KR101043502B1

KR101043502B1 - 편광 소자용 수성 접착제 및 그것을 사용해서 얻어진 편광판

Info

Publication number: KR101043502B1
Application number: KR1020067017495A
Authority: KR
Inventors: 가즈유키 가와베
Original assignee: 가부시키가이샤 폴라테크노; 니폰 가야꾸 가부시끼가이샤
Priority date: 2004-03-03
Filing date: 2005-03-03
Publication date: 2011-06-23
Also published as: KR20070001158A; EP1721951A4; JPWO2005085383A1; EP1721951A1; CN1926213B; US7740949B2; HK1099785A1; US20070178251A1; TW200533684A; CN1926213A; TWI352707B; WO2005085383A1; CA2557763A1; JP4621660B2

Abstract

중량비로, 폴리비닐 알코올계 수지 100에 대하여 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지를 1∼1000, 가교제를 0.5∼5000의 비율로 함유하는 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제는, 수성의 1액형이기 때문에 취급이 용이하고, 고온 및 고습도 분위기 하에서도 충분한 접착력을 가진다. 본 발명의 접착제는 함유하는 붕소 농도가 높고, 종래의 접착제로는 접착력이 불충분했던 편광 소자의 접착에도 유효하다.

Description

편광 소자용 수성 접착제 및 그것을 사용해서 얻어진 편광판{WATER-BASED ADHESIVE FOR POLARIZING ELEMENT AND POLARIZER OBTAINED WITH THE SAME}

본 발명은 편광 소자용 수성 접착제 및 그것을 사용해서 얻어진 편광판에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 편광 소자와 보호 필름과의 접착성이 우수하고, 특히 고온 및 고습도 분위기 하에서의 접착 내구성이 향상된 편광 소자용 수성 접착제 및 이것을 사용해서 얻어진 편광판에 관한 것이다.

현재, 일반적으로 편광판은 연신(延伸) 배향한 폴리비닐 알코올(이하, 간단히 "PVA"라 한다) 또는 그 유도체의 필름에, 요오드나 2색성 염료(dichroic dye)를 함유시켜서 편광 소자로 하고, 적어도 그 한쪽 면에 셀룰로오스 아세테이트계 필름 등의 보호 필름을, PVA 수지를 함유하는 수용액을 접착제로서 사용하여 적층해서 제조된다.

이러한 구성의 편광판은 고습도에 장시간 노출되면 편광 소자와 보호 필름 사이에서 박리가 쉽사리 생긴다는 결점이 있었다. 최근, 탁상 전자계산기, 전자시계, PC, 휴대전화 및 자동차나 기계류 등의 계기류에 액정 표시 장치가 사용되고, 보다 가혹한 환경조건 하에서 사용 혹은 보관되기 때문에, 특히 고습도 분위기 하에서 편광 소자와 보호 필름이 박리를 일으켜서 액정 표시 장치의 표시화질(display quality)을 저하시킨다는 문제가 생기고 있다. 접착제의 강도를 올리는 방법으로는 접착제 성분의 반응을 빠르게 하는 방법이 있지만, 이 경우는 용액 상태에서의 사용 가능 시간, 소위 포트 라이프(pot life)가 짧아지기 때문에 2액형으로 하는 등의 연구가 필요하게 된다. 그러나 생산성 향상을 위해서는 1액형의 접착제가 요망되고 있다.

PVA 수지계 접착제의 내수성(耐水性)을 향상시키는 일반적인 방법에 대해서는 비특허문헌 1에 기재되어 있다.

PVA 수지, 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지 및 가교제를 함유하는 접착제에 대해서는 목재용으로서 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재되어 있다.

특허문헌 1: 일본국 특개소49-93446호 공보

특허문헌 2: 일본국 특공평03-7230호 공보

비특허문헌 1: 長野, 山根 및 豊島 공저, 「POVAL」, 고분자 간행회, 1981년 4월 1일, 256-261 페이지

본 발명은, 편광 소자, 특히 붕소 화합물을 함유하는 편광 소자와 보호 필름으로 구성되는 편광판에 있어서, 종래 고온 및 고습도 분위기 하에서 편광 소자와 보호 필름이 용이하게 박리하는 것을 개선한, 내구성이 우수한 편광판을 제공하기 위한 편광 소자용 접착제를 제공하는 것을 목적으로 한다. 더욱이는 이 편광 소자용 접착제를 사용해서 얻어지는 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는 상기 과제를 해결하고자 예의 연구한 결과, 편광판의 접착제로서 PVA 수지, 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지 및 가교제를 함유하는 접착제를 사용함으로써 이러한 과제가 해결되고, 또한 충분한 포트 라이프(pot life)를 가진 1액형 접착제가 얻어지는 것을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은, 폴리비닐 알코올 수지, 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지 및 가교제를 함유하는 편광 소자용 수성 접착제에 관한 것이다.

더욱이, 본 발명은, 편광 소자에 접착제를 통해서 보호 필름을 접착한 편광판에 있어서, 이 접착제가 상기의 편광 소자용 수성 접착제인 것을 특징으로 하는 편광판에 관한 것이다.

[발명의 효과]

본 발명의 편광 소자용 수성 접착제를 사용해서 편광 소자와 보호 필름을 접착함으로써, 편광 소자와 보호 필름 사이의 박리의 발생을 억제하고, 종래의 편광판에서는 불가능했던 고온 및 고습도 분위기 하에서의 사용 및 보관을 가능하게 한다.

