KR20140054012A - 편광성 적층 필름의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

열가소성 수지에 고무 성분이 분산되어서 이루어진 기재 필름과, 상기 기재 필름의 한쪽 면에 적층되는 편광자층을 구비하는 편광성 적층 필름의 제조 방법으로서, 열가소성 수지에 고무 성분이 분산되어서 이루어진 기재 필름의 한쪽 면에 폴리비닐알코올계 수지층을 형성해 적층 필름을 얻는 공정과, 상기 적층 필름을 1축 연신해 연신 필름을 얻는 공정과, 상기 연신 필름의 상기 폴리비닐알코올계 수지층을 2색성 색소로 염색하여 염색 필름을 얻는 공정과, 상기 염색 필름의 상기 폴리비닐알코올계 수지층을, 가교제를 포함하는 용액에 침지해 상기 폴리비닐알코올계 수지를 가교하여 상기 폴리비닐알코올계 수지층으로부터 편광자층을 형성해 가교 필름을 얻는 공정과, 상기 가교 필름을 건조하는 공정을 포함하는 방법.

Description

편광성 적층 필름의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING POLARIZING LAMINATE FILM}

본 발명은 편광판 또는 그 제조 중간물로서 매우 적합하게 이용되는 편광성 적층 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

편광판은 액정 표시 장치에 있어서의 편광의 공급 소자로서, 또 편광의 검출 소자로서 널리 이용되고 있다. 이러한 편광판으로서 종래부터 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 편광 필름의 한면 또는 양면에 트리아세틸 셀룰로오스 등으로 이루어진 보호 필름을 접착한 것이 사용되고 있지만, 최근 액정 표시 장치의 노트형 퍼스널 컴퓨터나 휴대 전화 등 모바일 기기에 대한 전개(展開), 또 대형 TV에 대한 전개 등에 수반해, 편광판의 추가적인 박형 경량화가 요구되고 있다.

예를 들어, JP-2000-338329-A, JP-2009-93074-A, JP-2009-98653-A 및 JP-2003-43257-A에는 열가소성 수지로 이루어진 기재 필름의 한쪽 면에 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 수지층을 형성한 후, 연신 처리 및 염색 처리 등을 실시해 얻어지는 박육(薄肉)의 편광자층을 가지는 편광성 적층 필름을 편광판 또는 그 제조 중간물로서 이용하는 것이 개시되어 있다.

종래의 편광성 적층 필름의 제조에 있어서는 특히 연신 처리시의 연신 배율이 높은 경우, 폴리비닐알코올계 수지층의 염색시에 있어서 필름을 닙 롤 등의 롤로 권취할 때에 필름이 연신 방향으로 찢어져 버린다는 문제가 있었다.

이에 본 발명의 목적은 염색 공정에 있어서의 연신 방향으로의 찢어짐을 양호하게 억제할 수 있는 편광성 적층 필름의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명은 이하의 것을 포함한다.

[1] 열가소성 수지에 고무 성분이 분산되어서 이루어진 기재 필름과, 상기 기재 필름의 한쪽 면에 적층되는 편광자층을 구비하는 편광성 적층 필름의 제조 방법으로서, 열가소성 수지에 고무 성분이 분산되어서 이루어진 기재 필름의 한쪽 면에 폴리비닐알코올계 수지층을 형성해 적층 필름을 얻는 공정과, 상기 적층 필름을 1축 연신해 연신 필름을 얻는 공정과, 상기 연신 필름의 상기 폴리비닐알코올계 수지층을 2색성 색소로 염색하여 염색 필름을 얻는 공정과, 상기 염색 필름의 상기 폴리비닐알코올계 수지층을, 가교제를 포함하는 용액에 침지해 상기 폴리비닐알코올계 수지를 가교하여 상기 폴리비닐알코올계 수지층으로부터 편광자층을 형성해 가교 필름을 얻는 공정과, 상기 가교 필름을 건조하는 공정을 포함하는 방법.

[2] 상기 열가소성 수지가 폴리프로필렌계 수지인 [1]에 기재된 편광성 적층 필름의 제조 방법.

[3] 상기 열가소성 수지가 프로필렌 단독 중합체인 [1]에 기재된 편광성 적층 필름의 제조 방법.

[4] 상기 고무 성분이 에틸렌 유닛을 포함하는 공중합체인 [1]~[3] 중 어느 하나에 기재된 편광성 적층 필름의 제조 방법.

[5] 상기 고무 성분이 에틸렌 유닛과 프로필렌 유닛, 부텐 유닛, 옥텐 유닛 및 스티렌 유닛으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유닛을 포함하는 공중합체인 [4]에 기재된 편광성 적층 필름의 제조 방법.

[6] 상기 공중합체에 있어서의 상기 에틸렌 유닛의 함유량이 10중량％ 초과 90중량％ 미만인 [4] 또는 [5]에 기재된 편광성 적층 필름의 제조 방법.

[7] 열가소성 수지에 고무 성분이 분산되어서 이루어진 기재 필름과, 상기 기재 필름의 한쪽 면에 적층되는 두께 10μm 이하의 편광자층을 구비하는 편광성 적층 필름.

본 발명에 의하면, 박육의 편광자층을 가지는 박형 편광성 적층 필름을 제공할 수 있는 것에 더해, 고무 성분을 분산시킨 열가소성 수지 필름을 기재 필름으로서 이용하고 있으므로, 염색 공정에 있어서의 연신 방향으로의 찢어짐을 효과적으로 억제할 수 있어, 수율이 좋고, 또한 안정적으로 편광성 적층 필름을 제조할 수 있다.

본 발명의 편광성 적층 필름은 액정 표시 장치, 예를 들어 모바일 단말 등에 사용되는 액정 표시 장치용의 편광판 또는 그 제조 중간물로서 매우 적합하게 적용할 수 있다.

도 1은 적층 공정에서 얻어지는 적층 필름의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 연신 공정에서 얻어지는 연신 필름의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 염색 공정에서 얻어지는 염색 필름의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4는 가교 공정에서 얻어지는 가교 필름의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 5는 편광성 적층 필름의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 6은 보호 필름 부착 편광판의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.

＜편광성 적층 필름의 제조 방법＞

본 발명에 관한 편광성 적층 필름의 제조 방법은 하기 공정을 포함한다.

(a) 열가소성 수지에 고무 성분이 분산되어서 이루어진 기재 필름의 한쪽 면에 폴리비닐알코올계 수지층을 형성해 적층 필름을 얻는 적층 공정,

(b) 적층 필름을 1축 연신해 연신 필름을 얻는 연신 공정,

(c) 연신 필름의 폴리비닐알코올계 수지층을 2색성 색소로 염색하여 염색 필름을 얻는 염색 공정,

(d) 염색 필름의 폴리비닐알코올계 수지층을, 가교제를 포함하는 용액에 침지해 폴리비닐알코올계 수지를 가교하여 폴리비닐알코올계 수지층으로부터 편광자층을 형성해 가교 필름을 얻는 가교 공정, 및

(e) 가교 필름을 건조하는 건조 공정.

본 발명에 이용하는 기재 필름은 고무 성분을 분산시킴으로써, 연신 공정 (b)에서 고배율로 연신한 후에 있어서도 높은 인열 강도를 가지고 있고, 따라서 연신 필름을 염색하는 염색 공정 (c)에서의 연신 방향으로의 필름의 찢어짐에 대한 내성이 효과적으로 개선된다. 본 발명은 제조 공정의 증가를 수반하지 않고 원하는 효과가 얻어진다는 점에서도 유리하다. 이하, 도 1~4를 참조하면서 본 발명의 편광성 적층 필름의 제조 방법에 대해서 상세하게 설명한다.

(a) 적층 공정

본 공정에서는 도 1을 참조하여, 열가소성 수지에 고무 성분이 분산(블렌드 분산)되어서 이루어진 필름을 기재 필름(10)으로 하여, 그 한쪽 면에 폴리비닐알코올계 수지층(20)을 형성해 적층 필름(100)을 얻는다.

