KR20200124699A - 다층 적층 필름 - Google Patents

Abstract

제1 수지를 포함하는 복굴절성의 제1 층과 제2 수지를 포함하는 등방성의 제2 층의 다층 교대 적층체를 갖는 다층 적층 필름이며, 상기 제1 층과 상기 제2 층의 광학 간섭에 의해 파장 380 내지 780㎚에 있는 광을 반사 가능한 층 두께 프로파일을 갖고, 제1 층의 광학 두께에서의 층 두께 프로파일은, 제1 단조 증가 영역을 갖고, 상기 제1 단조 증가 영역에 있어서 광학 두께가 100㎚ 이상인 가장 얇은 층을 1번째 층으로 하고, 광학 두께가 190㎚ 이하인 가장 두꺼운 층을 m번째의 층으로 하였을 때, 0.8×m(0.8×m이 정수가 아닌 경우에는 반올림한 정수)번째의 층의 광학 두께가 140 내지 180㎚의 범위에 있고, 제2 층의 광학 두께에서의 층 두께 프로파일은, 제2 단조 증가 영역을 갖고, 상기 제2 단조 증가 영역에 있어서 광학 두께가 120㎚ 이상인 가장 얇은 층을 1번째 층으로 하고, 광학 두께가 350㎚ 이하인 가장 두꺼운 층을 n번째의 층으로 하였을 때, 0.8×n(0.8×n이 정수가 아닌 경우에는 반올림한 정수)번째의 층의 광학 두께가 150 내지 280㎚의 범위에 있는, 다층 적층 필름.

Description

다층 적층 필름

본 개시는, 가시광 영역의 광을 폭 넓게 반사 가능한 다층 적층 필름에 관한 것이다.

굴절률이 낮은 층과 높은 층을 교대로 다수 적층시킨 다층 적층 필름은, 층간의 구조적인 광 간섭에 의해 특정 파장의 광을 선택적으로 반사 또는 투과하는 광학 간섭 필름으로 할 수 있다. 또한, 이러한 다층 적층 필름은, 각 층의 막 두께를 두께 방향을 따라서 점차 변화시키거나, 다른 반사 피크를 갖는 필름을 접합하거나 함으로써, 폭넓은 파장 범위에 걸쳐 광을 반사 또는 투과할 수 있고, 금속을 사용한 필름과 동등한 높은 반사율을 얻을 수도 있으며, 금속 광택 필름이나 반사 미러로서 사용할 수도 있다. 나아가, 이러한 다층 적층 필름을 일 방향으로 연신함으로써, 특정의 편광 성분만을 반사하는 반사 편광 필름으로서도 사용할 수 있고, 액정 디스플레이 등의 휘도 향상 부재 등에 사용할 수 있음이 알려져 있다(특허문헌 1 내지 4 등).

이들 다층 적층 필름은, 임의의 파장 영역에 있어서 보다 높은 반사율이 요구되는 경우가 많다. 그러나, 적층하는 층수는 유한하기 때문에, 그 반사 파장 영역이 브로드한 경우, 고반사율도 양립시키는 것은 매우 곤란하다. 또한, 특정의 파장 영역의 반사율만을 증가시키는 것은 다른 반사 파장 영역의 반사율 저하를 초래하고, 광학적인 품질 문제를 야기하는 것이 우려된다.

일본 특허 공개 평4-268505호 공보 일본 특허 공표 평9-506837호 공보 일본 특허 공표 평9-506984호 공보 국제 공개 제01/47711호 팸플릿

본 발명자들은, 다층 적층 필름이 두께 불균일을 가지면, 법선 입사에서는 시인하기 어렵지만, 경사 방향에서 관찰했을 때 스트라이프상의 얼룩 불균일, 또는 그들에 유사한 색 불균일이 보다 현저하게 발생하는 것을 알아내고, 착안하였다. 본 발명자들은, 이것은 특히, 예를 들어 반사 편광 필름에 사용되는 1축 연신한 다층 적층 필름에 있어서 발생되기 쉬운 것, 또한, 1축 연신 필름이면, 연신 방향이 띠가 되는 것 같은 스트라이프상의 불균일이 되기 쉽고, 2축 연신 필름이면 얼룩 형상의 불균일로 되기 쉬운 것을 발견하였다. 또한, 이러한 경사 방향에서 관찰했을 때의 색 불균일을 억제하기 위해서는, 반사 대역을 장파장측으로 확장하는 것이 생각되지만, 이것으로는 상술한 바와 같이 특정한 반사 파장의 반사 강도의 저하를 초래하는 것으로 연결된다. 또한, 두께 불균일을 없애는 것이 이상적이지만, 양호한 두께 불균일을 얻기 위한 수지나 제막 조건을 선택하면, 높은 편광도나 반사율이 얻어지기 어려워지는 등, 요구하는 광학 특성이 얻기 어려워진다.

그래서 본 발명의 일 실시 형태는, 다층 적층 필름이 어느 정도의 두께 불균일을 갖고 있었다고 해도, 이러한 두께 불균일에 기인하는 색 불균일이 시인되기 어렵고, 또한, 고반사율을 갖는 다층 적층 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 이하의 양태를 포함한다.

<1> 제1 수지를 포함하는 복굴절성의 제1 층과 제2 수지를 포함하는 등방성의 제2 층의 다층 교대 적층체를 갖는 다층 적층 필름이며,

상기 제1 층과 상기 제2 층의 광학 간섭에 의해 파장 380 내지 780㎚에 있는 광을 반사 가능한 층 두께 프로파일을 갖고,

제1 층의 광학 두께에서의 층 두께 프로파일은, 제1 단조 증가 영역을 갖고, 상기 제1 단조 증가 영역에 있어서 광학 두께가 100㎚ 이상인 가장 얇은 층을 1번째 층으로 하고, 광학 두께가 190㎚ 이하인 가장 두꺼운 층을 m번째의 층으로 하였을 때, 0.8×m(0.8×m이 정수가 아닌 경우에는 반올림한 정수)번째의 층의 광학 두께가 140 내지 180㎚의 범위에 있고,

제2 층의 광학 두께에서의 층 두께 프로파일은, 제2 단조 증가 영역을 갖고, 상기 제2 단조 증가 영역에 있어서 광학 두께가 120㎚ 이상인 가장 얇은 층을 1번째 층으로 하고, 광학 두께가 350㎚ 이하인 가장 두꺼운 층을 n번째의 층으로 하였을 때, 0.8×n(0.8×n이 정수가 아닌 경우에는 반올림한 정수)번째의 층의 광학 두께가 150 내지 280㎚의 범위에 있는,

다층 적층 필름.

<2> 상기 1에 기재된 다층 적층 필름을 포함하는 휘도 향상 부재.

<3> 상기 1에 기재된 다층 적층 필름을 포함하는 액정 디스플레이용 편광판.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 두께 불균일에 기인한 색 불균일의 억제를 하면서, 높은 반사율을 갖는 다층 적층 필름을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 층의 층 두께 프로파일의 일례를 도시하는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 제2 층의 층 두께 프로파일의 일례를 도시하는 모식도이다.

이하, 본 발명의 일례인 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 발명은 이하의 실시 형태에 전혀 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 목적으로 하는 범위 내에 있어서, 적절하게 변경을 가하여 실시할 수 있다.

본 명세서에 있어서, 「내지」를 사용하여 표시되는 수치 범위는, 「내지」의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.

[다층 적층 필름]

본 발명의 일 실시 형태의 다층 적층 필름은, 제1 수지를 주체로 하는 복굴절성의 제1 층과 제2 수지를 주체로 하는 등방성의 제2 층의 다층 교대 적층체를 갖고, 제1 층과 제2 층에 의한 광의 간섭 효과에 의해, 파장 380 내지 780㎚의 가시광 영역에 있어서, 폭넓은 파장 범위에서 반사 가능하다. 예를 들어 파장 400 내지 760㎚의 파장 범위에서 반사 가능하고, 바람직하게는 파장 380 내지 780㎚의 파장 범위에서 반사 가능하다. 본 개시에 있어서, 반사 가능이란, 적어도 필름면 내의 임의의 일 방향에 있어서, 이러한 방향과 평행한 편광의 수직 입사에서의 평균 반사율이 50％ 이상인 것을 말한다. 이러한 반사는, 각 파장 범위에서의 평균 반사율로서 50％ 이상이면 되고, 바람직하게는 60％ 이상, 보다 바람직하게는 70％ 이상이다. 휘도 향상 부재 등의 광학용에 사용하는 경우에는, 이러한 평균 반사율은 바람직하게는 85％ 이하 이상, 보다 바람직하게는 86％ 이하 이상, 더욱 바람직하게는 88％ 이하 이상이다.

