KR102071738B1

KR102071738B1 - 편광판

Info

Publication number: KR102071738B1
Application number: KR1020147031600A
Authority: KR
Inventors: 유지 아사츠; 치에 사카우에; 도모 이와타
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2020-01-30
Also published as: JP5949123B2; TW201350936A; WO2013168722A1; CN104285168A; TWI607249B; KR20150008399A; CN104285168B; JP2013235216A

Abstract

폴리비닐알코올계 수지에 이색성 색소가 흡착 배향되어 있는 편광자에, 접착제를 통해 투명 수지 필름이 접합되어 있고, 그 접착제는, 에폭시 화합물을 포함하는 광경화성 성분 및 광염기 발생제를 함유하는 광경화성 조성물로 형성되어 있는 편광판이 제공된다. 광경화성 조성물을 구성하는 에폭시 화합물은, 분자 내에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 것이 바람직하고, 이들 에폭시기는, 글리시딜옥시기로서 존재하는 것이 바람직하다. 또한, 분자 내에 방향환을 갖지 않는 에폭시 화합물이 바람직하다. 광경화성 조성물을 구성하는 광염기 발생제는, 분자 내에 카르바메이트 구조를 갖는 화합물 또는 4급 암모늄 화합물인 것이 바람직하다.

Description

편광판{POLARIZING PLATE}

본 발명은, 폴리비닐알코올계 수지에 이색성 색소가 흡착 배향되어 있는 편광자에, 투명 수지로 이루어진 보호 필름이 접합된 편광판에 관한 것이다.

편광판은, 액정 표시 장치를 구성하는 광학 부품의 하나로서 유용하다. 편광판은 통상, 편광자의 양면에 보호 필름을 적층한 상태로, 액정 표시 장치에 삽입된다. 편광자의 한쪽 면에만 보호 필름을 설치하는 것도 알려져 있지만, 대부분의 경우, 다른 한쪽의 면에는 단순한 보호 필름이 아니라, 별도의 광학 기능을 갖는 층이, 보호 필름의 기능을 겸하여 접합된다.

편광자의 제조 방법으로서, 이색성 색소에 의해 염색된 1축 연신 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 처리하고, 수세 후, 건조시키는 방법이 널리 알려져 있다. 이와 같이 하여 얻어지는 편광자는, 통상, 전술한 수세 및 건조 후에, 즉시 보호 필름이 접합된다. 이것은, 건조 후의 편광자는 물리적인 강도가 약하여, 가공 방향으로 찢어지기 쉬운 등의 문제가 있기 때문이다. 따라서, 건조 후의 편광자는, 통상적으로, 즉시 수계의 접착제를 도포하고, 이 접착제를 통해 양면에 동시에 보호 필름이 접합된다. 통상적으로, 보호 필름으로서, 두께 30∼120 ㎛의 아세틸셀룰로오스계 수지 필름이 사용되고 있다.

한편, 아세틸셀룰로오스계 수지 필름은, 투습도가 높기 때문에, 이 필름을 보호 필름으로서 접합한 편광판은, 습열 하(예컨대, 온도 70℃, 상대 습도 90%와 같은 조건 하)에서는 열화를 일으키기 쉬운 등의 문제가 있었다. 그래서, 아세틸셀룰로오스계 수지보다도 투습도가 낮은 수지를 보호 필름으로 함으로써, 이러한 문제를 해결하는 방법도 제안되어 있고, 예컨대, 시클로올레핀계 수지를 보호 필름으로 하는 것이 알려져 있다. 구체적으로는, 열가소성 포화 노르보넨계 수지 필름을 편광자의 적어도 한쪽의 면에 적층하는 것이, 일본 특허 공개 평성 제6-51117호 공보(특허문헌 1)에 기재되어 있다.

이와 같은 투습도가 낮은 수지 필름을 종래의 장치에 의해 전술한 편광자에 접합하는 경우, 물을 주된 용매로 하는 수계 접착제(예컨대, 폴리비닐알코올 수용액)를 사용하여 그 수지 필름을 접합한 후, 용매를 건조시키는 소위 웨트 라미네이션에서는, 충분한 접착 강도를 얻을 수 있거나, 외관이 불량해지거나 하는 등의 문제가 있었다. 이것은, 투습도가 낮은 수지 필름이 일반적으로 아세틸셀룰로오스계 수지 필름보다도 소수성인 것이나, 투습도가 낮기 때문에 용매인 물을 충분히 건조시킬 수 없는 등의 이유에 기인한다.

그래서, 상기한 편광자와 열가소성 포화 노르보넨계 수지 필름을, 폴리우레탄계 접착제에 의해 접착시키는 것이, 일본 특허 공개 제2000-321432호 공보(특허문헌 2)에 제안되어 있다. 그러나, 폴리우레탄계 접착제는, 경화에 시간을 필요로 할 뿐만 아니라, 접착력도 반드시 충분하다고는 할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

또한, 투습도가 낮은 수지 필름과 편광자 사이에서 높은 접착력을 부여하고, 아세틸셀룰로오스계 수지와 같은 투습도가 높은 수지 필름과 전술한 편광자 사이에서도 높은 접착력을 부여하는 접착제로서, 광경화성 접착제를 이용하는 시도가 있다. 예컨대, 일본 특허 공개 제2004-245925호 공보(특허문헌 3)에는, 방향환을 포함하지 않는 에폭시 화합물을 주성분으로 하는 접착제가 개시되어 있고, 활성 에너지선의 조사(구체적으로는 자외선의 조사)에 의한 양이온 중합으로 이 접착제를 경화시키고, 편광자와 보호 필름을 접착시키는 것이 제안되어 있다. 그 밖에, 일본 특허 공개 제2008-257199호 공보(특허문헌 4)에는, 지환식 에폭시 화합물과 지환식 에폭시기를 갖지 않는 에폭시 화합물을 조합하고, 광양이온 중합 개시제를 더 배합한 광경화성 접착제를, 편광자와 보호 필름과의 접착에 이용하는 기술이 개시되어 있다.

상기 특허문헌 3 및 4에 개시되는 접착제는, 양이온 중합에 의해 경화시키는 것이 의도되어 있기 때문에, 광양이온 중합 개시제, 즉 광의 조사를 받아 산을 발생시키는 광산 발생제가 배합된다. 한편, 광의 조사를 받아 염기를 발생시키는 광염기 발생제, 즉 광음이온 중합 개시제도 알려져 있다.

