KR20140114923A - 접착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판 - Google Patents

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KR20140114923A
KR20140114923A KR1020130028432A KR20130028432A KR20140114923A KR 20140114923 A KR20140114923 A KR 20140114923A KR 1020130028432 A KR1020130028432 A KR 1020130028432A KR 20130028432 A KR20130028432 A KR 20130028432A KR 20140114923 A KR20140114923 A KR 20140114923A
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윤호동
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조천희
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 접착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지, 아크릴계 골격을 갖는 화합물을 함유하는 레벨링제, 및 가교제를 함유함으로써, 접착성이 우수하고, 편광판의 건조 공정에서 편광자의 수축으로 TD방향에서 발생되는 무라(타다미 무라)를 억제할 수 있는 접착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판에 관한 것이다.

Description

접착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판 {ADHESIVE COMPOSITION AND POLARIZING PLATE USING THE SAME}
본 발명은 편광판 건조 시 편광자 수축을 억제할 수 있는 접착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판에 관한 것이다.
편광판은 통상 2색성 색소가 흡착 배향된 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 편광자의 양면 또는 한쪽 면에 투명 보호필름이 적층된 구조로 되어 있다.
편광자는 폴리비닐알코올계 수지 필름에 세로 1축 연신과 2색성 색소에 의한 염색을 실시한 후, 붕산 처리하여 가교 반응을 수행하고 수세, 건조시키는 방법에 의해 제조된다. 2색성 색소로는 요오드 또는 2색성 유기 염료가 사용된다.
상기 편광자는 연신에 의해 제조되기 때문에 수축되기 쉽고 친수성 폴리머를 사용하므로 특히 가습 조건하에서 변형되기 쉽다. 또한 필름 자체의 기계적 강도가 약하므로 필름이 찢어질 수 있다. 이에 편광자의 양측 또는 편측에 접착제로 투명보호필름을 부착하여 강도를 보강한 편광판이 사용되고 있다.
상기 접착제는 폴리비닐알코올계 접착제 등의 수계 접착제가 사용된다. 그러나, 폴리비닐알코올계 접착제는 가습조건하에서는 편광자와 투명 보호 필름의 계면에서 박리가 발생하는 경우가 있다. 이는 접착제의 주성분인 폴리비닐알코올계 수지가 결로된 상황에서 접착제의 용해가 일어날 가능성이 있다. 이에 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지와 가교제를 함유하는 편광판용 접착제가 제시되었다(일본 공개특허공보 평7-198945호).
또한, 접착제는 접착제와 투명 보호 필름의 젖음성을 향상시키는 것이 요구되어, 보호필름에 코로나 처리나 플라즈마 처리 등의 활성화 처리를 실시하는 것이 제시되었다[일본공개특허 제2006-178191호]. 그러나, 보호필름의 종류에 따라 활성화 처리가 불충분하여 젖음성 향상 효과가 저하되는 문제가 있었다.
또한, 아세틸렌 골격을 갖는 레벨링제를 함유한 편광판용 접착제가 제시되었으나[한국등록특허 제1,030,205호], 접착성(내수 접착성) 및 편광판의 광학 특성이 저하되는 문제가 있었다.
본 발명은 접착성이 우수하고 이를 이용한 편광판의 광학 특성을 저하시키지 않으면서, 편광자에 대한 젖음성 및 가교도를 향상시켜 편광판의 건조 공정에서 편광자의 수축으로 TD방향에서 발생되는 무라(타다미 무라)를 억제할 수 있는 접착제 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 접착제 조성물을 포함하는 편광판을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지, 아크릴계 골격을 갖는 화합물을 함유하는 레벨링제, 및 가교제를 함유하는 접착제 조성물을 제공한다.
상기 레벨링제는 아크릴계 골격을 갖는 화합물을 함유하는 분산체상 또는 용액상일 수 있다.
상기 레벨링제는 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부 함유할 수 있다.
상기 가교제는 글리옥실산염 가교제일 수 있다.
상기 가교제는 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 3 내지 25중량부 함유할 수 있다.
