KR20170056578A

KR20170056578A - 편광성 적층 필름의 제조 방법 및 프로텍트 필름 부착 연신 필름

Info

Publication number: KR20170056578A
Application number: KR1020177008845A
Authority: KR
Inventors: 가오루 가와사키
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2014-09-18
Filing date: 2015-08-19
Publication date: 2017-05-23
Anticipated expiration: 2035-08-19
Also published as: TW201615383A; JP6543447B2; JP2016061959A; KR102417465B1; WO2016042964A1; CN106687834B; CN106687834A

Abstract

연신 필름(1)에 있어서, 폴리비닐알콜계 수지층의 기재 필름과는 반대측의 면에 프로텍트 필름(2)을 접합하여 프로텍트 필름 부착 연신 필름(3)을 얻는 접합 공정(S30)과, 프로텍트 필름 부착 연신 필름(3)을 권취하는 권취 공정(S40)과, 프로텍트 필름 부착 연신 필름(3)을 권출하여 프로텍트 필름(2)을 연신 필름(1)으로부터 박리하는 박리 공정(S50)과, 연신 필름(1)을 염색하여 편광성 적층 필름을 얻는 염색 공정(S60)을 이 순서로 포함하고, 권취 공정(S40)에 있어서, 프로텍트 필름 부착 연신 필름(3)은, 폴리비닐알콜계 수지층의 폭 방향의 양단부와 프로텍트 필름(2)의 폭 방향의 양단부의 위치가 일치하지 않도록 한다.

Description

편광성 적층 필름의 제조 방법 및 프로텍트 필름 부착 연신 필름{METHOD FOR MANUFACTURING POLARIZING LAYERED FILM, AND PROTECTIVE-FILM-EQUIPPED STRETCHED FILM}

본 발명은, 편광성 적층 필름의 제조 방법 및 프로텍트 필름 부착 연신 필름에 관한 것이다.

편광판은, 액정 표시 장치에 있어서의 편광의 공급 소자로서, 또한 편광의 검출 소자로서, 널리 이용되고 있다. 이러한 편광판으로서, 종래, 폴리비닐알콜계 수지로 이루어지는 편광 필름에 트리아세틸셀룰로오스로 이루어지는 보호 필름을 접착한 것이 사용되고 있지만, 최근, 액정 표시 장치의 노트형 퍼스널 컴퓨터나 휴대 전화 등 모바일 기기로의 전개, 나아가서는 대형 텔레비전으로의 전개 등에 따라, 박육 경량화가 요구되고 있다.

그러한 박형의 편광판을 제조하는 방법으로서, 기재 필름 표면에 폴리비닐알콜계 수지를 포함하는 용액을 도포하여 수지층을 형성한 후, 연신하고, 계속해서 염색함으로써, 편광자층을 갖는 편광성 적층 필름을 제작하고, 이것을 그대로 편광판으로서 이용하거나, 그 편광자층에 보호 필름을 접합한 후, 기재 필름을 박리한 것을 편광판으로서 이용하거나 하는 것이 알려져 있다(예컨대, 국제 공개 2013/114532호, 일본 특허공개 2011-2816호 공보, 일본 특허공개 2012-73570호 공보 참조).

국제 공개 2013/114532호 일본 특허공개 2011-2816호 공보 일본 특허공개 2012-73570호 공보

전술한 종래 기술과 같이, 기재 필름 표면에 폴리비닐알콜계 수지층을 형성한 후, 연신하고, 계속해서 염색함으로써, 기재 필름과 편광자층을 갖는 적층 필름을 얻는 경우에는, 연신에 있어서의 라인 속도와 염색에 있어서의 라인 속도가 상이한 경우가 많기 때문에, 일반적으로는, 연신한 적층 필름을 일단 롤 형상으로 권취한 후에, 적층 필름을 권출하여 이것을 염색하는 방법이 채용된다. 또한, 연신 설비와 염색 설비가 상이한 장소에 있는 경우에는, 상기한 바와 같이 연신 후에 일단 권취하여 그 롤을 염색 설비에 옮기고, 그곳에서 권출하여 염색 라인에 흐르게 하는 방법을 채용하지 않을 수 없다. 또, 적층 필름을 일단 롤 형상으로 권취할 때에는, 폴리비닐알콜계 수지층을 보호하기 위해, 폴리비닐알콜계 수지층의 표면에 프로텍트 필름을 접합하고 나서 권취를 행하는 것이 바람직하다.

그러나, 폴리비닐알콜계 수지층의 표면에 프로텍트 필름을 접합한 경우, 이것을 박리할 때에 폴리비닐알콜계 수지층과 간섭하여 폴리비닐알콜계 수지층이 기재 필름으로부터 박리되는 문제점을 야기하는 경우가 있었다. 특히, 폴리비닐알콜계 수지층의 표면에 프로텍트 필름을 접합한 후에, 필름 전체의 폭 방향의 단부를 잘라내어 단부를 가지런히 하는 처리를 행하는 경우에는, 폴리비닐알콜계 수지층이, 기재 필름보다 프로텍트 필름과 보다 강하게 밀착되어 버려, 프로텍트 필름을 박리할 때에 폴리비닐알콜계 수지층이 기재 필름으로부터 박리되기 쉽다는 문제점이 있었다.

또, 전술한 어느 선행기술문헌에 있어서도, 연신 공정 후에, 폴리비닐알콜계 수지층의 표면에 프로텍트 필름을 접합하고, 그 후 적층 필름을 일단 롤 형상으로 권취하는 것의 개시는 없고, 따라서 프로텍트 필름을 박리할 때에 생기는 문제점은, 본 발명자들이 처음으로 발견한 과제이다.

본 발명은, 기재 필름 표면에 폴리비닐알콜계 수지층을 형성하여 적층 필름을 형성하고, 연신한 후에, 폴리비닐알콜계 수지층의 표면에 프로텍트 필름을 접합하여 권취하고, 그 후 권출한 필름으로부터 프로텍트 필름을 박리한 후에 염색 등을 함으로써 편광성 적층 필름을 얻는 제조 방법으로서, 프로텍트 필름을 박리할 때에, 기재 필름으로부터의 폴리비닐알콜계 수지층의 박리를 억제할 수 있는 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 프로텍트 필름을 박리해도, 기재 필름으로부터 폴리비닐알콜계 수지층이 박리되기 어려운 프로텍트 필름 부착 연신 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 하기의 것을 포함한다.

[1] 기재 필름 상에 폴리비닐알콜계 수지층을 형성하여 적층 필름을 얻는 수지층 형성 공정과, 상기 적층 필름을 연신하여 연신 필름을 얻는 연신 공정과, 상기 연신 필름에 있어서, 상기 폴리비닐알콜계 수지층의 상기 기재 필름과는 반대측의 면에 프로텍트 필름을 접합하여 프로텍트 필름 부착 연신 필름을 얻는 접합 공정과, 상기 프로텍트 필름 부착 연신 필름을 권취하는 권취 공정과, 상기 프로텍트 필름 부착 연신 필름을 권출하며, 또한, 상기 프로텍트 필름을 상기 연신 필름으로부터 박리하는 박리 공정과, 상기 연신 필름을 염색하여 편광성 적층 필름을 얻는 염색 공정을 이 순서로 포함하고,

상기 권취 공정에 있어서, 상기 프로텍트 필름 부착 연신 필름은, 상기 폴리비닐알콜계 수지층의 폭 방향의 양단부와 상기 프로텍트 필름의 폭 방향의 양단부의 위치가 일치하고 있지 않은, 편광성 적층 필름의 제조 방법.

[2] 상기 권취 공정에 있어서, 상기 프로텍트 필름 부착 연신 필름은, 상기 폴리비닐알콜계 수지층의 폭 방향의 단부와, 상기 프로텍트 필름의 폭 방향의 단부의 위치의 어긋남이 1 mm 이상인, [1]에 기재된 편광성 적층 필름의 제조 방법.

[3] 상기 접합 공정 후의 상기 프로텍트 필름 부착 연신 필름은, 상기 프로텍트 필름의 폭 방향의 양단부가, 상기 폴리비닐알콜계 수지층의 폭 방향의 양단부보다 내측에 위치하는, [1] 또는 [2]에 기재된 편광성 적층 필름의 제조 방법.

