KR20090084700A - 편광판의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

폴리비닐 알콜계 수지로 이루어진 편광 필름의 적어도 한쪽 측에, 수계 접착제를 사용하여 보호 필름을 적층하는 편광판의 제조방법으로서, 편광 필름과 보호 필름 간에 기포가 발생하지 않아 외관이 양호한 편광판을 제조할 수 있는 방법이고, 폴리비닐 알콜 수지로 이루어진 편광 필름의 적어도 한쪽 측에, 하기 수학식 1의 관계를 만족하는 점도를 갖는 수계 접착제를 사용하여 보호 필름을 적층하는 편광판의 제조방법을 제공한다.
수학식 1
Y 〈 5X
위의 수학식 1에서,
X는 수계 접착제의 25℃에서의 점도(mPa·s)이고,
Y는 보호 필름 표면의 25℃에서의 물의 접촉각(°)이다.
편광판, 폴리비닐 알콜 수지, 수계 접착제, 보호 필름.

Description

편광판의 제조방법{A process for producing a polarizer}
본 발명은 폴리비닐 알콜 수지로 이루어진 편광 필름의 적어도 한쪽 측에 보호 필름을 적층하는, 편광판의 제조방법에 관한 것이다.
편광판은 통상적으로 2색성 색소를 흡착 배향시킨 폴리비닐 알콜 수지로 이루어진 편광 필름의 한쪽 측 또는 양측에 접착제 층을 개재하여 보호 필름(예를 들면, 트리아세틸 셀룰로스로 대표되는 셀룰로스 아세테이트의 보호 필름)을 적층한 구조를 구비한다. 이러한 적층 구조를 구비하는 편광판은, 필요에 따라. 다른 광학 필름을 개재하여 액정 셀에 점착제로 첩합(貼合)되어 액정 표시 장치의 구성 부품이 된다.
통상적으로, 편광판은 편광 필름 위에 접착제를 사용하여 보호 필름을 첩합한 후, 건조시킴으로써 제조된다. 폴리비닐 알콜 수지로 이루어진 편광 필름의 경우, 접착제에 사용하는 수지로서 폴리비닐 알콜 수지를 사용하면, 편광 필름과 접착제가 동계통 수지가 되어 편광 필름과 양호한 접착성이 기대된다. 한편으로, 폴 리비닐 알콜 수지는 이의 용해성의 면에서 수용액으로 하는 경우가 많기 때문에, 편광 필름과 보호 필름의 접착제로서는, 폴리비닐 알콜 수지를 포함하는 수계 접착제가 사용되는 경우가 많다.
예를 들면, 일본 공개특허공보 제2002-365432호(특허문헌 1)에는, 편광 필름과 보호 필름을 접착함에 있어서, 이의 접착제 점도가 3 내지 20mPa·s(25℃)이면 외관이 양호한 편광판이 수득되는 것이 기재되어 있고, 접착제는 폴리비닐 알콜 수지를 사용한 수계 접착제의 예가 예시되어 있다.
한편, 보호 필름과 접착제도 양호한 접착성을 가질 필요가 있다. 통상적으로, 보호 필름 표면은, 접착제와 양호하게 접착시킬 목적으로, 검화 처리나 코로나 처리, 플라즈마 처리 등을 실시함으로써, 보호 필름 표면에 하이드록실기나 카보닐기, 카복실기, 아미노기 등의 관능기를 부여하는 표면 활성화 처리를 실시한다. 예를 들면, 일본 공개특허공보 제2004-318054호(특허문헌 2)에는, 이러한 표면 활성화 처리의 정도의 기준으로서, 물에 대한 접촉각을 20 내지 50°의 범위로 하는 것이 개시되어 있다.
그러나, 이와 같은 특허문헌 1에 기재된 점도 범위의 접착제를 사용하더라도, 또한 특허문헌 2에 기재된 접촉각 범위의 보호 필름을 사용하더라도, 접착제나 보호 필름의 종류에 따라서는, 편광 필름과 보호 필름을 첩합한 후에, 편광 필름과 보호 필름 간에 접착제가 존재하지 않는 부분(기포)이 발생하여, 편광판에 외관 불량이 발생하는 동시에, 당해 기포에 기인하여 편광판을 액정 표시 장치 등에 설치하였을 때, 휘점(揮点)이나 콘트라스트의 저하, 영상의 왜곡 등이 발생하는 경우가 있었다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 이의 목적으로 하는 점은 폴리비닐 알콜 수지로 이루어진 편광 필름의 적어도 한쪽 측에, 수계 접착제를 사용하여 보호 필름을 적층하는 편광판의 제조방법으로서, 편광 필름과 보호 필름 간에 기포가 발생하지 않아 외관이 양호한 편광판을 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명자 등은 이러한 목적하에 예의 연구를 한 결과, 폴리비닐 알콜 수지로 이루어진 편광 필름의 적어도 한쪽 측에, 수계 접착제를 사용하여 보호 필름이 적층되어 이루어진 편광판을 제조함에 있어서, 보호 필름 표면의 접촉각에 대하여 특정한 관계를 만족하는 점도를 갖는 수계 접착제를 사용하여, 편광 필름과 보호 필름을 접착시킴으로써, 편광 필름과 보호 필름 간에 기포가 발생하지 않아 외관이 양호한 편광판을 제조할 수 있는 것을 밝혀냈다. 즉, 본 발명은 이하와 같다.
본 발명의 편광판의 제조방법은, 폴리비닐 알콜 수지로 이루어진 편광 필름의 적어도 한쪽 측에, 하기 수학식 1의 관계를 만족하는 점도를 갖는 수계 접착제를 사용하여 보호 필름을 적층하는 것을 특징으로 한다.
Y 〈 5X
위의 수학식 1에서,
X는 수계 접착제의 25℃에서의 점도(mPa·s)이고,
Y는 보호 필름 표면의 25℃에서의 물의 접촉각(°)이다.
또한, 본 발명은 보호 필름을 수세하는 공정과, 폴리비닐 알콜 수지로 이루어진 편광 필름의 적어도 한쪽 측에, 하기 수학식 1의 관계를 만족하는 점도를 갖는 수계 접착제를 사용하여, 수세된 보호 필름을 적층하는 공정을 포함하는 편광판의 제조방법에 관해서도 제공한다.
수학식 1
Y 〈 5X
위의 수학식 1에서,
X는 수계 접착제의 25℃에서의 점도(mPa·s)이고,
Y는 보호 필름 표면의 25℃에서의 물의 접촉각(°)이다.
본 발명의 편광판의 제조방법에 있어서, 보호 필름 표면의 25℃에서의 물의 접촉각이 45°이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 편광판의 제조방법에 있어서, 수계 접착제의 25℃에서의 점도가 3 내지 10mPa·s인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 편광판의 제조방법에 있어서, 수계 접착제는 변성 폴리비닐 알콜 수지를 함유하는 접착제인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 폴리비닐 알콜 수지로 이루어진 편광 필름의 적어도 한쪽 측에, 수계 접착제를 사용하여 보호 필름이 적층되어 이루어진 편광판을 외관이 양호한 상태로 제조할 수 있다. 이러한 본 발명의 제조방법에 의해서 제조된 편광판은, 예를 들면 대화면 액정 표시 장치에 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 편광판의 제조방법은, 폴리비닐 알콜 수지로 이루어진 편광 필름의 적어도 한쪽 측에, 특정한 수계 접착제를 사용하여 보호 필름을 적층하는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명의 편광판의 제조방법은, (1) 폴리비닐 알콜 수지 필름을 사용하여, 편광 필름을 제작하는 편광 필름 제작 공정, (2) 편광 필름과 보호 필름을 수계 접착제를 사용하여 첩합하여 적층 필름을 수득하는 첩합 공정 및 (3) 보호 필름을 건조로를 통과시킴으로써 건조시키는 건조 공정을 기본적으로 포함한다. 이하, 각 공정에 관해서 상세하게 설명한다.
