KR20230129341A - 광학 필름의 제조 방법 - Google Patents

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meth
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KR1020230112745A
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노부아키 이와모토
다다마사 오카다
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

적어도 제 1 필름 및 제 2 필름이 첩합된 적층 구조를 포함하는 광학 필름의 제조 방법으로서, 그라비아 롤을 사용한 그라비아 롤 도포 방식을 사용하여, 제 1 필름 및 제 2 필름의 양방의 첩합면에 도포액을 도포하는 도포 공정을 갖고, 도포 공정에 있어서, 제 1 필름 및 제 2 필름과, 그라비아 롤 사이에 형성되는 도포액의 액 고임부의 필름 진행 방향 폭인 비드폭을 모두 4 ∼ 20 ㎜ 로 설정한다.

Description

광학 필름의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING OPTICAL FILM}
본 발명은, 접착제 조성물 또는 점착제 조성물의 경화물층으로 이루어지는 접착제층 또는 점착제층을 개재하여, 적어도 제 1 필름 및 제 2 필름이 첩합 (貼合) 된 적층 구조를 포함하는 광학 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
시계, 휴대 전화, PDA, 노트 PC, PC 용 모니터, DVD 플레이어, TV 등에서는 액정 표시 장치가 급격하게 시장 전개되고 있다. 액정 표시 장치는, 액정의 스위칭에 의한 편광 상태를 가시화시킨 것이고, 그 표시 원리로부터, 편광자가 사용된다. 특히, TV 등의 용도에서는, 점점 고휘도, 고콘트라스트, 넓은 시야각이 요구되고, 편광 필름에 있어서도 점점 고투과율, 고편광도, 높은 색 재현성 등이 요구되고 있다.
편광자로는, 고투과율, 고편광도를 갖는 점에서, 예를 들어 폴리비닐알코올 (이하, 간단히 「PVA」라고도 한다) 에 요오드를 흡착시키고, 연신한 구조의 요오드계 편광자가 가장 일반적으로 널리 사용되고 있다. 일반적으로 편광 필름은, 폴리비닐알코올계의 재료를 물에 녹인 이른바 수계 접착제에 의해, 편광자의 양면에 투명 보호 필름을 첩합한 것이 사용되어 왔다. 그러나, 최근이 되어, 건조 공정이 생략 가능하고 치수 변화가 적은 것 등의 장점을 갖는 점에서, 물이나 유기 용제를 함유하지 않는 활성 에너지선 경화형 수지 조성물을 사용하는 것이 주류가 되고 있다.
활성 에너지선 경화형 수지 조성물을 사용하여, 복수의 필름을 첩합하여 광학 필름을 제조하는 경우, 예를 들어 투명 보호 필름의 첩합면에만 접착제 조성물을 도포하고, 이러한 첩합면측으로부터 편광자 등을 첩합하여, 적층 구조를 포함하는 광학 필름을 제조하는 것이 일반적이다. 그러나, 종래의 제조 방법에서는, 접착제 조성물 등을 도포하기 전의 편광자·투명 보호 필름 등의 표면에 티끌이나 먼지 등의 이물질이 부착되어 있거나, 접착제 조성물이 미소한 이물질을 포함하고 있는 경우, 접착제층에 이물질이 잔존하게 되고, 그 결과, 외관 결점이 발생하는 경우가 있었다.
하기 특허문헌 1 에서는, 투명 지지체 상 또는 그 투명 지지체 상에 형성한 하도층 상에, 웨트 도포량이 10 ㎖/㎡ 이하인 광학 기능층을 박층 도포하는 공정을 포함하는 광학 필름의 제조 방법에 있어서, 광학 기능층을 도포하기 전에, 높이가 10 ㎛ 이상인 이물질을 투명 지지체 상 또는 하도층 상으로부터 제거하는 공정을 구비한 광학 필름의 제조 방법이 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 2008-180905호
그러나, 본 발명자가 검토한 결과, 상기 특허문헌 1 에 기재된 기술에서는, 이미 투명 지지체 상 등에 이물질이 존재하는 상태에서, 캘린더 처리 등에 의해 이물질을 눌러 찌부러뜨려 제거하는 것을 시도하는 것이기 때문에, 이물질의 제거 정밀도는 높지 않고, 미소한 이물질은 제거 공정 후에도 잔존하게 된다. 이 때문에, 상기 특허문헌 1 에 기재된 기술은, 특히 두께가 얇고, 미소한 이물질이 존재하는 경우에도 외관 결점이 문제가 되는 박형의 광학 필름의 제조 방법에는 적용이 곤란한 것이 실정이었다.
본 발명은 상기 실정을 고려한 결과, 완성된 것이며, 그 목적은, 광학 필름이 박형이어도, 이물질에 기인한 외관 결점의 발생이 방지된 광학 필름의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 적어도 2 장의 필름을 첩합한 적층 구조를 포함하는 광학 필름을 제조할 때, 특정한 도포 방식을 채용하고, 첩합하는 2 장의 필름 양방의 첩합면에 도포액을 도포함으로써, 이물질의 제거와 접착제 조성물 또는 점착제 조성물의 도포를 한 번에 실시할 수 있는 것을 알아냈다. 본 발명은, 이러한 예의 연구의 결과 얻어진 것이며, 하기 구성을 구비한다.
즉 본 발명은, 적어도 제 1 필름 및 제 2 필름이 첩합된 적층 구조를 포함하는 광학 필름의 제조 방법으로서, 그라비아 롤을 사용한 그라비아 롤 도포 방식을 사용하여, 상기 제 1 필름 및 상기 제 2 필름의 양방의 첩합면에 도포액을 도포하는 도포 공정을 갖고, 상기 도포 공정에 있어서, 상기 제 1 필름 및 상기 제 2 필름과, 상기 그라비아 롤 사이에 형성되는 도포액의 액 고임부의 필름 진행 방향 폭인 비드폭을 모두 4 ∼ 20 ㎜ 로 설정하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 도포액이, 접착제 조성물, 점착제 조성물, 및 점도가 0.5 ∼ 10000 cP 인 액상물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 도포액이고, 상기 광학 필름은, 상기 접착제 조성물 또는 상기 점착제 조성물의 경화물층으로 이루어지는 접착제층 또는 점착제층을 개재하여, 적어도 제 1 필름 및 제 2 필름이 첩합된 적층 구조를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 도포 공정이, 상기 접착제 조성물 또는 상기 점착제 조성물을 상기 제 1 필름의 첩합면에 도포하는 제 1 도포 공정과, 상기 접착제 조성물 또는 상기 점착제 조성물, 혹은 점도가 0.5 ∼ 10000 cP 인 액상물을 상기 제 2 필름의 첩합면에 도포하는 제 2 도포 공정을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 그라비아 롤의 회전 방향과, 상기 제 1 필름 및 상기 제 2 필름의 진행 방향이 역방향인 것이 바람직하다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 그라비아 롤의 직경이 80 φ ∼ 140 φ 인 것이 바람직하다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 그라비아 롤의 표면에 형성된 패턴이 허니콤 메시 패턴인 것이 바람직하다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 제 1 필름 및 상기 제 2 필름의 진행 속도에 대한, 상기 그라비아 롤의 회전 속도비가 100 ∼ 300 ％ 인 것이 바람직하다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 그라비아 롤 도포 방식이 상기 도포액을 순환시켜 도포하는 방식이고, 도포에 의해 상기 제 1 필름 및/또는 상기 제 2 필름으로부터 상기 도포액에 혼입된 이물질을, 상기 도포액으로부터 없애는 이물질 제거 기능을 구비하고 있는 것이 바람직하다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 제 1 필름은 투명 보호 필름이고, 상기 제 2 필름은 편광자이어도 되고, 상기 제 2 필름은 투명 보호 필름이고, 상기 제 1 필름은 편광자이어도 된다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 편광자의 두께가 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
2 장의 필름을 첩합하여, 적층 구조를 갖는 광학 필름을 제조하는 경우, 2 장의 필름 중, 편측의 필름에 접착제 조성물 또는 점착제 조성물을 도포하고, 이것에 다른 편측의 필름을 첩합하여 제조하는 것이 일반적이다 (이하, 「편면 도포 방법」이라고도 한다). 그러나, 본 발명에 있어서는, 제 1 필름의 첩합면 및 제 2 필름의 첩합면의 양방에 도포액을 도포하고, 이러한 도포를, 그라비아 롤을 사용한 그라비아 롤 도포 방식을 사용하여, 이물질을 제거하면서 실시한다. 구체적으로는, 그라비아 롤 도포 방식을 사용하여, 첩합하는 2 장의 필름의 양방의 첩합면에 존재하는 티끌이나 먼지 등의 이물질을 긁어내면서, 또한 접착제 조성물 또는 점착제 조성물 유래의 겔상물이나 응집물도 2 장의 필름 양방의 첩합면으로부터 긁어내면서, 2 장의 필름 양방의 첩합면에 상기 도포액을 도포한다. 그 결과, 본 발명에 관련된 광학 필름의 제조 방법에서는, 2 장의 필름 양방의 첩합면에 이물질이 존재할 가능성이 매우 낮아진다. 그 결과, 본 발명에 관련된 광학 필름의 제조 방법에서는, 이물질에 기인한 외관 결점의 발생이 방지된 광학 필름을 제조할 수 있다.
