KR101313345B1 - 광학 기능성 필름 첩합용 점착제, 점착제 부착 광학 기능성필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

광학 기능성 필름 첩합용 점착제, 점착제 부착 광학 기능성필름 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

과제
고온 고습 환경하에서도 내구성 좋게 접착할 수 있는 동시에, 얻어진 화상 표시 장치가 광누출이 생기기 어려운 등의 특성을 가지는 광학 기능성 필름용 점착제를 제공한다.
해결 수단
(A) 카르복실기를 함유하는 모노머가 모노머 조성비로 0.5중량%를 넘는 아크릴계 중합체와, (B) 활성 에너지선 경화형 화합물을 포함하는 점착성 재료에 활성 에너지선을 조사하여 이루어지고, 무알칼리 유리에 대해 접착 면적 100㎟ (10㎜ × 10㎜)로 첩합하여 전단 속도 0.1㎜/min 로 전단 하중을 측정했을 때의 변형율 4000% 이내에서의 최대 전단 하중이 50N 이상이며, 23℃에서의 저장 탄성율 (G')이 0.3 ~ 15MPa 인 광학 기능성 필름 첩합용 점착제이다.

Description

광학 기능성 필름 첩합용 점착제, 점착제 부착 광학 기능성 필름 및 그 제조 방법{ADHESIVE FOR LAMINATING OPTICAL FUNCTIONAL FILM, OPTICAL FUNCTIONAL FILM WITH ADHESIVE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
도 1 은 LCD 의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2 는 LCD 의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 3 은 실시예, 비교예에서 얻어진 점착제 부착 편광판의 광누출성을 평가하는 방법을 나타내는 설명도이다.
부호의 설명
1,2 ; 액정 표시 장치
11,21 ; 편광판
12,22,25 ; 점착제
13,23 ; 유리 (액정 셀)
24 ; 위상차판
본 발명은 광학 기능성 필름용 점착제, 점착제 부착 광학 기능성 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 편광판, 특히 시야각 확대 필름 등과 일체화하여 이루어지는 편광판 또는 편광판에 위상차판이 적층되는 경우에 매우 적합하게 적용되고, 이 편광판을 액정 셀 또는 위상차판에 내구성 좋게 접착할 수 있는 동시에, 얻어진 액정 표시 장치가 고온 고습 환경하에서도 광누출이 생기기 어려운 등의 특성을 가지는 광학 기능성 필름용 점착제, 이 점착제 부착 광학 기능성 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 유리, 세라믹스, 금속 등의 피착체에 점착제를 통해 유기 재료로 이루어지는 시트를 첩합했을 경우, 시간 경과에 의해 시트 단부가 벗겨지거나 들뜸이 생기는 등 바람직하지 않은 사태가 자주 생긴다.
이와 같은 사태를 해결하기 위해서, 일반적으로는 점착제를 구성하는 성분의 분자량을 올리거나 가교 밀도를 높이는 등 하여, 점착 성능을 높인 강점착성 재료를 이용하는 것이 행해지고 있다. 그렇지만, 이와 같은 강점착성 재료를 이용했을 경우, 유지력은 향상하지만, 고온 고습 조건하에서는 유기 재료로 이루어지는 시트의 수축이나 팽윤에 의해 점착제가 추종할 수 없게 되어, 여러 가지 트러블의 발생 요인이 되고 있다.
그런데, 광학 부품 중에는 그 표면에 편광판을 첩합해 사용하는 것이 있고, 그 대표예로서 액정 표시 장치 (LCD) 의 액정 셀을 들 수 있다. 이하, 도 1 을 이용해 설명한다.
이 액정 셀 (13) 은 일반적으로 배향층을 형성한 2매의 투명 전극 기판의 배향층을 내측으로 하고, 스페이서에 의해 소정의 간격이 되도록 배치하여, 그 주변 을 밀봉하여 이 간격에 액정 재료를 협지시키는 동시에, 상기 2매의 투명 전극 기판에 각각 점착제 (12) 를 통해 편광판 (11) 이 배치된 구조를 가지고 있다. 상기 편광판은 일반적으로 폴리비닐알코올계 편광자의 양면에 광학적 등방성 필름, 예를 들면 트리아세틸셀룰로오스 (TAC) 필름 등을 첩합시킨 3층 구조를 가지는 편광 필름으로 이루어지고, 또한 그 한 면에는 액정 셀 등의 광학 부품에 첩착하는 것을 목적으로 점착제층이 설치되어 있다.
또, 도 2 에 나타내는 모식도와 같이, 시야각 특성의 개선을 도모하기 위해, 편광판 (21) 과 액정 셀 (23) 의 사이에 점착제 (22 및 25) 를 통해 위상차판 (24) 이 배치되는 경우도 있다.
상술과 같은 구성의 편광판을 액정 셀 등의 광학 부품에 첩착했을 경우, 또는 편광판과 위상차판을 첩착했을 경우, 이종 재료의 다층구조로 되어, 재료 특성으로부터 치수 안정성이 부족하고, 특히 고온 고습 환경하에서는 수축이나 팽윤에 의한 치수 변화가 크다. 이 편광판에는 점착제로서 일반적으로 전술한 강점착성의 것이 이용되고 있기 때문에, 편광판의 치수 변화에 수반하는 들뜸이나 벗겨짐은 억제할 수 있지만, 이 편광판의 치수 변화에 수반하는 응력을 점착제층에서 흡수하지 못하여 편광판에서의 잔류 응력이 불균일하게 된다. 그 결과, TN 액정 셀에서는 이른바 「광누출」이, STN 액정에서는 「색얼룩」이 발현하기 쉬워진다는 문제가 생긴다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해서, 예를 들면 점착제에 가소제 등의 저분자량체를 첨가함으로써, 적절히 부드럽게 해 응력 완화성을 부여하는 기술이 개시되 어 있다 (예를 들면, 일본국 특허 제3272921호 공보 참조). 그렇지만, 저분자량체의 첨가는 편광판을 박리했을 때에 피착체를 오염하는 원인이 되는 데다 유지력을 저하시키게 되어, 시간 경과에 의한 들뜸이나 벗겨짐이 발생하기 쉬워진다.
따라서, 접착 내구성과 광누출 방지성을 양립하는 것이 과제였다.
본 발명은 이와 같은 상황하에서, 편광판, 시야각 확대 필름 일체화 편광판 혹은 위상차판 일체형 편광판과 액정 셀 유리와의 첩합, 편광판과 위상차판, 위상차판과 위상차판, 휘도 향상 필름과 위상차판 등과 같은 광학 기능성 필름끼리의 첩합에 매우 적합한 점착제를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다. 즉, 상기 액정 유리와의 첩합에 이용한 경우, 고온 고습 환경하에서도 내구성 좋게 접착할 수 있는 동시에, 얻어진 화상 표시 장치가 광누출이 생기기 어려운 등의 특성을 갖고, 또 상기 광학 기능성 필름끼리의 첩합에 이용한 경우, 고온 고습 환경하에서도 이들 광학 기능성 필름 단부에서의 결점 폭을 억제할 수 있는 점착제를 제공하는 것을 목적하는 것이다.