[4] 상기 접합 공정 전에, 상기 프로텍트 필름의 폭 방향의 단부를 절단하여 제거하는 프로텍트 필름 단부 제거 공정을 포함하고, 상기 접합 공정에 있어서, 상기 프로텍트 필름의 폭이 상기 폴리비닐알콜계 수지층의 폭보다 좁은, [3]에 기재된 편광성 적층 필름의 제조 방법.

[5] 상기 접합 공정 전에, 상기 연신 필름의 폭 방향의 단부를 절단하여 제거하는 연신 필름 단부 제거 공정을 추가로 포함하는, [4]에 기재된 편광성 적층 필름의 제조 방법.

[6] 상기 접합 공정 후의 상기 프로텍트 필름 부착 연신 필름은, 상기 프로텍트 필름의 폭 방향의 양단부가, 상기 폴리비닐알콜계 수지층의 폭 방향의 양단부보다 외측에 위치하는, [1] 또는 [2]에 기재된 편광성 적층 필름의 제조 방법.

[7] 상기 접합 공정 전에, 상기 연신 필름의 폭 방향의 단부를 절단하여 제거하는 연신 필름 단부 제거 공정을 포함하고, 상기 접합 공정에 있어서, 상기 프로텍트 필름의 폭이 상기 폴리비닐알콜계 수지층의 폭보다 넓은, [6]에 기재된 편광성 적층 필름의 제조 방법.

[8] 기재 필름과, 상기 기재 필름 상에 형성된 연신된 폴리비닐알콜계 수지층과, 상기 폴리비닐알콜계 수지층의 상기 기재 필름과는 반대측의 면에 형성된 프로텍트 필름을 구비하는 장척형의 프로텍트 필름 부착 연신 필름으로서,

상기 폴리비닐알콜계 수지층의 폭 방향의 양단부와, 상기 프로텍트 필름의 폭 방향의 양단부의 위치가 일치하고 있지 않은, 프로텍트 필름 부착 연신 필름.

[9] 상기 폴리비닐알콜계 수지층의 단부와, 상기 프로텍트 필름의 폭 방향의 단부의 위치의 어긋남이 1 mm 이상인, [8]에 기재된 프로텍트 필름 부착 연신 필름.

본 발명의 제조 방법에 의하면, 기재 필름 표면에 폴리비닐알콜계 수지층을 형성한 후, 연신, 프로텍트 필름을 접합한 후에 권취하고, 권출한 후에 프로텍트 필름을 박리하고, 연신한 필름을 염색 등을 함으로써 편광성 적층 필름을 제조함에 있어, 프로텍트 필름을 박리할 때에 있어서의, 기재 필름으로부터의 폴리비닐알콜계 수지층의 박리를 억제할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 편광성 적층 필름의 제조 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 2는, 본 발명의 접합 공정의 일례를 나타내는 상면 사시도이다((a) 접합 공정 전, (b) 접합 공정 후).
도 3은, 본 발명의 접합 공정의 일례를 나타내는 상면 사시도이다((a) 접합 공정 전, (b) 접합 공정 후).
도 4는, 본 발명의 접합 공정의 일례를 나타내는 상면 사시도이다((a) 접합 공정 전, (b) 접합 공정 후).
도 5는, 제1 실시형태의 제조 방법의 일부의 공정을 모식적으로 나타내는 상면 사시도이다.
도 6은, 제2 실시형태의 제조 방법의 일부의 공정을 모식적으로 나타내는 상면 사시도이다.
도 7은, 제3 실시형태의 제조 방법의 일부의 공정을 모식적으로 나타내는 상면 사시도이다.

도 1은, 본 발명의 편광성 적층 필름의 제조 방법을 나타내는 플로우차트이다. 본 발명의 제조 방법은, 기재 필름 상에 폴리비닐알콜계 수지층을 형성하여 적층 필름을 얻는 수지층 형성 공정(S10)과, 적층 필름을 연신하여 연신 필름을 얻는 연신 공정(S20)과, 연신 필름에 있어서, 폴리비닐알콜계 수지층의 기재 필름과는 반대측의 면에 프로텍트 필름을 접합하여 프로텍트 필름 부착 연신 필름을 얻는 접합 공정(S30)과, 프로텍트 필름 부착 연신 필름을 권취하는 권취 공정(S40)과, 프로텍트 필름 부착 연신 필름을 권출하며, 또한, 프로텍트 필름을 연신 필름으로부터 박리하는 박리 공정(S50)과, 연신 필름을 염색하는 염색 공정(S60)을 이 순서로 포함한다. 이상의 공정을 거쳐, 폴리비닐알콜계 수지층이 편광자층이 되고, 편광성 적층 필름이 제조된다.

본 발명의 권취 공정(S40)에 있어서, 프로텍트 필름 부착 연신 필름은, 폴리비닐알콜계 수지층의 폭 방향의 양단부와, 프로텍트 필름의 폭 방향의 양단부의 위치가 일치하고 있지 않다. 이것을 실시하기 위해서는, 접합 공정(S30)에 있어서, 폴리비닐알콜계 수지층의 폭 방향의 양단부와, 프로텍트 필름의 폭 방향의 양단부의 위치가 일치하지 않도록 접합하고, 또한 접합 공정(S30) 후로서, 권취 공정(S40) 전에, 프로텍트 필름 부착 연신 필름의 양단부를 절단하여, 즉 폴리비닐알콜계 수지층의 폭 방향의 양단부와 프로텍트 필름의 폭 방향의 양단부를 동시에 절단하여, 양자의 단부를 가지런히 하는 처리를 행하지 않도록 한다.

본 발명의 제조 방법은, 권취 공정(S40)에 있어서의 프로텍트 필름 부착 연신 필름에 관해서, 폴리비닐알콜계 수지층의 폭 방향의 양단부와, 프로텍트 필름의 폭 방향의 양단부의 위치가 일치하고 있지 않음으로써, 프로텍트 필름과 폴리비닐알콜계 수지층의 단부가 간섭하는 것을 억제할 수 있고, 박리 공정(S50)에서 프로텍트 필름을 연신 필름으로부터 박리할 때에, 폴리비닐알콜계 수지층이 기재 필름으로부터 박리되는 것을 막을 수 있다. 또, 프로텍트 필름 부착 연신 필름의 양단부를 잘라내어, 폴리비닐알콜계 수지층과 프로텍트 필름의 단부를 가지런히 하는 처리를 행하는 경우에는, 양자의 단부가 가지런해져 있을 뿐만 아니라 양자의 단부가 찌부러져 압착된 상태로 되어 있는 경우가 있기 때문에, 이 부분을 기점으로 하여, 박리 공정(S50)에 있어서 폴리비닐알콜계 수지층이 기재 필름으로부터 보다 박리되기 쉽다는 문제가 있지만, 본 발명에 있어서는 이러한 문제가 생기지 않는다.

본 발명의 제조 방법은, 권취 공정(S40) 전에 프로텍트 필름을 연신 필름에 접합하는 접합 공정(S30)을 가짐으로써, 폴리비닐알콜계 수지층의 표면을 보호함과 동시에, 프로텍트 필름에 의해 권취를 행하는 필름의 최외측 표면의 미끄럼성을 향상시켜 안정적으로 연신 필름을 롤 형상으로 권취할 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지층의 표면을 프로텍트 필름에 의해 보호하지 않고 권취하면, 기재 필름의 이면이 폴리비닐알콜계 수지층 표면에 전사되어 품질이 저하되고, 또한 폴리비닐알콜계 수지층의 표면의 미끄럼성은 매우 나쁘기 때문에, 안정적으로 필름을 권취하는 것이나, 필름의 장척화가 어려워진다.

도 2∼4는, 본 발명의 접합 공정(S30)을 모식적으로 예시하는 상면 사시도이다. 도 2∼4에 있어서, (a)는 접합 공정(S30) 전의 연신 필름(1)을 나타내고, (b)는 접합 공정(S30) 후의 프로텍트 필름 부착 연신 필름(3)을 나타낸다. 또, 접합 공정(S30) 후로서, 권취 공정(S40) 전에, 후술하는 프로텍트 필름 단부 제거 공정(S70) 또는 연신 필름 단부 제거 공정(S80)을 행하는 경우에는, 도 2∼4의 각각 (b)에 나타내는 프로텍트 필름 부착 연신 필름(3)은, 프로텍트 필름 단부 제거 공정(S70) 또는 연신 필름 단부 제거 공정(S80) 후로서 권취 공정(S40) 전의 상태를 나타낸다.

