KR20220063121A - 편광막의 제조 방법, 및 편광 필름의 제조 방법 - Google Patents

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KR20220063121A
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토모히로 야마시타
시오미 야기
카츠노리 타카다
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

폴리비닐알콜계 필름을 길이 방향으로 반송하면서, 상기 폴리비닐알콜계 필름에, 적어도, 염색 공정, 가교 공정 및 연신 공정을 실시해서, 물을 함유하는 편광막을 제조하는 공정(I-1)과, 얻어진 물을 함유하는 편광막에 액체를 도포하는 공정을 실시해서, 액체 중의 성분이 함침된 편광막을 제조하는 공정(I-2)과, 얻어진 액체 중의 성분이 함침된 편광막에 건조 공정을 실시해서, 건조 후의 편광막을 제조하는 공정(I-3)을 포함하고, 상기 물을 함유하는 편광막은, 상기 액체의 접촉각이 55° 이하인 편광막의 제조 방법. 본 발명의 편광막의 제조 방법은 임의의 성분을 편광막에 간편하고 또한 충분히 함유시킬 수 있다.

Description

편광막의 제조 방법, 및 편광 필름의 제조 방법
본 발명은 편광막의 제조 방법, 및 편광 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치 등의 각종 화상 표시 장치에 사용하는 편광막(편광자)로서는, 고투과율과 고편광도를 겸비하고 있기 때문에, 염색 처리된(요오드나 이색성 염료 등의 이색성 물질을 함유하는) 폴리비닐알콜계 필름이 사용되고 있다. 상기 편광막은, 폴리비닐알콜계 필름에, 욕(처리욕) 중에서, 예를 들면, 염색, 가교, 연신 등의 각 처리를 실시한 후에, 건조함으로써 제조된다. 또한, 상기 편광막은, 통상, 그 편면 또는 양면에 트리아세틸셀룰로오스 등의 보호 필름이 접착제를 사용하여 접합된 편광 필름(편광판)으로서 사용되고 있다.
편광막의 제조 방법으로서는, 예를 들면, 특허문헌 1~2에서는, 아연, 구리, 알루미늄 등을 포함하는 금속염 등의 성분을 처리욕에 첨가함으로써, 편광막에 이들 성분을 함유시키고, 편광막의 내구 특성을 향상시키는 것이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 3~4에서는, 유기 티탄 화합 등의 성분을 처리욕에 첨가하는 편광막의 제조 방법이 개시되어 있다.
국제공개 제 2016/117659호 일본 특허공개 2006-047978호 공보 일본 특허공개 2008-46257호 공보 일본 특허공개 평 6-172554호 공보
그러나, 편광막의 제조 방법에 있어서, 상기와 같은 성분을 처리욕에 첨가할 경우, 그 사용량이 방대해지는 것, 처리액의 폐수 처리가 필요하게 되는 것 등의 문제가 있었다.
본 발명은, 이상과 같은 사정을 감안하여, 임의의 성분을 편광막에 간편하고 또한, 충분하게 함유시킬 수 있는, 편광막의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 편광막의 제조 방법으로 얻어진 편광막을 사용한 편광 필름의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명은, 편광막의 제조 방법으로서, 폴리비닐알콜계 필름을 길이 방향으로 반송하면서, 상기 폴리비닐알콜계 필름에 적어도, 염색 공정, 가교 공정, 및 연신 공정을 실시해서, 물을 함유하는 편광막을 제조하는 공정(I-1)과, 얻어진 물을 함유하는 편광막에 액체를 도포하는 공정을 실시해서, 액체 중의 성분이 함침된 편광막을 제조하는 공정(I-2)과, 얻어진 액체 중의 성분이 함침된 편광막에 건조 공정을 실시해서, 건조 후의 편광막을 제조하는 공정(I-3)을 포함하고, 상기 물을 함유하는 편광막은, 상기 액체의 접촉각이 55° 이하인 편광막의 제조 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 편광막의 제조 방법으로서, 장척형상의 열가소성 수지 기재의 편측에, 폴리비닐알콜계 수지를 포함하는 폴리비닐알콜계 수지층을 형성해서 적층체를 준비하는 공정(II-0)과, 얻어진 적층체를 길이 방향으로 반송하면서, 상기 적층체에, 적어도, 공중 보조 연신 처리 공정, 염색 처리 공정, 및 수중 연신 처리 공정을 실시해서, 물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체를 제조하는 공정(II-1)과, 얻어진 물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체에 액체를 도포하는 공정을 실시해서, 액체 중의 성분이 함침된 편광막을 갖는 적층체를 제조하는 공정(II-2)과, 얻어진 액체 중의 성분이 함침된 편광막을 갖는 적층체에 건조 처리 공정을 실시해서, 건조 후의 편광막을 제조하는 공정(II-3)을 포함하고, 상기 물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체에 있어서의 편광막은, 상기 액체의 접촉각이 55° 이하인 편광막의 제조 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 상기 편광막의 제조 방법으로 얻어진 편광막의 적어도 편면에, 접착제층을 개재하여 투명 보호 필름을 접합하는 공정을 포함하는 편광 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 편광막의 제조 방법에 있어서의 효과의 작용 메커니즘의 상세는 불분명한 부분이 있지만, 이하와 같이 추정된다. 단, 본 발명은 이 작용 메커니즘에 한정해서 해석되지 않아도 좋다.
본 발명의 편광막의 제조 방법은, 폴리비닐알콜계 필름을 길이 방향으로 반송하면서, 상기 폴리비닐알콜계 필름에, 적어도, 염색 공정, 가교 공정, 및 연신 공정을 실시해서, 물을 함유하는 편광막을 제조하는 공정(I-1)과, 얻어진 물을 함유하는 편광막에 액체를 도포하는 공정을 실시해서, 액체 중의 성분이 함침된 편광막을 제조하는 공정(I-2)과, 얻어진 액체 중의 성분이 함침된 편광막에 건조 공정을 실시해서, 건조 후의 편광막을 제조하는 공정(I-3)을 포함하고, 상기 물을 함유하는 편광막은, 상기 액체의 접촉각이 55° 이하이다. 또는, 본 발명의 편광막의 제조 방법은, 장척형상의 열가소성 수지 기재의 편측에, 폴리비닐알콜계 수지를 포함하는 폴리비닐알콜계 수지층을 형성해서 적층체를 준비하는 공정(II-0)과, 얻어진 적층체를 길이 방향으로 반송하면서, 상기 적층체에, 적어도, 공중 보조 연신 처리 공정, 염색 처리 공정, 및 수중 연신 처리 공정을 실시해서, 물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체를 제조하는 공정(II-1)과, 얻어진 물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체에 액체를 도포하는 공정을 실시해서, 액체 중의 성분이 함침된 편광막을 갖는 적층체를 제조하는 공정(II-2)과, 얻어진 액체 중의 성분이 함침된 편광막을 갖는 적층체에 건조 처리 공정을 실시해서, 건조 후의 편광막을 제조하는 공정(II-3)을 포함하고, 상기 물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체에 있어서의 편광막은, 상기 액체의 접촉각이 55° 이하이다. 종전의 편광막의 제조 방법에서는, 폴리비닐알콜계 필름에, 적어도, 염색 공정, 가교 공정, 및 연신 공정을 실시한 후, 계속해서 건조 공정이 실시된다. 또는, 종전의 편광막의 제조 방법에서는, 장척형상의 열가소성 수지 기재의 편측에, 폴리비닐알콜계 수지를 포함하는 폴리비닐알콜계 수지층을 형성해서 적층체를 준비하는 공정과, 얻어진 적층체에, 적어도, 공중 보조 연신 처리 공정, 염색 처리 공정, 및 수중 연신 처리 공정을 실시한 후, 계속해서 건조 처리 공정이 실시된다. 한편, 본 발명의 편광막의 제조 방법에서는, 상기와 같이, 물을 함유하는 편광막, 또는 물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체를 제조한다. 상기 물을 함유하는 편광막, 또는 물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체에 있어서의 편광막은, 상기 액체의 접촉각이 55° 이하이기 때문에, 상기 물을 함유하는 편광막에, 액체에 포함되는 임의의 성분을 간편하고 또한 충분하게 함침시킬 수 있다.
<편광막의 제조 방법>
본 발명의 편광막의 제조 방법은, 폴리비닐알콜계 필름을 길이 방향으로 반송하면서, 상기 폴리비닐알콜계 필름에, 적어도, 염색 공정, 가교 공정, 및 연신 공정을 실시해서, 물을 함유하는 편광막을 제조하는 공정(I-1)과, 얻어진 물을 함유하는 편광막에 액체를 도포하는 공정을 실시해서, 액체 중의 성분이 함침된 편광막을 제조하는 공정(I-2)과, 얻어진 액체 중의 성분이 함침된 편광막에 건조 공정을 실시해서, 건조 후의 편광막을 제조하는 공정(I-3)을 포함하고, 상기 물을 함유하는 편광막은, 상기 액체의 접촉각이 55° 이하이다.
<물을 함유하는 편광막을 제조하는 공정(I-1)>
본 발명의 편광막의 제조 방법은, 폴리비닐알콜계 필름을 길이 방향으로 반송하면서, 상기 폴리비닐알콜계 필름에, 적어도, 염색 공정, 가교 공정, 및 연신 공정을 실시해서, 물을 함유하는 편광막을 제조하는 공정(I-1)을 포함한다.