또한, 본 발명은 폴리비닐알코올계 편광자; 상기 편광자의 일면 또는 양면에 적층되고, 상기 접착제 조성물을 함유하는 접착제층; 및 상기 접착제층 상에 적층된 편광자 보호필름을 포함하는 편광판을 제공한다.
본 발명에 따른 접착제 조성물은 접착성이 우수하고, 편광자에 대한 젖음성 및 가교도가 향상되어 편광판의 건조 공정에서 편광자의 수축으로 TD방향에서 발생되는 무라(타다미 무라)를 억제할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 편광판의 내수성 시험방법을 나타낸 것이다.
본 발명은 편광판 건조 시 편광자 수축을 억제할 수 있는 접착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 접착제 조성물은 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지, 아크릴계 골격을 갖는 화합물을 함유하는 레벨링제, 및 가교제를 함유한다.
아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올(PVA)계 수지의 아세토아세틸기는 카르복시기 변성, 메틸올기 변성, 아미노기 변성 등과 같은 변성된 폴리비닐알코올 수지에 비해 반응성이 높아 내구성 향상 면에서 우수하다.
아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지는 폴리비닐알코올계 수지와 디케텐(diketene)을 공지된 방법으로 반응시켜 얻을 수 있다. 구체적으로, 폴리비닐알코올계 수지를 아세트산 등의 용매 중에 분산시킨 후 여기에 디케텐을 첨가하는 방법, 폴리비닐알코올계 수지를 디메틸포름아미드 또는 디옥산 등의 용매에 미리 용해시킨 후 여기에 디케텐을 첨가하는 방법, 또는 폴리비닐알코올계 수지에 디케텐 가스 또는 액상 디케텐을 직접 접촉시키는 방법 등에 의해 얻을 수 있다. 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지는 아세토아세틸기 변성도가 0.1몰% 이상인 것이면 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 0.1 내지 40몰%, 보다 바람직하게는 1 내지 20몰%, 가장 바람직하게는 2 내지 7몰%인 것이 좋다. 아세토아세틸기의 변성도가 0.1몰% 미만인 경우에는 접착제층의 내수성이 불충분하여 부적합하며, 아세토아세틸기의 변성도가 40몰%를 초과하는 경우에는 내수성 향상 효과가 미미할 수 있다.
아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도도 특별히 제한되지 않지만, 80몰% 이상인 것이 바람직하고, 또한 85몰% 이상인 것이 보다 바람직하다. 접착제 조성물에 포함되는 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도가 낮으면, 충분한 수용성이 발현하기 어려워지기 때문에 접착성이 불충분해지기 쉽다.
아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지를 제조할 때에 이용되는 폴리비닐알코올은 특별히 한정되지 않지만, 편광판에 있어서의 편광자와 보호 필름간의 높은 접착성을 발현시키기 위해서는, 평균 중합도가 100 내지 3,000범위에 있는 것이 바람직하고, 또한 평균 비누화도가 80 내지 100몰% 범위에 있는 것이 바람직하다.
일례의 제품으로는 Z-100, Z-200, Z-200H, Z-210, Z-220 및 Z-320(일본합성화학 Gohsefimer사) 등이 있다.
아크릴계 골격을 갖는 화합물을 함유하는 레벨링제는 폴리비닐알코올(PVA)계 편광자에 대한 접착제 조성물의 젖음성을 향상시키고, 폴리비닐알코올(PVA)계 편광자의 하이드록시기와 아크릴계 레벨링제가 반응하여 가교도를 상승키는 역할을 한다. 상기 가교도의 상승으로 편광판 건조 시 편광자의 수축으로 발생되는 타다미 무라를 개선하는 역할을 한다.
본 발명에서 타다미 무라는 건조 공정에서 편광자의 수축으로 인하여TD방향에서 발생되는 줄 방향의 무라이며, TD방향으로 두께 편차가 발생하여 시인되는 현상을 의미한다. 이러한 타다미 무라는 목시로 확인되는 것이 일반적이며, 이는 패널로 제작되면 시인성에 큰 영향을 미치게 된다.
상기 아크릴계 골격을 갖는 화합물을 함유하는 레벨링제는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않으며, 통상 아크릴계 골격을 갖는 화합물을 분산체상 또는 용액상으로서 사용한다.