(1) 편광 필름 제작 공정
편광 필름을 구성하는 폴리비닐 알콜 수지는, 통상적으로 폴리비닐 아세테이트 수지를 검화함으로써 수득된다. 폴리비닐 알콜 수지의 검화도는, 통상적으로 85mol% 이상, 바람직하게는 90mol% 이상, 보다 바람직하게는 99 내지 100mol%이다. 폴리비닐 아세테이트 수지로서는, 비닐 아세테이트의 단독중합체인 폴리비닐 아세테이트 외에, 비닐 아세테이트와 이것에 공중합가능한 다른 단량체와의 공중합체, 예를 들면 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 등을 들 수 있다. 비닐 아세테이트와 공중합가능한 다른 단량체로서는, 예를 들면 불포화 카복실산, 올레핀, 비닐에테르, 불포화 설폰산 등을 들 수 있다. 폴리비닐 알콜 수지의 중합도는, 통상적으로 1000 내지 10000의 범위내, 바람직하게는 1500 내지 5000의 범위내이다.
이러한 폴리비닐 알콜 수지는 변성되어 있어도 양호하며, 예를 들면 알데히드로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄 등도 사용할 수 있다. 통상적으로, 편광 필름 제조의 개시 재료로서는, 두께가 20 내지 100㎛, 바람직하게는 30 내지 80㎛의 폴리비닐 알콜 수지 필름의 미연신 필름을 사용한다. 공업적으로는, 필름의 폭은 1500 내지 4000mm가 실용적이다. 이러한 미연신 필름을, 팽윤 처리, 염색 처리, 붕산 처리, 수세 처리의 순으로 처리하며, 붕산 처리까지의 공정에서 1축 연신을 실시하고, 마지막으로 건조시켜 수득되는 편광 필름의 두께는, 예를 들면 5 내지 50㎛이다.
편광 필름의 제작 방법으로서는, 크게 나눠 2개의 제조방법이 있다. 제1 방법은, 폴리비닐 알콜 수지 필름을 공기 또는 불활성 가스 중에서 1축 연신 후, 팽윤 처리 공정, 염색 처리 공정, 붕산 처리 공정 및 수세 처리 공정의 순으로 용액 처리하고, 마지막으로 건조시키는 방법이다. 제2 방법은, 미연신의 폴리비닐 알콜 수지 필름을 수용액으로 팽윤 처리 공정, 염색 처리 공정, 붕산 처리 공정 및 수세 처리 공정의 순으로 용액 처리하여, 붕산 처리 공정 및/또는 그 앞의 공정에서 습식으로 1축 연신을 실시하고, 마지막으로 건조시키는 방법이다.
어느 방법에 있어서도, 1축 연신은 1개의 공정에서 실시해도 양호하고, 2개 이상의 공정에서 실시해도 양호하지만, 복수의 공정에서 실시하는 것이 바람직하 다. 연신 방법은 공지의 방법을 채용할 수 있으며, 예를 들면 필름을 반송하는 2개의 닙 롤(nip roll) 간에 주속차(周速差)를 가하여 연신을 하는 롤간 연신, 예를 들면 일본 특허공보 제2731813호에 기재된 바와 같은 열 롤 연신법, 텐터 연신법 등이 있다. 또한, 기본적으로 공정의 순서는 상기와 같으며, 처리욕의 수나, 처리 조건 등에 제약은 없다. 또한, 상기 제1 및 제2 방법에 기재되어 있지 않은 공정을 다른 목적으로 부가해도 양호하다. 이러한 공정의 예로서는, 붕산 처리 후에, 붕산을 함유하지 않는 요오드화물 수용액에 의한 침지 처리(요오드화물 처리) 또는 붕산을 함유하지 않는 염화아연 등을 함유하는 수용액에 의한 침지 처리(아연 처리) 등을 들 수 있다.
팽윤 처리 공정은 필름 표면의 이물 제거, 필름 중의 가소제 제거, 다음 공정에서의 역(易)염색성의 부여, 필름의 가소화 등의 목적으로 이루어진다. 처리 조건은 이러한 목적을 달성할 수 있는 범위에서, 기재 필름의 극단적인 용해, 실투(失透) 등의 문제가 발생하지 않는 범위에서 결정된다. 미리 기체 중에서 연신한 필름을 팽윤시키는 경우에는, 예를 들면 20 내지 70℃, 바람직하게는 30 내지 60℃의 수용액에 필름을 침지하여 이루어진다. 필름의 침지 시간은, 30 내지 300초간, 바람직하게는 60 내지 240초간이다. 처음부터 미연신의 원반 필름을 팽윤시키는 경우에는, 예를 들면 10 내지 50℃, 바람직하게는 20 내지 40℃의 수용액에 필름을 침지하여 이루어진다. 필름의 침지 시간은 30 내지 300초간, 바람직하게는 60 내지 240초간이다.
팽윤 처리 공정에서는, 필름이 폭 방향으로 팽윤하여 필름에 주름이 생기는 등의 문제가 발생하기 쉽기 때문에, 확폭(擴幅) 롤[익스팬더 롤(expender roll)], 스파이럴 롤(spiral roll), 크라운 롤, 크로스가이더(cloth guider), 벤드바(vend bar), 텐터클립(tenter clip) 등의 공지의 확폭 장치로 필름의 주름을 제거하면서 필름을 반송하는 것이 바람직하다. 욕중의 필름 반송을 안정화시킬 목적으로, 팽윤욕 중에서의 수류(水流)를 수중 샤워로 제어하거나, EPC(Edge Position Control 장치: 필름의 말단부를 검출하여, 필름의 사행을 방지하는 장치) 등을 병용하는 것도 유용하다. 본 공정에서는 필름의 반송 방향으로도 필름이 팽윤 확대되기 때문에, 반송 방향의 필름의 느슨함을 없애기 위해서, 예를 들면 처리조 전후의 반송 롤의 속도를 제어하는 등의 수단을 강구하는 것이 바람직하다. 또한, 사용하는 팽윤 처리욕은, 순수 이외에, 붕산[참조: 일본 공개특허공보 제(평) 10-153709호], 염화물[참조: 일본 공개특허공보 제(평) 06-281816호], 무기산, 무기염, 수용성 유기 용매, 알콜 등을 0.01 내지 0.1중량%의 범위에서 첨가한 수용액도 사용 가능하다.
2색성 색소에 의한 염색 처리 공정은, 필름에 2색성 색소를 흡착, 배향시키는 등의 목적으로 이루어진다. 처리 조건은, 이러한 목적을 달성할 수 있는 범위에서, 기재 필름의 극단적인 용해, 실투 등의 문제가 발생하지 않는 범위에서 결정된다. 2색성 색소로서 요오드를 사용하는 경우, 예를 들면 10 내지 45℃, 바람직하게는 20 내지 35℃의 온도 조건하, 중량비로 요오드/요오드화칼륨/물=(0.003 내지 0.2)/(0.1 내지 10)/100 농도의 수용액을 사용하여, 30 내지 600초간, 바람직하게는 60 내지 300초간 침지 처리를 실시한다. 요오드화칼륨 대신, 다른 요오드화 물, 예를 들면 요오드화아연 등을 사용해도 양호하다. 또한, 다른 요오드화물을 요오드화칼륨과 병용해도 양호하다. 또한, 요오드화물 이외의 화합물, 예를 들면 붕산, 염화아연, 염화코발트 등을 공존시켜도 양호하다. 붕산을 첨가하는 경우, 요오드를 포함하는 점에서 하기의 붕산 처리와 구별된다. 물 100중량부에 대하여, 요오드를 0.003중량부 이상 포함하고 있는 것이면 염색조라고 간주할 수 있다.
2색성 색소로서 수용성 2색성 염료를 사용하는 경우, 예를 들면 20 내지 80℃, 바람직하게는 30 내지 70℃의 온도 조건하, 중량비로 2색성 염료/물=(0.001 내지 0.1)/100 농도의 수용액을 사용하여, 30 내지 600초, 바람직하게는 60 내지 300초 동안 침지 처리를 실시한다. 사용하는 2색성 염료의 수용액은, 염색 조제 등을 함유하고 있어도 양호하며, 예를 들면 황산나트륨 등의 무기염, 계면활성제 등을 함유하고 있어도 양호하다. 2색성 염료는 단독이라도 양호하고, 2종류 이상의 2색성 염료를 병용할 수도 있다.
상기한 바와 같이, 염색조에서 필름을 연신시켜도 양호하다. 연신은 염색조 전후의 닙 롤에 주속차를 갖게 하는 등의 방법으로 이루어진다. 또한, 팽윤 처리 공정과 동일하게, 확폭 롤(익스팬더 롤), 스파이럴 롤, 크라운 롤, 크로스 가이더, 벤드바 등을, 염색욕 중 및/또는 욕 출입구에 설치할 수도 있다.
