KR102273955B1 - 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

(과제) 광학 필름의 적어도 편면에 앵커층을 개재하여 점착제층이 적층되어 있는 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법으로서, 앵커층 중의 이물질 발생이 억제되고, 또한 앵커층과 광학 필름의 젖음성이 우수한 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법을 제공하는 것.
(해결 수단) 앵커층을 형성하는 공정 전에, 광학 필름의 상기 앵커층 형성면측에 접착 용이 처리를 실시하는 접착 용이 처리 공정과, 물 65 ∼ 100 중량％ 및 알코올 0 ∼ 35 중량％ 를 함유하는 혼합 용매 또는 물 0 ∼ 35 중량％ 및 알코올 65 ∼ 100 중량％ 를 함유하는 혼합 용매와, 바인더 수지와, 폴리옥시알킬렌기 함유 폴리머를 함유하는 앵커층 도포액을, 광학 필름의 접착 용이 처리면에 도포하는 도포 공정을 적어도 갖는 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법.

Description

점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVE LAYER-CARRYING OPTICAL FILM}
본 발명은, 광학 필름의 적어도 편면에 앵커층을 개재하여 점착제층이 적층되어 있는 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 광학 필름으로는, 편광 필름, 위상차판, 광학 보상 필름, 휘도 향상 필름이나, 반사 방지 필름 등의 표면 처리 필름, 나아가서는 이들이 적층되어 있는 것 등을 들 수 있다.
액정 표시 장치 및 유기 EL 표시 장치 등은, 그 화상 형성 방식으로부터, 예를 들어, 액정 표시 장치에서는, 액정 셀의 양측에 편광 소자를 배치하는 것이 필요 불가결하고, 일반적으로는 편광 필름이 첩착되어 있다. 또 액정 패널 및 유기 EL 패널 등의 표시 패널에는 편광 필름 이외에, 디스플레이의 표시 품위를 향상시키기 위해서 여러가지 광학 소자가 사용되게 되어 있다. 또 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치, CRT, PDP 등의 화상 표시 장치를 보호하거나 고급감을 부여하거나 디자인을 차별화하기 위해서 전면판이 사용되고 있다. 이들 액정 표시 장치 및 유기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치나 전면판 등의 화상 표시 장치와 함께 사용되는 부재로는, 예를 들어, 착색 방지로서의 위상차판, 액정 디스플레이의 시야각을 개선하기 위한 시야각 확대 필름, 나아가서는 디스플레이의 콘트라스트를 높이기 위한 휘도 향상 필름, 표면의 내찰상성을 부여하기 위해서 사용되는 하드 코트 필름, 화상 표시 장치에 대한 비침을 방지하기 위한 안티글레어 처리 필름, 안티리플렉티브 필름, 로우리플렉티브 필름 등의 반사 방지 필름 등의 표면 처리 필름이 사용되고 있다. 이들 필름은 총칭하여 광학 필름이라 불린다.
상기 광학 필름을 액정 셀 및 유기 EL 패널 등의 표시 패널, 또는 전면판에 첩착할 때에는, 통상, 점착제가 사용된다. 또, 광학 필름과 액정 셀 및 유기 EL 패널 등의 표시 패널, 또는 전면판, 또는 광학 필름 사이의 접착은, 통상, 광의 손실을 저감하기 위해, 각각의 재료는 점착제를 이용하여 밀착되어 있다. 이와 같은 경우에, 광학 필름을 고착시키는 데에 건조 공정을 필요로 하지 않는 것 등의 장점을 갖는 점에서, 광학 필름의 편측에 미리 점착제층으로서 형성된 점착제층이 형성된 광학 필름이 일반적으로 사용된다.
광학 필름은, 가열이나 가습 조건 하에서 수축·팽창하기 쉽고, 광학 필름과 점착제의 밀착성이 낮으면 광학 필름과 점착제층 사이에서 들뜸이나 박리가 발생되는 경우가 있다. 특히, 액정 패널이 보다 고내구성이 요구되는 카내비게이션을 비롯한 차재 용도가 되면, 광학 필름에 가해지는 수축 응력도 커져, 들뜸이나 박리를 더욱 발생시키기 쉬워진다. 구체적으로는, 예를 들어 TV 용 등에서 실시되는 80 ℃ 정도의 신뢰성 시험에서는 문제가 없어도, 카내비게이션 등의 차재용에서 실시되는 95 ℃ 정도의 신뢰성 시험에서는, 들뜸이나 박리 등의 문제가 발생되기 쉬워진다. 또, 점착제층이 형성된 광학 필름을 액정 디스플레이에 첩착한 후, 필요에 따라 일단 박리하고, 재첩착 (리워크) 할 때, 광학 필름과 점착제의 밀착력이 낮으면 액정 디스플레이의 표면에 점착제가 남아 버려, 리워크를 효율적으로 실시할 수 없다는 문제가 있다. 또, 점착제층이 형성된 광학 필름의 절단이나 반송시 등의 사용 공정에 있어서의 핸들링시, 점착제층이 형성된 광학 필름의 단부가 사람이나 주위의 물건에 접촉하면, 그 부분의 점착제가 떨어짐으로써 액정 패널의 표시 불량 등이 일어나는 문제도 발생되기 쉬워진다. 이들을 해소하기 위해서, 광학 필름에 앵커층을 도포하고 나서 점착제를 도포하여, 광학 필름과 점착제층의 밀착성을 높이는 수법이 실시되고 있다.
그런데, 상기 점착제층에 대해서는, 환경 촉진 시험으로서 통상 실시되는 가열 및 가습 등에 의한 내구 시험시, 점착제에서 기인되는 문제가 발생되지 않을 것이 요구된다. 그러나, 광학 필름과 점착제층 사이에 앵커층을 배치하는 경우, 내구성 시험시에 광학 필름의 앵커층 형성면측에서, 솔벤트 크랙이 발생한다는 문제가 있었다. 특히, 예를 들어 TV 용 등으로 실시되는 80 ℃ 정도의 신뢰성 시험에서는 솔벤트 크랙이 발생되지 않아도, 카내비게이션 등의 차재용으로 실시되는 95 ℃ 정도의 신뢰성 시험에서는, 솔벤트 크랙이 현저하게 발생되는 경우가 있었다.
하기 특허문헌 1 에서는, 광학 필름과 점착제층 사이에, 물 및 알코올의 혼합 용매와 폴리아민 화합물을 함유하는 앵커층 도포액을 도포·건조시켜 얻어진 앵커층을 배치한 점착제층이 형성된 광학 필름이 기재되어 있다. 그러나, 이러한 점착제층이 형성된 광학 필름, 내구성 시험시에 광학 필름의 앵커층 형성면측에서, 솔벤트 크랙이 발생한다는 문제를 해결하기 위한, 앵커층 도포액의 조성·건조 조건의 검토가 구체적으로 되어 있지 않다.
또, 하기 특허문헌 2 에서는, 광학 필름과 점착제층 사이에, 물 및 알코올의 혼합 용매와 옥사졸린기 함유 폴리머를 함유하는 앵커층 도포액을 도포·건조시켜 얻어진 앵커층을 배치한 점착제층이 형성된 광학 필름이 기재되고, 이러한 앵커층 도포액의 건조 조건으로서, 건조 온도 40 도, 건조 시간 120 초로 설정한 예가 구체적으로 개시되어 있다. 또한, 하기 특허문헌 3 에서는, 광학 필름과 점착제층 사이에, 폴리우레탄 수지와 수용성 폴리티오펜계 도전성 폴리머를 함유하는 수용액으로 이루어지는 앵커층 도포액을 도포·건조시켜 얻어진 앵커층을 배치한 점착제층이 형성된 광학 필름이 기재되고, 이러한 앵커층 도포액의 건조 조건으로서, 건조 온도 80 도, 건조 시간 120 초로 설정한 예가 구체적으로 개시되어 있다. 그러나, 이들 건조 조건에서는, 상기 서술한 솔벤트 크랙의 발생을 방지하는 관점에서, 추가적인 개량의 여지가 있는 것이 판명되었다.
또한, 하기 특허문헌 4 에서는, 광학 필름과 점착제층 사이에, 암모니아를 함유하고, 또한 수분산형 폴리머를 함유하는 앵커층 도포액을 도포·건조시켜 얻어진 앵커층을 배치한 점착제층이 형성된 광학 필름이 기재되고, 이러한 앵커층 도포액의 건조 조건으로서, 건조 온도 50 도, 건조 시간 60 초로 설정한 예가 구체적으로 개시되어 있다. 그러나, 앵커층에 존재하는 암모니아의 비율이 많아지면, 고열, 고습도 환경 하에 있어서, 예를 들어, 광학 필름으로서 편광 필름을 사용하는 경우에는, 편광 필름의 편광 특성이 변화한다. 이로써, 광학 특성에 영향을 미쳐, 고열, 고습도 환경 하에 있어서의 고내구성을 만족할 수 없게 되는 경우가 있었다.
상기 서술한 바와 같이, 종래의 기술에서는, 광학 필름의 앵커층 형성면측에서, 솔벤트 크랙이 발생한다는 문제에 주목한 예가 없고, 이러한 문제를 개량하기 위해서는, 추가적인 검토가 필요하였다.
또한, 점착제층이 형성된 광학 필름은, 화상 표시 장치 등에 사용되기 때문에, 필름 내의 이물질량을 저감시키는 것은 필요 불가결하다. 그러나, 점착제층이 형성된 광학 필름에 있어서, 광학 필름의 앵커층 형성면측에 접착 용이 처리를 실시한 경우, 그 후에 형성되는 앵커층에 있어서 이물질이 발생한다는 문제에 주목한 예가 없어, 이러한 문제를 개량하기 위해서는, 새로운 검토가 필요하였다.
일본 공개특허공보 2004-078143호 일본 공개특허공보 2007-171892호 일본 공개특허공보 2009-242786호 일본 공개특허공보 2007-248485호
본 발명은 상기 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 광학 필름의 적어도 편면에 앵커층을 개재하여 점착제층이 적층되어 있는 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법으로서, 앵커층중의 이물질 발생이 억제되고, 또한 앵커층과 광학 필름의 젖음성이 우수한 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토한 결과, 앵커층 도포액의 혼합 용매 중의 물 및 알코올의 비율을 특정한 비율로 하고, 또한 바인더 수지와 폴리옥시알킬렌기 함유 폴리머를 병용함으로써, 앵커층 도포액의 액안정성을 높여 바인더 유래의 이물질 발생을 억제하고, 또한 앵커층과 광학 필름의 젖음성을 향상시킬 수 있는 것을 알아내었다. 본 발명은, 상기 검토의 결과 이루어진 것으로, 하기와 같은 구성에 의해 상기 서술한 목적을 달성하는 것이다.
즉, 본 발명은 광학 필름의 적어도 편면에 앵커층을 개재하여 점착제층이 적층되어 있는 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법으로서, 상기 앵커층을 형성하는 공정 전에, 상기 광학 필름의 상기 앵커층 형성면측에 접착 용이 처리를 실시하는 접착 용이 처리 공정과, 물 65 ∼ 100 중량％ 및 알코올 0 ∼ 35 중량％ 를 함유하는 혼합 용매 또는 물 0 ∼ 35 중량％ 및 알코올 65 ∼ 100 중량％ 를 함유하는 혼합 용매와, 바인더 수지와, 폴리옥시알킬렌기 함유 폴리머를 함유하는 앵커층 도포액을, 상기 광학 필름의 접착 용이 처리면에 도포하는 도포 공정을 적어도 갖는 것을 특징으로 하는 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
상기 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법에 있어서, 상기 바인더 수지가, 폴리우레탄 수지계 바인더인 것이 바람직하다.
상기 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법에 있어서, 상기 광학 필름의 상기 앵커층 형성면측이, 미비누화 트리아세틸셀룰로오스인 것이 바람직하다.
상기 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법에 있어서, 상기 도포 공정 후, 추가로 하기 (1) ∼ (2)：
(1) 건조 온도 T=40 ∼ 70 ℃,
(2) 상기 건조 온도 T (℃) 와 건조 시간 H (초) 를 곱한 값 (T×H) 이,
400 ≤ (T×H) ≤ 4000
의 양방을 만족하는 건조 조건으로 건조시킴으로써, 상기 혼합 용매를 제거하여 앵커층을 형성하는 앵커층 형성 공정을 갖는 것이 바람직하다.
상기 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법에 있어서, 상기 광학 필름에 상기 앵커층 도포액을 도포하고 나서 건조를 개시할 때까지의 시간이, 30 초 이하인 것이 바람직하다.
