WO2014129841A1 - 양면형 편광판의 제조방법 및 이로부터 제조된 양면형 편광판 - Google Patents

양면형 편광판의 제조방법 및 이로부터 제조된 양면형 편광판 Download PDF

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WO2014129841A1
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polarizing plate
double
weight
meth
sided polarizing
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PCT/KR2014/001419
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French (fr)
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허은수
서은미
박광승
이미린
조용일
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주식회사 엘지화학
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a double-sided polarizing plate and a double-sided polarizing plate produced therefrom.
  • a polarizer is a device for converting natural light into polarized light having a specific vibration direction. Recently, a polarizer is employed in various display devices such as a liquid crystal display and an organic light emitting device.
  • Such a polarizing plate is usually used as a structure in which a protective film is laminated using one or both surfaces of a polarizer made of a polyvinyl alcohol (hereinafter referred to as 'PVA')-based resin dyed with a dichroic dye or iodine.
  • a polarizer made of a polyvinyl alcohol (hereinafter referred to as 'PVA')-based resin dyed with a dichroic dye or iodine.
  • TAC triacetyl cellulose
  • the TAC film has a problem that it is easily deformed in a high temperature, high humidity environment.
  • protective films of various materials that can replace TAC films have been developed. For example, polyethylene terephthalate (PET), cycloolefin polymer (COP, cycloolefin polymer), and acrylic films may be used alone. Or a mixed use has been proposed.
  • an aqueous adhesive mainly composed of an aqueous solution of polyvinyl alcohol-based resin is used as the adhesive used to attach the polarizer and the protective film.
  • the present invention is to solve the above problems, and to cure the adhesive layer on both sides of the polarizer by only one light irradiation, and to heat the non-irradiation surface to improve the curing speed of the non-irradiation surface, was developed to have excellent adhesion It is to provide a method of manufacturing a double-sided polarizing plate and a double-sided polarizing plate prepared therefrom.
  • the step of laminating a transparent film on both sides of the polarizer via the adhesive layer, irradiating active energy rays through an energy source located in one direction based on the polarizer It provides a method for producing a double-sided polarizing plate comprising the step of, and heat-treating the surface of the transparent film on the opposite side of the energy source at 25 °C to 65 °C.
  • the 2nd aspect of this invention provides the double-sided polarizing plate manufactured by the manufacturing method of the double-sided polarizing plate which concerns on this invention as mentioned above.
  • the method of manufacturing a double-sided polarizing plate according to the present invention includes the step of heat-treating the active energy non-irradiated surface at 25 ° C. to 65 ° C., thereby improving the curing rate of the non-irradiated surface and performing the active energy ray irradiation process on both sides of the polarizer. Since the adhesive layer which has the outstanding adhesive force can be formed simultaneously, a manufacturing process is simple.
  • the double-sided polarizing plate according to the present invention manufactured by the method as described above has excellent adhesion, appearance and optical properties between the polarizer and the transparent film.
  • the adhesive layer in the direction of light irradiation can secure sufficient adhesive strength, but the adhesive layer in the direction of no light irradiation is irradiated. Only about 20% of the amount of light will be reached to have a low curing rate, resulting in a drop in adhesion. Therefore, in order to obtain sufficient adhesion even in the adhesive layer formed on the non-irradiated surface, each of the adhesive layers formed on both sides of the polarizer should be irradiated with light to cure, and in this case, there is a disadvantage in that the manufacturing process is cumbersome.
  • the adhesive layer formed on the non-irradiated surface when the heat treatment is performed on the film surface in the direction not irradiated with the active energy ray at the same time or after irradiation with the active energy ray By improving the curing rate of, it was found that excellent adhesive force can be ensured in both the adhesive layers formed on both sides of the polarizer with only one light irradiation, and thus the present invention was completed.
  • the present invention comprises the steps of 1) laminating a transparent film on both sides of the polarizer via an adhesive layer, 2) irradiating active energy rays through an energy source located in one direction based on the polarizer, and 3) to a method of manufacturing a double-sided polarizing plate comprising the step of heat-treating the surface of the transparent film on the opposite side of the energy source at 25 °C to 65 °C.
  • the double-sided polarizing plate means a polarizing plate in which a protective film is attached to both surfaces of the polarizer, and is a concept distinguished from the single-sided polarizing plate in which a protective film is attached only to one surface of the polarizer.
  • the transparent film is laminated
  • the polarizer is not particularly limited, and a film made of polyvinyl alcohol (PVA) including a polarizer well known in the art, for example, iodine or a dichroic dye, may be used.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • the polarizer may be prepared by dyeing iodine or dichroic dye on the PVA film, but a method of manufacturing the same is not particularly limited.
  • the polarizer means a state not including a protective film
  • the polarizing plate means a state including a polarizer and a protective film.
  • the adhesive layer may be formed by an active energy ray-curable adhesive, in particular, it is preferably formed by a cationic adhesive.
  • the cationic adhesive herein refers to an adhesive whose main component is a compound which is cured through a cationic polymerization reaction.
  • the cationic adhesive includes (1) 5 to 90 parts by weight of an epoxy compound having at least two epoxy groups in a molecule; (2) 5 to 90 parts by weight of an oxetane compound having at least one oxetanyl group in the molecule; And (3) 0.5 to 20 parts by weight of the photo cationic polymerization initiator.
  • the epoxy compound (1) only needs to have at least two epoxy groups in the molecule, and the kind thereof is not particularly limited.