붕산 처리는, 물 100중량부에 대하여 붕산을 1 내지 10중량부 함유하는 수용액에, 2색성 색소로 염색한 폴리비닐 알콜 수지 필름을 침지함으로써 이루어진다. 2색성 색소가 요오드인 경우, 요오드화물을 1 내지 30중량부 함유시키는 것이 바람직하다. 요오드화물로서는, 요오드화칼륨, 요오드화아연 등을 들 수 있다. 또한, 요오드화물 이외의 화합물, 예를 들면 염화아연, 염화코발트, 염화지르코늄, 티오황산나트륨, 아황산칼륨, 황산나트륨 등을 공존시켜도 양호하다.
붕산 처리는, 가교에 의한 내수화(耐水化)나 색상 조정(푸른빛이 도는 것을 방지하는 등) 등을 위해 실시된다. 가교에 의한 내수화를 위해 붕산 처리가 이루어지는 경우에는, 필요에 따라서, 붕산 이외에, 또는 붕산과 함께, 글리옥살, 글루타르알데히드 등의 가교제도 사용할 수 있다. 또한, 내수화를 위한 붕산 처리를, 내수화 처리, 가교 처리, 고정화 처리 등의 명칭으로 호칭하는 경우도 있다. 또한, 색상 조정을 위한 붕산 처리를, 보색 처리, 재염색 처리 등의 명칭으로 호칭하는 경우도 있다.
이러한 붕산 처리는, 그 목적에 따라 붕산 및 요오드화물의 농도, 처리욕의 온도를 적절하게 변경하여 이루어진다. 내수화를 위한 붕산 처리, 색상 조정을 위한 붕산 처리는 특별히 구별되는 것이 아니지만, 하기의 조건으로 실시할 수 있다. 원반 필름을 팽윤 처리, 염색 처리, 붕산 처리하는 경우로서, 붕산 처리가 가교에 의한 내수화를 목적으로 하고 있는 경우에는, 물 100중량부에 대하여 붕산을 3 내지 10중량부, 요오드화물을 1 내지 20중량부 함유하는 붕산 처리욕을 사용하여, 통상적으로 50 내지 70℃, 바람직하게는 55 내지 65℃의 온도에서 이루어진다. 침지 시간은 통상적으로 30 내지 600초, 바람직하게는 60 내지 420초, 보다 바람직하게는 90 내지 300초이다. 또한, 미리 연신한 필름에 염색 처리, 붕산 처리를 실시하는 경우, 붕산 처리욕의 온도는, 통상적으로 50 내지 85℃, 바람직하게는 55 내지 80℃이다.
내수화를 위한 붕산 처리 후, 색상 조정을 위한 붕산 처리를 실시하도록 해도 양호하다. 예를 들면, 2색성 염료가 요오드인 경우, 이 목적을 위해서는, 물 100중량부에 대하여 붕산을 1 내지 5중량부, 요오드화물을 3 내지 30중량부 함유하는 붕산 처리욕을 사용하고, 통상적으로 10 내지 45℃의 온도에서 이루어진다. 침지 시간은 통상적으로 3 내지 300초, 바람직하게는 10 내지 240초이다. 계속되는 색상 조정을 위한 붕산 처리는, 내수화를 위한 붕산 처리와 비교하여, 통상적으로 낮은 붕산 농도, 높은 요오드화물 농도, 낮은 온도에서 이루어진다.
2색성 염료가 요오드인 경우, 또한 색상 조정을 위해, 요오드화물 용액에 의한 처리를 실시해도 양호하다. 예를 들면, 물 100중량부에 대하여 요오드화칼륨을 0.5 내지 5중량부 갖는 처리욕을 사용하고, 통상적으로 5 내지 40℃의 온도에서 이루어진다. 침지 시간은 통상적으로 3 내지 300초, 바람직하게는 5 내지 120초이다.
이러한 붕산 처리는 복수의 공정으로 이루어지고 있어도 양호하며, 통상적으로 2 내지 5의 공정에서 실시되는 경우가 많다. 이 경우, 사용하는 각 붕산 처리조의 수용액 조성, 온도는 상기한 범위내에서 동일하거나 상이해도 양호하다. 상기 내수화를 위한 붕산 처리, 색상 조정을 위한 붕산 처리를 각각 복수의 공정으로 실시해도 양호하다.
또한, 붕산 처리 공정에 있어서도, 염색 처리 공정과 동일하게 필름을 연신해도 양호하다. 최종적인 적산(積算) 연신 배율은, 4.5 내지 7배, 바람직하게는 5 내지 6.5배이다. 여기에서 말하는 적산 연신 배율은, 원반 필름의 길이 방향 기준 길이가, 모든 연신 처리 종료 후의 필름에 있어서 어느 만큼의 길이가 되었는가를 의미하고, 예를 들면, 원반 필름에 있어서 1m이던 부분이 모든 연신 처리 종료 후의 필름에 있어서 5m로 되어 있으면, 그 때의 적산 연신 배율은 5배가 된다.
붕산 처리 후, 수세 처리가 이루어진다. 수세 처리는, 내수화 및/또는 색상 조정을 위해 붕산 처리한 폴리비닐 알콜 수지 필름을 물에 침지, 물을 샤워로 분무, 또는 침지와 분무를 병용함으로써 이루어진다. 수세 처리에 있어서의 물의 온도는, 통상적으로 2 내지 40℃이고, 침지 시간은 2 내지 120초이다.
여기에서, 연신 처리 후의 각각의 공정에서, 필름의 장력이 각각 실질적으로 일정해지도록 장력 제어를 해도 양호하다. 구체적으로는, 염색 처리 공정에서 연신을 종료한 경우, 이후의 붕산 처리 공정 및 수세 처리 공정에서 장력 제어를 실시한다. 염색 처리 공정의 전(前) 공정에서 연신이 종료된 경우에는, 염색 처리 공정 및 붕산 처리 공정을 포함하는 이후의 공정에서 장력 제어를 실시한다. 붕산 처리 공정이 복수의 붕산 처리 공정으로 이루어지는 경우에는, 처음 또는 처음부터 2단째까지의 붕산 처리 공정에서 상기 필름을 연신하고, 연신 처리를 실시한 붕산 처리 공정의 다음의 붕산 처리 공정에서부터 수세 공정까지의 각각의 공정에서 장력 제어를 실시하거나, 처음부터 3단째까지의 붕산 처리 공정에서 상기 필름을 연신하고, 연신 처리를 실시한 붕산 처리 공정의 다음의 붕산 처리 공정에서부터 수세 공정까지의 각각의 공정에서 장력 제어를 실시하는 것이 바람직하지만, 공업적으로는, 처음 또는 처음부터 2단째까지의 붕산 처리 공정에서 상기 필름을 연신하고, 연신 공정을 실시한 붕산 처리 공정의 다음의 붕산 처리 공정에서부터 수세 공 정까지의 각각의 공정에서 장력 제어를 실시하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 붕산 처리 후에, 상기한 요오드화물 처리 또는 아연 처리를 실시하는 경우에는, 이들 공정에서도 장력 제어를 실시할 수 있다.
팽윤 처리에서부터 수세 처리까지의 각각의 공정에서의 장력은 동일해도 양호하며, 상이해도 양호하다. 장력 제어에 있어서의 필름에 대한 장력은, 특별히 한정되는 것이 아니며, 단위 폭당 150 내지 2000N/m, 바람직하게는 600 내지 1500N/m의 범위내에서 적절하게 설정된다. 장력이 150N/m를 하회하면, 필름에 주름 등이 생기기 쉬워진다. 한편, 장력이 2000N/m를 초과하면, 필름의 파단이나 베어링의 마모에 의한 저수명화 등의 문제가 발생한다. 또한, 이러한 단위 폭당 장력은, 그 공정의 입구 부근의 필름 폭과 장력 검출기의 장력값으로부터 산출한다. 또한, 장력 제어를 실시한 경우에, 불가피하게 약간 연신·수축되는 경우가 있는데, 이것은 통상적으로 연신 처리에 포함시키지 않는다.
