KR101706870B1 - 보호 필름 및 보호 필름이 부착된 편광판 - Google Patents

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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

편광판의 휨을 양호하게 억제 가능한 보호 필름을 제공하는 것. 본 발명의 보호 필름은, 제 1 수지층 (11) 과 접착층 (13) 과 제 2 수지층 (12) 을 이 순서로 갖는다.

Description

보호 필름 및 보호 필름이 부착된 편광판{PROTECTION FILM AND POLARIZATION PLATE PROVIDED WITH PROTECTION FILM}
본 발명은 편광판의 보호 필름에 관한 것이다.
대표적인 화상 표시 장치인 액정 표시 장치에서는, 그 화상 형성 방식에서 기인하여, 액정 셀의 양측에 편광판이 첩합 (貼合) 된다. 편광판은, 역학적, 광학적인 내구성을 향상시키거나 하는 관점에서, 통상적으로 편광 성능을 갖는 편광자의 적어도 편측에 보호층이 적층되어 구성되어 있다. 그러나, 편광판에는, 편광자와 보호층의 선 팽창률이나 열 수축률의 차이 등에 의해 휨이 발생하기 쉽다는 문제가 있다. 이와 같은 편광판의 휨은, 예를 들어, 액정 셀에 첩합됨으로써 해소될 수 있지만, 제조 공정 (예를 들어, 다른 광학 부재와의 적층 공정, 액정 셀로의 첩합 공정) 에 있어서의 문제의 원인이 된다.
그런데, 상기 제조 공정에 있어서, 통상적으로 편광판 (편광판 중간체를 포함한다) 에는, 보호 필름이 첩합되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이와 같은 보호 필름의 첩합에 의해, 상기 편광판의 휨을 억제하는 것이 제안되어 있지만, 편광판의 구성에 따라서는 휨의 억제가 불충분하다.
일본 특허공보 제3368524호
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 주된 목적은, 편광판의 휨을 양호하게 억제 가능한 보호 필름을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 보호 필름은, 편광판의 보호 필름으로서, 제 1 수지층과 접착층과 제 2 수지층을 이 순서로 갖는다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 제 1 수지층의 두께와 상기 제 2 수지층의 두께의 합에 대한 상기 접착층의 두께의 비의 값이 0.40 이하이다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 접착층의 두께가 2 ㎛ ∼ 25 ㎛ 이다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 수지층이 폴리에스테르계 수지 필름이다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 수지층의 탄성률이 4.0 kN/㎟ ∼ 4.7 kN/㎟ 이다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 접착층의 23 ℃ 에 있어서의 저장 탄성률이 8.0 × 104 ㎩ 이상 1.0 × 107 ㎩ 미만이다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 탄성률이 3.5 kN/㎟ ∼ 3.8 kN/㎟ 이다.
본 발명의 다른 국면에 의하면, 보호 필름이 부착된 편광판이 제공된다. 이 보호 필름이 부착된 편광판은, 편광판과, 그 편광판 표면에 박리 가능하게 첩합된 상기 보호 필름을 갖는다.
본 발명에 의하면, 접착층을 개재하여 수지층을 적층함으로써, 수지층 단독보다 편광판의 휨을 양호하게 억제 가능한 보호 필름을 제공할 수 있다. 수지층 단독보다 단면 2 차 모멘트가 높고, 탄성률을 저하시킬 수 있는 것이, 그 요인 중 하나로서 생각된다. 또, 탄성률의 저하에 의해, 일정한 장력을 가했을 때의 수축량을 증가시킬 수 있기 때문에, 보호 필름의 첩합시에 장력을 가하는 경우, 설비에 대한 부담을 경감시킬 수 있다. 또한, 이와 같은 구성의 보호 필름은 굴곡성이 우수하고, 박리성 (편광판으로부터 제거될 때의) 도 우수하다는 점에서, 제조 효율의 향상을 달성할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 보호 필름의 개략 단면도이다.
도 2 는, 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 보호 필름이 부착된 편광판의 개략 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시형태에는 한정되지 않는다.
A. 보호 필름
도 1 은, 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 보호 필름의 개략 단면도이다. 보호 필름 (10) 은, 제 1 수지층 (11) 과 접착층 (13) 과 제 2 수지층 (12) 을 이 순서로 갖는다. 보호 필름 (10) 은, 제 1 수지층 (11) 과 제 2 수지층 (12) 을 접착층 (13) 을 개재하여 적층한 적층체 (10') 이다. 실용적으로는, 보호 필름 (10) 은, 그 제 2 수지층 (12) 의 접착층 (13) 과는 반대측에 형성된 점착제층 (20) 을 갖고, 이 점착제층 (20) 에 의해 편광판에 첩합된다. 또한, 도시하지 않지만, 편광판에 첩합될 때까지는, 점착제층 (20) 표면에 세퍼레이터가 첩합된다.