본 개시에 있어서, 평균 반사율이란, 편광 필름 측정 장치(니혼 분코 가부시키가이샤제 「VAP7070S」)를 사용하여 구한, 파장 380 내지 780㎚에서의 평균 투과율을 100에서 뺀 값이다.

또한, 본 개시에 있어서 「수지를 주체로 하는」이란, 각 층에 있어서 수지가 각 층의 전체 질량에 대하여 70질량％ 이상을 차지하는 것을 말하며, 바람직하게는 80질량％ 이상, 보다 바람직하게는 90질량％ 이상이다.

이러한 반사 특성으로 하기 위해, 다층 교대 적층체는, 제1 수지를 주체로 하여 막 두께가 10 내지 1000㎚의 복굴절성의 제1 층과, 제2 수지를 주체로 하여 막 두께가 10 내지 1000㎚의 등방성의 제2 층이 합계 30층 이상이고 두께 방향으로 교대로 적층된 구조를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 각 층을 구성하는 수지에 대해서는, 상세한 것은 후술하겠지만, 복굴절성의 층 및 등방성의 층을 형성할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 어느 것도, 필름을 제조하기 쉬운 관점에서, 열가소성 수지가 바람직하다. 또한, 본 개시에 있어서는, 종방향, 횡방향, 두께 방향의 굴절률에 대하여, 최대와 최소의 차가 0.1 이상인 것을 복굴절성, 0.1 미만인 것을 등방성으로 한다.

[두께 불균일]

본 개시에 있어서 두께 불균일 R값(％)은 하기(식 1)로 표시된다.

여기서, Rmax 및 Rmin은, 각각 측정 길이 5m에서의 필름의 제막 기계 축 방향(종방향, 길이 방향 또는 MD라고 하는 경우가 있음)에 대한 두께의 최댓값 및 최솟값을 나타낸다. 또한, Rave는 필름의 제막 기계 축 방향에 대한 두께의 평균값을 의미한다.

본 발명의 일 실시 형태의 다층 적층 필름은, 예를 들어 두께 불균일이 R값으로 0.5％ 이상이다. 두께 불균일이 없음이 색 불균일 억제에는 바람직하지만, 현실적으로는 두께 불균일을 제로로 하기는 매우 곤란하다. 그러한 가운데 본 발명의 일 실시 형태는, 어느 정도의 두께 불균일을 가졌다고 해도, 색 불균일을 억제한다고 하는 것이다. 두께 불균일 R값은, 예를 들어 1.0％ 이상이거나, 1.5％ 이상이거나 해도, 본 발명의 일 실시 형태의 적용에 의해 색 불균일은 억제될 수 있다.

[층 두께 프로파일]

본 발명의 일 실시 형태의 다층 적층 필름은, 다양한 광학 두께의 제1 층 및 제2 층을 가짐으로써, 폭 넓은 파장 범위의 광을 반사하는 것이 가능해진다. 이것은, 반사 파장이 다층 적층 필름을 구성하는 각 층의 광학 두께에서 기인하기 때문이다. 일반적으로 다층 적층 필름의 반사 파장은, 하기(식 2)로 나타낸다.

(상기 식 중, λ는 반사 파장(㎚), n1, n2는 각각의 층의 굴절률, d1, d2는 각각의 층의 물리 두께(㎚)를 나타냄)

또한, 광학 두께 λM(㎚)은, 하기(식 3)와 같이, 각 층의 각각의 굴절률 nk 및 물리 두께 dk의 곱으로 표시된다. 여기서의 물리 두께는 투과형 전자 현미경을 사용하여 촬영한 사진으로부터 구한 것을 채용할 수 있다.

상기의 것을 감안하면, 파장 380 내지 780㎚에 있는 광을 넓게 반사 가능한 층 두께 프로파일로 할 수 있다. 예를 들어, 후술하는 단조 증가 영역에서의 두께 범위를 넓게 하여, 폭넓은 파장 범위의 광을 반사하도록 설계할 수도 있고, 이러한 단조 증가 영역에서는 특정한 파장 범위의 광을 반사하도록 하고, 다른 영역에서 이러한 특정한 파장 범위 이외의 광을 반사하도록 하여, 전체로서 폭넓은 파장 범위의 광을 반사하도록 설계할 수도 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 있어서는, 제1 층과 제2 층의 각각의 층 두께 프로파일을 특정의 양태로 함으로써, 색 불균일을 억제할 수 있다.

즉, 제1 층의 광학 두께에서의 층 두께 프로파일은, 제1 단조 증가 영역을 갖고, 이러한 제1 단조 증가 영역에 있어서 광학 두께가 100㎚ 이상인 가장 얇은 층을 1번째 층으로 하고, 광학 두께가 190㎚ 이하인 가장 두꺼운 층을 m번째의 층으로 하였을 때, 0.8×m(0.8×m이 정수가 아닌 경우에는 반올림한 정수)번째의 층의 광학 두께가 140 내지 180㎚의 범위에 있다. 또한, 제2 층의 광학 두께에서의 층 두께 프로파일은, 제2 단조 증가 영역을 갖고, 이와 같은 제2 단조 증가 영역에 있어서 광학 두께가 120㎚ 이상인 가장 얇은 층을 1번째 층으로 하고, 광학 두께가 350㎚ 이하인 가장 두꺼운 층을 n번째의 층으로 하였을 때, 0.8×n(0.8×n이 정수가 아닌 경우에는 반올림한 정수)번째의 층의 광학 두께가 150 내지 280㎚의 범위에 있다. 도 1, 2에 본 발명의 층 두께 프로파일의 일례의 모식도를 나타낸다.

도 1은, 제1 층의 층 두께 프로파일의 일례이다. 이 경우, 제1 층은, a0 내지 a4에 걸친 제1 단조 증가 영역을 갖는다. a1은, 광학 두께가 100㎚ 이상인 가장 얇은 층이며, 이것을 1번째의 층으로 한다. a3은, 광학 두께가 190㎚ 이하인 가장 두꺼운 층이며, 이것을 m번째의 층으로 한다. 0.8×m번째 층 두께는 a2로 표시되고, 이것이 140 내지 180㎚의 범위에 있다. 즉, a2의 두께가, a1과 a3을 연결하는 직선으로부터 크게 어긋나 있지 않은 양태를 나타내고 있다.

도 2는, 제2 층의 층 두께 프로파일의 일례이다. 이 경우, 제2 층은, b0 내지 b4에 걸친 제2 단조 증가 영역을 갖는다. b1은, 광학 두께가 120㎚ 이상인 가장 얇은 층이며, 이것을 1번째의 층으로 한다. b3은, 광학 두께가 350㎚ 이하인 가장 두꺼운 층이며, 이것을 n번째의 층으로 한다. 0.8×n번째의 층의 두께는 b2로 표시되고, 이것이 150 내지 280㎚의 범위에 있다. 즉, b2의 두께가, b1과 b3을 연결하는 직선으로부터 어긋나 있는 양태를 나타내고 있다.

본 발명의 일 실시 형태는, 제1 층 및 제2 층이 각각 상기와 같은 층 두께 프로파일을 가짐으로써, 두께 불균일에 기인하는 색 불균일이 시인되기 어렵다라는 효과를 발휘하는 것이다.

