KR101682718B1

KR101682718B1 - 편광판 및 그것을 이용한 적층 광학 부재

Info

Publication number: KR101682718B1
Application number: KR1020100060384A
Authority: KR
Inventors: 에쯔오 구메; 도모야스 다께우찌; 히로야 나까가와
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤; 가부시키가이샤 아데카
Priority date: 2009-06-26
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2016-12-05
Anticipated expiration: 2030-06-25
Also published as: CN101937112A; KR20110000525A; CN101937112B; JP5557281B2; JP2011028234A; TW201111465A; TWI471398B

Abstract

본 발명은 2색성 색소가 흡착 배향된 폴리비닐알코올계 편광자와 이 편광자의 적어도 한쪽 면에 접착제층을 개재시켜 접합된 투명 수지로 이루어지는 보호막을 구비하고, 상기 접착제층은 (A) 양이온 중합성 화합물 100 중량부, (B) 광 양이온 중합 개시제 1 내지 10 중량부, (C) 380 nm보다 긴 파장의 광에 극대 흡수를 나타내는 광 증감제 0.1 내지 2 중량부 및 (D) 하기 화학식 I로 표시되는 나프탈렌계 광 증감 보조제 0.1 내지 10 중량부를 함유하는 광 경화성 접착제 조성물로부터 형성되는 편광판 및 이를 이용한 적층 광학 부재가 제공된다.
<화학식 I>

(R¹ 및 R²는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타낸다)

Description

편광판 및 그것을 이용한 적층 광학 부재 {POLARIZING PLATE AND LAMINATE OPTICAL MEMBER USING THE SAME}

본 발명은 폴리비닐알코올계 수지로 이루어지는 편광자에 투명 수지로 이루어지는 보호막이 접합된 편광판에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 이 편광판을 다른 광학층에 적층한 적층 광학 부재에도 관계되어 있다.

편광판은 액정 표시 장치를 구성하는 광학 부품 중 하나로서 유용하다. 편광판은 통상, 편광자의 양면에 보호막이 적층된 구조를 갖고, 액정 표시 장치에 삽입된다. 편광자의 한쪽 면에만 보호막을 설치하는 것도 알려져 있지만, 대부분의 경우, 다른 한쪽 면에는 단순한 보호막이 아닌, 별도의 기능으로서 예를 들면 광학 기능을 갖는 층이 보호막을 겸하여 접합된다. 또한 편광자의 제조 방법으로서, 2색성 색소에 의해 염색된 1축 연신 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 처리하고, 수세한 후, 건조하는 방법이 널리 채용되어 있다.

통상, 편광자에는 상술한 수세 및 건조 후, 즉시 보호막이 접합된다. 이는 건조 후의 편광자는 물리적인 강도가 약하고, 일단 이를 권취하면, 가공 방향으로 찢어지기 쉽다는 등의 문제가 있기 때문이다. 따라서, 통상 건조 후 편광자에는 즉시 폴리비닐알코올계 수지의 수용액인 수계의 접착제가 도포되고, 이 접착제를 개재시켜 편광자의 양면에 동시에 보호막이 접합된다. 통례에 따르면, 보호막으로는 두께 30 내지 100 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름이 사용되고 있다.

트리아세틸셀룰로오스는 투습도가 높고, 이를 보호막으로서 접합한 편광판은 습열하에, 예를 들면 온도 70 ℃, 상대습도 90 ％와 같은 조건하에서는 열화를 야기하는 등의 문제가 있었다. 따라서, 트리아세틸셀룰로오스보다 투습도가 낮은, 예를 들면 노르보르넨계 수지를 대표예로 하는 비정질성 폴리올레핀계 수지를 보호막으로 하는 것도 알려져 있다.

투습도가 낮은 수지로 이루어지는 보호막을 폴리비닐알코올계 편광자에 접합하는 경우, 종래부터 폴리비닐알코올계 편광자와 트리아세틸셀룰로오스와의 접합에 접착제로서 일반적으로 이용되고 있는 폴리비닐알코올계 수지의 수용액에서는 접착 강도가 불충분하거나, 얻어지는 편광판의 외관이 불량해지기도 한다는 문제가 있었다. 이는 투습도가 낮은 수지 필름은 일반적으로 소수성이거나, 투습도가 낮기 때문에 용매인 물을 충분히 건조할 수 없다는 등의 이유에 의한다. 한편, 편광자의 양면에 상이한 종류의 보호막을 접합하는 것도 알려져 있고, 예를 들면 편광자의 한쪽 면에는, 비정질성 폴리올레핀계 수지 등의 투습도가 낮은 수지로 이루어지는 보호막을 접합하고, 편광자의 다른쪽 면에는, 트리아세틸셀룰로오스를 비롯한 셀룰로오스계 수지 등의 투습도가 높은 수지로 이루어지는 보호막을 접합하는 제안도 있다.

따라서, 투습도가 낮은 수지로 이루어지는 보호막과 폴리비닐알코올계 편광자 사이에서 높은 접착력을 제공함과 동시에, 셀룰로오스계 수지 등의 투습도가 높은 수지와 폴리비닐알코올계 편광자 사이에서도 높은 접착력을 제공하는 접착제로서, 활성 에너지선 경화형 접착제를 이용하는 시도가 있다. 예를 들면, 일본 특허 공개 제2004-245925호 공보에는, 방향환을 포함하지 않는 에폭시 화합물을 주성분으로 하는 접착제가 개시되어 있고, 활성 에너지선의 조사에 의한 양이온 중합에서 이 접착제를 경화시키고, 편광자와 보호막을 접착하는 것이 제안되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2008-257199호 공보에는, 지환식 에폭시 화합물과 지환식 에폭시기를 갖지 않는 에폭시 화합물을 조합하고, 광 양이온 중합 개시제와 함께 배합한 광 경화성 접착제를 편광자와 보호막과의 접착에 이용하는 기술이 개시되어 있다. 이 일본 특허 공개 제2008-257199호 공보에는, 안트라센 화합물을 포함하는 광 증감제를 병용함으로써, 보호막이 자외선 흡수제를 포함하는 경우에도 양호한 접착력을 제공하는 것이 기재되어 있다.

즉, 에폭시 화합물과 같은 양이온 중합성 화합물을 경화시키기 위해서 광 양이온 중합 개시제가 배합되지만, 이러한 광 양이온 중합 개시제는 일반적으로 300 nm 부근 또는 그것보다 짧은 파장 영역에 극대 흡수를 나타내는 화합물이기 때문에, 그것보다 긴 파장 영역, 구체적으로는 380 nm보다 긴 파장의 광에 극대 흡수를 나타내는 광 증감제를 배합함으로써, 이 부근의 파장의 광에 감응하고 광 양이온 중합 개시제로부터의 양이온종 또는 루이스산의 발생을 촉진시킬 수 있다.

또한, 편광판은 일반적으로 액정 표시 장치에 적용했을 때에 본래의 색을 표시할 수 있도록 뉴트럴 그레이(neutral gray)인 것이 요망되고 있다. 예를 들면, 일본 특허 공개 제2002-169024호 공보에는, 보다 뉴트럴 그레이인 백색 표시 및 흑색 표시가 가능하고, 또한 백색 표시가 밝으며, 콘트라스트가 높은 표시가 얻어지도록 평행 색상의 a^* 및 b^* 및 직교 색상의 a^* 및 b^*가 특정한 관계를 만족시키는 편광판이 제안되어 있다.

한편, 편광판 이외의 분야에서 이용되는 일반적인 광 경화성 조성물에 대해서도 각종 개선이 이루어지고 있고, 예를 들면 국제 공개 WO 2006/073021호 공보에는, 안트라센 화합물과 나프탈렌 화합물 또는 벤젠 화합물을 조합하여 광 증감제로 하는 기술이 개시되어 있다. 이 국제 공개 WO 2006/073021호 공보에는, 상기한 광 증감제에 양이온 중합성 단량체 및 광 양이온 중합 개시제를 배합하여, 광 경화성 조성물로 하는 것도 기재되고, 또한 양이온 중합성 단량체의 예로서 에폭시 화합물도 개시되어 있다.

상기한 일본 특허 공개 제2008-257199호 공보에 개시되는 바와 같은, 에폭시 화합물과 광 양이온 중합 개시제와 안트라센계 광 증감제를 배합한 접착제를 이용함으로써, 편광자와 보호막을 견고하게 접착할 수 있고, 예를 들면 이 접착제를 이용하여 편광자에 보호막을 접합한 편광판은, 보호막이나 접착제층에 영향을 미치지 않고, 편광자가 본래 나타내는 편광도에 따라서 높은 편광도를 나타내며, 예를 들면 습열 시험을 행한 후에도, 이와 같은 높은 편광도가 유지된다. 그러나, 이러한 효과를 충분히 발현시키기 위해서는, 안트라센계 광 증감제를 어느 정도의 양을 배합할 필요가 있다. 이 경우에는, 안트라센계 광 증감제가 380 nm를 초과하는 파장의 광에 극대 흡수를 나타내는 것이기 때문에, 편광판을 크로스니콜에 배치했을 때에 파장 400 nm 부근의 청색광이 누설되는, 이른바 청색광 누설(blue leak)이 커진다는 문제가 있었다. 이러한 문제도 있어, 이와 같이 안트라센계 광 증감제가 다량으로 배합된 접착제를 이용하여 제작된 편광판을 크로스니콜하에서 관찰하면, 투과광의 색상이 뉴트럴 그레이로부터 청색의 방향으로 틀어지는 것이 명백해지고 있었다. 또한, 안트라센계 광 증감제를 어느 정도의 양을 배합한 경우에는, 습열 시험에 의해서도 크로스니콜하에서의 색상이 변화하는 경우도 있다는 것도 명백해지고 있었다.

