KR20140105727A - 편광 필름의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 폴리비닐알코올계 필름을 염색하는 염색 공정과, 붕산으로 처리하는 붕산 처리 공정과, 그 후에 세정하는 세정 공정을 포함하고, 추가로, 각 공정 중의 어느 공정의 전 또는 공정 중에 필름을 1 축 연신하는 연신 공정을 포함하는, 편광 필름의 제조 방법으로서, 세정 공정은, 필름에 샤워를 살포하는 조작을 포함하고, 샤워를 살포하는 조작은, 필름 전체의 폭을 기준으로, 합계로 5 ∼ 60 ％ 에 상당하는 양단부와, 그것으로부터 폭 방향 내측의 중앙부로 구분하여 행하고, 양단부에 살포하는 샤워 온도를 55 ℃ 이하로 하고, 또한 양단부에 살포하는 샤워 온도를 중앙부에 살포하는 샤워 온도보다 15 ℃ 이상 높게 함으로써, 및/또는 양단부에 살포하는 샤워 총량을 중앙부의 샤워 총량보다 많게 함으로써, 양단부의 세정 정도가 중앙부보다 커지도록 행하는 편광 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

편광 필름의 제조 방법 {METHOD FOR PRODUCING POLARIZING FILM}

본 특허출원은 일본국 특허출원 제2011-266942호 (2011년 12월 6일 출원) 에 기초하는 파리 조약상의 우선권을 주장한 것으로서, 여기에 인용함으로써, 상기 출원에 기재된 내용 전체를 본 명세서 중에 받아들이는 것으로 한다.

본 발명은 액정 표시 장치 등의 편광판에 사용되는 편광 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

편광 필름으로는 종래부터 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 (二色性) 색소를 흡착 배향시킨 것이 사용되고 있다. 즉, 요오드를 이색성 색소로 하는 요오드계 편광 필름, 또는 이색성 염료를 이색성 색소로 하는 염료계 편광 필름 등이 알려져 있다. 이들 편광 필름은, 통상적으로 그 적어도 편면, 바람직하게는 양면에 폴리비닐알코올계 수지의 수용액으로 이루어지는 접착제를 개재하여 트리아세틸셀룰로오스 등의 보호 필름을 첩합 (貼合) 하여 편광판으로 되고, 액정 표시 장치 (LCD) 로서, 예를 들어 액정 텔레비전, PC 용 모니터, 휴대 전화의 표시 화면 등에 사용된다.

편광 필름의 제조 방법으로는, 닙 롤, 가이드 롤을 사용하고, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 물에 침지시켜 팽윤시킨 후, 상기 이색성 색소로 염색하고, 이것을 연신하고, 이어서 요오드를 필름에 정착시키기 위해서 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 처리 (가교 처리) 하고, 수세한 후, 건조시키는 방법이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 (일본국 공개특허공보 2005-227650호) 참조). 이 때, 처리욕 전후의 닙 롤에 주속차 (周速差) 를 부여하여 필름을 연신하고, 가이드 롤에 의해서 필름의 반송 방향을 변경하여 처리액에 필름을 넣고 꺼낸다.

최근에는, 액정 표시 장치의 대형화, 기능 향상 및 휘도 향상에 수반하여, 그것에 사용되는 편광 필름도 대형화와 동시에, 광학 특성의 향상 및 면내 균일성의 향상이 요청되고 있다. 그러나, 대형 편광 필름에서는 색상 등의 면내에서의 편차가 발생되기 쉬워 광학 특성이 악화되는 경향이 있다.

한편, 특허문헌 2 (대만 공개특허공보 201142375호) 에는, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 염색, 연신 및 가교의 각 처리를 실시한 후, 수세하여 편광 필름을 제조하는 데 있어서, 필름 폭 방향 양단의 수세 온도를 9 ∼ 25 ℃ 로 하고, 필름 폭 방향 중앙부의 수세 온도를 5 ∼ 14 ℃ 로 하는 것이 기재되어 있다. 그리고, 필름 폭 방향의 양단과 중앙부의 수세 온도차를 4 ∼ 11 ℃ 의 범위에서 변동시킨 실시예가 기재되어 있다.

일본국 공개특허공보 2005-227650호 대만 공개특허공보 201142375호

본 발명의 과제는 광학 특성의 균일성이 우수한 편광 필름의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 이하의 바람직한 양태를 포함한다.

(1) 폴리비닐알코올계 수지로 구성되는 필름을 염색하는 염색 공정과,

상기 필름을 붕산으로 처리하는 붕산 처리 공정과,

상기 필름을 세정하는 세정 공정을 포함하고,

추가로, 상기 각 공정 중의 어느 공정의 전 또는 공정 중에, 상기 필름을 1 축 연신하는 연신 공정을 포함하는, 편광 필름의 제조 방법으로서,

상기 세정 공정은 상기 필름에 샤워를 살포하는 조작을 포함하고,

상기 샤워를 살포하는 조작은, 상기 필름 전체의 폭을 기준으로, 합계로 5 ∼ 60 ％ 에 상당하는 양단부와, 그것으로부터 폭 방향 내측의 중앙부로 구분하여 행하고,

상기 양단부에 살포하는 샤워 온도를 55 ℃ 이하로 하고, 또한

상기 양단부에 살포하는 샤워 온도를 상기 중앙부에 살포하는 샤워 온도보다 15 ℃ 이상 높게 함으로써, 및/또는 상기 양단부에 살포하는 샤워 총량을 상기 중앙부에 살포하는 샤워 총량보다 많게 함으로써, 상기 양단부의 세정 정도가 상기 중앙부보다 커지도록 행하는 것을 특징으로 하는 편광 필름의 제조 방법.

(2) 상기 샤워를 살포하는 조작에 있어서, 상기 양단부에 살포하는 샤워 총량을 상기 중앙부에 살포하는 샤워 총량보다 많게 하는 것은, 상기 양단부에 살포하는 샤워 유량을 상기 중앙부에 살포하는 샤워 유량보다 많게 함으로써 행하는, 상기 (1) 에 기재된 편광 필름의 제조 방법.

(3) 상기 샤워를 살포하는 조작에 있어서, 상기 양단부에 살포하는 샤워 총량을 상기 중앙부에 살포하는 샤워 총량보다 많게 하는 것은, 상기 양단부에 샤워를 살포하는 시간을 상기 중앙부에 샤워를 살포하는 시간보다 길게 함으로써 행하는, 상기 (1) 에 기재된 편광 필름의 제조 방법.

(4) 상기 샤워를 살포하는 조작은, 상기 양단부에 살포하는 샤워 총량을 상기 중앙부에 살포하는 샤워 총량보다 많게 함으로써 행하고, 상기 양단부에 살포하는 샤워 온도는 상기 중앙부에 살포하는 샤워 온도와 비교해서 동일하거나 또는 보다 높은, 상기 (1) 에 기재된 편광 필름의 제조 방법.

(5) 상기 샤워를 살포하는 조작은 상기 필름의 반송 방향의 복수의 지점에서 행하고,

그 복수의 지점 중, 일부의 지점에서, 상기 양단부의 세정 정도가 상기 중앙부보다 커지도록 하고,

그밖의 지점에서는, 상기 필름 전체의 세정 정도를 균일하게 하거나, 또는 상기 중앙부의 세정 정도가 상기 양단부보다 커지도록 하는, 상기 (1) ∼ (4) 중 어느 하나에 기재된 편광 필름의 제조 방법.

본 발명에서는 상기한 바와 같이, 폴리비닐알코올계 수지로 구성되는 필름 (이하, 폴리비닐알코올계 수지 필름이라고도 한다) 에 염색 및 붕산 처리를 실시한 후, 세정하고, 편광 필름을 제조하는 데 있어서, 세정 공정은 적어도 붕산 처리를 거친 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름에 샤워를 살포하는 조작을 포함하도록 하고, 그 샤워를 살포하는 조작은, 필름의 폭 방향 양단부와, 그것으로부터 내측의 폭 방향 중앙부에서, 세정 정도에 차를 부여하여 양단부의 세정 정도가 중앙부보다 커지도록 한다. 그 때문에, 하나의 형태에 있어서, 양단부에 살포하는 샤워 온도를 중앙부에 살포하는 샤워 온도보다 15 ℃ 이상 높게 하여, 상기한 샤워를 살포하는 조작을 행한다. 또 하나의 형태에 있어서는, 양단부에 살포하는 샤워 총량을 중앙부에 살포하는 샤워 총량보다 많게 하여 상기한 샤워를 살포하는 조작을 행한다. 또한, 상기한 두 가지의 형태를 조합하여 샤워를 살포하는 조작을 행해도 된다.

