KR20160130434A - 적층체, 연신 적층체, 연신 적층체의 제조 방법, 그것들을 이용한, 편광막을 포함하는 광학 필름 적층체의 제조 방법, 및 편광막 - Google Patents
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Abstract
열가소성 수지기재와, 그 열가소성 수지기재상에 제막된 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하고, 상기 열가소성 수지기재상에 제막된 폴리비닐 알코올계 수지층이 상기 열가소성 수지기재와 함께 연신된 후에 행해지는 후공정이며, 폴리비닐 알코올계 수지층을 이색성 물질에 의해 염색하는 염색 공정을 적어도 포함하는 후공정에 의해, 그 후공정에 의한 처리가 된 폴리비닐 알코올계 수지층으로 이루어지는 편광막을 형성하기 위해서 사용되는 적층체이며, 상기 폴리비닐 알코올계 수지층은, 폴리비닐 알코올계 수지와 요소를 포함하는 적층체.
Description
본 발명은, 적층체, 연신 적층체, 연신 적층체의 제조 방법, 그것들을 이용한, 편광막을 포함하는 광학 필름 적층체의 제조 방법, 및 편광막에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 열가소성 수지기재와, 그 열가소성 수지기재상에 제막된 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하고, 그 폴리비닐 알코올계 수지층은, 폴리비닐 알코올계 수지와 요소(尿素)를 포함하는 적층체, 연신 적층체, 연신 적층체의 제조 방법, 그것들을 이용하여, 편광막을 포함하는 광학 필름 적층체를 제조하는 방법, 및 편광막에 관한 것이다.
요오드를 배향시킨 폴리비닐 알코올계 수지로 이루어지는 편광막은, 현재, 텔레비전, 휴대 전화기, 휴대 정보 단말 그 외 여러 광학적 표시 장치에 사용되고 있다. 그리고, 근래, 그 편광막의 박형화의 요구가 갈수록 높아지고 있다. 편광막을 박형화함과 동시에 그 광학 특성을 양호한 것으로 하는 것은 어렵지만, 요구되는 광학 특성의 수준도 갈수록 엄격해지고 있다.
편광막의 제조 방법으로써, 폴리비닐 알코올계 수지층과 연신용 수지기재를 적층체의 상태로 연신하는 공정과 염색하는 공정을 포함하는 제조 방법을 들 수 있다. 이 제조 방법이라면, 폴리비닐 알코올계 수지층이 얇더라도, 연신용 수지기재에 지지되고 있음으로써 연신에 의한 파단 등의 결함 없이 연신하는 것이 가능해진다.
적층체의 상태로 연신하는 공정과 염색하는 공정을 포함하는 제조 방법에는, 특개 소 51-069644호 공보, 특개 2000-338329호 공보, 특개 2001-343521호 공보에 기재된 바와 같은 공중 연신(건식 연신)법이 있다. 그리고, 고배율로 연신 가능한 박형이면서 광학 특성이 양호한 편광막을 제조할 수 있는 점에서, 국제 공개 제 2010/100917호, 특개 2012-073563호 공보, 특개 2012-134117호 공보에 기재된 바와 같은, 붕산 수용액 중에서 연신하는 공정을 포함하는 제조 방법이 유리하고, 특히 특개 2012-073563호 공보, 특개 2012-134117호 공보와 같은 붕산 수용액 중에서 연신하기 전에 공중 보조 연신을 행하는 공정을 포함하는 제조 방법(2단 연신법)이 유리하다. 또한, 특개 2011-2816호 공보에 기재된 바와 같은, PVA계 수지층과 연신용 수지기재를 적층체의 상태로 연신한 후에, PVA계 수지층을 과잉으로 염색하고, 그 후 탈색하는 제조 방법(과잉 염색 탈색법)도 유리하다.
상술한 바와 같이, 박형 편광막에 요구되는 광학 특성의 수준이 갈수록 엄격해지고 있기에, 본 발명자들은, 열가소성 수지기재상의 폴리비닐 알코올계 수지층에 요소(尿素)를 함유시키고 그 적층체를 공중 연신함으로써 얻어진 연신 적층체에 대해서, 염색을 행하면, 양호한 광학 특성을 가지는 편광막을 제조할 수 있는 것을 발견했다.
이 점, 특개 2008-102246호 공보에는, 이색성 물질의 염색 효율을 향상시키기 위해서, 요소 또는 티오 요소를 단층체의 폴리비닐 알코올계 수지에 함유 또는 접촉시켜, 그 후 염색 및 수중에서의 연신을 행함으로써 편광막을 제조하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 특개 2010-276815호 공보에는, 고습 환경하에서의 광학 특성의 저하를 방지하기 위해서, 요소 또는 티오 요소를 함유하는 폴리비닐 알코올 수지층을 연신하고, 염색함으로써 편광막을 제조하는 기술이 개시되어 있다. 그렇지만, 이들 기술은, 열가소성 수지기재와 그 열가소성 수지기재상에 제막된 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하는 적층체를 연신함으로써 얻어진 연신 적층체에 대해서, 염색을 행하는 편광막의 제조 방법으로 특유의 과제를 해결하기 위해서, 요소 또는 티오 요소를 폴리비닐 알코올계 수지층에 첨가하는 것은 아니다.
본 발명은, 열가소성 수지기재와 그 열가소성 수지기재상에 제막된 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하는 적층체를 연신함으로써 얻어진 연신 적층체에 대해서, 염색을 행하는 편광막의 제조 방법에 있어서, 양호한 광학 특성을 가지는 편광막을 제조하기 위한 중간 재료 및 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 하나의 실시 형태는, 열가소성 수지기재와, 그 열가소성 수지기재상에 제막된 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하고, 상기 열가소성 수지기재상에 제막된 폴리비닐 알코올계 수지층이 상기 열가소성 수지기재와 함께 연신된 후에 행해지는 후공정이며, 폴리비닐 알코올계 수지층을 이색성 물질에 의해 염색하는 염색 공정을 적어도 포함하는 후공정에 의해, 그 후공정에 의한 처리가 된 폴리비닐 알코올계 수지층으로 이루어지는 편광막을 형성하기 위해서 사용되는 적층체이며, 상기 폴리비닐 알코올계 수지층은, 폴리비닐 알코올계 수지와 요소를 포함하는 적층체를 제공하는 것이다.
상기 후공정은, 폴리비닐 알코올계 수지층을 연신하는 최종 연신 공정을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시 형태는, 열가소성 수지기재와, 그 열가소성 수지기재상에 제막된 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하고, 폴리비닐 알코올계 수지층을 이색성 물질에 의해 염색하는 염색 공정을 적어도 포함하는 후공정에 의해, 그 후공정에 의한 처리가 된 폴리비닐 알코올계 수지층으로 이루어지는 편광막을 형성하기 위해서 사용되는 연신 적층체이며, 상기 폴리비닐 알코올계 수지층은, 폴리비닐 알코올계 수지와 요소를 포함하고, 상기 열가소성 수지기재상에 제막된 폴리비닐 알코올계 수지층은, 열가소성 수지기재와 함께 연신된 것인, 연신 적층체를 제공하는 것이다.
상기 후공정은, 폴리비닐 알코올계 수지층을 연신하는 최종 연신 공정을 더 포함할 수 있다.
상기 열가소성 수지기재상에 제막된 폴리비닐 알코올계 수지층은, 열가소성 수지기재와 함께 공중 연신된 것으로 할 수 있다.
상기 공중 연신의 연신 배율은, 1.5배 이상 3.5배 이하로 할 수 있다.
상기 공중 연신의 연신 온도는, 100℃ 이상 150℃ 이하로 할 수 있다.