상기 적층체의 두께는, 대표적으로는 12 ㎛ ∼ 230 ㎛, 바람직하게는 50 ㎛ ∼ 110 ㎛ 이다.
적층체로 함으로써, 수지층 단독의 형태 (적어도 일방의 수지층) 보다 탄성률을 저하시킬 수 있다. 수지층 단독의 탄성률과 보호 필름의 탄성률의 차는, 바람직하게는 0.2 kN/㎟ 이상이다. 한편, 수지층 단독의 탄성률과 보호 필름의 탄성률의 차는, 바람직하게는 1.0 kN/㎟ 이하이다. 보호 필름의 탄성률은, 바람직하게는 3.5 kN/㎟ ∼ 3.8 kN/㎟ 이다. 또한, 탄성률은 JIS K 6781 에 준거하여 측정된다.
적층체로 함으로써, 수지층 단독의 형태 (적어도 일방의 수지층) 보다 인장 신장도를 증가시킬 수 있다. 또한, 인장 신장도는 JIS K 6781 에 준거하여 측정된다.
A-1. 수지층
수지층은, 바람직하게는 수지 필름으로 구성된다. 수지층의 두께는, 대표적으로는 5 ㎛ ∼ 100 ㎛, 바람직하게는 25 ㎛ ∼ 50 ㎛ 이다.
수지층의 탄성률은, 임의의 적절한 값으로 설정될 수 있다. 수지층의 탄성률 (적어도 일방의 수지층의 탄성률) 은, 바람직하게는 4.0 kN/㎟ ∼ 4.7 kN/㎟ 이다.
수지층의 형성 재료로는, 바람직하게는 폴리에스테르계 수지가 사용된다.
또한, 제 1 수지층 및 제 2 수지층의 구성 (예를 들어, 두께, 형성 재료, 탄성률, 인장 신장도 등) 은, 동일해도 되고 상이해도 되며, 적절히 선택될 수 있다.
A-2. 접착층
본 명세서에 있어서, 「접착층」이란, 인접하는 광학 부재의 면과 면을 접합하여, 실용상 충분한 접착력과 접착 시간에 의해 일체화시키는 것을 말한다. 접착층을 형성하는 재료로는, 예를 들어, 점착제, 접착제, 앵커 코트제를 들 수 있다. 접착층은, 피착체의 표면에 앵커 코트층이 형성되고, 그 위에 접착제층이 형성된 다층 구조여도 된다.
상기 제 1 수지층의 두께와 상기 제 2 수지층의 두께의 합에 대한 접착층의 두께의 비의 값은, 바람직하게는 0.03 이상이다. 이와 같은 범위로 설정함으로써, 굴곡성이 보다 우수하고, 매우 우수한 박리성을 달성할 수 있다. 한편, 각 수지층의 두께의 합에 대한 접착층의 두께의 비의 값은, 바람직하게는 0.40 이하, 보다 바람직하게는 0.35 이하, 더욱 바람직하게는 0.30 이하이다. 이와 같은 범위로 설정함으로써, 편광판의 휨을 매우 양호하게 억제할 수 있다.
접착층의 두께는, 수지층의 두께보다 얇은 것이 바람직하다. 수지층의 두께와 접착층의 두께의 차는, 바람직하게는 2 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 5 ㎛ 이상이다. 이 차가 지나치게 작으면, 수지층의 두께에 따라서는 편광판의 휨의 억제 효과가 불충분해질 우려가 있다. 접착층의 두께는, 대표적으로는 2 ㎛ ∼ 30 ㎛ 이고, 바람직하게는 2 ㎛ ∼ 25 ㎛, 보다 바람직하게는 5 ㎛ ∼ 20 ㎛ 이다. 두께가 지나치게 두꺼우면, 접착층의 형성에 있어서 문제 (예를 들어, 접착성 결여) 가 발생할 우려가 있다.
접착층을 형성함으로써, 얻어지는 보호 필름의 탄성률을 저하시킬 수 있다. 접착층은, 23 ℃ 에 있어서의 저장 탄성률이, 바람직하게는 8.0 × 104 ㎩ 이상 1.0 × 107 ㎩ 미만이다. 또한, 접착층의 저장 탄성률은, 동적 점탄성 측정 장치를 사용하여, 주파수 1 ㎐ 의 조건하에서 측정된다.
접착층은, 대표적으로는 점착제로 형성된다. 점착제로는, 바람직하게는 (메트)아크릴계 점착제가 사용된다. (메트)아크릴계 점착제는, 바람직하게는 (메트)아크릴계 폴리머와 이소시아네이트계 화합물을 함유한다.