후자와 같이, 필름의 폭 방향 양단부와 중앙부에서 살포하는 샤워 총량을 바꾸는 조작은, 예를 들어 필름의 양단부에 살포하는 샤워 유량이 필름의 중앙부에 살포하는 샤워 유량보다 많아지도록 함으로써 달성할 수 있다. 또, 예를 들어, 필름의 양단부에 샤워를 살포하는 시간이 필름의 중앙부에 샤워를 살포하는 시간보다 길어지도록 함으로써도 달성할 수 있다.

이들 방법에 있어서, 상기한 샤워를 살포하는 조작은 필름 반송 방향의 복수의 지점에서 행하고, 그 복수의 지점 중, 일부의 지점에서, 필름 양단부의 세정 정도가 필름의 중앙부보다 커지도록 하고, 그밖의 지점에서는 필름 전체의 세정 정도를 균일하게 하거나, 또는 필름 중앙부의 세정 정도가 필름의 양단부보다 커지도록 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 폭 방향으로 균일한 광학 특성을 갖는 편광 필름을 생산할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 제조 방법에 있어서의 2 단계의 세정 공정의 일례를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2 는, 본 발명의 제조 방법에 있어서의 2 단계의 세정 공정의 일례를 설명하기 위한 개략도이다. (a) 는 측면도이고, (b) 및 (c) 는 상면도이다.
도 3 은, 본 발명의 제조 방법에 있어서의 3 단계의 세정 공정의 일례를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4 는, 본 발명의 제조 방법에 있어서의 3 단계의 세정 공정의 일례를 설명하기 위한 개략도이다. (a) 는 측면도이고, (b) ∼ (d) 는 상면도이다.

(폴리비닐알코올계 수지 필름)

본 발명에 있어서, 폴리비닐알코올계 수지 필름 (폴리비닐알코올계 수지로 구성되는 필름) 을 구성하는 폴리비닐알코올계 수지로는, 비누화된 폴리아세트산비닐계 수지를 예시할 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체 (예를 들어, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체) 등을 들 수 있다. 공중합 가능한 다른 단량체로는, 예를 들어 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 등을 들 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 통상적으로 약 1000 ∼ 10000, 바람직하게는 약 1500 ∼ 5000 정도이다. 비누화도는 통상적으로 약 85 몰％ 이상, 바람직하게는 약 90 몰％ 이상, 보다 바람직하게는 약 99 ∼ 100 몰％ 이다. 이들 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있어도 되고, 예를 들어 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄 등도 사용할 수 있다.

통상적으로, 편광 필름 제조의 개시 재료 (원반 (原反) 필름) 로는, 이러한 폴리비닐알코올계 수지를 제막 (製膜) 한 것이 사용된다. 폴리비닐알코올계 수지를 제막하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 통상적인 방법을 적절히 사용하여 제막할 수 있다. 원반 필름의 두께는 바람직하게는 약 20 ∼ 100 ㎛, 보다 바람직하게는 약 30 ∼ 80 ㎛ 이다. 또, 공업적으로는, 필름의 폭은 약 1500 ∼ 6000 ㎜ 가 실용적이고, 바람직하게는 2000 ㎜ 이상이다. 특히, 원반 필름의 폭이 2000 ㎜ 이상인 경우에 편광 필름의 색상 등의 광학 특성이 쉽게 편차지기 때문에 본 발명의 제조 방법이 유효하다. 또한, 원반 필름은 통상적으로 미연신의 롤상 필름으로서 공급된다.

편광 필름은, 이와 같은 원반 필름에 염색 처리, 붕산 처리 (가교 처리), 세정 처리를 실시함으로써 제조되고, 상기 각 처리 공정 중의 어느 공정의 전 또는 공정 중에 필름은 1 축 연신된다. 예를 들어, 원반 필름을 팽윤 처리, 염색 처리, 붕산 처리 (가교 처리), 세정 처리의 순으로 처리하고, 마지막으로 건조시킴으로써 제조되고, 상기 각 처리 공정 중의 어느 공정의 전 또는 공정 중에 필름은 1 축 연신된다.

편광 필름을 제조하는 보다 구체적인 방법으로는, 예를 들어 원반 필름을 공기 혹은 불활성 가스 중에서 1 축 연신 (건식 연신) 후, 팽윤 처리, 염색 처리, 붕산 처리 및 세정 처리를 실시하고, 마지막으로 건조시키는 방법을 들 수 있다. 또, 미연신의 원반 필름에 팽윤 처리, 염색 처리, 붕산 처리 및 세정 처리를 실시하고, 붕산 처리 공정 및/또는 그 전의 공정에서 습식으로 1 축 연신을 행하고, 마지막으로 건조시키는 방법을 들 수 있다.

(팽윤 공정)

본 발명의 방법에 있어서, 염색 공정 전에 팽윤 공정을 행하는 것이 바람직하다. 팽윤 공정은, 필름 표면의 이물질 제거, 필름 중의 가소제 제거, 다음 공정에서의 염색 용이성의 부여, 필름의 가소화 등의 목적에서 행해진다. 처리 조건은 이들 목적을 달성할 수 있는 범위에서, 그리고 기재 필름의 극단적인 용해, 실투 등의 문제가 발생되지 않는 범위에서 결정된다. 미리 기체 중에서 연신된 필름을 팽윤시키는 경우, 바람직하게는 약 20 ∼ 70 ℃, 보다 바람직하게는 약 30 ∼ 60 ℃ 의 수용액에 필름을 침지하여 팽윤 처리를 행한다. 필름의 침지 시간은 바람직하게는 약 30 ∼ 300 초, 보다 바람직하게는 약 60 ∼ 240 초 정도이다. 미연신의 원반 필름을 팽윤시키는 경우에는, 바람직하게는 약 10 ∼ 50 ℃, 보다 바람직하게는 약 20 ∼ 40 ℃ 의 수용액에 필름을 침지하여 팽윤 처리를 행한다. 필름의 침지 시간은 바람직하게는 약 30 ∼ 300 초, 보다 바람직하게는 약 60 ∼ 240 초 정도이다.

또한, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 팽윤 처리, 염색 처리, 붕산 처리의 순으로 처리하는 경우에는, 팽윤 공정에서 1 축 연신을 행해도 된다. 그 경우의 연신 배율은 통상적으로 1.2 ∼ 3.0 배, 바람직하게는 1.3 ∼ 2.5 배이다.

팽윤 공정에서는, 필름이 폭 방향으로 팽윤되어 필름에 주름이 생기는 등의 문제가 쉽게 발생되기 때문에, 확폭 롤 (익스펜더 롤), 스파이럴 롤, 크라운 롤, 크로스 가이더, 벤드 바, 텐터 클립 등 의 확폭 장치에 의해서 필름의 주름을 없애면서 필름을 반송하는 것이 바람직하다.

또, 팽윤욕 중의 필름 반송을 안정화시키는 목적에서, 팽윤욕 중에서의 수류를 수중 샤워로 제어하거나, EPC 장치 (Edge Position Control 장치 : 필름의 단부를 검출하여 필름의 사행을 방지하는 장치) 등을 병용하거나 하는 것도 유용하다. 본 공정에서는 필름의 주행 방향으로도 필름이 팽윤 확대되기 때문에, 필름에 적극적인 연신을 행하지 않는 경우에는, 반송 방향의 필름의 이완을 없애기 위해서, 예를 들어 처리조 전후의 반송 롤의 속도를 컨트롤하는 등의 수단을 강구하는 것이 바람직하다.