그래서 본 발명의 과제는, 에폭시 화합물과 같은 양이온 중합성 화합물에, 안트라센계 화합물과 같은 자외 영역에서도 비교적 장파장으로 흡수를 나타내는 광 증감제가 배합된 접착제를 이용하여, 편광자에 보호막을 접합한 편광판으로서, 크로스니콜에 배치했을 때의 뉴트럴 그레이를 유지하면서 내습열성도 우수한 편광판을 제공하는 것에 있다. 본 발명의 또하나의 과제는, 이 편광판에 다른 광학층을 적층하여, 역시 내습열성이 우수한 적층 광학 부재를 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은 이러한 과제를 해결하기 위해서 예의 연구를 행한 결과, 양이온 중합성 화합물에 광 양이온 중합 개시제 및 자외 영역에서도 비교적 장파장으로 흡수를 나타내는 광 증감제가 배합된 광 경화성 접착제 조성물에 대하여, 특정한 광 증감 보조제를 소정량 배합하고, 이를 편광자와 보호막과의 접합에 이용함으로써, 편광자의 뉴트럴 그레이를 유지하면서 편광자와 보호막이 견고하게 접착되고, 내습열성도 우수한 편광판이 얻어지는 것을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 특히 양이온 중합성 화합물로서, 지환식 에폭시 화합물과 지방족 에폭시 화합물을 소정의 비율로 배합한 경우에, 이러한 처방이 유효하다는 것을 더불어 발견하였다.

즉 본 발명은 2색성 색소가 흡착 배향된 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 이루어지는 편광자와, 상기 편광자의 적어도 한쪽 면에 접착제층을 개재시켜 접합된 투명 수지로 이루어지는 보호막을 구비하고, 그의 접착제층은 이하의 각 성분 (A) 내지 (D)를 함유하는 광 경화성 접착제 조성물로부터 형성되는 편광판을 제공하는 것이다.

(A) 양이온 중합성 화합물 100 중량부,

(B) 광 양이온 중합 개시제 1 내지 10 중량부,

(C) 380 nm보다 긴 파장의 광에 극대 흡수를 나타내는 광 증감제 0.1 내지 2 중량부, 및

(D) 하기 화학식 I로 표시되는 나프탈렌계 광 증감 보조제 0.1 내지 10 중량부.

<화학식 I>

식 중, R¹ 및 R²는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타낸다.

상기한 편광판에 있어서, 광 경화성 접착제 조성물을 구성하는 양이온 중합성 화합물 (A)는, 방향환을 포함하지 않는 에폭시 수지를 함유하는 것이 바람직하다.

또한 이들 편광판에 있어서, 광 경화성 접착제 조성물을 구성하는 광 증감제 (C)는 하기 화학식 IV로 표시되는 안트라센계 화합물인 것이 바람직하다.

<화학식 IV>

식 중, R⁵ 및 R⁶은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 12의 알콕시알킬기를 나타내고, R⁷은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타낸다.

상기 어느 하나의 편광판에 있어서, 뉴트럴 그레이를 유지하는 관점에서는, 편광자와 보호막과의 접착력이 적절히 유지되는 범위에서, 광 경화성 접착제 조성물 중 광 증감제 (C)의 양은 적은 것이 유리하다. 따라서 양이온 중합성 화합물 (A) 100 중량부에 대하여 광 증감제 (C)의 양을 0.1 내지 0.5 중량부의 범위로 하는 것이 바람직하다.

상기 어느 하나의 편광판에서도, 예를 들면 편광자의 적어도 한쪽 면에 접합되는 보호막을 아세틸셀룰로오스계 수지로 구성하는 형태를 취할 수 있다. 또한, 편광자의 적어도 한쪽 면에 접합되는 보호막을 비정질성 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 쇄상 폴리올레핀계 수지와 같은 투습도가 낮은 수지로 구성하는 형태를 취할 수도 있다. 또한, 편광자의 한쪽 면에 상기 접착제층을 개재시켜 아세틸셀룰로오스계 수지로 이루어지는 보호막을 접합하고, 편광자의 다른쪽 면에 동일하게 상기 접착제층을 개재시켜 비정질성 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 쇄상 폴리올레핀계 수지와 같은 투습도가 낮은 투명 수지로 이루어지는 보호막을 접합하는 형태도 바람직한 것 중 하나이다.

이들 편광판은, 그의 직교 색상을 편광자의 뉴트럴 그레이로 유지할 수 있고, 구체적으로는 직교 색상의 a값 및 b값이 모두 -0.5 내지 +0.5의 범위에 있는 것으로 할 수 있다.

또한 본 발명은 상기 어느 하나의 편광판과 다른 광학층과의 적층체로 이루어지는 적층 광학 부재도 제공한다. 이 적층 광학 부재에 있어서, 광학층은 위상차판을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 편광판은, 편광자와 보호막을 접합하는 광 경화성 접착제 조성물에 있어서의 380 nm보다 긴 파장의 광에 극대 흡수를 나타내는 광 증감제의 양을 적게 하고, 나프탈렌계 광 증감 보조제를 소정량 배합함으로써, 편광자와 보호막 사이의 접착 강도를 유지하면서, 편광자의 색상인 뉴트럴 그레이를 발현할 수 있다. 또한, 본 발명의 편광판은 습열 환경하에 놓여도 편광도나 직교 색상이 변화되기 어려워, 양호한 내습열성을 나타낸다. 이 편광판에 다른 광학층을 적층한 적층 광학 부재도, 편광판으로서의 기능을 충분히 발현함과 동시에 내습열성이 우수하다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명의 편광판은 편광자와, 이 편광자의 적어도 한쪽 면에 접착제층을 개재시켜 접합된 보호막을 구비하는 것이다.

[편광자]

편광자는 2색성 색소가 흡착 배향된 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 구성된다. 편광자를 구성하는 폴리비닐알코올계 수지는 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 폴리아세트산비닐계 수지로는 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 이외에, 아세트산비닐 및 이것과 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체 등이 예시된다. 아세트산비닐에 공중합되는 다른 단량체로는, 예를 들면 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 등을 들 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, 통상 85 내지 100 몰％, 바람직하게는 98 내지 100 몰％의 범위이다. 폴리비닐알코올계 수지는 추가로 변성되어 있을 수도 있고, 예를 들면 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 통상 1,000 내지 10,000, 바람직하게는 1,500 내지 5,000의 범위이다.

편광자는 이러한 폴리비닐알코올계 수지 필름을 1축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 2색성 색소로 염색하고, 그의 2색성 색소를 흡착시키는 공정, 2색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정을 거쳐 제조된다.

1축 연신은 2색성 색소에 의한 염색 전에 행할 수도 있고, 2색성 색소에 의한 염색과 동시에 행할 수도 있으며, 2색성 색소에 의한 염색 후에 행할 수도 있다. 1축 연신을 2색성 색소에 의한 염색 후에 행하는 경우, 이 1축 연신은 붕산 처리 전에 행할 수도 있고, 붕산 처리 중에 행할 수도 있다. 또한 물론, 이들 복수의 단계에서 1축 연신을 행하는 것도 가능하다. 1축 연신하기 위해서는, 주속이 상이한 롤 사이에서 1축으로 연신할 수도 있고, 열 롤을 이용하여 1축으로 연신할 수도 있다. 또한, 대기중에서 연신을 행하는 건식 연신일 수도 있고, 용제에 의해 팽윤한 상태에서 연신을 행하는 습식 연신일 수도 있다. 연신 배율은, 통상 4 내지 8배 정도이다.

폴리비닐알코올계 수지 필름을 2색성 색소로 염색하기 위해서는, 예를 들면 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 2색성 색소를 함유하는 수용액에 침지하면 된다. 2색성 색소로서, 구체적으로는 요오드 또는 2색성 유기 염료가 이용된다.

2색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우는 통상, 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 요오드의 함유량은 통상, 물 100 중량부당 0.01 내지 0.5 중량부 정도이고, 요오드화칼륨의 함유량은 통상, 물 100 중량부당 0.5 내지 10 중량부 정도이다. 이 수용액의 온도는, 통상 20 내지 40 ℃ 정도이고, 또한 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은, 통상 30 내지 300 초 정도이다.

한편, 2색성 색소로서 2색성 유기 염료를 이용하는 경우는, 통상 수용성의 2색성 유기 염료를 포함하는 수용액에 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 2색성 유기 염료의 함유량은 통상, 물 100 중량부당 1×10^-3 내지 1×10^-2 중량부 정도이다. 이 수용액은, 황산나트륨 등의 무기염을 함유할 수도 있다. 이 수용액의 온도는, 통상 20 내지 80 ℃ 정도이고, 또한 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은, 통상 30 내지 300 초 정도이다.

2색성 색소에 의한 염색 후의 붕산 처리는, 염색된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액에 침지함으로써 행해진다. 붕산 수용액에 있어서의 붕산의 함유량은, 통상 물 100 중량부당 2 내지 15 중량부 정도, 바람직하게는 5 내지 12 중량부 정도이다. 2색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우에는, 이 붕산 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하다. 붕산 수용액에 있어서의 요오드화칼륨의 함유량은, 통상 물 100 중량부당 2 내지 20 중량부 정도, 바람직하게는 5 내지 15 중량부이다. 붕산 수용액에의 침지 시간은, 통상 100 내지 1,200 초 정도, 바람직하게는 150 내지 600 초 정도, 더욱 바람직하게는 200 내지 400 초 정도이다. 붕산 수용액의 온도는, 통상 50 ℃ 이상, 바람직하게는 50 내지 85 ℃이다.

붕산 처리 후 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 통상 수세 처리된다. 수세 처리는, 예를 들면 붕산 처리된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 물에 침지함으로써 행해진다. 수세 후에는 건조 처리가 실시되어 편광자가 얻어진다. 수세 처리에서의 물의 온도는 통상 5 내지 40 ℃ 정도이고, 침지 시간은 통상 2 내지 120 초 정도이다. 그 후에 행해지는 건조 처리는 통상 열풍 건조기나 원적외선 히터를 이용하여 행해진다. 건조 온도는 통상 40 내지 100 ℃이다. 또한, 건조 처리의 시간은 통상 120 내지 600 초 정도이다.