상기 (메트)아크릴계 폴리머는, 아크릴레이트계 모노머 및/또는 메타크릴레이트계 모노머 (본 명세서에 있어서 (메트)아크릴레이트라고 한다) 로부터 합성되는 중합체 또는 공중합체를 말한다. (메트)아크릴계 폴리머가 공중합체인 경우, 그 분자의 배열 상태는 특별히 제한은 없고, 랜덤 공중합체여도 되고, 블록 공중합체여도 되고, 그래프트 공중합체여도 된다. 바람직한 분자 배열 상태는, 랜덤 공중합체이다.
상기 (메트)아크릴계 폴리머는, 예를 들어, 알킬(메트)아크릴레이트를 단독 중합 또는 공중합하여 얻어진다. 알킬(메트)아크릴레이트의 알킬기는, 직사슬형이어도 되고 분지형이어도 되고 고리형이어도 된다. 알킬(메트)아크릴레이트의 알킬기의 탄소수는, 바람직하게는 1 ∼ 18 정도, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 10 이다.
상기 알킬(메트)아크릴레이트의 구체예로는, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, iso-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, n-펜틸(메트)아크릴레이트, iso-펜틸(메트)아크릴레이트, n-헥실(메트)아크릴레이트, iso-헥실(메트)아크릴레이트, n-헵틸(메트)아크릴레이트, iso-헵틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, iso-옥틸(메트)아크릴레이트, n-노닐(메트)아크릴레이트, iso-노닐(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트를 들 수 있다. 이들은, 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용된다.
상기 (메트)아크릴계 폴리머는, 바람직하게는 상기 알킬(메트)아크릴레이트와 수산기 함유 (메트)아크릴레이트의 공중합체이다. 이 경우, 알킬(메트)아크릴레이트의 알킬기의 탄소수는, 바람직하게는 1 ∼ 8, 보다 바람직하게는 2 ∼ 8, 더욱 바람직하게는 2 ∼ 6, 특히 바람직하게는 4 ∼ 6 이다. 알킬(메트)아크릴레이트의 알킬기는, 직사슬형이어도 되고, 분지형이어도 된다.
상기 수산기 함유 (메트)아크릴레이트의 구체예로는, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 3-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 3-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 5-하이드록시펜틸(메트)아크릴레이트, 3-하이드록시-3-메틸부틸(메트)아크릴레이트, 6-하이드록시헥실(메트)아크릴레이트, 7-하이드록시헵틸(메트)아크릴레이트, 8-하이드록시옥틸(메트)아크릴레이트, 10-하이드록시데실(메트)아크릴레이트, 12-하이드록시라우릴(메트)아크릴레이트, (4-하이드록시메틸시클로헥실)-메틸아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용된다.
상기 수산기 함유 (메트)아크릴레이트의 하이드록시알킬기의 탄소수는, 바람직하게는 상기 알킬(메트)아크릴레이트의 알킬기의 탄소수보다 적다. 수산기 함유 (메트)아크릴레이트의 하이드록시알킬기의 탄소수는, 바람직하게는 1 ∼ 8, 보다 바람직하게는 2 ∼ 4, 더욱 바람직하게는 2 이다. 이와 같이, 알킬기의 탄소수를 조정함으로써, 후술하는 이소시아네이트계 화합물과의 반응성을 향상시킬 수 있어, 보다 한층 우수한 점착 특성을 갖는 점착제를 얻을 수 있다.
상기 수산기 함유 (메트)아크릴레이트의 공중합량은, 바람직하게는 0.05 몰％ ∼ 0.25 몰％, 보다 바람직하게는 0.10 몰％ ∼ 0.22 몰％, 더욱 바람직하게는 0.14 몰％ ∼ 0.20 몰％ 이다.
상기 (메트)아크릴계 폴리머는, 상기 알킬(메트)아크릴레이트, 수산기 함유 (메트)아크릴레이트 이외에, 다른 성분을 공중합시켜 얻을 수도 있다. 다른 성분으로는, 특별히 한정되지 않지만, (메트)아크릴산, 벤질(메트)아크릴레이트, 메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 에톡시메틸(메트)아크릴레이트, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, 아세트산비닐, (메트)아크릴로니트릴 등이 바람직하게 사용된다. 다른 성분의 공중합량은, 알킬(메트)아크릴레이트 100 중량부에 대하여 100 중량부 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50 중량부 이하이다.
상기 (메트)아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량 (Mw) 은, 테트라하이드로푸란 용매에 의한 겔 퍼미에이션 크로마토그래프 (GPC) 법에 의해 측정한 값이, 바람직하게는 100 만 이상, 더욱 바람직하게는 120 만 ∼ 300 만, 특히 바람직하게는 120 만 ∼ 250 만이다.
