KR20160010407A - 적층 필름 및 편광판 - Google Patents

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KR20160010407A
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Abstract

결정성 폴리에스테르로 이루어지는 A층과 상기 결정성 폴리에스테르와는 다른 열가소성 수지(B)로 이루어지는 B층이 교대로, 합계 5층 이상 적층되어서 이루어지는 적층 필름으로서, A층의 층 두께의 총 합/B층의 층 두께의 총 합이 0.1 이상 1.0이하이며, 또한 상기 적층 필름 중앙에 있어서 필름면에 수직인 방향으로부터 측정한 리타데이션 및 필름면에 수직인 방향에 대하여 50° 경사진 각도로부터 측정한 리타데이션이 1300nm 이하인 적층 필름. 액정 디스플레이용 편광판의 편광자 보호 필름으로서 바람직하게 사용되고, 설치했을 때에 특히 화면에 대하여 비스듬히 보았을 때에 간섭색이 없는 고품위인 적층 필름을 제공한다.

Description

적층 필름 및 편광판{LAMINATED FILM AND POLARIZING PLATE}
본 발명은 적층 필름에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 편광자 보호 필름으로서 바람직하게 사용되는 적층 필름에 관한 것이다. 또한, 그것을 사용하여 이루어지는 편광판에 관한 것이다.
열가소성 수지 필름, 그 중에서도 2축 연신 폴리에스테르 필름은 기계적 성질, 전기적 성질, 치수 안정성, 투명성, 내약품성 등이 뛰어난 성질을 갖기 때문에 자기 기록 재료, 포장 재료 등의 많은 용도에 있어서 기재 필름으로서 널리 사용되고 있다. 특히 최근, 플랫 패널 디스플레이나 터치패널 분야에 있어서 편광판에 사용하는 편광자 보호 필름이나 투명 도전 필름 등 각종 광학용 필름의 수요가 높아지고 있고, 그 중에서도 편광자 보호 필름 용도로는 저비용화나 편광판의 박막화를 목적으로 해서 종래의 TAC(트리아세틸셀룰로오스) 필름에서 2축 연신 폴리에스테르 필름으로의 치환이 활발히 검토되고 있다.
그러나, 종래 검토되고 있는 2축 연신 폴리에스테르 필름에서는 연신시의 폴리머의 배향에 기인하여 TAC 필름과 비교해서 리타데이션이 높아지기 때문에, 액정 디스플레이로서 조립했을 때에 리타데이션에 기인한 간섭색이 발생하고, 화상을 표시했을 때의 품위가 저하된다고 하는 과제가 있었다. 본 과제를 해결하기 위해서 리타데이션을 제어하는 방법이 제안되어 있지만, 여전히 리타데이션의 정도는 충분하다고는 할 수 없는 것이다(예를 들면, 특허문헌 1). 또한, 2축 연신 필름을 제조할 때에 필름 폭 방향에서 폴리머의 배향 상태의 차가 발생하기 때문에, 가령 필름의 일부분에 목표로 하는 저리타데이션화를 달성할 수 있었던 경우에도 대화면의 디스플레이에 사용할 수 있는 대면적의 필름에 있어서 균일하게 낮은 리타데이션의 필름이 얻어지지 않거나, 제품 수율이 저하하기 때문에 고비용이 된다는 문제가 남아 있다. 또한, 리타데이션은 필름 두께에 비례하므로 필름 두께를 수 ㎛ 레벨로 얇게 함으로써 리타데이션을 억제할 수도 있지만, 극도의 박막화에 의해 핸들링성이 저하되어 버려, 편광자 보호 필름의 용도로는 실용적인 것은 아니었다.
일본 특허공개 2011-85725호 공보
그래서, 본 발명에서는 상기 결점을 해소하여 2축 연신 폴리에스테르 필름 이면서 대화면의 액정 디스플레이 등의 표시 장치에 탑재했을 때에 간섭색을 나타내는 일 없는 적층 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 다음 구성으로 이루어진다. 즉,
결정성 폴리에스테르로 이루어지는 A층과 상기 결정성 폴리에스테르와는 다른 열가소성 수지(B)로 이루어지는 B층이 교대로 5층 이상 적층되어서 이루어지는 적층 필름으로서, 또한 A층의 층 두께의 총 합/B층의 층 두께의 총 합이 0.1 이상 1.0 이하이고, 또한 상기 적층 필름 중앙에 있어서 필름면에 수직인 방향에 대한 리타데이션 및 필름면에 대하여 50° 경사진 각도에 대한 리타데이션이 1300㎚ 이하인 적층 필름.
(발명의 효과)
본 발명의 적층 필름은 편광자 보호 필름으로서 액정 디스플레이 등의 표시 장치에 탑재했을 때에도 고품위 표시를 얻을 수 있는 효과를 갖는다.
이하, 본 발명의 적층 필름에 대해서 상세하게 설명한다.
본 발명에 있어서 적층 필름으로서는 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 층(A층)과 상기 결정성 폴리에스테르와는 다른 열가소성 수지(B)로 이루어지는 층(B층)이 교대로, 합계 5층 이상 적층되어서 이루어지는 적층 필름이다. 여기에서, 열가소성 수지(B)는 A층에 사용되는 결정성 폴리에스테르[이하, 결정성 폴리에스테르(A)라고 부름]와는 다른 열 특성을 나타내는 것이다. 구체적으로는, 시차 주사 열량 측정(DSC)에 있어서, 결정성 폴리에스테르(A)와 다른 융점이나 유리 전이점 온도를 나타내는 것을 가리킨다. 또한, 여기에서 말하는 교대로 적층되어서 이루어진다는 것은 A층과 B층이 두께 방향으로 규칙적인 배열로 적층되어 있는 것을 말한다. 예를 들면, A(BA)n(n은 자연수)으로 나타내어지는 규칙적인 배열로 적층된 것이다. 이와 같이, 열 특성이 다른 수지가 교대로 적층됨으로써 2축 연신 필름을 제조할 때에 각각의 층의 배향 상태를 고도로 제어하는 것이 가능해지고, 나아가서는 리타데이션을 억제할 수 있다.
2축 연신 필름이 결정성 폴리에스테르 1층만으로 이루어질 경우, 리타데이션은 필름 두께에 비례하므로 필름 두께를 얇게 함으로써 리타데이션을 억제할 수도 있다. 그러나, 필름의 핸들링성의 관점에서 박막화에는 한계가 있다. 또한, 적층하는 층수가 5층 미만인 경우에는 열 특성이 다른 수지가 적층되어 있는 것의 제막성이나 기계 물성 등의 여러 물성으로의 영향에 의해, 예를 들면 2축 연신 필름의 제조가 곤란해지거나 편광자와 조합시켰을 때에 문제가 발생할 가능성이 있다.
한편, 본원의 적층 필름과 같이 합계 5층 이상의 층이 교대로 적층된 필름의 경우, 층수가 5층 미만인 적층 필름과 대비하여 균질하게 각각의 열가소성 수지가 배치되기 때문에 제막성이나 기계 물성을 안정화시키는 것이 가능하다. 또한, 층수가 증가함에 따라 각각의 층에서의 배향의 성장을 억제할 수 있는 경향이 보여, 리타데이션을 제어하기 쉬워진다. 적층하는 층수는 바람직하게는 100층 이상이고, 더욱 바람직하게는 200층 이상이다. 또한, 적층하는 층수에 상한은 없지만, 층수가 늘어남에 따라 제조 장치의 대형화 및 복잡화에 수반하는 제조 비용 증가의 원인이 될 수 있기 때문에, 현실적으로는 10000층 이내가 실용 범위가 된다.
본 발명의 적층 필름에 있어서는, 상기 적층 필름 중앙에 있어서 필름면에 수직인 방향으로부터 측정한 리타데이션이 1300㎚ 이하인 것이 필요하다. 일반적으로는, 리타데이션이란 필름의 면 내에 있어서의 직교하는 2방향의 굴절률 차의 최대값과 필름 두께의 곱으로부터 산출되는 것이다. 그러나, 본 발명과 같은 적층 필름에 있어서는 용이하게 필름으로서의 굴절률을 측정할 수 없기 때문에, 위상차 측정 장치를 사용하여 측정된 리타데이션의 값을 적층 필름의 리타데이션으로 한다. 구체적으로는, 오지케이소쿠키키 가부시키가이샤로부터 판매되고 있는, 광학적인 방법에 의해 리타데이션을 측정 가능한 위상차 측정 장치 KOBRA 시리즈를 사용하여 측정 샘플을 계측한다. 측정 샘플을 편광 방향이 평행으로 되도록 설치된 2매의 편광판으로 끼워서, 그 편광판을 회전시켰을 때의 투과광 강도의 변화로부터 측정 샘플의 리타데이션 및 배향각을 계측할 수 있다.
편광자와 접합시켜서 사용하는 편광자 보호 필름은 리타데이션의 값이 높아지면 액정 디스플레이에 실장했을 때에 간섭색을 발생시키게 되고, 품위가 저하되기 때문에 문제가 된다. 여기에서, 리타데이션이 1300㎚ 이하이면 그와 같은 품위의 저하를 억제할 수 있다. 바람직하게는 필름면에 수직인 방향으로부터 측정한 리타데이션이 400㎚ 이하이고, 보다 바람직하게는 200㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 100㎚ 이하이다. 리타데이션의 값이 작아짐에 따라, 편광자 보호 필름으로서 액정 디스플레이에 실장했을 때의 간섭색이 발생하기 어려워져, 바람직한 것이 된다. 필름면에 수직인 방향으로부터 측정한 리타데이션을 억제하는 것은 적층 필름을 적어도 일방향으로 연신할 때에, 후술과 같이 필름면 방향의 열가소성 수지의 배향 상태를 균일화할 수 있도록 연신 조건을 조정함으로써 달성할 수 있다.