상기 후공정은, 폴리비닐 알코올계 수지층을 이색성 물질에 의해 염색하고, 착색 적층체를 생성하는 염색 공정과, 착색 적층체를, 붕산 수용액 중에 있어서 연신하는 붕산 수중 연신 공정을, 적어도 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시 형태는, 상기 연신 적층체를 롤 형상으로 권취함으로써 형성된 연신 적층체의 롤을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 실시 형태는, 열가소성 수지기재와, 그 열가소성 수지기재상에 제막된 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하고, 폴리비닐 알코올계 수지층을 이색성 물질에 의해 염색하는 염색 공정을 적어도 포함하는 후공정에 의해, 그 후공정에 의한 처리가 된 폴리비닐 알코올계 수지층으로 이루어지는 편광막을 형성하기 위해서 사용되는 연신 적층체의 제조 방법이며, 열가소성 수지기재상에, 요소를 포함하는 폴리비닐 알코올계 수지 도공액을 도포하여, 상기 열가소성 수지기재와, 그 열가소성 수지기재상에 제막된, 폴리비닐 알코올계 수지와 요소를 포함하는 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하는 적층체를 생성하는 공정과, 상기 적층체에 대한 연신에 의해, 연신 적층체를 생성하는 공정을, 포함하는 연신 적층체의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 후공정은, 폴리비닐 알코올계 수지층을 연신하는 최종 연신 공정을 더 포함할 수 있다.
상기 적층체에 대한 연신은, 공중 연신으로 할 수 있다.
상기 공중 연신의 연신 배율은, 1.5배 이상 3.5배 이하로 할 수 있다.
상기 공중 연신의 연신 온도는, 100℃ 이상 150℃ 이하로 할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시 형태는, 상기 연신 적층체의 제조 방법에 의해 제조된 연신 적층체를 롤 형상으로 권취함으로써 연신 적층체의 롤을 형성하는 공정을 포함하는 연신 적층체의 롤의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 실시 형태는, 열가소성 수지기재와, 그 열가소성 수지기재상에 제막된, 폴리비닐 알코올계 수지와 요소를 포함하는 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하는 적층체에 대한 연신에 의해, 열가소성 수지기재와 연신된 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하는 연신 적층체를 생성하는 공정과, 폴리비닐 알코올계 수지층을 이색성 물질에 의해 염색하는 염색 공정을 적어도 포함하는 후공정을, 포함하고, 상기 후공정에 의해 처리가 된 폴리비닐 알코올계 수지층으로 이루어지는 편광막과 열가소성 수지기재를 포함하는 광학 필름 적층체를 생성하는 광학 필름 적층체의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 후공정은, 폴리비닐 알코올계 수지층을 연신하는 최종 연신 공정을 더 포함할 수 있다.
상기 적층체에 대한 연신은, 공중 연신으로 할 수 있다.
상기 공중 보조 연신의 연신 배율은, 1.5배 이상 3.5배 이하로 할 수 있다.
상기 공중 보조 연신의 연신 온도는, 100℃ 이상 150℃ 이하로 할 수 있다.
상기 후공정은, 폴리비닐 알코올계 수지층을 이색성 물질에 의해 염색하고, 착색 적층체를 생성하는 염색 공정과, 착색 적층체를, 붕산 수용액 중에 있어서 연신하는 붕산 수중 연신 공정을, 적어도 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시 형태는, 상기 광학 필름 적층체의 제조 방법에 의해 제조된 편광막을 제공하는 것이다.
상기 폴리비닐 알코올계 수지에 대한 상기 요소의 몰비는, 1.0 이상 10 이하로 할 수 있다.
상기 편광막의 두께는, 10㎛ 이하로 할 수 있다.
상기 편광막의 두께는, 7㎛ 이하로 할 수 있다.
상기 편광막의 두께는, 5㎛ 이하로 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 열가소성 수지기재상의 폴리비닐 알코올계 수지층에 요소를 함유시키고 그 적층체를 연신함으로써 얻어진 연신 적층체에 대해서, 염색 및 최종적인 편광막을 얻기 위한 최종 연신을 행함으로써, 양호한 광학 특성을 가지는 편광막을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 적층체, 연신 적층체, 연신 적층체의 제조 방법, 그것들을 이용한, 편광막을 포함하는 광학 필름 적층체의 제조 방법, 및 편광막의 실시 형태를, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1은 (연신된) 폴리비닐 알코올계 수지층에 요소가 포함되는 경우의 각 실시예와 비교예에 대해서의, 제조된 편광막의 광학 특성(단체 투과율 T와 편광도 P와의 관계) 나타내는 도면이다.
[적층체]
본 발명의 적층체는, 열가소성 수지기재와, 그 열가소성 수지기재상에 제막된 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하고, 상기 열가소성 수지기재상에 제막된 폴리비닐 알코올계 수지층이 상기 열가소성 수지기재와 함께 연신된 후에 행해지는 후공정이며, 폴리비닐 알코올계 수지층을 이색성 물질에 의해 염색하는 염색 공정을 적어도 포함하는 후공정에 의해, 그 후공정에 의한 처리가 된 폴리비닐 알코올계 수지층으로 이루어지는 편광막을 형성하기 위해서 사용된다.
[연신 적층체]
본 발명의 연신 적층체는, 열가소성 수지기재와, 그 열가소성 수지기재상에 제막된 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하고, 폴리비닐 알코올계 수지층을 이색성 물질에 의해 염색하는 염색 공정을 적어도 포함하는 후공정에 의해, 그 후공정에 의한 처리가 된 폴리비닐 알코올계 수지층으로 이루어지는 편광막을 형성하기 위해서 사용된다. 열가소성 수지기재상에 제막된 폴리비닐 알코올계 수지층은, 열가소성 수지기재와 함께 연신된 것이고, 그 연신은, 공중 연신(건식 연신)으로 할 수 있다.
[연신 적층체의 롤]
본 발명의 연신 적층체의 롤(원반)은, 권취 장치에 의해, 연신 적층체를 권취함으로써 형성된 것이다.
[광학 필름 적층체의 제조 방법]
본 발명의 광학 필름 적층체의 제조 방법은, 열가소성 수지기재와, 그 열가소성 수지기재상에 제막된, 폴리비닐 알코올계 수지와 요소를 포함하는 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하는 적층체에 대한 연신에 의해, 열가소성 수지기재와 연신된 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하는 연신 적층체를 생성하는 공정과, 폴리비닐 알코올계 수지층을 이색성 물질에 의해 염색하는 염색 공정을 적어도 포함하는 후공정을, 포함하고, 상기 후공정에 의해 처리가 된 폴리비닐 알코올계 수지층으로 이루어지는 편광막과 열가소성 수지기재를 포함하는 광학 필름 적층체를 생성한다.
본 발명의 광학 필름 적층체의 제조 방법은, 여러 가지의 연신법으로 적용할 수 있지만, 공중 보조 연신 공정 및 붕산 수중 연신 공정을 포함하는 2단 연신법으로 적용하면 특히 유리하고, 그 경우, 공중 연신 공정으로써 공중 보조 연신 공정이, 최종 연신 공정으로써 붕산 수중 연신 공정이 행해지게 된다.
[공중 연신]
본 발명의 공중 연신은, 기체 중에서 행해지는 이른바 건식 연신이다. 그 기체는, 통상, 공기이지만, 질소 가스 등의 불활성 가스여도 좋다. 연신의 방법으로써는, 특별히 한정되지 않으며, 롤 연신, 또는 텐터 연신 등의, 필름 연신에 통상 이용되고 있는 연신 가공법을 채용할 수 있다. 또한, 해당 연신은, 세로 방향 또는 가로 방향의 한 방향의 연신(1축 연신)도 좋고, 2축 연신도, 경사 연신도 좋다. 공중 연신의 연신 배율은, 1.5배 이상 3.5배 이하로 하는 것이 바람직하고, 1.8배 이상 3.0배 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 공중 연신의 연신 온도는, 100℃ 이상 150℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 공중 연신 공정은, 2단 연신법의 제 1단째의 연신 공정인 공중 보조 연신 공정으로 할 수 있다.