편광 필름 제작 공정의 마지막에는 건조 처리가 이루어진다. 건조 처리는 장력을 조금씩 바꾸어 많은 단수(段數)로 실시하는 편이 바람직하지만, 설비상의 제약 등으로부터, 통상적으로 2 내지 3단으로 실시된다. 2단으로 실시되는 경우, 전단에 있어서의 장력은 600 내지 1500N/m의 범위로부터, 후단에 있어서의 장력은 300 내지 1200N/m의 범위로부터 설정되는 것이 바람직하다. 장력이 지나치게 커지면 필름의 파단이 많아지고, 지나치게 작아지면 주름의 발생이 많아져 바람직하지 못하다. 또한, 전단의 건조 온도를 30 내지 90℃의 범위로부터, 후단의 건조 온도를 70 내지 100℃의 범위로부터 설정하는 것이 바람직하다. 온도가 지나치게 높아 지면 필름의 파단이 많아지고 또한 광학 특성이 저하되고, 온도가 지나치게 낮아지면 줄무늬가 많아져 바람직하지 못하다. 건조 처리 시간은, 예를 들면 60 내지 600초로 할 수 있고, 각 단에 있어서의 건조 시간은 동일하거나 상이해도 양호하다. 시간이 지나치게 길면, 생산성의 면에서 바람직하지 못하고, 시간이 지나치게 짧으면 건조가 불충분해져 바람직하지 못하다.
(2) 첩합 공정
다음에, 첩합 공정에서는 이상과 같이 하여 제조된 편광 필름의 적어도 한쪽 측에 보호 필름을 특정한 수계 접착제를 사용하여 첩합하여 적층 필름을 수득한다. 본 발명의 편광판의 제조방법에 있어서는, 수계 접착제로서, 수계 접착제의 25℃에서의 점도 X(mPa·s) 및 보호 필름 표면(편광 필름에 접착되는 측의 표면)의 25℃에서의 물의 접촉각 Y(°)가 하기 수학식 1의 관계를 만족하는 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.
수학식 1
Y 〈 5X
여기에서, 도 1은, 수계 접착제의 25℃에서의 점도 X(mPa·s) 및 보호 필름 표면의 25℃에서의 물의 접촉각 Y(°)와, 편광판의 기포 발생의 유무의 관계를 도시하는 그래프이고, 세로축은 보호 필름 표면의 25℃에서의 물의 접촉각 Y(°), 가로축은 수계 접착제의 25℃에서의 점도 X(mPa·s)이고, 그래프 중의 는 기포 발생 무, ×는 기포 발생 유의 결과를 각각 나타내고 있다. 또한, 도 1은, 후술하는 실시예 및 비교예의 결과를 각각 플롯한 결과이다. 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 수학식 1의 관계를 만족하지 않는 점도를 갖는 수계 접착제를 사용한 경우에는, 편광 필름과 보호 필름을 첩합한 후에, 편광 필름과 보호 필름 간에 접착제가 존재하지 않는 부분(기포)이 발생하는 경우가 있다. 이러한 기포는, 편광판을 액정 표시 장치 등에 설치하였을 때, 휘점이나 콘트라스트의 저하, 영상의 왜곡 등의 요인이 된다.
본 발명의 편광판의 제조방법에 있어서 사용되는 수계 접착제는, 상기 수학식 1의 관계를 만족하는 점도를 갖는 것이면 특별히 제한되는 것이 아니며, 예를 들면 폴리비닐 알콜 수지 수용액, 수계 2액형 우레탄 에멀전 접착제 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이 중에서도, 폴리비닐 알콜 수지 수용액은, 편광 필름과의 접착성이 우수하기 때문에 일반적으로 사용된다. 수계 접착제로서 사용되는 폴리비닐 알콜 수지에는, 비닐 아세테이트의 단독중합체인 폴리비닐 아세테이트을 검화 처리하여 수득되는 비닐알콜 단독중합체 외에, 비닐 아세테이트와 여기에 공중합가능한 다른 단량체와의 공중합체를 검화 처리하여 수득되는 비닐알콜 공중합체, 또한 관능기를 갖는 단량체의 공중합이나 폴리비닐 알콜화 후의 변성에 의해, 이들에 아세트아세틸기, 카복실기, 아미드기, 이미드기, 티올기 등의 관능기가 도입된 변성 폴리비닐 알콜 수지 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 보호 필름과의 접착성의 관점에서는, 변성 폴리비닐 알콜 수지가 바람직하고, 특히 아세트아세틸기 변성 폴리비닐 알콜 수지나 카복실기 변성 폴리비닐 알콜 수지가 특히 바람직하다.
본 발명의 편광판의 제조방법에 있어서는, 수계 접착제의 25℃에서의 점도가 2 내지 20mPa·s의 범위내인 것이 바람직하고, 3 내지 12mPa·s의 범위내인 것이 보다 바람직하다. 본 발명에 있어서 사용되는 수계 접착제의 25℃에서의 점도가 2mPa·s 미만인 경우에는, 물의 점도는 약 1mPa·s이기 때문에, 첨가하는 수지·첨가제량이 현저히 적어져 접착성이 떨어지는 경향이 있다. 또한, 수계 접착제의 25℃에서의 점도가 20mPa·s를 초과하는 경우에는, 첩합 후의 편광판에 얼룩 등이 발생하기 쉬운 경향이 있다. 또한, 편광판의 편광 특성(분광 광도계 V-7100(참조: 니혼분코 가부시키가이샤 제조)를 사용한 편광판의 시감도(視感度) 보정 편광도를 측정함으로써 평가할 수 있다)의 관점에서는, 수계 접착제의 25℃에서의 점도는 3 내지 10mPa·s의 범위내인 것이 특히 바람직하다. 수계 접착제의 25℃에서의 점도가 10mPa·s를 초과하는 경우에, 편광판의 편광 성능이 저하되어 버릴 우려가 있다. 또한, 접착제의 점도는, B형 점도계, E형 점도계, 진동식 점도계 등을 사용하여 측정할 수 있지만, 측정 온도의 영향을 받기 쉽다. 이로 인해, 본 발명에서 말하는 수계 접착제의 점도는, 보온 설비 내에서 측정 온도를 25℃로 유지한 상태에서, 음차형 진동식 점도계 SV-10[참조: (주) 에이앤드디사 제조]를 사용하여 측정된 값을 가리킨다.
또한, 본 발명에 사용되는 수계 접착제에는, 다가 알데히드, 수용성 에폭시 화합물, 멜라민계 화합물, 지르코니아 화합물 등이 첨가제로서 첨가되어 있어도 양호하다. 이러한 첨가제는 주로 접착제의 내수성을 높일 목적으로 사용된다.
또한, 본 발명의 편광판의 제조방법에 있어서, 편광 필름의 양면에 수계 접 착제를 사용하여 보호 필름을 적층시키는 경우에는, 상기 수학식 1에 나타낸 관계를 만족시키는 것이면, 동일한 수계 접착제를 사용해도 양호하며, 서로 상이한 수계 접착제를 사용해도 양호하다.
편광 필름에 적층되는 보호 필름으로서는, 예를 들면, 사이클로올레핀 수지 필름, 트리아세틸 셀룰로스, 디아세틸 셀룰로스 등의 셀룰로스 아세테이트 수지 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지 필름, 폴리카보네이트 수지 필름, 아크릴 수지 필름 등, 당 분야에서 종래부터 널리 사용되어 오고 있는 필름을 들 수 있다.
사이클로올레핀 수지 필름을 보호 필름으로서 사용하는 경우에는, 예를 들면 Topas[참조: Ticona사 제조], 아톤[참조: JSR(주) 제조], 제오노아(ZEONOR)[참조: 니혼제온 가부시키가이샤 제조], 제오넥스(ZEONEX)[참조: 니혼제온 가부시키가이샤 제조], 아벨[참조: 미쓰이가가쿠 가부시키가이샤 제조] 등의 적절한 시판품을 적합하게 사용할 수 있다. 이러한 사이클로올레핀 수지를 제막하여 필름으로 할 때에는, 용제 캐스트법, 용융 압출법 등의 공지의 방법이 적절하게 사용된다. 또한, 예를 들면 에스시나[참조: 세키스이가가쿠고교 가부시키가이샤 제조], SCA40[참조: 세키스이가가쿠고교 가부시키가이샤 제조], 제오노아 필름[참조: 가부시키가이샤 오프테스 제조] 등의 미리 제막된 사이클로올레핀 수지제 필름의 시판품을 사용해도 양호하다.