한편, 편면 도포 방법에서는, 접착제 조성물 또는 점착제 조성물을 도포하지 않은 필름의 첩합면에 존재하는 이물질을 제거할 수 없기 때문에, 적층 후에 형성되는 접착제층 (또는 점착제층) 중에 이물질이 잔존할 가능성이 높아진다.
또한, 본 발명에 있어서 「그라비아 롤 도포 방식」이란, 도포액이 들어 있는 용기로부터 그라비아 롤이 도포액을 긁어 올리고, 그라비아 롤과 도포 대상의 필름 사이에 도포액의 액 고임부를 형성하면서, 소정의 두께로 도포액을 도포하는 방식을 의미한다. 도포액의 그 액 고임 부분의 필름 진행 방향에서의 폭을 비드폭이라고 하고, 비드폭의 내측 부분에서는 필름과 그 액 고임 부분 사이에서 마찰력이 발생하므로, 전술한 필름의 첩합면에서의 이물질의 제거 효과가 생긴다. 본 발명에 있어서는, 특히 비드폭을 4 ∼ 20 ㎜ 로 설정함으로써, 필름의 첩합면에서의 이물질의 제거 효과를 더욱 향상시키면서, 안정적인 생산을 실시할 수 있다.
본 발명에 관련된 광학 필름의 제조 방법에서는, 첩합하는 2 장의 필름 양방의 첩합면에 존재하는 이물질, 및 접착제 조성물 중 또는 점착제 조성물 중에 존재하는 이물질을 효율적으로 제거하는 것이 가능하므로, 이물질에 기인한 외관 결점의 발생이 방지된 광학 필름을 제조할 수 있다. 따라서, 본 발명에 관련된 광학 필름의 제조 방법은, 이물질에 기인한 외관 결점이 특히 문제가 되는, 접착제층의 두께가 얇은 광학 필름, 나아가서는 총 두께가 얇은 광학 필름, 특히는 박형 편광 필름의 제조 방법으로서 특히 유효하다.
도 1 은 본 발명에 관련된 광학 필름의 제조 방법의 개략도의 일례이다.
도 2 는 본 발명에 사용하는 후계량 도포 방식인 그라비아 롤 도포 방식의 개략도의 일례이다.
도 3 은 제 1 필름과 그라비아 롤 사이에 형성되는 도포액의 액 고임부의 개략도의 일례이다.
이하에 본 발명에 관련된 광학 필름의 제조 방법을, 도면을 참조하면서 설명한다.
본 발명에 관련된 광학 필름의 제조 방법은, 그라비아 롤 도포 방식을 사용하여, 접착제 조성물, 점착제 조성물, 및 점도가 0.5 ∼ 10000 cP 인 액상물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 도포액을, 제 1 필름 및 제 2 필름의 양방의 첩합면에 도포하는 도포 공정을 갖는다.
도포액으로서의 액상물은, 점도가 0.5 ∼ 10000 cP 인 것을 사용한다. 특히 액상물로는, 물을 주성분으로서 함유하고, 구체적으로는 적어도 물을 50 중량％ 이상 함유하는 것을 사용하는 것이 바람직하고, 60 중량％ 이상 함유하는 것을 사용하는 것이 보다 바람직하고, 70 중량％ 이상 함유하는 것을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 필름 상에서의 액상물 자체의 젖음성 (레벨링성) 및 액상물의 증발 속도를 높이기 위해서는, 액상물 중에 추가로 알코올을 함유하는 것이 바람직하고, 액상물이 50 ∼ 100 중량％ 인 물과, 0 ∼ 50 중량％ 인 알코올을 함유하는 것이 보다 바람직하고, 50 ∼ 70 중량％ 인 물과, 30 ∼ 50 중량％ 인 알코올을 함유하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 도포액으로서의 접착제 조성물 및 점착제 조성물에 대해서는 후술한다.
도 1 은, 본 발명에 관련된 광학 필름의 제조 방법의 개략도의 일례를 나타내고 있고, 본 실시형태에서는, 그라비아 롤을 사용한 그라비아 롤 도포 방식을 사용하고, 제 1 필름 및 제 2 필름의 양방의 첩합면에 도포하는 도포액으로서, 모두 접착제 조성물을 사용한 예를 나타낸다. 도 1 중, 제 1 필름 (1) 은 그라비아 롤 도포 방식 (10) 을 사용하여 접착제 조성물 (3) 이 도포되는 시점에 있어서, 도 1 중에서는 우방향을 향하여 반송되고 있고, 한편, 그라비아 롤 도포 방식 (10) 이 구비하는 그라비아 롤은 시계 방향으로 회전하고 있다. 요컨대, 그라비아 롤의 회전 방향과 제 1 필름의 진행 방향이 역방향으로 되어 있다. 동일하게, 제 2 필름 (2) 과 그라비아 롤의 관계에 있어서도, 그라비아 롤의 회전 방향과 제 2 필름 (2) 의 진행 방향이 역방향으로 되어 있다. 이 경우, 제 1 필름 (1) 의 첩합면 및 제 2 필름 (2) 의 첩합면에 존재하는 티끌이나 먼지 등의 이물질, 나아가서는 접착제 조성물 유래의 겔상물이나 응집물을 긁어내는 효과가 효과적으로 높아지고, 최종적으로 얻어지는 광학 필름의 외관 결점을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
본 실시형태에서는, 도포 공정이, 접착제 조성물을 제 1 필름의 첩합면에 도포하는 제 1 도포 공정과, 동일하게 접착제 조성물을 제 2 필름의 첩합면에 도포하는 제 2 도포 공정을 구비하는 예를 나타내지만, 본 발명은 본 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 제 1 필름 및 제 2 필름의 양방의 첩합면에 도포하는 도포액으로서, 접착제 조성물, 점착제 조성물, 및 점도가 0.5 ∼ 10000 cP 인 액상물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 도포액으로부터 임의로 선택 가능하다. 예를 들어, 이하의 패턴이 예시 가능하다.
도포 공정이, 접착제 조성물을 제 1 필름의 첩합면에 도포하는 제 1 도포 공정과, 점도가 0.5 ∼ 10000 cP 인 액상물을 제 2 필름의 첩합면에 도포하는 제 2 도포 공정을 구비하는 패턴. 또한 이 패턴에서는, 필요에 따라, 제 2 도포 공정 후, 추가로 제 2 필름의 첩합면에 접착제 조성물을 도포하는 제 3 도포 공정을 구비해도 된다.
도포 공정이, 점도가 0.5 ∼ 10000 cP 인 액상물을 제 1 필름의 첩합면에 도포하는 제 1 도포 공정과, 동일하게 점도가 0.5 ∼ 10000 cP 인 액상물을 제 2 필름의 첩합면에 도포하는 제 2 도포 공정을 구비하는 패턴. 또한 이 패턴에서는, 제 1 도포 공정 및/또는 제 2 도포 공정 후, 추가로 제 1 필름 및/또는 제 2 필름의 첩합면에 접착제 조성물을 도포하는 제 3 도포 공정 및/또는 제 4 도포 공정을 구비한다.
최종적으로 얻어지는 광학 필름의 외관 결점을 더욱 효과적으로 방지하기 위해서는, 제 1 필름 (1) 및 제 2 필름 (2) 의 진행 속도에 대한, 그라비아 롤의 회전 속도가, 100 ∼ 300 ％ 인 것이 바람직하고, 150 ∼ 250 ％ 인 것이 바람직하다.
도 2 는, 본 발명에 사용하는 그라비아 롤 도포 방식의 개략도의 일례를 나타내고, 특히는 그라비아 롤 도포 방식 (10) 을 사용하여, 제 1 필름 (1) 에 접착제 조성물 (3) 이 도포되는 모습을 나타내고 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 필름 (1) 에 대해, 그라비아 롤 (4) 을 가압하면서 이물질을 제거하면, 제 1 필름 (1) 의 첩합면에 존재하는 티끌이나 먼지 등의 이물질, 나아가서는 접착제 조성물 유래의 겔상물이나 응집물을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 그라비아 롤 도포 방식 (10) 은 그라비아 롤 (4) 을 적어도 구비한다. 그라비아 롤의 표면에는, 허니콤 메시 패턴, 사다리꼴 패턴, 격자 패턴, 피라미드 패턴 또는 사선 패턴 등의 요철 패턴이 형성되어 있다. 접착제 조성물 또는 점착제 조성물 도포 후의 도포면의 면 정밀도를 높이기 위해서는, 허니콤 메시 패턴이 형성되어 있는 것이 바람직하고, 셀 용적은 1 ∼ 5 ㎤/㎡ 인 것이 바람직하고, 2 ∼ 3 ㎤/㎡ 인 것이 바람직하다. 동일하게, 접착제 조성물 또는 점착제 조성물 도포 후의 도포면의 면 정밀도를 높이기 위해서, 롤 1 inch 당의 셀선수는 200 ∼ 2000 선/inch 인 것이 바람직하다. 그라비아 롤 (4) 의 요철 패턴은, 접착제 조성물 (도포액) (3) 을 긁어 올리면서, 제 1 필름의 첩합면에 접착제 조성물 (3) 을 도포하는 기능을 갖는다.
