리가 실시되어, 편광 필름을 얻을 수 있다. 건조 처리는, 열풍 건조기나 원적외선 히터를 이용하여 행할 수 있다. 건조 처리의 온도는, 통상 30∼100℃ 정도이며, 바람직하게는 50∼80℃이다. 건조 처리의 시간은, 통상 60∼600초 정도이며, 바람직하게는 120∼600초이다.

건조 처리에 의해, 편광 필름의 수분율은 실용 정도로까지 저감된다. 그 수분율은, 통상 5∼20 중량%이며, 바람직하게는 8∼15 중량%이다. 수분율이 5 중량%를 하회하면, 편광 필름의 가요성을 잃게 되어, 편광 필름이 그 건조 후에 손상되거나, 파단되거나 하는 경우가 있다. 한편, 수분율이 20 중량%를 넘으면, 편광 필름의 열안정성이 부족한 경향이 있다.

이렇게 해서 얻어지는 이색성 색소가 흡착 배향되어 있는 편광 필름의 두께는, 통상 5∼40 ㎛ 정도로 할 수 있다.

[편광 필름의 다른 한쪽의 면에 접합되는 보호 필름]

도 1 및 도 2를 참조하여 앞서 설명한 바와 같이, 편광 필름(30)의 적층 필름(20)이 접합되는 면과 반대측에는, 투명 수지로 이루어지는 보호 필름(40)을 접합한다. 보호 필름(40)은, 액정 셀의 구동 방식에 의해, 임의의 것을 사용할 수 있다. 예컨대, 횡 전계(IPS) 모드의 액정 셀에 대해서는, 30 nm 이하, 바람직하게는 20 nm 이하, 보다 바람직하게는 10 nm 이하의 면내 위상차 값을 가지고, 저위상차 필름으로서 기능하는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 한편, 수직 배향(VA) 모드의 액정 셀에 대해서는, 편광판의 보호 필름 또는 위상차 필름으로서 기능하는 것을 이용할 수 있다.

보호 필름(40)은, 상기한 바와 같이 위상차가 작은 필름, 편광판의 보호 필름 또는 위상차 필름으로서 기능하는 것이면 좋지만, 예컨대, 셀룰로오스계 수지, 올레핀계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 아크릴계 수지 등을, 필름화한 것으로 구성할 수 있다.

이들 수지를 필름형으로 성형하고, 연신 처리를 실시한 것을, 보호 필름으로 하여도 좋다. 이 때, 연신은, MD(유동 방향) 또는 TD(유동 방향과 면내에서 직교하는 방향)로 연신하는 일축 연신, MD 및 TD의 양 방향으로 연신하는 이축 연신, MD도 TD도 아닌 방향으로 연신하는 경사 연신 등, 어느 방법으로 행하여도 좋다. 이러한 연신 조작을 실시함으로써, 기계적 강도가 높은 보호 필름을 얻을 수 있다.

셀룰로오스계 수지란, 면화 린터나 목재 펄프(활엽수 펄프, 침엽수 펄프) 등의 원료 셀룰로오스로부터 얻어지는 셀룰로오스의 수산기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가 아세틸기, 프로피오닐기 및/또는 부티릴기와 같은 아실기로 치환된 셀룰로오스 유기산 에스테르 또는 셀룰로오스 혼합 유기산 에스테르를 말한다. 예컨대, 셀룰로오스의 아세트산에스테르, 프로피온산에스테르, 부티르산에스테르, 이들의 혼합 에스테르 등으로 이루어지는 것을 들 수 있다. 그 중에서도, 트리아세틸셀룰로오스 필름, 디아세틸셀룰로오스 필름, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 필름, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 필름 등이 바람직하다.

올레핀계 수지는, 예컨대, 에틸렌이나 프로필렌과 같은 쇄상 올레핀 모노머 또는 노르보넨이나 다른 시클로펜타디엔 유도체와 같은 환상 올레핀 모노머를, 중합용 촉매를 이용하여 중합하여 얻어지는 수지이다.

쇄상 올레핀 모노머로부터 얻어지는 올레핀계 수지로서는, 폴리에틸렌계 수지나 폴리프로필렌계 수지를 들 수 있다. 그 중에서도, 프로필렌의 단독 중합체인 폴리프로필렌계 수지가 바람직하다. 또한, 프로필렌을 주체로 하고, 그것과 공중합 가능한 코모노머를, 통상 1∼20 중량%의 비율로, 바람직하게는 3∼10 중량%의 비율로 공중합시킨 폴리프로필렌계 공중합 수지도 바람직하다.

프로필렌과 공중합 가능한 코모노머로서는, 에틸렌, 1-부텐 또는 1-헥센이 바람직하다. 그 중에서도, 투명성이나 연신 가공성이 비교적 우수하기 때문에, 에틸렌이 바람직하게 이용되며, 에틸렌을 1∼20 중량%, 특히 3∼10 중량%의 비율로 공중합시킨 폴리프로필렌계 공중합 수지는, 바람직한 것 중 하나이다. 에틸렌의 공중합 비율을 1 중량% 이상으로 함으로써, 투명성이나 연신 가공성을 높이는 효과가 나타난다. 한편, 그 비율이 20 중량%를 넘으면, 수지의 융점이 내려가, 보호 필름 또는 위상차 필름에 요구되는 내열성이 손상되는 경우가 있다.

폴리프로필렌계 수지는, 시판 제품을 용이하게 입수하는 것이 가능하고, 예컨대, 각각 상품명으로, 가부시키가이샤 프라임폴리머로부터 판매되고 있는 "프라임폴리프로", 니혼폴리프로 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "노바텍" 및 "윈텍", 스미토모 가가쿠 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "스미토모노브렌", 썬아로마 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "썬아로마" 등을 들 수 있다.