또, 사용하는 팽윤 처리욕에는, 순수 외에 붕산 (일본국 공개특허공보 평10-153709호에 기재), 염화물 (일본국 공개특허공보 평06-281816호에 기재), 무기산, 무기염, 수용성 유기 용매, 알코올류 등을 약 0.01 ∼ 10 중량％ 의 범위에서 첨가한 수용액을 사용할 수도 있다.

(염색 공정)

염색 공정에서는 통상적으로 필름에 이색성 색소를 흡착, 배향시킴으로써 필름을 염색한다.

염색 공정에 있어서의 폴리비닐알코올계 수지 필름의 이색성 색소에 의한 염색은, 예를 들어 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 이색성 색소를 함유하는 수용액에 침지함으로써 행해진다. 이색성 색소로는, 예를 들어 요오드, 이색성 염료 등이 사용된다. 이색성 염료에는, 예를 들어 C. I. DIRECT RED 39 등의 디스아조 화합물로 이루어지는 이색성 직접 염료, 트리스아조, 테트라키스아조 등의 화합물로 이루어지는 이색성 직접 염료가 함유된다. 또한, 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 염색 처리 전에 물에 대한 침지 처리를 실시해 두는 것이, 보다 양호한 광학 특성의 균일성이 얻어지기 때문에 바람직하다.

이색성 색소로서 요오드를 사용하는 경우에는, 통상적으로 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색할 수 있다. 이 수용액에 있어서의 요오드의 함유량은 물 100 중량부당, 바람직하게는 0.003 ∼ 0.2 중량부이고, 또 요오드화칼륨의 함유량은 물 100 중량부당, 바람직하게는 0.1 ∼ 10 중량부이다. 이색성 색소로서 요오드를 사용하는 경우, 염색에 사용하는 수용액의 온도는 통상적으로 10 ∼ 45 ℃, 바람직하게는 20 ∼ 35 ℃ 이고, 이 수용액에 대한 침지 시간 (염색 시간) 은 통상적으로 30 ∼ 600 초, 바람직하게는 60 ∼ 300 초이다.

요오드화칼륨 대신에, 다른 요오드화물, 예를 들어 요오드화아연 등을 사용해도 된다. 또, 다른 요오드화물을 요오드화칼륨과 병용해도 된다. 또한, 요오드화물 이외의 화합물, 예를 들어 붕산, 염화아연, 염화코발트 등을 공존시켜도 된다. 붕산을 첨가하여 염색 처리를 행하는 경우여도, 요오드를 함유하는 점에서 이 염색 처리는 후술하는 붕산 처리와 구별된다. 물 100 중량부에 대해서, 요오드를 약 0.003 중량부 이상 함유하고 있는 것이면 염색욕으로 간주할 수 있다.

이색성 색소로서 수용성 이색성 염료를 사용하는 경우에는, 통상적으로 수용성 이색성 염료를 함유하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색할 수 있다. 이 수용액에 있어서의 이색성 염료의 함유량은, 보다 양호한 광학 특성의 균일성이 얻어지는 관점에서, 물 100 중량부당, 바람직하게는 1 × 10^-3 ∼ 1 중량부이고, 보다 바람직하게는 1 × 10^-3 ∼ 1 × 10^-2 중량부이다. 이 수용액은 염색 보조제를 함유하고 있어도 된다. 염색 보조제로는 황산나트륨 등의 무기염, 계면활성제 등을 들 수 있다. 이색성 염료는 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상의 이색성 염료를 조합하여 사용해도 된다.

수용성 이색성 염료를 함유하는 수용액의 온도는, 통상적으로 20 ∼ 80 ℃, 바람직하게는 30 ∼ 70 ℃ 이다. 또, 이 수용액에 대한 침지 시간 (염색 시간) 은, 통상적으로 30 ∼ 600 초, 바람직하게는 60 ∼ 300 초이다.

(붕산 처리 공정)

붕산 처리 공정은, 통상적으로 염색 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액에 침지함으로써 행해진다. 붕산 수용액에 있어서의 붕산의 양은 물 100 중량부당, 바람직하게는 1 ∼ 10 중량부이다.

상기 서술한 염색 공정에 있어서의 이색성 색소로서 요오드를 사용한 경우에는, 이 붕산 처리 공정에 사용하는 붕산 수용액은 요오드화물을 함유하는 것이 바람직하다. 요오드화물로는, 요오드화칼륨, 요오드화아연 등을 들 수 있다. 이 경우, 붕산 수용액에 있어서의 요오드화물의 양은, 물 100 중량부당, 바람직하게는 1 ∼ 30 중량부이다. 또, 붕산 수용액 중에는, 요오드화물 이외의 화합물, 예를 들어 염화아연, 염화코발트, 염화지르코늄, 티오황산나트륨, 아황산칼륨, 황산나트륨 등을 공존시켜도 된다.

이 붕산 처리는 가교에 의한 내수화나 색상 조정 (청색미를 띄는 것을 방지하는 등) 등을 위해서 실시된다. 가교에 의한 내수화를 목적으로 하는 경우에는, 필요에 따라서 붕산 이외에, 글리옥살, 글루타르알데히드 등의 가교제를 붕산과 함께 사용할 수도 있다.

또한, 내수화를 목적으로 하는 붕산 처리를 내수화 처리, 가교 처리, 고정화 처리 등의 명칭으로 호칭하는 경우도 있다. 또, 색상 조정을 목적으로 하는 붕산 처리를 보색 처리, 재염색 처리 등의 명칭으로 호칭하는 경우도 있다.

이 붕산 처리는, 그 목적에 따라서 붕산 및 요오드화물의 농도, 처리욕의 온도를 적절히 변경하여 행해진다. 내수화를 위한 붕산 처리, 색상 조정을 위한 붕산 처리는 특별히 구별되는 것은 아니지만, 하기의 조건에서 실시된다.

원반 필름을 팽윤시킨 후, 염색하고, 붕산 처리를 행하는 경우로서, 붕산 처리가 가교에 의한 내수화를 목적으로 할 때에는, 물 100 중량부에 대해서 붕산을 약 3 ∼ 10 중량부, 요오드화물을 약 1 ∼ 20 중량부 함유하는 붕산 수용액을 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 붕산 수용액의 온도는, 통상적으로 약 50 ℃ ∼ 70 ℃, 바람직하게는 약 53 ℃ ∼ 65 ℃ 로 제어된다. 침지 시간은, 통상적으로 약 10 ∼ 600 초, 바람직하게는 20 ∼ 300 초, 보다 바람직하게는 20 ∼ 200 초이다.

미리 1 축 연신한 필름을 염색하고, 붕산 처리를 실시하는 경우에는, 붕산 수용액의 온도는, 통상적으로 약 50 ℃ ∼ 85 ℃, 바람직하게는 약 55 ℃ ∼ 80 ℃ 이다.

내수화를 목적으로 하는 붕산 처리 후에, 색상 조정을 목적으로 하여 붕산 처리를 실시해도 된다. 색상 조정을 위해서는, 예를 들어 이색성 염료로서 요오드를 사용하는 경우, 물 100 중량부에 대해서 붕산을 약 1 ∼ 5 중량부, 요오드화물을 약 3 ∼ 30 중량부 함유하는 붕산 수용액을 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 붕산 수용액의 온도는, 통상적으로 약 10 ℃ ∼ 45 ℃ 로 제어되고, 침지 시간은 통상적으로 1 ∼ 300 초 정도, 바람직하게는 2 ∼ 100 초이다.

이들 붕산 처리는 복수 회 행해도 되고, 통상적으로 2 ∼ 5 회 행해지는 경우가 많다. 이 경우, 사용하는 각 붕산 처리조의 수용액의 조성과 온도는 상기한 범위 내이면 동일해도 되고 상이해도 된다. 상기 내수화를 목적으로 하는 붕산 처리와 색상 조정을 목적으로 하는 붕산 처리를 각각 복수의 공정에서 행해도 된다.

