KR101682282B1 - 편광판 및 편광판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

수지 기재와 폴리비닐 알코올계 수지층과 사이에 벗겨짐 등의 문제가 생기는 일 없이 편광막을 제작할 수 있고, 또한, 편광막의 제작 후에, 박리 방향 및 박리 각도의 제한없이 편광막과 수지 기재를 박리할 수 있고, 또한 외관이 우수한 편광판을 얻을 수 있는 편광판의 제조 방법이 제공된다. 본 발명의 실시형태에 따른 편광판의 제조 방법은: 수지 기재 상에 폴리비닐 알코올계 수지와 계면활성제를 함유하는 도포액을 도포하여 그 수지 기재 상에 폴리비닐 알코올계 수지층이 형성된 적층체를 제작하는 공정; 그 수지 기재 상에 형성된 그 폴리비닐 알코올계 수지층을 연신 및 염색하여 편광막을 제작하는 공정; 그 적층체의 편광막 측에 광학 기능 필름을 적층하여 광학 기능 필름 적층체를 제작하는 공정; 및 그 광학 기능 필름 적층체로부터 그 수지 기재를 박리하는 공정을 포함한다. 도포액에 있어서의 그 계면활성제의 함유량은, 그 폴리비닐 알코올계 수지 100 중량부에 대해 1 중량부 미만이다.

Description

편광판 및 편광판의 제조 방법{POLARIZING PLATE AND METHOD OF PRODUCING POLARIZING PLATE}

발명의 배경

본 출원은 35 U.S.C. 섹션 119 하에서 2013년 12월 25일자로 출원된 일본 특허출원 제2013-266394호 및 제2013-266395호에 대한 우선권을 주장하며, 이들은 참조에 의해 본원에 통합된다.

1. 발명의 분야

본 발명은, 편광판 및 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.

2. 관련 기술의 설명

대표적인 화상 표시 장치인 액정 표시 장치에는, 장치의 화상 형성 방식에 기인하여, 액정 셀의 양측에 편광막이 배치되어 있다. 편광막의 제조 방법으로서는, 예를 들면, 다음과 같은 방법이 제안되어 있다 (예를 들면, 일본 특개2000-338329호 공보). 수지 기재와 폴리비닐 알코올 (PVA) 계 수지층을 갖는 적층체를 연신하고, 다음에 염색 처리를 가하여, 수지 기재 상에 편광막이 형성될 수도 있다. 이와 같은 방법에 의하면, 두께가 얇은 편광막을 얻을 수 있다. 따라서, 상기 방법은 근래의 화상 표시 장치의 박형화에 기여할 수 있다는 그 잠재성으로 인해 주목받고 있다.

상기 편광막은, 예를 들면, 상기 수지 기재와의 적층체의 상태를 유지하면서 편광판으로서 이용될 수 있다. 또한, 예를 들면, 그 적층체의 편광막 측에 광학 기능 필름 (예를 들면, 보호 필름) 을 접합하고, 뒤이어, 수지 기재를 박리하는 것에 의해 얻어진 제품이 편광판으로서 이용될 수 있다. 상기 편광막의 제작에 있어서는, 수지 기재와 폴리비닐 알코올계 수지층의 밀착성이 높고, 연신 또는 염색과 같은 처리시에 이들 사이에 부유물 (floating) 이나 벗겨짐이 생기지 않는 것이 바람직하다. 그렇지만, 수지 기재와 폴리비닐 알코올계 수지층의 밀착성이 높은 경우, 얻어지는 편광막과 수지 기재의 박리성이 저하되고, 그 결과, 수지 기재와 편광막의 박리시 박리 방향, 박리 각도 등이 제한될 수도 있다. 또한, 수지 기재를 이용하여 제작한 편광막을 이용한 편광판은 다음과 같은 문제점을 수반한다. 주름, 이물 등이 생기기 쉽고, 따라서 편광판이 외관에서 뒤떨어지게 된다.

발명의 개요

본 발명의 실시형태에 따르면, 수지 기재와 폴리비닐 알코올계 수지층 사이에 벗겨짐 등의 문제가 생기는 일 없이 편광막을 제작할 수 있고, 또한, 편광막의 제작 후에, 박리 방향 및 박리 각도를 제한하는 일 없이 편광막과 수지 기재를 박리할 수 있고, 또한, 외관이 우수한 편광판을 얻을 수 있는 편광판의 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 실시형태에 따른 편광판의 제조 방법은: 수지 기재 상에 폴리비닐 알코올계 수지와 계면활성제를 함유하는 도포액을 도포하여 그 수지 기재 상에 폴리비닐 알코올계 수지층이 형성된 적층체를 제작하는 공정; 그 수지 기재 상에 형성된 그 폴리비닐 알코올계 수지층을 연신 및 염색하여 편광막을 제작하는 공정; 그 적층체의 편광막 측에 광학 기능 필름을 적층하여 광학 기능 필름 적층체를 제작하는 공정; 및 그 광학 기능 필름 적층체로부터 그 수지 기재를 박리하는 공정을 포함한다. 도포액에 있어서의 그 계면활성제의 함유량은, 그 폴리비닐 알코올계 수지 100 중량부에 대해 1 중량부 미만이다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 도포액에 있어서의 상기 계면활성제의 함유량은, 상기 폴리비닐 알코올계 수지 100 중량부에 대해 0.5 중량부 이하이다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 연신은 수중 연신을 포함한다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 계면활성제는 비이온성 계면활성제이다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 편광막은, 10㎛ 이하의 두께를 갖는다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 도포액은 아세토아세틸 변성 폴리비닐 알코올을 더 함유한다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 수지 기재의 상기 도포액이 도포된 면은 코로나 처리되어 있다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 편광판이 제공된다. 그 편광판은, 상기 설명된 바와 같은 제조 방법에 의해 얻어진다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 적층체가 제공된다. 그 적층체는: 수지 기재; 및 그 수지 기재의 편측에 형성된 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함한다. 그 폴리비닐 알코올계 수지층은, 그 수지 기재 상에, 폴리비닐 알코올계 수지와 그 폴리비닐 알코올계 수지 100 중량부에 대해 1 중량부 미만의 계면활성제를 함유하는 도포액을 도포하는 것에 의해 형성된다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 도포액은, 상기 폴리비닐 알코올계 수지 100 중량부에 대해 0.5 중량부 이하의 계면활성제를 함유한다.

도 1a 내지 도 1d는, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 제조 방법을 설명하는 개략도이다.

양호한 실시형태의 상세한 설명

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 관하여 설명한다. 그러나, 본 발명은 이러한 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

도 1a 내지 도 1d는, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 제조 방법을 설명하는 개략도이다. 본 발명의 편광판의 제조 방법은: 수지 기재 (11) 에 폴리비닐 알코올계 수지와 계면활성제를 함유하는 도포액을 도포하여 그 수지 기재 (11) 위에 폴리비닐 알코올계 수지층 (12) 이 형성된 적층체 (10) 를 제작하는 공정 (도 1a: 적층체 제작 공정); 그 수지 기재 (11) 위에 형성된 그 폴리비닐 알코올계 수지층 (12) 을 연신 및 염색하여 편광막 (12') 을 제작하는 공정 (도 1b: 편광막 제작 공정); 그 적층체 (10) 의 편광막 (12') 측에 광학 기능 필름 (20) 을 적층하여 광학 기능 필름 적층체 (100) 을 제작하는 공정 (도 1c: 광학 기능 필름 적층체 제작 공정); 및 그 광학 기능 필름 적층체 (100) 로부터 그 수지 기재 (11) 를 박리하는 공정 (도 1d: 박리 공정) 을 포함한다. 이하, 각각의 공정에 관하여 설명한다.