본 발명에서는 도포 공정에 있어서, 제 1 필름과 그라비아 롤 사이에 형성되는 도포액의 액 고임부의 필름 진행 방향 폭인 비드폭, 추가로 제 2 필름과 그라비아 롤 사이에 형성되는 도포액의 액 고임부의 필름 진행 방향 폭인 비드폭을, 모두 4 ∼ 20 ㎜ 로 설정한다. 이로써, 필름의 첩합면에서의 이물질의 제거 효과를 더욱 향상시키면서, 안정적인 생산을 실시할 수 있다. 도 3 에 제 1 필름 (1) 과 그라비아 롤 (4) 사이에 형성되는 도포액 (접착제 조성물) (3) 의 액 고임부의 개략도를 나타낸다. 도 3 중, d 는 제 1 필름 (1) 과 그라비아 롤 (4) 사이에 형성되는 도포액의 액 고임부의 필름 진행 방향 폭인 비드폭을 나타낸다. 본 발명에 있어서, 도포 공정에서의 비드폭을 5 ㎜ 이상으로 한 경우, 필름의 첩합면에서의 이물질의 제거 효과가 더욱 향상되므로 바람직하다. 또한 그 비드폭을, 20 ㎜ 를 초과하여 넓혀도, 필름의 첩합면에서의 이물질의 제거 효과는 대부분 변함 없는 한편, 비드폭이 넓어짐에 따라 도포액의 도공성이 현저하게 저하되고, 균일하게 도포액을 도포할 수 없는 것에 기인하여, 필름의 도포 표면이 거칠어져, 외관 불량이 발생한다. 본 발명에 있어서, 그 비드폭의 조정 방법으로는, 필름에 대한 그라비아 롤 위치를 조정함으로써, 적절히 가능하다. 구체적으로는 예를 들어, 필름에 대해, 그라비아 롤을 밀어 넣는 방향으로 이동시킨 경우, 비드폭을 넓힐 수 있고, 반대로 필름과 그라비아 롤을 떼어 놓은 경우, 비드폭을 좁힐 수 있다.
도포 공정에 있어서, 제 1 필름 및 제 2 필름과, 그라비아 롤 사이에 형성되는 도포액의 액 고임부의 필름 진행 방향 폭인 비드폭을 4 ∼ 20 ㎜ 로 설정하기 위해서는, 그라비아 롤의 직경을 80 φ ∼ 140 φ 로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 접착제 조성물 (3) 중에 이물질이 혼입되는 것을 방지하기 위해, 접착제 도포액이 외기에 노출되지 않는 밀폐계인 것이 바람직하다. 도 2 에 나타내는 예에서는 도포시, 제 1 필름 (1) 의 첩합면에 존재하는 이물질, 나아가서는 접착제 조성물 (3) 유래의 겔상물이나 응집물은, 그라비아 롤 (4) 에 의해 긁어내어지고, 접착제 조성물 (3) 이 들어 있는 용기 (5) 내로 이동하고, 다시 그라비아 롤 (4) 에 의해 제 1 필름의 첩합면에 도포되는 경우가 있다. 따라서, 특히 그라비아 롤 도포 방식이 접착제 조성물 또는 점착제 조성물을 순환시켜 도포하는 방식인 경우, 접착제 조성물 (3) 의 도포 공정이 장시간이 됨에 따라, 그라비아 롤 (4) 에 의해 긁어내어진 이물질 등의 축적량은 증대될 것이 우려된다. 그러나, 그라비아 롤 도포 방식 (10) 이, 도포에 의해 제 1 필름 및/또는 제 2 필름으로부터 접착제 조성물 또는 점착제 조성물에 혼입된 이물질을, 접착제 조성물 또는 점착제 조성물로부터 없애는 이물질 제거 기능을 구비하고 있는 경우, 도포하는 접착제 조성물 (3) 중에 존재하는 이물질 등의 양은 항상 극미량 내지 제로로 유지된다. 따라서, 최종적으로, 제 1 필름 (1) 의 첩합면 상에 있어서의 이물질 등의 발생량을 매우 저감시킬 수 있다. 본 발명에 있어서, 이물질 제거 기능으로는 필터, 증류 장치, 원심 분리 등을 들 수 있다. 이물질 제거 기능으로서 필터를 사용하는 경우, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 펌프 기능 (8) 의 하류측에 필터 (7) 를 배치 가능하다. 또, 펌프 기능 (8) 의 상류측에 필터 (7) 를 배치할 수도 있고, 그 수는 불문한다. 필터 (7) 의 메시 사이즈는, 제 1 필름 (1) 및 제 2 필름의 재질이나 접착제 조성물 (3) 의 배합 설계 등에 의해 적절히 변경 가능하지만, 10 ㎛ 이하가 바람직하고, 5 ㎛ 이하가 보다 바람직하다. 접착제 조성물 (3) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이 탱크 (6) 등을 사용하여 순환시켜도 되고, 그라비아 롤 (4) 에 의해 도포된 후의 접착제 조성물 (3) 은 파기해도 된다.
도 1 에 나타내는 그라비아 롤 도포 방식에 의해, 제 1 필름 (1) 의 첩합면 및 제 2 필름 (2) 의 첩합면의 양방에 접착제 조성물 (3) 이 도포된 후, 예를 들어 닙 롤 (9) 을 사용하여 제 1 필름 (1) 과 제 2 필름 (2) 이 접착제 조성물 (접착제층) 을 개재하여 첩합된다.
광학 필름을 연속 라인으로 제조하는 경우, 제 1 필름 및/또는 제 2 필름의 라인 속도는, 접착제 조성물 (또는 점착제 조성물) 의 경화 시간에 따라 상이한데, 바람직하게는 1 ∼ 500 m/min, 보다 바람직하게는 5 ∼ 300 m/min, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 100 m/min 이다. 라인 속도가 지나치게 작은 경우에는, 생산성이 부족하거나, 또는 제 1 필름 및/또는 제 2 필름에 대한 데미지가 지나치게 크고, 내구성 시험 등에 견딜 수 있는 광학 필름을 제조할 수 없다. 라인 속도가 지나치게 큰 경우에는, 접착제 조성물의 경화가 불충분해지고, 목적으로 하는 접착성이 얻어지지 않는 경우가 있다.
다음으로, 본 발명에 관련된 제조 방법에 의해 제조되는 광학 필름에 대해 이하에 설명한다. 이러한 광학 필름은, 접착제 조성물 또는 점착제 조성물의 경화물층으로 이루어지는 접착제층 또는 점착제층을 개재하여, 적어도 제 1 필름 및 제 2 필름이 첩합된 적층 구조를 포함한다.
＜접착제층 또는 점착제층＞
상기 접착제층 또는 점착제층은 광학적으로 투명하면, 특별히 제한되지 않고, 수계, 용제계, 핫멜트계, 라디칼 경화형의 각종 형태의 것이 사용된다. 광학 필름으로서, 투명 도전성 적층체 또는 편광 필름을 제조하는 경우에는, 투명 경화형 접착제층을 바람직하게 사용 가능하다.
＜투명 경화형 접착제층＞
투명 경화형 접착제층의 형성에는, 접착제 조성물로서, 예를 들어 라디칼 경화형 접착제가 바람직하게 사용된다. 라디칼 경화형 접착제로는, 전자선 경화형, 자외선 경화형 등의 활성 에너지선 경화형의 접착제를 예시할 수 있다. 특히 단시간에 경화 가능한, 활성 에너지선 경화형이 바람직하고, 나아가서는 저에너지로 경화 가능한 자외선 경화형 접착제가 바람직하다.
자외선 경화형 접착제로는, 크게 라디칼 중합 경화형 접착제와 카티온 중합형 접착제로 구분할 수 있다. 그 외, 라디칼 중합 경화형 접착제는 열 경화형 접착제로서 사용할 수 있다.
라디칼 중합 경화형 접착제의 경화성 성분으로는, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물, 비닐기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 이들 경화성 성분은, 단관능 또는 2 관능 이상의 어느 것도 사용할 수 있다. 또 이들 경화성 성분은, 1 종을 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 경화성 성분으로는, 예를 들어 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물이 바람직하다.
(메트)아크릴로일기를 갖는 화합물로는, 구체적으로는 예를 들어, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, 2-메틸-2-니트로프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, s-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, n-펜틸(메트)아크릴레이트, t-펜틸(메트)아크릴레이트, 3-펜틸(메트)아크릴레이트, 2,2-디메틸부틸(메트)아크릴레이트, n-헥실(메트)아크릴레이트, 세틸(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 4-메틸-2-프로필펜틸(메트)아크릴레이트, n-옥타데실(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산 (탄소수 1-20) 알킬에스테르류를 들 수 있다.
또, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물로는, 예를 들어 시클로알킬(메트)아크릴레이트 (예를 들어, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 시클로펜틸(메트)아크릴레이트 등), 아르알킬(메트)아크릴레이트 (예를 들어, 벤질(메트)아크릴레이트 등), 다고리형 (메트)아크릴레이트 (예를 들어, 2-이소보르닐(메트)아크릴레이트, 2-노르보르닐메틸(메트)아크릴레이트, 5-노르보르넨-2-일-메틸(메트)아크릴레이트, 3-메틸-2-노르보르닐메틸(메트)아크릴레이트 등), 하이드록실기 함유 (메트)아크릴산에스테르류 (예를 들어, 하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2,3-디하이드록시프로필메틸-부틸(메트)메타크릴레이트 등), 알콕시기 또는 페녹시기 함유 (메트)아크릴산에스테르류 (2-메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-메톡시메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 3-메톡시부틸(메트)아크릴레이트, 에틸카르비톨(메트)아크릴레이트, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트 등), 에폭시기 함유 (메트)아크릴산에스테르류 (예를 들어, 글리시딜(메트)아크릴레이트 등), 할로겐 함유 (메트)아크릴산에스테르류 (예를 들어, 2,2,2-트리플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로에틸에틸(메트)아크릴레이트, 테트라플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 헥사플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸(메트)아크릴레이트, 헵타데카플루오로데실(메트)아크릴레이트 등), 알킬아미노알킬(메트)아크릴레이트 (예를 들어, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트 등) 등을 들 수 있다.