[후공정]
본 발명에 있어서의 후공정은, 폴리비닐 알코올계 수지층을 이색성 물질에 의해 염색하는 염색 공정을 적어도 포함한다. 이 후공정에 의해 처리가 된 폴리비닐 알코올계 수지층으로 이루어지는 편광막과 열가소성 수지기재를 포함하는 광학 필름 적층체가 생성된다.
후공정은, 폴리비닐 알코올계 수지층을 연신하는 최종 연신 공정을 더 포함할 수 있다.
후공정은, 폴리비닐 알코올계 수지층을 이색성 물질에 의해 염색하고, 착색 적층체를 생성하는 염색 공정과, 착색 적층체를, 붕산 수용액 중에 있어서 연신하는 붕산 수중 연신 공정을, 적어도 포함할 수 있다.
[염색 공정]
본 발명에 있어서의 염색 공정은, 폴리비닐 알코올계 수지층을 이색성 물질에 의해 염색하고, 착색 적층체를 생성하는 공정이다.
염색 공정은, 연신 적층체를 생성하는 공정의 후에 행해진다. 염색 공정은, 연신 적층체를 생성하는 공정에 이어서 행해져도 좋고, 연신 적층체를 생성하는 공정과 염색 공정과의 사이에, 소망에 의한 다른 공정을 실시해도 좋다.
본 발명에 이용하는 이색성 물질로써는, 예를 들면, 요오드, 및 유기 염료(예, 폴리메틴 색소, 시아닌 색소, 메로시아닌 색소, 로다시아닌 색소, 3핵 메로시아닌 색소, 아로포라 색소, 헤미시아닌 색소, 스티릴 색소, 아조계 색소)를 들 수 있지만, 그 중에서도, 뛰어난 광학 특성의 관점에서는, 요오드가 바람직하다.
연신 적층체의 이색성 물질에 의한 염색은, 예를 들면, 연신 적층체를, 이색성 물질을 함유하는 염색액과 접촉시킴으로써, 실시할 수 있다.
연신 적층체를 상기 염색액에 접촉시키는 방법은, 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 염색액을 넣은 염색욕에 연신 적층체를 침지시키는 방법, 염색액을 연신 적층체에 분무하는 방법을 들 수 있다. 또한, 이들 방법을 병용해도 좋다.
그 중에서도, 염색액을 넣은 염색욕에 연신 적층체를 침지시키는 방법이 바람직하다.
이하에, 이색성 물질로써 요오드를 함유하는 염색액이 들어간 염색욕에 연신 적층체를 침지시키는 방법에 대해서, 상세하게 설명하지만, 이하에 설명하는 방법으로 바꾸어 상술한 바와 같은 공지의 과잉 염색 탈색법을 이용할 수도 있다.
염색액의 용매로써는, 수계 용매가 바람직하다. 수계 용매로써는, 예를 들면, 물, 또는 물과 소량의 수용성 유기 용매와의 혼합 용매를 들 수 있다. 그 중에서도, 물이 바람직하다.
염색액 중의 요오드 농도는, 염색이 가능한 한 특별히 제한되지 않지만, 통상, 용매(예, 물) 100 질량부당 0.5 질량부 ~ 10 질량부이다. 여기서, 요오드 농도란, 전체 용액량에 대한 요오드의 배합 비율을 말하고, 예를 들면, 요오드화 칼륨 등의 요오드 화물로써 더해진 요오드의 양은 포함하지 않는다. 본 명세서의 이하에 있어서도, 요오드 농도라고 하는 용어는 동일한 의미로 이용한다.
또한, 요오드의 용해성을 높이기 위해서, 염색액은, 바람직하게는, 요오드 화물을 함유한다. 요오드 화물로써는, 예를 들면, 요오드화 칼륨, 요오드화 리튬, 요오드화 나트륨, 요오드화 아연, 요오드화 알루미늄, 요오드화 납, 요오드화 구리, 요오드화 바륨, 요오드화 칼슘, 요오드화 주석, 및 요오드화 티타늄을 들 수 있다. 이것들은, 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다.
그 중에서도, 요오드화 칼륨이 바람직하다.
염색액에 있어서의 요오드 화물의 함유량은, 바람직하게는, 용매(예, 물) 100 질량부에 대해서, 3 질량부 ~ 50 질량부이다.
염색액으로써 특히 바람직하게는, 요오드와 요오드화 칼륨을 함유하는 수용액이다. 특히 바람직한 해당 염색액에 있어서, 요오드의 함유량은, 바람직하게는, 물 100 중량부에 대해서 0.5 중량부 ~ 10 중량부이고, 요오드화 칼륨 함유량은, 바람직하게는, 물 100 중량부에 대해서 3 중량부 ~ 50 중량부이다.
침지시의 염색액의 온도, 및 침지 시간은, 각각, 염색액의 농도, 및 폴리비닐 알코올계 수지층의 두께 등에 따라, 염색이 적절히 행해지도록, 적절히 설정하면 좋지만, 염색액의 온도는, 통상, 10℃ ~ 60℃이고, 침지 시간은, 통상, 10초 ~ 20분이다.
[붕산 수중 연신 공정]
본 발명의 붕산 수중 연신 공정은, 염색된 연신 적층체(착색 적층체)를 붕산 수용액에 침지시키면서 적어도 길이 방향으로 연신하는 공정이다. 붕산 수중 연신 공정은, 2단 연신법의 제 2단째의 연신 공정으로 할 수 있다. 이 붕산 수중 연신 공정에 의해, 착색 적층체에 포함되는 폴리비닐 알코올계 수지층은, 흡착된 폴리요오드 이온이 배향된 비닐 알코올계 수지층으로 변화한다. 이 폴리요오드 이온이 배향된 폴리비닐 알코올계 수지층이 광학 필름 적층체의 편광막을 구성한다.
붕산 수용액의 붕산 농도는, 바람직하게는, 물 100 질량부당 2 질량부 ~ 8 질량부이다. 해당 연신의 방법으로써는, 특별히 한정되지 않으며, 롤 연신, 또는 텐터 연신 등의, 필름 연신에 통상 이용되고 있는 연신 가공법을 채용할 수 있다. 또한, 해당 연신은, 한 방향(예, 길이 방향, 폭 방향)의 연신(1축 연신)도 좋고, 2축 연신도, 경사 연신도 좋다. 붕산 수중 연신의 연신 배율은, 공중 연신과 붕산 수중 연신과의 총 연신 배율이 4배 이상 7배 이하가 되도록 할 수 있다. 또한, 붕산 수중 연신의 연신 온도는, 50℃ 이상 80℃ 이하로 할 수 있다.
[소망에 의한 공정]
소망에 의해 실시되는 공정으로써, 예를 들면, 제 1의 불용화 공정, 가교 공정, 제 2의 불용화 공정, 세정 공정, 물방울 제거 공정, 건조 공정이 있고, 이하 순서로 설명한다.
(제 1의 불용화 공정)
제 1의 불용화 공정은, 염색 공정 전에, 연신 적층체를 붕산 수용액에 침지하는 공정이고, 적어도 후공정의 염색 공정에 있어서 연신 적층체에 포함되는 연신된 폴리비닐 알코올계 수지층이 용해하는 것을 방지하는 것이다. 이 붕산 수용액의 농도, 액체 온도, 침지 시간은, 바람직하게는, 물 100 질량부당 1 질량부 ~ 5 질량부, 10℃ 이상 50℃ 이하, 1초 이상 300초 이하이다.