아크릴계 골격을 갖는 화합물은 구체적으로 (메타)아크릴레이트계 등이 있다.
분산체상 또는 용액상의 중의 아크릴계 골격을 갖는 화합물의 고형분 농도는 특별히 한정하지 않으나, 10 내지 80중량%, 바람직하기로는 20 내지 70중량%, 보다 바람직하기로는 30 내지 50중량%인 것이 좋다.
분산체상 또는 용액상의 분산매로는 물; 에탄올, 메탄올, 이소프로판올 등의 알콜계; 프로필렌글리콜 등의 알킬렌글리콜계; 글리콜모노에테르 등이 단독 또는 혼합 사용될 수 있다.
상기 레벨링제의 시판되는 제품으로는 BYK사의 BYK-380N 또는 BYK-381 등이 있으며, 레벨링성을 고려하면 BYK-381이 바람직하다.
이러한 레벨링제는 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부, 타다미 무라 개선 정도를 고려하면 바람직하기로 0.1 내지 8중량부, 보다 바람직하기로는 0.3 내지 5중량부가 좋다. 이때, 상기 함량은 고형분을 기준으로 환산된 값이다. 상기 함량이 0.1중량부 미만이면 편광자에 대한 젖음성 개선 효과가 미미하여 타다미 무라 억제 효과가 저하될 수 있고, 10중량부를 초과하는 경우에는 용해도가 저하되어 헤이즈가 발생할 수 있다.
가교제는 폴리알릴아민계 수지와, 편광자 및 편광자 보호필름과의 밀착성 및 내구성 향상과 고온에서의 신뢰성 및 점착제의 형상을 유지시키는 역할을 한다.
가교제는 이소시아네이트계, 에폭시계, 과산화물계, 금속킬레이트계, 옥사졸린계, 멜라민계, 글리옥실산염계 및 아지리딘계 등이 사용될 수 있으며, 1종 또는 2종 이상을 혼합 사용할 수 있다.
이중 점착성 및 내구성 향상 면에서 유리한 글리옥실산염이 바람직하다.
본 발명은 하기에서 바람직한 가교제 성분인 글리옥실산염 가교제에 대하여 구체적으로 기술하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
글리옥실산염은 글리옥실산의 알칼리 금속염 또는 알칼리 토금속염 등이 사용될 수 있다. 상기 글리옥실산의 알칼리 금속염 및 알칼리 토금속염은 거의 동일한 효과를 얻을 수 있는 바, 이의 사용에 특별히 제약은 없다. 이는 알칼리 금속 및 알칼리 토금속이 모두 전기 음성도가 낮고, 상기 금속 또는 토금속의 카르복실산염은 화학적 성질이 유사하기 때문이라 예측된다. 또한, 가교제로서 작용하는 부분은 글리옥실산염의 알데히드기이므로 상기 금속 또는 토금속은 동일한 효과를 나타낼 것이라 예측된다.
상기 글리옥실산염은 글리옥실산리튬, 글리옥실산나트륨, 글리옥실산칼륨 등의 알칼리 금속염, 글리옥실산마그네슘, 글리옥실산칼슘, 글리옥실산스트로튬, 글리옥실산바륨 등의 알칼리 토금속염이 사용될 수 있다. 그 중 물에 대한 용해성을 고려하면 알칼리 금속염이 바람직하고, 특히 글리옥실산나트륨이 보다 바람직하다.
이러한 가교제는 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지 100중량부에 대하여 3 내지 25중량부, 바람직하기로는 5 내지 20중량부 함유한다. 이때, 상기 함량은 고형분을 기준으로 환산된 값이다. 상기 함유량이 3중량부 미만인 경우에는 편광판의 내수성이 충분히 발현되기 어렵다. 또한, 함유량이 25중량부를 초과하는 경우에는 편광판의 광학 특성(투과도, 편광도)이 저하되는 문제가 있다.
