KR20160101666A

KR20160101666A - 폴리비닐알코올계 수지 필름의 제조 방법 및 편광 필름의 제조 방법

Info

Publication number: KR20160101666A
Application number: KR1020160015467A
Authority: KR
Inventors: 유이치로 구나이; 나오코 고바야시
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2015-02-17
Filing date: 2016-02-11
Publication date: 2016-08-25
Also published as: CN105881797B; JP6231511B2; TW201634541A; JP2016151632A; CN105881797A; TWI738636B

Abstract

폴리비닐알코올계 수지를 함유하고, 함수율이 30 중량%를 초과하는 수용액으로부터 물을 제거하는 건조 공정을 포함하며, 건조 공정에 있어서 함수율이 30 중량%일 때의 물의 제거 속도가 0.01∼1.8 중량%/초인, 폴리비닐알코올계 수지 필름의 제조 방법, 및 이 제조 방법에 의해 얻어지는 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이용한 편광 필름의 제조 방법이다.

Description

폴리비닐알코올계 수지 필름의 제조 방법 및 편광 필름의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING POLYVINYL ALCOHOL-BASED RESIN FILM AND METHOD FOR PRODUCING POLARIZING FILM}

본 발명은, 폴리비닐알코올계 수지 필름의 제조 방법 및 편광 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

편광판은, 액정 표시 장치를 대표로 하는 화상 표시 장치 등에 널리 이용되고 있다. 편광판으로서는, 연신된 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 색소로 염색하여 이루어지는 편광 필름의 한면 또는 양면에 보호 필름을 접합한 구성의 것이 일반적이다. 편광 필름의 원료가 되는 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 막상(膜狀)의 수용액으로부터 물을 건조 제거함으로써 제작할 수 있다[예컨대, 일본 특허 공개 제2014-059564호 공보, 일본 특허 제5390053호].

편광 필름용 폴리비닐알코올계 수지 필름에는, 연신·염색에 의해 편광 필름으로 했을 때에 높은 편광 성능을 나타내는 것이 요구된다. 폴리비닐알코올계 수지 필름을 연신할 때의 연신 배율이나 넥크인율을 높게 함으로써 편광 필름의 편광 성능을 높이는 것이 가능하지만, 이 방법의 경우, 1) 필름의 파단이 생기기 쉽고, 2) 얻어지는 편광 필름의 가열 수축률이 커져, 편광판의 내열성이 낮아지며, 3) 폭 효율(폴리비닐알코올계 수지 필름의 폭에 대한, 얻어지는 편광 필름의 폭의 비)이 낮아지는 등의 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 편광 필름으로 했을 때에 높은 편광 성능을 나타낼 수 있는 폴리비닐알코올계 수지 필름의 제조 방법, 및 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이용한 편광 필름의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 이하에 나타내는 폴리비닐알코올계 수지 필름의 제조 방법 및 편광 필름의 제조 방법을 제공한다.

[1] 폴리비닐알코올계 수지를 함유하고, 함수율이 30 중량%를 초과하는 수용액으로부터 물을 제거하는 건조 공정을 포함하며,

상기 건조 공정에 있어서, 함수율이 30 중량%일 때의 물의 제거 속도가 0.01∼1.8 중량%/초인, 폴리비닐알코올계 수지 필름의 제조 방법.

[2] 폴리비닐알코올계 수지를 함유하고, 함수율이 30 중량%를 초과하는 수용액으로부터 물을 제거하는 건조 공정을 포함하며,

상기 건조 공정에 있어서, 함수율 30∼10 중량% 사이에 있어서의 물의 평균 제거 속도가 0.01∼1.8 중량%/초인, 폴리비닐알코올계 수지 필름의 제조 방법.

[3] 상기 건조 공정 전에, 기재 필름 상에 상기 수용액의 도공층을 형성하는 공정을 더 포함하는, [1]에 기재된 제조 방법.

[4] 상기 건조 공정 전에, 기재 필름 상에 상기 수용액의 도공층을 형성하는 공정을 더 포함하는, [2]에 기재된 제조 방법.

[5] [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법에 의해 폴리비닐알코올계 수지 필름을 얻는 공정과,

상기 폴리비닐알코올계 수지 필름을 연신하여 연신 필름을 얻는 공정과,

상기 연신 필름으로부터 편광 필름을 얻는 공정

을 포함하는, 편광 필름의 제조 방법.

[6] 상기 편광 필름의 두께가 10 ㎛ 이하인, [5]에 기재된 제조 방법.

본 발명에 따르면, 편광 필름으로 했을 때에 높은 편광 성능을 나타낼 수 있는 폴리비닐알코올계 수지 필름의 제조 방법, 및 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이용한 편광 필름의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 폴리비닐알코올계 수지 필름의 제조 방법의 바람직한 일례를 나타낸 흐름도이다.
도 2는 도공 공정에서 얻어지는 도공 필름의 층구성의 일례를 나타낸 개략 단면도이다.
도 3은 건조 공정에서 얻어지는 적층 필름의 층구성의 일례를 나타낸 개략 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 편광 필름 및 편광판의 제조 방법의 바람직한 일례를 나타낸 흐름도이다.
도 5는 연신 공정에서 얻어지는 연신 필름의 층구성의 일례를 나타낸 개략 단면도이다.
도 6은 염색 공정에서 얻어지는 편광성 적층 필름의 층구성의 일례를 나타낸 개략 단면도이다.
도 7은 제1 접합 공정에서 얻어지는 보호 필름 부착 편광성 적층 필름의 층구성의 일례를 나타낸 개략 단면도이다.
도 8은 박리 공정에서 얻어지는 한면 보호 필름 부착 편광판의 층구성의 일례를 나타낸 개략 단면도이다.
도 9는 제2 접합 공정에서 얻어지는 양면 보호 필름 부착 편광판의 층구성의 일례를 나타낸 개략 단면도이다.
도 10은 각 실시예 및 비교예에 있어서의, 건조 공정에 있어서의 제거 속도 V(30)와 얻어진 한면 보호 필름 부착 편광판의 시감도 보정 편광도 Py의 관계를 플롯한 그래프이다.
도 11은 각 실시예 및 비교예에 있어서의, 건조 공정에 있어서의 평균 제거 속도 Vave(30-10)와 얻어진 한면 보호 필름 부착 편광판의 시감도 보정 편광도 Py의 관계를 플롯한 그래프이다.
도 12는 각 실시예 및 비교예에서 얻어진 한면 보호 필름 부착 편광판의 시감도 보정 단체 투과율 Ty와 시감도 보정 편광도 Py의 관계를 플롯한 그래프이다.

<폴리비닐알코올계 수지 필름의 제조 방법>

본 발명에 따른 폴리비닐알코올계 수지 필름(이하, 폴리비닐알코올계 수지를 「PVA계 수지」라고도 함)의 제조 방법은, PVA계 수지를 함유하는 수용액으로부터 물을 제거하여, 상기 PVA계 수지를 함유하는 층(막)을 형성함으로써 PVA계 수지 필름을 얻는 건조 공정을 포함한다.

도 1은 본 발명에 따른 PVA계 수지 필름의 제조 방법의 바람직한 일례를 나타낸 흐름도이다. 본 발명에 따른 PVA계 수지 필름의 제조 방법은, 상기 건조 공정 전에 상기 수용액을 막상으로 하는 공정을 포함하는 것이 바람직하고, 이 공정은, 전형적으로는, 기재 필름 상에 상기 수용액을 도공하여 도공층을 형성하는 공정일 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 PVA계 수지 필름의 제조 방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 하기 공정을 이 순서로 포함한다.

(1) 기재 필름 상에 상기 수용액을 도공하여 도공층을 형성하는 도공 공정 S10

(2) 도공층(막상의 수용액)으로부터 물을 제거하여 PVA계 수지 필름을 얻는 건조 공정 S20

이하, 각 공정에 대해서 설명한다. 또한, 도공 공정 S10에서 도공층을 기재 필름의 양면에 형성함으로써 PVA계 수지 필름(「PVA계 수지층」이라고도 함)을 기재 필름의 양면에 형성하여도 좋지만, 이하에서는 주로 한면에 형성하는 경우에 대해서 설명한다.

(1) 도공 공정 S10

도 2를 참조하여 본 공정은, 기재 필름(30)의 적어도 한쪽 면에, PVA계 수지를 함유하는 수용액을 도공하여 도공층(6)을 형성함으로써 도공 필름(100)을 얻는 공정이다. 기재 필름(30)에의 도공에 의해 도공층(6)을 형성하고, 이 도공층(6)으로부터 PVA계 수지 필름(PVA계 수지층)을 형성하는 방법은, 박막의 PVA계 수지 필름, 나아가서는 박막의 편광 필름을 얻기 쉽다는 점에서 유리하다.

기재 필름(30)은 열가소성 수지로 구성할 수 있고, 그 중에서도 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 연신성 등이 우수한 열가소성 수지로 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 열가소성 수지의 구체예는, 예컨대, 쇄상 폴리올레핀계 수지, 환상 폴리올레핀계 수지(노르보넨계 수지 등)와 같은 폴리올레핀계 수지; 폴리에스테르계 수지; (메트)아크릴계 수지; 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트와 같은 셀룰로오스에스테르계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리비닐알코올계 수지; 폴리아세트산비닐계 수지; 폴리아릴레이트계 수지; 폴리스티렌계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리술폰계 수지; 폴리아미드계 수지; 폴리이미드계 수지; 및 이들의 혼합물, 공중합물을 포함한다.

기재 필름(30)은, 1종 또는 2종 이상의 열가소성 수지로 이루어지는 하나의 수지층으로 이루어지는 단층 구조여도 좋고, 1종 또는 2종 이상의 열가소성 수지로 이루어지는 수지층을 복수 적층한 다층 구조여도 좋다. 기재 필름(30)은, 후술하는 편광 필름의 제조 방법에 있어서의 연신 공정에서, PVA계 수지 필름(PVA계 수지층)을 연신하는 데 적합한 연신 온도에서 연신할 수 있는 수지로 구성되는 것이 바람직하다.