환상 올레핀 모노머를 중합시켜 이루어지는 올레핀계 수지는, 일반적으로, 환상 올레핀계 수지, 지환식 올레핀계 수지, 또는 노르보넨계 수지라고도 부른다. 여기서는 환상 올레핀계 수지라고 부른다.

환상 올레핀계 수지로서는, 예컨대, 시클로펜타디엔과 올레핀류로 이루어지는 딜스·알더 반응에 의해서 얻어지는 노르보넨 또는 그 유도체를 모노머로서 개환 메타세시스 중합을 행하고, 그것에 계속되는 수소 첨가에 의해서 얻어지는 수지; 디시클로펜타디엔과, 올레핀류 또는 (메트)아크릴산에스테르류로 이루어지는 딜스·알더 반응에 의해서 얻어지는 테트라시클로도데센 또는 그 유도체를 모노머로서 개환 메타세시스 중합을 행하고, 그것에 계속되는 수소 첨가에 의해서 얻어지는 수지; 노르보넨, 테트라시클로도데센, 이들의 유도체류, 또는 그 밖의 환상 올레핀 모노머를 2종 이상 이용하여 동일하게 개환 메타세시스 공중합을 행하고, 그것에 계속되는 수소 첨가에 의해서 얻어지는 수지; 상기 노르보넨, 테트라시클로도데센 및 이들의 유도체로부터 선택되는 적어도 1종의 환상 올레핀과, 비닐기를 갖는 지방족 또는 방향족 화합물을 부가 공중합시켜 얻어지는 수지 등을 들 수 있다.

환상 올레핀계 수지도, 시판 제품을 용이하게 입수하는 것이 가능하고, 예컨대, 각각 상품명으로, 독일의 TOPAS ADVANCED POLYMERS GmbH에서 생산되고, 일본에서는 폴리플라스틱스 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "TOPAS"(토파스), JSR 가부시키가이샤에서 제조·판매되고 있는 "아톤", 닛폰제온 가부시키가이샤에서 제조·판매되고 있는 "제오노아" 및 "제오넥스", 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤에서 제조·판매되고 있는 "아펠" 등을 들 수 있다.

상기한 쇄상 올레핀계 수지 또는 환상 올레핀계 수지를 제막하여 필름화함으로써, 편광 필름(30)의 한쪽의 면에 접합되는 보호 필름(40)으로 할 수 있다. 필름화의 방법은 특별히 한정되지 않지만, 용융 압출 제막법이 바람직하게 채용된다.

올레핀계 수지 필름도, 시판 제품을 용이하게 입수하는 것이 가능하고, 예컨대, 폴리프로필렌계 수지 필름이면, 각각 상품명으로, FILMAX사에서 판매되고 있는 "FILMAX CPP 필름", 썬·톡스 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "썬톡스", 도셀로 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "도셀로", 도요보세키 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "도요보파이렌필름", 도레이필름 가코 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "도레판", 니혼폴리에이스 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "니혼폴리에이스", 후타무라 가가쿠 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "타이코 FC" 등을 들 수 있다. 또한, 환상 올레핀계 수지 필름이면, 각각 상품명으로, 닛폰제온 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "제오노아필름", JSR 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "아톤필름" 등을 들 수 있다.

폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지는, 반복 단위의 80 몰% 이상이 에틸렌테레프탈레이트로 구성되는 수지를 의미하고, 다른 공중합 성분에서 유래하는 구성 단위를 포함하고 있어도 좋다. 다른 공중합 성분으로서, 이소프탈산, 4,4'-디카르복시디페닐, 4,4'-디카르복시벤조페논, 비스(4-카르복시페닐)에탄, 아디프산, 세바스산, 5-나트륨술포이소프탈산, 및 1,4-디카르복시시클로헥산과 같은 디카르복실산 성분; 프로필렌글리콜, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 디에틸렌글리콜, 시클로헥산디올, 비스페놀 A의 에틸렌옥사이드 부가물, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 및 폴리테트라메틸렌글리콜과 같은 디올 성분을 들 수 있다. 이들의 디카르복실산 성분이나 디올 성분은, 필요에 따라서 2종류 이상을 조합시켜 사용할 수 있다. 또한, 상기한 디카르복실산 성분이나 디올 성분과 함께 p-히드록시안식향산이나 p-β-히드록시에톡시안식향산과 같은 히드록시카르복실산을 병용하는 것도 가능하다. 다른 공중합 성분으로서, 소량의 아미드 결합, 우레탄 결합, 에테르 결합, 카보네이트 결합 등을 갖는 디카르복실산 성분 및/또는 디올 성분이 이용되어도 좋다.

폴리카보네이트계 수지나 아크릴계 수지는, 적층 필름(20)에 사용되는 수지로서 설명한 것과 마찬가지의 것일 수 있다. 폴리카보네이트계 수지와 아크릴계 수지의 적층 필름을 보호 필름(40)으로서 이용할 수도 있고, 이 경우, 아크릴계 수지는, 적층 필름(20)을 구성하는 것과 마찬가지이며, 고무 탄성체 입자를 함유하는 것이 바람직하다. 또한 이 경우, 요구되는 위상차 값에 의해, 폴리카보네이트계 수지층 및 아크릴계 수지층을 임의로 설정할 수 있다.

보호 필름(40)에는, 그 표면에 광학 기능성 필름을 적층하거나, 광학 기능층을 코팅하거나 할 수도 있다. 이러한 광학 기능성 필름 및 광학 기능층으로서는, 예컨대, 이(易)접착층, 도전층, 하드코트층 등을 들 수 있다.

[편광판]

도 1에 도시하는 형태라면, 2층으로 이루어지는 적층 필름(20)의 폴리카보네이트계 수지층(25) 측을 편광 필름(30)에 접합하고, 편광 필름(30)의 적층 필름(20)이 접합되는 면과 반대측의 면에, 투명 수지로 이루어지는 보호 필름(40)을 접합하여, 편광판(10)으로 한다.