[A. 적층체 제작 공정]

적층체 제작 공정에 있어서, 장척상의 수지 기재에 폴리비닐 알코올계 수지 (이하, PVA계 수지라고 칭함) 와 계면활성제를 함유하는 도포액을 도포하여 그 수지 기재 상에 PVA계 수지층이 형성된 적층체를 제작한다. 수지 기재의 편측에 PVA계 수지와 계면활성제를 함유하는 도포액을 도포하고, 도포액을 건조시키는 것에 의해 PVA계 수지층을 형성하는 것이 바람직하다. 도 1a에 예시된 바와 같이, 적층체 (10) 는 수지 기재 (11) 와 그 수지 기재 (11) 의 편측에 형성된 PVA계 수지층 (12) 을 포함한다.

상기 수지 기재의 형성 재료로서는, 임의의 적절한 열가소성 수지가 채용될 수 있다. 열가소성 수지의 예는: 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지와 같은 에스테르계 수지; 노르보르넨계 수지와 같은 시클로 올레핀계 수지; 폴리프로필렌과 같은 올레핀계 수지; 폴리아미드계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 및 이들의 공중합체 수지를 함유한다. 이들 중에서, 노르보르넨계 수지 및 비정질의 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지가 바람직하다.

일 실시형태에 있어서, 비정질의 (결정화하고 있지 않은) 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지가 사용되는 것이 바람직하다. 특히, 비결정성의 (결정화하기 어려운) 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지가 사용되는 것이 특히 바람직하다. 비결정성의 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지의 구체적인 예는, 디카르복실산 성분으로서 이소프탈산을 더 함유하는 공중합체 및 글리콜 성분으로서 시클로 헥산 디메탄올을 더 함유하는 공중합체를 함유한다.

후술할 연신 처리에서 수중 연신 방식을 채용하는 경우, 상기 수지 기재는 물을 흡수하고 물이 가소제적인 작용을 하여 기판이 가소화될 수 있다. 그 결과, 연신 응력을 대폭적으로 저하시킬 수 있다. 따라서, 연신이 고배율에서 수행될 수 있고 수지 기재의 연신성이 공중 연신시보다 더 우수할 수 있다. 그 결과, 우수한 광학 특성을 갖는 편광막이 제작될 수 있다. 일 실시형태에서, 수지 기재의 흡수율은 0.2% 이상이 바람직하고, 0.3% 이상이 더 바람직하다. 한편, 수지 기재의 흡수율은, 3.0% 이하가 바람직하고 1.0% 이하가 더 바람직하다. 이러한 수지 기재의 사용은, 예를 들면 다음의 이상을 방지할 수 있다: 제조시에 수지 기재의 치수 안정성이 현저하게 저하되어 얻어지는 편광막의 외관이 악화되는 것. 또한, 이러한 수지 기재의 사용은, 수중 연신시에 기재의 파단 및 수지 기재로부터 PVA계 수지층이 박리를 방지할 수 있다. 또한, 수지 기재의 흡수율은, 예를 들면, 형성 재료에 변성기 (modification group) 를 도입하는 것에 의해 조정될 수 있음을 유의해야 한다. 흡수율은, JIS K 7209에 준하여 결정된 값이다.

수지 기재의 유리 전이 온도 (Tg) 는, 170℃ 이하가 바람직하다. 이러한 수지 기재의 사용은 PVA계 수지층의 결정화를 억제하면서, 적층체의 연신성을 충분히 확보할 수 있다. 또한, 물에 의한 수지 기재의 가소화와 수중 연신의 양호한 수행을 고려하면, 유리 전이 온도는 120℃ 이하인 것이 더 바람직하다. 일 실시형태에서, 수지 기재의 유리 전이 온도는 60℃ 이상인 것이 바람직하다. 이러한 수지 기재의 사용은, PVA계 수지와 계면활성제를 함유하는 도포액을 도포하여 건조시키는 동안, 수지 기재의 변형 (예를 들면, 요철, 느슨함, 또는 주름의 발생) 과 같은 이상을 방지하여, 양호하게 적층체를 제작하는 것을 가능하게 한다. 또한, 그 사용은 적절한 온도 (예를 들면, 약 60℃) 에서의 PVA계 수지층의 양호한 연신을 가능하게 한다. 다른 실시형태에서, PVA계 수지와 계면활성제를 함유하는 도포액을 도포하여 건조시키는 동안, 수지 기재가 변형하지 않는 한, 60℃ 미만의 유리 전이 온도가 허용된다. 또한, 수지 기재의 유리 전이 온도는, 예를 들면, 형성 재료에 변성기를 도입하거나 결정화 재료로 구성된 기재를 가열하는 것에 의해 조정될 수 있음을 유의해야 한다. 유리 전이 온도 (Tg) 는, JIS K 7121에 준하여 결정된 값이다.

수지 기재의 연신 전의 두께는, 20 ㎛ 내지 300 ㎛가 바람직하고, 50 ㎛ 내지 200 ㎛가 더 바람직하다. 두께가 20 ㎛ 미만이면, PVA계 수지층의 형성이 곤란해질 수도 있다. 두께가 300 ㎛를 초과하면, 예를 들면, 수중 연신에서, 수지 기재가 물을 흡수하는 데 장시간을 필요로 하고, 연신에 과대한 부하가 필요할 수도 있다.

PVA계 수지층을 형성하는 PVA계 수지로서는, 임의의 적절한 수지가 채용될 수 있다. 수지의 예는, 폴리비닐 알코올 및 에틸렌-비닐 알코올 공중합체를 함유한다. 폴리비닐 알코올은, 폴리 초산 비닐을 비누화하는 것에 의해 얻어진다. 에틸렌-비닐 알코올 공중합체는, 에틸렌-초산 비닐 공중합체를 비누화하는 것에 의해 얻어진다. PVA계 수지의 비누화도는, 통상 85 몰% 내지 100 몰%이고, 95.0 몰% 내지 99.95 몰%가 바람직하고, 99.0 몰% 내지 99.93 몰%가 더 바람직하다. 비누화도는, JIS K 6726-1994에 준하여 결정될 수 있다. 이러한 비누화도를 갖는 PVA계 수지의 사용은, 내구성이 우수한 편광막을 제공할 수 있다. 비누화도가 너무 높은 경우에는, 수지가 겔화할 수도 있다.

PVA계 수지의 평균 중합도는, 목적에 따라 적절히 선택될 수 있다. 평균 중합도는, 통상 1,000 내지 10,000이고, 1,200 내지 5,000이 바람직하고, 1,500 내지 4,500이 더 바람직하다. 평균 중합도는, JIS K 6726-1994에 준하여 결정될 수 있음을 유의해야 한다.