상기 이소시아네이트계 화합물로는, 2,4-(또는 2,6-)톨릴렌디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트, 1,3-비스(이소시아네이트메틸)시클로헥산, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 노르보르넨디이소시아네이트, 클로르페닐렌디이소시아네이트, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 트리메틸올프로판자일렌디이소시아네이트, 수소 첨가된 디페닐메탄디이소시아네이트 등의 이소시아네이트 모노머；이들 이소시아네이트 모노머를 트리메틸올프로판 등의 다가 알코올과 부가한 어덕트계 이소시아네이트 화합물；이소시아누레이트 화합물；뷰렛형 화합물；나아가서는 임의의 적절한 폴리에테르 폴리올이나 폴리에스테르 폴리올, 아크릴 폴리올, 폴리부타디엔 폴리올, 폴리이소프렌 폴리올 등을 부가 반응시킨 우레탄 프레폴리머형의 이소시아네이트 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로, 또는 2 종 이상 조합하여 사용된다.
상기 이소시아네이트계 화합물로서 시판품이 그대로 사용될 수 있다. 시판되는 이소시아네이트계 화합물로는, 예를 들어, 미츠이 타케다 케미컬 (주) 제조의 타케네이트 시리즈 (상품명 「D-110N, 500, 600, 700」등), 닛폰 폴리우레탄 공업 (주) 제조의 코로네이트 시리즈 (예를 들어, 상품명 「L, MR, EH, HL」등) 를 들 수 있다.
상기 이소시아네이트계 화합물의 함유량은, (메트)아크릴계 폴리머 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.10 중량부 ∼ 1.5 중량부, 더욱 바람직하게는 0.3 중량부 ∼ 1.0 중량부, 특히 바람직하게는 0.4 중량부 ∼ 0.8 중량부이다. 이와 같은 함유량으로 함으로써, 가혹한 (고온, 다습) 환경하에서도, 밀착성이 양호해질 수 있다.
상기 (메트)아크릴계 점착제는, 바람직하게는 실란 커플링제를 추가로 함유한다. 실란 커플링제로는, 예를 들어, 임의의 적절한 관능기를 갖는 것이 선택될 수 있다. 당해 관능기로는, 비닐기, 에폭시기, 메타크릴옥시기, 아미노기, 메르캅토기, 아크릴옥시기, 아세토아세틸기, 이소시아네이트기, 스티릴기, 폴리술파이드기 등을 들 수 있다. 상기 실란 커플링제의 구체예로는, 비닐트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, p-스티릴트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필메톡시실란, γ-메르캅토프로필메틸디메톡시실란, 비스(트리에톡시실릴프로필)테트라술파이드, γ-이소시아네이트프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 바람직하게는 에폭시기를 갖는 실란 커플링제이고, 더욱 바람직하게는 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란이다.
상기 실란 커플링제로서 시판품이 그대로 사용될 수 있다. 시판품으로는, 예를 들어, 신에츠 실리콘 (주) 제조의 KA 시리즈 (상품명 「KA-1003」등), KBM 시리즈 (상품명 「KBM-303, KBM-403, KBM-503」등) 및 KBE 시리즈 (상품명 「KBE-402, KBE-502, KBE-903」등), 토레이 (주) 제조의 SH 시리즈 (상품명 「SH6020, SH6040, SH6062」등) 및 SZ 시리즈 (상품명 「SZ6030, SZ6032, SZ6300」등) 를 들 수 있다.
상기 실란 커플링제의 함유량은, (메트)아크릴레이트계 폴리머 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.001 중량부 ∼ 2.0 중량부이고, 보다 바람직하게는 0.005 중량부 ∼ 2.0 중량부이고, 더욱 바람직하게는 0.01 중량부 ∼ 1.0 중량부이고, 특히 바람직하게는 0.02 중량부 ∼ 0.5 중량부이다. 이와 같은 함유량으로 함으로써, 가혹한 (고온, 다습) 환경하에서도, 박리나 기포의 발생이 억제될 수 있다.
A-3. 적층 방법
제 1 수지층과 제 2 수지층의 적층 방법으로는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 바람직한 실시형태에 있어서는, 편방의 수지층에 접착층을 형성하고, 당해 접착층 상에 다른 편방의 수지층을 적층하는 방법이 채용된다. 접착층의 형성 방법으로는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 구체예로는, 접착층은, 수지층에 상기 (메트)아크릴계 점착제를 도공하고, 가열함으로써 형성된다. 도공시에, 상기 (메트)아크릴계 점착제의 폴리머 농도는, 용제 (예를 들어, 아세트산에틸, 톨루엔) 에 의해 적절히 조정되어 있는 것이 바람직하다. 가열 온도는, 바람직하게는 20 ℃ ∼ 200 ℃, 보다 바람직하게는 50 ℃ ∼ 170 ℃ 이다.