(기재 필름)

기재 필름(10)의 베이스가 되는 열가소성 수지는 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 연신성 등이 뛰어난 열가소성 수지인 것이 바람직하다. 이와 같은 열가소성 수지의 구체적인 예를 들면, 예를 들어, 쇄상 폴리올레핀계 수지；환상 폴리올레핀계 수지；(메타)아크릴계 수지；폴리에스테르계 수지；셀룰로오스 에스테르계 수지；폴리카보네이트계 수지；폴리비닐알코올계 수지；아세트산 비닐계 수지；폴리알릴레이트계 수지；폴리스티렌계 수지；폴리에테르술폰계 수지；폴리술폰계 수지；폴리아미드계 수지；폴리이미드계 수지；및 이들의 혼합물 또는 공중합물 등을 들 수 있다.

기재 필름(10) 취급성의 관점에서, 열가소성 수지는 상온 상압(25℃, 101.3kPa)에서 리지드(rigid)인 것이 바람직하다. 리지드라는 것은 비정성 고분자인 경우에는 유리 전이 온도 Tg가 상압 하에서 상온보다 높은 것, 결정성 고분자인 경우에는 결정화 융점 Tm이 상압 하에서 상온보다 높은 것을 의미한다. 연신 공정 (b)에 제공되는 것을 고려하면, 100℃ 이상의 Tg 또는 Tm를 가지는 열가소성 수지가 매우 적합하다.

쇄상 폴리올레핀계 수지로는 안정적으로 고배율로 연신하기 쉬운 것으로부터, 폴리프로필렌계 수지(프로필렌의 단독 중합체인 폴리프로필렌 수지나, 프로필렌을 주체로 하는 공중합체 등), 폴리에틸렌계 수지(에틸렌의 단독 중합체인 폴리에틸렌 수지나, 에틸렌을 주체로 하는 공중합체 등) 등이 바람직하게 사용된다. 쇄상 폴리올레핀계 수지는 결정성인 경우가 많아, 프로필렌의 단독 중합체인 폴리프로필렌 수지는 결정화 융점 Tm이 대체로 150~180℃의 범위에 있다. 에틸렌의 단독 중합체인 폴리에틸렌 수지의 경우, 결정화 융점 Tm은 밀도 등에 따라 변동할 수 있지만, 대체로 100~140℃의 범위이다.

프로필렌을 주체로 하여 타종의 모노머를 공중합시킨 폴리프로필렌계 수지나, 에틸렌을 주체로 하여 타종의 모노머를 공중합시킨 폴리에틸렌계 수지를 사용함으로써, 기재 필름(10)의 내열성이나 유연성을 향상시킬 수 있다.

프로필렌에 공중합 가능한 타종의 모노머로는 예를 들어, 에틸렌, α-올레핀을 들 수 있다. α-올레핀으로는 탄소수 4 이상의 α-올레핀이 바람직하게 사용되고, 보다 바람직하게는 탄소수 4~10의 α-올레핀이다. 탄소수 4~10의 α-올레핀의 구체적인 예를 들면, 예를 들어, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-데센 등의 직쇄상 모노올레핀류；3-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐 등의 분기상 모노올레핀류；비닐 시클로헥산 등이다. 프로필렌과 이것에 공중합 가능한 다른 모노머의 공중합체는 랜덤 공중합체여도 되고, 블록 공중합체여도 된다.

에틸렌에 공중합 가능한 타종의 모노머로는 예를 들어, α-올레핀을 들 수 있다. α-올레핀으로는 프로필렌 외, 탄소수 4 이상의 α-올레핀이 바람직하게 사용되고, 보다 바람직하게는 프로필렌, 탄소수 4~10의 α-올레핀이다.

상기 중에서도 폴리프로필렌계 수지로는 프로필렌의 단독 중합체, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체, 프로필렌-1-부텐 랜덤 공중합체 및 프로필렌-에틸렌-1-부텐 랜덤 공중합체가 바람직하게 사용된다. 또, 폴리에틸렌계 수지로는 에틸렌의 단독 중합체, 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌-1-부텐 랜덤 공중합체 및 에틸렌-프로필렌-1-부텐 랜덤 공중합체가 바람직하게 사용된다.

폴리프로필렌계 수지의 입체 규칙성은 실질적으로 이소택틱 또는 신디오택틱인 것이 바람직하다. 이러한 프로필렌계 수지로 이루어진 기재 필름은 그 취급성이 비교적 양호함과 함께 고온 환경 하에서의 기계적 강도가 뛰어나다.

쇄상 폴리올레핀계 수지가 주모노머와 타종의 모노머(공중합 성분)의 공중합체로 이루어진 경우, 타종의 모노머의 함유량(공중합비)은 소량인 것이 바람직하고, 구체적으로는 10중량％ 이하인 것이 바람직하며, 8중량％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 공중합비가 소량이면, 공중합체는 상온 상압 하에서 결정화된 세그먼트(segment)를 많이 포함하는 상태가 되어 리지드인 수지가 되기 쉽다. 한편, 공중합비가 너무 많으면, 상온 상압 하에서 액상이 되거나, 내열성이 반대로 저하하거나 하는 경우가 있다. 공중합체 중의 타종의 모노머의 공중합비는 중합시에 있어서의 물질 수지로부터 산출할 수 있는 것 외에, 「고분자 분석 핸드북」(1995년, 키노쿠니야 서점 발행)의 제616페이지에 기재되어 있는 방법에 따라, 적외선(IR) 스펙트럼 측정을 실시함으로써 구할 수 있다.

환상 폴리올레핀계 수지는 환상 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭이며, 예를 들어, JP-01-240517-A, JP-03-14882-A, JP-03-122137-A 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 환상 폴리올레핀계 수지의 구체적인 예를 들면, 예를 들어, 환상 올레핀의 개환 (공)중합체, 환상 올레핀의 부가 중합체, 환상 올레핀과 에틸렌, 프로필렌 등의 쇄상 올레핀의 공중합체(대표적으로는 랜덤 공중합체), 및 이것들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그라프트 중합체, 및 이들의 수소화물 등이다. 그 중에서도, 환상 올레핀으로서 노르보넨이나 다환 노르보넨계 모노머 등의 노르보넨계 모노머를 사용한 노르보넨계 수지가 바람직하게 사용된다.

환상 폴리올레핀계 수지의 시판품의 예를 들면, 모두 상품명으로 「Topas」(TOPAS ADVANCED POLYMERS GmbH사 제, 폴리플라스틱스(주)로부터 입수할 수 있음), 「아톤」(JSR(주) 제), 「제오노아(ZEONOR)」(일본 제온(주) 제), 「제오넥스(ZEONEX)」(일본 제온(주) 제), 「아펠」(미츠이 화학(주) 제) 등이다.

(메타)아크릴계 수지로는 예를 들어, 폴리메타크릴산 메틸 등의 폴리(메타)아크릴산 에스테르, 메타크릴산 메틸-(메타)아크릴산 공중합체, 메타크릴산 메틸-(메타)아크릴산 에스테르 공중합체, 메타크릴산 메틸-아크릴산 에스테르-(메타)아크릴산 공중합체, (메타)아크릴산 메틸-스티렌 공중합체(MS 수지 등), 지환족 탄화수소기를 가지는 중합체(예를 들어, 메타크릴산 메틸-메타크릴산 시클로헥실 공중합체, 메타크릴산 메틸-(메타)아크릴산 노르보르닐 공중합체 등)를 들 수 있다. 바람직하게는 폴리(메타)아크릴산 메틸 등의, 알킬 부위의 탄소수가 1~6인 폴리(메타)아크릴산 알킬이며, 보다 바람직하게는 메타크릴산 메틸을 주성분(50~100중량％, 바람직하게는 70~100중량％)으로 하는 메타크릴산 메틸계 수지이다.