(가교 공정)
가교 공정은, 바람직하게는, 염색 공정의 후에 실시되며, (1) 후공정의 붕산 수중 연신에 있어서 착색 적층체에 포함되는 연신된 폴리비닐 알코올계 수지층을 용해시키지 않도록 하는 것, (2) 연신된 폴리비닐 알코올계 수지층에 착색된 요오드를 용출시키지 않도록 하는 것, (3) 연신된 폴리비닐 알코올계 수지층의 분자끼리를 가교함으로써 결절점을 생성하는 것을 주요 목적으로써 연신된 비닐 알코올계 수지층에 포함되는 폴리비닐 알코올 분자끼리를 가교시키는 공정이고, 필요에 따라서, 실시할 수 있다.
가교는, 예를 들면, 연신된 폴리비닐 알코올계 수지층을, 가교제를 함유하는 가교액과 접촉시킴으로써, 실시할 수 있다.
연신된 폴리비닐 알코올계 수지층을 가교액에 접촉시키는 방법은, 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 가교액을 넣은 가교욕에 연신된 폴리비닐 알코올계 수지층을 침지시키는 방법, 및 가교액을 연신된 폴리비닐 알코올계 수지층에 분무 혹은 도포하는 방법을 들 수 있다. 또한, 이들 방법을 병용해도 좋다.
그 중에서도, 가교액을 넣은 가교욕에 연신된 폴리비닐 알코올계 수지층을 침지시키는 방법이 바람직하다.
가교제로써는, 예를 들면, 붕소 화합물을 들 수 있다. 해당 붕소 화합물로써는, 예를 들면, 붕산, 붕사, 글리옥살, 및 글루타르 알데히드를 들 수 있다. 이것들은 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다.
가교액의 용매로써는, 수계 용매가 바람직하다. 수계 용매로써는, 예를 들면, 물, 또는 물과 소량의 수용성 유기 용매와의 혼합 용매를 들 수 있다. 그 중에서도, 물이 바람직하다.
상기 가교액 중의 가교제 농도는, 가교가 가능한 한 특별히 제한되지 않지만, 통상, 용매(예, 물) 100 질량부당 0.1 질량부 ~ 10 질량부이다.
또한, 편광자의 면 내의 균일한 특성을 얻는 관점에서, 가교액은, 요오드 화물을 함유하는 것이 바람직하다. 요오드 화물로써는, 상술한 염색 공정에서 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있다. 가교액에 있어서의 요오드 화물의 양은, 통상, 용매(예, 물) 100 질량부에 대해서, 요오드 화물 0.5 질량부 ~ 15 질량부이다.
침지시의 상기 가교액의 온도, 및 침지 시간은, 특별히 한정되지 않지만, 상기 가교액의 온도는, 통상, 20℃ ~ 70℃이고, 침지 시간은, 통상, 1초 ~ 300초이다.
(제 2의 불용화 공정)
제 2의 불용화 공정은, 가교 공정 후 붕산 수중 연신 공정 전에, 착색 적층체를 붕산 수용액에 침지하는 공정이고, 적어도 후공정의 붕산 수중 연신 공정에 있어서 착색 적층체에 포함되는 연신된 폴리비닐 알코올계 수지층이 용해하는 것을 방지하는 것이다. 이 붕산 수용액의 농도, 액체 온도, 침지 시간은, 바람직하게는, 물 100 질량부당 1 질량부 ~ 6 질량부, 10℃ 이상 60℃ 이하, 1초 이상 300초 이하이다.
(세정 공정)
세정 공정은, 붕산 수중 연신 공정에 있어서의 붕산 수용액으로부터 취출된 광학 필름 적층체에 포함되는 편광막의 표면에 부착한 불필요 잔존물을 세정하는 공정이고, 필요에 따라서, 실시할 수 있다.
(물방울 제거 공정)
물방울 제거 공정은, 연신된 폴리비닐 알코올계 수지층의 표면에 부착한 여분의 물방울을 제거하는 공정이고, 필요에 따라서, 실시할 수 있다.
물방울 제거 공정은, 바람직하게는, 예를 들면, 염색 공정, 가교 공정, 및 세정 공정으로부터 선택되는 하나 이상의 공정의 후에, 실시된다.
물방울의 제거는, 예를 들면, 핀치 롤, 또는 에어 나이프를 이용하여 실시할 수 있다.
(건조 공정)
건조 공정은, 광학 필름 적층체를 건조하여, 광학 필름 적층체에 포함되는 편광막의 수분율을 조정하는 공정이고, 필요에 따라서, 실시할 수 있다.
건조 공정은, 바람직하게는, 상기의 일련의 공정의 최후에 실시된다.
건조는, 예를 들면, 공기 건조, 또는 가열 건조 등의 공지의 방법에 의해, 실시할 수 있다.
건조 시간, 및 가열 건조에 있어서의 건조 온도 등의 건조 조건은, 소망하는 수분율에 따라 결정하면 좋지만, 예를 들면, 가열 건조에 있어서의 가열 온도의 상한은, 통상, 약 80℃이다. 덧붙여, 편광막의 열화를 막는 관점에서는, 가열 온도는 비교적 저온이 바람직하다. 또한, 가열 건조에 있어서의 건조 시간은, 통상, 약 1분 ~ 약 10분이다.
덧붙여, 공기 건조에 있어서는, 건조를 촉진하기 위해서, 광학 필름 적층체를 건조 공기에 노출해도 좋다.
[열가소성 수지기재]
본 발명에 이용하는 열가소성 수지기재는, 임의의 적절한 열가소성 수지가 채용될 수 있다. 열가소성 수지로써는, 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지 등의 에스테르계 수지, 노르보르넨계 수지 등의 시클로올레핀계 수지, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 이들 공중체 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 바람직하게는, 노르보르넨계 수지, 비정질의(결정화하지 않은) 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지이다.
비정질의(결정화하지 않은) 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지 중에서도, 비정성의(결정화하기 어려운) 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지가 특히 바람직하게 이용된다. 비정성의 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지의 구체적인 예로써는, 디카복실산으로써 이소프탈산을 더 포함하는 공중합체나, 글리콜로써 시클로헥산 디메탄올을 더 포함하는 공중합체를 들 수 있다.
열가소성 수지기재로써는, 연신 공정에 있어서, PVA계 수지층과 일체로 연신하는 것이 가능하면 좋고, 단층체여도, 단일의 폴리머성 재료, 혹은 적어도 2종류 이상의 폴리머성 재료가, 적층되어 이루어지는 다층 적층체여도 좋다. 상기 폴리머성 재료는, 호모폴리머여도, 코폴리머여도 좋고, 또는 블렌드폴리머여도 좋다. 또한 상기 폴리머성 재료 중에는, 무기 재료 및/또는 유기 재료로 이루어지는 성분이 첨가되어 있어도 좋다. 그 기재에는, 반사 특성이나 광산란성, 색상 조정 등의 광학 특성, 대전 방지, 안티 블로킹 등의 기능이 갖춰지고 있는 것을 사용해도 좋다. 또한 그 기재와 PVA계 수지의 접착성을 보다 강고하게 하기 위해서, 그 기재상에 역접착층을 도포하거나, 혹은 폴리머성 재료 중에 접착성을 보조하는 재료를 첨가해도 좋다.