상기 폴리비닐알콜(PVA)계 필름은, 가시광 영역에 있어서 투광성을 갖고, 요오드나 이색성 염료 등의 이색성 물질을 분산 흡착하는 것을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 또한, 통상, 원반으로서 사용하는 PVA계 필름은, 두께가 1~100㎛ 정도인 것이 바람직하고, 1~50㎛ 정도인 것이 보다 바람직하고, 폭이 100~5000㎜ 정도인 것이 바람직하다.
상기 폴리비닐알콜계 필름의 재료로서는 폴리비닐알콜 또는 그 유도체를 들 수 있다. 상기 폴리비닐알콜의 유도체로서는, 예를 들면, 폴리비닐포름알, 폴리비닐 아세탈; 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀; 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 불포화 카르복실산, 및 그 알킬에스테르, 아크릴아미드 등으로 변성된 것 등을 들 수 있다. 상기 폴리비닐알콜은, 평균 중합도가 100~10,000 정도인 것이 바람직하고, 1,000~10,000 정도인 것이 보다 바람직하고, 1,500~4,500 정도인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 폴리비닐알콜은, 비누화도가 80~100몰% 정도인 것이 바람직하고, 95몰%~99.95몰 정도인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 평균 중합도 및 상기 비누화도는 JIS K 6726에 준해서 구할 수 있다.
상기 폴리비닐알콜계 필름에는 가소제나 계면활성제 등의 첨가제를 함유하고 있어도 좋다. 상기 가소제로서는, 예를 들면, 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등의 폴리올 및 그 축합물 등을 들 수 있다. 상기 첨가제의 사용량은, 특별히 제한은 없지만, 예를 들면, 폴리비닐알콜계 필름 중, 20중량% 이하 정도가 적합하다.
<염색 공정>
상기 염색 공정은, 폴리비닐알콜계 필름을 염색욕에 침지하는 처리 공정이며, 폴리비닐알콜계 필름에 요오드 또는 이색성 염료 등의 이색성 물질을 흡착·배향시킬 수 있다. 상기 염색액은, 통상, 요오드 수용액인 것이 바람직하고, 요오드 및 용해 조제로서 요오드화물을 함유한다. 또한, 상기 요오드화물로서는, 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티탄 등을 들 수 있다. 이것들 중에서도 요오드화칼륨이 적합하다.
상기 염색욕 중, 요오드의 농도는, 0.01~1중량% 정도인 것이 바람직하고, 0.02~0.5중량% 정도인 것이 보다 바람직하다. 상기 염색욕 중, 상기 요오드화물의 농도는, 0.01~10중량% 정도인 것이 바람직하고, 0.05~5중량% 정도인 것이 보다 바람직하다.
상기 염색욕의 온도는, 10~50℃ 정도인 것이 바람직하고, 15~45℃ 정도인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 염색욕에의 침지 시간은, 폴리비닐알콜계 필름의 염색의 정도가 염색욕의 온도의 영향을 받기 때문에 일률적으로 결정할 수 없지만, 10~300초간 정도인 것이 바람직하고, 20~240초간 정도인 것이 보다 바람직하다. 상기 염색 공정은 1회만 실시되어도 좋고, 필요에 따라서 복수회 실시되어도 좋다.
<가교 공정>
상기 가교 공정은, 상기 염색 공정에서 염색된 폴리비닐알콜계 필름을, 붕소 화합물을 포함하는 처리욕(가교욕) 중에 침지하는 처리 공정이며, 붕소 화합물에 의해 폴리비닐알콜계 필름이 가교해서, 요오드 분자 또는 염료 분자가 상기 가교 구조에 흡착할 수 있다. 상기 붕소 화합물로서는, 예를 들면, 붕산, 붕산염, 붕사등을 들 수 있다. 상기 가교욕은, 수용액이 일반적이지만, 예를 들면, 물과의 혼화성이 있는 유기 용매 및 물의 혼합 용액이라도 좋다. 또한, 상기 가교욕은 요오드화칼륨 등의 요오드화물을 포함할 수 있다.
상기 가교욕 중, 상기 붕소 화합물의 농도는, 1~15중량% 정도인 것이 바람직하고, 1.5~10중량% 정도인 것이 보다 바람직하고, 2~5중량% 정도인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 가교욕에 요오드화칼륨 등의 요오드화물을 사용할 경우, 상기 가교욕 중, 요오드화칼륨 등의 요오드화물의 농도는, 1~15중량% 정도인 것이 바람직하고, 1.5~10중량% 정도인 것이 보다 바람직하다.
상기 가교욕의 온도는, 20~70℃ 정도인 것이 바람직하고, 30~60℃ 정도인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 가교욕에의 침지 시간은, 폴리비닐알콜계 필름의 가교의 정도가 가교욕의 온도의 영향을 받기 때문에 일률적으로 결정할 수 없지만, 5~300초간 정도인 것이 바람직하고, 10~200초간 정도인 것이 보다 바람직하다. 상기 가교 공정은 1회만 실시되어도 좋고, 필요에 따라서 복수회 실시되어도 좋다.
<연신 공정>
상기 연신 공정은 폴리비닐알콜계 필름을 적어도 일방향으로 소정의 배율로 연신하는 처리 공정이다. 일반적으로는, 폴리비닐알콜계 필름을 반송 방향(길이 방향)으로 1축 연신한다. 상기 연신의 방법은 특별히 제한되지 않고, 습윤 연신법과 건식 연신법 모두 채용할 수 있다. 상기 연신 공정은 1회만 실시되어도 좋고, 필요에 따라서 복수회 실시되어도 좋다. 상기 연신 공정은 편광막의 제조에 있어서 어느 단계에서 행해져도 좋다.
상기 습윤 연신법에 있어서의 처리욕(연신욕)은, 통상, 물, 또는 물과의 혼화성이 있는 유기 용매 및 물의 혼합 용액 등의 용매를 사용할 수 있다. 상기 연신욕은 요오드화칼륨 등의 요오드화물을 포함할 수 있다. 상기 연신욕에 요오드화칼륨 등의 요오드화물을 사용할 경우, 상기 연신욕 중, 요오드화칼륨 등의 요오드화물의 농도는, 1~15중량% 정도인 것이 바람직하고, 2~10중량% 정도인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 처리욕(연신욕)에는, 가교도를 향상하기 위해서 상기 붕소 화합물을 포함할 수 있고, 이 경우, 상기 연신욕 중, 상기 붕소 화합물의 농도는, 1~15중량% 정도인 것이 바람직하고, 1.5~10중량% 정도인 것이 보다 바람직하다.
상기 연신욕의 온도는, 25~80℃ 정도인 것이 바람직하고, 40~75℃ 정도인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 연신욕에의 침지 시간은, 폴리비닐알콜계 필름의 연신의 정도가 연신욕의 온도의 영향을 받기 때문에 일률적으로 결정할 수 없지만, 10~800초간 정도인 것이 바람직하고, 30~500초간 정도인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 습윤 연신법에 있어서의 연신 처리는, 상기 염색 공정, 상기 가교 공정, 후술하는 팽윤 공정, 및 후술하는 세정 공정 중 어느 하나 이상의 처리 공정과 함께 실시해도 좋다.
상기 건식 연신법으로서는, 예를 들면, 롤 간 연신 방법, 가열롤 연신 방법, 압축 연신 방법 등을 들 수 있다. 또한, 상기 건식 연신법은 후술하는 건조 공정과 함께 실시해도 좋다.
상기 폴리비닐알콜계 필름에 실시되는 총연신 배율(누적의 연신 배율)은, 목적에 따라 적당히 설정할 수 있지만, 2~7배 정도인 것이 바람직하고, 3~6.8배 정도인 것이 보다 바람직하고, 3.5~6.5배 정도인 것이 더욱 바람직하다.
상기 물을 함유하는 편광막을 제조하는 공정에서는, 상기 폴리비닐알콜계 필름에, 상기 염색 공정, 상기 가교 공정, 및 상기 연신 공정을 실시하는 것 외에, 팽윤 공정을 실시해도 좋고, 세정 공정을 실시해도 좋다.
<팽윤 공정>
상기 팽윤 공정은, 폴리비닐알콜계 필름을 팽윤욕 중에 침지하는 처리 공정이며, 폴리비닐알콜계 필름의 표면의 오염이나 블록킹제 등을 제거할 수 있고, 또한, 폴리비닐알콜계 필름을 팽윤시킴으로써 염색 불균일을 억제할 수 있다. 상기 팽윤욕은, 통상, 물, 증류수, 순수 등의 물을 주성분으로 하는 매체가 사용된다. 상기 팽윤욕은, 상법에 따라서, 계면활성제, 알콜 등이 적당하게 첨가되어 있어도 좋다.
상기 팽윤욕의 온도는, 10~60℃ 정도인 것이 바람직하고, 15~45℃ 정도인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 팽윤욕에의 침지 시간은, 폴리비닐알콜계 필름의 팽윤의 정도가 팽윤욕의 온도의 영향을 받기 때문에 일률적으로 결정할 수 없지만, 5~300초간 정도인 것이 바람직하고, 10~200초간 정도인 것이 보다 바람직하다. 상기 팽윤 공정은 1회만 실시되어도 좋고, 필요에 따라서 복수회 실시되어도 좋다.
<세정 공정>
상기 세정 공정은, 폴리비닐알콜계 필름을 세정욕 중에 침지하는 처리 공정이며, 폴리비닐알콜계 필름의 표면 등에 잔존하는 이물을 제거할 수 있다. 상기 세정욕은, 통상, 물, 증류수, 순수 등의 물을 주성분으로 하는 매체가 사용된다. 또한, 상기 세정욕에 요오드화칼륨 등의 요오드화물을 사용할 수 있고, 이 경우, 상기 세정욕 중, 요오드화칼륨 등의 요오드화물의 농도는, 1~10중량% 정도인 것이 바람직하고, 2~4중량% 정도인 것이 보다 바람직하고, 1.6~3.8중량% 정도인 것이 더욱 바람직하다.