또한, 본 발명의 적층 필름에 있어서는, 상기 적층 필름 중앙에 있어서 필름면에 수직인 방향에 대하여 50° 경사진 각도로부터 측정한 리타데이션이 1300㎚ 이하인 것도 필요하다. 적어도 일방향으로 연신된 연신 필름은 필름의 면에 평행인 방향으로 강하게 배향되어 있기 때문에, 필름의 두께 방향-면 방향에서의 굴절률의 차가 크게 되어 있다. 그 때문에, 필름에 대하여 사선으로부터 입사된 광은 필름의 두께 방향과 면 방향의 굴절률의 차의 영향을 받아서 리타데이션이 커지는 경향이 있다. 그래서, 필름면에 수직인 방향에 대하여 50° 경사진 각도로부터 측정한 리타데이션이 1300㎚ 이하이면 편광자와 조합된 편광자 보호 필름으로서 액정 디스플레이에 실장했을 경우, 액정 디스플레이를 사선으로부터 보았을 경우에도 착색 등의 품위의 저하를 억제할 수 있다. 바람직하게는 필름면에 수직인 방향에 대하여 50° 경사진 각도로부터 측정한 리타데이션이 400㎚ 이하이고, 보다 바람직하게는 200㎚ 이하이다. 리타데이션의 값이 작아짐에 따라 편광자 보호 필름으로서 액정 디스플레이에 실장했을 때의 간섭색이 발생하기 어려워져, 특히 액정 디스플레이를 사선으로부터 보았을 경우에 품위의 면에서 바람직한 것이 된다. 그러나, 필름면에 수직인 방향에 대하여 50° 경사진 각도로부터 측정한 리타데이션을 억제하기 위해서는 필름면에 수직인 방향으로부터 측정한 리타데이션과는 달리, 필름의 면 방향의 배향 상태를 균일화하는 것만으로는 달성할 수 없다.
필름면에 수직인 방향에 대하여 50° 경사진 각도로부터 측정한 리타데이션을 억제하기 위해서는 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 A층의 면배향을 억제하는 것이 중요하며, 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 A층의 면배향 계수가 0.12 이하인 것이 바람직하다. A층의 면배향 계수는 최표층인 A층의 굴절률을 계측함으로써 산출된다. 예를 들면, 아베 굴절률계를 사용했을 경우에는 적층 필름에 있어서는 표층인 A층의 두께가 충분히 있으면, 적층 필름 전체의 평균 굴절률을 나타내는 명암의 경계와는 별도로 표층인 A층으로부터 유래되는 명암으로서 A층의 굴절률을 관측할 수 있다. 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 A층의 면배향 계수가 0.12 이하가 될 경우, 필름 두께 방향과 면내 방향의 굴절률의 차가 커지지 않기 때문에, 필름면에 수직인 방향에 대하여 50° 경사진 각도에 대한 리타데이션을 억제할 수 있다. A층의 면배향 계수는 바람직하게는 0.05 이상 0.10 이하이다. A층의 면배향 계수가 작아짐에 따라, 필름면에 수직인 방향에 대하여 50° 경사진 각도로부터 측정한 리타데이션의 억제 효과가 커진다. 또한, A층의 면배향 계수를 0.05 이상으로 하면, 필름의 제조시의 안정성이나 필름의 평면성의 면에서 유리하다. A층의 면배향 계수를 0.12 이하로 하는 것은 후술하는 바와 같이 결정성 폴리에스테르(A)의 배향을 억제하기 위한 연신 조건을 고안하는 것이나, 결정성 폴리에스테르(A)로서 배향성이 낮은 수지를 선택함으로써 달성할 수 있다.
또한, A층의 면배향을 억제함으로써 적층 필름 전체의 면배향 계수도 억제하는 것이 가능하다. 적층 필름 전체의 면배향 계수는 0.40 이하인 것이 바람직하다. 적층 필름 전체의 면배향 계수가 0.40 이하가 됨으로써 필름의 두께 방향과 면내 방향의 굴절률의 차가 커지지 않기 때문에, 필름면에 수직인 방향에 대하여 50° 경사진 각도로부터 측정한 리타데이션을 억제할 수 있다. 적층 필름 전체의 면배향 계수는 필름의 층 구성에도 따르지만, 아베 굴절률계에 있어서 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 적층 필름에 있어서는 적층 필름의 폭이 400㎜ 이상이고, 또한 상기 적층 필름의 양 말단 및 중앙에 있어서의 리타데이션의 값이 모두 400㎚ 이하인 것이 바람직하다. 여기에서 말하는 적층 필름의 양 말단이란, 필름 폭 400㎜ 이상의 적층 필름의 폭 방향의 양단으로부터 50㎜의 개소를 가리키는 것으로 한다. 롤 형상의 적층 필름이면 롤의 권취 방향을 필름 길이 방향으로 하고, 롤의 폭 방향이 필름 폭 방향에 상당한다. 한편, 커팅된 시트 형상의 적층 필름일 경우에는 필름의 장변 방향과 장변 방향에 직교하는 방향의 양 말단에 있어서 리타데이션을 계측하고, 필름 중앙과의 차가 큰 방향을 본 발명에서 말하는 필름 폭 방향으로 한다.
2축 연신 폴리에스테르 필름은 제조시에 직교한 2축 방향으로의 연신이 실시되지만, 그 연신 공정에 있어서 필름의 면 내에서 리타데이션의 불균일이 발생한다. 더욱 구체적으로는 일반적으로 2축 연신 필름의 제조에 자주 사용되는 축차 2축 연신에 있어서는, 필름 길이 방향으로 연신을 행한 뒤에 필름 폭 방향으로 연신한다. 특히 필름 폭 방향으로의 연신을 행할 때에, 필름 길이 방향과 필름 폭 방향의 응력의 불균일로부터 필름 폭 방향에서 리타데이션의 차가 발생한다. 그 때문에, 비록 필름 폭 방향의 중앙에서 리타데이션을 억제했다고 해도, 필름 폭 방향의 말단에 근접함에 따라 리타데이션이 증가하는 것이 일반적으로 알려져 있다. 이와 같이 필름 폭 방향에서의 리타데이션의 불균일이 발생함으로써, 특히 32인치 이상의 대형 디스플레이용 편광판의 편광자 보호 필름으로서 사용했을 때에, 편광판의 면 내에서의 리타데이션의 불균일이 발생하여 액정 디스플레이 등의 표시 장치에 실장했을 때에도 고리타데이션의 부위에서 착색이 발생하는 원인이 된다.
바람직하게는 적층 필름의 폭이 400㎜ 이상이고, 또한 상기 적층 필름의 양 말단 및 중앙에 있어서의 리타데이션의 값이 모두 200㎚ 이하이며, 보다 바람직하게는 100㎚ 이하이고, 더욱 바람직하게는 50㎚ 이하이다. 리타데이션의 값이 작아짐에 따라, 편광자 보호 필름으로서 액정 디스플레이에 실장했을 때의 간섭색이 발생하기 어려워져 바람직하다. 이와 같은 적층 필름을 얻는 것은 후술하는 바와 같이 일방향으로 연신한 뒤에 실시하는 2방향째의 연신시의 연신 조건을 조정하는 것이나, 결정성 폴리에스테르와 열가소성 수지(B)의 비율을 조정함으로써 달성할 수 있다.
리타데이션을 억제하는 방법으로서, 본 발명자들은 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 층(A층)과 상기 결정성 폴리에스테르와는 다른 열가소성 수지(B)로 이루어지는 층(B층)이 교대로, 합계 5층 이상 적층되어서 이루어지는 적층 필름으로 하는 것에 생각이 도달했다. 즉, 일반적인 결정성 폴리에스테르만으로 이루어지는 2축 연신 폴리에스테르 필름에 있어서 리타데이션이 증가하거나 필름 폭 방향에서 리타데이션의 불균일이 발생하는 원인은, 상기 이유에 추가해서 필름의 리타데이션으로의 결정성 폴리에스테르의 기여가 크고, 필름면에 대하여 사선 방향의 리타데이션의 증가나 필름의 굴절률의 약간의 이방성에 의해 리타데이션이 증가하는 것에 있다. 본 발명에 있어서는 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 층(A층)과 상기 결정성 폴리에스테르와는 다른 열가소성 수지(B)로 이루어지는 층(B층)을 교대로 적층함으로써, 동일 두께의 일반적인 결정성 폴리에스테르 필름과 비교하면 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 A층의 총 두께가 작아짐으로써 리타데이션이 억제되는 것을 발견했다. 또한, 열가소성 수지(B)를 필름의 제조 공정에 있어서 무배향화함으로써 열가소성 수지(B)로 이루어지는 B층의 굴절률의 이방성, 즉 리타데이션을 제로로 할 수 있다. 이것에 의해 적층 필름의 리타데이션을 더욱 억제할 수 있다.