상술한 바와 같은 붕산 수중 연신 방식을 채용하는 경우, 열가소성 수지기재는 물을 흡수하고, 물이 가소제적인 기능을 하여 가소화할 수 있다. 그 결과, 연신 응력을 큰 폭으로 저하시킬 수 있고, 고배율로 연신하는 것이 가능해지고, 공중 연신시보다도 연신성이 뛰어나다. 그 결과, 뛰어난 광학 특성을 가지는 편광막을 제작할 수 있다. 열가소성 수지기재의 흡수율은, 바람직하게는 0.2% 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.3% 이상이다. 또한, 열가소성 수지기재의 흡수율은, 바람직하게는 3.0% 이하, 더욱 바람직하게는 1.0% 이하이다. 이와 같은 열가소성 수지기재를 이용함으로써, 제조시에 치수 안정성이 현저하게 저하하여, 얻어지는 편광막의 외관이 악화되는 등의 결함을 방지할 수 있다. 또한, 붕산 수중 연신시에 기재가 파단하거나, 열가소성 수지기재로부터 폴리비닐 알코올계 수지층이 박리하거나 하는 것을 방지할 수 있다. 덧붙여, 열가소성 수지기재의 흡수율은, 예를 들면, 형성 재료에 변성기를 도입함으로써 조정할 수 있다. 여기서, 흡수율은, JIS K 7209에 준하여 구해지는 값이다.
열가소성 수지기재의 유리 전이 온도(Tg)는, 바람직하게는 170℃ 이하이다. 이와 같은 열가소성 수지기재를 이용함으로써, 폴리비닐 알코올계 수지층의 결정화를 억제하면서, 적층체의 연신성을 충분히 확보할 수 있다. 또한, 물에 의한 열가소성 수지기재의 가소화와, 붕산 수중 연신을 양호하게 행하는 것을 고려하면, 120℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 수지기재의 유리 전이 온도는, 바람직하게는 60℃ 이상이다. 이와 같은 열가소성 수지기재를 이용함으로써, 폴리비닐 알코올계 수지를 포함하는 도포액을 도포ㆍ건조할 때에, 열가소성 수지기재가 변형(예를 들면, 요철이나 늘어짐, 주름 등의 발생)하는 등의 결함을 방지하여, 양호하게 적층체를 제작할 수 있다. 또한, 폴리비닐 알코올계 수지층의 연신을, 매우 적합한 온도(예를 들면, 60℃ 정도)에서 양호하게 행할 수 있다. 폴리비닐 알코올계 수지를 포함하는 도포액을 도포ㆍ건조할 때에, 열가소성 수지기재가 변형하지 않으면, 60℃보다 낮은 유리 전이 온도여도 좋다. 덧붙여, 열가소성 수지기재의 유리 전이 온도는, 예를 들면, 형성 재료에 변성기를 도입하거나, 또는 결정화 재료를 이용하여 가열함으로써 조정할 수 있다. 여기서, 유리 전이 온도(Tg)는, JIS K 7121에 준하여 구해지는 값이다.
열가소성 수지기재의 연신 전의 두께는, 바람직하게는 20㎛ ~ 300㎛, 보다 바람직하게는 50㎛ ~ 200㎛이다. 20㎛ 미만이라면, 폴리비닐 알코올 열가소성 열가소성계 수지층의 형성이 곤란하게 될 우려가 있다. 또한, 300㎛를 넘으면, 예를 들면, 붕산 수중 연신에 있어서, 열가소성 수지기재가 물을 흡수하는데 장시간을 필요로 하는 동시에, 연신에 과도한 부하를 필요로 하는 우려가 있다.
[폴리비닐 알코올계 수지층]
본 발명의 적층체에 포함되는 폴리비닐 알코올계 수지층 또는 연신 적층체에 포함되는 연신된 폴리비닐 알코올계 수지층은, 폴리비닐 알코올계 수지와 요소를 포함한다.
폴리비닐 알코올계 수지는, 임의의 적절한 수지가 채용될 수 있다. 예를 들면, 폴리비닐 알코올, 에틸렌-비닐 알코올 공중합체를 들 수 있다. 폴리비닐 알코올은, 폴리초산비닐을 감화함으로써 얻어진다. 에틸렌-비닐 알코올 공중합체는, 에틸렌-초산비닐 공중합체를 감화함으로써 얻어진다. 폴리비닐 알코올계 수지의 감화도는, 통상 85 몰% ~ 100 몰%이고, 바람직하게는 95.0 몰% ~ 99.95 몰%, 더욱 바람직하게는 99.0 몰% ~ 99.93 몰%이다. 감화도는, JIS K 6726-1994에 준하여 구할 수 있다. 이와 같은 감화도의 폴리비닐 알코올계 수지를 이용함으로써, 내구성이 뛰어난 편광막을 얻을 수 있다. 감화도가 너무 높은 경우에는, 겔화해 버리는 우려가 있다.
또한, 폴리비닐 알코올계 수지는, 측쇄에 변성기를 포함하는, 변성 폴리비닐 알코올을 일부에 함유하고 있어도 좋다. 변성 폴리비닐 알코올의 변성기로써는, 예를 들어, 아세트아세틸기, 카르보닐착, 카르복실기, 알킬기 등을 들 수 있다. 변성 폴리비닐 알코올의 변성도는, 특별히 한정되지 않지만, 0.1 ~ 10 몰%이 바람직하다. 또한, 변성 폴리비닐 알코올의 첨가량은, 0.1 몰% ~ 30 몰%이 바람직하다. 변성 폴리비닐 알코올의 변성기에 따라서는, 변성도나, 첨가량이 너무 많아지면, 내수성이 저하하는 등의 문제가 발생할 가능성도 있기 때문에, 변성도, 첨가량은 적절히 설정될 수 있다.
폴리비닐 알코올계 수지의 평균 중합도는, 목적에 따라 적절히 선택될 수 있다. 평균 중합도는, 통상 1000 ~ 10000이고, 바람직하게는 1200 ~ 5000, 더욱 바람직하게는 1500 ~ 4500이다. 덧붙여, 평균 중합도는, JIS K 6726-1994에 준하여 구할 수 있다.
적층체에 포함되는 폴리비닐 알코올계 수지층에 첨가하는 요소의 양은, 폴리비닐 알코올계 수지층에 있어서의 폴리비닐 알코올계 수지에 대한 요소의 몰비가 1.0 이상 10 이하가 되는 양이 바람직하고, 2.0 이상 8.0 이하가 되는 양이 더욱 바람직하다. 또한, 연신 적층체는, 적층체가 건식 연신되었을 뿐이므로, 연신 적층체에 포함되는 연신된 폴리비닐 알코올계 수지층에 있어서의 폴리비닐 알코올계 수지에 대한 요소의 몰비는, 적층체에 포함되는 폴리비닐 알코올계 수지층에 있어서의 폴리비닐 알코올계 수지에 대한 요소의 몰비와 변함없다. 따라서, 연신 적층체에 포함되는 연신된 폴리비닐 알코올계 수지층에 있어서의 폴리비닐 알코올계 수지에 대한 요소의 몰비도, 동일하게, 1.0 이상 10 이하가 바람직하고, 2.0 이상 8.0 이하가 더욱 바람직하다.
폴리비닐 알코올계 수지에 대한 요소의 몰비가 1.0 이상이 되는 양의 요소를 폴리비닐 알코올계 수지층에 첨가한 것은, 첨가하지 않는 것보다도 편광막의 광학 특성이 향상하고, 또한, 첨가되는 요소의 양이 많아질수록, 보다 광학 특성이 향상하지만, 첨가하는 요소의 양이 커지고, 폴리비닐 알코올계 수지에 포함되는 폴리비닐 알코올계 수지에 대한 요소의 몰비가 10을 넘으면, 할로겐 화물이 블리드 아웃하고, 필름이 백탁한다.
[편광막]
상술한 바와 같이, 본 발명의 편광막은, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 광학 필름 적층체에 포함되는 이색성 물질을 배향시킨 폴리비닐 알코올계 수지층으로부터 구성된다. 즉, 편광막은, 이색성 물질을 염색 공정에 의해 함침 및 흡착시킨 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 연신하여, 함침된 이색성 물질을 배향시킴으로써 작성된다.