또, 상기 이외의 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물로는, 하이드록시에틸아크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드, N-메톡시메틸아크릴아미드, N-에톡시메틸아크릴아미드, (메트)아크릴아미드 등의 아미드기 함유 모노머 등을 들 수 있다. 또, 아크릴로일모르폴린 등의 질소 함유 모노머 등을 들 수 있다.
또한, 상기 라디칼 중합 경화형 접착제의 경화성 성분으로는, (메트)아크릴로일기, 비닐기 등의 중합성 이중 결합을 복수 개 갖는 화합물을 예시할 수 있고, 당해 화합물은, 가교 성분으로서 접착제 성분에 혼합할 수도 있다. 이러한 가교 성분이 되는 경화성 성분으로는, 예를 들어 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 1,9-노난디올디아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디아크릴레이트, 고리형 트리메틸올프로판포르말아크릴레이트, 디옥산글리콜디아크릴레이트, EO 변성 디글리세린테트라아크릴레이트, 아로닉스 M-220 (토아 합성사 제조), 라이트 아크릴레이트 1,9ND-A (쿄에이샤 화학사 제조), 라이트 아크릴레이트 DGE-4A (쿄에이샤 화학사 제조), 라이트 아크릴레이트 DCP-A (쿄에이샤 화학사 제조), SR-531 (Sartomer 사 제조), CD-536 (Sartomer 사 제조) 등을 들 수 있다. 또 필요에 따라, 각종 에폭시(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트나, 각종 (메트)아크릴레이트계 모노머 등을 들 수 있다.
라디칼 중합 경화형 접착제는, 상기 경화성 성분을 포함하는데, 상기 성분에 추가하여, 경화 타입에 따라, 라디칼 중합 개시제를 첨가한다. 상기 접착제를 전자선 경화형으로 사용하는 경우에는, 상기 접착제에는 라디칼 중합 개시제를 함유시키는 것은 특별히 필요하지는 않지만, 자외선 경화형, 열 경화형으로 사용하는 경우에는, 라디칼 중합 개시제가 사용된다. 라디칼 중합 개시제의 사용량은 경화성 성분 100 중량부당, 통상 0.1 ∼ 10 중량부 정도, 바람직하게는 0.5 ∼ 3 중량부이다. 또, 라디칼 중합 경화형 접착제에는, 필요에 따라, 카르보닐 화합물 등으로 대표되는 전자선에 의한 경화 속도나 감도를 높이는 광 증감제를 첨가할 수도 있다. 광 증감제의 사용량은 경화성 성분 100 중량부당, 통상 0.001 ∼ 10 중량부 정도, 바람직하게는 0.01 ∼ 3 중량부이다.
카티온 중합 경화형 접착제의 경화성 성분으로는, 에폭시기나 옥세타닐기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 에폭시기를 갖는 화합물은, 분자 내에 적어도 2 개의 에폭시기를 갖는 것이면 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 알려져 있는 각종 경화성 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 바람직한 에폭시 화합물로서, 분자 내에 적어도 2 개의 에폭시기와 적어도 1 개의 방향 고리를 갖는 화합물이나, 분자 내에 적어도 2 개의 에폭시기를 갖고, 그 중의 적어도 1 개는 지환식 고리를 구성하는 이웃하는 2 개의 탄소 원자와의 사이에서 형성되어 있는 화합물 등을 예로서 들 수 있다.
또, 투명 경화형 접착제층의 형성에는, 수계의 경화형 접착제로서, 예를 들어 비닐 폴리머계, 젤라틴계, 비닐계 라텍스계, 폴리우레탄계, 이소시아네이트계, 폴리에스테르계, 에폭시계 등을 예시할 수 있다. 이와 같은 수계 접착제로 이루어지는 접착제층은, 수용액의 도포 건조층 등으로서 형성할 수 있는데, 그 수용액의 조제시에는, 필요에 따라, 가교제나 다른 첨가제, 산 등의 촉매도 배합할 수 있다.
상기 수계 접착제로는, 비닐 폴리머를 함유하는 접착제 등을 사용하는 것이 바람직하고, 비닐 폴리머로는, 폴리비닐알코올계 수지가 바람직하다. 또 폴리비닐알코올계 수지로는, 아세토아세틸기를 갖는 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 접착제가 내구성을 향상시키는 점에서 보다 바람직하다. 또, 폴리비닐알코올계 수지에 배합할 수 있는 가교제로는, 폴리비닐알코올계 수지와 반응성을 갖는 관능기를 적어도 2 개 갖는 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 붕산이나 붕사, 카르복실산 화합물, 알킬디아민류 ; 이소시아네이트류 ; 에폭시류 ; 모노알데히드류 ; 디알데히드류 ; 아미노-포름알데히드 수지 ; 추가로 2 가 금속, 또는 3 가 금속의 염 및 그 산화물을 들 수 있다.
상기 경화형 접착제층을 형성하는 접착제는, 필요하면 적절히 첨가제를 포함하는 것이어도 된다. 첨가제의 예로는, 실란 커플링제, 티탄 커플링제 등의 커플링제, 에틸렌옥사이드로 대표되는 접착 촉진제, 투명 필름과의 젖음성을 향상시키는 첨가제, 아크릴옥시기 화합물이나 탄화수소계 (천연, 합성 수지) 등으로 대표되고, 기계적 강도나 가공성 등을 향상시키는 첨가제, 자외선 흡수제, 노화 방지제, 염료, 가공 보조제, 이온 트랩제, 산화 방지제, 점착 부여제, 충전제 (금속 화합물 필러 이외), 가소제, 레벨링제, 발포 억제제, 대전 방지제, 내열 안정제, 내가수분해 안정제 등의 안정제 등을 들 수 있다.
또, 상기 투명 경화형 접착제층의 두께는, 0.01 ∼ 10 ㎛ 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 0.1 ∼ 5 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.3 ∼ 4 ㎛ 이다. 또한 이물질에 유래하는 외관 결점의 각 필름층 사이에 있어서의 높이는 일반적으로 (2 ∼ 5 ㎛ 정도의) 수 ㎛ 이기 때문에, 접착제층의 두께가 2 ㎛ 이하이면, 외관 결점의 문제가 커진다. 그러나, 본 발명에 관련된 광학 필름의 제조 방법에서는, 외관 결점의 발생을 방지할 수 있기 때문에, 접착제층의 두께가 2 ㎛ 이하인 광학 필름의 제조 방법으로서 특히 유용하다.
상기 점착제층은, 점착제로 형성된다. 점착제로는 각종 점착제를 사용할 수 있고, 예를 들어 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제, 비닐알킬에테르계 점착제, 폴리비닐피롤리돈계 점착제, 폴리아크릴아미드계 점착제, 셀룰로오스계 점착제 등을 들 수 있다. 상기 점착제의 종류에 따라 점착성의 베이스 폴리머가 선택된다. 상기 점착제 중에서도, 광학적 투명성이 우수하고, 적당한 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등이 우수한 점에서, 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다.
라디칼 중합 경화형 접착제는, 전자선 경화형, 자외선 경화형의 양태로 사용할 수 있다.
전자선 경화형에 있어서, 전자선의 조사 조건은, 상기 라디칼 중합 경화형 접착제 조성물을 경화할 수 있는 조건이면, 임의의 적절한 조건을 채용할 수 있다. 예를 들어, 전자선 조사는, 가속 전압이 바람직하게는 5 ㎸ ∼ 300 ㎸ 이고, 더욱 바람직하게는 10 ㎸ ∼ 250 ㎸ 이다. 가속 전압이 5 ㎸ 미만인 경우, 전자선이 접착제까지 닿지 않고 경화 부족이 될 우려가 있고, 가속 전압이 300 ㎸ 를 초과하면, 시료를 통과하는 침투력이 지나치게 강하여, 투명 보호 필름이나 편광자에 데미지를 줄 우려가 있다. 조사선량으로는, 5 ∼ 100 kGy, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 75 kGy 이다. 조사선량이 5 kGy 미만인 경우에는, 접착제가 경화 부족이 되고, 100 kGy 를 초과하면, 투명 보호 필름이나 편광자에 데미지를 주고, 기계적 강도의 저하나 황변을 일으켜 소정의 광학 특성을 얻을 수 없다.
전자선 조사는, 통상, 불활성 가스 중에서 조사를 실시하지만, 필요하면 대기 중이나 산소를 조금 도입한 조건에서 실시해도 된다. 투명 보호 필름의 재료에 따라 상이하지만, 산소를 적절히 도입함으로써, 최초로 전자선이 닿는 투명 보호 필름면에 억지로 산소 저해를 일으키고, 투명 보호 필름에 대한 데미지를 방지할 수 있고, 접착제에만 효율적으로 전자선을 조사시킬 수 있다.
