KR20190093711A - 편광자 보호 필름, 그 제조 방법, 편광판, 광학 필름 및 화상 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

편광자와 접착제층을 개재하여 첩합한 경우의 접착성이 양호한, 편광자 보호 필름을 제공하는 것.
투명한 열가소성 수지 필름의 편면 또는 양면에, 지환식 에테르 및 지환식 알코올에서 선택되는 어느 적어도 1 종의 용제를 함유하는 개질층을 갖는 것을 특징으로 하는 편광자 보호 필름.

Description

편광자 보호 필름, 그 제조 방법, 편광판, 광학 필름 및 화상 표시 장치{POLARIZER PROTECTIVE FILM, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, POLARIZING PLATE, OPTICAL FILM, AND IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 편광자 보호 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 당해 편광자 보호 필름을 사용한 편광판에 관한 것이다. 당해 편광판은 이것 단독으로, 또는 이것을 적층한 광학 필름으로서 액정 표시 장치 (LCD), 유기 EL 표시 장치, CRT, PDP 등의 화상 표시 장치를 형성할 수 있다.
액정 표시 장치는 PC, TV, 모니터, 휴대 전화, PDA 등에 사용되고 있다. 종래, 액정 표시 장치 등에 사용하는 편광자로는 고투과율과 고편광도를 겸비하고 있는 점에서, 염색 처리된 폴리비닐알코올계 필름이 사용되고 있다. 당해 편광자는 폴리비닐알코올계 필름에, 욕 중에서, 예를 들어 팽윤, 염색, 가교, 연신 등의 각 처리를 실시한 후에, 세정 처리를 실시하고 나서, 건조시킴으로써 제조된다. 또한, 상기 편광자는 통상, 그 편면 또는 양면에 보호 필름이 접착제를 사용하여 첩합 (貼合) 된 편광판으로서 사용되고 있다.
그러나, 편광자 보호 필름에 관련된, 광학 필름 (열가소성 수지 필름) 으로서, 시클로올레핀계 수지 필름을 사용한 경우나, 아크릴계 수지 필름을 사용한 경우에는, 편광자와 편광자 보호 필름의 접착력이 반드시 충분하지 않다. 이러한 과제에 대하여, 시클로올레핀계 수지 필름, 아크릴계 수지 필름의 표면을 용제에 의해 개질함으로써, 접착성을 향상시키는 것이 제안되어 있다 (특허문헌 1, 2).
일본 공개특허공보 2012-177890호 일본특허 제4849665호 명세서
특허문헌 1 에서는, 표면 개질 용제로서 지환식 탄화수소를 사용하고 있다. 또한, 특허문헌 2 에서는, 표면 개질 용제로서, 케톤류, 에스테르류, 에테르류, 다가 알코올에스테르류, 푸란류, 산류, 할로겐탄화수소류, 질소 화합물, 술폰산류 등이 예시되어 있다. 그러나, 특허문헌 1, 2 에 기재된 용제에서는, 접착제층과 편광자 보호 필름의 응집력을 충분히 향상시키고 있다고는 할 수 없고, 편광자와 편광자 보호 필름을 접착제층으로 첩합시켜 얻어지는 편광판에 있어서, 접착력 (필력) 이 충분하지 않았다.
또한, 최근, 액정 표시 장치의 박형화에 따라 편광판도 박형화가 요구되고 있고, 편광자 보호 필름에 대해서도 박형화가 요구되고 있다. 또한, 편광자 보호 필름으로서, 위상차 필름이 사용되는 경우가 있다. 편광자 보호 필름에, 박형화와 위상차 특성을 양립시키기 위해서는, 편광자 보호 필름에 관련된, 광학 필름 (열가소성 수지 필름) 은 얇고, 또한 고연신 처리되어 있는 것이 필요하게 된다. 그러나, 박형화와 위상차 특성을 양립시킨 필름은 고배율로 연신되기 때문에, 당해 고연신 처리 필름은 필름의 중앙 부근보다 필름 표면 근방 부근의 배향성이 높고, 필름 표면 근방에는 취약층이 존재하고 있다. 그 때문에, 편광자 보호 필름으로서, 위상차 필름을 사용하는 경우에는, 표면 근방 부근은 특히 내충격성이나 인열 강도가 약하게 되어 있으므로, 응집력의 향상이 특히 요망되고 있다.
본 발명은 편광자와 접착제층을 개재하여 첩합한 경우의 접착성이 양호한, 편광자 보호 필름 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 편광자와 상기 편광자 보호 필름이 접착제층에 의해 첩합되어 있고, 또한 양호한 접착성을 갖는 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 편광판을 사용한 광학 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 상기 편광판 또는 광학 필름을 사용한 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 이하에 나타내는 편광자 보호 필름 등에 의해 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 투명한 열가소성 수지 필름의 편면 또는 양면에, 지환식 에테르 및 지환식 알코올에서 선택되는 어느 적어도 1 종의 개질 용제 (a) 를 함유하는 개질층을 갖고, 또한, 헤이즈가 0.5 ∼ 7 ％ 인 것을 특징으로 하는 편광자 보호 필름에 관한 것이다.
상기 편광자 보호 필름은 상기 투명한 열가소성 수지 필름이, 고리형 폴리올레핀 수지 및 (메트)아크릴 수지에서 선택되는 어느 적어도 1 개를 함유하는 필름인 경우에 바람직하다.
상기 편광자 보호 필름에 있어서, 상기 개질층의 두께는 50 ∼ 600 ㎚ 인 것이 바람직하다.
상기 편광자 보호 필름은 두께가 5 ∼ 100 ㎛ 인 것이 바람직하다.
상기 편광자 보호 필름은 상기 투명한 열가소성 수지 필름이, 위상차 필름인 경우에 있어서도 바람직하게 적용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 편광자 보호 필름의 제조 방법으로서,
투명한 열가소성 수지 필름의 편면 또는 양면에, 지환식 에테르 및 지환식 알코올에서 선택되는 어느 적어도 1 종의 개질 용제 (a) 를 함유하는 용제 (A) 를 접촉시켜, 상기 투명한 열가소성 수지 필름의 편면 또는 양면을 표면 처리함으로써 개질층을 형성하는 것을 특징으로 하는 편광자 보호 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
상기 편광자 보호 필름의 제조 방법에 있어서, 상기 용제 (A) 가, 상기 개질 용제 (a) 와 혼합하고, 또한 상기 투명한 열가소성 수지 필름에 실질적으로 영향을 미치지 않는 용제 (b) 를 함유하는 것이 바람직하다.
상기 편광자 보호 필름의 제조 방법에 있어서, 상기 개질 용제 (a) 와 상기 용제 (b) 의 비율 (용량비) 이 (a) : (b) = 10 : 90 ∼ 50 : 50 인 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 편광자의 적어도 일방의 면에, 상기 편광자 보호 필름이 접착제층을 개재하여 형성되어 있고, 상기 편광자 보호 필름의 개질층과 상기 접착제층이 접하는 것을 특징으로 하는 편광판에 관한 것이다.
