KR20180094970A - 한면 보호 편광판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

[과제] 편광 필름과 박리 필름을 용이하게 박리할 수 있고, 생산성이 높은 한면 보호 편광판의 제조 방법을 제공하는 것.
[해결 수단] 편광 필름의 한쪽 면에 접착제층을 통해 보호 필름을 접합하고, 상기 편광 필름의 다른쪽 면에, 휘발성 액체로 이루어지는 층을 통해 박리 필름을 적층하여, 적층체를 얻는 제1 공정과, 상기 휘발성 액체를 휘발시키는 제2 공정과, 박리점 후에 있어서의 상기 박리 필름의 반송 방향이, 상기 적층체의 반송 방향에 대해 대략 수평이 되도록 하여, 상기 박리 필름을 박리하는 제3 공정을 포함하는 한면 보호 편광판의 제조 방법.

Description

한면 보호 편광판의 제조 방법

본 발명은 한면 보호 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 스마트폰으로 대표되는 액정 모바일 단말의 대형화에 따라, 한정된 배터리 용량으로 장시간의 구동을 실현하기 위해서, 휘도 향상 필름을 이용하는 방법 등에 의해 백라이트광의 이용 효율을 높이는 시도가 있다. 한편, 디자인이나 휴대성의 면에서, 액정 모바일 단말의 박형화의 요구가 점점 높아지고 있고, 한정된 케이스에 차지하는 배터리를 가능한 한 크게 하기 위해서, 거기에 사용되는 편광판에 대해서도, 한층 더한 박형 경량화가 요구되고 있다.

이러한 요구 가운데, 편광 필름의 한면에만 보호 필름을 적층한 편광판〔예컨대 일본 특허 공개 제2009-109860호 공보(특허문헌 1)〕이 제안되어 있다. 특허문헌 1이 개시하는 편광판은, 편광판의 박형화에 대해서는 유효한 수단이지만, 편광 필름이나 보호 필름의 두께가 얇아지고, 편광 필름과 보호 필름을 접합할 때에 충분한 압력을 가할 수 없어, 얻어지는 편광판에 외관 불량이 발생하는 경우가 있었다.

이러한 외관 불량의 대책으로서는, 편광 필름과 보호 필름을 접합할 때에 편광 필름에 있어서의 보호 필름과는 반대측의 면에 박리 필름을 배치하여, 전체 두께를 크게 한다고 하는 수법이 취해진다(특허문헌 2).

이 수법에서는, 박리 필름으로서 여러 가지의 것을 선택할 수 있는 이점이 있다. 특히, 보호 필름이 셀룰로오스계 수지 필름이면 박리 필름으로서 (메트)아크릴계 수지 필름이 바람직하게 이용된다. 또한, 보호 필름이 폴리올레핀계 수지 필름이면 박리 필름으로서는 셀룰로오스계 수지 필름이 바람직하게 이용된다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2009-109860호 공보 [특허문헌 2] 국제 공개 제2015/137250호

그러나, 편광 필름과 박리 필름의 밀착성을 올리기 위해서 순수(純水) 등의 휘발성 액체가 바람직하게 이용되지만, 시간 경과와 함께 편광 필름과 박리 필름의 밀착력이 높아져, 편광 필름과 박리 필름 사이의 박리가 곤란해지는 경우가 있었다. 본 발명의 목적은, 편광 필름과 박리 필름을 용이하게 박리할 수 있고, 생산성이 높은 한면 보호 편광판의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

[1] 편광 필름의 한쪽 면에 접착제층을 통해 보호 필름을 접합하고, 상기 편광 필름의 다른쪽 면에, 휘발성 액체로 이루어지는 층을 통해 박리 필름을 적층하여, 적층체를 얻는 제1 공정과,

상기 휘발성 액체를 휘발시키는 제2 공정과,

박리점 후에 있어서의 상기 박리 필름의 반송 방향이, 상기 적층체의 반송 방향에 대해 대략 수평이 되도록 하여, 상기 박리 필름을 박리하는 제3 공정을 포함하는 한면 보호 편광판의 제조 방법.

[2] 박리점 후에 있어서의 상기 박리 필름의 반송 방향과 상기 적층체의 반송 방향이 이루는 각도가 15°이내인 [1]에 기재된 편광판의 제조 방법.

[3] 박리 필름을 박리하는 공정 전에, 보호 필름, 편광 필름 및 박리 필름을 이 순서로 갖는 적층체를 권취하여, 롤을 얻는 공정을 포함하는 [1] 또는 [2]에 기재된 편광판의 제조 방법.

[4] 상기 휘발성 액체가, 물을 포함하는 [1]~[3] 중 어느 하나에 기재된 편광판의 제조 방법.

본 발명의 제조 방법에 의하면, 편광 필름과 박리 필름을 용이하게 박리할 수 있고, 생산성이 우수한 한면 보호 편광판의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 박리 방법의 일례를 도시한 개략도이다.
도 2는 박리 방법의 일례를 도시한 개략도이다.

본 발명에 있어서 「한면 보호 편광판」이란, 편광 필름의 한면에만 보호 필름을 접합한 편광판이고, 이 보호 필름은 통상, 접착제층을 통해 편광 필름에 접합된다. 이하 본 발명의 제조 방법에 대해 설명을 한다.

<한면 보호 편광판의 제조 방법>

〔1〕 제1 공정

제1 공정에서는, 편광 필름의 한쪽 면에 접착제층을 통해 보호 필름을 접합하고, 편광 필름의 다른쪽 면에, 휘발성 액체로 이루어지는 층을 통해 박리 필름을 적층하여, 적층체를 얻는다. 일반적으로, 한면 보호 편광판과 같은 편광판은, 장척(長尺)의 필름을 연속적으로 권출하여 반송하면서 각 공정에 있어서의 처리를 실시함으로써, 장척품으로서 연속적으로 제조할 수 있다. 보호 필름과 편광 필름의 접합, 및 박리 필름과 편광 필름의 적층은, 각각을 축차적으로 행해도 좋고, 동시에 행해도 좋다.

[편광 필름]

편광 필름은, 통상, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색함으로써 이색성 색소를 흡착시키는 공정, 이색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하여 가교시키는 공정, 및 붕산 수용액에 의한 가교 처리 후에 수세(水洗)하는 공정을 거쳐, 제조된다.

폴리비닐알코올계 수지는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 제조할 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 그것에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체일 수도 있다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예컨대, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, 통상 85~100 몰% 정도이고, 바람직하게는 98 몰% 이상이다. 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있어도 좋고, 예컨대, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용 가능하다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 통상 1,000~10,000 정도이고, 바람직하게는 1,500~5,000 정도이다.

이러한 폴리비닐알코올계 수지를 제막(製膜)한 것이, 편광 필름의 원반(原反) 필름으로서 이용된다. 폴리비닐알코올계 수지를 제막하는 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니며, 공지된 방법으로 제막할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지 원반 필름의 막 두께는, 예컨대 10~100 ㎛ 정도, 바람직하게는 10~50 ㎛ 정도이다.

폴리비닐알코올계 수지 필름의 일축 연신은, 이색성 색소에 의한 염색 전, 염색과 동시, 또는 염색 후에 행할 수 있다. 일축 연신을 염색 후에 행하는 경우, 이 일축 연신은, 붕산 처리 전에 행해도 좋고, 붕산 처리 중에 행해도 좋다. 물론, 여기에 나타낸 복수의 단계에서 일축 연신을 행할 수도 있다. 일축 연신에는, 주속(周速)이 상이한 롤 사이에서 일축으로 연신하는 방법이나, 열롤을 이용하여 일축으로 연신하는 방법 등을 채용할 수 있다. 또한 일축 연신은, 대기 중에서 연신을 행하는 건식 연신에 의해 행해도 좋고, 물 등의 용제를 이용하여, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 팽윤시킨 상태에서 연신을 행하는 습식 연신에 의해 행해도 좋다. 연신 배율은, 통상 3~8배 정도이다.

폴리비닐알코올계 수지 필름의 이색성 색소에 의한 염색은, 예컨대, 이색성 색소를 함유하는 수용액에 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하는 방법에 의해 행할 수 있다. 이색성 색소로서, 구체적으로는 요오드나 이색성 유기 염료가 이용된다. 한편, 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 염색 처리 전에 물에 침지하여 팽윤시키는 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다.

이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우에는, 통상, 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다.

이 수용액에 있어서의 요오드의 함유량은, 물 100 중량부당, 통상 0.01~1 중량부 정도이고, 요오드화칼륨의 함유량은, 물 100 중량부당, 통상 0.5~20 중량부 정도이다. 염색에 이용하는 수용액의 온도는, 통상 20~40℃ 정도이다. 또한, 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은, 통상 20~1,800초 정도이다.