상기 도포액은, 대표적으로는 상기 PVA계 수지를 용매에 용해시키는 것에 의해 조제된 용액이다. 용매의 예는, 디메틸술폭시드, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 각종 글리콜류, 트리메티롤프로판과 같은 다가 알코올류, 에틸렌디아민 및 디에틸렌트리아민과 같은 아민류를 함유한다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 조합시켜 사용될 수도 있다. 이들 중, 물이 바람직하다. 용액의 PVA계 수지의 농도는, 용매 100 중량부에 대해 3 중량부 내지 20 중량부가 바람직하다. 이러한 수지 농도에서, 수지 기재에 밀착하는 균일한 도포막을 형성할 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 도포액은 PVA계 수지에 더해 계면활성제를 함유한다. 계면활성제는 다음의 타입 중 임의의 하나일 수도 있다: 비이온성, 아니온성 (anionic), 카티온성 (cationic) 및 양성 (amphoteric). 이들 중에서, 비이온성 계면활성제가 사용되는 것이 바람직하다. 비이온성 계면활성제는 다음의 효과를 갖는다: 계면활성제가 연신욕 (stretching bath) 에서 용출해도, 계면활성제는 욕 (bath) 중의 이온 밸런스에 거의 영향을 주지 않는다. 또한, 비이온성 계면활성제는 다음의 이점을 갖는다: 계면활성제는 산업적으로 사용될 수 있는 선택지가 많다.

비이온성 계면활성제로서는, 임의의 적절한 비이온성 계면활성제가 사용될 수도 있다. 비이온성 계면활성제의 구체적인 예는, 글리세린 지방산 에스테르, 프로필렌 글리콜 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 자당 지방산 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 알킬 글리세릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 에테르, 폴리옥시알킬렌 알킬 에테르, 아세틸렌 글리콜, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 지방산 에스테르, 알킬 글리세릴 에테르, 지방산 알킬렌 산화물 부가물, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유, 지방산 알카놀아미드, 지방산 아미드 알킬렌 산화물 부가물, 아민 E0 부가물, 아민 P0 부가물, 및 디아민 알킬렌 산화물 부가물을 함유한다. 이들 중에서, 폴리옥시에틸렌기 또는 폴리옥시프로필렌기와 같은 폴리옥시알킬렌기를 갖는 계면활성제 및 아세틸렌기를 중앙에 가지며 대칭 구조를 갖는 아세틸렌 글리콜계 계면활성제는, PVA계 수지와의 상용성이 우수한 점에서, 바람직하게 사용될 수 있다.

아니온성 계면활성제로서는, 임의의 적절한 아니온성 계면활성제가 사용될 수 있다. 아니온성 계면활성제의 구체적인 예는: 나트륨 도데실 황산 또는 칼륨 도데실 황산과 같은 알칼리 금속 알킬 황산류; 암모늄 도데실 황산과 같은 암모늄 알킬 황산류; 나트륨 도데실 폴리글리콜 에테르 황산, 술폰산 나트륨, 및 술폰화 파라핀의 알칼리 금속염류; 술폰화 파라핀의 암모늄염과 같은 알킬술폰산류; 소듐 라우레이트, 트리에탄올아민 올리에이트, 또는 트리엔탄올아민 아비에틴산과 같은 지방산염류; 나트륨 도데실벤젠술폰산 또는 알칼리 페놀 하이드록시에틸렌의 알칼리 금속 황산과 같은 알킬아릴술폰산류; 고급 알킬나프탈렌 술폰산염, 나프탈렌술폰산 포르말린 축합물, 디알킬술포호박산염, 폴리옥시에틸렌 알킬 황산염, 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 황산염을 함유한다.

카티온성 계면활성제로서는, 임의의 적절한 카티온성 계면활성제가 사용될 수 있다. 카티온성 계면활성제의 구체적인 예는, 알킬피리디닐 클로라이드 및 알킬암모늄 클로라이드를 함유한다.

양성 계면활성제로서는, 임의의 적절한 양성 계면활성제가 사용될 수 있다. 양성 계면활성제의 구체적인 예는, 라우릴 베타인, 스테아릴 베타인, 및 라우릴디메틸 아민 산화물을 함유한다.

도포액에 있어서 계면활성제의 함유량은, PVA계 수지 (후술의 변성 PVA가 배합된 경우는 그 변성 PVA를 함유함) 의 100 중량부에 대해 1 중량부 미만이고, 0.8 중량부 이하가 바람직하고, 0.6 중량부 이하가 더 바람직하고, 0.5 중량부 이하가 더욱 더 바람직하며, 0.4 중량부 이하가 더더욱 바람직하다. 또한, 도포액에서의 계면활성제의 함유량은, PVA계 수지 (후술의 변성 PVA가 배합된 경우는 그 변성 PVA를 함유함) 의 100 중량부에 대해, 예를 들면, 0.02 중량부 이상이고, 바람직하게는 0.03 중량부 이상이다. 계면활성제의 함유량이 상기 범위 내라면, 후술의 연신 (특히, 수중 연신) 시에 수지 기재와 PVA계 수지층의 밀착성을 유지하면서, 수지 기재와 편광막의 박리성을 향상시킬 수 있다. 또한, 표면 평활성이 높은 PVA계 수지층 (결과로서, 표면 평활성이 높고 우수한 투과율 및 균일한 광학 특성을 갖는 편광막) 을 형성할 수 있다. 또한, 얻어지는 PVA계 수지층의 균일성, 염색성, 및 연신성을 향상시킬 수 있다.

도포액에는, 또한 첨가제를 배합해도 좋다. 첨가제의 예는, 가소제 및 계면활성제를 함유한다. 가소제의 예는, 에틸렌 글리콜이나 글리세린과 같은 다가 알코올을 함유한다. 가소제는, 얻어지는 PVA계 수지층의 균일성, 염색성, 연신성을 더 한층 향상시킬 목적으로 사용될 수 있다. 첨가제의 다른 예는, 접착 용이 성분 (easy-adhesion component) 이다. 접착 용이 성분의 사용은, 수지 기재와 PVA계 수지층의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 기재로부터 PVA계 수지층의 벗겨짐과 같은 이상이 억제되고, 후술하는 염색 및 수중 연신을 양호하게 행할 수 있다.

접착 용이 성분의 예는, 아세토아세틸 변성 PVA와 같은 변성 PVA를 함유한다. 아세토아세틸 변성 PVA로서는, 하기 일반식 (I) 로 표현되는 반복 단위를 적어도 가지는 중합체가 사용되는 것이 바람직하다.

상기 식 (I) 에서, "l+m+n"에 대한 n의 비율 (변성도) 은, 1% 내지 10%가 바람직하다.

아세토아세틸 변성 PVA의 비누화도는, 97 몰% 이상이 바람직하다. 또한, 아세토아세틸 변성 PVA의 4 중량% 수용액의 pH는, 3.5 내지 5.5가 바람직하다.

변성 PVA는, 변성 PVA의 양이 상기 도포액의 PVA계 수지 전체의 중량에 대해 3 중량% 이상이 되도록 첨가되는 것이 바람직하고, 5 중량% 이상이 되도록 첨가되는 것이 더 바람직하다. 한편, 변성 PVA의 첨가량은, 30 중량% 이하인 것이 바람직하다.

도포액의 도포 방법으로서는, 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 그 방법의 예는, 롤 코트법, 스핀 코트법, 와이어 바 코트법, 딥 코트법, 다이 코트법, 커튼 코트법, 스프레이 코트법, 및 나이프 코트법 (콤마 코트법 등) 을 포함한다.

상기 도포액은 50℃ 이상에서 도포 및 건조되는 것이 바람직하다. 건조 시간은, 1초 내지 10분이 바람직하다.