(세정 공정)

붕산 처리된 폴리비닐알코올계 수지 필름은 그 후의 공정에서 세정 처리된다. 세정 처리는, 예를 들어 필름을 물에 침지하는 방법이나, 물을 샤워로써 필름에 분무하는 방법에 의해서 행해진다. 본 발명에서는, 세정 공정에 있어서 적어도 필름에 물의 샤워를 분무하는 (살포하는) 조작을 행하여, 필름의 폭 방향 양단부의 세정 정도를 필름의 폭 방향 중앙부보다 크게 한다. 물론, 필름을 물에 침지하는 조작과 필름에 샤워를 살포하는 조작의 양방을 행해도 된다.

필름의 폭 방향 양단부의 세정 정도를 필름의 폭 방향 중앙부보다 크게 하기 위해서는, 필름의 폭 방향 양단부 (필름의 폭 방향 양단을 포함하는 소정의 폭을 갖는 부분) 와, 필름의 중앙부 (상기 양단부 이외의 부분) 로 구분하여, 상기한 샤워를 살포하는 조작을 행하고, 양단부의 세정 정도가 중앙부보다 커지도록 하면 된다. 물론, 예를 들어 필름의 폭 방향 중앙으로부터 양단에 걸쳐 서서히 세정 정도가 커지도록 하는 경우여도, 양단부와 중앙부의 길이 관계 및 세정 정도 관계가 이하의 조건을 만족하는 한, 본 발명의 방법에 포함된다.

여기서, 세정 정도를 중앙부보다 크게 하는 필름의 양단부는, 필름 전체의 폭을 기준으로, 합계로 5 ∼ 60 ％ 가 되도록 한다. 바람직하게는 5 ∼ 50 ％ 이다. 세정 정도가 중앙부보다 큰 양단부의 비율이 필름 전체의 폭에 대해서 5 ％ 미만이거나 60 ％ 를 초과하거나 하는 경우에는, 색상 등의 광학 특성을 폭 방향에서 균일하게 하는 본 발명의 효과가 충분히 얻어지기 어려워지는 경향이 있다. 여기서 말하는 양단부는 각각 동일한 길이가 되도록 하는 것이 바람직하다.

필름 양단부의 세정 정도를 중앙부보다 크게 하기 위한 제 1 형태는, 필름의 양단부에 살포하는 샤워 온도를 필름의 중앙부에 살포하는 샤워 온도보다 15 ℃ 이상 높게 하는 것이다. 제 2 형태는, 필름의 양단부에 살포하는 샤워 총량을 필름의 중앙부에 살포하는 샤워 총량보다 많게 하는 것이다. 어느 형태를 채용하는 경우라도 샤워에 사용하는 물의 온도는 55 ℃ 이하로 한다. 샤워 온도가 지나치게 높으면, 얻어지는 편광 필름, 나아가서는 편광판의 광학 성능이 저하되기 쉽기 때문이다. 또, 제 1 형태와 제 2 형태를 조합하여 사용함으로써, 필름 양단부의 세정 정도를 중앙부보다 크게 하는 것도 바람직하다.

상기 제 1 형태를 채용하는 경우, 필름의 중앙부 (또는 전체) 에 살포하는 샤워 온도는 바람직하게는 2 ∼ 25 ℃ 이고, 보다 바람직하게는 3 ℃ 이상, 또 보다 바람직하게는 20 ℃ 이하이다. 한편, 필름의 양단부에 살포하는 샤워 온도는 바람직하게는 10 ∼ 55 ℃ 이고, 보다 바람직하게는 20 ℃ 이상, 특히 25 ℃ 이상이고, 또 보다 바람직하게는 53 ℃ 이하, 특히 51 ℃ 이하이다. 이 범위 내에서, 필름의 양단부에 살포하는 샤워 온도가 중앙부 (또는 전체) 에 살포하는 샤워 온도보다 15 ℃ 이상 높아지도록 한다. 양단부와 중앙부에 각각 살포하는 샤워 온도차, 즉 (양단부의 샤워 온도 - 중앙부의 샤워 온도) 는 18 ℃ 이상이 되도록 하는 것이 보다 바람직하고, 20 ℃ 이상이 되도록 하는 것이 보다 더 바람직하고, 20 ℃ 를 초과하도록 하는 것이 특히 바람직하다. 이 온도차가 15 ℃ 를 밑돌면, 색상 조정의 효과가 충분히 발현되기 어려워지는 경향이 있다.

한편, 상기 제 2 형태를 채용하는 경우, 구체적으로는, 필름의 양단부에 살포하는 샤워의 단위 시간당 유량을 필름의 중앙부에 살포하는 샤워 유량보다 많게 하는 방법이나, 필름의 양단부에 샤워를 살포하는 시간을, 필름의 중앙부에 샤워를 살포하는 시간보다 길게 하는 방법을 채용할 수 있다. 제 2 형태를 채용하는 경우, 필름의 양단부에 살포하는 샤워 온도는, 필름의 중앙부에 살포하는 샤워 온도와 비교해서 동일하거나 또는 보다 높은 것이, 보다 우수한 폭 방향으로 균일한 광학 특성을 갖는 편광 필름이 얻어지기 때문에 바람직하다.

필름에 살포하는 샤워 총량 (필름의 중앙부 및 양단부에 살포하는 수량의 합계) 은 특별히 한정되지 않지만, 제조 효율 등의 관점에서, 필름의 단위 면적당 0.05 ∼ 20 ℓ/㎡ 인 것이 바람직하고, 0.1 ∼ 10 ℓ/㎡ 인 것이 보다 바람직하다. 필름에 샤워를 살포하는 총시간 (필름의 중앙부 및 양단부에 샤워를 살포하는 시간의 합계) 도 특별히 한정되지 않지만, 지나치게 짧으면 효과가 충분히 얻어지지 않고, 또 지나치게 길면 큰 장치가 필요하기 때문에 바람직하게는 0.1 ∼ 5 초이다.

보다 구체적인 세정 방법으로서, 예를 들어, 필름의 반송 방향을 따르는 복수의 지점에서 샤워를 살포하고, 그 복수의 지점 중, 일부의 지점에서, 필름 양단부의 세정 정도를 필름의 중앙부보다 크게 하고, 그밖의 지점에서는, 필름 전체의 세정 정도를 균일하게 하거나, 또는 필름 중앙부의 세정 정도를 필름의 양단부보다 크게 하고, 필름의 폭 방향 전체에서는, 양단부의 세정 정도가 중앙부보다 커지도록 하는 방법을 들 수 있다.

본 발명에서는, 필름 양단부의 세정 정도와, 필름 중앙부의 세정 정도에 차를 두기 쉽다는 관점에서, 이와 같이 필름의 반송 방향을 따르는 복수의 지점에서 샤워를 살포하는 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 필름의 반송 방향의 상류측에서, 필름 전체의 세정 정도를 균일하게 하거나 또는 필름 중앙부의 세정 정도를 양단부보다 크게 하고, 필름의 반송 방향의 하류측에서, 필름 양단부의 세정 정도를 중앙부보다 크게 하는 것이 바람직하다. 샤워 경계의 색이 불균일해지기 어려워지기 때문이다.

이와 같은 2 단계의 세정 공정의 일례에 대해서, 도 1 및 도 2 를 사용하여 설명한다. 또한, 도 2(b) 및 도2(c) 는 각각 도 1 및 도 2(a) 의 상면측에서 바라본 도면이다. 도 1 및 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 필름 (1) 은 반송용 가이드 롤 (2) 에 의해서 도면 중의 화살표 방향으로 반송된다. 이로써, 필름 (1) 은, 세정조 (31) 중의 순수 (32) 에 침지된 후, 1 단째 샤워 (41), 2 단째 샤워 (42) 를 순차적으로 통과한다. 샤워 (41, 42) 의 각각에는 복수의 샤워 노즐 (411, 421) 이 필름 (1) 의 폭 방향으로 배열되어 있다. 필름 (1) 은 샤워 (41, 42) 를 통과한 후, 탈수 롤 (5) 로 보내져 표면에 부착된 수분이 제거된다.