상기 세정욕의 온도는, 5~50℃ 정도인 것이 바람직하고, 10~40℃ 정도인 것이 보다 바람직하고, 15~30℃ 정도인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 세정욕에의 침지 시간은, 폴리비닐알콜계 필름의 세정의 정도가 세정욕의 온도의 영향을 받기 때문에 일률적으로 결정할 수 없지만, 1~100초간 정도인 것이 바람직하고, 2~50초간 정도인 것이 보다 바람직하고, 3~20초간 정도인 것이 더욱 바람직하다. 상기 팽윤 공정은 1회만 실시되어도 좋고, 필요에 따라서 복수회 실시되어도 좋다.
또한, 상기 팽윤 공정, 상기 염색 공정, 상기 가교 공정, 상기 연신 공정 및 상기 세정 공정에 있어서의 각 처리욕에는, 아연염, pH 조정제, pH 완충제, 기타 염류와 같은 첨가제를 함유하고 있어도 좋다. 상기 아연염으로서는, 예를 들면, 염화아연, 요오드화아연 등의 할로겐화아연; 황산 아연, 아세트산 아연 등의 무기 아연염 등을 들 수 있다. 상기 pH 조정제로서는, 예를 들면, 염산, 황산, 질산 등의 강산이나, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 강염기를 들 수 있다. 상기 pH 완충제로서는, 예를 들면, 아세트산, 옥살산, 시트르산 등의 카르복실산 및 그 염이나, 인산, 탄산과 같은 무기 약산 및 그 염을 들 수 있다. 상기 기타 염류로서는, 예를 들면, 염화나트륨, 염화칼륨, 염화바륨 등의 염화물, 질산 나트륨, 질산 칼륨과 같은 질산염, 황산 나트륨, 황산 칼륨과 같은 황산염, 및 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속의 염 등을 들 수 있다.
<액체 중의 성분이 함침된 편광막을 제조하는 공정(I-2)>
본 발명의 편광막의 제조 방법은, 상기에서 얻어진 물을 함유하는 편광막에 액체를 도포하는 공정을 실시해서, 액체 중의 성분이 함침된 편광막을 제조하는 공정(I-2)을 포함한다. 여기에서, 상기 액체 중의 성분은, 통상, 용액에 포함되는 용질이다. 또한, 용질은, 용매에 용해나 분산 등 가능한 물질이면 좋고, 단체의 화합물로서는, 기체형상 물질, 액상 물질, 고체형상 물질 중 어느 것이라도 좋다. 또한, 용질이, 액상 물질(예를 들면, 25℃, 1기압의 조건하)의 경우, 액상 물질 그 자체(액상 물질 자체)가 액체 및 액체 중의 성분이라도 좋다.
상기 공정(I-2)에 있어서, 액체에 포함되는 성분을 함침시키기 쉽고, 편광막의 두께 방향으로의 침투를 보다 시키기 쉽게 한다는 관점으로부터, 편광막의 수분율이 20중량% 이상인 상태인 것이 바람직하고, 편광막의 수분율이 22중량% 이상인 상태인 것이 보다 바람직하고, 편광막의 수분율이 25중량% 이상인 상태인 것이 더욱 바람직하고, 그리고, 반송시의 주름을 방지하는 관점으로부터, 편광막의 수분율이 70중량% 이하인 상태인 것이 바람직하고, 편광막의 수분율이 60중량% 이하인 상태인 것이 보다 바람직하다.
상기 액체를 도포하는 공정에 있어서의 도포(도공) 방법으로서는, 종전의 도포(도공) 방법을 적용할 수 있고, 예를 들면, 롤 코팅법, 스핀 코팅법, 와이어바 코팅법, 딥 코팅법, 다이 코팅법, 커튼 코팅법, 스프레이 코팅법, 나이프 코팅법(콤마 코팅법 등) 등의 코팅 방법 등을 들 수 있다. 또한, 편광막의 도포면은 편면 이라도 좋고, 양면이라도 좋다.
상기 액체 중의 성분은, 상기 물을 함유하는 편광막에 성분을 함침시키기 쉬운 관점으로부터, 수용성의 화합물이라도 좋다. 또한, 상기 수용성의 화합물이란, 25℃에서의 물 100g에의 용해성이 1g 이상인 것이라 한다.
상기 액체 중의 성분으로서는, 예를 들면, 아연염(염화아연, 요오드화아연 등의 할로겐화아연; 황산 아연, 아세트산 아연 등의 무기 아연염 등); 유기 티탄 화합물(티탄알콕시드, 티탄킬레이트, 티탄킬레이트암모늄염, 티탄킬레이트아실레이트 등), 유기 지르코늄(지르코닐알콕시드, 지르코닐킬레이트암모늄, 지르코닐킬레이트암모늄염, 지르코닐아실레이트), 알칼리 금속염, 알칼리 토류 금속염, 금속 할로겐화물 등을 들 수 있다.
또한, 상기 액체 중의 성분으로서는, 라디칼 포착 기능을 갖는 화합물(라디칼 포착제라고도 한다)을 들 수 있다. 상기 라디칼 포착 기능을 갖는 화합물은, 편광막의 폴리비닐알콜이 가열에서 발생하는 라디칼을 포착해서, 폴리엔화를 억제할 수 있기 때문에, 편광막의 열에 대한 내구성을 향상할 수 있다. 상기 라디칼 포착 기능을 갖는 화합물로서는, 폴리엔화를 용이하게 억제할 수 있는 관점으로부터, 예를 들면, 니트록시 라디칼, 또는 니트록시드기를 갖는 화합물인 것이 바람직하다.
상기 니트록시 라디칼, 또는 니트록시드기를 갖는 화합물로서는, 예를 들면, 이하의 구조의 유기기를 갖는 화합물 등을 들 수 있다.
Figure pct00001
(일반식(1) 중, R1은 옥시 라디칼을 나타내고, R2부터 R5는 독립적으로 수소 원자, 또는 탄소 원자수가 1~10인 알킬기를 나타내고, n은 0 또는 1을 나타낸다.) 또한, 일반식(1) 중의, 점선부의 좌측은 임의의 유기기를 나타낸다.
상기 유기기를 갖는 화합물로서는, 예를 들면, 이하의 일반식(2)~(5)로 나타내어지는 화합물 등을 들 수 있다.
Figure pct00002
(일반식(2) 중, R1~R5, 및 n은 상기와 마찬가지이며, R6은 수소 원자, 또는 탄소 원자수가 1~10인 알킬기, 아실기, 또는 아릴기를 나타낸다.)
Figure pct00003
(일반식(3) 중, R1부터 R5, 및 n은 상기와 마찬가지이며, R7 및 R8은, 독립적으로 수소 원자, 또는 탄소 원자수가 1~10인 알킬기, 아실기, 또는 아릴기를 나타낸다.)
Figure pct00004
(일반식(4) 중, R1부터 R5, 및 n은 상기와 마찬가지이며, R9부터 R11은 독립적으로 수소 원자, 또는 탄소 원자수가 1~10인 알킬기, 아실기, 아미노기, 알콕시기, 히드록시기, 또는 아릴기를 나타낸다.)
Figure pct00005
(일반식(5) 중, R1부터 R5, 및 n은 상기와 마찬가지이며, R12는 수소 원자, 또는 탄소 원자수가 1~10인 알킬기, 아미노기, 알콕시기, 히드록시기, 또는 아릴기를 나타낸다.)
상기 일반식(1)~(5) 중, R2부터 R5는, 입수 용이성의 관점으로부터, 탄소 원자수가 1~6인 알킬기인 것이 바람직하고, 탄소 원자수가 1~3인 알킬기인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 일반식(2) 중, 입수 용이성의 관점으로부터, R6은 수소 원자, 또는 탄소 원자수가 1~10인 알킬기인 것이 바람직하고, 수소 원자인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 일반식(3) 중, 입수 용이성의 관점으로부터, R7 및 R8은 독립적으로 수소 원자, 또는 탄소 원자수가 1~10인 알킬기인 것이 바람직하고, 수소 원자인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 일반식(4) 중, 입수 용이성의 관점으로부터, R9부터 R11은, 수소 원자, 또는 탄소 원자수가 1~10인 알킬기인 것이 바람직하다. 또한, 상기 일반식(5) 중, 입수 용이성의 관점으로부터, R12는 히드록시기, 아미노기, 또는 알콕시기인 것이 바람직하다. 상기 일반식(1)~(5) 중, n은, 입수 용이성의 관점으로부터, 1인 것이 바람직하다.
또한, 상기 니트록시 라디칼, 또는 니트록시드기를 갖는 화합물로서는, 예를 들면, 이하의 화합물 등을 들 수 있다.
Figure pct00006
(일반식(6) 중, R은 수소 원자, 또는 탄소 원자수가 1~10인 알킬기, 아실기, 또는 아릴기를 나타낸다.)
Figure pct00007
Figure pct00008
또한, 상기 액체 중의 성분으로서는 가교 기능을 갖는 화합물(가교제라고도 한다)을 들 수 있다. 상기 가교 기능을 갖는 화합물은, 편광막의 폴리비닐알콜의 수산기와 반응해서, 가교 구조를 형성하고, 편광막의 가습에 대한 내구성을 향상할 수 있다. 상기 가교 기능을 갖는 화합물로서는, 가습 내구성 향상의 관점으로부터, 예를 들면, 이소시아네이트기, 이소시아네이트 유도 관능기, 에폭시기, 카르보닐기, 아지리딘환, 비닐에테르기, 비닐술폰기, 옥사졸린기를 갖는 유기 화합물 외, 유기 티탄 화합물(티탄알콕시드, 티탄킬레이트, 티탄킬레이트암모늄염, 티탄킬레이트아실레이트 등) 등을 들 수 있다.