접합 공정(S30)에 의해, 연신 필름(1)에 프로텍트 필름(2)이 접합되어, 프로텍트 필름 부착 연신 필름(3)이 형성된다. 도 2∼4에 있어서는, 본 발명에 관련된 기재 필름과 폴리비닐알콜계 수지층의 양단부가 일치하고 있는 연신 필름(1)을 예시하고 있지만, 이들의 양단부가 일치하고 있지 않은 연신 필름을 이용해도 좋다.

도 2의 (b)에 예시하는 프로텍트 필름 부착 연신 필름(3)은, 프로텍트 필름(2)의 폭 방향의 양단부(2a, 2b)가, 연신 필름(1)의 폭 방향의 양단부(폴리비닐알콜계 수지층의 양단부의 위치와 일치함)(1a, 1b)보다 내측에 위치한다. 도 2의 (b)에 예시하는 프로텍트 필름 부착 연신 필름(3)은, 프로텍트 필름(2)이 폴리비닐알콜계 수지층의 양단부에 닿아 있지 않기 때문에, 박리 공정(S50)에 있어서 프로텍트 필름(2)을 연신 필름(1)으로부터 박리할 때에, 폴리비닐알콜계 수지층의 단부에 박리 방향의 힘이 보다 가해지기 어려워, 폴리비닐알콜계 수지층이 기재 필름으로부터 박리되는 것을 보다 효과적으로 막을 수 있다.

도 3의 (b)에 예시하는 프로텍트 필름 부착 연신 필름(3)은, 프로텍트 필름(2)의 폭 방향의 양단부(2a, 2b)가, 연신 필름(1)의 폭 방향의 양단부(폴리비닐알콜계 수지층의 양단부의 위치와 일치함)(1a, 1b)보다 외측에 위치한다. 도 4의 (b)에 예시하는 프로텍트 필름 부착 연신 필름(3)은, 프로텍트 필름(2)의 폭 방향의 한쪽의 단부(2a)가, 연신 필름(1)의 폭 방향의 단부(폴리비닐알콜계 수지층의 단부의 위치와 일치함)(1a)보다 외측에 위치하고, 프로텍트 필름의 폭 방향의 다른쪽의 단부(2b)가, 연신 필름(1)의 폭 방향의 단부(폴리비닐알콜계 수지층의 단부의 위치와 일치함)(1b)보다 내측에 위치한다.

도 2의 (b), 도 3의 (b), 도 4의 (b)에 나타내는 프로텍트 필름 부착 연신 필름(3)에 있어서, 프로텍트 필름(2)의 폭 방향의 한쪽의 단부와, 연신 필름(1)의 폭 방향의 한쪽의 단부(폴리비닐알콜계 수지층의 폭 방향의 한쪽의 단부)의 위치의 어긋남(W)은, 1 mm 이상인 것이 바람직하고, 1 mm 이상 7 mm 미만인 것이 보다 바람직하고, 추가로 2 mm 이상 5 mm 이하인 것이 바람직하다. 위치의 어긋남(W)을 1 mm 이상으로 함으로써, 프로텍트 필름(2)과 폴리비닐알콜계 수지층의 단부의 간섭을 보다 확실하게 억제할 수 있다. 또한, 위치의 어긋남(W)을 7 mm 미만으로 함으로써, 프로텍트 필름(2)과 연신 필름(1)이 적층되어 있지 않은 단부가 절곡되어 반송이 어려워지거나, 프로텍트 필름(2)에 덮여 있지 않은 부분의 연신 필름끼리가 밀착되어 박리되지 않게 되거나 하는 등의 문제점이 생기는 것을 피할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 전술한 각 공정에 더하여, 프로텍트 필름의 폭이 소정의 폭이 되도록 단부를 절단하여 제거하는 프로텍트 필름 단부 제거 공정(S70)을 구비해도 좋고, 또한 연신 필름의 폭이 소정의 폭이 되도록 단부를 절단하여 제거하는 연신 필름 단부 제거 공정(S80)을 구비해도 좋다. 이러한 공정에 의해, 접합 공정(S30) 후로서, 박리 공정(S50) 전에, 프로텍트 필름 부착 연신 필름의 양단부를 절단 제거하는, 즉 폴리비닐알콜계 수지층의 폭 방향의 양단부와 프로텍트 필름의 폭 방향의 양단부와 동시에 절단 제거하는 처리를 행하지 않아도, 프로텍트 필름 부착 연신 필름을 구성하는 프로텍트 필름 및 연신 필름의 폭을 임의로 조정할 수 있기 때문에, 권취 공정(S40)에 있어서의 단부의 접혀 들어감이나 권취 불량이 생기는 것을 막을 수 있다.

프로텍트 필름 단부 제거 공정(S70) 및 연신 필름 단부 제거 공정(S80)은, 접합 공정(S30)보다 전에 행해도 좋고, 접합 공정(S30)보다 후에 행해도 좋다. 프로텍트 필름 단부 제거 공정(S70)을 접합 공정(S30)보다 전에 행하는 경우, 이러한 공정은 연신 필름을 제조하는 다른 공정에는 영향이 없는 공정이기 때문에, 그 타이밍은 특별히 한정되지 않고, 수지층 형성 공정(S10) 전, 수지층 형성 공정(S10) 후로서 연신 공정(S20) 전, 연신 공정(S20) 후로서 접합 공정(S30) 전, 혹은 어느 공정과 동시에 행할 수 있다. 프로텍트 필름 단부 제거 공정(S70) 및 연신 필름 단부 제거 공정(S80)을 접합 공정(S30)보다 후에 행하는 경우에는, 단부의 접혀 들어감이나 권취 불량이 생기는 것을 막기 위해, 권취 공정(S40)보다 전에 행하는 것이 바람직하다. 또, 접합 공정(S30)보다 후에 행하는 경우에는, 폭 방향의 단부가 보다 외측에 위치하는 쪽의 필름(프로텍트 필름 또는 연신 필름)에 관해서만 단부를 절단 제거하는 처리를 행하도록 한다. 프로텍트 필름 단부 제거 공정(S70) 또는 연신 필름 단부 제거 공정(S80)을 접합 공정(S30)보다 후에 행하는 경우에는, 프로텍트 필름 또는 연신 필름의 단부를 절단한 후의 위치의 어긋남(W)이 전술한 수치 범위 내인 것이 바람직하고, 접합 공정(S30) 직후의 위치의 어긋남(W)은 전술한 수치 범위 내가 아니어도 좋다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 편광판의 제조 방법의 바람직한 실시형태를 상세히 설명한다.

[제1 실시형태]

본 실시형태의 편광성 적층 필름의 제조 방법은, 접합 공정(S30)보다 전에, 프로텍트 필름 단부 제거 공정(S70)과, 연신 필름 단부 제거 공정(S80)을 행한다. 도 5는, 제1 실시형태의 편광성 적층 필름의 제조 방법에 있어서의, 프로텍트 필름 단부 제거 공정(S70)과, 연신 필름 단부 제거 공정(S80)과, 접합 공정(S30)을 모식적으로 나타내는 상면 사시도이다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 프로텍트 필름 단부 제거 공정(S70)에 있어서, 프로텍트 필름(2)의 폭이 소정의 폭이 되도록 단부가 절단되고, 연신 필름 단부 제거 공정(S80)에 있어서, 연신 필름(1)의 폭이 소정의 폭이 되도록 단부가 절단, 후단의 접합 공정(S30)에서 이용되는 프로텍트 필름(2)의 폭이 연신 필름(1)의 폭보다 작아지도록 조정된다. 그리고, 접합 공정(S30)에 있어서는, 연신 필름(1)과 프로텍트 필름(2)이 접합되어, 프로텍트 필름 부착 연신 필름(3)이 제작된다. 접합 공정(S30) 후의 프로텍트 필름 부착 연신 필름(3)에 있어서는, 도 2의 (b)에 나타내는 프로텍트 필름 부착 연신 필름(3)과 동일하게, 프로텍트 필름(2)의 폭 방향의 양단부가 연신 필름(1)의 폭 방향의 양단부(폴리비닐알콜계 수지층의 양단부의 위치와 일치함)보다 내측에 위치한다.