A-4. 기타
상기 점착제층은, 임의의 적절한 점착제로 형성된다. 점착제로는, 대표적으로는, (메트)아크릴계 점착제가 사용된다. 점착제층의 두께는, 바람직하게는 15 ㎛ ∼ 25 ㎛ 이다. 상기 세퍼레이터로는, 대표적으로는, 박리성 부여층이 형성된 수지 필름 (예를 들어, 폴리에스테르계 수지 필름) 이 사용된다.
A-5. 첩합 방법
본 발명의 보호 필름은, 바람직하게는 휨이 발생한 편광판의 볼록면에 첩합된다. 또한, 예를 들어, 편광자의 편측에만 보호층이 배치되어 있는 경우에는, 보호층측에 볼록한 휨이 발생하는 경향이 있다. 보호 필름을 첩합할 때에, 보호 필름에 장력을 가하면서 편광판에 첩합하는 것이 바람직하다. 이와 같은 조작에 의해, 보호 필름에 잔류 수축 응력을 발생시킬 수 있기 때문이다. 장력은, 첩합 후에 편광판의 편광자의 흡수축 방향과 대응하는 방향으로 가하는 것이 바람직하다. 장력은, 보호 필름의 구성 (예를 들어, 두께, 형성 재료, 탄성률, 인장 신장도 등) 에 따라 적절히 설정될 수 있다.
B. 보호 필름이 부착된 편광판
도 2 는, 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 보호 필름이 부착된 편광판의 개략 단면도이다. 보호 필름이 부착된 편광판 (100) 은, 편광판 (30) 과, 편광판 (30) 의 표면에 점착제층 (20) 에 의해 첩합된 보호 필름 (10) 을 갖는다. 편광판 (30) 은, 편광자 (31) 와, 편광자 (31) 의 편측에 배치된 보호층 (32) 및 광학 부재 (33) 와, 편광자 (31) 의 다른 편측에 배치된 광학 부재 (34) 및 세퍼레이터 (35) 를 갖는다. 보호 필름 (10) 은, 편광자 (31) 에 대하여, 보호층 (32) 이 배치되어 있는 측에 첩합된다. 세퍼레이터 (35) 는, 사용에 제공할 때 (예를 들어, 액정 셀에 보호 필름이 부착된 편광판을 첩합할 때) 에 떼어내어진다. 또한, 편광판을 구성하는 각 층의 적층에는, 임의의 적절한 점착제 또는 접착제가 사용된다.
본 발명의 보호 필름이 부착된 편광판은, 편광판의 구성이 변화하더라도 휨이 양호하게 억제되어 있다. 구체예로서, 보호 필름이 부착된 편광판으로부터 세퍼레이터가 떼어내어진 경우, 휨의 방향이 반전되는 경우가 있지만 (특히, 장력을 가하여 보호 필름을 첩합한 경우), 본 발명의 보호 필름에 의하면, 이와 같은 휨도 양호하게 억제할 수 있다. 본 발명의 보호 필름은, 수지층 단독보다 단면 2 차 모멘트가 높고, 탄성률이 낮아 장력을 제거했을 때의 수축량이 큰 것이, 그 요인 중 하나로서 생각된다.
상기 편광판은, 편광자와 편광자의 적어도 편측에 배치된 보호층을 갖는다. 편광판의 박형화·경량화의 관점에서, 편광자의 편측에만 보호층을 배치시키는 구성이 바람직하지만, 이와 같은 편광자에 대하여 비대칭인 구성에서는, 휨의 발생이 현저해질 수 있다.
상기 편광자로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2 색성 염료 등의 2 색성 물질을 흡착 배향시킨 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리비닐알코올계 필름에 요오드 등의 2 색성 물질을 흡착 배향시킨 편광자가 편광 2 색비가 높아 특히 바람직하다.
편광자의 두께는, 대표적으로는 1 ㎛ ∼ 80 ㎛ 정도이고, 바람직하게는 5 ㎛ ∼ 40 ㎛ 이다.
상기 보호층은, 편광자의 보호층으로서 사용할 수 있는 임의의 적절한 필름으로 구성된다. 당해 필름의 주성분이 되는 재료의 구체예로는, 트리아세틸셀룰로오스 (TAC) 등의 셀룰로오스계 수지나, 폴리에스테르계, 폴리비닐알코올계, 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리스티렌계, 폴리노르보르넨계, 폴리올레핀계, (메트)아크릴계, 아세테이트계 등의 투명 수지 등을 들 수 있다. 또, (메트)아크릴계, 우레탄계, (메트)아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열 경화형 수지 또는 자외선 경화형 수지 등도 들 수 있다. 그 밖에도, 예를 들어, 실록산계 폴리머 등의 유리질계 폴리머도 들 수 있다. 또, 일본 공개특허공보 2001-343529호 (WO01/37007) 에 기재된 폴리머 필름도 사용할 수 있다. 이 필름의 재료로는, 예를 들어, 측사슬에 치환 또는 비치환의 이미드기를 갖는 열 가소성 수지와, 측사슬에 치환 또는 비치환의 페닐기 그리고 니트릴기를 갖는 열 가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 사용할 수 있고, 예를 들어, 이소부텐과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 갖는 수지 조성물을 들 수 있다. 당해 폴리머 필름은, 예를 들어, 상기 수지 조성물의 압출 성형물일 수 있다.
