KR102675683B1 - 편광판의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
[과제] 편광 필름과 보호 필름의 접착성이 우수한 편광판의 제조 방법을 제공한다.
[해결수단] 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드 또는 이색성 염료가 흡착 배향되어 있는 편광 필름의 적어도 한쪽 면에, 자외선 경화형 접착제에 의해, 열가소성 수지로 형성되는 보호 필름을 접합하여 편광판을 제조하는 방법으로서, 상기 보호 필름을 물과 접촉시키는 공정 (a), 상기 공정 (a)를 거친 보호 필름 및 편광 필름에서 선택되는 적어도 하나의 필름 상에, 자외선 경화형 접착제로 이루어지는 접착제층을 형성하는 공정 (b), 상기 접착제층을 통해 보호 필름 및 편광 필름을 적층시켜 적층 필름을 얻는 공정 (c), 및 상기 적층 필름에 자외선을 조사하여 접착제층을 경화시키는 공정 (d)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
[해결수단] 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드 또는 이색성 염료가 흡착 배향되어 있는 편광 필름의 적어도 한쪽 면에, 자외선 경화형 접착제에 의해, 열가소성 수지로 형성되는 보호 필름을 접합하여 편광판을 제조하는 방법으로서, 상기 보호 필름을 물과 접촉시키는 공정 (a), 상기 공정 (a)를 거친 보호 필름 및 편광 필름에서 선택되는 적어도 하나의 필름 상에, 자외선 경화형 접착제로 이루어지는 접착제층을 형성하는 공정 (b), 상기 접착제층을 통해 보호 필름 및 편광 필름을 적층시켜 적층 필름을 얻는 공정 (c), 및 상기 적층 필름에 자외선을 조사하여 접착제층을 경화시키는 공정 (d)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은, 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등의 화상 표시 장치에는, 편광 필름이 이용되고 있다.
편광 필름으로서는, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드 또는 이색성 염료가 흡착 배향되어 이루어지는 것이 널리 이용되고 있고, 통상은 보호 필름과 접합되어 편광판이 되고 있다. 예컨대 일본 특허공개 제2008-287207호 공보(특허문헌 1)에는, 편광 필름에 투명 보호 필름을 그대로 활성 에너지선 경화형 접착제를 통해 접합하고, 이 접착제를 경화시켜 편광판을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이들의 접착 강도는, 반드시 충분하지는 않고, 박리 등이 생기는 경우가 있었다.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 편광 필름과 열가소성 수지로 형성되는 보호 필름과의 접착성이 우수한 편광판의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.
즉 본 발명은, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드 또는 이색성 염료가 흡착 배향되어 있는 편광 필름의 적어도 한쪽 면에, 자외선 경화형 접착제에 의해, 열가소성 수지로 형성되는 보호 필름을 접합하여 편광판을 제조하는 방법으로서,
상기 보호 필름을 물과 접촉시키는 공정 (a),
상기 공정 (a)를 거친 보호 필름 및 편광 필름에서 선택되는 적어도 하나의 필름 상에, 자외선 경화형 접착제로 이루어지는 접착제층을 형성하는 공정 (b),
상기 접착제층을 통해 보호 필름 및 편광 필름을 적층시켜 적층 필름을 얻는 공정 (c), 및
상기 적층 필름에 자외선을 조사하여 접착제층을 경화시키는 공정 (d)
를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법을 제공한다.
상기한 제조 방법에 있어서, 보호 필름을 물과 접촉시키는 공정 (a) 전에, 보호 필름을 가열하는 공정 (a-1)을 포함할 수 있다.
또한 상기한 자외선 경화형 접착제는, 접착제층을 형성하기 전에 가열될 수 있다. 또한, 이 자외선 경화형 접착제는, 양이온 중합형의 에폭시계 접착제인 것이 바람직하고, 이 에폭시계 접착제는, 분자 내에 방향환을 포함하지 않는 에폭시 수지를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 이 에폭시계 접착제는, 에폭시 수지에 더하여 광양이온 중합개시제를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 보호 필름을 구성하는 열가소성 수지는, 아크릴계 수지인 것이 바람직하다. 또한 본 발명에 있어서의 보호 필름은, 보호 필름을 물과 접촉시키는 공정 후의 함수율이, 0.2~5 중량%인 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 열가소성 수지로 이루어지는 보호 필름, 특히 아크릴계 수지로 이루어지는 보호 필름을 물과 접촉시킴으로써, 편광 필름 및 보호 필름의 접착성이 우수한 편광판을 제공할 수 있다. 본 발명에 의해 얻어지는 편광판은, 액정 표시 장치에 적합하게 이용할 수 있다.
본 발명은, 편광 필름에 자외선 경화형 접착제를 이용하여 열가소성 수지로 이루어지는 보호 필름을 접합하여 편광판을 제조하는 방법으로서, 보호 필름을 물과 접촉시키는 공정, 보호 필름 및 편광 필름에서 선택되는 적어도 하나의 필름의 일면에, 자외선 경화형 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하는 공정, 접착제층을 통해 보호 필름 및 편광 필름을 적층시켜 적층 필름을 얻는 공정, 및 적층 필름에 자외선을 조사하여 접착제층을 경화시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
[편광판]
본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광판은, 폴리비닐알코올계 수지로 이루어지는 편광 필름에, 열가소성 수지로 이루어지는 보호 필름이 자외선 경화형 접착제에 의해 접합된 구성을 갖는다.
(편광 필름)
본 발명에 이용되는 편광 필름은, 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 이루어지는 것으로서, 구체적으로는 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 색소가 흡착 배향되어 있는 것이다. 폴리비닐알코올계 수지 필름을 구성하는 폴리비닐알코올계 수지에는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화한 것을 이용할 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산비닐과 공중합 가능한 다른 단량체의 예로서는, 불포화 카르복실산, 올레핀, 비닐에테르, 불포화 술폰산, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드 등을 들 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, 통상 85 몰% 이상이며, 98 몰% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있더라도 좋고, 예컨대, 알데히드로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 및 폴리비닐부티랄 등도 이용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 통상 1000~10000 정도이며, 1500~5000 정도인 것이 바람직하다.
이러한 폴리비닐알코올계 수지를 제막한 것이, 편광 필름의 원반 필름으로서 이용된다. 폴리비닐알코올계 수지는, 종래 공지된 적절한 방법으로 제막할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지로 이루어지는 원반 필름의 막 두께는, 예컨대 10~150 ㎛ 정도이다.
편광 필름은, 통상, 상기한 것과 같은 폴리비닐알코올계 수지로 이루어지는 원반 필름을 이색성 색소로 염색하여 그 이색성 색소를 흡착시키는 공정(염색 처리 공정), 이색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정(붕산 처리 공정), 및 이 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정(수세 처리 공정)을 거쳐 제조된다.
또한, 편광 필름을 제조할 때에, 통상, 폴리비닐알코올계 수지 필름은 일축 연신되지만, 이 일축 연신은, 염색 처리 공정 전에 실시하여도 좋고, 염색 처리 공정 중에 실시하여도 좋고, 염색 처리 공정 후에 실시하여도 좋다. 일축 연신을 염색 처리 공정 후에 실시하는 경우, 일축 연신은, 붕산 처리 공정 전에 실시하여도 좋고, 붕산 처리 공정 중에 실시하여도 좋다. 물론, 이들 복수의 단계에서 일축 연신을 실시하는 것도 가능하다. 일축 연신은, 주속이 다른 롤 사이에서 연신하더라도 좋고, 열 롤을 이용하여 연신하더라도 좋다. 또한, 대기 중에서 연신을 하는 건식 연신이더라도 좋고, 용제로 팽윤시킨 상태에서 연신을 하는 습식 연신이더라도 좋다. 연신 배율은, 통상 3~8배 정도이다.
염색 처리 공정에서는, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소에 의해 염색하지만, 예컨대, 이색성 색소를 함유하는 수용액에 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지시킴으로써 행해진다. 이색성 색소로서는, 예컨대, 요오드, 이색성 염료 등이 이용된다. 이색성 염료에는, 예컨대, C. I. DIRECT RED 39 등의 디스아조 화합물로 이루어지는 이색성 직접 염료, 트리스아조, 테트라키스아조 화합물 등으로 이루어지는 이색성 직접 염료가 포함된다. 또, 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 염색 처리 전에 물에의 침지 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다.
이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우는 통상, 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지시켜 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 요오드의 함유량은, 통상, 물 100 중량부당 0.01~1 중량부이고, 요오드화칼륨의 함유량은, 통상, 물 100 중량부당 0.5~20 중량부이다. 이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우, 염색에 이용하는 수용액의 온도는, 통상 20~40℃이며, 또한, 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은, 통상 20~1800초이다.
한편, 이색성 색소로서 이색성 염료를 이용하는 경우는 통상, 수용성 이색성 염료를 포함하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지시켜 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 이색성 염료의 함유량은, 통상, 물 100 중량부당 1×10-4~10 중량부, 바람직하게는 1×10-3~1 중량부이며, 더욱 바람직하게는 1×10-3~1×10-2 중량부이다. 이 수용액은, 황산나트륨 등의 무기염을 염색 조제로서 함유하고 있어도 좋다. 이색성 색소로서 이색성 염료를 이용하는 경우, 염색에 이용하는 염료 수용액의 온도는, 통상 20~80℃이며, 또한 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은, 통상 10~1800초이다.