도 2에 도시하는 형태라면, 3층으로 이루어지는 적층 필름의 제2 아크릴계 수지층(22) 측을 편광 필름(30)에 접합하고, 편광 필름(30)의 적층 필름(20)이 접합되는 면과 반대측의 면에는, 역시 투명 수지로 이루어지는 보호 필름(40)을 접합하여, 편광판(10)으로 한다.

이들의 접합에는 일반적으로 접착제가 이용되고, 도 1 및 도 2에서는, 접착제층(51)을 통해 적층 필름(20)이, 또한 접착제층(52)을 통해 보호 필름(40)이, 각각 편광 필름(30)에 접합되어 있다. 적층 필름(20)과 편광 필름(30)의 접합에서는, 적층 필름(20)의 폴리카보네이트계 수지층(25) 측 또는 제2 아크릴계 수지층(22) 측 및 편광 필름(30)의 접착면 중 어느 하나에, 접착제를 도공한 후, 양자를 접합하면 좋고, 보호 필름(40)과 편광 필름(30)의 접합에서는, 보호 필름(40) 및 편광 필름(30)의 접착면 중 어느 하나에, 접착제를 도공한 후, 양자를 접합하면 좋다.

[편광 필름과 적층 필름 및 보호 필름과의 접착]

편광 필름(30)에 대한 적층 필름(20)의 폴리카보네이트계 수지층(25) 또는 제2 아크릴계 수지층(22)의 접합, 또한 보호 필름(40)의 접합에는, 상술과 같이 접착제가 이용된다. 접합에 앞서, 각각의 필름의 접합면 중 적어도 한쪽에는, 코로나 방전 처리, 플라즈마 조사 처리, 전자선 조사 처리, 그 밖의 표면 활성화 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다.

도 1 및 도 2에 도시한 접착제층(51, 52)을 형성하기 위한 접착제는, 각각의 부재에 대하여 접착력을 발현하는 것이기 때문에, 임의로 선택하여 이용할 수 있다. 전형적으로는, 수계 접착제, 즉, 접착제 성분을 물에 용해 또는 접착제 성분을 물에 분산시킨 것이나, 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하는 성분을 포함하는 활성 에너지선 경화성 접착제를 들 수 있다. 생산성의 관점에서는, 활성 에너지선 경화성 접착제가 바람직하게 이용된다.

우선 수계 접착제에 관해서 설명하면, 예컨대, 주성분으로서 폴리비닐알코올계 수지나 우레탄 수지를 이용한 조성물을 바람직한 접착제로서 들 수 있다.

수계 접착제의 주성분으로서 폴리비닐알코올계 수지를 이용하는 경우, 그 폴리비닐알코올계 수지는, 부분 비누화 폴리비닐알코올이나 완전 비누화 폴리비닐 알코올 외에, 카르복실기 변성 폴리비닐알코올, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올, 메틸올기 변성 폴리비닐알코올, 아미노기 변성 폴리비닐알코올과 같은 변성된 폴리비닐알코올계 수지라도 좋다. 접착제 성분으로서 폴리비닐알코올계 수지를 이용하는 경우, 그 접착제는, 폴리비닐알코올계 수지의 수용액으로서 조제되는 경우가 많다. 접착제 수용액에 있어서의 폴리비닐알코올계 수지의 농도는, 물 100 중량부에 대하여, 통상 1∼10 중량부 정도, 바람직하게는 1∼5 중량부이다.

폴리비닐알코올계 수지를 주성분으로 하는 수계 접착제에는, 접착성을 향상시키기 위해서, 글리옥살이나 수용성 에폭시 수지 등의 경화성 성분 또는 가교제를 첨가하는 것이 바람직하다. 수용성 에폭시 수지로서는, 예컨대, 디에틸렌트리아민이나 트리에틸렌테트라민과 같은 폴리알킬렌폴리아민과 아디프산과 같은 디카르복실산과의 반응으로 얻어지는 폴리아미드폴리아민에, 에피클로로히드린을 반응시켜 얻어지는 폴리아미드폴리아민에폭시 수지를 들 수 있다. 이러한 폴리아미드폴리아민에폭시 수지의 시판 제품으로서는, 예컨대, 스미토모켐텍스 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "스미레즈레진 650" 및 "스미레즈레진 675", 일본 PMC가부기키가이샤에서 판매되고 있는 "WS-525" 등이 있고, 이들을 적합하게 이용할 수 있다. 이들 경화성 성분 또는 가교제의 첨가량은, 폴리비닐알코올계 수지 100 중량부에 대하여, 통상 1∼100 중량부, 바람직하게는 1∼50 중량부이다. 그 첨가량이 적으면, 접착성 향상 효과가 작아지고, 한편, 그 첨가량이 많으면, 접착제층이 약해지는 경향이 있다.

수계 접착제의 주성분으로서 우레탄 수지를 이용하는 경우는, 적당한 접착제 조성물의 예로서, 폴리에스테르계 아이오노머형 우레탄 수지와 글리시딜옥시기를 갖는 화합물과의 혼합물을 들 수 있다. 여기서 말하는 폴리에스테르계 아이오노머형 우레탄 수지는, 폴리에스테르 골격을 갖는 우레탄 수지로서, 그 속에 소량의 이온성 성분(친수 성분)이 도입된 것이다. 아이오노머형 우레탄 수지는, 유화제를 사용하지 않고서 직접, 수중에서 유화하여 에멀젼이 되기 때문에, 수계의 접착제로서 적합하다. 폴리에스테르계 아이오노머형 우레탄 수지를 편광 필름과 보호 필름의 접착에 이용하는 것은, 예컨대, 일본 특허공개 2005-70139호 공보, 일본 특허공개 2005-70140호 공보, 일본 특허공개 2005-181817호 공보 등에 의해 공지이다.