여기서, 도 2(c) 에 나타내는 바와 같이, 1 단째 샤워 (41) 에서는, 샤워 노즐 (411) 중 필름 (1) 의 중앙부에 상당하는 부분의 샤워 노즐 (411a) 로부터만 샤워가 분무된다. 다음으로, 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 2 단째 샤워 (42) 에서는, 샤워 노즐 (421) 중 필름 (1) 의 양단부에 상당하는 부분의 샤워 노즐 (421a) 로부터만 샤워가 분무되고, 필름 (1) 의 중앙부에 상당하는 부분의 샤워 노즐 (421b) 로부터는 샤워가 분무되지 않는다.

그리고, 2 단째 샤워 (42) 의 샤워 온도를 1 단째 샤워 (41) 의 샤워 온도보다 15 ℃ 이상 높게 하고, 및/또는 2 단째 샤워 (42) 로부터 분무되는 수량을 1 단째 샤워 (41) 보다 많게 함으로써, 필름 양단부의 세정 정도를 중앙부보다 높게 할 수 있다.

또, 이와 같은 형태에 한정되지 않고, 필름의 양단부에만 샤워를 맞게 하도록 해도 된다. 이 경우, 필름의 반송 방향을 따라서, 1 단째에서는 샤워를 맞게 하는 필름의 양단부의 폭의 합계가 필름 전체의 폭의 5 ∼ 60 ％ 가 되도록 하고, 2 단째 이후에서는, 샤워를 맞게 하는 필름의 양단부의 폭의 합계가 필름 전체의 폭의 5 ∼ 40 ％ 가 되도록 하는 것이 바람직하다.

도 1 및 도 2(a) [후술하는 도 3 및 도 4(a) 도 동일] 에 나타내는 바와 같이, 세정 공정에 있어서, 샤워를 살포하기 전에 순수 (32) 에 침지 처리할 수도 있고, 후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 샤워를 살포하는 조작만으로 세정 공정을 구성할 수도 있다. 본 발명에서는, 상기 서술한 바와 같이, 필름의 양단부에만 샤워를 살포하고, 중앙부에 샤워를 살포하지 않도록 할 수도 있지만, 이 경우에는 샤워 전에 필름을 순수에 침지 처리하는 것이 바람직하다. 편광 필름의 광학 특성을 조정하기 위해서, 필름 중앙부의 세정도 어느 정도는 행하는 편이 바람직하기 때문이다.

또한, 필름의 반송 방향을 따르는 3 개 지점 이상, 즉 3 단계 이상으로 나누어 샤워를 살포하도록 해도 된다. 이 경우에는, 전체 지점의 샤워를 종합적으로 보았을 때, 필름의 양단부에 살포하는 샤워 온도가 중앙부에 살포하는 샤워보다 15 ℃ 이상 높아지도록 설정되고, 및/또는 필름의 양단부에 살포하는 샤워 총량이 중앙부보다 많아지도록 설정된다. 필름의 양단부에만 샤워를 살포하는 단계가 2 단계 이상 있는 경우에는, 어느 단계에서도 양단부와 중앙부의 관계가 본 발명의 규정을 만족하도록 한다.

이와 같은 3 단계의 세정 공정의 일례에 대해서 도 3 및 도 4 를 사용하여 설명한다. 또한, 도 4(b) ∼ (d) 는 각각 도 3 및 도 4(a) 의 상면측에서 바라본 도면이다. 도 3 및 도 4(a) 에 나타내는 바와 같이, 필름 (1) 은 반송용 가이드 롤 (2) 에 의해서 도면 중의 화살표 방향으로 반송된다. 이로써, 필름 (1) 은 세정조 (31) 중의 순수 (32) 에 침지된 후, 1 단째 샤워 (41), 2 단째 샤워 (42), 3 단째 샤워 (43) 를 순차적으로 통과한다. 샤워 (41, 42, 43) 의 각각에는 복수의 샤워 노즐 (411, 421, 431) 이 필름 (1) 의 폭 방향으로 배열되어 있다. 필름 (1) 은 샤워 (41, 42, 43) 를 통과한 후, 탈수 롤 (5) 에 보내지고, 표면에 부착된 수분이 제거된다.

여기서, 도 4(d) 에 나타내는 바와 같이, 1 단째 샤워 (41) 에서는, 필름 (1) 의 전체 폭 (혹은 중앙부) 에 상당하는 부분의 샤워 노즐 (411) 로부터 샤워가 분무된다. 다음으로, 도 4(c) 에 나타내는 바와 같이, 2 단째 샤워 (42) 에서는, 샤워 노즐 (421) 중 필름 (1) 의 양단부에 상당하는 부분의 샤워 노즐 (421a) 로부터만 샤워가 분무되고, 필름 (1) 의 중앙부에 상당하는 부분의 샤워 노즐 (421b) 로부터는 샤워가 분무되지 않는다. 또한, 도 4(b) 에 나타내는 바와 같이, 3 단째 샤워 (43) 에서는, 샤워 노즐 (431) 중 필름 (1) 의 양단부에 상당하는 부분의 샤워 노즐 (431a) 로부터만 샤워가 분무되고, 필름 (1) 의 중앙부에 상당하는 부분의 샤워 노즐 (431b) 로부터는 샤워가 분무되지 않는다. 이 때, 3 단째 샤워 (43) 에 있어서의 샤워가 분무되는 양단부의 폭은, 2 단째 샤워 (42) 에 있어서의 샤워가 분무되는 양단부의 폭보다 짧게 되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 2 단째 샤워를 살포하는 필름의 양단부의 합계 폭은 필름 전체 폭의 5 ∼ 60 ％ 이고, 3 단째 이후의 샤워를 살포하는 필름의 양단부의 폭의 합계는 필름 전체의 폭의 5 ∼ 40 ％ 인 것이 바람직하다.

이와 같은 세정을 행함으로써, 필름 양단부의 세정 정도를 중앙부보다 크게 할 수 있다. 단, 광학 특성의 균일화 효과를 더욱 높이기 위해서, 2 단째 샤워 (42) 및/또는 3 단째 샤워 (43) 의 온도를 1 단째 샤워 (41) 보다 높게 하거나, 2 단째 샤워 (42) 및/또는 3 단째 샤워 (43) 의 유량을 1 단째 샤워 (41) 보다 많게 하거나 하는 것이 바람직하다. 단, 각 단계의 샤워 온도나 유량을 바꾸지 않아도, 2 단째 샤워 (42) 및 3 단째 샤워 (43) 에서 양단부에만 샤워를 살포함으로써, 필름의 양단부에 살포하는 샤워 총량이 많아지고, 바꾸어 말하면 양단부의 세정 정도가 중앙부보다 커지기 때문에 이대로의 형태도 채용할 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는, 염색 공정, 붕산 처리 공정 (가교 공정) 및 연신 공정을 거친 후의 세정 공정에 있어서, 필름의 양단부에 살포하는 샤워 온도를, 필름의 중앙부에 살포하는 샤워 온도보다 15 ℃ 이상 높게 하고, 및/또는 양단부에 살포하는 샤워 총량을 중앙부에 살포하는 샤워 총량보다 많게 함으로써, 양단부의 세정 정도가 중앙부보다 커지도록 한다. 여기서, 필름의 양단부와 중앙부에 있어서의 샤워 온도의 차와 샤워 총량의 차에서는, 샤워수에 온도차를 형성하는 쪽이 세정 정도에 차가 나기 쉽고, 얻어지는 편광 필름의 광학 특성에 대해서 폭 방향의 균일화를 도모하기 쉽다. 따라서, 양단부와 중앙부에 있어서의 샤워 온도차가 상기한 바와 같이 15 ℃ 이상이면, 양단부에 살포하는 샤워 총량이 중앙부보다 어느 정도 적어져도 상관없다.