또 본 발명은 상기 편광판을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 필름에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 편광판 또는 상기 광학 필름을 갖는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명의 편광자 보호 필름은 그 표면에, 지환식 에테르 및 지환식 알코올에서 선택되는 어느 적어도 1 종의 개질 용제 (a) 를 함유하는 개질층을 갖는다. 즉, 본 발명의 편광자 보호 필름은 그 표면이 상기 개질 용제 (a) 에 의해 개질되어 있고, 편광자와의 첩합에 사용되는 접착제층과의 응집력이 좋고, 접착력 (필력) 을 향상시킬 수 있다.
또한, 종래, 편광자 보호 필름으로서 위상차 필름을 사용하는 경우가 있는데, 당해 편광자 보호 필름을 사용한 편광판의 단부 (端部) 에 충격을 주었을 때에는, 편광자 보호 필름의 취약층으로부터 박리가 발생하였다. 한편, 본 발명의 편광자 보호 필름에 의하면, 위상차 필름을 사용한 경우에도, 필름 표면 근방에, 개질 용제 (a) 를 침투시킨 개질층을 갖고 있기 때문에, 필름 표면 근방만 배향성을 저하시키고, 응집력을 향상시켰다. 이와 같이, 본 발명의 편광자 보호 필름에 의하면, 위상차 필름을 사용한 경우에 있어서도, 필름 표면 근방의 취약층을 개질시킴으로써 응집력을 향상시킬 수 있고, 내충격 시험이나 인열 시험에 있어서도 박리를 발생시키지 않는 편광판을 제공할 수 있다.
또, 상기 개질 용제 (a) 는 지환식 탄화수소계의 용제에 비해 증발열이 낮고, 편광자 보호 필름 (열가소성 수지 필름) 의 표면을 개질한 후에, 건조가 느리게 진행되므로, 개질층의 두께, 도공 불균일을 컨트롤하기 쉬운 점에서도 바람직하다.
본 발명의 편광자 보호 필름은 투명한 열가소성 수지 필름의 편면 또는 양면에, 지환식 에테르 및 지환식 알코올에서 선택되는 어느 적어도 1 종의 개질 용제 (a) 를 함유하는 개질층을 갖는다.
<투명한 열가소성 수지 필름>
편광자 보호 필름을 구성하는 재료로는, 예를 들어 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 열가소성 수지가 사용된다. 이러한 열가소성 수지의 구체예로는, 트리아세틸셀롤 등의 셀롤 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.
본 발명의 편광자 보호 필름 중에는, 자외선 흡수제, 일반적인 배합제, 예를 들어 안정제, 활제, 가공 보조제, 가소제, 내충격 보조제, 위상차 저감제, 광택 제거제, 항균제, 곰팡이 방지제 등이 함유되어 있어도 된다.
본 발명의 편광자 보호 필름은 상기 열가소성 수지 필름 중에서도, 고리형 폴리올레핀 수지 및 (메트)아크릴 수지에서 선택되는 어느 적어도 1 개를 사용하는 경우에 바람직하게 적용된다. 본 발명에서는, 편광자 보호 필름은 개질층을 갖고, 당해 개질층은 상기 각종 투명 보호 필름에 대하여, 바람직한 접착성을 나타낸다. 특히, 본 발명의 개질층은 접착성을 만족하는 것이 곤란했던 고리형 폴리올레핀 수지, (메트)아크릴 수지에 대해서도 양호한 접착성을 나타낸다.
고리형 폴리올레핀 수지의 구체예로는, 바람직하게는 노르보르넨계 수지이다. 고리형 올레핀계 수지는 고리형 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭이며, 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-올레핀의 공중합체 (대표적으로는 랜덤 공중합체), 및 이들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그래프트 중합체, 그리고 그것들의 수소화물 등을 들 수 있다. 고리형 올레핀의 구체예로는, 노르보르넨계 모노머를 들 수 있다.
고리형 폴리올레핀 수지로는, 여러 가지 제품이 시판되고 있다. 구체예로는, 닛폰 제온 주식회사 제조의 상품명 「제오넥스」, 「제오노아」, JSR 주식회사 제조의 상품명 「아톤」, TICONA 사 제조의 상품명 「토파스」, 미쯔이 화학 주식회사 제조의 상품명 「APEL」을 들 수 있다.
(메트)아크릴계 수지의 Tg (유리 전이 온도) 는 바람직하게는 115 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 120 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 125 ℃ 이상, 특히 바람직하게는 130 ℃ 이상이다. Tg 가 115 ℃ 이상인 것에 의해, 편광판의 내구성이 우수한 것이 될 수 있다. 상기 (메트)아크릴계 수지의 Tg 의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 성형성 등의 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 공중합체, 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 미쯔비시 레이온 주식회사 제조의 아크리펫 VH 나 아크리펫 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.
본 발명의 편광자 보호 필름은 상기 열가소성 수지 필름의 위상차 필름을 사용할 수 있다. 위상차 필름으로는, 정면 위상차가 40 ㎚ 이상 및/또는 두께 방향 위상차가 80 ㎚ 이상의 위상차를 갖는 것을 들 수 있다. 정면 위상차는 통상, 40 ∼ 200 ㎚ 의 범위로, 두께 방향 위상차는 통상, 80 ∼ 300 ㎚ 의 범위로 제어된다. 편광자 보호 필름으로서 위상차 필름을 사용하는 경우에는, 당해 위상차 필름이 편광자 보호 필름으로서도 기능하기 때문에, 박형화를 도모할 수 있다.
위상차 필름으로는, 열가소성 수지 필름을 1 축 또는 2 축 연신 처리하여 이루어지는 복굴절성 필름을 들 수 있다. 상기 연신 온도, 연신 배율 등은 위상차값, 필름의 재료, 두께에 따라 적절히 설정된다.
편광자 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. 박형의 편광자 보호 필름의 두께는 5 ∼ 150 ㎛, 나아가서는 5 ∼ 100 ㎛ 의 경우에 특히 바람직하다. 편광자 보호 필름으로서, 위상차 필름을 사용하는 경우에는, 특히 박형이고, 두께는 5 ∼ 150 ㎛, 나아가서는 5 ∼ 100 ㎛ 가 바람직하다.
본 발명의 편광자 보호 필름은 편면 또는 양면에, 지환식 에테르 및 지환식 알코올에서 선택되는 어느 적어도 1 종의 개질 용제 (a) 를 함유하는 개질층을 갖는다. 지환식 에테르 및 지환식 알코올은 각각 단독이어도 되고, 혼합물이어도 된다. 지환식 에테르 및 지환식 알코올은 편광자 보호 필름에 관련된 열가소성 수지 필름의 표면을 용해 또는 팽윤시킬 수 있는 것을 사용한다.