광염기 발생제로서, 카르바메이트 화합물, α-아미노케톤 화합물, 4급 암모늄 화합물, O-아실옥심 화합물, 아미노시클로프로페논 화합물 등이 알려져 있다. 예컨대, 일본 특허 공개 평성 제10-77264호 공보(특허문헌 5)에는, 카르바메이트 화합물의 1종인 2-니트로벤질알코올의 환상 아민-N-카르복실산에스테르가 기재되며, 국제 공개 제2010/064631호(특허문헌 6)에는, 1-(2-안트라퀴노닐)에탄올의 1-피페리딘카르복실산에스테르를 포함하는 1-아릴알칸올의 N-치환 카르바민산에스테르를 광염기 발생제로 하는 것이 기재되어 있다. 일본 특허 공개 평성 제11-71450호 공보(특허문헌 7)에는, α-아미노 케톤 화합물의 1종으로서, 아세토페논의 α-위치에 아미노기가 결합하는 α-아미노아세토페논을 잠재성 염기 촉매로 하는 것이 기재되어 있다. 일본 특허 공개 제2003-212856호 공보(특허문헌 8)에는, 4급 암모늄 화합물의 1종인 이미다졸륨염을 광염기 발생제로 하는 것이 기재되고, 일본 특허 공개 제2005-264156호 공보(특허문헌 9)에는, 4-아릴티오페나실기가 특정 구조의 4급 질소에 결합하는 화합물을 광염기 발생제로 하는 것이 기재되어 있다. 일본 특허 공개 제2006-36895호 공보(특허문헌 10)에는, 아실옥시이미노기가 1분자 중에 3개 이상 6개 이하 결합한 구조를 갖는 O-아실옥심 화합물을 광염기 발생제로 하는 것이 기재되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2011-195616호 공보(특허문헌 11)에는, 시클로프로페논 고리에 아미노기가 결합한 아미노시클로프로페논 화합물을 광염기 발생제로 하는 것이 기재되어 있다.

상기한 특허문헌 3 및 4에 개시된 바와 같은 광양이온 중합에 의해 경화하는 접착제에 있어서는, 자외선의 조사에 의해 광양이온 중합 개시제로부터 생성되는 산이, 중합 경화 후에도 잔존하기 때문에, 내열 시험시에 산에 의한 편광자의 열화에 의해 변색되어 버리는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 광경화성 접착제를 이용하여 편광자와 투명 수지 필름이 접합되어 있고, 내열성이 우수한 편광판을 제공하는 것이다.

그래서, 본 발명은, 폴리비닐알코올계 수지에 이색성 색소가 흡착 배향되어 있는 편광자에, 접착제를 통해 투명 수지 필름이 접합되어 있고, 상기 접착제는, 에폭시 화합물을 포함하는 광경화성 성분 및 광염기 발생제를 함유하는 광경화성 조성물로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판을 제공하는 것이다.

이 편광판에 있어서, 접착제가 되는 광경화성 조성물을 구성하는 에폭시 화합물은, 분자 내에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 것이 바람직하다. 특히 이들 에폭시기는, 글리시딜옥시기로서 존재하는 것이 바람직하다. 또한 이들 에폭시 화합물은, 분자 내에 방향환을 갖지 않는 것이 바람직하다.

또한, 이들 편광판에 있어서, 접착제가 되는 광경화성 조성물을 구성하는 광염기 발생제는, 분자 내에 카르바메이트 구조를 갖는 화합물 또는 4급 암모늄 화합물인 것이 바람직하다.

이들 편광판에 있어서, 접착제가 되는 광경화성 조성물은, 상기한 에폭시 화합물을 포함하는 광경화성 성분 100 중량부에 대하여, 광염기 발생제를 0.01∼400 중량부 함유하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 편광판은, 편광자와 투명 수지 필름을 접합하는 접착제가, 에폭시 화합물을 포함하는 광경화성 성분 및 광염기 발생제를 함유하는 광경화성 조성물로 형성되어 있음으로써, 양호한 내열성을 발현한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 편광판은, 폴리비닐알코올계 수지에 이색성 색소가 흡착 배향되어 있는 편광자의 한쪽 면 또는 양면에, 투명 수지 필름을 접합한 것이다. 우선, 편광판을 구성하는 각 부재에서부터 차례로 설명한다.

[편광자]

편광자는, 자연광을 직선 편광으로 변환하는 기능을 갖는 필름으로서, 통상은, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 색소를 흡착 배향시킨 것으로 구성된다. 편광자를 구성하는 폴리비닐알코올계 수지는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 이외에, 아세트산비닐 및 이것과 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체 등이 예시된다. 아세트산비닐과 공중합 가능한 다른 단량체로서, 예컨대, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 등을 들 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, 통상 85∼100 몰%, 바람직하게는 98∼100 몰%의 범위이다. 이 폴리비닐알코올계 수지는, 더 변성되어 있어도 좋고, 예컨대, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 통상 1,000∼10,000, 바람직하게는 1,500∼10,000의 범위이다. 이러한 폴리비닐알코올계 수지를 제막한 것이, 편광자의 원반(原反) 필름으로서 이용된다. 폴리비닐알코올계 수지의 제막은, 공지된 방법에 의해 행할 수 있다.

편광판은, 상기와 같은 제막한 폴리비닐알코올계 수지 필름을 1축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색하여 이색성 색소를 흡착시키는 공정, 이색성 색소를 흡착한 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정 및 이들 공정이 행해져 얻어진 편광자에 보호 필름을 접합하는 공정을 거쳐 제조된다.

폴리비닐알코올계 수지 필름의 1축 연신은, 이색성 색소에 의한 염색 전에 행하여도 좋고, 이색성 색소에 의한 염색과 동시에 행하여도 좋으며, 이색성 색소에 의한 염색 후에 행하여도 좋다. 1축 연신을 이색성 색소에 의한 염색 후에 행하는 경우, 이 1축 연신은, 붕산 처리 전에 행하여도 좋고, 붕산 처리 중에 행하여도 좋다. 또한 물론, 이들 복수의 단계에서 1축 연신을 행하는 것도 가능하다. 1축 연신하기 위해서는, 주속(周速)이 상이한 롤 사이를 통과하여 연신하여도 좋고, 열롤 사이에 끼우는 방법에 의해 연신하여도 좋다. 또한, 대기 중에서 연신을 행하는 건식 연신이어도 좋고, 용제에 의해 팽윤된 상태에서 연신을 행하는 습식 연신이어도 좋다. 연신 배율은, 통상 4∼8배 정도이다.

폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색하기 위해서는, 예컨대, 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 이색성 색소를 함유하는 수용액에 침지시키면 된다. 이색성 색소로서, 구체적으로는 요오드 또는 이색성 염료가 이용된다.

이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우는, 통상, 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채택된다. 이 수용액에 있어서의 요오드의 함유량은, 물 100 중량부당, 통상 0.01∼0.5 중량부 정도이고, 요오드화칼륨의 함유량은, 물 100 중량부당, 통상 0.5∼10 중량부 정도이다. 이 수용액의 온도는, 통상 20℃∼40℃ 정도이며, 또한, 이 수용액에의 침지 시간은, 통상 30∼300초 정도이다.