또한, 편광 소자 중의 붕소 화합물의 함유량을 증가시킴으로써 편광판의 내열성, 내고온 고습성, 내열 내광성 등을 향상시킬 수 있고, 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제는, 붕소 화합물의 함유량의 증가에 따라 접착성이 저하한 편광 소자와 보호 필름과의 접착에 특히 우수한 결과를 부여한다. 즉, 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제는, 편광 소자 중의 붕소 화합물의 함유량이 붕산으로 환산해서 13∼25 중량% 정도인 종래 일반적으로 사용되고 있는 편광 소자보다도, 붕소 화합물의 함유량을 붕산으로 환산해서 25∼40 중량% 정도로 증가시킨 편광 소자에 사용해도, 편광 소자와 보호 필름과의 접착에 특히 우수한 결과를 부여한다.

[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]

본 발명의 편광 소자용 수성 접착제는, PVA 수지, 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지 및 가교제를 필수 성분으로 함유한다.

본 발명의 편광 소자용 수성 접착제에 사용되는 PVA 수지는, 변성 PVA 수지이어도 좋고 PVA 수지와 변성 PVA 수지의 혼합물이어도 좋다. 변성 PVA 수지로서는, 불포화 카르복실산 혹은 그 유도체, 올레핀류, 비닐 에테르류 혹은 불포화 술폰산염 등과 아세트산 비닐과의 공중합물을 비누화 처리(saponification)한 것, 혹은 PVA 수지에 알데히드류, 메틸올계 화합물, 에폭시계 화합물, 이소시아네이트류 등을 반응시킨 것도 사용할 수 있다. 바람직하게는 카르복실기를 가진 변성 PVA 수지, 보다 바람직하게는 아세토아세틸기를 가진 변성 PVA 수지가 사용된다.

본 발명의 편광 소자용 수성 접착제에 사용되는 PVA 수지의 평균 비누화도(saponification degree)는 85 몰％ 이상, 바람직하게는 98 몰％ 이상이다. PVA 수지의 평균 중합도는 임의이지만, 바람직하게는 500 이상, 더욱 바람직하게는 1000∼5000이다.

본 발명의 편광 소자용 수성 접착제에 사용되는 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지로서는 무수 말레산과 α-올레핀과의 공중합물을 들 수 있다. α-올레핀이라 함은 α- 위치에 탄소-탄소 이중 결합을 가진 직쇄상 또는 분기상의 올레핀, 특히 탄소수 2∼12, 특히 2∼8의 올레핀을 의미한다. 사용할 수 있는 α-올레 핀의 구체적인 예로서는, 에틸렌, 프로필렌, n-부텐, 이소부틸렌, n-펜텐, 이소프렌, 2-메틸-1-부텐, n-헥센, 2-메틸-1-펜텐, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 2-에틸-1-부텐, 1,3-펜타디엔, 1,3-헥사디엔, 1,4-헥사디엔, 2,3-디메틸부타디엔, 2,4,4-트리메틸-1-펜텐, 2-메틸-1,3-펜타디엔, 2,5-헵타디엔, 1,3-헵타디엔, 2-메틸-1,3-헥사디엔, 1,3-옥타디엔 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 특히 이소부틸렌의 공중합물이 바람직하게 사용된다. 이소부틸렌으로서는, RETURN BㆍB(이소부틸렌, 1-부텐, 2-부텐 등의 혼합물)를 사용해도 좋다. 이들 올레핀은 단독으로 사용해도 좋고, 혹은 2종 이상 병용해도 좋다.

무수 말레산과 이소부틸렌의 공중합물의 중량평균 분자량은 55,000∼350,000인 것이 바람직하다. 분자량이 지나치게 높으면 접착제 점도가 지나치게 높아서 도공성(塗工性; coatability)이 나빠진다. 분자량이 지나치게 낮으면 충분한 내수성을 얻기 어렵게 된다.

무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지는, 무수 말레산과 함께 말레아미드산(maleamic acid) 혹은 그 염을 구조 중에 함유하고 있어도 좋다. 말레아미드산 혹은 그 염을 구조 중에 도입하는 방법으로서는, 무수 말레산을 아미드화하는 방법, 혹은 말레아미드산 혹은 그 유도체와 공중합하는 방법 중의 어느 방법이어도 좋다.

무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지는, 무수 말레산과 함께 말레산 이미드(maleimide)류를 구조 중에 함유하고 있어도 좋다. 말레산 이미드류를 구조 중에 도입하는 방법으로서는, 무수 말레산을 이미드화하는 방법, 혹은 말레산 이미드 류와 공중합하는 방법 중의 어느 방법이어도 좋다. 말레산 이미드류의 구체적인 예로서는, 말레산 이미드, N-메틸말레이미드, N-에틸말레이미드, N-프로필말레이미드, N-n-부틸말레이미드, N-t-부틸말레이미드, N-시클로헥실말레이미드 등의 N-치환 알킬말레이미드; N-메틸페닐말레이미드, N-에틸페닐말레이미드 등의 N-치환 알킬페닐말레이미드; 혹은 N-메톡시페닐말레이미드, N-에톡시페닐말레이미드 등의 N-알콕시페닐말레이미드; 더욱이는 이들의 할로겐화물, 예를 들면, N-클로로페닐말레이미드 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 말레산 이미드가 바람직하다.