나아가, 휴대 전화나 차에 탑재되는 화상 표시 장치는 화면 주변의 액자 테두리 부분이 좁아지고 있지만, 이들 화상 표시 장치 등에서의 내구성이나 내광누출성에 대한 높은 신뢰성을 실현할 수 있는 점착제를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명자들은 상기 특성을 가지는 광학 기능성 필름용 점착제를 개발하기 위하여 열심히 연구를 거듭한 결과, 특정 아크릴계 공중합체와 활성 에너지선 경화형 화합물을 포함하는 점착성 재료에 활성 에너지선을 조사하여 이루어지는 변형율 4000% 이내에서의 최대 전단 하중이 특정치 이상이며, 또한 특정 저장 탄성율 (G')을 가지는 점착제가 그 목적에 적합할 수 있는 것을 알아냈다.
또, 상기 점착제 부착 광학 기능성 필름은 박리 시트의 박리층 상에 설치된 점착성 재료층에 광학 기능성 필름을 첩합해, 박리 시트측으로부터 활성 에너지선을 조사함으로써 효율적으로 제조할 수 있는 것을 알아냈다.
본 발명은 이러한 지견에 근거해 완성한 것이다.
즉, 본 발명은
(1) (A) 카르복실기를 함유하는 모노머가 모노머 조성비로 0.5중량%를 넘는 아크릴계 중합체와, (B) 활성 에너지선 경화형 화합물을 포함하는 점착성 재료에 활성 에너지선을 조사하여 이루어지고, 무알칼리 유리에 대해 접착 면적 100㎟ (10㎜ × 10㎜)로 첩합하여 전단 속도 0.1㎜/min 로 전단 하중을 측정했을 때의 변형 4000% 이내에서의 최대 전단 하중이 50N 이상이며, 23℃에서의 저장 탄성율 (G')이 0.3 ~ 15MPa 인 것을 특징으로 하는 광학 기능성 필름 첩합용 점착제,
(2) 80℃ 에서의 저장 탄성율 (G')이 0.3M ~ 10MPa 인 상기 (1) 에 기재된 광학 기능성 필름 첩합용 점착제,
(3) 광학 기능성 필름이 편광판으로서, 편광판을 액정 유리 셀에 첩합시키는데 이용되는 상기 (1) 또는 (2) 에 기재된 광학 기능성 필름 첩합용 점착제,
(4) 광학 기능성 필름이 편광판 및/또는 위상차판이며, 편광판과 위상차판의 첩합 또는 위상차판과 위상차판의 첩합에 이용되는 상기 (1) 또는 (2) 에 기재된 광학 기능성 필름 첩합용 점착제,
(5) 카르복실기를 함유하는 모노머가 (메타)아크릴산인 상기 (1) ~ (4) 중 어느 하나에 기재된 광학 기능성 필름 첩합용 점착제,
(6) (B) 성분의 활성 에너지선 경화형 화합물이 분자량 1000 미만의 다관능 (메타)아크릴레이트계 모노머인 상기 (1) ~ (5) 중 어느 하나에 기재된 광학 기능성 필름 첩합용 점착제,
(7) 다관능 (메타)아크릴레이트계 모노머가 환상 구조를 가지는 상기 (6) 에 기재된 광학 기능성 필름 첩합용 점착제,
(8) 다관능 (메타)아크릴레이트계 모노머가 이소시아누레이트 구조를 가지는 상기 (7) 에 기재된 광학 기능성 필름 첩합용 점착제,
(9) (A) 성분과 (B) 성분의 함유 비율이 중량비로 100:1 ~ 100:100 인 상기 (1) ~ (8) 중 어느 하나에 기재된 광학 기능성 필름 첩합용 점착제,
(10) 점착성 재료가 (C) 아크릴 공중합체 중의 관능기와 반응할 수 있는 가교제 및 (D) 실란 커플링제를 더 포함하는 점착성 재료를 포함하는 상기 (1) ~ (9) 중 어느 하나에 기재된 광학 기능성 필름 첩합용 점착제,
(11) 광학 기능성 필름의 적어도 한 면에 상기 (1) ~ (10) 중 어느 하나에 기재된 점착제로 이루어지는 층을 가지는 것을 특징으로 하는 점착제 부착 광학 기능성 필름,
(12) 광학 기능성 필름이 편광판 또는 위상차판인 상기 (11) 에 기재된 점착 제 부착 광학 기능성 필름,
(13) 무알칼리 유리에 대한 점착력이 첩합 후 24시간 경과 후에 있어서 0.2N/25㎜ 이상이며, 또한 첩합 후 7일간 경과 후에 있어서 40N/25㎜ 이상인 상기 (11) 또는 (12) 에 기재된 점착제 부착 광학 기능성 필름, 및
(14) 박리 시트의 박리층 상에 설치된 점착성 재료층에 광학 기능성 필름을 첩합한 후, 박리 시트측으로부터 활성 에너지선을 조사하는 것을 특징으로 하는 상기 (11) ~ (13) 중 어느 하나에 기재된 점착제 부착 광학 기능성 필름의 제조 방법을 제공하는 것이다.
발명을 실시하기 위한 바람직한 형태
본 발명의 광학 기능성 필름용 점착제는 무알칼리 유리에 대해서 접착 면적 100㎟ (10㎜ × 10㎜)로 첩합하여, 전단 속도 0.1㎜/min 로 전단 하중을 측정했을 때의 변형율 4000% 이내에서의 최대 전단 하중이 50N 이상인 것을 필요로 한다. 최대 전단 하중이 50N 이상이면, 충분한 점착력을 얻을 수 있는 동시에, 고온 고습 환경하에서의 내구성이 양호해진다. 첩합시의 작업성의 관점으로부터, 이 최대 전단 하중의 상한은 200N 정도이다. 이 최대 전단 하중은 50~150N 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 75~130N 이다.
또한, 상기 최대 전단 하중은 하기 방법으로 측정한 값이다.
<최대 전단 하중의 측정 방법>
점착제 부착 편광판으로부터, 10㎜ 폭, 100㎜ 길이의 샘플을 자르고 박리 시트를 벗겨 (점착제층의 두께 25㎛), 무알칼리 유리 [코닝사제 「1737」]의 단부에 첩부 면적이 10㎜ × 10㎜ 가 되도록 첩부한 후, 쿠리하라제작소제 오토클레이브로 0.5MPa, 50℃, 20분간의 조건으로 가압한다. 그 후, 23℃, 상대 습도 50% 의 환경하에서 24시간 방치한 후, 같은 환경하에서 인장 시험기 (인스트론사제)에 무알칼리 유리에서의 샘플 미첩부측의 단부 및 샘플에서의 미첩부측의 단부를 장착하고, 전단 속도 0.1㎜/min 로 전단 방향으로 인장하여, 그 하중을 측정한다. 측정은 변형율 4000% (전단 방향의 변형량 1000㎛)까지 실시해, 4000% 변형까지의 최대 하중을 최대 전단 하중으로 한다. 또한, 변형율은 전단 방향의 변형량과 점착제층의 두께의 비로 나타낸다.