또한, 다른 본 발명에 관련된 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법은, 상기 점착제층이 형성된 광학 필름이, 점착제층이 형성된 편광 필름인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 점착제층이 형성된 광학 필름 또는 점착제층이 형성된 편광 필름은, 상기 어느 하나에 기재된 제조 방법에 의해 제조된 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 화상 표시 장치는, 상기 편광 필름 또는 상기 광학 필름이 사용되어 있는 것을 특징으로 한다.
일반적으로, 광학 필름과 점착제층의 밀착성을 높이기 위해서 광학 필름에 대해 접착 용이 처리 공정을 실시한 후에 앵커층을 형성하는 경우, 접착 용이 처리에 의해 광학 필름 상에 옥살산 등이 발생되고, pH 값이 낮아짐으로써, 앵커층 도포액 중의 바인더 수지 성분의 액안정성이 저하되어, 바인더 수지 유래의 이물질이 발생되는 경우가 있다. 그러나, 본 발명에 관련된 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법에서는, 앵커층 도포액의 혼합 용매 중의 물 및 알코올의 비율을 특정한 비율로 함으로써, 바인더 성분의 pH 값이 낮아져도, 그 액안정성을 유지할 수 있다. 그 결과, 바인더 유래의 이물질의 발생을 억제함으로써, 앵커층 중의 이물질 발생이 억제된 점착제층이 형성된 광학 필름을 제조할 수 있다. 또한, 본 발명에 관련된 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법에서는, 앵커층 도포액 중에 폴리옥시알킬렌기 함유 폴리머를 함유하기 때문에, 앵커층과 광학 필름의 젖음성이 우수한 점착제층이 형성된 광학 필름을 제조할 수 있다.
바인더 수지 성분이 폴리우레탄수지계 바인더이면, 광학 필름과 점착제층의 밀착성이 향상되기 때문에 바람직하다. 한편, 폴리우레탄 수지계 바인더를 사용한 경우, 접착 용이 처리에 의해 광학 필름 상에 발생되는 옥살산의 영향에 의해, 이물질이 보다 발생되기 쉽다. 이 이유는 분명하지 않지만, 옥살산 등의 산이 발생·존재하면 바인더의 pH 값이 낮아지는 결과, 우레탄 바인더는 약알칼리성에서 안정되는 경향이 있기 때문에, pH 값 저하에 수반하여, 액안정성이 악화되는 경향이 강한 것으로 생각되어진다. 특히, 폴리우레탄 수지계 바인더로서, 수용성 또는 수분산성 폴리우레탄 수지계 바인더를 사용한 경우, pH 값이 저하되면 이물질 발생량이 현저하게 증가하는 경향이 있다. 그러나, 본 발명에서는 폴리우레탄 수지계 바인더, 나아가서는 수용성 또는 수분산성 폴리우레탄 수지계 바인더를 사용하는 경우에도, 앵커층 도포액의 혼합 용매 중의 물 및 알코올의 비율을 특정한 비율로 함으로써, 바인더 성분의 pH 값이 낮아져도, 그 액안정성을 유지할 수 있다.
또한, 광학 필름의 앵커층 형성면측이 미비누화 트리아세틸셀룰로오스이면, 옥살산 발생량이 증대되기 때문에, 이물질이 특히 발생되기 쉽다. 그러나, 본 발명에서는 특정한 혼합 용매 비율을 갖는 앵커층 도포액을 사용하기 때문에, 이물질의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명에 있어서, 물 및 알코올을 주성분으로 하는 혼합 용매를 함유하는 앵커층 도포액을, 하기 (1) ∼ (2)：
(1) 건조 온도 T=40 ∼ 70 ℃,
(2) 상기 건조 온도 T (℃) 와 상기 건조 시간 H (초) 를 곱한 값 (T×H) 이,
400 ≤ (T×H) ≤ 4000
의 양방을 만족하는 건조 조건으로 건조시킴으로써, 광학 필름의 앵커층 형성면측에서, 솔벤트 크랙이 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명은, 광학 필름의 적어도 편면에 앵커층을 개재하여 점착제층이 적층되어 있는 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법에 관한 것이다. 점착제층이 형성된 광학 필름에 있어서, 점착제층은 광학 필름의 편면을 형성하고 있어도 되고, 광학 필름의 양면에 가지고 있어도 된다.
점착제층의 형성에는, 적절히 점착제를 사용할 수 있고, 그 종류에 대해 특별히 제한은 없다. 점착제로는, 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제, 비닐알킬에테르계 점착제, 폴리비닐알코올계 점착제, 폴리비닐피롤리돈계 점착제, 폴리아크릴아미드계 점착제, 셀룰로오스계 점착제 등을 들 수 있다.
이들 점착제 중에서도, 광학적 투명성이 우수하고, 적절한 밀착성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것이 바람직하게 사용된다. 이와 같은 특징을 나타내는 것으로서 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다.
아크릴계 점착제는, (메트)아크릴산알킬에스테르의 모노머 유닛을 주골격으로 하는 아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로 한다. 또한, (메트)아크릴산알킬에스테르는 아크릴산알킬에스테르 및/또는 메타크릴산알킬에스테르를 말하고, 본 발명의 (메트) 와는 동일한 의미이다. 아크릴계 폴리머의 주골격을 구성하는, (메트)아크릴산알킬에스테르로는, 직사슬상 또는 분기사슬상의 알킬기의 탄소수 1 ∼ 20 의 것을 예시할 수 있다. 예를 들어, (메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산프로필, (메트)아크릴산부틸, (메트)아크릴산2-에틸헥실, (메트)아크릴산이소옥틸, (메트)아크릴산이소노닐, (메트)아크릴산이소미리스틸, (메트)아크릴산라우릴 등을 예시할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 조합하여 사용할 수 있다. 이들 알킬기의 평균 탄소수는 3 ∼ 9 인 것이 바람직하다.
상기 아크릴계 폴리머 중에는, 접착성이나 내열성의 개선을 목적으로, 1 종류 이상의 공중합 모노머를 공중합에 의해 도입할 수 있다. 그러한 공중합 모노머의 구체예로는, 예를 들어, (메트)아크릴산2-하이드록시에틸, (메트)아크릴산2-하이드록시프로필, (메트)아크릴산4-하이드록시부틸, (메트)아크릴산6-하이드록시헥실, (메트)아크릴산8-하이드록시옥틸, (메트)아크릴산10-하이드록시데실, (메트)아크릴산12-하이드록시라우릴이나 (4-하이드록시메틸시클로헥실)-메틸아크릴레이트 등의 하이드록실기 함유 모노머；(메트)아크릴산, 카르복시에틸(메트)아크릴레이트, 카르복시펜틸(메트)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸말산, 크로톤산 등의 카르복실기 함유 모노머；무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 산무수물기 함유 모노머；아크릴산의 카프로락톤 부가물；스티렌술폰산이나 알릴술폰산, 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, (메트)아크릴아미드프로판술폰산, 술포프로필(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산 등의 술폰산기 함유 모노머；2-하이드록시에틸아크릴로일포스페이트 등의 인산기 함유 모노머 등을 들 수 있다.
또, (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N-부틸(메트)아크릴아미드나 N-메틸올(메트)아크릴아미드, N-메틸올프로판(메트)아크릴아미드 등의 (N-치환) 아미드계 모노머；(메트)아크릴산아미노에틸, (메트)아크릴산N,N-디메틸아미노에틸, (메트)아크릴산t-부틸아미노에틸 등의 (메트)아크릴산알킬아미노알킬계 모노머；(메트)아크릴산메톡시에틸, (메트)아크릴산에톡시에틸 등의 (메트)아크릴산알콕시알킬계 모노머；N-(메트)아크릴로일옥시메틸렌숙신이미드나 N-(메트)아크릴로일-6-옥시헥사메틸렌숙신이미드, N-(메트)아크릴로일-8-옥시옥타메틸렌숙신이미드, N-아크릴로일모르폴린 등의 숙신이미드계 모노머；N-시클로헥실말레이미드나 N-이소프로필말레이미드, N-라우릴말레이미드나 N-페닐말레이미드 등의 말레이미드계 모노머；N-메틸이타콘이미드, N-에틸이타콘이미드, N-부틸이타콘이미드, N-옥틸이타콘이미드, N-2-에틸헥실이타콘이미드, N-시클로헥실이타콘이미드, N-라우릴이타콘이미드 등의 이타콘이미드계 모노머 등도 개질 목적의 모노머 예로 하여 들 수 있다.
또한 개질 모노머로서, 아세트산비닐, 프로피온산비닐, N-비닐피롤리돈, 메틸비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 비닐피페리돈, 비닐피리미딘, 비닐피페라진, 비닐피라진, 비닐피롤, 비닐이미다졸, 비닐옥사졸, 비닐모르폴린, N-비닐카르복실산아미드류, 스티렌, α-메틸스티렌, N-비닐카프로락탐 등의 비닐계 모노머；아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시아노아크릴레이트계 모노머；(메트)아크릴산글리시딜 등의 에폭시기 함유 아크릴계 모노머；(메트)아크릴산폴리에틸렌글리콜, (메트)아크릴산폴리프로필렌글리콜, (메트)아크릴산메톡시에틸렌글리콜, (메트)아크릴산메톡시폴리프로필렌글리콜 등의 글리콜계아크릴에스테르모노머；(메트)아크릴산테트라하이드로푸르푸릴, 불소(메트)아크릴레이트, 실리콘(메트)아크릴레이트나 2-메톡시에틸아크릴레이트 등의 아크릴산에스테르계 모노머 등도 사용할 수 있다.
아크릴계 폴리머는, 전체 구성 모노머의 중량 비율에 있어서, (메트)아크릴산알킬에스테르를 주성분으로 하고, 아크릴계 폴리머 중의 상기 공중합 모노머의 비율은 특별히 제한되지 않지만, 상기 공중합 모노머의 비율은, 전체 구성 모노머의 중량 비율에 있어서, 0 ∼ 20 ％ 정도, 0.1 ∼ 15 ％ 정도, 나아가서는 0.1 ∼ 10 ％ 정도인 것이 바람직하다.
이들 공중합 모노머 중에서도, 접착성, 내구성 면에서, 하이드록실기 함유 모노머, 카르복실기 함유 모노머가 바람직하게 사용된다. 이들 모노머는, 가교제와의 반응점이 된다. 하이드록실기 함유 모노머, 카르복실기 함유 모노머 등은 분자간 가교제와의 반응성이 풍부하기 때문에, 얻어지는 점착제층의 응집성이나 내열성의 향상을 위해서 바람직하게 사용된다.
상기 하이드록실기 함유 모노머는, 하이드록시알킬에 있어서의 알킬기가 탄소수 4 이상인 경우, 가교제로서 사용될 수 있는 이소시아네이트계 화합물 (C) 과의 반응성이 높기 때문에 바람직하다. 하이드록실기 함유 모노머로서, 하이드록시알킬기에 있어서의 알킬기가 탄소수 4 이상인 것을 사용하는 경우, 공중합되는 알킬(메트)아크릴레이트로는, 알킬기의 탄소수가, 하이드록실기 함유 모노머의 하이드록시알킬에 있어서의 알킬기의 탄소수와 같은 수 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 하이드록실기 함유 모노머로서, (메트)아크릴산4-하이드록시부틸을 사용하는 경우에는, 공중합되는 알킬(메트)아크릴레이트로는, 부틸(메트)아크릴레이트 또는 부틸(메트)아크릴레이트보다 알킬기의 탄소수가 작은 알킬기를 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
공중합 모노머로서, 하이드록실기 함유 모노머 및 카르복실기 함유 모노머를 함유하는 경우, 이들 공중합 모노머는, 상기 공중합 모노머의 비율로 사용되지만, 카르복실기 함유 모노머이면 0.1 ∼ 10 중량％, 하이드록실기 함유 모노머이면 0.01 ∼ 10 중량％ 를 함유하는 것이 바람직하다. 카르복실기 함유 모노머는, 0.2 ∼ 8 중량％ 가 보다 바람직하고, 나아가서는 0.6 ∼ 6 중량％ 가 바람직하다. 하이드록실기 함유 모노머는, 0.01 ∼ 5 중량％ 가 보다 바람직하고, 나아가서는 0.03 ∼ 3 중량％ 가 바람직하고, 0.05 ∼ 1 중량％ 가 가장 바람직하다.
아크릴계 폴리머의 평균 분자량은 특별히 제한되지 않지만, 중량 평균 분자량은, 30만 ∼ 250만 정도인 것이 바람직하다. 상기 아크릴계 폴리머의 제조는, 각종 공지된 수법에 의해 제조할 수 있고, 예를 들어, 벌크 중합법, 용액 중합법, 현탁 중합법 등의 라디칼 중합법을 적절히 선택할 수 있다. 라디칼 중합 개시제로는, 아조계, 과산화물계의 각종 공지된 것을 사용할 수 있다. 반응 온도는 통상 50 ∼ 80 ℃ 정도, 반응 시간은 1 ∼ 8 시간이 된다. 또, 상기 제조법 중에서도 용액 중합법이 바람직하고, 아크릴계 폴리머의 용매로는 일반적으로 아세트산에틸, 톨루엔 등이 사용된다. 용액 농도는 통상 20 ∼ 80 중량％ 정도가 된다.