따라서, 필름의 양단부에 살포하는 샤워 온도를, 필름의 중앙부에 살포하는 샤워 온도보다 15 ℃ 이상 높게 하는 경우, 양단부에 살포하는 샤워 총량과 중앙부에 살포하는 샤워 총량은 제한되지 않지만, 양단부에 살포하는 샤워 총량을 중앙부에 살포하는 샤워 총량보다 많게 하는 것이 보다 우수한 균일성이 얻어지기 때문에 바람직하다. 또, 양단부에 살포하는 샤워 총량을 중앙부에 살포하는 샤워 총량보다 많게 하는 경우, 필름의 양단부에 살포하는 샤워 온도와 중앙부에 살포하는 샤워 온도의 차 (전자의 온도에서 후자의 온도를 뺀 값) 는, 15 ℃ 미만 (양자의 온도가 동일한 경우를 포함한다) 이어도 되는데, 필름의 양단부에 살포하는 샤워 온도는, 중앙부에 살포하는 샤워 온도와 비교해서 동일하거나 또는 보다 높은 것이 보다 우수한 균일성이 얻어지기 때문에 바람직하다. 또한, 필름의 양단부에 살포하는 샤워 온도를, 필름의 중앙부에 살포하는 샤워 온도보다 15 ℃ 이상 높게 하고, 양단부에 살포하는 샤워 총량을 중앙부에 살포하는 샤워 총량보다 많게 하는 것이 가장 바람직하다.

(건조 공정)

본 발명의 방법에 있어서, 세정 공정 후, 통상적으로는 건조 처리를 실시하여 편광 필름을 얻는 것이 바람직하다. 건조 처리에는, 예를 들어 열풍 건조기, 원적외선 히터 등이 바람직하게 사용된다. 건조 처리의 온도는 바람직하게는 약 40 ∼ 100 ℃ 이고, 건조 처리의 시간은 바람직하게는 60 ∼ 600 초이다.

(연신 공정)

상기 설명한 염색 공정, 붕산 처리 공정 및 세정 공정 중, 어느 공정의 전 또는 공정 중에 필름은 1 축 연신된다. 1 축 연신은 하나의 연신 공정에서만 행해도 되고, 복수의 공정에서 행해도 된다.

1 축 연신에는 통상적인 연신 방법을 채용할 수 있다. 통상적인 연신 방법으로는, 예를 들어 필름을 반송하는 2 개의 닙 롤 간에 주속차를 부여하여 연신을 행하는 롤 간 연신을 들 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 필름의 반송 방향에 있어서의 하류측의 닙 롤의 주속도를 상류측의 닙 롤의 주속도보다 크게 하고, 필름에 장력을 부여하여 연신한다. 또, 일본국 특허공보 제2731813호에 기재된 열롤 연신법, 텐터 연신법 등을 사용할 수도 있다.

1 축 연신은 대기 중에서 행하는 건식 연신이어도 되고, 필름을 용제로 팽윤시킨 상태에서 행하는 습식 연신이어도 된다.

습식 연신을 채용하는 경우, 일반적인 공정은, 미연신의 원반 필름에 대해서, 팽윤 처리, 염색 처리, 붕산 처리, 세정 처리, 건조 처리의 순으로 행해지고, 붕산 처리 공정 및 필요하다면 그 전의 공정에서 1 축 연신이 행해진다. 처리욕의 수나, 처리 조건 등에 제약은 없다.

필름 연신의 최종적인 적산 연신 배율 (원반 필름의 길이에 대한 편광 필름의 길이) 은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 4.5 ∼ 7 배, 보다 바람직하게는 약 5 ∼ 6.5 배이다.

(기타 공정)

또, 상기 공정에 기재되지 않은 공정을 별도의 목적에서 적절히 삽입할 수 있다. 이와 같은 공정의 예로는, 붕산 처리 후, 붕산을 함유하지 않은 요오드화물 수용액에 침지 처리하는 것 (요오드화물 처리), 붕산을 함유하지 않고, 염화아연 등을 함유하는 수용액에 침지 처리하는 것 (아연 처리) 등을 들 수 있다.

이상과 같이 하여 편광 필름이 제조된다. 얻어지는 편광 필름의 두께는 5 ∼ 50 ㎛ 의 범위 내인 것이 바람직하다.

(편광판)

이와 같이 하여 제조된 편광 필름의 적어도 편면에 보호 필름을 접착제로 첩합함으로써 편광판을 얻을 수 있다.

보호 필름으로는, 예를 들어 트리아세틸셀룰로오스나 디아세틸셀룰로오스와 같은 아세틸셀룰로오스계 수지로 이루어지는 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지로 이루어지는 필름, 폴리카보네이트계 수지로 이루어지는 필름, 시클로올레핀계 수지로 이루어지는 필름, 아크릴계 수지 필름, 폴리프로필렌계 수지 필름 등을 들 수 있다. 접착제와 편광 필름 및/또는 보호 필름과의 접착성을 향상시키기 위해서, 편광 필름 및/또는 보호 필름에 코로나 처리, 화염 처리, 플라즈마 처리, 자외선 조사, 프라이머 도포 처리, 비누화 처리 등의 표면 처리를 실시해도 된다.

편광 필름과 보호 필름을 첩합하는 방법으로는, 점착제나 접착제를 개재하여 편광 필름과 보호 필름을 첩합하는 방법을 들 수 있다. 점착제로는, 예를 들어 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 실리콘계 수지 등을 베이스 폴리머로 하고, 그곳에 이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 아지리딘 화합물 등의 가교제를 첨가한 조성물을 들 수 있다. 접착제로는, 예를 들어 폴리비닐알코올계 수지 수용액, 수계 2 액형 우레탄계 에멀션 접착제 등을 사용한 수계 접착제나, 비수계의 접착제로서 활성 에너지선 경화형의 접착제를 들 수 있다. 활성 에너지선 경화형의 접착제로는, 내후성이나 굴절률, 카티온 중합성 등의 관점에서, 예를 들어 활성 에너지선의 조사에 의해서 경화된 에폭시 수지를 함유하는 에폭시계 수지 조성물로 이루어지는 접착제를 들 수 있다. 단, 이에 한정되는 것은 아니고, 통상적으로 편광판의 제조에 사용되고 있는 각종 접착제 (유기 용제계 접착제, 핫멜트계 접착제, 무용제형 접착제 등) 를 사용할 수 있다.

실시예

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이에 의해서 한정되는 것은 아니다.

이하의 실시예 및 비교예에 있어서, 얻어진 편광 필름은, 각각의 폭 방향 5 개 지점에 대해서 직교 색상 b 값을 구하고, 얻어진 5 개 지점의 최대치 (MAX) 와 최소치 (MIN) 의 차 Δ (MAX - MIN) 로써 광학 특성의 균일성 지표로 하였다. 직교 색상 b 값은, 니혼 분광 (주) 제조의 자외 가시 분광 광도계 V-7100 에 편광 필름을 세트하고, 그곳에 투과축 방향의 직선 편광을 입사시켰을 때와 흡수축 방향의 직선 편광을 입사시켰을 때의, 각각 자외 가시 투과 스펙트럼을 측정하고, 그 스펙트럼에 기초하여, 여기서 사용한 자외 가시 분광 광도계 V-7100 에 깔린 소프트웨어에 의해서 구한 것이다. 여기서 말하는 b 값이란, 헌터의 Lab 표색계에 있어서의 b 값을 의미하고, 직교 색상 b 값이란, 2 장의 편광 필름을 흡수축이 직교하도록 중첩하고, 그 일방의 면으로부터 자연광을 입사시켰을 때, 반대면으로 투과되게 되는 광의 색상의 b 값에 상당한다. 이하, 직교 색상 b 값을「직교 b 」로 약기한다.

또 이하의 각 예에서는, 염색조의 약액 농도를 조정함으로써, 얻어지는 편광 필름의 단체 투과율이 42.8 ％ ± 0.1 ％ 가 되도록 하였다.

(실시예 1)

두께 75 ㎛, 폭 3000 ㎜ 의 폴리비닐알코올 필름 (쿠라레 비니론 VF-PS＃7500, 중합도 2400, 비누화도 99.9 몰％ 이상) 을, 30 ℃ 의 순수에 필름이 이완되지 않도록 긴장 상태를 유지한 채로 침지하여, 필름을 충분히 팽윤시켰다. 다음으로, 요오드와 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에 침지하고 염색하면서 1 축 연신하였다.

염색 후의 필름을, 요오드화칼륨/붕산/물이 중량비로 12/4.4/100 인 55 ℃ 의 붕산 수용액에 침지함으로써 내수화 처리하면서, 추가로 원반 (미연신의 상기 폴리비닐알코올 필름) 으로부터의 적산 연신 배율이 5.5 배로 될 때까지 1 축 연신하였다. 그 후, 동일 조성의 40 ℃ 의 붕산 수용액에 침지하였다. 이 단계에서의 필름의 폭은 1750 ㎜ 였다.