이와 같이 하여 얻어지는 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 이루어지는 편광자의 두께는 10 내지 50 ㎛ 정도로 할 수 있다.

[접착제층]

이와 같이 하여 얻어지는 편광자는, 그의 적어도 한쪽 면에 접착제층을 개재시켜 투명 수지로 이루어지는 보호막이 접합되어 편광판이 된다. 본 발명에서는 편광자에 보호막을 접합하기 위한 접착제층을 형성하는 접착제로서, 이하의 (A) 내지 (D)의 각 성분을 함유하는 광 경화성 접착제 조성물을 이용한다.

(A) 양이온 중합성 화합물,

(B) 광 양이온 중합 개시제,

(C) 380 nm보다 긴 파장의 광에 극대 흡수를 나타내는 광 증감제 및

(D) 상기 화학식 I로 표시되는 나프탈렌계 광 증감 보조제.

(양이온 중합성 화합물)

광 경화성 접착제 조성물의 주성분이고, 중합 경화에 의해 접착력을 제공하는 성분이 되는 양이온 중합성 화합물 (A)는, 양이온 중합에 의해 경화하는 화합물이면 되지만, 특히 분자 내에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 에폭시 화합물에는, 분자 내에 방향환을 갖는 방향족 에폭시 화합물, 분자 내에 적어도 2개의 에폭시기를 갖고, 그 중 적어도 하나가 지환식환에 결합되어 있는 지환식 에폭시 화합물, 분자 내에 방향환을 갖지 않고, 에폭시기와 그것이 결합하는 2개의 탄소 원자를 포함하는 환(통상은 옥시란환)의 한쪽 탄소 원자가 별도의 지방족 탄소 원자에 결합되어 있는 지방족 에폭시 화합물 등이 있다. 본 발명에 이용하는 광 경화성 접착제 조성물은, 특히 양이온 중합성 화합물 (A)로서, 방향환을 포함하지 않는 에폭시 수지, 특히 지환식 에폭시 화합물을 주성분으로 하는 것이 바람직하다. 지환식 에폭시 화합물을 주성분으로 하는 양이온 중합성 화합물을 이용하면, 저장 탄성률이 높은 경화물을 제공하고, 그의 경화물(접착제층)을 개재시켜 보호막과 편광자가 접착된 편광판에 있어서, 편광자가 깨지기 어려워진다.

지환식 에폭시 화합물은 상기한 바와 같이, 분자 내에 적어도 2개의 에폭시기를 갖고, 그 중 적어도 하나가 지환식환에 결합되어 있는 것이다. 여기서, 지환식환에 결합되어 있는 에폭시기란, 다음 화학식 V에 나타낸 바와 같이, 에폭시기(-O-)의 2개의 결합손이 지환식환을 구성하는 2개의 탄소 원자(통상은 인접하는 탄소 원자)에 각각 직접 결합되어 있는 것을 의미한다. 하기 화학식 V에 있어서, m은 2 내지 5의 정수를 나타낸다.

<화학식 V>

화학식 V에 있어서의 (CH₂)_m 중 수소 원자를 하나 또는 복수개 제거한 형태의 기가 다른 화학 구조에 결합된 화합물이, 지환식 에폭시 화합물이 될 수 있다. 지환식환을 구성하는 수소는, 메틸기나 에틸기와 같은 직쇄상 알킬기로 적절하게 치환될 수도 있다. 그 중에서도, 에폭시시클로펜탄환〔상기 화학식 (V)에 있어서 m=3인 것〕이나, 에폭시시클로헥산환〔상기 화학식 (V)에 있어서 m=4인 것〕을 갖는 화합물이 바람직하다.

지환식 에폭시 화합물 중에서도, 입수가 용이하고 경화물의 저장 탄성률을 높이는 효과가 크기 때문에, 하기 (1) 내지 (11) 중 어느 하나로 표시되는 화합물이 더욱 바람직하다.

(식 중, R¹ 내지 R²⁴는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고, R¹ 내지 R²⁴가 알킬기인 경우, 지환식환에 결합하는 위치는 1위치 내지 6위치의 임의의 수이다. 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬기는 직쇄일 수도 있고, 분지를 갖고 있을 수도 있으며, 지환식환을 가질 수도 있다. Y⁸은 산소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 20의 알칸디일기를 나타내고, Y¹ 내지 Y⁷은 각각 독립적으로 직쇄일 수도 있으며, 분지를 갖고 있을 수도 있고, 지환식환을 가질 수도 있는 탄소 원자수 1 내지 20의 알칸디일기를 나타내며, n, p, q 및 r은 각각 독립적으로 0 내지 20의 수를 나타낸다)

상기 (1) 내지 (11)로 표시되는 화합물 중, 상기 화학식 (2)로 표시되는 지환식 디에폭시 화합물이 입수가 용이하기 때문에 바람직하다. 화학식 (2)의 지환식 디에폭시 화합물은 3,4-에폭시시클로헥실메탄올(그의 시클로헥산환에 탄소수 1 내지 6의 알킬기가 결합될 수도 있음)과, 3,4-에폭시시클로헥산카르복실산(그의 시클로헥산환에 탄소수 1 내지 6의 알킬기가 결합될 수도 있음)과의 에스테르화물이다. 그의 구체예로서, 다음과 같은 화합물을 들 수 있다.

3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트〔화학식 (2)에 있어서, R⁵=R⁶=H, n=0인 화합물〕,

3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥산카르복실레이트〔화학식 (2)에 있어서, R⁵=6-메틸, R⁶=6-메틸, n=0인 화합물〕 등.

또한, 지환식 에폭시 화합물에 지환식 에폭시기를 실질적으로 갖지 않는 에폭시 수지를 병용하는 것이 유효하다. 지환식 에폭시 화합물을 주성분으로 하고, 이것에 지환식 에폭시기를 실질적으로 갖지 않는 에폭시 수지를 병용한 것을 양이온 중합성 화합물로 하면, 경화물의 저장 탄성률을 높은 값으로 유지하면서, 편광자와 보호막과의 밀착성을 한층 높일 수 있다. 여기서 말하는 지환식 에폭시기를 실질적으로 갖지 않는 에폭시 수지란, 분자 내에 에폭시기와 그것이 결합하는 2개의 탄소 원자를 포함하는 환(통상은 옥시란환)의 한쪽 탄소 원자가 별도의 지방족 탄소 원자에 결합되어 있는 화합물이다. 그 예로서, 다가 알코올(페놀)의 폴리글리시딜에테르를 들 수 있다. 그 중에서도, 입수가 용이하고 편광자와 보호막과의 밀착성을 높이는 효과가 크기 때문에, 하기 화학식 (12)로 표시되는 디글리시딜에테르 화합물이 바람직하다.

(식 중, X는 직접 결합, 메틸렌기, 탄소 원자수 1 내지 4의 알킬리덴기, 지환식 탄화수소기, O, S, SO₂, SS, SO, CO, OCO 또는 하기 화학식으로 표시되는 3종의 치환기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타내고, 상기 알킬리덴기는 할로겐 원자로 치환될 수도 있다)

(식 중, R²⁵ 및 R²⁶은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소 원자수 1 내지 3의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬기 또는 알콕시기에 의해 치환될 수도 있는 페닐기 또는 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬기 또는 알콕시기에 의해 치환될 수도 있는 탄소 원자수 3 내지 10의 시클로알킬기를 나타내고, R²⁵ 및 R²⁶은 서로 연결하여 환을 형성할 수도 있으며, A 및 D는 각각 독립적으로 할로겐 원자로 치환될 수도 있는 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬기, 할로겐 원자로 치환될 수도 있는 탄소 원자수 6 내지 20의 아릴기, 할로겐 원자로 치환될 수도 있는 탄소 원자수 7 내지 20의 아릴알킬기, 할로겐 원자로 치환될 수도 있는 탄소 원자수 2 내지 20의 복소환기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 상기 알킬기, 아릴기, 아릴알킬기 중 메틸렌기는 불포화 결합, -O- 또는 -S-로 중단되어 있을 수도 있으며, a는 0 내지 4의 수를 나타내며, d는 0 내지 4의 수를 나타낸다)

화학식 (12)의 디글리시딜에테르 화합물로는, 예를 들면 비스페놀 A의 디글리시딜에테르, 비스페일 F의 디글리시딜에테르, 비스페놀 S의 디글리시딜에테르와 같은 비스페놀형 에폭시 수지; 테트라히드록시페닐메탄의 글리시딜에테르, 테트라히드록시벤조페논의 글리시딜에테르, 에폭시화폴리비닐페놀과 같은 다관능형의 에폭시 수지; 지방족 다가 알코올의 폴리글리시딜에테르; 지방족 다가 알코올의 알킬렌옥시드 부가물의 폴리글리시딜에테르; 알킬렌글리콜의 디글리시딜에테르 등을 들 수 있으며, 그 중에서도 지방족 다가 알코올의 폴리글리시딜에테르가 입수가 용이하기 때문에 바람직하다.

상기한 지방족 다가 알코올로는, 예를 들면 탄소수 2 내지 20의 범위 내의 것을 예시할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들면 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸글리콜, 3-메틸-2,4-펜탄디올, 2,4-펜탄디올, 1,5-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 3,5-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올 등의 지방족 디올; 시클로헥산디메탄올, 시클로헥산디올, 수소 첨가 비스페놀 A, 수소 첨가 비스페놀 F 등의 지환식 디올; 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 헥시톨류, 펜티톨류, 글리세린, 폴리글리세린, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 테트라메틸올프로판 등의 3가 이상의 폴리올을 들 수 있다.