[제2 실시형태]

본 실시형태의 편광성 적층 필름의 제조 방법은, 접합 공정(S30)보다 전에, 프로텍트 필름 단부 제거 공정(S70)을 행하고, 접합 공정(S30)보다 후에, 연신 필름 단부 제거 공정(S80)을 행한다. 도 6은, 제2 실시형태의 편광성 적층 필름의 제조 방법에 있어서의, 프로텍트 필름 단부 제거 공정(S70)과, 접합 공정(S30)과, 연신 필름 단부 제거 공정(S80)을 모식적으로 나타내는 상면 사시도이다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 프로텍트 필름 단부 제거 공정(S70)에 있어서, 프로텍트 필름(2)은 폭이, 접합 공정(S30)에서 접합되는 연신 필름(1)의 폭보다 짧은 소정의 폭이 되도록 단부가 절단 제거된다. 그리고, 접합 공정(S30)에 있어서, 연신 필름(1)과 프로텍트 필름(2)이 접합되어, 프로텍트 필름 부착 연신 필름(3)이 제작된다. 그 후, 연신 필름 단부 제거 공정(S80)에 있어서, 연신 필름(1)은 폭이 소정의 폭이 되도록 단부가 절단 제거된다. 연신 필름 단부 제거 공정(S80) 후의 프로텍트 필름 부착 연신 필름(3)에 있어서는, 도 2의 (b)에 나타내는 프로텍트 필름 부착 연신 필름(3)과 동일하게, 프로텍트 필름(2)의 폭 방향의 양단부가 연신 필름(1)의 폭 방향의 양단부(폴리비닐알콜계 수지층의 양단부의 위치와 일치함)보다 내측에 위치한다.

[제3 실시형태]

본 실시형태의 편광성 적층 필름의 제조 방법은, 접합 공정(S30)보다 전에, 연신 필름 단부 제거 공정(S80)을 행하고, 접합 공정(S30)보다 후에, 프로텍트 필름 단부 제거 공정(S70)을 행한다. 도 7은, 제3 실시형태의 편광성 적층 필름의 제조 방법에 있어서의, 연신 필름 단부 제거 공정(S80)과, 접합 공정(S30)과, 프로텍트 필름 단부 제거 공정(S70)을 모식적으로 나타내는 상면 사시도이다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 연신 필름 단부 제거 공정(S80)에 있어서, 연신 필름(1)의 폭이, 접합 공정(S30)에서 접합되는 프로텍트 필름(2)의 폭보다 좁은 소정의 폭이 되도록 단부가 절단 제거된다. 그리고, 접합 공정(S30)에 있어서, 연신 필름(1)과 프로텍트 필름(2)이 접합되어, 프로텍트 필름 부착 연신 필름(3)이 제작된다. 그 후, 프로텍트 필름 단부 제거 공정(S70)에 있어서, 프로텍트 필름(2)은 폭이 소정의 폭이 되도록 단부가 절단 제거된다. 프로텍트 필름 단부 제거 공정(S70) 후의 프로텍트 필름 부착 연신 필름(3)에 있어서는, 도 3의 (b)에 나타내는 프로텍트 필름 부착 연신 필름(3)과 동일하게, 프로텍트 필름(2)의 폭 방향의 양단부가 연신 필름(1)의 폭 방향의 양단부(폴리비닐알콜계 수지층의 양단부의 위치와 일치함)보다 외측에 위치한다.

이상, 본 발명의 실시형태를 설명했지만, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되지 않는다. 이하, 모든 실시형태에 있어서 공통되는 각 공정에 관해서 상세히 설명한다.

[수지층 형성 공정(S10)]

여기서는, 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 폴리비닐알콜계 수지층을 형성한다. 기재 필름에 알맞은 재료는 후술한다. 또, 기재 필름은, 폴리비닐알콜계 수지층의 연신에 알맞은 온도 범위에서 연신할 수 있는 것을 이용하는 것이 바람직하다.

형성하는 폴리비닐알콜계 수지층의 두께는, 3 ㎛ 초과 또한 30 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 추가로 5∼20 ㎛가 바람직하다. 3 ㎛ 이하이면 연신 후에 지나치게 얇아져 염색성이 현저히 악화되어 버리고, 30 ㎛를 초과하면, 최종적으로 얻어지는 편광자층의 두께가 10 ㎛를 초과해 버리는 경우가 있다.

폴리비닐알콜계 수지층은, 바람직하게는, 폴리비닐알콜계 수지의 분말을 양용매에 용해시켜 얻은 폴리비닐알콜계 수지 용액을 기재 필름의 한쪽의 표면 상에 도공하고, 용제를 증발시켜 건조함으로써 형성된다. 폴리비닐알콜계 수지층을 이와 같이 형성함으로써, 얇게 형성하는 것이 가능해진다. 폴리비닐알콜계 수지 용액을 기재 필름에 도공하는 방법으로는, 와이어바 코팅법, 리버스 코팅, 그라비아 코팅 등의 롤 코팅법, 다이 코트법, 콤마 코트법, 립 코트법, 스핀 코팅법, 스크린 코팅법, 파운틴 코팅법, 디핑법, 스프레이법 등을 공지된 방법으로부터 적절하게 선택하여 채용할 수 있다. 건조 온도는, 예컨대 50∼200℃이고, 바람직하게는 60∼150℃이다. 건조 시간은, 예컨대 2∼20분이다.

또한, 기재 필름과 폴리비닐알콜계 수지의 밀착성을 향상시키기 위해, 기재 필름의 폴리비닐알콜계 수지층을 형성하는 면에 프라이머층을 형성해도 좋다. 프라이머층은 폴리비닐알콜계 수지에 가교제 등을 함유하는 조성물로 형성하는 것이 밀착성의 관점에서 바람직하다.

(기재 필름)

기재 필름에 이용하는 수지로는, 예컨대, 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 연신성 등이 우수한 열가소성 수지가 이용되고, 이들의 유리 전이 온도(Tg) 또는 융점(Tm)에 따라 적절한 수지를 선택할 수 있다. 열가소성 수지의 구체예로는, 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 고리형 폴리올레핀계 수지(노르보넨계 수지), (메트)아크릴계 수지, 셀룰로오스에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리비닐알콜계 수지, 아세트산비닐계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 및 이들의 혼합물, 공중합물 등을 들 수 있다.

기재 필름은, 전술한 수지 1종류만을 이용한 단층이어도 상관없고, 수지 2종류 이상을 블렌드한 것이어도 상관없다. 물론, 단층이 아니라 다층막을 형성하고 있어도 상관없다.

폴리올레핀계 수지로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등을 들 수 있고, 안정적으로 고배율로 연신하기 쉬워 바람직하다. 또한, 프로필렌에 에틸렌을 공중합함으로써 얻어지는 프로필렌-에틸렌 공중합체 등도 이용할 수 있다. 공중합은 에틸렌 이외의 모노머여도 가능하고, 프로필렌에 공중합 가능한 다른 종류의 모노머로는, 예컨대, α-올레핀을 들 수 있다. α-올레핀으로는, 탄소수 4 이상의 α-올레핀이 바람직하게 이용되고, 보다 바람직하게는 탄소수 4∼10의 α-올레핀이다. 탄소수 4∼10의 α-올레핀의 구체예를 들면, 예컨대, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-데센 등의 직쇄형 모노올레핀류; 3-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐 등의 분기형 모노올레핀류; 비닐시클로헥산 등이다. 프로필렌과 이것에 공중합 가능한 다른 모노머와의 공중합체는, 랜덤 공중합체여도 좋고, 블록 공중합체여도 좋다. 공중합체 중의 상기 다른 모노머 유래의 구성 단위의 함유율은, 「고분자 분석 핸드북」(1995년, 키노쿠니야 서점 발행)의 616 페이지에 기재되어 있는 방법에 따라, 적외선(IR) 스펙트럼 측정을 행함으로써 구할 수 있다.

상기 중에서도, 프로필렌계 수지 필름을 구성하는 프로필렌계 수지로서, 프로필렌의 단독 중합체, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체, 프로필렌-1-부텐 랜덤 공중합체, 및, 프로필렌-에틸렌-1-부텐 랜덤 공중합체가 바람직하게 이용된다.

또한, 프로필렌계 수지 필름을 구성하는 프로필렌계 수지의 입체 규칙성은, 실질적으로 아이소택틱 또는 신디오택틱인 것이 바람직하다. 실질적으로 아이소택틱 또는 신디오택틱의 입체 규칙성을 갖는 프로필렌계 수지로 이루어지는 프로필렌계 수지 필름은, 그 취급성이 비교적 양호함과 동시에, 고온 환경하에서의 기계적 강도가 우수하다.