또한, 상기 액체 중의 성분으로서는, 가소성 부여의 기능을 갖는 화합물(가소제라고도 한다)을 들 수 있다. 상기 가소성 부여의 기능을 갖는 화합물은, 편광막에 가소성을 부여함으로써, 미는 힘에 의해 발생하는 찍힘 등의 품질 상의 불량을 경감할 수 있다. 상기 가소성 부여의 기능을 갖는 화합물로서는, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 기타 에틸렌글리콜 유도체, 글리세린 등을 들 수 있다.
또한, 상기 액체 중의 성분으로서는 염료계 화합물(염료라고도 한다)을 들 수 있다. 상기 염료계 화합물은 편광막의 색상 조정이나 패턴 인쇄 등 특성을 부여할 수 있다. 상기 염료계 화합물로서는, 예를 들면, 아조 화합물, 안트라퀴논계, 퀴노프탈론계 화합물 등을 들 수 있다.
상기 액체는, 상기 도포(도공) 형식에 영향을 받기 때문에 일률적으로 결정할 수 없지만, 효율적으로 액체 중의 성분을 침투시킨다는 관점으로부터, 액체 중의 성분의 농도가, 0.1중량% 이상인 것이 바람직하고, 1.0중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 그리고, 액체 중의 성분의 석출에 의한 품질 불량을 방지하는 관점으로부터, 30중량% 이하인 것이 바람직하고, 20중량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
상기 용매로서는, 물; 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 기타 에틸렌글리콜 유도체, 글리세린, 디메틸술폭시드 등의 수용성 용매 등을 들 수 있다.
상기 물을 함유하는 편광막은, 상기 액체의 접촉각이 55° 이하이다. 상기 물을 함유하는 편광막은, 액체에 포함되는 성분을 함침하기 쉬운 관점으로부터, 상기 액체의 접촉각이 50° 이하인 것이 바람직하고, 48° 이하인 것이 보다 바람직하다.
상기 공정(I-1) 후부터 상기 공정(I-2) 개시까지의 시간(실기(實機) 제조에 있어서의 편광막의 반송 시간)은, 물을 함유하는 편광막 중에 포함되는 수분을 유지하는 관점, 또는, 생산성의 관점으로부터, 온도가 15℃~35℃ 정도, 바람직하게는 온도가 20℃~30℃ 정도이고, 300초 이하인 것이 바람직하고, 180초 이하인 것이 보다 바람직하고, 60초 이하인 것이 더욱 바람직하고, 10초 이하인 것이 보다 더욱 바람직하다.
또한, 상기 공정(I-2)에서는, 필요에 따라, 상기 물을 함유하는 편광막에, 액체를 도포하는 공정을 실시한 후, 액체의 일부를 함침시켜서, 나머지의 액체를 제거하는 공정을 실시해도 좋다. 액체의 제거 방법으로서는, 걸레나 스펀지 롤 등에 의한 닦아내기 제거 방법, 흡인 제거 방법, 송풍에 의한 제거 방법, 바나 그라비아 롤에 의한 긁어내기 제거 방법 등을 들 수 있다.
<건조 후의 편광막을 제조하는 공정(I-3)>
본 발명의 편광막의 제조 방법은, 상기에서 얻어진 액체 중의 성분이 함침된 편광막에 건조 공정을 실시해서, 건조 후의 편광막을 제조하는 공정(I-3)을 포함한다.
상기 건조 공정은, 상기에서 얻어진 액체 중의 성분이 함침된 편광막을, 건조해서 편광막을 얻는 공정이며, 건조에 의해 소망의 수분율을 갖는 편광막이 얻어진다. 상기 건조는, 임의의 적절한 방법으로 행해지고, 예를 들면, 자연 건조, 송풍 건조, 가열 건조를 들 수 있다.
상기 건조의 온도는, 20~150℃ 정도인 것이 바람직하고, 25~100℃ 정도인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 건조의 시간은, 편광막의 건조의 정도가 건조의 온도의 영향을 받기 때문에 일률적으로 결정할 수 없지만, 10~600초간 정도인 것이 바람직하고, 30~300초간 정도인 것이 보다 바람직하다. 상기 건조 공정은 1회만 실시되어도 좋고, 필요에 따라서 복수회 실시되어도 좋다.
상기 건조 후의 편광막은, 가소성이 소실되는 것에 따른 찍힘 등의 품질 불량을 방지하는 관점으로부터, 수분율이 10중량% 이상인 것이 바람직하고, 12중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 그리고, 편광도 등의 광학 특성을 향상시키는 관점으로부터, 수분율이 20중량% 이하인 것이 바람직하고, 16중량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 건조 후의 편광막은, 후술하는 두께가 8㎛ 정도 이하인 건조 후의 편광막의 경우, 가소성이 소실되는 것에 따른 찍힘 등의 품질 불량을 방지하는 관점으로부터, 수분율이, 2중량% 이상인 것이 바람직하고, 3중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 그리고, 편광도 등의 광학 특성을 향상시키는 관점으로부터, 수분율이, 20중량% 이하인 것이 바람직하고, 10중량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
상기 건조 후의 편광막은, 두께가, 1~30㎛ 정도인 것이 바람직하고, 5~25㎛ 정도인 것이 보다 바람직하고, 5~20㎛인 것이 더욱 바람직하다. 특히, 두께가 8㎛ 정도 이하인 건조 후의 편광막을 얻기 위해서는, 상기 폴리비닐알콜계 필름으로서, 열가소성 수지 기재 상에 제막된 폴리비닐알콜계 수지층을 포함하는 적층체를 사용하는, 이하의 박형의 편광막의 제조 방법을 적용할 수 있다.
<편광막(박형의 편광막)의 제조 방법>
편광막(박형의 편광막)의 제조 방법은, 장척형상의 열가소성 수지 기재의 편측에, 폴리비닐알콜계 수지를 포함하는 폴리비닐알콜계 수지층을 형성해서 적층체를 준비하는 공정(II-0)과, 얻어진 적층체를 길이 방향으로 반송하면서, 상기 적층체에, 적어도, 공중 보조 연신 처리 공정, 염색 처리 공정, 및 수중 연신 처리 공정을 실시해서, 물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체를 제조하는 공정(II-1)과, 얻어진 물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체에 액체를 도포하는 공정을 실시해서, 액체 중의 성분이 함침된 편광막을 갖는 적층체를 제조하는 공정(II-2)과, 얻어진 액체 중의 성분이 함침된 편광막을 갖는 적층체에 건조 처리 공정을 실시해서, 건조 후의 편광막을 제조하는 공정(II-3)을 포함하고, 상기 물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체에 있어서의 편광막은, 상기 액체의 접촉각이 55° 이하이다.
<적층체를 준비하는 공정(II-0)>
본 발명의 편광막(박형의 편광막)의 제조 방법은, 장척형상의 열가소성 수지 기재의 편측에, 폴리비닐알콜계 수지(PVA계 수지)를 포함하는 폴리비닐알콜계 수지층(PVA계 수지층)을 형성해서 적층체를 준비하는 공정(II-0)을 포함한다.
상기 적층체를 제작하는 방법으로서는, 임의의 적절한 방법이 채용되고, 예를 들면, 상기 열가소성 수지 기재의 표면에 상기 PVA계 수지를 포함하는 도포액을 도포하고, 건조하는 것에 방법을 들 수 있다. 상기 열가소성 수지 기재의 두께는, 20~300㎛ 정도인 것이 바람직하고, 50~200㎛ 정도인 것이 보다 바람직하다. 상기PVA계 수지층의 두께는, 3~40㎛ 정도인 것이 바람직하고, 3~20㎛ 정도인 것이 보다 바람직하다.
상기 열가소성 수지 기재는, 물을 흡수해서 연신 응력을 대폭으로 저하시키고, 고배율로 연신할 수 있는 관점으로부터, 흡수율이 0.2% 정도 이상인 것이 바람직하고, 0.3% 정도 이상인 것이 보다 바람직하다. 한편, 상기 열가소성 수지 기재는, 열가소성 수지 기재의 치수 안정성이 현저하게 저하해서, 얻어지는 편광막의 외관이 악화되는 등의 불량을 방지할 수 있는 관점으로부터, 흡수율이 3% 정도 이하인 것이 바람직하고, 1% 정도 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 흡수율은, 예를 들면, 상기 열가소성 수지 기재의 구성 재료에 변성기를 도입함으로써 조정할 수 있다. 상기 흡수율은 JIS K 7209에 준해서 구해지는 값이다.
상기 열가소성 수지 기재는, PVA계 수지층의 결정화를 억제하면서, 적층체의 연신성을 충분하게 확보할 수 있는 관점으로부터, 유리 전이 온도(Tg)가 120℃ 정도 이하인 것이 바람직하다. 또한, 물에 의한 열가소성 수지 기재의 가소화와, 수중 연신을 양호하게 행하는 것을 고려하면, 상기 유리 전이 온도(Tg)가 100℃ 정도 이하인 것이 보다 바람직하고, 90℃ 정도 이하인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 열가소성 수지 기재의 유리 전이 온도는, 도포액을 도포·건조할 때에, 열가소성 수지 기재가 변형되는 등의 불량을 방지해서, 양호한 적층체를 제작할 수 있는 관점으로부터, 60℃ 정도 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 유리 전이 온도는, 예를 들면, 상기 열가소성 수지 기재의 구성 재료에 변성기를 도입하는, 결정화 재료를 사용하여 가열함으로써 조정할 수 있다. 상기 유리 전이 온도(Tg)는 JIS K 7121에 준해서 구해지는 값이다.