폴리에스테르계 수지는 에스테르 결합을 가지는 폴리머이며, 예를 들어 다가 카르복실산(그 에스테르체도 포함함)과 다가 알코올의 중축합에 의해 얻을 수 있다. 다가 카르복실산으로는 주로 2가 카르복실산이 사용되고, 예를 들어 이소프탈산, 테레프탈산, 디메틸 테레프탈레이트, 나프탈렌 디카르복실산 디메틸 등이 있다. 다가 알코올로는 주로 2가 알코올이 사용되고, 예를 들어 프로판디올, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산 디메탄올 등을 들 수 있다. 폴리에스테르계 수지의 구체적인 예를 들면, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리부틸렌 나프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 나프탈레이트, 폴리시클로헥산 디메틸 테레프탈레이트, 폴리시클로헥산 디메틸 나프탈레이트 등이다. 이들 블렌드 수지나 공중합체도 매우 적합하게 사용할 수 있다.

셀룰로오스 에스테르계 수지는 셀룰로오스와 지방산의 에스테르이다. 셀룰로오스 에스테르계 수지의 구체적인 예로는 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 디아세테이트, 셀룰로오스 트리프로피오네이트, 셀룰로오스 디프로피오네이트 외, 이들의 공중합물이나, 수산기의 일부가 다른 치환기 등으로 수식된 것 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 셀룰로오스 트리아세테이트가 특히 바람직하다. 셀룰로오스 트리아세테이트는 많은 제품이 시판되고 있어 입수 용이성이나 비용의 점에서도 유리하다. 셀룰로오스 트리아세테이트의 시판품의 예로는 모두 상품명으로, 「후지택 TD80」(후지필름(주) 제), 「후지택 TD80UF」(후지필름(주) 제), 「후지택 TD80UZ」(후지필름(주) 제), 「후지택 TD40UZ」(후지필름(주) 제), 「KC8UX2M」(코니카미놀타옵트(주) 제), 「KC4UY」(코니카미놀타옵트(주) 제) 등을 들 수 있다.

폴리카보네이트계 수지는 카르보네이트기를 통하여 모노머 단위가 결합된 폴리머로 이루어진 엔지니어링 플라스틱이며, 높은 내충격성, 내열성, 난연성을 가지는 수지이다. 또, 높은 투명성을 가지는 것으로부터 광학 용도에서도 매우 적합하게 이용된다. 광학 용도에서는 광탄성 계수를 내리기 위해서 폴리머 골격을 수식한 것 같은 변성 폴리카보네이트로 불리는 수지나, 파장 의존성을 개량한 공중합 폴리카보네이트 등도 시판되고 있으며, 이것들도 매우 적합하게 사용할 수 있다. 폴리카보네이트 수지의 시판품의 예를 들면, 모두 상품명으로, 「판라이트」(데이진카세이(주)), 「유피론」(미츠비시 엔지니어링 플라스틱(주)), 「SD 폴리카」(스미토모 다우(주)), 「칼리버」(다우 케미컬(주)) 등이다.

열가소성 수지에 분산되는 고무 성분은 고무 탄성을 가지는 수지 성분이며, 통상 고무 입자로서 열가소성 수지 중에 균일하게 분산된다. 고무 성분을 혼합 분산시킴으로써, 기재 필름, 나아가서는 연신 필름의 인열 강도를 향상시킬 수 있다. 고무 성분은 고무 탄성을 가지는 수지인 한 특별히 제한되지 않지만, 열가소성 수지와의 상용성의 관점에서, 사용하는 열가소성 수지와 동종 혹은 유사한 수지로 구성되는 것이 바람직하다.

예를 들어, 열가소성 수지가 쇄상 폴리올레핀계 수지인 경우, 고무 성분은 에틸렌 및 α-올레핀으로부터 선택되는 2종 이상의 모노머의 공중합체일 수 있다. 이 경우에, 상기 공중합체를 구성하는 각 모노머의 함유량(중합 비율)은 90중량％ 미만인 것이 바람직하고, 80중량％ 미만인 것이 보다 바람직하다. 어느 하나의 모노머 유닛의 함유량이 과도하게 높으면, 그 모노머 유닛의 연속 세그먼트가 생기기 쉬워져 결정화되기 쉬워져 고무 탄성이 없어지는 경우가 있다.

상기 2종 이상의 모노머의 공중합체로 이루어진 고무 성분으로는 에틸렌 유닛을 포함하는 여러 가지의 공중합체를 매우 적합하게 사용할 수 있으며, 그 중에서도 에틸렌 유닛에 더해 프로필렌 유닛, 부텐 유닛, 옥텐 유닛 및 스티렌 유닛으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유닛을 포함하는 공중합체가 보다 바람직하게 사용된다. 상기 공중합체에 있어서의 에틸렌 유닛의 함유량(중합 비율)은 바람직하게는 10중량％ 초과 90중량％ 미만이며, 보다 바람직하게는 20중량％ 이상 80중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 25중량％ 이상 70중량％ 이하이다. 본 발명에 사용되는 기재 필름의 하나의 바람직한 실시 형태는 열가소성 수지로서 폴리프로필렌계 수지(예를 들어, 프로필렌 단독 중합체)를 사용해 이것에 고무 성분으로서 에틸렌 유닛을 상기의 함유량으로 포함하는 공중합체를 분산시킨 것이다.

공중합체 내의 에틸렌 유닛의 함유량은 중합시에 있어서의 물질 수지로부터 산출할 수 있는 것 외에 「고분자 분석 핸드북」(1995년, 키노쿠니야 서점 발행)의 제616페이지에 기재되어 있는 방법에 따라, 적외선(IR) 스펙트럼 측정을 행함으로써 구할 수 있다.

열가소성 수지가 (메타)아크릴계 수지인 경우, 상용성의 관점에서, 고무 성분으로서 고무 탄성을 가지는 아크릴계 중합체를 함유하는 것이 바람직하다. 아크릴계 중합체는 아크릴산 알킬을 주체로 하는 중합체인 것이 바람직하고, 아크릴산 알킬의 단독 중합체여도 되며, 아크릴산 알킬 50중량％ 이상과 다른 모노머 50중량％ 이하의 공중합체여도 된다.

아크릴산 알킬로는 통상 그 알킬기의 탄소수가 4~8인 것이 사용된다. 상기 다른 모노머의 예로는 메타크릴산 메틸이나 메타크릴산 에틸과 같은 메타크릴산 알킬, 스티렌이나 알킬스티렌과 같은 스티렌계 모노머, 아크릴로니트릴이나 메타크릴로니트릴과 같은 불포화 니트릴 등의 단관능 모노머 외, (메타)아크릴산 알릴이나 (메타)아크릴산 메타릴과 같은 불포화 카르복실산의 알케닐에스테르, 말레산 디알릴과 같은 이염기산의 디알케닐에스테르, 알킬렌글리콜 디(메타)아크릴레이트와 같은 글리콜류의 불포화 카르복실산 디에스테르 등의 다관능 모노머를 들 수 있다.

아크릴계 중합체를 함유하는 고무 성분은 입자상인 것이 바람직하고, 아크릴계 중합체의 층을 가지는 다층 구조의 입자인 것이 보다 바람직하다. 아크릴계 중합체의 층(핵)의 외측에 메타크릴산 알킬을 주체로 하는 중합체의 층을 가지는 2층 구조의 것이어도 되고, 추가로 아크릴계 중합체의 층의 안쪽에 메타크릴산 알킬을 주체로 하는 중합체의 층(핵)을 가지는 3층 구조의 것이어도 된다. 다층 구조의 아크릴계 고무 입자는 예를 들어 JP-55-27576-B에 기재된 방법에 의해 제조할 수 있다.

고무 성분의 배합량은 바람직하게는 열가소성 수지의 5~50중량％이고, 보다 바람직하게는 10~45중량％이다. 고무 성분의 배합량이 너무 적으면, 충분한 인열 강도 향상 효과가 얻어지기 어려운 경향이 있고, 고무 성분의 배합량이 너무 많으면, 기재 필름 취급성이 저하하는 경향이 있다.