상기 광학 두께를 모두 충족함으로써, 스트라이프상, 얼룩 형상, 또는 그것에 비슷한 형상의 색 불균일을 저감할 수 있는, 고반사율을 갖는 필름을 제공할 수 있다. 이것은, 상기 광학 두께를 모두 충족함으로써, 광학 두께가 얇은 범위와 광학 두께가 두꺼운 범위의 각 층의 분포 밸런스가 적정하게 되고, 반사 파장 대역을 확장하면서도, 2차 반사, 3차 반사와 같은 고차 반사를 이용하여 목적으로 하는 파장 영역의 반사 강도를 증가시키는 것이 가능하게 되고, 브로드한 반사 파장 영역을 가지면서, 보다 고반사율의 다층 적층 필름을 실현할 수 있기 때문이다. 종래에는, 고반사율이라 하면 반사 파장 영역은 좁아지는 경향이 있는 바, 본 발명의 일 실시 형태는 브로드한 반사 파장 영역이기 때문에, 가시광 영역에 있어서 두께 불균일에 의한 스펙트럼 변동이 생기기 어려운, 즉 두께 불균일에 기인하는 해당 색 불균일이 시인하기 어렵다는 것이다.

이상의 관점에서, 제1 층의 얇은 측으로부터 0.8×m번째의 층의 광학 두께는, 145 내지 175㎚의 범위에 있는 것이 바람직하고, 148 내지 172㎚의 범위에 있는 것이 보다 바람직하고, 150 내지 170㎚의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다. 제2 층의 얇은 측으로부터 0.8×n번째의 층의 광학 두께는, 180 내지 280㎚의 범위에 있는 것이 바람직하고, 200 내지 275㎚의 범위에 있는 것이 보다 바람직하고, 220 내지 265㎚의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하고, 225 내지 260㎚의 범위에 있는 것이 특히 바람직하다.

제1 단조 증가 영역에 있어서, 100㎚ 이상인 가장 얇은 층(1번째 층)의 광학 두께는, 바람직하게는 100 내지 120㎚, 보다 바람직하게는 100 내지 115㎚, 더욱 바람직하게는 100 내지 110㎚이며, 190㎚ 이하인 가장 두꺼운 층(m번째 층)의 광학 두께는, 바람직하게는 150 내지 190㎚, 보다 바람직하게는 160 내지 190㎚, 더욱 바람직하게는 170 내지 190㎚이다. 제2 단조 증가 영역에 있어서, 120㎚ 이상인 가장 얇은 층(1번째 층)의 광학 두께는, 바람직하게는 120 내지 140㎚, 보다 바람직하게는 120 내지 135㎚, 더욱 바람직하게는 120 내지 130㎚이며, 350㎚ 이하인 가장 두꺼운 층(n번째 층)의 광학 두께는, 바람직하게는 310 내지 350㎚, 보다 바람직하게는 320 내지 350㎚, 더욱 바람직하게는 330 내지 350㎚이다. 이에 의해, 파장 380 내지 780㎚에 있는 광을 폭 넓게 반사함으로써 우수하다.

이와 같은 층 두께 프로파일은, 피드 블록에 있어서의 빗살의 조정 등에 의해 얻을 수 있다.

제1 단조 증가 영역은, 최박층의 광학 두께가 바람직하게는 75㎚ 이하, 보다 바람직하게는 70㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 65㎚ 이하일 수 있다. 하한은 한정되지 않지만, 예를 들어 바람직하게는 45㎚ 이상, 보다 바람직하게는 50㎚ 이상, 더욱 바람직하게는 55㎚ 이상이다. 제2 단조 증가 영역은, 최박층의 광학 두께가 바람직하게는 95㎚ 이하, 보다 바람직하게는 90㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 85㎚ 이하일 수 있다. 하한은 한정되지 않지만, 예를 들어 바람직하게는 65㎚ 이상, 보다 바람직하게는 70㎚ 이상, 더욱 바람직하게는 75㎚ 이상이다. 또한, 제1 단조 증가 영역은, 최두께층의 광학 두께가 바람직하게는 195㎚ 이상, 보다 바람직하게는 200㎚ 이상, 더욱 바람직하게는 205㎚ 이상일 수 있다. 상한은 한정되지 않지만, 예를 들어 바람직하게는 225㎚ 이하, 보다 바람직하게는 220㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 215㎚ 이하이다. 제2 단조 증가 영역은, 최두께층의 광학 두께가 바람직하게는 345㎚ 이상, 보다 바람직하게는 350㎚ 이상, 더욱 바람직하게는 355㎚ 이상일 수 있다. 상한은 한정되지 않지만, 예를 들어 바람직하게는 375㎚ 이하, 보다 바람직하게는 370㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 365㎚ 이하이다. 상기 양태에 의해, 파장 380 내지 780㎚에 있는 광을 폭 넓게 반사함으로써 우수하다.

본 발명의 일 실시 형태에 있어서는 후술하는 바와 같이 더블링 등에 의해 층수 증가하는 것도 가능하지만, 이러한 경우에 있어서는, 하나의 패킷에 대한 층 두께 프로파일을 보면 된다. 이러한 패킷은, 다층 적층 필름의 전체의 층 두께 프로파일을 보았을 때, 예를 들어 동일한 층 두께 프로파일의 부분이 복수 있으면, 각각이 패킷이라고 간주할 수 있고, 중간층 등으로 구획된 각각의 다층 구조 부분은 다른 패킷이라고 간주할 수 있다.

[단조 증가 영역]

본 개시에 있어서 「단조 증가하고 있는」이란, 다층 적층 필름에 있어서의 다층 교대 적층체의 모두에 있어서 보다 두꺼운 측의 층이 보다 얇은 측의 층보다도 두꺼워지고 있는 것이 바람직하지만, 그것에 한정되지 않고, 전체를 보아 두께가 보다 얇은 측으로부터 보다 두꺼운 측으로 두께가 증가하고 있는 경향이 보이면 된다. 보다 구체적으로는, 광학 두께가 보다 얇은 측으로부터 보다 두꺼운 측을 향하여 층에 번호를 부여하고, 그것을 횡축으로 하여, 각 층의 막 두께를 종축에 플롯하였을 때, 막 두께가 증가 경향을 나타내는 범위 내에서의 각 층의 층수를 5등분하고, 막 두께가 두꺼워지는 방향으로, 등분된 각 에어리어에서의 막 두께의 평균값이 단조로 증가하고 있는 경우에는 단조 증가라 하고 그렇지 않은 경우에는 단조 증가가 아니라고 하였다. 또한, 제1 층과 제2 층은, 각각 개별적으로 보면 되고, 제1 층의 단조 증가와 제2 층의 단조 증가는, 각각 다른 기울기일 수 있다. 또한, 상기 단조 증가에 대해서는, 다층 교대 적층체에 있어서의 한쪽 최표층으로부터 다른 쪽 최표층까지의 모두에 있어서 단조 증가하고 있는 양태여도 되지만, 다층 교대 적층체에 있어서, 층수로 80％ 이상, 바람직하게는 90％ 이상, 보다 바람직하게는 95％ 이상의 부분에 있어서 단조 증가하고 있는 양태여도 되고, 그 나머지의 부분에서는 두께가 일정하거나 감소하고 있거나 하고 있을 수도 있다. 예를 들어 본 개시의 실시예 1은, 다층 적층 구조의 100％의 부분에 있어서 단조 증가하고 있는 양태이지만, 이와 같은 두께 프로파일의 층 번호가 작은 측 및/또는 층 번호가 큰 측에 단조 증가가 아닌 영역을 마련한 양태여도 된다.

[다층 적층 필름의 구성]

[제1 층]

본 발명의 일 실시 형태의 다층 적층 필름을 구성하는 제1 층은, 복굴절성의 층이며, 즉 이것을 구성하는 수지(본 개시에 있어서, 제1 수지라고도 함)는, 복굴절성의 층을 형성할 수 있는 것이다. 따라서, 제1 층을 구성하는 수지로서는 배향 결정성의 수지가 바람직하고, 이와 같은 배향 결정성의 수지로서 특히 폴리에스테르가 바람직하다. 해당 폴리에스테르는, 그것을 구성하는 반복 단위를 기준으로 하여 바람직하게는 에틸렌테레프탈레이트 단위 및/또는 에틸렌나프탈레이트 단위를, 보다 바람직하게는 에틸렌나프탈레이트 단위를, 80몰％ 이상, 100몰％ 이하의 범위로 함유하는 것이, 더 높은 굴절률의 층으로 하기 쉽고, 그에 의해 제2 층과의 굴절률차를 크게 하기 쉽다는 점에서 바람직하다. 여기서 수지가 병용되는 경우에는, 합계의 함유량이다.