또 상기 점착제는, 가교제를 함유하는 점착제 조성물로 하는 것이 바람직하다. 점착제에 배합할 수 있는 다관능 화합물로는, 유기계 가교제나 다관능성 금속 킬레이트를 들 수 있다. 유기계 가교제로는, 에폭시계 가교제, 이소시아네이트계 가교제, 이민계 가교제, 과산화물계 가교제 등을 들 수 있다. 이들 가교제는 1 종 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 유기계 가교제로는 이소시아네이트계 가교제가 바람직하다. 다관능성 금속 킬레이트는, 다가 금속이 유기 화합물과 공유 결합 또는 배위 결합하고 있는 것이다. 다가 금속 원자로는, Al, Cr, Zr, Co, Cu, Fe, Ni, V, Zn, In, Ca, Mg, Mn, Y, Ce, Sr, Ba, Mo, La, Sn, Ti 등을 들 수 있다. 공유 결합 또는 배위 결합하는 유기 화합물 중의 원자로는 산소 원자 등을 들 수 있고, 유기 화합물로는 알킬에스테르, 알코올 화합물, 카르복실산 화합물, 에테르 화합물, 케톤 화합물 등을 들 수 있다.
아크릴계 폴리머 등의 베이스 폴리머와 가교제의 배합 비율은 특별히 한정되지 않지만, 통상, 베이스 폴리머 (고형분) 100 중량부에 대해, 가교제 (고형분) 0.001 ∼ 20 중량부 정도가 바람직하고, 나아가서는 0.01 ∼ 15 중량부 정도가 바람직하다. 상기 가교제로는, 이소시아네이트계 가교제가 바람직하다. 이소시아네이트계 가교제는, 베이스 폴리머 (고형분) 100 중량부에 대해, 0.001 ∼ 2 중량부 정도가 바람직하고, 나아가서는 0.01 ∼ 1.5 중량부 정도가 바람직하다.
나아가서는, 상기 점착제에는, 필요에 따라, 점착 부여제, 가소제, 유리 섬유, 유리 비즈, 금속 분말, 그 밖의 무기 분말 등으로 이루어지는 충전제, 안료, 착색제, 충전제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 실란 커플링제 등을, 또한 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 범위에서 각종의 첨가제를 적절히 사용할 수도 있다. 또 미립자를 함유하여 광 확산성을 나타내는 점착제층 등으로 해도 된다.
실란 커플링제로는, 종래부터 알려져 있는 것을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 등의 에폭시기 함유 실란 커플링제, 3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-트리에톡시실릴-N-(1,3-디메틸부틸리덴)프로필아민 등의 아미노기 함유 실란 커플링제, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란 등의 (메트)아크릴기 함유 실란 커플링제, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등의 이소시아네이트기 함유 실란 커플링제를 예시할 수 있다. 단, 점착제층 중에 실란 커플링제를 함유하는 경우, 광학 필름의 앵커층 형성면측에서의 솔벤트 크랙 발생을 조장하는 경우가 있으므로, 베이스 폴리머 (고형분) 100 중량부에 대해, 실란 커플링제 (고형분) 의 함유량은 가능한 한 적은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 0 ∼ 3 중량부 정도가 바람직하고, 0 ∼ 2 중량부 정도를 배합하는 것이 보다 바람직하고, 0 ∼ 1 중량부 정도를 배합하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 관련된 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법에서는, 앵커층을 형성하는 공정 전에, 광학 필름의 앵커층 형성면측에 접착 용이 처리를 실시하는 접착 용이 처리 공정과, 물 65 ∼ 100 중량％ 및 알코올 0 ∼ 35 중량％ 를 함유하는 혼합 용매 또는 물 0 ∼ 35 중량％ 및 알코올 65 ∼ 100 중량％ 를 함유하는 혼합 용매와, 바인더 수지와, 폴리옥시알킬렌기 함유 폴리머를 함유하는 앵커층 도포액을, 광학 필름의 접착 용이 처리면에 도포하는 도포 공정을 적어도 갖는다.
상기 접착 용이 처리로는, 예를 들어 코로나 처리 또는 플라스마 처리를 들 수 있다. 광학 필름의 앵커층 형성면측에 코로나 처리 또는 플라스마 처리를 실시하는 것에 의해, 광학 필름과 점착제층의 밀착성을 보다 높일 수 있다. 또한, 광학 필름의 앵커층 형성면측에 접착 용이 처리를 실시하는 것에 의해, 옥살산 등이 발생되는 메커니즘은 분명하지 않지만, 이하와 같이 추측된다.
(A) 접착 용이 처리를 위한 방전에 의해, 광학 필름 표면에 고에너지의 전자나 이온이 충돌하여, 광학 필름 표면에 라디칼이나 이온이 생성된다.
(B) 이들에 주위의 N2, O2, H2 등이 반응하여 카르복실기, 하이드록실기, 시아노기 등의 극성 반응기가 도입되지만, 동시에 옥살산이 생성된다.
발생된 옥살산이 앵커층 도포액에 혼입되면, 액의 pH 값이 저하되어, 앵커층 도포액 중의 이물질 발생량이 증대되는 점은 전술한 바와 같다.
앵커층 도포액 중에는 혼합 용매를 함유하고, 상기 혼합 용매는, 물 65 ∼ 100 중량％ 및 알코올 0 ∼ 35 중량％ 를 함유하는 혼합 용매, 또는 물 0 ∼ 35 중량％ 및 알코올 65 ∼ 100 중량％ 를 함유하는 혼합 용매이다. 혼합 용매의 물/알코올을 이러한 비율로 함으로써, 바인더 성분의 pH 값이 낮아져도, 그 액안정성을 유지할 수 있기 때문에, 앵커층 중의 이물질 발생을 억제할 수 있다. 물 65 ∼ 100 중량％ 및 알코올 0 ∼ 35 중량％ 를 함유하는 혼합 용매 (이하, 「물이 풍부한 혼합 용매」라고도 한다) 를 사용한 경우는, 특히 바인더계분으로서 도전성을 갖는 폴리티오펜계 폴리머를 사용한 경우에, 앵커층 도포액 중의 폴리티오펜계 폴리머의 분산성이 보다 높아진다. 그 결과, 앵커층 도포액을 도포·건조 후에 얻어지는 앵커층의 도전 성능이 보다 향상된다. 추가로, 물이 풍부한 혼합 용매를 사용한 경우, 앵커층의 솔벤트 크랙을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 특히 앵커층의 도전 성능을 향상시키는 관점에서는, 물 80 ∼ 100 중량％ 및 알코올 0 ∼ 20 중량％ 를 함유하는 혼합 용매를 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 물 0 ∼ 35 중량％ 및 알코올 65 ∼ 100 중량％ 를 함유하는 혼합 용매 (이하, 「알코올이 풍부한 혼합 용매」라고도 한다) 를 사용한 경우에는, 앵커층 도포액의 상용성, 광학 필름에 대한 젖음성, 나아가서는 광학 필름의 밀착성이나 앵커층의 도포 외관성이 보다 향상된다. 이러한 여러 특성을 향상시키는 관점에서, 물 0 ∼ 20 중량％ 및 알코올 80 ∼ 100 중량％ 를 함유하는 혼합 용매를 사용하는 것이 바람직하다.
알코올로는, 상온 (25 ℃) 에 있어서, 친수성인 것, 특히 물과 임의의 비율로 혼합 가능한 것이 바람직하다. 이와 같은 알코올로는, 탄소수 1 ∼ 6 의 알코올이 바람직하다. 나아가서는 탄소수 1 ∼ 4 의 알코올이 바람직하고, 나아가서는 탄소수 1 ∼ 3 의 알코올이 바람직하다. 이와 같은 알코올의 구체예로는, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로필알코올, n-부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올, n-아밀알코올, 이소아밀알코올, sec-아밀알코올, tert-아밀알코올, 1-에틸-1-프로판올, 2-메틸-1-부탄올, n-헥사놀, 및 시클로헥사놀 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 에탄올, 이소프로필알코올이 바람직하고, 보다 바람직하게는 이소프로필알코올이다. 알코올은, 1 종을 단독으로, 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 2 종 이상의 알코올은 임의의 비율로 혼합할 수 있다. 예를 들어, 에탄올과 이소프로판올을 임의의 비율로 혼합한 혼합 알코올을 사용할 수 있다.
또, 앵커층 도포액 중에, 물 및 알코올 이외의 성분, 예를 들어, 암모니아의 비율이 많아지면, 고열, 고습도 환경 하에 있어서, 예를 들어, 광학 필름으로서 편광 필름을 사용하는 경우, 편광 필름의 편광 특성이 변화되고, 이로 인해, 광학 특성에 영향을 미쳐, 고열, 고습도 환경 하에 있어서의 고내구성을 만족할 수 없게 되는 경우가 있다. 따라서, 앵커층 도포액 중의 혼합 용매 (바인더 수지의 희석 용매) 는, 물 및 알코올을 주성분으로 하는 것, 구체적으로는 혼합 용매 중의 물 및 알코올의 합계량이 90 중량％ 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 혼합 용매 중의 물 및 알코올의 합계량이 95 중량％ 이상이고, 더욱 바람직하게는, 혼합 용매 중의 물 및 알코올의 합계량이 99 중량％ 이상이며, 가장 바람직하게는, 혼합 용매 중의 물 및 알코올이 실질적으로 100 중량％ 이다.
또한, 앵커층 도포액 중에 암모니아를 함유하는 경우, 앵커층의 도포 외관성이나 광학 신뢰성이 우수한 경우는 있지만, 내구성이나 솔벤트 크랙 방지의 관점에서는 암모니아의 함유량이 가능한 한 적은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 앵커층 도포액 중의 암모니아의 함유량은, 바인더 수지 (고형분) 100 중량부에 대해, 0.05 중량부 미만이 바람직하고, 0.03 중량부 미만인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에서는, 앵커층 도포액 중에, 상기 혼합 용매와 함께, 바인더 수지와 폴리옥시알킬렌기 함유 폴리머를 함유한다. 폴리옥시알킬렌기 함유 폴리머로는, 예를 들어 주사슬이 폴리(메트)아크릴레이트 중합체로서, 측사슬에 폴리옥시에틸렌기나 폴리옥시프로필렌기 등의 폴리옥시알킬렌기를 함유하는, 폴리옥시알킬렌기 함유 폴리(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 앵커층과 광학 필름의 젖음성을 고려한 경우, 앵커층 도포액 중의 폴리옥시알킬렌기 함유 폴리머의 함유량은, 0.005 ∼ 5 중량％ 인 것이 바람직하고, 0.01 ∼ 3 중량％ 인 것이 보다 바람직하고, 0.01 ∼ 1 중량％ 인 것이 더욱 바람직하고, 0.01 ∼ 0.5 중량％ 인 것이 가장 바람직하다.
바인더 수지로는, 점착제의 투묘력을 향상시키는 관점에서는, 예를 들어, 수용성 또는 수분산성 폴리우레탄 수지계 바인더 등의 폴리우레탄 수지계 바인더, 에폭시 수지계 바인더, 이소시아네이트 수지계 바인더, 폴리에스테르 수지계 바인더, 분자 중에 아미노기를 함유하는 폴리머류, 옥사졸린기 등을 함유하는 각종 아크릴 수지계 바인더 등의 유기 반응성기를 갖는 수지 (폴리머) 를 사용할 수 있다. 또, 앵커층의 도전 성능을 향상시키는 관점에서는, 폴리티오펜계 폴리머를 사용하는 것이 바람직하다. 앵커층 도포액 중의 바인더 수지의 함유량은, 0.005 ∼ 5 중량％ 인 것이 바람직하고, 0.01 ∼ 3 중량％ 인 것이 보다 바람직하고, 0.01 ∼ 1 중량％ 인 것이 더욱 바람직하고, 0.01 ∼ 0.5 중량％ 인 것이 가장 바람직하다.
폴리티오펜계 폴리머로는, 각종 형태의 것을 사용할 수 있지만, 수용성 또는 수분산성인 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 폴리티오펜계 폴리머의 폴리스티렌 환산에 의한 중량 평균 분자량은 400000 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 300000 이하이다. 중량 평균 분자량이 상기 값을 초과하는 경우에는 상기 수용성 또는 수분산성을 만족하지 않게 되는 경향이 있고, 그러한 폴리머를 이용하여 도포액을 조제한 경우에는, 당해 도포액 중에 폴리머의 고형분이 잔존하거나, 혹은 고점도화되어 막 두께가 균일한 앵커층을 형성하는 것이 곤란해지는 경향이 있다.