붕산 처리 공정은, 이색성 색소에 의해 염색된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액에 침지함으로써 행해진다. 붕산 수용액에 있어서의 붕산의 양은, 물 100 중량부당, 통상 2~15 중량부, 바람직하게는 5~12 중량부이다. 상기한 염색 처리 공정에서 이색성 색소로서 요오드를 이용한 경우에는, 이 붕산 처리 공정에 이용하는 붕산 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하다. 이 경우, 붕산 수용액에 있어서의 요오드화칼륨의 양은, 물 100 중량부당, 통상 0.1~15 중량부, 바람직하게는 5~12 중량부이다. 붕산 수용액에의 침지 시간은, 통상 60~1200초, 바람직하게는 150~600초, 더욱 바람직하게는 200~400초이다. 붕산 수용액의 온도는, 통상 50℃ 이상이며, 바람직하게는 50~85℃, 보다 바람직하게는 60~80℃이다.
계속되는 수세 처리 공정에서는, 붕산 처리 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름으로부터 여분의 붕산이나 요오드 등의 약제를 제거하는데, 예컨대, 필름을 물에 침지시킴으로써 행해진다. 수세 처리에 있어서의 물의 온도는, 통상 5~40℃이며, 침지 시간은, 통상 1~120초이다. 수세 처리 후, 필름에 건조 처리가 실시되어 편광 필름을 얻을 수 있다. 건조 처리에는, 예컨대, 열풍 건조기, 원적외선 히터 등을 이용할 수 있다. 건조 처리의 온도는, 통상 30~100℃, 바람직하게는 50~80℃이며, 건조 시간은, 통상 60~600초, 바람직하게는 120~600초이다.
얻어진 편광 필름의 두께는, 통상 5~40 ㎛의 범위 내인 것이 바람직하고, 5~30 ㎛인 것이 보다 바람직하다.
(보호 필름)
본 발명에 이용되는 보호 필름은, 편광 필름을 물리적·화학적으로 보호하기 위한 필름이며, 열가소성 수지로 구성되는 것이다. 이 열가소성 수지로서는, 예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리염화비닐 등의 올레핀계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 노르보르넨계 수지 등의 시클로올레핀계 수지; 폴리우레탄계 수지; 폴리아크릴레이트 및 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 디아세틸셀룰로오스 및 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 셀룰로오스계 수지 등, 투명 고분자 재료를 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 시클로올레핀계 수지, 아크릴계 수지 및 셀룰로오스계 수지는, 본 발명에 의해 얻어지는 편광판에 있어서, 편광 필름과 보호 필름과의 접착성이 효과적으로 향상되기 때문에 적합하고, 아크릴계 수지가 특히 적합하다. 또, 열가소성 수지에는, 필요에 따라서, 자외선흡수제, 산화방지제, 가소제 등의 첨가제를 함유시킬 수 있다. 열가소성 수지는, 캐스트법 또는 압출법 등의 공지된 방법에 의해 제막되어, 보호 필름으로 할 수 있다.
상기한 시클로올레핀계 수지란, 노르보르넨이나 다환 노르보르넨계 모노머 등의 시클로올레핀으로 이루어지는 모노머의 유닛을 갖는 열가소성의 수지이다. 시클로올레핀계 수지는, 단일의 시클로올레핀을 이용한 개환 중합체의 수소 첨가물이나 2종 이상의 시클로올레핀을 이용한 개환 공중합체의 수소 첨가물이어도 좋고, 시클로올레핀과, 쇄상 올레핀 및/또는 비닐기를 갖는 방향족 화합물 등과의 부가 공중합체여도 좋다. 또한, 주쇄 혹은 측쇄에 극성기가 도입되어 있는 것도 유효하다.
시판되고 있는 열가소성 시클로올레핀계 수지로서는, Topas Advanced Polymers GmbH사 제조로, 폴리플라스틱스(주)에서 판매되고 있는 "Topas", JSR(주)에서 판매되고 있는 "아톤"(ARTON)(등록상표), 닛폰제온(주)에서 판매되고 있는 "제오노아(ZEONOR)(등록상표)" 및 "제오넥스(ZEONEX)(등록상표)", 미쓰이가가쿠(주)에서 판매되고 있는 "아펠"(등록상표)(이상, 모두 상품명) 등이 있고, 이들을 적합하게 이용할 수 있다.
또한, 상기한 아크릴계 수지로서는, 메타크릴산메틸계 수지를 적합하게 이용할 수 있다. 메타크릴산메틸계 수지란, 수지 전량을 100 중량%로 했을 때에 메타크릴산메틸에 유래하는 구조 단위를 50 중량% 이상 포함하는 중합체이다. 메타크릴산메틸에 유래하는 구조 단위는, 수지 전체에 있어서, 바람직하게는 70 중량% 이상 포함된다. 또한, 메타크릴산메틸을 단독으로 중합시켜 얻어지는 메타크릴산메틸 단독 중합체라도 좋다.
메타크릴산메틸계 수지는, 상기한 것과 같이, 수지 중에 메타크릴산메틸에 유래하는 구조 단위를 50 중량% 이상 포함하는 것이면, 메타크릴산메틸과, 이것에 공중합할 수 있는 단량체와의 공중합체라도 좋다. 메타크릴산메틸과 공중합할 수 있는 단량체로서는, 예컨대, 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸, 메타크릴산시클로헥실, 메타크릴산페닐, 메타크릴산벤질, 메타크릴산2-에틸헥실 및 메타크릴산2-히드록시에틸 등의 메타크릴산메틸 이외의 메타크릴산에스테르; 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 아크릴산시클로헥실, 아크릴산페닐, 아크릴산벤질, 아크릴산2-에틸헥실 및 아크릴산2-히드록시에틸 등의 아크릴산에스테르; 메타크릴산 및 아크릴산 등의 불포화산; 클로로스티렌 및 브로모스티렌 등의 할로겐화스티렌; 비닐톨루엔, α-메틸스티렌과 같은 알킬스티렌 등의 치환 스티렌; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 무수말레산, 페닐말레이미드, 시클로헥실말레이미드 등을 들 수 있다. 이러한 단량체는, 각각 단독으로 이용되어도 좋고, 2종 이상을 조합시켜 이용되어도 좋다.
상기한 메타크릴산메틸계 수지에는, 고무형 중합체를 첨가하더라도 좋다. 고무형 중합체의 첨가에 의해, 아크릴계 수지 필름이 유연한 것이 된다. 이에 따라, 필름 성형할 때에 장력을 가하면서 필름을 권취하는 작업에 있어서, 필름의 일부에 응력이 집중하여 필름 단부에 크랙이 생기거나 또는 필름이 절단된다고 하는 문제를 회피할 수 있기 때문에, 필름을 수율 좋게 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 편광 필름과의 접합시에 있어서도, 필름에 생기는 균열을 억제할 수 있고, 필름이 절단되는 문제가 회피되기 때문에, 필름의 취급이 용이하게 된다.
고무형 중합체로서는, 아크릴계 다층 구조 중합체, 고무 성분에 에틸렌성 불포화 단량체를 그라프트 중합시킨 그라프트 공중합체 등을 들 수 있다. 아크릴계 다층 구조 중합체는, 내부에 고무탄성의 층 또는 엘라스토머의 층을 지니고, 또한 최외층으로서 경질층을 갖는 다층 구조체이다. 고무탄성의 층 또는 엘라스토머의 층은, 예컨대, 고무형 중합체 전체의 중량으로서 20~60 중량%로 할 수 있다. 아크릴계 다층 구조 중합체는, 최내층으로서 경질층을 더 갖는 구조라도 좋다.
고무탄성의 층 또는 엘라스토머의 층은, 유리 전이점(Tg)이 25℃ 미만인 아크릴계 중합체로 이루어지는 층이다. 고무탄성의 층 또는 엘라스토머의 층을 형성하는 아크릴계 중합체는, 저급 알킬(메트)아크릴레이트, 저급 알콕시(메트)아크릴레이트, 시아노에틸(메트)아크릴레이트, 아크릴아미드, 히드록시 저급 알킬(메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴산 등의 모노에틸렌성 불포화 단량체의 1종 이상을, 알릴(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 부탄디올디(메트)아크릴레이트, 프탈산디알릴, 트리알릴시아누레이트, 트리알릴이소시아누레이트, 디비닐벤젠, 말레산디알릴, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 알릴신나메이트 등의 다작용 단량체와 함께 중합시킴으로써 얻어지는 가교 중합체이다.
경질층이란, Tg가 25℃ 이상인 아크릴계 중합체로 이루어지는 층이다. 이러한 아크릴계 중합체로서는, 탄소수 1~4개의 알킬기를 갖는 알킬메타크릴레이트의 단독 중합체, 및 이 알킬메타크릴레이트를 주성분으로 하고, 다른 알킬메타크릴레이트나 알킬아크릴레이트, 스티렌, 치환 스티렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 공중합 가능한 단작용 단량체와 공중합시킨 공중합체 등을 들 수 있다. 또한, 경질층을 형성하는 아크릴계 중합체는, 이 단작용 단량체에 다작용 단량체를 더 첨가하여 중합시킨 가교 중합체라도 좋다. 이러한 아크릴계 중합체로서는, 예컨대, 일본 특허공고 소55-27576호 공보, 일본 특허공개 평6-80739호 공보 및 일본 특허 제987868호 공보에 기재한 것을 들 수 있다.
