KR20220092637A - 적층체의 제조 방법 - Google Patents

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타츠야 아라키
아키히토 아베
세이지 곤도
토시히로 간노
유우지 야마시타
히로노리 마츠야마
히로아키 카와니시
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

성능이 균일한 편광막을 형성할 수 있는 적층체를 제공한다. 본 발명의 적층체의 제조 방법은 수지 기재(11)를 수지 기재(11)의 유리 전이 온도(Tg)-15℃ 이상으로 가열하는 공정과 수지 기재(11) 상에 폴리비닐알코올계 수지층(12)을 형성하는 공정을 이 순서대로 포함한다.

Description

적층체의 제조 방법 {METHOD FOR PRODUCING LAMINATE}
본 발명은 적층체의 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로는 수지 기재와 이 수지 기재 상에 형성된 폴리비닐알코올(PVA)계 수지층을 가진 적층체의 제조 방법에 관한 것이다.
수지 기재 상에 PVA계 수지층을 도포 형성하고, 이 적층체를 연신, 염색함으로써 편광막을 얻는 방법이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌1, 특허문헌2 참조). 이러한 방법으로부터 두께가 얇은 편광막을 얻을 수 있으므로, 예컨대, 화상 표시 장치의 박형화에 기여할 수 있다는 점에서 주목되고 있다. 그러나 이러한 경우, 얻어지는 편광막의 성능(구체적으로는 막 두께 광학 특성, 외관)에 변형(변동)(irregularity)이 쉽게 발생한다는 문제점이 있다.
선행 기술 문헌
특허 문헌1:일본국 공개특허 특개소51-69644호 공보
특허 문헌2:일본국 공개특허 특개2001-343521호 공보
본 발명은 상기 기존의 과제를 해결하기 위해서 안출된 것으로 그 주요 목적은 성능이 균일한 편광막을 제조할 수 있는 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명의 적층체의 제조 방법은 수지 기재를 해당 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg)-15℃ 이상으로 가열하는 공정과 상기 수지 기재 상에 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하는 공정을 이 순서대로 포함한다.
일 실시예에 있어서는 긴 형상의 수지 기재가 롤 형상으로 권취(券取)된 수지 기재 롤로부터 해당 수지 기재를 권출(券出)하여 상기 가열 공정을 행한다.
일 실시예에 있어서는 상기 권취된 상태로 보관한 후에 상기의 가열 공정을 행한다.
일 실시예에 있어서는 상기 권출하는 공정과 상기 가열 공정과 상기 폴리비닐알코올계 수지층 형성 공정을 연속하여 행한다.
일 실시예에 있어서는 상기 가열 공정을 상기 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg)+15℃ 이하에서 행한다.
일 실시예에 있어서는 상기 가열 공정을 가열로 내에 설치된 반송롤로 상기 수지 기재를 반송하면서 행한다.
일 실시예에 있어서는 상기 가열로 내의 반송롤의 포각(抱角)이 90°이상이다.
일 실시예에 있어서는 상기 가열로 내의 반송롤의 중심간 거리가 2m 이하이다.
일 실시예에 있어서는 상기 가열 공정을 텐터(tenter)로 상기 수지 기재를 반송하면서 행한다.
일 실시예에 있어서는 상기 가열에 의한 수지 기재의 수축률이 3% 이하이다.
일 실시예에 있어서는 상기 수지 기재가 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지로 형성되어 있다.
일 실시예에 있어서는 상기 수지 기재가 미리 연신되어 있다.
일 실시예에 있어서는 상기 폴리비닐알코올계 수지층이 상기 수지 기재 상에 폴리비닐알코올계 수지를 포함한 도포액을 다이코팅법으로 도포하고 건조함으로써 형성된다.
본 발명의 다른 국면에 의하면 편광막의 제조 방법이 제공된다. 이 편광막의 제조 방법은 상기 제조 방법으로 얻어진 적층체를 이용한다.
일 실시예에 있어서는 상기 적층체를 연신하는 공정을 포함한다.
본 발명의 또 다른 국면에 의하면 편광판의 제조 방법이 제공된다. 이 편광판의 제조 방법은 상기 제조 방법으로 얻어진 편광막에 보호 필름을 적층하는 공정을 포함한다.
본 발명의 또 다른 국면에 의하면 연신 적층체가 제공된다. 이 연신 적층체는 수지 기재와 해당 수지 기재 상에 형성된 폴리비닐알코올계 수지층을 갖는다. 상기 폴리비닐알코올계 수지층의 200mm(MD)×200mm(TD)의 사이즈 내에서의 막 두께 변동(irregularity)은 0.25㎛ 이하이고, 또한 상기 폴리비닐알코올계 수지층의 200mm(MD)×200mm(TD)의 사이즈 내에서의 지상축 변동은 0.50°이하이다.
본 발명의 또 다른 국면에 의하면 적층체의 제조 장치가 제공된다.
일 실시예에 있어서는 상기 제조 장치는 긴 형상의 수지 기재가 롤 형상으로 권취된 수지 기재 롤로부터 해당 수지 기재를 권출하는 권출 수단과, 상기 긴 형상의 수지 기재를 반송하는 반송롤을 구비하고 상기 수지 기재를 해당 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg)-15℃ 이상으로 가열하는 가열로와 가열된 수지 기재 상에 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 도포액을 도포하는 도포 수단을 구비한다.
일 실시예에 있어서는 상기 가열로 내에 설치된 반송롤에서 상기 수지 기재를 반송하면서 가열한다.
일 실시예에 있어서는 상기 가열로 내의 반송롤의 포각이 90°이상이다.
일 실시예에 있어서는 상기 가열로 내의 반송롤의 중심간 거리가 2m이하이다.
일 실시예에 있어서는 상기 제조 장치는 긴 형상의 수지 기재가 롤 형상으로 권취된 수지 기재 롤로부터 해당 수지 기재를 권출하는 권출 수단과, 상기 긴 형상의 수지 기재의 양단부를 파지하여 반송하는 텐터를 구비하고, 상기 텐터의 클립으로 양단부를 파지된 상기 수지 기재에 대하여 해당 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg)-15℃ 이상으로 가열하는 가열 수단과 가열된 수지 기재 상에 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 도포액을 도포하는 도포 수단을 구비한다.
일 실시예에 있어서는 상기 텐터로 상기 수지 기재를 반송하면서 가열한다.