또, 본 발명의 점착제는 23℃에서의 저장 탄성율 (G')이 0.3 ~ 15MPa 인 것을 필요로 한다. 이 저장 탄성율 (G')이 0.3MPa 이상이면 충분한 광누출 방지성이 얻어진다. 또, 15MPa 이하이면 접착 내구성이 양호해진다. 이상의 관점으로부터 특히 바람직한 23℃의 저장 탄성율 (G')은 0.35 ~ 12MPa 이다. 또, 80℃의 저장 탄성율 (G')도 0.1 ~ 10MPa 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.3 ~ 3MPa 이다.
또한, 상기 저장 탄성율 (G') 은 하기 방법으로 측정한 값이다.
<저장 탄성율 (G')의 측정 방법>
저장 탄성율 (G') 은 두께 30㎛ 의 점착제를 적층해, 8㎜φ × 3㎜ 두께의 원주상의 시험편을 제작해, 비틀림 전단법에 의해 하기 조건으로 측정한다.
측정 장치 : 레오메트릭사제 동적 점탄성 측정 장치 「DYNAMIC ANALYZER RDAⅡ」
주파수 : 1Hz
온도 : 23℃, 80℃
상기 저장 탄성율 및 점착력을 가지는 본 발명의 광학 기능성 필름용 점착제는 (A) 카르복실기를 함유하는 모노머가 모노머 조성비로 0.5 중량%를 넘는 아크릴계 중합체와, (B) 활성 에너지선 경화형 화합물을 포함하는 점착성 재료에 활성 에너지선을 조사하여 이루어지는 점착제이다.
상기 점착성 재료에서의 (A) 성분의 아크릴계 공중합체로는 (메타)아크릴산 에스테르계 공중합체를 들 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, (메타)아크릴산 에스테르란 아크릴산 에스테르 및 메타크릴산 에스테르의 양쪽 모두를 의미한다. 다른 유사 용어도 마찬가지다.
상기 (메타)아크릴산 에스테르계 공중합체로는, 각종 가교 방법에 따라 가교가 가능한 가교점을 가지는 것이 이용된다. 이와 같은 가교점을 가지는 (메타)아크릴산 에스테르계 공중합체로는 특별히 제한은 없고, 종래 점착제의 수지 성분으로서 관용되고 있는 (메타)아크릴산 에스테르계 공중합체 중에서, 임의의 것을 적절히 선택해 이용할 수 있다.
이와 같은 가교점을 가지는 (메타)아크릴산 에스테르계 공중합체로는, 에스테르 부분의 알킬기의 탄소수가 1~20 인 (메타)아크릴산 에스테르와, 분자 내에 가교성 관능기를 가지는 단량체와, 원하는 바에 따라 이용되는 다른 단량체와의 공중합체를 바람직하게 들 수 있다. 여기서, 에스테르 부분의 알킬기의 탄소수가 1~20 인 (메타)아크릴산 에스테르의 예로는, (메타)아크릴산 메틸, (메타)아크릴산 에틸, (메타)아크릴산 프로필, (메타)아크릴산 부틸, (메타)아크릴산 펜틸, (메타)아 크릴산 헥실, (메타)아크릴산 시클로헥실, (메타)아크릴산 2-에틸헥실, (메타)아크릴산 이소옥틸, (메타)아크릴산 데실, (메타)아크릴산 도데실, (메타)아크릴산 미리스틸, (메타)아크릴산 팔미틸, (메타)아크릴산 스테아릴 등을 들 수 있다. 이것들은 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합해 이용해도 된다.
한편, 분자 내에 가교성 관능기를 가지는 단량체는 관능기로서 수산기, 카르복실기, 아미노기, 아미드기의 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하고, 구체예로는 (메타)아크릴산 2-히드록시에틸, (메타)아크릴산 2-히드록시프로필, (메타)아크릴산 3-히드록시프로필, (메타)아크릴산 2-히드록시부틸, (메타)아크릴산 3-히드록시부틸, (메타)아크릴산 4-히드록시부틸 등의 (메타)아크릴산 히드록시 알킬에스테르; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-메틸아크릴아미드, N-메틸메타크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드, N-메틸올메타크릴아미드 등의 아크릴아미드류; (메타)아크릴산 모노메틸아미노에틸, (메타)아크릴산 모노에틸아미노에틸, (메타)아크릴산 모노메틸아미노프로필, (메타)아크릴산 모노에틸아미노프로필 등의 (메타)아크릴산 모노알킬아미노에스테르; 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 말레인산, 이타콘산, 시트라콘산 등의 에틸렌성 불포화 카르복실산 등을 들 수 있다. 이들 단량체는 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합해 이용해도 된다.
(A) 성분의 아크릴계 중합체는 카르복실기를 함유하는 모노머를 모노머 조성비로 0.5중량%를 넘는 양을 함유하는 것이다. 카르복실 함유를 가지는 모노머의 함유량이 0.5중량%를 넘는 양이면, 후술하는 가교제와의 반응에 의해 가교가 충분히 되어 내구성이 양호해진다. 카르복실기를 함유하는 모노머의 보다 바람직한 함유량 은 0.55~15중량%이며, 특히 1~10중량%의 범위가 바람직하다. 본 발명에 있어서, 카르복실기를 함유하는 모노머로는 (메타)아크릴산이 바람직하다.
상기 점착성 재료에 있어서, (A) 성분으로서 이용되는 (메타)아크릴산 에스테르계 공중합체는 그 공중합 형태에 대해서는 특별히 제한은 없고, 랜덤, 블록, 그라프트 공중합체의 어느 것이어도 된다. 또, 분자량으로는 중량 평균 분자량으로 50만 이상인 것이 이용된다. 이 중량 평균 분자량이 50만 이상이면, 피착체와의 밀착성이나 접착 내구성이 충분해져, 들뜸이나 벗겨짐 등이 생기지 않는다. 밀착성 및 접착 내구성 등을 고려하면, 이 중량 평균 분자량은 60만~220만의 것이 바람직하고, 특히 70만~200만의 것이 바람직하다.
또한, 상기 중량 평균 분자량은 겔 투과 크로마트그라피 (GPC)법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 값이다.
이 (A) 성분의 (메타)아크릴 에스테르계 공중합체는 1종 이용해도 되고, 2종 이상을 조합해 이용해도 된다.
상기 점착성 재료에 있어서, (B) 성분으로서 이용되는 활성 에너지선 경화형 화합물로는 분자량 1000 미만의 다관능 (메타)아크릴레이트계 모노머를 바람직하게 들 수 있다.