기재 필름(30)은, 첨가제를 함유할 수 있다. 첨가제의 구체예는, 자외선흡수제, 산화방지제, 윤활제, 가소제, 이형제, 착색방지제, 난연제, 핵제, 대전방지제, 안료, 및 착색제를 포함한다.

기재 필름(30)의 두께는 통상, 강도나 취급성 등의 점에서 1∼500 ㎛이며, 바람직하게는 1∼300 ㎛, 보다 바람직하게는 5∼200 ㎛, 더욱 바람직하게는 5∼150 ㎛이다.

기재 필름(30)에 도공하는 수용액(도공액)은, PVA계 수지 및 물을 함유하는 PVA계 수지의 수용액이다. 이 수용액은, 필요에 따라, 물 이외의 용제, 가소제, 계면활성제 등의 첨가제를 함유하고 있어도 좋다. 물 이외의 용제로서는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 다가 알코올(적합하게는 글리세린)로 대표되는 알코올과 같은 물에 상용성이 있는 유기 용제를 들 수 있다.

PVA계 수지로서는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화한 것을 이용할 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체가 예시된다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예컨대, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 암모늄기를 갖는 (메트)아크릴아미드류 등을 들 수 있다.

PVA계 수지의 비누화도는, 80.0∼100.0 몰%의 범위일 수 있지만, 바람직하게는 90.0∼99.5 몰%의 범위이며, 보다 바람직하게는 94.0∼99.0 몰%의 범위이다. 비누화도가 80.0 몰% 미만이면, PVA계 수지 필름으로부터 얻어지는 편광 필름의 내수성이 저하되기 쉽다. 비누화도가 99.5 몰%를 초과하는 PVA계 수지를 사용한 경우, 후술하는 편광 필름의 제조 방법에 있어서의 염색 공정에서의 염색 속도가 느려지고, 생산성이 저하함과 더불어 충분한 편광 성능을 갖는 편광 필름을 얻기 어려운 경우가 있다.

비누화도란, PVA계 수지의 원료인 폴리아세트산비닐계 수지에 포함되는 아세트산기(아세톡시기: -OCOCH₃)가 비누화 공정에 의해 수산기로 변화된 비율을 유닛비(몰%)로 나타낸 것이며, 하기 식

비누화도(몰%)=100×(수산기의 수)÷(수산기의 수+아세트산기의 수)

으로 정의된다. 비누화도는, JIS K 6726(1994)에 준거하여 구할 수 있다. 비누화도가 높을수록, 수산기의 비율이 높은 것을 나타내고 있고, 따라서 결정화를 저해하는 아세트산기의 비율이 낮은 것을 나타내고 있다.

PVA계 수지는, 일부가 변성되어 있는 변성 폴리비닐알코올이어도 좋다. 예컨대, PVA계 수지를 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀; 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 불포화 카르복실산; 불포화 카르복실산의 알킬에스테르, (메트)아크릴아미드 등으로 변성한 것을 들 수 있다. 변성의 비율은 30 몰% 미만인 것이 바람직하고, 10% 미만인 것이 보다 바람직하다. 30 몰%를 초과하는 변성을 행한 경우에는, 이색성 색소를 흡착하기 어렵게 되어, 충분한 편광 성능을 갖는 편광 필름을 얻기 어려운 경향이 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 「(메트)아크릴」이란, 아크릴 및 메타크릴로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 한쪽을 의미한다. 「(메트)아크릴로일」 등에 대해서도 동일하다.

PVA계 수지의 평균 중합도는, 바람직하게는 100∼10000이고, 보다 바람직하게는 1500∼8000이며, 더욱 바람직하게는 2000∼5000이다. PVA계 수지의 평균 중합도도 JIS K 6726(1994)에 준거하여 구할 수 있다.

뒤에서 상세히 설명하는 바와 같이, PVA계 수지를 함유하는 수용액의 함수율은, 30 중량% 초과가 된다.

상기 도공액을 기재 필름(30)에 도공하는 방법은, 와이어바 코팅법; 리버스 코팅, 그라비아 코팅과 같은 롤 코팅법; 다이 코트법; 콤마 코트법; 립 코트법; 스핀 코팅법; 스크린 코팅법; 파운틴 코팅법; 디핑법; 스프레이법 등의 방법으로부터 적절하게 선택할 수 있다. 도공층(6)은, 기재 필름(30)의 한쪽 면에만 형성하여도 좋고, 양면에 형성하여도 좋다.

도공액의 도공에 앞서, 기재 필름(30)과 PVA계 수지 필름과의 밀착성을 향상시키기 위해서, 적어도 도공층(6)이 형성되는 쪽의 기재 필름(30)의 표면에, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 플레임(화염) 처리 등을 행하여도 좋다. 또한 동일한 이유로, 기재 필름(30) 상에 프라이머층 등을 통해 도공층(6)을 형성하여도 좋다.

프라이머층은, 프라이머층 형성용 도공액을 기재 필름(30)의 표면에 도공한 후, 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 이 도공액은, 기재 필름(30)과 PVA계 수지 필름의 양쪽에 어느 정도 강한 밀착력을 발휘하는 성분을 포함하고, 통상은, 이러한 밀착력을 부여하는 수지 성분과 용매를 포함한다. 수지 성분으로서는, 바람직하게는 투명성, 열안정성, 연신성 등이 우수한 열가소 수지가 이용되고, 예컨대 (메트)아크릴계 수지, 폴리비닐알코올계 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 양호한 밀착력을 부여하는 폴리비닐알코올계 수지가 바람직하게 이용된다. 보다 바람직하게는, 폴리비닐알코올 수지이다. 용매로서는 통상 상기 수지 성분을 용해할 수 있는 일반적인 유기 용매나 수계 용매가 이용되지만, 물을 용매로 하는 도공액으로부터 프라이머층을 형성하는 것이 바람직하다.

프라이머층의 강도를 높이기 위해서, 프라이머층 형성용 도공액에 가교제를 첨가하여도 좋다. 가교제의 구체예는, 에폭시계, 이소시아네이트계, 디알데히드계, 금속계(예컨대, 금속염, 금속 산화물, 금속 수산화물, 유기 금속 화합물), 고분자계의 가교제를 포함한다. 프라이머층을 형성하는 수지 성분으로서 폴리비닐알코올계 수지를 사용하는 경우는, 폴리아미드에폭시 수지, 메틸올화멜라민 수지, 디알데히드계 가교제, 금속 킬레이트 화합물계 가교제 등이 적합하게 이용된다.

프라이머층의 두께는, 0.05∼1 ㎛ 정도인 것이 바람직하고, 0.1∼0.4 ㎛인 것이 보다 바람직하다. 0.05 ㎛보다 얇으면, 기재 필름(30)과 PVA계 수지 필름과의 밀착력 향상의 효과가 작은 경향이 있다.

프라이머층 형성용 도공액을 기재 필름(30)에 도공하는 방법은, 상기 PVA계 수지 필름용 수용액과 동일할 수 있다. 프라이머층 형성용 도공액으로 이루어진 도공층의 건조 온도는, 예컨대 50∼200℃이며, 바람직하게는 60∼150℃이다. 용매가 물을 포함하는 경우, 건조 온도는 80℃ 이상인 것이 바람직하다.

(2) 건조 공정 S20

도 3을 참조하여 본 공정은, 도공 필름(100)이 구비하는 함수율이 30 중량% 초과인 도공층(6)으로부터 물을 제거하여 PVA계 수지 필름(PVA계 수지층)(7)으로 하고, 적층 필름(200)을 얻는 공정이다. 도공층(6)의 건조(물의 제거)는, 도공 필름(100)의 가열에 의해 행할 수 있지만, 감압 등에 의한 건조를 병용하여도 좋다. 도공 필름(100)을 가열하는 방법으로서는, 가온한 롤(열롤)에 도공 필름(100)을 접촉시키는(감아 거는) 방법, 도공 필름(100)에 열풍을 내뿜는 방법, 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다. 건조 공정 S20에 있어서의 건조 온도는, 예컨대 50∼200℃의 범위 내이며, 바람직하게는 60∼150℃의 범위 내이다.

본 공정(건조 공정 S20)에서는, 함수율이 30 중량%를 초과하는 상태에 있는 도공층(6)(이하, 건조 공정 S20 직전의 도공층(6)의 함수율을 「초기 함수율 W1」이라고 함)으로부터 물을 제거해 나가고, 원하는 함수율(이하, 「최종 함수율 W2」라고도 함)에 도달할 때까지 건조를 행하여 PVA계 수지 필름(7)을 얻는다. 이 때, 함수율이 30 중량%일 때의 물의 제거 속도(단위 시간당의 함수율(중량%)의 저하량을 의미하고, 단위는 중량%/초임) 또는 함수율 30 중량% 근방(즉, 함수율 30∼10 중량% 사이)에 있어서의 평균적인 물의 제거 속도를 적절히 조정하는 것이 중요하고, 본 발명에서는, 이들 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 0.01∼1.8 중량%/초의 범위 내로 한다. 이하에서는, 도공층(6)의 함수율이 30 중량%가 된 시점에서의 물의 제거 속도를 「제거 속도 V(30)」라고도 하고, 도공층(6)의 함수율이 30∼10 중량%의 범위일 때의 평균적인 물의 제거 속도를 「평균 제거 속도 Vave(30-10)」라고도 한다. 제거 속도 V(30) 및/또는 평균 제거 속도 Vave(30-10)가 상기 범위 내가 되도록 건조 조건을 조정함으로써, 편광 필름으로 했을 때에 높은 편광 성능을 나타내는 PVA계 수지 필름(7)을 얻을 수 있다.

본 발명을 전혀 한정하는 것은 아니지만, 제거 속도 V(30) 및/또는 평균 제거 속도 Vave(30-10)를 상기 소정의 범위 내로 조정함으로써 높은 편광 성능을 발현할 수 있는 이유는, 다음과 같이 추정된다.