본 발명에 의하면 수지 기재에 소정의 온도 이상의 가열 처리를 실시함으로써 수지 기재의 표면 요철(예컨대, 수지 기재를 권취했을 때에 발생하는 게이지 밴드)을 완화(균일화)할 수 있다. 그 결과, 수지 기재 상에 두께의 균일성이 우수한 PVA계 수지층을 형성할 수 있다. 이러한 두께의 균일성이 우수한 PVA계 수지층에 각종 처리를 실시함으로써 성능(구체적으로는 막 두께, 광학 특성, 외관)에 변동이 발생하지 않고, 균일성이 매우 우수한 편광막(예컨대, 액정 텔레비전에 요구되는 품질을 충분히 만족하는)을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 적층체의 개략 단면도이다.
도 2에서 (a)및 (b)는 일 실시예에 의한 수지 기재의 가열 방법을 설명하는 개략도이다.
도 3은 다른 실시예에 의한 수지 기재의 가열 방법을 설명하는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일례를 도시하는 개략도이다.
도 5는 PVA계 수지층의 외관의 평가 방법을 설명하는 개략도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에는 한정되지 않는다.
A. 적층체
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 적층체의 개략 단면도이다. 적층체(10)는 수지 기재(11) 상에 폴리비닐알코올(PVA)계 수지층(12)을 형성함으로써 얻을 수 있다.
A-1. 수지 기재
상기 수지 기재는, 대표적으로는, 긴 형상으로 되어 있다. 수지 기재의 두께는 바람직하게는 20㎛∼300㎛, 더욱 바람직하게는 50㎛∼200㎛이다.
수지 기재의 형성 재료로는 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등의 에스테르계 수지, 시클로올레핀계 수지, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지, (메타)아크릴계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 이들의 공중합체 수지 등을 들 수 있다. 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지를 이용할 수 있다. 그 중에서도, 비정질의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지를 바람직하게 이용할 수 있다. 비정질의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지의 구체예로서는, 디카르복실산으로서 이소프탈산을 더욱 포함하는 공중합체나, 글리콜로서 시클로헥산디메탄올을 더욱 포함하는 공중합체를 들 수 있다.
수지 기재의 유리 전이 온도(Tg)는 바람직하게는 170℃ 이하이다. 이러한 수지 기재를 이용함으로써 PVA계 수지의 결정화가 급속하게 진행되지 않는 온도에서의 적층체의 연신을 가능하게 하고, 해당 결정화에 의한 트러블(예컨대, 연신에 의한 PVA계 수지층의 배향을 방해)을 억제할 수 있다. 한편 수지 기재의 유리 전이 온도는 바람직하게는 60℃ 이상이다. 또한, 유리 전이 온도(Tg)는 JIS K 7121에 준하여 구할 수 있는 값이다.
수지 기재는 임의의 적절한 방법으로 성형된다. 성형 방법으로서는 예컨대,용융 압출법, 용액 캐스트법(용액 유연법), 캘린더법, 압축 성형법 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 용융 압출법이 바람직하다.
수지 기재 표면에는 표면 개질 처리(예컨대, 코로나 처리 등)가 실시되어 있어도 되고 역(易)접착층이 형성되어 있어도 된다. 이와 같은 처리에 의하면 수지 기재와 PVA계 수지층과의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 표면 개질 처리 및/또는 역접착층의 형성은 후술하는 가열 처리 전에 행해도 되고, 가열 처리 후에 행해도 된다. 또, 후술하는 연신을 행할 경우, 그 연신 전에 행해도 되고 연신 후에 행해도 된다.
일 실시예에 있어서는 후술하는 가열 처리 전에 수지 기재를 연신한다. 수지 기재의 연신 방법으로는 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 구체적으로는 고정단 연신이어도 되고 자유단 연신이어도 된다. 또 동시 이축 연신이어도 되고 순차 이축 연신이어도 된다. 수지 기재의 연신은 한 단계로 행해도 되고, 다단계로 행해도 된다. 다단계로 행하는 경우, 후술하는 수지 기재의 연신 배율은 각 단계의 연신 배율의 곱이다. 또 연신 방식은 특별히 한정되어 있지 않고 공중 연신 방식이어도 되고 수중 연신 방식이어도 된다.
수지 기재 연신 방향은 적절히 설정할 수 있다. 예컨대, 긴 형상의 수지 기재를 폭 방향으로 연신한다. 구체적으로는, 수지 기재를 길이 방향으로 반송하고, 그 반송 방향(MD)과 직교하는 방향(TD)으로 연신한다. 본 명세서에 있어서 “직교”란 실질적으로 직교하는 경우도 포함한다. 여기에서 “실질적으로 직교”란 90°±5.0°인 경우를 포함하고, 바람직하게는 90°±3.0°, 더 바람직하게는 90°±1.0°이다. 수지 기재를 폭 방향(TD)으로 연신함으로써 수지 기재를 유효하게 이용할 수 있다. 또, 수지 기재의 TD에 있어서의 두께를 균일하게 하고, 후술하는 부분적인 막 두께 변동을 억제할 수 있다.
수지 기재의 연신 온도는 수지 기재의 형성 재료, 연신 방식 등에 따라서, 임의의 적절한 값으로 설정할 수 있다. 연신 온도는 대표적으로는 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg)에 대하여 바람직하게는 Tg-10℃∼Tg+80℃이다. 수지 기재의 형성 재료로서 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지를 이용하는 경우, 연신 온도는 바람직하게는 70℃∼150℃ 더 바람직하게는 90℃∼130℃이다.
수지 기재의 연신 배율은 수지 기재의 원래의 길이에 대해서 바람직하게는 1.5배 이상이다. 이러한 범위로 함으로써 후술하는 부분적인 막 두께 변동을 양호하게 억제할 수 있다. 한편, 수지 기재의 연신 배율은 수지 기재의 원래의 길이에 대해서 바람직하게는 3.0배 이하이다. 이러한 범위로 함으로써 후술하는 가열 공정에 있어서 주름 발생을 양호하게 억제할 수 있다.
A-2. 권취 및 보관
일 실시예에 있어서는 상기 긴 형상의 수지 기재를 롤 형상으로 권취한다. 수지 기재 성형 시에 부분적인 막 두께의 변동이 생겨서 이 상태로 권취하면 수지 기재에 요철이 생길 수 있다. 권취 장력은 대표적으로는 60N/m∼150N/m(단위:N/m은 단위 폭 길이 당 장력)이다. 권취한 수지 기재(수지 기재 롤)는 다음 공정에 쓰일 때까지 임의의 적절한 기간, 권취된 상태인 채로 보관(방치)할 수 있다. 예컨대, 수지 기재의 성형 후, 연속해서 상기 PVA계 수지층을 형성하지 않는(못할) 경우에 수지 기재는 권취된 상태로 보관된다. 이 보관 기간이 길어지면(예컨대, 3일 이상), 요철의 발생(요철의 정도, 요철의 발생 수)이 현저하게 되어 얻어지는 PVA계 수지층(적층체)에 막 두께 변동이 발생하는 경향이 있다. 그러므로, 수지 기재 롤의 보관 기간이 길수록 후술하는 가열 처리에 의한 효과를 현저하게 얻을 수 있다. 또한 수지 기재 롤은 임의의 적절한 분위기 하에 보관될 수 있다. 보관 온도는 예컨대, 15℃∼35℃이다. 상대 습도는 예컨대, 40%RH∼80%RH이다.