한편, 이색성 색소로서 이색성 염료를 이용하는 경우는, 통상, 수용성 이색성 염료를 포함하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채택된다. 이 수용액에 있어서의 이색성 염료의 함유량은, 물 100 중량부당, 통상 1×10^-3∼1×10^-2 중량부 정도이다. 이 수용액은, 황산나트륨 등의 무기염을 함유하고 있어도 좋다. 이 수용액의 온도는, 통상 20℃∼80℃ 정도이며, 또한, 이 수용액에의 침지 시간은, 통상 30∼300초 정도이다.

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

붕산 처리 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 통상, 수세 처리된다. 수세 처리는, 예컨대, 붕산 처리된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 물에 침지함으로써 행해진다. 수세 후에 건조 처리가 행해져 편광자를 얻을 수 있다. 수세 처리에 있어서의 물의 온도는, 통상 5℃∼40℃ 정도이며, 침지 시간은, 통상 2∼120초 정도이다. 그 후에 행해지는 건조 처리는, 통상, 열풍 건조기나 원적외선 히터를 이용하여 행해진다. 그 건조 온도는, 통상 40℃∼100℃이다. 건조 처리에 있어서의 처리 시간은, 통상 120∼600초 정도이다.

이렇게 해서, 요오드 또는 이색성 염료가 흡착 배향되어 있는 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 이루어진 편광자를 얻을 수 있다. 이 편광자의 두께는, 10∼40 ㎛ 정도로 할 수 있다.

[투명 수지 필름]

본 발명의 편광판은, 이상 설명한 편광자에, 투명 수지 필름이 보호 필름으로서 접합된 것이다. 편광자의 양면에 수지 필름을 접합하는 경우, 양면에 접합하는 2장의 필름은, 동일한 종류의 것이어도 좋고, 상이한 종류의 것이어도 좋다. 이들 수지 필름으로는, 시클로올레핀계 수지 필름, 폴리에스테르계 수지 필름, 아크릴계 수지 필름, 폴리카보네이트계 수지 필름, 폴리술폰계 수지 필름, 지환식 폴리이미드계 수지 필름, 아세틸셀룰로오스계 수지 필름 등을 이용할 수 있다.

상기한 투명 수지 필름은, 편광자에의 접합에 앞서, 접합면에, 비누화 처리, 코로나 처리, 프라이머 처리, 앵커 코팅 처리 등의 이접착(易接着) 처리가 행해져도 좋다. 또한, 투명 수지 필름은, 편광자에의 접합면과 반대측의 표면에, 하드 코트층, 반사 방지층, 방현층 등의 각종 처리층을 갖고 있어도 좋다. 투명 수지 필름의 두께는, 통상 5∼200 ㎛ 정도의 범위이며, 바람직하게는 10∼120 ㎛, 더욱 바람직하게는 10∼85 ㎛이다.

[광경화성 조성물]

이상 설명한 편광자와 투명 수지 필름의 접합에는, 에폭시 화합물을 포함하는 광경화성 성분 및 광염기 발생제를 함유하는 광경화성 조성물이, 접착제로서 이용된다. 여기서, 에폭시 화합물이란, 분자 중에 에폭시기를 가지며, 자외선 등의 조사에 의해 중합 반응이 진행되어, 경화하는 화합물 또는 올리고머를 말한다.

본 발명에서는, 접착제를 형성하는 광경화성 조성물에 포함되는 광경화성 성분으로서 에폭시 화합물을 이용한다. 광경화성의 에폭시 화합물로서는, 지환식 에폭시 화합물, 방향족 에폭시 화합물, 수소화 에폭시 화합물, 지방족 에폭시 화합물 등을 예시할 수 있다.

우선 지환식 에폭시 화합물에 대해서 설명한다. 이것은, 지환식 고리에 직접 결합한 에폭시기를 분자 내에 적어도 1개 갖는 화합물이다. 예컨대, 3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥산카르복실레이트, 에틸렌비스(3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트), 비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸)아디페이트, 비스(3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸)아디페이트, 디에틸렌글리콜비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸에테르), 에틸렌글리콜비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸)에테르 등을 들 수 있다.

다음에 방향족 에폭시 화합물에 대해서 설명한다. 이것은, 분자 내에 방향족 고리와 에폭시기를 갖는 화합물이다. 예컨대, 비스페놀 A의 디글리시딜에테르, 비스페놀 F의 디글리시딜에테르, 비스페놀 S의 디글리시딜에테르와 같은 비스페놀형 에폭시 화합물 또는 그 올리고머; 페놀노볼락에폭시 수지, 크레졸노볼락에폭시 수지, 히드록시벤즈알데히드페놀노볼락에폭시 수지와 같은 노볼락형의 에폭시 수지; 2,2′, 4,4′-테트라히드록시디페닐메탄의 글리시딜에테르, 2,2′, 4,4′-테트라히드록시벤조페논의 글리시딜에테르와 같은 다관능형의 에폭시 화합물; 에폭시화 폴리비닐페놀과 같은 다관능형의 에폭시 수지 등을 들 수 있다.

수소화 에폭시 화합물에 대해서 설명한다. 상기한 방향족 에폭시 화합물의 핵수소 첨가물이 수소화 에폭시 화합물이 된다. 이들은, 대응하는 방향족 에폭시 화합물의 원료인 방향족 폴리히드록시 화합물, 전형적으로는 비스페놀류에 대하여, 촉매의 존재 하 및 가압 하에서 선택적으로 수소화 반응을 행함으로써 얻어지는 다가 알코올, 전형적으로는 수소 첨가 비스페놀류를 원료로 하고, 이것에 에피클로로히드린을 반응시켜 클로로히드린에테르로 하며, 또한 그것을 알칼리로 분자 내 폐환시키는 방법에 의해 제조할 수 있다.

다음에 지방족 에폭시 화합물에 대해서 설명한다. 지방족 에폭시 화합물에는, 지방족 다가 알코올 또는 그 알킬렌옥사이드 부가물의 폴리글리시딜에테르가 있다. 이들의 예로는, 네오펜틸글리콜의 디글리시딜에테르, 1,4-부탄디올의 디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올의 디글리시딜에테르, 글리세린의 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판의 트리글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜의 디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜의 디글리시딜에테르, 에틸렌글리콜이나 프로필렌글리콜, 글리세린과 같은 지방족 다가 알코올에 1종 또는 2종 이상의 알킬렌옥사이드(에틸렌옥사이드나 프로필렌옥사이드)를 부가함으로써 얻어지는 폴리에테르폴리올의 폴리글리시딜에테르 등을 들 수 있다.

이상으로 예시한 에폭시 화합물은, 각각 단독으로 사용하여도 좋고, 또한 복수의 에폭시 화합물을 혼합하여 사용하여도 좋다.