즉, 높은 편광 성능이 발현되는 것은, 함수율이 30 중량% 또는 그 근방(30∼10 중량% 사이)일 때에 PVA계 수지의 결정핵이 생성되기 시작하고, 또한, 도공층(6)이 30 중량% 및/또는 그 근방의 함수율을 갖고 있을 때의 물의 제거 속도 V(30) 및/또는 평균 제거 속도 Vave(30-10)를 상기 범위 내로 하며, 천천히 건조를 행함으로써, 이 결정핵이 충분히 많이 생성되게 되기 때문이라고 생각된다. 그리고, 이와 같이 결정핵을 많이 생성시킴으로써 결정자의 밀도가 높아져서, 보다 치밀한 결정 구조를 형성할 수 있다. 이에 의해, 요오드 등의 이색성 색소에 의한 염색을 실시했을 때에 다수로, 또한, 빽빽하게 존재하는 결정자의 근방에, 보다 안정되고 배향성이 높은 이색성 색소-PVA계 수지 착체가 형성되기 쉬워지기 때문에, 편광 성능이 향상된다고 생각된다.

이것에 대하여, 함수율이 30 중량%를 초과하는 영역에서는, PVA계 수지는 균일하게 물에 용해되어 있어, PVA계 수지의 분자쇄가 균일하게 존재하고 있는 (용액) 상태가 안정하다고 생각된다. 실제, 함수율이 30 중량%를 초과하는 영역에서는, 임계 사이즈 이상의 안정한 결정핵의 생성은 거의 일어나지 않는다. 함수율이 약 30 중량%까지 저하되면, 안정한 임계 사이즈 이상의 결정핵 생성이 행해지게 되지만, 이것은, 결정핵을 형성하여 결정화하는 편이 보다 안정하기 때문이라고 생각된다.

이와 같이, PVA계 수지의 결정핵은, 함수율이 약 30 중량%까지 저하되었을 때에 생기기 시작하고, 그 근방, 즉 함수율 30∼10 중량%의 영역에서도 결정핵의 생성은 일어나지만, 함수율이 10 중량%를 하회하는 영역에서는, 임계 사이즈 이상의 안정한 결정핵의 생성은 쉽게 일어나지 않는다. 이것은, 양용매인 물이 매우 적어, PVA계 수지의 분자쇄의 운동성이 과도하게 저하되기 때문이라고 생각된다.

본 발명은, 결정핵의 생성이 일어나지 않거나 또는 거의 일어나지 않는 함수율 30 중량% 초과 및 10 중량% 미만의 영역이 아닌, 결정핵의 생성이 실제로 일어나는 함수율 30 중량%의 시점 및/또는 함수율 30∼10 중량%의 영역에 주목하여, 그 시점 및/또는 영역에 있어서의 물의 제거 속도 V(30) 및/또는 평균 제거 속도 Vave(30-10)를 상기 소정의 범위 내로 조정하는 것을 하나의 특징으로 하는 것이다.

본 공정(건조 공정 S20)에 있어서는, PVA계 수지의 결정핵이 생성되기 시작하는 함수율 30 중량%의 시점에서의 제거 속도 V(30)를 0.01∼1.8 중량%/초의 범위 내로 조정하도록 하여도 좋고, 및/또는, 마찬가지로 결정핵의 생성이 일어나는 함수율 30∼10 중량% 사이에서의 평균 제거 속도 Vave(30-10)를 0.01∼1.8 중량%/초의 범위 내로 조정하도록 하여도 좋다. 단, 결정핵의 생성이 일어나는 전체 함수율 범위에 걸쳐 결정핵을 충분히 많이 생성시킬 수 있기 때문에, 적어도 평균 제거 속도 Vave(30-10)를 상기 범위 내로 조정하는 것이 바람직하고, 제거 속도 V(30) 및 평균 제거 속도 Vave(30-10)의 양쪽을 상기 범위 내로 조정하는 것이 보다 바람직하다.

상기 범위의 상한치까지 제거 속도 V(30) 및/또는 평균 제거 속도 Vave(30-10)를 저하시키는 방법으로서는, 열롤을 이용하여 건조하는 경우라면, 열롤의 표면 온도를 저하시키는 방법, 열풍을 이용하여 건조하는 경우라면, 열풍의 온도 및/또는 풍속을 저하시키는 방법을 들 수 있다. 또한, 건조를 실시하는 환경의 습도를 높이도록 하여도 좋다. 생산성의 관점에서는, 함수율이 30 중량%를 크게 초과하는 영역에 있어서는, 건조를 강화하여 되도록이면 물의 제거 속도를 크게 하는 것이 바람직하지만, 건조 설비의 조작상, 함수율이 30 중량%가 된 순간에 급격하게 제거 속도를 저하시키기는 어렵기 때문에, 함수율 30 중량%에 도달하는 것보다도 어느 정도 전의 시점에서 제거 속도를 작게 해 두는 편이, 제거 속도 V(30) 및/또는 평균 제거 속도 Vave(30-10)를 상기 범위 내로 조정하기 쉽다.

또한, 초기 함수율 W1에서 최종 함수율 W2까지 건조시킬 때, 시종 일정한 건조 조건으로 건조를 행하면, 도공 필름(100)의 온도가 점차로 상승해 나가고, 건조 도중에서 물의 제거 속도가 현저히 상승하는 경향이 있다. 따라서, 제거 속도 V(30) 및/또는 평균 제거 속도 Vave(30-10)를 상기 범위 내로 하기 위해서는, 건조 조건을 건조 공정 S20 동안, 시종 일정하게 하는 것이 아니라, 도중에서 건조 조건을 완화시키는 것이 바람직하다.

제거 속도 V(30) 및 평균 제거 속도 Vave(30-10)의 상한치는, PVA계 수지의 결정핵의 밀도를 보다 높인다는 관점에서, 1.65 중량%/초 이하인 것이 바람직하고, 1.5 중량%/초 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제거 속도 V(30) 및 평균 제거 속도 Vave(30-10)의 하한치가 0.01 중량%/초 이상인 것은, 물의 제거 속도가 너무 느리면 결정핵의 밀도가 지나치게 높아져서, 후술하는 편광 필름의 제조 방법에 있어서의 염색 공정에서의 염색 효율이 저하되기 때문이다. 이러한 관점에서, 또한 PVA계 수지 필름(7)의 생산성의 관점에서, 상기 하한치는, 바람직하게는 0.15 중량%/초 이상이며, 보다 바람직하게는 0.5 중량%/초 이상이다.

다음에, 제거 속도 V(30) 및 평균 제거 속도 Vave(30-10)의 측정 방법에 대해서 설명하면, 이들은 건조 공정 S20 개시부터의 경과 시간에 대하여 도공층(6)의 함수율을 플롯하여 얻어지는 함수율의 감소 곡선(피팅 커브)으로부터 산출할 수 있다. 함수율의 측정 데이터(측정점)가 충분히 빽빽하게 있으면, 함수율 30 중량%의 시점에서의 미분치로부터 그 기울기[제거 속도 V(30)]를 정확하게 구할 수 있다. 단, 실제의 측정에 있어서는 연속적인 측정 데이터를 취득하기는 어려워, 충분히 빽빽한 측정 데이터를 취득할 수 없는 경우도 많다. 따라서 이 경우에는, 제거 속도 V(30)는, 함수율 30 중량%의 시점을 포함하는 소정 범위의 측정 데이터의 평균치로서 구할 수 있다. 구체적으로는 이 경우, 제거 속도 V(30)는, 하기 식 [a]

제거 속도 V(30)=4[중량%]/(함수율이 32 중량%에서 28 중량%가 되는 데 필요한 시간[초]) [a]

에 따라서, 상기 피팅 커브에 기초하여 산출되는, 함수율 32∼28 중량% 사이에 있어서의 함수율 감소량(즉 4[중량%])을, 함수율이 32 중량%에서 28 중량%가 되는 데 필요한 시간[초]으로 나눈 값으로서 구할 수 있다.

상기 피팅 커브를 취득하는 데 있어서는, 제거 속도를 정확히 산출하기 위해서, 함수율의 측정 데이터의 취득은 2 중량% 정도의 간격으로 행한다.

평균 제거 속도 Vave(30-10)에 대해서도, 상기 식 [a]와 동일하게 하여 구할 수 있다. 즉, 평균 제거 속도 Vave(30-10)는, 하기 식 [b]

평균 제거 속도 Vave(30-10)=20[중량%]/(함수율이 30 중량%에서 10 중량%가 되는 데 필요한 시간[초]) [b]

에 따라서, 상기 피팅 커브에 기초하여 산출되는, 함수율 30∼10 중량% 사이에 있어서의 함수율 감소량(즉 20[중량%])을, 함수율이 30 중량%에서 10 중량%가 되는 데 필요한 시간[초]으로 나눈 값으로서 구할 수 있다.

도공층(6)의 함수율은, (주)CHINO에서 판매되고 있는 「IR 수분율계: IRMA 시리즈」, (주)후지워크로부터 판매되고 있는 「파이버식 적외 수분율계: IM 시리즈」 등의 IR 수분율계를 이용하여 측정된다. IR 수분율계는, 물에서 유래되는 적외 흡수의 강도로부터 수분율을 구하는 것이다. 따라서, 상기 강도로부터 함수율(수분율)을 산출하기 위해서, 이들의 대응 관계를 규정하는 검량선의 작성이 필요하다.

검량선의 작성에 있어서 필요해지는 필름의 함수율은, 건조 중량법에 의해 측정된다. 건조 중량법이란, 소정의 사이즈를 갖는 건조 도중의 필름 샘플에 대해서, 우선 그 PVA계 수지 필름(도공층)의 중량[초기 중량]을 측정한 후, 105℃×2시간의 건조 처리를 실시하고, 다시 PVA계 수지 필름(도공층)의 중량[처리 후 중량]을 측정하여, 하기 식 [c]

함수율={(초기 중량-처리 후 중량)/초기 중량}×100 [c]

에 기초하여 함수율을 측정하는 방법이다.