상기 열가소성 수지 기재의 구성 재료로서는, 임의의 적절한 열가소성 수지가 채용될 수 있다. 상기 열가소성 수지로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등의 에스테르계 수지, 노보넨계 수지 등의 시클로올레핀계 수지, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 이것들의 공중합체 수지 등을 들 수 있다. 이것들 중에서도, 노보넨계 수지, 비정질(비결정성)의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지가 바람직하고, 또한, 열가소성 수지 기재는 연신성이 매우 우수함과 아울러, 연신시의 결정화가 억제될 수 있는 관점으로부터, 비정질(비결정성) 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지가 바람직하게 사용된다. 비정질(비결정성)의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지로서는, 디카르복실산으로서 이소프탈산 및/또는 시클로헥산디카르복실산을 포함하는 공중합체나, 글리콜로서 시클로헥산디메탄올이나 디에틸렌글리콜을 포함하는 공중합체를 들 수 있다.
상기 열가소성 수지 기재는, PVA계 수지층을 형성하기 전에, 표면 처리(예를 들면, 코로나 처리 등)를 실시해도 좋고, 열가소성 수지 기재 상에 이접착층을 형성해도 좋다. 이와 같은 처리를 행함으로써 열가소성 수지 기재와 PVA계 수지층의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 열가소성 수지 기재는 PVA계 수지층을 형성하기 전에 연신되어 있어도 좋다.
상기 도포액은 PVA계 수지를 용매에 용해시킨 용액이다. 상기 용매로서는, 예를 들면, 물, 디메틸술폭시드, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 각종 글리콜류, 트리메티롤프로판 등의 다가알콜류, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민 등의 아민류를 들 수 있고, 물이 바람직하다. 이것들은 단독으로, 또는, 2종 이상 조합시켜서 사용할 수 있다. 상기 도포액의 PVA계 수지 농도는, 열가소성 수지 기재에 밀착된 균일한 도포막을 형성할 수 있는 관점으로부터, 용매 100중량부에 대하여 3~20중량부 정도인 것이 바람직하다.
상기 도포액에는, 연신에 의한 폴리비닐알콜 분자의 배향성을 향상시키는 관점으로부터, 할로겐화물이 배합되어 있는 것이 바람직하다. 상기 할로겐화물로서는, 임의의 적절한 할로겐화물을 채용할 수 있고, 예를 들면, 요오드화물 및 염화나트륨 등을 들 수 있다. 상기 요오드화물로서는, 예를 들면, 요오드화칼륨, 요오드화나트륨, 요오드화리튬 등을 들 수 있고, 요오드화칼륨이 바람직하다. 상기 도포액 중의 상기 할로겐화물의 농도는, PVA계 수지 100중량부에 대하여, 5~20중량부 정도인 것이 바람직하고, 10~15중량부 정도인 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 도포액에는 첨가제를 배합해도 좋다. 상기 첨가제로서는, 예를 들면, 에틸렌글리콜이나 글리세린 등의 가소제; 비이온 계면활성제 등의 계면활성제 등을 들 수 있다.
상기 도포액의 도포 방법으로서는, 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있고, 예를 들면, 롤 코팅법, 스핀 코팅법, 와이어바 코팅법, 딥 코팅법, 다이 코팅법, 커튼 코팅법, 스프레이 코팅법, 나이프 코팅법(콤마 코팅법 등) 등을 들 수 있다. 또한, 상기 도포액의 건조 온도는 50℃ 정도 이상인 것이 바람직하다.
<물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체를 제조하는 공정(II-1)>
본 발명의 편광막(박형의 편광막)의 제조 방법은, 상기에서 얻어진 적층체를 길이 방향으로 반송하면서, 상기 적층체에, 적어도, 공중 보조 연신 처리 공정, 염색 처리 공정, 및 수중 연신 처리 공정을 실시해서, 물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체를 제조하는 공정(II-1)을 포함한다.
상기 공중 보조 연신 처리 공정은, 열가소성 수지 기재의 결정화를 억제하면서 연신할 수 있기 때문에, 적층체를 고배율로 연신할 수 있다. 상기 공중 보조 연신 처리 공정의 연신 방법은, 고정단 연신(예를 들면, 텐터 연신기를 사용하여 연신하는 방법)이라도 좋고, 자유단 연신(예를 들면, 주속이 다른 롤 간에 적층체를 통과시켜서 1축 연신하는 방법)이라도 좋지만, 높은 광학 특성을 얻는 관점으로부터 자유단 연신이 바람직하다.
상기 공중 보조 연신 처리 공정에 있어서의 연신 배율은 2~3.5배 정도인 것이 바람직하다. 상기 공중 보조 연신 처리는, 1단계로 행해도 좋고, 다단계로 행해도 좋다. 다단계로 행할 경우, 연신 배율은 각 단계의 연신 배율의 곱이다.
상기 공중 보조 연신 처리 공정에 있어서의 연신 온도는, 열가소성 수지 기재의 형성 재료, 연신 방식 등에 따라서, 임의의 적절한 값으로 설정할 수 있고, 예를 들면, 열가소성 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg) 이상인 것이 바람직하고, 상기 유리 전이 온도(Tg)+10℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 상기 유리 전이 온도(Tg)+15℃ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 연신 온도의 상한은, PVA계 수지의 결정화가 급속하게 진행되는 것을 억제해서, 결정화에 의한 불량(예를 들면, 연신에 의한 PVA계 수지층의 배향을 방해한다)를 억제할 수 있는 관점으로부터, 170℃ 정도인 것이 바람직하다.
필요에 따라서, 상기 공중 보조 연신 처리 공정의 후, 염색 처리 공정이나 수중 연신 처리 공정 전에, 불용화 처리 공정을 실시해도 좋다. 상기 불용화 처리 공정은, 대표적으로는, 붕산 수용액에 PVA계 수지층을 침지시킴으로써 행한다. 불용화 처리 공정을 행함으로써, PVA계 수지층에 내수성을 부여하고, 물에 침지했을 때의 PVA의 배향 저하를 방지할 수 있다. 상기 붕산 수용액의 농도는, 물 100중량부에 대하여, 1~5중량부 정도인 것이 바람직하다. 불용화 처리욕의 액온은 20~50℃ 정도인 것이 바람직하다.
상기 염색 처리 공정은 PVA계 수지층을 요오드로 염색함으로써 행한다. 상기 흡착 방법으로서는, 예를 들면, 요오드를 포함하는 염색액에 PVA계 수지층(적층체)을 침지시키는 방법, PVA계 수지층에 상기 염색액을 도공하는 방법, 상기 염색액을 PVA계 수지층에 분무하는 방법 등을 들 수 있고, 요오드를 포함하는 염색액에 PVA계 수지층(적층체)을 침지시키는 방법이 바람직하다.
상기 염색욕에 있어서의 요오드의 배합량은, 물 100중량부에 대하여 0.05~0.5중량부 정도인 것이 바람직하다. 요오드의 물에 대한 용해도를 높이기 위해서, 요오드 수용액에 상기 요오드화물을 배합하는 것이 바람직하다. 상기 요오드화물의 배합량은, 물 100중량부에 대하여, 0.1~10중량부 정도인 것이 바람직하고, 0.3~5중량부 정도인 것이 보다 바람직하다. 염색욕의 액온은, PVA계 수지의 용해를 억제하기 위해서, 20~50℃ 정도인 것이 바람직하다. 또한, 침지 시간은, PVA계 수지층의 투과율을 확보하는 관점으로부터, 5초~5분 정도인 것이 바람직하고, 30초~90초 정도인 것이 보다 바람직하다. 양호한 광학 특성을 갖는 편광막을 얻는 관점으로부터, 요오드 수용액에 있어서의 요오드 및 요오드화물의 함유량의 비가, 1:5~1:20 정도인 것이 바람직하고, 1:5~1:10 정도인 것이 보다 바람직하다.
필요에 따라서, 상기 염색 처리 공정의 후, 수중 연신 처리 공정의 전에 가교 처리 공정을 실시해도 좋다. 상기 가교 처리 공정은, 대표적으로는, 붕산 수용액에 PVA계 수지층을 침지시킴으로써 행한다. 가교 처리 공정을 행함으로써, PVA계 수지층에 내수성을 부여하고, 후의 수중 연신에서 고온의 수중에 침지했을 때의 PVA의 배향 저하를 방지할 수 있다. 상기 붕산 수용액의 붕산 농도는 물 100중량부에 대하여 1~5중량부 정도인 것이 바람직하다. 또한, 가교 처리 공정을 행할 경우, 가교욕에는 상기 요오드화물을 더 배합하는 것이 바람직하다. 상기 요오드화물을 배합 함으로써 PVA계 수지층에 흡착시킨 요오드의 용출을 억제할 수 있다. 상기 요오드화물의 배합량은 물 100중량부에 대하여 1~5중량부 정도인 것이 바람직하다. 가교욕(붕산 수용액)의 액온은 20~50℃ 정도인 것이 바람직하다.