고무 성분에 에틸렌성 불포화 단량체를 그라프트 중합시킨 그라프트 공중합체는, 고무 성분 유래의 구조 단위를 5~80 중량% 함유하는(따라서, 에틸렌성 불포화 단량체에 유래하는 구조 단위를 95~20 중량% 함유함) 것이 바람직하다. 고무 성분으로서, 예컨대 폴리부타디엔 고무, 아크릴로니트릴/부타디엔 공중합체 고무, 스티렌/부타디엔 공중합체 고무 등의 디엔계 고무; 폴리부틸아크릴레이트, 폴리프로필아크릴레이트, 폴리-2-에틸헥실아크릴레이트 등의 아크릴계 고무; 및 에틸렌/프로필렌/비공역 디엔계 고무 등을 이용할 수 있다. 고무 성분으로서, 2종 이상의 성분을 사용하여도 좋다. 에틸렌성 불포화 단량체로서는, 스티렌, 아크릴로니트릴, 알킬(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 그 중에서도 아크릴로니트릴, 알킬(메트)아크릴레이트 등의 아크릴계 불포화 단량체가 바람직하게 이용된다. 이러한 그라프트 공중합체로서, 일본 특허공개 소55-147514호 공보나 일본 특허공고 소47-9740호 공보에 기재한 것을 이용할 수 있다.
이상과 같은 아크릴계 수지로 이루어지는 보호 필름은, 후술하는 보호 필름을 물과 접촉시키는 공정을 실시하면, 접착성이 향상된다고 하는 효과를 발현하기 쉬운 경향이 있다.
상기한 셀룰로오스계 수지란, 셀룰로오스의 부분 에스테르화물 또는 완전 에스테르화물을 의미하고, 예컨대, 셀룰로오스의 아세트산에스테르, 프로피온산에스테르, 부티르산에스테르, 및 이들의 혼합 에스테르 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 트리아세틸셀룰로오스가 접착성과 입수하기 쉽다는 점에서, 적합하다.
셀룰로오스계 수지 필름은, 시판품을 입수할 수 있고, 예컨대, 후지필름(주) 제조의 "후지탁크(등록상표) TD80", "후지탁크(등록상표) TD80UF" 및 "후지탁크(등록상표) TD80UZ ", 코니카미놀타(주) 제조의 "KC8UX2M" 및 "KC8UY"(이상, 모두 상품명) 등을 들 수 있다.
보호 필름은, 편광판의 박형 경량화의 관점에서, 바람직하게는 200 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 100 ㎛ 이하이며, 또한 바람직하게는 20 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 30 ㎛ 이상이다. 본 발명의 제조 방법에 있어서는, 예컨대, 장척(長尺) 형상의 보호 필름이 롤에 권취되어 있는 롤형 보호 필름이 이용된다.
(자외선 경화형 접착제)
보호 필름 및 편광 필름 사이에 개재하는 접착제층의 형성에 이용되는 접착제에는, 통상, 수계 접착제 및 자외선 경화형 접착제를 들 수 있지만, 본 발명에서는 자외선 경화형 접착제를 사용한다.
자외선 경화형 접착제로서는, 그 경화 양식에 따라 분류하면 라디칼 중합형 접착제, 양이온 중합형 접착제 등을 들 수 있고, 경화 성분의 화학종에 따라 분류하면 아크릴 수지계 접착제, 에폭시계 접착제 등을 들 수 있다. 본 발명에서는, 이들 어느 하나를 이용하여도 좋고, 또한 이들 2종 이상의 혼합물을 이용하여도 좋지만, 취급 용이성, 얻어지는 접착 강도 등의 관점에서, 양이온 중합형의 에폭시계 접착제가 적합하게 이용된다. 여기서, 에폭시 수지란, 분자 내에 에폭시기를 가지며, 에폭시기의 개환을 수반하는 중합 반응에 의해 경화하는 화합물 또는 폴리머인 것을 말하고, 이 분야에서의 관례에 따라, 모노머라도 에폭시 수지라 칭한다.
자외선 경화형 접착제에 함유되는 에폭시 수지로서는, 내후성, 굴절률 및 양이온 중합성 등의 관점에서, 분자 내에 방향환을 포함하지 않는 에폭시 수지가 적합하게 이용된다. 분자 내에 방향환을 포함하지 않는 에폭시 수지로서는, 수소화 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 지방족 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
수소화 에폭시 수지는, 방향족 에폭시 수지를 촉매의 존재 하, 가압 조건에서 선택적으로 핵수소화 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 방향족 에폭시 수지로서는, 예컨대, 비스페놀 A 디글리시딜에테르, 비스페놀 F 디글리시딜에테르 및 비스페놀 S 디글리시딜에테르 등의 비스페놀형 에폭시 수지; 페놀노볼락 에폭시 수지, 크레졸노볼락 에폭시 수지 및 히드록시벤즈알데히드페놀노볼락 에폭시 수지 등의 노볼락형의 에폭시 수지; 테트라히드록시페닐메탄의 글리시딜에테르, 테트라히드록시벤조페논의 글리시딜에테르 및 에폭시화 폴리비닐페놀 등의 다작용형의 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 수소화 에폭시 수지로서, 수소화된 비스페놀 A 글리시딜에테르를 이용하는 것이 바람직하다.
지환식 에폭시 수지란, 지환식환에 결합되어 있는 에폭시기를 분자 내에 1개 이상 갖는 에폭시 수지를 의미한다. 지환식환에 결합되어 있는 에폭시기란, 하기 식 (I)에 나타내는 것과 같이, 에폭시기(-O-)의 2개의 결합수가 지환식환을 구성하는 2개의 탄소 원자(통상은 인접하는 탄소 원자)에 각각 직접 결합되어 있는 것을 의미한다. 하기 식 (I)에 있어서, m은 2~5의 정수이다.
상기 식 (I)에 있어서의 (CH2)m 중의 수소 원자를 1개 또는 복수개를 제거한 형태의 기를 갖는 화합물이, 지환식 에폭시 수지가 될 수 있다. 지환식환을 구성하는 수소는, 메틸기나 에틸기 등의 직쇄상 알킬기로 적절하게 치환되어 있어도 좋다. 그 중에서도, 에폭시시클로펜탄 구조[상기 식 (I)에 있어서 m=3인 것]나, 에폭시시클로헥산 구조[상기 식 (I)에 있어서 m=4인 것]를 갖는 에폭시 수지는, 편광 필름과 보호 필름과의 접착 강도가 우수한 접착제를 부여하기 때문에 바람직하게 이용된다. 이하에, 지환식 에폭시 수지의 구체적인 예를 든다. 여기서는, 우선 화합물명을 들고, 그 후, 각각에 대응하는 화학식을 나타내는 것으로 하고, 화합물명과 그것에 대응하는 화학식에는 동일한 부호를 붙인다.
A : 3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트,
B : 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥산카르복실레이트,
C : 에틸렌비스(3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트),
D : 비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸)아디페이트,
E : 비스(3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸)아디페이트,
F : 디에틸렌글리콜비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸에테르),
G : 에틸렌글리콜비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸에테르),
H : 2,3,14,15-디에폭시-7,11,18,21-테트라옥사트리스피로[5.2.2.5.2.2]헨에이코산,
I : 3-(3,4-에폭시시클로헥실)-8,9-에폭시-1,5-디옥사스피로[5.5]운데칸,
J : 4-비닐시클로헥센디옥사이드,
K : 리모넨디옥사이드,
L : 비스(2,3-에폭시시클로펜틸)에테르,
M : 디시클로펜타디엔디옥사이드 등.
그 중에서도, 에틸렌글리콜비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸에테르)는, 입수가 비교적 용이하다는 등의 이유에서 바람직하다.
또한, 상기한 지방족 에폭시 수지로서는, 지방족 다가알코올 또는 그 알킬렌옥사이드 부가물의 폴리글리시딜에테르를 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 1,4-부탄디올의 디글리시딜에테르; 1,6-헥산디올의 디글리시딜에테르; 글리세린의 트리글리시딜에테르; 트리메틸올프로판의 트리글리시딜에테르; 폴리에틸렌글리콜의 디글리시딜에테르; 프로필렌글리콜의 디글리시딜에테르; 그리고, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 글리세린 등의 지방족 다가알코올의 모노글리시딜에테르 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 에폭시 수지는, 1종만을 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.
각 에폭시 수지의 에폭시기의 양을 나타내는 척도로서 에폭시 당량이 있다. 에폭시 당량이란, 1당량의 에폭시기를 포함하는 수지의 질량이며, 수치가 낮은 쪽이, 작용기량이 많다고 판단할 수 있다. 에폭시 당량의 측정 방법은, 정칭한 에폭시 수지 시료를 클로로포름에 용해시키고, 아세트산과 브롬화테트라에틸암모늄아세트산 용액을 첨가한 후, 0.1 mol/L 과염소산아세트산 표준액에 의해 전위차 적정한다. 과염소산-아세트산 표준액의 적가가 행해지면, 과염소산과 브롬화테트라에틸암모늄이 반응하여 브롬화수소를 생성한다. 생성된 브롬화수소는 에폭시기와 반응한다. 모든 에폭시기가 반응하여 브롬화수소가 과잉이 된 것을 종점 검출하여 에폭시 당량을 측정한다.
본 발명에서 사용하는 에폭시 수지의 에폭시 당량은, 통상 30~3000 g/당량, 바람직하게는 50~1500 g/당량의 범위 내이다. 에폭시 당량이 30 g/당량을 하회하면 경화 후의 접착제층의 가요성이 저하되거나, 접착 강도가 저하되거나 할 가능성이 있다. 한편, 3000 g/당량을 넘으면, 접착제에 함유되는 다른 성분과의 상용성이 저하될 가능성이 있다.
본 발명에 있어서는, 상기한 것과 같이, 에폭시 수지는, 그 경화 양식이 양이온 중합인 것이 바람직하다. 그 때문에, 자외선 경화형 접착제는, 광양이온 중합개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 광양이온 중합개시제는, 자외선의 조사에 의해, 양이온종 또는 루이스산을 발생하고, 에폭시기의 중합 반응을 개시시킨다. 어느 쪽 타입의 양이온 중합개시제가 이용되더라도 좋다.