상기 지환식 에테르는, 적어도 1 개의 지환 구조를 갖고, 또한, 에테르 결합을 갖는 화합물이고, 예를 들어 시클로펜틸메틸에테르 (CPME), 디시클로로메틸에테르, 메틸시클로헥실에테르, 부틸시클로헥실에테르, 디시클로펜틸에테르 등을 들 수 있다. 상기 지환식 알코올은 적어도 1 개의 지환 구조를 갖고, 또한, 수산기를 갖는 화합물이고, 예를 들어 시클로펜타놀, 시클로헥사놀, 메틸시클로헥사놀 등을 들 수 있다. 상기 개질 용제 (a) 로는, 지환식 에테르가 바람직하고, 특히, 시클로펜틸메틸에테르 (CPME) 가 바람직하다.
상기 지환식 에테르 및 지환식 알코올은 톨루엔, 자일렌, 시클로헥산, 에틸시클로헥산 등의 지환식 탄화수소보다, 증발열이 낮은 점에서도 바람직하다. 상기 지환식 에테르 및 지환식 알코올로는, 증발열로서 0 ∼ 300 kJ/㎏ 을 갖는 것이 바람직하게 사용된다. 또, 증발열에 관해서, 시클로펜틸메틸에테르 (CPME) 의 289 kJ/㎏ 이고, 톨루엔은 363 kJ/㎏, 자일렌은 392 kJ/㎏, 시클로헥산은 394 kJ/㎏ 이다.
또, 본 발명의 편광자 보호 필름은 헤이즈 0.5 ∼ 7 ％ 를 만족하는 것이다. 헤이즈 0.5 ％ 이상인 경우에는, 편광자 보호 필름은 응집력을 향상 (필력을 향상) 시킬 수 있는 개질층을 갖고 있다고 할 수 있다. 한편, 헤이즈 7 ％ 이상에서는, 투명성을 저해할 우려가 있다. 이러한 관점에서, 헤이즈의 하한값은 0.6 ％ 이상인 것이 바람직하고, 0.7 ％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 헤이즈의 상한값은 6.5 ％ 이하인 것이 바람직하고, 6 ％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 5 ％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 헤이즈 (외부 헤이즈) 는 JIS K7136 에 따라서 헤이즈미터 (스가 시험기 주식회사 제조, HGM-20P) 에 의해 측정하였다.
상기 개질층의 두께는 50 ∼ 600 ㎚ 인 것이 바람직하다. 개질 두께가 50 ㎚ 이상인 경우에는, 개질층의 두께로서 충분하고, 응집력을 향상 (필력을 향상) 시킬 수 있다. 한편, 개질층의 두께가 커지면, 편광자 보호 필름의 헤이즈가 높아지고, 투명성을 저해할 우려가 있다. 또한, 개질층의 두께가 커지면, 편광자 보호 필름으로서, 위상차 필름을 사용하는 경우에는, 편광자 보호 필름 (위상차 필름) 의 표면에서 위상차 변화를 야기하고, 편광판을 액정 표시 장치에 적용한 경우에 광학 특성에 영향을 미칠 우려가 있다. 이러한 관점에서, 개질 두께는 600 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 상기 개질층의 두께는 100 ∼ 500 ㎚ 인 것이 보다 바람직하고, 200 ∼ 400 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 또, 개질층의 두께는 TEM 관찰 화상의 콘트라스트의 차에 의해 확인하였다.
본 발명의 편광자 보호 필름은 투명한 열가소성 수지 필름의 편면 또는 양면에, 지환식 에테르 및 지환식 알코올에서 선택되는 어느 적어도 1 종의 개질 용제 (a) 를 함유하는 용제 (A) 를 접촉시켜, 개질층을 형성하는 것으로부터 제조할 수 있다. 개질 용제 (a) 를 함유하는 용제 (A) 에 의해, 상기 투명한 열가소성 수지 필름의 편면 또는 양면이 표면 처리되어, 개질 용제 (a) 를 함유하는 개질층이 형성된다.
열가소성 수지 필름에 접촉시키는 용제 (A) 는 상기 개질 용제 (a) 를 함유하는데, 상기 용제 (A) 는 상기 개질 용제 (a) 외에, 상기 개질 용제 (a) 와 혼합하고, 또한 상기 투명한 열가소성 수지 필름에 실질적으로 영향을 미치지 않는 용제 (b) 를 함유하는 것이 바람직하다. 상기 용제 (A) 가 상기 개질 용제 (a) 만인 경우에는, 개질이 과잉이 되기 쉽고, 또한 위상차 저하를 일으킬 우려가 있는데, 상기 용제 (A) 에, 상기 개질 용제 (a) 와 함께 용제 (b) 를 배합함으로써, 표면 처리에 의한, 개질층의 형성, 두께의 조정을 컨트롤하면서 실시하는 것이 용이해진다. 상기 투명한 열가소성 수지 필름에 실질적으로 영향을 미치지 않는 용제 (b) 는 투명한 열가소성 수지 필름에 용제를 1 방울 정도 적하하고, 1 분간 상온 (23 ℃) 에서 방치한 후, 당해 용제를 닦아 내어 변형 (육안 확인) 이나 헤이즈 발생이 없는 것을 말한다.
상기 용제 (b) 는 개질층을 형성한 후에, 건조시켜, 휘발되기 쉬운 용제가 바람직하고, 구체적으로는, 비점이 200 ℃ 이하인 것이 바람직하다. 상기 용제 (b) 로서, 예를 들어 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸-n-아밀케톤, 시클로헥사논, 디아세톤알코올, 디이소부틸케톤, 메틸시클로헥사논 등의 케톤류 ; 물 ; 이소프로필알코올, 에탄올 등의 알코올류 ; 테트라하이드로푸란, 푸르푸랄 등의 푸란류 ; 디에틸에테르, 디옥솔란, 디옥산, 메틸셀로솔브, 메틸카르비톨 등의 에테르류 ; 아세트산, 빙초산 등의 산류 ; 아세트산메틸, 아세트산에틸, 락트산에틸, 락트산부틸, 벤조산에틸, 아세토아세트산메틸 등의 에스테르류 ; 메틸셀로솔브아세테이트, 셀로솔브아세테이트 등의 다가 알코올에스테르류 ; 메틸렌클로라이드, 에틸렌디클로라이드, 테트라클로로에탄 등의 할로겐탄화수소류 ; 니트로메탄, 니트로에탄, 피리딘, 디메틸포름아미드, 니트로벤젠 등의 질소 화합물, 디메틸술폭사이드 등의 술폰산류 등을 들 수 있다. 상기 용제 (b) 로는, 케톤류가 바람직하고, 특히, 아세톤, 메틸에틸케톤이 바람직하다.