또한, 본 방법을 사용했을 경우, 필름 폭 방향의 말단을 향함에 따라 리타데이션이 증가할 때에도, 리타데이션의 증가의 원인이 되는 A층의 총 두께가 필름 두께에 대하여 상대적으로 감소하기 때문에 결과적으로 필름 폭 방향의 리타데이션의 불균일을 억제하는 효과도 얻어진다.
본 발명의 적층 필름에 있어서는 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 A층이 최외층인 것이 바람직하다. 이 경우, 결정성 폴리에스테르가 최외층이 되기 때문에 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이나 폴리에틸렌나프탈레이트 필름과 같은 결정성 폴리에스테르 필름과 마찬가지로 해서 2축 연신 필름을 제조하는 것이 가능해진다. 결정성 폴리에스테르가 아닌, 예를 들면 비결정성 수지로 이루어지는 열가소성 수지(B)가 최외층이 될 경우, 결정성 폴리에스테르 필름과 마찬가지로 해서 2축 연신 필름을 얻을 경우, 롤이나 클립 등의 제조 설비로의 점착에 의한 제막 불량이나 표면성의 악화 등의 문제가 발생할 경우가 있다.
본 발명의 적층 필름에 있어서는 A층의 층 두께의 총 합/B층의 층 두께의 총 합이 0.1 이상 1.0 이하인 것이 필요하다. 여기에서 말하는 층 두께의 총 합이란, 적층 필름의 폭 방향의 중앙에 있어서 잘라낸 단면에 있어서 투과형 전자 현미경(TEM)을 이용하여 적층 상태의 관찰을 실시하고, 동일 수지로 이루어지는 층에 대해서 얻어진 층 두께를 전부 더한 총 합이다. A층의 층 두께의 총 합에 대하여, B층의 층 두께의 총 합이 작을수록 열가소성 수지(B)의 배향을 제어함으로써 리타데이션을 억제하는 것이 용이해진다. 바람직하게는 A층의 층 두께 총 합/B층의 층 두께의 총 합이 0.1 이상 0.5 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.1 이상 0.3 이하이다. 이 경우, 적층 필름의 두께에 대하여 리타데이션에 기여하는 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 A층의 층 두께가 매우 작음으로써, 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 두께 수 ㎛의 필름과 마찬가지의 낮은 리타데이션을 용이하게 달성할 수 있다. 한편, A층의 층 두께의 총 합/B층의 층 두께의 총 합이 0.1 미만으로 되면, 이미 필름의 축차 연신성에 대하여 열가소성 수지(B)의 특성이 지배적이 되어 고품위의 2축 연신 필름을 얻는 것이 어렵게 될 경우도 있다.
결정성 폴리에스테르(A)로서는, 방향족 디카르복실산 또는 지방족 디카르복실산과 디올을 주된 구성 성분으로 하는 단량체로부터의 중합에 의해 얻어지는 폴리에스테르가 바람직하다. 여기에서 방향족 디카르복실산으로서는, 예를 들면 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 4,4'-디페닐디카르복실산, 4,4'-디페닐에테르디카르복실산, 4,4'-디페닐술폰디카르복실산 등을 들 수 있다. 지방족 디카르복실산으로서는, 예를 들면 아디프산, 수베르산, 세바스산, 다이머산, 도데칸디온산, 시클로헥산디카르복실산과 그것들의 에스테르 유도체 등을 들 수 있다. 그 중에서도 높은 굴절률을 발현하는 테레프탈산과 2,6-나프탈렌디카르복실산이 바람직하다. 이들 산 성분은 1종만을 사용해도 좋고, 2종 이상 병용해도 좋다.
또한, 디올 성분으로서는 예를 들면 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 네오펜틸글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-시클로헥산디메탄올, 1,3-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리알킬렌글리콜, 2,2-비스(4-히드록시에톡시페닐)프로판, 이소소르베이트, 스피로글리콜 등을 들 수 있다. 그 중에서도 에틸렌글리콜이 바람직하게 사용된다. 이들 디올 성분은 1종만 사용해도 좋고, 2종 이상 병용해도 좋다. 히드록시벤조산 등의 옥시산 등을 일부 공중합해도 좋다.
결정성 폴리에스테르(A)로서는 상기 폴리에스테르 중, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 폴리헥사메틸렌테레프탈레이트, 폴리헥사메틸렌나프탈레이트 등을 사용하는 것이 바람직하다. 그 중에서도 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트가 바람직하다.
열가소성 수지(B)로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리(4-메틸펜텐-1) 등의 쇄상 폴리올레핀; 노보넨류의 개환 메타세시스 중합, 부가 중합, 다른 올레핀류와의 부가 공중합체인 지환족 폴리올레핀; 나일론 6, 나일론 11, 나일론 12, 나일론 66 등의 폴리아미드, 아라미드, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알콜, 폴리비닐부티랄, 에틸렌아세트산 비닐 코폴리머, 폴리아세탈, 폴리글리콜산, 폴리스티렌, 스티렌 공중합 폴리메타크릴산 메틸, 폴리카보네이트; 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트, 폴리락트산, 폴리부틸숙시네이트 등의 폴리에스테르; 폴리에테르술폰, 폴리에테르에테르케톤, 변성 폴리페닐렌에테르, 폴리페닐렌술파이드, 폴리에테르이미드, 폴리이미드, 폴리아릴레이트, 4불화 에틸렌 수지, 3불화 에틸렌 수지, 3불화 염화에틸렌 수지, 4불화 에틸렌-6불화 프로필렌 공중합체, 폴리불화비닐리덴 등을 사용할 수 있다. 이 중에서 강도, 내열성, 투명성 및 범용성의 관점에 추가해서, A층에 사용하는 결정성 폴리에스테르와의 밀착성 및 적층성이라고 하는 관점에서 폴리에스테르가 바람직하다. 이것들은 공중합체여도 좋고, 혼합물이어도 좋다.
열가소성 수지(B)로서는 비정성 수지가 바람직하다. 결정성 수지와 비교해서 비정성 수지는 2축 연신 필름을 제조할 때에 배향이 발생하기 어렵기 때문에 열가소성 수지(B)로 이루어지는 B층의 리타데이션의 증가를 억제할 수 있고, 나아가서는 적층 필름의 리타데이션의 불균일을 억제하는 것이 용이해진다. 특히, 2축 연신 필름을 제조할 때에 열 처리 공정을 행했을 경우에, 이 효과는 현저해진다. 연신 공정에서 발생한 배향 중, B층에 발생한 배향은 열 처리 공정에 의해 완전히 완화시킬 수 있고, 실질적으로 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 A층에 기인하는 리타데이션만이 적층 필름으로서의 리타데이션에 영향을 주게 된다. 여기에서 말하는 비정성 수지란, 시차 주사 열량 측정에 있어서 융해 엔탈피가 5J/g 이상인 융점에 상당하는 피크를 나타내지 않은 수지이다.
또한, 열가소성 수지(B)로서는 결정성 폴리에스테르(A)의 융점보다 20℃ 이상 낮은 융점을 갖는 결정성 수지도 바람직하다. 이 경우, 열 처리 공정에 있어서 열가소성 수지(B)의 융점과 결정성 폴리에스테르(A)의 융점 사이의 온도에서 열 처리를 실시함으로써 열가소성 수지(B)만의 배향을 완화시킬 수 있고, 리타데이션을 억제하는 것이 용이해진다. 바람직하게는, 결정성 폴리에스테르(A)와 열가소성 수지(B)의 융점의 차가 40℃ 이상이다. 이 경우, 열 처리 공정에서의 온도의 선택폭이 넓어지기 때문에 열가소성 수지(B)의 배향 완화의 촉진이나 결정성 폴리에스테르의 배향의 제어가 더욱 용이하게 할 수 있게 된다.
결정성 폴리에스테르(A)와 열가소성 수지(B)의 바람직한 조합으로서는, 양자의 SP값의 차의 절대값이 1.0 이하인 것이 바람직하다. SP값의 차의 절대값이 1.0 이하이면 A층과 B층의 층간 박리가 발생하기 어려워진다. 보다 바람직하게는, 결정성 폴리에스테르(A)와 열가소성 수지(B)는 동일 기본 골격을 구비한 조합으로 이루어지는 것이 바람직하다. 여기에서 말하는 기본 골격이란, 수지를 구성하는 반복단위이다. 예를 들면, 결정성 폴리에스테르(A)로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 공중합체를 사용하는 경우에는, 열가소성 수지(B)로서 비결정성의 폴리에틸렌테레프탈레이트 공중합체 또는 결정성 폴리에스테르(A)보다 융점이 낮은 결정성 폴리에틸렌테레프탈레이트 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 결정성 폴리에스테르(A)로서 폴리에틸렌나프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 공중합체를 사용하는 경우에는, 열가소성 수지(B)로서 비결정성의 폴리에틸렌나프탈레이트 공중합체 또는 결정성 폴리에스테르(A)보다 융점이 낮은 결정성 폴리에틸렌나프탈레이트 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 결정성 폴리에스테르(A)와 열가소성 수지(B)의 유리전이온도 차가 20℃ 이하인 것이 바람직하다. 양자의 유리전이온도 차가 20℃보다 클 경우에는 적층 필름을 제조할 때의 두께 균일성이 저하되고, 리타데이션에 불균일이 발생하는 원인이 된다. 또한, 적층 필름을 성형할 때에도 과연신이 발생하는 등의 문제가 발생하기 쉽다.