A-3. 가열
상기 수지 기재를 가열한다. 구체적으로는, 열풍, 적외선 히터, 롤 히터 등에 의해 수지 기재를 가열한다. 가열 온도는 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg)-15℃ 이상이고 바람직하게는 Tg-10℃ 이상, 더욱 바람직하게는 Tg-5℃ 이상이다. 수지 기재의 형성 재료로서 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지를 이용하는 경우, 가열 온도는 바람직하게는 68℃ 이상이다. 이와 같은 온도로 수지 기재를 가열함으로써 수지 기재의 표면 요철을 완화(균일화)할 수 있다. 그 결과, 후술하는 PVA계 수지층을 양호하게 형성할 수 있고, 두께의 균일성이 우수한 PVA계 수지층을 형성할 수 있다. 한편, 가열 온도는 바람직하게는 (Tg)+15℃ 이하, 더욱 바람직하게는 Tg+10℃ 이하이다. 수지 기재의 형성 재료로서 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지를 이용하는 경우, 가열 온도는 바람직하게는 80℃ 이하이다. 이 온도로 수지 기재를 가열함으로써 주름(열 주름)의 발생을 양호하게 억제할 수 있다.
가열 시간은 바람직하게는 70초∼150초, 더욱 바람직하게는 75초∼100초이다.
수지 기재는 가열에 의해 수축할 수 있다. 예컨대, 가열 전에 수지 기재를 폭 방향으로 연신한 경우, 가열에 의해 수지 기재는 폭 방향으로 수축(TD수축) 될 수 있다. 수지 기재의 수축률(TD수축률)은 바람직하게는 3% 이하, 더욱 바람직하게는 2% 이하, 특히 바람직하게는 1.5% 이하이다. 이러한 범위라면, 주름의 발생이 억제되어 우수한 외관을 얻을 수 있다. 또한 TD수축률은 하기 식으로 산출된다.
TD수축율(%)={1-(가열 후의 수지 기재 폭(W1)/가열 전의 수지 기재 폭(W0))}×100
일 실시예에 있어서는 수지 기재를 반송하면서 가열한다. 상술한 바와 같이, 수지 기재를 롤 형상으로 권취했을 경우, 수지 기재 롤로부터 권출된 수지 기재에 가열 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 가열 방법으로서는 예컨대, 가열로 내에 설치된 반송롤로 수지 기재를 반송하는 방법, 텐터로 수지 기재를 반송하면서 가열하는 방법을 들 수 있다. 전자에 의하면 설비의 대형화를 억제할 수 있다. 후자에 의하면 주름의 발생을 매우 양호하게 억제할 수 있다.
반송롤을 이용할 경우의 구체예를 도2(a) 및 도2(b)에 도시한다. 도시예에서는, 오븐로(A) 내에 설치된 프리롤(R2)∼(R5)에 의해 수지 기재(11)를 그 길이 방향으로 반송함으로써 수지 기재(11)를 가열하고 있다. 생산 속도의 관점에서 도시예와 같이 오븐로 내에 프리롤을 4개 이상 설치하는 것이 바람직하다.
오븐로 내의 프리롤의 포각은 바람직하게는 90°이상이다. 도 2(a)에 도시하는 예에서는 프리롤(R2 및 R5)의 포각θ를 90°로 하고, 프리롤(R3 및 R4)의 포각θ를 180°로 하고 있다. 도 2(b)에 도시하는 예에서는 프리롤(R2∼R5)의 포각θ를 90°로 하고 있다. 이러한 포각으로 함으로써 수지 기재의 수축이 억제되고 주름의 발생을 억제할 수 있다. 또한 포각이란, 프리롤을 축방향으로 수직인 단면으로 보았을 때의, 프리롤의 중심점과 수지 기재와 프리롤과의 접촉 개시점을 이은 직선과, 프리롤의 중심점과 수지 기재와 프리롤과의 접촉 종료점을 이은 직선이 이루는 각이다. 오븐로 내의 프리롤 간격(롤의 중심 간 거리)은 바람직하게는 2m 이하이다. 또한, 오븐로의 출입구를 걸치듯이 설치되는 2개의 프리롤 간격(도시예에서는 R1-R2사이, R5-R6사이)도 2m이하인 것이 바람직하다. 이러한 간격으로 함으로써 수지 기재의 수축이 억제되어 주름의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 본 실시예에 있어서 수지 기재의 수축은 상기 수지 기재의 연신 배율, 가열 온도 등에도 관련이 있을 수 있다.
텐터를 사용할 경우의 구체예를 도 3에 도시한다. 도시예에서는 텐터의 좌우의 클립(21, 21)으로 수지 기재(11)의 양단부(반송 방향과 직교하는 선상에 있는)를 각각 파지하고, 그 길이 방향으로 소정의 속도로 가열 존을 반송시킴으로써 수지 기재(11)를 가열하고 있다. 반송 방향의 클립 간 거리(인접하는 클립단 끼리의 거리)는 바람직하게는 20mm 이하, 더욱 바람직하게는 10mm 이하이다. 클립 폭은 바람직하게는 20mm 이상, 더욱 바람직하게는 30mm 이상이다. 본 실시예에 있어서는 수지 기재의 TD수축은 예컨대, 좌우의 클립 간 거리를 조정함으로써 제어할 수 있다. 구체적으로는 좌우의 클립 간 거리를 변화시키지 않고 이동시킨 경우, TD수축률은 실질적으로 0%가 된다. 반대로 좌우의 클립 간 거리를 넓히는 것으로 수지 기재는 TD연신 될 수 있다. 수지 기재의 TD변화율은 바람직하게는 1.00배 이상, 더욱 바람직하게는 1.00배∼1.10배이다. 또한 TD변화율은 하기 식으로 산출된다.