이어지는 세정 공정에서, 1 단째 샤워로서, 필름의 중앙부에 해당되는 폭 950 ㎜ 의 범위 (필름의 폭 방향의 중앙으로부터 양측으로 475 ㎜ 까지의 범위로서, 필름 전체의 폭의 54 ％ 에 상당한다) 에, 10 ℃ 의 순수를 유량 1 ㎥/hr 로 0.5 초간 살포하여 세정하였다.

다음으로, 2 단째 샤워로서, 필름의 양단부에 해당되는 합계 폭 800 ㎜ 의 범위 (필름의 폭 방향의 양단으로부터 각각 400 ㎜ 까지의 범위로서, 필름 전체의 폭의 46 ％ 에 상당한다) 에, 30 ℃ 의 순수를 유량 1 ㎥/hr 로 0.5 초간 살포하여 세정하였다. 그 후, 70 ℃ 에서 3 분 건조시켜 편광 필름을 얻었다.

(실시예 2)

세정 공정에 있어서, 1 단째 샤워를 필름 전체의 폭 (1750 ㎜) 에 살포한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 편광 필름을 얻었다.

(비교예 1)

세정 공정에 있어서, 1 단째 샤워에 의한 세정만을 실시한 (2 단째 샤워에 의한 세정을 행하지 않았던) 것 이외에는, 실시예 2 와 동일하게 하여 편광 필름을 얻었다.

(비교예 2)

세정 공정에 있어서, 1 단째 샤워를 살포하는 범위를, 필름의 중앙부에 해당되는 폭 550 ㎜ 의 범위 (필름의 폭 방향의 중앙으로부터 양측으로 275 ㎜ 까지의 범위로서, 필름 전체의 폭의 31 ％ 에 상당한다) 로 하고, 2 단째 샤워를 살포하는 범위를, 필름의 양단부에 해당되는 합계 폭 1200 ㎜ 의 범위 (필름의 폭 방향의 양단으로부터 각각 600 ㎜ 까지의 범위로서, 필름 전체의 폭의 69 ％ 에 상당한다) 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 편광 필름을 얻었다.

(비교예 3)

세정 공정에 있어서, 1 단째 샤워를 살포하는 범위를, 필름의 중앙부에 해당되는 폭 1700 ㎜ 의 범위 (필름의 폭 방향의 중앙으로부터 양측으로 850 ㎜ 까지의 범위로서, 필름 전체의 폭의 97 ％ 에 상당한다) 로 하고, 2 단째 샤워를 살포하는 범위를, 필름의 양단부에 해당되는 합계 폭 50 ㎜ 의 범위 (필름의 폭 방향의 양단으로부터 각각 25 ㎜ 까지의 범위로서, 필름 전체의 폭의 3 ％ 에 상당한다) 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 편광 필름을 얻었다.

이상의 실시예 1, 2 및 비교예 1 ∼ 3 에서 얻어진 편광 필름에 대해서, 상기 서술한 방법에 의해서 직교 b 의 값 (최대치 (MAX), 최소치 (MIN) 및 양자의 차 Δ) 을 구하였다. 세정 공정에 있어서의 샤워의 조건 및 각 단의 샤워에 있어서 분무된 물의 총량 (필름의 단위 면적당) 과 함께, 직교 b 의 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.

(실시예 3)

두께 75 ㎛, 폭 4000 ㎜ 의 폴리비닐알코올 필름 (쿠라레 비니론 VF-PS＃7500, 중합도 2400, 비누화도 99.9 몰％ 이상) 을, 30 ℃ 의 순수에 필름이 이완되지 않도록 긴장 상태를 유지한 채로 침지하여, 필름을 충분히 팽윤시켰다. 다음으로, 요오드와 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에 침지하고 염색하면서 1 축 연신하였다.

염색 후의 필름을, 요오드화칼륨/붕산/물이 중량비로 12/4.4/100 인 55 ℃ 의 붕산 수용액에 침지함으로써 내수화 처리하면서, 추가로 원반으로부터의 적산 연신 배율이 5.5 배로 될 때까지 1 축 연신하였다. 그 후, 동일 조성의 40 ℃ 의 붕산 수용액에 침지하였다. 이 단계에서의 필름 폭은 2300 ㎜ 였다.

이어지는 세정 공정에서, 1 단째 샤워로서, 필름의 중앙부에 해당되는 폭 1300 ㎜ 의 범위 (필름 폭 방향의 중앙으로부터 양측으로 650 ㎜ 까지의 범위로서, 필름 전체의 폭의 57 ％ 에 상당한다) 에, 5 ℃ 의 순수를 유량 1 ㎥/hr 로 0.5 초간 살포하여 세정하였다.

다음으로, 2 단째 샤워로서, 필름의 양단부에 해당되는 합계 폭 800 ㎜ 의 범위 (필름 폭 방향의 양단으로부터 각각 400 ㎜ 까지의 범위로서, 필름 전체의 폭의 35 ％ 에 상당한다) 에, 45 ℃ 의 순수를 유량 1 ㎥/hr 로 0.5 초간 살포하여 세정하였다. 그 후, 70 ℃ 에서 3 분 건조시켜 편광 필름을 얻었다.

(실시예 4)

세정 공정에 있어서, 2 단째 샤워 온도를 10 ℃ 로 하고, 유량을 4 ㎥/hr 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 편광 필름을 얻었다.

(실시예 5)

세정 공정에 있어서, 2 단째 샤워 온도를 10 ℃ 로 하고, 샤워를 살포하는 시간을 3 초로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 편광 필름을 얻었다.

(실시예 6)

본 실시예에서는, 세정 공정에 있어서, 1 단째 샤워에 의한 세정만을 행하였다. 필름의 양단부에 해당되는 합계 폭 800 ㎜ 의 범위 (필름 폭 방향의 양단으로부터 각각 400 ㎜ 까지의 범위로서, 필름 전체의 폭의 46 ％ 에 상당한다) 에, 25 ℃ 의 순수를 유량 1 ㎥/hr 로 0.5 초간 살포한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 편광 필름을 얻었다.

(비교예 4)

세정 공정에 있어서, 샤워를 살포하는 범위를, 필름의 양단부에 해당되는 합계 폭 1200 ㎜ 의 범위 (필름 폭 방향의 양단으로부터 각각 600 ㎜ 까지의 범위로서, 필름 전체의 폭의 69 ％ 에 상당한다) 로 한 것 이외에는, 실시예 6 과 동일하게 하여 편광 필름을 얻었다.

이상의 실시예 3 ∼ 6 및 비교예 4 에서 얻어진 편광 필름에 대해서, 상기 서술한 방법에 의해서 직교 b 의 값 (최대치 (MAX), 최소치 (MIN) 및 양자의 차 Δ) 을 구하였다. 세정 공정에 있어서의 샤워의 조건 및 각 단의 샤워에 있어서 분무된 물의 총량 (필름의 단위 면적당) 과 함께, 직교 b 의 측정 결과를 표 2 에 나타낸다.

(실시예 7)

본 실시예에서는, 세정 공정에 있어서의 샤워를 2 단으로 하고, 샤워를 살포하는 범위를 모두 필름의 양단부로 하였다. 즉, 1 단째 샤워로서, 필름의 양단부에 해당되는 합계 폭 1000 ㎜ 의 범위 (필름 폭 방향의 양단으로부터 각각 500 ㎜ 까지의 범위로서, 필름 전체의 폭의 43 ％ 에 상당한다) 에, 25 ℃ 의 순수를 유량 1 ㎥/hr 로 0.5 초간 살포하여 세정하였다. 또 2 단째 샤워로서, 필름의 양단부에 해당되는 합계 폭 600 ㎜ 의 범위 (필름 폭 방향의 양단으로부터 각각 300 ㎜ 까지의 범위로서, 필름 전체의 폭의 26 ％ 에 상당한다) 에, 45 ℃ 의 순수를 유량 1 ㎥/hr 로 0.5 초간 살포하였다. 그 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 하여 편광 필름을 얻었다.

