KR20170054293A

KR20170054293A - 광학 필름

Info

Publication number: KR20170054293A
Application number: KR1020160146430A
Authority: KR
Inventors: 다츠야 사사키; 다카시 난지요
Original assignee: 코니카 미놀타 가부시키가이샤
Priority date: 2015-11-09
Filing date: 2016-11-04
Publication date: 2017-05-17
Also published as: CN106802445A; TW201726373A; JP2017088715A; JP6676930B2; CN106802445B

Abstract

본 발명의 과제는, 광학 필름을 편광판의 보호 필름에 사용했을 때, 편광판의 펀칭 시의 크랙이나 절단 가루의 발생을 저감한 광학 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 광학 필름은, 시클로올레핀계 수지를 함유하는 광학 필름이며, 상기 시클로올레핀계 수지가, 적어도 하나의 수소 결합 수용성기를 갖는 시클로올레핀계 수지이며, 필름 중에 알코올계 용매와 힌더드페놀계 화합물을 함유하고, 또한, 메탄올 습윤성법으로 측정되는 소수화도가, 메탄올과 순수가 체적비로 3:7인 제1 용액을 사용했을 때의 당해 소수화도가 20％ 이하이고, 메탄올과 순수가 체적비로 6:4인 제2 용액을 사용했을 때의 당해 소수화도가 80％ 이상인 실리카 입자를 필름의 전체 질량에 대하여 0.1 내지 2.5질량％ 함유하는 것을 특징으로 한다.

Description

광학 필름{OPTICAL FILM}

본 발명은, 광학 필름에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 광학 필름을 편광판의 보호 필름에 사용했을 때, 편광판의 펀칭 시의 크랙이나 절단 가루의 발생을 저감한 광학 필름 등에 관한 것이다.

종래, 편광판을 액정 표시 장치용으로 커트할 때의 형상은 직사각형이었지만, 디자인성의 향상 등의 관점에서, 최근에는 카 내비게이션 시스템 등의 차량 탑재의 디스플레이에서는, 다각형이나 곡선을 갖는 디스플레이가 등장하고 있으므로, 다양한 형상에 대응시켜서 편광판을 커트할 필요가 있다.

또한, 차량 탑재의 디스플레이는 고온 고습 등 가혹한 환경에 노출되기 때문에 시클로올레핀계 수지 필름 등, 내열성, 내습성이 우수한 수지를 사용한 광학 필름이 바람직하게 사용되고 있다.

상술한 편광판을 직사각형 이외의 형태로 커트하는 경우에는, 프리 폼으로 펀칭을 행할 필요가 있지만, 곡선 부분 등은 편광자나 보호 필름의 배향 방향이 균일하지 않기 때문에 펀칭했을 때, 단부면에 갈라짐이나 깨짐 등의 크랙이 발생하거나, 절단에 의한 절단 가루가 발생하기 쉽다는 것이 문제가 되고 있으며, 편광판의 박막화에 수반하여 이 문제는 보다 심각한 문제가 되었다.

일반적으로, 필름 제조 공정이나 가공 공정에서의 핸들링성 향상을 위하여 실리카 입자 등의 매트제(미립자)가 적합하게 사용되지만, 시클로올레핀계 수지 중에서는 실리카 입자는 응집하기 쉽고, 응집한 실리카 입자가 편광판의 펀칭을 행했을 때, 상기 크랙의 기점이 되기 쉽다.

특허문헌 1에는, 시클로올레핀계 수지 필름에 매트제 미립자를 함유시키는 예가 기재되어 있는데, 분명 당해 기술에 의해, 핸들링성을 향상시킬 수는 있지만, 상기 프리 폼으로의 펀칭 시의 크랙이나 절단 가루의 발생을 저감하기에는 불충분하였다.

일본 특허 공개 제2007-98643호 공보

본 발명은, 상기 문제·상황을 감안하여 이루어진 것이며, 그 해결 과제는, 광학 필름을 편광판의 보호 필름에 사용했을 때, 편광판의 펀칭 시의 크랙이나 절단 가루의 발생을 저감한 광학 필름을 제공하는 것이다.

본 발명자는, 상기 과제를 해결하기 위해, 상기 문제의 원인 등에 대하여 검토하는 과정에 있어서, 적어도 하나의 수소 결합 수용성기를 갖는 시클로올레핀계 수지, 알코올계 용매, 힌더드페놀계 화합물, 및 메탄올 습윤성(Wettability)법으로 측정되는 소수화도가, 특정한 범위를 만족하는 실리카 입자를 특정량 함유하는 광학 필름에 의해, 광학 필름을 편광판의 보호 필름에 사용했을 때, 편광판의 펀칭 시의 크랙이나 절단 가루의 발생을 저감한 광학 필름이 얻어지는 것을 알아내었다.

즉, 본 발명에 따른 상기 과제는, 이하의 수단에 의해 해결된다.

1. 시클로올레핀계 수지를 함유하는 광학 필름이며,

상기 시클로올레핀계 수지가, 적어도 하나의 수소 결합 수용성기를 갖는 시클로올레핀계 수지이며,

필름 중에 알코올계 용매와 힌더드페놀계 화합물을 함유하고, 또한,

메탄올 습윤성법으로 측정되는 소수화도가, 메탄올과 순수가 체적비로 3:7인 제1 용액을 사용했을 때의 당해 소수화도가 20％ 이하이고, 메탄올과 순수가 체적비로 6:4인 제2 용액을 사용했을 때의 당해 소수화도가 80％ 이상인 실리카 입자를 필름의 전체 질량에 대하여 0.1 내지 2.5질량％ 함유하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.

2. 상기 실리카 입자의 필름 중의 2차 평균 입경이, 100 내지 400㎚의 범위 내인 것을 특징으로 하는 제1항에 기재된 광학 필름.

3. 상기 알코올계 용매를 10 내지 1000ppm의 범위 내에서 함유하고, 힌더드페놀계 화합물을, 0.1 내지 0.5질량％의 범위 내에서 함유하는 것을 특징으로 하는 제1항 또는 제2항에 기재된 광학 필름.

4. 물을 50 내지 500ppm의 범위 내에서 더 함유하는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름.

5. 상기 광학 필름의 막 두께 d가 5㎛≤d≤40㎛이며, 측정 파장 590㎚에 있어서의 면 내 위상차 Ro와 두께 방향의 위상차 Rt가 각각 Ro≤5㎚, -15㎚≤Rt≤15㎚인 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름.

본 발명의 상기 수단에 의해, 광학 필름을 편광판의 보호 필름에 사용했을 때, 편광판의 펀칭 시의 크랙이나 절단 가루의 발생을 저감한 광학 필름을 제공할 수 있다.

본 발명의 효과의 발현 기구 내지 작용 기구에 대해서는, 명확하게 되어 있지는 않지만, 이하와 같이 추정하고 있다.

상기 특허문헌 1에 개시되어 있는 매트제 미립자를 함유시키는 기술에서는, 핸들링성을 향상시킬 수 있지만, 프리 폼으로의 펀칭 시의 크랙이나 절단 가루의 발생을 저감하기에는 불충분하였다.

따라서, 본 발명자들은 시클로올레핀계 수지를 포함하는 광학 필름에, 특정한 화합물을 함유시킴으로써 제조 공정에 있어서의 핸들링이 우수하고 편광판 펀칭 시에 크랙이나 절단 가루의 발생이 저감된 광학 필름이 얻어지는 것을 알아내었다.

본 발명의 광학 필름은, 적어도 하나의 수소 결합 수용성기를 갖는 시클로올레핀계 수지, 알코올계 용매, 힌더드페놀계 화합물, 및 메탄올 습윤성법으로 측정되는 소수화도가, 특정한 범위를 만족하는 실리카 입자를 특정량 함유하는 광학 필름인 것이 특징이다. 이러한 구성의 광학 필름에 의해, 편광판의 보호 필름에 사용했을 때, 수지와 매트제의 상호 작용을 유지할 수 있으므로, 필름의 강도가 높아지고, 편광판의 펀칭 시의 크랙이나 절단 가루의 발생을 저감할 수 있음을 알 수 있었다.

일반적으로 시클로올레핀계 수지는 소수성의 수지이기 때문에, 필름화했을 때 수분이 있으면 분리되기 쉬워 투명성의 관점에서 바람직하지 않지만, 본 발명에서 사용되는 시클로올레핀계 수지는 적어도 하나의 수소 결합 수용성기를 포함하는 수지 조성물로 형성되어 있기 때문에, 알코올의 히드록시기나 힌더드페놀계 화합물의 히드록시기와 수소 결합할 수 있는 점에서, 수분을 다소 포함한 상태여도, 투명성도 유지할 수 있고, 반대로 수소 결합에 의해 필름 강도가 향상된다는 특징이 있다.

이것은, 수지가 필름 중의 알코올, 실리카 입자 표면의 극성 성분 및 힌더드페놀계 화합물의 히드록시기와 상호 작용함으로써, 필름계 외부로부터 더 도입되는 공기 중의 물분자를 통한 상호 작용도 하기 쉬워지기 때문에, 상술한 바와 같이 필름의 강도가 높아지는 것이라 추정된다.

또한, 힌더드페놀계의 화합물을 넣음으로써, 당해 화합물이 응집 방지제로서 작용하고, 시클로올레핀계 수지 필름 중에서의 실리카 입자의 응집을 억제하여, 실리카 입자의 필름 중의 2차 입경을 적절한 범위로 제어할 수 있다는 것도 알아내었다.

상기 상호 작용의 지표로서, 실리카 입자의 소수화도를 척도로서 사용할 수 있고, 당해 소수화도가 특정한 범위를 만족하는 실리카 입자를 특정량 함유함으로써, 수지와 매트제, 매트제와 알코올, 및 매트제와 힌더드페놀계 화합물의 상호 작용도 촉진하여, 필름 강도가 보다 향상된다는 것을 알아내었다.

즉, 메탄올과 순수가 체적비로 3:7인 제1 용액을 사용하여 실리카 입자의 소수화도를 구했을 때, 당해 소수화도가 20％ 이하이면, 매트제와 시클로올레핀계 수지의 상용성이 우수하고, 또한 힌더드페놀계 화합물의 존재 하, 입자가 응집하기 어렵기 때문에 크랙의 발생원이 저감된다. 마찬가지로, 메탄올과 순수가 체적비로 6:4인 제2 용액을 사용하여 실리카 입자의 소수화도를 구했을 때, 당해 소수화도가 80％ 이상이면, 매트제와 알코올의 상호 작용에 의해, 도프 중에서의 실리카 입자가 응집하기 어려워지기 때문에, 크랙의 발생원 자체를 저감함으로써, 크랙이나 절단 가루의 발생이 저감되는 것이라 추정된다. 그로 인해, 상기 필름을 사용한 편광판은, 상기 편광판의 펀칭 시의 크랙이나 절단 가루의 발생과 같은 문제의 발생을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명에 바람직한 용액 유연 제막 방법의 도프 조제 공정, 유연 공정, 건조 공정 및 권취 공정의 일례를 도시하는 모식도.

본 발명의 광학 필름은, 시클로올레핀계 수지를 함유하는 광학 필름이며, 상기 시클로올레핀계 수지가, 적어도 하나의 수소 결합 수용성기를 갖는 시클로올레핀계 수지이며, 필름 중에 알코올계 용매와 힌더드페놀계 화합물을 함유하고, 또한, 메탄올 습윤성법으로 측정되는 소수화도가, 메탄올과 순수가 체적비로 3:7인 제1 용액을 사용했을 때의 당해 소수화도가 20％ 이하이고, 메탄올과 순수가 체적비로 6:4인 제2 용액을 사용했을 때의 당해 소수화도가 80％ 이상인 실리카 입자를 필름의 전체 질량에 대하여 0.1 내지 2.5질량％ 함유하는 것을 특징으로 하고, 이러한 구성에 의해, 광학 필름을 편광판의 보호 필름에 사용했을 때, 편광판의 펀칭 시의 크랙이나 절단 가루의 발생을 저감한 광학 필름을 제공할 수 있다.

이 특징은, 청구항 1부터 청구항 5까지의 각 청구항에 관한 발명에 공통되는 기술적 특징이다.

본 발명의 실시 형태로서는, 본 발명의 효과 발현의 관점에서, 상기 실리카 입자의 필름 중의 2차 평균 입경이, 100 내지 400㎚의 범위 내인 것이, 제조 시나 가공 시의 핸들링성을 향상시키고, 또한 편광판의 펀칭 시의 크랙이나 절단 가루의 발생을 저감하는 관점에서, 바람직한 입경의 범위이다.

또한, 필름 중에, 상기 알코올계 용매를 10 내지 1000ppm의 범위 내에서 함유하고, 힌더드페놀계 화합물을, 0.1 내지 0.5질량％의 범위 내에서 함유하는 것이, 상기 매트제와의 상호 작용에 있어서, 필름 강도를 향상시킨다는 본 발명의 효과를 발현하는 관점에서, 바람직한 함유량이다.

수지 조성물 중에 포함되는 잔류 용매 성분으로서, 알코올계 용매에 더하여, 물이 더 포함되어 있는 것이 바람직하고, 그 함유량은 50 내지 500ppm인 것이 바람직하다. 50ppm 이상이면, 얻어지는 필름의 기계 강도나 취성이 향상되지만, 필름의 투명성의 관점에서 500ppm 이하인 것이 바람직하다. 여기서 물이란, 수돗물, 탈이온수, 초순수, 및 증류수 등을 들 수 있지만, 불순물, 비용 등 생산성의 관점에서 바람직하게는 증류수이다.

또한, 상기 광학 필름의 막 두께 d가 5㎛≤d≤40㎛이며, 측정 파장 590㎚에 있어서의 면 내 위상차 Ro와 두께 방향의 위상차 Rt가 각각 Ro≤5㎚, -15㎚≤Rt≤15㎚인 것이, 편광판 보호 필름으로서 사용할 때, 경량이며 박막인 편광판을 제공할 수 있고, 또한 IPS 모드형 액정 표시 장치용 편광판으로서 최적의 위상차를 부여할 수 있는 관점에서, 바람직하다.

또한, 본 발명의 광학 필름은, 용액 유연 제막법에 의해 제막하고, 또한, 상기 적어도 하나의 수소 결합 수용성기를 갖는 시클로올레핀계 수지, 상기 소수화도를 만족하는 실리카 입자, 상기 힌더드페놀계 화합물, 및 알코올계 용매를 포함하는 유기 용매를 함유하는 도프를, 용해 온도 15 내지 50℃의 범위 내에서 조제하는 것이, 바람직한 제조 방법이다.

용해 온도가, 15℃ 이상이면 충분히 수지나 첨가제를 용해할 수 있기 때문에, 이물이 적은 필름이 얻어진다. 또한 50℃ 이하이면, 알코올과 힌더드페놀 화합물의 반응에 의한 도프 및, 얻어지는 필름의 착색을 억제할 수 있는 관점에서 바람직하고, 알코올과 친화성이 좋은 실리카 입자를 첨가함으로써도 착색을 억제하는 효과가 있다.

또한, 생산성 향상의 관점에서 히드록시기를 갖는 알코올계 용매와 물을 조합하여 사용하는 것이 보다 바람직하다.

물은 1분자 중에 수소 결합성 공여기를 복수 갖기 때문에, 필름의 강도를 높이기 위해 바람직하게 사용할 수 있다. 물은 전체 용매량에 대하여 0.1 내지 1질량％ 포함하는 것이 바람직하다.

0.1질량％ 이상이면, 다른 알코올계 용매나 수소 결합 수용성기를 포함하는 시클로올레핀계 수지나 실리카 입자와 상호 작용하기 쉬워지기 때문에 바람직하지만, 1질량％를 초과하면 소수성이 강한 시클로올레핀계 수지가 겔화되어 버려, 이물이 발생하기 쉬워진다.

이하, 본 발명과 그 구성 요소, 및 본 발명을 실시하기 위한 형태·양태에 대하여 상세한 설명을 한다. 또한, 본원에 있어서, 「내지」는, 그 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미에서 사용한다.

≪본 발명의 광학 필름의 개요≫

본 발명의 광학 필름은, 시클로올레핀계 수지를 함유하는 광학 필름이며, 상기 시클로올레핀계 수지가, 적어도 하나의 수소 결합 수용성기를 갖는 시클로올레핀계 수지이며, 필름 중에 알코올계 용매와 힌더드페놀계 화합물을 함유하고, 또한, 메탄올 습윤성법으로 측정되는 소수화도가, 메탄올과 순수가 체적비로 3:7인 제1 용액을 사용했을 때의 당해 소수화도가 20％ 이하이고, 메탄올과 순수가 체적비로 6:4인 제2 용액을 사용했을 때의 당해 소수화도가 80％ 이상인 실리카 입자를 필름의 전체 질량에 대하여 0.1 내지 2.5질량％ 함유하는 것을 특징으로 한다.