염색 공정에 있어서, 이색성 물질로써 요오드를 이용하고, 폴리비닐 알코올계 수지층을 요오드 수용액에 침지하는 경우, 요오드 분자(I2)는, 요오드 분자만으로는, 물에 용해하지 않는다. 그러므로, 요오드화 칼륨(KI)과 함께 요오드를 물에 녹여, 요오드ㆍ요오드화 칼륨 수용액을 작성한다. 요오드ㆍ요오드화 칼륨 수용액에는, 칼륨 이온(K+) 및 요오드 이온(I-)에 더해서, 요오드 이온과 요오드 분자가 결합한 폴리요오드 이온(I3 - 나 I5 -)이 존재한다. 염색 공정에서는, 요오드 이온 및 폴리요오드 이온이, 폴리비닐 알코올계 수지층 내에 침투하고, 폴리비닐 알코올계 수지의 분자에 흡착된다. 그리고, 그 후의 연신 공정에 있어서, 폴리비닐 알코올계 수지층이 연신되며, 분자가 배향할 때에, 폴리요오드 이온도 연신 방향으로 배향한다. 배향한 폴리요오드 이온은, 입사광의 편광 방향의, 폴리요오드 이온의 배향 방향에 대한 각도에 의해, 입사광의 투과율이 다르기 때문에, 염색, 연신된 폴리비닐 알코올계 수지층은, 편광자로써 기능한다.
이와 같이, 편광막은, 적어도 폴리비닐 알코올계 수지와 폴리요오드 이온을 포함한다. 폴리요오드 이온은, 폴리비닐 알코올계 수지 분자와의 상호작용에 의해, 편광자 중에서 폴리비닐 알코올(PVA)-요오드 착체(PVAㆍI3 - 나 PVAㆍI5 -)를 형성한 상태로 존재한다. 이 착체 상태를 형성함으로써, 가시광의 파장 범위에 있어서 흡수 이색성을 나타낸다. 요오드 이온(I-)은, 230㎚ 부근에 흡광 피크를 가진다. 또한, 폴리비닐 알코올과 착체 상태에 있는 3 요오드 화물 이온(PVAㆍI3 -)은, 470㎚ 부근에 흡광 피크를 가진다. 폴리비닐 알코올과 착체 상태에 있는 5 요오드 화물 이온(PVAㆍI5 -)의 흡광 피크는, 600㎚ 부근에 존재한다. PVA-요오드 착체의 형상에 따라, 흡수하는 빛의 파장이 바뀌기 때문에, 폴리요오드 이온의 흡광 피크는, 폭 넓은 것이 된다. PVA-요오드 착체는, 가시광을 흡광한다. 한편으로, 요오드 이온은, 230㎚ 부근에 피크가 존재하므로, 가시광을 흡수하지 않는다. 따라서, 폴리비닐 알코올과 착체 상태가 된 폴리요오드 이온이, 편광막의 성능에 영향을 준다.
본 발명의 편광막의 두께는, 바람직하게는 10㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 7㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 5㎛ 이하이다.
[실시예]
본 발명의 적층체, 연신 적층체, 연신 적층체의 제조 방법, 광학 필름 적층체의 제조 방법, 및 편광막에 대해서, 이하의 실시예를 이용하여 더 설명한다. 덧붙여, 본 발명의 적층체, 연신 적층체, 연신 적층체의 제조 방법, 광학 필름 적층체의 제조 방법, 편광막은, 이들 실시예만으로 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
열가소성 수지기재로써, 장척 형상으로, 흡수율 0.60%, 유리 전이 온도(Tg) 80℃의 비정질의 이소프탈산 공중합 폴리에틸렌 테레프탈레이트(이하, 「비정질 PET」라 한다) 필름(두께: 100㎛)을 이용했다.
그 비정질 PET 기재의 한쪽 면에, 코로나 처리를 가하고, 이 코로나 처리면에, 폴리비닐 알코올 수용액을 도공했다. 폴리비닐 알코올 수용액은, 중합도 4200, 감화도 99.2 몰%의 폴리비닐 알코올에 아세트아세틸 변성 폴리비닐 알코올(일본 합성화학공업(주)제 상품명 「고세파이마 Z200」(등록 상표) (평균 중합도 1200, 감화도 98.5 몰%, 아세트아세틸도 5 몰%))을 9:1로 혼합한 폴리비닐 알코올 수지를 이용하고, 그 폴리비닐 알코올 수지(평균 분자량 44)에 대한 요소(분자량 60)의 몰비가, 3.7 몰이 되도록 요소를 첨가하고, 제작했다. 폴리비닐 알코올 수용액 중의 폴리비닐 알코올 농도는, 4 w%로 했다. 얻어진 폴리비닐 알코올 수용액을 비정질 PET 기재상에 도공하고, 60℃에서 건조하여, 두께 12㎛의 폴리비닐 알코올계 수지층이 제막된 적층체를 제작했다.
얻어진 적층체를, 공중 보조 연신 및 붕산 수중 연신의 2단 연신 공정을 포함하는 이하의 공정을 거쳐서, 5㎛ 두께의 편광막을 제조했다.
우선, 얻어진 적층체를, 120℃의 오븐 내에서 주속이 다른 롤 사이에서 세로 방향(길이 방향)에 1.8배로 자유 단일축 연신하고, 비정질 PET 기재와 연신된 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하는 연신 적층체를 얻었다(공중 보조 연신 공정). 이 공중 보조 연신 처리에 의해, 폴리비닐 알코올계 수지층은, 폴리비닐 알코올 분자가 배향된 비닐 알코올계 수지층으로 변화했다.
다음에, 얻어진 연신 적층체를, 액체 온도 30℃의 불용화욕(물 100 중량부에 대해서, 붕산을 4 중량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(제 1의 불용화 공정).
다음에, 제 1의 불용화 처리가 된 연신 적층체를, 편광판의 투과율이 임의의 값이 되도록 요오드 농도를 조정한, 액체 온도 30℃의 염색욕(물 100 중량부에 대해서, 요오드와 요오드화 칼륨의 중량비가 1:7로 배합한 요오드 수용액)에 60초간 침지시켜, 연신된 폴리비닐 알코올계 수지층에 폴리요오드 이온을 흡착시킨 착색 적층체를 생성했다(염색 공정).
다음에, 얻어진 착색 적층체를, 액체 온도 30℃의 가교욕(물 100 중량부에 대해서, 요오드화 칼륨을 3 중량부 배합하고, 붕산을 3 중량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(가교 공정).
다음에, 가교 처리가 된 착색 적층체를, 액체 온도 70℃의 붕산 수용액(물 100 중량부에 대해서, 붕산을 4 중량부 배합하고, 요오드화 칼륨을 5 중량부 배합하여 얻어진 수용액)에 침지시키면서, 주속이 다른 롤 사이에서 세로 방향(길이 방향)으로, 공중 보조 연신과 붕산 수중 연신과의 총 연신 배율이 6.0배가 되도록 1축 연신을 행하고, 광학 필름 적층체를 얻었다(붕산 수중 연신 공정). 이 붕산 수중 연신 처리에 의해, 착색 적층체에 포함되는 비닐 알코올계 수지층은, 흡착된 폴리요오드 이온이 배향된 5㎛ 두께의 비닐 알코올계 수지층으로 변화했다. 이 폴리요오드 이온이 배향된 비닐 알코올계 수지층이 광학 필름 적층체의 편광막을 구성한다.
다음에, 얻어진 광학 필름 적층체를, 액체 온도 30℃의 세정욕(물 100 중량부에 대해서, 요오드화 칼륨을 4 중량부 배합하여 얻어진 수용액)에 침지시켰다(세정 공정).
다음에, 세정 처리된 광학 필름 적층체를 60℃의 온풍에 의해 건조시켰다(건조 공정). 얻어진 광학 필름 적층체에 포함되는 편광막의 두께는, 5㎛였다.