  • epoxy resins well known in the art such as aromatic epoxy, alicyclic epoxy, or aliphatic epoxy are known. These may be used alone or in combination.
  • the aromatic epoxy refers to an epoxy containing an aromatic group in the molecule, for example, bisphenol-type epoxy resins such as bisphenol A-based epoxy, bisphenol F-based epoxy, bisphenol S epoxy, brominated bisphenol-based epoxy; Novolac type epoxy resins such as phenol novolac type epoxy resins and cresol novolac type epoxy resins; Cresol epoxy, resorcinol glycidyl ether and the like can be used.
  • bisphenol-type epoxy resins such as bisphenol A-based epoxy, bisphenol F-based epoxy, bisphenol S epoxy, brominated bisphenol-based epoxy
  • Novolac type epoxy resins such as phenol novolac type epoxy resins and cresol novolac type epoxy resins
  • Cresol epoxy resorcinol glycidyl ether and the like can be used.
  • the alicyclic epoxy refers to a compound in which an epoxy group is formed between two adjacent carbon atoms constituting an aliphatic ring, for example, dicyclopentadiene dioxide, limonene dioxide, 4-vinylcyclohexene dioxide , 2,4-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, dicyclopentadiene dioxide or bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate and the like can be used.
  • polyglycidyl ether of aliphatic polyhydric alcohol polyglycidyl ether of aliphatic polyhydric alcohol
  • Polyglycidyl ethers of alkylene oxide adducts of aliphatic polyhydric alcohols and the like can be used.
  • C2-C20 the thing in the range of C2-C20 can be illustrated, for example. More specifically, for example, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propane Diol, 1,4-butanediol, neopentylglycol, 3-methyl-2,4-pentanediol, 2,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2- Methyl-2,4-pentanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 3,5-heptanediol, 1,8-octane
  • alkylene oxide more specifically, ethylene oxide, a propylene oxide, butylene oxide etc. are mentioned, for example.
  • the epoxy compound includes a epoxidized aliphatic ring group, that is, a first epoxy compound including at least one alicyclic epoxy ring and a second including at least one glycidyl ether group. Particular preference is given to using combinations of epoxy compounds.
  • the first epoxy compound and the second epoxy compound as described above can be prepared an adhesive for a polarizing plate with improved thermal shock properties, wherein the first epoxy compound and the second epoxy compound is 1: 1 to 3: It is preferable to be used by mixing in a weight ratio of 1, More preferably, it may be used by mixing in a weight ratio of 1: 1 to 2: 1, most preferably the first epoxy compound and the second epoxy compound is 1: It is used by mixing in the weight ratio of 1.
  • the weight ratio of the first epoxy compound and the second epoxy compound satisfies the above range, most preferable physical properties can be obtained in terms of glass transition temperature, adhesive strength and viscosity.
  • the first epoxy and the second epoxy for example, may be included in 20 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the total adhesive composition, respectively.
  • the first epoxy compound is, for example, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4'-epoxycyclohexanecarboxylate, bis (3,4-epoxy cyclohexylmethyl) adipate dicyclopentadiene dioxide, At least one selected from the group consisting of limonene dioxide and 4-vinylcyclohexene dioxide.
  • the first epoxy compound is to increase the Tg and to impart the hardness of the adhesive layer, most preferably 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4'-epoxycyclohexanecarboxylate.
  • the second epoxy compound is not particularly limited as long as it contains at least one glycidyl ether group.
  • the second epoxy compound is to impart softness to improve adhesion, and more preferably include an aliphatic ring, and most preferably 1,4-cyclohex
  • the (2) oxetane compound is not particularly limited as long as it has at least one oxetanyl group in the molecule, and various oxetane compounds well known in the art can be used.
  • the oxetane compound of the present invention 3-ethyl-3-[(3-ethyloxetan-3-yl) methoxymethyl] oxetane, 1,4-bis [(3-ethyl jade Cetane-3-yl) methoxymethyl] benzene, 1,4-bis [(3-ethyloxetan-3-yl) methoxy] benzene, 1,3-bis [(3-ethyloxetan-3-yl ) Methoxy] benzene, 1,2-bis [(3-ethyloxetan-3-yl) methoxy] benzene, 4,4'-bis [(3-ethyloxetan-3-yl) methoxy] ratio
  • the cationic photopolymerization initiator (3) is a compound which produces a cation species or Lewis acid by irradiation of an active energy ray, for example, an aromatic diazonium salt, an aromatic iodine aluminum salt or an aromatic sulfonium salt.
  • an aromatic diazonium salt for example, an aromatic diazonium salt, an aromatic iodine aluminum salt or an aromatic sulfonium salt.
  • Onium salts, iron-arene complexes, and the like but is not limited thereto.
  • the content of the cationic photopolymerization initiator is about 0.5 to 20 parts by weight, preferably about 0.5 to 15 parts by weight, and more preferably about 0.5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total adhesive composition.
  • the cationic adhesive composition of the present invention may further comprise a vinyl compound, if necessary.
  • a vinyl compound When the vinyl compound is added, it is possible to maintain low viscosity and to reduce the phenomenon that the glass transition temperature of the adhesive layer is lowered after curing.
  • hydroxy C 1-6 alkyl vinyl ether and / or vinyl acetate may be used, and the hydroxy C 1-6 alkyl vinyl ether may be selected from hydroxyethyl vinyl ether and hydroxy. At least one selected from the group consisting of oxybutyl vinyl ether, 1,4-cyclohexanedimethanol vinyl ether, 4- (hydroxymethyl) cyclohexylmethyl vinyl ether, ethylene glycol vinyl ether, and diethylene glycol monovinyl ether have.