고무 성분의 열가소성 수지에 대한 분산 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 따로따로 제작한 열가소성 수지와 고무 성분(고무 입자)을 프라스트 밀 등으로 혼련해 분산시키는 방법이나, 열가소성 수지 조제시에 동일한 반응 용기 내에서 고무 성분도 조제해 고무 성분이 분산된 열가소성 수지를 얻는 리액터 블렌드법 등을 들 수 있다. 리액터 블렌드법은 고무 성분의 분산 정도를 향상시키는데 유리하다.

기재 필름(10)에는 상기의 열가소성 수지 및 고무 성분 외에, 임의의 적절한 첨가제가 첨가되어 있어도 된다. 이와 같은 첨가제로는 예를 들어, 고무 성분의 분산성을 향상시키기 위한 상용화제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 활제, 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료 및 착색제 등을 들 수 있다. 기재 필름 중의 열가소성 수지 및 고무 성분의 합계 함유량은 바람직하게는 50~100중량％, 보다 바람직하게는 50~99중량％, 더욱 바람직하게는 60~98중량％, 특히 바람직하게는 70~97중량％이다. 상기 합계 함유량이 50중량％ 미만인 경우, 열가소성 수지가 본래 가지는 고투명성 등이 충분히 발현되지 않을 우려가 있다.

상용화제로는 저분자인 것도 사용할 수 있지만, 블리드 등의 염려로부터 고분자로 이루어진 상용화제를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 고분자로 이루어진 상용화제의 예로는 블록 공중합체 등을 들 수 있으며, 구체적으로는 스티렌-에틸렌-부텐-스티렌 블록 공중합체 등을 들 수 있다.

적층 필름(100)에 있어서의 기재 필름(10)의 두께(연신 전)는 특별히 제한되지 않지만, 강도나 취급성 등의 작업성의 점으로부터 1~500μm가 바람직하고, 1~300μm가 보다 바람직하며, 5~200μm가 더욱 바람직하고, 5~150μm가 가장 바람직하다.

기재 필름(10)의 폴리비닐알코올계 수지층(20)이 형성되는 측의 표면에는 폴리비닐알코올계 수지층(20)과의 밀착성을 향상시키기 위해서, 코로나 처리, 플라스마 처리, 화염 처리 등의 밀착성 향상 처리를 실시하거나, 프라이머층, 접착제층 등의 박층을 형성하거나 해도 된다.

(폴리비닐알코올계 수지층)

폴리비닐알코올계 수지층(20)을 형성하는 폴리비닐알코올계 수지로는 예를 들어, 폴리비닐알코올 수지 및 그 유도체를 들 수 있다. 폴리비닐알코올 수지의 유도체로는 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 등 외, 폴리비닐알코올 수지를 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 불포화 카르복실산, 불포화 카르복실산의 알킬 에스테르, 아크릴 아미드 등으로 변성한 것을 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리비닐알코올 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

폴리비닐알코올계 수지는 완전 비누화품인 것이 바람직하다. 비누화도의 범위는 바람직하게는 80.0~100.0 몰％이고, 보다 바람직하게는 90.0~99.5 몰％이며, 더욱 바람직하게는 94.0~99.0 몰％이다. 비누화도가 80.0 몰％ 미만이면, 편광성 적층 필름으로 한 후의 내수성 및 내습열성이 현저하게 뒤떨어지는 문제점이 있다. 또, 비누화도가 99.5 몰％을 넘는 폴리비닐알코올계 수지를 사용했을 경우에는 현저하게 염색 속도가 늦어져, 충분한 편광 성능을 가지는 편광성 적층 필름이 얻어지지 않는 경우가 있으며, 또 제조에 있어서 통상의 수배 정도의 시간을 필요로 하는 불편함을 발생시키는 경우가 있다.

여기서 말하는 비누화도란, 폴리비닐알코올계 수지의 원료인 폴리아세트산 비닐계 수지에 포함되는 아세트산 기가 비누화 공정에 의해 수산기로 변화한 비율을 유닛비(몰％)로 나타낸 것으로, 하기 식으로 정의되는 수치이다. JIS K 6726(1994)로 규정되어 있는 방법으로 구할 수 있다.

비누화도(몰％)=(수산기의 수)÷(수산기의 수＋아세트산 기의 수)×100

폴리비닐알코올계 수지의 평균 중합도는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 100~10000이 바람직하고, 1500~8000이 보다 바람직하며, 나아가 2000~5000인 것이 가장 바람직하다. 여기서 말하는 평균 중합도도 JIS K 6726(1994)에 의해 정해진 방법에 의해 구해지는 수치이다.

상술한 폴리비닐알코올계 수지에는 필요에 따라서, 가소제, 계면활성제 등의 첨가제가 첨가되어도 된다. 가소제로는 폴리올 및 그 축합물 등을 사용할 수 있으며, 예를 들어 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등이 예시된다. 첨가제의 배합량은 특별히 제한되지 않지만, 폴리비닐알코올계 수지의 20중량％ 이하로 하는 것이 매우 적합하다.

폴리비닐알코올계 수지층(20)은 바람직하게는 폴리비닐알코올계 수지를 양용매에 용해시켜 얻은 폴리비닐알코올계 수지 용액을 기재 필름(10)의 한쪽 면에 도공하고, 건조에 의해 용제를 증발시킴으로써 형성된다. 이와 같은 방법에 따르면, 폴리비닐알코올계 수지층(20)을 얇게 형성하는 것이 가능해진다. 폴리비닐알코올계 수지 용액을 기재 필름(10)에 도공하는 방법으로는 와이어 바 코팅법, 리버스 코팅, 그라비어 코팅 등의 롤 코팅법, 스핀 코팅법, 스크린 코팅법, 파운틴 코팅법, 디핑법, 스프레이법 등의 공지의 방법으로부터 적절히 선택할 수 있다. 건조 온도는 예를 들어 50~200℃이며, 바람직하게는 60~150℃이다. 건조 시간은 예를 들어 2~20분이다.

상술한 바와 같이, 폴리비닐알코올계 수지층(20)을 형성하기 전에 기재 필름(10)의 폴리비닐알코올계 수지층(20)이 형성되는 측의 표면에, 밀착성을 향상시키는 것을 목적으로 하여 프라이머층을 미리 형성해 두어도 된다. 프라이머층은, 예를 들어 폴리비닐알코올계 수지와 가교제를 포함하는 용액을 상기와 같은 방법으로 도공하고 건조시킴으로써 형성할 수 있다.

또한, 폴리비닐알코올계 수지층(20)은 기재 필름(10) 상에 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 필름을 첩착함으로써 형성할 수도 있지만, 이 경우, 필름간의 첩착에는 접착제를 사용할 수 있다.

적층 필름(100)에 있어서의 폴리비닐알코올계 수지층(20)의 두께는 3μm 이상 50μm 이하가 바람직하고, 5μm 이상 45μm 이하가 보다 바람직하다. 3μm 이하이면 연신 후에 너무 얇아져서 염색성이 현저하게 악화되어 버리고, 50μm를 넘으면 얻어지는 편광성 적층 필름이 두꺼워진다.

(b) 연신 공정

본 공정은 기재 필름(10) 및 폴리비닐알코올계 수지층(20)을 구비하는 적층 필름(100)을 1축 연신해 연신 필름(200)을 얻는 공정이다(도 2 참조). 적층 필름(100)의 연신 배율은 원하는 편광 특성에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 바람직하게는 적층 필름(100)의 원래 길이에 대해서 5배 초과 17배 이하이고, 보다 바람직하게는 5배 초과 8배 이하이다. 연신 배율이 5배 이하이면, 연신된 폴리비닐알코올계 수지층(20')이 충분히 배향하지 않기 때문에, 결과적으로 편광자층의 편광도가 충분히 높아지지 않는다. 한편, 연신 배율이 17배를 넘으면 연신시의 필름의 파단이 생기기 쉬워지는 것과 동시에, 필름의 두께가 필요 이상으로 얇아져 후속 공정에서의 가공성·취급성이 저하될 우려가 있다. 본 발명에서는 상기와 같은 고무 성분이 분산된 기재 필름(10)을 사용하기 때문에 연신 배율을 5배 초과로 했을 경우여도, 얻어지는 연신 필름(200)은 연신 방향으로의 찢어짐에 대한 높은 내성을 가진다. 따라서, 본 발명에 의하면, 높은 편광 특성을 나타냄과 함께 높은 내구성을 구비하는 편광성 적층 필름을 제공할 수 있다.