상기 조건을 만족시키기 위한 수지 조합의 일례로서, 열가소성 수지(B)가 공중합 성분으로서 스피로글리콜을 함유하는 폴리에스테르인 것이 바람직하다. 스피로글리콜을 함유하는 폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트와의 유리전이온도 차가 작기 때문에 성형시에 과연신이 되기 어렵고, 또한 층간 박리도 하기 어렵기 때문에 바람직하다. 보다 바람직하게는, 열가소성 수지(B)가 공중합 성분으로서 스피로글리콜 및 시클로헥산디카르복실산을 함유하는 폴리에스테르인 것이 바람직하다. 스피로글리콜 및 시클로헥산디카르복실산을 함유하는 폴리에스테르는 결정성을 저하시킬 수 있기 때문에, 용이하게 리타데이션을 억제할 수 있다.
또한, 열가소성 수지(B)로서 스피로글리콜을 함유하는 폴리에스테르를 사용함으로써 열가소성 수지(B)의 배향을 단순히 억제할 뿐만 아니라, 결정성 폴리에스테르에 대하여 열가소성 수지(B)를 열가소성 수지와 대향하는 방향으로 배향시킬 수 있는 것을 알 수 있었다. 이 경우, 예를 들면 필름의 폭 방향에 있어서 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 A층의 리타데이션이 필름 길이 방향으로 증가해 갔을 때에, 열가소성 수지(B)로 이루어지는 B층의 리타데이션이 필름 폭 방향으로 증가함으로써 리타데이션을 상쇄하여 적층 필름의 리타데이션을 억제하는 효과가 있는 것을 발견했다. 스피로글리콜의 바람직한 공중합 비율은 공중합 수지를 구성하는 전체 디올 성분 중에서 5~50㏖%이고, 더욱 바람직하게는 20~30㏖%이다. 스피로글리콜의 공중합 비율이 5㏖%보다 작을 경우에는 상술의 리타데이션의 상쇄 효과가 낮다. 공중합 비율이 50㏖%보다 클 경우에는 공중합 폴리에스테르를 중합할 때에 중합성이 손상될 경우가 있다. 스피로글리콜의 공중합 비율이 5~50㏖%이면 안정되게 공중합 폴리에스테르를 얻을 수 있고 또한 리타데이션 억제 효과가 얻어지며, 또한 20~30㏖%이면 높은 리타데이션 억제 효과가 얻어진다.
또한, 열가소성 수지(B)로서는, 공중합 성분으로서 시클로헥산디메탄올을 함유하는 폴리에스테르도 바람직하다. 시클로헥산디메탄올을 함유하는 폴리에스테르는 결정성을 저하시킬 수 있기 때문에 용이하게 리타데이션을 억제할 수 있고, 또한 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트와의 유리전이온도 차가 작기 때문에 성형시에 과연신이 되기 어렵고, 또한 층간 박리도 하기 어렵기 때문에 바람직하다. 시클로헥산디메탄올의 바람직한 공중합량은 전체 디올 성분 중에서 15㏖% 이상 60㏖% 이하이다. 시클로헥산디메탄올의 공중합 비율이 이 범위임으로써 폴리에스테르를 거의 비결정 상태로 할 수 있기 때문에, 리타데이션을 억제할 수 있는 것에 추가해서 가열이나 경시에 의한 리타데이션의 변화가 작아 층간에서의 박리도 발생하기 어려워진다. 또한, 시클로헥산디메탄올기는 기하 이성체로서 시스체 또는 트랜스체가 있고, 또한 배좌 이성체로서 의자형 또는 보트형도 있으므로, 폴리에틸렌테레프탈레이트와 공연신해도 배향 결정화하기 어렵기 때문에 제조시의 찢어짐도 발생하기 어렵다.
본 발명의 적층 필름은 (적층 필름의 융해 엔탈피)/(A층의 층 두께의 총 합)이 0.5J/g·㎛ 이상 1.2J/g·㎛ 이하인 것이 바람직하다. 융해 엔탈피는 필름을 구성하는 결정성 폴리에스테르의 결정화의 정도를 나타내는 지표이다. 상기한 바와 같이, 적층 필름의 리타데이션을 제어한 상태에서는 B층은 전혀 결정화되어 있지 않다고 생각되기 때문에, 적층 필름의 융해 엔탈피를 A층의 층 두께의 총 합으로 나눔으로써 A층에 있어서의 결정성 폴리에스테르의 배향 결정화의 정도를 나타내는 지표가 된다. 여기에서, (적층 필름의 융해 엔탈피)/(A층의 층 두께의 총 합)이 0.5J/g·㎛ 미만일 경우, 결정성 폴리에스테르의 결정화가 거의 진행되고 있지 않아 필름의 연신성이나 필름의 평면성이 저하된다. 한편, (적층 필름의 융해 엔탈피)/(A층의 층 두께의 총 합)이 1.2J/g·㎛보다 큰 경우에는 결정성 폴리에스테르(A)의 결정화도가 과대하거나, 또는 열가소성 수지(B)가 결정화되어 버리고 있는 것을 의미하기 때문에 필름면에 대하여 비스듬히 보았을 때의 리타데이션이 커진다. (적층 필름의 융해 엔탈피)/(A층의 층 두께의 총 합)이 0.5J/g·㎛ 이상 1.2J/g·㎛ 이하임으로써, 필름면에 수직인 방향으로부터 측정한 리타데이션 및 필름면에 수직인 방향에 대하여 50° 경사진 각도로부터 측정한 리타데이션을 제어하는 것이 용이해진다. 보다 바람직하게는, (적층 필름의 융해 엔탈피)/(A층의 층 두께의 총 합)이 0.5J/g·㎛ 이상 1.0J/g·㎛ 이하이다. 이 경우, 특히 필름면에 수직인 방향에 대하여 50° 경사진 각도로부터 측정한 리타데이션을 억제하는 데에 유효하다.
결정성 폴리에스테르(A)의 융해 엔탈피를 제어하기 위한 방법으로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트에 소량의 디올 또는 디카르복실산을 공중합한 공중합 폴리에스테르를 사용하는 것 등이 있다. 특히 바람직한 결정성 폴리에스테르의 예로서는, 디카르복실산으로서 테레프탈산과 나프탈렌디카르복실산이나 이소프탈산을 공중합한 공중합 폴리에스테르나, 스피로글리콜을 공중합한 공중합 폴리에스테르 등을 들 수 있다. 디카르복실산으로서 테레프탈산과 나프탈렌디카르복실산을 공중합한 공중합 폴리에스테르를 사용할 경우에는 디카르복실산의 전 성분에 대하여 나프탈렌디카르복실산의 비율을 10㏖% 이하로 하거나, 디카르복실산으로서 테레프탈산과 이소프탈산을 공중합한 공중합 폴리에스테르를 사용할 경우에는 디카르복실산의 전 성분에 대하여 이소프탈산의 비율을 15㏖% 이하로 하거나 함으로써 적당한 결정성과 면배향의 억제 효과를 양립할 수 있다.
또한, 열가소성 수지 중에는 각종 첨가제, 예를 들면 산화방지제, 내열 안정제, 내후 안정제, 자외선 흡수제, 유기계 이활제, 안료, 염료, 유기 또는 무기의 미립자, 충전제, 대전 방지제, 핵제 등이 그 특성을 악화시키지 않는 정도로 첨가되어 있어도 좋다.
본 발명의 적층 필름은 두께가 10㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 바람직하다. 적층 필름의 두께가 10㎛ 미만이면 핸들링성이 손상되기 때문에, 편광자 보호 필름으로서 사용하는 것이 어려운 경우가 있다. 한편, 적층 필름의 두께가 50㎛보다 커지면 편광판의 두께가 두꺼워지기 때문에, 액정 디스플레이에 실장할 때에 중량 증가 등의 요인이 되어서 바람직하지 않은 경우도 있다. 보다 바람직하게는, 적층 필름의 두께가 10㎛ 이상 25㎛이며, 더욱 바람직하게는 10㎛ 이상 15㎛ 이하이다. 이 경우, 핸들링이나 실장성이 뛰어나면서도 리타데이션을 억제하는 것이 용이해지고 또한 얻어진 편광판의 박막화를 달성할 수 있다. 단, 미연신 필름 또는 비정성 수지로 이루어지는 필름을 사용했을 때에는, 핸들링의 관점에서 박막화가 어려운 경우가 있다. 본 발명에서는 뛰어난 기계 강도를 구비한 결정성 폴리에스테르를 사용하면서, 결정성 폴리에스테르와는 다른 열가소성 수지(B)와 적층함으로써 기계적인 강도와 저리타데이션화를 양립할 수 있는 것을 발견했다.
본 발명의 적층 필름은 파단 신도가 100% 이상인 것이 바람직하다. 필름의 파단 신도가 낮으면, 편광판의 편광자 보호 필름으로서 사용할 경우에 편광판을 제조하는 공정에 있어서 필름이 파단되는 등 핸들링성이 악화될 경우도 있다. 파단 신도가 100% 이상일 경우, 편광판의 제조 공정에 안정적으로 사용하는 것이 용이해진다. 특히, 편광판을 박막화하기 위해서 편광자 보호 필름을 박막화했을 때에는, 파단 신도의 핸들링으로의 영향이 현저해진다. 본 발명의 적층 필름은 뛰어난 기계강도를 구비한 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 A층과, 상기 결정성 폴리에스테르와는 다른 열가소성 수지(B)로 이루어지는 B층을 적층함으로써 기계적인 강도와 저리타데이션화를 양립할 수 있다.