지환식 에폭시 화합물과 지환식 에폭시기를 실질적으로 갖지 않는 에폭시 수지를 병용하는 경우, 양자의 배합 비율은 양이온 중합성 화합물 전체의 양을 기준으로, 지환식 에폭시 화합물을 50 내지 95 중량％, 그리고 지환식 에폭시기를 실질적으로 갖지 않는 에폭시 수지를 5 중량％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 지환식 에폭시 화합물을 양이온 중합성 화합물 전체 중에서 50 중량％ 이상 배합함으로써, 경화물의 80 ℃에서의 저장 탄성률이 1,000 MPa 이상이 되고, 이러한 경화물(접착제층)을 개재시켜 편광자와 보호막이 접착된 편광판에 있어서, 편광자가 깨지기 어려워진다. 또한, 지환식 에폭시기를 실질적으로 갖지 않는 에폭시 수지를 양이온 중합성 화합물 전체에 대하여 5 중량％ 이상 배합함으로써, 편광자와 보호막과의 밀착성이 향상된다. 지환식 에폭시기를 실질적으로 갖지 않는 에폭시 수지의 양은, 양이온 중합성 화합물이 지환식 에폭시 화합물과의 2 성분계인 경우에는, 양이온 중합성 화합물 전체의 양을 기준으로 50 중량％까지 허용되지만, 그 양이 너무 많아지면 경화물의 저장 탄성률이 저하되고, 편광자가 깨지기 쉬워지기 때문에, 양이온 중합성 화합물 전체의 양을 기준으로 45 중량％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

광 경화성 접착제 조성물을 구성하는 양이온 중합성 화합물 (A)로서, 이상 설명한 바와 같은 지환식 에폭시 화합물 및 지환식 에폭시기를 실질적으로 갖지 않는 에폭시 수지를 병용하는 경우, 각각이 상기에서 설명한 양이 되는 범위에서, 이들에 추가로 다른 양이온 중합성 화합물을 포함할 수도 있다. 다른 양이온 중합성 화합물로는, 화학식 (1) 내지 화학식 (12) 이외의 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물 등을 들 수 있다.

화학식 (1) 내지 화학식 (12) 이외의 에폭시 화합물에는, 화학식 (1) 내지 화학식 (11) 이외의 분자 내에 적어도 1개의 지환식환에 결합하는 에폭시기를 갖는 지환식 에폭시 화합물, 화학식 (12) 이외의 지방족 탄소 원자에 결합하는 옥시란환을 갖는 지방족 에폭시 화합물, 분자 내에 방향환과 에폭시기를 갖는 방향족 에폭시 화합물, 방향족 에폭시 화합물에 있어서의 방향환이 수소화되어 있는 수소화 에폭시 화합물 등이 있다.

화학식 (1) 내지 화학식 (11) 이외의 분자 내에 적어도 하나의 지환식환에 결합하는 에폭시기를 갖는 지환식 에폭시 화합물의 예로서, 4-비닐시클로헥센디에폭시드나 1,2:8,9-디에폭시리모넨과 같은 비닐시클로헥센류의 디에폭시드 등이 있다.

화학식 (12) 이외의 지방족 탄소 원자에 결합하는 옥시란환을 갖는 지방족 에폭시 화합물의 예로서, 글리세린의 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판의 트리글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜의 디글리시딜에테르 등이 있다.

분자 내에 방향환과 에폭시기를 갖는 방향족 에폭시 화합물은 분자 내에 적어도 2개의 페놀성 수산기를 갖는 방향족 폴리히드록시 화합물의 글리시딜에테르일 수 있고, 그의 구체예로서 비스페놀 A의 디글리시딜에테르, 비스페놀 F의 디글리시딜에테르, 비스페놀 S의 디글리시딜에테르, 페놀노볼락 수지의 글리시딜에테르 등이 있다.

방향족 에폭시 화합물에 있어서의 방향환이 수소화되어 있는 수소화 에폭시 화합물은, 상기한 방향족 에폭시 화합물의 원료인 분자 내에 적어도 2개의 페놀성 수산기를 갖는 방향족 폴리히드록시 화합물을 촉매의 존재하에, 가압하에서 선택적으로 수소화 반응을 행함으로써 얻어지는 수소화 폴리히드록시 화합물을 글리시딜에테르화한 것일 수 있고, 구체예로서 수소화 비스페놀 A의 디글리시딜에테르, 수소화 비스페놀 F의 디글리시딜에테르, 수소화 비스페놀 S의 디글리시딜에테르 등이 있다.

이들 화학식 (1) 내지 화학식 (12) 이외의 에폭시 화합물 중, 지환식환에 결합하는 에폭시기를 갖고, 앞서 정의한 지환식 에폭시 화합물로 분류되는 화합물을 배합하는 경우는, 상기 화학식 (1) 내지 화학식 (11)로 표시되는 지환식 에폭시 화합물과의 합이, 양이온 중합성 화합물의 합계량을 기준으로 95 중량％를 초과하지 않는 범위에서 이용된다.

또한, 임의의 양이온 중합성 화합물이 될 수 있는 옥세탄 화합물은 분자 내에 4원환 에테르(옥세타닐기)를 갖는 화합물이고, 그의 구체예로서 다음과 같은 화합물을 들 수 있다.

3-에틸-3-히드록시메틸옥세탄,

1,4-비스〔(3-에틸-3-옥세타닐)메톡시메틸〕벤젠,

3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세탄,

디〔(3-에틸-3-옥세타닐)메틸〕에테르,

3-에틸-3-(2-에틸헥실옥시메틸)옥세탄,

3-에틸-3-(시클로헥실옥시메틸)옥세탄,

페놀노볼락옥세탄,

1,3-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시〕벤젠,

옥세타닐실세스퀴옥산,

옥세타닐실리케이트 등.

양이온 중합성 화합물 전체의 양을 기준으로, 옥세탄 화합물을 30 중량％ 이하의 비율로 배합함으로써, 에폭시 화합물만을 양이온 중합성 화합물로서 이용한 경우에 비교하여 경화성이 향상된다는 효과를 기대할 수 있는 경우가 있다.

(광 양이온 중합 개시제)

본 발명에서는, 이상과 같은 양이온 중합성 화합물을 활성 에너지선의 조사에 의한 양이온 중합으로 경화시켜 접착제층을 형성하기 때문에, 광 경화성 접착제 조성물에는 광 양이온 중합 개시제 (B)를 배합한다. 광 양이온 중합 개시제는 가시광선, 자외선, X선, 전자선과 같은 활성 에너지선의 조사에 의해서 양이온종 또는 루이스산을 발생시키고, 양이온 중합성 화합물 (A)의 중합 반응을 개시하는 것이다. 광 양이온 중합 개시제는 광에서 촉매적으로 작용하기 때문에, 양이온 중합성 화합물 (A)에 혼합하여도 보존 안정성이나 작업성이 우수하다. 활성 에너지선의 조사에 의해 양이온종이나 루이스산을 발생시키는 화합물로서, 예를 들면 방향족 디아조늄염; 방향족 요오도늄염이나 방향족 술포늄염과 같은 오늄염; 철-아렌 착체 등을 들 수 있다.

방향족 디아조늄염으로는, 예를 들면 다음과 같은 화합물을 들 수 있다.

벤젠디아조늄 헥사플루오로안티모네이트,

벤젠디아조늄 헥사플루오로포스페이트,

벤젠디아조늄 헥사플루오로보레이트 등.

방향족 요오도늄염으로는, 예를 들면 다음과 같은 화합물을 들 수 있다.

디페닐요오도늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트,

디페닐요오도늄 헥사플루오로포스페이트,

디페닐요오도늄 헥사플루오로안티모네이트,

디(4-노닐페닐)요오도늄 헥사플루오로포스페이트 등.

방향족 술포늄염으로는, 예를 들면 다음과 같은 화합물을 들 수 있다.

트리페닐술포늄 헥사플루오로포스페이트,

트리페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트,

트리페닐술포늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트,

4,4'-비스〔디페닐술포니오〕디페닐술피드 비스헥사플루오로포스페이트,

4,4'-비스〔디(β-히드록시에톡시)페닐술포니오〕디페닐술피드 비스헥사플루오로안티모네이트,

4,4'-비스〔디(β-히드록시에톡시)페닐술포니오〕디페닐술피드 비스헥사플루오로포스페이트,

7-〔디(p-톨루일)술포니오〕-2-이소프로필티오크산톤 헥사플루오로안티모네이트,

7-〔디(p-톨루일)술포니오〕-2-이소프로필티오크산톤 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트,

4-페닐카르보닐-4'-디페닐술포니오-디페닐술피드 헥사플루오로포스페이트,

4-(p-tert-부틸페닐카르보닐)-4'-디페닐술포니오-디페닐술피드 헥사플루오로안티모네이트,

4-(p-tert-부틸페닐카르보닐)-4'-디(p-톨루일)술포니오-디페닐술피드 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등.

철-아렌 착체로는, 예를 들면 다음과 같은 화합물을 들 수 있다.

크실렌-시클로펜타디에닐 철(II) 헥사플루오로안티모네이트,

쿠멘-시클로펜타디에닐 철(II) 헥사플루오로포스페이트,

크실렌-시클로펜타디에닐 철(II) 트리스(트리플루오로메틸술포닐)메타나이드 등.

이들 광 양이온 중합 개시제는 각각 단독으로 사용할 수도 있고, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다. 이들 중에서도 특히 방향족 술포늄염은 300 nm 부근의 파장 영역에서도 자외선 흡수 특성을 갖기 때문에 경화성이 우수하고, 양호한 기계 강도나 접착 강도를 갖는 경화물을 제공할 수 있기 때문에 바람직하게 이용된다.