이 분자량 1000 미만의 다관능 (메타)아크릴레이트계 모노머로는, 예를 들면 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 아디페이트 디(메타)아크릴레이트, 히드록시피바린산 네오펜틸글리콜 디 (메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐 디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 인산 디(메타)아크릴레이트, 디(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 아릴화 시클로헥실 디(메타)아크릴레이트, 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 등의 2관능형; 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트 등의 3관능형; 디글리세린 테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능형; 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능형; 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트 등의 6관능형 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 이들 다관능 (메타)아크릴레이트계 모노머는 1종만을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합해 이용해도 되지만, 이들 중에서 골격 구조에 환상 구조를 가지는 것을 함유하는 것이 바람직하다. 환상 구조는 탄소환식 구조이어도, 복소환식 구조이어도 되고, 또, 단환식 구조이어도 다환식 구조이어도 된다. 이와 같은 다관능 (메타)아크릴레이트계 모노머로는 예를 들면, 디(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트 등의 이소시아누레이트 구조를 가지는 것, 디메틸올디시클로펜탄 디아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 헥사히드로프탈산 디아크릴레이트, 트리시클로데칸 디메탄올아크릴레이트, 네 오펜틸글리콜 변성 트리메틸올프로판 디아크릴레이트, 아다만탄 디아크릴레이트, 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 등이 매우 적합하다.
또, (B) 성분으로서 활성 에너지선 경화형의 아크릴레이트계 올리고머를 이용할 수 있다. 이 아크릴레이트계 올리고머는 중량 평균 분자량 50,000 이하의 것이 바람직하다. 이와 같은 아크릴레이트계 올리고머의 예로는, 폴리에스테르 아크릴레이트계, 에폭시 아크릴레이트계, 우레탄 아크릴레이트계, 폴리에테르 아크릴레이트계, 폴리부타디엔 아크릴레이트계, 실리콘 아크릴레이트계 등을 들 수 있다.
여기서, 폴리에스테르 아크릴레이트계 올리고머로는, 예를 들면 다가 카르복실산과 다가 알코올의 축합에 의해 얻을 수 있는 양 말단에 수산기를 가지는 폴리에스테르 올리고머의 수산기를 (메타)아크릴산으로 에스테르화함으로써, 혹은 다가 카르복실산에 알킬렌옥시드를 부가해 얻을 수 있는 올리고머의 말단의 수산기를 (메타)아크릴산으로 에스테르화함으로써 얻을 수 있다. 에폭시 아크릴레이트계 올리고머는, 예를 들면 비교적 저분자량의 비스페놀형 에폭시 수지나 노볼락형 에폭시 수지의 옥시란 고리에 (메타)아크릴산을 반응해 에스테르화함으로써 얻을 수 있다. 또, 이 에폭시 아크릴레이트계 올리고머를 부분적으로 2염기성 카르복실산 무수물로 변성한 카르복실 변성형의 에폭시 아크릴레이트 올리고머도 이용할 수 있다. 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 예를 들면, 폴리에테르 폴리올이나 폴리에스테르 폴리올과 폴리이소시아나이트의 반응에 의해서 얻어진 폴리우레탄 올리고머를, (메타)아크릴산으로 에스테르화함으로써 얻을 수 있고, 폴리올 아크릴레이트계 올리고머는 폴리에테르 폴리올의 수산기를 (메타)아크릴산으로 에스테르화함으로써 얻을 수 있다.
상기 아크릴레이트계 올리고머의 중량 평균 분자량은 GPC 법으로 측정한 표준 폴리메타크릴레이트 환산의 값으로 50,000 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 500~50,000, 더욱 바람직하게는 3,000~40,000의 범위에서 선정된다.
이들 아크릴레이트계 올리고머는 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합해 이용해도 된다.
본 발명에 있어서는, (B) 성분으로서 (메타)아크릴로일기를 가지는 기가 측쇄에 도입된 부가 아크릴레이트계 폴리머를 이용할 수도 있다. 이와 같은 부가 아크릴레이트계 폴리머는 전술한 (A) 성분의 (메타)아크릴 에스테르계 공중합체에 있어서 설명한 (메타)아크릴산 에스테르와 분자 내에 가교성 관능기를 가지는 단량체와의 공중합체를 이용해 이 공중합체의 가교성 관능기의 일부에 (메타)아크릴로일기 및 가교성 관능기와 반응하는 기를 가지는 화합물을 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 이 부가 아크릴레이트계 폴리머의 중량 평균 분자량은 폴리스티렌 환산으로, 통상 50만~200만이다.
본 발명에 있어서는, (B) 성분으로서 상기 다관능 아크릴레이트계 모노머, 아크릴레이트계 올리고머 및 부가 아크릴레이트계 폴리머 중에서 적절히 1종을 선택해 이용해도 되고, 2종 이상을 선택해 병용해도 된다.
본 발명에 있어서는, 상기 (A) 성분의 아크릴계 공중합체와 (B) 성분의 활성 에너지선 경화형 화합물의 함유 비율은 얻어진 점착제의 성능의 면으로부터, 중량비로 100:1~100:100이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100:5~100:50, 더욱 바람직 하게는 100:10~100:40의 범위이다.
덧붙여 본 발명의 점착제가 상기 (A) 성분 및 (B) 성분을 함유하는 경우에는, 활성 에너지선을 조사한 후의 저장 탄성율 (G')이 상기 조건을 만족하는 것이다. 즉, 23℃에서의 저장 탄성율 (G')이 0.3~15 MPa이며, 더욱이 80℃에서의 저장 탄성율 (G')이 0.3~10MPa 인 것이 바람직하다.
상기 점착성 재료에는 원하는 바에 따라 광중합 개시제를 함유시킬 수 있다. 이 광중합 개시제로는 예를 들면, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아미노아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-터셔리부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 벤질디메틸케탈, 아세토페논디메틸케탈, p-디메틸아미노벤조산 에스테르, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1[4-(1-메틸비닐)페닐]프로파논], 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥시드 등을 들 수 있다. 이것들은 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합해 이용해도 되며, 또 그 배합량은 상기 (B) 성분 100중량부에 대해서, 통상 0.2~20 중량부의 범위에서 선택된다.
상기 점착성 재료에는, 원하는 바에 따라 (C) 성분으로서 아크릴 공중합체 중의 관능기와 반응할 수 있는 가교제를 함유시킬 수 있다. 이 가교제로는 특별히 제한은 없고, 종래 아크릴계 점착제에 있어서 가교제로서 관용되고 있는 것 중으로부터 임의의 것을 적절히 선택해 이용할 수 있다. 이와 같은 가교제로는 예를 들면, 폴리이소시아네이트 화합물, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 요소 수지, 디알데히드류, 메틸올 폴리머, 아디리딘계 화합물, 금속 킬레이트 화합물, 금속 알콕시드, 금속염 등을 들 수 있지만, 폴리이소시아네이트 화합물이 바람직하게 이용된다.