또한, 셀룰로스 아세테이트 수지 필름을 보호 필름으로서 사용하는 경우에는, 예를 들면 후지탁 TD40UL[참조: 후지필름 가부시키가이샤 제조], 후지탁 TD80UZ[참조: 후지필름 가부시키가이샤 제조], 후지탁 TD80[참조: 후지필름 가부시키가이샤 제조], 후지탁 TD80UF[참조: 후지필름 가부시키가이샤 제조], KC8UX2M[참조: 코니카미놀타옵트 가부시키가이샤 제조], KC4UY[참조: 코니카미놀타옵트 가부시키가이샤 제조] 등의 적절한 시판품을 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 셀룰로스 아세테이트 수지 필름의 편광 필름에 첩착하는 면과는 반대측 면에 방현 처리, 하드 코팅 처리, 대전 방지 처리, 반사 방지 처리 등의 표면 처리가 실시된 것이나, 액정성 화합물이나 이의 고분자량 화합물 등으로 이루어진 코팅층이 형성되어 있어도 양호하다. 이와 같은 필름의 시판품으로서는, 트리아세틸 셀룰로스 필름의 표면에 방현 처리층이 마련된 표면 처리 필름(DTAC AG6 UV40, 다이닛폰인사츠 가부시키가이샤 제조), 트리아세틸 셀룰로스 필름의 표면에 하드 코팅 처리층이 마련된 표면 처리 필름(40CHC, 톳판인사츠 가부시키가이샤 제조), 트리아세틸 셀룰로스 필름의 표면에 액정성 화합물 등으로 이루어진 코팅층이 형성된 와이드뷰(WV 필름)[참조: 후지필름 가부시키가이샤 제조], 닛세키 NH 필름[참조: 신닛폰세키유 가부시키가이샤 제조] 등을 들 수 있다.
본 발명의 편광판의 제조방법에 있어서, 보호 필름은 편광 필름과 적층시키기 직전에 수세되는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명은 보호 필름을 수세하는 공정과, 폴리비닐 알콜 수지로 이루어진 편광 필름의 적어도 한쪽 측에, 상기 수학식 1의 관계를 만족시키는 점도를 갖는 수계 접착제를 사용하고, 수세된 보호 필름을 적층하는 공정을 포함하는 편광판의 제조방법에 관해서도 제공한다. 당해 수세 공정을 거침으로써, 보호 필름 표면의 이물 등을 제거할 수 있다.
수세 공정의 수온은 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 5 내지 80℃, 보다 바람직하게는 10 내지 50℃이다. 수세 온도가 5℃ 미만인 경우에는, 수세 공정 후에 보호 필름 표면이 결로되는 경우가 있으며, 또한 수세 온도가 80℃를 초과하는 경우에는, 열에 의해 필름에 주름 등이 생기기 쉬워 핸들링하기 어려워지는 경향이 있다. 수세 시간은 통상적으로 3 내지 180초, 보다 바람직하게는 5 내지 120초이다. 수세 공정이 지나치게 짧으면, 보호 필름 표면의 이물 등을 제거하는 것이 곤란해지고, 지나치게 길면 경제상 바람직하지 못하다. 수세 후에는 닙 롤이나 유리 바, 에어 나이프 등을 사용하여 보호 필름 표면에 잔존하는 물을 제거한다.
수세 공정을 포함하는 경우, 수세 공정 후에, 보호 필름을 건조시켜도 양호하다. 건조 온도는 20 내지 120℃ 정도로 설정된다. 건조 온도가 120℃를 초과하면 보호 필름 재질에 따라서는, 필름에 주름 등이 생기는 경우가 있다.
보호 필름의 두께는 얇은 것이 바람직하지만, 지나치게 얇으면, 강도가 저하되어 가공성이 떨어지게 된다. 한편, 지나치게 두꺼우면, 투명성이 저하되거나, 적층후에 필요한 양생(養生) 시간이 길어지거나 하는 등의 문제가 발생한다. 따라서, 보호 필름의 두께는, 통상적으로 5 내지 200㎛, 바람직하게는 10 내지 150㎛, 보다 바람직하게는 20 내지 100㎛이다.
또한, 수계 접착제를 사용하여 편광 필름과 첩합하는 경우, 보호 필름의 표면에는, 접착성을 향상시키기 위해서, 코로나 처리, 화염 처리, 플라즈마 처리, 자외선 조사, 프라이머 도포 처리, 검화 처리 등의 표면 활성화를 실시하는 경우가 많다. 본 발명의 편광판의 제조방법에 있어서도, 당해 표면 활성화를 실시하는 것 이 바람직하고, 보호 필름이 셀룰로스 아세테이트 수지 필름인 경우에는 검화 처리가 적합하고, 또한 그 밖의 수지 필름인 경우에는 코로나 처리가 적합하다.
표면 활성화 처리 후의 보호 필름 표면(편광 필름에 접착되는 측의 표면)의 25℃에서의 물의 접촉각은 45°이하가 바람직하다. 당해 보호 필름 표면의 25℃에서의 물의 접촉각이 45°를 초과하는 경우에는, 상기한 수세 공정에 있어서, 물이 튀기 쉬워져 수세에 의한 이물 저감 효과가 약해지는 것 이외에, 물이 튄 흔적이 발생하여 외관 불량이 되는 경우가 있다. 또한, 보호 필름 표면의 25℃에서의 물의 접촉각은 0°이상이다. 이러한 보호 필름 표면의 25℃에서의 물의 접촉각은, 접촉각계 CA-X[참조: 쿄와카이멘가가쿠 가부시키가이샤 제조]를 사용하여 측정된 값을 가리킨다.
또한, 본 발명의 편광판의 제조방법에 있어서는, 수계 접착제와 편광 필름의 접착성을 향상시키기 위해서, 편광 필름에, 코로나 처리, 화염 처리, 플라즈마 처리, 자외선 조사, 프라이머 도포 처리, 검화 처리 등의 표면 처리를 실시해도 양호하다.
편광 필름과 보호 필름을 첩합하는 방법은 특별히 한정되는 것이 아니며, 예를 들면 편광 필름 및/또는 보호 필름의 표면에 수계 접착제를 균일하게 도포하고, 도포면에 다른 한편의 필름을 포개어 롤 등에 의해 첩합하고 건조시키는 방법 등을 들 수 있다. 통상적으로, 수계 접착제는 그 제조 후 15 내지 40℃의 온도하에서 도포되고, 첩합 온도는 통상적으로 15 내지 30℃ 정도의 범위이다.
(3) 건조 공정
편광 필름과 보호 필름을 첩합한 후, 수계 접착제 중에 포함되는 물을 제거하기 위해서 적층 필름을 건조시킨다. 건조는, 당해 적층 필름을 합계 N개(N≥2)가 적절한 온도로 유지된 건조로를 연속적으로 통과시킴으로써 이루어진다. 이러한 건조는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 적층 필름을 연속하여 설치된 N개의 건조로 내를 연속하여 통과시키면서, 건조 후의 적층 필름을 롤상으로 권취해 감으로써 실시할 수 있다.
건조로의 온도는 30 내지 100℃로 하는 것이 바람직하고, 또한 체류 시간은 10 내지 1200초로 하는 것이 바람직하다. 건조로의 온도가 30℃ 미만이면, 편광 필름과 보호 필름 간에서 박리되기 쉬워지는 경향이 있다. 보다 바람직하게는, 건조로의 온도는 40℃ 이상이다. 건조로의 온도가 100℃를 초과하는 경우에는, 제조된 편광판의 평행 색상이 열화에 의해 황변하는 경향이 있다.
상기 건조 공정에 있어서, 적층 필름은 장력이 부가된 상태로 건조되는 것이 바람직하다. 장력은, 바람직하게는 100 내지 1500N/m이고, 보다 바람직하게는 100 내지 1000N/m이다. 적층 필름에 대한 장력의 부가는, 적층 필름을, 연속하여 설치된 건조로 내를 연속하여 통과시킬 때에, 이의 송출측 닙 롤과 출구측 닙 롤간의 장력을 조정함으로써 실시할 수 있다.
상기 건조 공정 후, 수계 접착제를 경화시키기 위해서, 15 내지 85℃, 바람직하게는 20 내지 50℃, 보다 바람직하게는 35 내지 45℃의 온도 환경하에서, 통상적으로 약 1 내지 90일간 정도, 적층 필름을 추가 건조(양생)시켜도 양호하다. 양 생에 있어서의 습도는, 상대 습도(RH)로 통상적으로 70% 이하이다. 상대 습도가 70%를 초과하면, 결로 등의 문제가 발생하는 경우가 있다. 또한, 양생 기간은 통상적으로 1 내지 30일간 정도이고, 생산성을 고려하면, 바람직하게는 1 내지 7일간이다. 통상적으로, 양생은 롤에 감긴 상태로 실시되는 경우가 많다.