상기 용제 (b) 는 열가소성 수지 필름의 재료의 종류, 개질 용제 (a) 의 종류에 따라 적절히 결정되는데, 개질 용제 (a) 로서, 시클로펜틸메틸에테르 (CPME) 를 사용하는 경우에는, 상기 용제 (b) 는 케톤류가 바람직하고, 특히, 아세톤, 메틸에틸케톤이 바람직하다. 또한, 열가소성 수지 필름의 재료로는, 고리형 폴리올레핀 수지, (메트)아크릴 수지를 사용하는 경우에 있어서도, 상기 용제 (b) 는 케톤류가 바람직하고, 특히, 아세톤, 메틸에틸케톤이 바람직하다.
상기 개질 용제 (a) 와 상기 용제 (b) 의 비율 (용량비) 은 적절히 결정할 수 있는데, 통상, (a) : (b) = 10 : 90 ∼ 50 : 50 인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, (a) : (b) = 10 : 90 ∼ 40 : 60 이고, 더욱 바람직하게는, (a) : (b) = 10 : 90 ∼ 30 : 70 인 것이 바람직하다.
또한, 용제 (A) 는 용질로서 프라이머 성분을 함유하는 용액으로서 사용할 수 있다. 프라이머 재료는, 열가소성 수지 필름과 편광자의 밀착성을 향상시킬 수 있는 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 상기 프라이머 성분은 본 발명을 저해하지 않는 범위에서, 상기 용액의 0.1 중량％ 이하의 범위에서 함유할 수 있다. 프라이머 재료로는, 예를 들어 커플링제를 들 수 있다. 커플링제는, 열가소성 수지 필름과 편광자의 양자와 결합하기 쉬운 관능기를 갖는 것이고, 예를 들어 실란 커플링제, 티탄 커플링제, 지르코늄 커플링제 등을 예시할 수 있다. 이들 중에서도 실란 커플링제는 밀착성의 향상 효과가 크다.
커플링제는, 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 일반식 (1) : Y-R1-M(X)n(R2)3-n 으로 나타내는 것을 들 수 있다. 상기 일반식 중의 M 은 Si, Ti 또는 Zr 등이고, Si 의 경우가 바람직하다. n 은 1 ∼ 3 의 정수이다. X 는 가수분해성기이고, 예를 들어 M 이 Si 인 경우에는 가수분해되어, 실라놀기 (SiOH) 가 되는 것이다. X 의 구체예로는, 클로르기, 알콕시기 (알킬기로서 메틸기, 에틸기 등의 유기기를 포함한다), 아세톡시기, 아미노기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 알콕시기가 바람직하다. R2 는 메틸기, 에틸기 등의 알킬기를 나타낸다. Y 는 비닐기, 에폭시기, (메트)아크릴기, 아미노기, 메르캅토기 등의 유기계 재료와 반응할 수 있는 관능기이다. 또한, R1 은 단결합 또는 탄소수 1 ∼ 3 정도의 알킬렌기 등을 포함하는 유기기이다.
또한, 프라이머 재료로는, 그 외에 유기계 프라이머를 사용할 수 있다. 유기계 프라이머로는, 열가소성 필름과 편광자의 밀착을 향상할 수 있는 각종 재료를 사용할 수 있지만, 수산기, 카르복실기 등과의 사이에 결합을 만들 수 있는 관능기를 갖는 재료가 바람직하다. 수산기를 갖는 고분자 재료로는, 폴리아세트산비닐의 부분 비누화물, 폴리비닐알코올 등을 예시할 수 있고, 카르복실기를 갖는 고분자 재료로는, 폴리아크릴산 등을 예시할 수 있다. 또한 수산기, 카르복실기 등의 관능기를 갖는 고분자 재료로는, 상기 외에, 카르복실기 함유 모노머 및/또는 수산기 함유 모노머를 모노머 성분으로서 함유하는 아크릴계 폴리머, 에폭시계 수지, 폴리에스테르계 수지 등을 예시할 수 있다.
본 발명의 편광자 보호 필름의 제조에 있어서, 투명한 열가소성 수지 필름의 편면 또는 양면에 대한, 용제 (A) 의 접촉은 도포, 침지 등에 의해 실시할 수 있다. 도포의 경우, 상기 용제 (A) 의 도포량은 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 임의의 적절한 양을 채용할 수 있다. 바람직하게는, 도포하는 필름면 1 ㎠ 에 대하여, 0.0001 ∼ 1 ㎖, 보다 바람직하게는 0.001 ∼ 0.1 ㎖ 이다.
상기 도포법으로는, 유연법, 메이어바 코트법, 그라비아 코트법, 콤마 코트법, 닥터 블레이드법, 다이 코트법, 딥 코트법, 분무법 등, 공지된 방법을 채용할 수 있다.
상기 용제 (A) 의 접촉 후에는, 적절히 건조가 실시된다. 건조는, 자연 건조이어도 되고, 가열 건조이어도 된다. 가열 건조는, 필름의 변형을 방지하는 관점에서, 열가소성 수지 필름의 유리 전이점 이하의 온도에서 건조시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 편광판은 편광자의 적어도 일방의 면에, 상기 편광자 보호 필름이 접착제층을 개재하여 형성되어 있고, 상기 편광자 보호 필름의 개질층과 상기 접착제층이 접하는 것을 특징으로 한다.
또, 편광자의 양면에 편광자 보호 필름을 형성하는 경우, 그 표리에서 동일한 편광자 보호 필름을 사용해도 되고, 상이한 편광자 보호 필름을 사용해도 되는데, 적어도 일방에는, 상기 개질층을 갖는 편광자 보호 필름이 사용된다. 상기 개질층을 갖는 편광자 보호 필름을 형성하지 않는 편광자의 다른 편면에는, 편광자 보호 필름을 사용할 수 있는 것 외에, (메트)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘 (silicone) 계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지로 형성되는 투명 보호 필름 등을 사용할 수 있다.
또, 상기 편광자 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면에는, 하드 코트 처리나 반사 방지 처리, 스티킹 방지나, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 처리를 실시해도 된다.
<편광자>
본 발명의 편광판에 사용되는 편광자로는, 예를 들어 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2 색성 염료의 2 색성 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 2 색성 물질로 이루어지는 편광자가 바람직하다. 이들 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 1 ∼ 80 ㎛ 정도이다.
본 발명의 편광자로는, 요오드계 편광자가 바람직하다. 요오드계 편광자는 폴리비닐알코올계 필름에, 요오드가 흡착 배향된 것이다. 이러한 요오드계 편광자는 예를 들어 폴리비닐알코올계 필름에, 염색 공정, 가교 공정 및 연신 공정을 적어도 실시함으로써 얻어진다. 염색 공정, 가교 공정 및 연신 공정에는, 각각 염색욕, 가교욕 및 연신욕의 각 처리욕이 사용되고, 이들 각 처리욕은 각 공정에 따른 처리액 (수용액 등) 이 사용된다.