본 발명의 적층 필름은 필름의 폭이 400㎜ 이상이고, 또한 상기 적층 필름의 양 말단 및 중앙에 있어서의 배향각의 차가 모두 20° 이하인 것이 바람직하다. 여기에서 말하는 배향각은 필름 상의 굴절률이 가장 커지는 방향을 가리키고, 실제로는 리타데이션과 마찬가지로 광학적 방법에 의해 계측되는 것이다. 배향각의 차가 크면, 액정 디스플레이에 실장했을 경우에 시야각에 따른 착색이나 휘도 저하의 원인이 되어서 바람직하지 않다. 일반적인 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조에 사용되는 축차 2축 연신 공정에 있어서는, 필름 폭 방향으로의 연신시에 클립식 텐터가 사용된다. 이 방식에서는 필름의 양단을 클립으로 파지한 상태에서 레일을 따라 연신해 가는 과정에서 필름의 중앙 부분과 클립 근방의 부분에서의 필름 흐름 방향에 가해지는 응력이 다르기 때문에, 결과적으로 배향각의 차가 발생한다. 상기 적층 필름의 양 말단 및 중앙에 있어서의 배향각의 차가 모두 20° 이하일 경우에는, 편광자 보호 필름으로서 본 발명의 적층 필름을 사용한 편광판을 액정 디스플레이에 실장했을 때에도 시야각에 따른 착색이나 휘도의 저하를 억제할 수 있다. 바람직하게는, 상기 적층 필름의 양 말단 및 중앙에 있어서의 배향각의 차가 모두 10° 이하이다. 이 경우에는, 거의 액정 디스플레이 실장시의 착색이나 휘도 저하가 없는 고품위의 액정 디스플레이를 얻을 수 있다. 상기 적층 필름의 양 말단 및 중앙에 있어서의 배향각의 차를 모두 20° 이하로 하는 것은, 후술하는 바와 같이 연신 조건을 제어함으로써 달성할 수 있다.
이어서, 본 발명의 적층 필름의 바람직한 제조 방법을 이하에 설명하지만, 본 발명은 이러한 예에 한정해서 해석되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 사용하는 적층 필름의 적층 구조는 일본 특허공개 2007-307893호 공보의 〔0053〕~〔0063〕단에 기재된 내용과 마찬가지의 방법에 의해 간편하게 실현할 수 있다.
결정성 열가소성 수지(A) 및 열가소성 수지(B)를 펠릿 등의 형태로 준비한다. 펠릿은 필요에 따라서 열풍 중 또는 진공 하에서 건조된 후, 각각의 압출기에 공급된다. 압출기 내에 있어서, 가열 용융된 수지는 기어펌프 등으로 수지의 압출량을 균일화하고, 필터 등을 통해서 이물이나 변성된 수지 등을 제거한다. 이들 수지는 다층 적층 장치로 송입된다. 다층 적층 장치로서는 멀티 매니폴드 다이나 피드 블록이나 스태틱 믹서 등을 사용할 수 있지만, 본 발명의 구성을 효율적으로 얻기 위해서는 5개 이상의 미세 슬릿을 갖는 피드 블록을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 피드 블록을 사용하면 장치가 극단적으로 대형화될 일이 없기 때문에 열 열화에 의한 이물이 적고, 적층수가 극단적으로 많은 경우에도 고정밀도인 적층이 가능해진다. 또한, 폭 방향의 적층 정밀도도 종래 기술에 비해서 각별히 향상된다. 또한, 이 장치에서는 각 층의 두께를 슬릿 형상(길이, 폭)으로 조정할 수 있기 때문에, 임의의 층 두께를 달성하는 것이 가능해졌다.
그리고, 다이로부터 토출된 적층 시트는 캐스팅 드럼 등의 냉각체 상에 압출되고, 냉각 고화됨으로써 캐스팅 필름이 얻어진다. 이때, 와이어 형상, 테이프 형상, 바늘 형상 또는 나이프 형상 등의 전극을 이용하여, 정전기력에 의해 토출된 시트를 냉각체에 밀착시켜 급냉 고화시키는 것이 바람직하다. 또한, 토출된 시트를 냉각체에 밀착시키는 방법으로서는 슬릿 형상, 스폿 형상, 면 형상의 장치로부터 에어를 분출하는 것, 닙 롤을 사용하는 방법도 바람직하다.
이렇게 하여 얻어진 캐스팅 필름은 2축 연신하는 것이 바람직하다. 여기에서 2축 연신이란, 필름을 길이 방향 및 폭 방향으로 연신하는 것을 말한다. 연신은 축차로 2방향으로 연신해도 좋고, 동시에 2방향으로 연신해도 좋다. 또한, 2축 연신 후에 길이 방향 및/또는 폭 방향으로 재연신을 더 행해도 좋다.
축차 2축 연신의 경우에 대해서 우선 설명한다. 축차 2축 연신의 경우에는 얻어진 캐스트 필름을 우선 길이 방향으로 연신한다. 길이 방향으로의 연신은, 통상은 롤의 주속차에 의해 실시된다. 이 연신은 1단계로 행해도 좋고, 또한 복수개의 롤 쌍을 사용해서 다단계로 행해도 좋다. 연신의 배율로서는 수지의 종류에 따라 다르지만 통상 2~15배가 바람직하고, 적층 필름을 구성하는 수지 중 어느 하나에 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용했을 경우에는 2~7배가 특히 바람직하다. 또한, 연신 온도로서는 적층 필름을 구성하는 수지의 유리전이온도~유리전이온도+100℃가 바람직하다.
본 발명의 적층 필름에 있어서는 상술의 면배향을 억제하기 위해서 연신 구간의 거리나 연신 온도, 연신 배율을 조정하는 것이 유효하다. 구체적으로는, 일반적인 결정성 폴리에스테르만으로 이루어지는 필름의 연신 조건에서는 길이 방향으로 연신할 때에 수지가 면배향되는 경향이 있다. 일반적인 연신 조건과 비교하여, 연신 구간을 길게 함으로써 길이 방향의 연신시에 1축 배향의 경향이 강해져, 면배향을 억제할 수 있다. 또한, 일반적인 연신 조건과 비교하여 연신 온도를 높게 설정하거나, 연신 배율을 낮게 설정함으로써 연신시에 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 A층에 가해지는 힘을 억제하고, 배향 그 자체를 억제하는 것도 가능해진다.
이렇게 하여 얻어진 1축 연신 필름에, 필요에 따라서 코로나 처리나 플레임 처리, 플라즈마 처리 등의 표면 처리를 실시한 후, 이활성, 이접착성, 대전 방지성 등의 기능을 인라인 코팅에 의해 부여해도 좋다.
계속해서 1축 연신 필름을 폭 방향으로 연신한다. 폭 방향의 연신은, 통상은 텐터를 이용하여 필름의 양단을 클립으로 파지하면서 반송하여 폭 방향으로 연신한다. 연신의 배율로서는 수지의 종류에 따라 다르지만, 통상 2~15배가 바람직하고, 적층 필름을 구성하는 수지 중 어느 하나에 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용했을 경우에는 2~7배가 특히 바람직하다. 또한, 연신 온도로서는 적층 필름을 구성하는 수지의 유리전이온도~유리전이온도+120℃가 바람직하다.
본 발명의 적층 필름에 있어서는 필름 폭 방향에서의 리타데이션이나 배향각의 불균일을 억제하기 위해서, 가로 연신 공정에 있어서 가로 연신 속도에 단계적으로 변화를 형성하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 가로 연신 구간을 2분할하여 가로 연신 구간 중간점에 있어서의 필름의 연신량(계측 지점에서의 필름 폭-연신 전 필름 폭)이 가로 연신 구간 종료시의 연신량의 60% 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 70% 이상이다. 이와 같이 가로 연신 구간에서의 연신 비율을 변화시킴으로써 필름 폭 방향에서의 리타데이션이나 배향각의 불균일을 억제할 수 있고, 나아가서는 액정 디스플레이에 실장했을 때에 착색이나 휘도의 저하가 없는 고품위의 액정 디스플레이로 하는 것이 가능해진다.
또한, 가로 연신 공정에 있어서 연신시의 온도를 단계적으로 변화시키는 것도 바람직하다. 구체적으로는 가로 연신 구간을 2분할했을 경우, 가로 연신 구간 중간점보다 전반과 후반의 연신 구간의 분위기 온도에 20℃ 이상의 차를 형성하는 것이다. 바람직하게는 40℃ 이상의 차를 형성하는 것이다. 이와 같이 가로 연신 구간에서의 연신 온도를 단계적으로 변화시킴으로써 필름 폭 방향에서의 리타데이션이나 배향각의 불균일을 억제할 수 있고, 나아가서는 액정 디스플레이에 실장했을 때에 착색이나 휘도의 저하가 없는 고품위의 액정 디스플레이로 하는 것이 가능해진다.
이렇게 해서 2축 연신된 필름은 평면성 및 치수 안정성을 부여하기 위해서 텐터 내에서 연신 온도 이상 융점 이하의 온도에서 열 처리를 행하는 것이 바람직하다. 열 처리를 행함으로써 필름의 치수 안정성이 향상된다. 이렇게 하여 열 처리된 후, 균일하게 서냉 후, 실온까지 냉각시켜서 권취된다. 또한, 필요에 따라서 열 처리 후, 서냉할 때에 이완 처리 등을 행해도 좋다.