한편, 이색성 색소로서 이색성의 유기 염료를 이용하는 경우에는, 통상, 수용성의 이색성 유기 염료를 포함하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 이색성 유기 염료의 함유량은, 물 100 중량부당, 통상 1×10^-4~10 중량부 정도이고, 바람직하게는 1×10^-3~1 중량부이다. 이 염료 수용액은, 황산나트륨과 같은 무기염을 염색 조제로서 함유하고 있어도 좋다. 염색에 이용하는 이색성 유기 염료 수용액의 온도는, 통상 20~80℃ 정도이다. 또한, 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은, 통상 10~1,800초 정도이다.

이색성 색소에 의한 염색 후의 붕산 처리는, 염색된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 함유 수용액에 침지하는 방법에 의해, 행할 수 있다. 붕산 함유 수용액에 있어서의 붕산의 함유량은, 물 100 중량부당, 통상 2~15 중량부 정도이고, 바람직하게는 5~12 중량부이다. 이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우, 이 붕산 함유 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하다. 붕산 함유 수용액에 있어서의 요오드화칼륨의 함유량은, 물 100 중량부당, 통상 0.1~15 중량부 정도이고, 바람직하게는 5~12 중량부이다. 붕산 함유 수용액에의 침지 시간은, 통상 60~1,200초 정도이고, 바람직하게는 150~600초, 더욱 바람직하게는 200~400초이다. 붕산 함유 수용액의 온도는, 통상 50℃ 이상이고, 바람직하게는 50~85℃, 더욱 바람직하게는 60~80℃이다.

붕산 처리 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 통상, 수세 처리된다. 수세 처리는, 예컨대, 붕산 처리된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 물에 침지하는 방법에 의해, 행할 수 있다. 수세 처리에 있어서의 물의 온도는, 통상 5~40℃ 정도이다. 또한 침지 시간은, 통상 1~120초 정도이다.

수세 후에는 건조 처리가 실시되어, 편광 필름이 얻어진다. 건조 처리는, 열풍 건조기나 원적외선 히터를 이용하여 행할 수 있다. 건조 처리의 온도는, 통상 30~100℃ 정도이고, 바람직하게는 50~80℃이다. 건조 처리의 시간은, 통상 60~600초 정도이고, 바람직하게는 120~600초이다. 건조 처리에 의해, 편광 필름 중의 수분율은 실용 정도로까지 저감된다. 그 수분율은, 통상 5~20 중량% 정도이고, 바람직하게는 8~15 중량%이다. 수분율이 5 중량%를 하회하면, 편광 필름의 가요성이 상실되어, 건조 후에 손상되거나, 파단되거나 하는 경우가 있다. 또한 수분율이 20 중량%를 초과하면, 열안정성이 부족한 경향에 있다.

이상과 같이 하여, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 색소가 흡착 배향된 편광 필름을 제조할 수 있다.

고온 환경하에 있어서의 편광 필름의 수축력을 낮게 억제하기 위해서는, 편광 필름의 두께를 15 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 양호한 광학 특성을 부여할 수 있다고 하는 점에서, 편광 필름의 두께는 통상 3 ㎛ 이상이다.

편광 필름은, 80℃의 온도에서 240분간 유지했을 때의, 그 흡수축 방향의 폭 2 ㎜당의 수축력이, 2 N 이하인 것이 바람직하다. 이 수축력이, 2 N보다 크면 고온 환경하에서의 치수 변화량이 커지고, 또한, 편광 필름의 수축력이 커지기 때문에, 편광 필름에 균열이 발생하기 쉬워진다고 하는 경향에 있다. 편광 필름의 수축력은, 연신 배율을 낮추면, 또한 편광 필름의 두께를 얇게 하면 2 N 이하가 되는 경향에 있다.

[보호 필름]

보호 필름으로서는, 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차폐성, 및 위상차값의 안정성 등이 우수한 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 투명 보호 필름용 재료로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대, (메트)아크릴계 수지, 폴리올레핀계 수지, 환상(環狀) 올레핀계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 셀룰로오스계 수지, 스티렌계 수지, 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌계 수지, 아크릴로니트릴·스티렌계 수지, 폴리아세트산비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리아세탈계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 변성 폴리페닐렌에테르계 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 및 폴리이미드계 수지 등으로 이루어지는 필름을 들 수 있다. 그 중에서도 셀룰로오스계 수지, 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 필름을 이용하는 것이 바람직하다.

셀룰로오스계 수지는, 셀룰로오스의 수산기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가, 아세틸기, 프로피오닐기 및/또는 부티릴기로 치환된, 셀룰로오스의 유기산 에스테르 또는 혼합 유기산 에스테르일 수 있다. 예컨대, 셀룰로오스의 아세트산에스테르, 프로피온산에스테르, 부티르산에스테르, 이들의 혼합 에스테르 등으로 이루어지는 것을 들 수 있다. 그 중에서도, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 등이 바람직하다.

이들 수지는, 투명성을 손상시키지 않는 범위에서, 적절한 첨가물이 배합되어 있어도 좋다.

첨가물로서 예컨대, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 활제(滑劑), 조핵제(造核劑), 방담제(防曇劑), 안티 블로킹제, 위상차 저감제, 안정제, 가공 조제, 가소제, 내충격 조제, 소광제, 항균제, 방미제 등을 들 수 있다. 이들 첨가물은, 복수 종이 병용되어도 좋다.

이상과 같은 수지로부터 필름을 제막하는 방법으로서는, 임의의 최적의 방법을 적절히 선택하면 된다. 예컨대, 용제에 용해시킨 수지를, 금속제의 밴드 또는 드럼에 유연(流延)하고, 용제를 건조 제거하여 필름을 얻는 용제 캐스트법, 수지를 그 용융 온도 이상으로 가열하고, 혼련하여 다이로부터 압출하며, 냉각함으로써 필름을 얻는 용융 압출법 등을 사용할 수 있다. 용융 압출법에서는, 단층 필름을 압출할 수도 있고, 다층 필름을 동시 압출할 수도 있다.

이들 수지의 필름은, 시판품을 용이하게 입수하는 것이 가능하다. 시판되어 있는 필름의 예를 들면, 셀룰로오스계 수지 필름으로서, 각각 상품명으로, 후지 필름 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "후지탁(FUJITAC)(등록 상표) TD", 코니카 미놀타 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "코니카 미놀타 TAC 필름 KC" 등이 있다.

올레핀계 수지란, 에틸렌 및 프로필렌 등의 쇄상 지방족 올레핀, 또는 노르보르넨이나 그 치환체(이하, 이들을 총칭하여 노르보르넨계 모노머라고도 칭한다) 등의 지환식 올레핀으로부터 유도되는 구성 단위로 이루어지는 수지이다. 올레핀계 수지는, 2종 이상의 모노머를 이용한 공중합체여도 좋다.

그 중에서도, 올레핀계 수지로서는, 지환식 올레핀으로부터 유도되는 구성 단위를 주로 포함하는 수지인 환상 올레핀계 수지가 바람직하게 이용된다. 환상 올레핀계 수지를 구성하는 지환식 올레핀의 전형적인 예로서는, 노르보르넨계 모노머 등을 들 수 있다. 노르보르넨이란, 노르보르난의 하나의 탄소-탄소 결합이 이중 결합이 된 화합물이며, IUPAC 명명법에 의하면, 비시클로[2,2,1]헵토-2-엔이라고 명명되는 것이다. 노르보르넨의 치환체의 예로서는, 노르보르넨의 이중 결합 위치를 1,2- 위치로 하고, 3-치환체, 4-치환체, 및 4,5-디치환체 등을 들 수 있으며, 나아가서는 디시클로펜타디엔이나 디메타노옥타히드로나프탈렌 등도 들 수 있다.

환상 올레핀계 수지는, 그 구성 단위에 노르보르난환을 갖고 있어도 좋고, 갖고 있지 않아도 좋다. 구성 단위에 노르보르난환을 갖지 않는 환상 올레핀계 수지를 형성하는 노르보르넨계 모노머로서는, 예컨대, 개환(開環)에 의해 5원환이 되는 것, 대표적으로는, 노르보르넨, 디시클로펜타디엔, 1- 또는 4-메틸노르보르넨, 및 4-페닐노르보르넨 등을 들 수 있다. 환상 올레핀계 수지가 공중합체인 경우, 그 분자의 배열 상태는 특별히 한정되는 것은 아니며, 랜덤 공중합체여도 좋고, 블록 공중합체여도 좋으며, 그라프트 공중합체여도 좋다.