무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지 중에서 물에 용이하게 용해하는 것은 물 단독으로도 용매로서 사용할 수 있지만, 물에 용이하게 용해하지 않는 것 혹은 물에 불용의 것은 염기성 물질을 함유하는 물에 용해해서 사용한다. 염기성 물질로서는, 암모니아, 암모니아의 탄산염, 인산염 혹은 아세트산염, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 및 기타의 알칸올아민, 지방족 아민, 방향족 아민 등의 유기 아민류; 알칼리토금속의 산화물, 수산화물 혹은 탄산염, 알칼리 금속의 수산화물, 탄산염, 규산염, 인산염, 아세트산염 등의 무기염을 들 수 있다. 이들 중에서, 암모니아, 암모니아의 탄산염, 유기 아민류, 알칼리토금속의 산화물, 수산화물 혹은 탄산염, 알칼리 금속의 수산화물 혹은 탄산염이 바람직하다. 이것들을 단독으로 사용해도 좋고, 2종류 이상을 병용해도 좋다.

본 발명에 사용되는 가교제로서는, PVA 수지 및 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지와 반응해서 가교(架橋)하는 것이면 좋은데, 에폭시기를 가진 화합물을 바람직한 것으로서 들 수 있다. 가교제의 구체적인 예로서는, 예를 들면 글리옥살, 포르말린, 붕사, 붕산, 아지리딘, 디알데히드 전분, 멜라민 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에틸렌이민 수지, 폴리아미드·에피클로로히드린 수지, 케톤·알데히드 수지, 글라이신, 글리시딜 에스테르, 글리시딜 에테르, 케텐 다이머, 디메틸올 요소, 염화 암모늄, 염화 마그네슘, 수산화 칼슘, 탄산 지르코늄·암모늄 등을 들 수 있고, 바람직하게는 폴리올의 폴리글리시딜 에테르, 디아민의 글리시딜 부가물 등이다.

본 발명의 편광 소자용 수성 접착제에 있어서의 PVA 수지와, 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지의 함유 비율은, 중량비로, PVA 수지 100에 대하여 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지는 1∼1000이고, 바람직하게는 10∼1000, 보다 바람직하게는 50∼500이다. PVA 수지와 가교제의 함유 비율은, 중량비로, PVA 수지 100에 대하여 가교제는 0.5∼5000이며, 바람직하게는 1∼1000, 보다 바람직하게는 5∼500이다.

본 발명의 편광 소자용 수성 접착제는, 상기의 PVA 수지, 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지 및 가교제를 상기의 비율로 물 또는 염기성 물질을 함유하는 물에 용해함으로써 용이하게 조제할 수 있다. 수지 및 가교제를 가한 농도는 2∼30 중량%가 바람직하고, 2∼10 중량%가 보다 바람직하다.

본 발명의 편광판은, 편광 소자와 보호 필름을 상기 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제로 접착한 것이다. 본 발명의 편광판에 사용되는 편광 소자는, PVA계 수지 필름이 바람직하고, 특히 PVA계 수지 필름의 일축(一軸) 연신 필름인 것이 바람직하며, 필름에 사용하는 PVA 수지는 보통 폴리 아세트산 비닐을 비누 화(saponification)해서 제조되는데, 본 발명에서는 반드시 이것에 한정되는 것이 아니고, 불포화 카르복실산 혹은 그 유도체, 올레핀류, 비닐 에테르류 혹은 불포화 술폰산염 등의 아세트산 비닐과 공중합 가능한 성분을 함유하고 있어도 좋다. PVA 수지의 평균 비누화도는 85％ 이상, 바람직하게는 98％ 이상이 적합하다. 본 발명에서 사용되는 PVA 수지의 평균 중합도는 임의의 것이 사용 가능하며, 통상적으로 1500 이상, 바람직하게는 2300∼5000이다.

본 발명의 편광판에 사용되는 편광 소자의 제조 방법으로서는, 통상, PVA계 수지 필름을 요오드 혹은 2색성 염료의 수용액 중에서 염색한 후에 습식법 혹은 건식법으로 일축 연신하는 방법이 이용된다. 염색과 연신을 동시에 하는 방법, 연신 후에 염색을 하는 방법 혹은 필름 제조 시에 2색성을 가진 물질을 혼합해서 제조한 PVA계 수지 필름을 연신하는 방법에 의해도 제조 가능하다.

2색성 염료로서는 공지의 염료가 사용 가능한데, 예를 들면 C.I. 다이렉트 옐로우 12, C.I. 다이렉트 옐로우 28, C.I. 다이렉트 옐로우 44, C.I. 다이렉트 오렌지 26, C.I. 다이렉트 오렌지 39, C.I. 다이렉트 오렌지 107, C.I. 다이렉트 레드 2, C.I. 다이렉트 레드 31, C.I. 다이렉트 레드 79, C.I. 다이렉트 레드 81, C.I. 다이렉트 레드 247, C.I. 다이렉트 그린 80, C.I. 다이렉트 그린 59 및 일본국의 특개소59-145255호 공보, 특개소60-156759호 공보, 특개평3-12606호 공보, 특개평11-218610호 공보, 특개2001-33627호 공보에 기재된 염료 등을 들 수 있다.

이들 색소는, 통상, 유리 산, 혹은 알칼리 금속염, 암모늄염, 아민류의 염으로서 이용된다. 이들 색소는, 단독으로 사용할 수 있는 외에, 필요에 따라서 2종 이상 병용해도 좋고, 병용하는 색소에 특히 제한은 없으며, 각 색소가 다른 파장영역에서 흡수특성을 가지고, 또한 2색성이 높은 것이 바람직하다.