또한, 상기 접착제 조성물은 목적으로 하는 효과를 저해하지 않는 범위내에서 당 분야에서 일반적으로 사용되는 가소제, 실란 커플링제, 대전 방지제, 미립자 및 알코올 등의 첨가제를 사용할 수 있다. 특히 접착제층 형성 조성물의 퍼짐성을 향상시키기 위하여 알코올 등을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 접착제 조성물은 피착체인 편광자 또는 보호필름의 표면에 균일한 접착제층을 형성하기 위해 액형인 것이 바람직하다. 이러한 액형의 접착제는 각종 용제의 용액형 또는 분산액형을 사용할 수 있으며, 기재의 도공성면을 고려하면 용액형이 바람직하고, 안정성면을 고려하면 물을 용매로한 용액형 또는 분산액형이 적합하다.
또한, 건조 공정의 단축을 목적으로 접착제 용액 중에 물과 용이하게 혼화하고 물보다도 비점이 낮은 알코올계 용제를 배합한 물/알코올 혼합 용제를 이용할 수도 있다. 알코올계 용제의 비점은 비점이 100℃ 이하, 특히 80℃ 이하, 또는 70℃ 이하인 것이 바람직하다.
상기 본 발명에 따른 접착제 조성물은 pH 4 내지 10의 범위로 하여 사용할 수 있다. pH가 4 미만이면 편광판 형성 후 내수성을 충분히 발현할 수 없고, pH가 10을 초과하면 접착제 조성물의 겔화가 발생될 수 있다.
또한, 접착제 조성물은 20℃에서 점도가 3 내지 25mPa·sec인 것이 바람직하다, 상기 점도가 3mPa·sec 미만이면 편광판 형성 후 내수성을 충분히 발현할 수 없고, 점도가 25mPa·sec을 초과하면 편광판의 광학 특성이 저하될 수 있다.
본 발명은 편광자; 상기 편광자의 일면 또는 양면에 적층되고, 상기 접착제 조성물을 함유하는 접착제층; 및 상기 접착제층 상에 적층된 편광자 보호필름을 포함하는 편광판을 제공한다.
편광자는 연신된 폴리비닐알코올계 필름에 이색성 색소가 흡착 배향된 것이다.
편광자를 구성하는 폴리비닐알코올계 수지는 폴리아세트산 비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어질 수 있다. 폴리아세트산 비닐계 수지로는 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 이외에, 아세트산 비닐과 이와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산 비닐과 공중합 가능한 다른 단량체로는 불포화 카르복시산계, 불포화 술폰산계, 올레핀계, 비닐에테르계, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드계 단량체 등을 들 수 있다. 또한 폴리비닐알코올계 수지는 변성된 것일 수도 있으며, 예를 들면 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 통상 85 내지 100몰%이며, 바람직하게는 98몰% 이상인 것이 좋다. 또한 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 통상 1,000 내지 10,000이며, 바람직하게는 1,500 내지 5,000인 것이 좋다.
이러한 폴리비닐알코올계 수지를 막으로 형성한 것이 편광자의 원반 필름으로서 사용된다. 폴리비닐알코올계 수지의 막 형성 방법은 특별히 제한되는 것은 아니며, 공지된 방법을 이용할 수 있다. 원반 필름의 막 두께는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 10 내지 150㎛일 수 있다.
본 발명의 편광자는 수용액 상에서 연속적으로 폴리비닐알코올계 필름을 일축 연신하는 공정, 이색성 색소로 염색하여 흡착시키는 공정, 붕산 수용액으로 처리하는 공정 및 수세, 건조하는 공정을 경유하여 제조된다.
폴리비닐알코올계 필름을 일축 연신하는 공정은 염색 전에 수행할 수 있고, 염색과 동시에 수행할 수 있으며, 염색 후에 수행할 수도 있다. 일축 연신을 염색 후에 수행하는 경우에는 붕산 처리 전에 수행할 수 있고, 붕산 처리 중에 수행할 수도 있다. 물론 이들 복수개의 단계로 일축 연신을 수행하는 것도 가능하다. 일축 연신에는 주속이 다른 롤 또는 열 롤을 이용할 수 있다. 또한 일축 연신은 대기 중에서 연신하는 건식 연신일 수도 있고, 용매로 팽윤시킨 상태에서 연신하는 습식 연신일 수도 있다. 연신비는 통상 4 내지 8배이다.