상기 수용성이란, 물 100 g 에 대한 용해도가 5 g 이상인 경우를 말한다. 상기 수용성 폴리티오펜계 폴리머의 물 100 g 에 대한 용해도는 20 ∼ 30 g 인 것이 바람직하다. 수분산성 폴리티오펜계 폴리머는, 폴리티오펜계 폴리머가 미립자상으로 수중에 분산되어 있는 것이고, 수분산액은 액점도가 작아 박막 도공이 용이할 뿐만 아니라, 도포층의 균일성이 우수하다. 여기서 미립자의 사이즈로는 1 ㎛ 이하인 것이 앵커층의 균일성이라는 점에서 바람직하다.
또, 상기 수용성 또는 수분산성의 폴리티오펜계 폴리머는, 분자 중에 친수성 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 친수성 관능기로는, 예를 들어 술폰기, 아미노기, 아미드기, 이미노기, 4 급 암모늄염기, 하이드록실기, 메르캅토기, 하이드라지노기, 카르복실기, 황산에스테르기, 인산에스테르기, 또는 그들의 염 등을 들 수 있다. 분자 내에 친수성 관능기를 가짐으로 인해 물에 녹기 쉬워지거나 물에 미립자상으로 분산되기 쉬워져, 상기 수용성 또는 수분산성의 폴리티오펜계 폴리머를 용이하게 조제할 수 있다.
상기 수용성 또는 수분산성의 폴리티오펜계 폴리머로는, 나가세 켐테크사 제조의 데나트론 시리즈 등을 들 수 있다.
수용성 또는 수분산성 폴리우레탄 수지계 바인더 등의 상기 폴리우레탄 수지계 바인더를 사용한 경우, 특히 광학 필름과 점착제층의 밀착성이 향상되기 때문에 바람직하다. 한편, 폴리우레탄 수지계 바인더를 사용한 경우, 옥살산의 발생 등에 의해 앵커층 도포액 중의 pH 값이 저하되면, 폴리우레탄 수지에서 기인한 이물질 발생량이 증대되는 경향이 있다. 그러나, 본원 발명에서는 앵커층 도포액의 혼합 용매 중의 물 및 알코올의 비율을 특정한 비율로 함으로써, 이물질의 발생을 억제할 수 있다.
앵커층 도포액에는, 필요에 따라, 첨가제를 배합할 수 있다. 첨가제로는, 레벨링제, 소포제, 증점제, 산화 방지제 등을 들 수 있다. 이들 첨가제 중에서도, 레벨링제 (예를 들어, 아세틸렌 골격을 갖는 것 등) 가 바람직하다. 이들 첨가제의 비율은, 통상, 바인더 수지 (고형분) 100 중량부에 대해, 0.01 ∼ 500 중량부 정도가 바람직하고, 0.1 ∼ 300 중량부가 보다 바람직하고, 1 ∼ 100 중량부가 더욱 바람직하다.
본 발명에 관련된 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법에서는, 앵커층 도포액을, 광학 필름 상에 건조 전의 도포 두께가 20 ㎛ 이하가 되도록 도포하는 것이 바람직하다. 이러한 건조 전의 도포 두께는, 지나치게 두꺼우면 (앵커층 도포액의 도포량이 많으면) 용제의 영향을 받기 쉬워져, 크랙 발생을 조장하는 경우가 있다. 한편, 지나치게 얇으면 광학 필름과 점착제의 밀착성이 불충분해져, 내구성이 악화되는 경우가 있다. 크랙 발생 방지 및 내구성 향상의 관점에서, 2 ∼ 17 ㎛ 인 것이 바람직하고, 4 ∼ 13 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 또한, 이러한 건조 전의 도포 두께는, 건조 후의 앵커층 두께와 앵커층 도포액 중의 바인더 수지량의 비율로부터 산출할 수 있다. 또한, 앵커층 도포액의 도포 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 코팅법, 딥핑법, 스프레이법 등의 도공법을 사용할 수 있다.
본 발명에 관련된 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법에서는, 상기 도포 공정 후, 추가로 하기 (1) ∼ (2)：
(1) 건조 온도 T=40 ∼ 70 ℃,
(2) 상기 건조 온도 T (℃) 와 상기 건조 시간 H (초) 를 곱한 값 (T×H) 이,
400 ≤ (T×H) ≤ 4000
의 양방을 만족하는 건조 조건으로 건조시킴으로써, 상기 혼합 용매를 제거하여 앵커층을 형성하는 앵커층 형성 공정을 갖는 것이 바람직하다.
(1) 의 건조 온도 T 는, 재빠르게 건조시킬수록, 광학 필름의 앵커층 형성면측에서의 솔벤트 크랙의 방지의 관점에서 효과적이지만, 건조 온도 T 가 지나치게 높으면, 광학 필름의 열화가 촉진된다. 한편, 건조 온도 T 가 지나치게 낮으면, 건조 불량에서 기인한 앵커층의 도포 외관성의 악화나 솔벤트 크랙의 발생이 우려된다. 이 때문에, 건조 온도 T=40 ∼ 70 ℃ 인 것이 중요하고, T=45 ∼ 60 ℃ 인 것이 바람직하다.
(2) 의 건조 온도 T (℃) 와 건조 시간 H (초) 를 곱한 값 (T×H) 은, 지나치게 크면 광학 필름의 열화가 촉진되기 때문에 바람직하지 않고, 지나치게 작으면, 건조 불량에서 기인한 앵커층의 도포 외관성의 악화나 솔벤트 크랙의 발생이 우려된다. 이 때문에, 400 ≤ (T×H) ≤ 4000 인 것이 중요하고, 500 ≤ (T×H) ≤ 2900 인 것이 바람직하고, 500 ≤ (T×H) ≤ 2000 인 것이 보다 바람직하고, 600 ≤ (T×H) ≤ 1250 인 것이 특히 바람직하다.
또한, 건조 시간 H 는, 지나치게 길면 광학 필름의 열화가 촉진되기 때문에 바람직하지 않고, 지나치게 짧으면, 건조 불량에서 기인한 앵커층의 도포 외관성의 악화나 솔벤트 크랙의 발생이 우려된다. 이 때문에, 건조 시간 H=5 ∼ 100 초인 것이 바람직하고, H=5 ∼ 70 초인 것이 바람직하고, 10 ∼ 35 초인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 관련된 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법에서는, 광학 필름에 앵커층 도포액을 도포하고 나서, 상기 서술한 건조 조건으로 건조를 개시할 때까지의 시간을 길게 설정하면, 앵커층의 도포 외관성이 악화되는 경우가 있고, 또한 광학 필름의 앵커층 형성면측에서의 솔벤트 크랙의 발생이 조장되는 경우가 있다. 앵커층 도포액을 도포하고 나서, 건조를 개시할 때까지의 시간을 길게 설정한 경우에, 솔벤트 크랙의 발생이 조장되는 원인은 명확하지 않지만, 광학 필름을 구성하는 폴리머 중에, 앵커층 도포액의 혼합 용매가 침투·확산되어 가는 것이 원인인 것으로 추정된다. 따라서, 앵커층 도포액을 도포하고 나서, 건조를 개시할 때까지의 시간은, 짧은 것이 바람직하고, 구체적으로는, 30 초 이하인 것이 바람직하고, 20 초 이하인 것이 보다 바람직하고, 10 초 이하인 것이 특히 바람직하다. 하한에 대해서는 특별히 한정은 없지만, 작업성 등을 고려하면, 1 초 정도가 예시된다.
건조 후의 앵커층 두께 (건조 두께) 는, 3 ∼ 300 ㎚ 인 것이 바람직하고, 5 ∼ 180 ㎚ 가 보다 바람직하고, 11 ∼ 90 ㎚ 가 더욱 바람직하다. 3 ㎚ 미만에서는, 광학 필름과 점착제층의 투묘성 확보 면에서 충분하지 않은 경우가 있다. 한편, 300 ㎚ 를 초과하면, 앵커층의 두께가 지나치게 두꺼워 강도 부족으로 인해 앵커층 내에서 응집 파괴가 일어나기 쉬워, 충분한 투묘성이 얻어지지 않는 경우가 있다.
일반적으로, 광학 필름의 앵커층 형성면측이, 노르보르넨계 수지 또는 (메트)아크릴계 수지, 특히 노르보르넨계 수지인 경우, 앵커층 도포액을 도포하면, 고온 (95 ℃ 이상) 에서의 신뢰성 시험에서, 솔벤트 크랙이 발생되기 쉬워진다. 이 원인으로는, (1) 광학 필름의 유리 전이 온도 (Tg) 가 시험 온도와 가까워져, 광학 필름이 물러지는 것, (2) 또한 편광 필름의 수축 응력이 커지는 것을 들 수 있다. 이와 같이, 고온 (95 ℃ 이상) 에서의 신뢰성 시험을 필요로 하는 차재 용도 등으로는, 특히 앵커층 형성 공정에서의 앵커층 도포액의 건조 조건에 대해, 섬세한 조건 설정이 필요하다. 그러나, 상기 건조 조건을 적용하면, 광학 필름의 앵커층 형성면측에 노르보르넨계 수지 또는 (메트)아크릴계 수지가 배치되어 있는 경우에도, 크랙 내구성이 우수한 점착제층이 형성된 광학 필름을 효과적으로 제조할 수 있다.
광학 필름 상에 앵커층을 형성 후, 앵커층 상에 점착제층을 형성함으로써, 점착제층이 형성된 광학 필름을 제조할 수 있다. 점착제층의 적층 방법은, 특별히 제한되지 않고, 상기 앵커층 상에 점착제 용액을 도포하여 건조시키는 방법, 점착제층을 형성한 이형 시트에 의해 전사하는 방법 등을 들 수 있다. 도포법은, 리버스 코팅, 그라비아 코팅 등의 롤 코팅법, 스핀 코팅법, 스크린 코팅법, 파운틴 코팅법, 딥핑법, 스프레이법 등을 채용할 수 있다. 점착제층의 두께는 2 ∼ 150 ㎛ 인 것이 바람직하고, 2 ∼ 100 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 5 ∼ 50 ㎛ 인 것이 특히 바람직하다. 점착제층의 두께가 지나치게 얇으면, 앵커층과의 밀착성 부족이나 유리 계면과의 박리 등의 문제가 발생되기 쉽고, 지나치게 두꺼우면, 점착제의 발포 등의 문제가 발생되기 쉬운 경우가 있다.
이형 시트의 구성 재료로는, 종이, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 합성 수지 필름, 고무 시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포 시트나 금속박, 그들의 라미네이트체 등의 적절한 박엽체 등을 들 수 있다. 이형 시트의 표면에는, 점착제층으로부터의 박리성을 높이기 위해서, 필요에 따라 실리콘 처리, 장사슬 알킬 처리, 불소 처리 등의 저접착성의 박리 처리가 실시되어 있어도 된다.
또한, 본 발명에서 얻어지는 점착제층이 형성된 광학 필름의 광학 필름이나 점착제층 등의 각 층에는, 예를 들어 사리실산에스테르계 화합물이나 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물이나 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등의 자외선 흡수제로 처리하는 방식 등의 방식에 의해 자외선 흡수능을 초래한 것 등이어도 된다.
본 발명의 점착제층이 형성된 광학 필름에 사용되는 광학 필름으로는, 예를 들어, 편광 필름을 들 수 있다. 편광 필름은 편광자의 편면 또는 양면에는 투명 보호 필름을 갖는 것이 통상 사용된다.
편광자는, 특별히 한정되지 않고, 각종의 것을 사용할 수 있다. 편광자로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 이색성 염료의 이색성 물질을 흡착시켜 1 축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리비닐알코올계 필름과 요오드 등의 이색성 물질로 이루어지는 편광자가 바람직하다. 이들 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 3 ∼ 80 ㎛ 정도이다.
폴리비닐알코올계 필름을 요오드로 염색하여 1 축 연신한 편광자는, 예를 들어, 폴리비닐알코올을 요오드의 수용액에 침지시킴으로써 염색하고, 원래 길이의 3 ∼ 7 배로 연신함으로써 제조할 수 있다. 필요에 따라 붕산이나 황산아연, 염화아연 등을 함유하고 있어도 되는 요오드화칼륨 등의 수용액에 침지시킬 수도 있다. 또한 필요에 따라 염색 전에 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지시켜 수세해도 된다. 폴리비닐알코올계 필름을 수세함으로써 폴리비닐알코올계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있는 것 이외에, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색의 불균일 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 실시해도 되고, 염색하면서 연신해도 되며, 또 연신하고 나서 요오드로 염색해도 된다. 붕산이나 요오드화칼륨 등의 수용액이나 수욕 중에서도 연신할 수 있다.