한편, 활성화 에너지선 경화성 접착제를 이용하는 경우, 그것을 구성하는 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하는 성분(이하, 단순히 「경화성 성분」이라고 부르는 경우가 있음)은, 에폭시 화합물, 옥타센 화합물, 아크릴계 화합물 등일 수 있다. 에폭시 화합물이나 옥타센 화합물과 같은 양이온 중합성의 화합물을 이용하는 경우에는, 양이온 중합 개시제가 배합된다. 또한, 아크릴계 화합물과 같은 라디칼 중합성 화합물을 이용하는 경우에는 라디칼 중합 개시제가 배합된다. 그 중에서도, 에폭시 화합물을 경화성 성분의 하나로 하는 접착제가 바람직하고, 특히, 포화 탄화수소 고리에 직접 에폭시기가 결합하고 있는 지환식 에폭시 화합물을 경화성 성분의 하나로 하는 접착제가 바람직하다. 또한, 그것에 옥세탄 화합물을 병용하는 것도 유효하다.

에폭시 화합물은, 시판 제품을 용이하게 입수하는 것이 가능하고, 예컨대, 각각 상품명으로, 재팬에폭시레진 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "에피코트" 시리즈, DIC 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "에피클론" 시리즈, 도토 가세이 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "에포도토" 시리즈, 가부시키가이샤 ADEKA에서 판매되고 있는 "아데카레진" 시리즈, 나가세켐텍스 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "데나콜" 시리즈, 다우 케미컬사에서 판매되고 있는 "다우에폭시" 시리즈, 닛산 가가쿠 고교 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "테픽" 등이 있다.

포화 탄화수소 고리에 직접 에폭시기가 결합하고 있는 지환식 에폭시 화합물도, 시판 제품을 용이하게 입수하는 것이 가능하고, 예컨대, 각각 상품명으로, 다이셀 가카구 고교 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "세록사이드" 시리즈 및 "사이클로머" 시리즈, 다우 케미컬사에서 판매되고 있는 "사이라큐어" 시리즈 등이 있다.

옥세탄 화합물도, 시판 제품을 용이하게 입수하는 것이 가능하고, 예컨대, 각각 상품명으로, 도아고세이 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "알론옥세탄" 시리즈, 우베코산 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "ETERNACOLL" 시리즈 등이 있다.

양이온 중합 개시제도, 시판 제품을 용이하게 입수하는 것이 가능하고, 예컨대, 각각 상품명으로, 니혼카야쿠 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "카야라드" 시리즈, 유니온 카바이드사에서 판매되고 있는 "사이라큐어" 시리즈, 산아프로 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 광산 발생제 "CPI" 시리즈, 미도리 가가쿠 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 광산 발생제 "TAZ", "BBI" 및 "DTS", 가부시키가이샤 ADEKA에서 판매되고 있는 "아데카옵토머"시리즈, 로디어사에서 판매되고 있는 "RHODORSIL" 시리즈 등이 있다.

활성 에너지선 경화성 접착제는, 필요에 따라서 광증감제를 함유할 수 있다. 광증감제를 이용함으로써, 반응성이 향상되고, 경화물층의 기계 강도나 접착 강도를 더욱 향상시킬 수 있다. 광증감제로서는, 예컨대, 카르보닐 화합물, 유기 황 화합물, 과황화물, 레독스계 화합물, 아조 및 디아조 화합물, 안트라센계 화합물, 할로겐 화합물, 광 환원성 색소 등을 들 수 있다.

또한, 활성 에너지선 경화성 접착제에는, 그 접착성을 손상시키지 않는 범위에서 각종 첨가제를 배합할 수 있다. 첨가제로서는, 예컨대, 이온 트랩제, 산화방지제, 연쇄이동제, 점착부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동조정제, 가소제, 소포제 등을 들 수 있다. 또한, 그 접착성을 손상시키지 않는 범위에서, 양이온 중합과는 별도의 반응 기구로 경화하는 경화성 성분을 배합할 수도 있다.

이상 설명한 활성 에너지선 경화성 접착제는, 적층 필름(20)의 접합면 또는 편광 필름(30)의 접합면에 도포되고, 그 도포층을 통해 양 필름을 접합한 후, 거기에 활성 에너지선을 조사하여 경화되며, 편광 필름(30)과 적층 필름(20)을 접합하는 접착제층(51)이 된다. 또한, 편광 필름(30)의 접합면 또는 보호 필름(40)의 접합면에 도포되고, 그 도포층을 통해 양 필름을 접합한 후, 거기에 활성 에너지선을 조사하여 경화되며, 편광 필름(30)과 보호 필름(40)을 접합하는 접착제층(52)이 된다. 접착제층(51)을 형성하기 위한 접착제, 및 접착제층(52)을 형성하기 위한 접착제는, 동일한 조성이어도 좋고, 다른 조성이어도 좋지만, 양자를 경화시키기 위한 활성 에너지선의 조사는, 동시에 행하는 것이 바람직하다.

활성 에너지선 경화성 접착제의 경화에 이용되는 활성 에너지선은, 예컨대, 파장이 1∼10 nm인 X선, 파장이 10∼400 nm인 자외선, 파장이 400∼800 nm인 가시광선 등일 수 있다. 그 중에서도, 이용 용이성, 및 활성 에너지선 경화성 접착제의 조제 용이성, 안정성 및 경화 성능의 점에서, 자외선이 바람직하게 이용된다. 자외선의 광원에는, 예컨대, 파장 400 nm 이하에 발광 분포를 갖는 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등, 메탈할라이드 램프 등을 이용할 수 있다.

활성 에너지선 경화성 접착제를 이용하여 얻어지는 접착제층의 두께는, 통상 1∼50 ㎛ 정도이지만, 특히 1∼10 ㎛의 범위에 있는 것이 바람직하다.