PVA계 수지층의 형성 이전에, 수지 기재에 표면 처리 (예컨대, 코로나 처리) 를 하여도 좋다. 수지 기재 상에 접착 용이층 (easy-adhesion layer) 이 형성될 수도 있다. 이들 중에서, 접착 용이층의 형성 (코팅 처리) 을 수행하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 접착 용이층을 형성하는 재료로서는, 아크릴계 수지 또는 폴리비닐 알코올계 수지가 사용된다. 이들 중에서, 폴리비닐 알코올계 수지가 특히 바람직하다. 폴리비닐 알코올계 수지로의 예는, 폴리비닐 알코올 수지 및 그 변성물을 함유한다. 폴리비닐 알코올 수지의 변성물의 예는, 상기 설명된 바와 같은 아세토아세틸 변성 PVA를 함유한다. 접착 용이층의 두께는, 약 0.05 내지 1 ㎛인 것이 바람직함을 유의해야 한다. 이러한 처리는, 수지 기재와 PVA계 수지층의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 예를 들면, 기재로부터 PVA계 수지층의 벗겨짐과 같은 이상을 억제하고, 후술의 염색과 수중 연신을 양호하게 행할 수 있다.

상기 설명된 바와 같이 형성된 PVA계 수지층은, 대표적으로는 PVA계 수지와 그 PVA계 수지의 100 중량부에 대해 1 중량부 미만이고, 바람직하게는 0.02 중량부 내지 0.8 중량부, 더 바람직하게는 0.02 중량부 내지 0.6 중량부, 더욱 더 바람직하게는 0.02 중량부 내지 0.5 중량부, 특히 바람직하게는 0.02 중량부 내지 0.4 중량부의 계면활성제를 함유한다. PVA계 수지층의 두께 (후술하는 연신 이전의 두께) 는, 3㎛ 내지 40㎛가 바람직하고, 5 ㎛ 내지 20 ㎛가 더 바람직하다.

[B. 편광막 제작 공정]

편광막 제작 공정에서는, 상기 수지 기재 (11) 위에 형성된 PVA계 수지층 (12) 을 연신 및 염색하여 편광막 (12') 을 제작한다.

B-1. 연신

PVA계 수지층의 연신은, 대표적으로는 상기 적층체 제작 공정에서 얻어진 적층체를 연신한 것에 의해 행해진다. 적층체의 연신 방법으로서는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 구체적으로는, 고정단 연신이라도 좋고, 자유단 연신 (예를 들면, 주속 (peripheral speed) 이 다른 롤 사이의 갭으로 적층체를 통과시켜 그 적층체를 1축 연신하는 것을 포함하는 방법) 이라도 좋다. 이들 중에서, 자유단 연신이 바람직하다.

적층체의 연신 방향은, 적절히 설정될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 장척상의 적층체는 그 길이 방향으로 연신된다. 이 경우, 대표적으로는 주속이 다른 롤 사이에 적층체를 통과시켜 적층체를 연신하는 것을 포함하는 방법이 채용된다. 다른 실시형태에서, 장척상의 적층체는 그 폭방향으로 연신된다. 이 경우, 대표적으로는 텐터 연신기를 이용하여 적층체를 연신하는 것을 포함하는 방법이 채용된다.

연신 방식은, 특히 한정되지 않고 공중 연신 방식이라도 좋고 또는 수중 연신 방식이라도 좋다. 이들 중에서, 수중 연신 방식이 바람직하다. 수중 연신 방식에 의하면, 상기 수지 기재와 PVA계 수지층의 유리 전이 온도 (대표적으로는 약 80℃) 보다도 낮은 온도에서 연신이 수행될 수 있고, 따라서 PVA계 수지층을, 그 결정화를 억제하면서, 고배율로 연신할 수 있다. 그 결과, 우수한 광학 특성을 갖는 편광막이 제작될 수 있다.

적층체의 연신은, 한 단계에서 수행될 수도 있고, 또는 다단계에서 수행될 수도 있다. 연신이 다단계에서 수행되는 경우, 예를 들면, 상기 자유단 연신과 고정단 연신이 조합하여 수행될 수도 있거나, 또는 상기 수중 연신 방식과 공중 연신 방식이 조합하여 수행될 수도 있다. 연신이 다단계에서 수행되는 경우, 후술의 적층체의 연신 배율 (최대 연신 배율) 은, 각 단계에서의 연신 배율의 곱이다.

적층체의 연신 온도는, 예를 들면, 수지 기재의 형성재료와 연신 방식에 따라, 임의의 적절한 값으로 설정될 수 있다. 공중 연신 방식을 채용하는 경우, 연신 온도는, 수지 기재의 유리 전이 온도 (Tg) 이상이 바람직하고, 수지 기재의 유리 전이 온도 (Tg) +10℃ 이상이 더 바람직하고, Tg+15℃ 이상이 특히 바람직하다. 한편, 적층체의 연신 온도는, 170℃ 이하가 바람직하다. 이러한 온도에서 연신을 수행하는 것은, PVA계 수지의 결정화가 급속하게 진행되는 것을 억제하고, 그 결과 해당 결정화에 의한 이상 (예를 들면, 연신에 의한 PVA계 수지층의 배향을 방해하는 것) 을 억제할 수 있다.

수중 연신 방식을 채용하는 경우, 연신욕의 액체 온도는, 40℃ 내지 85℃가 바람직하고, 50℃ 내지 85℃가 더 바람직하다. 이러한 온도에서, PVA계 수지층은 그 용해를 억제하면서 고배율로 연신될 수 있다. 구체적으로는, 위에서 설명한 바와 같이, 수지 기재의 유리 전이 온도 (Tg) 는, PVA계 수지층의 형성과 관련하여, 60℃ 이상이 바람직하다. 이 경우, 연신 온도가 40℃를 밑돌면, 물에 의한 수지 기재의 가소화를 고려해도, 연신이 양호하게 수행될 수 없을 가능성이 있다. 한편, 연신욕의 온도가 증가함에 따라, PVA계 수지층의 용해성이 높아지고 우수한 광학 특성이 얻어지지 않을 수도 있다. 연신욕에의 적층체의 침지 시간은, 15초 내지 5분이 바람직하다.

수중 연신 방식을 채용하는 경우, 적층체를 붕산 수용액 중에 침지시켜 연신하는 것이 바람직하다 (붕산 수중 연신 (in-boric-acid-solution stretching)). 연신욕으로서 붕산 수용액을 이용하는 것으로, PVA계 수지층에, 연신시에 관련된 장력에 견디는 강성과, 물에 용해하지 않는 내수성을 부여할 수 있다. 구체적으로는, 붕산은, 수용액 중에서 테트라하이드록시붕산 아니온을 생성하여 PVA계 수지와 수소 결합에 의해 가교할 수 있다. 결과적으로, PVA계 수지층에 부여된 강성과 내수성의 도움으로 PVA계 수지층이 양호하게 연신될 수 있고, 그에 따라 우수한 광학 특성을 갖는 편광막을 제작할 수 있다.

상기 붕산 수용액은, 용매인 물에 붕산 및/ 또는 붕산염을 용해시키는 것에 의해 얻어지는 것이 바람직하다. 붕산 농도는, 물 100 중량부에 대해 1 중량부 내지 10 중량부가 바람직하다. 붕산 농도를 1 중량부 이상으로 설정하는 것에 의해, PVA계 수지층의 용해를 효과적으로 억제할 수 있고, 그 결과 추가적으로 높은 특성을 갖는 편광막의 제작을 가능하게 한다. 붕산 또는 붕산염 이외에, 붕사 등의 붕소 화합물, 글리옥살, 글루타르알데히드 등을 용매에 용해하여 얻어진 수용액도 이용할 수 있음에 유의해야 한다.