광 양이온 중합 개시제 (B)의 배합량은, 양이온 중합성 화합물 (A) 전체 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부로 한다. 양이온 중합성 화합물 (A) 100 중량부당 광 양이온 중합 개시제를 1 중량부 이상 배합함으로써, 양이온 중합성 화합물 (A)를 충분히 경화시킬 수 있고, 얻어지는 편광판에 높은 기계 강도와 접착 강도를 제공한다. 한편, 그의 양이 많아지면, 경화물 중 이온성 물질이 증가함으로써 경화물의 흡습성이 높아지고, 편광판의 내구 성능을 저하시킬 가능성이 있기 때문에, 광 양이온 중합 개시제 (B)의 양은, 양이온 중합성 화합물 (A) 100 중량부당 10 중량부 이하로 한다. 광 양이온 중합 개시제 (B)의 배합량은, 양이온 중합성 화합물 (A) 100 중량부당 2 중량부 이상으로 하는 것이 바람직하고, 또한 6 중량부 이하로 하는 것이 바람직하다.

(광 증감제)

본 발명에 이용하는 광 경화성 접착제 조성물은, 이상과 같은 에폭시 화합물을 포함하는 양이온 중합성 화합물 (A) 및 광 양이온 중합 개시제 (B)에 추가로, 380 nm보다 긴 파장의 광에 극대 흡수를 나타내는 광 증감제 (C)를 함유한다. 상기 광 양이온 중합 개시제 (B)는 300 nm 부근 또는 그것보다 짧은 파장에 극대 흡수를 나타내고, 그 부근의 파장의 광에 감응하여 양이온종 또는 루이스산을 발생시키고, 양이온 중합성 화합물 (A)의 양이온 중합을 개시시키지만, 그것보다도 긴 파장의 광에도 감응하도록, 이와 같은 380 nm보다 긴 파장의 광에 극대 흡수를 나타내는 광 증감제 (C)가 배합된다. 이러한 광 증감제 (C)로는, 상기 화학식 IV로 표시되는 안트라센계 화합물이 유리하게 이용된다. 화학식 IV로 표시되는 안트라센계 화합물의 구체예로서, 다음과 같은 화합물을 들 수 있다.

9,10-디메톡시안트라센,

9,10-디에톡시안트라센,

9,10-디프로폭시안트라센,

9,10-디이소프로폭시안트라센,

9,10-디부톡시안트라센,

9,10-디펜틸옥시안트라센,

9,10-디헥실옥시안트라센,

9,10-비스(2-메톡시에톡시)안트라센,

9,10-비스(2-에톡시에톡시)안트라센,

9,10-비스(2-부톡시에톡시)안트라센,

9,10-비스(3-부톡시프로폭시)안트라센,

2-메틸 또는 2-에틸-9,10-디메톡시안트라센,

2-메틸 또는 2-에틸-9,10-디에톡시안트라센,

2-메틸 또는 2-에틸-9,10-디프로폭시안트라센,

2-메틸 또는 2-에틸-9,10-디이소프로폭시안트라센,

2-메틸 또는 2-에틸-9,10-디부톡시안트라센,

2-메틸 또는 2-에틸-9,10-디펜틸옥시안트라센,

2-메틸 또는 2-에틸-9,10-디헥실옥시안트라센 등.

광 경화성 접착제 조성물에 상기한 바와 같은 광 증감제 (C)를 배합함으로써, 그것을 배합하지 않는 경우에 비하여 접착제 조성물의 경화성이 향상된다. 광 경화성 접착제 조성물을 구성하는 양이온 중합성 화합물 (A)의 100 중량부에 대한 광 증감제 (C)의 배합량을 0.1 중량부 이상으로 함으로써, 이러한 효과가 발현된다. 한편, 광 증감제 (C)의 배합량이 많아지면, 저온 보관시에 석출되는 등의 문제가 발생하기 때문에, 그의 양은 양이온 중합성 화합물 (A) 100 중량부에 대하여 2 중량부 이하로 한다. 편광판의 뉴트럴 그레이를 유지하는 관점에서는, 편광자와 보호막과의 접착력이 적절히 유지되는 범위에서, 광 증감제 (C)의 배합량을 적게 하는 것이 유리하고, 예를 들면 양이온 중합성 화합물 (A) 100 중량부에 대하여 광 증감제 (C)의 양을 0.1 내지 0.5 중량부, 또한 0.1 내지 0.3 중량부의 범위로 하는 것이 바람직하다.

(광 증감 보조제)

본 발명에 이용하는 광 경화성 접착제 조성물은, 이상 설명한 바와 같은 에폭시 화합물을 포함하는 양이온 중합성 화합물 (A), 광 양이온 중합 개시제 (B) 및 광 증감제 (C)에 추가로, 상기 화학식 I로 표시되는 나프탈렌계 광 증감 보조제 (D)를 함유한다. 상기 화학식 I에 있어서, R¹ 및 R²는 각각 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다. 나프탈렌계 광 증감 보조제 (D)의 구체예로서, 다음과 같은 화합물을 들 수 있다.

1,4-디메톡시나프탈렌,

1-에톡시-4-메톡시나프탈렌,

1,4-디에톡시나프탈렌,

1,4-디프로폭시나프탈렌,

1,4-디부톡시나프탈렌 등.

광 경화성 접착제 조성물에 나프탈렌계 광 증감 보조제 (D)를 배합함으로써, 그것을 배합하지 않는 경우에 비하여 접착제 조성물의 경화성이 향상된다. 광 경화성 접착제 조성물을 구성하는 양이온 중합성 화합물 (A)의 100 중량부에 대한 나프탈렌계 광 증감 보조제 (D)의 배합량을 0.1 중량부 이상으로 함으로써, 이러한 효과가 발현된다. 한편, 나프탈렌계 광 증감 보조제 (D)의 배합량이 많아지면, 저온 보관시에 석출되는 등의 문제가 발생하기 때문에, 그의 양은 양이온 중합성 화합물 (A) 100 중량부에 대하여 10 중량부 이하로 한다. 나프탈렌계 광 증감 보조제 (D)의 배합량은, 바람직하게는 양이온 중합성 화합물 (A) 100 중량부에 대하여 5 중량부 이하이다.

또한, 본 발명의 광 경화성 접착제 조성물에는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한, 임의 성분인 다른 성분으로서 첨가제 성분을 함유시킬 수 있다. 첨가제 성분으로는, 상술한 광 양이온 중합 개시제 및 광 증감제 (C) 이외에, 광 증감제 (C) 이외의 광 증감제, 열 양이온 중합 개시제, 폴리올류, 이온 트랩제, 산화 방지제, 광 안정제, 연쇄 이동제, 점착 부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동 조정제, 가소제, 소포제, 레벨링제, 색소, 유기 용제 등을 배합할 수 있다.

첨가제 성분을 함유시키는 경우, 첨가제 성분의 사용량은 상술한 양이온 중합성 화합물 (A)의 100 중량부에 대하여 1000 중량부 이하인 것이 바람직하다. 상기 사용량이 1000 중량부 이하인 경우, 본 발명의 광 경화성 접착제 조성물의 필수 성분인 양이온 중합성 화합물 (A), 광 양이온 중합 개시제 (B), 광 증감제 (C) 및 광 증감 보조제 (D)의 조합에 의한, 보존 안정성의 향상, 변색 방지, 경화 속도의 향상, 양호한 접착성의 확보라는 효과를 양호하게 발휘시킬 수 있다.

[보호막]

본 발명에서는, 앞서 설명한 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 이루어지는 편광자에, 상기에서 설명한 광 경화성 접착제 조성물을 개재시켜 보호막을 적층하고, 광 경화성 접착제 조성물을 경화시켜 편광판으로 한다. 보호막은 종래부터 편광판의 보호막으로서 가장 널리 이용되고 있는 트리아세틸셀룰로오스를 비롯한 아세틸셀룰로오스계 수지 필름이나, 트리아세틸셀룰로오스보다도 투습도가 낮은 수지 필름으로 구성할 수 있다. 트리아세틸셀룰로오스의 투습도는 대개 400 g/㎡/24 시간 정도이다.

하나의 바람직한 형태로는, 편광자의 적어도 한쪽 면에 접합되는 보호막이 아세틸셀룰로오스계 수지로 구성된다. 또하나의 바람직한 형태로는 편광자의 적어도 한쪽 면에 접합되는 보호막이 트리아세틸셀룰로오스보다 투습도가 낮은 수지 필름, 예를 들면 투습도가 300 g/㎡/24 시간 이하인 수지 필름으로 구성된다. 이와 같은 투습도가 낮은 수지 필름을 구성하는 수지로서, 비정질성 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 쇄상 폴리올레핀계 수지 등을 들 수 있다. 또한 또하나의 바람직한 형태로는, 편광자의 한쪽 면에 상기 접착제층을 개재시켜 아세틸셀룰로오스계 수지로 이루어지는 보호막이 접합되고, 편광자의 다른쪽 면에 동일하게 상기 접착제층을 개재시켜, 상기한 바와 같은 투습도가 낮은 투명 수지로 이루어지는 보호막이 접합된다.

아세틸셀룰로오스계 수지는, 셀룰로오스에 있어서의 수산기의 적어도 일부가 아세트산에스테르화되어 있는 수지이고, 일부가 아세트산에스테르화되며, 일부가 다른 산으로 에스테르화되어 있는 혼합 에스테르일 수도 있다. 아세틸셀룰로오스계 수지의 구체예로서, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트 등을 들 수 있다.

비정질성 폴리올레핀계 수지는 노르보르넨이나 테트라시클로도데센(별칭 디메타노옥타히드로나프탈렌), 또는 이들에 치환기가 결합한 화합물과 같은 환상 올레핀의 중합 단위를 갖는 중합체이고, 환상 올레핀에 쇄상 올레핀 및/또는 방향족 비닐 화합물을 공중합시킨 공중합체일 수도 있다. 환상 올레핀의 단독 중합체, 또는 2종 이상의 환상 올레핀의 공중합체의 경우는, 개환 중합에 의해서 이중 결합이 남기 때문에, 거기에 수소 첨가된 것이 비정질성 폴리올레핀계 수지로서 일반적으로 이용된다. 그 중에서도 열가소성 노르보르넨계 수지가 대표적이다.