<메탄올 습윤성법>

본 발명에 따른 실리카 입자의 소수화도는, 알코올계를 포함하는 용매나 순수 등을 사용하여 정량할 수 있다. 소수화도를 정량화하는 방법으로서는, 메탄올 습윤성법(이하, 「MW법」이라고 칭함)이 바람직하다. 본 발명에 있어서, 소수화도는, 본 법에서 요구되는 메탄올 습윤성값(이하, 「MW값」이라고 칭함)으로 나타낸다.

상기 MW법에 있어서, 미립자의 소수화도를 정량화하기 위해서는, 메탄올과 순수를 혼합시킨 제1 용액 및 제2 용액을 각각 사용한다. 이때, 메탄올과 순수의 배합비는, 제1 용액에 있어서는 체적비가 3:7이며, 또한, 제2 용액에서는 체적비가 6:4이다. 그리고, 각 용액에 상기 미립자를 동량 첨가하여 교반 혼합하고, 이 혼합한 각 용액을 원심 분리시켜서, 상기 미립자의 침강물의 체적을 각각 구하고, 제1 용액에 있어서의 미립자의 침강물의 체적을 tmL라 하고, 제2 용액에 있어서의 미립자의 침강물의 체적을 smL라 했을 때, 각각 MW값을, 제1 용액에 있어서의 MW값=(t/A)×100[％], 및 제2 용액에 있어서의 MW값=(s/A)×100[％]으로 구한다. 여기서, A는, 처음에 첨가한 실리카 입자의 체적(AmL)이다.

[MW법]

(1) 메탄올 용액 C와 순수 D를, 체적비로 3:7이 되도록 혼합하여, 제1 용액 A를 조제한다(예를 들어, 메탄올 용액 C 40mL에 대하여 순수 D가 60mL)

(2) 이어서, 10mL의 침강관 F에, 0.2g의 실리카 입자 분말 E와 7mL의 제1 용액 A를 넣는다.

(3) 침강관 F에 덮개를 덮고, 터블러 믹서를 사용하여, 미립자 분말 E를 제1 용액 A 중에 진탕 혼합한다. 이때, 터블러 믹서의 조건은 90rpm에서 30초간이다.

(4) 실리카 입자 분말 E를 침강시키기 위해, 원심 분리기를 사용한다. 원심 분리기의 조건은, 3500rpm에서 10분간이다.

(5) 침강관의 눈금으로 판독할 수 있는 침강된 미립자 분말 E의 침강 물량을 체적으로서 판독하고, 그 값을 tmL라 한다.

(6) 새로이, 메탄올 용액 C와 순수 D가, 체적비로 6:4가 되도록 혼합하여, 제2 용액 B를 조제한다(예를 들어, 메탄올 용액 C 60mL에 대하여 순수 D가 40mL).

(7) 제2 용액 B를 사용하여, 상기 (2) 내지 (5)와 같은 수순 (8) 내지 (11)에 의해, 실리카 입자 분말 E의 침강물을 제작하고, 침강관의 눈금으로 판독할 수 있는 침강된 실리카 입자 분말 E의 침강 물량을 체적으로서 판독하여, 그 값을 smL라 한다.

(12) 하기 식에 의해 MW값(％)을 구한다.

제1 용액에 있어서의 MW값=(t/A)×100[％]

제2 용액에 있어서의 MW값=(s/A)×100[％]

여기서, A는 처음에 첨가한 실리카 입자의 체적(AmL)이다.

예를 들어, 제1 용액 A를 사용했을 때 얻어진 미립자의 침강물의 체적이 1mL이며, 처음에 첨가한 실리카 입자의 체적(AmL)이 5mL라면,

제1 용액에 있어서의 MW값=(1/5)×100[％]이며, 소수화도 MW값은 20％가 된다.

<본 발명의 광학 필름의 구성>

[1] 시클로올레핀계 수지

본 발명의 실시 형태로서는, 생산성 향상의 관점에서, 용매 성분으로서 물을 포함하는 것이 바람직하고, 완성된 필름으로서도, 수분을 포함하는 것이 바람직하다.

일반적으로 시클로올레핀계 수지 소수성의 수지이기 때문에, 필름화했을 때, 수분이 있으면 분리하기 쉬워 투명성의 관점에서 바람직하지 않지만, 본 발명에서 사용되는, 시클로올레핀계 수지는, 적어도 하나의 수소 결합 수용성기를 포함하는 수지 조성물로 형성되어 있기 때문에, 알코올의 히드록시기나 힌더드페놀계 화합물의 히드록시기와 수소 결합할 수 있는 점에서, 수분을 다소 포함한 상태여도, 투명성도 유지할 수 있고, 반대로 수소 결합에 의해 필름 강도가 향상된다는 특징이 있다. 「수소 결합 수용성기」란, 수소 결합을 형성할 때 수소 원자를 수용하는 관능기를 말한다.

본 발명에 따른 시클로올레핀계 수지는, 적어도 하나의 수소 결합 수용성기를 포함하는 수지 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

수소 결합 수용성기로서는, 예를 들어 탄소 원자수 1 내지 10의 알콕시기, 탄소 원자수 1 내지 10의 아실옥시기, 탄소 원자수 2 내지 10의 알콕시카르보닐기, 알릴옥시카르보닐기, 시아노기, 아미드기, 이미드환 함유기, 트리오르가노실록시기, 트리오르가노실릴기, 아실기, 탄소 원자수 1 내지 10의 알콕시실릴기, 술포닐 함유기, 및 카르복시기 등을 들 수 있다. 이들 극성기에 대하여 더욱 구체적으로 설명하면, 상기 알콕시기로서는 예를 들어 메톡시기, 에톡시기 등을 들 수 있고; 아실옥시기로서는 예를 들어 아세톡시기, 프로피오닐옥시기 등의 알킬 카르보닐옥시기 및 벤조일옥시기 등의 아릴 카르보닐옥시기를 들 수 있고; 알콕시카르보닐기로서는 예를 들어 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등을 들 수 있고; 알릴옥시카르보닐기로서는 예를 들어 페녹시카르보닐기, 나프틸옥시카르보닐기, 플루오레닐 옥시카르보닐기, 비페닐릴옥시카르보닐기 등을 들 수 있고; 트리오르가노실록시기로서는 예를 들어 트리메틸실록시기, 트리에틸실록시기 등을 들 수 있고; 트리오르가노실릴기로서는 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기 등을 들 수 있고; 알콕시실릴기로서는 예를 들어 트리메톡시실릴기, 트리에톡시실릴기 등을 들 수 있다.

수지 성분 중에 포함되는 상기 수소 결합 수용성기를 포함하는 시클로올레핀계 수지의 양은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 함유 비율이 10 내지 100질량％이다. 10질량％ 이상이면, 얻어지는 개환 공중합체가 톨루엔이나 디클로로메탄 등의 용매에 대한 용해성을 나타내기 쉬워지므로 바람직하고, 또한 용해성이나 필름의 강도, 투명성의 관점에서, 30 내지 100질량％의 범위에 있으면 더욱 바람직하다.

본 발명에 따른 시클로올레핀계 수지로서는, 예를 들어 다음과 같은 (공)중합체를 들 수 있다.

[식 중, p는 0 또는 1이며, m은 0 또는 1 이상의 정수임. R¹ 내지 R⁴는, 각각 독립적으로 수소 원자, 탄화수소기, 할로겐 원자, 또는 수소 결합 수용성기를 나타냄. 또한, R¹ 내지 R⁴는, 2개 이상이 서로 결합하여, 불포화 결합, 단환 또는 다환을 형성하고 있어도 되고, 이 단환 또는 다환은, 이중 결합을 갖고 있어도, 방향환을 형성해도 됨]

본 발명에 있어서, 시클로올레핀계 수지의 바람직한 수소 결합 수용성기의 보유 비율은 화학식 (I)에서 R¹ 내지 R⁴ 중 1 내지 2개가 수소 결합 수용성기를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 시클로올레핀계 수지의 수소 결합 수용성기의 보유 비율은 예를 들어, 카본-13 핵자기 공명(¹³CNMR) 스펙트럼법을 사용하여 동정할 수 있다.

또한 화학식 (I) 중, R¹ 및 R³이 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 10, 더욱 바람직하게는 1 내지 4, 특히 바람직하게는 1 내지 2의 탄화수소기이며, R² 및 R⁴ 중 적어도 하나는 수소 원자 및 탄화수소기 이외의 극성을 갖는 수소 결합 수용성기를 나타내고, p와 m은, 유리 전이 온도가 높고 또한 기계적 강도가 우수하다는 관점에서, m=1, p=0인 것이 바람직하다.

할로겐 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자 및 브롬 원자를 들 수 있다. 탄소 원자수 1 내지 30의 탄화수소기로서는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기 등의 알킬기; 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 시클로알킬기; 비닐기, 알릴기, 프로페닐기 등의 알케닐기; 페닐기, 비페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기 등의 방향족 기 등을 들 수 있다. 이들 탄화수소기는 치환되어 있어도 되고, 치환기로서는 예를 들어 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 등의 할로겐 원자, 페닐술포닐기 등을 들 수 있다.

본 발명에 따른 시클로올레핀계 수지의 바람직한 분자량은, 고유 점도 [η]inh로 0.2 내지 5㎤/g, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 3㎤/g, 특히 바람직하게는 0.4 내지 1.5㎤/g이며, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)로 측정한 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량(Mn)은 8000 내지 100000, 더욱 바람직하게는 10000 내지 80000, 특히 바람직하게는 12000 내지 50000이며, 중량 평균 분자량(Mw)은 20000 내지 300000, 더욱 바람직하게는 30000 내지 250000, 특히 바람직하게는 40000 내지 200000의 범위인 것이 적합하다.

고유 점도 [η]inh, 수 평균 분자량 및 중량 평균 분자량이 상기 범위에 있음으로써, 시클로올레핀 수지의 내열성, 내수성, 내약품성, 기계적 특성과, 본 발명에 따른 시클로올레핀계 수지 필름으로서의 성형 가공성이 양호해진다.

본 발명에 따른 시클로올레핀계 수지의 유리 전이 온도(Tg)로서는, 통상, 110℃ 이상, 바람직하게는 110 내지 350℃, 더욱 바람직하게는 120 내지 250℃, 특히 바람직하게는 120 내지 220℃이다. Tg가 110℃ 이상인 경우에는, 고온 조건 하에서의 사용, 또는 코팅, 인쇄 등의 2차 가공에 의한 변형이 억제되기 때문에 바람직하다. 또한, Tg가 350℃ 이하이면, 성형 가공이나 성형 가공 시의 열에 의한 수지 열화가 억제되기 때문에 바람직하다.

이상 설명한 시클로올레핀계 수지는, 시판품을 바람직하게 사용할 수 있고, 시판품의 예로서는, JSR(주)에서 아톤(Arton)G, 아톤F, 아톤R, 및 아톤RX라는 상품명으로 시판되고 있으며, 이것들을 사용할 수 있다.

[2] 실리카 입자

본 발명의 광학 필름에는, 제조된 필름이 핸들링될 때, 흠집이 나거나, 반송성이 악화되는 것을 방지함과 함께, 광학 필름을 편광판의 보호 필름에 사용했을 때, 편광판의 펀칭 시의 크랙이나 절단 가루의 발생을 저감한 광학 필름을 얻기 위해 특정한 소수화도를 갖는 실리카 입자를 함유한다.

본 발명에 따른 실리카 입자는, 메탄올 습윤성법으로 측정되는 소수화도가, 메탄올과 순수가 체적비로 3:7인 제1 용액을 사용했을 때의 당해 소수화도가 20％ 이하이고, 메탄올과 순수가 체적비로 6:4인 제2 용액을 사용했을 때의 당해 소수화도가 80％ 이상인 실리카 입자이다. 소수화도는 상술한 MW법에 의해 측정한다.

실리카 입자란, 이산화규소를 주성분으로 하는 입자이다. 주성분이란, 입자를 구성하는 성분의 50％ 이상을 함유하는 것을 말하고, 바람직하게는 70％ 이상, 보다 바람직하게는 80％ 이상, 특히 바람직하게는 90％ 이상 포함되는 것을 말한다.

또한, 이산화규소계의 입자이며, 또한 표면이 알킬화 처리에 의해 소수화 처리된 미립자를 첨가하면, 용매에 대한 분산성이 좋아, 이물의 발생을 억제할 수 있는 점에서 바람직하다.

실리카 입자에 대한 상기 소수화 처리는, 알킬화 처리인 것이 바람직하다. 알킬화 처리된 미립자의 표면은 알킬기를 갖고, 그 알킬기의 탄소수는 1 내지 20의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 12의 범위이며, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 8의 범위이다.

상기 실리카 입자에 있어서, 표면에 탄소수 1 내지 20의 범위의 알킬기를 갖는 것은, 예를 들어 상기 이산화규소 입자를 옥틸실란으로 처리함으로써 얻을 수 있다. 또한, 표면에 옥틸기를 갖지만 일례로서는, 에어로실R805(닛본에어로실(주) 제조)의 상품명으로 시판되고 있어, 바람직하게 사용된다.

실리카 입자의 1차 입자의 평균 입경은, 5 내지 400㎚의 범위 내가 바람직하고, 더욱 바람직한 것은 10 내지 300㎚의 범위 내이다.

실리카 입자의 2차 입자의 평균 입경은, 100 내지 400㎚의 범위 내인 것이 바람직하고, 1차 입자의 평균 입경이 100 내지 400㎚의 범위 내이면, 응집되지 않고 1차 입자로서 포함되어 있는 것도 바람직하다.

<실리카 입자의 평균 입경의 측정 방법>

광학 필름 중에 있어서의 실리카 입자의 입자 직경의 측정은, 마이크로톰으로 단층 커트한 필름 단면을 주사형 전자 현미경(SEM: Scanning Electron Microscope)으로 적당한 배율로 촬영하여, 단층 커트 사진에 포함되는 100개의 입자의 입자 직경을 측정하고, 평균값을 구해 평균 입경으로 한다. 입자 직경은, 입자의 단면이 원 형상인 경우에는 그 직경으로 하고, 원 형상 이외의 경우에는 면적을 산출하여, 그것을 원 형상으로 환산했을 때의 직경으로 한다.

SEM: JSM-6060LA(JEOL: 니혼덴시 가부시키가이샤)

마이크로톰: 라이카 제조 EM UC6

필름 중의 실리카 입자의 함유량은, 필름의 전체 질량에 대하여 0.1 내지 2.5질량％ 함유할 필요가 있고, 0.5 내지 2.0질량％의 범위 내인 것이 바람직하며, 특히 1.0 내지 2.0질량％의 범위 내인 것이, 본 발명의 효과를 발현하는 데 있어서 바람직하다.

실리카 입자는, 시판품을 바람직하게 사용할 수 있고, 상기 에어로실R805 이외에, 예를 들어 에어로실R972, R972V, R974, R976S, R812, R812S, RY300, 300, R202, OX50, TT600(이상, 닛본에어로실 가부시키가이샤 제조)의 상품명으로 시판되고 있으며, 사용할 수 있다.

이들 중에서도 에어로실R805, R812, R976S가, 본 발명에 따른 소수화도를 만족하는 점에서, 핸들링 시의 취급성을 향상시키고 또한 광학 필름의 헤이즈를 낮게 유지할 수 있어 바람직하다.

본 발명의 광학 필름에 있어서는, 실리카 입자를 함유하고, 적어도 한쪽 면의 동마찰 계수가 0.2 내지 1.0의 범위 내인 것이 바람직하다. 동마찰 계수는, 「JIS K7125 플라스틱-필름 및 시트 마찰 계수 시험 방법」에 준하여 측정할 수 있다.

본 발명에 따른 실리카 입자의 첨가 방법에 대해서는, 이하의 제1 내지 제3 방법을 들 수 있지만, 어느 방법을 사용해도 된다.

[제1 첨가 방법]

용매와 입자를 교반 혼합한 후, 분산기를 사용하여 분산을 행하고, 이것을 도프에 첨가하여 교반함으로써 유연 도프를 얻는다.

[제2 첨가 방법]

용매와 입자를 교반 혼합한 후, 분산기를 사용해서 분산을 행하여, 입자 분산액을 제작한다. 이어서, 용제에 소량의 수지를 첨가하여, 교반 용해시킨 것에 상기 입자 분산액을 첨가하여 교반한 후, 이것을 원료 도프액에 첨가하여 충분히 혼합시켜서 유연 도프를 얻는다.