  • the vinyl compound may be included in a ratio of 0.1 parts by weight to 10 parts by weight, or 0.1 parts by weight to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total adhesive composition.
  • the cationic adhesive composition of the present invention may further include a silane coupling agent, as necessary, with the components.
  • a silane coupling agent when included, the silane coupling agent lowers the surface energy of the adhesive, thereby improving the adhesive wetting property.
  • the silane coupling agent more preferably comprises a cationically polymerizable functional group such as an epoxy group, a vinyl group, and a radical group.
  • a cationically polymerizable functional group such as an epoxy group, a vinyl group, and a radical group.
  • silane coupling agent usable in the present invention is not limited thereto, but may be, for example, a silane coupling agent represented by the following [Formula 1].
  • R 1 is a cationically polymerizable functional group bonded to a silicon atom, and is a functional group including a cyclic ether group or a vinyloxy group
  • R 2 is hydrogen, a hydroxy group, an alkyl group bonded to a silicon atom, or It is an alkoxy group
  • n is an integer of 1-4.
  • silane coupling agent satisfying the above [Formula 1] include 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl trimethoxy silane, 3-glycidoxypropyl trimethoxy silane, glycidoxypropyl methyldie Oxy silane, glycidoxypropyl triethoxy, vinyltrimethoxysilane or vinyltriethoxysilane may be exemplified, but is not limited thereto.
  • silane coupling agent usable in the present invention an oligomer-type silane compound in which the above-mentioned cationically polymerizable functional group is introduced into the molecule of the siloxane oligomer may be used.
  • the siloxane oligomer may be a relatively low molecular weight silicone resin in which the terminal of the molecular chain is sealed with an alkoxysilyl group.
  • the cationic adhesive composition may include the silane compound in a ratio of 0.1 parts by weight to 10 parts by weight or 0.1 parts by weight to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the entire adhesive composition.
  • the adhesive layer may exhibit appropriate surface energy and adhesion.
  • the said cationic adhesive composition of this invention can contain a radically polymerizable monomer further as needed.
  • the radically polymerizable monomer may be used without limitation as long as it is a compound having a radical reactive functional group, for example, (meth) acrylates having one or more (meth) acryloyl groups in a molecule, (meth) acrylamides, Maleimide, (meth) acrylic acid, maleic acid, itaconic acid, (meth) acrylaldehyde, (meth) acryloyl morpholine, N-vinyl-2-pyrrolidone or triallyl isocyanurate, etc. can be used. .
  • (meth) acrylate which has one (meth) acryloyl group in the said molecule, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) Acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate , Stearyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, Isobornyl (meth) acrylate, 1,4-cyclohexaned
  • (meth) acrylamide As a specific example of the said (meth) acrylamide, (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide , N- (3-N, N-dimethylaminopropyl) (meth) acrylamide, methylenebis (meth) acrylamide, ethylenebis (meth) acrylamide or N, N-diallyl (meth) acrylamide and the like.
  • N-methyl maleimide N-hydroxyethyl maleimide, N-hydroxyethyl citraconimide, N-hydroxyethyl citraconimide, etc. are mentioned.
  • (meth) acrylates which have two (meth) acryloyl groups in a molecule
  • numerator 1, 3- butanediol di (meth) acrylate, 1, 6- hexanediol di (meth) acrylate, 1, 9 -Nonanediol di (meth) acrylate, 1,10-decanedioldi (meth) acrylate, 1,3-butylene glycol di (meth) acrylate, 2-methacryloyloxyethyl ethane phosphate, ethylene Glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene Glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate,
  • the (meth) acrylates having three (meth) acryloyl groups in the molecule include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and trimethylolpropane tri (meth) acrylate.
  • the (meth) acrylate which has four or five (meth) acryloyl groups in a molecule
  • numerator pentarititol tetra (meth) acrylate, the ditrimethylol proran tetra (meth) acrylate, dipentatritol penta (Meth) acrylate, an epoxide pentatrithitol tetra (meth) acrylate, a pentaacrylate ester, etc. are mentioned.
  • (meth) acrylates having six (meth) acryloyl groups in the molecule include dipentarititol hexa (meth) acrylate and the like.
  • the content of the radically polymerizable monomer is about 0 to 40 parts by weight, preferably 5 to 30 parts by weight, more preferably 5 to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the total adhesive composition. It is about a weight part.
  • an adhesive composition contains a radically polymerizable monomer as mentioned above, it is preferable to mix
  • the radical photopolymerization initiator although not limited thereto, for example, an acetophenone-based photoinitiator, a benzoin ether-based photoinitiator, a benzophenone-based photoinitiator, a thioxanthone-based photoinitiator and the like can be used. have.
  • the content of the radical photopolymerization initiator is about 0.5 to 20 parts by weight, preferably about 0.5 to 15 parts by weight, and more preferably about 0.5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total adhesive composition.
  • the cationic adhesive composition may further include a photosensitizer, an antioxidant, an oligomer, and an adhesion promoter as needed, and preferably further include urethane acrylate in an amount greater than 0 and 4 or less.
  • a photosensitizer an antioxidant, an oligomer, and an adhesion promoter
  • urethane acrylate in an amount greater than 0 and 4 or less.
  • the adhesive composition as described above preferably has a viscosity of about 15 cP to 50 cP.