폴리에스테르계 수지는 이염기산과 2가 알코올과의 축합 중합에 의해서 얻어지는 중합체이고, 폴리에틸렌테레프탈레이트가 대표적이다. 아크릴계 수지는 메타크릴산메틸을 주된 단량체로 하는 중합체이고, 메타크릴산메틸의 단독 중합체 이외에, 메타크릴산메틸과, 아크릴산메틸과 같은 아크릴산에스테르나 방향족 비닐 화합물 등과의 공중합체일 수도 있다. 폴리카르보네이트계 수지는 주쇄에 카르보네이트 결합(-O-CO-O-)을 갖는 중합체이고, 비스페놀 A와 포스겐과의 축합 중합에 의해서 얻어지는 것이 대표적이다. 쇄상 폴리올레핀계 수지는 에틸렌이나 프로필렌과 같은 쇄상 올레핀을 주된 단량체로 하는 중합체이고, 단독 중합체나 공중합체일 수 있다. 그 중에서도, 프로필렌의 단독 중합체나, 프로필렌에 소량의 에틸렌이 공중합되어 있는 공중합체가 대표적이다.

이러한 보호막은, 편광자에 접합되는 면과는 반대측의 면에 하드 코팅층, 반사 방지층, 방현층, 대전 방지층과 같은 각종 표면 처리층을 가질 수도 있다. 보호막은 이러한 표면 처리층이 형성되어 있는 경우를 포함하여, 그의 두께를 5 내지 150 ㎛ 정도로 할 수 있다. 그의 두께는 바람직하게는 10 ㎛ 이상이고, 또한 바람직하게는 120 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 100 ㎛ 이하이다.

[편광자와 보호막의 접착]

편광자와 보호막의 접착에 있어서는, 상기에서 설명한 광 경화성 접착제 조성물의 도포층을 편광자와 보호막의 접합면의 한쪽 또는 양쪽에 형성하고, 그의 도포층을 개재시켜 편광자와 보호막을 접합하고, 이와 같이 하여 형성되는 미경화된 광 경화성 접착제 조성물의 도포층을 활성 에너지선의 조사에 의해 경화시키고, 보호막을 편광자 상에 고착시킨다. 광 경화성 접착제 조성물의 도포층은 편광자의 접합면에 형성할 수도 있고, 보호막의 접합면에 형성할 수도 있다. 도포층의 형성에는, 예를 들면 닥터 블레이드, 와이어 바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터 등 여러가지 도공 방식을 이용할 수 있다. 또한, 편광자와 보호막을 양자의 접합면이 내측이 되도록 연속적으로 공급하면서, 그 사이에 접착제 조성물을 유연시키는 방식을 채용할 수도 있다. 각 도공 방식에는 각각 최적인 점도 범위가 있기 때문에, 용제를 이용하여 광 경화성 접착제 조성물의 점도 조정을 행하는 것도 유용한 기술이다. 이를 위한 용제에는, 편광자의 광학 성능을 저하시키지 않고, 광 경화성 접착제 조성물을 양호하게 용해시키는 것이 이용되지만, 그 종류에 특별한 한정은 없다. 예를 들면, 톨루엔으로 대표되는 탄화수소류, 아세트산에틸로 대표되는 에스테르류 등의 유기 용제를 사용할 수 있다. 접착제층의 두께는, 통상 20 ㎛ 이하, 바람직하게는 10 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 5 ㎛ 이하이다. 접착제층이 두꺼워지면, 접착제 조성물의 반응률이 저하되고, 편광판의 내습열성이 악화되는 경향이 있다.

편광자와 보호막을 접착함에 있어서, 양자의 접합면의 한쪽 또는 양쪽에는, 접착제 조성물의 도포층을 형성하기 전에 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리, 화염 처리, 프라이머 처리, 앵커 코팅 처리와 같은 접착 용이한 처리가 실시될 수도 있다.

광 경화성 접착제 조성물의 도포층에 활성 에너지선을 조사하기 위해서 이용하는 광원은 자외선, 전자선, X선 등을 발생하는 것이면 된다. 특히 파장 400 nm 이하로 발광 분포를 갖는, 예를 들면 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙라이트 램프, 마이크로 웨이브 여기 수은등, 메탈할라이드 램프 등이 바람직하게 이용된다. 광 경화성 접착제 조성물에의 활성 에너지선 조사 강도는, 목적으로 하는 조성물마다 결정되는 것으로서 특별히 한정되지 않지만, 개시제의 활성화에 유효한 파장 영역의 조사 강도가 0.1 내지 100 mW/㎠인 것이 바람직하다. 광 경화성 접착제 조성물에의 광 조사 강도가 0.1 mW/㎠ 미만이면 반응 시간이 지나치게 길어지고, 100 mW/㎠를 초과하면 램프로부터 복사되는 열 및 광 경화성 접착제 조성물의 중합시의 발열에 의해 광 경화성 접착제 조성물의 황변이나 편광자의 열화를 일으킬 가능성이 있다. 광 경화성 접착제 조성물에의 광 조사 시간은, 경화하는 조성물마다 제어되는 것으로서 역시 특별히 한정되지 않지만, 조사 강도와 조사 시간의 곱으로서 표시되는 적산 광량이 10 내지 5,000 mJ/㎠가 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 광 경화성 접착제 조성물에의 적산 광량이 10 mJ/㎠ 미만이면, 개시제 유래의 활성종의 발생이 불충분하여 얻어지는 접착제층의 경화가 불충분해질 가능성이 있고, 한편 그의 적산 광량이 5,000 mJ/㎠를 초과하면 조사 시간이 매우 길어져 생산성 향상에는 불리한 것이 된다.

편광자의 양면에 보호막을 접합하는 경우, 활성 에너지선의 조사는 어느쪽의 보호막측에서도 행할 수 있지만, 예를 들면 한쪽 보호막이 자외선 흡수제를 함유하고, 다른쪽의 보호막이 자외선 흡수제를 함유하지 않는 경우에는, 자외선 흡수제를 함유하지 않는 보호막측으로부터 활성 에너지선을 조사하는 것이 조사되는 활성 에너지선을 유효하게 이용하고, 경화 속도를 높이는 데에 있어서 바람직하다.

[편광판의 광학 특성]

본 발명의 편광판은, 광 경화성 접착제 조성물에 배합되는 380 nm보다 긴 파장의 광에 극대 흡수를 나타내는 광 증감제 (C)의 양을 적게 하고, 나프탈렌계 광 증감 보조제 (D)를 소정량 배합함으로써, 편광자와 보호막 사이의 접착 강도를 유지하면서, 편광자가 본래 갖는 색상이 그대로 발현할 수 있도록 한 것이다. 이 때문에, 편광자가 요구하는 뉴트럴 그레이를 나타내는 것이면, 그 뉴트럴 그레이를 그대로 유지할 수 있고, 예를 들면 직교 색상의 a값 및 b값이 모두 -0.5 내지 +0.5의 범위에 포함되도록 할 수 있다.

직교 색상이란, 2매의 편광판을 각각의 흡수축이 직교하도록 중첩한 상태에서 한쪽 면으로부터 광을 조사했을 때에 다른쪽 면에서 투과하는 광의 색상을 의미한다. 여기서의 색상은 Lab 표색계로 표시되는 a 및 b에서, 표준의 광 C를 이용하여 측정된다. Lab 표색계는 JIS K 5981:2006의 "5.5 촉진 내후성 시험"에 기재되어 있는 바와 같이, 헌터의 명도지수 L과 색상 a 및 b로 표시되는 것이다. L, a 및 b의 값은 JIS Z 8722:2009에 규정되는 3개의 자극치 X, Y 및 Z에서, 다음 식에 의해서 계산된다.

또한, 본 발명의 편광판은 고온 고습의 조건에 노출되어도 열화하기 어렵고, 내습열성이 우수하다. 예를 들면, 온도 60 ℃, 상대습도 90 ％의 습열 환경하에 240 시간 동안 방치하는 습열 시험을 행한 후에도, 직교 색상의 a값 및 b값을 상기 범위로 유지할 수 있다.

[적층 광학 부재]

본 발명의 편광판은 편광판 이외의 광학 기능을 갖는 광학층을 적층하여 적층 광학 부재로 할 수 있다. 전형적으로는, 편광판의 보호막에 접착제나 점착제를 개재시켜 광학층을 적층 점착함으로써, 적층 광학 부재가 되지만, 그 밖에 예를 들면 편광자의 한쪽 면에 본 발명에 따라 광 경화성 접착제 조성물을 개재시켜 보호막을 접합하고, 편광자의 다른쪽 면에 접착제나 점착제를 개재시켜 광학층을 적층 점착할 수도 있다. 후자의 경우, 편광자와 광학층을 점착하기 위한 접착제로서, 본 발명에서 규정하는 광 경화성 접착제 조성물을 이용하면, 그의 광학층은 동시에 본 발명에서 규정하는 보호막으로도 될 수 있다.

편광판에 적층되는 광학층의 예를 들면, 액정셀의 배면측에 배치되는 편광판에 관해서는, 그의 편광판의 액정셀에 마주보는 측과는 반대측에 적층되는 반사층, 반투과 반사층, 광 확산층, 집광판, 휘도 향상 필름 등이 있다. 또한, 액정셀의 전방면측에 배치되는 편광판 및 액정셀의 배면측에 배치되는 편광판 중 어느 하나에 대해서도, 그의 편광판의 액정셀에 마주보는 측에 적층되는 위상차판 등이 있다.