후술의 염색에 의해 미리 PVA계 수지층에 2색성 물질 (대표적으로는 요오드) 이 흡착되어 있는 경우, 상기 연신욕 (붕산 수용액) 에 요오드화물을 배합하는 것이 바람직하다. 요오드화물을 배합하는 것에 의해, PVA계 수지층에 흡착시켰던 요오드의 용출을 억제할 수 있다. 요오드화물의 예는, 요오드화 칼륨, 요오드화 리튬, 요오드화 나트륨, 요오드화 아연, 요오드화 알루미늄, 요오드화 납, 요오드화 구리, 요오드화 바륨, 요오드화 칼슘, 요오드화 주석, 요오드화 티탄을 함유한다. 이들 중에서, 요오드화 칼륨이 바람직하다. 요오드화물의 농도는, 물 100 중량부에 대해 0.05 중량부 내지 15 중량부가 바람직하고, 0.5 중량부 내지 8 중량부가 더 바람직하다.

적층체의 연신 배율 (최대 연신 배율) 은, 적층체의 원래 길이에 대해 5.0배 이상이 바람직하다. 이러한 높은 연신 배율은, 예를 들면, 수중 연신 방식 (붕산 수중 연신) 을 채용하는 것에 의해 달성될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 용어 "최대 연신 배율"은, 적층체의 파단 직전의 연신 배율을 지칭한다는 것을 유의해야 한다. 적층체가 파단하는 연신 배율이 별도로 식별되고 그 값보다 0.2 낮은 값이 최대 연신 배율이다.

일 실시형태에 있어서, 상기 적층체를 고온 (예를 들면, 95℃ 이상) 에서 공중 연신한 후, 상기 붕산 수중 연신 및 후술의 염색을 행한다. 이러한 공중 연신은, 붕산 수중 연신에 대한 예비적인 또는 보조적인 연신으로서 평가될 수 있기 때문에, 이하 공중 보조 연신라고 칭한다.

공중 보조 연신이 붕산 수중 연신과 결합되면, 적층체를 보다 고배율로 연신할 수 있는 경우가 있다. 그 결과, 보다 우수한 광학 특성 (예를 들면, 편광도) 을 갖는 편광막을 제작할 수 있다. 예를 들면, 상기 수지 기재로서 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지가 이용되는 경우, 붕산 수중 연신만으로 연신하는 것보다도 공중 보조 연신과 붕산 수중 연신을 결합하는 것에 의해, 수지 기재의 배향을 억제하면서 수지 기재가 만족스럽게 연신될 수 있다. 해당 수지 기재의 배향성이 향상됨에 따라, 그 연신 장력이 커지고 기재의 안정적인 연신이 곤란해지거나 또는 수지 기재가 파단한다. 그 때문에, 수지 기재의 배향을 억제하면서 연신하는 것에 의해, 적층체를 보다 고배율로 연신할 수 있다.

또한, 공중 보조 연신이 붕산 수중 연신과 결합되는 경우, PVA계 수지의 배향성을 향상시키고 그 것에 의해 붕산 수중 연신후에 있어서도 PVA계 수지의 배향성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로는, 미리 공중 보조 연신에 의해 PVA계 수지의 배향성을 향상시키고 두는 것으로, 붕산 수중 연신 동안 PVA계 수지가 붕산과 쉽게 가교할 수도 있다. 그 다음, 붕산이 결절점으로 된 상태에서 연신이 수행되고, 그에 따라 붕산 수중 연신후에도 PVA계 수지의 배향성이 높아지는 것으로 추정된다. 그 결과, 우수한 광학 특성 (예를 들면, 편광도) 을 갖는 편광막을 제작할 수 있다.

공중 보조 연신에 있어서의 연신 배율은, 3.5배 이하가 바람직하다. 공중 보조 연신의 연신 온도는, PVA계 수지의 유리 전이 온도 이상인 것이 바람직하다. 연신 온도는 95℃ 내지 150℃가 바람직하다. 공중 보조 연신과 상기 붕산 수중 연신이 서로 결합시킨 경우의 최대 연신 배율은, 적층체의 원래 길이에 대해 5.0배 이상이 바람직하고, 5.5배 이상이 더 바람직하고, 6.0배 이상이 더욱 더 바람직하다.

B-2. 염색

상기 PVA계 수지층의 염색은, 대표적으로는, PVA계 수지층에 2색성 물질 (바람직하게는 요오드) 을 흡착시키는 것에 의해 수행된다. 해당 흡착 방법으로서는, 예를 들면, 요오드를 함유하는 염색액에 PVA계 수지층 (적층체) 을 침지시키는 방법, PVA계 수지층에 해당 염색액을 도공하는 방법, 해당 염색액을 PVA계 수지층에 분무한 방법을 들 수 있다. 이들 중에서, 염색액에 적층체를 침지시키는 방법이 바람직하다. 이것은, 요오드가 그 층에 양호하게 흡착될 수 있기 때문이다.

상기 염색액은, 요오드 수용액이 바람직하다. 요오드의 배합량은, 물 100 중량부에 대해 0.1 중량부 내지 0.5 중량부가 바람직하다. 요오드의 물에 대한 용해도를 높이기 위해, 요오드 수용액에 요오드화물을 배합하는 것이 바람직하다. 요오드화물의 구체예는 상술한 바와 같다. 요오드화물의 배합량은, 물 100 중량부에 대해 0.02 중량부 내지 20 중량부가 바람직하고, 0.1 중량부 내지 10 중량부가 더 바람직하다. 염색액의 염색시의 액온은, PVA계 수지의 용해를 억제할 수도 있도록, 20℃ 내지 50℃가 바람직하다. 염색액에 PVA계 수지층을 침지시키는 경우, 침지 시간은, PVA계 수지층의 투과율을 확보하기 위해, 5초 내지 5분이 바람직하다. 또한, 염색 조건 (농도, 액체 온도, 및 침지 시간) 은, 최종적으로 얻어지는 편광막의 편광도 혹은 단체 투과율이 소정의 범위 내에 있도록 설정될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 얻어지는 편광막의 편광도가 99.98% 이상이 되도록 침지 시간을 설정한다. 다른 실시형태에 있어서는, 얻어지는 편광막의 단체 투과율이 40% 내지 44%가 되도록 침지 시간을 설정한다.

염색 처리는, 임의의 적절한 타이밍에서 수행될 수 있다. 상기 수중 연신이 수행되는 경우, 염색 처리는 수중 연신 전에 수행되는 것이 바람직하다.

B-3. 그 밖의 처리

상기 적층체에 대해, 연신 및 염색 이외에, 그 PVA계 수지층을 편광막으로 하기 위한 처리가 적절히 행해질 수 있다. 편광막으로 하기 위한 처리의 예는, 불용화 처리, 가교 처리, 세척 처리, 및 건조 처리를 포함한다. 이들 처리의 횟수, 순서 등은 특히 한정되지 않는 것을 유의해야 한다.

상기 불용화 처리는, 대표적으로는 붕산 수용액에 PVA계 수지층을 침지하는 것에 의해 수행된다. 불용화 처리를 가하는 것에 의해, PVA계 수지층에 내수성을 부여할 수 있다. 해당 붕산 수용액의 농도는, 물 100 중량부에 대해 1 중량부 내지 4 중량부가 바람직하다. 불용화욕 (insolubilizing bath) (붕산 수용액) 의 액온은, 20℃ 내지 50℃가 바람직하다. 불용화 처리는, 상기 수중 연신이나 상기 염색 처리 전에 수행되는 것이 바람직하다.