폴리비닐알코올계 필름을 요오드로 염색하고 1 축 연신한 편광자는 예를 들어 폴리비닐알코올을 요오드의 수용액에 침지함으로써 염색하고, 원래 길이의 3 ∼ 7 배로 연신함으로써 제조할 수 있다. 필요에 따라 붕산이나 황산아연, 염화아연 등을 함유하고 있어도 되는 요오드화칼륨 등의 수용액에 침지할 수도 있다. 또한 필요에 따라 염색 전에 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지하여 수세해도 된다. 폴리비닐알코올계 필름을 수세함으로써 폴리비닐알코올계 필름 표면의 더러움이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있는 것 외에, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색의 편차 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 실시해도 되고, 염색하면서 연신해도 되고, 또한 연신하고 나서 요오드로 염색해도 된다. 붕산이나 요오드화칼륨 등의 수용액이나 수욕 중에서도 연신할 수 있다.
또한 편광자로는 두께가 10 ㎛ 이하인 박형의 편광자를 사용할 수 있다. 박형화의 관점에서 말하면 당해 두께는 1 ∼ 7 ㎛ 인 것이 바람직하다. 이러한 박형의 편광자는 두께 불균일이 적고, 시인성이 우수하고, 또한 치수 변화가 적기 때문에 내구성이 우수하고, 나아가서는 편광 필름으로서의 두께도 박형화를 도모할 수 있는 점이 바람직하다.
박형의 편광자로는, 대표적으로는, 일본 공개특허공보 소51-069644호나 일본 공개특허공보 2000-338329호나, WO2010/100917호 팜플렛, PCT/JP2010/001460 의 명세서, 또는 일본 특허출원 2010-269002호 명세서나 일본 특허출원 2010-263692호 명세서에 기재되어 있는 박형 편광막을 들 수 있다. 이들 박형 편광막은 폴리비닐알코올계 수지 (이하, PVA 계 수지라고도 한다) 층과 연신용 수지 기재를 적층체의 상태로 연신하는 공정과 염색하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻을 수 있다. 이 제법이면, PVA 계 수지층이 얇아도, 연신용 수지 기재에 지지되어 있음으로써 연신에 의한 파단 등의 문제없이 연신하는 것이 가능해진다.
상기 박형 편광막으로는, 적층체의 상태로 연신하는 공정과 염색하는 공정을 포함하는 제법 중에서도, 고배율로 연신할 수 있어 편광 성능을 향상시킬 수 있는 점에서, WO2010/100917호 팜플렛, PCT/JP2010/001460 의 명세서, 또는 일본 특허출원 2010-269002호 명세서나 일본 특허출원 2010-263692호 명세서에 기재된 붕산 수용액 중에서 연신하는 공정을 포함하는 제법으로 얻어지는 것이 바람직하고, 특히 일본 특허출원 2010-269002호 명세서나 일본 특허출원 2010-263692호 명세서에 기재된 붕산 수용액 중에서 연신하기 전에 보조적으로 공중 연신하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻어지는 것이 바람직하다.
<접착제층>
상기 접착제층은 광학적으로 투명하면, 특별히 제한되지 않고 수계, 용제계, 핫 멜트계, 라디칼 경화형의 각종 형태의 것이 사용된다. 상기 접착제층의 형성에는, 예를 들어 라디칼 경화형 접착제가 바람직하게 사용된다. 라디칼 경화형 접착제로는, 전자선 경화형, 자외선 경화형 등의 활성 에너지선 경화형의 접착제를 예시할 수 있다. 특히 단시간에 경화 가능한, 활성 에너지선 경화형이 바람직하고, 나아가서는 저에너지로 경화 가능한 자외선 경화형 접착제가 바람직하다.
자외선 경화형 접착제로는, 크게 라디칼 중합 경화형 접착제와 카티온 중합형 접착제로 구분할 수 있다. 기타, 라디칼 중합 경화형 접착제는 열경화형 접착제로서 사용할 수 있다.
라디칼 중합 경화형 접착제의 경화성 성분으로는, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물, 비닐기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 이들 경화성 성분은 단관능 또는 2 관능 이상의 어느 것이나 사용할 수 있다. 또한 이들 경화성 성분은 1 종을 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 경화성 성분으로는, 예를 들어 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물이 바람직하다.
(메트)아크릴로일기를 갖는 화합물로는, 구체적으로는 예를 들어, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, 2-메틸-2-니트로프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, s-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, n-펜틸(메트)아크릴레이트, t-펜틸(메트)아크릴레이트, 3-펜틸(메트)아크릴레이트, 2,2-디메틸부틸(메트)아크릴레이트, n-헥실(메트)아크릴레이트, 세틸(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 4-메틸-2-프로필펜틸(메트)아크릴레이트, n-옥타데실(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산 (탄소수 1-20) 알킬에스테르류를 들 수 있다.
또한, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물로는, 예를 들어 시클로알킬(메트)아크릴레이트 (예를 들어, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 시클로펜틸(메트)아크릴레이트 등), 아르알킬(메트)아크릴레이트 (예를 들어, 벤질(메트)아크릴레이트 등), 다고리형 (메트)아크릴레이트 (예를 들어, 2-이소보르닐(메트)아크릴레이트, 2-노르보르닐메틸(메트)아크릴레이트, 5-노르보르넨-2-일-메틸(메트)아크릴레이트, 3-메틸-2-노르보르닐메틸(메트)아크릴레이트 등), 하이드록실기 함유 (메트)아크릴산에스테르류 (예를 들어, 하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2,3-디하이드록시프로필메틸-부틸(메트)메타크릴레이트 등), 알콕시기 또는 페녹시기 함유 (메트)아크릴산에스테르류 (2-메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-메톡시메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 3-메톡시부틸(메트)아크릴레이트, 에틸카르비톨(메트)아크릴레이트, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트 등), 에폭시기 함유 (메트)아크릴산에스테르류 (예를 들어, 글리시딜(메트)아크릴레이트 등), 할로겐 함유 (메트)아크릴산에스테르류 (예를 들어, 2,2,2-트리플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로에틸에틸(메트)아크릴레이트, 테트라플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 헥사플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸(메트)아크릴레이트, 헵타데카플루오로데실(메트)아크릴레이트 등), 알킬아미노알킬(메트)아크릴레이트 (예를 들어, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트 등) 등을 들 수 있다.
또, 상기 이외의 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물로는, 하이드록시에틸아크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드, N-메톡시메틸아크릴아미드, N-에톡시메틸아크릴아미드, (메트)아크릴아미드 등의 아미드기 함유 모노머 등을 들 수 있다. 또한, 아크릴로일모르폴린 등의 질소 함유 모노머 등을 들 수 있다.