환상 올레핀계 수지의 보다 구체적인 예로서는, 예컨대, 노르보르넨계 모노머의 개환 중합체, 노르보르넨계 모노머와 다른 모노머의 개환 공중합체, 이들에 말레산 부가나 시클로펜타디엔 부가 등이 이루어진 폴리머 변성물, 및 이들을 수소 첨가한 중합체 또는 공중합체; 노르보르넨계 모노머의 부가 중합체, 및 노르보르넨계 모노머와 다른 모노머의 부가 공중합체 등을 들 수 있다. 공중합체로 하는 경우에 있어서의 다른 모노머로서는, α-올레핀류, 시클로알켄류, 및 비공역 디엔류 등을 들 수 있다. 또한, 환상 올레핀계 수지는, 노르보르넨계 모노머 및 다른 지환식 올레핀의 1종 또는 2종 이상을 이용한 공중합체여도 좋다.

상기 구체예 중에서도, 환상 올레핀계 수지로서는, 노르보르넨계 모노머를 이용한 개환 중합체 또는 개환 공중합체에 수소 첨가한 수지가 바람직하게 이용된다.

이러한 올레핀계 수지는, 용액으로부터의 캐스팅법이나 용융 압출법 등에 의해, 필름으로 제막하고, 공지된 세로 일축 연신이나 텐터 가로 일축 연신, 동시 이축 연신, 축차 이축 연신 등으로 행함으로써 연신 필름을 얻을 수 있다. 이러한 노르보르넨계 모노머를 이용한 환상 올레핀계 수지 필름은 시판품을 입수할 수 있고, 예컨대, 모두 상품명으로, 니폰 제온 가부시키가이샤의 「제오노아(등록 상표)」나 JSR 가부시키가이샤의 「아톤(등록 상표)」 등이 있다.

보호 필름의 편광 필름과는 반대측의 표면에는, 하드 코트층, 방현층, 반사 방지층, 대전 방지층, 방오층(防汚層)과 같은 표면 처리층(코팅층)을 형성할 수도 있다. 보호 필름 표면에 표면 처리층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지된 방법을 이용할 수 있다.

[접착제]

편광 필름과 보호 필름의 접합은, 접착제에 의해 행할 수 있다. 편광 필름과 보호 필름을 접합하는 접착제층은, 그 두께를 0.01~30 ㎛ 정도로 할 수 있고, 바람직하게는 0.01~10 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.05~5 ㎛이다. 접착제층의 두께가 이 범위에 있으면, 적층되는 보호 필름과 편광 필름 사이에 들뜸이나 박리를 발생시키지 않고, 실용상 문제가 없는 접착력을 얻을 수 있다.

접착제층의 형성에는, 피착체의 종류나 목적에 따라, 적절히, 적절한 접착제를 이용할 수 있고, 또한 필요에 따라 앵커 코트제를 이용할 수도 있다. 접착제로서, 예컨대, 용제형 접착제, 에멀젼형 접착제, 감압성 접착제, 재습성 접착제, 중축합형 접착제, 무용제형 접착제, 필름형 접착제, 핫멜트형 접착제 등을 들 수 있다.

바람직한 접착제의 하나로서, 수계 접착제, 즉, 접착제 성분이 물에 용해 또는 분산되어 있는 것을 들 수 있다. 물에 용해 가능한 접착제 성분의 예를 들면, 폴리비닐알코올계 수지가 있다. 또한, 물에 분산 가능한 접착제 성분의 예를 들면, 친수기를 갖는 우레탄계 수지가 있다. 수계 접착제는, 이러한 접착제 성분을, 필요에 따라 배합되는 추가의 첨가제와 함께, 물에 혼합하여 조제할 수 있다. 수계 접착제가 될 수 있는 시판의 폴리비닐알코올계 수지의 예를 들면, 가부시키가이샤 쿠라레에서 판매되고 있는 카르복실기 변성 폴리비닐알코올인 "KL-318" 등이 있다.

수계 접착제는, 필요에 따라 가교제를 함유할 수 있다. 가교제의 예를 들면, 아민 화합물, 알데히드 화합물, 메틸올 화합물, 수용성 에폭시 수지, 이소시아네이트 화합물, 다가 금속염 등이 있다. 폴리비닐알코올계 수지를 접착제 성분으로 하는 경우에는, 글리옥살을 비롯한 알데히드 화합물, 메틸올멜라민을 비롯한 메틸올 화합물, 수용성 에폭시 수지 등이, 가교제로서 바람직하게 이용된다.

여기서 수용성 에폭시 수지는, 예컨대, 디에틸렌트리아민이나 트리에틸렌테트라민과 같은 폴리알킬렌폴리아민과 아디프산과 같은 디카르복실산의 반응물인 폴리아미드폴리아민에, 에피클로로히드린을 반응시켜 얻어지는 폴리아미드에폭시 수지일 수 있다. 수용성 에폭시 수지의 시판품의 예를 들면, 다오카 가가쿠 고교 가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "스미레즈 레진(등록 상표) 650(30)" 등이 있다.

편광 필름 및/또는 그것에 접합되는 보호 필름의 접착면에, 수계 접착제를 도포하고, 양자를 접합시킨 후, 건조 처리를 실시함으로써, 편광판을 얻을 수 있다. 접착에 앞서, 보호 필름에는, 비누화 처리, 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리, 또는 프라이머 처리와 같은 접착 용이 처리를 실시하여, 젖음성을 높여 두는 것도 유효하다. 건조 온도는, 예컨대 50~100℃ 정도로 할 수 있다. 건조 처리 후, 실온보다 약간 높은 온도, 예컨대 30~50℃ 정도의 온도에서 1~10일간 정도 양생하는 것은, 접착력을 한층 높이는 데에 있어서 바람직하다.

또 하나의 바람직한 접착제로서, 활성 에너지선의 조사 또는 가열에 의해 경화하는 에폭시 화합물을 함유하는 경화성 접착제 조성물을 들 수 있다. 여기서 경화성의 에폭시 화합물은, 분자 내에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 것이다. 이 경우, 편광 필름과 보호 필름의 접착은, 상기 접착제 조성물의 도포층에 대해, 활성 에너지선을 조사하거나, 또는 열을 부여하여, 접착제에 함유되는 경화성의 에폭시 화합물을 경화시키는 방법에 의해 행할 수 있다. 에폭시 화합물의 경화는, 일반적으로, 에폭시 화합물의 양이온 중합에 의해 행해진다. 또한 생산성의 관점에서, 이 경화는 활성 에너지선의 조사에 의해 행하는 것이 바람직하다.

내후성, 굴절률, 양이온 중합성 등의 관점에서, 경화성 접착제 조성물에 함유되는 에폭시 화합물은, 분자 내에 방향환을 포함하지 않는 것이 바람직하다. 분자 내에 방향환을 포함하지 않는 에폭시 화합물로서, 수소화 에폭시 화합물, 지환식 에폭시 화합물, 지방족 에폭시 화합물 등을 예시할 수 있다. 이러한 경화성 접착제 조성물에 적합하게 이용되는 에폭시 화합물은, 예컨대, 일본 특허 공개 제2004-245925호 공보에서 상세히 설명되어 있으나, 여기서도 개략을 설명하는 것으로 한다.

수소화 에폭시 화합물은, 방향족 에폭시 화합물의 원료인 방향족 폴리히드록시 화합물에 촉매의 존재하 및 가압하에서 선택적으로 핵수소화 반응을 행함으로써 얻어지는 핵수소 첨가 폴리히드록시 화합물을, 글리시딜에테르화한 것일 수 있다. 방향족 에폭시 화합물의 원료인 방향족 폴리히드록시 화합물로서는, 예컨대, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 및 비스페놀 S와 같은 비스페놀류; 페놀노볼락 수지, 크레졸노볼락 수지, 및 히드록시벤즈알데히드페놀노볼락 수지와 같은 노볼락형의 수지; 테트라히드록시디페닐메탄, 테트라히드록시벤조페논, 및 폴리비닐페놀과 같은 다작용형의 화합물 등을 들 수 있다. 이러한 방향족 폴리히드록시 화합물에 핵수소화 반응을 행하고, 얻어지는 핵수소 첨가 폴리히드록시 화합물에 에피클로로히드린을 반응시킴으로써, 글리시딜에테르화할 수 있다. 적합한 수소화 에폭시 화합물로서, 수소화된 비스페놀 A의 글리시딜에테르를 들 수 있다.

지환식 에폭시 화합물은, 지환식환에 결합한 에폭시기를 분자 내에 적어도 1개 갖는 화합물이다. 「지환식환에 결합한 에폭시기」란, 다음 식으로 나타나는 구조에 있어서의 가교의 산소 원자 -O-를 의미하고, 이 식 중, m은 2~5의 정수이다.