검량선은, 함수율이 상이한 복수의 필름 샘플을 준비하고, 이들 샘플에 대해서 상기 식 [c]에 따라 함수율을 측정함과 더불어, IR 수분율계를 이용하여 물에서 유래되는 적외 흡수의 강도를 측정하여, 얻어진 함수율과 적외 흡수의 강도와의 대응 관계를 플롯함으로써 얻어진다. 검량선을 작성하기 위한 필름 샘플의 함수율 범위는, 실제로 측정하고자 하는 도공층(6)의 함수율 범위와 동등하게 하거나 또는 그 이상의 범위에 미치는 것이 바람직하다. 측정 대상 범위에 대하여 너무 좁은 범위에서 검량선을 작성하면, 외삽하는 근사 방법에 따라서는 실제의 함수율과 맞지 않게 되는 문제를 일으키기 때문이다. 또한, 검량선은 통상 1차식으로 근사되지만, 필요에 따라 2차식 등을 이용하여도 좋다.

검량선의 작성에 있어서는 다음 점에 유의한다.

1) 검량선 작성용 필름 샘플의 도공층에 물 이외의 휘발 성분(예컨대 알코올 등)이 포함되는 경우에는, 상기 식 [c]로 얻어지는 함수율은, 상기 휘발 성분의 휘발에 따른 중량 감소분을 포함하는 것이 된다. 따라서 이 경우, 상기 식 [c]에 기초하여 정확한 함수율을 얻기 위해서는, 상기 중량 감소분을 빼는 보정을 행할 필요가 있다. 바람직하게는, 검량선 작성용 필름 샘플에는, 물 이외의 휘발 성분을 포함하지 않거나 또는 거의 포함하지 않는 것을 이용한다.

2) 검량선 작성용 필름 샘플은, 기재 필름 상에 건조 도중의 PVA계 수지 필름(도공층)이 형성된, 도공 필름(100)과 동일한 필름 구성을 갖고 있어도 좋고, 이 경우, 기재 필름마다 함수율을 측정하여도 좋다. 단, 이 경우, 상기 식 [c]에 기초하여 도공층의 정확한 함수율을 얻기 위해서는, 초기 중량 및 처리 후 중량에 대해서, 기재 필름의 중량을 빼는 보정을 행할 필요가 있다.

또한, 필름 샘플로서 도공 필름(100)과 동일한 필름 구성을 갖는 것을 이용하는 경우에 있어서, IR 수분율계를 이용하여 물에서 유래되는 적외 흡수의 강도를 구하는 데 있어서, 기재 필름이 함유할 수 있는 수분 및 기재 필름이 가질 수 있는 적외 흡수로서, 물에서 유래되는 적외 흡수 영역에 중복되는 적외 흡수는 통상 무시할 수 있다. 이것은, 통상, 기재 필름에는 환상 폴리올레핀계 수지, 쇄상 폴리올레핀계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등의 소수성 수지가 이용되기 때문에, 그 함유 수분량이 무시할 수 있을 정도로 적기 때문이다. 또한, 물 이외의 흡수대는 수지에 고유한 흡수대이며, 통상, 건조 과정에 있어서 일정하기 때문에, 이것을 무시할 수 있는 것이다.

3) IR 수분율계는, 물에서 유래되는 적외 흡수의 강도로부터 수분율을 구하는 것이기 때문에, 예컨대 제조하는 PVA계 수지 필름의 두께를 변경한 경우에는, 단위 체적당의 수분양은 동일하여도 두께 분만큼 적외 흡수의 강도가 변화된다. 따라서, 제조하는 PVA계 수지 필름의 두께를 변경하는 경우에는, 그때마다, 검량선을 작성할 필요가 있다. 또한, 기재 필름이 물에서 유래되는 적외 흡수 영역에 산란, 흡수 등을 갖는 경우에는, 기재 필름의 두께에 따라 적외 흡수의 강도가 변화된다. 따라서, 기재 필름의 두께를 변경하는 경우에도, 그때마다, 검량선을 작성할 필요가 있다.

도공층(6)의 초기 함수율 W1(건조 공정 S20 직전의 도공층(6)의 함수율)은, 30 중량%를 초과하는 값이 된다. 초기 함수율 W1이 30 중량% 초과임으로써, PVA계 수지를 함유하는 수용액이 균일한 용액이 되고, 건조 공정 S20 전에 의도하지 않은 결정화가 일어나는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 식 [a]에 기초하여 제거 속도 V(30)를 구할 수 있는 바와 같이, 초기 함수율 W1은 32 중량% 이상인 것이 바람직하고, 32 중량% 초과인 것이 보다 바람직하다. 한편, PVA계 수지를 함유하는 수용액을 도공할 때의 취급성의 관점에서는, 초기 함수율 W1은 40 중량% 이상인 것이 바람직하고, 50 중량% 이상인 것이 보다 바람직하다.

도공층(6)의 최종 함수율 W2(건조 공정 S20 종료시의 함수율)는, 상기 식 [a]에 기초하여 제거 속도 V(30)를 구할 수 있는 바와 같이, 28 중량% 이하인 것이 바람직하고, 28 중량% 미만인 것이 보다 바람직하다. 또한, 최종 함수율 W2는, 상기 식 [b]에 기초하여 평균 제거 속도 Vave(30-10)를 구할 수 있는 바와 같이, 10 중량% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 10 중량% 미만인 것이 특히 바람직하다. 한편, 건조 공정 S20을 거쳐 얻어지는 PVA계 수지 필름(PVA계 수지층)(7)의 안정성이나 강도의 관점에서는, 초기 함수율 W2는 20 중량% 이하인 것이 바람직하고, 10 중량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 6 중량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.

적층 필름(200)에 있어서의 PVA계 수지 필름(PVA계 수지층)(7)의 두께는, 바람직하게는 3∼30 ㎛이고, 보다 바람직하게는 5∼20 ㎛이다. 이 범위 내의 두께를 갖는 PVA계 수지 필름(7)이라면, 이색성 색소의 염색성이 양호하여 편광 성능이 우수하고, 또한 충분히 얇은(예컨대 두께 10 ㎛ 이하의) 편광 필름을 얻을 수 있다.

<편광 필름 및 편광판의 제조 방법>

본 발명에 따른 편광 필름의 제조 방법은, 상기 본 발명에 따른 PVA계 수지 필름의 제조 방법에 의해 얻어지는 PVA계 수지 필름을 원료 필름으로 하여 편광 필름을 제조하는 것이다. 이 제조 방법에 따르면, 편광 성능이 높은 편광 필름을 얻을 수 있다.

원료 필름으로서의 PVA계 수지 필름은, 기재 필름(30)에 지지된 PVA계 수지 필름(7)(즉 적층 필름(200))이어도 좋고, 기재 필름(30)에 지지되지 않는 단독의 PVA계 수지 필름(7)이어도 좋다.

적층 필름(200)으로부터 기재 필름에 지지된 편광 필름을 제조하는 방법을 예를 들면, 이 제조 방법은, 도 4를 참조하여, 하기 공정

(1) 적층 필름을 연신하여 연신 필름을 얻는 연신 공정 S30

(2) 연신 필름의 PVA계 수지 필름(PVA계 수지층)을 이색성 색소로 염색하여 편광 필름(편광자층)을 형성함으로써 편광성 적층 필름을 얻는 염색 공정 S40

을 포함하는 방법일 수 있다. 편광성 적층 필름은, 기재 필름과 그 위에 적층된 편광 필름을 갖는 적층 필름(즉 기재 필름에 지지된 편광 필름)이다.

도 4를 참조하여, 편광성 적층 필름을 하기 공정

(3) 편광성 적층 필름의 편광 필름 상에 제1 보호 필름을 접합하여 보호 필름 부착 편광성 적층 필름을 얻는 제1 접합 공정 S50

에 제공하면, 보호 필름 부착 편광성 적층 필름을 얻을 수 있다.

도 4를 참조하여, 보호 필름 부착 편광성 적층 필름을 하기 공정

(4) 보호 필름 부착 편광성 적층 필름으로부터 기재 필름을 박리 제거하여 한면 보호 필름 부착 편광판을 얻는 박리 공정 S60

에 제공하면, 한면 보호 필름 부착 편광판을 얻을 수 있고, 이것을 또한 하기 공정

(5) 한면 보호 필름 부착 편광판의 편광 필름면에 제2 보호 필름을 접합하는 제2 접합 공정 S70

에 제공하면, 양면 보호 필름 부착 편광판을 얻을 수 있다.

또한, 본 명세서에 있어서는, 편광 필름을 포함하고, 또한 기재 필름을 포함하지 않는 필름 적층체를 「편광판」이라고 한다.

(1) 연신 공정 S30

도 5를 참조하여 본 공정은, 기재 필름(30) 및 PVA계 수지 필름(7)으로 이루어진 적층 필름(200)을 연신하고, 연신된 기재 필름(30') 및 PVA계 수지 필름(7')으로 이루어진 연신 필름(300)을 얻는 공정이다. 연신 처리는 통상 1축 연신이다. 적층 필름(200)은, 기재 필름(30)의 양면에 PVA계 수지 필름(7)이 적층된 것이어도 좋다.

적층 필름(200)의 연신 배율은, 원하는 편광 특성에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 바람직하게는, 적층 필름(200)의 원 길이에 대하여 5배 초과 17배 이하이며, 보다 바람직하게는 5배 초과 8배 이하이다. 연신 배율이 5배 이하이면, PVA계 수지 필름(7')이 충분히 배향되지 않기 때문에, 편광 필름의 편광도가 충분히 높아지지 않는 경우가 있다. 한편, 연신 배율이 17배를 초과하면, 연신시에 필름의 파단이 생기기 쉬워짐과 더불어, 연신 필름(300)의 두께가 필요 이상으로 얇아져서, 후공정에서의 가공성 및 취급성이 저하될 우려가 있다.