[제3 첨가 방법]

용매에 소량의 수지를 첨가하여, 교반 용해시킨 후, 입자를 첨가하여 분산기를 사용하여 분산을 행한다. 이것을 도프에 첨가하여 충분히 혼합시킨다.

완성된 유연 도프에 함유하는 실리카 입자는, 도프의 조제에 재생 필름을 사용한 경우에는, 이 중에 함유되는 것이어도 되지만, 재생 필름 칩의 원료가 되는 필름을 제조할 때의 유연 도프는, 본 발명에 의한 것이 바람직하다.

[3] 힌더드페놀계 화합물

페놀계 화합물은 기지의 화합물이며, 예를 들어 미국 특허 제4839405호 명세서의 제12 내지 14란에 기재되어 있고, 2,6-디알킬페놀 유도체 화합물이 포함된다. 이러한 화합물 중 바람직한 화합물로서, 하기 화학식 (A)로 표시되는 화합물이 바람직하다.

식 중, R₅₁ 내지 R₅₆은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. 치환기로서는, 할로겐 원자(예를 들어, 불소 원자, 염소 원자 등), 알킬기(예를 들어, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, 히드록시에틸기, 메톡시메틸기, 트리플루오로메틸기, t-부틸기 등), 시클로알킬기(예를 들어, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등), 아르알킬기(예를 들어, 벤질기, 2-페네틸기 등), 아릴기(예를 들어, 페닐기, 나프틸기, p-톨릴기, p-클로로페닐기 등), 알콕시기(예를 들어, 메톡시기, 에톡시기, 이소프로폭시기, 부톡시기 등), 아릴옥시기(예를 들어, 페녹시기 등), 시아노기, 아실아미노기(예를 들어, 아세틸아미노기, 프로피오닐아미노기 등), 알킬티오기(예를 들어, 메틸티오기, 에틸티오기, 부틸티오기 등), 아릴티오기(예를 들어, 페닐티오기 등), 술포닐아미노기(예를 들어, 메탄술포닐아미노기, 벤젠술포닐아미노기 등), 우레이도기(예를 들어, 3-메틸우레이도기, 3,3-디메틸우레이도기, 1,3-디메틸우레이도기 등), 술파모일아미노기(디메틸술파모일아미노기 등), 카르바모일기(예를 들어, 메틸카르바모일기, 에틸카르바모일기, 디메틸카르바모일기 등), 술파모일기(예를 들어, 에틸술파모일기, 디메틸술파모일기 등), 알콕시카르보닐기(예를 들어, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등), 아릴옥시카르보닐기(예를 들어, 페녹시카르보닐기 등), 술포닐기(예를 들어, 메탄술포닐기, 부탄술포닐기, 페닐술포닐기 등), 아실기(예를 들어, 아세틸기, 프로파노일기, 부티로일기 등), 아미노기(메틸아미노기, 에틸아미노기, 디메틸아미노기 등), 시아노기, 히드록시기, 니트로기, 니트로소기, 아민옥시드기(예를 들어, 피리딘-옥시드기), 이미드기(예를 들어, 프탈이미드기 등), 디술피드기(예를 들어, 벤젠디술피드기, 벤조티아졸릴-2-디술피드기 등), 카르복실기, 술포기, 헤테로환기(예를 들어, 피롤기, 피롤리딜기, 피라졸릴기, 이미다졸릴기, 피리딜기, 벤즈이미다졸릴기, 벤즈티아졸릴기, 벤즈옥사졸릴기 등) 등을 들 수 있다. 이들 치환기는 더 치환되어도 된다.

또한, R₅₁은 수소 원자, R₅₂, R₅₆은 t-부틸기인 페놀계 화합물이 바람직하다.

본 발명에 따른 힌더드페놀계 화합물은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 이하의 구체예를 들 수 있다.

당해 화합물의 구체예로서는, n-옥타데실3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)-프로피오네이트, n-옥타데실3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)-아세테이트, n-옥타데실3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤조에이트, n-헥실3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐벤조에이트, n-도데실3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐벤조에이트, 네오-도데실3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 도데실β(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 에틸α-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸페닐)이소부티레이트, 옥타데실α-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸페닐)이소부티레이트, 옥타데실α-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 2-(n-옥틸티오)에틸3,5-디-t-부틸-4-히드록시-벤조에이트, 2-(n-옥틸티오)에틸3,5-디-t-부틸-4-히드록시-페닐아세테이트, 2-(n-옥타데실티오)에틸3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐아세테이트, 2-(n-옥타데실티오)에틸3,5-디-t-부틸-4-히드록시-벤조에이트, 2-(2-히드록시에틸티오)에틸3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤조에이트, 디에틸글리콜비스-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시-페닐)프로피오네이트, 2-(n-옥타데실티오)에틸3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 스테아르아미드N,N-비스-[에틸렌3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], n-부틸이미노N,N-비스-[에틸렌3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 2-(2-스테아로일옥시에틸티오)에틸3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤조에이트, 2-(2-스테아로일옥시에틸티오)에틸7-(3-메틸-5-t-부틸-4-히드록시페닐)헵타노에이트, 1,2-프로필렌글리콜비스-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 에틸렌글리콜비스-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 네오펜틸글리콜비스-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 에틸렌글리콜비스-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐아세테이트), 글리세린-l-n-옥타데카노에이트-2,3-비스-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐아세테이트), 펜타에리트리톨-테트라키스-[3-(3',5'-디-t-부틸-4'-히드록시페닐)프로피오네이트], 1,1,1-트리메틸올에탄-트리스-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 소르비톨헥사-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 2-히드록시에틸7-(3-메틸-5-t부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 2-스테아로일옥시에틸7-(3-메틸-5-t-부틸-4-히드록시페닐)헵타노에이트, 1,6-n-헥산디올-비스[(3',5'-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 펜타에리트리톨-테트라키스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시히드로신나메이트) 등을 들 수 있다.

그 중에서도 유용한 힌더드페놀계 산화 방지제의 구체예로서, 하기 예시 화합물을 나타내지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 타입의 페놀 화합물은, 예를 들어 BASF 재팬 가부시키가이샤로부터, "Irganox1035", "Irganox1076" 및 "Irganox1010"이라는 상품명으로 시판되고 있다.

시클로올레핀계 수지 100질량부에 대한 상기 페놀계 화합물의 첨가량은 적절히 설계할 수 있지만, 0.1 내지 1.0질량부의 범위인 것이 바람직하고, 0.3 내지 0.5질량부의 범위인 것이 보다 바람직하다.

[4] 기타 첨가제

[4.1] 가소제

가소제의 예에는, 폴리에스테르 화합물, 다가 알코올에스테르 화합물, 다가 카르복실산 에스테르 화합물(프탈산 에스테르 화합물을 포함), 글리콜레이트 화합물, 및 에스테르 화합물(지방산 에스테르 화합물이나 인산 에스테르 화합물 등을 포함)이 포함된다. 이것들은, 단독으로 사용해도, 2종류 이상을 조합해서 사용해도 된다.

본 발명의 광학 필름에 바람직한 가소제는, 디카르복실산과 디올을 반응시켜서 얻어지는 반복 단위를 포함하는 폴리에스테르 화합물이다.

폴리에스테르 화합물을 구성하는 디카르복실산은, 방향족 디카르복실산, 지방족 디카르복실산 또는 지환식 디카르복실산이며, 바람직하게는 방향족 디카르복실산이다. 디카르복실산은, 1종류여도, 2종류 이상의 혼합물이어도 된다.

폴리에스테르 화합물을 구성하는 디올은, 방향족 디올, 지방족 디올 또는 지환식 디올이고, 바람직하게는 지방족 디올이며, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 4의 디올이다. 디올은, 1종류여도, 2종류 이상의 혼합물이어도 된다.

그 중에서도, 폴리에스테르 화합물은, 적어도 방향족 디카르복실산을 포함하는 디카르복실산과, 탄소수 1 내지 4의 디올을 반응시켜서 얻어지는 반복 단위를 포함하는 것이 바람직하고, 방향족 디카르복실산과 지방족 디카르복실산을 포함하는 디카르복실산과, 탄소수 1 내지 4의 디올을 반응시켜서 얻어지는 반복 단위를 포함하는 것이 보다 바람직하다.

폴리에스테르 화합물 분자의 양쪽 말단은, 밀봉되어 있어도, 밀봉되어 있지 않아도 되지만, 필름의 투습성을 저감하는 관점에서는, 밀봉되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 다가 알코올에스테르 화합물은, 2가 이상의 지방족 다가 알코올과, 모노카르복실산의 에스테르 화합물(알코올에스테르)이며, 바람직하게는 2 내지 20가의 지방족 다가 알코올에스테르이다. 다가 알코올에스테르 화합물은, 분자 내에 방향환 또는 시클로알킬환을 갖는 것이 바람직하다.

지방족 다가 알코올의 바람직한 예에는, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 디부틸렌글리콜, 1,2,4-부탄트리올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 헥산트리올, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 트리메틸올에탄, 크실리톨 등이 포함된다. 그 중에서도, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 소르비톨, 트리메틸올프로판, 크실리톨 등이 바람직하다.

모노카르복실산은, 특별히 제한은 없고, 지방족 모노카르복실산, 지환식 모노카르복실산 또는 방향족 모노카르복실산 등일 수 있다. 필름의 투습성을 높이고, 또한 휘발하기 어렵게 하기 위해서는, 지환식 모노카르복실산 또는 방향족 모노카르복실산이 바람직하다. 모노카르복실산은, 1종류여도 되고, 2종 이상의 혼합물이어도 된다. 또한, 지방족 다가 알코올에 포함되는 OH기의 전부를 에스테르화해도 되고, 일부를 OH기 그대로 남겨도 된다.

지방족 모노카르복실산은, 탄소수 1 내지 32의 직쇄 또는 측쇄를 갖는 지방산인 것이 바람직하다. 지방족 모노카르복실산의 탄소수는 보다 바람직하게는 1 내지 20이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 10이다. 지방족 모노카르복실산의 예에는, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 에난트산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프르산, 2-에틸-헥산산, 운데실산, 라우르산, 트리데실산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 헵타데실산, 스테아르산, 노나데칸산, 아라킨산, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 헵타코산산, 몬탄산, 멜리스산, 락세르산 등의 포화 지방산; 운데실렌산, 올레산, 소르브산, 리놀산, 리놀렌산, 아라키돈산 등의 불포화 지방산 등이 포함된다. 그 중에서도, 셀룰로오스아세테이트와의 상용성을 높이기 위해서는, 아세트산, 또는 아세트산과 그 밖의 모노카르복실산의 혼합물이 바람직하다.

지환식 모노카르복실산의 예에는, 시클로펜탄카르복실산, 시클로헥산카르복실산, 시클로옥탄카르복실산 등이 포함된다.

방향족 모노카르복실산의 예에는, 벤조산; 벤조산의 벤젠환에 알킬기 또는 알콕시기(예를 들어, 메톡시기나 에톡시기)를 1 내지 3개 도입한 것(예를 들어, 톨루일산 등); 벤젠환을 2개 이상 갖는 방향족 모노카르복실산(예를 들어, 비페닐카르복실산, 나프탈렌카르복실산, 테트랄린카르복실산 등)이 포함되고, 바람직하게는 벤조산이다.

다가 알코올에스테르 화합물의 구체예는, 일본 특허 공개 제2006-113239호 공보 단락 [0058] 내지 [0061]에 기재된 화합물을 들 수 있다.

다가 카르복실산에스테르 화합물은, 2가 이상, 바람직하게는 2 내지 20가의 다가 카르복실산과, 알코올 화합물과의 에스테르 화합물이다. 다가 카르복실산은, 2 내지 20가의 지방족 다가 카르복실산이거나, 3 내지 20가의 방향족 다가 카르복실산 또는 3 내지 20가의 지환식 다가 카르복실산인 것이 바람직하다.

다가 카르복실산 에스테르 화합물의 예에는, 트리에틸시트레이트, 트리부틸시트레이트, 아세틸트리에틸시트레이트(ATEC), 아세틸트리부틸시트레이트(ATBC), 벤조일트리부틸시트레이트, 아세틸트리페닐시트레이트, 아세틸트리벤질시트레이트, 타르타르산 디부틸, 타르타르산 디아세틸디부틸, 트리멜리트산 트리부틸, 피로멜리트산 테트라부틸 등이 포함된다.

글리콜레이트 화합물의 예에는, 알킬프탈릴알킬글리콜레이트류가 포함된다. 알킬프탈릴알킬글리콜레이트류의 예에는, 메틸프탈릴메틸글리콜레이트, 에틸프탈릴에틸글리콜레이트, 프로필프탈릴프로필글리콜레이트, 부틸프탈릴부틸글리콜레이트, 옥틸프탈릴옥틸글리콜레이트, 메틸프탈릴에틸글리콜레이트, 에틸프탈릴메틸글리콜레이트, 에틸프탈릴프로필글리콜레이트, 메틸프탈릴부틸글리콜레이트, 에틸프탈릴부틸글리콜레이트, 부틸프탈릴메틸글리콜레이트, 부틸프탈릴에틸글리콜레이트, 프로필프탈릴부틸글리콜레이트, 부틸프탈릴프로필글리콜레이트, 메틸프탈릴옥틸글리콜레이트, 에틸프탈릴옥틸글리콜레이트, 옥틸프탈릴메틸글리콜레이트, 옥틸프탈릴에틸글리콜레이트 등이 포함되고, 바람직하게는 에틸프탈릴에틸글리콜레이트이다.

에스테르 화합물에는, 지방산 에스테르 화합물, 시트르산 에스테르 화합물이나 인산 에스테르 화합물 등이 포함된다.

지방산 에스테르 화합물의 예에는, 올레산 부틸, 리시놀산 메틸아세틸, 및 세바스산 디부틸 등이 포함된다. 시트르산 에스테르 화합물의 예에는, 시트르산 아세틸트리메틸, 시트르산 아세틸트리에틸, 및 시트르산 아세틸트리부틸 등이 포함된다. 인산 에스테르 화합물의 예에는, 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트, 크레실디페닐포스페이트, 옥틸디페닐포스페이트, 비페닐디페닐포스페이트, 트리옥틸포스페이트, 및 트리부틸포스페이트 등이 포함되고, 바람직하게는 트리페닐포스페이트이다.

그 중에서도, 폴리에스테르 화합물, 글리콜레이트 화합물, 인산 에스테르 화합물이 바람직하고, 폴리에스테르 화합물이 특히 바람직하다.

가소제의 함유량은, 시클로올레핀계 수지 100질량부에 대하여, 바람직하게는 1 내지 20질량％의 범위이며, 보다 바람직하게는 1.5 내지 15질량％의 범위이다. 가소제의 함유량이 상기 범위 내이면, 가소성의 부여 효과를 발현할 수 있고, 광학 필름으로부터의 가소제의 스며나옴에 대한 내성도 우수하다.

[4.2] 위상차 상승제

본 발명의 광학 필름은, 위상차를 조정하기 위해 위상차 상승제를 함유할 수 있다.

본원에서 말하는 위상차 상승제란, 시클로올레핀계 수지 100질량부에 대하여 당해 화합물을 3질량부 함유한 광학 필름의 두께 방향의 위상차값 Rt(광파장 590㎚ 측정)가, 미첨가 광학 필름과 비교해서 1.1배 이상의 값을 나타내는 기능을 갖는 화합물을 말한다.

본 발명에 사용되는 위상차 상승제는, 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 종래 알려져 있는, 일본 특허 공개 제2006-113239호 공보 단락 [0143] 내지 [0179]에 기재된 방향족환을 갖는 원반형 화합물(1,3,5-트리아진계 화합물 등), 일본 특허 공개 제2006-113239호 공보 단락 [0106] 내지 [0112]에 기재된 막대형 화합물, 일본 특허 공개 제2012-214682호 공보 단락 [0118] 내지 [0133]에 기재된 피리미딘계 화합물 등을 사용할 수 있다.

[4.3] 자외선 흡수제

본 발명의 광학 필름은, 편광판이나 액정 표시 장치에 조사되는 불필요한 자외선을 차폐하기 위해 자외선 흡수제를 함유하는 것이 바람직하다.

자외선 흡수제로서는, 예를 들어 옥시벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 살리실산 에스테르계 화합물, 벤조페논계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등을 들 수 있지만, 착색이 적은 벤조트리아졸계 화합물이 바람직하다. 또한, 일본 특허 공개 평10-182621호 공보, 일본 특허 공개 평8-337574호 공보에 기재된 자외선 흡수제, 일본 특허 공개 평6-148430호 공보에 기재된 고분자 자외선 흡수제도 바람직하게 사용된다.