[편광판의 용도]

도 1 및 도 2에 도시한 구성을 대표예로 하는 편광판(10)은, 액정 셀의 백라이트 측에 접합시켜, 액정 표시 장치에 이용되는 액정 패널로 할 수 있다. 액정 셀의 반대측(시인측)에는, 통상 별도의 편광판이 접합된다. 액정 셀로의 접합을 위해, 보호 필름(40)의 외측, 즉 편광 필름(30)으로의 접합면과 반대측에, 점착제층을 형성할 수 있다. 이 점착제층은, 아크릴산에스테르를 주성분으로 하고, 작용기 함유 아크릴계 단량체가 공중합된 아크릴 수지를 점착제 성분으로 하는 아크릴계 점착제에 의해 형성하는 것이 일반적이다. 이렇게 해서 점착제층이 형성된 편광판을, 그 점착제층 측에서 액정 셀에 접합시키면, 적층 필름(20)이 백라이트 측에 배치된 액정 패널이 된다. 액정 패널을 구성하는 액정 셀은, 이 분야에서 사용되고 있는 각종의 것일 수 있다.

실시예

이하에 실시예를 나타내어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들의 예에 의해 한정되는 것은 아니다. 예 중, 함유량 내지 사용량을 나타내는 % 및 부는, 특기하지 않는 한 중량 기준이다.

또한, 실시예 및 비교예에 있어서는, 공압출에 의해서 제조된 적층 필름에 관해, 수축률, 내부 헤이즈 및 면내 위상차 값 Ro를 각각 이하의 방법으로 측정하였다.

[적층 필름의 수축률의 측정]

롤형으로 제작한 적층 필름의 길이 방향 및 폭 방향이 각 변이 되도록, 100 mm×100 mm의 정방형으로 컷트하고, 100℃의 오븐에 10분간 투입하였다. 이 때, 가부시키가이샤 니콘 제조의 이차원 치수 측정기 "NEXIV VMR-12072"를 이용하여, 오븐 투입 전후의 롤 길이 방향에 평행한 변의 치수를 측정하였다. 그리고, 이하의 식에 의해 구해지는 값을 수축률로 하였다.

[적층 필름의 내부 헤이즈의 측정]

적층 필름 샘플을 프탈산디메틸이 들어 있는 석영 셀에 침지한 상태(표면 헤이즈를 사실상 제로로 한 상태)에서, JIS K7105-1981 「플라스틱의 광학적 특성 시험 방법」에 준하여, 헤이즈를 측정하였다.

[적층 필름의 면내 위상차 값 Ro의 측정]

오지게이소쿠기기 가부시키가이샤 제조의 위상차 측정 장치 "KOBRA-WR"을 이용하여, 파장 590 nm에서 적층 필름의 면내 위상차 값 Ro를 측정하였다.

[실시예 1∼4]

아크릴계 수지층을 형성하기 위한 모체 수지로서, 아케마(ARKEMA)사 제조의 메타크릴산메틸계 수지인 "알투글라스(ALTUGLAS) HT121"을 준비하였다. 이것을 모체 수지 A로 한다.

또한, 고무 탄성체 입자로서, 최내층이, 메타크릴산메틸 및 소량의 메타크릴산알릴을 이용하여 중합된 경질의 중합체로 이루어지고, 중간층이, 아크릴산부틸을 주성분으로 하며, 또한 스티렌 및 소량의 메타크릴산알릴을 이용하여 중합된 연질의 고무 탄성체로 이루어지고, 최외층이, 메타크릴산메틸 및 소량의 아크릴산에틸을 이용하여 중합된 경질의 중합체로 이루어지는 3층 구조의 고무 탄성체 입자를 준비하였다. 이러한 고무 탄성체 입자는, 중간층인 고무 탄성체까지의 평균 입경이 240 nm였다. 한편, 이 고무 탄성체 입자에 있어서, 최내층과 중간층의 합계 중량은, 입자 전체의 70%였다.

위의 모체 수지 A("알투글라스 HT121")와 위의 고무 탄성체 입자를 표 1에 나타내는 비율로 혼합하여, 아크릴계 수지 조성물로 하였다. 한편, 표 1에 있어서의 「고무 탄성체 입자」의 「함유량」은, 고무 탄성체 입자에 있어서의 최내층과 중간층의 합계 중량이, 아크릴계 수지 조성물에서 차지하는 비율이다.

이들 실시예에서는 이하에 기술하는 것과 같이, 2층 구성의 적층 필름을 제작하고, 따라서 그 적층 필름을 구성하는 아크릴계 수지층은 1층뿐이지만, 표 1에서는 편의상, 「제1 아크릴계 수지층」 란에, 적층 필름을 구성하는 아크릴계 수지층의 데이터를 나타냈다. 이후에 게재한 예에 있어서, 2층 구성의 적층 필름을 제작한 경우 및 단층 구성의 필름을 제작한 경우도 마찬가지다.

한편, 폴리카보네이트계 수지로서, 스미토모스타이론폴리카보네이트 가부시키가이샤 제조의 "캘리버 301-10"을 이용하였다.

상기 아크릴계 수지 조성물을 65 mmφ의 일축 압출기에, 상기 폴리카보네이트계 수지를 45 mmφ의 일축 압출기에, 각각 투입하여 용융하고, 멀티매니폴드 방식으로 용융 적층 일체화시켜, 설정 온도 260℃의 T형 다이스를 통해 압출하였다. 얻어지는 필름 형상물을 표면이 평활한 한 쌍의 금속제 롤 사이에 끼워 성형함으로써, 2층 구성의 적층 필름을 제작하였다. 이 때, 압출기의 압출량을 조절함으로써, 전체 두께, 아크릴계 수지층의 두께 및 폴리카보네이트계 수지층의 두께가, 각각 표 1에 나타내는 것과 같이 되도록 하였다. 얻어진 적층 필름에 관해, 수축률, 내부 헤이즈 및 면내 위상차 값 Ro의 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 이들의 예에서 얻어진 적층 필름은, 권취성이 양호하며, 이 결과를 표 1에서는 「○」로 기재하였다. 또한 이들의 예에서 얻어진 적층 필름은, 절곡되어도 균열되지 않고, 절곡된 후에 균열되는 일도 없었다. 이 결과를 표 1에서는 「◎」로 기재하였다.