  • the viscosity of the adhesive composition satisfies the numerical range, the thickness of the adhesive layer may be thinly formed, and since the viscosity of the adhesive composition is low, the workability is excellent.
  • the adhesive composition is very excellent in heat resistance as the glass transition temperature of 90 °C or more after curing.
  • the polarizing plate manufactured using the cation-curable adhesive composition was evaluated at 80 ° C. heat resistance and thermal shock resistance, no polarizer cracking occurred.
  • the polarizing plate manufactured using the adhesive composition was immersed in water at a temperature of 60 ° C. for 24 hours, the polarizer discoloration was found to be very excellent in water resistance to less than 10 mm in the MD direction (Machine Direction, MD direction).
  • the cationic adhesive has excellent adhesion to films of various materials, and is excellent in water resistance, heat resistance, and the like, and thus, a polarizing plate having excellent properties may be manufactured.
  • the transparent film may be a polarizer protective film or a compensation film for compensating for optical characteristics of the polarizer, and a polymer film known in the art may be used.
  • the transparent film may be, for example, acrylic film, PET film, acrylic primer treated PET film, polynorbornene (PNB) film, COP film, polycarbonate film and NRT ( FUJIFILM), N TAC (KONICA), V TAC (FUJIFILM), UZ TAC (FUJIFILM), and the like.
  • FUJIFILM N TAC
  • KONICA N TAC
  • V TAC FUJIFILM
  • UZ TAC FUJIFILM
  • it is especially preferable that it is an acryl-type film.
  • the acrylic film used as the transparent film may contain a (meth) acrylate resin.
  • the film containing the (meth) acrylate-based resin can be obtained, for example, by molding a molding material containing (meth) acrylate-based resin as a main component by extrusion molding.
  • the acryl-based film is a film comprising an alkyl (meth) acrylate-based unit and a copolymer containing a styrene-based unit, and an aromatic resin having a carbonate portion in the main chain, or an alkyl (meth) acrylate-based unit, a styrene-based unit, It may be a film comprising a 3 to 6 membered hetero ring unit substituted with at least one carbonyl group and a vinyl cyanide unit.
  • the acrylic film may be a film including a (meth) acrylate resin having an aromatic ring.
  • the (meth) acrylate-based resin having an aromatic ring include (a) (meth) acrylate-based units comprising (a) one or more (meth) acrylate-based derivatives described in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2009-0115040; (b) an aromatic unit having a chain having an hydroxy group containing portion and an aromatic moiety; And (c) a styrene unit comprising one or more styrene derivatives.
  • the units (a) to (c) may each be included in the resin composition in the form of a separate copolymer, and two or more units of the units (a) to (c) may be included in the resin composition in the form of one copolymer. have.
  • the acrylic film may be a film including an acrylic resin having a lactone ring structure.
  • (meth) acrylate type resin which has a lactone ring structure it is the lactone described, for example in Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-230016, Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-151814, 2002-120326, etc.
  • (Meth) acrylate type resin which has a ring structure is mentioned.
  • the method for producing the acrylic film is not particularly limited, and for example, (meth) acrylate resin and other polymers, additives, etc. are sufficiently mixed by any suitable mixing method to prepare a thermoplastic resin composition, which is then film-molded. Or (meth) acrylate-based resin and other polymers, additives and the like may be prepared in a separate solution and then mixed to form a uniform mixed solution and then film-molded.
  • thermoplastic resin composition is prepared by, for example, extrusion kneading the resulting mixture after preblending the film raw material with any suitable mixer such as an omni mixer.
  • the mixer used for extrusion kneading is not specifically limited,
  • arbitrary appropriate mixers such as an extruder, such as a single screw extruder and a twin screw extruder, and a pressurized kneader, can be used.
  • molding methods such as the solution casting method (solution casting method), the melt-extrusion method, the calender method, the compression molding method, are mentioned, for example.
  • a solution cast method (solution casting method) and a melt extrusion method are preferable.
  • solvent used for the said solution casting method For example, aromatic hydrocarbons, such as benzene, toluene, xylene; Aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane and decalin; Esters such as ethyl acetate and butyl acetate; Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; Alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, isobutanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve and butyl cellosolve; Ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; Halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, chloroform and carbon tetrachloride; Dimethylformamide; Dimethyl sulfoxide, etc. are mentioned. These solvents may be used independently or may use 2 or more types together.
  • melt extrusion method As an apparatus for performing the said solution casting method (solution casting method), a drum type casting machine, a band type casting machine, a spin coater, etc. are mentioned, for example.
  • melt extrusion method include a T-die method and an inflation method. Molding temperature becomes like this. Preferably it is 150 degreeC-350 degreeC, More preferably, it is 200 degreeC-300 degreeC.
  • a T die When forming a film by the said T die method, a T die can be attached to the front-end
  • the acrylic film may be any of an unstretched film or a stretched film.
  • a stretched film it may be a uniaxial stretched film or a biaxially stretched film, and in the case of a biaxially stretched film, it may be either a simultaneous biaxially stretched film or a successive biaxially stretched film.
  • biaxial stretching the mechanical strength is improved and the film performance is improved.