폴리에스테르계 수지는, 에스테르 결합을 갖는 폴리머이고, 주로, 다가 카르복실산과 다가 알콜의 중축합체이다. 이용되는 다가 카르복실산은, 주로 디카르복실산, 즉 2가의 카르복실산, 또는 그 저급 알킬에스테르이고, 예컨대, 테레프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산디메틸, 나프탈렌디카르복실산디메틸 등이 있다. 또한, 이용되는 다가 알콜도, 주로 디올, 즉 2가의 알콜이고, 프로판디올, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산디메탄올 등을 들 수 있다.

폴리에스테르계 수지의 대표예로서, 테레프탈산과 에틸렌글리콜의 공중합체인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 들 수 있다. 폴리에틸렌테레프탈레이트는 결정성의 수지이지만, 결정화 처리하기 전의 상태의 것 쪽이 연신 등의 처리를 실시하기 쉽다. 필요하다면, 연신 시, 또는 연신 후의 열처리 등에 의해 결정화 처리할 수 있다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트의 골격에 추가로 다른 종류의 모노머를 공중합함으로써 결정성을 낮춘(혹은, 비정성으로 한) 공중합 폴리에스테르도 적합하게 이용된다. 이러한 수지의 예로서, 예컨대, 시클로헥산디메탄올이나 이소프탈산 등을 공중합한 것 등이 적합하게 이용된다. 이들 수지도 연신성이 우수하여 적합하게 이용할 수 있다.

폴리에틸렌테레프탈레이트 및 그 공중합체 이외의 구체적인 폴리에스테르계 수지로는, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌나프탈레이트, 폴리시클로헥산디메틸테레프탈레이트, 폴리시클로헥산디메틸나프탈레이트 등을 들 수 있다. 이들의 블렌드 수지나, 공중합체도 적합하게 이용할 수 있다.

고리형 폴리올레핀계 수지로는, 바람직하게는 노르보넨계 수지가 이용된다. 고리형 폴리올레핀계 수지는, 고리형 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭이고, 예컨대, 일본 특허공개 평1-240517호 공보, 일본 특허공개 평3-14882호 공보, 일본 특허공개 평3-122137호 공보 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 구체예로는, 고리형 올레핀의 개환 (공)중합체, 고리형 올레핀의 부가 중합체, 고리형 올레핀과 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀과의 공중합체(대표적으로는 랜덤 공중합체), 및 이들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그래프트 중합체, 및 이들의 수소화물 등을 들 수 있다. 고리형 올레핀의 구체예로는, 노르보넨계 모노머를 들 수 있다.

고리형 폴리올레핀계 수지로는 여러가지 제품이 시판되고 있다. 구체예로는, TOPAS(등록상표)(Topas Advanced Polymers GmbH 제조), 아톤(등록상표)(JSR(주) 제조), 제오노아(ZEONOR)(등록상표)(닛폰 제온(주) 제조), 제오넥스(ZEONEX)(등록상표)(닛폰 제온(주) 제조), 아펠(등록상표)(미츠이 화학(주) 제조)을 들 수 있다.

(메트)아크릴계 수지로는, 임의의 적절한 (메트)아크릴계 수지를 채용할 수 있다. 예컨대, 폴리메타크릴산메틸 등의 폴리메타크릴산에스테르, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산에스테르 공중합체, 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메트)아크릴산 공중합체, 메타크릴산메틸-스티렌 공중합체(MS 수지 등), 지환족 탄화수소기를 갖는 중합체(예컨대, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산시클로헥실 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산노르보르닐 공중합체 등)를 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리메타크릴산메틸 등, 메타크릴산의 C₁-C₆ 알킬에스테르를 주성분으로 하는 중합체를 들 수 있다. (메트)아크릴계 수지로서, 보다 바람직하게는, 메타크릴산메틸을 주성분(50∼100 중량％, 바람직하게는 70∼100 중량％)으로 하는 메타크릴산메틸계 수지가 이용된다.

셀룰로오스에스테르계 수지는, 셀룰로오스와 지방산의 에스테르이다. 이러한 셀룰로오스에스테르계 수지의 구체예로는, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리프로피오네이트, 셀룰로오스디프로피오네이트 등을 들 수 있다. 또한, 이들의 공중합물이나, 수산기의 일부가 다른 종류의 치환기 등으로 수식된 것 등도 들 수 있다. 이들 중에서도, 셀룰로오스트리아세테이트가 특히 바람직하다. 셀룰로오스트리아세테이트는 많은 제품이 시판되고 있고, 입수 용이성이나 비용의 면에서도 유리하다. 셀룰로오스트리아세테이트의 시판품의 예로는, 후지탁(등록상표) TD80(후지 필름(주) 제조), 후지탁(등록상표) TD80UF(후지 필름(주) 제조), 후지탁(등록상표) TD80UZ(후지 필름(주) 제조), 후지탁(등록상표) TD40UZ(후지 필름(주) 제조), KC8UX2M(코니카 미놀타(주) 제조), KC4UY(코니카 미놀타(주) 제조) 등을 들 수 있다.

폴리카보네이트계 수지는, 카보네이트기를 통해 모노머 단위가 결합된 폴리머로 이루어지는 엔지니어링 플라스틱이고, 높은 내충격성, 내열성, 난연성을 갖는 수지이다. 또한, 높은 투명성을 갖는 점에서 광학 용도로도 적합하게 이용된다. 광학 용도에서는 광탄성 계수를 낮추기 위해 폴리머 골격을 수식한 것과 같은 변성 폴리카보네이트라고 불리는 수지나, 파장 의존성을 개량한 공중합 폴리카보네이트 등도 시판되고 있어, 적합하게 이용할 수 있다.

이러한 폴리카보네이트 수지는 널리 시판되고 있고, 예컨대, 판라이트(등록상표)(데이진 카세이(주)), 유피론(등록상표)(미츠비시 엔지니어링 플라스틱(주)), SD 폴리카(등록상표)(스미토모 다우(주)), 칼리바(등록상표)(다우 케미컬(주)) 등을 들 수 있다.

기재 필름에는, 상기한 열가소성 수지 외에, 임의의 적절한 첨가제가 첨가되어 있어도 좋다. 이러한 첨가제로는, 예컨대, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 윤활제, 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료, 및 착색제 등을 들 수 있다. 기재 필름 중의 상기에서 예시한 열가소성 수지의 함유량은, 바람직하게는 50∼100 중량％, 보다 바람직하게는 50∼99 중량％, 추가로 바람직하게는 60∼98 중량％, 특히 바람직하게는 70∼97 중량％이다. 기재 필름 중의 열가소성 수지의 함유량이 50 중량％ 미만인 경우, 열가소성 수지가 본래 갖는 고투명성 등이 충분히 발현되지 않을 우려가 있기 때문이다.

기재 필름의 두께는, 적절히 결정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성의 면에서 1∼500 ㎛가 바람직하고, 1∼300 ㎛가 보다 바람직하고, 추가로 5∼200 ㎛가 바람직하다. 기재 필름의 두께는, 5∼150 ㎛가 가장 바람직하다.

기재 필름은, 수지층과의 밀착성을 향상시키기 위해, 적어도 수지층이 형성되는 쪽의 표면에, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 화염 처리 등을 행해도 좋다. 또한 밀착성을 향상시키기 위해, 기재 필름의 수지층이 형성되는 쪽의 표면에 프라이머층, 접착제층 등의 박층을 형성해도 좋다. 또, 여기서 말하는 기재 필름은, 접착제층이나 코로나 처리층 등은 포함하지 않는 것을 의미한다.

(폴리비닐알콜계 수지층)

폴리비닐알콜계 수지층에 이용되는 폴리비닐알콜계 수지는, 비누화도가 90 몰％∼100 몰％의 것이 적합하고, 일부가 변성되어 있는 변성 폴리비닐알콜이어도 좋다. 예컨대, 폴리비닐알콜 수지를 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 불포화 카르복실산, 불포화 카르복실산의 알킬에스테르, 아크릴아미드 등으로 수 ％만큼 변성한 것 등을 들 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지의 평균 중합도도 특별히 한정되는 것은 아니지만, 100∼10000이 바람직하고, 1500∼10000이 보다 바람직하다.