본 발명의 편광판에 사용되는 붕소를 함유하는 편광 소자를 제작할 경우는, PVA계 수지 필름을 염색 전 또는 염색 후에 붕산을 함유한 수용액 중에 침지하는 방법, 붕산을 함유시킨 염색액에 PVA계 수지 필름을 침지해서 염색과 동시에 실시하는 방법 등을 채용할 수 있다. 본 발명에서는 염색 후에 붕산을 함유한 수용액 중에 침지하는 방법이 바람직하다. PVA계 수지 필름을 연신할 경우는, 염색 후에 PVA계 수지 필름을 침지하는 붕산을 함유한 수용액 중에서 일축 연신하는 것이 바람직하다. 일축 연신한 후, 붕산을 함유한 수용액에 다시 침지하면, 일축 연신에 의해 얻어진 광학특성을 변화함이 없이 붕산 농도를 제어할 수 있다. 이 경우에 있어서, 수용액 중의 붕산의 농도는 1∼20 중량%, 용액의 온도는 20∼80℃가 바람직하다. 시판되고 있는 편광판의 붕소 함유량은, 붕산 농도로 환산해서 13∼25 중량% 정도인데, 25 중량％ 이상으로 했을 경우, 내열성과 내광성이 향상된다. 그러나 편광 소자 중에 함유되는 붕소의 함유량이 과도하게 많아지면 접착성은 저하하기 때문에, 붕산 농도로 환산해서 10∼40 중량%인 것이 바람직하다. 내열성·내광성을 고려할 경우는 25∼40 중량%로 하는 것이 바람직하다. 붕소 화합물로서는 붕사 등의 사용도 가능하다. 또한 상기의 필름 제조 공정에는 필요에 따라서 수세공정을 추가하는 것도 가능하다.

본 발명의 편광판은, 상기의 편광 소자의 한쪽 면 또는 양면에 광학적 투명도와 기계적 강도가 우수한 보호 필름을 본 발명의 편광 소자용 접착제를 사용해서 서로 첩합(貼合)함으로써 얻어진다. 보호 필름으로서는, 셀룰로오스 디아세테이트 혹은 셀룰로오스 트리아세테이트 등의 셀룰로오스 아세테이트계 필름 등의 외에, 아크릴계 필름, 에틸렌 테트라플루오라이드/프로필렌 헥사플루오라이드계 공중합체와 같은 플루오르계 필름, 폴리에스테르계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리시클로올레핀계 수지, 또는 폴리아미드계 수지로 된 필름 등이 사용된다. 또한, 상기의 수지로 된 필름의 표면을 PVA 수지 등의 접착성을 향상시키는 물질로 전처리한 필름을 보호 필름으로서 사용해도 좋다. 더욱이 이 보호 필름은 그것 자체가 위상차를 가진 필름이나, 액정 화합물 등을 도포한 필름 등의 위상차 필름, 시야각 확대 필름 등의 기능을 가진 것이어도 좋다. 상기한 보호 필름은 표면을 알칼리로써 비누화 처리하거나, 코로나 방전, 플라즈마 방전, 글로 방전, 전자선 처리 혹은 고주파 처리를 하면 더욱 효과적이다. 상기한 보호 필름 표면을 편광 소자와의 접착성을 향상시키는 물질로 전처리하는 것도 가능하다.

본 발명의 편광판은, 그 표면에 투명한 보호층을 추가로 형성해도 좋다. 이 보호층으로서는, 예를 들면 아크릴계나 폴리실록산계의 하드 코트층(hard coat layer)이나 우레탄계의 보호층 등을 들 수 있다. 또한, 액정 표시 장치의 시인성(視認性; visibility)을 더욱 향상시키기 위해서, 이 보호층 위에 AR(반사 방지)층, LR(반사 저감)층 혹은 AG(눈부심 방지; anti-glaring)층을 단독 혹은 복합하여 형성하는 것도 가능하다. AR층 및 LR층으로서, 예를 들면 규소 산화물, 산화 티타늄 혹은 플루오르화 마그네슘 등의 물질을 증착 또는 스퍼터링 처리에 의해 형성할 수 있고, 또한 플루오르계 물질을 얇게 도포함으로써 형성할 수 있다. AG층으로서, 예를 들면 하드 코트층 중에 필러(filler)를 분산시켜서 형성할 수 있다. 또한 본 발명의 편광판은, 이것과 위상차판을 첩부(貼付)해서 타원 편광판으로서도 사용할 수 있다.

이하, 실시예 및 시험예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다. 실시예에 있어서 특히 지정하지 않을 경우, "부(部)"는 "중량부"를, "％"는 "중량％"를 의미한다. 편광 소자 중의 붕소 화합물의 함유량은, 편광 소자를 가열하면서 증류수에 용해하고, 수산화 나트륨에 의한 중화 적정에 의해서 구한 붕산량으로 환산하였다.