  • an acryl-type film can suppress an increase of retardation even when extending
  • stretching temperature is a range near the glass transition temperature of the thermoplastic resin composition which is a film raw material, Preferably it is (glass transition temperature -30 degreeC)-(glass transition temperature +100 degreeC), More preferably, it is (glass transition Temperature -20 ° C) to (glass transition temperature + 80 ° C). If the stretching temperature is less than (glass transition temperature -30 ° C), there is a fear that a sufficient stretching ratio may not be obtained. On the contrary, when extending
  • the draw ratio defined by the area ratio is preferably 1.1 times to 25 times, more preferably 1.3 times to 10 times. If the draw ratio is less than 1.1 times, there is a fear that it does not lead to the improvement of the toughness accompanying stretching. When a draw ratio exceeds 25 times, there exists a possibility that the effect by raising a draw ratio may not be recognized.
  • the stretching speed is preferably 10% / min to 20,000% / min, more preferably 100% / min to 10,000% / min in one direction. If the stretching speed is less than 10% / min, it takes a long time to obtain a sufficient draw ratio, there is a fear that the manufacturing cost increases. When the stretching speed exceeds 20,000% / min, breakage of the stretched film may occur.
  • the acrylic film may be subjected to heat treatment (annealing) or the like after the stretching treatment in order to stabilize its optical isotropy and mechanical properties.
  • the heat treatment conditions are not particularly limited and may employ any suitable conditions known in the art.
  • the transparent film may be subjected to a surface treatment for improving the adhesion if necessary, for example, at least one surface treatment selected from the group consisting of alkali treatment, corona treatment, and plasma treatment on at least one surface of the optical film. Can be performed.
  • the active energy ray is irradiated using an energy source located in one direction based on the polarizer.
  • the active energy rays include ultraviolet rays, electron beams, microwaves, infrared rays (IR), X-rays and gamma rays, as well as alpha-particle beams, proton beams, and neutron beams.
  • Particle beams such as neutron beams may be included, and typically ultraviolet rays or electron beams may be used.
  • the amount of light the active energy beam is irradiated on the adhesive layer include, but are not limited to this, for example, 200mJ / cm 2 to 2000mJ / cm 2, 400mJ / cm 2 to 1800mJ / cm 2 or 500mJ / cm 2 to It can be 1500mJ / cm 2 . If the amount of light of the active energy beam is less than 200mJ / cm 2, the adhesive strength is insufficient due to the slow curing rate of the adhesive, and if it exceeds 2000mJ / cm 2 , the irradiation period becomes long, and additional irradiation apparatus may be required, resulting in increased production cost. Increasingly, there is a problem in that productivity is reduced due to restrictions on equipment.
  • the adhesive layer thickness of the irradiated surface may be formed in a range of about 0.1 ⁇ m to 10 ⁇ m, preferably about 0.1 ⁇ m to 7 ⁇ m, and most preferably about 0.1 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the surface of the transparent film located on the opposite side of the energy source is heat treated.
  • the curing rate of the adhesive layer located on the side of the non-irradiation surface of the active energy ray is improved, and as a result, the adhesive strength of the adhesive layer is improved.
  • the heat treatment step may be performed simultaneously with the step of irradiating the active energy ray or may be performed sequentially. That is, it may be performed by a method of heat treating the film surface of the non-irradiated surface at the same time as irradiating the active energy ray, or may be performed by a method of heat treating the film surface of the non-irradiated surface by a continuous process after irradiating active energy rays.
  • the adhesive composition formed on both sides of the polarizer can be cured simultaneously, so that the manufacturing time can be shortened, and further processes Since it is not necessary, there is an advantage that the process can be simplified.
  • the heat treatment temperature is preferably in the range of 25 °C to 65 °C, 25 °C to 60 °C or 25 °C to 50 °C. If the heat treatment temperature is less than 25 °C, there is a problem that the adhesion of the non-irradiated surface is weak, if the temperature exceeds 65 °C, the phenomenon that the transparent film is greatly expanded before the adhesion occurs, the transparent film shrinks after the active energy ray irradiation Accordingly, there is a problem that wrinkles occur in the polarizer as a whole.
  • the heat treatment may be performed using, for example, a drum and / or an oven, but is not limited thereto. More specifically, the heat treatment may be performed by irradiating an active energy ray to the opposite side of the film surface in close contact with the drum and controlling the temperature of the drum to 25 ° C. to 65 ° C., or closely contacting the drum. After irradiating the active energy ray to the opposite side of the film surface, the oven passes through the oven to heat the surface by contacting the drum in a continuous process, that is, the non-irradiated side with heat through a hot wire and / or a hot wind generator. It may also be carried out in a manner.
  • the active energy ray was irradiated using an ultraviolet irradiation device while laminating it without the means for supporting the polarizing plate.
  • wrinkles are generated in the TD direction (Transverse Direction, TD direction) due to the curing shrinkage force.
  • TD direction Transverse Direction, TD direction
  • the adhesive irradiated with the ultraviolet rays also reacts to generate heat of reaction. The generated heat and / or reaction heat causes the polarizer to greatly expand and contract.
  • wavy wrinkles may occur in the polarizer.
  • the wrinkles of the polarizer plate generated as described above are not flattened even when the double-sided polarizer plate is subjected to a post-process or is attached to the liquid crystal panel. Furthermore, since the air bubbles easily remain on the adhesive surface due to the wrinkles as described above, it causes a defect in the liquid crystal panel, and thus there is a problem that the productivity is significantly lowered.
  • the drum serves to support the polarizing plate, thereby reducing the curing shrinkage force transmitted to the polarizing plate, This can significantly reduce the occurrence of wrinkles, there is an advantage that can prevent appearance defects.