이 식에 있어서의 (CH₂)_m 중의 수소 원자를 1개 또는 복수 개 제거한 형태의 기가 다른 화학 구조에 결합하고 있는 화합물이, 지환식 에폭시 화합물이 될 수 있다. 또한, 지환식환을 형성하는 (CH₂)_m 중의 1개 또는 복수 개의 수소 원자는, 메틸기나 에틸기와 같은 직쇄상 알킬기로 적절히 치환되어 있어도 좋다. 지환식 에폭시 화합물 중에서도, 옥사비시클로헥산환(상기 식에 있어서 m=3인 것)이나, 옥사비시클로헵탄환(상기 식에 있어서 m=4인 것)을 갖는 에폭시 화합물은, 우수한 접착성을 나타내기 때문에 바람직하게 이용된다. 이하에, 지환식 에폭시 화합물의 구체적인 예를 든다. 여기서는, 먼저 화합물명을 들고, 그 후, 각각에 대응하는 화학식을 나타내는 것으로 하며, 화합물명과 그것에 대응하는 화학식에는 동일한 부호를 붙인다.

A: 3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트,

B: 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥산카르복실레이트,

C: 에틸렌비스(3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트),

D: 비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸)아디페이트,

E: 비스(3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸)아디페이트,

F: 디에틸렌글리콜비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸에테르),

G: 에틸렌글리콜비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸에테르),

H: 2,3,14,15-디에폭시-7,11,18,21-테트라옥사트리스피로[5.2.2.5.2.2]헨이코산,

I: 3-(3,4-에폭시시클로헥실)-8,9-에폭시-1,5-디옥사스피로[5.5]운데칸,

J: 4-비닐시클로헥센디옥사이드,

K: 리모넨디옥사이드,

L: 비스(2,3-에폭시시클로펜틸)에테르,

M: 디시클로펜타디엔디옥사이드 등.

지방족 에폭시 화합물은, 지방족 다가 알코올 또는 그 알킬렌옥사이드 부가물의 폴리글리시딜에테르일 수 있다. 보다 구체적으로는, 프로필렌글리콜의 디글리시딜에테르; 1,4-부탄디올의 디글리시딜에테르; 1,6-헥산디올의 디글리시딜에테르; 글리세린의 트리글리시딜에테르; 트리메틸올프로판의 트리글리시딜에테르; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 및 글리세린과 같은 지방족 다가 알코올에 알킬렌옥사이드(에틸렌옥사이드나 프로필렌옥사이드)를 부가함으로써 얻어지는 폴리에테르폴리올의 폴리글리시딜에테르(예컨대 폴리에틸렌글리콜의 디글리시딜에테르) 등을 들 수 있다.

경화성 접착제 조성물에 있어서, 에폭시 화합물은, 1종만을 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 그 중에서도 이 에폭시 화합물은, 지환식환에 결합한 에폭시기를 분자 내에 적어도 1개 갖는 지환식 에폭시 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.

경화성 접착제 조성물에 이용되는 에폭시 화합물은, 통상 30~3,000 g/당량의 범위 내의 에폭시 당량을 갖고, 이 에폭시 당량은 바람직하게는 50~1,500 g/당량의 범위이다. 에폭시 당량이 30 g/당량을 하회하는 에폭시 화합물을 이용한 경우에는, 경화 후의 편광판의 가요성이 저하되거나, 접착 강도가 저하되거나 할 가능성이 있다. 한편, 3,000 g/당량을 초과하는 에폭시 당량을 갖는 화합물에서는, 접착제 조성물에 함유되는 다른 성분과의 상용성이 저하될 가능성이 있다.

반응성의 관점에서, 에폭시 화합물의 경화 반응으로서 양이온 중합이 바람직하게 이용된다. 그를 위해서는, 에폭시 화합물을 포함하는 경화성 접착제 조성물에는, 양이온 중합 개시제를 배합하는 것이 바람직하다. 양이온 중합 개시제는, 가시 광선, 자외선, X선, 및 전자선과 같은 활성 에너지선의 조사 또는 가열에 의해, 양이온종 또는 루이스산을 발생하여, 에폭시기의 중합 반응을 개시시킨다. 작업성의 관점에서, 양이온 중합 개시제에는 잠재성이 부여되어 있는 것이 바람직하다. 이하, 활성 에너지선의 조사에 의해 양이온종 또는 루이스산을 발생하여, 에폭시기의 중합 반응을 개시시키는 양이온 중합 개시제를 「광양이온 중합 개시제」라고 하고, 열에 의해 양이온종 또는 루이스산을 발생하여, 에폭시기의 중합 반응을 개시시키는 양이온 중합 개시제를 「열양이온 중합 개시제」라고 한다.

광양이온 중합 개시제를 이용하여, 활성 에너지선의 조사에 의해 접착제 조성물의 경화를 행하는 방법은, 상온 상습에서의 경화가 가능해져, 편광 필름의 내열성 또는 팽창에 의한 변형을 고려할 필요가 감소하고, 보호 필름과 편광 필름을 양호하게 접착할 수 있는 점에서 유리하다. 또한, 광양이온 중합 개시제는, 광에 의해 촉매적으로 작용하기 때문에, 에폭시 화합물에 혼합해도 보존 안정성이나 작업성이 우수하다.

광양이온 중합 개시제로서는, 예컨대, 방향족 디아조늄염; 방향족 요오도늄염이나 방향족 술포늄염과 같은 오늄염, 철-알렌 착체 등을 들 수 있다. 광양이온 중합 개시제의 배합량은, 에폭시 화합물 100 중량부에 대해, 통상 0.5~20 중량부이고, 바람직하게는 1 중량부 이상, 또한 바람직하게는 15 중량부 이하이다.

광양이온 중합 개시제의 배합량이, 에폭시 화합물 100 중량부에 대해 0.5 중량부를 하회하면, 경화가 불충분해져, 경화물의 기계적 강도나 접착 강도가 저하되는 경향에 있다.

한편, 광양이온 중합 개시제의 배합량이, 에폭시 화합물 100 중량부에 대해 20 중량부를 초과하면, 경화물 중의 이온성 물질이 증가함으로써 경화물의 흡습성이 높아져, 내구 성능이 저하될 가능성이 있다.

광양이온 중합 개시제를 이용하는 경우, 경화성 접착제 조성물은, 필요에 따라 또한 광증감제를 함유할 수 있다. 광증감제를 이용함으로써, 양이온 중합의 반응성을 향상시켜, 경화물의 기계적 강도나 접착 강도를 향상시킬 수 있다. 광증감제로서는, 예컨대, 카르보닐 화합물, 유기 황 화합물, 과황화물, 레독스계 화합물, 아조 화합물, 디아조 화합물, 할로겐 화합물, 광환원성 색소 등을 들 수 있다. 광증감제를 배합하는 경우, 그 양은, 경화성 접착제 조성물 100 중량부에 대해 0.1~20 중량부의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 또한, 경화 속도 향상을 위해서, 나프토퀴논 유도체와 같은 증감 조제를 이용해도 좋다.

한편, 열양이온 중합 개시제로서는, 벤질술포늄염, 티오페늄염, 티오라늄염, 벤질암모늄, 피리디늄염, 히드라지늄염, 카르복실산에스테르, 술폰산에스테르, 아민이미드 등을 들 수 있다.

에폭시 화합물을 함유하는 경화성 접착제 조성물은, 전술한 바와 같이 광양이온 중합에 의해 경화시키는 것이 바람직하지만, 상기한 열양이온 중합 개시제를 존재시켜, 열양이온 중합에 의해 경화시킬 수도 있고, 광양이온 중합과 열양이온 중합을 병용할 수도 있다. 광양이온 중합과 열양이온 중합을 병용하는 경우, 경화성 접착제 조성물에는, 광양이온 중합 개시제와 열양이온 중합 개시제의 양방을 함유시키는 것이 바람직하다.

또한, 경화성 접착제 조성물은, 옥세탄 화합물이나 폴리올 화합물 등, 양이온 중합을 촉진시키는 화합물을 더 함유해도 좋다. 옥세탄 화합물은, 분자 내에 4원환 에테르를 갖는 화합물이다. 옥세탄 화합물을 배합하는 경우, 그 양은, 경화성 접착제 조성물 중에, 통상 5~95 중량%, 바람직하게는 5~50 중량%이다. 또한 폴리올 화합물은, 에틸렌글리콜이나 헥사메틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등을 포함하는 알킬렌글리콜 또는 그 올리고머, 폴리에스테르폴리올, 폴리카프로락톤폴리올, 폴리카보네이트폴리올 등일 수 있다. 폴리올 화합물을 배합하는 경우, 그 양은, 경화성 접착제 조성물 중에, 통상 50 중량% 이하, 바람직하게는 30 중량% 이하이다.