실시예 1

5.0％ PVA 수지(평균 중합도 2600, 비누화도 99.4 몰％ 이상)의 수용액 50부와, 5.0％ 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지(상품명: 일본국의 주식회사 Kuraray제의 ISOBAN-18, 무수 말레산과 이소부틸렌과의 공중합체이며 중량 평균 분자량: 300,000∼350,000)의 암모늄 수용액 50부와 폴리글리세롤 폴리글리시딜 에테르(상품명: Nagase Chemtex 주식회사제의 DENACOL EX-521) 1.25부를 혼합해서 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제를 얻었다. 이어서, 평균 중합도 4000, 비누화도 99.9 몰％, 두께 75㎛의 PVA계 필름을 유리 산으로서 아래의 식 (1)로 나타내어지는 일본국 특개2001-33627호 공보에 기재한 2색성 염료, 및 망초를 함유하는 수용액 중에 45℃에서 4분간 염색한 후, 건조 공정을 거치지 않고, 붕산 3 중량％, 온도 58℃의 수용액 중에 도입하고, 이 수용액 중에서 5배로 일축 연신하였다.

이 필름을 다시 실온의 수조(水槽)에 침지해서 세정을 하고, 70℃에서 10분간 건조해서 편광 소자를 얻었다. 이 편광 소자와 알칼리로써 비누화 처리한 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 상기에서 얻어진 수성 접착제를 사용해서 접착하고, 70℃에서 5분간, 다시 100℃에서 5분간 건조해서 본 발명의 편광판을 얻었다. 이 경우에 있어서, 편광 소자 중의 붕소량은 붕산 농도로 환산해서 16％이었다.

실시예 2

실시예 1에 있어서 PVA 수지 수용액 농도를 4.0％, 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지의 암모늄 수용액 농도를 4.0%로 한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제를 얻었다. 이어서, 얻어진 접착제를 사용한 편광판을 실시예 1과 마찬가지로 얻었다.

실시예 3

5.0％ PVA 수지(평균 중합도 2600, 비누화도 99.4 몰％ 이상)의 수용액 67부, 5.0％ 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지(상품명: 일본국의 주식회사 Kuraray제의 ISOBAN-18, 무수 말레산과 이소부틸렌과의 공중합체이며 중량 평균 분자량: 300,000∼350,000)의 암모늄 수용액 33부와 폴리글리세롤 폴리글리시딜 에테르(상품명: Nagase Chemtex 주식회사제의 DENACOL EX-521) 0.83부를 혼합해서 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제를 얻었다. 이어서, 얻어진 접착제를 사용한 편광 판을 실시예 1과 마찬가지로 얻었다.

실시예 4

5.0％ PVA 수지(평균 중합도 2600, 비누화도 99.4 몰％ 이상)의 수용액 17부, 5.0％ 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지(상품명: 일본국의 주식회사 Kuraray제의 ISOBAN-18, 무수 말레산과 이소부틸렌과의 공중합체이며 중량 평균 분자량: 300,000∼350,000)의 암모늄 수용액 83부와 폴리글리세롤 폴리글리시딜 에테르(상품명: Nagase Chemtex 주식회사제의 DENACOL EX-521) 2.08부를 혼합해서 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제를 얻었다. 이어서, 얻어진 접착제를 사용한 편광판을 실시예 1과 마찬가지로 얻었다.

실시예 5

실시예 1에 있어서 폴리글리세롤 폴리글리시딜 에테르의 첨가량을 0.25부로 한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제를 얻었다. 이어서, 얻어진 접착제를 사용한 편광판을 실시예 1과 마찬가지로 얻었다.

실시예 6

실시예 1에 있어서 폴리글리세롤 폴리글리시딜 에테르의 첨가량을 2.5부로 한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제를 얻었다. 이어서, 얻어진 접착제를 사용한 편광판을 실시예 1과 마찬가지로 얻었다.

실시예 7

실시예 1에 있어서 접착 후의 건조 처리를 70℃에서 10분으로 한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제를 사용한 편광판을 실시예 1과 마찬가지로 얻었다.

실시예 8

실시예 1에 있어서 PVA 수지를 아세토아세틸기를 가진 변성 PVA 수지(상품명: 일본 합성화학공업 주식회사제 Z-200H)로 한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제를 얻었다. 이어서, 얻어진 접착제를 사용한 편광판을 실시예 1과 마찬가지로 얻었다.

실시예 9

실시예 1에 있어서 가교제를 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)시클로헥산(상품명: 일본국의 三菱가스화학 주식회사제의 TETRAD-C)으로 한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제를 얻었다. 이어서, 얻어진 접착제를 사용한 편광판을 실시예 1과 마찬가지로 얻었다.

실시예 10

실시예 1에 있어서 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지로서, 무수 말레산과 이소부틸렌과의 공중합체이며 중량 평균 분자량: 55,000∼65,000(상품명: 일본국의 주식회사 Kuraray제의 ISOBAN-04)의 공중합체를 사용한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제를 얻었다. 이어서, 얻어진 접착제를 사용한 편광판을 실시예 1과 마찬가지로 얻었다.

실시예 11

실시예 1에 있어서 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지를, 무수 말레산의 일부를 말레산 이미드로 한 수지(상품명: 일본국의 주식회사 Kuraray제의 ISOBAN-310, 무수 말레산과 이소부틸렌과의 공중합체에 있어서의 무수 말레산의 일부를 말레산 이미드로 한 공중합체이며 중량 평균 분자량: 160,000∼170,000)로 한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제를 얻었다.

이어서, 얻어진 접착제를 사용한 편광판을 실시예 1과 마찬가지로 얻었다.