(제1 층의 폴리에스테르)

제1 층의 바람직한 폴리에스테르로서, 디카르복실산 성분으로서 나프탈렌디카르복실산 성분을 함유하고, 그의 함유량은 해당 폴리에스테르를 구성하는 디카르복실산 성분을 기준으로 하여 80몰％ 이상, 100몰％ 이하인 것이 바람직하다. 이러한 나프탈렌디카르복실산 성분으로서는, 2,6-나프탈렌디카르복실산 성분, 2,7-나프탈렌디카르복실산 성분 또는 이들의 조합으로부터 유도되는 성분, 혹은 그들의 유도체 성분을 들 수 있고, 특히 2,6-나프탈렌디카르복실산 성분 혹은 그의 유도체 성분이 바람직하게 예시된다. 나프탈렌디카르복실산 성분의 함유량은, 바람직하게는 85몰％ 이상, 보다 바람직하게는 90몰％ 이상이며, 또한, 바람직하게는 100몰％ 미만, 보다 바람직하게는 98몰％ 이하, 더욱 바람직하게는 95몰％ 이하이다.

제1 층의 폴리에스테르를 구성하는 디카르복실산 성분으로서는, 나프탈렌디카르복실산 성분 이외에 추가로, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 테레프탈산 성분, 이소프탈산 성분 등을 함유해도 되고, 그 중에서도 테레프탈산 성분을 함유하는 것이 바람직하다. 함유량은 0몰％를 초과하고, 20몰％ 이하의 범위인 것이 바람직하다. 이러한 제2 디카르복실산 성분의 함유량은, 보다 바람직하게는 2몰％ 이상, 더욱 바람직하게는 5몰％ 이상이며, 또한, 보다 바람직하게는 15몰％ 이하, 더욱 바람직하게는 10몰％ 이하이다.

액정 디스플레이 등에 사용되는 휘도 향상 부재나 반사형 편광판으로서 사용하는 경우, 제1 층이 제2 층보다도 상대적으로 고굴절률 특성을 갖는 층이고, 제2 층이 제1 층보다도 상대적으로 저굴절률 특성을 갖는 층이며, 또한 1축 방향으로 연신하는 것이 바람직하다. 또한, 이 경우, 본 개시에 있어서는, 1축 연신 방향을 X 방향, 필름면 내에 있어서 X 방향과 직교하는 방향을 Y 방향(비연신 방향이라고도 함), 필름면에 대해 수직인 방향을 Z 방향(두께 방향이라고도 함)이라 칭하는 경우가 있다.

제1 층에, 상기와 같이 나프탈렌디카르복실산 성분을 주성분으로서 함유하는 폴리에스테르를 사용함으로써 X 방향으로 고굴절률을 나타냄과 동시에 1축 배향성이 높은 복굴절률 특성을 실현할 수 있고, X 방향에 대하여 제2 층과의 굴절률차를 크게 할 수 있어, 고편광도에 기여한다. 한편, 나프탈렌디카르복실산 성분의 함유량이 하한값 미만이면, 비정질성의 특성이 커지고, X 방향의 굴절률 nX와, Y 방향의 굴절률 nY와의 차이가 작아지는 경향이 있기 때문에, 다층 적층 필름에 있어서, 필름면을 반사면으로 하여, 1축 연신 방향(X 방향)을 포함하는 입사면에 대하여 평행한 편광 성분이라고 정의되는 본 개시에 있어서의 P 편광 성분에 대하여 충분한 반사 성능이 얻기 어려워지는 경향이 있다. 또한, 본 개시에 있어서의 S 편광 성분이란, 다층 적층 필름에 있어서, 필름면을 반사면으로 하여, 1축 연신 방향(X 방향)을 포함하는 입사면에 대해 수직인 편광 성분이라고 정의된다.

제1 층의 바람직한 폴리에스테르를 구성하는 디올 성분으로서는, 에틸렌글리콜 성분이 사용되고, 그의 함유량은 해당 폴리에스테르를 구성하는 디올 성분을 기준으로 하여 80몰％ 이상, 100몰％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 85몰％ 이상, 100몰％ 이하, 더욱 바람직하게는 90몰％ 이상, 100몰％ 이하, 특히 바람직하게는 90몰％ 이상, 98몰％ 이하이다. 해당 디올 성분의 비율이 하한값 미만인 경우에는, 전술한 1축 배향성이 손상되는 경우가 있다.

제1 층의 폴리에스테르를 구성하는 디올 성분으로서, 에틸렌글리콜 성분 이외에, 추가로, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 트리메틸렌글리콜 성분, 테트라메틸렌글리콜 성분, 시클로헥산디메탄올 성분, 디에틸렌글리콜 성분 등을 함유해도 된다.

(제1 층의 폴리에스테르의 특성)

제1 층에 사용되는 폴리에스테르의 융점은, 바람직하게는 220 내지 290℃의 범위, 보다 바람직하게는 230 내지 280℃의 범위, 더욱 바람직하게는 240 내지 270℃의 범위이다. 융점은 시차 주사 열량계(DSC)로 측정하여 구할 수 있다. 해당 폴리에스테르의 융점이 상한값을 초과하면, 용융 압출하여 성형할 때 유동성이 떨어지고, 토출 등이 불균일화되기 쉬워지는 경우가 있다. 한편, 융점이 하한값 미만이면, 제막성은 우수하기는 하지만, 폴리에스테르가 갖는 기계적 특성 등이 손상되기 쉬워지고, 또한 액정 디스플레이의 휘도 향상 부재나 반사형 편광판으로서 사용될 때의 굴절률 특성이 발현되기 어려운 경향이 있다.

제1 층에 사용되는 폴리에스테르의 유리 전이 온도(이하, Tg라고 칭하는 경우가 있음)는, 바람직하게는 80 내지 120℃, 보다 바람직하게는 82 내지 118℃, 또한 바람직하게는 85 내지 118℃, 특히 바람직하게는 100 내지 115℃의 범위에 있다. Tg가 이 범위에 있으면, 내열성 및 치수 안정성이 우수하고, 또한 액정 디스플레이의 휘도 향상 부재나 반사형 편광판으로서 사용될 때의 굴절률 특성을 발현하기 쉽다. 이러한 융점이나 유리 전이 온도는, 공중합 성분의 종류와 공중합량, 그리고 부생물인 디에틸렌글리콜의 제어 등에 의해 조정할 수 있다.

제1 층에 사용되는 폴리에스테르는, o-클로로페놀 용액을 사용하여 35℃에서 측정한 고유 점도가 0.50 내지 0.75dl/g인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.55 내지 0.72dl/g, 더욱 바람직하게는 0.56 내지 0.71dl/g이다. 이에 의해 적당한 배향 결정성을 갖기 쉬워지는 경향이 있고, 제2 층과의 굴절률차를 발현하기 쉬워지는 경향이 있다.

[제2 층]

본 발명의 일 실시 형태의 다층 적층 필름을 구성하는 제2 층은, 등방성의 층이며, 즉 이것을 구성하는 수지(본 개시에 있어서, 제2 수지라고도 함)는, 등방성의 층을 형성할 수 있는 것이다. 따라서, 제2 층을 구성하는 수지로서는 비정질성의 수지가 바람직하다. 그 중에서도 비정질성인 폴리에스테르가 바람직하다. 또한 여기서 「비정질성」이란,　매우 약간의 결정성을 갖는 것을 배제하는 것이 아니고, 본 개시의 다층 적층 필름이 목적으로 하는 기능을 발휘할 정도로 제2 층을 등방성으로 할 수 있으면 된다.