이러한 특성을 부여하는 폴리비닐알콜계 수지로는, 예컨대 (주)쿠라레 제조의 PVA124(비누화도: 98.0∼99.0 몰％), PVA117(비누화도: 98.0∼99.0 몰％), PVA624(비누화도: 95.0∼96.0 몰％), PVA617(비누화도: 94.5∼95.5 몰％) 등; 예컨대 닛폰 합성 화학 공업(주) 제조의 AH-26(비누화도: 97.0∼98.8 몰％), AH-22(비누화도: 97.5∼98.5 몰％), NH-18(비누화도: 98.0∼99.0 몰％), N-300(비누화도: 98.0∼99.0 몰％) 등; 예컨대 니혼 사쿠비·포발(주)의 JF-17(비누화도: 98.0∼99.0 몰％), JF-17L(비누화도: 98.0∼99.0 몰％), JF-20(비누화도: 98.0∼99.0 몰％) 등을 들 수 있고 적합하게 이용할 수 있다.

[연신 공정(S20)]

여기서는, 기재 필름 및 폴리비닐알콜계 수지층으로 이루어지는 적층 필름을 바람직하게는 1축 연신한다. 바람직하게는, 5배 초과 또한 17배 이하의 연신 배율이 되도록 1축 연신한다. 추가로 바람직하게는 5배 초과 또한 8배 이하의 연신 배율이 되도록 1축 연신한다. 연신 배율이 5배 이하이면, 폴리비닐알콜계 수지로 이루어지는 수지층이 충분히 배향되지 않기 때문에, 결과적으로, 편광자층의 편광도가 충분히 높아지지 않는 문제점을 발생하는 경우가 있다. 한편, 연신 배율이 17배를 초과하면 연신 시의 적층 필름의 파단이 생기기 쉬워짐과 동시에, 연신 필름의 두께가 필요 이상으로 얇아져, 후공정에서의 가공성·핸들링성이 저하될 우려가 있다. 연신 공정(S20) 후의 연신 필름의 두께는, 5∼150 ㎛인 것이 바람직하다.

연신 공정(S20)에 있어서의 연신 처리는, 1단에 의한 연신에 한정되지 않고 다단으로 행할 수도 있다. 이 경우, 2단계째 이후의 연신 처리도 연신 공정(S20) 중에서 행해도 좋지만, 그 후에 행하는, 염색 공정(S60), 가교 공정 등과 동시에 행해도 좋다. 이와 같이 다단으로 연신을 행하는 경우에는, 연신 처리의 전단을 합쳐 5배 초과의 연신 배율이 되도록 연신 처리를 행한다.

연신 공정(S20)에 있어서는, 적층 필름의 길이 방향에 대하여 행하는 세로 연신 처리나, 폭 방향에 대하여 연신하는 횡연신 처리 등을 채용할 수 있다. 세로 연신 방식으로는, 롤간 연신 방법, 압축 연신 방법 등을 들 수 있고, 횡연신 방식으로는 텐터법 등을 들 수 있다.

또한, 연신 처리는, 습윤식 연신 방법과 건식 연신 방법의 어느 것이나 채용할 수 있지만, 건식 연신 방법을 이용하는 쪽이, 적층 필름을 연신할 때의 온도를 넓은 범위에서 선택할 수 있는 점에서 바람직하다.

[접합 공정(S30)]

여기서는, 폴리비닐알콜계 수지층의 기재 필름측의 면과는 반대측의 면에 프로텍트 필름을 접합하여 프로텍트 필름 부착 연신 필름을 얻는다. 수지층 형성 공정(S10)에 있어서, 폴리비닐알콜계 수지층을 기재 필름의 양면에 형성한 경우에는, 프로텍트 필름은 한쪽의 폴리비닐알콜계 수지층의 표면에 접합하면 된다.

프로텍트 필름을 연신 필름에 접합하는 방법으로는, 예컨대, 연신 필름과 프로텍트 필름을 중첩하고 닙 롤로 가압하여 접합하는 방법 등을 들 수 있다. 이 경우, 닙 롤의 재질로는 금속이나 고무 등을 이용하는 것이 가능하다.

(프로텍트 필름)

프로텍트 필름은, 연신 필름과 밀착되고, 권취 공정(S40)에서 권취 가능한 필름이면 특별히 한정되지 않고, 시판되는 프로텍트 필름을 이용할 수 있다. 프로텍트 필름의 연신 필름과의 밀착력은, 바람직하게는 0.02∼0.08 N/25 mm이다. 프로텍트 필름의 두께는, 강도나 취급성 등의 작업성의 면에서 1∼100 ㎛가 바람직하고, 1∼80 ㎛가 보다 바람직하고, 추가로 1∼50 ㎛가 바람직하다. 시판되는 프로텍트 필름으로는, 토레테크 7332(토레 필름 가공(주) 제조), 프로텍트 테이프 #625T(세키스이 화학 공업(주) 제조) 등이 예시된다.

[프로텍트 필름 단부 제거 공정(S70), 연신 필름 단부 제거 공정(S80)]

프로텍트 필름 단부 제거 공정(S70) 또는 연신 필름 단부 제거 공정(S80)에 있어서의 프로텍트 필름 또는 연신 필름의 단부의 절단은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대, 슬리터를 이용한 슬릿법을 들 수 있다. 이 방법은, 장척의 필름의 단부를 연속적으로 절단 제거할 수 있는 점에서 바람직하다.

슬릿법의 예로는, 시어(shear)날이라고 불리는 원형의 날을 2장 이용하여 필름의 반송에 맞춰 회전시키면서 상날로 하날에 접압을 가하여 슬릿하는 방법, 레이저날이라고 불리는 면도날을 이용하는 방법, 스코어날이라고 불리는 날을 소입(燒入) 롤 등에 가압하여 슬릿하는 방법 등이 있다. 레이저날을 이용한 방법에서도, 특히 백업 가이드를 형성하지 않고 공중에서 슬릿하는 중공 절단이나, 백업 가이드로서, 홈을 판 롤에 날을 집어넣어 슬릿의 사행을 안정시키는 홈롤법 등이 있다. 그 중에서도, 필름의 슬릿 위치를 간단히 변경할 수 있는 시어날을 이용한 슬릿 방법이 적합하게 이용된다.

슬릿에 의해 제거된 부분은, 제조 라인으로부터 배출된다. 배출의 방법은, 본 발명의 효과가 얻어지는 한, 임의로 선택할 수 있다. 슬릿에 의해 제거된 부분은, 그대로 제조 라인으로부터 배출해도 좋고, 일정 구간, 절단한 필름과 동일한 경로를 통과시킨 후에, 제조 라인으로부터 배출해도 좋다.

[권취 공정(S40)]

여기서는, 프로텍트 필름 부착 연신 필름을 프로텍트 필름이 상면이 되도록 롤 형상으로 권취한다. 권취 시에는, 프로텍트 필름에 접하도록 권취되기 때문에, 폴리비닐알콜계 수지층 등이 오염되지 않고 깨끗하게 권취할 수 있고, 또한 그 후의 권출도 깨끗하게 또한 원활하게 행할 수 있다.

[박리 공정(S50)]

권취 공정(S40) 후에, 권취한 롤로부터 프로텍트 필름 부착 연신 필름을 권출하며, 또한, 프로텍트 필름을 연신 필름으로부터 박리하는 박리 공정(S50)을 행하고 나서, 염색 공정(S60)에 연신 필름을 송출한다. 프로텍트 필름의 박리 방법은 특별히 한정되지 않는다. 연신 필름으로부터 박리된 프로텍트 필름은, 권취 축에 권취되는 것이 바람직하다. 이 때, 프로텍트 필름은 손으로 박리하여 권취 축에 감아도 좋고, 석션 롤에 의해 흡착하여 권취 축까지 반송하여 권취해도 좋다. 박리 부위에는, 제전 에어를 분사하는 것이 바람직하다.