본 발명의 광학 필름을, 광학 보상 필름 외에, 편광판의 보호 필름으로서 사용하는 경우, 자외선 흡수제로서는, 편광자나 액정의 열화 방지의 관점에서, 파장 370㎚ 이하의 자외선 흡수능이 우수하고, 또한 액정의 표시성의 관점에서, 파장 400㎚ 이상의 가시광의 흡수가 적은 특성을 구비하고 있는 것이 바람직하다.

자외선 흡수제의 첨가량은, 고분자 조성물에 대하여 0.1 내지 5.0질량％의 범위 내인 것이 바람직하고, 0.5 내지 5.0질량％의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 유용한 벤조트리아졸계 자외선 흡수제로서는, 예를 들어 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-t-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-t-부틸-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-t-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-[2'-히드록시-3'-(3",4",5",6"-테트라히드로프탈이미도메틸)-5'-메틸페닐]벤조트리아졸, 2,2-메틸렌비스[4-(1, 1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀], 2-(2'-히드록시-3'-t-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-6-(직쇄 및 측쇄 도데실)-4-메틸페놀, 옥틸-3-[3-t-부틸-4-히드록시-5-(클로로-2H-벤조트리아졸-2-일)페닐]프로피오네이트와 2-에틸헥실-3-[3-t-부틸-4-히드록시-5-(5-클로로-2H-벤조트리아졸-2-일)페닐]프로피오네이트의 혼합물 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다.

또한, 시판품으로서, 「티누빈(TINUVIN)109」, 「티누빈(TINUVIN)171」, 「티누빈(TINUVIN)326」, 「티누빈(TINUVIN)328」(이상, 상품명, BASF 재팬사 제조)을 바람직하게 사용할 수 있다.

[5] 광학 필름의 제조 방법

본 발명의 광학 필름의 제조 방법은, 용액 유연 제막법 또는 용융 유연 제막법을 채용할 수 있지만, 용액 유연 제막법에 의해 제조하는 것이 바람직하다.

본 발명의 광학 필름은, 용액 유연 제막법에 의해 제막하고, 또한, 상기 적어도 하나의 수소 결합 수용성기를 갖는 시클로올레핀계 수지, 상기 소수화도를 만족하는 실리카 입자, 상기 힌더드페놀계 화합물, 및 알코올계 용매를 포함하는 유기 용매를 함유하는 도프를, 용해 온도 15 내지 50℃의 범위 내에서 조제하는 것이 바람직하다.

본 발명의 광학 필름은, 적어도 시클로올레핀계 수지, 실리카 입자, 힌더드페놀계 화합물 및 알코올계 용매를 포함하는 유기 용매를 함유하는 도프를 조제하는 공정(도프 조제 공정)과, 상기 도프를 지지체 상에 유연하여 웹(유연막이라고도 함)을 형성하는 공정(유연 공정)과, 지지체 상에서 웹으로부터 용매를 증발시키는 공정(용매 증발 공정), 웹을 지지체로부터 박리하는 공정(박리 공정), 얻어진 필름을 건조시키는 공정(예비 건조 공정), 필름을 연신하는 공정(연신 공정), 연신 후의 필름을 더 건조시키는 공정(건조 공정), 얻어진 광학 필름을 권취하는 공정(권취 공정)에 의해 제조되는 것이 바람직하다.

이상의 공정을 도면으로 설명한다.

도 1은 본 발명에 바람직한 용액 유연 제막법의 도프 조제 공정, 유연 공정, 건조 공정 및 권취 공정의 일례를 모식적으로 도시한 도면이다.

분산기에 의해 용매와 본 발명에 따른 실리카 입자를 분산시킨 미립자 분산액은 투입 가마(41)로부터 여과기(44)를 통과해 스톡 가마(42)에 스톡된다. 한편 주 도프인 시클로올레핀계 수지는 용매와 함께 용해 가마(1)에서 용해되고, 적절히 스톡 가마(42)에 보관되어 있는 미립자 분산액이 첨가되고 혼합되어 주 도프를 형성한다. 얻어진 주 도프는, 여과기(3), 스톡 가마(4)로부터 여과기(6)에 의해 여과되고, 합류관(20)에 의해 첨가제가 첨가되고, 혼합기(21)에서 혼합되어 가압 다이(30)에 액송된다.

한편, 첨가제(본 발명에 따른 힌더드페놀계 화합물이나, 자외선 흡수제, 위상차 상승제 등)는, 용매에 용해되고, 첨가제 투입 가마(10)로부터 여과기(12)를 통과하여 스톡 가마(13)에 스톡된다. 그 후, 여과기(15)를 통하여 도관(16)을 경유해서 합류관(20), 혼합기(21)에 의해 주 도프와 혼합된다.

가압 다이(30)에 액송된 주 도프는, 금속 벨트 형상의 지지체(31) 위에 유연되어 웹(32)을 형성하고, 소정의 건조 후 박리 위치(33)에서 박리되어 필름을 얻는다. 박리된 웹(32)은, 다수의 반송 롤러에 통과시키면서, 소정의 잔류 용매량이 될 때까지 건조된 후, 연신 장치(34)에 의해 길이 방향 또는 폭 방향으로 연신된다. 연신 후, 건조 장치(35)에 의해 소정의 잔류 용매량이 될 때까지, 반송 롤러(36)에 통과시키면서 건조하고, 권취 장치(37)에 의해, 롤형으로 권취된다.

이하, 각 공정에 대하여 설명한다.

(1) 도프 조제 공정

시클로올레핀계 수지에 대한 양용매를 주로 하는 유기 용매에, 용해 가마 중에서 당해 시클로올레핀계 수지 및 힌더드페놀계 화합물, 경우에 따라, 위상차 상승제, 실리카 입자 또는 그 밖의 화합물을 교반하면서 용해하여 도프를 조제하는 공정, 또는 당해 시클로올레핀계 수지 용액에, 상기 힌더드페놀계 화합물, 경우에 따라서는 위상차 상승제, 실리카 입자 또는 그 밖의 화합물 용액을 혼합하여 주 용해액인 도프를 조제하는 공정이다.

본 발명의 광학 필름을 용액 유연법으로 제조하는 경우, 도프를 형성하기에 유용한 유기 용매는, 시클로올레핀계 수지, 힌더드페놀계 화합물, 또는 위상차 상승제 및 그 밖의 화합물을 동시에 용해하는 것이 바람직하다.

사용되는 유기 용매로서, 이하의 용매가 바람직하게 사용된다.

용액 유연법에 사용되는 용매로서는, 예를 들어 클로로포름, 디클로로메탄 등의 염소계 용매; 톨루엔, 크실렌, 벤젠, 및 이것들의 혼합 용매 등의 방향족계 용매; 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-부탄올, 2-부탄올 등의 알코올계 용매; 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, 디옥산, 시클로헥사논, 테트라히드로푸란, 아세톤, 메틸에틸케톤(MEK), 아세트산 에틸, 디에틸에테르; 등을 들 수 있다. 이들 용제는 1종만 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

본 발명에 따른 용매가 양용매와 빈용매의 혼합 용매일 경우, 당해 양용매는, 예를 들어 염소계 유기 용매로서는, 디클로로메탄, 비염소계 유기 용매로서는, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 아밀, 아세톤, 메틸에틸케톤, 테트라히드로푸란, 1,3-디옥솔란, 1,4-디옥산, 시클로헥사논, 포름산 에틸, 2,2,2-트리플루오로에탄올, 2,2,3,3-헥사플루오로-1-프로판올, 1,3-디플루오로-2-프로판올, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-메틸-2-프로판올, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판올, 2,2,3,3,3-펜타플루오로-1-프로판올, 니트로에탄, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, iso-프로판올, n-부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올 등을 들 수 있고, 그 중에서 디클로로메탄인 것이 바람직하다.

빈용매는 본 발명에 따른 알코올계 용매이며, 광학 필름 중에 10 내지 1000ppm 함유되는 것이, 본 발명의 효과를 발현하는 데 있에서 필요하다.

본 발명의 광학 필름 중에 함유되는 상기 알코올계 용매의 함유량은, 소위 잔류 용매량이며, 필름 제조 후에 필름 중에 함유되는 함유량을 말한다. 당해 용매량은, 후술하는 헤드스페이스 가스 크로마토그래피에 의해 정량할 수 있지만, 그 측정은 필름 제조 후부터 필름 가공 전까지의 기간에 측정되었을 때의 값을 말한다. 통상, 필름은, 제조되어 권취된 후에 보호 시트 등에 싸여서 준밀폐 상태로 보관되고, 가공될 때까지는 그 상태이기 때문에, 잔류 용매량의 변동은 작다. 따라서, 잔류 용매량의 측정은 필름 제조 후부터 필름 가공 전까지의 기간에 측정되었을 때의 값으로, 본원 발명의 구성인지를 판단할 수 있다.

잔류 용매량의 제어는, 용매의 구성 비율, 제막 중에 있어서의 건조 온도, 건조 시간 등의 건조 조건, 막 두께 등으로 행할 수 있다.

본 발명의 광학 필름 중에 함유되는 알코올계 용매의 함유량은, 10 내지 500ppm의 범위 내인 것이 바람직하고, 20 내지 200ppm의 범위인 것이 보다 바람직하다. 10ppm 이상에서 본 발명의 효과를 발현하고, 또한 용액 유연 제막에 있어서의 금속 지지체로부터의 박리성도 향상된다. 1000ppm 이하이면, 헤이즈와 환경 안전성의 관점에서 바람직하다.

본 발명에 따른 알코올계 용매는, 메탄올, 에탄올 및 부탄올로부터 선택되는 것이, 본 발명의 효과와 함께, 박리성을 개선하고, 고속도 유연을 가능하게 하는 관점에서 바람직하다. 그 중에서도 에탄올이 상기 관점에서 바람직하다.

본 발명에서는, 혼합 용매라면, 상기 양용매를 용매 전체량에 대하여 55질량％ 이상 사용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 80질량％ 이상 사용하는 것이다.

또한, 본 발명의 광학 필름은, 생산성 향상의 관점에서 히드록시기를 갖는 알코올계 용매와 물을 조합하여 사용하는 것이 보다 바람직하고, 상기 도프에 물을 첨가하여, 잔류 용매량으로서 물을 50 내지 500ppm의 범위 내에서 필름 중에 함유하는 것이 바람직하다.

0.1질량％ 이상이면, 다른 알코올계 용매나 수소 결합 수용성기를 포함하는 시클로올레핀계 수지나 실리카 입자와 상호 작용하기 쉬워지기 때문에 바람직하지만, 1질량％ 이내이면 소수성이 강한 시클로올레핀계 수지의 겔화를 억제하여, 이물의 발생을 억제할 수 있다.

<잔류 용매량>

용매 성분으로서, 사용한 상기 알코올 및 물의 잔류량은 이하의 측정 방법에 의해 행한다.

일정한 형상으로 잘라낸 광학 필름을 20mL의 밀폐 유리 용기에 넣고, 120℃에서 20분간 처리한 후, 가스 크로마토그래피(기기: HP사 5890SERIES II, 칼럼: J&W사 DB-WAX(내경 0.32㎜, 길이 30m), 검출: FID)로 GC 승온 조건을 40℃에서 5분간 유지한 후, 80℃/분으로 100℃까지 승온하여 구하였다.

시클로올레핀계 수지 및 힌더드페놀계 화합물, 경우에 따라서는 위상차 상승제, 그 밖의 화합물의 용해에는, 상압에서 행하는 방법, 주 용매의 비점 이하에서 행하는 방법, 주 용매의 비점 이상에서 가압하여 행하는 방법, 일본 특허 공개 평9-95544호 공보, 일본 특허 공개 평9-95557호 공보, 또는 일본 특허 공개 평9-95538호 공보에 기재된 바와 같은 냉각 용해법으로 행하는 방법, 일본 특허 공개 평11-21379호 공보에 기재되어 있는 고압에서 행하는 방법 등 다양한 용해 방법을 사용할 수 있지만, 0.8 내지 4㎫의 범위에서 행하는 것이 용해성의 관점에서 바람직하다.

도프 중의 시클로올레핀계 수지의 농도는, 10 내지 40질량％의 범위인 것이 바람직하다. 용해 중 또는 후의 도프에 화합물을 첨가하여 용해 및 분산한 후, 여과재로 여과하고, 탈포하여 송액 펌프로 다음 공정에 보낸다.

도프의 여과에 대해서는, 바람직하게는 리프 디스크 필터를 구비하는 주된 여과기(3)로, 도프를 예를 들어, 90％ 포집 입자 직경이 미립자의 평균 입자 직경의 10배 내지 100배인 여과재로 여과하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 여과에 사용하는 여과재는, 절대 여과 정밀도가 작은 편이 바람직하지만, 절대 여과 정밀도가 너무 작으면, 여과재의 눈 막힘이 발생하기 쉬워, 여과재의 교환을 빈번하게 행해야 하며, 생산성을 저하시킨다는 문제점이 있다.

이로 인해, 본 발명에 있어서, 시클로올레핀계 수지 함유 도프에 사용하는 여과재는, 절대 여과 정밀도 0.008㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.001 내지 0.008㎜의 범위가 보다 바람직하며, 0.003 내지 0.006㎜의 범위의 여과재가 더욱 바람직하다.

여과재의 재질에는, 특별히 제한은 없고, 통상의 여과재를 사용할 수 있지만, 폴리프로필렌, 테플론(등록 상표) 등의 플라스틱 섬유제의 여과재나 스테인리스 섬유 등의 금속제의 여과재가 섬유의 탈락 등이 없어 바람직하다.

본 발명에 있어서, 여과 시의 도프의 유량이, 10 내지 80㎏/(h·㎡), 바람직하게는 20 내지 60㎏/(h·㎡)인 것이 바람직하다. 여기서, 여과 시의 도프의 유량이, 10kg/(h·㎡) 이상이면, 효율적인 생산성이 되고, 여과 시의 도프의 유량이, 80kg/(h·㎡) 이내이면, 여과재에 가하는 압력이 적정해져서, 여과재를 파손시키는 일이 없어 바람직하다.

여과압은, 3500㎪ 이하인 것이 바람직하고, 3000㎪ 이하가 보다 바람직하고, 2500㎪ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 여과압은, 여과 유량과 여과 면적을 적절히 선택함으로써 컨트롤할 수 있다.

많은 경우에, 주 도프에는 회수 스크랩이 10 내지 50질량％ 정도 포함되는 일이 있다.

회수 스크랩이란, 예를 들어 광학 필름을 미세하게 분쇄한 것으로, 광학 필름을 제막할 때 발생하는, 필름의 양쪽 사이드 부분을 잘라 버린 것이나, 찰상 등으로 필름의 규정값을 초과한 광학 필름 원단이 사용된다.

또한, 도프 조제에 사용되는 수지의 원료로서는, 미리 시클로올레핀계 수지 및 그 밖의 화합물 등을 펠릿화한 것도, 바람직하게 사용할 수 있다.

(2) 유연 공정

(2.1) 도프의 유연

도프를, 송액 펌프(예를 들어, 가압형 정량 기어 펌프)를 통하여 가압 다이(30)에 송액하고, 무한히 이송하는 무단의 금속 지지체(31), 예를 들어 스테인리스 벨트, 또는 회전하는 금속 드럼 등의 금속 지지체 상의 유연 위치에, 가압 다이 슬릿으로부터 도프를 유연하는 공정이다.

유연(캐스트) 공정에서의 금속 지지체는, 표면을 경면 마무리한 것이 바람직하고, 금속 지지체로서는, 스테인리스 스틸 벨트 또는 주물로 표면을 도금 마무리한 드럼이 바람직하게 사용된다. 캐스트의 폭은 1 내지 4m의 범위, 바람직하게는 1.3 내지 3m의 범위, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 2.8m의 범위로 할 수 있다. 유연 공정의 금속 지지체의 표면 온도는 -50℃ 내지 용제가 비등하여 발포하지 않는 온도 이하, 더욱 바람직하게는 -30 내지 0℃의 범위로 설정된다. 온도가 높은 편이 웹(유연용 금속 지지체 상에 도프를 유연하여 형성된 도프막을 웹이라고 함)의 건조 속도를 빠르게 할 수 있으므로 바람직하지만, 너무 높으면 웹이 발포되거나, 평면성이 열화되는 경우가 있다. 바람직한 지지체 온도로서는 0 내지 100℃에서 적절히 결정되고, 5 내지 30℃의 범위가 더욱 바람직하다. 또는, 냉각함으로써 웹을 겔화시켜서 잔류 용매를 많이 포함한 상태에서 드럼으로부터 박리하는 것도 바람직한 방법이다.