또한, 상기 라디칼 중합 경화형 접착제의 경화성 성분으로는, (메트)아크릴로일기, 비닐기 등의 중합성 2 중 결합을 복수 개 갖는 화합물을 예시할 수 있고, 당해 화합물은 가교 성분으로서 접착제 성분에 혼합할 수도 있다. 이러한 가교 성분이 되는 경화성 성분으로는, 예를 들어 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 1,9-노난디올디아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디아크릴레이트, 고리형 트리메틸올프로판포르말아크릴레이트, 디옥산글리콜디아크릴레이트, EO 변성 디글리세린테트라아크릴레이트, 아로닉스 M-220 (토아 합성사 제조), 라이트아크릴레이트 1,9ND-A (쿄에이샤 화학사 제조), 라이트아크릴레이트 DGE-4A (쿄에이샤 화학사 제조), 라이트아크릴레이트 DCP-A (쿄에이샤 화학사 제조), SR-531 (Sartomer 사 제조), CD-536 (Sartomer 사 제조) 등을 들 수 있다. 또한 필요에 따라, 각종 에폭시(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트나, 각종 (메트)아크릴레이트계 모노머 등을 들 수 있다.
라디칼 중합 경화형 접착제는, 상기 경화성 성분을 함유하는데, 상기 성분에 추가하여, 경화의 타입에 따라, 라디칼 중합 개시제를 첨가한다. 상기 접착제를 전자선 경화형에서 사용하는 경우에는, 상기 접착제에는 라디칼 중합 개시제를 함유시키는 것은 특별히 필요하지 않지만, 자외선 경화형, 열경화형에서 사용하는 경우에는, 라디칼 중합 개시제가 사용된다. 라디칼 중합 개시제의 사용량은 경화성 성분 100 중량부당, 통상 0.1 ∼ 10 중량부 정도, 바람직하게는 0.5 ∼ 3 중량부이다. 또한, 라디칼 중합 경화형 접착제에는, 필요에 따라, 카르보닐 화합물 등으로 대표되는 전자선에 의한 경화 속도나 감도를 높이는 광증감제를 첨가할 수도 있다. 광증감제의 사용량은 경화성 성분 100 중량부당, 통상 0.001 ∼ 10 중량부 정도, 바람직하게는 0.01 ∼ 3 중량부이다.
카티온 중합 경화형 접착제의 경화성 성분으로는, 에폭시기나 옥세타닐기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 에폭시기를 갖는 화합물은 분자 내에 적어도 2 개의 에폭시기를 갖는 것이면 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 알려져 있는 각종 경화성 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 바람직한 에폭시 화합물로서, 분자 내에 적어도 2 개의 에폭시기와 적어도 1 개의 방향 고리를 갖는 화합물이나, 분자 내에 적어도 2 개의 에폭시기를 갖고, 그 중의 적어도 1 개는 지환식 고리를 구성하는 인접하는 2 개의 탄소 원자와의 사이에서 형성되어 있는 화합물 등을 예로서 들 수 있다.
또한, 접착제층의 형성에는, 수계의 경화형 접착제로서, 예를 들어 비닐폴리머계, 젤라틴계, 비닐계, 라텍스계, 폴리우레탄계, 이소시아네이트계, 폴리에스테르계, 에폭시계 등을 예시할 수 있다. 이러한 수계 접착제로 이루어지는 접착제층은 수용액의 도포 건조층 등으로서 형성할 수 있지만, 그 수용액의 조제시에는, 필요에 따라, 가교제나 다른 첨가제, 산 등의 촉매도 배합할 수 있다.
상기 수계 접착제로는, 비닐폴리머를 함유하는 접착제 등을 사용하는 것이 바람직하고, 비닐폴리머로는, 폴리비닐알코올계 수지가 바람직하다. 또한 폴리비닐알코올계 수지로는, 아세토아세틸기를 갖는 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 접착제가 내구성을 향상시키는 점에서 보다 바람직하다. 또한, 폴리비닐알코올계 수지에 배합할 수 있는 가교제로는, 폴리비닐알코올계 수지와 반응성을 갖는 관능기를 적어도 2 개 갖는 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 붕산이나 붕사, 카르복실산 화합물, 알킬디아민류 ; 이소시아네이트류 ; 에폭시류 ; 모노알데히드류 ; 디알데히드류 ; 아미노-포름알데히드 수지 ; 추가로 2 가 금속, 또는 3 가 금속의 염 및 그 산화물을 들 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지에는, 수용성 규산염을 배합할 수 있다. 수용성 규산염으로서, 규산리튬, 규산나트륨, 규산칼륨 등을 들 수 있다.
상기 접착제층을 형성하는 접착제는, 필요하면 적절히 첨가제를 함유하는 것이어도 된다. 첨가제의 예로는, 실란 커플링제, 티탄 커플링제 등의 커플링제, 에틸렌옥사이드로 대표되는 접착 촉진제, 투명 필름과의 젖음성을 향상시키는 첨가제, 아크릴옥시기 화합물이나 탄화수소계 (천연, 합성 수지) 등으로 대표되고, 기계적 강도나 가공성 등을 향상시키는 첨가제, 자외선 흡수제, 노화 방지제, 염료, 가공 보조제, 이온 트랩제, 산화 방지제, 점착 부여제, 충전제 (금속 화합물 필러 이외), 가소제, 레벨링제, 발포 억제제, 대전 방지제, 내열 안정제, 내가수분해 안정제 등의 안정제 등을 들 수 있다.
<편광판의 제법>
본 발명의 편광판은 상기 편광자 보호 필름의 개질층과 편광자를, 상기 접착제를 사용하여 첩합함으로써 제조한다. 상기 제조 방법에 있어서의 첩합 공정에서는, 상기 접착제는, 편광자의 상기 접착제층을 형성하는 면 및/또는 투명 보호 필름의 개질층면에 도공한 후, 편광자와 투명 보호 필름의 개질층을, 상기 접착제를 개재하여 첩합한다.
상기 편광자, 투명 보호 필름의 개질층은 상기 접착제를 도공하기 전에, 표면 개질 처리를 실시해도 된다. 구체적인 처리로는, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 비누화 처리에 의한 처리 등을 들 수 있다.
접착제의 도공 방식은 접착제의 점도나 목적으로 하는 두께에 따라 적절히 선택된다. 도공 방식의 예로서, 예를 들어 리버스 코터, 그라비아 코터 (다이렉트, 리버스나 오프셋), 바 리버스 코터, 롤 코터, 다이 코터, 바 코터, 로드 코터 등을 들 수 있다. 기타, 도공에는, 디핑 방식 등의 방식을 적절히 사용할 수 있다.
또, 상기 접착제층의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 건조 후 두께가 10 ∼ 300 ㎚ 정도인 것이 바람직하다. 균일한 면내 두께를 얻는 것, 및 충분한 접착력을 얻는 점에서, 접착제층의 두께는 10 ∼ 200 ㎚ 인 것이 보다 바람직하고, 20 ∼ 150 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다.
상기와 같이 도공한 접착제를 개재하여, 편광자와 투명 보호 필름을 첩합한다. 편광자와 투명 보호 필름의 첩합은 롤 라미네이터 등에 의해 실시할 수 있다.
편광자와 투명 보호 필름을 첩합한 후에, 접착제의 종류에 따라, 접착제를 경화시켜 접착제층을 형성시킨다. 예를 들어, 활성 에너지선 경화형 접착제를 사용한 경우에는 활성 에너지선의 조사 공정이 실시되고, 수계 접착제를 사용한 경우에는 건조 공정이 실시된다.