상기 가교 처리는, 대표적으로는 붕산 수용액에 PVA계 수지층을 침지하는 것에 의해 수행된다. 가교 처리를 가하는 것에 의해, PVA계 수지층에 내수성을 부여할 수 있다. 해당 붕산 수용액의 농도는, 물 100 중량부에 대해 1 중량부 내지 5 중량부가 바람직하다. 또한, 상기 염색 처리후에 가교 처리를 행하는 경우, 요오드화물을 더 배합하는 것이 바람직하다. 요오드화물을 배합하는 것에 의해, PVA계 수지층에 흡착시켰던 요오드의 용출을 억제할 수 있다. 요오드화물의 배합량은, 물 100 중량부에 대해 1 중량부 내지 5 중량부가 바람직하다. 요오드화물의 구체예는 상술한 바와 같다. 가교욕 (붕산 수용액) 의 액온은, 20℃ 내지 60℃가 바람직하다. 가교 처리는 상기 수중 연신 전에 수행되는 것이 바람직하다. 바람직한 실시형태에 있어서, 염색 처리, 가교 처리 및 수중 연신을 이 순서로 행한다.

상기 세척 처리는, 대표적으로는 요오드화 칼륨 수용액에 PVA계 수지층을 침지하는 것에 의해 수행된다. 상기 건조 처리에 있어서 건조 온도는, 30℃ 내지 100℃가 바람직하다.

B-4. 편광막

상기 편광막은, 실질적으로는 2색성 물질이 흡착 배향된 PVA계 수지막이다. 편광막의 두께는, 대표적으로는 25㎛ 이하이고, 15㎛ 이하가 바람직하고, 10㎛ 이하가 더 바람직하며, 7㎛ 이하가 더욱 더 바람직하고, 5㎛ 이하가 특히 바람직하다. 한편, 편광막의 두께는, 0.5㎛ 이상이 바람직하고, 1.5㎛ 이상이 더 바람직하다. 편광막은, 파장 380㎚ 내지 780㎚의 어느 한쪽의 파장에서 흡수 2색성을 나타내는 것이 바람직하다. 편광막의 단체 투과율은, 40.0% 이상이 바람직하고, 41.0% 이상이 더 바람직하고, 42.0% 이상이 더욱 더 바람직하며, 43.0% 이상이 특히 바람직하다. 편광막의 편광도는, 99.8% 이상이 바람직하고, 99.9% 이상이 더 바람직하고, 99.95% 이상이 더욱 더 바람직하다.

[C. 광학 기능 필름 적층체 제작 공정]

광학 기능 필름 적층체 제작 공정에 있어서는, 적층체 (10) 의 편광막 (12') 측에 광학 기능 필름 (20) 을 적층하여 광학 기능 필름 적층체 (100) 를 얻는다. 대표적으로는, 장척상의 적층체에 장척상의 광학 기능 필름을, 그들의 길이 방향이 정렬되도록 하여 적층한다.

상기 광학 기능 필름은, 예를 들면, 편광막의 보호 필름 또는 위상차 필름으로서 기능할 수 있다.

광학 기능 필름으로서는, 임의의 적절한 수지 필름이 채용될 수 있다. 광학 기능 필름의 형성 재료로서는, 예를 들면, 트리아세틸 셀룰로오스 (TAC) 와 같은 셀룰로오스계 수지; 노르보르넨계 수지와 같은 시클로올레핀계 수지; 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 올레핀계 수지; 폴리에스테르계 수지; 및 (메트) 아크릴계 수지가 주어진다. "(메트) 아크릴계 수지"란, 아크릴계 수지 및/또는 메타크릴계 수지를 지칭하는 것을 유의해야 한다.

광학 기능 필름의 두께는, 대표적으로는 10㎛ 내지 100㎛이고, 20㎛ 내지 60㎛가 바람직하다. 광학 기능 필름에는, 각종 표면 처리가 행해질 수도 있음에 유의해야 한다.

광학 기능 필름의 탄성률은, 2 GPa 이상이 바람직하고, 2 GPa 내지 6 GPa이 더 바람직하다. 이러한 광학 기능 필름을 이용하는 것에 의해, 후술의 박리 공정을 보다 양호하게 행할 수 있다.

광학 기능 필름의 적층에는, 임의의 적절한 접착제 또는 감압 접착제 (pressure-sensitive adhesive) 가 사용된다. 바람직한 실시형태에 있어서는, 광학 기능 필름이 접합되기 이전에 편광막 표면에 접착제를 도포한다. 접착제로서는, 수계 접착제라도 좋고, 또는 용제계 (solvent-based) 접착제라도 좋다. 이들 중에서, 수계 접착제가 사용되는 것이 바람직하다.

상기 수계 접착제로서는, 임의의 적절한 수계 접착제가 채용될 수 있다. PVA계 수지를 함유하는 수계 접착제가 사용되는 것이 바람직하다. 수계 접착제에서의 PVA계 수지의 평균 중합도는, 접착성의 관점에서, 약 100 내지 5,000이 바람직하고, 1,000 내지 4,000이 더 바람직하다. 그것의 평균 비누화도는, 접착성의 관점에서, 약 85 몰% 내지 100 몰%가 바람직하고, 90 몰% 내지 100 몰%가 더 바람직하다.

수계 접착제에 함유된 PVA계 수지는, 아세토아세틸기를 함유하는 것이 바람직하다. 이것은, 이러한 수지가 PVA계 수지층과 광학 기능 필름 사이의 밀착성이 우수하고 내구성이 우수할 수 있기 때문이다. 아세토아세틸기 함유 PVA계 수지는, 예를 들면, PVA계 수지와 디케텐을 임의의 방법으로 반응시키는 것에 의해 얻어진다. 아세토아세틸기 함유 PVA계 수지의 아세토아세틸기 변성도는, 대표적으로는 0.1 몰% 이상이고, 약 0.1 몰% 내지 40 몰%가 바람직하고, 1 몰% 내지 20 몰%가 더 바람직하고, 2 몰% 내지 7 몰%가 특히 바람직하다. 아세토아세틸기 변성도는 NMR에 의해 측정된 값임을 유의해야 한다.

수계 접착제의 수지 농도는, 0.1 중량% 내지 15 중량%가 바람직하고, 0.5 중량% 내지 10 중량%가 더 바람직하다.

접착제의 도포시의 두께는, 임의의 적절한 값으로 설정될 수 있다. 예를 들면, 두께는, 가열 (건조) 후에, 원하는 두께를 갖는 접착제층을 얻을 수 있도록 설정된다. 접착제층의 두께는, 10㎚ 내지 300㎚가 바람직하고, 10㎚ 내지 200㎚가 더 바람직하고, 20㎚ 내지 150㎚가 특히 바람직하다.

광학 기능 필름을 적층 후 가열하는 것이 바람직하다. 가열 온도는, 50℃ 이상이 바람직하고, 55℃ 이상이 더 바람직하고, 60℃ 이상이 더욱 더 바람직하며, 80℃ 이상이 특히 바람직하다. 광학 기능 필름을 적층한 후에 행하는 가열은, 상기 적층체에 대한 건조 처리로서 기능할 수도 있음을 유의해야 한다. 또한, 후술의 박리 공정 후에 가열이 수행될 수도 있지만, 박리 공정 전에 수행되는 것이 바람직하다.