광양이온 중합개시제를 첨가하고, 자외선을 조사하여 접착제를 경화시키는 방법은, 상온에서의 경화가 가능해져, 편광 필름의 열에 의한 색상 변화가 일어나기 어려운 점, 또한 보호 필름과 편광 필름을 높은 접착 강도로 접합할 수 있다는 점에서 유리하다. 광양이온 중합개시제는, 빛에 의해 촉매적으로 작용하기 때문에, 이것을 에폭시 수지에 혼합하더라도, 접착제는 보존안정성 및 작업성이 우수하다.
광양이온 중합개시제로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대, 방향족 디아조늄염, 방향족 요오드늄염 및 방향족 술포늄염 등의 오늄염, 철-아렌 착체 등을 들 수 있다.
방향족 디아조늄염으로서는, 예컨대, 벤젠디아조늄 헥사플루오로안티모네이트, 벤젠디아조늄 헥사플루오로포스페이트, 벤젠디아조늄 헥사플루오로보레이트 등을 들 수 있다.
방향족 요오드늄염으로서는, 예컨대, 디페닐요오드늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 디페닐요오드늄 헥사플루오로포스페이트, 디페닐요오드늄 헥사플루오로안티모네이트, 디(4-노닐페닐)요오드늄 헥사플루오로포스페이트 등을 들 수 있다.
방향족 술포늄염으로서는, 예컨대, 트리페닐술포늄 헥사플루오로포스페이트, 트리페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐술포늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 4,4′-비스(디페닐술포니오)디페닐술피드 비스(헥사플루오로포스페이트), 4,4′-비스[디(β-히드록시에톡시)페닐술포니오]디페닐술피드 비스(헥사플루오로안티모네이트), 4,4′-비스[디(β-히드록시에톡시)페닐술포니오]디페닐술피드 비스(헥사플루오로포스페이트), 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 등을 들 수 있다.
철-아렌 착체로서는, 예컨대, 크실렌-시클로펜타디에닐철(II)헥사플루오로안티모네이트, 쿠멘-디클로펜타디에닐철(II)헥사플루오로포스페이트, 크실렌-시클로펜타디에닐철(II)-트리스(트리플루오로메틸술포닐)메타나이드 등을 들 수 있다.
이들 광양이온 중합개시제의 시판품은, 용이하게 입수하는 것이 가능하고, 예컨대, 각각 상품명으로, 니혼카야쿠(주) 제조의 "카야라드(등록상표) PCI-220", "카야라드(등록상표) PCI-620", 다우·케미컬사 제조의 "UVI-6990", (주)ADEKA 제조의 "아데카옵토머(등록상표) SP-150", "아데카옵토머(등록상표) SP-170", 니혼소다(주) 제조의 "CI-5102", "CIT-1370", "CIT-1682", "CIP-1866 S", "CIP-2048 S", "CIP-2064S", 미도리가가쿠(주) 제조의 "DPI-101", "DPI-102", "DPI-103", "DPI-105", "MPI-103", "MPI-105", "BBI-101", "BBI-102", "BBI-103", "BBI-105", "TPS-101", "TPS-102", "TPS-103", "TPS-105", "MDS-103", "MDS-105", "DTS-102", "DTS-103", 로디아사 제조의 "PI-2074" 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 니혼소다(주) 제조의 "CI-5102"는, 바람직한 광양이온 중합개시제 중 하나이다.
상기한 광양이온 중합개시제는, 각각 단독으로 사용하더라도 좋고, 2종 이상을 혼합하여 사용하더라도 좋다. 이들 중에서도, 특히 방향족 술포늄염은, 300 nm 이상의 파장 영역에서도 자외선 흡수 특성을 가지므로, 경화성이 우수하여, 양호한 기계적 강도 및 접착 강도를 갖는 경화물을 부여할 수 있기 때문에, 바람직하게 이용된다.
광양이온 중합개시제의 배합량은, 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 통상 0.5~20 중량부이고, 바람직하게는 1 중량부 이상, 또한 바람직하게는 15 중량부 이하이다. 이 광양이온 중합개시제의 배합량이 0.5 중량부를 하회하면, 경화가 불충분해지고, 기계적 강도 또는 접착 강도가 저하되는 경향이 있다. 또한, 광양이온 중합개시제의 배합량이 20 중량부를 넘으면, 경화물 중의 이온성 물질이 증가함으로써 경화물의 흡습성이 높아지고, 편광판의 내구성능이 저하될 가능성이 있다.
광양이온 중합개시제를 이용하는 경우, 자외선 경화형 접착제는, 필요에 따라, 또한 광증감제를 함유할 수 있다. 광증감제를 사용함으로써, 양이온 중합의 반응성이 향상되고, 경화물의 기계적 강도 및 접착 강도를 향상시킬 수 있다. 광증감제로서는, 예컨대, 카르보닐 화합물, 유기 황화합물, 과황화물, 레독스계 화합물, 아조 및 디아조 화합물, 할로겐 화합물, 광환원성 색소 등을 들 수 있다. 구체적인 예로서는, 벤조인메틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 및 α,α-디메톡시-α-페닐아세토페논 등의 벤조인 유도체; 벤조페논, 2,4-디클로로벤조페논, o-벤조일안식향산메틸, 4,4′-비스(디메틸아미노)벤조페논, 및 4,4′-비스(디에틸아미노)벤조페논 등의 벤조페논 유도체; 2-클로로티오크산톤, 및 2-이소프로필티오크산톤 등의 티오크산톤 유도체; 2-클로로안트라퀴논, 및 2-메틸안트라퀴논 등의 안트라퀴논 유도체; N-메틸아크리돈, 및 N-부틸아크리돈 등의 아크리돈 유도체; 및, α,α-디에톡시아세토페논, 벤질, 플루오레논, 크산톤, 우라닐 화합물, 할로겐 화합물 등을 들 수 있다. 단, 이들에 한정되는 것은 아니다. 이들의 광증감제는, 각각 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 혼합하여 사용하여도 좋다. 광증감제는, 자외선 경화형 접착제 100 중량부 중, 0.1~20 중량부의 범위 내에서 함유되는 것이 바람직하다.
자외선 경화형 접착제는, 옥세탄이나 비닐에테르, 폴리올 등, 양이온 중합을 촉진시키는 화합물을 함유하여도 좋다.
옥세탄이란, 분자 내에 4원환 에테르를 갖는 화합물이다. 옥세탄의 예로서는, 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, 페놀노볼락옥세탄 등을 들 수 있다. 이들 옥세탄의 시판품은, 용이하게 입수하는 것이 가능하고, 예컨대, 모두 상품명이며, 도아고세이(주) 제조의 "알론옥세탄(등록상표) OXT-101", "알론옥세탄(등록상표) OXT-121", "알론옥세탄(등록상표) OXT-211", "알론옥세탄(등록상표) OXT-221", "알론옥세탄(등록상표) OXT-212" 등을 들 수 있다. 옥세탄은, 자외선 경화형 접착제 중, 통상 5~95 중량%, 바람직하게는 30~70 중량%의 비율로 함유된다.
비닐에테르로서는, 비닐기를 분자 내에 하나 갖는 단작용의 비닐에테르, 및 비닐기를 분자 내에 2개 이상 갖는 다작용의 비닐에테르를 사용할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 수산기, 카르복실기, 에폭시 등과 같은, 비닐기와 상이한 다른 작용기를 함유한 것도 사용할 수 있다.
단작용의 비닐에테르의 구체예로서는, 프로필비닐에테르, 2-에틸헥실비닐에테르, 시클로헥실비닐에테르, 디시클로펜탄디엔비닐에테르, 트리시클로데칸비닐에테르, 벤질비닐에테르, 아세톡시에틸비닐에테르, 아세톡시부틸비닐에테르, 아세틸시클로헥산디메탄올모노비닐에테르, 아세틸디에틸렌글리콜모노비닐에테르를 들 수 있다. 또한, 수산기를 갖는 비닐에테르의 구체예로서는, 2-히드록시에틸비닐에테르, 4-히드록시부틸비닐에테르, 디에틸렌글리콜모노비닐에테르, 디에틸렌글리콜모노비닐에테르, 1,4-시클로헥산디메탄올모노비닐에테르, 디프로필렌글리콜모노비닐에테르를 들 수 있다. 에폭시기를 갖는 비닐에테르로서는, 글리시딜옥시에틸비닐에테르, 글리시딜옥시부틸비닐에테르, 글리시딜시클로헥산디메탄올모노비닐에테르, 글리시딜디에틸렌글리콜모노비닐에테르 등을 들 수 있다.
2작용의 비닐에테르의 구체예로서는, 에틸렌글리콜디비닐에테르, 프로필렌글리콜디비닐에테르, 1,3-프로판디올디비닐에테르, 1,4-부탄디올디비닐에테르, 1,5-펜탄디올디비닐에테르, 디에틸렌글리콜디비닐에테르, 트리에틸렌글리콜디비닐에테르, 테트라에틸렌글리콜디비닐에테르, 시클로헥산디올디비닐에테르, 시클로헥산디메탄올디비닐에테르, 수첨 비스페놀 A 디비닐에테르 등을 들 수 있다. 이들 디비닐에테르 화합물 중에서도, 알칸디올 또는 올리고알킬렌글리콜의 디비닐에테르가 바람직하고, 특히, 입수 용이 등의 이유로부터 바람직한 것을 들면, 디에틸렌글리콜디비닐에테르가 있다.