실시예 12

5.0％ PVA 수지(평균 중합도 2600, 비누화도 99.4 몰％ 이상)의 수용액 50부와, 5.0％ 무수 말레산 및 말레아미드산 골격을 구조 중에 가진 수지(상품명: 일본국의 주식회사 Kuraray제의 ISOBAN-104, 무수 말레산과 이소부틸렌과의 공중합체에 있어서의 무수 말레산의 일부를 말레아미드산의 암모늄염으로 한 공중합체이며 중량 평균 분자량: 55,000∼65,000)의 수용액 50부와 폴리글리세롤 폴리글리시딜 에테르(상품명: Nagase Chemtex 주식회사제의 DENACOL EX-521) 1.25부를 혼합해서 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제를 얻었다.

이어서, 평균 중합도 4000, 비누화도 99.9 몰％, 두께 75㎛의 PVA계 필름을 상기 식 (1)로 나타낸 2색성 염료 및 망초를 함유하는 수용액 중에서 45℃에서 염색한 후, 건조 공정을 거치지 않고, 붕산 3 중량％, 온도 58℃의 수용액 중에 도입하고, 이 수용액 중에서 5배로 일축 연신하였다. 이 필름을 다시 실온의 수조에 침지해서 세정을 하고, 70℃에서 10분간 건조해서 편광 소자를 얻었다.

이 편광 소자와 알칼리로써 비누화 처리한 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 상기에서 얻어진 접착제를 사용해서 접착하고, 70℃에서 5분간, 다시 100℃에서 5분간 건조해서 본 발명의 편광판을 얻었다. 이 경우에 있어서, 편광 소자 중의 붕 소량은 붕산 농도로 환산해서 16％이었다.

실시예 13

5.0％ PVA 수지(평균 중합도 2600, 비누화도 99.4 몰％ 이상)의 수용액 50부와, 5.0％ 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지(상품명: 일본국의 주식회사 Kuraray제의 ISOBAN-18, 무수 말레산과 이소부틸렌과의 공중합체이며 중량 평균 분자량: 300,000∼350,000)의 암모늄 수용액 50부와 폴리글리세롤 폴리글리시딜 에테르(상품명: Nagase Chemtex 주식회사제의 DENACOL EX-521) 1.25부를 혼합해서 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제를 얻었다. 이어서, 평균 중합도 4000, 비누화도 99.9 몰％, 두께 75㎛의 PVA계 필름을 상기 식 (1)로 나타내어지는 2색성 염료 및 망초를 함유하는 수용액 중에서 45℃에서 염색한 후, 건조 공정을 거치지 않고, 붕산 3 중량％, 온도 58℃의 수용액 중에 도입하고, 이 수용액 중에서 5배로 일축 연신하였다.

이 필름을 다시 붕산 5 중량％, 온도 55℃의 수용액에 5분간 침지하고, 수세 후 70℃에서 10분간 건조해서 편광 소자를 얻었다. 이 편광 소자와 알칼리로써 비누화 처리한 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 상기 접착제를 사용해서 접착하고, 70℃에서 5분간, 다시 100℃에서 5분간 건조해서 본 발명의 편광판을 얻었다. 이 경우에 있어서, 편광 소자 중의 붕소 농도는 붕산 농도로 환산해서 26％이었다.

실시예 14

실시예 9에서 얻어진 본 발명의 접착제를 사용하고, 실시예 9에 있어서의 일축 연신 후의 붕산처리를, 붕산 8 중량％, 온도 40℃의 수용액에 5분간 침지해서 실시한 이외는 실시예 8과 마찬가지로 하여 본 발명의 편광판을 얻었다. 이 경우에 있어서, 편광 소자 중의 붕소 농도는 붕산 농도로 환산해서 29％이었다.

실시예 15

실시예 9에서 얻어진 본 발명의 접착제를 사용하고, 실시예 9에 있어서의 일축 연신 후의 붕산처리를, 붕산 8 중량％, 온도 55℃의 수용액에 5분간 침지함으로써 실시한 이외는 실시예 9와 마찬가지로 하여 본 발명의 편광판을 얻었다. 이 경우에 있어서, 편광 소자 중의 붕소 농도는 붕산 농도로 환산해서 32％이었다.

비교예 1

평균 중합도 4000, 비누화도 99.9 몰％, 두께 75㎛의 PVA계 필름을 상기 식 (1)로 나타내어지는 2색성 염료 및 망초를 함유하는 수용액 중에서 45℃에서 염색한 후, 건조 공정을 거치지 않고, 붕산 3 중량％, 온도 58℃의 수용액 중에 도입하고, 이 수용액 중에서 5배로 일축 연신하였다. 이 필름을 다시 실온의 수조에 침지해서 세정을 하고, 70℃에서 10분간 건조해서 편광 소자를 얻었다. 이 편광 소자와 알칼리로써 비누화 처리한 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 접착제로서 5％ PVA 수지(평균 중합도 2600, 비누화도 99.4 몰％ 이상)의 수용액을 사용해서 접착하고, 70℃에서 10분간, 다시 100℃에서 10분간 건조해서 편광판을 얻었다.