상기 수중 연신 처리 공정은 적층체를 연신욕에 침지시켜서 행한다. 수중 연신 처리 공정에 의하면, 상기 열가소성 수지 기재나 PVA계 수지층의 유리 전이 온도(대표적으로는, 80℃ 정도)보다 낮은 온도에서 연신할 수 있고, PVA계 수지층을, 그 결정화를 억제하면서 고배율로 연신할 수 있다. 상기 수중 연신 처리 공정의 연신 방법은, 고정단 연신(예를 들면, 텐터 연신기를 사용하여 연신하는 방법)이라도 좋고, 자유단 연신(예를 들면, 주속이 다른 롤 간에 적층체를 통과시켜서 1축 연신하는 방법)이라도 좋지만, 높은 광학 특성을 얻는 관점으로부터 자유단 연신이 바람직하다.
상기 수중 연신 처리 공정은, 붕산 수용액 중에 적층체를 침지시켜서 행하는 것(붕산 수중 연신)이 바람직하다. 연신욕으로서 붕산 수용액을 사용함으로써, PVA계 수지층에, 연신시에 가해지는 장력을 견디는 강성과, 물에 용해되지 않는 내수성을 부여할 수 있다. 붕산 수용액의 붕산 농도는, 물 100중량부에 대하여, 1~10중량부인 것이 바람직하고, 2.5~6중량부인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 연신욕(붕산 수용액)에는 요오드화물을 배합해도 좋다. 연신욕의 액온은, 40~85℃ 정도인 것이 바람직하고, 60℃~75℃ 정도인 것이 보다 바람직하다. 적층체의 연신욕에의 침지 시간은 15초~5분 정도인 것이 바람직하다.
상기 수중 연신 처리 공정에 있어서의 연신 배율은, 1.5배 정도 이상인 것이 바람직하고, 3배 정도 이상인 것이 보다 바람직하다.
또한, 적층체의 총연신 배율은, 적층체의 원래 길이에 대하여, 5배 정도 이상인 것이 바람직하고, 5.5배 정도 이상인 것이 보다 바람직하다.
상기 수중 연신 처리 공정의 후, 세정 처리 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 상기 세정 처리 공정은, 대표적으로는, 요오드화칼륨 수용액에 PVA계 수지층을 침지시킴으로써 행한다.
또한, 상기 염색 처리 공정, 상기 수중 연신 처리 공정, 상기 불용화 처리 공정, 상기 가교 처리 공정, 및 상기 세정 처리 공정에 있어서의 각 처리욕에는, 아연염, pH 조정제, pH 완충제, 기타 염류와 같은 첨가제를 함유하고 있어도 좋다. 상기 아연염으로서는, 예를 들면, 염화아연, 요오드화아연 등의 할로겐화아연; 황산 아연, 아세트산 아연 등의 무기 아연염 등을 들 수 있다. 상기 pH 조정제로서는, 예를 들면, 염산, 황산, 질산 등의 강산이나, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 강염기를 들 수 있다. 상기 pH 완충제로서는, 예를 들면, 아세트산, 옥살산, 시트르산 등의 카르복실산 및 그 염이나, 인산, 탄산과 같은 무기 약산 및 그 염을 들 수 있다. 상기 기타 염류로서는, 예를 들면, 염화나트륨, 염화칼륨, 염화바륨 등의 염화물, 질산 나트륨, 질산 칼륨과 같은 질산염, 황산 나트륨, 황산 칼륨과 같은 황산염, 및 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속의 염 등을 들 수 있다.
<액체 중의 성분이 함침된 편광막을 갖는 적층체를 제조하는 공정(II-2)>
본 발명의 편광막(박형의 편광막)의 제조 방법은, 상기에서 얻어진 물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체에 액체를 도포하는 공정을 실시해서, 액체 중의 성분이 함침된 편광막을 갖는 적층체를 제조하는 공정(II-2)을 포함한다. 상기 공정(II-2)에서는, 상술한 액체 중의 성분이 함침된 편광막을 제조하는 공정(I-2)을 모두 적용할 수 있다. 단, 상기 액체는 편광막의 면에 도포(도공)한다.
상기 공정(II-2)에 있어서, 액체에 포함되는 성분을 함침시키기 쉽고, 편광막의 두께 방향으로의 침투를 보다 시키기 쉽게 한다는 관점으로부터, 편광막의 수분율이 20중량% 이상인 상태인 것이 바람직하고, 편광막의 수분율이 22중량% 이상인 상태인 것이 보다 바람직하고, 편광막의 수분율이 25중량% 이상인 상태인 것이 더욱 바람직하고, 그리고, 반송시의 주름을 방지하는 관점으로부터, 편광막의 수분율이 70중량% 이하인 상태인 것이 바람직하고, 편광막의 수분율이 60중량% 이하인 상태인 것이 보다 바람직하다.
상기 물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체에 있어서의 편광막은, 상기 액체의 접촉각이 55° 이하이다. 상기 물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체에 있어서의 편광막은, 액체에 포함되는 성분을 함침하기 쉬운 관점으로부터, 상기 액체의 접촉각이 50° 이하인 것이 바람직하고, 48° 이하인 것이 보다 바람직하다.
상기 공정(II-1) 후부터 상기 공정(II-2) 개시까지의 시간(실기 제조에 있어서의 편광막을 갖는 적층체의 반송 시간))은, 물을 함유하는 편광막 중에 포함되는 수분을 유지하는 관점, 또는, 생산성의 관점으로부터, 온도가 15℃~35℃ 정도, 바람직하게는 온도가 20℃~30℃ 정도이며, 300초 이하인 것이 바람직하고, 180초 이하인 것이 보다 바람직하고, 60초 이하인 것이 더욱 바람직하고, 10초 이하인 것이 보다 더욱 바람직하다.
<건조 후의 편광막을 제조하는 공정(II-3)>
본 발명의 편광막(박형의 편광막)의 제조 방법은, 상기에서 얻어진 액체 중의 성분이 함침된 편광막을 갖는 적층체에 건조 처리 공정을 실시해서, 건조 후의 편광막을 제조하는 공정(II-3)을 포함한다.
상기 건조 처리 공정은, 임의의 적절한 방법으로 행해지고, 예를 들면, 자연 건조, 송풍 건조, 가열 건조를 들 수 있다. 또한, 상기 건조 처리 공정은, 존 전체를 가열해서 행하는 존 가열에 의해 행해도 좋고, 반송롤을 가열(소위 가열롤을 사용함)함으로써 행해도 좋다. 가열롤을 사용하여 건조시킴으로써, 효율적으로 적층체의 가열 컬을 억제해서, 외관이 우수한 편광막을 제조할 수 있으며, 또한, 적층체를 평평한 상태로 유지하면서 건조할 수 있으므로, 컬뿐만 아니라 주름의 발생도 억제할 수 있다. 또한, 건조 처리 공정시, 폭방향으로 수축시킴으로써, 얻어지는 편광막의 광학 특성을 향상시킬 수 있는 관점으로부터, 건조 처리 공정에 의한 적층체의 폭방향의 수축률은, 1~10% 정도인 것이 바람직하고, 2~8% 정도인 것이 보다 바람직하다.
반송롤의 가열 온도(가열롤의 온도), 가열롤의 수, 가열롤과의 접촉 시간 등을 조정함으로써, 건조 조건을 제어할 수 있다. 가열롤의 온도는, 60~120℃ 정도인 것이 바람직하고, 65~100℃ 정도인 것이 보다 바람직하고, 70~80℃인 것이 더욱 바람직하다. 열가소성 수지의 결정화도를 양호하게 증가시켜서, 컬을 양호하게 억제할 수 있는 관점으로부터, 반송롤은, 통상 2개~40개 정도, 바람직하게는 4개~30개정도 설치된다. 적층체와 가열롤의 접촉 시간(총접촉 시간)은, 1~300초 정도인 것이 바람직하고, 1~20초인 것이 보다 바람직하고, 1~10초인 것이 더욱 바람직하다.
가열롤은, 가열로 내에 설치해도 좋고, 통상의 제조 라인(실온 환경하)에 설치해도 좋다. 바람직하게는, 송풍 수단을 구비하는 가열로 내에 설치된다. 가열롤에 의한 건조와 열풍 건조를 병용함으로써, 가열롤 간에서의 급준한 온도 변화를 억제할 수 있고, 폭방향의 수축을 용이하게 제어할 수 있다. 열풍 건조의 온도는 30~100℃ 정도인 것이 바람직하다. 또한, 열풍 건조 시간은 1~300초 정도인 것이 바람직하다.
<편광 필름의 제조 방법>
본 발명의 편광 필름의 제조 방법은, 상기 편광막의 제조 방법으로 얻어진 편광막의 적어도 편면에, 접착제층을 개재하여 투명 보호 필름을 접합하는 공정을 포함한다.
상기 투명 보호 필름은, 특별히 제한되지 않고, 편광 필름에 사용되고 있는 각종 투명 보호 필름을 사용할 수 있다. 상기 투명 보호 필름을 구성하는 재료로서는, 예를 들면, 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 열가소성 수지가 사용된다. 상기 열가소성 수지로서는, 예를 들면, 트리아세틸셀롤 등의 셀롤에스테르계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌·프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀계 수지, (메타)아크릴계 수지, 시클로계 내지는 노보넨 구조를 갖는 환상 폴리올레핀계 수지(노보넨계 수지), 폴리아릴레이트계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리비닐알콜계 수지, 및 이것들의 혼합물을 들 수 있다. 또한, 상기 투명 보호 필름은, (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지로 형성되는 경화층을 사용할 수 있다. 이것들 중에서도, 셀롤에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, (메타)아크릴계 수지, 환상 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지가 적합하다.
상기 투명 보호 필름의 두께는, 적당히 결정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 관점으로부터, 1~500㎛ 정도인 것이 바람직하고, 1~300㎛ 정도인 것이 보다 바람직하고, 5~100㎛ 정도인 것이 더욱 바람직하다.