금속 지지체의 온도를 제어하는 방법은 특별히 제한되지 않지만, 온풍 또는 냉풍을 불어대는 방법이나, 온수를 금속 지지체의 이측에 접촉시키는 방법이 있다. 온수를 사용하는 편이 열의 전달이 효율적으로 행해지기 때문에, 금속 지지체의 온도가 일정해질 때까지의 시간이 짧아 바람직하다. 온풍을 사용하는 경우에는 용매의 증발 잠열에 의한 웹의 온도 저하를 고려하여, 용매의 비점 이상의 온풍을 사용하며, 발포도 방지하면서 목적으로 하는 온도보다도 높은 온도의 바람을 사용하는 경우가 있다. 특히, 유연부터 박리할 때까지의 사이에 지지체의 온도 및 건조풍의 온도를 변경하여, 효율적으로 건조를 행하는 것이 바람직하다.

다이는, 다이의 구금 부분의 슬릿 형상을 조정할 수 있고, 막 두께를 균일하게 하기 쉬운 가압 다이가 바람직하다. 가압 다이에는, 코팅 행어 다이나 T 다이 등이 있고, 모두 바람직하게 사용된다. 금속 지지체의 표면은 경면으로 되어 있다. 제막 속도를 높이기 위해 가압 다이를 금속 지지체 상에 2기 이상 설치하고, 도프량을 분할하여 적층해도 된다.

(2.2) 용매 증발 공정

웹을 유연용 금속 지지체 상에서 가열하여, 용매를 증발시키는 공정이며, 후술하는 박리 시의 잔류 용매량을 제어하는 공정이다.

용매를 증발시키기 위해서는, 웹 측으로부터 바람을 불게 하는 방법 또는 지지체의 이면으로부터 액체에 의해 전열시키는 방법, 복사열에 의해 표리로부터 전열하는 방법 등이 있지만, 이면 액체 전열 방법이, 건조 효율이 좋아 바람직하다. 또한, 그것들을 조합하는 방법도 바람직하게 사용된다. 유연 후의 지지체 상의 웹을 30 내지 100℃의 분위기 하에서, 지지체 상에서 건조시키는 것이 바람직하다. 30 내지 100℃의 분위기 하로 유지하기 위해서는, 이 온도의 온풍을 웹 상면에 쐬거나 적외선 등의 수단에 의해 가열하는 것이 바람직하다.

면 품질, 투습성, 박리성의 관점에서, 30 내지 180초 이내에 당해 웹을 지지체로부터 박리하는 것이 바람직하다.

(2.3) 박리 공정

금속 지지체 상에서 용매가 증발한 웹을, 박리 위치에서 박리하는 공정이다. 박리된 웹은 필름으로서 다음 공정에 보내진다.

금속 지지체 상의 박리 위치에 있어서의 온도는 바람직하게는 10 내지 40℃의 범위이며, 더욱 바람직하게는 11 내지 30℃의 범위이다.

본 발명에서는, 상기 용매 증발 공정에서 웹 중의 용매를 증발시키는데, 박리하는 시점에서의 금속 지지체 상에서의 웹의 잔류 용매량은, 15 내지 100질량％의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 잔류 용매량의 제어는, 상기 용매 증발 공정에서의 건조 온도 및 건조 시간으로 행하는 것이 바람직하다.

상기 잔류 용매량이 15질량％ 이상이면, 지지체 상에서의 건조 과정에 있어서, 실리카 입자가 두께 방향으로 분포를 갖지 않고 필름 중에 균일하게 분산된 상태가 되기 때문에 바람직하다.

또한, 상기 잔류 용매량이 100질량％ 이내이면, 필름이 자기 지지성을 갖고, 필름의 박리 불량을 피할 수 있어, 웹의 기계적 강도도 유지할 수 있는 점에서, 박리 시의 평면성이 향상되고, 박리 장력에 의한 쓸림이나 세로 줄무늬의 발생을 억제할 수 있다.

웹 또는 필름의 잔류 용매량은 하기 식 (Z)로 정의된다.

식 (Z)

잔류 용매량(％)=(웹 또는 필름의 가열 처리 전 질량-웹 또는 필름의 가열 처리 후 질량)/(웹 또는 필름의 가열 처리 후 질량)×100

또한, 잔류 용매량을 측정할 때의 가열 처리란, 115℃에서 1시간의 가열 처리를 행하는 것을 나타낸다.

금속 지지체로부터 웹을 박리하여 필름으로 할 때의 박리 장력은, 통상, 196 내지 245N/m의 범위 내이지만, 박리 시에 주름이 생기기 쉬운 경우, 190N/m 이하의 장력으로 박리하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 당해 금속 지지체 상의 박리 위치에 있어서의 온도를 -50 내지 40℃의 범위 내로 하는 것이 바람직하고, 10 내지 40℃의 범위 내가 보다 바람직하고, 15 내지 30℃의 범위 내로 하는 것이 가장 바람직하다.

(3) 건조 및 연신 공정

건조 공정은 예비 건조 공정, 본 건조 공정으로 나누어 행할 수도 있다.

(3.1) 예비 건조 공정

금속 지지체로부터 웹 박리하여 얻어진 필름은, 예비 건조시킨다. 필름의 예비 건조는, 필름을, 상하에 배치한 다수의 롤러에 의해 반송하면서 건조시켜도 되고, 텐터 건조기와 같이 필름의 양단부를 클립으로 고정하여 반송하면서 건조시켜도 된다.

웹을 건조시키는 수단은 특별히 제한은 없고, 일반적으로 열풍, 적외선, 가열 롤러, 마이크로파 등으로 행할 수 있지만, 간편한 점에서, 열풍으로 행하는 것이 바람직하다.

웹의 예비 건조 공정에서의 건조 온도는 바람직하게는 필름의 유리 전이점이 -5℃ 이하이며, 30℃ 이상의 온도에서 1분 이상 30분 이하의 열처리를 행하는 것이 효과적이다. 건조 온도는 40 내지 150℃의 범위 내, 더욱 바람직하게는 50 내지 100℃의 범위 내에서 건조가 행해진다.

(3.2) 연신 공정

본 발명의 광학 필름은, 연신 장치(34)로 잔류 용매량 하에서 연신 처리를 행함으로써, 필름 중의 수지에 실리카 입자를 균일하게 분산시키거나, 필름의 평면성을 향상시키거나, 필름 내의 분자의 배향을 제어함으로써, 원하는 위상차값 Ro 및 Rt를 얻을 수 있다.

본 발명의 광학 필름의 제조 방법은, 당해 필름을 연신하는 공정에 있어서, 연신 개시 시의 잔류 용매량을 1질량％ 이상 15질량％ 미만으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 2 내지 10질량％의 범위 내이며, 상기 잔류 용매량의 범위이면, 연신 시에 불균일한 응력이 필름에 가해지는 것을 피할 수 있다.

본 발명의 광학 필름은, 길이 방향(MD 방향, 유연 방향이라고도 함) 및/또는 폭 방향(TD 방향이라고도 함), 및/또는 경사 방향으로 연신하는 것이 바람직하고, 적어도 연신 장치에 의해, 폭 방향으로 연신하여 제조하는 것이 바람직하다.

연신 조작은 다단계로 분할하여 실시해도 된다. 또한, 2축 연신을 행하는 경우에는 동시 2축 연신을 행해도 되고, 단계적으로 실시해도 된다. 이 경우, 단계적이란, 예를 들어 연신 방향이 상이한 연신을 순차 행하는 것도 가능하고, 동일한 방향의 연신을 다단계로 분할하며, 또한 상이한 방향의 연신을 그 어느 단계에 추가하는 것도 가능하다.

즉, 예를 들어 다음과 같은 연신 스텝도 가능하다:

·길이 방향으로 연신→폭 방향으로 연신→ 길이 방향으로 연신→ 길이 방향으로 연신

·폭 방향으로 연신→폭 방향으로 연신→ 길이 방향으로 연신→ 길이 방향으로 연신

·폭 방향으로 연신→경사 방향으로 연신

또한, 동시 2축 연신에는, 일 방향으로 연신하고, 다른 한쪽을, 장력을 완화하여 수축시키는 경우도 포함된다.

본 발명의 광학 필름은, 연신 후의 막 두께가 원하는 범위로 되도록 길이 방향 및/또는 폭 방향으로, 바람직하게는 폭 방향으로, 필름의 유리 전이 온도를 Tg라 했을 때, (Tg+5) 내지 (Tg+50)℃의 온도 범위에서 연신하는 것이 바람직하다. 상기 온도 범위에서 연신하면, 위상차의 조정을 하기 쉽고, 또한 연신 응력을 저하할 수 있으므로 헤이즈가 낮아진다. 또한, 파단의 발생을 억제하여, 평면성, 필름 자체의 착색성이 우수한 광학 필름이 얻어진다. 연신 온도는, (Tg+10) 내지 (Tg+40)℃의 범위에서 행하는 것이 바람직하다.

또한, 여기에서 말하는 유리 전이 온도 Tg란, 시판하고 있는 시차 주사 열량 측정기를 사용하여, 승온 속도 20℃/분으로 측정하고, JIS K7121(1987)에 따라 구한 중간점 유리 전이 온도(Tmg)이다. 구체적인 광학 필름의 유리 전이 온도 Tg의 측정 방법은, JIS K7121(1987)에 따라, 세이코인스트루먼츠(주) 제조의 시차 주사 열량계 DSC220을 사용하여 측정한다.

본 발명의 광학 필름은, 필름을 적어도 폭 방향으로, 원래 폭에 대하여 5 내지 40％의 범위 내의 연신율로 연신하는 것이 바람직하고, 또한 필름의 길이 방향 및 폭 방향에 있어서, 각각 5 내지 40％의 범위 내의 연신율로 연신하는 것이 보다 바람직하다. 특히 당해 연신율의 범위는, 원래 폭에 대하여 10 내지 30％의 범위 내에서 연신하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 범위 내이면, 특히 위상차 상승제를 포함하는 경우에는 원하는 위상차값이 얻어질 뿐만 아니라, 필름을 박막화할 수 있다. 본 발명에서 말하는 연신율이란, 연신 전의 필름의 길이 또는 폭의 길이에 대한 연신 후의 필름 길이 방향 또는 폭 방향의 길이의 비율(％)을 말한다.

길이 방향으로 연신하는 방법에는 특별히 한정은 없다. 예를 들어, 복수의 롤에 주속 차를 생기게 하여, 그 사이에 롤 주속차를 이용하여 세로 방향으로 연신하는 방법, 웹의 양단을 클립이나 핀으로 고정하고, 클립이나 핀의 간격을 진행 방향으로 확장하여 세로 방향으로 연신하는 방법, 또는 종횡 동시에 확장하여 종횡 양쪽 방향으로 연신하는 방법 등을 들 수 있다. 물론 이러한 방법 등은, 조합하여 사용해도 된다.

폭 방향으로 연신하기 위해서는, 예를 들어 일본 특허 공개 소62-46625호 공보에 개시되어 있는 바와 같은 건조 전체 공정 또는 일부의 공정을 폭 방향으로 클립 또는 핀으로 웹의 폭 양단을 폭 유지하면서 건조시키는 방법(텐터 방식이라고 불림), 그 중에서 클립을 사용하는 텐터 방식, 핀을 사용하는 핀 텐터 방식이 바람직하게 사용된다.

폭 방향으로의 연신 시에, 필름 폭 방향으로 250 내지 500％/min의 연신 속도로 연신하는 것이, 필름의 평면성을 향상시키는 관점에서 바람직하다.

연신 속도는 250％/min 이상이면, 평면성이 향상되고, 또한 필름을 고속으로 처리할 수 있기 때문에, 생산 적성의 관점에서 바람직하고, 500％/min 이내이면, 필름이 파단되는 일 없이 처리할 수 있어 바람직하다.

바람직한 연신 속도는, 300 내지 400％/min의 범위 내이며, 저배율의 연신 시에 유효하다. 연신 속도는 하기 식 1에 의해 정의되는 것이다.

식 1: 연신 속도(％/min)=[(d₁/d₂)-1]×100(％)/t

(식 1에 있어서, d₁은 연신 후의 본 발명의 광학 필름의 상기 연신 방향의 폭 치수이고, d₂는 연신 전의 광학 필름의 상기 연신 방향의 폭 치수이며, t는 연신에 필요로 하는 시간(min)임)

본 발명의 광학 필름은, 연신함으로써 원하는 위상차값을 부여할 수 있다.

본 발명의 광학 필름의 막 두께는 5㎛≤d≤40㎛이며, 측정 파장 590㎚에 있어서의 면 내 위상차 Ro와 두께 방향의 위상차 Rt가 각각 Ro≤5㎚, -15㎚≤Rt≤15㎚인 것이, 편광판 보호 필름으로서 사용할 때, 경량이며 박막인 편광판을 제공할 수 있고, 또한 IPS 모드형 액정 표시 장치용 편광판으로서 최적의 위상차를 부여할 수 있는 관점에서 바람직하다.

면 내 위상차값 Ro, 및 두께 방향의 위상차값 Rt는 자동 복굴절률계 액소 스캔(Axo Scan Mueller Matrix Polarimeter: 액소매트릭스사 제조)을 사용하여, 23℃·55％RH의 환경 하, 590㎚의 파장에 있어서, 삼차원 굴절률 측정을 행하고, 얻어진 굴절률 n_x, n_y, n_z로부터 산출할 수 있다.

식 (i): Ro=(n_x-n_y)×d(㎚)

식 (ii): Rt={(n_x+n_y)/2-n_z}×d(㎚)

[식 (i) 및 식 (ii)에 있어서, n_x는, 필름의 면 내 방향에 있어서 굴절률이 최대가 되는 방향 x에 있어서의 굴절률을 나타냄. n_y는, 필름의 면 내 방향에 있어서, 상기 방향 x와 직교하는 방향 y에 있어서의 굴절률을 나타냄. n_z는, 필름의 두께 방향 z에 있어서의 굴절률을 나타냄. d는, 필름의 두께(㎚)를 나타냄]

연신 공정에서는 통상, 연신한 후, 유지·완화가 행해진다. 즉, 본 공정은, 필름을 연신하는 연신 단계, 필름을 연신 상태로 유지하는 유지 단계 및 필름을 연신한 방향으로 완화하는 완화 단계를 이 순서로 행하는 것이 바람직하다. 유지 단계에서는, 연신 단계에서 달성된 연신율로의 연신을, 연신 단계에 있어서의 연신 온도에서 유지한다. 완화 단계에서는, 연신 단계에 있어서의 연신을 유지 단계에서 유지한 후, 연신을 위한 장력을 해제함으로써, 연신을 완화한다. 완화 단계는, 연신 단계에 있어서의 연신 온도 이하에서 행하면 된다.

(3.3) 건조 공정

건조 공정에서는, 건조 장치(35)에 의해 연신 후의 필름을 가열하여 건조시킨다.

광학 필름 중에 함유하는 유기 용매량을 조정하는 데, 건조 공정의 조건을 적절히 조정하여 행하는 것이 바람직하다.

열풍 등에 의해 필름을 가열하는 경우, 사용 완료된 열풍(용매를 포함한 에어나 습기 함유 에어)을 배기할 수 있는 노즐을 설치하고, 사용 완료된 열풍의 혼입을 방지하는 수단도 바람직하게 사용된다. 열풍 온도는, 40 내지 350℃의 범위가 보다 바람직하다. 또한, 건조 시간은 5초 내지 60분 정도가 바람직하고, 10초 내지 30분이 보다 바람직하다.

또한, 가열 건조 수단은 열풍에 제한되지 않고, 예를 들어 적외선, 가열 롤러, 마이크로파 등을 사용할 수 있다. 간편함의 관점에서는, 지그재그 형상으로 배치한 반송 롤러(36)로 필름을 반송하면서, 열풍 등으로 건조를 행하는 것이 바람직하다. 건조 온도는 잔류 용매량, 반송에 있어서의 신축률 등을 고려하여, 40 내지 350℃의 범위가 보다 바람직하다.

건조 공정에 있어서는, 잔류 용매량이 일반적으로는 0.5질량％ 이하가 될 때까지, 필름을 건조하는 것이 바람직하다.

(4) 권취 공정

(4.1) 널링 가공

소정의 열처리 또는 냉각 처리 후, 권취 전에 슬리터를 설치하여 단부를 잘라 버리는 것이 양호한 권취 모양을 얻기 위해 바람직하다. 또한, 폭 양단부에는 널링 가공을 하는 것이 바람직하다.

널링 가공은, 가열된 엠보싱 롤러를 필름 폭 단부에 누름으로써 형성할 수 있다. 엠보싱 롤러에는 잔 요철이 형성되어 있고, 이것으로 누름으로써 필름에 요철을 형성하여, 단부를 부풀게 할 수 있다.