[D. 박리 공정]

박리 공정에 있어서는, 상기 광학 기능 필름 적층체 (100) 로부터 수지 기재 (11) 을 박리한다. 종래의 광학 기능 필름 적층체에 의하면, 편광막과 수지 기재의 박리성이 좋지 않기 때문에, 이들을 박리할 때의 박리 방향, 박리 각도 등이 제한된다. 대조적으로, 본 발명에 있어서는, PVA계 수지층에 소정량의 계면활성제를 배합하는 것에 의해, 얻어지는 편광막과 수지 기재의 박리성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 박리 방향, 박리 각도 등을 제한하는 일 없이 이들을 박리할 수 있다. 바람직하게는, 수지 기재 (11) 가 하측이 되도록 광학 기능 필름 적층체 (100) 를 수평으로 지지하거나 또는 적층체를 수평 방향으로 반송하면서, 편광막 (12') 및 광학 기능 필름 (20) 을 상방으로 향해 원하는 각도로 당기는 것에 의해, 광학 기능 필름 적층체 (100) 로부터 수지 기재 (11) 를 박리한다. 대안적으로, 수지 기재 (11) 가 상측이 되도록 광학 기능 필름 적층체 (100) 을 수평으로 지지하거나 또는 적층체를 수평 방향으로 반송하면서, 편광막 (12') 및 광학 기능 필름 (20) 을 아래쪽으로 향해 원하는 각도로 당기는 의해, 광학 기능 필름 적층체 (100) 로부터 수지 기재 (11) 를 박리한다.

상기 박리에 필요한 장력 (박리 장력) 은, 0.5N/mm 이하가 바람직하고, 0.3N/mm 이하가 더 바람직하며, 0.1N/mm 이하가 특히 바람직하다.

박리 공정에 있어서는, 박리를 보다 용이하게, 보다 양호하게, 그리고, 보다 안정적으로 행하기 위해, 광학 기능 필름 적층체의 광학 기능 필름 측에 박리 보조 수단을 배치해도 좋다. 박리 보조 수단의 예는, 박리 롤 및 박리 바를 포함한다. 박리 롤은, 광학 기능 필름 적층체의 광학 기능 필름 측에 접합되고 롤 자체가 회전하면서 박리를 보조한다. 박리 바를 이용하는 경우, 박리 바는, 대표적으로는 단면 반원상의 선단부를 가지며, 해당 선단부가 광학 기능 필름 적층체의 광학 기능 필름 측에 접합되어, 회전없이 박리를 보조한다. 이 때, 박리 롤이나 박리 바에 의한 흠집의 발생을 방지하기 위해, 광학 기능 필름 적층체의 광학 기능 필름 측의 표면에 표면 보호 필름을 적층하고 있어도 좋다. 표면 보호 필름은, 특히 한정되지는 않지만, 그 대표예는 감압 접착층을 표면에 설치한 폴리에틸렌계 필름이며, 해당 감압 접착제층에 의해 광학 기능 필름 표면에 접합될 수 있다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 각 특성의 측정 방법은 하기에 설명된 바와 같음을 유의해야 한다.

1. 두께

디지털 ㎛ (안리쓰사 제조, 제품명: "KC-351C") 를 이용하여 측정이 수행되었다.

2. 유리 전이 온도 (Tg)

JIS K 7121에 준하여 측정이 수행되었다.

[실시예 1]

장척상의 비정질 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 (미쓰비시 수지사 제조, 상품명 "NOVACLEAR SH046", Tg: 70℃, 두께: 200㎛) 을 90℃의 오븐 안에서 텐터를 이용하여 폭방향으로 2배 연신하여 수지 기재를 얻었다.

수지 기재의 편면에, 코로나 처리 (처리 조건: 55W·min/m²) 를 행하였다. 이 코로나 처리면에, 폴리비닐 알코올 (중합도: 4,200, 비누화도: 99.2 몰%) 90 중량부, 아세토아세틸 변성 PVA (중합도: 1,200, 아세토아세틸 변성도: 4.6%, 비누화도: 99.0 몰% 이상, 일본 합성 화학공업사 제조, 상품명: "GOHSEFIMER Z200") 10 중량부, 및 비이온성 계면활성제로서 폴리옥시 알킬렌 알킬 에테르 (가오사 제조, 상품명: "EMULGEN MS110") 0.07 중량부를 함유하는 PVA계 수지층 형성용 수용액 (PVA 농도: 7%) 을 도포하고, 60℃ 내지 70℃에서 5분간 건조하여, 두께 10㎛의 PVA계 수지층을 형성하였다. 적층체를 얻었다.

얻어진 적층체를, 100℃의 오븐 안에서 주속이 다른 롤 사이에서 종방향 (길이 방향) 으로 2배 자유단 1축 연신했다 (공중 보조 연신).

뒤이어, 적층체를, 액온 30℃의 불용화욕 (물 100 중량부에 대해 붕산을 4 중량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액) 에 30초간 침지시켰다 (불용화 처리).

뒤이어, 액온 30℃의 염색욕 (물 100 중량부에 대해 요오드를 0.2 중량부 배합하고 요오드화 칼륨을 1.0 중량부 배합하여 얻어진 요오드 수용액) 에 60초간 침지시켰다 (염색 처리).

뒤이어, 액온 30℃의 가교욕 (물 100 중량부에 대해 요오드화 칼륨을 3 중량부 배합하고붕산을 3 중량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액) 에 30초간 침지시켰다 (가교 처리).

그 후, 적층체를, 액온 70℃의 붕산 수용액 (물 100 중량부에 대해 붕산을 4 중량부 배합하고 요오드화 칼륨을 5 중량부 배합하여 얻어진 수용액) 에 침지시키면서, 주속이 다른 롤 사이에서 종방향 (길이 방향) 으로 1축 연신을 행하였다 (수중 연신). 이 경우, 적층체가 파단하기 직전까지 연신했다 (최대 연신 배율은 6.0 배).

그 후, 적층체를 액온 30℃의 세척욕 (물 100 중량부에 대해 요오드화 칼륨을 4 중량부 배합하여 얻어진 수용액) 에 침지시켰다 (세척 처리).

계속해서, 적층체의 PVA계 수지층 표면에, PVA계 수지 수용액 (일본 합성 화학공업사 제조, 상품명: "GOHSEFIMER (등록상표) Z-200", 수지 농도: 3 중량%) 을 도포하였다. 탄성률 4.0 GPa의 트리아세틸 셀룰로오스 필름 (코니카 미놀타사 제조, 상품명: "KC4UY", 두께: 40㎛) 을 접합하고 60℃로 유지한 오븐에서 5분간 가열하여, 두께 5㎛의 편광막을 갖는 광학 기능 필름 적층체를 제작했다.

얻어진 광학 기능 필름 적층체를, 수지 기재가 하측이 되도록 평면대 (flat table) 에 재치하고, PVA계 수지층 (편광막) 과 트리아세틸 셀룰로오스 필름의 단부를 파지한 상태에서 각도 및 방향을 바꾸면서 박리하였다. 편광판을 얻었다.

[실시예 2]

비이온성 계면활성제로서 아세틸렌 글리콜계 계면활성제 (닛신 화학공업사 제조, 상품명 "OLFINE EXP4123") 를 이용하여 PVA계 수지층 형성용 수용액을 조제한 것 이외는 실시예 1과 똑같이 하여 편광판을 얻었다.

[실시예 3]

비이온성 계면활성제로서 아세틸렌 글리콜계 계면활성제 (닛신 화학공업사 제조, 상품명 "OLFINE EXP4123") 를 이용하고 그 배합량을 0.5 중량부로 하여 PVA계 수지층 형성용 수용액을 조제한 것 이외는 실시예 1과 똑같이 하여 편광판을 얻었다.

[실시예 4]

비이온성 계면활성제의 배합량을 0.5 중량부로 하여 PVA계 수지층 형성용 수용액을 조제한 것 이외는 실시예 1과 똑같이 하여 편광판을 얻었다.