본 발명의 편광판은 실용시에 다른 광학층과 적층한 광학 필름으로서 사용할 수 있다. 그 광학층에 대해서는 특별히 한정은 없는데, 예를 들어 반사판이나 반투과판, 위상차판 (1/2 이나 1/4 등의 파장판을 포함한다), 시각 보상 필름 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 사용되는 경우가 있는 광학층을 1 층 또는 2 층 이상 사용할 수 있다. 특히, 본 발명의 편광판에 추가로 반사판 또는 반투과 반사판이 적층되어 이루어지는 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판, 편광판에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원 편광판 또는 원 편광판, 편광판에 추가로 시각 보상 필름이 적층되어 이루어지는 광시야각 편광판, 또는 편광판에 추가로 휘도 향상 필름이 적층되어 이루어지는 편광판이 바람직하다.
편광판에 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 우수하고 액정 표시 장치 등의 제조 공정을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 적층에는 점착층 등의 적당한 접착 수단을 사용할 수 있다. 상기 편광판이나 그 밖의 광학 필름의 접착시에, 그것들 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적당한 배치 각도로 할 수 있다.
전술한 편광판이나, 편광판이 적어도 1 층 적층되어 있는 광학 필름에는, 액정 셀 등의 타 부재와 접착하기 위한 점착층을 형성할 수도 있다. 점착층을 형성하는 점착제는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르, 불소계나 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 아크릴계 점착제와 같이 광학적 투명성이 우수하고, 적당한 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내어, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
편광판이나 광학 필름의 편면 또는 양면에 대한 점착층의 부설은 적당한 방식으로 실시할 수 있다. 그 예로는, 예를 들어 톨루엔이나 아세트산에틸 등의 적당한 용제의 단독물 또는 혼합물로 이루어지는 용매에 베이스 폴리머 또는 그 조성물을 용해 또는 분산시킨 10 ∼ 40 중량％ 정도의 점착제 용액을 조제하고, 그것을 유연 방식이나 도공 방식 등의 적당한 전개 방식으로 편광판 상 또는 광학 필름 상에 직접 부설하는 방식, 또는 상기에 준하여 세퍼레이터 상에 점착층을 형성하여 그것을 편광판 상 또는 광학 필름 상에 이동 장착하는 방식 등을 들 수 있다.
점착층은 상이한 조성 또는 종류 등의 것의 중첩층으로서 편광판이나 광학 필름의 편면 또는 양면에 형성할 수도 있다. 또한 양면에 형성하는 경우에, 편광판이나 광학 필름의 표리에 있어서 상이한 조성이나 종류나 두께 등의 점착층으로 할 수도 있다. 점착층의 두께는 사용 목적이나 접착력 등에 따라 적절히 결정할 수 있고, 일반적으로는 1 ∼ 500 ㎛ 이고, 5 ∼ 200 ㎛ 가 바람직하고, 특히 10 ∼ 100 ㎛ 가 바람직하다.
점착층의 노출면에 대해서는, 실용에 제공할 때까지의 사이, 그 오염 방지 등을 목적으로 세퍼레이터가 임시 장착되어 커버된다. 이것에 의해, 통례의 취급 상태에서 점착층에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터로는, 상기 두께 조건을 제외하고, 예를 들어 플라스틱 필름, 고무 시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포 시트나 금속박, 그것들의 라미네이트체 등의 적당한 박엽체를, 필요에 따라 실리콘계나 장사슬 알킬계, 불소계나 황화몰리브덴 등의 적당한 박리제로 코트 처리한 것 등의, 종래에 준한 적당한 것을 사용할 수 있다.
또 본 발명에 있어서, 상기한 편광판을 형성하는 편광자나 투명 보호 필름이나 광학 필름 등, 또한 점착층 등의 각 층에는, 예를 들어 살리실산에스테르계 화합물이나 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물이나 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈착염계 화합물 등의 자외선 흡수제로 처리하는 방식 등의 방식에 의해 자외선 흡수능을 갖게 한 것 등이어도 된다.
본 발명의 편광판 또는 광학 필름은 액정 표시 장치 등의 각종 장치의 형성 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 액정 표시 장치의 형성은 종래에 준하여 실시할 수 있다. 즉 액정 표시 장치는 일반적으로, 액정 셀과 편광판 또는 광학 필름, 및 필요에 따른 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절히 조립하여 구동 회로를 장착하는 것 등에 의해 형성되는데, 본 발명에 있어서는 본 발명에 의한 편광판 또는 광학 필름을 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정은 없고, 종래에 준할 수 있다. 액정 셀에 대해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형 등의 임의의 타입의 것을 사용할 수 있다.
액정 셀의 편측 또는 양측에 편광판 또는 광학 필름을 배치한 액정 표시 장치나, 조명 시스템에 백라이트 또는 반사판을 사용한 것 등의 적당한 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 그 경우, 본 발명에 의한 편광판 또는 광학 필름은 액정 셀의 편측 또는 양측에 설치할 수 있다. 양측에 편광판 또는 광학 필름을 형성하는 경우, 그것들은 동일한 것이어도 되고, 상이한 것이어도 된다. 또한, 액정 표시 장치의 형성시에는, 예를 들어 확산판, 안티글레어층, 반사 방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광확산판, 백라이트 등의 적당한 부품을 적당한 위치에 1 층 또는 2 층 이상 배치할 수 있다.
(실시예)
이하에 실시예 및 비교예를 들어 추가로 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
<편광자의 제조>
중합도 2400, 비누화도 99.9 ％, 두께 30 ㎛ 의 폴리비닐알코올 필름을, 30 ℃ 의 온수 중에 침지하고, 팽윤시키면서, 폴리비닐알코올 필름의 길이가 원래 길이의 2.0 배가 되도록 1 축 연신을 실시하였다. 이어서, 요오드와 요오드화칼륨의 혼합물 (중량비 0.5 : 8) 의 농도가 0.3 중량％ 인 수용액 (염색욕) 에 침지하고, 폴리비닐알코올 필름 길이가 원래 길이의 3.0 배가 되도록 1 축 연신하면서 필름을 염색하였다. 그 후, 붕산 5 중량％, 요오드화칼륨 3 중량％ 의 수용액 (가교욕 1) 중에 침지하면서, 폴리비닐알코올 필름의 길이가 원래 길이의 3.7 배가 되도록 연신한 후, 60 ℃ 의 붕산 4 중량％, 요오드화칼륨 5 중량％ 의 수용액 (가교욕 2) 중에서, 폴리비닐알코올 필름의 길이가 원래 길이의 6 배가 되도록 연신하였다. 그 후, 요오드화칼륨 3 중량％ 의 수용액 (요오드 함침욕) 으로 요오드 이온 함침 처리를 실시한 후, 60 ℃ 의 오븐에서 4 분간 건조시키고, 편광자를 얻었다. 얻어진 편광자의 두께는 12 ㎛ 였다.