[실시예 5 및 6]

제1 아크릴계 수지층/폴리카보네이트계 수지층/제2 아크릴계 수지층의 3층 구성이 되도록 한 것 이외에는, 위의 실시예 1∼4에 준하여 적층 필름을 제작하였다. 아크릴계 수지 조성물에 있어서의 고무 탄성체 입자의 함유량은, 표 1에 나타내는 것과 같이, 실시예 2와 동일한 20%이다. 또한, 전체 두께, 제1 아크릴계 수지층의 두께, 폴리카보네이트계 수지층의 두께, 및 제2 아크릴계 수지층의 두께는, 각각 표 1의 각 란에 나타내는 것과 같이 하였다. 얻어진 적층 필름에 관해, 수축률, 내부 헤이즈 및 면내 위상차 값 Ro의 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 이들 예에서 얻어진 적층 필름도, 권취성이 양호하며, 또한 절곡되어도 균열되지 않고, 절곡된 후에 균열되는 일도 없었다. 이 결과를 상기 실시예 1∼4와 마찬가지로 표 1에 기재하였다.

[실시예 7 및 8]

아크릴계 수지층을 형성하기 위한 모체 수지로서, 메타크릴산메틸/아크릴산메틸의 중량비 96/4의 공중합체를 준비하였다. 이것을 모체 수지 B로 한다. 또한, 고무 탄성체 입자는, 실시예 1∼4와 동일한 것을 이용하였다. 그리고, 고무 탄성체 입자의 함유량이 20%가 되도록 위의 모체 수지 B와 혼합하여, 제2 아크릴계 수지층을 형성하기 위한 아크릴계 수지 조성물로 하였다. 제1 아크릴계 수지층의 형성에는, 실시예 1, 3 및 4에 나타낸 것과 동일한, 모체 수지 A에 고무 탄성체 입자를 7%의 비율로 함유시킨 아크릴계 수지 조성물을 이용하였다. 또한 폴리카보네이트계 수지도, 실시예 1∼4와 동일한 것을 이용하였다. 이들 2종의 아크릴계 수지 조성물 및 폴리카보네이트계 수지를 이용하는 것 이외에는 위의 실시예 5 및 6에 준하여, 제1 아크릴계 수지층/폴리카보네이트계 수지층/제2 아크릴계 수지층의 3층 구성이며, 각각의 두께가 실시예 7에서는 45 ㎛/10 ㎛/5 ㎛(전체 두께 60 ㎛)인 적층 필름, 또한 실시예 8에서는 30 ㎛/5 ㎛/5 ㎛(전체 두께 40 ㎛)인 적층 필름을 각각 제작하였다. 얻어진 적층 필름에 관해, 수축률, 내부 헤이즈 및 면내 위상차 값 Ro의 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 이들 예에서 얻어진 적층 필름도, 권취성이 양호하고, 또한 절곡되어도 균열되지 않고, 절곡된 후에 균열되는 일도 없었다. 이 결과를 상기 실시예 1∼4와 마찬가지로 표 1에 기재하였다.

[실시예 9]

모체 수지 B(메타크릴산메틸/아크릴산메틸의 중량비 96/4의 공중합체)에 고무 탄성체 입자를 20%의 비율로 함유시킨 아크릴계 수지 조성물을 이용하여, 아크릴계 수지층의 두께가 50 ㎛, 폴리카보네이트계 수지층의 두께가 30 ㎛(전체 두께 80 ㎛)가 되도록 한 것 이외에는, 실시예 1∼4와 마찬가지로 하여 적층 필름을 제작하였다. 얻어진 적층 필름에 관해, 수축률, 내부 헤이즈 및 면내 위상차 값 Ro의 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 이 예에서 얻어진 필름도, 권취성이 양호하고, 또한 절곡되어도 균열되지 않고, 절곡된 후에 균열되는 일도 없었다. 이 결과를 상기 실시예 1∼4와 마찬가지로 표 1에 기재하였다.

[실시예 10]

모체 수지 B(메타크릴산메틸/아크릴산메틸의 중량비 96/4의 공중합체)에 고무 탄성체 입자를 20%의 비율로 함유시킨 아크릴계 수지 조성물을 이용하여, 제1 아크릴계 수지층/폴리카보네이트계 수지층/제2 아크릴계 수지층의 두께가 각각 35 ㎛/10 ㎛/35 ㎛(전체 두께 80 ㎛)가 되도록 하는 것 이외에는, 실시예 5 및 6과 마찬가지로 하여 적층 필름을 제작하였다. 얻어진 적층 필름에 관해, 수축률, 내부 헤이즈 및 면내 위상차 값 Ro의 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 이 예에서 얻어진 필름도, 권취성이 양호하고, 또한 절곡되어도 균열되지 않고, 절곡된 후에 균열되는 일도 없었다. 이 결과를 상기 실시예 1∼4와 마찬가지로 표 1에 기재하였다.

[편광판의 제작 및 내구성 평가]

폴리비닐알코올에 요오드가 흡착 배향되어 있는 두께 약 30 ㎛의 편광 필름의 한쪽 면에, 실시예 5, 7 및 8에서 제작한 적층 필름을 그 제2 아크릴계 수지층 측에서, 에폭시 화합물을 주성분으로 하는 자외선 경화성 접착제를 통해 접합하고, 편광 필름의 다른 면에는, 시클로올레핀계 수지의 이축 연신품인 위상차 필름을, 에폭시 화합물을 주성분으로 하는 별도의 자외선 경화성 접착제를 통해 접합하고, 그 후 자외선을 조사하여 자외선 경화성 접착제를 경화시켜, 편광판을 제작하였다.