1축 연신 처리는 1단으로의 연신으로 한정되지 않고, 다단으로 행할 수도 있다. 이 경우, 연신 처리의 전단을 합해 5배 초과의 연신 배율이 되도록 연신 처리를 행하는 것이 바람직하다.

1축 연신은 적층 필름(100)의 긴 방향(필름 반송 방향)으로 연신을 행하는 세로 연신인 것이 바람직하다. 세로 연신 방식으로는 롤간 연신 방법, 압축 연신 방법, 텐터를 이용한 연신 방법 등을 들 수 있다. 또한, 1축 연신은 세로 연신 처리로 한정되는 일은 없고, 경사 연신 등이어도 된다.

연신 처리는 습윤식 연신 방법, 건식 연신 방법 모두 채용할 수 있지만, 건식 연신 방법을 이용하는 쪽이 연신할 때의 온도를 넓은 범위로부터 선택할 수 있다는 점에서 바람직하다.

연신 온도는 기재 필름의 유리 전이 온도 Tg 또는 결정화 융점 Tm 근방으로 설정되고, 바람직하게는 [(Tg 또는 Tm)-30℃]~[(Tg 또는 Tm)＋15℃]의 범위이고, 보다 바람직하게는 [(Tg 또는 Tm)-25℃]~[Tg 또는 Tm]의 범위이다. 연신 온도를 [(Tg 또는 Tm)-30℃]보다 낮게 하면, 5배 초과의 고배율 연신이 곤란해진다. 연신 온도가 [(Tg 또는 Tm)＋15℃]를 넘으면, 기재 필름(10)의 유동성이 너무 커서 연신이 곤란해지는 경향이 있다. 또한, 연신 온도는 상기 범위 내로서, 더욱 바람직하게는 120℃ 이상이다. 연신 온도가 120℃ 이상인 경우, 5배 초과의 고연신 배율이어도 연신 처리에 곤란성을 수반하지 않기 때문이다. 연신 처리의 온도 조정은 통상 가열로의 온도 조정에 따른다.

연신 필름(200)에 있어서의 1축 연신된 기재 필름(10')의 두께는 적층 필름(100)의 두께가 상기 범위인 경우, 통상 1~300μm가 되고, 바람직하게는 1~100μm이다. 또, 연신 필름(200)에 있어서의 1축 연신된 폴리비닐알코올계 수지층(20')의 두께는 1~10μm인 것이 바람직하고, 2~8μm인 것이 보다 바람직하다. 폴리비닐알코올계 수지층(20')의 두께가 1μm 이하이면 너무 얇아서 염색성이 현저하게 악화되어 버리고, 10μm를 넘으면 얻어지는 편광성 적층 필름이 두꺼워진다.

(c) 염색 공정

본 공정은 연신 필름(200)의 폴리비닐알코올 수지층(20')을 2색성 색소로 염색해 염색 필름(300)을 얻는 공정이다(도 3 참조). 2색성 색소로는 예를 들어, 요오드나 유기 염료 등을 들 수 있다. 유기 염료로는 예를 들어, 레드 BR, 레드 LR, 레드 R, 핑크 LB, 루빈 BL, 보르도 GS, 스카이블루 LG, 레몬 옐로우, 블루 BR, 블루 2R, 네이비 RY, 그린 LG, 바이올렛 LB, 바이올렛 B, 블랙 H, 블랙 B, 블랙 GSP, 옐로우 3G, 옐로우 R, 오렌지 LR, 오렌지 3R, 진홍색 GL, 진홍색 KGL, 콩고 레드, 브릴리언트 바이올렛 BK, 수프라블루 G, 수프라블루 GL, 수프라오렌지 GL, 다이렉트 스카이블루, 다이렉트 퍼스트오렌지 S, 퍼스트 블랙 등을 사용할 수 있다. 이들 2색성 물질은 1종만을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

염색 공정은 예를 들어, 상기 2색성 색소를 함유하는 용액(염색 용액)에 연신 필름(200) 전체를 침지함으로써 행할 수 있다. 염색 용액으로는 상기 2색성 색소를 용매에 용해한 용액을 사용할 수 있다. 염색 용액의 용매로는 일반적으로는 물이 사용되지만, 물과 상용성이 있는 유기용매가 더 첨가되어도 된다. 2색성 색소의 농도는 0.01~10중량％인 것이 바람직하고, 0.02~7중량％인 것이 보다 바람직하며, 0.025~5중량％인 것이 특히 바람직하다.

2색성 색소로서 요오드를 사용하는 경우, 염색 효율을 보다 한층 향상할 수 있다는 점으로부터, 추가로 요오드화물을 요오드를 함유하는 염색 용액에 첨가하는 것이 바람직하다. 이 요오드화물로는 예를 들어, 요오드화 칼륨, 요오드화 리튬, 요오드화 나트륨, 요오드화 아연, 요오드화 알루미늄, 요오드화 납, 요오드화 구리, 요오드화 바륨, 요오드화 칼슘, 요오드화 주석, 요오드화 티탄 등을 들 수 있다. 염색 용액에 있어서의 요오드화물의 농도는 0.01~20중량％인 것이 바람직하다. 요오드화물 중에서도, 요오드화 칼륨을 첨가하는 것이 바람직하다. 요오드화 칼륨을 첨가하는 경우, 요오드와 요오드화 칼륨의 비율은 중량비로, 1：5~1：100의 범위에 있는 것이 바람직하고, 1：6~1：80의 범위에 있는 것이 보다 바람직하며, 1：7~1：70의 범위에 있는 것이 특히 바람직하다

염색 용액에 대한 연신 필름(200)의 침지 시간은 특별히 한정되지 않지만, 15초~15분간의 범위인 것이 바람직하고, 30초~3분간인 것이 보다 바람직하다. 또, 염색 용액의 온도는 10~60℃의 범위에 있는 것이 바람직하고, 20~40℃의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.

또한, 염색 공정를 연신 공정 전 또는 동시에 행하는 것도 가능하지만, 폴리비닐알코올계 수지층에 흡착시킨 2색성 색소를 양호하게 배향시킬 수 있도록, 적층 필름(100)에 연신 공정을 행한 후에 행하는 것이 바람직하다.

(d) 가교 공정

본 공정은 2색성 색소로 염색시켜 얻어진 염색 필름(300)의 폴리비닐알코올계 수지층(30)에 대해서 가교 처리를 행하여 상기 폴리비닐알코올계 수지를 가교함으로써, 폴리비닐알코올계 수지층으로부터 편광자층(40)을 형성해 가교 필름(400)을 얻는 공정이다(도 4 참조). 가교 공정은, 예를 들어 가교제를 포함하는 용액(가교 용액) 중에 염색 필름(300)을 침지함으로써 행할 수 있다. 가교제로는 종래 공지의 물질을 사용할 수 있다. 예를 들어, 붕산, 붕사 등의 붕소 화합물이나, 글리옥살, 글루탈 알데히드 등을 들 수 있다. 이것들은 1종만을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

가교 용액으로는 가교제를 용매에 용해한 용액을 사용할 수 있다. 용매로는 예를 들어 물을 사용할 수 있지만, 추가로 물과 성용성이 있는 유기용매를 포함해도 된다. 가교 용액에 있어서의 가교제의 농도는 1~20중량％의 범위에 있는 것이 바람직하고, 6~15중량％인 것이 보다 바람직하다.