연신 처리는, 1단계에 의한 연신에 한정되지 않고 다단계로 행할 수도 있다. 이 경우, 다단계의 연신 처리 전부를 염색 공정 S40 전에 연속적으로 행하여도 좋고, 2번째 단계 이후의 연신 처리를 염색 공정 S40에 있어서의 염색 처리 및/또는 가교 처리와 동시에 행하여도 좋다. 이와 같이 다단계로 연신 처리를 행하는 경우는, 연신 처리의 전체 단계를 합하여 5배 초과의 연신 배율이 되도록 연신 처리를 행하는 것이 바람직하다.

연신 처리는, 필름 길이 방향(필름 반송 방향)으로 연신하는 세로 연신일 수 있는 것 외에, 필름 폭 방향으로 연신하는 가로 연신 또는 경사 연신 등이어도 좋다. 세로 연신 방식으로서는, 롤을 이용하여 연신하는 롤간 연신, 압축 연신, 척(클립)을 이용한 연신 등을 들 수 있고, 가로 연신 방식으로서는, 텐터법 등을 들 수 있다. 연신 처리는, 습윤식 연신 방법, 건식 연신 방법의 어느 것이나 채용할 수 있지만, 건식 연신 방법을 이용하는 쪽이, 연신 온도를 넓은 범위에서 선택할 수 있다는 점에서 바람직하다.

연신 온도는, PVA계 수지 필름(7) 및 기재 필름(30) 전체가 연신 가능한 정도로 유동성을 나타내는 온도 이상으로 설정되고, 바람직하게는 기재 필름(30)의 상전이 온도(융점 또는 유리 전이 온도)의 -30℃∼+30℃의 범위이며, 보다 바람직하게는 -30℃∼+5℃의 범위이고, 더욱 바람직하게는 -25℃∼+0℃의 범위이다. 기재 필름(30)이 복수의 수지층으로 이루어진 경우, 상기 상전이 온도는 상기 복수의 수지층이 나타내는 상전이 온도 중, 가장 높은 상전이 온도를 의미한다.

연신 온도를 상전이 온도의 -30℃보다 낮게 하면, 5배 초과의 고배율 연신이 달성되기 어렵거나, 또는, 기재 필름(30)의 유동성이 지나치게 낮아 연신 처리가 곤란해지는 경향이 있다. 연신 온도가 상전이 온도의 +30℃를 초과하면, 기재 필름(30)의 유동성이 지나치게 커서 연신이 곤란해지는 경향이 있다. 5배 초과의 고연신 배율을 보다 달성하기 쉽기 때문에, 연신 온도는 상기 범위 내이며, 더욱 바람직하게는 120℃ 이상이다.

연신 처리에 있어서의 적층 필름(200)의 가열 방법으로서는, 존 가열법(예컨대, 열풍을 불어넣어 소정의 온도로 조정한 가열로와 같은 연신존 내에서 가열하는 방법); 롤을 이용하여 연신하는 경우에 있어서, 롤 자체를 가열하는 방법; 히터 가열법(적외선 히터, 할로겐 히터, 패널 히터 등을 적층 필름(200)의 상하에 설치하여 복사열로 가열하는 방법) 등이 있다. 롤간 연신 방식에 있어서는, 연신 온도의 균일성의 관점에서 존 가열법이 바람직하다.

또한, 연신 온도란, 존 가열법의 경우, 존 내(예컨대 가열로 내)의 분위기 온도를 의미하고, 히터 가열법에 있어서도 로 내에서 가열을 행하는 경우는 로 내의 분위기 온도를 의미한다. 또한, 롤 자체를 가열하는 방법의 경우는, 롤의 표면 온도를 의미한다.

연신 공정 S30에 앞서, 적층 필름(200)을 예열하는 예열 처리 공정을 두어도 좋다. 예열 방법으로서는, 연신 처리에 있어서의 가열 방법과 동일한 방법을 이용할 수 있다. 예열 온도는, 연신 온도의 -50℃∼±0℃의 범위인 것이 바람직하고, 연신 온도의 -40℃∼-10℃의 범위인 것이 보다 바람직하다.

또한, 연신 공정 S30에 있어서의 연신 처리 후에, 열고정 처리 공정을 두어도 좋다. 열고정 처리는, 연신 필름(300)의 단부를 클립에 의해 파지한 상태에서 긴장 상태로 유지하면서, 결정화 온도 이상에서 열처리를 행하는 처리이다. 이 열고정 처리에 의해 PVA계 수지 필름(7')의 결정화가 촉진된다. 열고정 처리의 온도는, 연신 온도의 -0℃∼-80℃의 범위인 것이 바람직하고, 연신 온도의 -0℃∼-50℃의 범위인 것이 보다 바람직하다.

(2) 염색 공정 S40

도 6을 참조하여 본 공정은, 연신 필름(300)의 PVA계 수지 필름(7')을 이색성 색소로 염색하여 이것을 흡착 배향시켜, 편광 필름(편광자층)(5)으로 하는 공정이다. 본 공정을 거쳐 기재 필름(30')의 한면 또는 양면에 편광 필름(5)이 적층된 편광성 적층 필름(400)을 얻을 수 있다.

이색성 색소로서는, 구체적으로는 요오드 또는 이색성 유기 염료를 들 수 있다. 이색성 유기 염료의 구체예는, 예컨대, 레드 BR, 레드 LR, 레드 R, 핑크 LB, 루빈 BL, 보르도 GS, 스카이블루 LG, 레몬 옐로우, 블루 BR, 블루 2R, 네이비 RY, 그린 LG, 바이올렛 LB, 바이올렛 B, 블랙 H, 블랙 B, 블랙 GSP, 옐로우 3G, 옐로우 R, 오렌지 LR, 오렌지 3R, 스칼렛 GL, 스칼렛 KGL, 콩고-레드, 브릴리언트 바이올렛 BK, 수프라 블루 G, 수프라 블루 GL, 수프라 오렌지 GL, 다이렉트 스카이블루, 다이렉트 퍼스트 오렌지 S, 퍼스트 블랙을 포함한다. 이색성 색소는, 1종만을 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.

염색 공정 S40은 통상 이색성 색소를 함유하는 액(염색욕)에 연신 필름(300)을 침지함으로써 행할 수 있다. 염색욕으로서는, 상기 이색성 색소를 용매에 용해한 용액을 사용할 수 있다. 염색 용액의 용매로서는, 일반적으로는 물이 사용되지만, 물과 상용성이 있는 유기 용매가 더 첨가되어도 좋다. 염색욕에 있어서의 이색성 색소의 농도는, 0.01∼10 중량%인 것이 바람직하고, 0.02∼7 중량%인 것이 보다 바람직하다.

이색성 색소로서 요오드를 사용하는 경우, 염색 효율을 향상시킬 수 있기 때문에, 요오드를 함유하는 염색욕에 요오드화물을 더 첨가하는 것이 바람직하다. 요오드화물로서는, 예컨대 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티탄 등을 들 수 있다. 염색욕에 있어서의 요오드화물의 농도는, 바람직하게는 0.01∼20 중량%이다. 요오드화물 중에서도, 요오드화칼륨을 첨가하는 것이 바람직하다. 요오드화칼륨을 첨가하는 경우, 요오드와 요오드화칼륨과의 비율은 중량비로, 바람직하게는 1:5∼1:100이며, 보다 바람직하게는 1:6∼1:80이다. 염색욕의 온도는, 바람직하게는 10∼60℃이며, 보다 바람직하게는 20∼40℃이다.

또한, 염색 공정 S40을 연신 공정 S30 전에 행하거나, 이들 공정을 동시에 행하거나 할 수도 있지만, PVA계 수지 필름에 흡착시키는 이색성 색소를 양호하게 배향시킬 수 있도록, 적층 필름(200)에 대하여 적어도 어느 정도의 연신 처리를 실시한 후에 염색 공정 S40을 실시하는 것이 바람직하다.

염색 공정 S40은, 염색 처리에 이어 실시되는 가교 처리 공정을 포함할 수 있다. 가교 처리는, 가교제를 함유하는 액(가교욕)에 염색된 연신 필름을 침지함으로써 행할 수 있다. 가교제로서는, 예컨대, 붕산, 붕사와 같은 붕소 화합물, 글리옥살, 글루타르알데히드 등을 들 수 있다. 가교제는 1종만을 사용하여도 좋고 2종 이상을 병용하여도 좋다. 가교욕으로서는, 가교제를 용매에 용해한 용액을 사용할 수 있다. 용매로서는, 물을 사용할 수 있지만, 물과 상용성이 있는 유기 용매를 더 포함하여도 좋다. 가교욕에 있어서의 가교제의 농도는, 바람직하게는 1∼20 중량%이며, 보다 바람직하게는 6∼15 중량%이다.

가교욕은 요오드화물을 더 포함할 수 있다. 요오드화물의 첨가에 의해, 편광 필름(5)의 면내에서의 편광 특성을 보다 균일화시킬 수 있다. 요오드화물의 구체예는 상기와 동일하다. 가교욕에 있어서의 요오드화물의 농도는, 바람직하게는 0.05∼15 중량%이며, 보다 바람직하게는 0.5∼8 중량%이다. 가교욕의 온도는, 바람직하게는 10∼90℃이다.

또한, 가교 처리는, 가교제를 염색욕 중에 배합함으로써, 염색 처리와 동시에 행할 수도 있다. 또한, 조성이 상이한 2종 이상의 가교욕을 이용하여, 가교욕에 침지하는 처리를 2회 이상 행하여도 좋다.

염색 공정 S40 후에, 세정 공정 및 건조 공정을 행하는 것이 바람직하다. 세정 공정은 통상 물 세정 공정을 포함한다. 물 세정 처리는, 이온 교환수, 증류수와 같은 순수에 염색 처리 후의 또는 가교 처리 후의 필름을 침지함으로써 행할 수 있다. 물 세정 온도는, 통상 3∼50℃, 바람직하게는 4∼20℃이다. 세정 공정은, 물 세정 공정과 요오드화물 용액에 의한 세정 공정의 조합이어도 좋다. 세정 공정 후에 행해지는 건조 공정으로서는, 자연 건조, 송풍 건조, 가열 건조 등의 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 예컨대 가열 건조의 경우, 건조 온도는 통상 20∼95℃이다.