본 발명에서는, 광염기 발생제로부터 생성되는 아민과의 반응성의 관점에서, 에폭시 화합물은, 분자 내에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 것이 바람직하고, 또한 그 에폭시기는, 글리시딜옥시기로서 존재하는 것이 바람직하다. 상기 예시한 에폭시 화합물 중, 방향족 에폭시 화합물, 수소화 에폭시 화합물 및 지방족 에폭시 화합물이, 분자 내에 적어도 2개의 글리시딜옥시기를 갖는 에폭시 화합물에 해당한다. 또한, 내후성이나 굴절률 등의 관점에서, 분자 내에 방향환을 갖지 않는 에폭시 화합물을 이용하는 것이 보다 바람직하다. 즉, 상기 예시한 에폭시 화합물 중에서도, 수소화 에폭시 화합물 및 지방족 에폭시 화합물이 보다 바람직하다.

본 발명에서 이용하는 에폭시 화합물은, 30∼3,000 g/당량, 또한 50∼1,500 g/당량의 범위의 에폭시 당량을 갖는 것이 바람직하다. 그 에폭시 당량이 너무 작으면, 경화 후의 접착제층의 가요성이 저하되거나, 편광자와 투명 수지 필름의 접착 강도가 저하되거나 할 가능성이 있다. 한편, 그 에폭시 당량이 너무 크면, 다른 성분과의 상용성이 저하될 가능성이 있다. 또한, 에폭시 당량은, 에폭시기 1개당의 에폭시 화합물의 분자량에 의해 정의된다.

본 발명에서는, 산에 의한 편광자의 열화 문제를 해결하기 위해서, 상기한 에폭시 화합물을 포함하는 광경화성 성분의 경화제로서 광염기 발생제가 배합된다. 광염기 발생제는, 가시광선이나 자외선 등의 광의 조사를 받아 아민을 생성하는 화합물을 의미한다. 에폭시 화합물을 포함하는 광경화성 성분과 광염기 발생제를 함유하는 광경화성 조성물은, 광의 조사를 받아 광염기 발생제로부터 아민을 생성하고, 이것이 에폭시 화합물과 반응함으로써 경화 반응이 진행된다. 예컨대, 후술하는 실시예에서 광염기 발생제로서 이용한 1-(2-안트라퀴노닐)에틸 1-피페리딘카르복실레이트는, 광(hν)의 조사를 받아, 공기 중에 존재하는 수분(H₂O)을 끌어들여 이하와 같이 분해하고, 아민인 피페리딘을 생성한다. 이 아민이 에폭시 화합물과 반응한다.

이와 같이 광염기 발생제를 에폭시 화합물의 경화제로서 이용함으로써, 에폭시 화합물의 일반적인 경화제로서 알려진 아민 자체를 배합한 경우에 비하여 저장 안정성이 우수한 접착제층이 형성된다.

이하, 광염기 발생제에 대해서 설명한다. 광양이온 중합은, 광라디칼 중합과 비교하여 산소에 의한 저해를 받지 않는다고 하는 이점에서 실용화가 진행되고 있지만, 경화 후에도 발생된 산이 접착제층 중에 남게 된다. 특히 편광판에 있어서는, 접착제층 중에 산이 잔존하면, 그것이 촉매로서 작용하여, 편광자를 구성하는 폴리비닐알코올계 수지의 폴리엔화에 의한 편광판의 변색을 일으키는 경우가 있다. 한편, 광염기 발생제로부터 생성되는 아민을 경화제로 한 경우에는, 반응이 공기 중의 산소에 의해 저해되지 않고, 또한 접착제 중에 산이 잔존하는 일이 없다. 본 발명에서는, 에폭시 화합물을 포함하는 광경화성 성분에 광염기 발생제를 배합함으로써, 공기 중에서도 산소에 의한 저해를 받지 않고 신속하게 경화를 진행시킴과 더불어, 경화 후에도 산에 의한 편광판의 변색을 막을 수 있다.

본 발명에 이용하는 광염기 발생제는, 광의 조사를 받아 아민을 생성하는 화합물이면 된다. 광염기 발생제로는, 배경기술의 항에서도 설명한 바와 같이, 분자 중에 카르바메이트 구조를 갖는 카르바메이트 화합물, α-아미노케톤 화합물, 4급 암모늄 화합물, O-아실옥심 화합물, 아미노시클로프로페논 화합물 등이 알려져 있다.

특히, 카르바메이트 구조를 갖는 화합물 및 4급 암모늄 화합물은, 우수한 경화 속도와 내열성을 부여하기 때문에 바람직하다. 여기서, 카르바메이트 구조란, 카르바민산 NH₂COOH에서 유래되는 이하의 구조를 의미한다.

광염기 발생제가 되는 카르바메이트 화합물로는, 예컨대, 다음과 같은 것이 알려져 있다.

1-(2-안트라퀴노닐)에틸 1-피페리딘카르복실레이트,

1-(2-안트라퀴노닐)에틸 1H-2-에틸이미다졸-1-카르복실레이트,

9-안트릴메틸 1-피페리딘카르복실레이트,

9-안트릴메틸 N,N-디에틸카르바메이트,

9-안트릴메틸 N-프로필카르바메이트,

9-안트릴메틸 N-시클로헥실카르바메이트,

9-안트릴메틸 1H-이미다졸-1-카르복실레이트,

9-안트릴메틸 N,N-디옥틸카르바메이트,

9-안트릴메틸 1-(4-히드록시피페리딘)카르복실레이트,

1-피레닐메틸 1-피페리딘카르복실레이트,

비스[1-(2-안트라퀴노닐)에틸] 1,6-헥산디일비스카르바메이트,

비스(9-안트릴메틸) 1,6-헥산디일비스카르바메이트 등.

이들 중에서도 바람직한 화합물을, 화학 구조와 함께 이하에 예시한다.

1-(2-안트라퀴노닐)에틸 1-피페리딘카르복실레이트

1-(2-안트라퀴노닐)에틸 1H-2-에틸이미다졸-1-카르복실레이트

9-안트릴메틸 N,N-디에틸카르바메이트

9-안트릴메틸 1H-이미다졸-1-카르복실레이트

비스[1-(2-안트라퀴노닐)에틸] 1,6-헥산디일비스카르바메이트

비스(9-안트릴메틸) 1,6-헥산디일비스카르바메이트

광염기 발생제가 되는 α-아미노 케톤 화합물로는, 예컨대, 다음과 같은 것이 알려져 있다.

1-페닐-2-(4-모르폴리노벤조일)-2-디메틸아미노부탄,

2-(4-메틸티오벤조일)-2-모르폴리노프로판 등.

광염기 발생제가 되는 4급 암모늄 화합물로는, 예컨대, 다음과 같은 것이 알려져 있다.