보호층의 두께는, 바람직하게는 5 ㎛ ∼ 200 ㎛, 보다 바람직하게는 10 ㎛ ∼ 100 ㎛ 이다. 또한, 보호층이 광학 보상층으로서 기능해도 된다.
상기 광학 부재로는, 예를 들어, 광학 보상층 (위상차층), 휘도 향상 필름 등을 들 수 있다. 세퍼레이터에 대해서는, A-4 항에서 설명한 바와 같다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 특성의 측정 방법은 이하와 같다.
1. 두께
디지털 마이크로미터 (안리츠사 제조, 제품명 「KC-351C」) 를 사용하여 측정하였다.
2. 탄성률 및 인장 신장도
JIS K 6781 에 준거하여, 인장 시험기 (시마즈 제작소사 제조, 제품명：오토 그래프) 를 사용하여 측정하였다.
[실시예 1]
(점착제의 조제)
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 용기에, 부틸아크릴레이트 100 중량부와, 아크릴산 5.0 중량부와, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 0.075 중량부와, 2,2'아조비스이소니트릴 0.3 중량부와, 아세트산에틸을 첨가하고 질소 가스 기류하에서 교반하면서 60 ℃ 에서 6 시간 반응시켜, 중량 평균 분자량 163 만의 아크릴계 폴리머 용액을 얻었다. 이 아크릴계 폴리머 용액의 폴리머 고형분 100 중량부에 대하여 이소시아네이트계 다관능성 화합물 (닛폰 폴리우레탄 공업사 제조, 상품명：코로네이트 L) 0.6 중량부와, 실란 커플링제 (신에츠 화학 공업사 제조, 상품명：KBM403) 0.08 중량부를 첨가하여, 점착제를 조제하였다.
폴리에스테르계 수지 필름 (미츠비시 수지사 제조, 상품명：T100F, 두께：38 ㎛, 탄성률：4090 N/㎟, 인장 신장도：59 ％) 상에, 상기 점착제를 도공하고, 90 ℃ 에서 가열하여 두께 12 ㎛ 의 접착층을 형성하였다. 얻어진 접착층의 23 ℃ 에 있어서의 저장 탄성률은 1.0 × 105 ㎩ 였다.
그 후, 접착층 상에, 폴리에스테르계 수지 필름 (닛토 전공사 제조, 상품명：RP301, 두께：38 ㎛, 탄성률：4050 N/㎟, 인장 신장도：58 ％) 을 적층하여, 두께 88 ㎛ 의 보호 필름을 얻었다. 얻어진 보호 필름의 탄성률은 3.6 kN/㎟ 이고, 인장 신장도는 91 ％ 였다.
[실시예 2]
두께 9 ㎛ 의 접착층을 형성한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 보호 필름을 제작하였다. 얻어진 보호 필름의 탄성률은 3.7 kN/㎟ 이고, 인장 신장도는 89 ％ 였다.
[실시예 3]
두께 3 ㎛ 의 접착층을 형성한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 보호 필름을 제작하였다. 얻어진 보호 필름의 탄성률은 3.7 kN/㎟ 이고, 인장 신장도는 80 ％ 였다.
[실시예 4]
두께 20 ㎛ 의 접착층을 형성한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 보호 필름을 제작하였다. 얻어진 보호 필름의 탄성률은 3.6 kN/㎟ 이고, 인장 신장도는 98 ％ 였다.
[실시예 5]
두께 25 ㎛ 의 접착층을 형성한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 보호 필름을 제작하였다. 얻어진 보호 필름의 탄성률은 3.5 kN/㎟ 이고, 인장 신장도는 105 ％ 였다.
[실시예 6]
두께 30 ㎛ 의 접착층을 형성한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 보호 필름을 제작하였다. 얻어진 보호 필름의 탄성률은 3.5 kN/㎟ 이고, 인장 신장도는 109 ％ 였다.