3작용의 비닐에테르의 구체예로서는, 트리메틸올프로판트리비닐에테르, 트리메틸올프로판에톡실레이트트리비닐에테르 등을 들 수 있다.
상기한 폴리올은, 페놀성 수산기 이외의 산성기가 분자 중에 존재하지 않는 것이 바람직하다. 이러한 폴리올로서는, 예컨대, 수산기 이외의 작용기를 갖지 않는 폴리올 화합물, 폴리에스테르폴리올 화합물, 폴리카프로락톤폴리올 화합물, 페놀성 수산기를 갖는 폴리올 화합물, 폴리카보네이트폴리올 등을 들 수 있다. 이들 폴리올의 분자량은, 통상 48 이상, 바람직하게는 62 이상, 더욱 바람직하게는 100 이상, 또한 바람직하게는 1000 이하이다. 폴리올은, 자외선 경화형 접착제 중, 통상 50 중량% 이하, 바람직하게는 30 중량% 이하의 비율로 함유된다.
자외선 경화형 접착제는 또한, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 한, 그 밖의 첨가제, 예컨대, 이온트랩제, 산화방지제, 연쇄이동제, 증감제, 점착부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동조정제, 가소제, 소포제 등을 함유할 수 있다. 또한 이온트랩제로서는, 예컨대, 분말형의 비스무트계, 안티몬계, 마그네슘계, 알루미늄계, 칼슘계, 및 티탄계 등의 무기 화합물 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 산화방지제로서는, 예컨대, 힌더드 페놀계 산화방지제 등을 들 수 있다.
[편광판의 제조 방법]
본 발명의 편광판의 제조 방법은, 이하의 공정 (a)~공정 (d)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
(a) 보호 필름을 물과 접촉시키는 공정,
(b) 보호 필름 및 편광 필름에서 선택되는 적어도 하나의 필름의 일면에, 자외선 경화형 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하는 공정,
(c) 접착제층을 통해 보호 필름 및 편광 필름을 적층시킴으로써 적층 필름을 얻는 공정, 및
(d) 적층 필름에 자외선을 조사하여 접착제층을 경화시키는 공정.
이하의 명세서 내에서, 보호 필름을 물과 접촉시키는 공정 (a)를 「공정 (a)」라고, 보호 필름의 일면에, 자외선 경화형 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하는 공정 (b)를 「공정 (b)」라고, 접착제층을 통해 보호 필름 및 편광 필름을 접합함으로써 적층 필름을 얻는 공정 (c)를 「공정 (c)」라고, 적층 필름에 자외선을 조사하여 접착제층을 경화시키는 공정 (d)를 「공정 (d)」라고 각각 부르는 경우가 있다. 각 공정에 관해서 상세히 설명한다.
〈공정 (a)〉
공정 (a)에서는, 보호 필름을 물과 접촉시킨다. 이 공정은, 예컨대, 보호 필름을 가습한 조 안을 통과시키고, 증기를 분사하거나 또는 스프레이 등으로 물을 분사하거나 하도록, 대기 중에서 행하는 방법으로 행하여도 좋고, 보호 필름을 물에 침지하도록 수중에서 행하는 수법으로 행하여도 좋다. 이 공정에 의해, 예컨대, 보호 필름의 함수율을 조정할 수 있다. 보호 필름의 함수율을 조정하는 경우는, 편광판의 제조 환경의 온도 및 습도의 공기 중(분위기 하)에서, 보호 필름 중의 수분량이, 그 분위기 중에서 평형에 도달한 상태의 함수율(평형 함수율)보다도 높아지도록 행하는 것이 바람직하다. 공정 (a)는, 후술하는 공정 (d)보다도 앞 단계에서 행해지면 좋고, 최초로 행하여도 좋고, 공정 (b) 또는 공정 (c) 후에 행하여도 좋지만, 공정 (b) 전에 행하는 것이 바람직하다. 또, 공정 (a)를, 공정 (b) 또는 공정 (c) 후에 행하는 경우는, 공정 (a)를 대기 중에서 행하는 것이 바람직하다.
공정 (a)에 의해서, 편광 필름 및 보호 필름의 접착성이 개선된 편광판을 얻을 수 있다. 이 효과는, 보호 필름이 아크릴 수지 필름일 때에 보다 현저해진다.
공정 (a)를 대기 중에서 행하는 경우는, 25~80℃의 온도에서 행하는 것이 바람직하고, 25~50℃에서 행하는 것이 보다 바람직하고, 30~50℃에서 행하는 것이 더욱 바람직하다. 온도가 80℃를 넘으면, 보호 필름, 자외선 경화형 접착제 또는 편광 필름이 열에 의해 열화할 가능성이 있다. 또한 온도가 25℃ 미만이면, 보호 필름의 함수율이 향상되기 어렵게 된다. 또한, 공정 (a)를 대기 중에서 행하는 경우는, 상대 습도 60~90%의 분위기하에서 행하는 것이 바람직하고, 상대 습도 70~90%의 분위기하에서 행하는 것이 보다 바람직하다. 상대 습도가 60% 미만이면 보호 필름의 함수율이 향상되기 어렵게 된다. 한편, 상대 습도가 90%를 넘으면, 보호 필름 상에 물방울이 부착되고, 이것이 원인이 되어 보호 필름에 물방울 자국이 남는 등의 문제가 발생하거나, 지나친 수분이 접착제의 경화에 영향을 줄 가능성이 있다.
공정 (a)를 대기 중에서 행하는 경우의 처리 시간은, 0.2초 이상인 것이 바람직하고, 1초 이상인 것이 보다 바람직하고, 5초 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 처리 시간은, 1시간 이하인 것이 바람직하고, 10분 이하인 것이 보다 바람직하고, 5분 이하인 것이 더욱 바람직하다. 처리 시간이 0.2초 미만이면, 접착제와 편광 필름과의 접착성이 충분히 향상되지 않는 경향이 있고, 또한 1시간을 넘으면, 생산성이 저하되는 경향이 있다.
본 발명의 제조 방법은, 공정 (a) 전에, 또한 열가소성 수지로 이루어지는 보호 필름을 가열하는 공정 (a-1)을 포함하고 있어도 좋다. 이하, 열가소성 수지로 이루어지는 보호 필름을 가열하는 공정 (a-1)을 「공정 (a-1)」이라고 부르는 경우가 있다.
공정 (a-1)은, 보호 필름 표면의 요철을 균일하게 할 목적으로 행한다. 필름을 가열하는 온도는, 보호 필름을 구성하는 수지의 유리 전이점(Tg) 이하의 온도인 것이 바람직하고, 유리 전이점보다 5~45℃ 낮은 온도에서 행하는 것이 보다 바람직하다. 온도가 지나치게 낮으면, 표면을 균일화하는 효과를 얻기 어려운 경향이 있고, 또한 유리 전이점을 넘는 온도에서는, 필름이 신장하므로 제조 장치에 있어서 필름을 반송하는 것이 곤란하게 되는 경우가 있다. 또한, 가열 시간은, 0.2초 이상인 것이 바람직하고, 1초 이상인 것이 보다 바람직하고, 5초 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 가열 시간은, 1시간 이하인 것이 바람직하고, 10분 이하인 것이 보다 바람직하고, 5분 이하인 것이 더욱 바람직하다. 보호 필름의 가열은, 필름의 종류나 제조 환경에 따라서도 다르기 때문에, 채용하는 보호 필름에 따라서 적절한 온도, 시간으로 행하면 좋다. 보호 필름의 가열은 통상, 보호 필름을 물과 접촉시키지 않는 비접촉의 조건 하, 예컨대 상대 습도 20% 이하의 분위기하에서 행한다.
보호 필름을 가열하는 방법은, 예컨대, 롤형의 보호 필름으로부터 인출된 장척의 보호 필름을 순차, 가열된 조 내를 통과시키는 방법, 장척의 보호 필름에 송풍기 등을 이용하여 가열한 공기를 분사하는 방법 등을 들 수 있다. 공정 (a-1)을 행하는 경우는, 보호 필름을 물과 접촉시키기 전에 행하는 것이 바람직하다. 공정 (a-1)을 행함으로써 보호 필름의 면질을 향상시킬 수 있어, 표면이 균질한 면질의 편광판을 얻을 수 있다.
본 발명의 제조 방법은, 상기한 공정 (a-1)을 행하는 경우, 이 공정 (a-1) 후에, 보호 필름을 물과 접촉시키는 공정 (a)를 행한다.
이상으로 설명한 공정 (a)를 거친 보호 필름의 함수율은, 통상 0.2~5 중량%이고, 바람직하게는 0.4~2 중량%, 더욱 바람직하게는 0.6~1.6 중량%이다. 이 함수율은, 공정 (a-1)의 실시에 상관없이, 공정 (a)를 행한 후의 범위가 된다.
이 보호 필름의 함수율은, 광투과법에 의해 측정한 수분 측정치(적외선 수분율계를 이용하여 측정한 값)에 기초하여 산출한 환산치이다. 본 명세서에 있어서, 보호 필름의 함수율은, 이하와 같이 하여 산출된다. 우선 공정 (a)의 조건이 다른 보호 필름을 여러 종류 준비하고, 이들의 보호 필름에 관해서 광투과법에 의해 측정하고, 계속해서, 이들 보호 필름의 함수율을 건조 중량법(105℃에서 1시간 건조시켜 건조 전후의 중량차에 의해 함수율을 구한다)에 의해 구하여, 광투과법에 의한 측정치와 건조 중량법에 의한 함수율로 검량선을 작성한다. 보호 필름의 함수율은, 광투과법에 의한 측정치를 작성한 검량선과 대조함으로써, 함수율이 산출된다.