1-(4-페닐티오페나실)-1-아조니아-4-아자비시클로[2,2,2]옥탄 테트라페닐보레이트,

5-(4-페닐티오페나실)-1-아자-5-아조니아비시클로[4,3,0]-5-노넨 테트라페닐보레이트,

8-(4-페닐티오페나실)-1-아자-8-아조니아비시클로[5,4,0]-7-운데센 테트라페닐보레이트 등.

광염기 발생제가 되는 아미노시클로프로페논 화합물로는, 예컨대, 다음과 같은 것이 알려져 있다.

2-디에틸아미노-3-페닐시클로프로페논,

2-디에틸아미노-3-(1-나프틸)시클로프로페논,

2-피롤리디닐-3-페닐시클로프로페논,

2-이미다졸릴-3-페닐시클로프로페논,

2-이소프로필아미노-3-페닐시클로프로페논 등.

광염기 발생제의 배합량은, 광경화성 성분 100 중량부에 대하여, 통상 0.01∼400 중량부이고, 바람직하게는 0.5∼200 중량부, 보다 바람직하게는 1∼150 중량부이다. 그 배합량이 너무 적으면, 접착제층의 경화가 불충분해지고, 접착제층의 기계 강도나 편광자와 투명 수지 필름 사이의 접착 강도가 저하된다. 한편, 그 양이 너무 많아지면, 내광성의 저하나 착색의 가능성이 발생하게 된다.

광염기 발생제로부터 생성되는 아민은, 에폭시 화합물 중의 에폭시기와 반응하여, 광경화성 조성물의 경화를 진행시킨다. 경화 반응을 촉진시키기 위해서, 필요하면 광조사 후에 가열 양생을 행하여도 좋다. 생성되는 아민이 1급 아민 또는 2급 아민인 경우는, 반응의 진행만을 고려하면, 에폭시기와 아미노기의 활성 수소가 거의 등량이 되도록 하는 것이 바람직하다. 광염기 발생제로서 4급 암모늄 화합물을 이용한 경우에는, 그 광염기 발생제로부터 3급 아민이 생성되고, 이 경우는, 생성되는 아민이 촉매량으로 충분히 반응이 진행되는 경우도 있지만, 1급 아민 또는 2급 아민을 생성할 때에 비하여 높은 온도에서의 양생을 필요로 하는 경우가 있다.

광경화성 조성물에는, 이상 설명한 에폭시 화합물을 포함하는 광경화성 성분 및 광염기 발생제 이외에, 경화 촉진제로서 열염기 발생제를 배합할 수도 있다. 여기서 열염기 발생제란, 가열에 의해 아민을 생성하는 화합물 또는 염기성을 증대시키는 화합물을 의미한다. 열염기 발생제의 예를 들면, 디아자비시클로운데센의 페놀염, 디아자비시클로운데센의 옥틸산염, 디아자비시클로운데센의 테트라페닐보레이트염 등이 있다. 이것을 배합함으로써, 가열 양생시의 경화가 촉진되는 경우도 있다.

또한, 광경화성 조성물은, 전술한 접착제의 성능을 손상시키지 않을 정도로, 그 밖의 첨가제, 예컨대, 이온 트랩제, 산화 방지제, 연쇄 이동제, 증감제, 점착 부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동 조정제, 가소제, 소포제, 레벨링제 등을 함유할 수 있다. 이온 트랩제에는, 예컨대, 분말형의 비스무트계, 안티몬계, 마그네슘계, 알루미늄계, 칼슘계, 티탄계 및 이들 혼합계 등의 무기 화합물이 포함되며, 산화 방지제에는, 예컨대, 힌더드 폐놀계 산화 방지제 등이 포함된다.

[편광판 및 그 제조 방법]

본 발명의 편광판은, 이상 설명한 광경화성 조성물을 통해 편광자와 투명 수지 필름을 접합하고, 거기에 광을 조사하여 미경화의 광경화성 조성물을 경화시켜, 투명 수지 필름을 편광자 상에 고착시킴으로써, 제조할 수 있다. 광경화성 조성물은, 편광자와 투명 수지 필름의 각각의 접합면 중, 적어도 한쪽에 도포하면 된다. 편광자의 양면에 투명 수지 필름을 접합하는 경우는, 2장의 투명 수지 필름을 단계적으로 한 면씩 접합하여도 좋고, 양면을 1단계로 접합하여도 상관없다.

광경화성 조성물의 도공 방법에 특별한 한정은 없고, 예컨대, 닥터 블레이드, 와이어 바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터 등, 여러 가지 도공 방식을 이용할 수 있다. 또한, 각 도공 방식에는 각각 최적의 점도 범위가 있기 때문에, 용제를 이용하여 광경화성 조성물의 점도 조정을 행하는 것도 유용한 기술이다. 이를 위한 용제로는, 편광자의 광학 성능을 저하시키지 않고, 에폭시 화합물을 포함하는 광경화성 성분을 양호하게 용해시키는 것을 이용하면 된다. 예컨대, 톨루엔으로 대표되는 탄화수소류, 아세트산에틸로 대표되는 에스테르류 등의 유기 용제를 사용할 수 있다. 경화 후의 접착제층의 두께는, 통상 50 ㎛ 이하, 바람직하게는 20 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ 이하이다.

광조사에 이용하는 광원은 특별히 한정되지 않지만, 파장 400 ㎚ 이하에 발광 분포를 가지며, 예컨대, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등, 메탈할라이드 램프 등이, 적합하게 이용된다. 광경화성 조성물에의 광조사 강도는, 목적으로 하는 조성물마다 결정되는 것으로서, 특별히 한정되지 않지만, 광염기 발생제의 활성화에 유효한 파장 영역의 조사 강도가 0.1∼1,000 mW/㎠가 되도록 하는 것이 바람직하다. 광경화성 조성물에의 광조사 강도가 너무 작으면, 반응 시간이 길어지고, 한편 그 강도가 너무 커지면, 램프로부터 복사되는 열 및 광경화성 조성물의 중합시의 발열에 의해, 접착제층의 황변이나 편광자의 열화를 일으킬 가능성이 있다. 광경화성 조성물에의 광조사 시간은, 경화하는 조성물마다 제어되는 것으로서, 역시 특별히 한정되지 않지만, 조사 강도와 조사 시간의 곱으로 표시되는 적산 광량이 10∼5,000 mJ/㎠가 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 그 적산 광량이 너무 작으면, 광염기 발생제 유래의 아민의 발생이 충분하지 않아, 얻어지는 접착제층의 경화가 불충분해질 가능성이 있고, 한편 그 적산 광량을 너무 크게 하려고 하면, 조사 시간이 매우 길어져서 생산성 향상에 있어서 불리해진다.