[실시예 7]
두께 38 ㎛ 의 폴리에스테르계 수지 필름 (상품명：T100F) 대신에, 두께 25 ㎛ 의 폴리에스테르계 수지 필름 (미츠비시 수지사 제조, 상품명：T100-25B, 탄성률：3510 N/㎟, 인장 신장도：101 ％) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 보호 필름을 제작하였다. 얻어진 보호 필름의 탄성률은 3.5 kN/㎟ 이고, 인장 신장도는 92 ％ 였다.
[실시예 8]
두께 9 ㎛ 의 접착층을 형성한 것 이외에는, 실시예 7 과 동일하게 하여 보호 필름을 제작하였다. 얻어진 보호 필름의 탄성률은 3.6 kN/㎟ 이고, 인장 신장도는 91 ％ 였다.
[실시예 9]
두께 3 ㎛ 의 접착층을 형성한 것 이외에는, 실시예 7 과 동일하게 하여 보호 필름을 제작하였다. 얻어진 보호 필름의 탄성률은 3.8 kN/㎟ 이고, 인장 신장도는 80 ％ 였다.
[실시예 10]
두께 15 ㎛ 의 접착층을 형성한 것 이외에는, 실시예 7 과 동일하게 하여 보호 필름을 제작하였다. 얻어진 보호 필름의 탄성률은 3.5 kN/㎟ 이고, 인장 신장도는 90 ％ 였다.
(비교예 1)
보호 필름으로서 폴리에스테르계 수지 필름 (닛토 전공사 제조, 상품명：RP207F, 두께：38 ㎛, 탄성률：4050 N/㎟, 인장 신장도：58 ％) 을 사용하였다.
(비교예 2)
보호 필름으로서 폴리에스테르계 수지 필름 (후지모리 공업사 제조, 상품명：TC-815, 두께：111 ㎛, 탄성률：4630 N/㎟, 인장 신장도：102 ％) 을 사용하였다.
실시예 및 비교예의 보호 필름에 의한 편광판의 휨의 억제 정도를 평가하였다. 또, 보호 필름의 박리성을 평가하였다. 평가 방법의 상세는 이하와 같다.
(편광자의 제작)
두께 60 ㎛ 의 폴리비닐알코올계 수지를 주성분으로 하는 고분자 필름 (쿠라레사 제조, 상품명：VF-PE-A NO.6000) 을, 하기 (1) ∼ (5) 의 조건의 5 욕에, 필름 길이 방향으로 장력을 부여하면서 침지시키고, 최종적인 연신 배율이 필름 원래 길이에 대하여, 6.2 배가 되도록 연신하였다. 이 연신 필름을 40 ℃ 의 공기 순환식 건조 오븐 내에서 1 분간 건조시켜, 두께 22 ㎛ 의 편광자를 제작하였다.
＜조건＞
(1) 팽윤욕：30 ℃ 의 순수.
(2) 염색욕：물 100 중량부에 대하여 0.035 중량부의 요오드와, 물 100 중량부에 대하여 0.2 중량부의 요오드화칼륨을 함유하는 30 ℃ 의 수용액.
(3) 제 1 가교욕：3 중량％ 의 요오드화칼륨과, 3 중량％ 의 붕산을 함유하는 40 ℃ 의 수용액.
(4) 제 2 가교욕：5 중량％ 의 요오드화칼륨과, 4 중량％ 의 붕산을 함유하는 60 ℃ 의 수용액.
(5) 수세욕：3 중량％ 의 요오드화칼륨을 함유하는 25 ℃ 의 수용액.
(보호층의 제작)
[하기 일반식 (1) 중, R1 은 수소 원자, R2 및 R3 은 메틸기인 락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지｛공중합 모노머 중량비 = 메타크릴산메틸/2-(하이드록시메틸)아크릴산메틸 = 8/2, 락톤 고리화율 약 100 ％, 락톤 고리 구조의 함유 비율 19.4 ％, 중량 평균 분자량 133000, 멜트 플로우 레이트 6.5 g/10 분 (240 ℃, 10 ㎏f), Tg 131 ℃｝90 중량부와, 아크릴로니트릴-스티렌 (AS) 수지｛토요 AS AS20, 토요 스티렌사 제조｝10 중량부의 혼합물；Tg 127 ℃] 의 펠릿을 2 축 압출 기에 공급하고, 약 280 ℃ 에서 시트상으로 용융 압출하여, 두께 40 ㎛ 의 락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지 시트를 얻었다. 이 미연신 시트를, 160 ℃ 의 온도 조건하, 세로 2.0 배, 가로 2.4 배로 연신하여 두께 20 ㎛ 의 보호층을 얻었다.
[화학식 1]
Figure 112015004211345-pct00001
(편광판의 제작)
상기 편광자의 편측에 상기 보호층을 폴리비닐알코올계 접착제로 적층하고, 다른 편측에 두께 22 ㎛ 의 점착제층을 형성하고, 점착제층 표면에 두께 38 ㎛ 의 세퍼레이터를 첩합하였다. 이와 같이 하여 편광판을 제작하였다.