투명 보호 필름을 구성하는 재료로는, 예를 들어 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 열가소성 수지가 사용된다. 이와 같은 열가소성 수지의 구체예로는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀 수지, (메트)아크릴 수지, 고리형 폴리올레핀 수지 (노르보르넨계 수지), 폴리아릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐알코올 수지, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또한, 편광자의 편측에는, 투명 보호 필름이 접착제층에 의해 첩합되어 있지만, 다른 편측에는, 투명 보호 필름으로서, (메트)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지를 사용할 수 있다. 투명 보호 필름 중에는 임의의 적절한 첨가제가 1 종류 이상 함유되어 있어도 된다. 첨가제로는, 예를 들어, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 활제, 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량은, 바람직하게는 50 ∼ 100 중량％, 보다 바람직하게는 50 ∼ 99 중량％, 더욱 바람직하게는 60 ∼ 98 중량％, 특히 바람직하게는 70 ∼ 97 중량％ 이다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량이 50 중량％ 이하인 경우, 열가소성 수지가 본래 갖는 고투명성 등을 충분히 발현할 수 없을 우려가 있다.
또, 투명 보호 필름으로는, 일본 공개특허공보 2001-343529호 (WO01/37007) 에 기재된 폴리머 필름, 예를 들어, (A) 측사슬에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, (B) 측사슬에 치환 및/또는 비치환 페닐 그리고 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체예로는 이소부틸렌과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 함유하는 수지 조성물의 필름을 들 수 있다. 필름은 수지 조성물의 혼합 압출품 등으로 이루어지는 필름을 사용할 수 있다. 이들 필름은 위상차가 작고, 광 탄성 계수가 작기 때문에 편광 필름의 변형에 의한 불균일 등의 문제를 해소할 수 있고, 또 투습도가 작기 때문에, 가습 내구성이 우수하다.
투명 보호 필름의 두께는, 적절히 결정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 점에서 1 ∼ 500 ㎛ 정도이다. 특히 1 ∼ 300 ㎛ 가 바람직하고, 5 ∼ 200 ㎛ 가 보다 바람직하다. 투명 보호 필름은, 5 ∼ 150 ㎛ 의 경우에 특히 바람직하다.
또한, 편광자의 양측에 투명 보호 필름을 형성하는 경우, 그 표리에서 동일한 폴리머 재료로 이루어지는 보호 필름을 사용해도 되고, 상이한 폴리머 재료 등으로 이루어지는 보호 필름을 사용해도 된다.
본 발명의 투명 보호 필름으로는, 셀룰로오스 수지, 폴리카보네이트 수지, 고리형 폴리올레핀 수지 및 (메트)아크릴 수지로부터 선택되는 어느 적어도 하나를 사용하는 것이 바람직하다.
셀룰로오스 수지는, 셀룰로오스와 지방산의 에스테르이다. 이와 같은 셀룰로오스 에스테르계 수지의 구체예로는, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 트리프로피오닐셀룰로오스, 디프로피오닐셀룰로오스 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 트리아세틸셀룰로오스가 특히 바람직하다. 트리아세틸셀룰로오스는 많은 제품이 시판되어 있어, 입수 용이성이나 비용 면에서도 유리하다. 트리아세틸셀룰로오스의 시판품의 예로는, 후지 필름사 제조의 상품명 「UV-50」, 「UV-80」, 「SH-80」, 「TD-80U」, 「TD-TAC」, 「UZ-TAC」나, 코니카사 제조의 「KC 시리즈」등을 들 수 있다. 일반적으로 이들 트리아세틸셀룰로오스는, 면내 위상차 (Re) 는 거의 제로이지만, 두께 방향 위상차 (Rth) 는, ∼ 60 ㎚ 정도를 가지고 있다.
또한, 상기 트리아세틸셀룰로오스 (이하, 「TAC」라고도 한다) 로는, 첩합 (貼合) 시키는 점착제층과의 밀착성을 높이기 위해서, 비누화 처리한 트리아세틸셀룰로오스 (이하, 「비누화 TAC」라고도 한다) 를 사용해도 된다. 그러나, 최근에는, 광학 필름 제조시의 비용 삭감 등의 관점에서, 비누화 처리 공정을 생략한 TAC (미비누화 TAC) 를 사용하는 경우가 있다. 단, 미비누화 TAC 에 점착제 용액을 직접 도포하여 점착제층을 형성하면, 미비누화 TAC 의 표면 상에 반응점이 없기 때문에, 점착제의 투묘력이 불충분해지는 경우가 있다. 마찬가지로, (메트)아크릴 수지나 노르보르넨계 수지도, 극성이 낮기 때문에, 점착제의 투묘력이 불충분해지는 경우가 있다. 그 결과, 이러한 투묘력 부족을 해소하기 위해서, 미비누화 TAC 나 (메트)아크릴 수지·노르보르넨계 수지에 앵커층을 형성하는 것이 필요하지만, 특히 미비누화 TAC 는 불활성이기 때문에, 앵커층 도포액을 튀게 하는 경향이 있어, 미비누화 TAC 상에 균일한 앵커층을 형성하는 것은 곤란하다. 따라서, 미비누화 TAC 를 사용하는 경우에는, 앵커층 형성 전에 접착 용이 처리를 실시함으로써, 앵커층을 균일하게 형성할 수 있어, 점착제층의 투묘력도 향상된다. 요컨대, 미비누화 TAC 를 사용하는 경우, 앵커층 형성 전에 접착 용이 처리를 실시하는 것이 필요 불가결하다 (마찬가지로, (메트)아크릴 수지·노르보르넨계 수지에 대해서도, 앵커층 형성 전에 접착 용이 처리를 실시하는 것이 바람직하다). 본 발명자들은 예의 검토한 결과, 미비누화 TAC 를 접착 용이 처리한 경우, 옥살산 발생률이 현저하게 상승되어, 앵커층 중의 이물질 발생량이 증대될 우려가 있는 것을 알아내었다. 그러나, 본원 발명에서는 앵커층 도포액의 혼합 용매 중의 물 및 알코올의 비율을 특정한 비율로 함으로써, 접착 용이 처리한 미비누화 TAC 상에 앵커층을 형성하는 경우에도, 이물질의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 두께 방향 위상차가 작은 셀룰로오스 수지 필름은, 예를 들어, 상기 셀룰로오스 수지를 처리함으로써 얻어진다. 예를 들어, 시클로펜타논, 메틸에틸케톤 등의 용제를 도공한 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 스테인리스 등의 기재 필름을, 일반적인 셀룰로오스계 필름에 첩합시켜, 가열 건조 (예를 들어 80 ∼ 150 ℃ 에서 3 ∼ 10 분간 정도) 시킨 후, 기재 필름을 박리하는 방법；노르보르넨계 수지, (메트)아크릴계 수지 등을 시클로펜타논, 메틸에틸케톤 등의 용제에 용해시킨 용액을 일반적인 셀룰로오스 수지 필름에 도공하고 가열 건조 (예를 들어 80 ∼ 150 ℃ 에서 3 ∼ 10 분간 정도) 시킨 후, 도공 필름을 박리하는 방법 등을 들 수 있다.
또, 두께 방향 위상차가 작은 셀룰로오스 수지 필름으로는, 지방 치환도를 제어한 지방산 셀룰로오스계 수지 필름을 사용할 수 있다. 일반적으로 사용되는 트리아세틸셀룰로오스에서는 아세트산 치환도가 2.8 정도이지만, 바람직하게는 아세트산 치환도를 1.8 ∼ 2.7 로 제어함으로써 Rth 를 적게 할 수 있다. 상기 지방산 치환 셀룰로오스계 수지에, 디부틸프탈레이트, p-톨루엔술폰아닐리드, 시트르산아세틸트리에틸 등의 가소제를 첨가함으로써, Rth 를 작게 제어할 수 있다. 가소제의 첨가량은, 지방산 셀룰로오스계 수지 100 중량부에 대해, 바람직하게는 40 중량부 이하, 보다 바람직하게는 1 ∼ 20 중량부, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 15 중량부이다.
고리형 폴리올레핀 수지의 구체적으로는, 바람직하게는 노르보르넨계 수지이다. 고리형 올레핀계 수지는, 고리형 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭으로, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평1-240517호, 일본 공개특허공보 평3-14882호, 일본 공개특허공보 평3-122137호 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 구체예로는, 고리형 올레핀의 개환 (공)중합체, 고리형 올레핀의 부가 중합체, 고리형 올레핀과 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀과 그 공중합체 (대표적으로는 랜덤 공중합체), 및 이들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그래프트 중합체, 그리고 그들의 수소화물 등을 들 수 있다. 고리형 올레핀의 구체예로는, 노르보르넨계 모노머를 들 수 있다.
고리형 폴리올레핀 수지로는, 여러 가지의 제품이 시판되고 있다. 구체예로는, 닛폰 제온 주식회사 제조의 상품명 「제오넥스」, 「제오노아」, JSR 주식회사 제조의 상품명 「아톤」, TICONA 사 제조의 상품명 「도파스」, 미츠이 화학 주식회사 제조의 상품명 「APEL」을 들 수 있다.
(메트)아크릴계 수지로는, Tg (유리 전이 온도) 가 바람직하게는 115 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 120 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 125 ℃ 이상, 특히 바람직하게는 130 ℃ 이상이다. Tg 가 115 ℃ 이상인 것에 의해, 편광 필름의 내구성이 우수한 것이 될 수 있다. 상기 (메트)아크릴계 수지의 Tg 의 상한치는 특별히 한정되지 않지만, 성형성의 관점에서, 바람직하게는 170 ℃ 이하이다. (메트)아크릴계 수지로부터는, 면내 위상차 (Re), 두께 방향 위상차 (Rth) 가 거의 제로인 필름을 얻을 수 있다.
(메트)아크릴계 수지로는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서, 임의의 적절한 (메트)아크릴계 수지를 채용할 수 있다. 예를 들어, 폴리메타크릴산메틸 등의 폴리(메트)아크릴산에스테르, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 공중합, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산에스테르 공중합체, 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메트)아크릴산 공중합체, (메트)아크릴산메틸-스티렌 공중합체 (MS 수지 등), 지환족 탄화수소기를 갖는 중합체 (예를 들어, 메타크릴산메틸-메타크릴산시클로헥실 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산노르보르닐 공중합체 등) 를 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리(메트)아크릴산메틸 등의 폴리(메트)아크릴산 C1-6 알킬을 들 수 있다. 보다 바람직하게는 메타크릴산메틸을 주성분 (50 ∼ 100 중량％, 바람직하게는 70 ∼ 100 중량％) 으로 하는 메타크릴산메틸계 수지를 들 수 있다.
(메트)아크릴계 수지의 구체예로서, 예를 들어, 미츠비시 레이욘 주식회사 제조의 아크릴페트 VH 나 아크릴페트 VRL20A, 일본 공개특허공보 2004-70296호에 기재된 분자 내에 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지, 분자 내 가교나 분자 내 고리화 반응에 의해 얻어지는 고 Tg (메트)아크릴 수지계를 들 수 있다.
(메트)아크릴계 수지로서, 락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지를 사용할 수도 있다. 높은 내열성, 높은 투명성, 2 축 연신함으로써 높은 기계적 강도를 갖기 때문이다.
락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지로는, 일본 공개특허공보 2000-230016호, 일본 공개특허공보 2001-151814호, 일본 공개특허공보 2002-120326호, 일본 공개특허공보 2002-254544호, 일본 공개특허공보 2005-146084호 등에 기재된, 락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지를 들 수 있다.
락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는, 바람직하게는 하기 일반식 (화학식 1) 로 나타내는 고리유사 구조를 갖는다.
[화학식 1]
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식 중, R1, R2 및 R3 은, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 유기 잔기를 나타낸다. 또한, 유기 잔기는 산소 원자를 함유하고 있어도 된다.
락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지의 구조 중의 일반식 (화학식 1) 로 나타내는 락톤 고리 구조의 함유 비율은, 바람직하게는 5 ∼ 90 중량％, 보다 바람직하게는 10 ∼ 70 중량％, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 60 중량％, 특히 바람직하게는 10 ∼ 50 중량％ 이다. 락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지의 구조 중의 일반식 (화학식 1) 로 나타내는 락톤 고리 구조의 함유 비율이 5 중량％ 보다 적으면 내열성, 내용제성, 표면 경도가 불충분해질 우려가 있다. 락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지의 구조 중의 일반식 (화학식 1) 으로 나타내는 락톤 고리 구조의 함유 비율이 90 중량％ 보다 많으면 성형 가공성이 부족해질 우려가 있다.