TD변화율(배)=가열 후의 수지 기재 폭(W1)/가열 전의 수지 기재 폭(W0)
A-4. PVA계 수지층의 형성
상기 PVA계 수지층을 형성하는 PVA계 수지로서는 임의의 적절한 수지를 채용할 수 있다. 예컨대, 폴리비닐알코올, 에틸렌비닐알코올 공중합체를 들 수 있다. 폴리비닐알코올은 폴리초산비닐을 감화함으로써 얻을 수 있다. 에틸렌비닐알코올 공중합체는 에틸렌초산비닐 공중합체를 감화함으로써 얻을 수 있다. PVA계 수지의 감화도는 통상 85몰%∼100몰%이고, 바람직하게는 95.0몰%∼99.95몰%, 더욱 바람직하게는 99.0몰%∼99.93몰%이다. 감화도는 JIS K 6726-1994에 준하여 구할 수 있다. 이러한 감화도의 PVA계 수지를 이용함으로써 내구성이 우수한 편광막을 얻을 수 있다. 감화도가 지나치게 높은 경우에는 젤라틴화가 될 우려가 있다.
PVA계 수지의 평균 중합도는 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 평균 중합도는 통상 1000∼10000이고 바람직하게는 1200∼4500, 더욱 바람직하게는 1500∼4300이다. 또한 평균 중합도는 JIS K 6726-1994에 준하여 구할 수 있다.
PVA계 수지층은 바람직하게는 수지 기재 상에 PVA계 수지를 포함한 도포액을 도포하고, 건조함으로써 형성된다. 도포액은 대표적으로는 상기 PVA계 수지를 용매에 용해시킨 용액이다. 용매로는 예컨대, 물, 디메틸설폭시화물, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸프롤리톤, 각종 글리콜류, 트리메틸올프로판 등의 다가 알코올류, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민 등의 아민류를 사용할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 이종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 이 중에서도 바람직하게는 물이다. 용액의 PVA계 수지 농도는 용매 100 중량부에 대해서 바람직하게는 3 중량부∼20 중량부이다. 이러한 수지 농도라면 수지 기재에 밀착된 균일한 도포막을 형성할 수 있다.
도포액에는 첨가제가 포함되어 있어도 된다. 첨가제로는 예컨대, 가소제, 계면활성제 등을 들 수 있다. 가소제로는, 예컨대, 에틸렌글리콜과 글리세린 등의 다가 알코올을 들 수 있다. 계면 활성제로는, 예컨대, 비이온 계면활성제를 들 수 있다. 이들은 얻어지는 PVA계 수지층의 균일성이나 염색성, 연신성을 더욱 더 향상시킬 목적으로 사용된다. 또 첨가제로는, 예컨대, 역접착 성분을 들 수 있다. 역접착 성분을 이용함으로써 수지 기재와 PVA계 수지층과의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 예컨대, 수지 기재에서 PVA계 수지층이 벗겨지는 등의 트러블을 억제하여 후술하는 염색, 수중 연신을 양호하게 실행할 수 있다. 역접착 성분으로서는, 예컨대, 아세토아세틸 변성PVA 등의 변성 PVA를 사용할 수 있다.
도포액의 도포 방법으로는 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 예컨대, 롤 코팅법, 스핀 코팅법, 와이어바 코팅법, 딥 코팅법, 다이 코팅법, 커튼 코팅법, 스프레이 코팅법, 나이프 코팅법(코마 코팅법 등) 등을 들 수 있다.
일 실시예에 있어서는 다이 코팅법이 채용된다. 다이 코팅법은 수지 기재와 다이(예컨대, 파운틴다이, 슬롯다이)의 간극을 일정하게 해서 도포액을 도포하므로, 두께의 균일성이 매우 우수한 도포막을 얻을 수 있다. 한편, 수지 기재에 요철이 발생하는 경우, 수지 기재―다이 립 간 거리가 균일하지 않아 균일한 도포막을 형성하기가 어려워진다. 그러므로 다이 코팅법을 채용하는 경우, 상기 가열 처리에 의한 효과를 현저하게 얻을 수 있다.
상기 도포액을 건조 후의 PVA계 수지층의 두께가 바람직하게는 3㎛∼40㎛, 더욱 바람직하게는 3㎛∼20㎛가 되도록 도포한다. 상기 도포액의 도포·건조 온도는 바람직하게는 50℃ 이상이다.
바람직하게는 상기 가열 후에 연속하여 PVA계 수지층을 형성한다. 예컨대, 가열 후에 수지 기재를 권취하지 않고 수지 기재에 PVA계 수지층을 형성한다. 상기 가열에 의한 효과를 잘 얻을 수 있기 때문이다.
또한 PVA계 수지층을 형성하기 전에 수지 기재의 PVA계 수지층을 형성하는 측으로 미리 초벌층(undercoat layer)(프라이머층)을 형성해도 된다. 프라이머층을 구성하는 재료로는 수지 기재와 PVA계 수지층의 양쪽에 어느 정도 강한 밀착력을 발휘하는 재료라면 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 투명성, 열 안정성, 연신성 등이 우수한 열 가소성 수지를 이용할 수 있다. 열 가소성 수지로는 예컨대, 아크릴 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐알코올계 수지 또는 그들의 혼합물을 들 수 있다.
A-5. 기타
일 실시예에 있어서는 상기 수지 기재 롤로부터 수지 기재의 권출(권출 공정)과 수지 기재의 가열(가열 공정)과 PVA계 수지층의 형성(PVA계 수지층 형성 공정)을 연속하여 실시한다. 이와 같은 실시예에 따르면 상기 가열 처리에 의한 효과를 양호하게 얻을 수 있다. 본 실시예의 구체예로서는 도 4에 도시하는 바와 같이 긴 형상의 수지 기재를 반송하는 일련의 라인으로 권출하고, 가열 및 PVA계 수지층 형성 공정을 순차적으로 행하는 형태를 들 수 있다. 도 4에 도시하는 적층체 제조 장치(100)에는 수지 기재 롤(30)로부터 수지 기재(11)를 권출하는 권출 롤(40)과 수지 기재(11)를 가열하는 가열 장치(50)와 수지 기재(11)의 표면에 상기 PVA계 수지를 포함하는 도포액을 도포하는 도포 장치(60)와, 도포된 도포액을 건조하는 건조 장치(70)와 적층체(10)를 권취하는 권취 롤(80)이 구비되어 있다. 이 밖에도 적층체 제조 장치(100)에는 복수의 반송롤(90)이 구비되어 있다.
B. 연신 적층체
본 발명의 연신 적층체는 상기 적층체를 연신함으로써 제작된다. 일 실시예에 있어서는 연신 적층체는 상기 적층체를 공중 연신 방식으로 연신 배율 1.5배 이상 3.0배 이하로 연신함으로써 제작된다. 적층체의 연신 방법의 상세함에 대해서는 후술하는 바와 같다. 연신 적층체에 있어서 PVA계 수지층의 200mm(MD)×200mm(TD)의 사이즈 내에서의 막 두께 변동은 바람직하게는 0.25㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.20㎛ 이하이다. 연신 적층체에 있어서 PVA계 수지층의 200mm(MD)×200mm(TD)의 사이즈 내에서의 지상축 변동은 바람직하게는 0.50°이하, 더욱 바람직하게는 0.30°이하, 특히 바람직하게는 0.25°이하이다.