연신된 폴리비닐알코올계 필름을 이색성 색소로 염색하는 공정은, 예를 들면 폴리비닐알코올계 필름을 이색성 색소를 함유하는 수용액에 침지하는 방법을 이용할 수 있다. 이색성 색소로는 요오드나 이색성 염료가 이용된다. 또한, 폴리비닐알코올계 필름은 염색 전에 물에 미리 침지하여 팽윤시키는 것이 바람직하다.
이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우에는 통상 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 염색용 수용액에 폴리비닐알코올계 필름을 침지하여 염색하는 방법을 이용할 수 있다. 통상 염색용 수용액에서의 요오드의 함량은 물(증류수) 100중량부에 대하여 0.01 내지 1중량부이고, 요오드화칼륨의 함량은 물 100중량부에 대하여 0.5 내지 20중량부이다. 염색용 수용액의 온도는 통상 20 내지 40℃이고, 침지시간(염색시간)은 통상 20 내지 1,800초이다.
이색성 색소로서 이색성 염료를 이용하는 경우는 통상 수용성 이색성 염료를 포함하는 수용액에 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 2색성 염료의 함유량은, 물 100 중량부당 통상 1×10-4 내지 10중량부, 바람직하게는 1×10-3 내지 1중량부이다. 이 수용액은 황산나트륨 등의 무기염을 염색 보조제로서 함유할 수도 있다. 염색에 이용하는 염료 수용액의 온도는 통상 20 내지 80℃이고, 또한 이 수용액에 대한 침지 시간은 통상 10 내지 1,800초이다.
염색된 폴리비닐알코올계 필름을 붕산 처리하는 공정은 붕산 함유 수용액에 침지함으로써 수행할 수 있다. 통상 붕산 함유 수용액에서의 붕산의 함량은 물 100중량부에 대하여 2 내지 15중량부, 바람직하게는 5 내지 12중량부인 것이 좋다. 이색성 색소로서 요오드를 이용한 경우에는 붕산 함유 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하며, 그 함량은 통상 물 100중량부에 대하여 0.1 내지 15중량부, 바람직하게는 5 내지 12중량부인 것이 좋다. 붕산 함유 수용액의 온도는 통상 50℃ 이상, 바람직하게는 50 내지 85℃, 보다 바람직하게는 60 내지 80℃인 것이 좋고, 침지시간은 통상 60 내지 1,200초, 바람직하게는 150 내지 600초, 보다 바람직하게는 200 내지 400초인 것이 좋다.
붕산 처리 후 폴리비닐알코올계 필름은 통상 수세 및 건조된다. 수세처리는 붕산 처리된 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지함으로써 수행할 수 있다. 수세처리의 물의 온도는 통상 5 내지 40℃이고, 침지시간은 통상 1 내지 120초이다. 수세 후 건조함으로써 편광자를 얻을 수 있다. 건조처리는 통상 열풍 건조기나 원적외선 가열기를 이용하여 수행할 수 있다. 건조처리 온도는 통상 30 내지 100℃, 바람직하게는 50 내지 80℃이고, 건조시간은 통상 60 내지 600초, 바람직하게는 120 내지 600초인 것이 좋다.
상기한 바와 같이 제조된 편광자의 두께는 5 내지 40㎛이다.
편광자 보호필름은 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등이 우수한 것으로 특별히 제안되지 않으며, 구체적으로 아크릴계, 셀룰로스계, 폴리올레핀계 또는 폴리에스테르계 등이 사용될 수 있다.
예컨대, 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로스, 트리아세틸셀룰로스 등의 셀룰로스계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노르보넨 구조를 갖는 폴리올레핀계, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 등을 포함하는 보호필름을 들 수 있다.