얻어진 편광판의 위상차 필름 측에, 아크릴계 중합체를 베이스 폴리머로 하는 점착제층을 적층하고, 점착제층이 구비된 편광판을 제작하였다. 얻어진 점착제층이 구비된 편광판을, 100 mm×100 mm로 컷트하고, 점착제층 측을 유리에 접합하였다. 이것을 85℃의 오븐 속에 투입하여, 500시간 유지한바, 어느 쪽의 점착제층이 구비된 편광판도, 유리로부터 박리되는 일은 없었다. 이 결과를 표 1에서는 「○」로 기재하였다.

[실시예 11]

이 예에서는, 제1 아크릴계 수지층의 형성에, 위의 실시예 1∼4에 나타낸 모체 수지 A("알투글라스 HT121")만으로 이루어지고, 고무 탄성체 입자가 함유되어 있지 않은 아크릴계 수지를 이용하여, 제2 아크릴계 수지층의 형성에, 실시예 7 및 8에 나타낸 모체 수지 B(메타크릴산메틸/아크릴산메틸의 중량비 96/4의 공중합체)에 고무 탄성체 입자를 20%의 비율로 함유시킨 아크릴계 수지 조성물을 이용하였다. 그 밖에는 실시예 7에 준하여, 제1 아크릴계 수지층/폴리카보네이트계 수지층/제2 아크릴계 수지층의 3층 구성이며, 각각의 두께가 45 ㎛/10 ㎛/5 ㎛(전체 두께 60 ㎛)인 적층 필름을 제작하였다. 얻어진 적층 필름에 관해, 수축률, 내부 헤이즈 및 면내 위상차 값 Ro의 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 이 예에서 얻어진 적층 필름은, 폴리카보네이트계 수지층의 부여에 의해 수축률은 양호하고, 제2 아크릴계 수지층 중에 고무 탄성체 입자가 함유되어 있기 때문에, 권취성도 양호하였다. 이 결과를 상기 실시예 1∼4와 마찬가지로 표 1에 기재하였다. 이 예에서 얻어진 적층 필름은, 제1 아크릴계 수지층 중에 고무 탄성체 입자가 함유되어 있지 않기 때문에, 내절곡성은, 절곡된 후에 균열되는 경우가 있었지만, 절곡되었을 때에 파단되는 일은 없었다. 이 결과를 표 1에서는 「○」으로 기재하였다.

[비교예 1]

이 예에서는, 실시예 1∼4에 나타낸 모체 수지 A("알투글라스 HT121")만으로 이루어지고, 고무 탄성체 입자가 함유되어 있지 않은 아크릴계 수지를 이용하였다. 그리고, 65 mmφ의 일축 압출기와 45 mmφ의 일축 압출기의 양방에, 이 아크릴계 수지를 투입한 것 이외에는, 실시예 1∼4에 준하여 두께 80 ㎛의 아크릴계 수지 단층 필름을 제작하였다. 얻어진 필름에 관해, 수축률, 내부 헤이즈 및 면내 위상차 값 Ro의 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 여기서 제작한 필름은, 아크릴계 수지 중에 고무 탄성체 입자가 함유되어 있지 않기 때문에, 절곡되면 파단되고, 권취성도 나빴다. 이 결과를 표 1에서는 각각 「×」로 기재하였다.

[비교예 2]

이 예에서는, 실시예 1∼4에 나타낸 모체 수지 A("알투글라스 HT121")에 고무 탄성체 입자를 40%의 비율로 함유시킨 아크릴계 수지 조성물을 이용하였다. 그리고, 65 mmφ의 일축 압출기와 45 mmφ의 일축 압출기의 양방에, 이 아크릴계 수지 조성물을 투입한 것 이외에는, 실시예 1∼4에 준하여 두께 80 ㎛의 아크릴계 수지 단층 필름을 제작하였다. 얻어진 필름에 관해, 수축률, 내부 헤이즈 및 면내 위상차 값 Ro의 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 여기서 제작한 필름은, 권취성 및 내절곡성 모두 양호하였다. 이 결과를 실시예 1∼4와 마찬가지로 표 1에 기재하였다. 여기서 제작한 필름은 아크릴계 수지 중의 고무 탄성체 입자가 지나치게 많아, 수축률이 1.0%를 넘고 있었다.

[비교예 3∼5]

이들 예에서도, 실시예 1∼4에 나타낸 모체 수지 A("알투글라스 HT121")만으로 이루어지고, 고무 탄성체 입자가 함유되어 있지 않은 아크릴계 수지를 이용하였다. 또한, 전체 두께, 아크릴계 수지층의 두께 및 폴리카보네이트계 수지층의 두께가 각각 표 1에 나타낸 것과 같아지도록 하고, 그 밖에는 실시예 1∼4에 준하여 적층 필름을 제작하였다. 얻어진 적층 필름에 관해, 수축률, 내부 헤이즈 및 면내 위상차 값 Ro의 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 이들 예에서 얻어진 적층 필름은, 폴리카보네이트계 수지층의 부여에 의해 수축률 및 내절곡성은 양호하지만, 아크릴계 수지 중에 고무 탄성체 입자가 함유되어 있지 않기 때문에, 권취성이 나빴다. 이 결과를 실시예 1∼4 및 비교예 1과 마찬가지로 표 1에 기재하였다.