광조사에 의해 광경화성 조성물을 경화시키는 데 있어서는, 편광자의 편광도, 투과율 및 색상, 또한, 투명 수지 필름의 투명성이라는 편광판의 여러 가지 기능이 저하되지 않는 범위에서, 전술한 각종 조건을 설정하는 것이 바람직하다.

[편광판에 적층될 수 있는 다른 광학층]

본 발명의 편광판은, 편광 기능 이외의 광학 기능을 갖는 광학층과 조합하여 적층 광학 부재로 할 수도 있다. 광학 부재의 형성을 목적으로 편광판에 적층되는 광학층에는, 예컨대, 반사층, 반투과형 반사층, 광확산층, 위상차판, 집광판, 휘도 향상 필름 등, 액정 표시 장치 등의 형성에 이용되는 것이 있다. 상기한 반사층, 반투과형 반사층 및 광확산층은, 반사형의 편광판(광학 부재), 반투과형의 편광판(광학 부재) 및 확산형의 편광판(광학 부재), 혹은 이들 양쪽 타입의 편광판(광학 부재)을 형성하는 경우에 이용되는 것이다.

반사형의 편광판은, 시인측에서부터의 입사광을 반사시켜 표시하는 타입의 액정 표시 장치에 이용되며, 백라이트 등의 광원을 생략할 수 있기 때문에, 액정 표시 장치를 박형화하기 쉽다. 또한, 반투과형의 편광판은, 밝은 곳에서는 반사형으로 하고, 어두운 곳에서는 백라이트 등의 광원을 통해 표시하는 타입의 액정 표시 장치에 이용된다. 반사형의 편광판으로서의 광학 부재는, 예컨대, 편광자 상의 투명 수지 필름에, 알루미늄 등의 금속으로 이루어진 박(箔)이나 증착막을 부설하여 반사층을 형성한 구조의 것일 수 있다. 반투과형의 편광판으로서의 광학 부재는, 상기한 반사층을 하프 미러로 하거나, 펄 안료 등을 함유하여 광투과성을 나타내는 반사판을 편광판에 접착시키거나 한 구조의 것일 수 있다. 한편, 확산형의 편광판으로서의 광학 부재는, 예컨대, 편광판 상의 투명 수지 필름에 매트 처리를 행하는 방법, 미립자 함유의 수지를 도포하는 방법, 미립자 함유의 필름을 접착시키는 방법 등, 여러 가지 방법을 이용하여 표면에 미세 요철 구조를 형성한 것일 수 있다.

또한, 반사 확산 양용의 편광판으로서의 광학 부재의 형성은, 예컨대, 확산형 편광판의 미세 요철 구조면에 그 요철 구조가 반영된 반사층을 형성하는 등의 방법에 의해 행할 수 있다. 미세 요철 구조의 반사층은, 입사광을 난반사에 의해 확산시켜, 지향성이나 번쩍임(glittering)을 방지하고, 명암의 불균일을 억제할 수 있는 이점 등을 갖는다. 또한, 미립자를 함유한 수지층이나 필름은, 입사광 및 그 반사광이 미립자 함유층을 투과할 때에 확산되어, 명암 불균일을 보다 억제할 수 있는 등의 이점도 갖고 있다. 표면 미세 요철 구조를 반영시킨 반사층은, 예컨대, 진공 증착, 이온 플레이팅, 스퍼터링 등의 증착이나 도금 등의 방법으로, 금속을 미세 요철 구조의 표면에 직접 부설함으로써 형성할 수 있다. 표면 미세 요철 구조를 형성하기 위해서 배합하는 미립자로는, 예컨대, 평균 입경이 0.1∼30 ㎛인 실리카, 산화알루미늄, 산화티탄, 지르코니아, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화안티몬 등으로 이루어진 무기계 미립자, 가교 또는 미가교의 폴리머 등으로 이루어진 유기계 미립자를 이용할 수 있다.

한편, 상기한 광학층으로서의 위상차판은, 액정 셀에 의한 위상차의 보상 등을 목적으로 사용된다. 그 예로는, 각종 플라스틱의 연신 필름 등으로 이루어진 복굴절성 필름, 디스코틱 액정이나 네마틱 액정이 배향 고정된 필름, 필름 기재 상에 상기한 액정층이 형성된 것 등을 들 수 있다. 이 경우, 배향 액정층을 지지하는 필름 기재로서, 트리아세틸셀룰로오스 등 아세틸셀룰로오스계 수지 필름이 바람직하게 이용된다.

복굴절성 필름을 형성하는 플라스틱으로는, 예컨대, 폴리카보네이트, 폴리비닐알코올, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀, 폴리아릴레이트, 폴리아미드 등을 들 수 있다. 연신 필름은, 1축 연신이나 2축 연신 등의 적절한 방식으로 처리한 것이어도 좋다. 또한, 열수축성 필름과의 접착 하에 수축력 및/또는 연신력을 가함으로써 필름의 두께 방향의 굴절률을 제어한 복굴절성 필름이어도 좋다. 또한, 위상차판은, 광대역화 등 광학 특성의 제어를 목적으로 2장 이상을 조합하여 사용하여도 좋다.

집광판은, 광로 제어 등을 목적으로 이용되는 것으로서, 프리즘 어레이 시트나 렌즈 어레이 시트, 혹은 도트 부설 시트 등으로서, 형성할 수 있다.

휘도 향상 필름은, 액정 표시 장치 등에 있어서의 휘도의 향상을 목적으로 이용되는 것으로, 그 예로는, 굴절률의 이방성이 서로 상이한 박막 필름을 복수 장 적층하여 반사율에 이방성이 생기도록 설계된 반사형 편광 분리 시트, 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름이나 그 배향 액정층을 필름 기재 상에 지지한 원편광 분리 시트 등을 들 수 있다.

광학 부재는, 편광판과, 전술한 반사층, 반투과형 반사층, 광확산층, 위상차판, 집광판 및 휘도 향상 필름 등의 광학층으로부터 사용 목적에 따라 선택되는 1층 또는 2층 이상을 조합하여, 2층 또는 3층 이상의 적층체로 할 수 있다. 각각의 광학층은, 소망에 따라 2종 이상을 조합하여도 좋다. 또한, 각 광학층의 배치에 특별히 한정은 없다.

광학 부재를 형성하는 각종 광학층은, 접착제를 이용하여 일체화된다. 그 때문에 이용하는 접착제는, 접착제층이 양호하게 형성되는 것이면 특별히 한정은 없다. 접착 작업의 간편성이나 광학 왜곡의 발생 방지 등의 관점에서, 점착제(감압 접착제라고도 불림)를 사용하는 것이 바람직하다. 편광자의 한쪽 면에, 보호 필름으로서의 투명 수지 필름을 접합하고, 편광자의 다른 한쪽 면에 광학층, 예컨대 위상차판을 직접 접합하는 경우는, 편광자와, 보호 필름으로서의 투명 수지 필름 및 광학층(위상차판)을, 본 발명에서 규정하는 광경화성 성분 및 광염기 발생제를 함유하는 광경화성 조성물을 이용하여 접착시키는 것도 물론 가능하다.