계속해서, 얻어진 광학 필름 적층체의 폴리비닐 알코올계 수지층 표면에, 폴리비닐 알코올계 수지 수용액(일본 합성화학공업(주)제, 상품명 「고세파이마 Z200」, 수지 농도: 3 중량%)을 도포하고, 트리아세틸 셀룰로오스 필름(코니카 미놀타사제, 상품명 「KC4UY」, 두께 40㎛)을 첩합하고, 60℃로 유지한 오븐에서 5분간 가열한 후, 비정질 PET 기재를 박리하고, 편광막을 트리아세틸 셀룰로오스 필름에 전사하고, 광학 적층체(편광판)를 제작했다.
덧붙여, 본 실시예에 있어서는, 염색 공정에 있어서의 요오드 수용액의 요오드 농도를 바꿈으로써, 최종적으로 생성되는 편광막의 단체 투과율이 40 ~ 44%가 되도록 요오드 흡착량을 조정하고, 단체 투과율과 편광도를 달리하는 여러 가지의 편광막을 포함하는 광학 필름 적층체를 생성했다.
얻어진 편광막(광학 적층체) 및 연신 적층체에 대해서, 이하와 같이 각종 평가를 행했다. 얻어진 편광막의 특성을 도 1에, 또한 도 1의 그래프로부터 추정되는 편광도 P가 99.99%인 편광막의 특성 및 얻어진 연신 적층체의 특성을 표 1에 나타낸다.
[실시예 2]
비정질 PET 기재에 도공하는 폴리비닐 알코올 수용액에 있어서의 폴리비닐 알코올 수지에 대한 요소의 몰비가 7.3인 점을 제외하고, 실시예 1과 동일한 조건에서 편광막(광학 적층체)을 제조하고, 이하와 같이 각종 평가를 행했다.
얻어진 편광막의 특성을 도 1에, 또한 도 1의 그래프로부터 추정되는 편광도 P가 99.99%인 편광막의 특성 및 얻어진 연신 적층체의 특성을 표 1에 나타낸다.
[실시예 3]
비정질 PET 기재에 도공하는 폴리비닐 알코올 수용액에 있어서의 폴리비닐 알코올 수지에 대한 요소의 몰비가 9.5인 점을 제외하고, 실시예 1과 동일한 조건에서 연신 적층체를 제조하고, 이하와 같이 필름 백탁(블리드 아웃) 평가를 행했다.
얻어진 연신 적층체의 특성을 표 1에 나타낸다.
[실시예 4]
비정질 PET 기재에 도공하는 폴리비닐 알코올 수용액에 있어서의 폴리비닐 알코올 수지에 대한 요소의 몰비가 11.0인 점을 제외하고, 실시예 1과 동일한 조건에서 연신 적층체를 제조하고, 이하와 같이 필름 백탁(블리드 아웃) 평가를 행했다.
얻어진 연신 적층체의 특성을 표 1에 나타낸다.
[실시예 5]
비정질 PET 기재에 도공하는 폴리비닐 알코올 수용액에 있어서의 폴리비닐 알코올 수지에 대한 요소의 몰비가 12.5인 점을 제외하고, 실시예 1과 동일한 조건에서 연신 적층체를 제조하고, 이하와 같이 필름 백탁(블리드 아웃) 평가를 행했다.
얻어진 연신 적층체의 특성을 표 1에 나타낸다.
[실시예 6]
비정질 PET 기재에 도공하는 폴리비닐 알코올 수용액에 있어서의 폴리비닐 알코올 수지에 대한 요소의 몰비가 14.7인 점을 제외하고, 실시예 1과 동일한 조건에서 연신 적층체를 제조하고, 이하와 같이 필름 백탁(블리드 아웃) 평가를 행했다.
얻어진 연신 적층체의 특성을 표 1에 나타낸다.
[실시예 7]
비정질 PET 기재에 도공하는 폴리비닐 알코올 수용액에 있어서의 폴리비닐 알코올 수지에 대한 요소의 몰비가 18.3인 점을 제외하고, 실시예 1과 동일한 조건에서 연신 적층체를 제조하고, 이하와 같이 필름 백탁(블리드 아웃) 평가를 행했다.
얻어진 연신 적층체의 특성을 표 1에 나타낸다.
[비교예]
비정질 PET 기재에 도공하는 폴리비닐 알코올 수용액에 요소를 첨가하지 않는 점을 제외하고, 실시예 1과 동일한 조건에서 편광막(광학 적층체)을 제조하고, 이하와 같이 각종 평가를 행했다.
얻어진 편광막의 특성을 도 1에, 또한 도 1의 그래프로부터 추정되는 편광도 P가 99.99%인 편광막의 특성 및 얻어진 연신 적층체의 특성을 표 1에 나타낸다.
[평가]
(두께의 측정 방법)
비정질 PET 기재 및 폴리비닐 알코올 수지층의 두께는, 디지털 마이크로미터(안리츠사제 KC-351C)를 이용하여 측정했다.
(투과율 및 편광도의 측정 방법)
실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체에 대해서, 자외 가시 분광 광도계(일본 분광사제 V7100)를 이용함으로써, 편광막의 단체 투과율 T, 평행 투과율 Tp, 직교 투과율 Tc를 측정했다. 이들 T, Tp, Tc는, JIS Z 8701의 2도 시야(C광원)에 의해 측정하여 시감도 보정을 행한 Y값이다.
또한, 편광도 P를 상기의 투과율을 이용하고, 다음 식에 의해 구했다.
편광도 P(%) = {(Tp - Tc) / (Tp + Tc)}1/2 × 100
또한 기재에, 반사 특성이나 광산란성, 색상 조정 등, 투과 특성에 영향을 주는 기능이 부여되고 있는 경우에는, 요오드 등의 이색성 물질을 포함하는 폴리비닐 알코올계 수지층만을 측정한다.
(광학 특성의 평가)
도 1 및 표 1을 참조하면, 비정질 PET 기재에 도공하는 폴리비닐 알코올 수용액에 요소를, 폴리비닐 알코올계 수지에 포함되는 폴리비닐 알코올계 수지에 대한 요소의 몰비가 1.0 이상의 양으로 첨가했을 경우에 얻어진 편광막은, 요소를 첨가하지 않았던 경우에 얻어진 편광막보다도 광학 특성(단체 투과율 T와 편광도 P와의 관계)이 향상하고, 또한, 첨가되는 요소의 양이 많아질수록, 편광막의 광학 특성은 보다 향상하는 것을 알았다.
(필름의 백탁(요소의 블리드 아웃)의 평가)
상술한 바와 같이, 비정질 PET 기재에 도공하는 폴리비닐 알코올 수용액에 첨가하는 요소의 양이 커지면, 요소가 블리드 아웃하고, 필름이 백탁한다. 거기서, 공중 보조 연신 공정 후에 있어서의 연신 적층체의 백탁을 관찰에 의해 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1을 참조하면, 폴리비닐 알코올계 수지에 포함되는 폴리비닐 알코올계 수지에 대한 요소의 몰비가 11.0일 때에 연신 적층체의 백탁이 시인되거나 되지 않거나 하고, 폴리비닐 알코올계 수지에 포함되는 폴리비닐 알코올계 수지에 대한 요소의 몰비가, 10을 넘으면, 요소가 블리드 아웃하고, 연신 적층체가 백탁하는 것을 알았다.
이상, 본 발명을 특정의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명했지만, 본 발명은, 도시하고 설명한 구성 이외에도, 무수한 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 도시하고 설명한 구성으로 한정되는 것은 아니고, 그 범위는, 첨부의 특허 청구의 범위 및 그 균등 범위에 의해서만 정해져야 하는 것이다.