여기서, 폴리이소시아네이트 화합물로는, 톨릴렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 크실릴렌 디이소시아네이트 등의 방향족 폴리이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 등의 지방족 폴리이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 수소 첨가 디페닐메탄 디이소시아네이트 등의 지환식 폴리이소시아네이트 등, 및 그들의 뷰렛 (biuret)체, 이소시아누레이트체, 아울러 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 트리메틸올프로판, 피마자유 등의 저분자 활성 수소 함유 화합물과의 반응물인 부가체 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서는, 이 가교제는 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합해 이용해도 된다. 또, 그 사용량은 가교제의 종류에도 의존하지만, 상기 (A) 성분의 아크릴계 공중합체 100중량부에 대해, 통상 0.01~20중량부, 바람직하게는 0.1~10중량부이다.
상기 점착성 재료에는, 원하는 바에 따라 (D) 성분으로서 실란 커플링제를 함유시킬 수 있다. 이 실란 커플링제를 함유시킴으로써, 편광판을 예를 들면 액정 유리 셀 등에 첩합하는 경우에 점착제와 유리 셀 사이의 밀착성이 보다 양호해진다. 이 실란 커플링제로는, 분자 내에 알콕시실릴기를 적어도 1개 가지는 유기 규소 화합물로서, 점착제 성분과의 상용성이 좋고, 또한 광투과성을 가지는 것, 예를 들면 실질적으로 투명한 것이 매우 적합하다. 이와 같은 실란 커플링제의 첨가량은 점착성 재료의 고형분 100중량부에 대해, 0.001~10중량부의 범위가 바람직하고, 특히 0.005~5중량부의 범위가 바람직하다.
상기 실란 커플링제의 구체예로는, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 등의 중합성 불포화기 함유 규소 화합물, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 등의 에폭시 구조를 가지는 규소 화합물, 3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란 등의 아미노기 함유 규소 화합물, 3-클로로프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다. 이것들은 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합해 이용해도 된다.
상기 점착성 재료에는 본 발명의 목적이 손상되지 않는 범위에서, 원하는 바에 따라 아크릴계 점착제에 통상 사용되고 있는 각종 첨가제, 예를 들면 점착 부여제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광안정제, 연화제, 충전제 등을 첨가할 수 있다.
본 발명의 광학 기능성 필름용 점착제는 이와 같이 해 얻어진 상기 점착성 재료에 활성 에너지선을 조사하여 이루어지는 것이다.
활성 에너지선으로는, 예를 들면 자외선이나 전자선 등을 들 수 있다. 상기 자외선은 고압 수은 램프, 무전극 램프, 크세논 램프 등에서 얻어지고, 한편 전자선은 전자선 가속기 등에 의해 얻어진다. 이 활성 에너지선 중에서는, 특히 자외선이 매우 적합하다. 또한, 전자선을 사용하는 경우에는 광중합 개시제를 첨가하는 일 없이 점착제를 형성할 수 있다.
상기 점착성 재료에 대한 활성 에너지선의 조사량으로는, 전술한 저장 탄성율, 무알칼리 유리 및 폴리카보네이트에 대한 점착력을 가지는 점착제를 얻을 수 있도록 적절히 선정되지만, 자외선의 경우는 조도 50~1000 mW/㎠, 광량 50~1000 mJ/㎠, 전자선의 경우는 10~1000krad 의 범위가 바람직하다.
본 발명의 광학 기능성 필름용 점착제는 편광 필름 단독으로 이루어지는 편광판에 적용하고, 이 편광판을 예를 들면 액정 유리 셀에 접착시키는데 이용할 수 있지만, 특히 편광 필름과 시야각 확대 필름이 일체화하여 이루어지는 편광판에 적용해, 이 편광판을 예를 들면 액정 유리 셀에 접착시키는데 바람직하게 이용할 수 있다.
상기 편광 필름과 시야각 확대 필름이 일체화하여 이루어지는 편광판으로는, 예를 들면 폴리비닐알코올계 편광자의 양면에 각각 트리아세틸셀룰로오스 (TAC) 필름을 첩합하여 이루어지는 편광 필름의 한 면에, 예를 들면 디스코텍 액정으로 이루어지는 시야각 확대 기능층을 도포에 의해 설치한 것, 혹은 시야각 확대 필름을 접착제로 첩합한 것 등을 들 수 있다. 이 경우, 점착제는 상기 시야각 확대 기능층 또는 시야각 확대 필름 측에 설치한다.
또, 도 2 에 나타내는 바와 같이 편광판과 액정 유리 셀의 사이에 위상차판 이 있는 경우에도, 본 발명의 광학 기능성 필름용 점착제는 매우 적합하게 사용할 수 있다. 즉, 편광 필름 단독으로 이루어지는 편광판과 위상차판을 본 발명의 점착제로 첩합해 광학 필름을 제조하고, 이 광학 필름의 위상차판과 액정 유리 셀을 점착제로 첩합하는 것이다. 여기서, 위상차판과 액정 유리 셀을 첩합하는 점착제로는 특별히 한정되지 않고, 통상 편광판과 액정 유리 셀의 첩합에 이용되는 점착제를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 일본국 특개평 11-131033 에 개시된 아크릴계 공중합체, 가교제 및 실란 화합물로 이루어지는 점착제 조성물 등을 들 수 있다. 또한, 편광판과 액정 유리 셀의 첩합에 본 발명의 점착제를 이용할 수도 있다.
본 발명의 점착제는 겔 분율이 85% 이상인 것이 바람직하다. 즉, 유기 용매로 추출되는 정도의 저분자량 성분이 적은 경우는 가열하나 온열하의 환경에서 들뜸이나 벗겨짐, 피착체에 대한 오염이 적고, 겔 분율이 85% 이상인 점착제는 내구성이나 안정성이 높다. 겔 분율은 90~99.9% 인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 광학 기능성 필름용 점착제를 이용하여, 상기와 같이 하여 액정 유리 셀 또는 위상차판에 편광판을 접착시킴으로써 제작한 액정 표시 장치는 고온 고습 환경하에서도 광누출이 생기기 어려운 데다, 편광판과 액정 유리 셀과의 접착 내구성이 뛰어나다.
본 발명은 또 편광판 상에 전술한 본 발명의 광학 기능성 필름용 접착제로 이루어지는 층을 가지는 점착제 부착 광학 기능성 필름도 제공한다. 광학 기능성 필름 중의 편광판으로는, 전술한 것처럼 편광 필름 단독으로 이루어지는 것이어도 되지만, 도 1 에 나타내는 구성의 경우에는 편광 필름과 시야각 확대 필름이 일체 화하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또, 상기 광학 기능성 필름용 점착제로 이루어지는 층의 두께는 통상 1~100㎛ 정도, 바람직하게는 1~50㎛, 더욱 바람직하게는 2~30㎛이다.
이 점착제 부착 광학 기능성 필름의 제조 방법에 대해서는, 편광판 등의 광학 기능성 필름 상에 본 발명의 점착제로부터 이루어지는 층이 설치된 것이 얻어지는 방법이면 되고, 특별히 제한은 없지만, 이하에 나타내는 본 발명의 방법에 따르면, 효율적으로 원하는 점착제 부착 광학 기능성 필름을 제조할 수 있다.