편광성 적층 필름(400)이 갖는 편광 필름(5)의 두께는, 예컨대 30 ㎛ 이하, 나아가서는 20 ㎛ 이하일 수 있지만, 편광판의 박형화의 관점에서, 바람직하게는 10 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 7 ㎛ 이하이다. 편광 필름(5)의 두께를 10 ㎛ 이하로 함으로써, 박형의 편광성 적층 필름(400)을 구성할 수 있다. 편광 필름(5)의 두께는 통상 2 ㎛ 이상이다.

(3) 제1 접합 공정 S50

도 7을 참조하여 본 공정은, 편광성 적층 필름(400)의 편광 필름(5) 상, 즉, 편광 필름(5)의 기재 필름(30')측과는 반대측의 면에 제1 접착제층(15)을 통해 제1 보호 필름(10)을 접합함으로써 보호 필름 부착 편광성 적층 필름(500)을 얻는 공정이다.

또한, 편광성 적층 필름(400)이 기재 필름(30')의 양면에 편광 필름(5)을 갖는 경우는 통상 양면의 편광 필름(5) 상에 각각 제1 보호 필름(10)이 접합된다. 이 경우, 이들 제1 보호 필름(10)은 동종의 보호 필름이어도 좋고, 이종의 보호 필름이어도 좋다.

제1 접착제층(15)을 형성하는 접착제는, 자외선, 가시광, 전자선, X선과 같은 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하는 경화성 화합물을 함유하는 활성 에너지선 경화성 접착제(바람직하게는 자외선 경화성 접착제)나, 폴리비닐알코올계 수지와 같은 접착제 성분을 물에 용해 또는 분산시킨 수계 접착제일 수 있다.

활성 에너지선 경화성 접착제로서는, 양호한 접착성을 나타내기 때문에, 양이온 중합성의 경화성 화합물 및/또는 라디칼 중합성의 경화성 화합물을 포함하는 활성 에너지선 경화성 접착제 조성물을 바람직하게 이용할 수 있다. 활성 에너지선 경화성 접착제는, 상기 경화성 화합물의 경화 반응을 개시시키기 위한 양이온 중합개시제 및/또는 라디칼 중합개시제를 더 포함할 수 있다.

양이온 중합성의 경화성 화합물로서는, 예컨대, 에폭시계 화합물(분자 내에 1개 또는 2개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물)이나, 옥세탄계 화합물(분자 내에 1개 또는 2개 이상의 옥세탄 고리를 갖는 화합물), 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 라디칼 중합성의 경화성 화합물로서는, 예컨대, (메트)아크릴계 화합물(분자 내에 1개 또는 2개 이상의 (메트)아크릴로일기 또는 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 화합물)이나, 라디칼 중합성의 이중결합을 갖는 그 밖의 비닐계 화합물, 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 양이온 중합성의 경화성 화합물과 라디칼 중합성의 경화성 화합물을 병용하여도 좋다.

활성 에너지선 경화성 접착제는, 필요에 따라, 양이온 중합 촉진제, 이온 트랩제, 산화방지제, 연쇄 이동제, 점착 부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동 조정제, 가소제, 소포제, 대전방지제, 레벨링제, 용제 등의 첨가제를 함유할 수 있다.

활성 에너지선 경화성 접착제를 이용하여 제1 보호 필름(10)을 접합하는 경우, 제1 접착제층(15)이 되는 활성 에너지선 경화성 접착제를 통해 제1 보호 필름(10)을 편광 필름(5) 상에 적층한 후, 자외선, 가시광, 전자선, X선과 같은 활성 에너지선을 조사하여 접착제층을 경화시킨다. 그 중에서도 자외선이 적합하며, 이 경우의 광원으로서는, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프 등을 이용할 수 있다. 수계 접착제를 이용하는 경우는, 수계 접착제를 통해 제1 보호 필름(10)을 편광 필름(5) 상에 적층한 후, 가열 건조시키면 좋다.

편광 필름(5)에 제1 보호 필름(10)을 접합하는 데 있어서, 제1 보호 필름(10) 및/또는 편광 필름(5)의 접합면에는, 편광 필름(5)과의 접착성을 향상시키기 위해서, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리, 플레임(화염) 처리, 비누화 처리와 같은 표면 처리(이접착 처리)를 행할 수 있고, 그 중에서도, 플라즈마 처리, 코로나 처리 또는 비누화 처리를 행하는 것이 바람직하다.

제1 보호 필름(10)은, 투광성을 갖는(바람직하게는 광학적으로 투명한) 열가소성 수지, 예컨대, 쇄상 폴리올레핀계 수지(폴리프로필렌계 수지 등), 환상 폴리올레핀계 수지(노르보넨계 수지 등)와 같은 폴리올레핀계 수지; 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트와 같은 셀룰로오스에스테르계 수지; 폴리에스테르계 수지; 폴리카보네이트계 수지; (메트)아크릴계 수지; 폴리스티렌계 수지; 또는 이들의 혼합물, 공중합물 등으로 이루어진 필름일 수 있다.

제1 보호 필름(10)은, 위상차 필름, 휘도 향상 필름과 같은 광학 기능을 겸비하는 보호 필름일 수도 있다. 예컨대, 상기 열가소성 수지로 이루어진 필름을 연신(1축 연신 또는 2축 연신 등)하거나, 상기 필름 상에 액정층 등을 형성하거나 함으로써, 임의의 위상차값이 부여된 위상차 필름으로 할 수 있다.

쇄상 폴리올레핀계 수지로서는, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지와 같은 쇄상 올레핀의 단독중합체 외에, 2종 이상의 쇄상 올레핀으로 이루어진 공중합체를 들 수 있다.

환상 폴리올레핀계 수지는, 환상 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭이다. 환상 폴리올레핀계 수지의 구체예를 들면, 환상 올레핀의 개환 (공)중합체, 환상 올레핀의 부가 중합체, 환상 올레핀과 에틸렌, 프로필렌과 같은 쇄상 올레핀과의 공중합체(대표적으로는 랜덤 공중합체), 및 이들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그래프트 중합체, 그리고 이들의 수소화물 등이다. 그 중에서도, 환상 올레핀으로서 노르보넨이나 다환 노르보넨계 모노머 등의 노르보넨계 모노머를 이용한 노르보넨계 수지가 바람직하게 이용된다.

셀룰로오스에스테르계 수지는, 셀룰로오스와 지방산의 에스테르이다. 셀룰로오스에스테르계 수지의 구체예는, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리프로피오네이트, 셀룰로오스디프로피오네이트를 포함한다. 또한, 이들의 공중합물이나, 수산기의 일부가 다른 치환기로 수식된 것을 이용할 수도 있다. 이들 중에서도, 셀룰로오스트리아세테이트(트리아세틸셀룰로오스: TAC)가 특히 바람직하다.

폴리에스테르계 수지는 에스테르 결합을 갖는, 상기 셀룰로오스에스테르계 수지 이외의 수지이며, 다가 카르복실산 또는 그 유도체와 다가 알코올의 중축합체로 이루어진 것이 일반적이다. 다가 카르복실산 또는 그 유도체로서는 디카르복실산 또는 그 유도체를 이용할 수 있고, 예컨대 테레프탈산, 이소프탈산, 디메틸테레프탈레이트, 나프탈렌디카르복실산디메틸 등을 들 수 있다. 다가 알코올로서는 디올을 이용할 수 있고, 예컨대 에틸렌글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산디메탄올 등을 들 수 있다.

폴리에스테르계 수지의 구체예는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌나프탈레이트, 폴리시클로헥산디메틸테레프탈레이트, 폴리시클로헥산디메틸나프탈레이트를 포함한다.

폴리카보네이트계 수지는, 카르보네이트기를 통해 모노머 단위가 결합된 중합체로 이루어진다. 폴리카보네이트계 수지는, 폴리머 골격을 수식한 것과 같은 변성 폴리카보네이트라고 불리는 수지나, 공중합 폴리카보네이트 등이어도 좋다.

(메트)아크릴계 수지는, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물을 주된 구성 모노머로 하는 수지이다. (메트)아크릴계 수지의 구체예는, 예컨대, 폴리메타크릴산메틸과 같은 폴리(메트)아크릴산에스테르; 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 공중합체; 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산에스테르 공중합체; 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메트)아크릴산 공중합체; (메트)아크릴산메틸-스티렌 공중합체(MS 수지 등); 메타크릴산메틸과 지환족 탄화수소기를 갖는 화합물과의 공중합체(예컨대, 메타크릴산메틸-메타크릴산시클로헥실 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산노르보르닐 공중합체 등)를 포함한다. 바람직하게는, 폴리(메트)아크릴산메틸과 같은 폴리(메트)아크릴산C_1-6알킬에스테르를 주성분으로 하는 중합체가 이용되며, 보다 바람직하게는, 메타크릴산메틸을 주성분(50∼100 중량%, 바람직하게는 70∼100 중량%)으로 하는 메타크릴산메틸계 수지가 이용된다.

또한, 이상에 나타낸 각 열가소성 수지에 대한 설명은, 기재 필름(30)을 구성하는 열가소성 수지에 대해서도 적용할 수 있다.

제1 보호 필름(10)에 있어서의 편광 필름(5)과는 반대측의 표면에는, 하드코트층, 방현층, 반사방지층, 대전방지층, 방오층과 같은 표면 처리층(코팅층)을 형성할 수도 있다. 또한, 제1 보호 필름(10)은, 윤활제, 가소제, 분산제, 열안정제, 자외선흡수제, 적외선흡수제, 대전방지제, 산화방지제와 같은 첨가제를 1종 또는 2종 이상 함유할 수 있다.