한편, 자외선 경화형에 있어서, 자외선 흡수능을 부여한 투명 보호 필름을 사용하는 경우, 대략 380 ㎚ 보다 단파장의 광을 흡수하기 때문에, 380 ㎚ 보다 단파장의 광은 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물에 도달하지 않기 때문에, 그 중합 반응에 기여하지 않는다. 또한, 투명 보호 필름에 의해 흡수된 380 ㎚ 보다 단파장의 광은 열로 변환되고, 투명 보호 필름 자체가 발열되고, 편광 필름의 컬·주름 등 불량의 원인이 된다. 그 때문에, 본 발명에 있어서 자외선 경화형을 채용하는 경우, 자외선 발생 장치로서 380 ㎚ 보다 단파장의 광을 발광하지 않는 장치를 사용하는 것이 바람직하고, 보다 구체적으로는, 파장 범위 380 ∼ 440 ㎚ 의 적산 조도와 파장 범위 250 ∼ 370 ㎚ 의 적산 조도의 비가 100 : 0 ∼ 100 : 50 인 것이 바람직하고, 100 : 0 ∼ 100 : 40 인 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 적산 조도의 관계를 만족하는 자외선으로는, 갈륨 봉입 메탈 할라이드 램프, 파장 범위 380 ∼ 440 ㎚ 를 발광하는 LED 광원이 바람직하다. 혹은, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 백열 전구, 크세논 램프, 할로겐 램프, 카본 아크등, 메탈 할라이드 램프, 형광등, 텅스텐 램프, 갈륨 램프, 엑시머 레이저 또는 태양광을 광원으로 하고, 밴드 패스 필터를 사용하여 380 ㎚ 보다 단파장의 광을 차단하여 사용할 수도 있다.
제 1 필름 및/또는 제 2 필름은, 투명한 광학용 필름이면, 특별히 제한 없이 사용 가능하다. 상기와 같이, 접착제층 (또는 점착제층) 의 두께, 나아가서는 광학 필름의 총 두께가 두꺼우면 두꺼울수록, 이물질이 시인되기 어려워지고, 외관 결점은 문제시되기 어려운 경향이 있다. 한편, 접착제층 (또는 점착제층) 의 두께가 얇으면 얇을수록, 나아가서는 광학 필름의 총 두께가 얇으면 얇을수록, 이물질은 시인되기 쉬워지고, 그 결과, 외관 결점이 문제가 되는 경우가 많다. 그러나, 본 발명에 관련된 광학 필름의 제조 방법에서는, 접착제층 (또는 점착제층) 중의 이물질의 발생률이 매우 낮은 광학 필름이 제조 가능하기 때문에, 광학 필름 중에서도, 박형화의 요구가 특히 큰 편광 필름의 제조 방법, 구체적으로는, 상기 제 1 필름은 투명 보호 필름이고 상기 제 2 필름은 편광자인 경우, 혹은 상기 제 2 필름은 투명 보호 필름이고 상기 제 1 필름은 편광자인 경우에, 본 발명에 관련된 제조 방법은 특히 유용하다. 본 발명에 관련된 제조 방법은, 상기 편광자의 두께가 10 ㎛ 이하인 경우와 같이, 특히 박형 편광 필름을 제조하는 경우에도, 접착제층 (또는 점착제층) 중에 있어서, 이물질에 기인한 외관 결점의 발생이 방지된 박형 편광 필름을 제조할 수 있기 때문에 바람직하다.
제 1 필름 및/또는 제 2 필름은, 상기 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물을 도포하기 전에, 표면 개질 처리를 실시해도 된다. 구체적인 처리로는, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 비누화 처리에 의한 처리 등을 들 수 있다.
또한 본 발명에 관련된 광학 필름의 제조 방법에서는, 제 1 필름과 제 2 필름이, 바람직하게는 상기 라디칼 중합 경화형 접착제 조성물의 경화물층에 의해 형성된 접착제층을 개재하여 첩합되는데, 제 1 필름과 제 2 필름 사이에는, 접착 용이층을 형성할 수 있다. 접착 용이층은, 예를 들어 폴리에스테르 골격, 폴리에테르 골격, 폴리카보네이트 골격, 폴리우레탄 골격, 실리콘계, 폴리아미드 골격, 폴리이미드 골격, 폴리비닐알코올 골격 등을 갖는 각종 수지에 의해 형성할 수 있다. 이들 폴리머 수지는 1 종을 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또 접착 용이층의 형성에는 다른 첨가제를 추가해도 된다. 구체적으로는 나아가서는 점착 부여제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 내열 안정제 등의 안정제 등을 사용해도 된다.
접착 용이층의 형성은, 접착 용이층의 형성재를 필름 상에, 공지된 기술에 의해 도포, 건조시킴으로써 실시된다. 접착 용이층의 형성재는, 건조 후의 두께, 도포의 원활성 등을 고려하여 적당한 농도로 희석한 용액으로서, 통상 조정된다. 접착 용이층은 건조 후의 두께는, 바람직하게는 0.01 ∼ 5 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.02 ∼ 2 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.05 ∼ 1 ㎛ 이다. 또한, 접착 용이층은 복수 층 형성할 수 있지만, 이 경우에도, 접착 용이층의 총 두께는 상기 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다.
이하에, 광학 필름으로서 편광 필름을 예로 들어 설명한다. 적어도 제 1 필름 및 제 2 필름이 첩합된 적층 구조를 포함하는 편광 필름은, 예를 들어 도 1 에 있어서, 투명 보호 필름인 제 1 필름 (1) 과, 투명 보호 필름 또는 PET 기재 등 상에, 필요에 따라 접착제층을 개재하여 편광자가 적층된 적층 제 2 필름 (2) 을, 접착제 조성물의 경화물층으로 이루어지는 접착제층을 개재하여 첩합함으로써 제조할 수 있다. 본 실시형태에서는, 적층 제 2 필름 (2) 의 편광자면을 첩합면으로 하고, 이러한 첩합면에 접착제 조성물을 도포한 예를 나타낸다.
본 발명에 관련된 제조 방법에서는, 효과적으로 접착제층에 있어서의 이물질의 발생이 방지된 광학 필름을 제조할 수 있기 때문에, 이물질에 기인한 외관 결점이 큰 문제가 될 수 있는, 특히 두께가 얇은 광학 필름을 제조하는 데에 적합하다. 따라서, 제 1 필름 및 제 2 필름 (본 실시형태에서는, 제 1 필름은 보호 필름, 제 2 필름은 PET 기재 ＋ 편광자의 적층 필름) 의 두께는, 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 40 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 편광 필름의 총 두께가 100 ㎛ 이하이면, 두께가 얇기 때문에 접착제층의 이물질 등에 기인한 외관 결점이 문제가 되는 경우가 많다. 그러나, 본 발명에 관련된 제조 방법에서는, 효과적으로 접착제층에 있어서의 이물질의 발생이 방지된 광학 필름을 제조할 수 있기 때문에, 총 두께가 100 ㎛ 이하인 박형 편광 필름을 제조하는 경우, 특히는 총 두께가 50 ㎛ 이하인 박형 편광 필름을 제조하는 경우에 바람직하다. 본 발명에 있어서 박형 편광 필름을 제조하는 경우, 특히 두께가 10 ㎛ 이하인 박형 편광자를 포함하는 박형 편광 필름을 제조하는 경우에도, 외관 결점의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
편광자는, 특별히 제한되지 않고, 각종의 것을 사용할 수 있다. 편광자로는, 예를 들어 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 이색성 염료 등의 이색성 재료를 흡착시켜 1 축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 폴리비닐알코올계 필름과 요오드 등의 이색성 물질로 이루어지는 편광자가 바람직하다. 이들 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 80 ㎛ 정도 이하이다.
폴리비닐알코올계 필름을 요오드로 염색하여 1 축 연신한 편광자는, 예를 들어 폴리비닐알코올을 요오드의 수용액에 침지함으로써 염색하고, 원래 길이의 3 ∼ 7 배로 연신함으로써 제조할 수 있다. 필요에 따라 붕산이나 요오드화 칼륨 등의 수용액에 침지할 수도 있다. 또한 필요에 따라 염색 전에 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지하여 수세해도 된다. 폴리비닐알코올계 필름을 수세함으로써 폴리비닐알코올계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있는 것 외에, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색의 편차 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 실시해도 되고, 염색하면서 연신해도 되고, 또 연신하고 나서 요오드로 염색해도 된다. 붕산이나 요오드화 칼륨 등의 수용액 중이나 수욕 중에서도 연신할 수 있다.
또 편광자로는 두께가 10 ㎛ 이하인 박형의 편광자를 사용할 수 있다. 박형화의 관점에서 말하면 당해 두께는 1 ∼ 7 ㎛ 인 것이 바람직하다. 이와 같은 박형의 편광자는, 두께 편차가 적고, 시인성이 우수하고, 또 치수 변화가 적기 때문에 내구성이 우수하고, 나아가서는 편광 필름으로서의 두께도 박형화를 도모할 수 있는 점이 바람직하다.
박형의 편광자로는, 대표적으로는, 일본 공개특허공보 소51-069644호나 일본 공개특허공보 2000-338329호나, WO2010/100917호 팜플렛, PCT/JP2010/001460 의 명세서, 또는 일본 특허출원 2010-269002호 명세서나 일본 특허출원 2010-263692호 명세서에 기재되어 있는 박형 편광자를 들 수 있다. 이들 박형 편광자는, 폴리비닐알코올계 수지 (이하, PVA 계 수지라고도 한다) 층과 연신용 수지 기재를 적층체 상태에서 연신하는 공정과 염색하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻을 수 있다. 이 제법이면, PVA 계 수지층이 얇아도, 연신용 수지 기재에 지지되어 있음으로써 연신에 의한 파단 등의 문제 없이 연신하는 것이 가능해진다.