본 발명의 광학 필름의 폭 양단부의 널링 높이는 4 내지 20㎛의 범위, 폭 5 내지 20㎜의 범위가 바람직하다.

(4.2)

양호한 권취 모양을 얻는 다른 수단으로서, 권취하기 전에, 필름끼리의 블로킹을 방지할 목적으로, 마스킹 필름(프로텍트 필름이라고도 함)을 겹쳐서 동시에 권취해도 되고, 연신 필름의 적어도 한쪽, 바람직하게는 양쪽 단부에 테이프 등을 맞붙이면서 권취해도 된다. 마스킹 필름으로서는, 상기 필름을 보호할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 널링 가공은, 필름의 제막 공정에 있어서 건조 종료 후, 권취 전에 마련하는 것이 바람직하다.

(4.3) 권취 공정

필름 중의 잔류 용매량이 2질량％ 이하가 되고 나서 필름으로서 권취하는 공정이며, 잔류 용매량을 바람직하게는 1질량％ 이하로 함으로써 치수 안정성이 양호한 필름을 얻을 수 있다.

권취 방법은, 일반적으로 사용되고 있는 것을 사용하면 되고, 정 토크법, 정 텐션법, 테이퍼 텐션법, 내부 응력이 일정한 프로그램 텐션 컨트롤법 등이 있고, 그것들을 구분지어 사용하면 된다.

[6] 광학 필름의 물성

<헤이즈>

본 발명의 광학 필름은, 헤이즈가 1％ 미만인 것이 바람직하고, 0.5％ 미만인 것이 보다 바람직하다. 헤이즈를 1％ 미만으로 함으로써, 필름의 투명성이 보다 높아지고, 광학 용도의 필름으로서 보다 사용하기 쉬워진다는 이점이 있다. 본 발명의 광학 필름은, 균일한 입자 직경을 갖는 실리카 입자가 분산되어 있기 때문에, 입자에 의한 광산란의 정도가 낮아, 투명성이 우수하다.

헤이즈값의 측정은, 23℃·50％RH의 환경 하, 헤이즈 미터(닛본덴쇼쿠코교사 제조, NDH2000)에 의해, 필름의 폭 방향으로 등간격으로 10점의 측정을 행하고, 그 평균값을 구해 헤이즈로 한다.

<평형 함수율>

본 발명의 광학 필름은, 25℃, 상대 습도 60％에 있어서의 평형 함수율이 4％ 이하인 것이 바람직하고, 3％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 평형 함수율을 4％ 이하로 함으로써, 습도 변화에 대응하기 쉽고, 광학 특성이나 치수가 보다 변화하기 어려워 바람직하다.

평형 함수율은, 시료 필름을 23℃·20％RH로 조습된 방에 4시간 이상 방치한 후, 23℃·80％RH로 조습된 방에 24시간 방치하여, 샘플을 미량 수분계(예를 들어, 미쓰비시카가쿠 어널리테크(주) 제조, CA-20형)를 사용하여, 온도 150℃에서 수분을 건조·기화시킨 후, 칼 피셔법에 의해 정량한다.

<필름 길이, 폭, 막 두께>

본 발명의 광학 필름은, 긴 것이 바람직하고, 구체적으로는, 100 내지 10000m 정도의 길이인 것이 바람직하고, 롤형으로 권취된다. 또한, 본 발명의 광학 필름의 폭은 1m 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.3m 이상이며, 특히 1.3 내지 4m인 것이 바람직하다.

연신 후의 필름의 막 두께는, 표시 장치의 박형화, 생산성의 관점에서, 5 내지 40㎛의 범위 내인 것이 바람직하다. 막 두께가 5㎛ 이상이면, 일정 이상의 필름 강도나 위상차를 발현시킬 수 있다. 막 두께가 40㎛ 이하이면, 원하는 위상차를 구비하고, 또한 편광판 및 표시 장치의 박형화에 적용할 수 있다. 바람직하게는, 필름의 막 두께는 10 내지 30㎛의 범위 내이다.

[7] 광학 필름의 응용

본 발명의 광학 필름은, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치 등의 각종 표시 장치나 터치 패널에 사용되는 기능 필름인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 본 발명의 광학 필름은, 액정 표시 장치 또는 유기 EL 표시 장치용 편광판 보호 필름, 위상차 필름, 반사 방지 필름, 휘도 향상 필름, 하드 코팅 필름, 방현 필름, 대전 방지 필름, 시야각 확대 등의 광학 보상 필름 등일 수 있다. 전형적으로는, 본 발명의 광학 필름은, 편광판 보호 필름이다. 본 발명의 광학 필름은, 상기 위상차 필름을 겸하는 편광판 보호 필름으로서 사용할 수도 있다.

[7.1] 편광판

[7.1.1] 편광자

편광자는, 일정 방향의 편파면의 광만을 통과시키는 소자이며, 그 예에는, 폴리비닐알코올계 편광 필름이 포함된다.

폴리비닐알코올계 편광 필름에는, 폴리비닐알코올계 필름에 요오드를 염색시킨 것과, 2색성 염료를 염색시킨 것이 있다.

편광자는, 폴리비닐알코올 필름을 1축 연신한 후 염색하거나, 또는 폴리비닐알코올 필름을 염색한 후 1축 연신하고, 바람직하게는 붕소 화합물로 내구성 처리를 더 행하여 얻을 수 있다.

편광자의 막 두께는, 5 내지 30㎛의 범위 내가 바람직하고, 5 내지 15㎛의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.

폴리비닐알코올 필름으로서는, 일본 특허 공개 제2003-248123호 공보, 일본 특허 공개 제2003-342322호 공보 등에 기재된 에틸렌 단위의 함유량 1 내지 4몰％, 중합도 2000 내지 4000, 비누화도 99.0 내지 99.99몰％의 에틸렌 변성 폴리비닐알코올이 바람직하게 사용된다. 또한, 일본 특허 공개 제2011-100161호 공보, 일본 특허 제4691205호 공보, 일본 특허 제4804589호 공보에 기재된 방법으로, 편광자를 제작해 본 발명의 광학과 접합하여 편광판을 제작하는 것이 바람직하다.

[7.1.2] 접착제

[물풀]

본 발명에 사용되는 편광판은, 본 발명의 광학 필름을 완전 비누화형 폴리비닐알코올 수용액(물풀)을 사용하여 편광자에 접합하는 것이 바람직하다. 다른 한쪽 면에는 다른 편광판 보호 필름을 접합할 수 있다. 본 발명의 광학 필름은 액정 표시 장치로 되었을 때, 편광자의 액정 셀측에 형성되는 것이 바람직하고, 편광자의 외측의 필름은, 본 발명의 광학 필름, 및 종래의 편광판 보호 필름 중 어느 쪽도 사용할 수 있다.

예를 들어, 종래의 편광판 보호 필름으로서는, 시판하고 있는 셀룰로오스에스테르 필름(예를 들어, 코니카미놀타태크KC8UX, KC5UX, KC8UCR3, KC8UCR4, KC8UCR5, KC8UY, KC6UY, KC6UA, KC4UY, KC4UE, KC8UE, KC8UY-HA, KC8UX-RHA, KC8UXW-RHA-C, KC8UXW-RHA-NC, KC4UXW-RHA-NC, 이상 코니카미놀타(주) 제조)이 바람직하게 사용된다.

[활성 에너지선 경화성 접착제]

또한, 본 발명에 사용되는 편광판에 있어서는, 본 발명의 광학 필름과 편광자가, 활성 에너지선 경화성 접착제에 의해 접합되어 있는 것이 바람직하다.

활성 에너지선 경화성 접착제는, 하기 자외선 경화형 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 광학 필름과 편광자의 접합에 자외선 경화형 접착제를 적용함으로써, 박막이어도 강도가 높고, 평면성이 우수한 편광판을 얻을 수 있다.

<자외선 경화형 접착제의 조성>

편광판용 자외선 경화형 접착제 조성물로서는, 광 라디칼 중합을 이용한 광 라디칼 중합형 조성물, 광 양이온 중합을 이용한 광 양이온 중합형 조성물, 및 광 라디칼 중합 및 광 양이온 중합을 병용한 하이브리드형 조성물이 알려져 있다.

광 라디칼 중합형 조성물로서는, 일본 특허 공개 제2008-009329호 공보에 기재된 히드록시기나 카르복시기 등의 극성기를 함유하는 라디칼 중합성 화합물 및 극성기를 함유하지 않는 라디칼 중합성 화합물을 특정 비율로 포함하는 조성물 등이 알려져 있다. 특히, 라디칼 중합성 화합물은, 라디칼 중합 가능한 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물인 것이 바람직하다. 라디칼 중합 가능한 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물의 바람직한 예에는, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물이 포함된다. (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물의 예에는, N치환 (메트)아크릴아미드계 화합물, (메트)아크릴레이트계 화합물 등이 포함된다. (메트)아크릴아미드는, 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드를 의미한다.

또한, 광 양이온 중합형 조성물로서는, 일본 특허 공개 제2011-028234호 공보에 개시되어 있는 바와 같은, (α) 양이온 중합성 화합물, (β) 광 양이온 중합 개시제, (γ) 380㎚보다 긴 파장의 광에 극대 흡수를 나타내는 광증감제, 및 (δ)나프탈렌계 광증감 보조제의 각 성분을 함유하는 자외선 경화형 접착제 조성물을 들 수 있다. 단, 이 이외의 자외선 경화형 접착제가 사용되어도 된다.

(1) 전처리 공정

전처리 공정은, 광학 필름의 편광자와의 접착면에 접착 용이화 처리를 행하는 공정이다. 접착 용이 처리로서는, 코로나 처리, 플라즈마 처리 등을 들 수 있다.

(자외선 경화형 접착제의 도포 공정)

자외선 경화형 접착제의 도포 공정으로서는, 편광자와 광학 필름의 접착면 중 적어도 한쪽에, 상기 자외선 경화형 접착제를 도포한다. 편광자 또는 광학 필름의 표면에 직접, 자외선 경화형 접착제를 도포하는 경우, 그 도포 방법에 특별한 한정은 없다. 예를 들어, 닥터 블레이드, 와이어 바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터 등, 다양한 습식 도포 방식을 이용할 수 있다. 또한, 편광자와 광학 필름의 사이에, 자외선 경화형 접착제를 유연시킨 후, 롤러 등으로 가압하여 균일하게 펼치는 방법도 이용할 수 있다.

(2) 접합 공정

상기 방법에 의해 자외선 경화형 접착제를 도포한 후에는 접합 공정에서 처리된다. 이 접합 공정에서는, 예를 들어 앞선 도포 공정에서 편광자의 표면에 자외선 경화형 접착제를 도포한 경우, 거기에 광학 필름이 중첩된다. 또한, 처음에 광학 필름의 표면에 자외선 경화형 접착제를 도포하는 방식의 경우에는, 거기에 편광자가 중첩된다. 또한, 편광자와 광학 필름의 사이에 자외선 경화형 접착제를 유연시킨 경우에는, 그 상태에서 편광자와 광학 필름이 중첩된다. 그리고, 통상적으로는, 이 상태에서 양면의 광학 필름측으로부터 가압 롤러 등으로 물어서 가압하게 된다. 가압 롤러의 재질은, 금속이나 고무 등을 사용하는 것이 가능하다. 양면에 배치되는 가압 롤러는, 동일한 재질이어도 되고, 상이한 재질이어도 된다.

(3) 경화 공정

경화 공정에서는, 미경화된 자외선 경화형 접착제에 자외선을 조사하여, 양이온 중합성 화합물(예를 들어, 에폭시 화합물이나 옥세탄 화합물)이나 라디칼 중합성 화합물(예를 들어, 아크릴레이트계 화합물, 아크릴아미드계 화합물 등)을 포함하는 자외선 경화형 접착제층을 경화시키고, 자외선 경화형 접착제를 개재하여 중첩한 편광자와 광학 필름을 접착시킨다. 편광자의 편면에 광학 필름을 접합하는 경우, 활성 에너지선은, 편광자측 또는 광학 필름측 중 어느 것으로부터 조사해도 된다. 또한, 편광자의 양면에 광학 필름을 접합하는 경우, 편광자의 양면에 각각 자외선 경화형 접착제를 개재하여 광학 필름을 중첩한 상태에서, 자외선을 조사하여, 양면의 자외선 경화형 접착제를 동시에 경화시키는 것이 유리하다.

자외선의 조사 조건은, 본 발명에 적용하는 자외선 경화형 접착제를 경화할 수 있는 조건이라면, 임의의 적절한 조건을 채용할 수 있다. 자외선의 조사량은 적산 광량으로 50 내지 1500mJ/c㎡의 범위인 것이 바람직하고, 100 내지 500mJ/c㎡의 범위인 것이 더욱 바람직하다.

편광판의 제조 공정을 연속 라인에서 행하는 경우, 라인 속도는, 접착제의 경화 시간에 따라 다르지만, 바람직하게는 1 내지 500m/min의 범위, 보다 바람직하게는 5 내지 300m/min의 범위, 더욱 바람직하게는 10 내지 100m/min의 범위이다. 라인 속도가 1m/min 이상이면, 생산성을 확보할 수 있고, 또는 광학 필름에 대한 대미지를 억제할 수 있어, 내구성이 우수한 편광판을 제작할 수 있다. 또한, 라인 속도가 500m/min 이하이면, 자외선 경화형 접착제의 경화가 충분해져서, 목적으로 하는 경도를 구비하여, 접착성이 우수한 자외선 경화형 접착제층을 형성할 수 있다.

[7.1.3] 보호 필름

편광자의 본 발명의 광학 필름과는 반대측에 배치되는 필름은, 편광자의 보호 필름으로서 기능하는 필름인 것이 바람직하다.

이러한 보호 필름으로서는, 본 발명의 광학 필름을 사용해도 되지만, 예를 들어 시판되는 셀룰로오스에스테르 필름(예를 들어, 코니카미놀타태크KC8UX, KC5UX, KC4UX, KC8UCR3, KC4SR, KC4BR, KC4CR, KC4DR, KC4FR, KC4KR, KC8UY, KC6UY, KC4UY, KC4UE, KC8UE, KC8UY-HA, KC2UA, KC4UA, KC6UAKC, 2UAH, KC4UAH, KC6UAH, 이상 코니카미놀타(주) 제조, 후지태크T40UZ, 후지태크T60UZ, 후지태크T80UZ, 후지태크TD80UL, 후지태크TD60UL, 후지태크TD40UL, 후지태크R02, 후지태크R06, 이상 후지필름(주) 제조)도 바람직하게 사용할 수 있다.

또한 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카르보네이트 등의 수지 필름, 지환식 폴리올레핀(예를 들어, 닛본제온 가부시키가이샤 제조, 제오노아(등록 상표), 폴리아릴레이트, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 시클로올레핀 공중합체, 폴리이미드(예를 들어, 미쓰비시가스카가쿠 가부시키가이샤 제조, 네오프림(등록 상표)), 플루오렌환 변성 폴리카르보네이트, 지환 변성 폴리카르보네이트, 아크릴로일 화합물 등의 수지 필름을 들 수 있다(괄호 내는 유리 전이 온도 Tg를 나타냄). 이들 수지 기재 중, 비용이나 입수의 용이성의 면에서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(약칭: PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트(약칭: PEN), 폴리카르보네이트(약칭: PC) 등의 필름이 보호 필름으로서 바람직하게 사용된다.

상기 보호 필름의 두께는, 특별히 제한되지 않지만, 10 내지 200㎛ 정도로 할 수 있고, 바람직하게는 10 내지 100㎛의 범위 내이며, 보다 바람직하게는 10 내지 70㎛의 범위 내이다.

[7.2] 액정 표시 장치

상기 본 발명의 광학 필름을 접합한 편광판을 액정 표시 장치에 사용함으로써, 다양한 시인성이 우수한 본 발명에 사용되는 액정 표시 장치를 제작할 수 있다.

또한, 본 발명의 광학 필름은, 다각형이나 곡선을 갖는 디스플레이 용도의 편광판에 바람직하게 사용되고, 프리 폼으로 펀칭을 행했을 때, 단부면에 갈라짐이나 깨짐 등의 크랙이 발생하거나, 절단에 의한 절단 가루가 발생하기 쉽다는, 종래의 문제를 해결할 수 있다.

본 발명에 사용되는 편광판은, STN, TN, OCB, HAN, VA(MVA, PVA), IPS, OCB 등의 각종 구동 방식의 액정 표시 장치에 사용할 수 있다. 바람직하게는 VA(MVA, PVA)형 액정 표시 장치 및 IPS형 액정 표시 장치이다.