[염색 공정(S60)]

여기서는, 연신 필름의 폴리비닐알콜계 수지층을, 2색성 색소로 염색한다. 2색성 색소로는, 예컨대, 요오드나 유기 염료 등을 들 수 있다. 유기 염료로는, 예컨대, 레드 BR, 레드 LR, 레드 R, 핑크 LB, 루빈 BL, 보르도 GS, 스카이 블루 LG, 레몬 옐로우, 블루 BR, 블루 2R, 네이비 RY, 그린 LG, 바이올렛 LB, 바이올렛 B, 블랙 H, 블랙 B, 블랙 GSP, 옐로우 3G, 옐로우 R, 오렌지 LR, 오렌지 3R, 스칼렛 GL, 스칼렛 KGL, 콩고 레드, 브릴리언트 바이올렛 BK, 수프라 블루 G, 수프라 블루 GL, 수프라 오렌지 GL, 다이렉트 스카이 블루, 다이렉트 패스트 오렌지 S, 패스트 블랙 등을 사용할 수 있다. 이들 2색성 물질은, 1종류여도 좋고, 2종류 이상을 병용해도 좋다.

염색 공정은, 예컨대, 상기 2색성 색소를 함유하는 용액(염색 용액)에, 연신 필름 전체를 침지함으로써 행한다. 염색 용액으로는, 상기 2색성 색소를 용매에 용해한 용액을 사용할 수 있다. 염색 용액의 용매로는, 일반적으로는 물이 사용되지만, 물과 상용성이 있는 유기 용매가 추가로 첨가되어도 좋다. 2색성 색소의 농도는, 0.01∼10 중량％인 것이 바람직하고, 0.02∼7 중량％인 것이 보다 바람직하고, 0.025∼5 중량％인 것이 특히 바람직하다.

2색성 색소로서 요오드를 사용하는 경우, 염색 효율을 한층 더 향상시킬 수 있는 점에서, 추가로 요오드화물을 첨가하는 것이 바람직하다. 이 요오드화물로는, 예컨대, 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티타늄 등을 들 수 있다. 이들 요오드화물의 첨가 비율은, 염색 용액에 있어서, 0.01∼20 중량％인 것이 바람직하다. 요오드화물 중에서도, 요오드화칼륨을 첨가하는 것이 바람직하다. 요오드화칼륨을 첨가하는 경우, 요오드와 요오드화칼륨의 비율은 중량비로, 1 : 5∼1 : 100의 범위에 있는 것이 바람직하고, 1 : 6∼1 : 80의 범위에 있는 것이 보다 바람직하고, 1 : 7∼1 : 70의 범위에 있는 것이 특히 바람직하다.

염색 용액에 대한 연신 필름의 침지 시간은, 특별히 한정되지 않지만, 통상은 15초∼15분간의 범위인 것이 바람직하고, 30초∼3분간인 것이 보다 바람직하다. 또한, 염색 용액의 온도는, 10∼60℃의 범위에 있는 것이 바람직하고, 20∼40℃의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.

[가교 공정]

염색 공정(S60) 후에, 통상은 가교 공정을 행한다. 가교 공정은, 예컨대 가교제를 포함하는 용액(가교 용액) 중에 염색 공정(S60)을 거친 적층 필름을 침지함으로써 행할 수 있다. 가교제로는, 종래 공지된 물질을 사용할 수 있다. 예컨대, 붕산, 붕사 등의 붕소 화합물이나, 글리옥살, 글루타르알데히드 등을 들 수 있다. 이들은 1종류여도 좋고, 2종류 이상을 병용해도 좋다.

가교 용액으로서, 가교제를 용매에 용해한 용액을 사용할 수 있다. 용매로는, 예컨대 물을 사용할 수 있지만, 추가로, 물과 상용성이 있는 유기 용매를 포함해도 좋다. 가교 용액에 있어서의 가교제의 농도는, 이것에 한정되는 것은 아니지만, 1∼20 중량％의 범위에 있는 것이 바람직하고, 6∼15 중량％인 것이 보다 바람직하다.

가교 용액 중에는, 요오드화물을 첨가해도 좋다. 요오드화물의 첨가에 의해, 수지층의 면 내에 있어서의 편광 특성을 보다 균일화시킬 수 있다. 요오드화물로는, 예컨대, 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티타늄을 들 수 있다. 요오드화물의 함유량은, 0.05∼15 중량％, 보다 바람직하게는 0.5∼8 중량％이다.

가교 용액에 대한 적층 필름의 침지 시간은, 통상, 15초∼20분간인 것이 바람직하고, 30초∼15분간인 것이 보다 바람직하다. 또한, 가교 용액의 온도는, 10∼90℃의 범위에 있는 것이 바람직하다.

또, 가교 공정은, 가교제를 염색 용액 중에 배합함으로써, 염색 공정과 동시에 행할 수도 있다. 또한, 미리 목표의 배율로 연신된 것을 단순히 가교시키는 것만이어도 좋고, 가교 처리와 연신 처리를 동시에 행해도 좋다. 미리 연신 공정에서 저배율로 연신된 연신 필름을, 가교 처리 중에 재차 연신함으로써, 토탈로 원하는 배율에 도달하도록 해도 좋다.

가교 공정 후에 세정 공정을 행하는 것이 바람직하다. 세정 공정으로는, 물 세정 처리를 실시할 수 있다. 물 세정 처리는, 통상, 이온 교환수, 증류수 등의 순수에 연신 필름을 침지함으로써 행할 수 있다. 물 세정 온도는, 통상 3∼50℃, 바람직하게는 4∼20℃의 범위이다. 침지 시간은 통상 2∼300초간, 바람직하게는 3∼240초간이다.

세정 공정은, 요오드화물 용액에 의한 세정 처리와 물 세정 처리를 조합해도 좋고, 적절히 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 부탄올, 프로판올 등의 액체 알콜을 배합한 용액을 이용할 수도 있다. 이상의 공정을 거침으로써, 폴리비닐알콜계 수지층이 편광자로서의 기능을 갖게 되고, 편광성 적층 필름이 얻어진다. 본 명세서에 있어서는, 편광자로서의 기능을 갖는 폴리비닐알콜계 수지층을 편광자층이라고 한다.

[용도]

상기 제조 방법에 의해 제조되는 편광성 적층 필름은, 그대로, 또는 추가로 가공하여 편광자층을 갖는 편광판으로 할 수 있다. 이러한 편광판은, 액정 표시 장치를 비롯한 각종 표시 장치의 편광판으로서 이용할 수 있다.

실시예

[실시예 1]

(1) 기재 필름의 제작

에틸렌 유닛을 약 5 중량％ 포함하는 프로필렌/에틸렌의 랜덤 공중합체(스미토모 화학(주) 제조 「스미토모 노블렌 W151」, 융점 Tm = 138℃)로 이루어지는 수지층의 양측에 프로필렌의 단독 중합체인 호모폴리프로필렌(스미토모 화학(주) 제조 「스미토모 노블렌 FLX80E4」, 융점 Tm = 163℃)으로 이루어지는 수지층을 배치한 3층 구조의 기재 필름 롤을, 다층 압출 성형기를 이용한 공압출 성형에 의해 제작했다. 얻어진 기재 필름 롤의 합계 두께는 90 ㎛이고, 각 층의 두께비(FLX80E4/W151/FLX80E4)는 3/4/3이었다.

(2) 프라이머층의 형성

폴리비닐알콜 분말(닛폰 합성 화학 공업(주) 제조, 평균 중합도 1100, 평균 비누화도 99.5 몰％, 상품명: Z-200)을 95℃의 열수에 용해하여, 농도 3 중량％의 폴리비닐알콜 수용액을 조제했다. 얻어진 수용액의 폴리비닐알콜 분말 6 중량부에 대하여 5 중량부의 비율로 가교제(타오카 화학 공업(주) 제조, 상품명: 스미레이즈 레진 650)를 혼합했다. 얻어진 혼합 수용액을, 코로나 처리를 실시한 상기 기재 필름 상에 소직경 그라비아 코터를 이용하여 도공하고, 80℃에서 10분간 건조시켜, 두께 0.2 ㎛의 프라이머층을 형성했다.

(3) 수지층 형성 공정

폴리비닐알콜 분말((주)쿠라레 제조, 평균 중합도 2400, 평균 비누화도 98.0∼99.0 몰％, 상품명: PVA124)을 95℃의 열수에 용해하여, 농도 8 중량％의 폴리비닐알콜 수용액을 조제했다. 얻어진 수용액을 상기 프라이머층 상에 립 코터를 이용하여 도공하고, 80℃에서 20분간 건조시켜, 기재 필름, 프라이머층, 폴리비닐알콜계 수지층의 3층으로 이루어지는 적층 필름을 제작했다.