락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는, 질량 평균 분자량 (중량 평균 분자량이라고 하는 경우도 있다) 이, 바람직하게는 1000 ∼ 2000000, 보다 바람직하게는 5000 ∼ 1000000, 더욱 바람직하게는 10000 ∼ 500000, 특히 바람직하게는 50000 ∼ 500000 이다. 질량 평균 분자량이 상기 범위로부터 벗어나면, 성형 가공성 면에서 바람직하지 않다.
락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는, Tg 가 바람직하게는 115 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 120 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 125 ℃ 이상, 특히 바람직하게는 130 ℃ 이상이다. Tg 가 115 ℃ 이상인 점에서, 예를 들어, 투명 보호 필름으로서 편광 필름에 도입된 경우에, 내구성이 우수한 것이 된다. 상기 락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지의 Tg 의 상한치는 특별히 한정되지 않지만, 성형성 등의 관점에서 바람직하게는 170 ℃ 이하이다.
락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는, 사출 성형에 의해 얻어지는 성형품의, ASTM-D-1003 에 준한 방법으로 측정되는 전광선 투과율이 높으면 높을수록 바람직하고, 바람직하게는 85 ％ 이상, 보다 바람직하게는 88 ％ 이상, 더욱 바람직하게는 90 ％ 이상이다. 전광선 투과율은 투명성의 기준으로, 전광선 투과율이 85 ％ 미만이면, 투명성이 저하될 우려가 있다.
상기 투명 보호 필름은, 정면 위상차가 40 ㎚ 미만, 또한 두께 방향 위상차가 80 ㎚ 미만인 것이, 통상, 사용된다. 정면 위상차 Re 는 Re=(nx-ny)×d 로 나타낸다. 두께 방향 위상차 Rth 는 Rth=(nx-nz)×d 로 나타낸다. 또, Nz 계수는 Nz=(nx-nz)/(nx-ny) 로 나타낸다. [단, 필름의 지상축 방향, 진상축 방향 및 두께 방향의 굴절률을 각각 nx, ny, nz 로 하고, d (㎚) 는 필름의 두께로 한다. 지상축 방향은, 필름 면내의 굴절률의 최대가 되는 방향으로 한다]. 또한, 투명 보호 필름은, 가능한 한 착색이 없는 것이 바람직하다. 두께 방향의 위상차 값이 -90 ㎚ ∼ +75 ㎚ 인 보호 필름이 바람직하게 사용된다. 이러한 두께 방향의 위상차값 (Rth) 이 -90 ㎚ ∼ +75 ㎚ 인 것을 사용함으로써, 투명 보호 필름에서 기인하는 편광 필름의 착색 (광학적 착색) 을 거의 해소할 수 있다. 두께 방향 위상차값 (Rth) 은, 더욱 바람직하게는 -80 ㎚ ∼ +60 ㎚, 특히 -70 ㎚ ∼ +45 ㎚ 가 바람직하다.
한편, 상기 투명 보호 필름으로서, 정면 위상차가 40 ㎚ 이상 및/또는 두께 방향 위상차가 80 ㎚ 이상인 위상차를 갖는 위상차판을 사용할 수 있다. 정면 위상차는, 통상, 40 ∼ 200 ㎚ 의 범위로, 두께 방향 위상차는, 통상, 80 ∼ 300 ㎚ 의 범위로 제어된다. 투명 보호 필름으로서 위상차판을 사용하는 경우에는, 당해 위상차판이 투명 보호 필름으로서도 기능하기 때문에, 박형화를 도모할 수 있다.
위상차판으로는, 고분자 소재를 1 축 또는 2 축 연신 처리하여 이루어지는 복굴절성 필름, 액정 폴리머의 배향 필름, 액정 폴리머의 배향층을 필름으로 지지한 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 두께도 특별히 제한되지 않지만, 20 ∼ 150 ㎛ 정도가 일반적이다.
고분자 소재로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리메틸비닐에테르, 폴리하이드록시에틸아크릴레이트, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리술폰, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리알릴술폰, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 셀룰로오스 수지, 고리형 폴리올레핀 수지 (노르보르넨계 수지), 또는 이들의 2 원계, 3 원계 각종 공중합체, 그래프트 공중합체, 블렌드물 등을 들 수 있다. 이들 고분자 소재는 연신 등에 의해 배향물 (연신 필름) 이 된다.
액정 폴리머로는, 예를 들어, 액정 배향성을 부여하는 공액성의 직선상 원자단 (메소겐) 이 폴리머의 주사슬이나 측사슬에 도입된 주사슬형이나 측사슬형의 각종의 것 등을 들 수 있다. 주사슬형의 액정 폴리머의 구체예로는, 굴곡성을 부여하는 스페이서부에서 메소겐기를 결합한 구조의, 예를 들어 네마틱 배향성의 폴리에스테르계 액정성 폴리머, 디스코틱 폴리머나 콜레스테릭 폴리머 등을 들 수 있다. 측사슬형의 액정 폴리머의 구체예로는, 폴리실록산, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 또는 폴리말로네이트를 주사슬 골격으로 하고, 측사슬로서 공액 성의 원자단으로 이루어지는 스페이서부를 개재하여 네마틱 배향 부여성의 파라 치환 고리형 화합물 단위로 이루어지는 메소겐부를 갖는 것 등을 들 수 있다. 이들 액정 폴리머는, 예를 들어, 유리판 상에 형성한 폴리이미드나 폴리비닐알코올 등의 박막의 표면을 러빙 처리한 것, 산화 규소를 사방 증착한 것 등의 배향 처리면 상에 액정성 폴리머의 용액을 전개하여 열처리하는 것에 의해 행해진다.
위상차판은, 예를 들어 각종 파장판이나 액정층의 복굴절에 의한 착색이나 시각 등의 보정을 목적으로 한 것 등의 사용 목적에 따른 적절한 위상차를 갖는 것이면 되고, 2 종 이상의 위상차판을 적층하여 위상차 등의 광학 특성을 제어한 것 등이어도 된다.
위상차판은, nx=ny>nz, nx>ny>nz, nx>ny=nz, nx>nz>ny, nz=nx>ny, nz>nx>ny, nz>nx=ny 의 관계를 만족하는 것이, 각종 용도에 따라 선택하여 사용된다. 또한, ny=nz 란, ny 와 nz 가 완전하게 동일한 경우뿐만 아니라, 실질적으로 ny 와 nz 가 동일한 경우도 포함한다.
예를 들어, nx>ny>nz 를 만족하는 위상차판에서는, 정면 위상차는 40 ∼ 100 ㎚, 두께 방향 위상차는 100 ∼ 320 ㎚, Nz 계수는 1.8 ∼ 4.5 를 만족하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, nx>ny=nz 를 만족하는 위상차판 (포지티브 A 플레이트) 에서는, 정면 위상차는 100 ∼ 200 ㎚ 를 만족하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, nz=nx>ny 를 만족하는 위상차판 (네거티브 A 플레이트) 에서는, 정면 위상차는 100 ∼ 200 ㎚ 를 만족하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, nx>nz>ny 를 만족하는 위상차판에서는, 정면 위상차는 150 ∼ 300 ㎚, Nz 계수는 0 을 초과 ∼ 0.7 을 만족하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기와 같이, 예를 들어, nx=ny>nz, nz>nx>ny, 또는 nz>nx=ny 를 만족하는 것을 사용할 수 있다.
투명 보호 필름은, 적용되는 액정 표시 장치에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, VA (Vertical Alignment, MVA, PVA 포함) 의 경우에는, 편광 필름의 적어도 편방 (셀측) 의 투명 보호 필름이 위상차를 가지고 있는 편이 바람직하다. 구체적인 위상차로서, Re=0 ∼ 240 ㎚, Rth=0 ∼ 500 ㎚ 의 범위인 것이 바람직하다. 삼차원 굴절률로 말하면, nx>ny=nz, nx>ny>nz, nx>nz>ny, nx=ny>nz (포지티브 A 플레이트, 2 축, 네거티브 C 플레이트) 의 경우가 바람직하다. VA 형에서는, 포지티브 A 플레이트와 네거티브 C 플레이트의 조합, 또는 2 축 필름 1 장으로 사용하는 것이 바람직하다. 액정 셀의 상하에 편광 필름을 사용할 때, 액정 셀의 상하 모두, 위상차를 가지고 있거나, 또는 상하 어느 것의 투명 보호 필름이 위상차를 가지고 있어도 된다.
예를 들어, IPS (In-Plane Switching, FFS 포함) 의 경우, 편광 필름의 편방의 투명 보호 필름이 위상차를 가지고 있는 경우, 갖지 않은 경우 모두 사용할 수 있다. 예를 들어, 위상차를 갖지 않은 경우에는, 액정 셀의 상하 (셀측) 모두 위상차를 갖지 않은 경우가 바람직하다. 위상차를 가지고 있는 경우에는, 액정 셀의 상하 모두 위상차를 가지고 있는 경우, 상하의 어느 것이 위상차를 가지고 있는 경우가 바람직하다 (예를 들어, 상측에 nx>nz>ny 의 관계를 만족하는 2 축 필름, 하측에 위상차 없음의 경우나, 상측에 포지티브 A 플레이트, 하측에 포지티브 C 플레이트의 경우). 위상차를 가지고 있는 경우, Re=-500 ∼ 500 ㎚, Rth=-500 ∼ 500 ㎚ 의 범위가 바람직하다. 삼차원 굴절률로 말하면, nx>ny=nz, nx>nz>ny, nz>nx=ny, nz>nx>ny (포지티브 A 플레이트, 2 축, 포지티브 C 플레이트) 가 바람직하다.
또한, 상기 위상차를 갖는 필름은, 위상차를 갖지 않는 투명 보호 필름에 별도로 첩합시켜 상기 기능을 부여할 수 있다.
상기 투명 보호 필름, 접착제를 도공하기 전에, 편광자와의 접착성을 향상시키기 위해서, 표면 개질 처리를 실시해도 된다. 구체적인 처리로는, 코로나 처리, 플라스마 처리, 프레임 처리, 오존 처리, 프라이머 처리, 그로우 처리, 비누화 처리, 커플링제에 의한 처리 등을 들 수 있다. 또 적절히 대전 방지층을 형성할 수 있다.
상기 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면에는, 하드 코트층이나 반사 방지 처리, 스티킹 방지나, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 처리를 실시한 것이어도 된다.
하드 코트 처리는 편광 필름 표면의 흠집 발생 방지 등을 목적으로 실시되는 것으로, 예를 들어 아크릴계, 실리콘계 등의 적절한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 미끄러짐 특성 등이 우수한 경화 피막을 투명 보호 필름의 표면에 부가하는 방식 등에 의해 형성할 수 있다. 반사 방지 처리는 편광 필름 표면에서의 외광의 반사 방지를 목적으로 실시되는 것으로, 종래에 준한 반사 방지막 등의 형성에 의해 달성할 수 있다. 또, 스티킹 방지 처리는 인접층 (예를 들어, 백라이트측의 확산판) 과의 밀착 방지를 목적으로 실시된다.
또 안티글레어 처리는 편광 필름의 표면에서 외광이 반사되어 편광 필름 투과광의 시인을 저해시키는 것의 방지 등을 목적으로 실시되는 것으로, 예를 들어 샌드 블라스트 방식이나 엠보싱 가공 방식에 의한 조면화 방식이나 투명 미립자의 배합 방식 등의 적절한 방식으로 투명 보호 필름의 표면에 미세 요철 구조를 부여함으로써 형성할 수 있다. 상기 표면 미세 요철 구조의 형성에 함유시키는 미립자로는, 예를 들어 평균 입경이 0.5 ∼ 20 ㎛ 인 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화안티몬 등으로 이루어지는 도전성인 것도 있는 무기계 미립자, 가교 또는 미가교의 폴리머 등으로 이루어지는 유기계 미립자 등의 투명 미립자가 사용된다. 표면 미세 요철 구조를 형성하는 경우, 미립자의 사용량은, 표면 미세 요철 구조를 형성하는 투명 수지 100 중량부에 대해 일반적으로 2 ∼ 70 중량부 정도이고, 5 ∼ 50 중량부가 바람직하다. 안티글레어층은, 편광 필름 투과광을 확산시켜 시각 등을 확대하기 위한 확산층 (시각 확대 기능 등) 을 겸하는 것이어도 된다.
또한, 상기 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층이나 안티글레어층 등은, 투명 보호 필름 자체에 형성할 수 있는 것 이외에, 별도 광학층으로서 투명 보호 필름과는 별체의 것으로서 형성할 수도 있다.