  • the double-sided polarizing plate is adhered to the liquid crystal panel, bubbles are not left on the adhesive surface, and thus there is an excellent effect of reducing the occurrence of defects in the liquid crystal panel.
  • the curing speed of the adhesive formed on the non-irradiated surface is improved without additional processing, thereby obtaining sufficient adhesive force. It is very advantageous because both process simplification and adhesion can be obtained.
  • the portion adhered to the liquid crystal panel is the surface irradiated with the active energy ray.
  • a film disposed on the side of the backlight unit, which is a light source generally includes a sunscreen, and thus, the surface on which the active energy ray is irradiated is preferably a film surface without the sunscreen. That is, in a double-sided polarizing plate, it is preferable to stick the irradiation surface which does not contain a sunscreen to a liquid crystal panel.
  • stacked on the said active energy ray non-irradiation surface is 0.1 micrometer-3 micrometers.
  • the thickness of the adhesive layers formed on both sides of the polarizer it was common to form the same thickness of the adhesive layers formed on both sides of the polarizer, and the thickness thereof was about 5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the adhesive layer in a direction in which light is not directly irradiated has a problem of low adhesive strength.
  • the thickness of the adhesive layer formed on the non-irradiated surface in the adhesive layer formed on both sides of the polarizer, in particular, the adhesive layer formed on the non-irradiated surface with only one light irradiation is 0.1 ⁇ m to 3 ⁇ m.
  • the adhesive layer formed on the surface irradiated with the peeling force and the active energy ray of the adhesive layer formed on the non-irradiated surface It is possible to obtain a double-sided polarizing plate including an adhesive layer having an excellent adhesive force on both sides of the polarizer because the peeling force difference of 0.7N or less, more specifically, is only 0.005N to 0.5N.
  • the step of irradiating the active energy ray and the heat treatment step is more preferably performed simultaneously in terms of improving the productivity by simplifying the process, wherein the heat treatment is More preferably, it is carried out by a drum. That is, by irradiating the active energy ray as described above and at the same time in close contact with the drum to the non-irradiation surface to adjust the temperature of the drum to 25 °C to 65 °C, it is possible to more easily secure the adhesive force of the non-irradiated surface.
  • the manufacturing method of the double-sided polarizing plate of the present invention may further comprise the step of forming a primer layer between the adhesive layer and the transparent film.
  • the primer layer is for improving the adhesion between the transparent film and the adhesive layer, it is preferably formed of a primer composition containing a urethane polymer.
  • the primer composition comprises a urethane polymer, water dispersible fine particles and water, and more specifically, 1 part by weight to 50 parts by weight of a urethane polymer and water dispersible fine particles 0.1 with respect to 100 parts by weight of the primer composition. It may be made up to 10 parts by weight and the balance of water.
  • the urethane polymer is obtained by reacting a polyol and a polyisocyanate.
  • the polyol is not particularly limited as long as it has two or more hydroxyl groups in the molecule, and any appropriate polyol can be employed.
  • the polyol may be a polyester polyol, a polyether polyol, a polycarbonate diol, or the like, and may be used alone or in combination of two or more as at least one selected from the group consisting of these.
  • the polyol may be ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8 -Octanediol, 1,10-decanediol, 4,4'-dihydroxyphenylpropane, 4,4'-dihydroxymethylmethane, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene Glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanediol, bisphenol A, bisphenol F, glycerin, 1,1,1-trimethylolpropane, 1,2,5-hexatriol, pentaerytri It is preferably at least one selected from the group consisting of all, glucose, sucrose,
  • the polyester polyol is typically obtained by reacting the polybasic acid component and the polyol component.
  • the polybasic acid component for example, ortho-phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 2,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, biphenyl
  • Aromatic dicarboxylic acids such as dicarboxylic acid and tetrahydrophthalic acid
  • Aliphatic dicarboxylic acids such as oxalic acid, succinic acid, malonic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, linoleic acid, maleic acid, fumaric acid, mesaconic acid and itaconic acid
  • Alicyclic dicarboxylic acids such as hexahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, 1,3
  • PTMG polytetramethylene glycol
  • PPG polypropylene glycol
  • PEG polyethylene glycol
  • the polycarbonate polyol is preferably at least one selected from the group consisting of poly (hexamethylene carbonate) glycol and poly (cyclohexanecarbonate) glycol.
  • the polyether polyol may be typically obtained by ring-opening polymerization of an alkylene oxide to a polyhydric alcohol.
  • a polyhydric alcohol ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, glycerin, trimethylol propane, etc. are mentioned, for example. These can be used individually or in combination of 2 or more types.
  • the isocyanate is not limited as long as it is a compound having two or more NCO groups, for example, toluene diisocyanate (TDI), 4,4-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), toll Group consisting of lidine diisocyanate (TODI), hexamethylene diisocyanate (HMDI), isopron diisocyanate (IPDI), p-phenylene diisocyanate, transcyclohexane, 1,4-diisocyanate and xylene diisocyanate (XDI) It can be used alone or in combination of two or more thereof.
  • TDI toluene diisocyanate
  • MDI 4,4-diphenylmethane diisocyanate
  • NDI 1,5-naphthalene diisocyanate
  • TODI lidine diisocyanate
  • HMDI hexamethylene
  • the method for producing the urethane resin may employ any suitable method known in the art. Specifically, the one-shot method which makes each said component react at once, and the multistage method which reacts in steps are mentioned.
  • the urethane resin has a carboxyl group
  • the urethane resin is preferably manufactured by a multistage method, and according to the multistage method, a carboxyl group can be easily introduced.