제1 보호 필름(10)의 두께는, 편광판의 박형화의 관점에서, 바람직하게는 90 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 50 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 30 ㎛ 이하이다. 제1 보호 필름(10)의 두께는, 강도 및 취급성의 관점에서, 통상 5 ㎛ 이상이다.

(4) 박리 공정 S60

도 8을 참조하여 본 공정은, 보호 필름 부착 편광성 적층 필름(500)으로부터 기재 필름(30')을 박리 제거하여 한면 보호 필름 부착 편광판(1)을 얻는 공정이다. 편광성 적층 필름(400)이 기재 필름(30')의 양면에 편광 필름(5)을 가지며, 이들 양쪽 편광 필름(5)에 제1 보호 필름(10)을 접합한 경우에는, 이 박리 공정 S60에 의해, 1장의 편광성 적층 필름(400)으로부터 2장의 한면 보호 필름 부착 편광판(1)을 얻을 수 있다.

기재 필름(30')을 박리 제거하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 통상의 점착제 부착 편광판으로 행해지는 세퍼레이터(박리 필름)의 박리 공정과 동일한 방법으로 박리할 수 있다. 기재 필름(30')은, 제1 접합 공정 S50 후에, 그대로 즉시 박리하여도 좋고, 제1 접합 공정 S50 후에, 한번 롤형으로 권취하고, 그 후의 공정에서 풀면서 박리하여도 좋다.

(5) 제2 접합 공정 S70

도 9를 참조하여 본 공정은, 한면 보호 필름 부착 편광판(1)의 편광 필름(5) 상, 즉 제1 접합 공정 S50에서 접합한 제1 보호 필름(10)과는 반대측의 면에, 제2 접착제층(25)을 통해 제2 보호 필름(20)을 더 접합하고, 양면 보호 필름 부착 편광판(2)을 얻는 공정이다. 제2 접착제층(25)을 통한 제2 보호 필름(20)의 접합은, 제1 보호 필름(10)의 접합과 동일하게 하여 행할 수 있다. 제2 보호 필름(20) 및 제2 접착제층(25)의 구성이나 재질에 대해서는, 각각 제1 보호 필름(10) 및 제1 접착제층(15)에 대한 기재가 인용된다.

이상, 기재 필름에 지지된 PVA계 수지 필름(적층 필름)을 이용하여 편광 필름(편광성 적층 필름, 보호 필름 부착 편광성 적층 필름), 나아가서는 편광판을 제조하는 방법에 대해서 설명하였지만, 기재 필름에 지지되지 않는 단독의 PVA계 수지 필름을 이용하는 경우에도, 연신 처리 및 염색 처리를 행함으로써 동일하게 하여 편광 필름을 제조할 수 있다. 또한, 이 편광 필름의 한면 또는 양면에, 동일하게 하여 접착제층을 통해 보호 필름을 접합함으로써, 한면 보호 필름 부착 편광판 또는 양면 보호 필름 부착 편광판을 제조할 수 있다.

도 1에 도시된 한면 보호 필름 부착 편광판(1)에 있어서의 편광 필름(5) 상, 또는 도 2에 도시된 양면 보호 필름 부착 편광판(2)에 있어서의 제1 보호 필름(10) 혹은 제2 보호 필름(20) 상에, 편광판을 다른 부재(예컨대 액정 표시 장치에 적용하는 경우에 있어서의 액정 셀)에 접합하기 위한 점착제층을 적층하여도 좋다. 점착제층을 형성하는 점착제는 통상 (메트)아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 실리콘계 수지 등을 베이스 폴리머로 하고, 거기에, 이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 아지리딘 화합물과 같은 가교제를 가한 점착제 조성물로 이루어진다. 미립자를 더 함유시켜 광산란성을 나타내는 점착제층으로 할 수도 있다. 점착제층의 두께는 통상 1∼40 ㎛이며, 바람직하게는 3∼25 ㎛이다.

한면 보호 필름 부착 편광판(1) 및 양면 보호 필름 부착 편광판(2)은, 그 제1 및/또는 제2 보호 필름(10, 20)이나 편광 필름(5) 상에 적층되는 다른 광학층을 더 포함할 수 있다. 다른 광학층으로서는, 어떤 종류의 편광광을 투과하고, 그것과 반대의 성질을 나타내는 편광광을 반사하는 반사형 편광 필름; 표면에 요철 형상을 갖는 방현 기능을 구비한 필름; 표면 반사 방지 기능을 구비한 필름; 표면에 반사 기능을 갖는 반사 필름; 반사 기능과 투과 기능을 겸비하는 반투과 반사 필름; 시야각 보상 필름 등을 들 수 있다.

실시예

이하, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것은 아니다. 각 실시예 및 비교예의 건조 공정에 있어서의 물의 제거 속도 V(30) 및 평균 제거 속도 Vave(30-10)의 측정 방법은, 기본적으로는 상기한 기재에 따르지만, 구체적으로는 다음과 같이 하였다.

[제거 속도 V(30) 및 평균 제거 속도 Vave(30-10)의 측정]

제거 속도 V(30) 및 평균 제거 속도 Vave(30-10)는, 건조 공정 개시로부터의 경과 시간에 대하여 도공층의 함수율을 플롯하여 얻어지는 함수율의 감소 곡선(피팅 커브)으로부터, 각각 상기 식 [a], [b]에 따라 산출하였다. 함수율의 측정 데이터의 취득은 2 중량%의 간격으로 행하였다. 도공층의 함수율의 측정에는, (주)CHINO 제조의 IR 수분율계(적외선 다성분계) 「IRMA-5162S」를 이용하였다.

검량선은, 함수율이 상이한 10점의 필름 샘플을 준비하고, 이들 샘플에 대해서 상기 식 [c](건조 중량법)에 따라 함수율을 측정함과 더불어, 상기 IR 수분율계 「IRMA-5162S」를 이용하여 물에서 유래되는 적외 흡수의 강도를 측정하고, 얻어진 함수율과 적외 흡수의 강도와의 대응 관계를 플롯하여, 1차식으로 근사함으로써 얻었다. 검량선의 취득 범위는, 함수율 40∼3 중량%의 범위로 하였다. 필름 샘플에는, 각 실시예 및 비교예에서 이용한 것과 동일한 기재 필름 상에, 폴리비닐알코올(PVA)을 함유하는 수용액을 도공하여 이루어지는 도공층을 갖는 도공 필름을 이용하였다. 이 수용액은, 휘발분으로서 물만을 포함한다.

상기 식 [c](건조 중량법)에 따라 함수율을 측정하는 데 있어서는, 10점의 필름 샘플 각각에 대해서, 하기의 (1), (2) 및 (3)의 측정을 차례로 행하고, 하기 식 [c']

함수율={[(1)의 측정값-(2)의 측정값]/[(1)의 측정값-(3)의 측정값]}×100 [c']에 따라 건조 중량법에 의한 함수율을 구하였다. 하기 식 [c']와 상기 식 [c]는 동일한 의미이다.

(1) 필름 샘플인 도공 필름의 중량(건조 처리 전)을 측정,

(2) 105℃×2시간의 건조 처리 후의 도공 필름의 중량을 측정,

(3) 도공층을 박리 제거하고, 남는 기재 필름의 중량을 측정.

또한, 각 실시예 및 비교예에 있어서의 최종 함수율 W2(건조 공정 종료 시점에서의 도공층(PVA 필름)의 함수율)는, 상기 IR 수분율계 「IRMA-5162S」에 의한 측정값을, 상기 검량선의 1차식에 대입하여 산출한 것이다.

<실시예 1>

(1) 프라이머층 형성 공정

PVA 분말(닛폰고세이카가쿠고교(주) 제조의 「Z-200」, 평균 중합도 1100, 비누화도 99.5 몰%)을 95℃의 열수에 용해하여, 농도 3 중량%의 PVA 수용액을 조제하였다. 얻어진 수용액에 가교제(타오카카가쿠고교(주) 제조의 「스미레즈레진 650」)를 PVA 분말 6 중량부에 대하여 5 중량부의 비율로 혼합하여, 프라이머층 형성용 도공액을 얻었다.

다음으로, 기재 필름으로서 두께 90 ㎛의 미연신 폴리프로필렌(PP) 필름(융점: 163℃)을 준비하고, 그 한면에 코로나 처리를 행한 후, 그 코로나 처리면에 소직경 그라비아 코터를 이용하여 상기 프라이머층 형성용 도공액을 도공하고, 80℃에서 10분간 건조시킴으로써, 두께 0.2 ㎛의 프라이머층을 형성하였다.

(2) 적층 필름의 제작(도공 공정, 건조 공정)

PVA 분말((주)쿠라레 제조의 「PVA124」, 평균 중합도 2400, 비누화도 98.0∼99.0 몰%)을 95℃의 열수에 용해하여, 농도 7.5 중량%의 PVA 수용액을 조제하였다. 상기 (1)에서 제작한 프라이머층을 갖는 기재 필름의 프라이머층 표면에 다이코터를 이용하여 상기 농도 7.5 중량%의 PVA 수용액을 도공하고, 두께 130 ㎛의 도공층을 형성하였다(도공 공정).

그 후, 70℃의 열풍을 분사함으로써 도공층의 건조를 행하였다(건조 공정). 이 때, 건조 도중의 함수율을 상기 IR 수분율계 「IRMA-5162S」로 모니터링하면서(전술한 바와 같이, 함수율 2 중량%의 간격으로 측정 데이터를 취득함), 열풍의 풍속을 변화시킴으로써, 제거 속도 V(30)가 1.30 중량%/초가 되도록 컨트롤하였다. 그 후, 평균 제거 속도 Vave(30-10)가 1.35 중량%/초가 되도록 열풍의 풍속을 조정하면서 건조를 계속하고, 최종 함수율 W2가 4.86 중량%가 된 시점에서 건조 공정을 종료하여, 기재 필름/프라이머층/PVA 필름(PVA층)으로 이루어진 적층 필름을 얻었다. PVA 필름의 두께는 9.2 ㎛였다.