적외선 수분율계로서는, 예컨대, 구라보(주) 제조의 확산 반사형 적외선 막 두께계(RX-300)나 (주)치노 제조의 적외선 다성분계(IM 시리즈 IRMA1100S) 등을 사용할 수 있다.
〈공정 (b)〉
공정 (b)에서는, 공정 (a)를 거친 보호 필름 및/또는 편광 필름의 일면에, 자외선 경화형 접착제를 도포하여 접착제층을 형성한다. 공정 (a)를 거친 보호 필름은, 상기한 바와 같이, 통상 0.2~5 중량%의 함수율이다. 접착제층은, 보호 필름에 있어서의 편광 필름과의 접합면에 형성되더라도 좋고, 편광 필름에 있어서의 보호 필름과의 접합면에 형성되더라도 좋고, 쌍방에 형성되더라도 좋지만, 본 발명의 제조 방법에서는, 보호 필름에 있어서의 편광 필름과의 접합면에 접착제층을 형성하는 것이 바람직하다. 접착제의 도공은, 예컨대, 닥터블레이드, 와이어바, 다이코터, 콤마코터, 그라비아코터 등, 여러 가지 도공 방식을 이용할 수 있다. 각 도공 방식에는, 각각 최적의 점도 범위가 있기 때문에, 용제를 이용하여 접착제의 점도 조정을 하는 것도 유용한 기술이다. 용제에는, 편광 필름의 광학 성능을 저하시키지 않고 접착제를 양호하게 용해하는 것이 바람직하게 이용된다. 용제의 구체예로서는, 특별히 제한되지 않지만, 예컨대, 톨루엔 등의 탄화수소, 아세트산에틸 등의 에스테르 등의 유기 용제를 들 수 있다.
공정 (b)에 있어서, 자외선 경화형 접착제는, 도포하기 전에 가열되어 있어도 좋다. 자외선 경화형 접착제를 가열하면, 점도가 내려가기 때문에 피착체에 도포하기 쉽게 되고, 또한 접착제를 경화시킨 후에는 피착체와의 접착성이 향상되기 때문에, 바람직하다. 접착제를 도포한 후에 가열할 수도 있고, 이 경우는, 접착제를 경화시킨 후에는 피착체와의 접착성을 향상시킬 수 있다.
한편, 접착제층의 형성에 앞서, 보호 필름 또는 편광 필름 접착제층 형성면에, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 프라이머 처리, 앵커 코팅 처리 등의 이(易)접착 처리가 실시되어도 좋다.
〈공정 (c)〉
공정 (c)에서는, 공정 (b)에 있어서 형성된 접착제층을 통해 보호 필름 및 편광 필름을 접합시켜 적층 필름을 얻는다. 적층 필름은, 편광 필름의 일면 또는 양면에 보호 필름이 적층된 구성일 수 있다. 편광 필름의 양면에 보호 필름을 적층하는 경우, 2장의 보호 필름은, 같은 것이라도 좋고 다른 것이라도 좋다. 또한, 편광 필름의 한쪽의 면에는 보호 필름이 적층되고, 편광 필름의 다른 쪽의 면에는 광학 보상 필름이 적층된 구성일 수도 있다.
〈공정 (d)〉
공정 (d)에서는, 상기한 공정 (c)에서 얻어지는 적층 필름에 자외선을 조사한다. 자외선의 조사에 의해, 자외선 경화형 접착제로 이루어지는 접착제층을 경화시킨다. 자외선의 광원은, 파장 400 nm 이하로 발광 분포를 갖는다, 예컨대, 저압수은등, 중압수은등, 고압수은등, 초고압수은등, 케미컬램프, 블랙라이트램프, 마이크로웨이브 여기수은등, 메탈할라이드램프 등을 이용할 수 있다.
자외선 경화형 접착제로 이루어지는 접착제층에의 광조사 강도는, 자외선 경화형 접착제의 조성마다 결정되는 것이고, 중합개시제의 활성화에 유효한 파장 영역의 조사 강도가 0.1~500 mW/cm2인 것이 바람직하다. 광조사 강도가 0.1 mW/cm2 미만이면, 반응 시간이 지나치게 길어지고, 500 mW/cm2를 넘으면, 램프로부터 복사되는 열 및 자외선 경화형 접착제의 중합시의 발열에 의해, 접착제의 황변이나 편광 필름의 열화를 발생시킬 가능성이 있다. 자외선 경화형 접착제로 이루어지는 접착제층에의 광조사 시간은, 자외선 경화형 접착제의 조성마다 제어되는 것으로서 특별히 제한되지 않지만, 조사 강도와 조사 시간의 곱으로서 나타내어지는 적산 광량이 10~5000 mJ/cm2가 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 자외선 경화형 접착제에의 적산 광량이 10 mJ/cm2 미만이면, 중합개시제 유래의 활성종의 발생이 충분하지 않아, 접착제층의 경화가 불충분하게 될 가능성이 있다. 한편 5000 mJ/cm2를 넘으면, 조사 시간이 매우 길어져서, 생산성 향상에 불리해지는 경향이 있다.
자외선 조사에 의한 접착제층의 경화는, 편광 필름의 편광도, 투과율 및 색상, 그리고 보호 필름 및 광학 보상 필름의 투명성이라는 편광판의 여러 가지 기능이 저하되지 않는 조건으로 행하는 것이 바람직하다. 경화 후의 접착제층의 두께는, 통상 50 ㎛ 이하이며, 바람직하게는 20 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ 이하이다.
이상의 공정 (a-1), 공정 (a)~공정 (d)는 통상, 클린룸 내에서 행해진다. 또한, 이상의 공정 (b)~공정 (d)는 통상, 온도 20℃~27℃, 상대 습도 40%~62%의 환경하에서 행해진다.
이상 설명한 제조 방법에 의해, 편광판을 제조할 수 있다. 이 편광판은, 편광 필름의 일면에만 보호 필름이 접합된 구성이라도 좋고, 편광 필름의 양면에 보호 필름이 접합된 구성이라도 좋다.
편광 필름의 일면에만 보호 필름이 적층된 편광판은, 편광 필름의 보호 필름이 접합된 면과는 반대측의 면에, 광학 보상 필름을 적층할 수 있다. 편광 필름과 광학 보상 필름을 접합하기 위한 접착제는, 예컨대 접착제 성분으로서 폴리비닐알코올계 수지 또는 우레탄 수지를 함유하는 수계 접착제와 같은 자외선 경화형 접착제와는 이종의 접착제라도 좋고, 자외선 경화형 접착제라도 좋다. 편광 필름과 보호 필름의 접합에 이용하는 자외선 경화형 접착제와 동일한 접착제를 이용하면, 생산 효율의 향상 및 원재료종의 삭감을 도모할 수 있다.
광학 보상 필름으로서는, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리염화비닐 등의 올레핀계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 노르보르넨계 수지 등의 시클로올레핀계 수지; 폴리아크릴레이트 및 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 수지로 이루어진 광학 보상 필름을 들 수 있다.
셀룰로오스계 수지 필름으로 이루어지는 광학 보상 필름으로서는, 예컨대, 상기한 셀룰로오스계 수지 필름에 위상차 조정 기능을 갖는 화합물을 함유시킨 필름; 셀룰로오스계 수지 필름 표면에 위상차 조정 기능을 갖는 화합물을 도포한 필름; 셀룰로오스계 수지 필름을 일축 연신 또는 이축 연신하여 얻어지는 필름 등을 들 수 있다. 시판되고 있는 셀룰로오스계 수지 필름으로 이루어지는 광학 보상 필름으로서는, 예컨대, 후지필름(주) 제조의 "WV FILM 와이드뷰 EA80", 코니카미놀타옵토(주) 제조의 "KC4FR-1", "KC4HR-1"(이상, 모두 상품명) 등을 들 수 있다.
셀룰로오스계 수지 필름으로 이루어지는 광학 보상 필름의 두께는, 특별히 제한되지 않지만, 20~90 ㎛의 범위 내인 것이 바람직하고, 30~90 ㎛ 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 두께가 20 ㎛ 미만인 경우에는, 필름의 취급이 어렵고, 한편, 두께가 90 ㎛를 넘는 경우에는, 가공성이 뒤떨어지는 경향이 있고, 또한 얻어지는 편광판의 박형 경량화에 있어서 불리해지는 경향이 있다.
시클로올레핀계 수지로 이루어지는 광학 보상 필름으로서는, 예컨대 일축 연신 또는 이축 연신된 시클로올레핀계 수지 필름을 들 수 있다. 대형 액정 텔레비전용 액정 패널, 특히 수직 배향(VA) 모드의 액정 셀을 구비한 액정 패널에 본 발명에 의해 얻어지는 편광판을 이용하는 경우에는, 광학 보상 필름으로서, 시클로올레핀계 수지 필름의 연신품이 광학 특성 및 내구성의 점에서도 적합하다.
연신된 시클로올레핀계 수지로 이루어지는 광학 보상 필름의 두께는, 지나치게 두꺼우면 가공성이 뒤떨어지는 경향이 있고, 또한 투명성의 저하나 편광판의 박형 경량화가 곤란해진다고 하는 경향이 있다. 따라서, 필름의 두께는 20~80 ㎛ 정도인 것이 바람직하다.
한편, 광학 보상 필름은, 접착제층의 형성에 앞서, 보호 필름 및 편광 필름과 마찬가지로, 접착제층 형성면에, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 프라이머 처리, 앵커 코팅 처리 등의 이접착 처리가 실시되어도 좋다.