(4) 연신 공정

얻어진 적층 필름을 연속적으로 반송하면서, 롤간 공중 연신 장치를 이용하여 160℃의 연신 온도에서 세로 방향(필름 반송 방향)으로 5.3배의 배율로 자유단 1축 연신하여 연신 필름으로 했다.

(5) 연신 필름 단부 제거 공정, 프로텍트 필름 단부 제거 공정

얻어진 연신 필름의 단부를 시어날에 의해 슬릿했다(연신 필름 단부 제거 공정). 또한, 폴리에틸렌제의 프로텍트 필름(토레 필름 가공(주) 제조, 상품명: 토레테크 7332, 두께 30 ㎛)의 단부를 시어날에 의해, 연신 필름의 슬릿 후의 폭보다 10 mm 좁아지도록 슬릿했다(프로텍트 필름 단부 제거 공정). 이와 같이 하여, 접합 공정에서 이용하는 연신 필름과 프로텍트 필름의 폭을 조정했다.

(6) 접합 공정

프로텍트 필름을, 닙 롤을 이용하여 연신 필름의 폴리비닐알콜계 수지층측에 접합했다. 이 때, 프로텍트 필름이 프로텍트 필름 부착 연신 필름의 권취 시에 상면이 되도록 하고, 또한 프로텍트 필름의 단부와 연신 필름의 단부의 위치의 어긋남이 양단부에서 각각 5 mm가 되도록 했다.

(7) 권취 공정, 박리 공정

프로텍트 필름 부착 연신 필름을 프로텍트 필름이 상면이 되도록 롤 형상으로 권취하고, 그 후 프로텍트 필름 부착 연신 필름을 권출하고, 프로텍트 필름을 박리하고 나서 연신 필름을 연속적으로 염색 공정에 송출했다. 프로텍트 필름의 연신 필름과의 밀착력은 0.02 N/25 mm였다.

(8) 염색 공정, 가교 공정

다음의 순서로 염색 공정 및 가교 공정을 행했다. 우선, 연신 필름을 요오드와 요오드화칼륨을 포함하는 수용액인 30℃의 염색 용액(물 100 중량부에 대하여, 요오드를 0.6 중량부, 요오드화칼륨을 10 중량부 포함하는 용액)에 90초 침지하여, 폴리비닐알콜계 수지층의 염색을 행한 후, 10℃의 순수로 여분의 요오드액을 씻어 내렸다. 계속해서, 붕산과 요오드화칼륨을 포함하는 수용액인 76℃의 가교 용액(물 100 중량부에 대하여, 붕산을 9.5 중량부, 요오드화칼륨을 5 중량부 포함하는 용액)에 300초 침지시켰다. 그 후, 10℃의 순수로 10초간 세정하고, 마지막으로 80℃에서 200초간 건조시켰다.

이상의 공정에 의해 폴리비닐알콜계 수지층으로부터 편광자층을 형성하고, 편광성 적층 필름을 얻었다. 프로텍트 필름의 박리 시에, 폴리비닐알콜계 수지층도 박리되는 등의 문제점은 확인되지 않았다.

[비교예 1]

비교예 1에 있어서는, 실시예 1의 상기 (1)∼(4)와 동일한 공정을 행하고, 연신 필름 단부 제거 공정 및 프로텍트 필름 단부 제거 공정을 행하지 않고, 프로텍트 필름을, 닙 롤을 이용하여 연신 필름에 접합하는 접합 공정을 행했다. 그 후, 접합 공정에 의해 제작된 프로텍트 필름 부착 연신 필름에 관해서, 연신 필름과 프로텍트 필름의 단부를 동시에 슬릿하여, 단부를 가지런히 하는 처리를 행했다.

상기한 바와 같이 하여 제작한 프로텍트 필름 부착 연신 필름에 관해서 실시예 1의 상기 (7), (8)과 동일한 공정을 행했다. 그러나, 박리 공정에 있어서 프로텍트 필름을 박리할 때에, 슬릿한 단부를 기점으로, 폴리비닐알콜계 수지층이 기재 필름으로부터 박리되어 버리고, 염색 공정에 있어서 폴리비닐알콜계 수지층을 염색할 수 없었다.

산업상 이용 가능성

본 발명의 제조 방법에 의해 제조되는 편광성 적층 필름은, 액정 표시 장치를 비롯한 각종 표시 장치의 편광판으로서 그대로, 또는 가공하여 적용할 수 있다.

1: 연신 필름, 1a, 1b: 연신 필름의 단부, 2: 프로텍트 필름, 2a, 2b: 프로텍트 필름의 단부, 3: 프로텍트 필름 부착 연신 필름.

Claims

기재 필름 상에 폴리비닐알콜계 수지층을 형성하여 적층 필름을 얻는 수지층 형성 공정과,
상기 적층 필름을 연신하여 연신 필름을 얻는 연신 공정과,
상기 연신 필름에 있어서, 상기 폴리비닐알콜계 수지층의 상기 기재 필름과는 반대측의 면에 프로텍트 필름을 접합하여 프로텍트 필름 부착 연신 필름을 얻는 접합 공정과,
상기 프로텍트 필름 부착 연신 필름을 권취하는 권취 공정과,
상기 프로텍트 필름 부착 연신 필름을 권출하며, 또한, 상기 프로텍트 필름을 상기 연신 필름으로부터 박리하는 박리 공정과,
상기 연신 필름을 염색하여 편광성 적층 필름을 얻는 염색 공정을 이 순서로 포함하고,
상기 권취 공정에 있어서, 상기 프로텍트 필름 부착 연신 필름은, 상기 폴리비닐알콜계 수지층의 폭 방향의 양단부와 상기 프로텍트 필름의 폭 방향의 양단부의 위치가 일치하고 있지 않은, 편광성 적층 필름의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 권취 공정에 있어서, 상기 프로텍트 필름 부착 연신 필름은, 상기 폴리비닐알콜계 수지층의 폭 방향의 단부와, 상기 프로텍트 필름의 폭 방향의 단부의 위치의 어긋남이 1 mm 이상인, 편광성 적층 필름의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접합 공정 후의 상기 프로텍트 필름 부착 연신 필름은, 상기 프로텍트 필름의 폭 방향의 양단부가, 상기 폴리비닐알콜계 수지층의 폭 방향의 양단부보다 내측에 위치하는, 편광성 적층 필름의 제조 방법.
제3항에 있어서, 상기 접합 공정 전에, 상기 프로텍트 필름의 폭 방향의 단부를 절단하여 제거하는 프로텍트 필름 단부 제거 공정을 포함하고,
상기 접합 공정에 있어서, 상기 프로텍트 필름의 폭이 상기 폴리비닐알콜계 수지층의 폭보다 좁은, 편광성 적층 필름의 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 접합 공정 전에, 상기 연신 필름의 폭 방향의 단부를 절단하여 제거하는 연신 필름 단부 제거 공정을 추가로 포함하는, 편광성 적층 필름의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접합 공정 후의 상기 프로텍트 필름 부착 연신 필름은, 상기 프로텍트 필름의 폭 방향의 양단부가, 상기 폴리비닐알콜계 수지층의 폭 방향의 양단부보다 외측에 위치하는, 편광성 적층 필름의 제조 방법.
제6항에 있어서, 상기 접합 공정 전에, 상기 연신 필름의 폭 방향의 단부를 절단하여 제거하는 연신 필름 단부 제거 공정을 포함하고,
상기 접합 공정에 있어서, 상기 프로텍트 필름의 폭이 상기 폴리비닐알콜계 수지층의 폭보다 넓은, 편광성 적층 필름의 제조 방법.
기재 필름과, 상기 기재 필름 상에 형성된 연신된 폴리비닐알콜계 수지층과, 상기 폴리비닐알콜계 수지층의 상기 기재 필름과는 반대측의 면에 형성된 프로텍트 필름을 구비하는 장척형의 프로텍트 필름 부착 연신 필름으로서,
상기 폴리비닐알콜계 수지층의 폭 방향의 양단부와, 상기 프로텍트 필름의 폭 방향의 양단부의 위치가 일치하고 있지 않은, 프로텍트 필름 부착 연신 필름.
제8항에 있어서, 상기 폴리비닐알콜계 수지층의 단부와, 상기 프로텍트 필름의 폭 방향의 단부의 위치의 어긋남이 1 mm 이상인, 프로텍트 필름 부착 연신 필름.