비교예 2

5.0％ PVA 수지(평균 중합도 2600, 비누화도 99.4 몰％ 이상)의 수용액 50부와, 5.0％ 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지(상품명: 일본국의 주식회사 Kuraray제의 ISOBAN-18, 무수 말레산과 이소부틸렌과의 공중합체이며 중량 평균 분 자량: 300,000∼350,000)의 암모늄 수용액 50부를 혼합하여, 가교제를 함유하지 않은 편광 소자용 접착제를 얻었다. 이어서, 평균 중합도 4000, 비누화도 99.9 몰％, 두께 75㎛의 PVA계 필름을 상기 식 (1)로 나타내어지는 2색성 염료 및 망초를 함유하는 수용액 중에서 45℃에서 염색한 후, 건조 공정을 거치지 않고, 붕산 3 중량％, 온도 58℃의 수용액 중에 도입하고, 이 수용액 중에서 5배로 일축 연신하였다.

이 필름을 다시 실온의 수조에 침지해서 세정을 하고, 70℃에서 10분간 건조해서 편광 소자를 얻었다. 이 편광 소자와 알칼리로써 비누화 처리한 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 위에서 얻어진 상기 접착제를 사용해서 비교예 1과 마찬가지로 하여 편광판을 얻었다.

시험예 1

실시예 1 내지 15 및 비교예 1 내지 2에서 얻어진 편광판을, 60℃의 온수 중에 120시간 침지해서 편광판의 접착성의 내수성 시험을 하였다. 표 1에 편광판의 접착성의 내수시험 결과를 나타낸다. 표 중에서, ○은 변화 없음, ×는 완전 박리를 나타낸다.

[표 1] 편광판의 접착성의 내수성 시험 결과

	내수성 시험 결과	수지성분의 고형분	PVA 수지/무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지 (중량비)	가교제의 PVA 수지 100부에 대한 비율(중량비)	편광 소자 중의 붕산농도
실시예 1	○	5%	100/100	50부	16%
실시예 2	○	4%	100/100	50부	16%
실시예 3	○	5%	100/50	25부	16%
실시예 4	○	5%	100/500	250부	16%
실시예 5	○	5%	100/100	10부	16%
실시예 6	○	5%	100/100	100부	16%
실시예 7	○	5%	100/100	50부	16%
실시예 8	○	5%	변성 PVA 수지/실시예 1과 동일 100/100	50부	16%
실시예 9	○	5%	100/100	디아민의 글리시딜 부가물 50부	16%
실시예 10	○	5%	실시예 1과 동일/저중합도 수지 100/100	50부	16%
실시예 11	○	5%	실시예 1과 동일/이미드 변성수지 100/100	50부	16%
실시예 12	○	5%	실시예 1과 동일/함(含)말레아미드산 수지 100/100	50부	16%
실시예 13	○	5%	100/100	50부	26%
실시예 14	○	5%	100/100	50부	29%
실시예 15	○	5%	100/100	50부	32%
비교예 1	×	5%	100/0	0부	16%
비교예 2	×	5%	100/100	0부	16%

표 1에 나온 바와 같이, 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제를 사용한 편광판은 편광 소자 중의 붕소 화합물의 붕산으로 환산한 함유량에 관계없이, 60℃ 온수에 120시간 침지했을 때의 내구성이 우수한 것이었다.

실시예 16

5.0％ PVA 수지(평균 중합도 2600, 비누화도 99.4 몰％ 이상)의 수용액 50부와, 5.0％ 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지(상품명: 일본국의 주식회사 Kuraray제의 ISOBAN-18, 무수 말레산과 이소부틸렌과의 공중합체이며 중량 평균 분자량: 300,000∼350,000)의 암모늄 수용액 50부와 폴리글리세롤 폴리글리시딜 에테르(상품명: Nagase Chemtex 주식회사제의 DENACOL EX-521) 1.25부를 혼합해서 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제를 얻었다. 이어서, 평균 중합도 4000, 비누화도 99.9 몰％, 두께 75㎛의 PVA계 필름을, C.I. 다이렉트 옐로우 28, C.I. 다이렉트 오렌지 39 및 유리 산으로서 아래의 식 (2)로 나타내어지는 일본국 특개2003-215338호 공보에 기재한 2색성 염료 및 망초(芒硝; Glauber's salt)를 함유하는 수용액 중에 45℃에서 4분간 염색한 후, 붕산 2 중량％, 온도 50℃의 수용액 중에서 세정한 다음, 건조 공정을 거치지 않고, 붕산 3 중량％, 온도 57℃의 수용액 중에 도입하고, 이 수용액 중에서 5배로 일축 연신하였다. 이 필름을 다시 실온의 수조에 침지해서 세정을 하고, 70℃에서 10분간 건조해서 편광 소자를 얻었다.

이 편광 소자와 알칼리로써 비누화 처리한 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 상기에서 얻어진 접착제를 사용해서 접착하고, 70℃에서 5분간, 다시 100℃에서 5분간 건조해서 본 발명의 편광판을 얻었다. 이 경우에 있어서, 편광 소자 중의 붕 소량은 붕산 농도로 환산해서 20％이었다.

실시예 17

실시예 16에 있어서 무수 말레산 및 말레아미드산 골격을 구조 중에 가진 수지(상품명: 일본국의 주식회사 Kuraray제의 ISOBAN-104, 무수 말레산과 이소부틸렌과의 공중합체에 있어서의 무수 말레산의 일부를 말레아미드산의 암모늄염으로 한 공중합체이며 중량 평균 분자량: 55,000∼65,000)로 한 이외는 실시예 16과 마찬가지로 하여 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제를 얻었다. 이어서, 얻어진 접착제를 사용한 편광판을 실시예 1과 마찬가지로 얻었다.