상기 투명 보호 필름을, 상기 편광막의 양면에 접합할 경우, 그 양면의 투명 보호 필름은, 동일한 것이라도 좋고, 달라도 좋다.
상기 투명 보호 필름은, 정면 위상차가 40㎚ 이상 및/또는, 두께 방향 위상차가 80㎚ 이상인 위상차를 갖는 위상차판을 사용할 수 있다. 정면 위상차는, 통상, 40~200㎚의 범위로, 두께 방향 위상차는, 통상, 80~300㎚의 범위로 제어된다. 상기 투명 보호 필름으로서 위상차판을 사용할 경우에는, 상기 위상차판이 투명 보호 필름으로서도 기능하기 때문에 박형화를 도모할 수 있다.
상기 위상차판으로서는, 예를 들면, 고분자 소재를 1축 또는 2축 연신 처리해서 이루어지는 복굴절성 필름, 액정 폴리머의 배향 필름, 액정 폴리머의 배향층을 필름으로 지지한 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 20~150㎛ 정도가 일반적이다. 또한, 위상차를 갖지 않는 투명 보호 필름에 상기 위상판을 접합해서 사용해도 좋다.
상기 투명 보호 필름에는, 자외선흡수제, 산화방지제, 활제, 가소제, 이형제, 착색방지제, 난연제, 대전방지제, 안료, 착색제 등의 임의의 적절한 첨가제를 포함하고 있어도 좋다.
상기 투명 보호 필름의 편광막을 접합하지 않는 면에는, 하드 코트층, 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층이나 안티글레어층 등의 기능층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 하드 코트층, 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층이나 안티글레어층 등의 기능층은, 보호 필름 자체에 형성할 수 있는 것 외에, 별도, 보호 필름과는 별체의 것으로서 형성할 수도 있다.
상기 편광막과 상기 투명 보호 필름, 또는 상기 편광막과 상기 기능층은, 통상, 점착제층 또는 접착제층을 개재하여 접합된다.
상기 점착제층을 형성하는 점착제로서는, 편광 필름에 사용되고 있는 각종 점착제를 적용할 수 있고, 예를 들면, 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제, 비닐알킬에테르계 점착제, 폴리비닐알콜계 점착제, 폴리비닐포롤리돈계 점착제, 폴리아크릴아미드계 점착제, 셀룰로오스계 점착제 등을 들 수 있다. 이것들 중에서도 아크릴계 점착제가 적합하다.
점착제층을 형성하는 방법으로서는, 예를 들면, 상기 점착제를 박리 처리한 세퍼레이터 등에 도포하고, 건조해서 점착제층을 형성한 후에, 편광막 등에 전사하는 방법, 또는 상기 점착제를 편광막 등에 도포하고, 건조해서 점착제층을 형성하는 방법 등을 예시할 수 있다. 상기 점착제층의 두께는, 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 1~100㎛ 정도이며, 2~50㎛ 정도인 것이 바람직하다.
상기 접착제층을 형성하는 접착제로서는, 편광 필름에 사용되고 있는 각종 접착제를 적용할 수 있고, 예를 들면, 이소시아네이트계 접착제, 폴리비닐알콜계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐계 라텍스계, 수계 폴리에스테르 등을 들 수 있다. 이들 접착제는, 통상, 수용액으로 이루어지는 접착제로서 사용되고, 0.5~60중량%의 고형분을 함유해서 이루어진다.
상기 접착제로서는, 상기 외, 자외선 경화형 접착제, 전자선 경화형 접착제 등의 활성 에너지선 경화형 접착제를 들 수 있다. 상기 활성 에너지선 경화형 접착제로서는, 예를 들면, (메타)아크릴레이트계 접착제를 들 수 있다. 상기 (메타)아크릴레이트계 접착제에 있어서의 경화성 성분으로서는, 예를 들면, (메타)아크릴로일기를 갖는 화합물, 비닐기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 또한, 양이온 중합 경화형 접착제로서 에폭시기나 옥세타닐기를 갖는 화합물도 사용할 수 있다. 에폭시기를 갖는 화합물은, 분자 내에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 것이면 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 알려져 있는 각종 경화성 에폭시 화합물을 사용할 수 있다.
상기 접착제의 도포는, 상기 투명 보호 필름측(또는 상기 기능층측), 상기 편광막측 중 어디에 행해도 좋고, 양자에 행해도 좋다. 접합 후에는 건조 공정을 실시하고, 도포 건조층으로 이루어지는 접착제층을 형성한다. 상기 건조 공정의 후에는, 필요에 따라, 자외선이나 전자선을 조사할 수 있다. 상기 접착제층의 두께는, 특별히 제한되지 않고, 수계 접착제 등을 사용할 경우에는, 30~5000㎚ 정도인 것이 바람직하고, 100~1000㎚ 정도인 것이 보다 바람직하고, 자외선 경화형 접착제, 전자선 경화형 접착제 등을 사용할 경우에는, 0.1~100㎛ 정도인 것이 바람직하고, 0.5~10㎛ 정도인 것이 보다 바람직하다.
상기 투명 보호 필름과 상기 편광막, 또는 상기 편광막과 상기 기능층은, 표면 개질 처리층, 이접착제층, 블록층, 굴절률 조정층 등의 개재층을 개재하여 적층되어 있어도 좋다.
상기 표면 개질층을 형성하는 표면 개질 처리로서는, 예를 들면, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 프라이머 처리, 비누화 처리 등을 들 수 있다.
상기 이접착층을 형성하는 이접착제로서는, 예를 들면, 폴리에스테르 골격, 폴리에테르 골격, 폴리카보네이트 골격, 폴리우레탄 골격, 실리콘계, 폴리아미드 골격, 폴리이미드 골격, 폴리비닐알콜 골격 등을 갖는 각종 수지를 포함하는 형성 재를 들 수 있다. 상기 이접착층은, 통상, 보호 필름에 미리 형성해 두고, 상기 보호 필름의 이접착층측과 편광막을, 상기 점착제층 또는 상기 접착제층에 의해 적층한다.
상기 블록층은, 투명 보호 필름 등으로부터 용출되는 올리고머나 이온 등의 불순물이 편광막 중에 이행(침입)하는 것을 방지하기 위해서 기능을 갖는 층이다. 상기 블록층은, 투명성을 갖고, 또한 투명 보호 필름 등으로부터 용출되는 불순물을 방지할 수 있는 층이면 좋고, 블록층을 형성하는 재료로서는, 예를 들면, 우레탄 프리폴리머계 형성재, 시아노아크릴레이트계 형성재, 에폭시계 형성재 등을 들 수 있다.
상기 굴절률 조정층은, 상기 투명 보호 필름과 편광막 등 굴절률이 다른 층간에서의 반사에 따른 투과율의 저하를 억제하기 위해서 형성되는 층이다. 상기 굴절률 조정층을 형성하는 굴절률 조정재로서는, 예를 들면, 실리카계, 아크릴계, 아크릴-스티렌계, 멜라민계 등을 갖는 각종 수지 및 첨가제를 포함하는 형성제를 들 수 있다.
상기 편광 필름은, 편광도가 99.98% 이상인 것이 바람직하고, 편광도가 99.99% 이상인 것이 보다 바람직하다.
(실시예)
이하에 실시예를 들어서 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
<편광막의 제조>
<적층체의 제조(준비)(II-0)>
열가소성 수지 기재로서, 장척형상이고, 흡수율 0.75%, Tg 약 75℃인, 비정질의 이소프탈 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께: 100㎛)을 사용했다. 수지 기재의 편면에 코로나 처리를 실시했다. 폴리비닐알콜(중합도 4200, 비누화도 99.2몰%) 및 아세토아세틸 변성 PVA(니폰 고세이 카가쿠 고교사제, 상품명 「고세파이머 Z410」)를 9:1로 혼합한 PVA계 수지 100중량부에, 요오드화칼륨 13중량부를 첨가하고, PVA 수용액(도포액)을 조제했다. 수지 기재의 코로나 처리면에, 상기 PVA 수용액을 도포해서 60℃에서 건조함으로써, 두께 13㎛의 PVA계 수지층을 형성하고, 적층체를 제조(준비)했다.
<물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체를 제조하는 공정(II-1)>
얻어진 적층체를, 130℃의 오븐 내에서 주속이 다른 롤 간에서 종방향(길이 방향)으로 2.4배로 자유단 1축 연신했다(공중 보조 연신 처리 공정). 이어서, 적층체를, 액온 40℃의 불용화욕(물 100중량부에 대하여, 붕산을 4중량부 배합해서 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(불용화 처리 공정). 이어서, 액온 30℃의 염색욕(물 100중량부에 대하여, 요오드와 요오드화칼륨을 1:7의 중량비로 배합해서 얻어진 요오드 수용액)에, 최종적으로 얻어지는 편광막의 단체 투과율(Ts)이 동 정도로 되도록 농도를 조정하면서 60초간 침지시켰다(염색 처리 공정). 이어서, 액온 40℃의 가교욕(물 100중량부에 대하여, 요오드화칼륨을 3중량부 배합하고, 붕산을 5중량부 배합해서 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(가교 처리 공정). 그 후, 적층체를, 액온 70℃의 붕산 수용액(붕산 농도 4.0중량%)에 침지시키면서, 주속이 다른 롤 간에서 종방향(길이 방향)으로 총연신 배율이 5.5배로 되도록 1축 연신을 행했다(수중 연신 처리 공정). 그 후, 적층체를 액온 20℃의 세정욕(물 100중량부에 대하여, 요오드화칼륨을 4중량부 배합해서 얻어진 수용액)에 침지시켜서, 물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체를 제조했다(세정 처리 공정).