이렇게 하여, 폴리비닐 알콜 수지로 이루어진 편광 필름의 적어도 한쪽 측에 수계 접착제를 사용하여 보호 필름이 적층된 편광판이 제조된다. 이와 같이 본 발명의 방법에 의해서 제조된 편광판은, 편광 필름과 보호 필름 간에 기포가 발생하지 않고, 양호한 외관을 갖는 것이며, 또한 기포에 기인하여 편광판을 액정 표시 장치 등에 설치했을 때, 휘점이나 콘트라스트의 저하, 영상의 왜곡 등이 발생하는 경우가 없기 때문에, 예를 들면 대화면 액정 표시 장치에 적합하게 사용할 수 있는 것이다.
본 발명에 의해서 제조되는 편광판은, 보호 필름에 위상차 필름으로서의 기능, 휘도 향상 필름으로서의 기능, 반사 필름으로서의 기능, 반투과 반사 필름으로서의 기능, 확산 필름으로서의 기능, 광학 보상 필름으로서의 기능 등, 광학적 기능을 부여하도록 해도 양호하다. 이 경우, 예를 들면, 보호 필름의 표면에, 위상차 필름, 휘도 향상 필름, 반사 필름, 반투과 반사 필름, 확산 필름, 광학 보상 필름 등의 광학 기능성 필름을 적층함으로써, 이러한 기능을 갖게 할 수 있는 것 이외에, 보호 필름 자체에 이러한 기능을 부여할 수도 있다. 또한, 휘도 향상 필름의 기능을 갖는 확산 필름 등과 같이 복수의 기능을 보호 필름 자체에 갖게 해도 양호하다.
보다 구체적으로는, 상기한 보호 필름에, 일본 특허공보 제2841377호, 일본 특허공보 제3094113호 등에 기재된 바와 같은 연신 처리를 실시하거나, 일본 특허공보 제3168850호 등에 기재된 바와 같은 처리를 실시함으로써, 보호 필름에 위상차 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다. 또한, 상기한 보호 필름에, 일본 공개특허공보 제2002-169025호, 일본 공개특허공보 제2003-29030호에 기재된 바와 같은 방법으로 미세공을 형성함으로써, 또한, 선택 반사의 중심 파장이 상이한 2층 이상의 콜레스테릭(cholesteric) 액정층을 중첩함으로써, 휘도 향상 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다. 또한, 상기한 보호 필름에, 증착이나 스퍼터링 등으로 금속 박막을 형성함으로써, 반사 필름 또는 반투과 반사 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다. 상기한 보호 필름에, 미립자를 포함하는 수지 용액을 코팅함으로써, 확산 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다. 또한, 상기한 보호 필름에, 디스코틱(discotic) 액정성 화합물 등의 액정성 화합물을 코팅하여 배향시킴으로써, 광학 보상 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다. 또한, 적당한 접착제를 사용하여, DBEF(3M사 제조, 일본에서는 스미토모3M 가부시키가이샤로부터 입수할 수 있다) 등의 휘도 향상 필름, WV 필름[참조: 후지필름 가부시키가이샤 제조] 등의 시야각 개량 필름, 상품명: 스미카라이트(등록상표)[참조: 스미토모가가쿠 가부시키가이샤 제조] 등의 위상차 필름 등의 시판중인 광학 기능성 필름을 보호 필름에 직접 첩합해도 양호하다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이러한 예에 의해 한정되는 것이 아니다. 예중, 함유량 내지 사용중량을 나타내는 % 및 부는, 특기하지 않는 한 질량 기준이다.
<실시예 1>
평균 중합도 약 2400, 검화도 99.9mol% 이상이고 두께 75㎛인 폴리비닐 알콜 필름을, 건식으로 약 4배로 1축 연신하고, 추가로 긴장 상태로 유지한 채로, 60℃의 순수에 1분간 침지한 후, 요오드/요오드화칼륨/물의 중량비가 0.05/5/100의 수용액에 28℃에서 60초간 침지하였다. 그 후, 요오드화칼륨/붕산/물의 중량비가 8.5/8.5/100의 수용액에 72℃에서 300초간 침지하였다. 계속해서 10℃의 순수로 5초간 세정한 후, 95℃에서 152초간 건조시켜 폴리비닐 알콜에 요오드가 흡착 배향된 편광 필름을 수득하였다.
별도, 100부의 물에, 폴리비닐 알콜(쿠라레포발 117H, 가부시키가이샤 쿠라레 제조) 3부, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐 알콜(고세파이마 Z-200, 니혼고세가가쿠고교 가부시키가이샤 제조) 3부, 염화아연(나카라이테스크 가부시키가이샤가 판매) 0.18부, 글리옥살(나카라이테스크 가부시키가이샤 제조가 판매) 1.4부를 용해시켜 변성 폴리비닐 알콜 수지의 수계 접착제를 제조하였다. 당해 수계 접착제의 25℃에서의 점도를 음차형(音叉型) 진동식 점도계 SV-10[참조: (주) 에이앤드디사 제조]을 사용하여 측정한 결과 9.3mPa·s이었다.
또한, 트리아세틸 셀룰로스 필름의 표면에 안티글래어(antiglare) 처리층이 마련된 두께43㎛의 표면 처리 필름(DTAC AG6 UV40, 다이닛폰인사츠 가부시키가이샤 제조)를 준비하여, 50℃의 농도 5mol/ℓ의 수산화칼륨 수용액에 침지 후, 수세, 건조시켜 검화 처리를 실시하였다. 당해 필름의 편광 필름과 접착하는 면(안티글래어 처리와 반대되는 면)의 25℃에서의 물의 접촉각을 접촉각계 CA-X[참조: 쿄와카이멘가가쿠 가부시키가이샤 제조]를 사용하여 측정한 결과, 31°이었다.
상기의 검화 처리가 실시된 표면 처리 필름을, 40℃의 물에 20초간 침지하여 수세한 후, 40℃에서 20초간 건조시켰다. 그 후, 먼저 수득한 편광 필름의 한쪽 측에, 상기와 같이 하여 수세, 건조시킨 후의 표면 처리 필름을, 표면 처리층과는 반대측의 면(검화 처리가 실시된 트리아세틸 셀룰로스면) 측에서, 상기 수계 접착제를 개재하여, 닙 롤에 의해 첩합하였다. 첩합물의 장력을 430N/m로 유지하면서, 37℃에서 370초간 건조시켜 편광판을 수득하였다. 당해 편광판에 관해서, 육안으로 편광 필름과 보호 필름 사이를 관찰한 결과, 기포의 발생은 없고, 양호한 외관을 갖고 있었다.
<실시예 2>
검화 처리시의 수산화칼륨 수용액으로의 침지 시간을 변경하여, 25℃에서의 물의 접촉각이 41°인 표면 처리 필름을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 편광판을 제작하였다. 수득된 편광판에 관해서 실시예 1과 동일하게 관찰한 결과, 기포는 발생하고 있지 않으며, 양호한 외관을 갖고 있었다.
<비교예 1>
검화 처리시의 수산화칼륨 수용액으로의 침지 시간을 변경하여, 25℃에서의 물의 접촉각이 53°인 표면 처리 필름을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 편광판을 제작하였다. 수득된 편광판에 관해서, 실시예 1과 동일하게 관찰한 결과, 기포가 발생하고 있었다.
<비교예 2>
평균 중합도 약 2400, 검화도 99.9mol% 이상이고 두께 75㎛의 폴리비닐 알콜 필름을, 긴장 상태를 유지한 채로, 30℃의 순수에 침지하여 팽윤시키면서, 그 중에서 연신 배율 1.3배까지 장수 방향으로 연신하였다. 이러한 폴리비닐 알콜 필름을 상기 연신 배율을 유지한 상태에서, 30℃의 요오드/요오드화칼륨/물의 중량비가 0.05/2/100인 수용액을 사용하여 염색하고, 그 후, 54℃의 요오드화칼륨/붕산/물의 질량비가 12/5/100인 수용액으로 가교 처리를 실시하면서, 총 배율 5.6배가 되도록 연신한 후, 12℃의 순수로 세정하였다. 세정 후의 폴리비닐 알콜 필름을 65℃에서 건조시켜 폴리비닐 알콜에 요오드가 흡착 배향된 편광 필름을 수득하였다.