경화성 접착제 조성물은, 라디칼 중합성인 (메트)아크릴계 화합물을 함유하는 것이어도 좋다. (메트)아크릴계 화합물로서는, 분자 내에 적어도 1개의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 (메트)아크릴레이트 모노머; 작용기 함유 화합물을 2종 이상 반응시켜 얻어지고, 분자 내에 적어도 2개의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 (메트)아크릴레이트 올리고머 등의 (메트)아크릴로일옥시기 함유 화합물을 들 수 있다.

이 경우, 경화성 접착제 조성물은, 광라디칼 중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다.

광라디칼 중합 개시제로서는, 예컨대, 아세토페논계 개시제, 벤조페논계 개시제, 벤조인에테르계 개시제, 티오크산톤계 개시제, 크산톤, 플루오레논, 캄파퀴논, 벤즈알데히드, 안트라퀴논 등을 들 수 있다.

또한, 경화성 접착제 조성물은, 그 접착성을 손상시키지 않는 한, 다른 첨가제, 예컨대, 이온 트랩제, 산화 방지제, 연쇄 이동제, 증감제, 점착 부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동 조정제, 가소제, 소포제 등을 함유할 수 있다. 이온 트랩제로서는, 예컨대, 분말형의 비스무트계, 안티몬계, 마그네슘계, 알루미늄계, 칼슘계, 티탄계, 이들의 혼합계 등을 포함하는 무기 화합물을 들 수 있고, 산화 방지제로서는, 예컨대, 힌더드 페놀계 산화 방지제 등을 들 수 있다.

에폭시 화합물을 함유하는 경화성 접착제 조성물을, 편광 필름 또는 보호 필름의 접착면, 혹은 이들 양방의 접착면에 도공한 후, 접착제가 도공된 면에서 접합하고, 활성 에너지선을 조사하거나 또는 가열함으로써 미경화의 접착제층을 경화시켜, 편광 필름과 보호 필름을 접착시킬 수 있다. 접착제의 도공 방법으로서는, 예컨대, 닥터 블레이드, 와이어 바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터 등, 여러 가지 도공 방식을 채용할 수 있다.

이 경화성 접착제 조성물은, 기본적으로는, 용제를 실질적으로 포함하지 않는 무용제형 접착제로서 이용할 수 있으나, 각 도공 방식에는 각각 최적의 점도 범위가 있기 때문에, 점도 조정을 위해서 용제를 함유시켜도 좋다. 용제는, 편광 필름의 광학 성능을 저하시키지 않고, 에폭시 화합물을 비롯한 각 성분을 양호하게 용해하는 유기 용제인 것이 바람직하고, 예컨대, 톨루엔으로 대표되는 탄화수소류, 아세트산에틸로 대표되는 에스테르류 등을 이용할 수 있다.

활성 에너지선의 조사에 의해 접착제 조성물의 경화를 행하는 경우, 활성 에너지선으로서는 전술한 각종의 것을 이용할 수 있으나, 취급이 용이하고, 조사 광량 등의 제어도 하기 쉬운 점에서, 자외선이 바람직하게 이용된다. 활성 에너지선, 예컨대 자외선의 조사 강도나 조사량은, 편광 필름의 편광도를 비롯한 각종 광학 성능, 및 보호 필름의 투명성이나 위상차 특성을 비롯한 각종 광학 성능에 영향을 미치지 않는 범위에서, 적당한 생산성이 유지되도록 적절히 결정된다.

열에 의해 접착제 조성물의 경화를 행하는 경우에는, 일반적으로 알려진 방법으로 가열할 수 있다. 통상은, 경화성 접착제 조성물에 배합된 열양이온 중합 개시제가 양이온종이나 루이스산을 발생하는 온도 이상에서 가열이 행해지고, 구체적인 가열 온도는, 예컨대 50~200℃ 정도이다.

[박리 필름]

박리 필름은, 편광 필름에 적층한 후, 원하는 타이밍에서 박리 가능한 필름이다. 「박리 가능」이란, 편광 필름과 박리 필름을 분리할 수 있는 것을 의미한다. 편광 필름 및 박리 필름을 파손 또는 손상시키지 않고, 박리할 수 있는 것이 바람직하다.

박리 필름은, 핸들링성, 투명성, 염가성 등을 감안하여, 예컨대, 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지와 같은 쇄상 폴리올레핀계 수지; 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트와 같은 셀룰로오스에스테르계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지; 폴리메타크릴산메틸계 수지와 같은 (메트)아크릴계 수지 또는 이들의 혼합물, 공중합물 등으로 이루어지는 투명 수지 필름일 수 있다. 이들의 1종 또는 2종 이상을 단층 또는 다층형으로 성형한 필름을 박리 필름으로서 이용할 수도 있다.

그 중에서도, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 셀룰로오스트리아세테이트, 폴리메타크릴산메틸계 수지로 이루어지는 필름을 적합하게 이용할 수 있다.

제2 공정에서, 가열에 의해 편광 필름과 박리 필름의 적층에 이용하는 휘발성 액체를 휘발시키기 위해서, 보호 필름 및 박리 필름 중 적어도 한쪽의 필름의 투습도는, 400 g/㎡·24 hr 이상인 것이 바람직하고, 420 g/㎡·24 hr 이상인 것이 보다 바람직하다. 투습도가 이 범위이면, 이후의 제2 공정에 있어서 휘발성 액체를 효율적으로 휘발 제거시킬 수 있기 때문에, 생산성을 보다 높일 수 있다.

예컨대, 보호 필름으로서 셀룰로오스계 수지 필름을 이용하는 경우에는, 박리 필름으로서는 (메트)아크릴계 수지 필름을 이용하는 것이 바람직하고, 보호 필름으로서 폴리올레핀계 수지 필름을 이용하는 경우에는, 박리 필름으로서 셀룰로오스계 수지 필름을 이용하는 것이 바람직하다.

박리 필름의 두께는, 예컨대 5~100 ㎛ 정도이고, 바람직하게는 10~80 ㎛ 정도이다.

박리 필름은, 80℃에서 5분간 가열했을 때의 수축률(가열 수축률)이 0.15% 이하인 것이 바람직하고, 0.1% 이하인 것이 보다 바람직하다. 박리 필름의 가열 수축률이 크면, 제2 공정에서의 가열 처리에 있어서 박리 필름(10)에 주름이 발생하기 쉬워지고, 이에 따라, 한면 보호 편광판에 주름이 발생하기 쉬워진다. 가열 수축률이 상기 범위 내가 되는 수지 재료의 예는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 셀룰로오스트리아세테이트, 폴리메타크릴산메틸계 수지를 포함한다.

한편, 「가열 수축률이 0.15% 이하이다」라는 것은, MD 수축률 및 TD 수축률의 양방이 0.15% 이하인 것을 의미한다.

박리 필름의 수축률은, 1변이 박리 필름의 MD(필름 길이 방향)와 평행하게 되도록 1변 100 ㎜의 정사각형의 시험편을 잘라내고, 상기 시험편의 초기 치수 A(MD의 초기 치수)와, 그 시험편을 80℃의 건열 환경하에서 5분 유지한 후의 치수 B(MD의 치수)로부터, 하기 식:

MD 치수 변화율(%)=(A-B)/A×100

에 의해, 박리 필름의 MD 치수 변화율을 산출하고, 이것을 MD 수축률로 한다. 마찬가지로 하여, 초기 치수 A'(TD(MD와 직교하는 방향)의 초기 치수)와, 그 시험편을 80℃의 건열 환경하에서 5분 유지한 후의 치수 B'(TD의 치수)로부터, TD 치수 변화율을 산출하고, 이것을 TD 수축률로 한다.

[휘발성 액체]

편광 필름과 박리 필름 사이의 적층에 이용하는 휘발성 액체는, 제2 공정에서의 가열 처리에 의해 휘발할 수 있는 액체이고, 바람직하게는 편광 필름에 악영향을 주지 않는 액체이다. 악영향을 주지 않는 것이면, 대전 방지제 등의 첨가제를 첨가해도 좋다. 본 발명에 있어서 사용할 수 있는 휘발성 액체의 예를 들면, 예컨대, 물이나, 물과 친수성 액체의 혼합물 등이다. 친수성 액체는, 제2 공정에서의 가열 처리 후에 잔류하지 않는 것이 바람직하고, 예컨대, 메탄올, 에탄올, 1-부탄올, 테트라히드로푸란, 아세톤, 아세토니트릴, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, 포름산, 아세트산 등을 들 수 있다.