본 발명의 방법에 있어서는, 박리 시트의 박리층 상에 설치된 점착성 재료층에 편광판 등의 광학 기능성 필름을 첩합한 후, 이 박리 시트측으로부터 활성 에너지선을 상기 점착제 재료층이 전술한 소정의 특성을 가지는 본 발명의 점착제로부터 구성되는 층이 되도록 조사함으로써, 본 발명의 점착제 부착 광학 기능성 필름이 얻어진다.
상기 박리 시트로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등의 폴리에스테르 필름, 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀 필름 등의 플라스틱 필름에, 실리콘 수지 등의 박리제를 도포해 박리층을 설치한 것 등을 들 수 있다. 이 박리 시트의 두께에 대해서는 특별히 제한은 없지만 통상 20~150㎛ 정도이다.
또, 점착성 재료 및 활성 에너지선의 조사 조건에 대해서는, 전술한 본 발명의 광학 기능성 필름용 점착제에 있어서 설명했던 대로이다.
박리 시트 상에 점착성 재료층을 설치하는 방법으로는, 예를 들면 바 코트 법, 나이프 코터법, 롤 코트법, 블레이드 코트법, 다이 코트법, 그라비아 코트법 등을 이용하여 점착성 재료를 코팅해 도막을 형성시켜, 건조시키는 방법을 이용할 수 있다. 건조 조건은 특별히 제한되지 않지만, 통상 50~150℃에서 10초~10분 정도이다.
또, 도 2 에 나타내는 구성의 경우에는, 편광판으로는 편광 필름 단독으로 이루어지는 것인 경우가 많아 광학 기능성 필름용 점착제로 이루어지는 층의 두께는 상기와 같다. 도 2 에 나타내는 구성에서의 점착제 부착 편광판의 제조 방법에 대해서도, 상기와 같이 편광판 상에 본 발명의 점착제로 이루어지는 층이 설치된 것이 얻어지는 방법이면 되고, 특별히 제한은 없다. 상기한 본 발명의 제조 방법에 따라 효율적으로 제조할 수 있다.
더욱이, 도 2 에 나타내는 구성의 경우에는 2매의 박리 시트의 박리층측에 접하도록 상술한 편광판용 점착제를 협지하여 이루어지는 점착 시트를 제작해 두고, 이 점착 시트를 이용해 편광판과 위상차판을 첩합할 수 있다. 여기서, 점착제로서 상기 (B) 성분을 이용하는 경우에는 활성 에너지선은 2매의 박리 시트에 점착제를 협지한 후에 조사해도 되고, 한 쪽의 박리 시트에 점착제를 설치하고, 활성 에너지선을 조사한 후에 다른 박리 시트로 협지해도 된다. 또한, 활성 에너지선의 조사 조건은 전술한 소정의 특성을 가지는 본 발명의 점착제로부터 구성되는 층이 되도록 선택된다.
본 발명의 점착제 부착 광학 기능성 필름은 무알칼리 유리에 대한 점착력이 첩합 후 24시간 경과 후에 있어서 0.2N/25㎜ 이상이고, 또한 첩합 후 7일간 경과 후에 있어서 40N/25㎜ 이상인 것이 바람직하다. 상기 24시간 경과 후의 점착력이 0.2N/25㎜ 이상이면, 편광판 등의 광학 기능성 필름을 충분한 점착력으로, 예를 들면 액정 유리 셀에 첩합할 수 있다. 보다 바람직한 점착력은 1.0~35N/25㎜이다. 또, 상기 7일간 경과 후의 점착력이 40N/25㎜ 이상이면, 상기 첩합이 보다 강고한 것이 된다. 보다 바람직한 점착력은 45N/25㎜ 이상이다. 점착력의 상한은 특별히 한정되지 않고, 광학 기능성 필름의 강도에도 의존하지만, 통상 50N/25㎜ 정도이다.
또한, 상기 점착력의 측정 방법에 대해서는 뒤에 상술한다.
실시예
다음에, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 전혀 한정되는 것은 아니다.
덧붙여, 실시예 1~6, 비교예 1 에서 얻어진 점착제의 성능 및 점착제 부착 편광판의 성능을 이하에 나타내는 요령으로 구했다.
(1) 점착제의 저장 탄성율
명세서 본문에 기재된 방법에 따라서, 23℃ 및 80℃에서의 저장 탄성율을 측정했다.
(2) 점착력 (무알칼리 유리에 대한 점착력)
점착제 부착 편광판으로부터, 25㎜ 폭, 100㎜ 길이의 샘플을 자르고, 박리 시트를 벗겨 (점착제층의 두께 25㎛), 무알칼리 유리 [코닝사제 「1737」]에 첩부한 후, 쿠리하라제작소제 오토클레이브로 0.5MPa, 50℃, 20분간의 조건으로 가압했 다. 그 후, 23℃, 상대 습도 50%의 환경 하에서 24시간 혹은 168시간 방치한 후, 같은 환경하에서 인장 시험기 (오리엔테크사제 텐시론)를 이용해 박리 속도 300㎜/min, 박리 각도 180°의 조건으로 점착력을 측정했다.
(3) 최대 전단 하중
명세서 본문에 기재된 방법에 따라서, 4000% 변형시까지의 최대 전단 하중을 구했다.
(4) 겔 분율
점착제 두께 25㎛ 를 80㎜ × 80㎜ 의 크기로 샘플링하고, 폴리에스테르제 메쉬 (메쉬 크기, 200)로 싸 점착제만의 무게를 정밀 천칭으로 칭량했다. 이 때의 무게를 M1 으로 한다. 속슬렛 (추출기)을 이용해 아세트산에틸 용매에 점착제를 침지시키고, 환류를 실시해 16시간 처리했다. 그 후 점착제를 꺼내 온도 23℃, 상대 습도 50%의 환경하, 24시간으로 바람으로 건조시키고, 80℃의 오븐 중에서 12시간 더 건조시켰다. 건조 후의 점착제만의 무게를 정밀 천칭으로 칭량했다. 이 때의 무게를 M2 로 한다. 겔 분율은 (M2/M1) × 100 으로 나타낸다 (%).
(5) 점착제 부착 편광판의 내구성
점착제 부착 편광판을 재단 장치 (오기노세이키제작소사제 슈퍼 커터 「PN1-600」)에 의해, 233㎜ × 309㎜ 크기로 조정한 후, 무알칼리 유리 [코닝사제 「1737」]에 첩합 후, 쿠리하라제작소사제 오토클레이브로 0.5MPa, 50℃, 20분간의 조건으로 가압했다. 그 후, 하기 각 내구 조건의 환경하에 투입하고, 200시간 후에 꺼내, 23℃, 상대 습도 50%의 환경하에서 10배율 확대경을 이용해 관찰을 행하여, 이하의 판정 기준으로 내구성을 평가했다.
○ : 4변에 있어서 외주 단부로부터 0.6㎜ 이상으로 결점이 없는 것.