별도, 100부의 물에, 카복실기 변성 폴리비닐 알콜(쿠라레포발 KL318, 가부시키가이샤 쿠라레 제조) 1부, 수용성 폴리아미드에폭시 수지(스미레즈레진 650, 스미카켐텍스 가부시키가이샤 제조, 고형분 농도 30%의 수용액) 0.5부를 용해시켜 변성 폴리비닐 알콜 수지의 수계 접착제를 제조하였다. 당해 수계 접착제의 25℃에서의 점도를 실시예 1과 동일하게 하여 측정한 결과 2.7mPa·s이었다.
또한, 두께 80㎛의 트리아세틸 셀룰로스 필름(KC8UX2M, 코니카미놀타옵트 가부시키가이샤 제조)을 준비하고, 50℃의 농도 5mol/ℓ의 수산화칼륨 용액에 침지 후, 수세, 건조시켜 검화 처리를 실시하였다. 당해 필름의 편광 필름과 접착하는 면의 25℃에서의 물의 접촉각을 실시예 1과 동일하게 하여 측정한 결과, 15°이었다.
또한, 두께 43㎛의 트리아세틸 셀룰로스 필름(KC4FR-1, 코니카미놀타옵트 가부시키가이샤 제조)을 준비하여, 50℃의 농도 5mol/ℓ의 수산화칼륨 용액에 침지 후, 수세, 건조시켜 검화 처리를 실시하였다. 당해 필름의 편광 필름과 접착하는 면의 25℃에서의 물의 접촉각을 실시예 1과 동일하게 하여 측정한 결과, 20°이었다.
앞서 수득한 편광 필름의 한쪽 측에, 1장째의 보호 필름으로서 검화 처리가 실시된 두께 43㎛의 트리아세틸 셀룰로스 필름(KC4FR-1, 코니카미놀타옵트 가부시키가이샤 제조)을, 다른 측에, 2장째의 보호 필름으로서 검화 처리가 실시된 두께 80㎛의 트리아세틸 셀룰로스 필름(KC8UX2M, 코니카미놀타옵트 가부시키가이샤 제조)을, 각각 상기한 수계 접착제를 개재하여, 닙 롤에 의해 첩합하였다. 이러한 적층 필름을, 450N/m의 장력으로 유지한 채로, 입구 온도가 50℃, 출구 온도가 90℃인 건조로를 통과시켜 편광판을 수득하였다. 당해 편광판에 관해서 육안으로 편광 필름과 1장째의 보호 필름간, 편광 필름과 2장째의 보호 필름간의 기포 발생 상황을 관찰한 결과, 양쪽 모두 기포가 발생하고 있었다. 또한, 당해 편광판의 시감도 보정 편광도를 분광 광도계 V-7100[참조: 니혼분코 가부시키가이샤 제조]을 사 용하여 평가한 결과 99.993%이고, 양호한 시감도 보정 편광도를 나타내었다.
상기의 편광 필름과 보호 필름간의 기포 발생 상황은, 이하와 같이 하여 판정하였다. 즉, 수득된 편광판(샘플 편광판)의 한쪽의 보호 필름측에, 별도의 시판 등급의 편광판(결함이 없는 것, 검광자로 한다)을 크로스 니콜(cross nicole)로 배치한다. 이 상태에서 검광자의 반대측에서 오는 검광자측에서 관찰하면, 통상적으로는 전면이 흑이 되지만, 샘플 편광판의 편광 필름과 검광자측 보호 필름 간에 결함(기포)이 있으면, 그 부분에 광 누설이 관찰된다. 또한, 샘플 편광판의 검광자와는 반대측의 보호 필름과 편광 필름 간에 결함(기포)이 있더라도, 검광자측으로 새어 나오는 빛의 편광 상태에 영향을 미치지 않기 때문에, 광 누설은 관찰되지 않는다. 따라서, 이러한 광 누설이 관찰된 경우에는, 샘플 편광판의 광검자측 보호 필름과 편광 필름 간에 기포가 있다고 판정하고, 광 누설이 관찰되지 않은 경우에는, 샘플 편광판의 검광자측 보호 필름과 편광 필름 간에 기포가 없다고 판정할 수 있다.
<비교예 3>
100부의 물에, 카복실기 변성 폴리비닐 알콜(쿠라레포발 KL318, 가부시키가이샤 쿠라레 제조) 1.5부, 수용성 폴리아미드에폭시 수지(스미레즈레진 650, 스미카켐텍스 가부시키가이샤 제조, 고형분 농도 30%의 수용액) 0.75부를 용해시켜 변성 폴리비닐 알콜 수지의 수계 접착제를 제조하였다. 당해 수계 접착제의 25℃에서의 점도를 실시예 1과 동일하게 하여 측정한 결과 3.6mPa·s이었다. 당해 수계 접착제를 사용한 것 이외에는 비교예 2와 동일하게 하여, 편광판을 수득하였다. 당해 편광판에 관해서, 육안으로 편광 필름과 1장째의 보호 필름간, 편광 필름과 2장째의 보호 필름간의 기포 발생 상황을 관찰한 결과, 편광 필름과 1장째의 보호 필름 간에는 기포가 발생하고 있고, 편광 필름과 2장째의 보호 필름 간에는 기포가 발생하고 있지 않았다. 또한, 당해 편광판의 시감도 보정 편광도를 분광 광도계 V-7100[참조: 니혼분코 가부시키가이샤 제조]을 사용하여 평가한 결과 99.993%이고, 양호한 시감도 보정 편광도를 나타내었다.
<실시예 3>
100부의 물에, 카복실기 변성 폴리비닐 알콜(쿠라레포발 KL318, 가부시키가이샤 쿠라레 제조) 1.8부, 수용성 폴리아미드에폭시 수지(스미레즈레진 650, 스미카켐텍스 가부시키가이샤 제조, 고형분 농도 30%의 수용액) 0.9부를 용해시켜 변성 폴리비닐 알콜 수지의 수계 접착제를 제조하였다. 당해 수계 접착제의 25℃에서의 점도를 실시예 1과 동일하게 하여 측정한 결과 5.6mPa·s이었다. 당해 수계 접착제를 사용한 것 이외에는 비교예 2와 동일하게 하여, 편광판을 수득하였다. 당해 편광판에 관해서, 육안으로, 편광 필름과 1장째의 보호 필름간, 편광 필름과 2장째의 보호 필름간의 기포 발생 상황을 관찰한 결과, 양쪽 모두 기포는 발생하고 있지 않고, 양호한 외관을 갖고 있었다. 또한, 당해 편광판의 시감도 보정 편광도를 분광 광도계 V-7100[참조: 니혼분코 가부시키가이샤 제조]을 사용하여 평가한 결과 99.993%이고, 양호한 시감도 보정 편광도를 나타내었다.
<실시예 4>
100부의 물에, 카복실기 변성 폴리비닐 알콜(쿠라레포발 KL318, 가부시키가이샤 쿠라레 제조) 2부, 수용성 폴리아미드에폭시 수지(스미레즈레진 650, 스미카켐텍스 가부시키가이샤 제조, 고형분 농도 30%의 수용액) 1부를 용해시켜, 변성 폴리비닐 알콜 수지의 수계 접착제를 제조하였다. 당해 수계 접착제의 25℃에서의 점도를 실시예 1과 동일하게 하여 측정한 결과 6.8mPa·s이었다. 당해 수계 접착제를 사용한 것 이외에는 비교예 2와 동일하게 하여 편광판을 수득하였다. 당해 편광판에 관해서, 육안으로 편광 필름과 1장째의 보호 필름간, 편광 필름과 2장째의 보호 필름간의 기포 발생 상황을 관찰한 결과, 양쪽 모두 기포는 발생하고 있지 않으며, 양호한 외관을 갖고 있었다. 또한, 당해 편광판의 시감도 보정 편광도를 분광 광도계 V-7100[참조: 니혼분코 가부시키가이샤 제조]을 사용하여 평가한 결과 99.993%이고, 양호한 시감도 보정 편광도를 나타내었다.