(보호 필름이 부착된 편광판의 제작)
각 실시예 및 비교예의 보호 필름의 편측 (실시예의 보호 필름에 있어서는 제 2 수지층측) 에 점착제층 (두께：23 ㎛) 을 형성하고, 얻어진 편광판의 보호층측에 첩합하여, 보호 필름이 부착된 편광판을 얻었다. 첩합할 때에, 보호 필름에, 첩합 후에 편광판의 편광자의 흡수축 방향과 대응하는 방향으로 190 gf/10 ㎜ 의 장력을 가하였다.
(휨의 측정)
세퍼레이터의 박리 전후에 있어서의 휨을 측정하였다. 휨의 측정 방법은, 편광판으로부터 편광자의 흡수축 방향이 한 변이 되도록, 세로 10 ㎝ × 가로 6 ㎝ 의 시험편을 잘라냈다. 얻어진 시험편을 그 볼록면이 하측이 되도록 유리판에 재치 (載置) 하고, 유리판으로부터 시험편의 4 개의 모퉁이의 높이를 각각 측정하였다. 4 모퉁이 중 가장 큰 값으로 평가하였다. 측정 결과를 표 1 에 정리한다. 또한, 편광자에 대하여 보호층측으로 볼록한 휨을 ＋ 로 나타내고, 편광자에 대하여 보호층이 배치되어 있지 않은 측으로 볼록한 휨을 - 로 나타낸다.
(박리성)
얻어진 보호 필름이 부착된 편광판의 보호 필름에, 셀로판 테이프를 첩합하고, 이 셀로판 테이프의 단부를 쥐고 박리하여, 보호 필름의 박리성을 평가하였다. 평가 기준은 이하와 같고, 평가 결과를 표 1 에 나타낸다.
(평가 기준)
◎：매우 양호 (용이하게 박리할 수 있다)
○：양호
× ：박리 미스 있음 (셀로판 테이프만이 박리되고 보호 필름이 남아 있다)
[표 1]
Figure 112015004211345-pct00002
적층 구조를 갖는 각 실시예의 보호 필름은, 휨을 양호하게 억제하고, 또한, 박리성이 우수하였다. 두께가 큰 비교예 2 의 보호 필름은, 휨을 양호하게 억제할 수 있었지만, 박리성이 나빴다. 이것은, 높은 단면 2 차 모멘트가 영향을 미친 것, 탄성률이 컸던 것 등에 의해, 굴곡성이 저하된 것이 원인 중 하나로서 생각된다. 또한, 실시예 4 에서는 접착층에 접착성 결여가 발생하였다.
산업상 이용가능성
본 발명의 보호 필름은, 편광판의 보호 필름으로서 바람직하게 사용된다.
10 : 보호 필름
11 : 제 1 수지층
12 : 제 2 수지층
13 : 접착층
20 : 점착제층
30 : 편광판
31 : 편광자
32 : 보호층
100 : 보호 필름이 부착된 편광판

Claims (8)

  1. 제 1 수지층과 접착층과 제 2 수지층과 점착제층을 이 순서로 갖는 편광판의 보호 필름으로서,
    상기 제 1 수지층의 두께와 상기 제 2 수지층의 두께의 합에 대한 상기 접착층의 두께의 비의 값이 0.40 이하이고;
    상기 접착층의 23 ℃ 에 있어서의 저장 탄성률이 8.0 × 104 ㎩ 이상 1.0 × 107 ㎩ 미만이며; 그리고
    상기 보호 필름은 편광판의 표면에 일체로 첩합 가능하고, 상기 편광판의 상기 표면으로부터 일체로 박리 가능한, 보호 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착층의 두께가 2 ㎛ ∼ 25 ㎛ 인, 보호 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 수지층 및 상기 제 2 수지층 중 적어도 일방은 폴리에스테르계 수지 필름인, 보호 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 수지층 및 상기 제 2 수지층 중 적어도 일방의 JIS K 6781 에 준거하여 측정된 탄성률이 4.0 kN/㎟ ∼ 4.7 kN/㎟ 인, 보호 필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호 필름의 JIS K 6781 에 준거하여 측정된 탄성률이 3.5 kN/㎟ ∼ 3.8 kN/㎟ 인, 보호 필름.
  6. 편광판과, 그 편광판 표면에 박리 가능하게 첩합된 제 1 항에 기재된 보호 필름을 갖는, 보호 필름이 부착된 편광판.
  7. 삭제
  8. 삭제
KR1020157001037A 2012-10-02 2012-10-02 보호 필름 및 보호 필름이 부착된 편광판 KR101706870B1 (ko)

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