C. 편광막
본 발명의 편광막은 상기 적층체의 PVA계 수지층을 편광막으로 하기 위한 처리를 실시함으로써 제작된다.
상기 편광막으로 하기 위한 처리로는 예컨대, 염색 처리, 연신 처리, 불용화 처리, 가교 처리, 세정 처리, 건조 처리를 들 수 있다. 이 처리들은 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 또 처리 순서, 처리 시기, 처리 횟수 등을 적절하게 설정할 수 있다. 이하, 각각의 처리에 대해서 설명한다.
(염색 처리)
상기 염색 처리는 대표적으로는 PVA계 수지층을 이색성 물질로 염색함으로써 행한다. 바람직하게는 PVA계 수지층에 이색성 물질을 흡착시킴으로써 행한다. 해당 흡착 방법으로서는 예컨대, 이색성 물질을 포함한 염색액에 PVA계 수지층(적층체)을 침지시키는 방법, PVA계 수지층에 해당 염색액을 도공하는 방법, 해당 염색액을 PVA계 수지층에 분무하는 방법 등을 들 수 있다. 바람직하게는 염색액에 적층체를 침지시키는 방법이다. 이색성 물질을 양호하게 흡착할 수 있기 때문이다.
상기 이색성 물질로는 예컨대, 요오드, 유기 염료를 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 두 종류 이상 조합하여 사용할 수 있다. 이색성 물질은 바람직하게는 요오드이다. 이색성 물질로 요오드를 사용하는 경우, 상기 염색액은 바람직하게는, 요오드 수용액이다. 요오드의 배합량은 물 100 중량부에 대해서 바람직하게는 0.05 중량부∼5.0 중량부이다. 요오드의 물에 대한 용해도를 높이기 위해 요오드 수용액에 요오드화물을 배합하는 것이 바람직하다. 요오드화물로는 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티탄 등을 들 수 있다. 이 중에서도 바람직하게는 요오드화칼륨이다. 요오드화물의 배합량은 물 100 중량부에 대해서 바람직하게는 0.3 중량부∼15 중량부이다.
염색액의 염색 시 액체의 온도는 바람직하게는 20℃∼40℃이다. 염색액에 PVA계 수지층을 침지시킬 경우 침지 시간은 바람직하게는 10초∼300초이다. 이와 같은 조건이라면 PVA계 수지층에 충분히 이색성 물질을 흡착시킬 수 있다. 또 염색 조건(농도, 액체 온도, 침지 시간)은 최종적으로 얻을 수 있는 편광막의 편광도 혹은 단체 투과율이 소정의 범위가 되도록 설정할 수 있다. 일 실시예에 있어서는 얻을 수 있는 편광막의 편광도가 99.98% 이상이 되도록 침지 시간을 설정한다. 다른 실시예에서는 얻을 수 있는 편광막의 단체 투과율이 40%정도가 되도록 침지 시간을 설정한다.
(연신 처리)
적층체 연신 방법으로는 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 구체적으로는 고정단 연신(예컨대, 텐터 연신기를 이용하는 방법)이어도 되고 자유단 연신(예컨대, 주속이 상이한 롤 간에 적층체를 통해서 일축 연신하는 방법)이어도 된다. 또 동시 이축 연신(예컨대, 동시 이축 연신기를 이용하는 방법)이어도 되고 순차적으로 이축 연신이어도 된다. 적층체의 연신은 한 단계로 행해도 되고, 다단계로 행해도 된다. 다단계로 행하는 경우 후술하는 적층체의 연신 배율(최대 연신 배율)은 각 단계의 연신 배율의 곱이다.
연신 처리는 적층체를 연신욕에 침지시키면서 행하는 수중 연신 방식이어도 된고 공중 연신 방식이어도 된다. 바람직하게는 수중 연신 처리를 적어도 1회 실시하고, 더욱 바람직하게는 수중 연신 처리와 공중 연신 처리를 조합한다. 수중 연신에 의하면 상기 수지 기재나 PVA계 수지층의 유리 전이 온도(대표적으로는 80℃ 정도)보다 낮은 온도로 연신할 수 있고, PVA계 수지층을 그 결정화를 억제하면서 고배율로 연신할 수 있다. 그 결과, 우수한 광학 특성(예컨대, 편광도)을 가진 편광막을 제조할 수 있다.
적층체 연신 방향으로는 임의의 적절한 방향을 선택할 수 있다. 일 실시예에 있어서는 긴 형상의 적층체의 길이 방향으로 연신한다. 구체적으로는 적층체를 길이 방향으로 반송하고 그 반송 방향(MD)이다. 다른 실시예에서는 긴 형상의 적층체의 폭 방향으로 연신한다. 구체적으로는 적층체를 길이 방향으로 반송하고 그 반송 방향(MD)과 직교하는 방향(TD)이다.
적층체의 연신 온도는 수지 기재의 형성 재료, 연신 방식 등에 따라서, 임의의 적절한 값으로 설정할 수 있다. 공중 연신 방식을 채용할 경우, 연신 온도는 바람직하게는 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg) 이상이고, 더욱 바람직하게는 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg)+10℃ 이상, 특히 바람직하게는 Tg+15℃ 이상이다. 한편 적층체의 연신 온도는 바람직하게는 170℃ 이하이다. 이와 같은 온도로 연신함으로써 PVA계 수지의 결정화가 급속하게 진행되는 것을 억제하여 해당 결정화에 의한 트러블(예컨대, 연신에 따른 PVA계 수지층의 배향을 방해)을 억제할 수 있다.
연신 방식으로서 수중 연신 방식을 채용할 경우, 연신욕의 액체 온도는 바람직하게는 40℃∼85℃ 더욱 바람직하게는 50℃∼85℃이다. 이와 같은 온도라면 PVA계 수지층의 용해를 억제하면서 높은 배율로 연신할 수 있다. 구체적으로는 상술한 바와 같이 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg)는 PVA계 수지층의 형성과의 관계에서 바람직하게는 60℃ 이상이다. 이 경우 연신 온도가 40℃를 하회하면 물에 의한 수지 기재의 가소화를 고려하여도 양호하게 연신할 수 없을 우려가 있다. 한편 연신욕의 온도가 고온이 될수록 PVA계 수지층의 용해성이 높아져 우수한 광학 특성을 얻을 수 없을 우려가 있다.