동시 2축 연신의 경우에 대해서 다음에 설명한다. 동시 2축 연신의 경우에는 얻어진 캐스트 필름에, 필요에 따라서 코로나 처리나 플레임 처리, 플라즈마 처리 등의 표면 처리를 실시한 후, 이활성, 이접착성, 대전 방지성 등의 기능을 인라인 코팅에 의해 부여해도 좋다.
이어서, 캐스트 필름을 동시 2축 텐터로 안내하고, 필름의 양단을 클립으로 파지하면서 반송하여 길이 방향과 폭 방향으로 동시 및/또는 단계적으로 연신한다. 동시 2축 연신기로서는 팬터그래프 방식, 스크류 방식, 구동 모터 방식, 리니어 모터 방식이 있지만, 임의로 연신 배율을 변경 가능하고 임의의 장소에서 이완 처리를 행할 수 있는 구동 모터 방식 또는 리니어 모터 방식이 바람직하다. 연신의 배율로서는 수지의 종류에 따라 다르지만, 통상 면적 배율로서 6~50배가 바람직하고, 적층 필름을 구성하는 수지 중 어느 하나에 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용했을 경우에는 면적 배율로서 8~30배가 특히 바람직하다. 동시 2축 연신의 경우에는 면내의 배향 차를 억제하기 위해서 길이 방향과 폭 방향의 연신 배율을 동일하게 함과 아울러, 연신 속도도 거의 같도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 연신 온도로서는 적층 필름을 구성하는 수지의 유리전이온도~유리전이온도+120℃가 바람직하다.
이렇게 해서 2축 연신된 필름은 평면성, 치수 안정성을 부여하기 위해서 계속해서 텐터 내에서 연신 온도 이상 융점 이하의 온도에서 열 처리를 행하는 것이 바람직하다. 이 열 처리시에, 폭 방향에서의 주 배향축의 분포를 억제하기 위해서 열 처리 존에 들어가기 직전 및/또는 직후에 순간적으로 길이 방향으로 이완 처리하는 것이 바람직하다. 이렇게 하여 열 처리된 후, 균일하게 서냉 후, 실온까지 냉각시켜서 권취된다. 또한, 필요에 따라서 열 처리 후, 서냉할 때에 길이 방향 및/또는 폭 방향으로 이완 처리를 행해도 좋다.
이상과 같이 해서 얻어진 적층 필름은 편광자 보호 시트로서 사용된다. 편광자로서는, 예를 들면 시판의 PVA 중에 요오드를 함유시키고 배향시켜서 작성된 PVA 시트를 사용할 수 있다. 본 발명의 적층 필름은 편광자와 접합되어서 편광판으로서 사용된다.
PVA 시트와 접합해서 편광판으로서 사용함에 있어서, 적층 필름은 수증기 투과율이 50g/㎡·24h·atm 이상인 것이 바람직하다. 수증기 투과율이 50g/㎡·24h·atm 미만이면 수분을 함유하는 PVA 시트와 적층 필름을 접합해서 편광판으로 했을 때에 PVA 시트 중의 수분이 빠지기 어렵기 때문에 편광판의 품위가 저하되거나, 편광판의 제조 공정이 대형화될 염려가 있다. 수증기 투과율이 50g/㎡·24h·atm 이상으로 함으로써 편광판을 간편하게 안정적으로 제조할 수 있고, 또한 고품위의 편광판을 얻는 것이 가능해진다. 바람직하게는 수증기 투과율이 100g/㎡·24h·atm 이상 300g/㎡·24h·atm 이하이며, 이 경우 편광판에서의 제조 공정에서의 공정 단축 및 안정화, 편광판의 고품위화에 추가해서 신뢰성 시험 등에서의 내구성도 향상시킬 수 있다. 상기 수증기 투과율의 적층 필름을 얻는 것은, 결정성 폴리에스테르로서 흡수성이 높은 폴리에틸렌글리콜 등의 디올·디카르복실산 등을 공중합한 폴리에스테르를 사용함으로써 달성할 수 있다.
또한, 액정 디스플레이에 있어서는 편광판은 2매, 편광자 보호 필름은 4매 사용되고 있다. 즉, 화면측으로부터 보아서 편광자 보호 필름 1/PVA/편광자 보호 필름 2/액정 소자/편광자 보호 필름 3/PVA/편광자 보호 필름 4의 순으로 구성된다.
본 발명의 적층 필름은 상술의 편광자 보호 필름 1 및 편광자 보호 필름 4로서 바람직하게 사용된다. 편광자 보호 필름 2 및 편광자 보호 필름 3은 2매에 편광자인 PVA의 사이에 낀 위치에 배치되기 때문에, 매우 낮은 리타데이션 및 리타데이션의 불균일이 요구된다. 한편, 편광자 보호 필름 1 및 편광자 보호 필름 4는 편광자인 PVA의 외측에 배치되기 때문에 낮은 리타데이션이 요구되지만, 편광자 보호 필름 2나 편광자 보호 필름 3 정도의 저리타데이션은 요구되지 않는다. 본 발명의 적층 필름을 사용하면, 박막이며 높은 핸들링성을 구비하면서 충분히 낮은 리타데이션을 구비함으로써 액정 디스플레이에 실장했을 때에 품위가 높고, 두께가 얇은 편광판을 달성할 수 있다.
(특성의 측정 방법 및 효과의 평가 방법)
본 발명에 있어서의 특성의 측정 방법, 및 효과의 평가 방법은 다음과 같다.
(1) 층 두께, 적층수, 적층 구조
필름의 층 구성은 마이크로톰을 사용하여 단면을 잘라낸 샘플에 대해서, 투과형 전자 현미경(TEM)을 사용하여 관찰함으로써 구했다. 즉, 투과형 전자 현미경 H-7100FA형[(주)히타치 세이사쿠쇼 제]을 사용하여 가속 전압 75㎸의 조건에서 필름의 단면 사진을 촬영하고, 층 구성 및 각 층 두께를 측정했다. 또한, 경우에 따라서는 콘트라스트를 높게 하기 위해서 RuO4나 OsO4 등을 사용한 염색 기술을 사용했다. 또한, 1매의 화상에 담을 수 있는 모든 층 중에서 가장 두께가 얇은 층(박막층)의 두께에 맞춰서, 박막층 두께가 50㎚ 미만인 경우에는 10만배, 박막층 두께가 50㎚ 이상 500㎚ 미만인 경우에는 4만배, 500㎚ 이상인 경우에는 1만배의 확대 배율로 관찰을 실시했다.
(2) 층 두께의 산출 방법
(1)항에서 얻어진 TEM 사진 화상을 스캐너[캐논(주) 제 CanoScan D1230U]를 사용하여 화상 사이즈 720dpi로 도입했다. 화상을 비트맵 파일(BMP) 또는 압축 화상 파일(JPGE)로 퍼스널 컴퓨터에 보존하고, 이어서 화상 처리 소프트 Image-Pro Plus ver.4[판매원 프라네트론(주)]를 사용하여 이 파일을 열고, 화상 해석을 행하였다. 화상 해석 처리는 수직 식 프로파일 모드에서, 두께 방향 위치와 폭 방향의 2개의 라인 사이에 끼워진 영역의 평균 밝기의 관계를 수치 데이터로서 판독하였다. 표 계산 소프트(Excel 2000)를 사용하여 위치(㎚)와 밝기의 데이터에 대하여 샘플링 스텝 2(솎아냄 2)에서 데이터 채용한 후에, 5점 이동 평균의 수치 처리를 실시했다. 또한, 이 얻어진 주기적으로 밝기가 변화되는 데이터를 미분하고, VBA(Visual Basic for Applications) 프로그램에 의해 그 미분 곡선의 극대값과 극소값을 판독하여, 인접하는 밝기가 극대인 영역과 극소인 영역의 간격을 1층의 층 두께로 해서 층 두께를 산출했다. 이 조작을 사진마다 행하여 모든 층의 층 두께를 산출했다.
(3) 리타데이션·배향각
오지케이소쿠키키(주) 제 위상차 측정 장치(KOBRA-21ADH)를 사용했다. 측정하는 필름의 필름 폭 방향 중앙부로부터 3.5㎝×3.5㎝의 사이즈로 잘라내서 측정 샘플로 했다. 필름 폭 방향이 본 측정 장치에 의해 정의되어 있는 각도 0°가 되도록 측정 샘플을 장치에 설치하고, 입사각 0° 및 50°에 있어서의 파장 590㎚의 리타데이션과 그 배향각을 측정했다.
(4) 시인성 테스트
PVA 중에 요오드를 흡착 및 배향시켜서 작성한 편광도 99.9%의 편광자의 한쪽 면에, 측정하는 필름의 폭 방향 중앙 부분으로부터 폭 방향으로 420㎜, 길이 방향으로 310㎜의 사이즈로 잘라낸 것을 접합해서 테스트 피스로 했다. 작성한 테스트 피스와 필름을 부착하고 있지 않은 편광판을 크로스 니콜의 배치로 겹쳐서 LED 광원(트라이텍 제 A3-101) 상에 두었을 경우의 시인성을 확인했다.