  • any suitable urethane reaction catalyst can be used in the production of the urethane resin.
  • the polyol which has three or more hydroxyl groups such as sorbitol, glycerin, trimethylol ethane, trimethylol propane, pentaerythritol, is mentioned, for example.
  • chain extender for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentylglycol, pentanediol, 1,6-hexane Glycols such as diol and propylene glycol; Aliphatic diamines such as ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, 1,4-butanediamine, and aminoethyl ethanolamine; Alicyclic diamines such as isophorone diamine and 4,4'-dicyclohexyl methanediamine; Aromatic diamine, such as xylylenediamine and tolylenediamine, etc. are mentioned.
  • a neutralizing agent can be used in manufacture of the said urethane resin.
  • a neutralizing agent By using a neutralizing agent, the stability of the urethane resin in water can be improved.
  • the neutralizing agent include ammonia N-methylmorpholine, triethylamine, dimethylethanolamine, methyldiethanolamine, triethanolalkyne, morpholine, tripropylamine, ethanol amine or triisopropanolamine. These can be used individually or in combination of 2 or more types.
  • an organic solvent which is inert to the polyisocyanate and compatible with water is preferably used.
  • organic solvent such as ethyl acetate and an ethyl cellosolve acetate; Ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; Ether solvents, such as dioxane tetrahydrofuran, etc. are mentioned. These can be used individually or in combination of 2 or more types.
  • the urethane polymer contains a carboxyl group.
  • a carboxyl group is contained in a urethane polymer, it is because water dispersibility improves and the adhesiveness between an adhesive bond layer and a transparent film improves more.
  • the urethane polymer containing the carboxyl group can be obtained, for example, by reacting a chain extender having a free carboxyl group in addition to the polyol and polyisocyanate.
  • the chain extender which has a carboxyl group is dihydroxy carboxylic acid, dihydroxy succinic acid, etc. are mentioned.
  • the dihydroxy carboxylic acid include dialkylol alkanoic acid including dimethylol alkanoic acid such as dimethylol acetic acid, dimethylol butanoic acid, dimethylol propionic acid, dimethylol butyric acid or dimethylolpentanoic acid. These can be used individually or in combination of 2 or more types.
  • the content of the urethane polymer is about 1 part by weight to 50 parts by weight, more preferably about 3 parts by weight to 20 parts by weight, and most preferably 5 parts by weight to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the primer composition. It is enough.
  • the urethane polymer is included in less than 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the primer composition, the adhesiveness is lowered.
  • the urethane polymer is contained in an amount exceeding 50 parts by weight, the viscosity becomes high, so that there is a problem in that the drying time is long without the leveling during coating.
  • the weight average molecular weight of the urethane polymer is preferably in the range of 10,000 to 100,000, the molecular weight is less than 10,000 there is a decrease in the adhesive strength, if more than 100,000 is difficult to produce a water-dispersed urethane.
  • the water-dispersible fine particles that can be used in the present invention can use any suitable fine particles, preferably water-dispersible fine particles.
  • inorganic fine particles All organic fine particles can be used.
  • the inorganic fine particles include inorganic oxides such as silica, titania, alumina, zirconia, antimony and the like.
  • the organic fine particles include silicone resins, fluorine resins, (meth) acrylic resins, crosslinked polyvinyl alcohols, melamine resins, and the like.
  • silica is preferably used, and since silica is more excellent in blocking inhibition ability and excellent in transparency, it does not generate haze and there is no coloration, and thus the influence on the optical properties of the polarizing plate is smaller. In addition, since silica has good dispersibility and dispersion stability with respect to the primer composition, the workability at the time of forming the primer layer may be more excellent.
  • the average diameter (average primary particle diameter) of the water-dispersible fine particles is preferably 10 nm to 200 nm, more preferably 20 nm to 70 nm.
  • the average diameter of the water-dispersible fine particles is smaller than 10 nm, the surface energy is increased, so that agglomeration of silica may occur in the primer solution and precipitation may cause a problem of the stability of the solution.
  • the particles are agglomerated due to uneven dispersion, the particles are larger than the visible light (400 nm to 800 nm) wavelengths and scatter light of 400 nm or more, thereby increasing haze.
  • the content of the water-dispersible fine particles is preferably 0.1 parts by weight to about 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the primer composition.
  • the content of the water-dispersible fine particles is less than 0.1 part by weight, the film may not break due to slip between films during winding. If it exceeds 10 parts by weight, haze may occur.
  • the fine particles are preferably blended into an aqueous dispersion.
  • silica is used as the fine particles, it is preferably blended as colloidal silica.
  • colloidal silica the product marketed in the said technical field can be used as it is, For example, Snowtex series of Nissan Chemical Industries, Ltd., AEROSIL series of Air Products, the epostar series of Japan Catalyst, and the soliostar RA series, Ranco LSH series and the like can be used.
  • the primer composition may further comprise a crosslinking agent.
  • a crosslinking agent methylol compounds such as oxazoline, boric acid, trimethylolmelamine, carbodiimide, isocyanate, aziridine compound and the like can be used.
  • the crosslinking agent is preferably included in an amount of 0.1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the primer composition.
  • the primer layer prevents water penetration, optical properties such as water resistance and heat and moisture resistance are more excellent.
  • the primer composition may further include a silane coupling agent, a fluorine-based surfactant, a silane-based surfactant, and a surfactant including an alkyl group as other additives, if necessary.