본 공정에서는, 장척의 편광 필름의 롤(권취품), 장척의 보호 필름의 롤 및 장척의 박리 필름의 롤을 준비하고, 이들을 연속적으로 권출하면서 필름 반송을 행한다. 각 필름은, 이들의 길이 방향이 반송 방향이 되도록 반송된다. 필름의 반송 경로에는 적절히, 주행하는 필름을 지지하는 가이드 롤이 설치된다. 통상, 편광 필름의 반송 방향(필름 길이 방향)과 보호 필름의 반송 방향(필름 길이 방향)과 박리 필름의 반송 방향(필름 길이 방향)은 평행하다.

본 공정에서는, 편광 필름의 한쪽 면에 접착제층을 통해 보호 필름을 접합하고, 편광 필름의 다른 한쪽 면에, 휘발성 액체를 통해 박리 필름을 적층한다. 보호 필름의 접합 및 박리 필름의 적층은, 보호 필름, 편광 필름 및 박리 필름을, 이들의 길이 방향(반송 방향)이 평행하게 되도록 겹쳐 한 쌍의 접합 롤 사이에 통과시켜, 적층된 필름을 상하로부터 압박함으로써 행할 수 있다.

이때, 한 쌍의 접합 롤 사이에 통과시키기 바로 전에, 편광 필름과 보호 필름 사이에 접착제를, 편광 필름과 박리 필름 사이에 휘발성 액체를 도포한다.

여기서는, 보호 필름, 편광 필름 및 박리 필름을 동시에 접합(적층)하는 예를 설명하였으나, 물론 보호 필름과 편광 필름의 접합, 및 박리 필름과 편광 필름의 적층은, 각각을 축차적으로 행해도 좋다.

종래의 한면 보호 편광판의 제조 방법에 있어서는, 편광 필름면에 특별한 층을 개재시키지 않고 직접 박리 필름을 적층하고 있었던 것에 기인하여, 한면 보호 편광판을 제조하는 공정 중에, 편광 필름이 파단되기 쉽다고 하는 문제가 있었다. 편광 필름의 한면에 수계 접착제층을 통해 보호 필름이 접합되는 경우, 한면 보호 편광판을 얻기 위해서는, 수계 접착제층을 건조시키는 공정이 필요해지는데, 종래의 제조 방법에 있어서는, 특히 이 건조 공정에 있어서 편광 필름의 파단이 발생하기 쉬었다.

이에 대해, 편광 필름과 박리 필름 사이에 휘발성 액체로 이루어지는 층을 개재시켜 박리 필름을 편광 필름에 적층하는 제조 방법에 의하면, 접착제나 휘발성 액체를 건조·휘발시키는 공정(제2 공정)에 있어서도, 편광 필름의 파단을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 편광 필름과 박리 필름 사이에 휘발성 액체를 개재시키는 것은, 한면 보호 편광판을 제조하는 공정 중에 한면 보호 편광판에 주름이 발생하는 것을 억제하는 효과도 있다.

편광 필름에 보호 필름을 접합할 때에, 편광 필름 및/또는 보호 필름의 접합면에는, 접착성을 향상시키기 위해서, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리, 플레임(화염) 처리, 비누화 처리와 같은 접착 용이 처리를 행할 수 있다. 이들 중에서는, 플라즈마 처리, 코로나 처리 또는 비누화 처리를 행하는 것이 바람직하다. 예컨대 보호 필름이 환상 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 경우에는, 보호 필름의 접합면에 플라즈마 처리나 코로나 처리를 실시할 수 있다. 또한, 보호 필름이 셀룰로오스에스테르계 수지로 이루어지는 경우에는, 보호 필름의 접합면에 비누화 처리를 실시할 수 있다. 비누화 처리로서는, 수산화나트륨이나 수산화칼륨과 같은 알칼리 수용액에 침지하는 방법을 들 수 있다. 또한, 박리 필름에 대해서도 휘발성 액체의 젖음성을 향상시키기 위해서 보호 필름과 동일한 처리를 행하는 것도 유용하다.

본 발명에서 수계 접착제 혹은 가열에 의해 경화하는 에폭시 화합물을 함유하는 경화성 접착제를 이용하는 경우에는, 다음의 제2 공정에서 휘발성 액체를 휘발시키고 접착제층을 건조 또는 경화시키는 것이 바람직하다. 또한, 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하는 경화성 접착제를 이용하는 경우에는, 제2 공정 전에 활성 에너지선을 조사하여 경화시키는 것이 바람직하다.

〔2〕 제2 공정

본 공정은, 휘발성 액체를 휘발 제거하는 공정이다. 휘발성 액체는, 가열에 의해 휘발 제거되는 것이 바람직하다. 이 가열 처리에 의해, 박리 필름은, 편광 필름의 표면에 직접, 적당한 밀착력을 갖고 적층된다.

건조 온도는, 바람직하게는 30~90℃이다. 30℃ 미만이면, 건조에 걸리는 시간이 길어 외관의 불량이 발생할 우려가 있다. 또한 건조 온도가 90℃를 초과하면, 열에 의해 편광 필름의 편광 성능이 열화될 우려가 있다. 건조 시간은 10~1000초 정도로 할 수 있고, 생산성의 관점에서는, 바람직하게는 60~750초, 보다 바람직하게는 150~600초이다.

편광 필름에 휘발성 액체로 이루어지는 층을 통해 박리 필름을 적층함으로써, 본 공정에 있어서의 가열 온도를, 예컨대 60℃ 초과 90℃ 이하 정도까지 높게 할 수 있다. 즉, 가열 온도를 높게 설정해도, 편광 필름의 파단을 억제할 수 있는 것에 더하여, 상기 고온 가열에 의해, 편광 필름의 수축률이 작고, 따라서 치수 안정성이 높은 한면 보호 편광판을 얻을 수 있다. 한면 보호 편광판의 수축률을 작게 함으로써, 이 편광판을 이용하여 액정 패널을 제작했을 때에 상기 액정 패널의 휘어짐을 저감할 수 있다. 종래에 있어서는, 편광 필름이 파단되기 쉽기 때문에, 건조 온도를 높게 설정할 수 없어, 저수축률의 한면 보호 편광판을 얻는 것이 어려웠다.

휘발성 액체를 휘발 제거한 후, 보호 필름, 편광 필름 및 박리 필름을 이 순서로 갖는 적층체를 권취하여, 롤로 하는 것이 바람직하다.

제2 공정 후, 실온 이상의 온도에서 적어도 반일, 통상은 수일간 이상의 양생을 실시하여 충분한 접착 강도를 얻어도 좋다. 이러한 양생은, 전형적으로는, 롤형으로 권취된 상태에서 행해진다. 바람직한 양생 온도는, 30~50℃의 범위이고, 더욱 바람직하게는 35~45℃이다. 양생 온도가 50℃를 초과하면, 롤 권취 상태에 있어서, 이른바 「권취 조임」이 발생하기 쉬워진다. 한편, 양생 시의 습도는, 특별히 한정되지 않으나, 상대 습도가 0~70% RH 정도의 범위가 되도록 선택되는 것이 바람직하다. 양생 시간은, 통상 1~10일 정도, 바람직하게는 2~7일 정도이다.

양생한 후에, 또한 보관 공정을 마련해도 좋다. 보관 기간은 통상 1일 이상이고, 7일 이상이어도 좋으며, 1개월 이상이어도 좋다. 또한 통상, 보관 기간은 1년 이하이다. 후술하는 바와 같이, 보관 기간이 1개월 이상인 경우에, 본 발명은 현저히 효과를 나타낸다. 보관 온도는 예컨대 10~30℃의 범위이고, 상대 습도는 예컨대 0~70% RH이다.

〔3〕 제3 공정

본 공정은, 적층체로부터 박리 필름을 박리하는 공정이다. 제2 공정에서 박리 필름은 적당한 밀착력을 갖고 적층되지만, 제2 공정으로부터 제3 공정까지의 보관 기간이 7일 이상인 경우, 특히 제2 공정으로부터 제3 공정까지의 보관 기간이 1개월 이상이 되는 경우에는, 편광 필름과 박리 필름의 밀착력이 상승하여 박리가 곤란해지는 경우가 있다.

본 공정에서는, 이 문제를 해결하기 위해서, 박리점 후에 있어서의 박리 필름의 반송 방향이, 적층체의 반송 방향에 대해 대략 수평이 되도록 하여 박리 필름의 박리를 행한다. 박리점 후에 있어서의 박리 필름의 반송 방향과, 적층체의 반송 방향이 이루는 각도(반송 각도 변화)가 30°이내가 되도록 하는 것이 바람직하다. 반송 각도 변화는, 15°이내가 되도록 행하는 것이 보다 바람직하고, 5°이내가 되도록 행하는 것이 더욱 바람직하다. 도 1을 참조하면, 본 발명에서 말하는 반송 각도 변화란, 박리점(31) 전의 적층체의 반송 방향(13)과 박리점(31) 후의 박리 필름의 반송 방향(14)이 이루는 각(20)이다.