Claims (32)
- 열가소성 수지기재와, 그 열가소성 수지기재상에 제막된 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하고, 상기 열가소성 수지기재상에 제막된 폴리비닐 알코올계 수지층이 상기 열가소성 수지기재와 함께 연신된 후에 행해지는 후공정이며, 폴리비닐 알코올계 수지층을 이색성 물질에 의해 염색하는 염색 공정을 적어도 포함하는 후공정에 의해, 그 후공정에 의한 처리가 된 폴리비닐 알코올계 수지층으로 이루어지는 편광막을 형성하기 위해서 사용되는 적층체이며,
상기 폴리비닐 알코올계 수지층은, 폴리비닐 알코올계 수지와 요소를 포함하는 적층체. - 제 1항에 있어서,
상기 후공정은, 폴리비닐 알코올계 수지층을 연신하는 최종 연신 공정을 더 포함하는 적층체. - 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 폴리비닐 알코올계 수지에 대한 상기 요소의 몰비가, 1.0 이상 10 이하인 적층체. - 열가소성 수지기재와, 그 열가소성 수지기재상에 제막된 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하고, 폴리비닐 알코올계 수지층을 이색성 물질에 의해 염색하는 염색 공정을 적어도 포함하는 후공정에 의해, 그 후공정에 의한 처리가 된 폴리비닐 알코올계 수지층으로 이루어지는 편광막을 형성하기 위해서 사용되는 연신 적층체이며,
상기 폴리비닐 알코올계 수지층은, 폴리비닐 알코올계 수지와 요소를 포함하고,
상기 열가소성 수지기재상에 제막된 폴리비닐 알코올계 수지층은, 열가소성 수지기재와 함께 연신되는 연신 적층체. - 제 4항에 있어서,
상기 후공정은, 폴리비닐 알코올계 수지층을 연신하는 최종 연신 공정을 더 포함하는 연신 적층체. - 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
상기 폴리비닐 알코올계 수지에 대한 상기 요소의 몰비가, 1.0 이상 10 이하인 연신 적층체. - 제 4항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열가소성 수지기재상에 제막된 폴리비닐 알코올계 수지층은, 열가소성 수지기재와 함께 공중 연신되는 연신 적층체. - 제 7항에 있어서,
상기 공중 연신의 연신 배율은, 1.5배 이상 3.5배 이하인 연신 적층체. - 제 8항에 있어서,
상기 공중 연신의 연신 온도는, 100℃ 이상 150℃ 이하인 연신 적층체. - 제 4항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 후공정은,
폴리비닐 알코올계 수지층을 이색성 물질에 의해 염색하고, 착색 적층체를 생성하는 염색 공정과,
착색 적층체를, 붕산 수용액 중에 있어서 연신하는 붕산 수중 연신 공정을, 적어도 포함하는 연신 적층체. - 제 4항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 편광막의 두께가, 10㎛ 이하인 연신 적층체. - 제 4항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 편광막의 두께가, 7㎛ 이하인 연신 적층체. - 제 4항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 편광막의 두께가, 5㎛ 이하인 연신 적층체. - 청구항 제 4항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 기재된 연신 적층체를 롤 형상으로 권취함으로써 형성된 연신 적층체의 롤.
- 열가소성 수지기재와, 그 열가소성 수지기재상에 제막된 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하고, 폴리비닐 알코올계 수지층을 이색성 물질에 의해 염색하는 염색 공정을 적어도 포함하는 후공정에 의해, 그 후공정에 의한 처리가 된 폴리비닐 알코올계 수지층으로 이루어지는 편광막을 형성하기 위해서 사용되는 연신 적층체의 제조 방법이며,
열가소성 수지기재상에, 요소를 포함하는 폴리비닐 알코올계 수지 도공액을 도포하여, 상기 열가소성 수지기재와, 그 열가소성 수지기재상에 제막된, 폴리비닐 알코올계 수지와 요소를 포함하는 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하는 적층체를 생성하는 공정과,
상기 적층체에 대한 연신에 의해, 연신 적층체를 생성하는 공정을, 포함하는 연신 적층체의 제조 방법. - 제 15항에 있어서,
상기 후공정은, 폴리비닐 알코올계 수지층을 연신하는 최종 연신 공정을 더 포함하는 연신 적층체의 제조 방법. - 제 15항 또는 제 16항에 있어서,
상기 적층체에 포함되는 상기 폴리비닐 알코올계 수지에 포함되는 상기 폴리비닐 알코올계 수지에 대한 상기 요소의 몰비가, 1.0 이상 10 이하인 연신 적층체의 제조 방법. - 제 15항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적층체에 대한 연신은, 공중 연신인 연신 적층체의 제조 방법. - 제 18항에 있어서,
상기 공중 연신의 연신 배율은, 1.5배 이상 3.5배 이하인 연신 적층체의 제조 방법. - 제 19항에 있어서,
상기 공중 연신의 연신 온도는, 100℃ 이상 150℃ 이하인 연신 적층체의 제조 방법. - 청구항 제 15항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 기재된 연신 적층체의 제조 방법에 의해 제조된 연신 적층체를 롤 형상으로 권취함으로써 연신 적층체의 롤을 형성하는 공정을 포함하는 연신 적층체의 롤의 제조 방법.
- 열가소성 수지기재와, 그 열가소성 수지기재상에 제막된, 폴리비닐 알코올계 수지와 요소를 포함하는 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하는 적층체에 대한 연신에 의해, 열가소성 수지기재와 연신된 폴리비닐 알코올계 수지층을 포함하는 연신 적층체를 생성하는 공정과,
폴리비닐 알코올계 수지층을 이색성 물질에 의해 염색하는 염색 공정을 적어도 포함하는 후공정을, 포함하고,
상기 후공정에 의해 처리가 된 폴리비닐 알코올계 수지층으로 이루어지는 편광막과 열가소성 수지기재를 포함하는 광학 필름 적층체를 생성하는 광학 필름 적층체의 제조 방법. - 제 22항에 있어서,
상기 후공정은, 폴리비닐 알코올계 수지층을 연신하는 최종 연신 공정을 더 포함하는 광학 필름 적층체의 제조 방법. - 제 22항 또는 제 23항에 있어서,
상기 적층체에 포함되는 상기 폴리비닐 알코올계 수지에 포함되는 상기 폴리비닐 알코올계 수지에 대한 상기 요소의 몰비가, 1.0 이상 10 이하인 광학 필름 적층체의 제조 방법. - 제 22항 내지 제 24항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적층체에 대한 연신은, 공중 연신인 연신 적층체의 제조 방법. - 제 25항에 있어서,
상기 공중 보조 연신의 연신 배율은, 1.5배 이상 3.5배 이하인 광학 필름 적층체의 제조 방법. - 제 26항에 있어서,
상기 공중 보조 연신의 연신 온도는, 100℃ 이상 150℃ 이하인 광학 필름 적층체의 제조 방법. - 제 22항 내지 제 27항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 후공정은,
폴리비닐 알코올계 수지층을 이색성 물질에 의해 염색하고, 착색 적층체를 생성하는 염색 공정과,
착색 적층체를, 붕산 수용액 중에 있어서 연신하는 붕산 수중 연신 공정을, 적어도 포함하는 광학 필름 적층체의 제조 방법. - 제 22항 내지 제 28항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 편광막의 두께가, 10㎛ 이하인 광학 필름 적층체의 제조 방법. - 제 22항 내지 제 28항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 편광막의 두께가, 7㎛ 이하인 광학 필름 적층체의 제조 방법. - 제 22항 내지 제 28항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 편광막의 두께가, 5㎛ 이하인 광학 필름 적층체의 제조 방법. - 청구항 제 22항 내지 제 31항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름 적층체의 제조 방법에 의해 제조되는 편광막.
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