<실시예 5>
100부의 물에, 카복실기 변성 폴리비닐 알콜(쿠라레포발 KL318, 가부시키가이샤 쿠라레 제조) 2.5부, 수용성 폴리아미드에폭시 수지(스미레즈레진 650, 스미카켐텍스 가부시키가이샤 제조, 고형분 농도 30%의 수용액) 1.25부를 용해시켜 변성 폴리비닐 알콜 수지의 수계 접착제를 제조하였다. 당해 수계 접착제의 25℃에서의 점도를 실시예 1과 동일하게 하여 측정한 결과 11.0mPa·s이었다. 당해 수계 접착제를 사용한 것 이외에는 비교예 2와 동일하게 하여 편광판을 수득하였다. 당해 편광판에 관해서, 육안으로 편광 필름과 1장째의 보호 필름간, 편광 필름과 2장째의 보호 필름간의 기포 발생 상황을 관찰한 결과, 양쪽 모두 기포는 발생하고 있지 않으며, 양호한 외관을 갖고 있었다. 또한, 당해 편광판의 시감도 보정 편광도를 분광 광도계 V-7100[참조: 니혼분코 가부시키가이샤 제조]을 사용하여 평가한 결과 99.991%이었다.
<실시예 6>
100부의 물에, 카복실기 변성 폴리비닐 알콜(쿠라레포발 KL318, 가부시키가이샤 쿠라레 제조) 3부, 수용성 폴리아미드에폭시 수지(스미레즈레진 650, 스미카켐텍스 가부시키가이샤 제조, 고형분 농도 30%의 수용액) 1.5부를 용해시켜, 변성 폴리비닐 알콜 수지의 수계 접착제를 제조하였다. 당해 수계 접착제의 25℃에서의 점도를 실시예 1과 동일하게 하여 측정한 결과 16.8mPa·s이었다.
별도, 트리아세틸 셀룰로스 필름의 표면에 안티글래어 처리층이 마련된 두께 85㎛의 표면 처리 필름(CV02, 후지필름 가부시키가이샤 제조)를 준비하여, 50℃의 농도 5mol/ℓ의 수산화칼륨 수용액에 침지 후, 수세, 건조시켜 검화 처리를 실시하였다. 당해 필름의 편광 필름과 접착하는 면의 25℃에서의 물의 접촉각을 실시예 1과 동일하게 하여 측정한 결과, 15°이었다.
상기 수계 접착제(점도: 16.8mPa·s)를 사용하여, 1장째의 보호 필름으로서 상기의 검화 처리가 실시된 두께 85㎛의 표면 처리 필름(CV02, 후지필름 가부시키 가이샤 제조)를 사용한 것 이외에는 비교예 2와 동일하게 하여, 편광판을 수득하였다. 당해 편광판에 관해서, 육안으로 편광 필름과 1장째의 보호 필름간, 편광 필름과 2장째의 보호 필름간의 기포 발생 상황을 관찰한 결과, 양쪽 모두 기포는 발생하고 있지 않으며, 양호한 외관을 갖고 있었다. 또한, 당해 편광판의 시감도 보정 편광도를 분광 광도계 V-7100[참조: 니혼분코 가부시키가이샤 제조]을 사용하여 평가한 결과 99.990%이었다.
<실시예 7>
100부의 물에, 카복실기 변성 폴리비닐 알콜(쿠라레포발 KL318, 가부시키가이샤 쿠라레 제조) 2.2부, 수용성 폴리아미드에폭시 수지(스미레즈레진 650, 스미카켐텍스 가부시키가이샤 제조, 고형분 농도 30%의 수용액) 1.1부를 용해시켜, 변성 폴리비닐 알콜 수지의 수계 접착제를 제조하였다. 당해 수계 접착제의 25℃에서의 점도를 실시예 1과 동일하게 하여 측정한 결과 8.1mPa·s이었다.
또한, 두께 82㎛의 트리아세틸 셀룰로스의 연신 필름(WV 필름 WV BZ 438, 후지필름 가부시키가이샤 제조)을 준비하고, 50℃의 농도 5mol/ℓ의 수산화칼륨 용액에 침지 후, 수세, 건조시켜 검화 처리를 실시하였다. 당해 필름의 편광 필름과 접착하는 면의 25℃에서의 물의 접촉각을 실시예 1과 동일하게 하여 측정한 결과, 30°이었다.
상기 수계 접착제(점도: 8.1mPa·s)를 사용하여, 1장째의 보호 필름으로서 상기의 검화 처리가 실시된 두께 82㎛의 트리아세틸 셀룰로스의 연신 필름(WV 필름 WV BZ 438, 후지필름 가부시키가이샤 제조)을 사용한 것 이외에는 비교예 2와 동일하게 하여, 편광판을 수득하였다. 당해 편광판에 관해서, 육안으로 편광 필름과 1장째의 보호 필름간, 편광 필름과 2장째의 보호 필름간의 기포 발생 상황을 관찰한 결과, 양쪽 모두 기포는 발생하고 있지 않으며, 양호한 외관을 갖고 있었다. 또한, 당해 편광판의 시감도 보정 편광도를 분광 광도계 V-7100[참조: 니혼분코 가부시키가이샤 제조]을 사용하여 평가한 결과 99.995%이고, 양호한 시감도 보정 편광도를 나타내었다.
여기에서 도 1은, 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 3에서 제작한 각 편광판에 관한 수계 접착제의 25℃에서의 점도 X(mPa·s) 및 보호 필름 표면의 25℃에서의 물의 접촉각 Y(°)과, 편광판의 기포 발생의 유무의 관계를 도시하는 그래프이다. 도 1의 그래프에 있어서, 세로축은 보호 필름 표면의 25℃에서의 물의 접촉각 Y(°), 가로축은 수계 접착제의 25℃에서의 점도 X(mPa·s)이고, 그래프 중의
Figure 112009005399683-PAT00002
는 기포 발생무, ×는 기포 발생 유의 결과를 각각 나타내고 있다. 도 1로부터 기포의 발생을 방지하기 위해서는, 경계선 A로 나타내어지는 바와 같이, 수학식 1의 관계를 만족시킬 필요가 있는 것을 알 수 있다.
수학식 1
Y 〈 5X
또한, 도 1로부터 경계선 B로 나타내어지는 바와 같이, 보호 필름 표면의 25℃에서의 물의 접촉각은 45°이하인 것이 바람직하고, 또한, 수계 접착제의 25℃에서의 점도는 3 내지 10mPa·s가 특히 바람직한 것도 알 수 있다.
도 1은 수계 접착제의 25℃에서의 점도 X(mPa·s) 및 보호 필름 표면의 25℃에서의 물의 접촉각 Y(°)과, 편광판의 기포 발생의 유무의 관계를 도시하는 그래프이고, 세로축은 보호 필름 표면의 25℃에서의 물의 접촉각 Y(°), 가로축은 수계 접착제의 25℃에서의 점도 X(mPa·s)이고, 그래프 중의
Figure 112009005399683-PAT00003
는 기포 발생 무, ×는 기포 발생 유의 결과를 각각 나타내고 있다.

Claims (5)

  1. 폴리비닐 알콜 수지로 이루어진 편광 필름의 적어도 한쪽 측에, 하기 수학식 1의 관계를 만족하는 점도를 갖는 수계 접착제를 사용하여 보호 필름을 적층하는, 편광판의 제조방법.
    수학식 1
    Y 〈 5X
    위의 수학식 1에서,
    X는 수계 접착제의 25℃에서의 점도(mPa·s)이고,
    Y는 보호 필름 표면의 25℃에서의 물의 접촉각(°)이다.
  2. 보호 필름을 수세하는 공정 및
    폴리비닐 알콜 수지로 이루어진 편광 필름의 적어도 한쪽 측에, 하기 수학식 1의 관계를 만족하는 점도를 갖는 수계 접착제를 사용하여 수세된 보호 필름을 적층하는 공정을 포함하는, 편광판의 제조방법.
    수학식 1
    Y 〈 5X
    위의 수학식 1에서,
    X는 수계 접착제의 25℃에서의 점도(mPa·s)이고,
    Y는 보호 필름 표면의 25℃에서의 물의 접촉각(°)이다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 보호 필름 표면의 25℃에서의 물의 접촉각이 45°이하인, 편광판의 제조방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 수계 접착제의 25℃에서의 점도가 3 내지 10mPa·s인, 편광판의 제조방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 수계 접착제가 변성 폴리비닐 알콜계 수지를 함유하는 접착제인, 편광판의 제조방법.
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