△ : 4변의 어느 1변에 외주 단부로부터 0.6㎜ 이상으로 들뜸, 벗겨짐, 발포, 스지 등의 0.1㎜ 미만의 점착제의 외관 이상 결점이 있는 것.
× : 4변의 어느 1변에 외주 단부로부터 0.6㎜ 이상으로 들뜸, 벗겨짐, 발포, 줄무늬 등의 0.1㎜ 이상의 점착제의 외관 이상 결점이 있는 것.
<내구 조건>
60℃·상대 습도 90% 환경, 80℃, 90℃
-20℃ ⇔ 60℃의 각 30분의 열 충격 (heat shock) 시험, 200사이클
(6) 광누출 성능
점착제 부착 편광판을 재단 장치 (오기노세이키제작소사제 슈퍼 커터 「PN1-600」)에 의해, 233㎜ × 309㎜ 크기로 조정한 후, 무알칼리 유리 [코닝사제 「1737」]에 첩합 후, 쿠리하라제작소사제 오토클레이브로 0.5MPa, 50℃, 20분간의 조건으로 가압했다. 또한, 상기 첩합은 무알칼리 유리의 표리에 점착제 부착 편광판을 편광축이 크로스 니콜 상태가 되도록 실시한다. 이 상태로 80℃, 200시간 방치했다. 그 후, 23℃, 상대 습도 50%의 환경하에 2시간 방치하고, 같은 환경하에서 이하에 나타내는 방법으로 광누출성을 평가했다.
대총전자사제 MCPD-2000 를 이용해 도 3 에 나타내는 각 영역의 명도를 측정해, 명도차 ΔL* 을 식
ΔL* = [(b+c+d+e)/4] - a
(단, a, b, c, d 및 e 는 각각 A 영역, B 영역, C 영역, D 영역 및 E 영역의 미리 정해진 측정점 (각 영역의 중앙부 1개소)에서의 명도이다)에서 구해, 광누출성으로 한다. ΔL*의 값이 작을수록 광누출이 적은 것을 나타낸다.
(7) 광학 필름의 내구성
광학 필름을 재단 장치 (오기노세이키제작소사제 슈퍼 커터 「PN1-600」)에 의해 100㎜ × 174㎜ 크기로 조정한 후, 위상차판의 점착 가공측을 두께 700㎛의 알칼리 유리 [코닝사제 「1737」]에 첩합 후, 쿠리하라제작소사제 오토클레이브로 0.5MPa, 50℃, 20분간의 조건으로 가압했다. 그 후, 하기의 각 내구 조건의 환경하에 투입하고, 200시간 후에 꺼내, 23℃, 상대 습도 50%의 환경하에서 10배율 확대경을 이용해 편광판과 위상차판의 계면에 대하여 관찰을 행해, 이하의 판정 기준으로 내구성을 평가했다.
○ : 4변에 있어서, 편광판과 위상차판의 계면에 들뜸, 벗겨짐이 없는 것.
× : 4변의 어느 1변에 있어서, 편광판과 위상차판의 계면에 들뜸, 벗겨짐이 있는 것.
<내구 조건>
60℃·상대 습도 90% 환경, 80℃, 90℃
-20℃ ⇔ 60℃의 각 30분의 열 충격 시험, 200 사이클
실시예 1~9 및 비교예 1, 2
(1) 점착제 부착 편광판의 제작
표 1 에 나타내는 조성의 점착성 재료 (a) 를 조제해, 박리 시트로서의 두께 38㎛ 의 폴리에텔렌 테레프탈레이트제 박리 필름 [린텍사제 「SP-PET3811」]의 박리층 상에 건조 후의 두께가 25㎛가 되도록 나이프식 도공기로 도포한 후, 90℃에서 1분간 건조 처리해 점착성 재료층을 형성했다.
그 다음에, 디스코텍 액정층 부착 편광 필름으로 이루어지는 편광 필름과 시야각 확대 필름이 일체화한 편광판을 점착성 재료층과 디스코텍 액정층이 접하도록 첩합했다. 첩합하고 나서 30분 후에 박리 필름측으로부터 자외선 (UV)을 하기 조건으로 조사한 후, 23℃, 상대 습도 50% 의 환경하에서 10일간 양생해 점착제 부착 편광판을 제작했다. 점착제층의 두께는 25㎛ 였다.
<UV 조사 조건>
·퓨전사제 무전극 램프 H 벌브 사용
·조도 600mW/㎠, 광량 150mJ/㎠
UV 조도·광량계는 아이그라픽스사제 「UVPF-36」를 사용했다.
점착제의 성능 및 점착제 부착 편광판의 성능의 평가 결과를 표 2 에 나타낸다.
(2) 광학 필름의 제작
(점착제 부착 편광판의 제작)
표 1 에 나타내는 조성의 점착성 재료를 박리 시트로서의 두께 38㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트제 박리 필름 [린텍사제 「SP-PET3811」]의 박리층 상에 건 조 후의 두께가 15㎛가 되도록 나이프식 도공기로 도포한 후, 90℃에서 1분간 건조 처리해 점착성 재료층을 형성했다.
그 다음에, 편광 필름으로 이루어지는 편광판 (두께 180㎛)과 점착성 재료층을 첩합해 첩합하고 나서, 30분 후에 박리 필름측으로부터 상기와 같은 조건으로 자외선을 조사한 후, 23℃, 상대 습도 50%의 조건으로 10일간 양생해 점착제 부착 편광판을 제작했다.
(위상차판의 점착 가공)
박리 시트로서의 두께 38㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트제 박리 필름 [린텍사제 「SP-PET3811」]의 박리층 상에 건조 후의 두께가 25㎛가 되도록 나이프식 도공기로 점착제 (b) 를 도포한 후, 90℃에서 1분간 건조 처리해 점착성 재료층을 형성했다.
점착제 (b) 로는 아크릴산 부틸과 아크릴산의 비가 95/5 인 베이스 재료 100 중량부에 이소시아네이트계 가교제인 트리메틸올프로판 변성 톨릴렌 디이소시아네이트 (일본폴리우레탄사제 「콜로네이트 L」)를 0.3중량부 및 실란 커플링제인 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란 (신에츠 화학공업사제 「KBM-403」) 0.3중량부를 배합한 점착제를 이용했다.
위상차 필름으로서 환상 탄화수소 필름 (오프데스사제「제오노아 ZF116」, 두께 100㎛)을 이용해 이것에 상기 점착성 재료층을 첩합한 후에, 23℃, 상대 습도 50%의 환경 하에서 10일간 양생했다.
(광학 필름의 제작)
점착제 부착 편광판의 박리 필름을 벗겨, 점착 가공을 실시한 위상차판의 점착 가공을 행하지 않은 측과 첩합해, 광학 필름을 얻었다.
광학 필름의 성능 평가 결과를 표 3 에 나타낸다.