상기 편광자와 투명 보호 필름의 접착 처리에는, 접착제가 사용된다. 접착제로는, 이소시아네이트계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐계 라텍스계, 수계 폴리에스테르 등을 예시할 수 있다. 상기 접착제는, 통상, 수용액으로 이루어지는 접착제로서 사용되고, 통상, 0.5 ∼ 60 중량％ 의 고형분을 함유하여 이루어진다. 상기 이외에, 편광자와 투명 보호 필름의 접착제로는, 자외 경화형 접착제, 전자선 경화형 접착제 등을 들 수 있다. 전자선 경화형 편광 필름용 접착제는, 상기 각종의 투명 보호 필름에 대해, 바람직한 접착성을 나타낸다. 또 본 발명에서 사용하는 접착제에는, 금속 화합물 필러를 함유시킬 수 있다.
또 광학 필름으로는, 예를 들어 반사판이나 반투과판, 위상차판 (1/2 이나 1/4 등의 파장판을 포함), 시각 보상 필름, 휘도 향상 필름, 표면 처리 필름 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 사용되는 경우가 있는 광학층이 되는 것을 들 수 있다. 이들은 단독으로 광학 필름으로서 사용할 수 있는 것 이외에, 상기 편광 필름에, 실용시에 적층하여, 1 층 또는 2 층 이상 사용할 수 있다.
표면 처리 필름은, 전면판에 첩합시켜도 형성된다. 표면 처리 필름으로는, 표면의 내찰상성을 부여하기 위해서 사용되는 하드 코트 필름, 화상 표시 장치에 대한 비침을 방지하기 위한 안티글레어 처리 필름, 안티리플렉티브 필름, 로우리플렉티브 필름 등의 반사 방지 필름 등을 들 수 있다. 전면판은, 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치, CRT, PDP 등의 화상 표시 장치를 보호하거나 고급감을 부여하거나 디자인에 의해 차별화하거나 하기 위해서, 상기 화상 표시 장치의 표면에 첩합시켜 형성된다. 또한 전면판은, 3D-TV 에 있어서의 λ/4 판의 지지체로서 사용된다. 예를 들어, 액정 표시 장치에서는, 시인측의 편광 필름의 상측에 형성된다. 본 발명의 점착제층을 사용한 경우에는, 전면판으로서 유리 기재 이외에, 폴리카보네이트 기재, 폴리메틸메타크릴레이트 기재 등의 플라스틱 기재에 있어서도 유리 기재와 동일한 효과를 발휘한다.
편광 필름에 상기 광학층을 적층한 광학 필름은, 액정 표시 장치 등의 제조 과정에서 순차 별개로 적층하는 방식으로도 형성할 수 있지만, 미리 적층하여 광학 필름으로 한 것은, 품질의 안정성이나 조립 작업 등이 우수하여 액정 표시 장치 등의 제조 공정을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 적층에는 점착층 등의 적절한 접착 수단을 이용할 수 있다. 상기 편광 필름과 다른 광학층의 접착에 있어서, 그들의 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적절한 배치 각도로 할 수 있다.
본 발명의 점착제층이 형성된 광학 필름은 액정 표시 장치 등의 각종 화상 표시 장치의 형성 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 액정 표시 장치의 형성은, 종래에 준하여 실시할 수 있다. 즉 액정 표시 장치는 일반적으로, 액정 셀 등의 표시 패널과 점착제층이 형성된 광학 필름, 및 필요에 따른 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절히 조립하여 구동 회로를 삽입하거나 함으로써 형성되지만, 본 발명에 있어서는 본 발명에 의한 점착제층이 형성된 광학 필름을 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정은 없고, 종래에 준할 수 있다. 액정 셀에 대해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형, VA 형, IPS 형 등의 임의의 타입의 것을 이용할 수 있다.
액정 셀 등의 표시 패널의 편측 또는 양측에 점착제층이 형성된 광학 필름을 배치한 액정 표시 장치나, 조명 시스템에 백라이트 혹은 반사판을 사용한 것 등의 적절한 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 그 경우, 본 발명에 의한 광학 필름은 액정 셀 등의 표시 패널의 편측 또는 양측에 설치할 수 있다. 양측에 광학 필름을 형성하는 경우, 그것들은 동일한 것이어도 되고, 상이한 것이어도 된다. 또한, 액정 표시 장치의 형성에 있어서는, 예를 들어 확산판, 안티글레어층, 반사 방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광 확산판, 백라이트 등의 적절한 부품을 적절한 위치에 1 층 또는 2 층 이상 배치할 수 있다.
이어서 유기 일렉트로루미네선스 장치 (유기 EL 표시 장치：OLED) 에 대해 설명한다. 일반적으로, 유기 EL 표시 장치는, 투명 기판 상에 투명 전극과 유기 발광층과 금속 전극을 순서대로 적층하여 발광체 (유기 일렉트로루미네선스 발광체) 를 형성하고 있다. 여기서, 유기 발광층, 여러 가지의 유기 박막의 적층체이며, 예를 들어 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어지는 정공 주입층과, 안트라센 등의 형광성의 유기 고체로 이루어지는 발광층의 적층체나, 혹은 이와 같은 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어지는 전자 주입층의 적층체나, 또 혹은 이들 정공 주입층, 발광층, 및 전자 주입층의 적층체 등, 여러 가지의 조합을 가진 구성이 알려져 있다.
유기 EL 표시 장치는, 투명 전극과 금속 전극에 전압을 인가하는 것에 의해, 유기 발광층에 정공과 전자가 주입되고, 이들 정공과 전자의 재결합에 의해 발생되는 에너지가 형광 물질을 여기하고, 여기된 형광 물질이 기저 상태로 돌아올 때 광을 방사한다는 원리로 발광한다. 도중의 재결합이라는 메커니즘은, 일반적인 다이오드와 동일하고, 이 점에서도 예상할 수 있는 바와 같이, 전류와 발광 강도는 인가 전압에 대해 정류성을 수반하는 강한 비선형성을 나타낸다.
유기 EL 표시 장치에 있어서는, 유기 발광층에서의 발광을 취출하기 위해서, 적어도 일방의 전극이 투명해야만 하고, 통상 산화인듐주석 (ITO) 등의 투명 도전체로 형성한 투명 전극을 양극으로서 이용하고 있다. 한편, 전자 주입을 용이하게 하여 발광 효율을 높이기 위해서는, 음극에 일함수가 작은 물질을 사용하는 것이 중요하고, 통상 Mg-Ag, Al-Li 등의 금속 전극을 이용하고 있다.
이와 같은 구성의 유기 EL 표시 장치에 있어서, 유기 발광층은, 두께 10 ㎚ 정도로 매우 얇은 막으로 형성되어 있다. 이 때문에, 유기 발광층도 투명 전극과 마찬가지로, 광을 거의 완전하게 투과시킨다. 그 결과, 비발광시에 투명 기판의 표면으로부터 입사되어, 투명 전극과 유기 발광층을 투과하여 금속 전극으로 반사한 광이, 다시 투명 기판의 표면측으로 나오기 때문에, 외부로부터 시인했을 때, 유기 EL 표시 장치의 표시면이 경면과 같이 보인다.
전압의 인가에 의해 발광하는 유기 발광층의 표면측에 투명 전극을 구비함과 함께, 유기 발광층의 이면측에 금속 전극을 구비하여 이루어지는 유기 일렉트로루미네선스 발광체를 포함하는 유기 EL 표시 장치에 있어서, 투명 전극의 표면측에 편광 필름을 형성함과 함께, 이들 투명 전극과 편광 필름 사이에 위상차판을 형성할 수 있다.
위상차판 및 편광 필름은, 외부로부터 입사되어 금속 전극으로 반사되어 온 광을 편광하는 작용을 갖기 때문에, 그 편광 작용에 의해 금속 전극의 경면을 외부로부터 시인시키지 않는다는 효과가 있다. 특히, 위상차판을 1/4 파장판으로 구성하고, 또한 편광 필름과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각을 π/4 로 조정하면, 금속 전극의 경면을 완전하게 차폐할 수 있다.
즉, 이 유기 EL 표시 장치에 입사되는 외부 광은, 편광 필름에 의해 직선 편광 성분만이 투과된다. 이 직선 편광은 위상차판에 의해 일반적으로 타원 편광이 되지만, 특히 위상차판이 1/4 파장판이고 또한 편광 필름 위상차판과의 편광 방향이 이루는 각이 π/4 일 때에는 원 편광이 된다.
이 원 편광은, 투명 기판, 투명 전극, 유기 박막을 투과하여, 금속 전극에서 반사되고, 다시 유기 박막, 투명 전극, 투명 기판을 투과하여, 위상차판에서 다시 직선 편광이 된다. 그리고, 이 직선 편광은, 편광 필름의 편광 방향과 직교하고 있으므로, 편광 필름을 투과할 수 없다. 그 결과, 금속 전극의 경면을 완전하게 차폐할 수 있다.
실시예
이하에, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 예 중의 부 및 ％ 는 모두 중량 기준이다.
실시예 1
(광학 필름 (편광 필름) 의 제조)
<편광자>
평균 중합도 2400, 비누화도 99.9 몰％ 의 두께 75 ㎛ 의 폴리비닐알코올 필름을, 30 ℃ 에서의 온수 중에 60 초간 침지시켜 팽윤시켰다. 이어서, 요오드/요오드화칼륨 (중량비=0.5/8) 의 농도 0.3 ％ 의 수용액에 침지시켜, 3.5 배까지 연신시키면서 필름을 염색하였다. 그 후, 65 ℃ 에서의 붕산에스테르 수용액 중에서, 토탈 연신 배율이 6 배가 되도록 연신을 실시하였다. 연신 후에, 40 ℃ 의 오븐으로 3 분간 건조를 실시하여, PVA 계 편광자 (두께 23 ㎛) 를 얻었다.
<투명 보호 필름>
투명 보호 필름으로서, 두께 80 ㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 필름 (TAC) 을, 비누화·코로나 처리 등을 실시하지 않고 사용하였다 (이하, 비누화·코로나 처리 등을 실시하지 않은 TAC 를, 「미비누화 TAC」라고도 한다).
<활성 에너지선>
활성 에너지선으로서, 자외선 (갈륨 봉입 메탈할라이드 램프) 조사 장치：Fusion UV Systems, Inc 사 제조 Light HAMMER 10 밸브：V 밸브 피크 조도：1600 mW/㎠, 적산 조사량 1000/mJ/㎠ (파장 380 ∼ 440 ㎚) 를 사용하였다. 또한, 자외선의 조도는, Solatell 사 제조 Sola-Check 시스템을 사용하여 측정하였다.
(활성 에너지선 경화형 접착제 조성물의 조정)
하기 성분을 혼합하여 50 ℃ 에서 1 시간 교반하여, 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물을 얻었다. 사용한 각 성분은 이하와 같다.
(1) HEAA (하이드록시에틸아크릴아미드), 호모폴리머의 Tg 123 ℃, 쿄진사 제조
(2) 아로닉스 M-220 (트리프로필렌글리콜디아크릴레이트), 호모폴리머의 Tg 69 ℃, 토아 합성사 제조
(3) ACMO (아크릴로일모르폴린), SP 값 22.9, 호모폴리머의 Tg 150 ℃, 쿄진사 제조
(4) 광 중합 개시제
KAYACURE DETX-S (디에틸티옥산톤), 닛폰 화약사 제조
IRGACURE 907 (2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온), BASF 사 제조
다음으로, 2 장의 상기 미비누화 TAC 필름 상에, HEAA 를 38.3 중량부, 아로닉스 M-220 을 19.1 중량부, ACMO 를 38.3 중량부, KAYACURE DETX-S 를 1.4 중량부, IRGACURE 907 을 1.4 중량부 함유하는 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물을, MCD 코터 (후지 기계사 제조) (셀 형상：허니콤, 그라비아롤 선 수：1000 개/inch, 회전 속도 140 ％/대(對) 라인속) 을 사용하여, 두께 0.5 ㎛ 가 되도록 도공하고, 상기 편광자의 양면에 롤기로 각각 첩합시켰다. 그 후, 첩합시킨 미비누화 TAC 필름면측 (양측) 으로부터, IR 히터를 사용하여 50 ℃ 로 가온하고, 상기 자외선을 양면에 조사하여 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물을 경화시킨 후, 70 ℃ 에서 3 분간 열풍 건조시켜, 편광자의 양측에 미비누화 TAC 필름을 갖는 편광 필름을 얻었다. 첩합된 라인 속도 25 m/min 로 실시하였다.
상기 편광 필름의 앵커층 형성면측 (점착제층이 적층되는 측의 미비누화 TAC 필름면측) 에 접착 용이 처리로서 코로나 처리 (0.1 kw, 3 m/min, 300 ㎜ 폭) 를 실시하였다.