(3) 연신 필름의 제작(연신 공정)

상기 (2)에서 제작한 적층 필름에 대하여, 플로팅의 세로 1축 연신 장치를 이용하여 160℃에서 5.3배의 자유단 1축 연신을 실시하여, 연신 필름을 얻었다. 연신 후의 PVA 필름의 두께는 5.1 ㎛였다.

(4) 편광성 적층 필름의 제작(염색 공정)

상기 (3)에서 제작한 연신 필름을, 요오드와 요오드화칼륨을 포함하는 30℃의 염색 수용액(물 100 중량부당 요오드를 0.6 중량부, 요오드화칼륨을 10.0 중량부 포함함)에 약 180초간 침지하여 PVA 필름의 염색 처리를 행한 후, 10℃의 순수로 여분의 염색 수용액을 씻어내었다.

이어서, 붕산을 포함하는 78℃의 제1 가교 수용액(물 100 중량부당 붕산을 10.4 중량부 포함함)에 120초간 침지하고, 이어서, 붕산 및 요오드화칼륨을 포함하는 70℃의 제2 가교 수용액(물 100 중량부당 붕산을 5.0 중량부, 요오드화칼륨을 12.0 중량부 포함함)에 60초간 침지하여 가교 처리를 행하였다. 그 후, 10℃의 순수에 약 10초 침지하고, 그 후 즉시 에어 블로어를 이용하여 표면에 부착된 수분을 제거하고, 편광 필름을 포함하는 편광성 적층 필름을 얻었다.

(5) 한면 보호 필름 부착 편광판의 제작(접합 공정, 박리 공정)

상기 (4)에서 제작한 편광성 적층 필름의 편광 필름 상에, 자외선 경화성 접착제(ADEKA(주) 제조의 「KR-75T」)로 이루어진 접착제층을 통해, 보호 필름[트리아세틸세틸셀룰로오스(TAC)로 이루어진 투명 보호 필름(코니카미놀타옵토(주) 제조의 「KC-2UAW」)]을 접합하였다. 이어서, 고압 수은 램프를 이용하여 자외선을 조사함으로써 접착제층을 경화시켜, 보호 필름 부착 편광성 적층 필름을 얻었다(제1 접합 공정). 그 후, 얻어진 보호 필름 부착 편광성 적층 필름으로부터 기재 필름을 박리 제거하여, 한면 보호 필름 부착 편광판을 얻었다(박리 공정).

(6) 편광도의 측정

얻어진 한면 보호 필름 부착 편광판에 대해서, 분광 광도계(니혼분코(주) 제조의 「V7100」)를 이용하여, 시감도 보정 단체 투과율 Ty 및 시감도 보정 편광도 Py를 측정하였다. 측정에서는, 편광 필름측에 입사광이 조사되도록 한면 보호 필름 부착 편광판 샘플을 세팅하였다. Ty 및 Py의 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 편광 성능은 양호하였다.

<실시예 2∼12>

열풍의 풍속을 조정함으로써, 건조 공정에 있어서의 제거 속도 V(30) 및 평균 제거 속도 Vave(30-10)를 표 1에 나타내는 바와 같이 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 한면 보호 필름 부착 편광판을 제작하였다. Ty 및 Py의 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 편광 성능은 모두 양호하였다.

<실시예 13>

실시예 1과 동일하게 하여 건조 공정을 행하여, PVA 필름의 최종 함수율 W2가 4.86 중량%인 적층 필름을 얻었다. 이 적층 필름을 25℃ 55% RH의 환경 하에서 수시간 정치시킨 후, 80℃의 열풍을 더 분사하면서, 함수율이 1.05 중량%가 될 때까지 추가 건조를 실시하였다. 그 후에는 실시예 1과 동일하게 하여 연신 공정, 염색 공정, 접합 공정 및 박리 공정을 행하여, 한면 보호 필름 부착 편광판을 얻었다.

Ty 및 Py의 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 추가 건조를 실시하여도 실시예 1과 편광 성능은 변하지 않고, 양호한 상태였다. 편광 성능 향상에는 제거 속도 V(30) 및/또는 평균 제거 속도 Vave(30-10)의 제어가 중요하며, 건조 공정을 끝낸 후의 추가 건조 및 그것에 따른 함수율의 저하는, 편광 성능에 영향을 주지 않는 것을 확인할 수 있었다.

<비교예 1∼2>

열풍의 풍속을 조정함으로써, 건조 공정에 있어서의 제거 속도 V(30) 및 평균 제거 속도 Vave(30-10)를 표 1에 나타내는 바와 같이 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 한면 보호 필름 부착 편광판을 제작하였다. Ty 및 Py의 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 편광 성능은 모두 실시예 1에 비하여 뒤떨어지는 것이었다.

<비교예 3>

비교예 2와 동일하게 하여 건조 공정을 행하여, PVA 필름의 최종 함수율 W2가 4.05 중량%인 적층 필름을 얻었다. 이 적층 필름을 25℃ 55% RH의 환경 하에서 수시간 정치시킨 후, 80℃의 열풍을 더 분사함으로써, 함수율이 1.05 중량%가 될 때까지 추가 건조를 실시하였다. 그 후에는 비교예 2와 동일하게 하여 연신 공정, 염색 공정, 접합 공정 및 박리 공정을 행하여, 한면 보호 필름 부착 편광판을 얻었다.

Ty 및 Py의 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 추가 건조를 실시하여도 비교예 2와 편광 성능은 변하지 않았다. 편광 성능 향상에는 제거 속도 V(30) 및/또는 평균 제거 속도 Vave(30-10)의 제어가 중요하며, 건조 공정을 끝낸 후의 추가 건조 및 그것에 따른 함수율의 저하는, 편광 성능에 영향을 주지 않는 것을 확인할 수 있었다.

<비교예 4>

비교예 3과 동일하게 하여 건조 공정, 이어서 추가 건조를 행하여, PVA 필름의 함수율이 1.05 중량%인 적층 필름을 얻은 후, 이 적층 필름을 25℃ 70% RH의 환경 하에 둠으로써 PVA 필름의 함수율을 5.05 중량%까지 높이는 흡습 처리(재조습 처리)를 행하였다. 그 후에는 비교예 3과 동일하게 하여 연신 공정, 염색 공정, 접합 공정 및 박리 공정을 행하여, 한면 보호 필름 부착 편광판을 얻었다.

Ty 및 Py의 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 추가 건조 및 흡습 처리(재조습 처리)를 실시하여도 비교예 2와 편광 성능은 변하지 않았다. 편광 성능 향상에는 제거 속도 V(30) 및/또는 평균 제거 속도 Vave(30-10)의 제어가 중요하며, 건조 공정을 끝낸 후의 추가 건조 및 흡습(조습)은, 편광 성능에 영향을 주지 않는 것을 확인할 수 있었다.

표 1에 있어서, 건조 공정 후에 추가 처리를 행한 경우에는, 「추가 처리」 란에 그 처리 내용을 기재하였다. 표 1에 있어서의 「최종 함수율 W2」 란에는, 건조 공정 종료 시점에서의 PVA 필름의 함수율을 나타내고 있고, 추가 처리를 행한 경우에는, 「추가 처리」 란에 그 추가 처리를 행한 후의 함수율을 괄호 안에 나타내고 있다.

또한, 각 실시예 및 비교예에 있어서의, 건조 공정에서의 제거 속도 V(30)와 얻어진 한면 보호 필름 부착 편광판의 시감도 보정 편광도 Py와의 관계를 플롯한 그래프를 도 10에, 건조 공정에 있어서의 평균 제거 속도 Vave(30-10)와 얻어진 한면 보호 필름 부착 편광판의 시감도 보정 편광도 Py와의 관계를 플롯한 그래프를 도 11에 나타낸다. 또한, 도 12는 각 실시예 및 비교예에서 얻어진 한면 보호 필름 부착 편광판의 시감도 보정 단체 투과율 Ty와 시감도 보정 편광도 Py와의 관계를 플롯한 그래프이다.

1 : 한면 보호 필름 부착 편광판, 2 : 양면 보호 필름 부착 편광판, 5 : 편광 필름, 6 : 도공층, 7 : PVA계 수지 필름(PVA계 수지층), 7' : 연신된 PVA계 수지 필름(PVA계 수지층), 10 : 제1 보호 필름, 15 : 제1 접착제층, 20 : 제2 보호 필름, 25 : 제2 접착제층, 30 : 기재 필름, 30' : 연신된 기재 필름, 100 : 도공 필름, 200 : 적층 필름, 300 : 연신 필름, 400 : 편광성 적층 필름, 500 : 보호 필름 부착 편광성 적층 필름.

Claims

폴리비닐알코올계 수지를 함유하고, 함수율이 30 중량%를 초과하는 수용액으로부터 물을 제거하는 건조 공정을 포함하며,
상기 건조 공정에 있어서, 함수율이 30 중량%일 때의 물의 제거 속도가 0.01∼1.8 중량%/초인, 폴리비닐알코올계 수지 필름의 제조 방법.
폴리비닐알코올계 수지를 함유하고, 함수율이 30 중량%를 초과하는 수용액으로부터 물을 제거하는 건조 공정을 포함하며,
상기 건조 공정에 있어서, 함수율 30∼10 중량% 사이에 있어서의 물의 평균 제거 속도가 0.01∼1.8 중량%/초인, 폴리비닐알코올계 수지 필름의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 건조 공정 전에, 기재 필름 상에 상기 수용액의 도공층을 형성하는 공정을 더 포함하는 제조 방법.
제2항에 있어서, 상기 건조 공정 전에, 기재 필름 상에 상기 수용액의 도공층을 형성하는 공정을 더 포함하는 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 폴리비닐알코올계 수지 필름을 얻는 공정과,
상기 폴리비닐알코올계 수지 필름을 연신하여 연신 필름을 얻는 공정과,
상기 연신 필름으로부터 편광 필름을 얻는 공정
을 포함하는, 편광 필름의 제조 방법.
제5항에 있어서, 상기 편광 필름의 두께가 10 ㎛ 이하인 제조 방법.