또한, 박리점 후에 있어서의 편광 필름 및 보호 필름의 반송 방향과, 적층체의 반송 방향이 이루는 각도(한면 보호 편광판의 반송 각도 변화)는, 15°이상으로 하는 것이 바람직하고, 30°이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 필름 반송 시의 보호 필름의 펄럭거림에 의한 박리 불량의 발생을 억제할 수 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명에서 말하는 한면 보호 편광판의 반송 각도 변화란, 박리점(31) 전의 적층체의 반송 방향(13)과 박리점(31) 후의 한면 보호 편광판의 반송 방향(15)이 이루는 각(21)이다.

즉, 상기한 바와 같이 제3 공정은, 적층체로부터 한면 보호 편광판을 일으켜 세워, 박리 필름을 박리하는 것이 바람직하다.

메커니즘의 상세한 것은 불분명하지만, 박리점 전후에서 박리 필름의 반송 각도가 15°를 초과하면 박리력이 0.5 N/25 ㎜ 초과가 되기 쉽다. 제3 공정에 있어서의 편광 필름과 박리 필름 사이의 박리력은, 예컨대 0.01~0.5 N/25 ㎜이고, 바람직하게는 0.01~0.2 N/25 ㎜, 보다 바람직하게는 0.01~0.15 N/25 ㎜이다. 박리력이 0.01 N/25 ㎜ 미만이면, 편광 필름과 박리 필름의 밀착력이 작기 때문에, 박리 필름의 부분적인 박리가 발생하거나, 한면 보호 편광판을 롤형으로 한 상태에서 보관 중에 편광 필름이 연신 방향을 따라(연신 방향과 평행 방향으로) 찢어지거나 하는 경우가 있다. 또한, 박리력이 0.5 N/25 ㎜를 초과하면, 편광 필름으로부터 박리 필름을 박리하는 것이 곤란해지기 때문에, 박리 필름을 박리할 때에 편광 필름이 연신 방향을 따라 찢어지는 경우가 있다.

여기서, 상기 박리력은, 박리 필름이 적층된 한면 보호 편광판을 25 ㎜ 폭으로 커트하여 측정 샘플을 취득하고, 가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼 제조의 정밀 만능 시험기 「오토그래프 AGS-50NX」를 이용하여 측정할 수 있다. 한면 보호 편광판의 반송 각도를 변화시킬 때에는, 박리 필름면을 유리에 고정하고(도 1에 있어서의 적층체의 반송 방향(13)과 박리 필름의 반송 방향(14)이 이루는 각도(20)가 0°에 상당), 한면 보호 편광판을 잡고, 제3 공정에서 채용하는 반송 각도 변화와 동일한 각도로 박리할 때의 힘을 측정함으로써 구해진다.

박리 필름의 박리 각도(도 2에 있어서의 적층체의 반송 방향(13)과 박리 필름의 반송 방향(14)이 이루는 각도(20)에 상당)를 변화시킬 때에는 한면 보호 편광판을 유리에 고정하고, 박리 필름을 잡고, 제3 공정에서 채용하는 반송 각도 변화와 동일한 각도로 박리할 때의 힘을 측정함으로써 구해진다.

박리 필름의 반송 방향, 또는 한면 보호 편광판의 반송 방향이, 모두 적층체의 반송 방향에 대해 수평이 아닌 경우, 적층 필름의 각도 및 박리 필름의 각도를 고정하는 지그를 사용함으로써, 박리력의 측정을 행할 수 있다.

박리력의 측정은, 박리 속도 100 ㎜/min으로 온도 23±2℃, 상대 습도 50±5%의 환경하에서 행해진다.

〔4〕 그 외의 공정

본 발명의 한면 보호 편광판은, 편광 필름면에 점착제층을 형성하여 그대로 액정 셀에 접합시키는 형태로 사용해도 좋다. 또한, 편광판의 양면에 보호 필름이 접합된 양면 보호 편광판의 제조 중간체로서도 적합하게 이용 가능하다.

점착제로서는, 종래 공지된 적절한 점착제를 이용할 수 있고, 예컨대 (메트)아크릴계 점착제, 우레탄계 점착제, 실리콘계 점착제, 폴리에스테르계 점착제, 폴리아미드계 점착제, 폴리에테르계 점착제, 불소계 점착제, 고무계 점착제 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 투명성, 점착력, 신뢰성, 리워크성 등의 관점에서, (메트)아크릴계 점착제가 바람직하게 이용된다. 점착제는, 점착제를, 예컨대 유기 용제 용액의 형태로 이용하고, 그것을 편광 필름(5) 상에 다이 코터나 그라비아 코터 등에 의해 도공하며, 건조시키는 방법에 의해 형성할 수 있는 것 외에, 이형(離型) 처리가 실시된 플라스틱 필름(세퍼레이트 필름이라고 불린다.) 상에 형성된 시트형 점착제를 편광 필름(5)에 전사하는 방법에 의해서도 형성할 수 있다. 어느 방법을 취해도, 점착제의 표면에 세퍼레이트 필름이 접착되어 있는 것이 바람직하다. 점착제의 두께는, 예컨대 2~40 ㎛일 수 있다.

한면 보호 편광판의 편광 필름면에 또 하나의 보호 필름을 적층하는 경우에도, 상기에서 설명한 접착제나 점착제를 이용할 수 있다. 여기서 이용하는 보호 필름은, 상기한 한면 보호 편광판에서 사용한 보호 필름과 동일한 것이어도 상이한 것이어도 좋다. 또한, 위상차 필름이나 휘도 향상 필름과 같은 기능성 필름으로 하는 것도 유용한 기술이다.

[실시예]

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 규정되는 것이 아니다. 예 중, 함유량 및 사용량을 나타내는 % 및 부는, 특기(特記)가 없는 한 중량 기준이다.

(1) 두께의 측정:

가부시키가이샤 니콘 제조의 디지털 마이크로미터 「MH-15M」을 이용하여 측정하였다.

(2) 박리력의 측정:

가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼 제조의 정밀 만능 시험기 「오토그래프 AG1-S」를 이용하여 측정하였다. 박리력의 측정은, 박리 속도 100 ㎜/min으로 온도 23±2℃, 상대 습도 50±5%의 환경하에서 행하였다.

(3) 투습도의 측정:

JIS Z 0208에 기초하여 투습도를 측정하였다. 온습도 조건은, 40도 90% RH로 하였다.

[제조예 1] 편광 필름의 제작

두께 20 ㎛의 폴리비닐알코올 필름(평균 중합도 약 2400, 비누화도 99.9 몰% 이상)을, 건식 연신에 의해 약 4배로 일축 연신하고, 또한 긴장 상태를 유지한 채로, 40℃의 순수에 40초간 침지한 후, 요오드/요오드화칼륨/물의 중량비가 0.052/5.7/100인 수용액에 28℃에서 30초간 침지하여 염색 처리를 행하였다. 그 후, 요오드화칼륨/붕산/물의 중량비가 11.0/6.2/100인 수용액에 70℃에서 120초간 침지하였다. 계속해서, 8℃의 순수로 15초간 세정한 후, 300 N의 장력으로 유지한 상태에서, 60℃에서 50초간, 계속해서 75℃에서 20초간 건조하여, 폴리비닐알코올 필름에 요오드가 흡착 배향되어 있는 두께 7 ㎛의 편광 필름을 얻었다.

[제조예 2] 수계 접착제의 제작

물 100 중량부에 대해, 카르복실기 변성 폴리비닐알코올〔가부시키가이샤 쿠라레에서 입수한 상품명 「KL-318」〕을 3 중량부 용해하고, 그 수용액에 수용성 에폭시 수지인 폴리아미드에폭시계 첨가제〔다오카 가가쿠 고교 가부시키가이샤에서 입수한 상품명 「스미레즈 레진(등록 상표) 650(30)」, 고형분 농도 30 중량%의 수용액〕를 1.5 중량부 첨가하여, 수계 접착제를 조제하였다.

[보호 필름 A, B 및 박리 필름 C, D]

이하의 4종류의 보호 필름 및 박리 필름을 준비하였다.