(점착제 용액 A 의 조정)
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 용기에, 아크릴산부틸 99 부, 아크릴산4-하이드록시부틸 1.0 부, 및 2,2-아조비스이소부티로니트릴을 모노머 (고형분) 100 부에 대해 0.3 부를 아세트산에틸과 함께 첨가하고 질소 가스 기류 하, 60 ℃ 에서 4 시간 반응시킨 후, 그 반응액에 아세트산에틸을 첨가하여, 중량 평균 분자량 165만인 아크릴계 폴리머를 함유하는 폴리머 용액 A 를 얻었다 (고형분 농도 30 중량％). 상기 아크릴산폴리머 용액 A 의 고형분 100 부당 0.3 부의 디벤조일퍼옥사이드 (닛폰 유지(주) 제조：나이퍼 BMT) 와, 0.1 부의 트리메틸올프로판자일렌디이소시아네이트 (미츠이 타케다 케미컬 (주)：타케네이트 D11ON) 와, 0.2 부의 실란커플링제 (소켄 화학 주식회사 제조：A-100, 아세트아세틸기 함유 실란 커플링제) 를 배합하여, 아크릴계 점착제 용액 A 를 얻었다.
(점착제 용액 B 의 조정)
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 용기에, 아크릴산부틸 94.9 부, 아그릴산 5 부, 아크릴산2-하이드록시에틸 0.1 부, 및 디벤조일퍼옥사이드 (닛폰 유지사 제조：나이퍼 BMT 40 (SV)) 를 모노머 (고형분) 100 부에 대해 0.3 부를 아세트산에틸과 함께 첨가하고 질소 가스 기류 하, 60 ℃ 에서 7 시간 반응시킨 후, 그 반응액에 아세트산에틸을 첨가하여, 중량 평균 분자량 220만의 아크릴계 폴리머를 함유하는 폴리머 용액 B 를 얻었다 (고형분 농도 30 중량％). 상기 아크릴계 폴리머 용액 B 의 고형분 100 부당 0.6 부의 트리메틸올프로판트릴렌디이소시아네이트 (일본 폴리우레탄사 제조：콜로네이트 L) 와, 0.075 부의 γ-글리시독시프로필메톡시실란 (신에츠 화학 공업사 제조：KBM-403) 을 배합하여, 아크릴계 점착제 용액 B 를 얻었다.
(앵커층 도포액의 조정)
고형분에 우레탄계 폴리머를 50 중량％ 이상 함유하는 용액 [나가세 켐텍스사 제조 상품명 「데나트론 B-510C」] 과 고형분에 옥사졸린기 함유 아크릴계 폴리머를 10 ∼ 70 중량％, 및 폴리옥시에틸렌기 함유 메타크릴레이트를 10 ∼ 70 중량％ 함유하는 용액 [닛폰 촉매사 제조 상품명 「에보크로스 WS-700」] 을, 물 100 중량％ 의 (혼합) 용액 중에 첨가하고, 고형분 농도 (베이스 농도) 가 0.2 중량％ 가 되도록 조제하였다. 조제 후의 용액을 마이어 바 #5 를 사용하여, 상기 편광 필름의 미비누화 TAC 필름측에 도포하고, 건조 오븐에 넣을 때까지의 시간 (건조를 개시할 때까지의 시간) 을 5 초 준비한 후, 50 ℃ 에서 25 초간 건조시켜, 두께 24 ㎚ 의 앵커코트층을 형성하였다. 건조 두께로부터 계산되는 건조 전의 도포 두께는 약 12 ㎛ 였다. 작업은, 23 ℃ 55 ％RH 분위기하에서 실시하였다. 또한, 마이어 바를 사용하여 도포하는 경우, 건조 전의 도포 두께는, 마이어 바의 클리어런스와 거의 일치한다. 따라서, 원하는 건조 전의 도포 두께는, 마이어 바의 번수를 변경함으로써, 어느 정도 조정 가능하다. 표 1 에 마이어 바의 각 번수의 클리어런스를 나타낸다.
Figure 112013049671713-pat00002
(점착제층이 형성된 광학 필름의 제조)
상기 점착제 용액 A 를 실리콘계 박리제로 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (기재) 의 표면에, 파운틴 코터로 균일하게 도공하고, 155 ℃ 의 공기 순환식 항온 오븐으로 2 분간 건조시켜, 기재의 표면에 두께 20 ㎛ 의 점착제층을 형성하였다. 이어서, 상기 앵커층이 형성된 광학 필름에, 점착제층을 형성한 세퍼레이터를 이착 (移着) 시켜, 점착제층이 형성된 광학 필름을 제조하였다.
실시예 2 ∼ 12 및 비교예 1 ∼ 3
광학 필름 (편광 필름) 에 있어서, 앵커층 형성면측 (점착제층이 적층되는 측) 의 투명 보호 필름 종류 (단, 점착제층이 적층되는 측의 반대측은, 모두 미비누화 TAC 필름이 적층되어 있다), 베이스 농도, 혼합 용매 조성, 점착제 용액 종류, 및/또는 바인더 조성을 표 2 에 기재된 것으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 점착제층이 형성된 광학 필름을 제조하였다.
표 2 중, 「기재」는, 앵커층 형성면측의 투명 보호 필름, 「드라이 처리」는, 기재의 앵커층 형성면측에 실시한 처리의 종류를 나타내고, 또한
「미비누화 TAC」；미비누화 트리아세틸셀룰로오스로 이루어지는 광학 필름 (코니카 미놀타사 제조),
「아크릴」；락톤 변성 아크릴 수지로 이루어지는 광학 필름,
「제오노아」；노르보르넨계 수지 필름으로 이루어지는 광학 필름 (닛폰 제온사 제조)
「아톤」；노르보르넨계 수지 필름으로 이루어지는 광학 필름 (JSR 사 제조)
「IPA」；이소프로필알코올,
「데나트론 P-580W」；고형분에 우레탄계 폴리머를 30 ∼ 90 중량％, 및 티오펜계 폴리머를 10 ∼ 50 중량％ 함유하는 용액 (나가세 켐텍스사 제조)
「용질 1 [％]」및 「용질 2 [％]」는, 앵커층 도포액 중의 바인더 함유량 (중량％),
「dry 두께 (㎚)」；건조 두께 (㎚),
「점착제」；점착제 용액 종류를 나타낸다.
상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 점착제층이 형성된 광학 필름에 대해 이하의 평가를 실시하였다. 평가 결과를 표 2 에 나타낸다.
(앵커층의 도포 외관)
각 실시예 및 각 비교예에 있어서, 앵커층 도포 후, 소정의 건조 조건으로 처리한 직후의 도포 외관을 육안으로 검사하였다. 평가 기준은 다음과 같았다.
◎：크레이터링이나 도공 불균일, 이물질의 발생도 없고 양호한 도공 외관
○：미소한 크레이터링이나 도공 불균일이 보이지만, 시인성에 영향을 미치지 않는 양호한 도공 외관
△：크레이터링이나 도공 불균일이 보이지만, 시인성에 영향을 미치지 않는 도공 외관
×：큰 크레이터링이나 도공 불균일, 이물질의 발생 등이 있어, 실용상 문제가 있음.
(롱에서의 이물질)
상기 편광 필름의 앵커층 형성면측 (점착제층이 적층되는 측의 미비누화 TAC 필름면측) 에, 라인 상에서 접착 용이 처리 (코로나 또는 플라스마：2 kw, 15 m/min, 1.33 m 폭) 를 실시하고, 이어서 그라비아 코터를 이용하여, 앵커층 도포액을 표 2 에 기재된 소정의 건조 전의 도포 두께가 되도록, 편광 필름에 대해 라인 상에서 3000 M 이상 도포한 후, 소정의 건조 조건으로 처리하여, 앵커층이 적층된 편광 필름을 장척으로 권취하였다 (롤 투 롤). 그 때, 앵커층 도포 후의 도공 외관을 시간 경과적으로 육안 확인하였다. 평가 기준은 다음과 같다.
◎：3000 M 이상 도포해도 이물질의 발생이 없고 양호한 도공 외관
○：3000 M 이내에 약간의 이물질이 발생되었지만, 시인성에 영향을 미치지 않는 도공 외관
△：3000 M 이내에 이물질이 발생되었지만, 시인성에 영향을 미치지 않는 도공 외관
×：3000 M 이내에 이물질이 다발하여, 실용상 문제가 있음
(기재와 점착제층의 밀착성 평가 (밀착성))
실시예, 비교예에서 얻어진 점착제층이 형성된 편광 필름 (세로 420 ㎜ × 가로 320 ㎜) 을, 두께 0.7 ㎜ 의 무알칼리 유리판에, 라미네이트를 사용하여 첩부하고, 이어서 50 ℃, 5 atm 으로 15 분간 오토클레이브 처리하여 완전하게 밀착시켰다 (초기). 그 후, 사람의 손으로 무알칼리 유리판으로부터 샘플을 떼어내고, 하기 기준으로 밀착성 평가 (리워크성 평가) 하였다.
◎：점착제 잔류가 없고 양호하게 박리 가능
○：약간의 점착제 잔류가 있었지만 양호하게 박리 가능
△：군데군데 점착제 잔류가 발생되었지만 박리 가능
×：유리면에 절반 이상의 점착제 잔류를 발생시킴
(크랙 내구성)
실시예, 비교예에서 얻어진 점착제층이 형성된 편광 필름 (세로 420 ㎜ × 가로 320 ㎜) 을, 두께 0.7 ㎜ 의 무알칼리 유리판의 양면에 크로스 니콜 상태가 되도록, 라미네이터를 사용하여 첩착하였다. 이어서, 50 ℃, 5 atm 으로 15 분간 오토클레이브 처리를 실시하여, 완전하게 밀착시켰다. 당해 샘플을 95 ℃ 조건 하에서 각각 500 시간 처리한 후, 크랙 발생의 유무에 대해 이하의 기준으로 육안으로 관찰하였다. 평가 기준은 다음과 같다.
◎：크랙 미발생
○：미소 크랙이 약간 있지만, 시인성에 영향을 미치지 않음
△：미소 크랙이 군데군데 있지만, 시인성에 영향을 미치지 않음
×：큰 크랙이나 미소 크랙이 다발하고 있어, 실용 상 문제가 있음
(앵커층의 두께 측정)
각 실시예 및 각 비교예에 있어서, 앵커층만을 형성한 점착제층이 형성된 광학 필름을, 2 ％ 루테늄산 수용액에 의해, 2 분간 염색한 후, 이것을 에폭시 수지 중에 매립하여, 초마이크로톰 (Ultracut S, 라이카사 제조) 에 의해, 두께 약 80 ㎚ 로 절삭하고, 이어서, 이 광학 필름 절편의 단면을 TEM (Hitachi H-7650 가속 전압 100 kV) 으로 관찰함으로써, 건조 후의 앵커층의 두께 (dry 두께 (㎚)) 를 구하였다.
Figure 112013049671713-pat00003

Claims (8)

  1. 광학 필름의 적어도 편면에 앵커층을 개재하여 점착제층이 적층되어 있는 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법으로서,
    상기 앵커층을 형성하는 공정 전에, 상기 광학 필름의 상기 앵커층 형성면측에 접착 용이 처리를 실시하는 접착 용이 처리 공정과,
    혼합 용매와, 바인더 수지와, 폴리옥시알킬렌기 함유 폴리머를 함유하는 앵커층 도포액을, 상기 광학 필름의 접착 용이 처리면에 도포하는 도포 공정을 적어도 가지고 있고,
    상기 혼합 용매는, 물 65 ∼ 100 중량％ 및 알코올 0 ∼ 35 중량％ 를 함유하는 혼합 용매, 또는 물 0 ∼ 35 중량％ 및 알코올 65 ∼ 100 중량％ 를 함유하는 혼합 용매이고,
    상기 앵커층 도포액이, 0.01 ∼ 0.5 중량% 인 폴리우레탄 수지계 바인더를 함유하는 것을 특징으로 하는 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 필름의 상기 앵커층 형성면측이, 미비누화 트리아세틸셀룰로오스인 것을 특징으로 하는 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 도포 공정 후, 추가로 하기 (1) ∼ (2)：
    (1) 건조 온도 T=40 ∼ 70 ℃,
    (2) 상기 건조 온도 T (℃) 와 건조 시간 H (초) 를 곱한 값 (T×H) 이,
    400 ≤ (T×H) ≤ 4000
    의 양방을 만족하는 건조 조건으로 건조시킴으로써, 상기 혼합 용매를 제거하여 앵커층을 형성하는 앵커층 형성 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광학 필름에 상기 앵커층 도포액을 도포하고 나서 건조를 개시할 때까지의 시간이, 30 초 이하인 것을 특징으로 하는 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 점착제층이 형성된 광학 필름이, 점착제층이 형성된 편광 필름인 것을 특징으로 하는 점착제층이 형성된 광학 필름의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 기재된 제조 방법에 의해 제조된, 점착제층이 형성된 광학 필름.
  8. 제 7 항에 기재된 점착제층이 형성된 광학 필름이 사용되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
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