(제2 층의 공중합 폴리에스테르)

제2 층을 구성하는 수지로서는, 공중합 폴리에스테르가 바람직하고, 특히, 나프탈렌디카르복실산 성분, 에틸렌글리콜 성분 및 트리메틸렌글리콜 성분을 공중합 성분으로서 포함하는 공중합 폴리에스테르를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 나프탈렌디카르복실산 성분으로서는, 2,6-나프탈렌디카르복실산 성분, 2,7-나프탈렌디카르복실산 성분 또는 이들의 조합으로부터 유도되는 성분, 혹은 그들의 유도체 성분을 들 수 있고, 특히 2,6-나프탈렌디카르복실산 성분 또는 그의 유도체 성분이 바람직하게 예시된다. 또한, 본 개시에 있어서의 공중합 성분이란, 폴리에스테르를 구성하는 어느 성분인 것을 의미하고 있고, 종된 성분(공중합량으로서 전체 산 성분 또는 전체 디올 성분에 대하여 50몰％ 미만)으로서의 공중합 성분에 한정되지 않고, 주된 성분(공중합량으로서 전체 산 성분 또는 전체 디올 성분에 대하여 50몰％ 이상)도 포함하여 사용된다.

본 발명의 일 실시 형태에 있어서는, 상술한 바와 같이, 제2 층의 수지로서 에틸렌나프탈레이트 단위를 주성분으로 하는 폴리에스테르를 사용하는 것이 바람직하고, 그때, 제2 층의 수지로서 나프탈렌디카르복실산 성분을 포함하는 공중합 폴리에스테르를 사용함으로써 제1 층과의 상용성이 높아지고, 제1 층과의 층간 밀착성이 향상되는 경향이 있어, 층간 박리가 발생하기 어려워지기 때문에 바람직하다.

제2 층의 공중합 폴리에스테르는, 디올 성분이 에틸렌글리콜 성분과, 트리메틸렌글리콜 성분의 적어도 2 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 이 중, 에틸렌글리콜 성분은, 필름 제막성 등의 관점에서 주된 디올 성분으로서 사용되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시 형태에서의 제2 층의 공중합 폴리에스테르는, 또한 디올 성분으로서 트리메틸렌글리콜 성분을 함유하는 것이 바람직하다. 트리메틸렌글리콜 성분을 함유함으로써, 층 구조의 탄성을 보충하고, 층간 박리를 억제하는 효과가 높아진다.

이러한 나프탈렌디카르복실산 성분, 바람직하게는 2,6-나프탈렌디카르복실산 성분은, 제2 층의 공중합 폴리에스테르를 구성하는 전체 카르복실산 성분의 30몰％ 이상, 100몰％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30몰％ 이상, 80몰％ 이하, 더욱 바람직하게는 40몰％ 이상, 70몰％ 이하이다. 이에 의해 제1 층과의 밀착성을 보다 높일 수 있다. 나프탈렌디카르복실산 성분의 함유량이 하한 미만이면 상용성의 관점에서 밀착성이 저하되는 경우가 있다. 또한, 나프탈렌디카르복실산 성분의 함유량의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 너무 많으면 제1 층과의 굴절률차를 발현하기 어려워지는 경향이 있다. 또한, 제1 층과의 굴절률의 관계를 조정하기 위해 다른 디카르복실산 성분을 공중합시켜도 된다.

에틸렌글리콜 성분은, 제2 층의 공중합 폴리에스테르를 구성하는 전체 디올 성분의 50몰％ 이상, 95몰％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50몰％ 이상, 90몰％ 이하, 더욱 바람직하게는 50몰％ 이상, 85몰％ 이하, 특히 바람직하게는 50몰％ 이상, 80몰％ 이하이다. 이에 의해 제1 층과의 굴절률차를 발현하기 쉬워지는 경향이 있다.

트리메틸렌글리콜 성분은, 제2 층의 공중합 폴리에스테르를 구성하는 전체 디올 성분의 3몰％ 이상, 50몰％ 이하인 것이 바람직하고, 또한 5몰％ 이상, 40몰％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10몰％ 이상, 40몰％ 이하, 특히 바람직하게는 10몰％ 이상, 30몰％ 이하이다. 이에 의해 제1 층과의 층간 밀착성을 보다 높일 수 있다. 또한, 제1 층과의 굴절률차를 발현하기 쉬워지는 경향이 있다. 트리메틸렌글리콜 성분의 함유량이 하한 미만이면 층간 밀착성의 확보가 어려워지는 경향이 있고, 상한을 초과하면 원하는 굴절률과 유리 전이 온도의 수지로 하기가 어려워진다.

본 발명의 일 실시 형태에서의 제2 층은, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위라면, 제2 층의 질량을 기준으로 하여 10질량％ 이하의 범위 내에서 해당 공중합 폴리에스테르 이외의 열가소성 수지를 제2 폴리머 성분으로서 함유해도 된다.

(제2 층의 폴리에스테르의 특성)

본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 상술하는 제2 층의 공중합 폴리에스테르는, 85℃ 이상의 유리 전이 온도를 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 90℃ 이상, 150℃ 이하, 더욱 바람직하게는 90℃ 이상, 120℃ 이하, 특히 바람직하게는 93℃ 이상, 110℃ 이하이다. 이에 의해 내열성이 보다 우수하다. 또한, 제1 층과의 굴절률차를 발현하기 쉬워지는 경향이 있다. 제2 층의 공중합 폴리에스테르의 유리 전이 온도가 하한 미만인 경우, 내열성을 충분히 얻지 못하는 경우가 있고, 예를 들어 90℃ 부근에서의 열처리 등의 공정을 포함할 때에 제2 층의 결정화나 취화에 의해 헤이즈가 상승하고, 휘도 향상 부재나 반사형 편광판으로서 사용될 때의 편광도의 저하를 수반하는 경우가 있다. 또한, 제2 층의 공중합 폴리에스테르의 유리 전이 온도가 너무 높은 경우에는, 연신 시에 제2 층의 폴리에스테르도 연신에 의한 복굴절성이 생기는 경우가 있고, 그에 따른 연신 방향에 있어서 제1 층과의 굴절률차가 작아지고, 반사 성능이 저하되는 경우가 있다.

상술한 공중합 폴리에스테르 중에서도 90℃×1000시간의 열처리로 결정화에 의한 헤이즈 상승을 매우 우수하게 억제할 수 있다는 점에서, 비정질성의 공중합 폴리에스테르인 것이 바람직하다. 여기서 말하는 비정질성이란, DSC에 있어서 승온 속도 20℃/분으로 승온시켰을 때의 결정 융해 열량이 0.1mJ/㎎ 미만인 것을 가리킨다.

제2 층의 공중합 폴리에스테르의 구체예로서, (1) 디카르복실산 성분으로서 2,6-나프탈렌디카르복실산 성분을 포함하고, 디올 성분으로서 에틸렌글리콜 성분 및 트리메틸렌글리콜 성분을 포함하는 공중합 폴리에스테르, (2) 디카르복실산 성분으로서 2,6-나프탈렌디카르복실산 성분 및 테레프탈산 성분을 포함하고, 디올 성분으로서 에틸렌글리콜 성분 및 트리메틸렌글리콜 성분을 포함하는 공중합 폴리에스테르를 들 수 있다.

제2 층의 공중합 폴리에스테르는, o-클로로페놀 용액을 사용하여 35℃에서 측정한 고유 점도가 0.50 내지 0.70dl/g인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.55 내지 0.65dl/g이다. 제2 층에 사용되는 공중합 폴리에스테르가 공중합 성분으로서 트리메틸렌글리콜 성분을 갖는 경우, 제막성이 저하되는 경우가 있고, 해당 공중합 폴리에스테르의 고유 점도를 상술한 범위로 함으로써 제막성을 보다 높일 수 있다. 제2 층으로서 상술하는 공중합 폴리에스테르를 사용하는 경우의 고유 점도는, 제막성의 관점에서는 보다 높은 쪽이 바람직하지만, 상한을 초과하는 범위에서는 제2 층의 폴리에스테르와의 용융 점도 차가 커져, 각 층의 두께가 불균일해지는 경우가 있다.