[비교예 6]

이 예에서도, 실시예 1∼4에 나타낸 모체 수지 A("알투글라스 HT121")만으로 이루어지고, 고무 탄성체 입자가 함유되어 있지 않은 아크릴계 수지를 이용하였다. 그 밖에는 실시예 5에 준하여, 제1 아크릴계 수지층/폴리카보네이트계 수지층/제2 아크릴계 수지층의 3층 구성이며, 각각의 두께가 35 ㎛/10 ㎛/35 ㎛(전체 두께 80 ㎛)인 적층 필름을 제작하였다. 얻어진 적층 필름에 관해, 수축률, 내부 헤이즈 및 면내 위상차 값 Ro의 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 이 예에서 얻어진 적층 필름은, 폴리카보네이트계 수지층의 부여에 의해 수축률은 양호하지만, 아크릴계 수지중에 고무 탄성체 입자가 함유되어 있지 않기 때문에, 권취성 및 내절곡성 모두 나빴다. 이 결과를 비교예 1과 마찬가지로 표 1에 기재하였다.

[비교예 8 및 9]

모체 수지 A만으로 이루어지는 아크릴계 수지 대신에, 비교예 8에서는, 모체 수지 B(메타크릴산메틸/아크릴산메틸의 중량비 96/4의 공중합체)만으로 이루어지고, 고무 탄성체 입자가 함유되어 있지 않은 아크릴계 수지를 이용하며, 또한 비교예 9에서는, 모체 수지 B(메타크릴산메틸/아크릴산메틸의 중량비 96/4의 공중합체)에 고무 탄성체 입자를 20%의 비율로 함유시킨 아크릴계 수지 조성물을 이용하였다. 그 이외에는, 비교예 1과 마찬가지로 하여, 두께 80 ㎛의 아크릴계 수지 단층 필름을 제작하였다. 얻어진 적층 필름에 관해, 수축률, 내부 헤이즈 및 면내 위상차 값 Ro의 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 비교예 8은, 아크릴계 수지 중에 고무 탄성체 입자가 함유되어 있지 않기 때문에, 권취성 및 내절곡성 모두 나빴다. 또한 비교예 9는, 아크릴계 수지층 중에 고무 탄성체 입자가 함유되어 있기 때문에, 권취성 및 내절곡성 모두 양호하였지만, 폴리카보네이트계 수지층이 부여되어 있지 않기 때문에, 수축률이 1.0%를 넘고 있었다.

[편광판의 제작 및 내구성 평가]

비교예 2 및 9에서 얻어진 각각의 단층 필름을 이용하고, 그 밖에는 실시예의 뒤에 나타낸 [편광판의 제작 및 내구성 평가]의 항과 마찬가지로 하여, 편광판을 제작하고, 거기에 점착제층을 형성하여 얻어진 점착제층이 구비된 편광판을 100 mm×100 mm로 컷트하고, 유리에 접합하여 85℃의 오븐에 투입하여 내구성을 평가하였다. 그 결과, 85℃의 오븐 속에서 500시간 유지한 후에, 어느 점착제층이 구비된 편광판이나, 유리로부터 박리되고 있었다. 이 결과를 표 1에서는 「×」로 기재하였다.

이상과 같이, 본 발명에 따라서, 폴리카보네이트계 수지층에, 고무 탄성체 입자를 함유하는 아크릴계 수지층을 적층하고, 또한 그 합계(전체) 막 두께 및 수축률을 제어한 적층 필름은, 롤에 권취할 때의 권취성, 내절곡성을 포함하는 기계적 강도, 및 내열성이 우수한 것으로 된다. 그리고, 이 적층 필름을 편광 필름에 접합하여 얻어지는 편광판은, 내열성이 우수하고, 생산 안정성이 확보된 것으로 된다.

본 발명에 따르면, 내열성이 우수하고, 생산 안정성이 확보된 편광판을 얻을 수 있기 때문에, 본 발명은 공업적으로 매우 유용하다.

10…… 편광판
20…… 적층 필름
21…… 제1 아크릴계 수지층
22…… 제2 아크릴계 수지층
25…… 폴리카보네이트계 수지층
30…… 편광 필름
40…… 투명 수지로 이루어지는 보호 필름
51, 52…… 접착제층

Claims (8)

1. 폴리카보네이트계 수지층의 한쪽 면 또는 양쪽 면에 고무 탄성체 입자를 함유하는 아크릴계 수지층이 적층된 적층 필름과, 이색성 색소가 흡착 배향되어 있는 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 이루어지는 편광 필름과, 투명 수지로 이루어지는 보호 필름이 이 순서로 접합되어 이루어지는 편광판으로서,
   상기 적층 필름은, 상기 폴리카보네이트계 수지층과 그 한쪽 면 또는 양쪽 면에 적층된 상기 아크릴계 수지층에서 10∼100 ㎛의 합계 막 두께를 가지고, 100℃에서 10분간 가열했을 때의 필름의 롤 길이 방향의 수축률이 1.0% 이하이며,
   상기 폴리카보네이트계 수지층은, 상기 적층 필름의 합계 막 두께에 대하여 2∼60%의 막 두께를 차지하는 편광판.
2. 제1항에 있어서, 상기 아크릴계 수지층은, 그 전체량을 기준으로, 평균 입경이 10∼350 nm인 고무 탄성체 입자를 3 중량% 이상 60 중량% 이하의 비율로 함유하는 아크릴계 수지 조성물로 형성되어 있는 편광판.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적층 필름은, 전체 5% 이하의 내부 헤이즈를 갖는 편광판.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적층 필름은, 전체 100 nm 이하의 면내 위상차 값을 갖는 편광판.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적층 필름 및 상기 보호 필름은, 활성 에너지선 경화성 접착제의 경화물층을 통해 각각 상기 편광 필름에 점착되어 있는 편광판.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 필름은 위상차 필름의 기능을 갖는 편광판.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 필름은 30 nm 이하의 면내 위상차 값을 갖는 편광판.
8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 필름은, 폴리카보네이트계 수지층의 한쪽 면 또는 양쪽 면에 아크릴계 수지층이 적층된 적층 필름인 편광판.

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