<액체 중의 성분이 함침된 편광막을 갖는 적층체의 제조(II-2)>
와이어바(다이이치 리카가쿠 가부시키가이샤제, No. 3)를 사용하여, 상기에서 얻어진 물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체의 편광막 면에, 액체 A(화학식(9)으로 나타내어지는 화합물 10중량% 수용액)를 도포하고, 25℃, 3초간 정치한 후, 표면에 잔존하는 액체 A를 닦아내서, 액체 중의 성분이 함침된 편광막을 갖는 적층체를 제조했다. 여기에서, 하기 측정 방법으로 구한, 물을 함유하는 편광막의 수분율은 35.5중량%였다. 또한, 하기 측정 방법으로 구한, 물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체에 있어서의 편광막은, 액체 A의(에 대한) 접촉각이 45.2°였다.
Figure pct00009
[편광막 중의 수분율(중량%)의 측정 방법]
편광막을 약 0.2g 측정하고, 120℃에서 2시간 건조시키고, 건조 후의 중량을 측정하고, 편광막 중의 수분율(W)을 하기 식에 근거하여 산출했다.
편광막의 수분율(W)(중량%)={(M0-M1)/M0}×100
M0: 측정한 편광막 중량(g)
M1: 120℃, 2시간 건조 후의 편광막 중량(g)
[접촉각의 측정 방법]
상기 접촉각은, 슬라이드 글래스에 부착한 상기 물을 함유하는 편광막에 대하여, JIS R 3257에 준거해서 액적법으로 측정을 행했다. 측정은 5회 행하고, 그 평균값을 접촉각의 값으로 했다.
측정 장치: 자동 접촉각계 CA-X형(교와 카이멘 카가쿠 가부시키가이샤제)
측정 분위기: 23℃ 50%RH
측정 액체: 액체 A
물방울 용량: 1μL
측정 시간: 착적(着滴) 1초 후
<건조 후의 편광막의 제조(II-3)>
95℃로 유지된 오븐 중에서 10분간 건조했다(건조 처리 공정). 이와 같이 해서, 수지 기재 상에 두께 5㎛의 편광막을 형성했다. 상기 측정 방법으로 구한, 건조 후의 편광막의 수분율은 9.9중량%였다. 하기 측정 방법으로 구한, 편광막 중의 화학식(9)으로 나타내어지는 화합물의 함유량(MH)은 0.41중량%이며, 단위 면적당의 화학식(9)으로 나타내어지는 화합물의 함유량(mH)은 2.5㎠였다.
[편광막 중의 화학식(9)으로 나타내어지는 화합물의 함유량(중량%)의 측정 방법]
편광막 약 20㎎을 채취, 정량하고, 물 1mL 중에서 가열 용해시킨 후, 메탄올 4.5mL로 희석하고, 얻어진 추출액을 멤브레인 필터로 여과하고, 액을 HPLC(Waters사제 ACQUITY UPLCH-class Bio)를 사용하여 화학식(9)으로 나타내어지는 화합물의 농도를 측정했다.
[편광막 중의 단위 면적당의 화학식(9)으로 나타내어지는 화합물의 함유량(㎍/㎠)의 측정 방법]
단위 면적당의 화학식(9)으로 나타내어지는 화합물의 함유량(mH)을 하기 식에 근거하여 산출했다.
mH=1.2×T×MH(㎍/㎠)
T: 편광막의 두께(㎛)
MH: 편광막 중의 화학식(9)으로 나타내어지는 화합물의 함유량(중량%)
<편광 필름의 제조>
접착제로서, 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알콜 수지(평균 중합도가 1,200, 비누화도가 98.5몰%, 아세토아세틸화도가 5몰%)와 메티롤멜라민을 중량비 3:1로 함유하는 수용액을 사용했다. 이 접착제를 사용하여, 상기에서 얻어진 편광막의 수지 기재와 반대면에 하드 코트층을 갖는 두께 40㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름(투습도가 342g/(㎡·24h), 코니카 미놀타제, 상품명 「KC4UYW」)을 롤 접합기로 접합한 후, 계속해서 오븐 내에서 가열 건조(온도가 60℃, 시간이 4분간)시켜서, 편광막의 편면에 투명 보호 필름이 접합된 편광 필름을 제조했다. 이어서, 수지 기재를 박리하고, 박리한 면에 상기 접착제를 사용하여, 상기 트리아세틸셀룰로오스 필름을 롤 접합기로 접합한 후, 계속해서 오븐 내에서 가열 건조(온도가 60℃, 시간이 4분간)시켜서, 편광막의 양면에 투명 보호 필름이 접합된 편광 필름을 제조했다.
[편광도의 측정 방법]
편광 필름의 편광도는, 분광 광도계(니혼 분코제, 제품명「V7100」)를 사용해서 측정할 수 있다. 편광도의 구체적인 측정 방법으로서는, 편광막의 평행 투과율(H0) 및 직교 투과율(H90)을 측정하고, 식: 편광도(%)={(H0-H90)/(H0+H90)}1/2×100으로부터 구할 수 있다. 평행 투과율(H0)은, 동일한 편광막 2매를 서로의 흡수축이 평행해지도록 포개서 제작한 평행형 적층 편광막의 투과율의 값이다. 또한, 직교 투과율(H90)은, 동일한 편광막 2매를 서로의 흡수축이 직교하도록 포개서 제작한 직교형 적층 편광막의 투과율의 값이다. 또한, 이들 투과율은 JlS Z 8701-1982의 2도 시야(C광원)에 의해 시감도 보정을 행한 Y값이다.
[가열 내구성 평가]
상기에서 얻어진 편광 필름을, 편광막의 흡수축이 장변과 평행해지도록 5.0×4.5㎝의 사이즈로 절단하고, 편광 필름의 화상 표시셀측의 보호 필름면에, 두께 20㎛의 아크릴계 점착제층을 개재하여 유리판(유사 화상 표시셀)을 접합하고, 50℃, 0.5㎫로 15분간 오토클레이브 처리해서 적층체를 제작했다. 얻어진 적층체를, 온도 95℃의 열풍 오븐 내에 정치하고, 착색까지의 시간을 육안으로 이하의 기준으로 판정했다.
○: 750시간 이상 착색되지 않았다.
△: 750시간 이상 500시간 미만으로 착색되었다.
×: 500시간 미만으로 착색되었다.
<실시예 2>
<편광막, 및 편광 필름의 제조>
세정 처리 공정 후의 편광막을, 60℃, 1분간 건조한 후, 액체 A를 도포한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 조작으로 편광막 및 편광 필름을 제조하고, 상기 측정을 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<비교예 1>
<편광막, 및 편광 필름의 제조>
세정 처리 공정 후의 편광막을, 95℃, 10분간 건조한 후, 액체 A를 도포한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 조작으로 편광막 및 편광 필름을 제조하고, 상기 측정을 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00010

Claims (8)

  1. 편광막의 제조 방법으로서,
    폴리비닐알콜계 필름을 길이 방향으로 반송하면서, 상기 폴리비닐알콜계 필름에, 적어도, 염색 공정, 가교 공정, 및 연신 공정을 실시해서, 물을 함유하는 편광막을 제조하는 공정(I-1)과,
    얻어진 물을 함유하는 편광막에 액체를 도포하는 공정을 실시해서, 액체 중의 성분이 함침된 편광막을 제조하는 공정(I-2)과,
    얻어진 액체 중의 성분이 함침된 편광막에 건조 공정을 실시해서, 건조 후의 편광막을 제조하는 공정(I-3)을 포함하고,
    상기 물을 함유하는 편광막은, 상기 액체의 접촉각이 55° 이하인 것을 특징으로 하는 편광막의 제조 방법.
  2. 편광막의 제조 방법으로서,
    장척형상의 열가소성 수지 기재의 편측에, 폴리비닐알콜계 수지를 포함하는 폴리비닐알콜계 수지층을 형성해서 적층체를 준비하는 공정(II-0)과,
    얻어진 적층체를 길이 방향으로 반송하면서, 상기 적층체에 적어도, 공중 보조 연신 처리 공정, 염색 처리 공정, 및 수중 연신 처리 공정을 실시해서, 물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체를 제조하는 공정(II-1)과,
    얻어진 물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체에 액체를 도포하는 공정을 실시해서, 액체 중의 성분이 함침된 편광막을 갖는 적층체를 제조하는 공정(II-2)과,
    얻어진 액체 중의 성분이 함침된 편광막을 갖는 적층체에 건조 처리 공정을 실시해서, 건조 후의 편광막을 제조하는 공정(II-3)을 포함하고,
    상기 물을 함유하는 편광막을 갖는 적층체에 있어서의 편광막은, 상기 액체의 접촉각이 55° 이하인 것을 특징으로 하는 편광막의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 액체가 용액이며, 상기 액체 중의 성분이 용질인 것을 특징으로 하는 편광막의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건조 후의 편광막은, 수분율이 20중량% 이하인 것을 특징으로 하는 편광막의 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 중의 성분은 수용성의 화합물인 것을 특징으로 하는 편광막의 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 중의 성분은, 라디칼 포착제, 가교제, 가소제, 및 염료로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 편광막의 제조 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 중의 성분은 라디칼 포착제인 것을 특징으로 하는 편광막의 제조 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 편광막의 제조 방법으로 얻어진 편광막의 적어도 편면에, 접착제층을 개재하여 투명 보호 필름을 접합하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 필름의 제조 방법.
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