점착제에는, 아크릴계 중합체나 실리콘계 중합체, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리에테르 등을 베이스 폴리머로 한 것을 이용할 수 있다. 그 중에서도 아크릴계 점착제와 같이, 광학적인 투명성이 우수하여, 적절한 습윤성이나 응집력을 유지하고, 기재와의 접착성도 우수하여, 내후성이나 내열성 등을 더 가지며, 가열이나 가습의 조건 하에서 부유나 박리 등의 박리 문제를 일으키지 않는 것을 선택하여 이용하는 것이 바람직하다. 아크릴계 점착제에 있어서는, 메틸기나 에틸기나 부틸기 등의 탄소수가 20 이하인 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산의 알킬에스테르와, (메트)아크릴산이나 (메트)아크릴산히드록시에틸 등의 관능기 함유 아크릴계 모노머를, 유리 전이 온도가 바람직하게는 0℃ 이하가 되도록 배합한, 중량 평균 분자량이 10만 이상인 아크릴계 공중합체가, 베이스 폴리머로서 유용하다.

편광판에의 점착제층의 형성은, 예컨대, 톨루엔이나 아세트산에틸 등의 유기 용매에 점착제 조성물을 용해 또는 분산시켜 10∼40 중량%의 용액을 조제하고, 이것을 편광판 상에 직접 도공하여 점착제층을 형성하는 방식이나, 미리 프로텍트 필름 상에 점착제층을 시트형으로 형성해 두고, 그것을 편광판 상에 이착(移着)함으로써 점착제층을 형성하는 방식 등에 의해, 행할 수 있다. 점착제층의 두께는, 그 접착력 등에 따라 결정되지만, 1∼50 ㎛ 정도의 범위가 적당하다.

점착제층에는, 필요에 따라, 유리 섬유, 유리 비드, 수지 비드, 금속 분말이나 다른 무기 분말로 이루어진 충전제, 안료, 착색제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 대전 방지제 등이 배합되어 있어도 좋다. 자외선 흡수제에는, 살리실산에스테르계 화합물이나 벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등이 있다.

광학 부재는, 액정 셀의 한쪽 면 또는 양면에 배치할 수 있다. 광학 부재의 액정 셀에의 점착에도, 전술한 점착제층을 이용할 수 있다. 액정 셀은 임의의 것이어도 좋고, 예컨대, 박막 트랜지스터형으로 대표되는 액티브 매트릭스 구동형의 액정 셀, 수퍼 트위스티드 네마틱형으로 대표되는 단순 매트릭스 구동형의 액정 셀 등, 여러 가지 액정 셀을 사용하여 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 액정 셀의 양면에 설치하는 광학 부재는, 동일한 것이어도 좋고, 상이한 것이어도 좋다.

실시예

이하에, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것은 아니다. 이하의 예에서는, 에폭시 화합물, 광염기 발생제 및 비교를 위한 광산 발생제로서, 다음과 같은 것을 이용하였다. 각각의 처음에 ""를 붙여 나타낸 이름은 상품명이다.

〈에폭시 화합물〉

"데나콜 EX-211": 나가세켐텍스(주)에서 입수한, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르. 올리고머가 섞인 제품이기 때문에, 그 에폭시 당량은 약 138 g/당량이다. 또한, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르의 순품(純品)이라면, 그 에폭시 당량은 약 108 g/당량이 된다.

〈광염기 발생제〉

"WPBG056": 와코쥰야쿠고교(주)에서 입수한 1-(2-안트라퀴노닐)에틸 1-피페리딘카르복실레이트.

〈광산 발생제〉

"CPI-100P": 산아프로(주)에서 입수한 디페닐(4-페닐티오페닐)술포늄헥사플루오로포스페이트의 50 중량% 프로필렌카르보네이트 용액.

[실시예 1]

(a) 광경화성 조성물의 조제

상기한 에폭시 화합물 "데나콜 EX-211" 2.0 g 및 광염기 발생제 "WPBG056" 150 ㎎을 20 ㎖의 스크류관에 측정하여 취하고, 혼합하고, 탈포하여, 액상의 광경화성 조성물을 조제하였다.

(b) 편광판의 제작

코니카미놀타옵트(주)에서 입수한 자외선 흡수제를 포함하지 않는 두께 40 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름[상품명 "N-TAC KC4FR-1"]을 2장 준비하고, 각각의 한쪽 면에 코로나 방전 처리를 행하여, 각각의 코로나 방전 처리면에, 상기 (a)에서 조제한 광경화성 조성물을 경화 후의 막 두께가 2.5 ㎛가 되도록 바코터를 이용하여 도공하였다. 별도로, 두께 30 ㎛의 폴리비닐알코올-요오드계 편광자를 준비하고, 그 양면에 각각, 상기 광경화성 조성물의 도포막이 형성된 트리아세틸셀룰로오스 필름을 중첩시켰다. 얻어진 적층물을 벨트 컨베이어가 부착된 자외선 조사 장치의 벨트 컨베이어에 싣고, 자외선 조사 장치에 설치된 퓨전 UV 시스템사 제조의 자외선 램프 "D 벌브"로부터, 한쪽 트리아세틸셀룰로오스 필름 측으로 적산 광량이 500 mJ/㎠가 되도록 자외선을 조사하고, 편광자 양면의 도포막을 경화시켰다. 이렇게 해서, 편광자의 양면에 트리아세틸셀룰로오스 필름이 접합된 편광판을 제작하였다.

(c) 편광판의 내구성 평가

위에서 제작한 편광판의 한쪽의 트리아세틸셀룰로오스 필름 외측에, 이온성 화합물이 배합되고, 대전 방지 기능이 부여되어 있는 아크릴계 점착제의 층을 형성하였다. 이렇게 해서 점착제층이 형성된 편광판을 30 ㎜×30 ㎜의 크기로 재단하고, 그 점착제층을 무알칼리 유리[코닝사 제조의 상품 명 "EAGLE XG"]에 접합하였다. 얻어진 편광판/유리 적층체에 대해서, 온도 90℃의 고온 환경 하에서 48시간 동안 유지하는 내구성 시험을 행하였다.