실시예 18

실시예 16에 있어서 무수 말레산 및 말레아미드산 골격을 구조 중에 가진 수지(상품명: 일본국의 주식회사 Kuraray제의 ISOBAN-110, 무수 말레산과 이소부틸렌과의 공중합체에 있어서의 무수 말레산의 일부를 말레아미드산의 암모늄염으로 한 공중합체이며 중량 평균 분자량: 160,000∼170,000)로 한 이외는 실시예 16과 마찬가지로 하여 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제를 얻었다. 이어서, 얻어진 접착제를 사용한 편광판을 실시예 1과 마찬가지로 얻었다.

비교예 3

편광 소자와 알칼리로써 비누화 처리한 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 5％ PVA 수지(평균 중합도 2600, 비누화도 99.4 몰％ 이상)의 수용액을 접착제로서 사용해서 접착한 이외는, 실시예 16과 마찬가지로 하여 편광판을 얻었다.

시험예 2

실시예 16 내지 18 및 비교예 3에서 얻어진 접착제에 대해서, 접착제 용액 점도를 잔 컵 3번(Zahn Cup No. 3)에서의 접착제 용액의 낙하 시간에 의해 평가하였다.

실시예 16 내지 18 및 비교예 3에서 얻어진 편광판에 대해서는, 편광판을 60℃의 온수 중에 960시간 침지 및 60℃ 및 100％ RH의 환경 하에서 700시간 방치해서 접착성을 평가하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.

[표 2] 접착제 용액 점도 및 접착성 시험 결과

	60℃ 온수 내수성	60℃ 및 100％ RH 내수성	접착제 용액 점도	도공(塗工) 적성
실시예 16	○	○	631초	△
실시예 17	○	○	44초	◎
실시예 18	○	○	131초	○
비교예 3	× 16시간에서 박리	○	55초	◎

표 2에 나온 바와 같이, 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제를 사용한 편광판은, 60℃의 온수 내수성 시험 및 60℃ 및 100％ RH의 환경 하에서의 내습성 시험에 있어서도 접착성이 우수하였다.

실시예 19

평균 중합도 2400, 비누화도 99.4 몰％, 두께 75㎛의 PVA계 필름을, 요오드와 요오드화 칼륨 및 붕산을 함유한 수용액 중에 45℃에서 4분간 염색한 후, 건조 공정을 거치지 않고, 붕산 3 중량％, 온도 50℃의 수용액 중에 도입하고, 이 수용액 중에서 5배로 일축 연신하였다. 이 필름을 다시 실온의 수조에 침지해서 세정을 하고, 70℃에서 10분간 건조해서 편광 소자를 얻었다. 이어서, 얻어진 편광 소자를 사용한 편광판을 실시예 1과 마찬가지로 얻었다.

비교예 4

편광 소자와 알칼리로써 비누화 처리한 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 5％ PVA 수지(평균 중합도 2600, 비누화도 99.4 몰％ 이상) 수용액을 접착제로서 사용해서 접착한 이외는, 실시예 19와 마찬가지로 해서 편광판을 얻었다.

시험예 3

실시예 19 및 비교예 4에서 얻어진 편광판을 60℃의 온수 중에 1시간 침지해서 편광판의 외주(外周) 부분의 접착성을 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다

[표 3] 편광판의 외주 부분의 접착성 시험 결과

	가장자리 부분의 상태
실시예 19	편광 소자와 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 사이에서의 박리가 없었음.
비교예 4	편광 소자와 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 사이에서 가장자리에서부터 1mm 박리하여 편광 소자가 수축하였음.

표 3에 나온 바와 같이, 본 발명의 편광 소자용 수성 접착제를 사용한 편광판은, 편광판의 외주 부분의 접착성에 있어서도 우수하였다.

본 발명의 편광 소자용 수성 접착제를 사용한 편광판은 내구성, 특히 고습도 분위기 하에서의 내구성이 우수하다. 따라서 옥외에서 사용하는 표시기나 결로(結露)하기 쉬운 조건 하에서 사용하는 표시기에 대한 사용이 가능해진다. 또한, 열대 지역, 아열대 지역 등의 고온 및 고습도 하에서의 수송 혹은 보관시에 있어서도 편광판의 열화(劣化)가 발생하지 않는다.

Claims

폴리비닐 알코올 수지, 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지 및 가교제를 함유하는 편광 소자용 수성 접착제.
제1항에 있어서, 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지가 무수 말레산과 이소부틸렌의 공중합물인 편광 소자용 수성 접착제.
제2항에 있어서, 무수 말레산과 이소부틸렌의 공중합물의 중량 평균 분자량이 55,000∼350,000인 편광 소자용 수성 접착제.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 가교제가 에폭시기를 가진 화합물인 편광 소자용 수성 접착제.
제4항에 있어서, 폴리비닐 알코올 수지가 변성 폴리비닐 알코올 수지 혹은 폴리비닐 알코올 수지와 변성 폴리비닐 알코올 수지의 혼합물인 편광 소자용 수성 접착제.
제5항에 있어서, 중량비로, 폴리비닐 알코올 수지 100에 대하여, 무수 말레산 골격을 구조 중에 가진 수지를 1∼1000, 가교제를 0.5∼5000의 비율로 함유하는 편광 소자용 수성 접착제.
편광 소자에 접착제를 통해서 보호 필름을 접착한 편광판에 있어서, 이 접착제가 제6항에 기재한 편광 소자용 수성 접착제인 것을 특징으로 하는 편광판.
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