수중 연신 방식을 채용할 경우 적층체를 붕산 수용액 중에 침지시켜 연신하는 것이 바람직하다(붕산 수중 연신). 연신욕으로서 붕산 수용액을 사용함으로써 PVA계 수지층에, 연신 시에 필요한 장력을 견디는 강성과, 물에 용해되지 않는 내수성을 부여할 수 있다. 구체적으로는 붕산은 수용액 중에서 테트라하이드록시붕산 음이온을 생성하여 PVA계 수지와 수소 결합에 의해 가교할 수 있다. 그 결과 PVA계 수지층에 강성과 내수성을 부여하여 양호하게 연신할 수 있어서 우수한 광학 특성을 가진 편광막을 제작할 수 있다.
상기 붕산 수용액은 바람직하게는 용매인 물에 붕산 및/또는 붕산염을 용해시킴으로써 얻을 수 있다. 붕산 농도는 물 100 중량부에 대해서 바람직하게는 1 중량부∼10 중량부이다. 붕산 농도를 1 중량부 이상으로 함으로써, PVA계 수지층의 용해를 효과적으로 억제할 수 있어 보다 높은 특성을 가진 편광막을 제작할 수 있다. 또한 붕산 또는 붕산염 외에도 붕사 등의 붕소 화합물, 글리옥살, 글루타르알데히드 등을 용매에 용해하여 얻어진 수용액도 사용할 수 있다.
바람직하게는 상기 연신욕(붕산 수용액)에 요오드화물을 배합한다. 요오드화물을 배합함으로써 PVA계 수지층에 흡착시킨 요오드의 용출을 억제할 수 있다. 요오드화물의 구체예는, 상술한 바와 같다. 요오드화물의 농도는 물 100 중량부에 대해서 바람직하게는 0.05 중량부∼15 중량부 더욱 바람직하게는 0.5 중량부∼8 중량부이다.
적층체의 연신욕으로의 침지 시간은 바람직하게는 15초∼5분이다.
적층체의 연신률(최대 연신 배율)은 적층체의 원래의 길이에 대해서 대표적으로는 4.0배 이상 바람직하게는 5.0배 이상이다. 이와 같은 높은 연신 배율은, 예컨대,수중 연신 방식(붕산 수중 연신)을 채용함으로써 달성할 수 있다. 또한 본 명세서에서 “최대 연신 배율“이란 적층체가 파단하기 직전의 연신 배율을 의미하며 별도 적층체가 파단하는 연신 배율을 확인하고 그 값보다 0.2 작은 값을 말한다.
바람직하게는 수중 연신 처리는 염색 처리 후에 실시한다.
(불용화 처리)
상기 불용화 처리는 대표적으로는 붕산 수용액에 PVA계 수지층을 침지시킴으로써 행한다. 특히 수중 연신 방식을 채용하는 경우, 불용화 처리를 실시함으로써 PVA계 수지층에 내수성을 부여할 수 있다. 해당 붕산 수용액의 농도는 물 100 중량부에 대해서 바람직하게는 1 중량부∼4 중량부이다. 불용화욕(붕산 수용액)의 액체 온도는 바람직하게는 20℃∼50℃이다. 바람직하게는 불용화 처리는 적층체 제작 후, 염색 처리나 수중 연신 처리 전에 실시한다.
(가교 처리)
상기 가교 처리는 대표적으로는 붕산 수용액에 PVA계 수지층을 침지시킴으로써 행한다. 가교 처리를 실시함으로써 PVA계 수지층에 내수성을 부여할 수 있다. 해당 붕산 수용액의 농도는 물 100 중량부에 대해서 바람직하게는 1 중량부∼4 중량부이다. 또, 상기 염색 처리 후에 가교 처리를 하는 경우, 요오드화물을 배합하는 것이 더욱 바람직하다. 요오드화물을 배합함으로써 PVA계 수지층에 흡착시킨 요오드의 용출을 억제할 수 있다. 요오드화물의 배합량은 물 100 중량부에 대해서 바람직하게는 1 중량부∼5 중량부이다. 요오드화물의 구체예는 상술한 바와 같다. 가교욕(붕산 수용액)의 액체 온도는 바람직하게는 20℃∼50℃이다. 바람직하게는 가교 처리는 수중 연신 처리 전에 실시한다. 바람직한 실시예에서는 염색 처리, 가교 처리 및 수중 연신 처리를 이 순서대로 진행한다.
(세정 처리)
상기 세정 처리는 대표적으로는 요오드화 칼륨 수용액에 PVA계 수지층을 침지시킴으로써 행한다.
(건조 처리)
건조 처리에서의 건조 온도는 바람직하게는 30℃∼100℃이다.
얻어진 편광막은 실질적으로는 이색성 물질이 흡착 배향된 PVA계 수지막이다. 편광막의 두께는 바람직하게는 15㎛ 이하, 보다 바람직하게는 10㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 7㎛ 이하, 특히 바람직하게는 5㎛ 이하이다. 이러한 편광막은 환경 시험(예컨대, 80℃ 환경 시험)에서 크랙 등의 발생을 억제할 수 있다. 한편, 편광막의 두께는 바람직하게는 0.5㎛ 이상, 보다 바람직하게는 1.0㎛ 이상이다. 이러한 편광막은 제조시 등에서 반송성이 매우 우수할 수 있다.
편광막은 바람직하게는 파장 380nm∼780nm 중의 파장에서 흡수 이색성을 나타낸다. 편광막은 단체 투과율 42% 이상에서 편광도가 99.9% 이상인 것이 바람직하다.
D. 편광판
본 발명의 편광판은 상기 편광막을 가진다. 바람직하게는 편광판은 상기 편광막과 이 편광막의 적어도 한편에 배치된 보호 필름을 가진다. 이 보호 필름으로서는 상기 수지 기재를 그대로 사용하여도 되고 상기 수지 기재와는 별도의 필름을 사용해도 된다. 보호 필름의 형성 재료로는 예컨대, (메타)아크릴 수지, 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지, 시클로올레핀계 수지, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등의 에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 이들의 공중합체 수지 등을 들 수 있다. 보호 필름의 두께는 바람직하게는 10㎛∼100㎛이다.
상술한 바와 같이 일 실시예에 있어서는 상기 수지 기재는 편광막으로부터 박리되지 않고 보호 필름으로 그대로 사용할 수 있다. 다른 실시예에서는 편광막으로부터 상기 수지 기재가 박리되고 다른 필름을 적층한다. 보호 필름은 편광막에 접착층을 통해 적층해도 되고 밀착시켜(접착층을 통하지 않고) 적층해도 된다. 접착층은 대표적으로는 접착제 또는 점착제로 형성된다. 본 발명에 의하면, 두께의 균일성이 매우 우수한 편광막을 얻을 수 있으므로, 편광막으로의 보호 필름의 적층을 양호하게 행할 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해서 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이 실시예들로 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1-1]
(적층체의 제작)
흡수율 0.75%, 유리 전이 온도(Tg) 75℃의 비정질의 이소프탈산 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트(IPA공중합 PET)로 구성되고 미리 115℃에서 2.0배로 TD연신된 긴 형상이고 두께 100㎛의 수지 기재를 장력 100N/m로 롤 형상으로 권취된 수지 기재 롤로 하여 권취된 상태에서 25℃, 상대 습도 60% RH환경 하에 30일간 보관했다.