반사층, 반투과 반사층, 또는 광 확산층은 각각 반사형의 편광판(광학 부재), 반투과 반사형의 편광판(광학 부재), 또는 확산형의 편광판(광학 부재)으로 하기 위해서 설치된다. 반사형의 편광판은, 시인측으로부터의 입사광을 반사시켜 표시하는 타입의 액정 표시 장치에 이용되고, 백 라이트 등의 광원을 생략할 수 있기 때문에 액정 표시 장치를 박형화하기 쉽다. 또한 반투과형의 편광판은, 명소에서는 반사형으로서, 암소에서는 백 라이트로부터의 광으로 표시하는 타입의 액정 표시 장치에 이용된다. 반사형 편광판으로서의 광학 부재는, 예를 들면 편광자 상의 보호막 위에, 반사층으로서 알루미늄 등의 금속을 포함하는 박이나 증착막을 부설함으로써 형성할 수 있다. 반투과형의 편광판으로서의 광학 부재는, 상기 반사층을 하프 미러로 하거나, 진주 안료 등을 함유하여 광 투과성을 나타내는 반사판을 편광판에 접착함으로써 형성할 수 있다. 한편, 확산형 편광판으로서의 광학 부재는, 예를 들면 편광판 상의 보호막에 매트 처리를 실시하는 방법, 미립자 함유의 수지를 도포하는 방법, 미립자 함유의 필름을 접착하는 방법 등 여러가지 방법을 이용하고, 표면에 미세 요철 구조를 형성함으로써 형성할 수 있다.

또한, 적층 광학 부재는 반사 확산 양용의 편광판인 것도 가능하다. 반사 확산 양용의 편광판은, 예를 들면 확산형 편광판의 미세 요철 구조면에 그의 요철 구조가 반영된 반사층을 설치하는 등의 방법에 의해 형성할 수 있다. 미세 요철 구조를 갖는 반사층은 입사광을 난반사에 의해 확산시키고, 지향성이나 번질거림을 방지하여, 명암의 불균일을 억제할 수 있다는 등의 이점을 갖는다. 또한, 미립자를 함유한 수지층이나 필름은 입사광 및 그의 반사광이 미립자 함유층을 투과할 때에 확산되어, 명암 불균일을 억제할 수 있다는 등의 이점도 갖는다. 표면 미세 요철 구조를 반영시킨 반사층은, 예를 들면 진공 증착, 이온 플레이팅, 스퍼터링과 같은 증착이나 도금 등의 방법에 의해 금속을 미세 요철 구조의 표면에 직접 부설함으로써 형성할 수 있다. 표면 미세 요철 구조를 형성하기 위해서 배합하는 미립자는, 예를 들면 평균 입경이 0.1 내지 30 ㎛인 실리카, 산화알루미늄, 산화티탄, 지르코니아, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화안티몬과 같은 무기계 미립자, 가교 또는 비가교의 중합체와 같은 유기계 미립자 등일 수 있다.

집광판은 광로 제어 등을 목적으로 이용되는 것으로, 프리즘 어레이 시트나 렌즈 어레이 시트, 또는 도트 부설 시트 등일 수 있다.

휘도 향상 필름은 액정 표시 장치에 있어서의 휘도의 향상을 목적으로 이용되는 것으로, 그의 예로는 굴절률의 이방성이 서로 다른 박막 필름을 복수매 적층하여 반사율에 이방성이 발생하도록 설계된 반사형 편광 분리 시트, 콜레스테릭 액정 중합체의 배향 필름이나 그의 배향 액정층을 필름 기재 상에 지지한 원편광 분리 시트 등을 들 수 있다.

한편, 상기한 광학층으로서의 위상차판은 액정셀에 의한 위상차의 보상 등을 목적으로서 사용된다. 그의 예로는, 각종 플라스틱의 연신 필름 등을 포함하는 복굴절성 필름, 디스코틱 액정이나 네마틱 액정이 배향 고정된 필름, 필름 기재 상에 상기한 액정층이 형성된 것 등을 들 수 있다. 필름 기재 상에 액정층을 형성하는 경우, 필름 기재로서 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지 필름이 바람직하게 이용된다.

복굴절성 필름을 형성하는 플라스틱으로는, 예를 들면 비정질성 폴리올레핀계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 아크릴계 수지, 폴리프로필렌과 같은 쇄상 폴리올레핀계 수지, 폴리비닐알코올, 폴리스티렌, 폴리아릴레이트, 폴리아미드 등을 들 수 있다. 연신 필름은 1축이나 2축 등의 적절한 방식으로 처리한 것일 수 있다. 또한, 위상차판은 광대역화 등 광학 특성의 제어를 목적으로서, 2매 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.

적층 광학 부재에 있어서는, 편광판 이외의 광학층으로서 위상차판을 포함하는 것이 액정 표시 장치에 적용했을 때에 유효하게 광학 보상을 행할 수 있기 때문에 바람직하게 이용된다. 위상차판의 위상차값(면내 및 두께 방향)은, 적용되는 액정셀에 따라서 최적인 것을 선택하면 된다.

적층 광학 부재는 편광판과, 상술한 각종 광학층으로부터 사용 목적에 따라서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 조합하고, 2층 또는 3층 이상의 적층체로 할 수 있다. 그 경우, 적층 광학 부재를 형성하는 각종 광학층은 접착제나 점착제를 이용하여 편광판과 일체화되지만, 이 때문에 이용하는 접착제나 점착제는, 접착제층이나 점착제층이 양호하게 형성되는 것이면 특별히 한정은 없다. 접착 작업의 간편성이나 광학 왜곡의 발생 방지 등의 관점에서, 점착제(감압 접착제라고도 함)를 사용하는 것이 바람직하다. 점착제에는 아크릴계 중합체나, 실리콘계 중합체, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리에테르 등을 베이스 중합체로 하는 것을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 아크릴계 점착제와 같이 광학적인 투명성이 우수하고, 적절한 습윤성이나 응집력을 유지하여 기재와의 접착성도 우수하며, 또한 내후성이나 내열성 등을 갖고, 가열이나 가습의 조건하에서 들뜸이나 박리 등의 박리 문제를 일으키지 않는 것을 선택하여 이용하는 것이 바람직하다. 아크릴계 점착제에 있어서는, 메틸기나 에틸기나 부틸기 등의 탄소수가 20 이하인 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산의 알킬에스테르와, (메트)아크릴산이나 (메트)아크릴산히드록시에틸 등을 포함하는 관능기 함유 아크릴계 단량체를 유리 전이 온도가 바람직하게는 25 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 0 ℃ 이하가 되도록 배합한, 중량 평균 분자량이 10만 이상인 아크릴계 공중합체가 베이스 중합체로서 유용하다.

편광판에의 점착제층의 형성은, 예를 들면 톨루엔이나 아세트산에틸 등의 유기 용매에 점착제 조성물을 용해 또는 분산시켜 10 내지 40 중량％의 용액을 제조하고, 이를 편광판 상에 직접 도공하는 방식이나, 미리 프로텍트 필름 상에 점착제층을 형성하고, 이를 편광판 상에 이착하는 방식 등에 의해 행할 수 있다. 점착제층의 두께는, 그의 접착력 등에 따라서 결정되지만, 1 내지 50 ㎛ 정도의 범위가 적당하다.

또한, 점착제층에는 필요에 따라서 유리 섬유나 유리 비드, 수지 비드, 금속 분말이나 그 밖의 무기 분말 등을 포함하는 충전제, 안료나 착색제, 산화 방지제, 자외선 흡수제 등이 배합되어 있을 수도 있다. 자외선 흡수제에는 살리실산에스테르계 화합물이나 벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등이 있다.

적층 광학 부재는 액정셀의 한쪽 또는 양쪽에 배치할 수 있다. 이용하는 액정셀은 임의이고, 예를 들면 박막 트랜지스터형으로 대표되는 액티브 매트릭스 구동형의 것, 수퍼 트위스티드 네마틱형으로 대표되는 단순 매트릭스 구동형의 것 등, 여러가지 액정셀을 사용하여 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 적층 광학 부재와 액정셀의 접착에는, 통상 점착제가 이용된다.

<실시예>

이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 예 중, 함유량 내지 사용량을 나타내는 ％ 및 부는, 특기하지 않는 한 중량 기준이다. 또한, 이하의 예에서 이용한 양이온 중합성 화합물, 광 양이온 중합 개시제, 광 증감제 및 광 증감 보조제는 다음과 같고, 이하 각각의 기호로 표시한다.

(A) 양이온 중합성 화합물(표에서는 "에폭시 화합물"이라 약기함)

(a1) 3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트〔상기 화학식 (2)에 있어서, R⁵=R⁶=H, n=0인 화합물〕

(a2) 셀록사이드 2081(다이셀 가가꾸사 제조 지환식 에폭시 수지)〔상기 화학식 (2)에 있어서, R⁵=R⁶=H, Y²=(CH₂)₅, n=1인 화합물〕

(a3) 에포리드 GT-301(다이셀 가가꾸사 제조 지환식 에폭시 수지)〔상기 화학식 (3)에 있어서, R⁷=R⁸=R⁹=H, Y³=Y⁴=(CH₂)₅, p=q=1인 화합물〕

(a4) 1,4-부탄디올디글리시딜에테르〔상기 화학식 (12)에 있어서, X=(CH₂)₄인 화합물〕

(a5) 아데카레진 EP-4080E〔상기 화학식 (12)에 있어서, X=2,2-이소부틸리덴-비스시클로헥실인 화합물〕

(a6) 하기 화학식 (13)으로 표시되는 화합물

(B) 광 양이온 중합 개시제(표에서는 "개시제"라 약기함)

(b1) 트리아릴술포늄헥사플루오로포스페이트

(C) 광 증감제

(c1) 9,10-디부톡시안트라센〔상기 화학식 IV에 있어서, R⁵=R⁶=부틸, R⁷=H의 화합물, 파장 382 nm에서 극대 흡수를 나타낸다〕

(D) 광 증감 보조제(표에서는 "증감 보조제"라 약기함)

(d1) 1,4-디에톡시나프탈렌〔상기 화학식 I에 있어서, R¹=R²=에틸의 화합물〕

(d2) 1-나프톨

[참고예] (방현층을 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 제작)

다음 각 성분이 아세트산에틸에 고형분 농도 60 ％로 용해되어 있고, 경화 후에 1.53의 굴절률을 제공하는 자외선 경화성 수지 조성물을 준비하였다.