[기타의 층]

(최외층)

본 발명의 일 실시 형태의 다층 적층 필름은, 한쪽 또는 양쪽의 표면에 최외층을 갖고 있어도 된다. 이러한 최외층은, 수지를 주체로 한다. 또한, 여기서 「수지를 주체로 하는」이란, 층에 있어서 수지가 층의 전체 질량에 대하여 70질량％ 이상을 차지하는 것을 말하며, 바람직하게는 80질량％ 이상, 보다 바람직하게는 90질량％ 이상이다. 또한, 최외층은, 등방성의 층인 것이 바람직하고, 제조상의 용이성의 관점에서는 제2 층과 동일한 수지여도 되고, 상술한 제2 층의 공중합 폴리에스테르로 구성할 수 있고, 그러한 양태가 바람직하다.

(중간층)

본 발명의 일 실시 형태의 다층 적층 필름은, 중간층을 포함하고 있어도 된다.

해당 중간층은, 본 개시에 있어서 내부 후막층 등이라고 칭하는 경우가 있지만, 제1 층과 제2 층의 교대 적층 구성의 내부에 존재하는 후막의 층을 가리킨다. 또한, 여기서 후막이란, 광학적으로 후막인 것을 말한다. 본 개시에 있어서는, 다층 적층 필름의 제조 초기 단계에서 교대 적층 구성의 양측에 막 두께가 두꺼운 층(두께 조정층, 버퍼층이라고 칭하는 경우가 있음)을 형성하고, 그 후 더블링에 의해 적층수를 증가시키는 방법이 바람직하게 사용되지만, 그 경우에는 막 두께가 두꺼운 층끼리 2층 적층되어 중간층이 형성되게 되고, 이러한 방법에 의한 경우에는, 내부에 형성된 후막의 층이 중간층이 되고, 외측에 형성된 후막의 층이 최외층이 된다.

중간층은, 예를 들어 층 두께가 바람직하게는 5㎛ 이상, 또한, 바람직하게는 100㎛ 이하, 보다 바람직하게는 50㎛ 이하의 두께인 것이 바람직하다. 이러한 중간층을 제1 층과 제2 층의 교대 적층 구성의 일부에 갖는 경우, 편광 기능에 영향을 미치지 않고, 제1 층 및 제2 층을 구성하는 각 층 두께를 균일하게 조정하기 쉬워진다. 중간층은, 제1 층, 제2 층의 어느 것과 동일한 조성, 또는 이들 조성을 부분적으로 포함하는 조성이어도 되고, 층 두께가 두껍기 때문에, 반사 특성에는 기여하지 않는다. 한편, 투과 특성에는 영향을 주는 경우가 있기 때문에, 층 중에 입자를 포함하는 경우에는 광선 투과율을 고려하여 입자경이나 입자 농도를 선택하면 된다.

해당 중간층의 두께가 하한 미만인 경우는, 다층 구조의 층 구성에 흐트러짐이 생기는 경우가 있고, 반사 성능이 저하되는 경우가 있다. 한편, 해당 중간층의 두께가 상한을 초과하는 경우에는, 다층 적층 필름 전체의 두께가 두꺼워지고, 박형의 액정 디스플레이 반사형 편광판이나 휘도 향상 부재로서 사용한 경우에 공간 절약화하기 어려운 경우가 있다. 또한, 다층 적층 필름 내에 복수의 중간층을 포함하는 경우에는, 각각의 중간층의 두께는, 상기 범위의 하한 이상인 것이 바람직하고, 또한 중간층의 두께의 합계는, 상기 범위의 상한 이하인 것이 바람직하다.

중간층에 사용되는 폴리머는, 본 개시의 다층 적층 필름의 제조 방법을 사용하여 다층 구조 중에 존재시킬 수 있으면, 제1 층 또는 제2 층과 다른 수지를 사용해도 되지만, 층간 접착성의 관점에서, 제1 층 또는 제2 층의 어느 것과 동일한 조성이거나, 이들 조성을 부분적으로 포함하는 조성인 것이 바람직하다.

해당 중간층의 형성 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 더블링을 행하기 전의 교대 적층 구성의 양측에 막 두께의 두꺼운 층을 마련하고, 그것을 레이어 더블링 블록이라고 불리는 분지 블록을 사용하여 교대 적층 방향에 수직인 방향으로 2분할하고, 그들을 교대 적층 방향으로 재적층함으로써 중간층을 1층 마련할 수 있다. 마찬가지의 방법으로 3분할, 4분할함으로써 중간층을 복수 마련해도 된다.

(도포층)

본 발명의 일 실시 형태의 다층 적층 필름은, 적어도 한쪽 표면에 도포층을 가질 수 있다. 이러한 도포층으로서는, 미끄럼성을 부여하기 위한 이활층이나, 프리즘층이나 확산층 등과의 접착성을 부여하기 위한 프라이머층 등을 들 수 있다. 도포층은, 결합제 성분을 포함하고, 미끄럼성을 부여하기 위해서는 예를 들어 입자를 함유시키면 된다. 접착 용이성을 부여하기 위해서는, 사용하는 결합제 성분을, 접착하고자 하는 층의 성분과 화학적으로 가까운 것으로 하는 것을 들 수 있다. 또한, 도포층을 형성하기 위한 도포액은, 환경의 관점에서 물을 용매로 하는 수계 도포액인 것이 바람직하지만, 특히 그러한 경우 등에 있어서, 다층 적층 필름에 대한 도포액의 습윤성을 향상시킬 목적으로, 계면 활성제를 함유할 수 있다. 그 밖에, 도포층의 강도를 높이기 위해 가교제를 첨가하는 등, 기능제를 첨가해도 된다.

[다층 적층 필름의 제조 방법]

본 발명의 일 실시 형태의 다층 적층 필름의 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 여기서 이하에 나타내는 제조 방법은 일례이며, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 또한, 다른 양태에 대해서도, 이하를 참조하여 얻을 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태의 다층 적층 필름은, 제1 층을 구성하는 폴리머와 제2 층을 구성하는 폴리머를, 다층 피드 블록 장치를 사용하여 용융 상태에서 교대로 중첩하여, 예를 들어 합계 30층 이상의 교대 적층 구성을 제작하고, 그 양면에 버퍼층을 마련하고, 그 후 레이어 더블링이라고 불리는 장치를 사용하여 해당 버퍼층을 갖는 교대 적층 구성을 예를 들어 2 내지 4 분할하고, 해당 버퍼층을 갖는 교대 적층 구성을 1 블록으로 하여 블록의 적층수(더블링수)가 2 내지 4배가 되도록 다시 적층하는 방법으로 적층수를 증가시킴으로써 얻을 수 있다. 이러한 방법에 의하면, 다층 구조의 내부에 버퍼층끼리가 2층 적층된 중간층과, 버퍼층 1층을 포함하는 최외층을 양면에 갖는 다층 적층 필름을 얻을 수 있다.

이러한 다층 구조는, 제1 층과 제2 층의 각 층의 두께가 원하는 경사 구조를 갖도록 적층된다. 이것은, 예를 들어 다층 피드 블록 장치에 있어서 슬릿의 간격이나 길이를 변화시킴으로써 얻어진다. 예를 들어, 제1 층 및/또는 제2 층은, 적어도 두 광학 두께 영역에서 다른 기울기의 변화율을 가질 수 있다는 점에서, 이와 같은 경우에는, 해당 다층 피드 블록에 있어서도 적어도 하나 이상의 변곡점을 갖도록 슬릿의 간격이나 길이를 조정하면 된다.

상술한 방법으로 원하는 적층수로 적층한 후, 다이로 압출하고, 캐스팅 드럼상에서 냉각시켜, 다층 미연신 필름을 얻는다. 다층 미연신 필름은, 제막 기계 축 방향(종방향, 길이 방향 또는 MD라고 하는 경우가 있음) 또는 그것에 필름면 내에서 직교하는 방향(횡방향, 폭 방향 또는 TD라고 하는 경우가 있음)의 적어도 1축 방향(이와 같은 1축 방향은 필름 면을 따른 방향임)에 연신하는 것이 바람직하다. 연신 온도는, 제1 층의 폴리머의 유리 전이점 온도(Tg)-(Tg+20)℃의 범위로 행하는 것이 바람직하다. 종래보다도 약간 낮은 온도에서 연신을 행함으로써, 필름의 배향 특성을 보다 고도로 제어할 수 있다.