가교 용액에는 요오드화물을 첨가해도 된다. 요오드화물의 첨가에 의해, 편광자층(40)의 면 내에서의 편광 특성을 보다 균일화시킬 수 있다. 요오드화물로는 예를 들어, 요오드화 칼륨, 요오드화 리튬, 요오드화 나트륨, 요오드화 아연, 요오드화 알루미늄, 요오드화 납, 요오드화 구리, 요오드화 바륨, 요오드화 칼슘, 요오드화 주석, 요오드화 티탄을 들 수 있다. 요오드화물의 농도는 바람직하게는 0.05~15중량％, 보다 바람직하게는 0.5~8중량％이다.

가교 용액에 대한 염색 필름(300)의 침지 시간은 15초~20분간인 것이 바람직하고, 30초~15분간인 것이 보다 바람직하다. 또, 가교 용액의 온도는 10~90℃의 범위에 있는 것이 바람직하다.

또한, 가교 공정은 가교제를 염색 용액 중에 배합함으로써, 염색 공정과 동시에 행할 수도 있다. 또, 가교 공정과 연신 공정을 동시에 행해도 된다.

(e) 건조 공정

얻어진 가교 필름(400)은 통상 세정을 행한 후, 건조된다. 이것에 의해 편광성 적층 필름이 얻어진다(도 5 참조). 세정은 이온 교환수, 증류수 등의 순수에 가교 필름(400)을 침지함으로써 행할 수 있다. 물 세정 온도는 통상 3~50℃, 바람직하게는 4~20℃의 범위이다. 침지 시간은 통상 2~300초간, 바람직하게는 5~240초간이다. 세정은 요오드화물 용액에 의한 세정 처리와 물 세정 처리를 조합해도 되고, 적당하게 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알코올, 부탄올, 프로판올 등의 액체 알코올을 배합한 용액을 사용할 수도 있다.

건조 방법으로는 임의의 적절한 방법(예를 들어, 자연 건조, 송풍 건조, 가열 건조)을 채용할 수 있다. 예를 들어, 가열 건조의 경우의 건조 온도는 통상 20~95℃이며, 건조 시간은 통상 1~15분간 정도이다.

편광성 적층 필름은 2색성 색소가 흡착 배향된 폴리비닐알코올계 수지층으로 이루어진 편광자층(40)을 구비하는 것으로, 이것 자체 편광판으로서 이용할 수 있다. 본 발명의 방법에 따르면, 편광자층(40)의 두께를 10μm 이하로 하는 것이 가능하기 때문에, 박형의 편광성 적층 필름을 얻을 수 있다. 또, 본 발명의 편광성 적층 필름은 편광 성능 및 내구성도 뛰어나다.

＜보호 필름 부착 편광판의 제조 방법＞

상기 편광성 적층 필름은 보호 필름을 첩착한 편광판을 제조하기 위한 중간물로서도 유용하고, 이것을 이용함으로써 보호 필름 부착 편광판을 효율적으로 수율 좋게 제조할 수 있다. 보호 필름 부착 편광판의 일례를 도 6에 나타낸다. 도시되는 보호 필름 부착 편광판(600)은 편광자층(40)에 있어서의 연신된 기재 필름(10')이 적층되어 있던 면과는 반대 측에 보호 필름(50)을 가진다. 도 6의 예에서 기재 필름(10')이 박리 제거되고 있지만, 보호 필름 부착 편광판은 기재 필름(10')을 가지고 있어도 된다.

보호 필름 부착 편광판은 상기 편광성 적층 필름을 이용하여 하기 공정을 포함하는 방법에 의해서 제작할 수 있다.

(A) 편광성 적층 필름(500)의 편광자층(40)에 있어서의 기재 필름(10') 측과는 반대측의 면에 보호 필름(50)을 첩합하는 공정,

(B) 기재 필름(10')을 박리 제거하는 공정. 또한, 공정 (B)는 상술한 바와 같이 임의의 공정이다.

보호 필름(50)은 기재 필름을 구성하는 열가소성 수지로서 상술한 수지와 동일한 수지로 구성할 수 있다. 보호 필름(50)은 1축 연신 또는 2축 연신에 의해 위상차를 부여한 것이어도 된다.

보호 필름(50)은 얇은 것이 바람직하지만, 너무 얇으면 강도가 저하해, 가공성에 뒤떨어진다. 한편, 너무 두꺼우면 투명성이 저하하거나 적층 후에 필요한 양생 시간이 길어지거나 하는 등의 문제가 발생한다. 따라서, 보호 필름(50)의 두께는 80μm 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5~60μm이다. 또, 보호 필름 부착 편광판의 박형화의 관점에서는 편광자층(40)과 보호 필름(50)의 합계의 두께는 100μm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 9μm 이하, 더욱 바람직하게는 80μm 이하이다.

보호 필름(50)의 편광자층(40)과는 반대측의 표면에 하드 코트층, 방현층, 광 확산층, 반사 방지층 등의 광학층을 형성할 수도 있다.

편광자층(40)과 보호 필름(50)의 첩합은 접착제 또는 점착제를 이용해 행할 수 있다. 접착제로는 예를 들어 폴리비닐알코올계 수지 수용액, 수계 2액형 우레탄계 에멀젼 접착제 등의 수계 접착제를 들 수 있다. 보호 필름(50)으로서 비누화 처리 등으로 친수화 처리된 셀룰로오스 에스테르계 수지 필름을 사용하는 경우, 접착제로는 폴리비닐알코올계 수지 수용액이 매우 적합하게 사용된다. 접착제로서 사용하는 폴리비닐알코올계 수지에는 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐을 비누화 처리해 얻어지는 비닐 알코올 호모폴리머 외, 아세트산 비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체를 비누화 처리해 얻어지는 비닐 알코올계 공중합체, 나아가 이들 수산기를 부분적으로 변성한 변성 폴리비닐알코올계 중합체 등이 있다. 수계 접착제에는 다가 알데히드, 수용성 에폭시 화합물, 멜라민계 화합물, 산화 지르코늄 화합물, 아연 화합물 등이 첨가제로서 첨가되어도 된다.

수계 접착제를 이용해 편광자층(40)과 보호 필름(50)을 첩합하는 방법은 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들어 유연(流延)법, 마이어 바 코트법, 그라비어 코트법, 콤마 코터법, 닥터 블레이드법, 다이 코트법, 딥 코트법, 분무법 등에 의해, 편광자층(40) 및/또는 보호 필름(50)의 표면에 접착제를 균일하게 도포하고, 도포면에 또 한쪽의 필름을 포개고 롤 등을 이용해 첩합하여 건조하는 방법 등을 들 수 있다. 유연법이란, 피도포물인 편광자층(40) 또는 보호 필름(50)을 대체로 수직 방향, 대체로 수평 방향, 또는 양자간의 경사 방향으로 이동시키면서, 그 표면에 접착제를 아래로 흘려 확포(擴布)시키는 방법이다.

편광자층(40)과 보호 필름(50)을 첩합한 후, 수계 접착제 중에 포함되는 물을 제거하기 위해 적층된 필름을 건조시킨다. 건조 온도는 바람직하게는 30~90℃이다. 30℃ 미만이면, 편광자층(40)과 보호 필름(50)이 박리하기 쉬워지는 경향이 있다. 또, 90℃ 이상이면, 열에 의해 편광 성능이 열화할 우려가 있다. 건조 시간은 10~1000초로 할 수 있고, 특히 생산성의 관점에서는 바람직하게는 60~750초, 보다 바람직하게는 150~600초이다. 건조 후는 추가로 실온 또는 그것보다 약간 높은 온도, 예를 들어, 20~45℃ 정도의 온도에서 12~600시간 정도 양생해도 된다. 양생 온도는 건조시에 채용한 온도보다 낮게 설정되는 것이 일반적이다.

편광자층(40)과 보호 필름(50)을 첩합할 때의 접착제로서 광 경화성 접착제를 이용할 수도 있다. 광 경화성 접착제로는, 예를 들어 광 경화성 에폭시 수지와 광 양이온 중합 개시제의 혼합물을 들 수 있다.