보호 필름 A: 코니카 미놀타 가부시키가이샤 제조의 트리아세틸셀룰로오스 필름을 비누화 처리한 필름; KC2UAW(두께 25 ㎛, 투습도=1207 g/㎡·24 hr)

보호 필름 B: 니폰 제온 가부시키가이샤 제조의 환상 폴리올레핀계 수지 필름; ZF14-013(두께 13 ㎛, 투습도=30 g/㎡·24 hr)

박리 필름 C: 후지 필름 가부시키가이샤 제조의 트리아세틸셀룰로오스 필름; TD80UL(두께 80 ㎛, 투습도=502 g/㎡·24 hr)

박리 필름 D: 스미또모 가가쿠 가부시키가이샤 제조의 폴리메타크릴산메틸 수지 필름(두께 80 ㎛, 투습도=50 g/㎡·24 hr)

[실시예 1] 한면 보호 편광판 1의 제작

제조예 1에서 얻어진 편광 필름을 연속적으로 반송하고 보호 필름 A의 롤로부터 보호 필름 A를 연속적으로 권출하며, 또한, 박리 필름 D의 롤로부터 박리 필름 D를 연속으로 권출하였다. 계속해서, 편광 필름과 보호 필름 A 사이에 수계 접착제를 주입하고, 편광 필름과 박리 필름 D 사이에 순수를 주입하며, 접합 롤에 통과시켜 보호 필름 A/수계 접착제층/편광 필름/순수/박리 필름 D로 이루어지는 적층 필름으로 하였다(제1 공정). 계속해서, 적층 필름을 반송하고, 건조로에서 80℃, 300초의 가열 처리를 행함으로써, 수계 접착제층의 건조와 함께, 편광 필름과 박리 필름 D 사이에 개재하는 순수를 휘발 제거하여, 박리 필름 부착 한면 보호 편광판 1을 얻었다(제2 공정). 박리 필름 부착 한면 보호 편광판 1의 제조 중, 편광 필름의 파단 및 편광판의 주름은 발생하지 않았다. 이렇게 해서, 제작한 박리 필름 부착 한면 보호 편광판 1의 롤을 온도 23℃ 습도 55%의 환경하에 3개월 보관하였다.

보관 후, 박리 필름 부착 한면 보호 편광판 1로부터 박리 필름 D를 박리할 때에, 박리점 전후의 박리 필름 D의 반송 각도 변화를 0°로 하여 박리 필름 D를 박리하였다. 박리력은, 0.33 N/25 ㎜이고, 박리에 문제는 없었다.

[실시예 2]

실시예 1과 마찬가지로 한면 보호 편광판 1을 제작하고, 롤에 권취하여 온도 23℃ 습도 55%의 환경하에 3개월 보관하였다. 보관 후, 박리 필름 부착 한면 보호 편광판 1로부터 박리 필름 D를 박리할 때에, 박리점 전후의 박리 필름의 반송 각도 변화를 3°로 하여 박리 필름 D를 박리하였다. 박리력은, 0.35 N/25 ㎜이고, 박리에 문제는 없었다.

[실시예 3]

실시예 1과 마찬가지로 한면 보호 편광판 1을 제작하고, 롤에 권취하여 온도 23℃ 습도 55%의 환경하에 3개월 보관하였다. 보관 후, 박리 필름 부착 한면 보호 편광판 1로부터 박리 필름 D를 박리할 때에, 박리점 전후의 박리 필름의 반송 각도 변화를 10°로 하여 박리 필름 D를 박리하였다. 박리력은 0.42 N/25 ㎜이고, 박리에서의 지핑이 발생하였으나 박리 가능하였다.

[비교예 1]

실시예 1과 마찬가지로 한면 보호 편광판 1을 제작하고, 롤에 권취하여 온도 23℃ 습도 55%의 환경하에 3개월 보관하였다. 보관 후, 박리 필름 부착 한면 보호 편광판 1로부터 박리 필름 D를 박리할 때에, 박리점 전후의 박리 필름의 반송 각도 변화를 90°로 하여 박리 필름 D를 박리하였다. 박리력은, 1.36 N/25 ㎜이고, 박리가 곤란하였다.

[실시예 4] 한면 보호 편광판 2의 제작

제조예 1에서 얻어진 편광 필름을 연속적으로 반송하고 보호 필름 B의 롤로부터 보호 필름 B를 연속적으로 권출하며, 또한, 박리 필름 C의 롤로부터 박리 필름 C를 연속으로 권출하였다. 계속해서, 편광 필름과 보호 필름 B 사이에 수계 접착제를 주입하고, 편광 필름과 박리 필름 C 사이에 순수를 주입하며, 접합 롤에 통과시켜 보호 필름 B/수계 접착제층/편광 필름/순수/박리 필름 C로 이루어지는 적층 필름으로 하였다(제1 공정). 계속해서, 적층 필름을 반송하고, 건조로에서 80℃, 300초의 가열 처리를 행함으로써, 수계 접착제층의 건조와 함께, 편광 필름과 박리 필름 C 사이에 개재하는 순수를 휘발 제거하여, 박리 필름 부착 한면 보호 편광판 2를 얻었다(제2 공정). 박리 필름 부착 한면 보호 편광판 2의 제조 중, 편광 필름의 파단 및 편광판의 주름은 발생하지 않았다. 이렇게 해서, 제작한 박리 필름 부착 한면 보호 편광판 2의 롤을 온도 23℃ 습도 55%의 환경하에 3개월 보관하였다.

보관 후, 박리 필름 부착 한면 보호 편광판 2로부터 박리 필름 C를 박리할 때에, 박리점 전후의 박리 필름 C의 반송 각도 변화를 0°로 하여 박리 필름 C를 박리하였다. 박리력은 0.1 N/25 ㎜이고, 박리에 문제는 없었다.

[실시예 5]

실시예 4와 마찬가지로 한면 보호 편광판 2를 제작하고, 롤에 권취하여 온도 23℃ 습도 55%의 환경하에 3개월 보관하였다. 보관 후, 박리 필름 부착 한면 보호 편광판 2로부터 박리 필름 C를 박리할 때에, 박리점 전후의 박리 필름의 반송 각도 변화를 3°로 하여 박리 필름 C를 박리하였다. 박리력은 0.3 N/25 ㎜이고, 박리에 문제는 없었다.

[실시예 6]

실시예 4와 마찬가지로 한면 보호 편광판 2를 제작하고, 롤에 권취하여 온도 23℃ 습도 55%의 환경하에 3개월 보관하였다. 보관 후, 박리 필름 부착 한면 보호 편광판 2로부터 박리 필름 C를 박리할 때에, 박리점 전후의 박리 필름의 반송 각도 변화를 10°로 하여 박리 필름 C를 박리하였다. 박리력은 0.5 N/25 ㎜이고, 박리에서의 지핑이 발생하였으나 박리 가능하였다.

[비교예 2]

실시예 4와 마찬가지로 한면 보호 편광판 2를 제작하고, 롤에 권취하여 온도 23℃ 습도 55%의 환경하에 3개월 보관하였다. 보관 후, 박리 필름 부착 한면 보호 편광판 2로부터 박리 필름 C를 박리할 때에, 박리점 전후의 박리 필름의 반송 각도 변화를 90°로 하여 박리 필름 C를 박리하였다. 박리력은 1.2 N/25 ㎜이고, 박리가 곤란하였다.

이상의 결과를 표 1에 나타낸다. 한편 박리 시험의 결과는, 이하와 같은 판정 기준에 기초하여 평가하였다.

◎: 필름의 파단 등의 문제가 없고, 박리를 할 수 있었다.

○: 필름의 박리 시에 지핑이 발생하지만, 박리를 할 수 있었다.

×: 필름의 파단 등이 발생하여, 박리가 곤란하였다.

10: 적층체 11: 한면 보호 편광판
12: 박리 필름 13: 적층체의 반송 방향
14: 박리 필름의 반송 방향 15: 한면 보호 편광판의 반송 방향
20: 반송 각도 변화 21: 한면 보호 필름의 반송 각도 변화
30: 롤 31: 박리점

Claims (4)

1. 편광 필름의 한쪽 면에 접착제층을 통해 보호 필름을 접합하고, 상기 편광 필름의 다른쪽 면에, 휘발성 액체로 이루어지는 층을 통해 박리 필름을 적층하여, 적층체를 얻는 제1 공정과,
   상기 휘발성 액체를 휘발시키는 제2 공정과,
   박리점 후에 있어서의 상기 박리 필름의 반송 방향이, 상기 적층체의 반송 방향에 대해 대략 수평이 되도록 하여, 상기 박리 필름을 박리하는 제3 공정을 포함하는 한면 보호 편광판의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 박리점 후에 있어서의 상기 박리 필름의 반송 방향과 상기 적층체의 반송 방향이 이루는 각도가 15°이내인 편광판의 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 박리 필름을 박리하는 공정 전에, 보호 필름, 편광 필름 및 박리 필름을 이 순서로 갖는 적층체를 권취하여 롤을 얻는 공정을 포함하는 편광판의 제조 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 휘발성 액체가 물을 포함하는 편광판의 제조 방법.

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