그 후 수지 기재 롤부터 수지 기재를 권출하고, 수지 기재를 반송시키면서 70℃에서 60초간 열 처리를 실시하였다.
이어서, 수지 기재의 편면에 코로나 처리를 실시하였다. 이 코로나 처리 면에 폴리비닐알코올(중합도 4200, 감화도 99.2몰%) 및 아세토아세틸변성PVA(중합도 1200, 아세토아세틸 변성도 4.6%, 감화도 99.0몰%이상, 일본 합성 화학 공업사 제품, 제품명“고세파이머 Z200(GOHSEFIMER Z200)”을 9:1의 비율로 포함하는 수용액을 25℃에서 다이 코팅법으로 도포한 후에 60℃에서 200초 동안 건조하여 두께 10㎛의 PVA계 수지층을 형성하여 적층체를 제작했다.
(편광막의 제작)
얻어진 적층체를 115℃의 오븐 내에서 원주 속도가 상이한 롤 사이에서 길이 방향으로 2.0배로 자유단 일축 연신했다(공중 연신).
이어서 적층체를 액체 온도 30℃의 불용화욕(물 100중량부에 대해서 붕산을 3 중량부 배합해서 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(불용화 처리).
이어서 액체 온도 30℃의 염색욕(물에 요오드와 요오드화 칼륨을 중량비 1:7로 배합해서 얻어진 요오드 수용액)에 얻어지는 편광막의 단체 투과율(Ts)이 40%이하가 되도록 요오드 농도, 침지 시간을 조정하면서 침지시켰다(염색 처리).
이어서 액체 온도 30℃의 가교욕(물 100 중량부에 대해서 요오드화 칼륨을 3 중량부, 붕산을 3 중량부 배합해서 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(가교 처리).
그 후 적층체를 액체 온도 70℃의 붕산 수용액(물 100 중량부에 대해서 붕산을 4 중량부, 요오드화 칼륨을 5 중량부 배합하여 얻어진 수용액)에 침지시키면서 원주 속도가 상이한 롤 사이에서 길이 방향으로 2.7배로 일축 연신을 행했다(수중 연신).
그 후 적층체를 액체 온도 30℃의 세정욕(물 100 중량부에 대해서 요오드화 칼륨을 4 중량부 배합하여 얻어진 수용액)에 10초간 침지시킨 후, 60℃의 온풍으로 60초 동안 건조시켰다(세정, 건조 공정).
이렇게 해서 수지 기재 상에 두께 5㎛의 편광막을 형성했다.
[실시예 1-2]
적층체의 제작에 있어서 열 처리의 온도를 75℃로 한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일하게 하여 수지 기재 상에 편광막을 형성했다.
[실시예 1-3]
적층체의 제작에 있어서 열 처리의 온도를 80℃로 한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일하게 하여 수지 기재 상에 편광막을 형성했다.
[실시예 1-4]
적층체의 제작에 있어서 열 처리의 온도를 90℃로 한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일하게 하여 수지 기재 상에 편광막을 형성했다.
[실시예 1-5]
적층체의 제작에 있어서 열 처리의 온도를 100℃로 한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일하게 하여 수지 기재 상에 편광막을 형성했다.
[실시예 2-1]
(적층체의 제작)
실시예 1-1과 동일하게 하여 적층체를 제작했다.
(편광막의 형성)
얻어진 적층체를 115℃의 가열 하에서 텐터 연신기를 이용하여 자유단 일축 연신하여 폭 방향으로 4.0배로 연신했다(연신 처리).
이어서 적층체를 액체 온도 30℃의 불용화욕(물 100 중량부에 대해서 붕산을 3 중량부 배합해서 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(불용화 처리).
이어서 액체 온도 30℃의 염색욕(물에 요오드와 요오드화 칼륨을 중량비 1:7로 배합해서 얻어진 요오드 수용액)에 얻어지는 편광막의 단체 투과율(單體透過率)(Ts)이 40% 이하가 되도록 요오드 농도, 침지 시간을 조정하면서 침지시켰다(염색 처리).
이어서 액체 온도 30℃의 가교욕(물 100 중량부에 대해서 요오드화 칼륨을 3 중량부, 붕산을 3 중량부 배합해서 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(가교 처리).
그 후 적층체를 액체 온도 30℃의 세정욕(물 100 중량부에 대해서 요오드화 칼륨을 4 중량부 배합하여 얻어진 수용액)에 10초간 침지시킨 후 60℃의 온풍으로 60초 동안 건조시켰다(세정, 건조 공정).
이와 같이 하여 수지 기재 상에 두께 2.5㎛의 편광막을 형성했다.
[실시예 2-2]
적층체의 제작에 있어서 열 처리의 온도를 75℃로 한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일하게 하여 수지 기재 상에 편광막을 형성했다.
[실시예 2-3]
적층체의 제작에 있어서 열 처리의 온도를 100℃로 한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일하게 하여 수지 기재 상에 편광막을 형성했다.
[비교예 1-1]
적층체의 제작에 있어서 열 처리를 실시하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일하게 하여 수지 기재 상에 편광막을 형성했다.
[비교예 1-2]
적층체의 제작에 있어서 열 처리의 온도를 50℃로 한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일하게 하여 수지 기재 상에 편광막을 형성했다.
[비교예 1-3]
적층체의 제작에 있어서 열 처리의 온도를 55℃로 한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일하게 하여 수지 기재 상에 편광막을 형성했다.
[비교적 2-1]
적층체의 제작에 있어서 열 처리의 온도를 55℃로 한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일하게 하여 수지 기재 상에 편광막을 형성했다.
(평가)
각 실시예 및 비교예에 대해서 이하의 평가를 실시하였다.
1. 막 두께 변동
(I) 폴리비닐알코올 수용액을 도포하고 건조시킨 후(연신 전) 및 (II) 공중 연신 후의 PVA계 수지층의 막 두께를 오오츠카 전자 제품인 “MCPD3000”을 이용하여 측정했다. 결점부를 포함한 부분(원래 게이지 밴드가 있던 부분)을 200mm(MD)×200mm(TD)의 사이즈로 잘라 내어 측정 샘플로 하고 그 막 두께를 MD, TD 모두 1mm 피치로 면 내 측정하고 결점부의 최대 막 두께와 최소 막 두께의 차이를 평가했다.