광 경화성 접착제를 이용하는 경우는 편광자층(40)과 보호 필름(50)을 상기와 동일하게 하여 첩합한 후, 활성 에너지선을 조사함으로써 광 경화성 접착제를 경화시킨다. 활성 에너지선의 광원은 특별히 한정되지 않지만, 파장 400㎚ 이하에 발광 분포를 가지는 활성 에너지선이 바람직하고, 구체적으로는 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로 웨이브 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프 바람직하게 이용된다.

광 경화성 접착제에 대한 광 조사 강도는 광 경화성 접착제의 조성에 따라 적절히 결정되며, 특별히 한정되지 않지만, 중합 개시제의 활성화에 유효한 파장 영역의 조사 강도가 0.1~6000 mW/㎠인 것이 바람직하다. 조사 강도가 0.1 mW/㎠ 이상인 경우, 반응 시간이 너무 길어지지 않고, 6000 mW/㎠ 이하인 경우, 광원으로부터 복사되는 열 및 광 경화성 접착제의 경화시의 발열에 의한 에폭시 수지의 황변이나 편광자층의 열화를 발생시킬 우려가 적다. 광 경화성 접착제에 대한 광 조사 시간은 경화시키는 광 경화성 접착제에 따라서 적용되는 것이며, 특별히 한정되지 않지만, 상기의 조사 강도와 조사 시간의 곱으로서 나타내는 적산 광량이 10~10000 mJ/㎠가 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 광 경화성 접착제에 대한 적산 광량이 10 mJ/㎠ 이상인 경우 중합 개시제 유래의 활성종을 충분량 발생시켜 경화 반응을 보다 확실히 진행시킬 수 있으며, 10000 mJ/㎠ 이하인 경우 조사 시간이 너무 길어지지 않아 양호한 생산성을 유지할 수 있다.

또한, 편광자층(40)과 보호 필름(50)의 첩합에 있어서는 미리 편광자층(40) 및/또는 보호 필름(50)의 접착면에, 접착성을 향상시키기 위해서 플라스마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리, 플레임(화염) 처리, 비누화 처리 등의 표면 처리를 필요에 따라서 실시해도 된다. 비누화 처리로는 수산화 나트륨이나 수산화 칼륨과 같은 알칼리의 수용액에 침지하는 방법을 들 수 있다.

한편, 편광자층(40)과 보호 필름(50)의 첩합에 사용되는 점착제는 통상, 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 실리콘계 수지 등을 베이스 폴리머로 하여, 이것에 이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 아지리딘 화합물 등의 가교제를 가한 조성물로 이루어진다. 또한, 미립자를 함유시켜 광 산란성을 나타내는 점착제층으로 할 수도 있다.

점착제층의 두께는 1~40μm인 것이 바람직하지만, 가공성, 내구성 등을 해치지 않는 범위에서 얇게 형성하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3~25μm이다. 점착제층의 두께가 1μm 미만이면 점착성이 저하되고, 40μm를 넘으면 점착제가 스며 나오는 등의 문제를 일으키기 쉬워진다.

점착제에 의해 편광자층(40)과 보호 필름(50)을 첩합하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 보호 필름면 또는 편광자층 면에, 상기한 베이스 폴리머를 비롯한 각 성분을 포함하는 용액(점착제 조성물)을 도포하고, 건조하여 점착제층을 형성한 후, 편광자층(40)과 보호 필름(50)을 첩합해도 되고, 세퍼레이터(박리 필름) 상에 점착제층을 형성한 후, 보호 필름면 또는 편광자층 면에 전사하여 편광자층(40)과 보호 필름(50)을 첩합해도 된다.

또한, 밀착성을 향상시키기 위해서, 편광자층(40) 및/또는 보호 필름(50)의 첩합면, 혹은 점착제층의 한면 혹은 양면에 미리 코로나 처리 등의 표면 처리를 필요에 따라 실시해도 된다.

상기 공정 (B)는 공정 (A)에서 얻어지는 기재 필름(10')/편광자층(40)/보호 필름(50)을 구비하는 적층체로부터 기재 필름(10')을 박리 제거하는 공정이다. 보호 필름(50)의 첩합 후, 그대로 곧 기재 필름(10')을 박리해도 되고, 보호 필름(50)을 첩합 후, 한번 롤상으로 감아 꺼낸 후, 후속 공정에서 감기 시작하면서 기재 필름(10')을 박리해도 된다.

실시예

이하, 실시예를 나타내어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[편광성 적층 필름의 제작]

＜실시예 1＞

(1) 기재 필름의 제작

리액터 블렌드법에 의해서, 동일한 반응 용기 내에서 열가소성 수지 및 고무 성분을 차례차례 조제했다. 구체적으로는 치그라·낫타형 촉매를 이용하여 제 1 공정으로서 프로필렌 모노머를 기상 중에서 피드해 나가 열가소성 수지인 프로필렌 단독 중합체를 제조했다. 프로필렌 모노머의 피드를 멈추어 반응을 정지시킨 후, 그 반응 용기에 그대로 제 2 공정으로서 에틸렌 모노머와 프로필렌 모노머를 기상중에서 피드해 나가 고무 성분인 에틸렌-프로필렌 공중합체를 제조해, 고무 성분인 에틸렌-프로필렌 공중합체가 입자상으로 분산된 프로필렌 단독 중합체를 얻었다. 공중합체에서 차지하는 에틸렌 유닛의 함유량을 중합시의 물질 수지로부터 구했는데, 35중량％였다. 또 수지 전체(열가소성 수지 및 고무 성분의 합계)에서 차지하는 에틸렌 유닛의 함유량을 고분자 핸드북(1995년, 키노쿠니야 서점 발행)의 제616페이지에 기재되어 있는 방법에 따라서 구하고, 이 값으로부터 수지 전체에서 차지하는 에틸렌-프로필렌 공중합체의 함유량을 산출했는데, 29중량％였다(즉, 에틸렌-프로필렌 공중합체의 함유량은 열가소성 수지의 40.8중량％).

얻어진 혼합 수지를 250℃에서 용융 혼련한 후, T 다이로 280℃의 온도에서 용융 압출을 행해, 두께 100μm의 기재 필름을 얻었다.

(2) 프라이머층의 형성

폴리비닐알코올 분말(일본 합성화학공업(주) 제 「Z-200」, 평균 중합도 1100, 평균 비누화도 99.5 몰％)을 95℃의 열수에 용해해 농도 3중량％의 폴리비닐알코올 수용액을 조제했다. 얻어진 수용액에 가교제(스미토모 화학(주) 제 「스미레즈 레진 650」)을 폴리비닐알코올 분말 6중량부에 대해서 5중량부 혼합했다. 얻어진 혼합 수용액을 코로나 처리를 실시한 상기 기재 필름의 코로나 처리면에 마이크로 그라비어 코터를 이용해 도공하고, 80℃에서 10분간 건조시킴으로써, 두께 0.2μm의 프라이머층을 형성했다.

(3) 폴리비닐알코올계 수지층의 형성

폴리비닐알코올 분말(쿠라레(주) 제 「PVA124」, 평균 중합도 2400, 평균 비누화도 98.0~99.0 몰％)을 95℃의 열수에 용해해 농도 8중량％의 폴리비닐알코올 수용액을 조제했다. 얻어진 수용액을 상기 프라이머층 상에 립 코터를 이용해 도공하고, 80℃에서 2분간, 70℃에서 2분간, 그 다음에 60℃에서 4분간의 조건 하에서 건조시킴으로써, 기재 필름 상에 프라이머층을 통하여 폴리비닐알코올계 수지층이 적층된 적층 필름을 제작했다. 폴리비닐알코올계 수지층의 두께는 9.8μm였다.

(4) 연신 필름의 제작

상기 적층 필름을 160℃의 연신 온도에서 5.8배로 자유단(自由端) 세로 1축 연신해 연신 필름을 얻었다. 얻어진 연신 필름의 두께는 28.5μm이며, 폴리비닐알코올계 수지층의 두께는 4.2μm였다.