이상으로 설명한 편광판은, 액정 셀과의 접합 등을 위해 이용되는 점착제층(또는 접착제층)이 형성되어도 좋다. 점착제층은, 보호 필름 또는 편광 필름에 있어서의 보호 필름이 적층되는 면과는 반대측의 면에 형성할 수 있다. 또한, 편광 필름에 있어서의 보호 필름이 적층되는 면과는 반대측의 면에, 보호 필름 또는 광학 보상 필름을 적층하고, 이 위에 점착제층(또는 접착제층)을 형성하여도 좋다. 또한, 편광 필름 상, 편광 필름 상에 적층된 보호 필름, 또는 광학 보상 필름 상에, 광학 기능성 필름을 적층하고, 이 광학 기능성 필름 상에 점착제층(또는 접착제층)을 형성할 수도 있다.
이 점착제층에 이용되는 점착제로서는, 종래 공지의 적절한 점착제를 이용할 수 있고, 예컨대, 아크릴계 점착제, 우레탄계 점착제, 실리콘계 점착제 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 투명성, 점착력, 신뢰성, 리워크성 등의 관점에서, 아크릴계 점착제가 바람직하게 이용된다. 점착제층은, 이러한 점착제를, 예컨대 유기 용제 용액으로 하고, 그것을 기재 필름(예컨대 보호 필름, 편광 필름 등) 상에 다이코터나 그라비아코터 등에 의해 도포하고, 건조시켜 형성할 수 있다. 또한, 이형 처리가 실시된 플라스틱 필름(세퍼레이트 필름이라고 부름) 상에 형성된 시트형 점착제를 기재 필름에 전사하는 방법에 의해서도 형성할 수 있다. 점착제층의 두께는, 일반적으로 2~40 ㎛의 범위 내인 것이 바람직하다.
광학 기능성 필름은, 편광 필름 상, 편광 필름 상에 적층된 보호 필름, 또는 광학 보상 필름 상에, 점착제층을 통해 적층할 수 있다. 광학 기능성 필름으로서는, 예컨대, 기재 표면에 액정성 화합물이 도포되고, 배향되어 있는 광학 보상 필름; 어느 종류의 편광광을 투과하고, 그것과 반대의 성질을 보이는 편광을 반사하는 반사형 편광 필름; 폴리카보네이트계 수지로 이루어지는 위상차 필름; 시클로올레핀계 수지로 이루어지는 위상차 필름, 표면에 요철 형상을 갖는 방현 기능 부착 필름; 표면 반사 방지 기능 부착 필름; 표면에 반사 기능을 갖는 반사 필름; 반사 기능과 투과 기능을 더불어 갖는 반투과 반사 필름 등을 들 수 있다.
기재 표면에 액정성 화합물이 도포되고, 배향되어 있는 광학 보상 필름에 해당하는 시판품으로서는, 각각 상품명으로, 후지필름(주)에서 판매되고 있는 "WV 필름", JX닛코닛세키에너지(주)에서 판매되고 있는 "NH 필름", "NR 필름" 등을 들 수 있다. 어느 종류의 편광광을 투과하고, 그것과 반대의 성질을 보이는 편광광을 반사하는 반사형 편광 필름에 해당하는 시판품으로서는, 각각 상품명으로, 예컨대 3M사 제조, 일본에서는 스미토모쓰리엠(주)으로부터 입수할 수 있는 "DBEF", "APF" 등을 들 수 있다. 또한, 시클로올레핀계 수지로 이루어지는 위상차 필름에 해당하는 시판품으로서는, 각각 상품명으로, 예컨대 JSR(주)에서 판매되고 있는 "아톤 필름"(「아톤」은 동사의 등록상표), 세키스이가가쿠고교(주)에서 판매되고 있는 "에스시나"(등록상표), 닛폰제온(주)에서 판매되고 있는 "제오노아 필름"(등록상표) 등을 들 수 있다.
[액정 표시 장치]
본 발명에 의해 제조되는 편광판은, 액정 표시 장치에 적합하게 이용된다. 액정 표시 장치는 액정 패널을 구비한 것이다. 이 액정 패널은, 액정 셀과 그 액정 셀의 일면 또는 양면에 적층되는 편광판을 구비하는 것이며, 액정 셀 및 편광판은 전술한 것과 같이, 점착제층을 통해 접합된다. 액정 패널이, 본 발명에 의해 제조되는 편광판을 액정 셀의 한쪽의 면에만 구비하는 경우, 액정 셀의 다른 쪽의 면에 설치하는 편광판에 관해서는, 종래 공지된 적절한 편광판을 이용할 수 있다. 액정 표시 장치가 구비하는 액정 패널에 있어서, 액정 셀의 전면측(액정 표시 장치에 있어서의 시인측이며, 백라이트와는 반대측)에 설치되는 편광판은, 예컨대, 방현 처리, 하드 코트 처리, 반사 방지 처리가 실시된 편광판 등이어도 좋다.
액정 표시 장치에 있어서, 액정 패널 이외의 구성에 관해서는, 종래 공지된 액정 표시 장치의 적절한 구성을 채용할 수 있고, 예컨대, 백라이트, 광확산판 및 액정 패널을 이 순서로 구비하는 구성, 및 백라이트, 광확산판, 광확산 시트 및 액정 패널을 이 순서로 구비하는 구성을 들 수 있다.
본 발명의 제조 방법에 따르면, 공정 (a)에서 물과 접촉한 후의 보호 필름에 수분이 흡수되지만, 공정 (c)에서는 수분을 흡수한 보호 필름이 접착제층을 통해 편광 필름과 적층되게 된다. 이 보호 필름에 흡수된 수분이, 접착제층을 형성하는 자외선 경화형 접착제나 편광 필름에 작용하여 접착력이 향상되는 것으로 생각된다.
실시예
이하에 실시예를 들어, 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또, 예 중, 함유량 내지 사용량을 나타내는 % 및 부는, 특기하지 않는 한, 중량 기준이다.
이하의 예에 있어서, 보호 필름의 함수율은, 광투과법에 의해 측정한 수분 측정치(적외선 수분율계를 이용하여 측정한 값)에 기초하여 산출한 환산치이다. 구체적으로는, 미리, 온도 23℃, 상대 습도 60%의 환경하에서 소정 시간 보관한 보호 필름과, 온도 23℃, 상대 습도 90%의 환경하에서 소정 시간 보관한 보호 필름을, 각각 여러 종류 준비하고, 이들의 보호 필름의 광투과법에 의한 측정치와 건조 중량법에 의한 함수율로 검량선을 작성했다. 다음에, 실시예에서는, 접수 공정 후에 있어서의 보호 필름의 광투과법에 의한 측정치를 검량선과 대조하여 함수율을 산출하고, 비교예에서는, 접착제층의 형성 전(온도 23℃, 상대 습도 60%)에서의 보호 필름의 광투과법에 의한 측정치를 검량선과 대조하여 함수율을 산출했다. 또, 적외선 수분율계로서는, (주)치노 제조의 적외선 다성분계(IM 시리즈 IRMA1100S)를 이용했다.
[제조예 1 : 보호 필름의 제작]
내용적 5 L의 유리제의 반응 용기에, 이온 교환수 1700부, 탄산나트륨 0.7부, 과황산나트륨 0.3부를 주입하여, 질소 기류하에서 교반하고, 디알킬술포숙신산나트륨[카오(주)의 제품 "페렉스(등록상표) OT-P"] 4.46부, 이온교환수 150부, 메틸메타크릴레이트 150부, 및 알릴메타크릴레이트 0.3부를 주입했다. 그 후, 교반 온도를 75℃로 승온하여, 150분간 교반했다.
계속해서, 부틸아크릴레이트 689부, 스티렌 162부, 및 알릴메타크릴레이트 17부의 혼합물과, 과황산나트륨 0.85부, "페렉스(등록상표) OT-P" 7.4부 및 이온교환수 50부의 혼합물을, 90분간에 걸쳐 첨가하고, 90분간 더 중합을 계속했다. 중합 완료 후, 메틸아크릴레이트 326부 및 에틸아크릴레이트 14부의 혼합물과, 과황산나트륨 0.34부를 용해시킨 이온교환수 30부를, 30분간에 걸쳐 더 첨가했다. 첨가 종료 후, 60분간 더 유지하여 중합을 완료했다. 얻어진 반응생성물을 0.5% 염화알루미늄 수용액에 투입하여 중합체를 응집시켰다. 이것을 온수로 5회 세정 후, 건조하여 아크릴계 다층 중합체를 얻었다.
메타크릴산메틸/아크릴산메틸의 중합비가 96/4이며, 굴절률이 1.49인 공중합체 80부에, 위에서 제작한 아크릴계 다층 중합체를 20부 첨가한 아크릴계 조성물을, 헨쉘 믹서로 혼합하고, 벤트식의 일축 압출기(스크류 직경 65 mm)로 용융 혼련했다. 압출 수지 온도 260℃에서 압출 성형을 행하고, 압출된 수지가 80℃로 설정한 탄성 롤에 압착되도록, 롤 유닛(탄성 폴리싱 롤 3개, 횡형 롤)을 통해 두께 80 ㎛인 보호 필름을 제작했다. 또, 압출 성형에는, 립폭 1400 mm이고 립 간격 1 mm인 T 다이를 사용했다.