상기 박형 편광자로는, 적층체 상태로 연신하는 공정과 염색하는 공정을 포함하는 제법 중에서도, 고배율로 연신할 수 있고 편광 성능을 향상시킬 수 있는 점에서, WO2010/100917호 팜플렛, PCT/JP2010/001460 의 명세서, 또는 일본 특허출원 2010-269002호 명세서나 일본 특허출원 2010-263692호 명세서에 기재가 있는 붕산 수용액 중에서 연신하는 공정을 포함하는 제법으로 얻어지는 것이 바람직하고, 특히 일본 특허출원 2010-269002호 명세서나 일본 특허출원 2010-263692호 명세서에 기재가 있는 붕산 수용액 중에서 연신하기 전에 보조적으로 공중 연신하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻어지는 것이 바람직하다.
상기 PCT/JP2010/001460 의 명세서에 기재된 박형 고기능 편광자는, 수지 기재에 일체로 제막되는, 이색성 물질을 배향시킨 PVA 계 수지로 이루어지는 두께가 7 ㎛ 이하인 박형 고기능 편광자로서, 단체 투과율이 42.0 ％ 이상 및 편광도가 99.95 ％ 이상인 광학 특성을 갖는다.
상기 박형 고기능 편광자는, 적어도 20 ㎛ 의 두께를 갖는 수지 기재에, PVA 계 수지의 도포 및 건조에 의해 PVA 계 수지층을 생성하고, 생성된 PVA 계 수지층을 이색성 물질의 염색액에 침지하여, PVA 계 수지층에 이색성 물질을 흡착시키고, 이색성 물질을 흡착시킨 PVA 계 수지층을, 붕산 수용액 중에 있어서, 수지 기재와 일체로 총 연신 배율을 원래 길이의 5 배 이상이 되도록 연신함으로써, 제조할 수 있다.
또, 이색성 물질을 배향시킨 박형 고기능 편광자를 포함하는 적층체 필름을 제조하는 방법으로서, 적어도 20 ㎛ 의 두께를 갖는 수지 기재와, 수지 기재의 편면에 PVA 계 수지를 포함하는 수용액을 도포 및 건조시킴으로써 형성된 PVA 계 수지층을 포함하는 적층체 필름을 생성하는 공정과, 수지 기재와 수지 기재의 편면에 형성된 PVA 계 수지층을 포함하는 상기 적층체 필름을, 이색성 물질을 포함하는 염색액 중에 침지함으로써, 적층체 필름에 포함되는 PVA 계 수지층에 이색성 물질을 흡착시키는 공정과, 이색성 물질을 흡착시킨 PVA 계 수지층을 포함하는 상기 적층체 필름을, 붕산 수용액 중에 있어서, 총 연신 배율이 원래 길이의 5 배 이상이 되도록 연신하는 공정과, 이색성 물질을 흡착시킨 PVA 계 수지층이 수지 기재와 일체로 연신된 것에 의해, 수지 기재의 편면에, 이색성 물질을 배향시킨 PVA 계 수지층으로 이루어지는, 두께가 7 ㎛ 이하, 단체 투과율이 42.0 ％ 이상 또한 편광도가 99.95 ％ 이상인 광학 특성을 갖는 박형 고기능 편광자를 제막시킨 적층체 필름을 제조하는 공정을 포함함으로써, 상기 박형 고기능 편광자를 제조할 수 있다.
상기 일본 특허출원 2010-269002호 명세서나 일본 특허출원 2010-263692호 명세서 박형 편광자는, 이색성 물질을 배향시킨 PVA 계 수지로 이루어지는 연속 웨브의 편광자로서, 비정성 에스테르계 열가소성 수지 기재에 제막된 PVA 계 수지층을 포함하는 적층체가 공중 보조 연신과 붕산 수중 연신으로 이루어지는 2 단 연신 공정에서 연신됨으로써, 10 ㎛ 이하의 두께가 된 것이다. 이러한 박형 편광자는, 단체 투과율을 T, 편광도를 P 로 했을 때, P ＞ -(100.929T - 42.4 - 1) × 100 (단, T ＜ 42.3), 및 P ≥ 99.9 (단, T ≥ 42.3) 의 조건을 만족하는 광학 특성을 갖게 된 것임이 바람직하다.
구체적으로는, 상기 박형 편광자는, 연속 웨브의 비정성 에스테르계 열가소성 수지 기재에 제막된 PVA 계 수지층에 대한 공중 고온 연신에 의해, 배향된 PVA 계 수지층으로 이루어지는 연신 중간 생성물을 생성하는 공정과, 연신 중간 생성물에 대한 이색성 물질의 흡착에 의해, 이색성 물질 (요오드 또는 요오드와 유기 염료의 혼합물이 바람직하다) 을 배향시킨 PVA 계 수지층으로 이루어지는 착색 중간 생성물을 생성하는 공정과, 착색 중간 생성물에 대한 붕산 수중 연신에 의해, 이색성 물질을 배향시킨 PVA 계 수지층으로 이루어지는 두께가 10 ㎛ 이하인 편광자를 생성하는 공정을 포함하는 박형 편광자의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
이 제조 방법에 있어서, 공중 고온 연신과 붕산 수중 연신에 의한 비정성 에스테르계 열가소성 수지 기재에 제막된 PVA 계 수지층의 총 연신 배율이, 5 배 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다. 붕산 수중 연신을 위한 붕산 수용액의 액온은, 60 ℃ 이상으로 할 수 있다. 붕산 수용액 중에서 착색 중간 생성물을 연신하기 전에, 착색 중간 생성물에 대해 불용화 처리를 실시하는 것이 바람직하고, 그 경우, 액온이 40 ℃ 를 초과하지 않는 붕산 수용액에 상기 착색 중간 생성물을 침지함으로써 실시하는 것이 바람직하다. 상기 비정성 에스테르계 열가소성 수지 기재는, 이소프탈산을 공중합시킨 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트, 시클로헥산디메탄올을 공중합시킨 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 다른 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하는 비정성 폴리에틸렌테레프탈레이트로 할 수 있고, 투명 수지로 이루어지는 것임이 바람직하고, 그 두께는, 제막되는 PVA 계 수지층의 두께의 7 배 이상으로 할 수 있다. 또, 공중 고온 연신의 연신 배율은 3.5 배 이하가 바람직하고, 공중 고온 연신의 연신 온도는 PVA 계 수지의 유리 전이 온도 이상, 구체적으로는 95 ℃ ∼ 150 ℃ 의 범위인 것이 바람직하다. 공중 고온 연신을 자유단 1 축 연신으로 실시하는 경우, 비정성 에스테르계 열가소성 수지 기재에 제막된 PVA 계 수지층의 총 연신 배율이, 5 배 이상 7.5 배 이하인 것이 바람직하다. 또, 공중 고온 연신을 고정단 1 축 연신으로 실시하는 경우, 비정성 에스테르계 열가소성 수지 기재에 제막된 PVA 계 수지층의 총 연신 배율이, 5 배 이상 8.5 배 이하인 것이 바람직하다. 더욱 구체적으로는, 다음과 같은 방법에 의해, 박형 편광자를 제조할 수 있다.
이소프탈산을 6 mol％ 공중합시킨 이소프탈산 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 (비정성 PET) 의 연속 웨브의 기재를 제조한다. 비정성 PET 의 유리 전이 온도는 75 ℃ 이다. 연속 웨브의 비정성 PET 기재와 폴리비닐알코올 (PVA) 층으로 이루어지는 적층체를, 이하와 같이 제조한다. 또한 PVA 의 유리 전이 온도는 80 ℃ 이다.
200 ㎛ 두께의 비정성 PET 기재와, 중합도 1000 이상, 비누화도 99 ％ 이상의 PVA 분말을 물에 용해한 4 ∼ 5 ％ 농도의 PVA 수용액을 준비한다. 다음으로, 200 ㎛ 두께의 비정성 PET 기재에 PVA 수용액을 도포하고, 50 ∼ 60 ℃ 의 온도에서 건조시키고, 비정성 PET 기재에 7 ㎛ 두께의 PVA 층이 제막된 적층체를 얻는다.
7 ㎛ 두께의 PVA 층을 포함하는 적층체를, 공중 보조 연신 및 붕산 수중 연신의 2 단 연신 공정을 포함하는 이하의 공정을 거쳐, 3 ㎛ 두께의 박형 고기능 편광자를 제조한다. 제 1 단의 공중 보조 연신 공정에 의해, 7 ㎛ 두께의 PVA 층을 포함하는 적층체를 비정성 PET 기재와 일체로 연신하고, 5 ㎛ 두께의 PVA 층을 포함하는 연신 적층체를 생성한다. 구체적으로는, 이 연신 적층체는, 7 ㎛ 두께의 PVA 층을 포함하는 적층체를 130 ℃ 의 연신 온도 환경으로 설정된 오븐에 배치 구비된 연신 장치에 걸고, 연신 배율이 1.8 배가 되도록 자유단 1 축으로 연신한 것이다. 이 연신 처리에 의해, 연신 적층체에 포함되는 PVA 층을, PVA 분자가 배향된 5 ㎛ 두께의 PVA 층으로 변화시킨다.