연신 배율은 2.0 내지 7.0배로 행하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 4.5 내지 6.5배이다. 이와 같은 범위 내에서 연신 배율이 클수록, 제1 층 및 제2 층에 있어서의 각각의 층의 면 방향의 굴절률 변동이 연신에 의한 박층화에 의해 작아지고, 다층 적층 필름의 광 간섭이 면 방향으로 균일화되며, 또한 제1 층과 제2 층의 연신 방향의 굴절률차가 커지므로 바람직하다. 이 때의 연신 방법은, 봉형 히터에 의한 가열 연신, 롤 가열 연신, 텐터 연신 등 공지된 연신 방법을 사용할 수 있지만, 롤과의 접촉에 의한 흠집의 저감이나 연신 속도 등의 관점에서, 텐터 연신이 바람직하다.

또한, 이러한 연신 방향과 필름면 내에서 직교하는 방향(Y 방향)으로도 연신 처리를 실시하고, 2축 연신을 행하는 경우에는, 용도에 따라 다르지만, 반사 편광 특성을 구비시키고 싶을 때는, 1.01 내지 1.20배 정도의 연신 배율에 그치는 것이 바람직하다. Y 방향의 연신 배율을 더 이상 높게 하면, 편광 성능이 저하되는 경우가 있다.

또한, 연신 후에 추가로 (Tg)-(Tg+30)℃의 온도에서 열 고정을 행하면서, 5 내지 15％의 범위에서 연신 방향으로 토우 아웃(재연신)시킴으로써, 얻어진 다층 적층 필름의 배향 특성을 고도로 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 있어서 상술한 도포층을 마련하는 경우, 다층 적층 필름으로의 도포는 임의의 단계에서 실시할 수 있지만, 필름의 제조 과정에서 실시하는 것이 바람직하고, 연신 전의 필름에 대하여 도포하는 것이 바람직하다.

이렇게 하여 본 발명의 일 실시 형태의 다층 적층 필름이 얻어진다.

또한, 금속 광택 필름이나 반사 미러의 용도에 사용하는 다층 적층 필름인 경우에는, 2축 연신 필름으로 하는 것이 바람직하고, 이 경우에는, 축차 2축 연신법, 동시 2축 연신법 중 어느 것이어도 된다. 또한, 연신 배율은, 제1 층 및 제2 층의 각 층의 굴절률 및 막 두께가, 원하는 반사 특성을 발휘하도록 조정하면 되지만, 예를 들어 이들 층을 구성하는 수지의 통상적인 굴절률을 고려하면, 종방향 및 횡방향 모두 2.5 내지 6.5배 정도로 하면 된다.

실시예

이하에, 본 발명의 실시 형태를, 실시예를 들어 설명하지만, 본 발명은 이하에 나타낸 실시예에 제한되는 것은 아니다. 또한, 실시예 중의 물성이나 특성은, 하기 방법으로 측정 또는 평가하였다.

(1) 각 층의 두께

다층 적층 필름을 필름 길이 방향 2㎜, 폭 방향 2㎝로 잘라내고, 포매 캡슐에 고정 후, 에폭시 수지(리파인테크(주)제 에포마운트)에 의해 포매하였다. 포매된 샘플을 마이크로톰(LEICA제 ULTRACUT UCT)에서 폭 방향으로 수직으로 절단하고, 50㎚ 두께의 박막 절편으로 하였다. 투과형 전자 현미경(히타치 S-4300)을 사용하여 가속 전압 100kV에서 관찰 촬영하고, 사진으로부터 각 층의 두께(물리 두께)를 측정하였다.

1㎛를 초과하는 두께의 층에 대하여, 다층 구조의 내부에 존재하고 있는 것을 중간층, 최표층에 존재하고 있는 것을 최외층이라 하고, 각각의 두께를 측정하였다.

상기에서 얻어진 각 층의 물리 두께의 값과, 하기 (2)에 의해 구한 각 층의 굴절률의 값을 사용하고, 이들을 상기 (식 3)에 대입함으로써 각 층의 광학 두께를 구하였다. 제1 층에 대하여, 단조 증가 영역에 있어서, 광학 두께가 100㎚ 이상인 가장 얇은 층 및 광학 두께가 190㎚ 이하인 가장 두꺼운 층을 특정하고, 층 번호를 부여하고, 0.8×m(0.8×m이 정수가 아닌 경우에는 반올림한 정수값으로 함)번째의 층을 특정하였다. 제2 층에 대해서도 마찬가지로 하여, 단조 증가 영역에 있어서, 광학 두께가 120㎚ 이상인 가장 얇은 층 및 광학 두께가 350㎚ 이하인 가장 두꺼운 층을 특정하고, 층 번호를 부여하고, 0.8×n(0.8×n이 정수가 아닌 경우에는 반올림한 정수값으로 함)번째 층을 특정하였다.

또한, 제1 층인지 제2 층인지는, 굴절률의 양태에 의해 판단할 수 있지만, 그것이 곤란한 경우에는, NMR에서의 해석이나, TEM에서의 해석에 의한 전자 상태에 의해 판단하는 것도 가능하다.

(2) 각 방향의 연신 후 굴절률

각 층을 구성하는 각각의 폴리에스테르에 대하여, 각각 용융시켜 다이로 압출하고, 캐스팅 드럼 상에 캐스트한 필름을 각각 준비하였다. 또한, 얻어진 필름을 145℃에서 1축 방향으로 5.9배 연신한 연신 필름을 준비하였다. 얻어진 캐스트 필름과 연신 필름에 대하여, 각각 연신 방향(X 방향)과 그의 직교 방향(Y 방향), 두께 방향(Z 방향)의 각각의 굴절률(각각 nX, nY, nZ라 함)을 메트리콘제 프리즘 커플러를 사용하여 파장 633㎚에 있어서의 굴절률을 측정하여 구하고, 연신 후의 굴절률로 하였다.

(3) 단조 증가의 판단

제1 층과 제2 층을 개별적으로, 각 층의 광학 두께의 값을 종축에 입력하고, 각 층의 층 번호를 횡축에 입력하였을 때의 층 두께 프로파일이 임의의 영역에 있어서, 막 두께가 증가 경향을 나타내는 범위 내에서의 각 층의 층수를 5 등분하고, 막 두께가 두꺼워지는 방향으로, 등분된 각 에어리어에서의 막 두께의 평균값이 단조로 증가하고 있는 경우에는 단조 증가라 하고, 그렇지 않은 경우에는 단조 증가가 아니라고 하였다.

(4) 두께 불균일

제막 기계 축 방향으로, 폭 약 30㎜이고 약 6m의 길이로 잘라내, 직사각형의 샘플을 준비하였다. 그 표면을 알코올로 닦고, 먼지 채집을 한 후, 전자 마이크로미터 및 리코더(K-312A, K310B, 안리쯔 덴키(주)제)를 사용하여 필름 상을 25㎜/s로 주행시켜, 제막 기계 축 방향 0.25㎜ 피치로 측정 길이 5m로서 두께를 측정해 그래프를 제작하였다. 얻어진 그래프의 두께의 최댓값, 최솟값 및 평균값을 각각 Rmax, Rmin, Rave라 하였다. Rmax와 Rmin의 차를 Rave로 나누는 것으로 두께 불균일 R값을 산출하였다.

(5) 색 불균일 평가

라이트 박스(LED Viewer Pro, FUJI COLOR)에 한변이 60mm인 정사각형으로 자른 필름을 두고, 그 위에 편광판을 둔 상태에서, 필름을 투과축이 횡이 되는 방향으로기울기 60도에서 보았을 때로 보이는 반사 축 방향으로 평행인 색 불균일의 개수를 계산했다. 그때, 편광판의 투과축은 필름의 투과축과 병행이 되도록 하였다. 색 불균일의 개수에 따라 A 내지 E의 평가를 하였다.