편광자 보호필름의 두께는 10 내지 200㎛, 바람직하기로는 10 내지 150㎛인 것이 좋다. 또한, 편광자의 양면에 편광자 보호필름이 적층되는 경우 동일하거나 상이한 두께를 유지할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
제조예 : 편광자 제조
평균중합도가 2,400이고, 비누화도가 99.9몰% 이상인 75㎛ 두께의 폴리비닐알코올 필름을 건식으로 약 5배로 일축 연신하고, 연신 상태를 유지한 채로 60℃의 물(증류수)에 1분 동안 침지한 후 요오드/요오드화칼륨/증류수의 중량비가 0.05/5/100인 28℃의 수용액에서 60초 동안 침지하였다. 그 후, 요오드화칼륨/붕산/증류수의 중량비가 8.5/8.5/100인 72℃ 수용액에 300초 동안 침지하고, 26℃의 증류수로 20초 동안 세정한 후 65℃에서 건조하여 PVA계 필름에 요오드가 흡착 배향된 편광자를 제조하였다.
실시예 1
(1)접착제 조성물
물(증류수)에 검화도가 99.2몰%인 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지(코세놀 Z200, 일본합성화학공업㈜)를 용해하여 고형분 함량이 5중량%인 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지 수용액을 제조하였다.
상기 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지 수용액 100중량부, 글리옥실산나트륨(10중량% 수용액) 가교제 5중량부 및 레벨링제(BYK-381제품, BYK사) 0.3중량%를 혼합하여 접착제 조성물을 제조하였다. 이때, 상기 각 성분은 고형분 함량을 기준으로 혼합하였으며, 접착제 조성물의 pH는 6.1이고 점도는 3.4mPa·sec 이었다.
(2)편광판
제조예의 요오드가 흡착 배향된 편광자의 양면에, 상기 (1)의 접착제 조성물을 건조막 두께가 0.1㎛가 되도록 도포한 후 니프롤을 이용하여 보호필름을 접합시켰다. 이후에 80℃의 열풍건조기에서 5분 동안 건조하여 편광판을 제조하였다.
상기 보호필름은 검화된 트리아세틸셀룰로스계 보호필름, 코로나 처리된 노르보넨계 보호필름 및 코로나 처리된 아크릴계 보호필름 등을 적절히 사용하여 편광판을 제조하였다.
실시예 2 내지 10 및 비교예 1 내지 5
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 성분의 조성을 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 사용하여 편광판을 제조하였다.
구분
(중량부)		 폴리비닐알코올계 수지 가교제 레벨링제
A-1 A-2 A-3 B-1 B-2 B-3 C-1 C-2 C-3 C-4 C-5
실시예1 100 - - 5 - - 0.3 - - - -
실시예2 100 - - 5 - - 0.5 - - - -
실시예3 100 - - 5 - - 0.7 - - - -
실시예4 100 - - 5 - - 1 - - - -
실시예5 100 5 1.5
실시예6 100 - - 5 - - - 0.5 - - -
실시예7 100 - - 5 - - - 0.7 - - -
실시예8 100 - - 5 - - - 1 - - -
실시예9 100 - - 5 - - 8 - - - -
실시예10 100 - - 15 - - 1 - - - -
실시예11 100 - - 25 - - 1 - - - -
실시예12 100 - - - 5 - 0.5 - - - -
실시예13 100 - - - - 5 0.5 - - - -
비교예1 100 - - 5 - - - - 0.5 - -
비교예2 100 - - 5 - - - - - 0.5 -
비교예3 100 - - 5 - - - - - - 0.5
비교예4 - 100 - 5 - - 0.5 - - - -
비교예5 - - 100 5 - - 0.5 - - - -
A-1: 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지 수용액(고형분 함량 5중량%, 일본합성사)
A-2:폴리비닐알코올계 수지 수용액(고형분 함량 5중량%, 쿠라레사)
A-3:에폭시 변성 수지 수용액(고형분 함량 5중량%, 스미토모 공업사)
B-1: 글리옥실산나트륨(알드리치사)
B-2: 메틸올멜라민(알드리치사)
B-3: 아지리딘 수지( 니토보사)
C-1: 아크릴계, BYK-381제품(BYK사)
C-2: 아크릴계, BYK-380N제품(BYK사)
C-3: 아세틸렌계, EXP4123제품(닛신화학공업사)
C-4: 불소계, F-443제품(다이닛폰 잉크 화학공업사)
C-5: 실리콘계, BYK-345제품(BYK사)
실험예
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 편광판의 물성을 하기와 같은 방법으로 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
1.접착력(커터 평가)
제조된 편광판을 1시간 상온에서 방치한 후, 편광판의 각 필름 사이(편광자와 편광자 보호필름 사이)에 커터의 날을 넣고, 날을 밀고 나아갔을 때의 날이 들어가는 방식을 하기의 기준으로 평가하였다.