다음으로, 염색 공정에 의해, PVA 분자가 배향된 5 ㎛ 두께의 PVA 층에 요오드를 흡착시킨 착색 적층체를 생성한다. 구체적으로는, 이 착색 적층체는, 연신 적층체를 액온 30 ℃ 의 요오드 및 요오드화 칼륨을 포함하는 염색액에, 최종적으로 생성되는 고기능 편광자를 구성하는 PVA 층의 단체 투과율이 40 ∼ 44 ％ 가 되도록 임의의 시간, 침지함으로써, 연신 적층체에 포함되는 PVA 층에 요오드를 흡착시킨 것이다. 본 공정에 있어서, 염색액은, 물을 용매로 하여, 요오드 농도를 0.12 ∼ 0.30 중량％ 의 범위 내로 하고, 요오드화 칼륨 농도를 0.7 ∼ 2.1 중량％ 의 범위 내로 한다. 요오드와 요오드화 칼륨의 농도의 비는 1 대 7 이다. 또한, 요오드를 물에 용해하려면 요오드화 칼륨을 필요로 한다. 보다 상세하게는, 요오드 농도 0.30 중량％, 요오드화 칼륨 농도 2.1 중량％ 의 염색액에 연신 적층체를 60 초간 침지함으로써, PVA 분자가 배향된 5 ㎛ 두께의 PVA 층에 요오드를 흡착시킨 착색 적층체를 생성한다.
또한, 제 2 단의 붕산 수중 연신 공정에 의해, 착색 적층체를 비정성 PET 기재와 일체로 추가로 연신하고, 3 ㎛ 두께의 고기능 편광자를 구성하는 PVA 층을 포함하는 광학 필름 적층체를 생성한다. 구체적으로는, 이 광학 필름 적층체는, 착색 적층체를 붕산과 요오드화 칼륨을 포함하는 액온 범위 60 ∼ 85 ℃ 의 붕산 수용액으로 설정된 처리 장치에 배치 구비된 연신 장치에 걸고, 연신 배율이 3.3 배가 되도록 자유단 1 축으로 연신한 것이다. 보다 상세하게는, 붕산 수용액의 액온은 65 ℃ 이다. 그것은 또한, 붕산 함유량을 물 100 중량부에 대해 4 중량부로 하고, 요오드화 칼륨 함유량을 물 100 중량부에 대해 5 중량부로 한다. 본 공정에 있어서는, 요오드 흡착량을 조정한 착색 적층체를 먼저 5 ∼ 10 초간 붕산 수용액에 침지한다. 그리고 나서, 그 착색 적층체를 그대로 처리 장치에 배치 구비된 연신 장치인 주속이 상이한 복수 세트의 롤 사이에 통과시키고, 30 ∼ 90 초에 걸쳐 연신 배율이 3.3 배가 되도록 자유단 1 축으로 연신한다. 이 연신 처리에 의해, 착색 적층체에 포함되는 PVA 층을, 흡착된 요오드가 폴리요오드 이온 착물로서 일방향으로 고차 (高次) 로 배향된 3 ㎛ 두께의 PVA 층으로 변화시킨다. 이 PVA 층이 광학 필름 적층체의 고기능 편광자를 구성한다.
광학 필름 적층체의 제조에 필수의 공정은 아니지만, 세정 공정에 의해, 광학 필름 적층체를 붕산 수용액으로부터 꺼내고, 비정성 PET 기재에 제막된 3 ㎛ 두께의 PVA 층의 표면에 부착된 붕산을 요오드화 칼륨 수용액으로 세정하는 것이 바람직하다. 그리고 나서, 세정된 광학 필름 적층체를 60 ℃ 의 온풍에 의한 건조 공정에 의해 건조시킨다. 또한 세정 공정은, 붕산 석출 등의 외관 결점을 해소하기 위한 공정이다.
마찬가지로 광학 필름 적층체의 제조에 필수의 공정이라는 것은 아니지만, 첩합 및/또는 전사 공정에 의해, 비정성 PET 기재에 제막된 3 ㎛ 두께의 PVA 층의 표면에 접착제를 도포하면서, 80 ㎛ 두께의 트리아세틸셀룰로오스 필름을 첩합한 후, 비정성 PET 기재를 박리하고, 3 ㎛ 두께의 PVA 층을 80 ㎛ 두께의 트리아세틸셀룰로오스 필름에 전사할 수도 있다.
[그 밖의 공정]
상기 박형 편광자의 제조 방법은, 상기 공정 이외에, 그 밖의 공정을 포함할 수 있다. 그 밖의 공정으로는, 예를 들어 불용화 공정, 가교 공정, 건조 (수분율의 조절) 공정 등을 들 수 있다. 그 밖의 공정은, 임의의 적절한 타이밍으로 실시할 수 있다. 상기 불용화 공정은, 대표적으로는, 붕산 수용액에 PVA 계 수지층을 침지시킴으로써 실시한다. 불용화 처리를 실시함으로써, PVA 계 수지층에 내수성을 부여할 수 있다. 당해 붕산 수용액의 농도는, 물 100 중량부에 대해, 바람직하게는 1 중량부 ∼ 4 중량부이다. 불용화욕 (붕산 수용액) 의 액온은, 바람직하게는 20 ℃ ∼ 50 ℃ 이다. 바람직하게는, 불용화 공정은, 적층체 제조 후, 염색 공정이나 수중 연신 공정 전에 실시한다. 상기 가교 공정은, 대표적으로는, 붕산 수용액에 PVA 계 수지층을 침지시킴으로써 실시한다. 가교 처리를 실시함으로써, PVA 계 수지층에 내수성을 부여할 수 있다. 당해 붕산 수용액의 농도는, 물 100 중량부에 대해, 바람직하게는 1 중량부 ∼ 4 중량부이다. 또, 상기 염색 공정 후에 가교 공정을 실시하는 경우, 추가로 요오드화물을 배합하는 것이 바람직하다. 요오드화물을 배합함으로써, PVA 계 수지층에 흡착시킨 요오드의 용출을 억제할 수 있다. 요오드화물의 배합량은, 물 100 중량부에 대해, 바람직하게는 1 중량부 ∼ 5 중량부이다. 요오드화물의 구체예는, 상기 서술한 바와 같다. 가교욕 (붕산 수용액) 의 액온은, 바람직하게는 20 ℃ ∼ 50 ℃ 이다. 바람직하게는, 가교 공정은 상기 제 2 붕산 수중 연신 공정 전에 실시한다. 바람직한 실시형태에 있어서는, 염색 공정, 가교 공정 및 제 2 붕산 수중 연신 공정을 이 순서로 실시한다.
상기 편광자의 편면 또는 양면에 형성되는 투명 보호 필름을 형성하는 재료로는, 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 것이 바람직하다. 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 디아세틸셀룰로오스나 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌이나 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체 (AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머 등을 들 수 있다. 또, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌·프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술파이드계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 염화비닐리덴계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 아릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머, 또는 상기 폴리머의 블렌드물 등도 상기 투명 보호 필름을 형성하는 폴리머의 예로서 들 수 있다. 투명 보호 필름 중에는 임의의 적절한 첨가제가 1 종류 이상 포함되어 있어도 된다. 첨가제로는, 예를 들어 자외선 흡수제, 산화 방지제, 활제, 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량은, 바람직하게는 50 ∼ 100 중량％, 보다 바람직하게는 50 ∼ 99 중량％, 더욱 바람직하게는 60 ∼ 98 중량％, 특히 바람직하게는 70 ∼ 97 중량％ 이다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량이 50 중량％ 이하인 경우, 열가소성 수지가 본래 갖는 고투명성 등을 충분히 발현할 수 없을 우려가 있다.
또, 투명 보호 필름으로는, 일본 공개특허공보 2001-343529호 (WO01/37007) 에 기재된 폴리머 필름, 예를 들어 (A) 측사슬에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, (B) 측사슬에 치환 및/또는 비치환 페닐 그리고 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체예로는 이소부틸렌과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 함유하는 수지 조성물의 필름을 들 수 있다. 필름은 수지 조성물의 혼합 압출품 등으로 이루어지는 필름을 사용할 수 있다. 이들 필름은 위상차가 작고, 광 탄성 계수가 작기 때문에 편광 필름의 변형에 의한 편차 등의 문제를 해소할 수 있고, 또 투습도가 작기 때문에, 가습 내구성이 우수하다.
투명 보호 필름의 두께는, 적절히 결정할 수 있는데, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 점에서 1 ∼ 500 ㎛ 정도이다. 특히 20 ∼ 80 ㎛ 가 바람직하고, 30 ∼ 60 ㎛ 가 보다 바람직하다.
또한, 편광자의 양면에 투명 보호 필름을 형성하는 경우, 그 표리에서 동일한 폴리머 재료로 이루어지는 투명 보호 필름을 사용해도 되고, 상이한 폴리머 재료 등으로 이루어지는 투명 보호 필름을 사용해도 된다.
상기 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면에는, 하드 코트층, 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층 내지 안티글레어층 등의 기능층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 하드 코트층, 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층이나 안티글레어층 등의 기능층은, 투명 보호 필름 그 자체에 형성할 수 있는 것 외에, 별도, 투명 보호 필름과는 별체의 것으로서 형성할 수도 있다.
본 발명의 편광 필름은, 실용시에 다른 광학층과 적층한 광학 필름으로서 사용할 수 있다. 그 광학층에 대해서는 특별히 한정은 없지만, 예를 들어 반사판이나 반투과판, 위상차판 (1/2 이나 1/4 등의 파장판을 포함한다), 시각 보상 필름 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 사용되는 광학층을 1 층 또는 2 층 이상 사용할 수 있다. 특히, 본 발명의 편광 필름에 추가로 반사판 또는 반투과 반사판이 적층되어 이루어지는 반사형 편광 필름 또는 반투과형 편광 필름, 편광 필름에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원 편광 필름 또는 원 편광 필름, 편광 필름에 추가로 시각 보상 필름이 적층되어 이루어지는 광시야각 편광 필름, 혹은 편광 필름에 추가로 휘도 향상 필름이 적층되어 이루어지는 편광 필름이 바람직하다.