내구성 시험 전후의 편광판/유리 적층체에 대해, 투과 색상의 a값 및 b값을 측정하였다. 측정에는, (주)시마즈세이사쿠쇼에서 제조한 자외 가시 분광 광도계 "UV-2450"에 옵션 액세서리인 "편광자 부착 필름 홀더"를 세트한 것을 사용하였다. 우선, 380∼780 ㎚의 파장 영역에 있어서의 상기 적층체의 평행 투과 스펙트럼(편광판의 투과축에 평행한 진동면을 갖는 직선 편광을 입사했을 때의 투과 스펙트럼) 및 직교 투과 스펙트럼(편광판의 투과축에 직교하는 진동면을 갖는 직선 편광을 입사했을 때의 투과 스펙트럼)을 구하여, 이들로부터, "UV-2450"에 부속되는 소프트웨어 "UV-Probe"에 의해 상기 적층체의 단체 투과 스펙트럼(자연광을 입사했을 때의 투과 스펙트럼에 상당), 그리고 투과 색상의 a값 및 b값이 산출되도록 하였다. 소프트웨어 "UV-Probe"로부터 얻어진 투과 색상의 a값 및 b값을 바탕으로, ab값을 다음 식 (1)에 의해 산출하였다.

ab=(a²+b²)^1/2 (1)

그리고, 내구성 시험 후의 투과 색상의 ab값[ab(시험 후)]에서 내구성 시험 전의 투과 색상의 ab값[ab(시험 전)]을 뺀 값 Δab[=ab(시험 후)-ab(시험 전)]을 산출하여, 고온 내구성 시험에 의한 색상 변화의 지표로 하였다. 이 예에서 제작한 편광판은, Δab가 2.04였다. 또한, 내구성 시험 후의 편광판을 육안으로 관찰하고, 시험 전에 비하여 외관에 변화가 있는지 여부를 조사하였다. 이 예에서는, 시험 전후에서 편광판의 외관에 변화를 볼 수 없었다.

여기서, 편광판의 색상 변화의 평가에 이용한 투과 색상의 a값 및 b값, 그리고 ab값에 대해서 조금 설명을 덧붙인다. 투과 색상이란, 1장의 편광판에 한쪽 면으로부터 자연광을 쬐었을 때, 다른 쪽 면에서 투과되어 오는 광의 색상을 의미한다. 이 색상은, 헌터의 Lab 표색계에 있어서의 a값 및 b값으로 표시할 수 있고, 표준 광을 이용하여 측정된다. Lab 표색계는, JIS K 5981:2006 「합성수지 분체 도포막」의 「5.5 촉진 내후성 시험」에 기재되는 바와 같이, 헌터의 명도 지수(L)와 색좌표 a 및 b로 표시되는 것이다. 명도 지수(L)와 색좌표 a 및 b의 값은, JIS Z 8722:2009 「색의 측정 방법-반사 및 투과 물체색」으로 규정되는 3 자극값 X, Y 및 Z로부터, 다음 식에 의해 계산된다.

L=10Y^1/2

a=17.5(10.2X-Y)/Y^1/2

b=7.0(Y-0.847Z)/Y^1/2.

Lab 표색계에 있어서는, 명도를 L축으로 표시하고, 색도의 축은 a값과 b값으로 표시하여, 이들 3축이 입체적으로 직교하는 색 공간을 생각한다. 그 색도도는, a축을 횡축, b축을 종축으로 하는 직교 그래프로 하기 때문에, L축은 a축과 b축의 직교점이 된다. a축의 플러스측이 적색 영역, 마이너스측이 녹색 영역이 되고, 그리고 b축의 플러스측이 황색 영역, 마이너스측이 청색 영역이 되며, 직교점(a=0, b=0의 점)은 무채색점이 된다.

여기서는, 직교점으로부터의 분리 상태를 의미하는 상기 식 (1)에서 산출되는 ab값을, 편광판의 색조의 지표로 하였다. 그리고, 내구성 시험의 전후에 있어서의 ab값의 변화량 Δab를, 고온 내구성 시험에 의한 색상 변화의 지표로 하였다. 물론, Δab값이 0이면, 색상 변화가 없는 것을 의미하고, 그것이 커질수록, 색상 변화가 큰 것을 의미한다. 경험에 따르면, Δab가 3을 초과하면, 육안으로의 색상 변화가 약간 눈에 띄게 되고, 그 이하라면, 육안으로의 색상 변화는 거의 느껴지지 않는다. Δab는, 2.5 이하인 것이 보다 바람직하다.

[비교예 1]

(a) 광경화성 조성물의 조제

광염기 발생제 "WPBG056"을, 상기한 광산 발생제 "CPI-100P" 90 ㎎으로 변경하고, 그 밖에는 실시예 1의 (a)와 동일하게 하여, 광경화성 조성물을 조제하였다. 여기서 이용한, 광산 발생제 "CPI-100P"는 상기한 바와 같이 50 중량% 프로필렌카르보네이트 용액으로서 입수한 것으로서, 이 예에서 배합한 90 ㎎은, 용매의 프로필렌카르보네이트를 포함하는 용액량으로서 재어 취한 값이다.

(b) 편광판의 제작 및 내구성 평가

위에서 조제한 광경화성 조성물, 즉 광산 발생제 "CPI-100P"가 배합된 광경화성 조성물을 이용하는 것 이외에는 실시예 1의 (b)와 동일하게 하여, 편광자의 양면에 트리아세틸셀룰로오스 필름이 접합된 편광판을 제작하였다. 이 편광판에 대해, 실시예 1의 (c)와 동일한 방법으로 내구성 시험을 행하였다. 그 결과, Δab는 4.57이며, 또한, 육안 관찰로도 내구성 시험에 의해 편광판에 변색이나 탈색이 확인되었다.

이상의 실시예 및 비교예로부터 알 수 있는 바와 같이, 광산 발생제(광양이온 중합 개시제)가 배합된 광경화성 조성물을 접착제로 한 비교예 1에서는, 편광판이 열에 의해 변색되기 쉬운 데 반하여, 광염기 발생제(광음이온 중합 개시제)가 배합된 광경화성 조성물을 접착제로 한 실시예 1에서는, 그와 같은 열에 의한 변색을 유효하게 억제할 수 있다.

Claims

폴리비닐알코올계 수지에 이색성 색소가 흡착 배향되어 있는 편광자에, 접착제를 통해 투명 수지 필름이 접합되어 있고,
상기 접착제는, 에폭시 화합물을 포함하는 광경화성 성분 및 광염기 발생제를 함유하는 광경화성 조성물로 형성되며,
상기 광경화성 조성물은, 에폭시 화합물을 포함하는 상기 광경화성 성분 100 중량부에 대하여, 상기 광염기 발생제를 0.01∼400 중량부 함유하는 편광판.
제1항에 있어서, 상기 에폭시 화합물은, 분자 내에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 편광판.
제2항에 있어서, 상기 에폭시기는, 글리시딜옥시기로서 존재하는 편광판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에폭시 화합물은, 분자 내에 방향환을 갖지 않는 편광판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광염기 발생제는, 분자 내에 카르바메이트 구조를 갖는 화합물 또는 4급 암모늄 화합물인 편광판.
삭제