[제조예 2 : 편광 필름의 제작]
평균 중합도 약 2400, 비누화도 99.9 몰% 이상의 폴리비닐알코올로 이루어지는 두께 75 ㎛의 폴리비닐알코올 필름을 30℃의 순수에 침지한 후, 요오드/요오드화칼륨/물의 중량비가 0.02/2/100이고 수온이 30℃인 수용액에 침지했다. 그 후, 요오드화칼륨/붕산/물의 중량비가 12/5/100이고 수온이 56.5℃인 수용액에 침지했다. 계속해서, 8℃의 순수로 세정한 후, 65℃에서 건조하여, 폴리비닐알코올 필름에 요오드가 흡착 배향된 편광 필름을 제조했다. 연신은, 주로, 요오드 염색 및 붕산 처리의 공정에서 행하고, 토탈 연신 배율은 5.3배였다.
[제조예 3 : 자외선 경화형 접착제의 조제]
자외선 경화형 접착제로서, 양이온 중합형의 에폭시계 접착제를 이용했다. 그 조제에 있어서, 접착제에 포함되는 경화성 성분(A) 및 광양이온 중합개시제(B)에는 이하의 것을 사용했다.
(A) 접착제에 포함되는 경화성 성분
(a1) 지환식 에폭시 수지: 3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트: 다이셀가가쿠고교(주)로부터 입수, 상품명 "세록사이드(등록상표) 2021P", 표 1에서는 (a1)이라고 기재한다.
(a2) 지방족 에폭시 수지: 1,4-부탄디올디글리시딜에테르: 나가세켐텍스(주)로부터 입수, 상품명 "데나콜(등록상표) EX-121", 표 1에서는 (a2)라고 기재한다.
(a3) 비닐에테르: 디에틸렌글리콜디비닐에테르: 니혼카바이드고교(주)로부터 입수, 표 1에서는 (a3)이라고 기재한다.
상기한 3종류의 경화성 성분은, 양이온 중합형의 것이며, 각각 다음 식의 구조를 갖는 화합물이다.
(B) 광양이온 중합개시제
트리아릴술포늄염계 광양이온 중합개시제: 50% 프로필렌카보네이트 용액의 형태로 산아푸로(주)로부터 입수, 상품명 "CPI-100P".
상기한 지환식 에폭시 수지(a1) 70부, 지방족 에폭시 수지(a2) 15부, 및 비닐에테르(a3) 15부를 배합하고, 위에 나타낸 광양이온 중합개시제를 고형분으로 하여 4.5부 더 혼합한 후, 탈포하여, 광경화성 접착제액을 조제했다. 조제한 접착제에 관해서, Anton Paar사 제조의 회전식 점탄성 측정 장치 "Physica MCR 301"을 이용하여, 온도 25℃에서의 점도를 측정했다. 이 결과를 표 1에 기재했다.
[실시예 1]
제조예 1에서 얻어진 보호 필름을 온도 40℃로 설정되어, 상대 습도 90%에 가습된 항온항습 열 오븐 내에 1시간 넣었다[공정 (a)]. 이 공정 후의 보호 필름의 함수율은, 1.2%였다. 계속해서, 보호 필름의 표면에 코로나 방전 처리를 실시하고, 그 코로나 방전 처리면에, 제조예 3에서 얻어진 자외선 경화형 접착제를 도포하여, 접착제층을 형성했다[공정 (b)]. 또한, 이것과 병행하여 시클로올레핀계 수지 필름[닛폰제온(주)의 상품명 "제오노아 필름"(등록상표)]의 일면에, 제조예 3에서 얻어진 자외선 경화형 접착제를 도포하여 접착제층을 형성했다[공정 (b)]. 그 후, 23℃의 환경하에서, 제조예 2에서 얻어진 편광 필름의 양면에, 보호 필름 및 시클로올레핀계 수지 필름을, 접착제층을 통해 각각 접합하고, 아크릴 수지 필름/접착제층/편광 필름/접착제층/시클로올레핀계 수지 필름으로 이루어지는 적층 필름을 얻었다[공정 (c)]. 계속해서 시클로올레핀계 수지 필름면에서 자외선을 조사하여 접착제층을 경화시켜, 편광판을 제작했다[공정 (d)].
[실시예 2]
제조예 1에서 얻어진 보호 필름을, 온도 30℃로 설정되어, 상대 습도 60%로 가습된 항온항습 열 오븐 내에 20초간 넣은 것[공정 (a)] 이외에는, 실시예 1과 같은 식으로 하여 편광판을 제작했다. 보호 필름의 함수율은 0.8%였다.
[비교예 1]
제조예 1에서 얻어진 보호 필름을, 온도 95℃로 설정된 항온 오븐 내에 60초간 넣은 것 이외에는, 실시예 1과 같은 식으로 하여 편광판을 제작했다. 오븐에서 꺼낸 후의 보호 필름의 함수율은, 0.1%였다. 또, 항온 오븐 내의 상대 습도는 10% 미만이다.
[비교예 2]
제조예 1에서 얻어진 보호 필름을, 가온 처리하지 않고, 공정 (a)도 행하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 같은 식으로 하여 편광판을 제작했다. 오븐에서 꺼낸 후의 보호 필름의 함수율은, 0.3%였다.
(편광판의 180도 박리 시험)
상기한 실시예 및 비교예에서 제작한 편광판에 관해서, 보호 필름과 편광 필름 사이의 박리 강도를 이하와 같이 하여 측정했다. 제작한 편광판을, 제작 후 300시간 정치하고, 200 mm× 25 mm의 크기로 재단하여 시험편으로 했다. 제조예 1에서 얻어진 보호 필름과 편광 필름 사이의 박리 강도의 측정은, 제조예 1에서 얻어진 보호 필름의 노출면에 아크릴계의 점착제층을 형성하고, 그 점착제층을 통해 유리판에 접합하여, 편광 필름과 제조예 1에서 얻어진 보호 필름 사이에 커터의 날을 넣어 절결을 생기게 하고, 보호 필름을 길이 방향으로 끝에서부터 30 mm 박리하고, 그 박리한 부분을 시험기의 파지부로 잡았다. 이 상태의 시험편을, 온도 23℃, 상대 습도 55%의 분위기 중, JIS K 6854-2:1999 「접착제-박리 접착 강도 시험 방법-제2부: 180도 박리」에 준하여, 파지 이동 속도 300 mm/분으로 180도 박리 시험을 하여, 파지부의 30 mm를 제외한 170 mm의 길이에 걸친 평균 박리력을 구했다. 이 결과를 표 1에 기재했다.
각 실시예 및 비교예에서 180도 박리 시험을 한 후의 박리된 보호 필름 및 편광 필름에 관해서, FT-IR 장치(Varian사 제조 「640-IR」)에 의해, 각각의 박리면의 적외 흡수 스펙트럼을 측정하여, 접착제가 남아 있는지 여부를 조사했다. 그 결과, 실시예 1 및 실시예 2는, 보호 필름측에는 접착제가 남아 있지 않고, 편광 필름측에만 접착제가 남아 있었다. 이것으로부터, 박리는 접착제층과 보호 필름 사이에서 발생한 것으로 생각된다. 또한, 비교예 1 및 비교예 2는, 편광 필름측에는 접착제가 남아 있지 않고, 보호 필름측에만 접착제가 남아 있었다. 이것으로부터, 박리는 접착제층과 편광 필름 사이에서 발생한 것으로 생각된다.
표 1의 결과로부터, 보호 필름에 공정 (a)를 행한 실시예 1 및 2에서는, 180도 박리 시험에서 양호한 접착성을 보이고 있다. 한편, 보호 필름에 공정 (a)를 행하지 않은 비교예 1 및 2에서는, 실시예 1 및 2와 비교하여 접착성이 낮게 되어 있다. 이것으로부터, 보호 필름, 특히 아크릴계 수지 필름에 대하여 접수(接水) 처리를 하면, 편광 필름 및 보호 필름 사이에서의 접착성이 향상된다고 하는 효과를 얻을 수 있는 것을 확인할 수 있다.
Claims (9)
- 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드 또는 이색성 염료가 흡착 배향되어 있는 편광 필름의 적어도 한쪽 면에, 자외선 경화형 접착제에 의해, 열가소성 수지로 형성되는 보호 필름을 접합하여 편광판을 제조하는 방법으로서,
대기 중에서, 온도 25~80℃ 및 상대 습도 60~90%의 분위기하에서, 상기 보호 필름을 물과 접촉시키는 공정 (a),
상기 공정 (a)를 거친 보호 필름에 이(易)접착 처리를 실시하는 공정,
상기 이접착 처리 공정을 거친 보호 필름 및 편광 필름에서 선택되는 적어도 하나의 필름 상에, 자외선 경화형 접착제로 이루어지는 접착제층을 형성하는 공정 (b),
상기 접착제층을 통해 보호 필름 및 편광 필름을 적층시켜 적층 필름을 얻는 공정 (c), 및
상기 적층 필름에 자외선을 조사하여 접착제층을 경화시키는 공정 (d)를 구비하고,
상기 공정 (a) 후의 상기 보호 필름의 함수율이 0.2~5 중량%인 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법. - 제1항에 있어서, 상기 보호 필름을 물과 접촉시키는 공정 (a) 전에, 상기 보호 필름을 가열하는 공정 (a-1)을 포함하는 편광판의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 자외선 경화형 접착제는, 접착제층을 형성하기 전에 가열되는 편광판의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 자외선 경화형 접착제는, 에폭시계 접착제인 편광판의 제조 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 에폭시계 접착제는, 분자 내에 방향환을 포함하지 않는 에폭시 수지를 포함하는 편광판의 제조 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 에폭시계 접착제는, 에폭시 수지에 더하여 광양이온 중합개시제를 포함하는 편광판의 제조 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열가소성 수지는, 아크릴계 수지인 편광판의 제조 방법.
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