[평가방법]
◎: 커터의 날이 어느 필름 사이에도 들어가지 않는다.
○: 날을 밀고 나아갔을 때, 적어도 어느 한 쪽의 필름 사이에 날이 1 내지 2mm 들어갔을 때 멈춘다.
△: 날을 밀고 나아갔을 때, 적어도 어느 한 쪽의 필름 사이에 날이 3 내지 5mm 들어갔을 때 멈춘다.
×: 날을 밀고 나아갔을 때, 적어도 어느 한 쪽의 필름 사이에 날이 무리 없이 들어간다.
2.내수성
제조된 편광판을 23℃, 상대습도 55%의 환경 하에서 24 시간 방치한 후 내온수성을 시험하였다. 먼저, 편광판의 흡수축(연신방향)을 장변으로 하여 5㎝×2㎝의 직사각형 형상으로 편광판을 절단하여 샘플을 제작하고, 장변 방향의 치수를 정확히 측정하였다. 여기서, 샘플은 편광자에 흡착된 요오드에 기인하여 전면에 걸쳐 균일하게 특유의 색을 나타내고 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, (A)는 온수에 침지하기 전에 샘플(1)의 단변 측을 파지부(把持部)(5)에서 파지하는 것을 나타내며, (B)는 파지된 샘플(1)의 길이방향의 8할 정도를 60℃의 온수 수조에 침지하여 4시간 동안 유지한 후의 수축된 샘플(4)의 도면이다. 침지가 완료되면 샘플(4)을 수조로부터 꺼내 수분을 닦아 내고, 편광자의 수축정도를 측정한다. 구체적으로 샘플(1)의 단변 중앙에 있어서의 보호필름의 끝(1a)으로부터 수축한 편광자(4)의 끝까지의 거리를 측정하고, 이를 수축길이로 하였다. 또한 도 1(B)에서 온수 침지에 의해 편광판의 한가운데 위치하는 편광자(4)가 수축하고, 2장의 보호필름 사이에 편광자(4)가 존재하지 않는 영역(2)이 형성된다. 또한 온수 침지에 의해 온수에 접하는 편광자(4)의 주변부로부터 요오드가 용출하여 샘플(1)의 주변부에 색이 빠진 부분(3)이 생긴다. 이 탈색 정도를 샘플(1)의 단변 중앙에 있어서의 수축한 편광자(4)의 끝으로부터 편광판 특유의 색이 남아 있는 영역까지의 거리를 측정하고, 이를 요오드 빠짐 길이로 하였다. 상기 수축길이와 요오드 빠짐 길이의 합계를 총 침식길이(X)로 하였는데, 즉 총 침식길이(X)란 샘플(1)의 단변 중앙에 있어서의 샘플(1)의 끝(1a)에서부터 편광판 특유의 색이 남아있는 영역까지의 거리가 된다. 수축길이, 요오드 빠짐 길이 및 총 침식길이(X)가 작을수록 물의 존재 하에서 접착성(내온수성)이 높다고 판단할 수 있다.
[평가방법]
◎: 총 침식길이(X) < 2㎜
○: 2㎜ ≤ 총 침식길이(X) < 3㎜
△: 3㎜ ≤ 총 침식길이(X) < 5㎜
×: 5㎜ ≤ 총 침식길이(X)
3. 접촉각
편광자를 50mm×50mm가 되도록 잘라내어 샘플을 제조하였다. 샘플을 접촉각 측정기 PLATE에 올려놓고 테이프로 고정시켰다. 여기에 제조한 접착제의 방울 길이를 170㎛의 크기로 떨어뜨려 접촉각을 측정하였다. 상기 접촉각은 총 3번을 측정하여 평균을 내었다.
[평가방법]
◎: 20°미만
○: 20°이상 내지 30°미만
△: 30°이상 내지 40°미만
×: 40°이상
4. 타다미 무라
편광판 제조 후 형광등 반사법에 의해 타다미 무라의 시인 유무를 이하의 기준으로 육안 확인하였다.