A: 색 불균일이 없다

B: 색 불균일이 1개 있지만, 색 불균일 개소와 양호부의 색의 차이가 작고, 경계선이 애매

C: 색 불균일이 1개

D: 색 불균일이 2개

E: 색 불균일이 3개 이상

또한, 색 불균일이 얼룩 형상인 경우에는 필름을 임의의 방향에서 기울기 60도에서 보았을 때로 보이는 면적이 1㎠ 이상의 색 불균일의 수에 의해, A 내지 E의 평가를 하였다.

A: 색 불균일이 없다

B: 색 불균일이 1개소 있지만, 색 불균일 개소와 양호부의 색의 차이가 작고, 경계선이 애매

C: 색 불균일이 1개소

D: 색 불균일이 2 내지 3개소

E: 색 불균일이 4개소 이상

(6) 평균 투과율

편광 필름 측정 장치(니혼 분코 가부시키가이샤제 「VAP7070S」)를 사용하여, 얻어진 다층 적층 필름의 투과 스펙트럼을 측정하였다. 또한, 측정은 스폿 직경 조정용 마스크Φ 1.4 및 변각 스테이지를 사용하고, 측정광의 입사각은 0도 설정으로 하고, 크로스 니콜 서치(650㎚)로 정해지는 다층 적층 필름의 투과축에 직행하는 축(반사 축이라고 칭함)의 380 내지 780㎚의 범위에서의 투과율을, 5㎚ 간격으로 측정하였다. 반사 축의 380 내지 780㎚의 투과율의 평균값을 평균 투과율이라고 하여 100-평균 투과율로 산출할 수 있는 수치를, 평균 반사율로 하였다. 평균 투과값이 50％ 이상이면, 측정한 다층 적층 필름은 반사 가능하다고 판단하였다. 평균 반사율을 바탕으로, A 내지 D의 평가를 하였다.

A: 90％ 이상

B: 90％ 미만 내지 80％ 이상

C: 80％ 미만 내지 50％ 이상

D: 50％ 미만

[제조예 1] 폴리에스테르 A

제1 층용 폴리에스테르로서, 2,6-나프탈렌디카르복실산디메틸, 테레프탈산디메틸, 그리고 에틸렌글리콜을, 티타늄테트라부톡시드의 존재 하에서 에스테르 교환 반응을 행하고, 추가로 계속해서 중축합 반응을 행하고, 산 성분의 95몰％가 2,6-나프탈렌디카르복실산 성분, 산 성분의 5몰％가 테레프탈산 성분, 글리콜 성분이 에틸렌글리콜 성분인 공중합 폴리에스테르(고유 점도 0.64dl/g)(o-클로로페놀, 35℃, 이하 동일)를 준비하였다.

[제조예 2] 폴리에스테르 B

제2 층용 폴리에스테르로서, 2,6-나프탈렌디카르복실산디메틸, 테레프탈산디메틸, 그리고 에틸렌글리콜과 트리메틸렌글리콜을, 티타늄테트라부톡시드의 존재 하에서 에스테르 교환 반응을 행하고, 추가로 계속해서 중축합 반응을 행하고, 산 성분의 50몰％가 2,6-나프탈렌디카르복실산 성분, 산 성분의 50몰％가 테레프탈산 성분, 글리콜 성분의 85몰％가 에틸렌글리콜 성분, 글리콜 성분의 15몰％가 트리메틸렌글리콜 성분인 공중합 폴리에스테르(고유 점도 0.63dl/g)를 준비하였다.

[실시예 1]

제1 층용에 폴리에스테르 A를 170℃에서 5시간 건조하고, 제2 층용에 폴리에스테르 B를 85℃에서 8시간 건조한 후, 각각 제1, 제2 압출기로 공급하고, 300℃까지 가열하여 용융 상태로 하고, 제1 층용 폴리에스테르를 139층, 제2 층용 폴리에스테르를 138으로 분지시킨 후, 제1 층과 제2 층이 교대로 적층되며, 또한 표 1에 나타내는 바와 같은 층 두께 프로파일이 되는 빗살을 구비하는 다층 피드 블록 장치를 사용하여, 총수 277층의 적층 상태의 용융체로 하고, 그 적층 상태를 보유 지지한 채, 그 양측에 제3 압출기로부터 제2 층용 폴리에스테르와 같은 폴리에스테르를 3층 피드 블록으로 유도하고, 층수 277층의 적층 상태(양쪽 표층은 제1 층임)의 용융체의 적층 방향의 양측에 버퍼층을 더 적층하였다. 양측의 버퍼층 두께의 합계가 전체의 47％가 되도록 제3 압출기의 공급량을 조정하였다. 그 적층 상태를 또한 레이어 더블링 블록으로, 2분지하여 1:1의 비율로 적층하고, 내부에 중간층, 최표층에 2개의 최외층을 포함하는 전체 층수 557층의 미연신 다층 적층 필름을 제작하였다.

이 미연신 다층 적층 필름을 130℃의 온도에서 폭 방향으로 5.9배로 연신하였다. 얻어진 1축 연신 다층 적층 필름의 두께는 75㎛였다. 또한, 굴절률 측정의 결과, 제1 층은 복굴절성이며, 제2 층은 등방성이었다.

[실시예 2 내지 15, 비교예 1 내지 5]

표 1에 나타내는 층 두께 프로파일이 되도록 사용하는 다층 피드 블록 장치를 변경한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 다층 적층 필름을 얻었다.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 본 발명의 일 실시 형태의 다층 적층 필름은, 교대로 적층한 복굴절성의 층과 등방성의 층 광학적 두께를 적절하게 설계함으로써, 두께 불균일에 의해 생기는 색 불균일이 보이기 어렵고, 또한 폭넓은 파장 영역에서 보다 높은 반사율을 실현시키는 것이 가능해진다. 그 때문에, 예를 들어 편광 성능이 구해지는 휘도 향상 부재, 반사형 편광판 등으로서 사용하는 경우에, 고편광도를 가지면서 색 불균일이 보이지 않는 점에서, 보다 신뢰성이 높은 휘도 향상 부재, 액정 디스플레이용 편광판 등을 제공할 수 있다.

2018년 2월 22일에 출원된 일본 특허 출원 제2018-029797호의 개시는, 그의 전체가 참조에 의해 본 명세서에 도입된다.

본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허 출원 및 기술 규격은, 각각의 문헌, 특허 출원 및 기술 규격이 참조에 의해 도입되는 것이 구체적이고, 또한 개별적으로 기재된 경우와 동일한 정도로, 본 명세서에 참조에 의해 원용된다.

Claims (3)

1. 제1 수지를 포함하는 복굴절성의 제1 층과 제2 수지를 포함하는 등방성의 제2 층의 다층 교대 적층체를 갖는 다층 적층 필름이며,
   상기 제1 층과 상기 제2 층의 광학 간섭에 의해 파장 380 내지 780㎚에 있는 광을 반사 가능한 층 두께 프로파일을 갖고,
   제1 층의 광학 두께에서의 층 두께 프로파일은, 제1 단조 증가 영역을 갖고, 상기 제1 단조 증가 영역에 있어서 광학 두께가 100㎚ 이상인 가장 얇은 층을 1번째 층으로 하고, 광학 두께가 190㎚ 이하인 가장 두꺼운 층을 m번째의 층으로 하였을 때, 0.8×m(0.8×m이 정수가 아닌 경우에는 반올림한 정수)번째의 층의 광학 두께가 140 내지 180㎚의 범위에 있고,
   제2 층의 광학 두께에서의 층 두께 프로파일은, 제2 단조 증가 영역을 갖고, 상기 제2 단조 증가 영역에 있어서 광학 두께가 120㎚ 이상인 가장 얇은 층을 1번째 층으로 하고, 광학 두께가 350㎚ 이하인 가장 두꺼운 층을 n번째의 층으로 하였을 때, 0.8×n(0.8×n이 정수가 아닌 경우에는 반올림한 정수)번째의 층의 광학 두께가 150 내지 280㎚의 범위에 있는,
   다층 적층 필름.
2. 제1항에 기재된 다층 적층 필름을 포함하는, 휘도 향상 부재.
3. 제1항에 기재된 다층 적층 필름을 포함하는, 액정 디스플레이용 편광판.

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