A: 간섭색은 거의 보이지 않는다.
B: 간섭색이 약간 보이지만 실용에 문제없다.
C: 간섭색이 분명히 보이기 때문에, 디스플레이 용도로는 적합하지 않다.
(5) 수증기 투과율
GTR 테크(주) 제 가스·수증기 투과율 측정 장치(GTR-10XACT)를 사용하고, JIS-K-7129-C(2008)에 따라 수증기 투과율을 측정했다. 측정하는 필름의 필름 폭 방향 중앙부로부터 φ45㎜로 잘라내서 측정 샘플로 했다. 측정 샘플을 장치에 설치하고, 투과 면적 15.2㎠로 40℃ 90RH% 분위기 하에서 측정 시간 5분으로 측정을 실시했다.
(6) 면배향 계수
나트륨 D선(파장 589㎚)을 광원으로 해서, 아베 굴절계를 사용하여 필름 표면의 길이 방향 굴절률(Nx), 폭 방향 굴절률(Ny), 두께 방향 굴절률(Nz)을 측정하고, 하기 식으로부터 면배향 계수(fn)를 산출했다.
면배향 계수 fn=(Nx+Ny)/2-Nz
(7) 파단 신도
측정하는 필름을 폭 10㎜, 길이 150㎜로 절단하여 측정 샘플로 했다. 오리엔테크(주) 제 필름 강신도 자동 측정 장치 "텐시론 AMF/RTA-100"을 사용하여 측정 샘플을 척간 거리 50㎜의 장치에 세팅하고, 인장 속도 300㎜/분, 온도 23℃, 상대 습도 65%의 조건 하에서 인장 시험을 행하였다. 필름 파단시의 길이로부터 척간 거리를 뺀 것을 척간 거리로 나눈 것에 100을 곱해서 파단 신도(%)로 했다. 또한, 필름의 길이 방향과 필름 폭 방향에서의 파단 신도를 계측하고, 그 계측 값의 평균값을 본원에서의 파단 신도로 했다.
(8) 융해 엔탈피
측정하는 적층 필름으로부터 샘플링을 행하고, 시차 열량 분석(DSC)을 이용하여 JIS-K-7122(1987년)에 따라 측정 샘플의 DSC 곡선을 측정했다. 시험은 25℃에서 290℃까지 20℃/min.으로 승온하고, 그때의 융해 엔탈피를 계측했다.
장치: 세이코덴시코교(주) 제 "로봇 DSC-RDC220"
데이터 해석 "디스크 섹션 SSC/5200"
샘플 질량: 5㎎.
실시예
(실시예 1)
결정성 폴리에스테르(A)로서 융점이 258℃인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 사용했다. 또한, 열가소성 수지(B)로서 융점을 갖지 않는 비결정성 수지인 스피로글리콜 25㏖%, 시클로헥산디카르복실산 30㏖% 공중합한 에틸렌테레프탈레이트(PE/SPG·T/CHDC)를 사용했다. 준비한 결정성 폴리에스테르(A)와 열가소성 수지(B)를 2대의 단축 압출기에 각각 투입하고, 280℃에서 용융시켜서 혼련했다. 이어서, 결정성 폴리에스테르(A)와 열가소성 수지(B)를 각각 FSS 타입의 리프 디스크 필터를 5매 개재한 후, 기어펌프로 계량하면서 슬릿수 51개의 적층 장치에서 합류시켜서 두께 방향으로 교대로 51층 적층된 적층체를 얻었다. 적층체로 하는 방법은 일본 특허공개 2007-307893호 공보 〔0053〕~〔0056〕단의 기재에 따라 행하였다. 여기에서는 슬릿의 길이 및 간격은 모두 일정하게 했다. 얻어진 적층체는 결정성 폴리에스테르(A)가 26층, 열가소성 수지(B)가 25층이며, 두께 방향으로 교대로 적층된 적층 구조를 갖고 있었다. 또한, 구금 내부에서의 확폭비인 구금 립의 필름 폭 방향 길이를 구금의 유입구부에서의 필름 폭 방향의 길이로 나눈 값이 2.5가 되도록 했다.
얻어진 캐스트 필름을 75℃로 설정한 롤군에서 가열한 후, 연신 구간 길이 100㎜ 사이에서 필름 양면으로부터 라디에이션 히터에 의해 급속 가열하면서 필름 길이 방향으로 3.6배 연신하고, 그 후 일단 냉각시켰다. 이어서, 이 1축 연신 필름의 양면에 공기 중에서 코로나 방전 처리를 실시하고, 필름의 젖음 장력을 55mN/m로 하고, 그 필름 양면의 처리면에 (유리전이온도가 18℃인 폴리에스테르 수지)/(유리전이온도가 82℃인 폴리에스테르 수지)/평균 입경 100㎚의 실리카 입자로 이루어지는 도포액을 도포하여 투명·이활·이접착층을 형성했다.
이 1축 연신 필름을 텐터로 안내하여 100℃의 열풍으로 예열 후, 110℃의 온도에서 필름 폭 방향으로 3.6배 연신했다. 여기에서의 연신 속도와 온도는 일정하게 했다. 연신한 필름은 그대로 텐터 내에서 240℃의 열풍으로 열 처리를 행하였다. 이어서, 동 온도 조건에서 폭 방향으로 2%의 이완 처리를, 또한 100℃까지 급냉한 후에 폭 방향으로 5%의 이완 처리를 실시하고, 그 후 권취함으로써 적층 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 1에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이며 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 약간 착색이 보이지만, 충분히 사용에 적합한 필름이었다.
(실시예 2)
필름 폭 방향으로의 연신시의 온도를 연신 구간 전반은 110℃, 연신 구간 후반을 150℃로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 1에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 실시예 1과 비교해서 필름 폭 방향에서의 배향각의 균일성이 개선되어 있어, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서의 착색이나 휘도가 개선되어 있었다.
(실시예 3)
필름 폭 방향으로의 연신시의 연신 속도를 연신 구간 전반에서 최대 연신량의 70%까지 연신하도록 조정한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 1에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 실시예 2와 비교해서 필름 폭 방향에서의 배향각의 균일성이 더욱 개선되어 있어, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 착색이나 휘도는 양호한 것이었다.
(실시예 4)
사용하는 적층 장치를 슬릿수가 11개인 장치를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 1에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이며, 실시예 1과 비교하면 약간 리타데이션이 증가하는 경향이 보였다.
(실시예 5)
사용하는 적층 장치를 슬릿수가 5개인 장치를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 1에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이며, 실시예 1과 비교해서 약간 리타데이션이 증가하는 경향이 보였다.
(비교예 1)
실시예 1의 적층 장치 대신에 결정성 폴리에스테르/열가소성 수지(B)/결정성 폴리에스테르의 3층 구성을 작성할 수 있는 다른 적층 장치를 사용하여 3층 적층 필름으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 3에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 실시예 1과 비교하면 리타데이션이 악화되어 있어, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 착색이 약간 눈에 띄는 것이었다. 또한, 제막 안정성도 나빠 높은 수율은 기대할 수 없기 때문에, 안정적이고 저비용으로 제품을 공급하는 것은 어려운 것이었다.
(실시예 6)
사용하는 적층 장치를 슬릿수가 101개인 장치를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 1에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이며, 실시예 1과 거의 마찬가지인 필름으로 되어 있었다.
(실시예 7)
사용하는 적층 장치를 슬릿수가 251개인 장치를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 1에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이며, 실시예 1과 비교하면 약간리타데이션이 억제된 것으로 되어 있었다.
(실시예 8)
A층의 층 두께의 총 합/B층의 층 두께의 총 합이 1.0이 되도록 결정성 폴리에스테르(A)와 열가소성 수지(B)의 토출량을 조정한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 1에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 결정성 폴리에스테르의 비율이 증가함으로써 리타데이션, 특히 필름면으로부터 비스듬히 보았을 때의 리타데이션이 현저하게 증가하고 있어, 편광판으로서 액정 디스플레이에 실장했을 때에 문제 없는 레벨이지만 착색이 보이는 것이었다.
(실시예 9)
A층의 층 두께의 총 합/B층의 층 두께의 총 합이 0.5가 되도록 결정성 폴리에스테르(A)와 열가소성 수지(B)의 토출량을 조정한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 1에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 결정성 폴리에스테르의 비율이 감소함으로써 리타데이션이 억제되어 있어, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 간섭색은 거의 알 수 없는 것이었다.
(실시예 10)
필름 길이 방향으로의 연신시의 롤군의 온도를 95℃로 조정한 것 이외에는, 실시예 9와 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 1에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 결정성 폴리에스테르의 면배향이 감소함으로써 특히 필름면에 대하여 비스듬히 보았을 때의 리타데이션이 억제되어 있어, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 간섭색은 거의 알 수 없는 것이었다.
(실시예 11)
필름 길이 방향으로의 연신시의 연신 구간 길이를 200㎜로 한 것 이외에는, 실시예 10과 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 1에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 결정성 폴리에스테르의 면배향이 더욱 감소함으로써 특히 필름면에 대하여 비스듬히 보았을 때의 리타데이션이 억제되어 있어, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 간섭색은 거의 알 수 없는 것이었다.