편광 필름에 상기 광학층을 적층한 광학 필름은, 액정 표시 장치 등의 제조 과정에서 순차로 별개로 적층하는 방식으로도 형성할 수 있지만, 미리 적층하여 광학 필름으로 한 것은, 품질의 안정성이나 조립 작업 등이 우수하여 액정 표시 장치 등의 제조 공정을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 적층에는 점착제층 등의 적당한 접착 수단을 사용할 수 있다. 상기 편광 필름이나 그 밖의 광학 필름의 접착시에, 그들의 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적당한 배치 각도로 할 수 있다.
전술한 편광 필름이나, 편광 필름이 적어도 1 층 적층되어 있는 광학 필름에는, 액정 셀 등의 다른 부재와 접착하기 위한 점착제층을 형성할 수 있다. 점착제층을 형성하는 점착제는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르, 불소계나 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 아크릴계 점착제와 같이 광학적 투명성이 우수하고, 적당한 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
점착제층은, 상이한 조성 또는 종류 등의 것의 중첩층으로서 편광 필름이나 광학 필름의 편면 또는 양면에 형성할 수도 있다. 또 양면에 형성하는 경우에, 편광 필름이나 광학 필름의 표리에 있어서 상이한 조성이나 종류나 두께 등의 점착제층으로 할 수도 있다. 점착제층의 두께는, 사용 목적이나 접착력 등에 따라 적절히 결정할 수 있고, 일반적으로는 1 ∼ 500 ㎛ 이고, 1 ∼ 200 ㎛ 가 바람직하고, 특히 1 ∼ 100 ㎛ 가 바람직하다.
점착제층의 노출면에 대해서는, 실용에 제공할 때까지, 그 오염 방지 등을 목적으로 세퍼레이터가 임시 접착되어 커버된다. 이로써, 통례의 취급 상태로 점착제층에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터로는, 상기 두께 조건을 제외하고, 예를 들어 플라스틱 필름, 고무 시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포 시트나 금속박, 그들의 라미네이트체 등의 적당한 박엽체를, 필요에 따라 실리콘계나 장사슬 알킬계, 불소계나 황화 몰리브덴 등의 적당한 박리제로 코트 처리한 것 등의, 종래에 준한 적당한 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 편광 필름 또는 광학 필름은 액정 표시 장치 등의 각종 장치 형성 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 액정 표시 장치의 형성은, 종래에 준하여 실시할 수 있다. 즉 액정 표시 장치는 일반적으로, 액정 셀과 편광 필름 또는 광학 필름, 및 필요에 따른 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절히 조립하여 구동 회로를 장착하는 것 등에 의해 형성되지만, 본 발명에 있어서는 본 발명에 의한 편광 필름 또는 광학 필름을 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정은 없으며, 종래에 준할 수 있다. 액정 셀에 대해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형 등의 임의의 타입의 것을 사용할 수 있다.
액정 셀의 편측 또는 양측에 편광 필름 또는 광학 필름을 배치한 액정 표시 장치나, 조명 시스템에 백라이트 혹은 반사판을 사용한 것 등의 적당한 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 그 경우, 본 발명에 의한 편광 필름 또는 광학 필름은 액정 셀의 편측 또는 양측에 설치할 수 있다. 양측에 편광 필름 또는 광학 필름을 형성하는 경우, 그것들은 동일한 것이어도 되고, 상이한 것이어도 된다. 또한, 액정 표시 장치의 형성시에는, 예를 들어 확산판, 안티글레어층, 반사 방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광 확산판, 백라이트 등의 적당한 부품을 적당한 위치에 1 층 또는 2 층 이상 배치할 수 있다.
(실시예)
이하에, 본 발명의 실시예를 기재하지만, 본 발명의 실시형태는 이들로 한정되지 않는다. 또한, 조성물 중의 「중량부」는, 조성물의 전체량을 100 중량부로 했을 때의 부수를 의미한다.
(1) 접착제 조성물의 조정
＜활성 에너지선 경화형 접착제 조성물의 조정＞
HEAA (하이드록시에틸아크릴아미드) [코진사 제조] 38.5 중량부, 아로닉스 M-220 (트리프로필렌글리콜디아크릴레이트) [토아 합성사 제조] 20.0 중량부, ACMO (아크릴로일모르폴린) [코진사 제조] 38.5 중량부, KAYACURE DETX-S (디에틸티오크산톤) [닛폰 화약사 제조] 1.5 중량부, IRGACURE907 (2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온) [BASF 사 제조] 1.5 중량부를 혼합하여 50 ℃ 에서 1 시간 교반하고 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물 (표 1 에서는 간단히 「접착제 조성물」이라고 기재한다) 을 얻었다.
(2) 박형 편광자의 제조
박형 편광자를 제조하기 위해, 먼저, 비정성 PET 기재에 24 ㎛ 두께의 PVA 층이 제막된 적층체를 연신 온도 130 ℃ 의 공중 보조 연신에 의해 연신 적층체를 생성하고, 다음으로, 연신 적층체를 염색에 의해 착색 적층체를 생성하고, 추가로 착색 적층체를 연신 온도 65 도의 붕산 수중 연신에 의해 총 연신 배율이 5.94 배가 되도록 비정성 PET 기재와 일체로 연신된 10 ㎛ 두께의 PVA 층을 포함하는 광학 필름 적층체를 생성하였다. 이와 같은 2 단 연신에 의해 비정성 PET 기재에 제막된 PVA 층의 PVA 분자가 고차로 배향되고, 염색에 의해 흡착된 요오드가 폴리요오드 이온 착물로서 일방향으로 고차로 배향된 박형 편광자를 구성하는, 두께 5 ㎛ 의 PVA 층을 포함하는 광학 필름 적층체 (제 2 필름 (총 두께 40 ㎛)) 를 생성할 수 있었다.
제 1 필름으로는, 락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴 수지로 이루어지는 투명 보호 필름 (두께 40 ㎛) 을 사용하였다.
실시예 1
도 1, 2 에 나타내는 라인에 있어서, 그라비아 롤 (4) 을 구비하는 그라비아 롤 도포 방식 (10) (MCD 코터 (후지 기계사 제조) (셀 형상 : 허니콤 메시 패턴, 그라비아 롤의 셀선수 : 1000 개/inch, 회전 속도비 140 ％) 을 사용하여, 제 1 필름 (1) 의 첩합면 및 제 2 필름 (2) 의 첩합면의 양방에 접착제 조성물 (3) 을 도포함으로써, 비드폭이 표 1 의 폭이 되도록 조정하고, 이물질을 제거하면서 편광 필름을 제조하였다. 표 1 중, 제 1 필름과 그라비아 롤의 비드폭을 L1 (㎜), 제 2 필름과 그라비아 롤의 비드폭을 L2 (㎜) 로 하였다. 다음으로, PET 기재 및 박형 편광자로 이루어지는 제 2 필름 (2) 은, 박형 편광자면이 첩합면이 되도록, 접착제 조성물 (3) 을 도포하였다. 또한, 접착제 조성물 (3) 은, 건조 후의 접착제층의 두께가 1 ㎛ 가 되도록 제 1 필름 및 제 2 필름에 도포하였다. 그라비아 롤 도포 방식 (10) 으로는, 도 2 에 나타내는 이물질 제거 기능 (필터를 사용한 이물질 제거 방법) 을 구비하는 것을 사용하였다.
＜활성 에너지선＞
도 1 에 나타내는 라인을 통과시킨 후, 활성 에너지선으로서 자외선 (갈륨 봉입 메탈 할라이드 램프) 조사 장치 : Fusion UV Systems, Inc 사 제조 Light HAMMER10 밸브 : V 밸브 피크 조도 : 1600 mW/㎠, 적산 조사량 1000/mJ/㎠ (파장 380 ∼ 440 ㎚) 를 사용하여, 접착제 조성물 (3) 을 경화시키고, 광학 필름을 제조하였다. 또한, 자외선의 조도는, Solatell 사 제조 Sola-Check 시스템을 사용하여 측정하였다.
실시예 2 ∼ 12, 비교예 1 ∼ 18
제 1 필름 및 제 2 필름을 첩합하는 도포액의 종류 및 비드폭을 표 1 에 기재된 것으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 광학 필름을 제조하였다. 표 1 중, 액상물로서 사용한 물은, 물 100 중량％, 점도 1 cP 의 것을 사용하였다.
＜접착제층 중의 이물질수의 카운트 방법＞
육안 검사와 자동 검사 장치를 사용한 반사 검사에 의해, 편광 필름의 접착제층 중에 있어서의 외관 결점수 (이물질 유래의 외관 결점수 (개/㎡)) 를 카운트하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
＜도포액의 도포면에서의 외관 평가＞
육안으로 확인했을 때에, 도포액을 도포한 후의 도포면이 거칠어지는 외관 불량이 발생한 경우를 「있음」으로 하고, 외관 불량이 발생하지 않은 경우를 「없음」으로 하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

Claims (1)

  1. 본원 발명의 설명에 기재된 광학 필름의 제조 방법.
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