2. 지상축 변동·흡수축 변동
(I) 폴리비닐알코올 수용액을 도포하고 건조한 후(연신 전)의 PVA계 수지층의 지상축 방향, (II) 공중 연신 후의 PVA계 수지층의 지상축 방향 및 (III) 편광막의 흡수축 방향을 Axometrics사 제품인 “Axoscan”을 이용하여 측정했다. 결점부를 포함한 부분을 200mm(MD)×200mm(TD)의 사이즈로 잘라 내어 측정 샘플로 하고 면 내에 있어서의 결점부의 최대축 방향 차를 측정했다. 또한 (I) 및 (II)에 대해서는 유리판에 점착제층을 통해서 PVA계 수지층을 맞붙힌 후 수지 기재를 박리하여 PVA계 수지층의 지상축을 측정했다.
3. 외관
(I) 폴리비닐알코올 수용액을 도포하고 건조한 후(연신 전)의 PVA계 수지층
(II) 공중 연신 후의 PVA계 수지층 및 (III)편광막의 외관을 육안으로 관찰했다.
(I) 및 (II)에 관해서는 도 5(a)에 도시하는 바와 같이 적층체(샘플)의 상하 각각에 시판의 편광판을 중합시킨 상태로 하부로부터 광을 조사하고 상방에서 육안으로 관찰했다. 그때 2장의 편광판을 서로의 흡수축이 직교하도록 배치하고 적층체 연신 방향과, 하측의 편광판의 흡수축이 직교하도록 배치했다.
(III)에 관해서는 도 5(b)에 도시하는 바와 같이 적층체(샘플) 아래에 시판의 편광판을 중합시킨 상태로 하부로부터 빛을 조사하고 상방에서 육안으로 관찰했다. 그때, 적층체의 편광막의 흡수축과 하측의 편광판의 흡수축이 직교하도록 배치했다.
또한 표 1에 도시하는 평가 기준은 다음과 같다.
○: 결점부의 변동이 시인 불가
×: 결점부의 변동이 시인 가능
4. 편광도
분광 광도계(무라카미 색채사 제품, 제품명 “Dot-41”)를 사용하여 편광막의 단체 투과율(Ts), 평행 투과율(Tp) 및 직교 투과율(Tc)을 측정하고 편광도(P)를 다음 식으로 구했다. 또한 이 투과율들은 JIS Z 8701의 2도 시야(C광원)에 의해 측정하고 시감도 보정을 실시한 Y값이다.
편광도(P)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
Figure pat00001
실시예에서는 모든 시점에 있어서 PVA계 수지층의 막 두께 변동 및 지상축 변동·흡수축 변동이 억제되어 있었다. 외관 또한 우수했다. 또한 실시예 1-5 및 실시예 2-3에서는 주름 발생이 육안으로 확인됐다. 이는 가열 처리에 의해 수지 기재에 발생한 열 주름에 의한 것으로 생각할 수 있다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명의 편광막은 예컨대, 화상 표시 장치에 가장 적합하게 사용될 수 있다. 구체적으로는 액정 텔레비전, 액정 디스플레이, 휴대폰, 디지털 카메라, 캠코더, 휴대 게임기, 자동차 내비게이션, 복사기, 프린터, 팩스, 시계, 전자 레인지 등의 액정 패널, 유기 EL 디바이스의 반사 방지판 등으로 적합하게 사용된다.
10: 적층체
11: 수지 기재
12: 폴리비닐알코올(PVA)계 수지층

Claims (8)

  1. 수지 기재를 해당 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg)-15℃ 이상으로 가열하는 공정과,
    상기 수지 기재 상에 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하는 공정을 이 순서대로 포함하고,
    상기 가열 공정을 가열로 내에 설치된 반송롤로 상기 수지 기재를 반송하면서 행하며,
    상기 가열로 내의 반송롤의 포각이 90°이상인,
    적층체의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 긴 형상의 수지 기재가 롤 형상으로 권취된 수지 기재 롤로부터 해당 수지 기재를 권출하여 상기 가열 공정을 행하는 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 권취된 상태로 보관한 후에 상기 가열 공정을 행하는 제조 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 권출하는 공정과 상기 가열 공정과 상기 폴리비닐알코올계 수지층 형성 공정을 연속하여 행하는 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 가열 공정을 상기 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg)+15℃ 이하에서 행하는 제조 방법.
  6. 제1항에 기재된 제조 방법으로 얻어진 적층체를 사용하는 편광막의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 적층체를 연신하는 공정을 포함하는 편광막의 제조 방법.
  8. 제6항에 기재된 제조 방법으로 얻어진 편광막에 보호 필름을 적층하는 공정을 포함하는 편광판의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105729962B (zh) * 2014-12-24 2018-01-05 住友化学株式会社 偏振膜、偏振片和偏振膜的制造方法
CN105223639B (zh) * 2015-11-16 2019-06-25 云南云天化股份有限公司 薄型聚乙烯醇偏光膜的制备方法
JP2017173793A (ja) * 2016-03-22 2017-09-28 住友化学株式会社 偏光子、偏光フィルム、および偏光子の製造方法
CN107219583B (zh) * 2016-03-22 2021-12-03 住友化学株式会社 偏振片、偏振膜以及偏振片的制造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4661504B2 (ja) * 2005-09-29 2011-03-30 富士フイルム株式会社 熱可塑性樹脂フィルム及びその製造方法
JP2008122502A (ja) * 2006-11-09 2008-05-29 Sumitomo Chemical Co Ltd 偏光板の製造方法
JP4651054B2 (ja) * 2008-04-11 2011-03-16 日東電工株式会社 偏光子の製造方法およびそれに用いる湿式延伸装置
JP4868266B2 (ja) * 2010-03-31 2012-02-01 住友化学株式会社 積層フィルムの製造方法および偏光板の製造方法
JP2012003173A (ja) * 2010-06-21 2012-01-05 Sumitomo Chemical Co Ltd 偏光フィルム及び偏光板の製造方法
JP5563413B2 (ja) * 2010-09-07 2014-07-30 日東電工株式会社 薄型偏光膜の製造方法
JP5563412B2 (ja) * 2010-09-07 2014-07-30 日東電工株式会社 薄型偏光膜の製造方法
JP6045826B2 (ja) * 2012-07-09 2016-12-14 住友化学株式会社 偏光板の製造方法
JP5889158B2 (ja) * 2012-10-04 2016-03-22 日東電工株式会社 延伸積層体の製造方法

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