[평가방법]
Lv1: 얻어진 편광판에서, 타다미 무라 확인 불가능 수준
Lv2: 얻어진 편광판에서, 형광등 반사법 에서는 시인가능하나 육안으로 확인 불가능 수준
Lv3: 얻어진 편광판에서, 형광등 반사법 에서 시인가능, 육안으로 시인 가능 수준
구분 보호필름 접착력 내온수성 접촉각 타다미무라(Lv)
실시예1 트리아세틸셀룰로오스계필름
/노르보넨계필름		 ◎ ◎ ○ 1
트리아세틸셀룰로오스계필름
/ 트리아세틸셀룰로오스계필름		 ◎ ◎ ○ 1
트리아세틸셀룰로오스계필름
/아크릴계필름		 ◎ ◎ ○ 1
실시예2 트리아세틸셀룰로오스계필름
/노르보넨계필름		 ◎ ◎ ○ 1
실시예3 트리아세틸셀룰로오스계필름
/노르보넨계필름		 ◎ ◎ ○ 1
실시예4 트리아세틸셀룰로오스계필름
/노르보넨계필름		 ◎ ◎ ◎ 1
실시예5 트리아세틸셀룰로오스계필름
/노르보넨계필름		 ◎ ◎ ◎ 1
실시예6 트리아세틸셀룰로오스계필름
/노르보넨계필름		 ◎ ◎ △ 2
실시예7 트리아세틸셀룰로오스계필름
/노르보넨계필름		 ◎ ◎ ○ 1
실시예8 트리아세틸셀룰로오스계필름
/노르보넨계필름		 ◎ ◎ ○ 1
실시예9 트리아세틸셀룰로오스계필름
/노르보넨계필름		 ◎ ◎ ◎ 1
실시예10 트리아세틸셀룰로오스계필름
/노르보넨계필름		 ◎ ○ ◎ 1
실시예11 트리아세틸셀룰로오스계필름
/노르보넨계필름		 ○ ○ ◎ 1
실시예12 트리아세틸셀룰로오스계필름
/노르보넨계필름		 ◎ ◎ ○ 2
실시예13 트리아세틸셀룰로오스계필름
/노르보넨계필름		 ◎ ◎ ○ 2
비교예1 트리아세틸셀룰로오스계필름
/노르보넨계필름		 ◎ ○ △ 3
비교예2 트리아세틸셀룰로오스계필름
/노르보넨계필름		 △ ○ ◎ 3
비교예3 트리아세틸셀룰로오스계필름
/노르보넨계필름		 ○ ○ △ 3
비교예4 트리아세틸셀룰로오스계필름
/노르보넨계필름		 ○ ○ △ 3
비교예5 트리아세틸셀룰로오스계필름
/노르보넨계필름		 ○ ○ △ 3
상기 표 2와 같이, 본 발명에 따라 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지, 아크릴계 골격을 갖는 화합물을 함유하는 레벨링제를 함유한 실시예 1 내지 10의 접착제 조성물은 비교예 1 내지 5와 비교하여 동등 이상의 접촉각을 유지하면서, 동시에 접착력 및 내온수성이 우수하고 타다미 무라의 발생이 억제되었음을 확인할 수 있었다.

Claims (6)

  1. 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지, 아크릴계 골격을 갖는 화합물을 함유하는 레벨링제, 및 가교제를 함유하는 접착제 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 레벨링제는 아크릴계 골격을 갖는 화합물을 함유하는 분산체상 또는 용액상인 것인 접착제 조성물.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 레벨링제는 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부 함유하는 것인 접착제 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 가교제는 글리옥실산염 가교제인 것인 접착제 조성물.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 가교제는 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 3 내지 25중량부 함유하는 것인 접착제 조성물.
  6. 폴리비닐알코올계 편광자;
    상기 편광자의 일면 또는 양면에 적층되고, 청구항 1 내지 5중 어느 한 항의 접착제 조성물을 함유하는 접착제층; 및
    상기 접착제층 상에 적층된 편광자 보호필름을 포함하는 편광판.
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