(실시예 8)

본 실시예에서는, 폴리비닐알코올 필름의 1 축 연신을 포함하는 요오드 염색 및 붕산 처리까지는 실시예 3 과 동일하게 행한 후, 세정 공정에서 샤워를 3 단 설치하였다. 즉 1 단째 샤워로서, 실시예 3 의 1 단째와 동일하게, 필름의 중앙부에 해당되는 폭 1300 ㎜ 의 범위 (필름 폭 방향의 중앙으로부터 양측으로 650 ㎜ 까지의 범위로서, 필름 전체의 폭의 57 ％ 에 상당한다) 에, 5 ℃ 의 순수를 유량 1 ㎥/hr 로 0.5 초간 살포하여 세정하였다. 다음으로 2 단째 샤워로서, 필름의 양단부에 해당되는 합계 폭 1000 ㎜ 의 범위 (필름 폭 방향의 양단으로부터 각각 500 ㎜ 까지의 범위로서, 필름 전체의 폭의 43 ％ 에 상당한다) 에, 30 ℃ 의 순수를 유량 1 ㎥/hr 로 0.5 초간 살포하여 세정하였다. 또, 3 단째 샤워로서, 필름의 양단부에 해당되는 합계 폭 600 ㎜ 의 범위 (필름 폭 방향의 양단으로부터 각각 300 ㎜ 까지의 범위로서, 필름 전체의 폭의 26 ％ 에 상당한다) 에, 50 ℃ 의 순수를 유량 1 ㎥/hr 로 0.5 초간 살포하여 세정하였다. 그 후에는, 실시예 3 과 동일하게 건조시켜, 편광 필름을 얻었다.

(실시예 9)

세정 공정에 있어서, 1 단째 샤워를 필름 전체의 폭 (2300 ㎜) 에 맞게 한 것 이외에는, 실시예 8 과 동일하게 하여 편광 필름을 얻었다.

(비교예 5)

세정 공정에 있어서, 2 단째 샤워를 살포하는 범위를, 필름의 양단부에 해당되는 합계 폭 1600 ㎜ 의 범위 (필름 폭 방향의 양단으로부터 각각 800 ㎜ 까지의 범위로서, 필름 전체의 폭의 70 ％ 에 상당한다) 로 한 것 이외에는, 실시예 9 와 동일하게 하여 편광 필름을 얻었다.

이상의 실시예 7 ∼ 9 및 비교예 5 에서 얻어진 편광 필름에 대해서, 상기 서술한 방법에 의해서 직교 b 의 값 (최대치 (MAX), 최소치 (MIN) 및 양자의 차 Δ) 을 구하였다. 세정 공정에 있어서의 샤워의 조건 및 각 단의 샤워에 있어서 분무된 물의 총량 (필름의 단위 면적당) 과 함께, 직교 b 의 측정 결과를 표 3 에 나타낸다.

(실시예 10)

세정 공정에 있어서, 2 단째 샤워를 살포하는 범위를, 필름의 양단부에 해당되는 합계 폭 200 ㎜ 의 범위 (필름 폭 방향의 양단으로부터 각각 100 ㎜ 까지의 범위로서, 필름 전체의 폭의 11 ％ 에 상당한다) 로 하고, 동일하게 2 단째 샤워 온도를 25 ℃ 로 한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일하게 하여 편광 필름을 얻었다.

(실시예 11)

세정 공정에 있어서, 2 단째 샤워 온도를 50 ℃ 로 한 것 이외에는, 실시예 10 과 동일하게 하여 편광 필름을 얻었다.

(비교예 6)

세정 공정에 있어서, 2 단째 샤워 온도를 5 ℃ 로 한 것 이외에는, 실시예 10 과 동일하게 하여 편광 필름을 얻었다.

(비교예 7)

세정 공정에 있어서, 2 단째 샤워 온도를 60 ℃ 로 한 것 이외에는, 실시예 10 과 동일하게 하여 편광 필름을 얻었다.

이상의 실시예 10, 11 및 비교예 6, 7 에서 얻어진 편광 필름에 대해서, 상기 서술한 방법에 의해서 직교 b 의 값 (최대치 (MAX), 최소치 (MIN) 및 양자의 차 Δ) 을 구하였다. 세정 공정에 있어서의 샤워의 조건 및 각 단의 샤워에 있어서 분무된 물의 총량 (필름의 단위 면적당) 과 함께, 직교 b 의 측정 결과를 표 4 에 나타낸다.

표 1 ∼ 표 4 에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 따라서, 필름 양단부의 세정 정도가 필름의 중앙부보다 커지도록 하여 제조된 편광 필름은, 직교 b 의 최대치 (MAX) 와 최소치 (MIN) 의 차 Δ 가 작아, 균일성이 우수한 것이 된다.

산업상 이용가능성

본 발명의 방법에 의해서 제조되는 편광판은, 액정 표시 장치를 비롯한 각종 표시 장치에 유효하게 적용할 수 있다.

1 : 필름,
2 : 반송용 가이드 롤,
31 : 세정조,
32 : 순수,
41, 42, 43 : 샤워,
411, 411a, 411b, 421, 421a, 421b, 431, 431a, 431b : 샤워 노즐,
5 : 탈수 롤.

Claims (5)

1. 폴리비닐알코올계 수지로 구성되는 필름을 염색하는 염색 공정과,
   상기 필름을 붕산으로 처리하는 붕산 처리 공정과,
   상기 필름을 세정하는 세정 공정을 포함하고,
   추가로, 상기 각 공정 중의 어느 공정의 전 또는 공정 중에, 상기 필름을 1 축 연신하는 연신 공정을 포함하는, 편광 필름의 제조 방법으로서,
   상기 세정 공정은 상기 필름에 샤워를 살포하는 조작을 포함하고,
   상기 샤워를 살포하는 조작은, 상기 필름 전체의 폭을 기준으로, 합계로 5 ∼ 60 ％ 에 상당하는 양단부와, 그것으로부터 폭 방향 내측의 중앙부로 구분하여 행하고,
   상기 양단부에 살포하는 샤워 온도를 55 ℃ 이하로 하고, 또한
   상기 양단부에 살포하는 샤워 온도를 상기 중앙부에 살포하는 샤워 온도보다 15 ℃ 이상 높게 함으로써, 및/또는 상기 양단부에 살포하는 샤워 총량을 상기 중앙부에 살포하는 샤워 총량보다 많게 함으로써, 상기 양단부의 세정 정도가 상기 중앙부보다 커지도록 행하는 것을 특징으로 하는 편광 필름의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 샤워를 살포하는 조작에 있어서, 상기 양단부에 살포하는 샤워 총량을 상기 중앙부에 살포하는 샤워 총량보다 많게 하는 것은, 상기 양단부에 살포하는 샤워 유량을 상기 중앙부에 살포하는 샤워 유량보다 많게 함으로써 행하는 편광 필름의 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 샤워를 살포하는 조작에 있어서, 상기 양단부에 살포하는 샤워 총량을 상기 중앙부에 살포하는 샤워 총량보다 많게 하는 것은, 상기 양단부에 샤워를 살포하는 시간을 상기 중앙부에 샤워를 살포하는 시간보다 길게 함으로써 행하는 편광 필름의 제조 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 샤워를 살포하는 조작은, 상기 양단부에 살포하는 샤워 총량을 상기 중앙부에 살포하는 샤워 총량보다 많게 함으로써 행하고, 상기 양단부에 살포하는 샤워 온도는 상기 중앙부에 살포하는 샤워 온도와 비교해서 동일하거나 또는 보다 높은 편광 필름의 제조 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 샤워를 살포하는 조작은 상기 필름의 반송 방향의 복수의 지점에서 행하고,
   그 복수의 지점 중, 일부의 지점에서, 상기 양단부의 세정 정도가 상기 중앙부보다 커지도록 하고,
   그밖의 지점에서는, 상기 필름 전체의 세정 정도를 균일하게 하거나, 또는 상기 중앙부의 세정 정도가 상기 양단부보다 커지도록 하는 편광 필름의 제조 방법.

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