펜타에리트리톨트리아크릴레이트 60부

다관능 우레탄화아크릴레이트(헥사메틸렌디이소시아네이트와 펜타에리트리톨트리아크릴레이트의 반응 생성물) 40부

이어서, 이 자외선 경화성 수지 조성물의 고형분 100부에 대하여, 다공질 실리카 입자〔상품명 "사이리시아", 후지 실리시아 가가꾸(주) 제조〕를 2부와, 광 중합 개시제인 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥시드(상품명 "루시린 TPO", 바스프(BASF)사 제조)를 5부 첨가하여 도포액을 제조하였다.

이 도포액을 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께 38 ㎛) 상에 도포하여 자외선 경화성 수지 조성물층을 형성하고, 80 ℃로 설정한 건조기 중에서 3 분간 건조시켰다. 건조 후 필름의 자외선 경화성 수지 조성물층측으로부터, 강도 20 mW/㎠의 고압 수은등으로부터의 광을 h선 환산 광량으로 300 mJ/㎠가 되도록 조사하고, 자외선 경화성 수지 조성물층을 경화시켜, 표면에 요철을 갖는 방현층(경화 수지)과 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과의 적층체를 포함하고, 헤이즈값이 10 ％인 방현 필름을 얻었다. 또한, 헤이즈값은 헤이즈·투과율계 "HM-150"〔(주)무라까미 시끼사이 기쥬쯔 겡뀨쇼 제조〕을 이용하여 측정하였다.

[실시예 1 내지 26 및 비교예 1 내지 13]

(1) 광 경화성 접착제 조성물의 제조

하기 표 1에 나타내는 배합 비율(단위는 부)로 각 성분을 혼합한 후, 탈포하여 광 경화성 접착제액을 제조하였다. 또한, 광 양이온 중합 개시제 (b1)은 50 ％ 프로필렌카르보네이트 용액으로서 배합하고, 표 1에는 그의 고형분량으로 표시하였다.

(2) 편광판의 제작

자외선 흡수제를 포함하는 두께 80 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름〔상품명 "후지태크", 후지 필름(주) 제조〕의 표면에 코로나 방전 처리를 실시하고, 그의 코로나 방전 처리면에 바 코터를 이용하여 상기에서 제조한 각각의 접착제액을 경화 후의 막 두께가 약 3 ㎛가 되도록 도공하였다. 그의 접착제층에 폴리비닐알코올-요오드계 편광자를 접합하였다. 또한, 참고예에서 제작한 방현층을 갖는 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께 43 ㎛)의 접합면(방현층측과는 반대측의 표면)에 코로나 방전 처리를 실시하고, 그의 코로나 방전 처리면에 상기와 동일한 접착제액을 경화 후의 막 두께가 약 3 ㎛가 되도록 바 코터로 도공하였다. 그의 접착제층에 상기에서 제작한 트리아세틸셀룰로오스 필름이 한쪽 면에 접합된 편광자의 편광자측을 접합하여 적층물을 제작하였다. 이 적층물의 방현층을 갖는 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름측으로부터, 벨트 컨베어가 부착된 자외선 조사 장치(램프는 퓨전 UV 시스템사 제조의 "D 밸브"를 사용)를 이용하여 적산 광량이 750 mJ/㎠가 되도록 자외선을 조사하여 접착제를 경화시켰다. 이와 같이 하여, 편광자의 양면에 보호막이 접합된 편광판을 제작하였다.

(3) 편광판의 광학 특성 평가

상기 (2)에서 제작한 편광판을 30 mm×30 mm의 크기로 재단하고, 각각의 직교 투과율, 편광도, 직교 색상의 a값 및 b값(표에서는 각각 "직교 a" 및 "직교 b"라 약기함)을 측정하였다. 측정에는, (주)시마즈 세이사꾸쇼 제조의 자외 가시 분광 광도계 "UV-2450"에 옵션 액세서리인 "편광자가 부착된 필름 홀더"를 세팅한 것을 이용하고, 파장 380 nm에서 780 nm의 범위에서의 편광판의 투과축 방향과 흡수축 방향의 투과 스펙트럼을 구하고, 그의 분광 광도계에 부속된 소프트웨어 "UV-Probe"에 의해서 파장 410 nm, 550 nm 및 650 nm에서의 직교 투과율, 편광도 및 직교 색상의 a값 및 b값을 산출하였다. 결과를 표 1에 있어서의 접착제 조성의 변량(광 증감제 및 광 증감 보조제의 양)과 함께 하기 표 2에 나타내었다.

(4) 습열하에서의 편광판의 내구성 평가

상기 (2)에서 제작한 편광판을 30 mm×30 mm의 크기로 재단하고, 온도 60 ℃, 상대습도 90 ％의 습열 환경하에 240 시간 동안 방치하는 습열 시험을 행하고, 시험 후 편광판의 편광도, 직교 색상의 a값 및 b값을 측정하였다. 측정은 상기 (3)과 마찬가지의 방법으로 행하였다. 결과를 함께 표 2에 나타내었다. 표 2 중, "시험 전"으로 한 란은 습열 시험을 행하기 전, 즉 상기 (3)에 나타낸 제작 직후의 편광판에 대해서 얻어진 값이고, "시험 후"로 한 란은 습열 시험을 행한 후의 편광판에 대해서 얻어진 값이다.

표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 접착제에 안트라센계 광 증감제 (c1)을 다량으로 배합한 비교예 1 내지 3, 6 및 11에서 얻어진 편광판은, 파장 410 nm에서의 직교 투과율이 높고, 청색의 광이 누설되는 것임과 동시에, 직교 색상의 a값 및 b값의 절대값이 모두 높고, 뉴트럴 그레이로부터 청색 방향으로 틀어져 있었다. 또한, 습열 시험에 의해 직교 색상이 크게 변화되었다. 한편, 접착제에 안트라센계 광 증감제 (c1)을 배합하지 않은 비교예 4, 8, 9 및 13에서 얻어진 편광판은 제조 직후에는 양호한 편광도를 나타내고, 청색의 광 누설도 없으며, 뉴트럴 그레이의 색상을 제공하지만, 내습열성이 나쁘고, 습열 시험 후에는 편광도가 99 ％를 하회하며, 직교 색상도 뉴트럴 그레이로부터 틀어져 있었다.

이에 대하여, 안트라센계 광 증감제 (c1)의 배합량을 소량으로 억제함과 동시에, 나프탈렌계 광 증감 보조제 (d1)을 소정량 배합한 접착제를 이용한 실시예 1 내지 26에서 얻어진 편광판은, 높은 편광도 및 직교 색상에서 0에 가까운 a값 및 b값을 제공함과 동시에, 이들 값이 습열 시험 전후에 거의 변하지 않고, 양호한 내습열성을 갖는 것이 확인되었다.

Claims

2색성 색소가 흡착 배향된 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 이루어지는 편광자와, 상기 편광자의 적어도 한쪽 면에 접착제층을 개재시켜 접합된 투명 수지로 이루어지는 보호막을 구비하는 편광판이며, 상기 접착제층은
(A) 양이온 중합성 화합물 100 중량부,
(B) 광 양이온 중합 개시제 1 내지 10 중량부,
(C) 380 nm보다 긴 파장의 광에 극대 흡수를 나타내는 광 증감제 0.1 내지 2 중량부 및
(D) 하기 화학식 I로 표시되는 나프탈렌계 광 증감 보조제 0.1 내지 10 중량부
를 함유하는 광 경화성 접착제 조성물로부터 형성되고,
직교 색상의 a값 및 b값이 모두 -0.5 내지 +0.5의 범위에 있는 편광판.
<화학식 I>

(식 중, R¹ 및 R²는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타낸다)
제1항에 있어서, 상기 양이온 중합성 화합물 (A)가 방향환을 포함하지 않는 에폭시 수지인 편광판.
제1항에 있어서, 상기 광 증감제 (C)는 하기 화학식 IV로 표시되는 안트라센계 화합물인 편광판.
<화학식 IV>

(식 중, R⁵ 및 R⁶은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 12의 알콕시알킬기를 나타내고, R⁷은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타낸다)
제1항에 있어서, 상기 광 경화성 접착제 조성물은, 상기 양이온 중합성 화합물 (A) 100 중량부에 대하여 상기 광 증감제 (C)를 0.1 내지 0.5 중량부 함유하는 편광판.
제1항에 있어서, 편광자의 적어도 한쪽 면에 접합되는 보호막은 아세틸셀룰로오스계 수지로 이루어지는 편광판.
제1항에 있어서, 편광자의 적어도 한쪽 면에 접합되는 보호막은 비정질성 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 폴리카르보네이트계 수지 및 쇄상 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 투명 수지로 이루어지는 편광판.
제1항에 있어서, 편광자의 한쪽 면에 상기 접착제층을 개재시켜 접합된 아세틸셀룰로오스계 수지로 이루어지는 보호막과, 편광자의 다른쪽 면에 상기 접착제층을 개재시켜 접합된 비정질성 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 폴리카르보네이트계 수지 및 쇄상 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 투명 수지로 이루어지는 보호막을 구비하는 편광판.
삭제
제1항에 기재된 편광판과 다른 광학층과의 적층체로 이루어지는 적층 광학 부재.
제9항에 있어서, 상기 광학층은 위상차판을 포함하는 적층 광학 부재.