[실시예 5]

비이온성 계면활성제로서 아세틸렌 글리콜계 계면활성제 (닛신 화학공업사 제조, 상품명 "OLFINE EXP4123") 를 이용하고 그 배합량을 0.7 중량부로 하여 PVA계 수지층 형성용 수용액을 조제한 것 이외는 실시예 1과 똑같이 하여 편광판을 얻었다.

[비교예 1]

비이온성 계면활성제를 이용하지 않고 PVA계 수지층 형성용 수용액을 조제한 것 이외는 실시예 1과 똑같이 하여 편광판을 얻었다.

[비교예 2]

비이온성 계면활성제의 배합량을 1.0 중량부로 하여 PVA계 수지층 형성용 수용액을 조제한 것 이외는 실시예 1과 똑같이 하여 편광판을 얻었다. 비교예 2에서는, 수중 연신시, 수지 기재와 PVA계 수지층 사이에 벗겨짐이 생겼음을 유의해야 한다.

각 실시예 및 비교예에서, 수중 연신후에 적층체의 상태를 육안으로 평가했다. 또한, 각 실시예 및 비교예의 박리 공정에 있어서, 박리성을 이하의 평가 기준에 근거하여 평가했다. 또한, 얻어진 편광막을 육안으로 관찰하고 이하의 평가 기준에 근거하여 표면 평활성을 평가했다. 평가 결과를 표1에 나타낸다.

(적층체의 상태의 평가 기준)

양호: 수지 기재와 PVA계 수지층 사이에 부유물 또는 벗겨짐이 확인되지 않았다.

불량: 수지 기재와 PVA계 수지층 사이에 부유물 또는 벗겨짐이 확인됐다.

(박리성의 평가 기준)

양호: 박리 각도 및 박리 방향에 제한없이 편광막과 수지 기재가 그들 사이의 계면에서 연속적으로 박리될 수 있었다.

불량: 90° 미만의 박리 각도로 박리하면, 편광막의 파단 또는 수지 기재의 응집 파괴가 생기고연속적으로 박리하는 것이 곤란했었다.

(표면 평활성의 평가 기준)

양호: 형광등을 반사시켜 보았을 때, 반사 이미지의 에지가 직선상으로 보인다.

불량: 형광등을 반사시켜 보았을 때, 반사 이미지의 에지가 비뚤어져 보인다.

표 1

표 1로부터 명확한 것처럼, 본 발명의 편광판의 제조 방법에 따르면, PVA계 수지층에 계면활성제를 배합하고, 또한, 그 배합량을 특정하는 것에 의해, 편광막의 표면 평활성, 편광막과 수지 기재 사이의 박리성을 양립시킬 수 있다. 구체적으로는, 수지 기재와 PVA계 수지층 사이에 벗겨짐과 같은 문제가 생기는 일 없이 편광막을 제작할 수 있고, 또한, 편광막의 제작 후에, 박리 방향 및 박리 각도에 대한 제한없이 편광막과 수지 기재를 용이하게 박리할 수 있다. 또한, 본 발명의 제조 방법에 따르면, 표면 평활성을 유지하면서, 박리 공정에서 편광막 상에 주름이나 이물이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제조 방법에 따르면, 고품질의, 또한 외관이 우수한 편광판을 우수한 생산 효율로 얻을 수 있다.

본 발명의 제조 방법에 따르면, 폴리비닐 알코올계 수지층이 소정량의 계면활성제를 함유하는 것에 의해, 수지 기재와 폴리비닐 알코올계 수지층 사이에서 벗겨짐과 같은 문제의 발생 없이 편광막을 제작할 수 있고, 또한, 편광막의 제작후에, 박리 방향 및 박리 각도를 제한하는 일 없이 편광막과 수지 기재를 박리할 수 있고, 또한 외관이 우수한 편광판을 얻을 수 있다. 더 구체적으로는, 본 발명의 제조 방법에 따르면, 주름, 이물 (예를 들면, 기재 잔사) 등의 발생을 억제하면서, 편광막과 수지 기재를 양호하게 박리할 수 있다. 그 때, 계면활성제의 함유량이 소정량 이하로 설정되면, 편광막의 표면 평활성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 외관이 극히 우수한 편광판을 얻을 수 있다.

본 발명의 편광판은, 예를 들면, 액정 텔레비전, 액정 디스플레이, 휴대 전화, 디지털 카메라, 비디오 카메라, 휴대형 게임기, 차량 내비게이션 시스템, 복사기, 프린터, 팩스 머신, 시계, 및 전자 레인지의 액정 패널에 대해 적절히 사용된다. 또한, 본 발명의 편광판은 유기 EL 디바이스의 반사 방지막으로서 매우 적합하게 사용된다.

본 발명의 취지와 범위를 벗어나지 않으면서, 많은 다른 변형예들이 당업자에게는 자명할 것이고 당업자에 의해 많은 다른 변형예들이 쉽게 실시될 수 있을 것이다. 따라서, 첨부된 청구항의 범위는 상기 상세한 설명에 의해 제한되지 않으며 대신 광의적으로 간주되어야 함을 유의해야 한다.

Claims (10)

1. 편광판의 제조 방법으로서,
   수지 기재 상에 폴리비닐 알코올계 수지와 계면활성제를 함유하는 도포액을 도포하여 상기 수지 기재 상에 폴리비닐 알코올계 수지층이 형성된 적층체를 제작하는 공정과,
   상기 수지 기재 상에 형성된 상기 폴리비닐 알코올계 수지층을 연신 및 염색하여 편광막을 제작하는 공정과,
   상기 적층체의 편광막 측에 광학 기능 필름을 적층하여 광학 기능 필름 적층체를 제작하는 공정과,
   상기 광학 기능 필름 적층체로부터 상기 수지 기재를 박리하는 공정을 포함하고,
   상기 도포액에서의 상기 계면활성제의 함유량이, 상기 폴리비닐 알코올계 수지 100 중량부에 대해 0.02 중량부 이상 1 중량부 미만인, 편광판의 제조 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 도포액에서의 상기 계면활성제의 상기 함유량이, 상기 폴리비닐 알코올계 수지 100 중량부에 대해 0.02 중량부 이상 0.5 중량부 이하인, 편광판의 제조 방법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 연신은 수중 연신을 포함하는, 편광판의 제조 방법.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 계면활성제는 비이온성 계면활성제를 포함하는, 편광판의 제조 방법.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 편광막은 0.5㎛ 이상 10㎛ 이하의 두께를 갖는, 편광판의 제조 방법.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 도포액은 아세토아세틸 변성 폴리비닐 알코올을 더 함유하는, 편광판의 제조 방법.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 수지 기재의, 상기 도포액이 도포된 면은 코로나 처리되어 있는, 편광판의 제조 방법.
8. 제 1항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는, 편광판.
9. 적층체로서,
   수지 기재; 및
   상기 수지 기재의 편측에 형성된 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하고,
   상기 폴리비닐 알코올계 수지층은, 상기 수지 기재 상에, 폴리비닐 알코올계 수지와 상기 폴리비닐 알코올계 수지 100 중량부에 대해 0.02 중량부 이상 1 중량부 미만의 계면활성제를 함유하는 도포액을 도포하는 것에 의해 형성되는, 적층체.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 도포액은 상기 폴리비닐 알코올계 수지 100 중량부에 대해 0.02 중량부 이상 0.5 중량부 이하의 계면활성제를 함유하는, 적층체.

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