(5) 편광성 적층 필름의 제작

상기 연신 필름을 60℃의 온욕에 60초간 침지한 후, 요오드와 요오드화 칼륨을 포함하는 수용액인 30℃의 염색 용액에 150초간 정도 침지하여 폴리비닐알코올계 수지층의 염색을 행하고, 다음에 10℃의 순수로 여분의 요오드 액을 흘려 씻었다. 다음에, 붕산과 요오드화 칼륨을 포함하는 수용액인 76℃의 가교 용액에 600초간 침지했다. 그 후, 10℃의 순수로 4초간 세정하고, 마지막으로 50℃에서 300초간 건조시킴으로써 편광성 적층 필름을 얻었다.

편광성 적층 필름을 제작할 때까지의 각 공정에 있어서, 연신 후의 필름이 찢어짐 등의 문제점은 생기지 않고, 안정적으로 편광성 적층 필름을 제작할 수 있었다.

＜실시예 2＞

실시예 1의 「(1) 기재 필름의 제작」의 제 2 공정에 있어서, 에틸렌 모노머와 1-부텐 모노머를 피드해 고무 성분으로서 에틸렌-부텐 공중합체를 조제한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 두께 100μm의 기재 필름을 제작했다. 공중합체에서 차지하는 에틸렌 유닛의 함유량은 35중량％였다. 또 수지 전체에서 차지하는 에틸렌 유닛의 함유량은 30중량％였다(즉, 에틸렌-프로필렌 공중합체의 함유량은 열가소성 수지의 42.9중량％).

이와 같이 하여 얻어진 기재 필름을 이용해 실시예 1과 동일하게 하여 편광성 적층 필름을 제작했다. 편광성 적층 필름을 제작할 때까지의 각 공정에 있어서 연신 후의 필름의 찢어짐 등의 불편은 생기지 않고, 안정적으로 편광성 적층 필름을 제작할 수 있었다.

＜ 비교예 1＞

프로필렌 단독 중합체(스미토모 화학(주) 제 「스미토모 노브렌 FLX80E4」, 융점 Tm=163℃)로 이루어진 두께 100μm의 기재 필름(고무 성분 없음)을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 적층 필름을 제작했다. 다음에, 실시예 1과 동일한 조건으로 자유단 세로 1축 연신 처리를 행해 두께 30.1μm의 연신 필름을 얻었다. 연신 필름에 있어서의 폴리비닐알코올계 수지층의 두께는 4.5μm였다.

＜ 비교예 2＞

에틸렌 유닛을 약 5중량％ 포함하는 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체(스미토모 화학(주) 제 「스미토모 노브렌 W151」, 융점 Tm=138℃)로 이루어진 두께 100μm의 기재 필름(고무 성분 없음)을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 적층 필름을 제작했다. 다음에, 실시예 1과 동일한 조건으로 자유단 세로 1축 연신 처리를 행해 두께 30.1μm의 연신 필름을 얻었다. 연신 필름에 있어서의 폴리비닐알코올계 수지층의 두께는 4.5μm였다.

( 연신 필름의 인열 강도의 측정)

상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 연신 필름의 인열 강도를 다음의 방법으로 측정했다. 우선, 연신 필름의 단변 단부의 중앙(필름 폭 방향의 중앙)으로부터, 커터를 이용해 연신 방향과 평행으로 절목(切目)을 넣었다. 다음에, 만능 인장 시험기((주)시마즈 제작소 제 「오토그래프 AG-I」)을 이용하여 이 절목의 기점으로부터 연신 필름을 인열하여 그 때의 인열 강도를 상기 장치를 이용해 측정했다. 필름 인열시의 속도는 300 mm/분으로 했다. 본 측정에 의해, 각 인열 거리(절목의 기점으로부터의 인열 필름의 거리)에 있어서의 인열 강도가 얻어지지만, 인장 시험기를 이용한 인열 강도 측정에서는 어느 정도의 인열 거리에 이르러 필름의 인열 각도가 안정될 때까지는 인열 강도가 높게 나오는 경우가 많다. 따라서, 본 측정에서는 이 부분을 제외하고, 인열 강도가 안정되어 있는 영역에서의 인열 강도의 평균치를 구해 이것을 인열 강도로 했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

표 1에 나타내는 대로, 실시예 1 및 2의 연신 필름은 비교예 1 및 2와 비교하여 연신 방향으로의 찢어짐에 대해서 높은 내성을 가지는 것이 확인되었다.

[보호 필름 부착 편광판의 제작]

＜실시예 3＞

실시예 1 및 2에서 얻어진 각 편광성 적층 필름을 이용하여, 다음의 순서로 보호 필름 부착 편광판을 제작했다. 우선, 폴리비닐알코올 분말((주)쿠라레 제 「KL-318」, 평균 중합도 1800)을 95℃의 열수에 용해해 농도 3중량％의 폴리비닐알코올 수용액을 조제했다. 얻어진 수용액에 가교제(스미토모 화학(주) 제 「스미레즈 레진 650」)을 폴리비닐알코올 분말 2중량부에 대해서 1중량부 혼합해 접착제 용액으로 했다.

다음에, 편광성 적층 필름의 폴리비닐알코올계 수지층 상에 상기 접착제 용액을 도포한 후, 트리아세틸 셀룰로오스(TAC)로 이루어진 보호 필름(코니카미놀타옵트(주) 제 「KC4UY」)를 첩합해, 보호 필름/접착제층/편광자층/프라이머층/기재 필름의 5층으로 이루어진 편광판을 얻었다. 얻어진 편광판으로부터 기재 필름을 박리해 보호 필름/접착제층/편광자층/프라이머층의 4층으로 이루어진 편광판을 제작했다. 기재 필름은 용이하게 박리할 수 있었다.

10 기재 필름, 10 연신된 기재 필름,
20 폴리비닐알코올계 수지층, 20 연신된 폴리비닐알코올계 수지층,
30 2색성 색소로 염색된 폴리비닐알코올계 수지층, 40 편광자층,
50 보호 필름, 100 적층 필름,
200 연신 필름, 300 염색 필름,
400 가교 필름, 500 편광성 적층 필름,
600 보호 필름 부착 편광판.

Claims (7)

1. 열가소성 수지에 고무 성분이 분산되어서 이루어진 기재 필름과, 상기 기재 필름의 한쪽 면에 적층되는 편광자층을 구비하는 편광성 적층 필름의 제조 방법으로서,
   열가소성 수지에 고무 성분이 분산되어서 이루어진 기재 필름의 한쪽 면에 폴리비닐알코올계 수지층을 형성해 적층 필름을 얻는 공정과,
   상기 적층 필름을 1축 연신해 연신 필름을 얻는 공정과,
   상기 연신 필름의 상기 폴리비닐알코올계 수지층을 2색성 색소로 염색하여 염색 필름을 얻는 공정과,
   상기 염색 필름의 상기 폴리비닐알코올계 수지층을, 가교제를 포함하는 용액에 침지해 상기 폴리비닐알코올계 수지를 가교하여 상기 폴리비닐알코올계 수지층으로부터 편광자층을 형성해 가교 필름을 얻는 공정과,
   상기 가교 필름을 건조하는 공정
   을 포함하는 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 열가소성 수지가 폴리프로필렌계 수지인 편광성 적층 필름의 제조 방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 열가소성 수지가 프로필렌 단독 중합체인 편광성 적층 필름의 제조 방법.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 고무 성분이 에틸렌 유닛을 포함하는 공중합체인 편광성 적층 필름의 제조 방법.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 고무 성분이 에틸렌 유닛과 프로필렌 유닛, 부텐 유닛, 옥텐 유닛 및 스티렌 유닛으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유닛을 포함하는 공중합체인 편광성 적층 필름의 제조 방법.
6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
   상기 공중합체에 있어서의 상기 에틸렌 유닛의 함유량이 10 중량％ 초과 90 중량％ 미만인 편광성 적층 필름의 제조 방법.
7. 열가소성 수지에 고무 성분이 분산되어서 이루어진 기재 필름과, 상기 기재 필름의 한쪽 면에 적층되는 두께 10μm 이하의 편광자층을 구비하는 편광성 적층 필름.

Images