액정 표시 장치에는, 통상 시인측의 편광판과 백라이트측의 편광판의 2매의 편광판이 사용되지만, 본 발명에 사용되는 편광판을 양쪽 편광판으로서 사용하는 것도 바람직하고, 편측의 편광판으로서 사용하는 것도 바람직하다. 특히 본 발명에 사용되는 편광판은 외부 환경에 직접 접촉하는 시인측의 편광판으로서 사용하는 것이 바람직하고, 본 발명의 광학 필름이 보호 필름인 경우에는 시인측 표면, 또는 본 발명의 광학 필름이 광학 보상 필름인 경우에는, 액정 셀측에 배치되는 것이 바람직하다. IPS형 액정 표시 장치의 광학 보상 필름으로서 사용하는 경우에는, 액정 셀의 양측에 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 백라이트측의 편광판은 본 발명 이외의 편광판을 사용할 수도 있고, 그 경우에는 편광자의 양면을, 예를 들어 시판되는 셀룰로오스에스테르 필름(예를 들어, 코니카미놀타태크KC8UX, KC5UX, KC4UX, KC8UCR3, KC4SR, KC4BR, KC4CR, KC4DR, KC4FR, KC4KR, KC8UY, KC6UY, KC4UY, KC4UE, KC8UE, KC8UY-HA, KC2UA, KC4UA, KC6UA, KC2UAH, KC4UAH, KC6UAH, 이상 코니카미놀타(주) 제조, 후지태크T40UZ, 후지태크T60UZ, 후지태크T80UZ, 후지태크TD80UL, 후지태크TD60UL, 후지태크TD40UL, 후지태크R02, 후지태크R06, 이상 후지필름(주) 제조 등)을 접합한 편광판이 바람직하게 사용된다.

또한, 백라이트측의 편광판으로서, 편광자의 액정 셀측에 본 발명의 광학 필름을 사용하여, 반대측 면에 상기 시판되는 보호 필름이나 위상차 필름, 폴리에스테르 필름, 아크릴 필름, 폴리카르보네이트 필름, 또는 다른 시클로올레핀 필름을 접합한 편광판도 바람직하게 사용할 수 있다.

본 발명에 사용되는 편광판을 사용함으로써, 특히 화면이 30인치 이상인 대형 화면의 액정 표시 장치여도, 표시 불균일, 정면 콘트라스트 등 시인성이 우수한 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.

[7.3] 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치

본 발명의 시클로올레핀계 수지를 사용한 광학 필름은 미끄럼성이 양호하기 때문에 가공 적성이 높고, 예를 들어 곡면 형상을 갖는 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치에도 적합하다.

본 발명에 사용되는 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치에 적용 가능한 유기 EL 소자의 개요에 대해서는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2013-157634호 공보, 일본 특허 공개 제2013-168552호 공보, 일본 특허 공개 제2013-177361호 공보, 일본 특허 공개 제2013-187211호 공보, 일본 특허 공개 제2013-191644호 공보, 일본 특허 공개 제2013-191804호 공보, 일본 특허 공개 제2013-225678호 공보, 일본 특허 공개 제2013-235994호 공보, 일본 특허 공개 제2013-243234호 공보, 일본 특허 공개 제2013-243236호 공보, 일본 특허 공개 제2013-242366호 공보, 일본 특허 공개 제2013-243371호 공보, 일본 특허 공개 제2013-245179호 공보, 일본 특허 공개 제2014-003249호 공보, 일본 특허 공개 제2014-003299호 공보, 일본 특허 공개 제2014-013910호 공보, 일본 특허 공개 제2014-017493호 공보, 일본 특허 공개 제2014-017494호 공보 등에 기재되어 있는 구성을 들 수 있다.

[실시예]

이하, 실시예를 들어서 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이것들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예에 있어서 「부」 또는 「％」라는 표시를 사용하는데, 특별히 언급이 없는 한 「질량부」 또는 「질량％」를 나타낸다.

<광학 필름 101의 제작>

(시클로올레핀계 수지 P의 합성)

8-메틸-8-메톡시카르보닐테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]-3-도데센(DNM) 75질량％, 디시클로펜타디엔(DCP) 24질량％, 2-노르보르넨 1질량％, 분자량 조절제의 1-헥센 9부 및 톨루엔 200부를, 질소 치환한 반응 용기에 투입해서 110℃로 가열하였다. 이것에 트리에틸알루미늄 0.005부, 메탄올 변성 WCl6(무수 메탄올: PhPOCl2: WCl6=103:630:427 질량비) 0.005부를 첨가해 1시간 반응시킴으로써 중합체를 얻었다. 얻어진 중합체의 용액을 오토클레이브에 넣고, 톨루엔을 200부 더 첨가하였다. 이어서, 수소 첨가 촉매인 RuHCl(CO)[P(C₆H₅)]₃을 0.006부 첨가하고, 90℃까지 가열한 후, 수소 가스를 반응기에 투입하고, 압력을 10㎫로 하였다. 그 후, 압력을 10㎫로 유지한 채, 165℃, 3시간의 반응을 행하였다. 반응 종료 후, 다량의 메탄올 용액에 침전시키고, 또한 침전물을 톨루엔 및 메탄올을 사용하여 재침전 정제하여 공중합체 P를 얻었다.

공중합체 P는, 겔 투과 크로마토그래피(GPC) 측정에 의한 중량 평균 분자량(Mw)=7.2×10⁴, 분자량 분포(Mw/Mn)=3.3, 고유 점도(ηinh)=0.59, 유리 전이 온도(Tg)=143℃였다. 또한, ¹³CNMR 측정에 의해 공중합체 P의 메톡시카르보닐기 첨가율을 구한 결과, 메톡시카르보닐기를 갖는 단량체가 75질량％ 첨가되어 있는 것이 확인되었다. 상기에서 얻어진 공중합체 P는 수소 결합 수용성기로서 메톡시카르보닐기를 갖는 단량체를 75질량％ 보유하는 시클로올레핀 수지 P이다.

(미립자 분산액의 조제)

실리카 미립자(에어로실R812 닛본에어로실(주) 제조) 11질량％

디클로로메탄 89질량％

이상을 디졸버에서 50분간 교반 혼합한 후, 만톤 가울린 분산기를 사용해서 분산을 행하여, 미립자 분산액을 조제하였다.

(미립자 첨가액 1의 조제)

용해 탱크에 디클로로메탄을 넣고, 디클로로메탄을 충분히 교반하면서 상기 조제한 미립자 분산액을 50질량％가 되도록 천천히 첨가하였다. 또한, 2차 입자의 입경이, 소정의 크기가 되도록 아트라이터로 분산을 행하였다. 이것을 니혼세이센(주) 제조의 파인메트NF로 여과하여, 미립자 첨가액 1을 조제하였다.

(도프 A의 조제)

에탄올이 들어간 가압 용해 탱크에, 상기 합성한 시클로올레핀 수지 P를 교반하면서 투입하였다. 이어서 미립자 첨가액을 표 1에 기재된 첨가량이 되도록 첨가한 후, 표 1에 기재된 용해 온도에서 3시간 가열하고, 교반하면서, 완전히 용해하였다. 그 후, 아즈미로시(주) 제조의 아즈미로시 No.244를 사용해서 여과하여, 도프 A를 조제하였다. 도프 A의 조성을 하기에 나타낸다.

시클로올레핀 수지 P 100.0질량％

디클로로메탄 290.0질량％

미립자 첨가액 27.3질량％

힌더드페놀계 화합물(응집 방지제 A) 0.1질량％

밴드 유연 장치를 사용하여, 상기 조제한 도프 A를 스테인리스제의 유연 지지체(지지체 온도 22℃)로 유연하였다. 도프 A 중의 잔류 용매량이 대략 20질량％의 상태에서 벗겨내고, 필름의 폭 방향의 양단을 텐터로 파지하여, 잔류 용매량이 10질량％인 상태에서, 125℃의 온도 하에서 폭 방향으로 1.01배(1％) 연신하면서 건조하였다. 그 후, 90℃의 열처리 장치의 롤간을 30분에 걸쳐 반송함으로써 더 건조시켜, 광학 필름 101을 제작하였다. 두께는 15㎛, 폭은 1492㎜였다.

힌더드페놀계 화합물(응집 방지제 A)은, IRGANOX1076(BASF 재팬(주) 제조)을 사용하였다.

<광학 필름 102의 제작>

(미립자 분산액의 조제)

실리카 미립자(에어로실R812: 트리메틸실란 처리품 닛본에어로실(주) 제조) 11질량％

에탄올 89질량％

이상을 디졸버로 50분간 교반 혼합한 후, 만톤 가울린 분산기를 사용해서 분산을 행하여, 미립자 분산액을 조제하였다.

(미립자 첨가액 1의 조제)

용해 탱크에 디클로로메탄을 넣고, 디클로로메탄을 충분히 교반하면서 상기 조제한 미립자 분산액을 50질량％가 되도록 천천히 첨가하였다. 또한, 2차 입자의 입경이, 소정의 크기가 되도록 아트라이터로 분산을 행하였다. 이것을 니혼세이센(주) 제조의 파인메트 NF로 여과하여, 미립자 첨가액 1을 조제하였다.

(도프 B의 조제)

에탄올이 들어간 가압 용해 탱크에, 상기 합성한 시클로올레핀 수지 P를 교반하면서 투입하였다. 이어서, 미립자 첨가액을 표 1에 기재된 첨가량이 되도록 첨가한 후, 표 1에 기재된 용해 온도에서 3시간 가열하고, 교반하면서, 완전히 용해하였다. 그 후, 아즈미로시(주) 제조의 아즈미로시 No.244를 사용해서 여과하여, 도프 B를 조제하였다. 도프 B의 조성을 하기에 나타낸다.

시클로올레핀 수지 P 100.0질량％

디클로로메탄 290.0질량％

에탄올 10.0질량％

증류수 1.0질량％

미립자 첨가액 27.3질량％

밴드 유연 장치를 사용하여, 상기 조제한 도프 B를 스테인리스제의 유연 지지체(지지체 온도 22℃)에 유연하였다. 도프 B 중의 잔류 용매량이 대략 20질량％의 상태에서 벗겨내고, 필름의 폭 방향의 양단을 텐터로 파지하여, 잔류 용매량이 10질량％의 상태에서, 125℃의 온도 하에서 폭 방향으로 1.01배(1％) 연신하면서 건조하였다. 그 후, 90℃의 열처리 장치의 롤간을 30분에 걸쳐 반송함으로써 더욱 건조시켜, 광학 필름 101을 제작하였다. 두께는 15㎛, 폭은 1492㎜였다.

<광학 필름 103의 제작>

광학 필름 102의 제작에 있어서, 하기 도프 C를 사용한 것 이외에는 마찬가지로 하여 광학 필름 103을 제작하였다.

(도프 C의 조제)

에탄올이 들어간 가압 용해 탱크에, 상기 합성한 시클로올레핀 수지 P를 교반하면서 투입하고, 이어서, 표 1에 기재된 용해 온도에서 3시간 가열하여, 교반하면서 완전히 용해하였다. 그 후, 아즈미로시(주) 제조의 아즈미로시 No.244를 사용하여 여과하고, 도프 C를 조제하였다. 도프 C의 조성을 하기에 나타낸다.

시클로올레핀 수지 P 100.0질량％

디클로로메탄 290.0질량％

에탄올 10.0질량％

증류수 1.0질량％

힌더드페놀계 화합물(응집 방지제 A) 0.3질량％

<광학 필름 104의 제작>

광학 필름 102의 제작에 있어서, 하기 도프 D를 사용한 것 이외에는 마찬가지로 하여 광학 필름 104를 제작하였다.

(도프 D)

시클로올레핀 수지 P 100.0질량％

디클로로메탄 290.0질량％

에탄올 10.0질량％

증류수 1.0질량％

미립자 첨가액 0.91질량％

힌더드페놀계 화합물(응집 방지제 A) 0.3질량％

<광학 필름 105 내지 108의 제작>

광학 필름 104의 제작에 있어서, 실리카 입자의 첨가량을 표 1에 기재한 바와 같이 변화시킨 것 이외에는 마찬가지로 하여, 광학 필름 105 내지 108을 제작하였다.

<광학 필름 109 내지 113의 제작>

광학 필름 104의 제작에 있어서, 실리카 입자의 종류를 표 1에 기재한 바와 같이 변화시킨 것 이외에는 마찬가지로 하여, 광학 필름 109 내지 113을 제작하였다.

표 중, R805, R976S, RY300, 200V 및 R812S는 모두, 닛본에어로실 가부시키가이샤 제조의 에어로실 시리즈의 제품이다.

R805: 옥틸실란 처리품

R976S: 디메틸실란 처리품

RY300: 디메틸폴리실록산 처리품

200V: 미처리품

R812S: 트리메틸실란 처리품

<광학 필름 114 내지 118의 제작>

광학 필름 104의 제작에 있어서, 힌더드페놀계 화합물(응집 방지제 A)의 첨가량을 표 1에 기재한 바와 같이 변화시킨 것 이외에는 마찬가지로 하여, 광학 필름 114 내지 118을 제작하였다.

또한, 광학 필름 118은, 힌더드페놀계 화합물(응집 방지제 A) 대신에, 힌더드페놀계 화합물(응집 방지제 B): IRGANOX1010(BASF 재팬(주) 제조)을 사용하였다.

<광학 필름 119 내지 122의 제작>

광학 필름 104의 제작에 있어서, 필름 중의 에탄올양을 표 2에 기재된 양이 되도록, 에탄올의 첨가량 및 건조 온도·건조 시간을 변화시킨 것 이외에는 마찬가지로 하여 광학 필름 119 내지 122를 제작하였다.

구체적으로는, 이하의 조건에서 각각 제작하였다.

광학 필름 119는 도프 조성의 에탄올 첨가량을 5질량부, 연신 후의 건조 열처리 장치의 온도를 110℃, 50분에 걸쳐 반송하였다.

광학 필름 120은 도프 조성의 에탄올 첨가량을 5질량부, 연신 후의 건조 열처리 장치의 온도를 90℃, 30분에 걸쳐 반송하였다.

광학 필름 121은 도프 조성의 에탄올 첨가량을 20질량부, 연신 후의 건조 열처리 장치의 온도를 90℃, 30분에 걸쳐 반송하였다.

광학 필름 122는 도프 조성의 에탄올 첨가량을 22질량부, 연신 후의 건조 열처리 장치의 온도를 90℃, 30분에 걸쳐 반송하였다.

<광학 필름 123 및 124의 제작>

광학 필름 106의 제작에 있어서, 도프의 용해 온도를 55℃ 및 10℃로 각각 변화시킨 것 이외에는 마찬가지로 하여, 광학 필름 123 및 124를 제작하였다.

<광학 필름 125의 제작>

(시클로올레핀계 수지 Q 합성액의 조제)

하기 노르보르넨계 단량체 혼합액에 실리카 미립자, 10-운데센산, 페놀계 안정제, 인계 안정제, 힌더드 아민계 광안정제를 첨가하여 용화하거나, 또는 분산시키고, 또한 트리페닐포스핀, 하기 화합물 C로 나타낸 루테늄 촉매를 첨가해서, 라인 믹서로 혼합하여, 수소 결합 수용성기를 갖지 않는 시클로올레핀계 수지 Q 합성액을 조제하였다. 시클로올레핀 수지 Q 합성액의 조성을 하기에 나타낸다.

(시클로올레핀계 수지 Q 합성액의 조성)

노르보르넨계 단량체 혼합액(디시클로펜타디엔 90부, 트리시클로펜타디엔 10부) 100.0질량％

실리카 미립자(에어로실R812 닛본에어로실(주) 제조) 1.6질량％

10-운데센산 0.3질량％

힌더드페놀계 화합물(응집 방지제 A) 0.1질량％

인계 안정제 1.0질량％

트리페닐포스핀 1.0질량％

루테늄 촉매 1.6질량％

상기에서 조제한 시클로올레핀계 수지 Q 합성액을 25℃에서, 두께 0.075㎜의 폴리에틸렌테레프탈레이트제 캐리어 필름 상에 도포 시공하여 캐스트 제막을 행하고, 이어서 즉시, 도포층 위로부터 별도로 준비한 상기 마찬가지의 캐리어 필름을 라미네이트하였다. 그 후, 200℃에서 3분간 가열을 행하고, 그 후, 20℃까지 냉각한 후, 상하의 캐리어 필름을 각각 박리하여, 수소 결합성 수용기가 없는 시클로올레핀계 수지 Q가 주성분인 광학 필름 125(두께는 15㎛, 폭은 1492㎜)를 제작하였다.

<광학 필름 126의 제작>

광학 필름 106의 제작에 있어서, 하기 도프 E를 사용한 것 이외에는 마찬가지로 하여 광학 필름 126을 제작하였다.