<열가소성 수지 필름>
COP : 닛폰 제온 주식회사 제조의 상품명 「제오노아」를 사용하였다. 두께 25 ㎛, 정면 위상차 116 ㎚, 두께 방향 위상차 137 ㎚.
노르보르넨 : JSR 주식회사 제조의 상품명 「아톤」을 사용하였다. 두께 25 ㎛, 정면 위상차 116 ㎚, 두께 방향 위상차 137 ㎚.
아크릴 : 락톤화 폴리메틸메타크릴레이트 필름 (락톤화율 20 ％) 을 사용하였다. 두께 15 ㎛, 정면 위상차 40 ㎚ 이하, 두께 방향 위상차 20 ㎚ 이하.
<수계 접착제의 조제>
아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지 (평균 중합도 : 1200, 비누화도 : 98.5 몰％, 아세토아세틸화도 : 5 몰％) 를 30 ℃ 의 온도 조건하에서 순수에 용해하고, 고형분 농도 4 ％ 로 조정하여 수계 접착제를 얻었다.
실시예 1
(개질층의 형성)
시클로펜틸메틸에테르 (CPME) 와 아세톤을, 30 : 70 의 비율 (용량비) 로 혼합한 혼합 용제를 조제하였다. 상기 열가소성 수지 필름 (COP) 의 표면을 코로나 처리한 후, 와이어바를 사용하여 상기 혼합 용제를 도포하고, 30 ℃ 에서 2 분간 건조시켜, 표면에 두께 320 ㎚ 의 개질층을 갖는 편광자 보호 필름을 얻었다.
(편광판의 제조)
상기 개질층을 갖는 편광자 보호 필름의 편면 (개질층의 면) 에, 상기 수계 접착제를 건조 후의 접착제층의 두께가 80 ㎚ 가 되도록 도공한 접착제가 부착된 편광자 보호 필름을 얻었다. 이어서, 23 ℃ 의 온도 조건하에서, 편광자의 양면에, 상기 접착제가 부착된 편광자 보호 필름을 롤기로 첩합하고, 그 후 55 ℃ 에서 6 분간 건조시켜 편광판을 제조하였다. 상기 편광자와 접착제가 부착된 편광자 보호 필름의 첩합은 편광자와 편광자 보호 필름의 접착제층이 접하도록 실시하였다.
실시예 2 ∼ 9, 비교예 1 ∼ 7
실시예 1 에 있어서, 열가소성 수지 필름의 종류, 개질층의 형성에 사용한 용제의 종류 또는 혼합비를 표 1 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 개질층을 갖는 편광자 보호 필름 및 편광판을 얻었다.
[평가]
실시예 및 비교예에서 얻어진 개질층을 갖는 편광자 보호 필름 및 편광판에 대해 하기 평가를 실시하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
<개질층의 두께>
얻어진 편광자 보호 필름에 대해서, 개질층의 두께는 TEM 관찰 화상의 콘트라스트의 차에 의해 확인하였다.
<헤이즈>
얻어진 편광자 보호 필름에 대해서, 헤이즈 (외부 헤이즈) 는 JISK7136 에 따라서, 헤이즈미터 (스가 시험기 주식회사 제조, HGM-20P) 에 의해 측정하였다.
<필력 측정 방법>
얻어진 편광판에 대해, 하기 방법에 의해 필력을 측정하였다. 또, 필력은 1 N 이상인 것이 바람직하고, 나아가서는 1.5 N 이상인 것이 바람직하다.
편광판을 편광자의 연신 방향과 평행하게 200 ㎜, 직교 방향으로 15 ㎜ 의 크기로 잘라내고, 열가소성 수지 필름과 편광자 사이에 커터 나이프로 절단선을 넣고, 편광판을 유리판에 첩합하였다. 텐실론에 의해, 90 도 방향으로 보호 필름과 편광자를 박리 속도 3000 ㎜/min 으로 박리하고, 그 박리 강도를 측정하였다. 비교예 2 에 대해서는, 박리 후의 박리면에 대해서, 적외 흡수 스펙트럼을 ATR 법에 의해 측정하고, 열가소성 수지 필름의 응집 파괴 (필름 파단) 인 것을 확인하였다.
<도공 불균일>
얻어진 편광판에 대해, 육안 확인으로, 도공 불균일이 발생했는지의 여부를 평가하였다.
Figure pat00001
표 1 중,
CPME : 시클로펜틸메틸에테르,
IPA : 이소프로필알코올,
MEK : 메틸에틸케톤,
THF : 테트라하이드로푸란
이다.

Claims (10)

  1. 투명한 열가소성 수지 필름의 편면 또는 양면에, 적어도 1 개의 지환 구조를 갖고, 또한 에테르기를 갖는 화합물 및 적어도 1 개의 지환 구조를 갖고, 또한 수산기를 갖는 화합물에서 선택되는 어느 적어도 1 종의 개질 용제 (a) 를 함유하는 개질층을 갖고, 또한, 상기 개질층의 두께가 50 ∼ 600 ㎚ 인 것을 특징으로 하는 편광자 보호 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명한 열가소성 수지 필름이, 고리형 폴리올레핀 수지 및 (메트)아크릴 수지에서 선택되는 어느 적어도 1 개를 함유하는 필름인 것을 특징으로 하는 편광자 보호 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 편광자 보호 필름은 두께가 5 ∼ 100 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 편광자 보호 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명한 열가소성 수지 필름이 위상차 필름인 것을 특징으로 하는 편광자 보호 필름.
  5. 제 1 항에 기재된 편광자 보호 필름의 제조 방법으로서,
    투명한 열가소성 수지 필름의 편면 또는 양면에, 지환식 에테르 및 지환식 알코올에서 선택되는 어느 적어도 1 종의 개질 용제 (a) 를 함유하는 용제 (A) 를 접촉시켜, 상기 투명한 열가소성 수지 필름의 편면 또는 양면을 표면 처리함으로써, 상기 개질층의 두께가 50 ∼ 600 ㎚ 인 개질층을 형성하는 것을 특징으로 하는 편광자 보호 필름의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 용제 (A) 가, 상기 개질 용제 (a) 와 혼합하고, 또한 상기 투명한 열가소성 수지 필름에 영향을 미치지 않는 용제 (b) 를 함유하는 것을 특징으로 하는 편광자 보호 필름의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 개질 용제 (a) 와 상기 용제 (b) 의 비율 (용량비) 이 (a) : (b) = 10 : 90 ∼ 50 : 50 인 것을 특징으로 하는 편광자 보호 필름의 제조 방법.
  8. 편광자의 적어도 일방의 면에, 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 편광자 보호 필름이 접착제층을 개재하여 형성되어 있고, 상기 편광자 보호 필름의 개질층과 상기 접착제층이 접하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  9. 제 8 항에 기재된 편광판을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
  10. 제 8 항에 기재된 편광판을 갖는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
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