(실시예 12)
결정성 폴리에스테르(A)로서 폴리에틸렌글리콜(PEG)을 전체 디올 성분 중의 8㏖% 공중합한 PEG 공중합 PET를 사용한 것 이외에는, 실시예 9와 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 2에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 특히 PEG 공중합 PET의 효과에 의해 수증기 투과율이 향상되어 있고, 또한 면배향 억제 효과도 확인되었다. 그 결과, PVA와 접합해서 편광판을 설치할 때에도 PVA의 탈수에 걸리는 시간이 단축되어 생산 효율이 뛰어난 것이었다.
(실시예 13)
결정성 폴리에스테르(A)로서 나프탈렌디카르복실산을 전체 디카르복실산 성분 중의 8㏖% 공중합한 PET/N을 사용한 것 이외에는, 실시예 9와 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 2에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 결정성 폴리에스테르의 면배향이 감소함으로써 특히 필름면에 대하여 비스듬히 보았을 때의 리타데이션이 억제되어 있어, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 간섭색은 거의 알 수 없는 것이었다.
(실시예 14)
결정성 폴리에스테르(A)로서 이소프탈산을 전체 디카르복실산 성분 중의 10.0㏖% 공중합한, 융점이 230℃인 공중합 PET(PET/I(10))를 사용한 것 이외에는, 실시예 9와 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 2에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 결정성 폴리에스테르의 면배향이 감소함으로써 특히 필름면에 대하여 비스듬히 보았을 때의 리타데이션이 억제되어 있어, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 간섭색은 거의 알 수 없는 것이었다.
(실시예 15)
A층의 층 두께의 총 합/B층의 층 두께의 총 합이 0.3이 되도록 결정성 폴리에스테르(A)와 열가소성 수지(B)의 토출량을 조정한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 2에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 결정성 폴리에스테르의 비율이 감소함으로써 리타데이션이 억제되어 있어, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 간섭색은 거의 알 수 없는 것이었다.
(실시예 16)
A층의 층 두께의 총 합/B층의 층 두께의 총 합이 0.1이 되도록 결정성 폴리에스테르(A)와 열가소성 수지(B)의 토출량을 조정한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 2에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 결정성 폴리에스테르의 비율이 감소함으로써 리타데이션이 대폭 억제되어 있어, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 간섭색은 전혀 보이지 않았다.
(비교예 2)
A층의 층 두께의 총 합/B층의 층 두께의 총 합이 1.5가 되도록 결정성 폴리에스테르(A)와 열가소성 수지(B)의 토출량을 조정한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 3에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 결정성 폴리에스테르의 비율이 증가함으로써 리타데이션이 증가하고 있어, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 간섭색이 눈에 띄는 것이었다.
(비교예 3)
결정성 폴리에스테르(A)만을 사용해서 단층 필름으로 한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 3에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 적층 필름과 비교해서 리타데이션이 대폭 증가하고 있어, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 간섭색이 눈에 띄는 것이었다.
(실시예 17)
필름 두께를 15㎛로 한 것 이외에는, 실시예 7과 마찬가지로 해서 무색 투명한 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 2에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 필름 두께가 감소함으로써 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 A층의 두께가 더욱 감소해서 리타데이션이 억제되어 있어, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 거의 간섭색은 보이지 않았다. 또한, 핸들링성에 대해서도 문제 없는 것이었다.
(실시예 18)
A층의 층 두께의 총 합/B층의 층 두께의 총 합을 0.5로 한 것 이외에는, 실시예 17과 마찬가지로 해서 무색 투명한 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 2에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 결정성 폴리에스테르의 비율이 감소함으로써 리타데이션이 억제되어 있어, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 간섭색은 전혀 보이지 않았다. 또한, 핸들링성에 대해서도 문제 없는 것이었다.
(실시예 19)
필름 두께를 15㎛로 한 것 이외에는, 실시예 16과 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 2에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 필름 두께가 감소함으로써 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 A층의 두께가 더욱 감소해서 리타데이션이 억제되어 있어, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 간섭색은 거의 보이지 않았다. 또한, 핸들링성에 대해서도 문제 없는 것이었다.
(실시예 20)
필름 두께를 10㎛로 한 것 이외에는, 실시예 16과 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 2에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 필름 두께가 감소함으로써 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 A층의 두께가 더욱 감소해서 리타데이션의 불균일이 억제되어 있어, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 리타데이션 유래의 간섭색은 전혀 보이지 않았다. 단, 실시예 16과 비교하면 핸들링성이 약간 나쁜 것이었다.
(실시예 21)
필름 두께를 50㎛로 한 것 이외에는, 실시예 9와 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 2에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 필름 두께가 증가함으로써 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 A층의 두께가 증가해서 리타데이션이 크게 되어 있어, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 약간 간섭색이 보이는 것이었다.
(비교예 4)
필름 두께를 75㎛로 한 것 이외에는, 실시예 9와 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 3에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 필름 두께가 증가함으로써 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 A층의 두께가 증가해서 리타데이션이 크게 되어 있어, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 간섭색이 눈에 띄는 것이었다.
(실시예 22)
필름 두께를 5㎛로 한 것 이외에는, 실시예 18과 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 2에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 필름 두께가 감소함으로써 실시예 18과 비교해도 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 A층의 두께가 더욱 감소해서 리타데이션의 불균일이 억제되어 있어, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 리타데이션 유래의 간섭색은 전혀 보이지 않았다. 단, 핸들링성은 실시예 18보다 더욱 나빠지고, 제막 안정성도 악화됐다.
(실시예 23)
열가소성 수지(B)로서 이소프탈산을 전체 디카르복실산 성분 중의 17.5㏖% 공중합한, 융점이 210℃인 공중합 PET(PET/I(17.5))를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 3에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 비결정성 수지를 사용한 실시예 1과 비교하면 약간 리타데이션은 크지만 충분히 낮은 값이며, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 사용에 문제 없는 레벨이었다.
(실시예 24)
열가소성 수지(B)로서 시클로헥산디메탄올을 전체 디올 성분 중의 33.3㏖% 공중합한, 비결정성의 공중합 PET(PET/G)를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 3에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 비결정성 수지로서 SPG 공중합 PET를 사용한 실시예 1과 비교하면 약간 리타데이션은 크지만 충분히 낮은 값이며, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 사용에 문제 없는 레벨이었다.
(비교예 5)
결정성 폴리에스테르(A)로서 융점 268℃의 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN)를, 열가소성 수지(B)로서 실시예 1에서 결정성 폴리에스테르(A)로서 사용한 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 표 3에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 비결정성 수지를 사용한 실시예 1과 비교하면 리타데이션이 대폭 증가하고 있어, 실제로 액정 디스플레이에 탑재했을 경우와 마찬가지의 환경에 있어서도 간섭색이 눈에 띄는 것이었다.
(비교예 6)
시판의 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름을 사용하여 편광판을 제작했다. TAC 필름은 표 3에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 리타데이션에 대해서는 매우 낮은 값을 나타내지만, 편광판을 제작할 때에 핸들링성이 부족하여 안정된 편광판의 제작이 어려운 것이었다.
(비교예 7)
시판의 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 필름을 사용하여 편광판을 제작했다. PMMA 필름은 표 3에 나타내는 바와 같은 물성을 나타내는 것이었다. 리타데이션에 대해서는 매우 낮은 값을 나타내지만, 편광판을 제작할 때에 핸들링성이 부족하여 안정된 편광판의 제작이 어려운 것이었다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
<산업상의 이용 가능성>
본 발명은 높은 핸들링성을 유지하면서도 특히 필름면으로부터 비스듬히 보았을 때의 리타데이션이 우수한 필름이기 때문에, 액정 디스플레이 등의 표시 장치에 내장되는 편광판의 편광자 보호 필름으로서 바람직하게 사용할 수 있다.

Claims (10)

  1. 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 A층과 상기 결정성 폴리에스테르와는 다른 열가소성 수지(B)로 이루어지는 B층이 교대로, 합계 5층 이상 적층되어서 이루어지는 적층 필름으로서, A층의 층 두께의 총 합/B층의 층 두께의 총 합이 0.1 이상 1.0 이하이고, 또한 상기 적층 필름 중앙에 있어서 필름면에 수직인 방향으로부터 측정한 리타데이션 및 필름면에 수직인 방향에 대하여 50° 경사진 각도로부터 측정한 리타데이션이 1300㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 적층 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적층 필름의 폭이 400㎜ 이상이고, 또한 상기 적층 필름의 양 말단 및 중앙에 있어서의 필름면에 수직인 방향으로부터 측정한 리타데이션의 값이 모두 400㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 적층 필름.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지(B)는 비결정성 수지인 것을 특징으로 하는 적층 필름.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결정성 폴리에스테르로 이루어지는 A층의 면배향 계수는 0.12 이하인 것을 특징으로 하는 적층 필름.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    (적층 필름의 융해 엔탈피)/(상기 A층의 층 두께의 총 합)은 0.5J/g·㎛ 이상 1.2J/g·㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 적층 필름.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층 필름의 두께는 10㎛ 이상 50㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 적층 필름.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층 필름의 폭이 400㎜ 이상이고, 또한 상기 적층 필름의 양 말단 및 중앙에 있어서의 배향각의 차가 모두 20° 이하인 것을 특징으로 하는 적층 필름.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    수증기 투과율은 50g/㎡·24h·atm 이상인 것을 특징으로 하는 적층 필름.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    파단 신도는 100% 이상인 것을 특징으로 하는 적층 필름.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 적층 필름과 PVA 필름이 적층되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는 편광판.
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