Figure 112007036680756-pat00001
(주)
<아크릴계 중합체>
A1 : 아크릴산 부틸과 아크릴산을 중량비 95:5 의 비율로 이용해 통상의 방법에 따라 중합하여 이루어지는 중량 평균 분자량 180만의 공중합체
A2 : 아크릴산 부틸과 아크릴산을 중량비 96:4 의 비율로 이용해 통상의 방법에 따라 중합하여 이루어지는 중량 평균 분자량 180만의 공중합체
A3 : 아크릴산 부틸과 아크릴산을 중량비 98:2 의 비율로 이용해 통상의 방법에 따라 중합하여 이루어지는 중량 평균 분자량 180만의 공중합체
A4 : 아크릴산 부틸과 아크릴산 2-히드록시에틸을 중량비 99:1 의 비율로 이용해 통상의 방법에 따라 중합하여 이루어지는 중량 평균 분자량 150만의 공중합체
<활성 에너지선 경화형 화합물>
M-315 : 트리스(아크릴로옥시에틸)이소시아누레이트, 분자량 = 423, 3 관능형 (동아합성사제, 상품명 「아로닉스 M-315」)
R-684 : 트리시클로데칸 디메탄올아크릴레이트 (일본화약사제 「KAYARAD R-684」, 분자량 = 336)
A-BREF : 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 (신중촌화학사제, 분자량 = 546, 2 관능형)
<가교제>
C1 : 이소시아네이트계 가교제 [트리메틸올프로판 변성 톨릴렌 디이소시아네이트 (일본폴리우레탄사제 「콜로네이트 L」)]
C2 : 에폭시계 가교제 (미츠비시가스화학사제 「TETRAD-C」)]
<실란 커플링제>
3-글리시독시프로필메톡시실란 (신에츠화학공업사제 「KBM-403」)
<광중합 개시제>
벤조페논과 1-히드록시시클로헥실페닐케톤의 중량비 1:1 의 혼합물, 치바·스페셜티·케미컬즈사제 「이루가큐아 500」
Figure 112007036680756-pat00002
* : 점착력이 크고, 점착제 편광판이 파단했다. 파단시의 점착력의 값이 50N/25㎜ 였으므로, 실제의 점착력은 50N/25㎜ 를 넘고 있다.
Figure 112007036680756-pat00003
산업상의 이용 가능성
본 발명의 광학 기능성 필름용 점착제는 편광판 특히, 시야각 확대 필름 등과 일체화하여 이루어지는 편광판에, 또는 편광판에 위상차판이 적층되는 경우에 매우 적합하게 적용되고, 이 편광판을 액정 셀 또는 위상차판에 내구성 좋게 접착할 수 있는 동시에, 얻어진 액정 표시 장치가 고온 고습 환경하에서도 광누출이 생기기 어려운 등의 특성을 가지고 있다.
본 발명에 의하면, 편광판, 특히 시야각 확대 필름 등과 일체화하여 이루어 지는 편광판에, 또는 편광판에 위상차판이 적층되는 경우에 매우 적합하게 적용되어, 이 편광판을 액정 셀 또는 위상차판에 내구성 좋게 접착할 수 있는 동시에, 얻어진 액정 표시 장치가 고온 고습 환경하에서도 광누출이 생기기 어려운 등의 특성을 가지는 광학 기능성 필름용 점착제 및 이 점착제 부착 광학 기능성 필름을 제공할 수 있다.
또 본 발명에 의하면, 상기 점착제 부착 광학 기능성 필름을 효율적으로 제조하는 방법을 제공할 수 있다.

Claims (14)

  1. (A) 카르복실기를 함유하는 모노머가 모노머 조성비로 0.5중량%를 넘는 아크릴계 중합체와, (B) 활성 에너지선 경화형 화합물을 포함하는 점착성 재료에 활성 에너지선을 조사하여 이루어지고, 무알칼리 유리에 대해 접착 면적 100㎟ (10㎜ × 10㎜)로 첩합하여 전단 속도 0.1㎜/min 로 전단 하중을 측정했을 때의 변형율 4000% 이내에서의 최대 전단 하중이 50N 이상이며, 23℃에서의 저장 탄성율 (G')이 0.3 ~ 15MPa 인 것을 특징으로 하는 광학 기능성 필름 첩합용 점착제.
  2. 제 1 항에 있어서,
    80℃ 에서의 저장 탄성율 (G')이 0.3M ~ 10MPa 인 광학 기능성 필름 첩합용 점착제.
  3. 제 1 항에 있어서,
    광학 기능성 필름이 편광판으로서, 편광판을 액정 유리 셀에 첩합시키는데 이용되는 광학 기능성 필름 첩합용 점착제.
  4. 제 1 항에 있어서,
    광학 기능성 필름이 편광판 및/또는 위상차판이며, 편광판과 위상차판의 첩합 또는 위상차판과 위상차판의 첩합에 이용되는 광학 기능성 필름 첩합용 점착제.
  5. 제 1 항에 있어서,
    카르복실기를 함유하는 모노머가 (메타)아크릴산인 광학 기능성 필름 첩합용 점착제.
  6. 제 1 항에 있어서,
    (B) 성분의 활성 에너지선 경화형 화합물이 분자량 1000 미만의 다관능 (메타)아크릴레이트계 모노머인 광학 기능성 필름 첩합용 점착제.
  7. 제 6 항에 있어서,
    다관능 (메타)아크릴레이트계 모노머가 환상 구조를 가지는 광학 기능성 필름 첩합용 점착제.
  8. 제 7 항에 있어서,
    다관능 (메타)아크릴레이트계 모노머가 이소시아누레이트 구조를 가지는 광학 기능성 필름 첩합용 점착제.
  9. 제 1 항에 있어서,
    (A) 성분과 (B) 성분의 함유 비율이 중량비로 100:1 ~ 100:100 인 광학 기능성 필름 첩합용 점착제.
  10. 제 1 항에 있어서,
    점착성 재료가 (C) 아크릴 공중합체 중의 관능기와 반응할 수 있는 가교제 및 (D) 실란 커플링제를 포함하는 점착성 재료를 더 포함하는 광학 기능성 필름 첩합용 점착제.
  11. 광학 기능성 필름의 적어도 한 면에 제 1 항에 기재된 점착제로 이루어지는 층을 가지는 것을 특징으로 하는 점착제 부착 광학 기능성 필름.
  12. 제 11 항에 있어서,
    광학 기능성 필름이 편광판 또는 위상차판인 점착제 부착 광학 기능성 필름.
  13. 제 11 항에 있어서,
    무알칼리 유리에 대한 점착력이 첩합 후 24시간 경과 후에 있어서 0.2N/25㎜ 이상이며, 또한 첩합 후 7일간 경과 후에 있어서 40N/25㎜ 이상인 점착제 부착 광학 기능성 필름.
  14. 박리 시트의 박리층 상에 설치된 점착성 재료층에 광학 기능성 필름을 첩합한 후, 박리 시트측으로부터 활성 에너지선을 조사하는 것을 특징으로 하는 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 점착제 부착 광학 기능성 필름의 제조 방법.
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