(도프 E)

시클로올레핀 수지 P 100.0질량％

디클로로메탄 290.0질량％

에탄올 10.0질량％

미립자 첨가액 27.3질량％

힌더드페놀계 화합물(응집 방지제 A) 0.3질량％

<광학 필름 127의 제작>

광학 필름 106의 제작에 있어서, 하기 도프 F를 사용한 것 이외에는 마찬가지로 하여 광학 필름 127을 제작하였다.

(도프 F)

시클로올레핀 수지 P 100.0질량％

디클로로메탄 290.0질량％

메탄올 8.0질량％

증류수 1.0질량％

미립자 첨가액 27.3질량％

힌더드페놀계 화합물(응집 방지제 A) 0.3질량％

<광학 필름 128의 제작>

광학 필름 106의 제작에 있어서, 하기 도프 G를 사용한 것 이외에는 마찬가지로 하여 광학 필름 128을 제작하였다. 여기서 사용한 시클로올레핀 수지 R로서, 힌더드페놀계 화합물(응집 방지제 A) 100질량부에 대하여 0.25질량％ 포함하고 있는, JSR(주) 제조의 아톤G7810을 사용하였다.

(도프 G)

시클로올레핀 수지 R(JSR(주) ARTON G7810) 100.0질량％

디클로로메탄 290.0질량％

에탄올 10.0질량％

증류수 1.0질량％

미립자 첨가액 27.3질량％

<광학 필름 129 및 130의 제작>

광학 필름 106의 제작에 있어서, 도프를 25℃에서, 두께 0.075㎜의 폴리에틸렌테레프탈레이트제 캐리어 필름 상에 도포 시공해 캐스트 제막을 행하고, 이어서 즉시, 도포층 위로부터 별도로 준비한 상기 마찬가지의 캐리어 필름을 라미네이트하였다. 그 후, 200℃에서 3분간 가열을 행하고, 그 후, 20℃까지 냉각한 후, 상하의 캐리어 필름을 각각 박리하여, 광학 필름 129(두께는 3㎛, 폭은 1492㎜), 및 광학 필름 130(두께는 5㎛, 폭은 1492㎜)을 제작하였다.

≪평가≫

이상 제작한 광학 필름 101 내지 130을 사용하여 이하의 평가를 행하였다.

[1] 실리카 입자의 소수화도 측정

실리카 입자의 소수화도는, 메탄올 습윤성법(이하, MW법이라고 칭함)을 사용하여, 본법으로 구해지는 메탄올 습윤성값(이하, MW값이라고 칭함)으로 나타냈다.

상기 MW법에 있어서, 미립자의 소수화도를 정량화하기 위해서는, 메탄올과 순수를 혼합시킨 제1 용액 및 제2 용액을 각각 사용하였다. 이때, 메탄올과 순수의 배합비는, 제1 용액에 있어서는 체적비가 3:7이며, 또한, 제2 용액에서는 체적비가 6:4이다. 그리고, 각 용액에 상기 미립자를 동량 첨가하여 교반 혼합하고, 이 혼합한 각 용액을 원심 분리시켜서, 상기 미립자의 침강물의 체적을 각각 구하고, 제1 용액에 있어서의 미립자의 침강물의 체적을 tmL라 하고, 제2 용액에 있어서의 미립자의 침강물의 체적을 smL라 했을 때, 각각 MW값을, 제1 용액에 있어서의 MW값=(t/A)×100[％], 및 제2 용액에 있어서의 MW값=(s/A)×100[％]으로부터 구하였다. 여기서, A는, 처음에 첨가한 실리카 입자의 체적(AmL)이다.

[MW법]

(3) 침강관 F에 덮개를 하고, 터블러 믹서를 사용하여, 미립자 분말 E를 제1 용액 A 중에 진탕 혼합한다. 이때, 터블러 믹서의 조건은 90rpm으로 30초간이다.

(4) 실리카 입자 분말 E를 침강시키기 위해 원심 분리기를 사용한다. 원심 분리기의 조건은, 3500rpm으로 10분간이다.

(7) 제2 용액 B를 사용하여, 상기 (2) 내지 (5)와 같은 수순 (8) 내지 (11)에 의해, 실리카 입자 분말 E의 침강물을 제작하고, 침강관의 눈금으로 판독할 수 있는 침강된 실리카 입자 분말 E의 침강 물량을 체적으로서 판독하고, 그 값을 smL라 한다.

(12) 하기 식에 의해 MW값(％)을 구한다.

제1 용액에 있어서의 MW값=(t/A)×100[％]

제2 용액에 있어서의 MW값=(s/A)×100[％]

여기서, A는, 처음에 첨가한 실리카 입자의 체적(AmL)이다.

[2] 실리카 입자의 평균 입경

실리카 입자의 평균 입경의 측정은 이하의 방법으로 행하였다.

광학 필름 중에 있어서의 실리카 입자의 입자 직경의 측정은, 마이크로톰으로 단층 커트한 필름 단면을 주사형 전자 현미경(SEM: Scanning Electron Microscope)으로 적당한 배율로 촬영하고, 단층 커트 사진에 포함되는 100개의 입자의 입자 직경을 측정하여, 평균값을 구해 평균 입경으로 한다. 입자 직경은, 입자의 단면이 원 형상인 경우에는 그 직경으로 하고, 원 형상 이외의 경우에는 면적을 산출하여, 그것을 원 형상으로 환산했을 때의 직경으로 하였다.

SEM: JSM-6060LA(JEOL: 니혼덴시 가부시키가이샤)

마이크로톰: 라이카 제조 EM UC6

[3] 필름 중의 에탄올양, 메탄올양 및 증류수량

필름 중의 에탄올양 및 메탄올량은 이하의 방법에 의해 측정하였다.

용매 성분으로서, 사용한 상기 알코올 및 증류수의 잔류량은 이하의 측정 방법에 의해 행했다.

일정한 형상으로 잘라낸 광학 필름을 20mL의 밀폐 유리 용기에 넣어, 120℃에서 20분간 처리한 후, 가스 크로마토그래피(기기: HP사 5890SERIES II, 칼럼: J&W사 DB-WAX(내경 0.32㎜, 길이 30m), 검출: FID)로 GC 승온 조건을 40℃에서 5분간 유지한 후, 80℃/분으로 100℃까지 승온하여 구하였다.

[4] 세로 주름

제작한 광학 필름으로부터 폭 90㎝, 길이 100㎝의 크기의 시료를 잘라내어, 대 위에 두었다. 40W의 형광등(파나소닉사 제조의 「FLR40S-EX-D/M」)을 5개 배열하고, 대상의 시료에 대하여 45°의 각도로부터 광이 조사되도록, 대로부터 1.5m의 높이에 고정하였다. 형광등의 스위치를 켜서 시료를 비추고, 시료의 표면을 육안으로 관찰하여, 다음 기준으로 평가하였다.

○: 형광등이 5개 모두 똑바로 보임

△: 형광등이 조금 구부러져서 보이는 부분이 있음

×: 형광등이 전체적으로 구부러져 보임

[5] 편광판 펀칭 크랙

상기 제작한 광학 필름 101 내지 130을 사용하여 편광판을 제작하였다.

두께 30㎛의 롤형 폴리비닐알코올 필름을 요오드 수용액 내에서 연속해서 5배로 연신하고, 건조하여 두께 7㎛의 편광자를 얻었다.

이어서, 상기 제작한 편광자를, 상기 제작한 광학 필름 101 내지 130으로 양면으로부터 끼움 지지하고, 하기 자외선 경화형 접착제액을 개재하여 접착해 편광판을 제작하였다.

그 때, 편광자의 흡수축과 본 발명의 광학 필름의 지상축이 직교하도록 접합하였다.

[자외선 경화형 접착제액 1의 조제]

하기 각 성분을 혼합한 후, 탈포하여, 자외선 경화형 접착제액 1을 조제하였다. 또한, 트리아릴술포늄헥사플루오로포스페이트는, 50％ 프로필렌카르보네이트 용액으로 하여 배합하고, 하기에는 트리아릴술포늄헥사플루오로포스페이트의 고형분량을 표시하였다.

3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트

45질량부

에폴리드GT-301(다이셀사 제조의 지환식 에폭시 수지)

40질량부

1,4-부탄디올디글리시딜에테르 15질량부

트리아릴술포늄헥사플루오로포스페이트 2.3질량부

9,10-디부톡시안트라센 0.1질량부

1,4-디에톡시나프탈렌 2.0질량부

또한, 편광판 제작은, 필름의 표면에 코로나 출력 강도 2.0kW, 라인 속도 18m/분으로 코로나 방전 처리를 실시하고, 코로나 방전 처리면에, 상기 조제한 자외선 경화형 접착제액 1을, 경화 후의 막 두께가 약 3㎛가 되도록 바 코터로 도포 시공하여 자외선 경화형 접착제층을 형성하였다.

상기 편광판은 한쪽 광학 필름측으로부터, 벨트 컨베이어가 구비된 자외선 조사 장치(램프는, 퓨전 UV 시스템즈사 제조의 D 벌브를 사용)를 사용하여, 적산 광량이 750mJ/c㎡가 되도록 자외선을 조사하여, 자외선 경화형 접착제층을 경화시켰다.

얻어진 편광판을 편광자의 흡수축 방향 20㎝, 흡수축에 대하여 직각 방향 10㎝의 크기로 직사각형의 각을 2R의 굽힘 가공한 날형으로 펀칭하고, 점착층을 개재하여 유리판에 접합을 행하여 샘플을 얻는다. 그 샘플을 -40℃의 분위기 하에 30분 방치한 후, 90℃의 분위기 하에 30분 방치하고, 이 조작을 1사이클로 한다. 이하에 있는 기준으로 사이클을 반복한 후, 편광판을 관찰하고, 크랙이 발생하는 경우에는, 그 길이를 측정하였다. 동시에, 편광판의 편광도의 측정도 행하여, 아래에 나타내는 바와 같은 기준으로 평가를 행하였다.

<크랙 평가>

○: 500 사이클이어도 크랙 발생이 없거나 또는 발생해도 1㎝ 이하

△: 250 내지 500 사이클까지 크랙 발생이 없거나 또는 발생해도 1㎝ 이하

×: 250 사이클까지는 크랙 발생 없음, 또는 발생해도 1㎝ 이하

[6] 펀칭 절단 가루 평가

편광판을 재단했을 때의 절단 가루의 발생 상태를 광학 현미경으로 관찰하여, 재단부로부터 1㎝의 부분의 5㎛ 이상의 재단 절단 가루의 발생의 유무를 보았다.

○: 절단 가루 발생 없음

×: 절단 가루 발생 있음

[7] 투명성(헤이즈)

광학 필름을, 시판되고 있는 헤이즈 미터(닛본덴쇼쿠사 제조, 제품명 「NDH 2000」)을 사용하여, JISK-7136에 준거하여 헤이즈(％)를 측정하고, 하기 기준으로 평가하였다. 헤이즈가 0.5％ 미만이면, 투명 광학 필름으로서 다양한 디바이스에 사용이 가능하다.

○: 0.5％ 미만

×: 0.5％ 이상

[8] 위상차

면 내 위상차값 Ro, 및 두께 방향의 위상차값 Rt는 자동 복굴절률계 액소 스캔(Axo Scan Mueller Matrix Polarimeter: 액소매트릭스사 제조)을 사용하여, 23℃·55％RH의 환경 하, 590㎚의 파장에 있어서, 삼차원 굴절률 측정을 행하고, 얻어진 굴절률 n_x, n_y, n_z로부터 하기 식을 사용하여 산출한다.

식 (i): Ro=(n_x-n_y)×d(㎚)

식 (ii): Rt={(n_x+n_y)/2-n_z}×d(㎚)

[9] 시인성: 액정 표시 장치로서의 특성 평가

IPS형 태블릿형 액정 표시 장치인 소니모바일커뮤니케이션즈 가부시키가이샤 제조의 상품명 『XPERIA Z4 Tablet』의 편광판을 박리하여, 액정 셀을 사이에 끼우도록 하여, 상기 제작한 편광판 2장을 편광판의 편광축이 원래의 것과 변함없도록 서로 직교하도록 부착하고, 편광판 사이에 끼워지지 않은 부분은 광이 누설되지 않도록 표시측으로부터, 검은 테이프를 붙여, 간이적인 IPS형 컬러 액정 디스플레이를 제작하여, 광학 필름의 편광판으로서의 특성을 평가한 결과, 본 발명의 편광판을 사용한 액정 표시 장치는, 편광판을 박리하기 전의 액정 TV와 비교해도, 손색없는 콘트라스트 성능, 또한 색 불균일도 없는 우수한 표시성을 나타냈다.

○: 콘트라스트, 색 불균일 모두 문제없음

×: 콘트라스트, 색 불균일의 모두 명확한 열화가 보였음

[10] 착색

얻어진 시트에 대하여, 흰 종이를 깐 다음 당해 시트를 놓고, 육안으로 착색 정도를 평가하였다.

○: 착색이 보이지 않음

△: 약간 노란 착색이 보임

× 노란 착색이 명백하게 보임

[11] 휘점 이물

필름의 휘점 이물을 이하의 측정법에 의해 행했다.

2매의 편광판을 직교 상태(크로스 니콜)로 배치하여 투과광을 차단하고, 2매의 편광판의 사이에 제작한 시료를 놓는다. 편광판은 유리제 보호판의 것을 사용하였다. 편측으로부터 광을 조사하여, 반대측으로부터 광학 현미경(50배)으로 100㎠당 직경 0.01㎜ 이상의 휘점의 수를 카운트하였다. 휘점 이물의 수는 적을수록 양호한 특성이다.

○: 0 내지 2개

△: 3 내지 12개

×: 13개 이상

○, △라면 실용에 제공할 수 있다.

광학 필름의 구성과, 이상의 평가 결과를 합하여 표 1 및 표 2에 나타냈다.

표 1 및 표 2로부터, 본 발명의 광학 필름은, 수소 결합 수용성기를 갖는 시클로올레핀계 수지, 알코올계 용매, 힌더드페놀계 화합물, 물 및 특정한 소수화도를 갖는 실리카 입자를 함유함으로써, 펀칭 크랙 및 펀칭 절단 가루의 발생이 현저하게 저감되고, 아울러 세로 주름, 투명성, 위상차, IPS 모드형 액정 표시 장치의 시인성, 착색 및 휘점 이물도 우수한, 종합적으로 우수한 시클로올레핀계 수지를 사용한 광학 필름이 얻어졌음을 알 수 있다.

본 발명의 광학 필름은, 광학 필름을 편광판의 보호 필름에 사용했을 때, 편광판의 펀칭 시의 크랙이나 절단 가루의 발생을 저감할 수 있기 때문에, 편광판이나 액정 표시 장치에 적합하게 사용된다.

1: 용해 가마
3, 6, 12, 15: 여과기
4, 13: 스톡 가마
2, 5, 11, 14: 송액 펌프
8, 16: 도관
10: 첨가제 투입 가마
20: 합류관
21: 혼합기
30: 가압 다이
31: 금속 지지체
32: 웹
33: 박리 위치
34: 연신 장치
35: 건조 장치
36: 반송 롤러
37: 권취 장치
41: 투입 가마
42: 스톡 가마
43: 펌프

Claims

시클로올레핀계 수지를 함유하는 광학 필름이며,
상기 시클로올레핀계 수지가, 적어도 하나의 수소 결합 수용성기를 갖는 시클로올레핀계 수지이며,
필름 중에 알코올계 용매와 힌더드페놀계 화합물을 함유하고, 또한,
메탄올 습윤성법으로 측정되는 소수화도가, 메탄올과 순수가 체적비로 3:7인 제1 용액을 사용했을 때의 당해 소수화도가 20％ 이하이고, 메탄올과 순수가 체적비로 6:4인 제2 용액을 사용했을 때의 당해 소수화도가 80％ 이상인 실리카 입자를 필름의 전체 질량에 대하여 0.1 내지 2.5질량％ 함유하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항에 있어서,
상기 실리카 입자의 필름 중의 2차 평균 입경이, 100 내지 400㎚의 범위 내인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 알코올계 용매를 10 내지 1000ppm의 범위 내에서 함유하고, 힌더드페놀계 화합물을, 0.1 내지 0.5질량％의 범위 내에서 함유하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
물을 50 내지 500ppm의 범위 내에서 더 함유하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 필름의 막 두께 d가 5㎛≤d≤40㎛이며, 측정 파장 590㎚에 있어서의 면 내 위상차 Ro와 두께 방향의 위상차 Rt가 각각 Ro≤5㎚, -15㎚≤Rt≤15㎚인 것을 특징으로 하는 광학 필름.