  • the primer layer formed by the primer composition as described above is preferably about 100nm to 1 ⁇ m thickness.
  • the primer layer is less than 100nm, the adhesion decreases, and when the primer layer is 1 ⁇ m or more, drying may not be performed properly when coating the primer, and blocking may occur due to blocking between the films.
  • the water contact angle of the surface of the primer layer of the present invention is preferably 40 ° to 100 °, more preferably 50 ° to 90 °, still more preferably 60 ° to 80 °. If the water contact angle is less than 40 °, since the hydrophilicity of the primer layer is strong, it may react with the iodine of the polarizer to inhibit the iodine arrangement, resulting in the discoloration of the group color and the polarization degree. In case the water contact angle exceeds 100 °, the primer layer The hydrophobicity of is so strong that adhesion with the polarizer is difficult.
  • the method of forming the primer layer may be performed by a method well known in the art and is not particularly limited.
  • a primer composition is formed on one surface of a transparent film to form a primer layer
  • an adhesive composition is formed by applying an adhesive composition on one surface of the primer layer or polarizer, and then laminated with a polarizer and a transparent film, followed by light irradiation. It can be prepared by a method of curing the adhesive composition.
  • the method of applying the primer composition may be performed using, for example, a bar coating method, a gravure coating method or a slot die coating method.
  • the double-sided polarizing plate of the present invention manufactured by the above method may be usefully applied to an optical device such as a liquid crystal display device.
  • the optical device of the present invention may be a liquid crystal display including a liquid crystal panel and polarizing plates provided on both surfaces of the liquid crystal panel, wherein at least one of the polarizing plates may be a polarizing plate according to the present invention.
  • the type of liquid crystal panel included in the liquid crystal display device is not particularly limited.
  • a panel of a passive matrix type such as, but not limited to, a twisted nematic (TN) type, a super twisted nematic (STN) type, a ferrolectic (F) type, or a polymer dispersed (PD) type; Active matrix panels, such as two-terminal or three-terminal; All known panels, such as an In Plane Switching (IPS) panel and a Vertical Alignment (VA) panel, can be applied.
  • IPS In Plane Switching
  • VA Vertical Alignment
  • other configurations constituting the liquid crystal display device for example, types of upper and lower substrates (eg, color filter substrates or array substrates) are not particularly limited, and configurations known in the art may be employed without limitation. Can be.
  • the raw material hopper is a resin composition obtained by uniformly mixing poly (N-cyclohexylmaleimide-co-methylmethacrylate), styrene-maleic anhydride copolymer resin and phenoxy resin in a weight ratio of 100: 2.5: 5. From the extruder to a nitrogen-substituted 24 ⁇ extruder was melted at 250 °C to prepare a raw material pellet (pellet).
  • the obtained raw material pellets were vacuum-dried and melted with an extruder at 260 degreeC, passed through the T-die of a coat hanger type, and the film of 150 micrometers in thickness was produced through the chrome plating casting roll, a drying roll, etc.
  • the film was stretched at a rate of 170% using a speed difference of the roll in the MD direction at 125 ° C. using a pilot stretching equipment to produce an acrylic film.
  • oxazoline in a primer composition of 10% by weight of solid content prepared by diluting CK-PUD-F (dilute urethane dispersion) with pure water on one surface of the acrylic film was coated with # 7 bar, and stretched 190% using a tender at 130 ° C. in the TD direction to prepare an acrylic film having a thickness of 400 nm. It was.
  • the adhesive composition A was applied onto the primer layer of two acrylic films prepared in Preparation Example 1 so that the final adhesive layer thickness was 1 ⁇ m. Thereafter, two acrylic films coated with the adhesive composition were laminated on both surfaces of the PVA device. Then, by using a UV irradiation device (fusion lamp, D bulb) to irradiate 900mJ / cm 2 of ultraviolet light in one direction of the PVA device, at the same time, drum the surface of the acrylic film located on the opposite side of the UV irradiation device It was in close contact with the, and the drum temperature was adjusted to 25 °C to prepare a polarizing plate.
  • a UV irradiation device fusion lamp, D bulb
  • a polarizing plate was manufactured in the same manner as in Example 1, except that B was used as the adhesive composition.
  • a polarizing plate was manufactured in the same manner as in Example 1, except that C was used as the adhesive composition.
  • a polarizing plate was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the drum temperature was 30 ° C.
  • a polarizing plate was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the drum temperature was 40 ° C.
  • a polarizing plate was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the drum temperature was 60 ° C.
  • the adhesive composition A was applied onto the primer layer of two acrylic films prepared in Preparation Example 1 so that the final adhesive layer thickness was 1 ⁇ m. Thereafter, two acrylic films coated with the adhesive composition were laminated on both surfaces of the PVA device. Then, the UV irradiation apparatus (fusion lamp, D bulb) was irradiated with 900mJ / cm 2 of ultraviolet light in one direction of the PVA element, and then the surface of the acrylic film located on the opposite side of the UV irradiation apparatus, the temperature is 30 The polarizer was prepared by passing through an oven controlled at ° C.
  • a polarizing plate was manufactured in the same manner as in Example 7, except that the temperature of the oven was 40 ° C.
  • a polarizing plate was manufactured in the same manner as in Example 7, except that the temperature of the oven was 60 ° C.
  • a polarizing plate was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the drum temperature was 15 ° C.
  • a polarizing plate was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the drum temperature was 70 ° C.
  • a polarizing plate was manufactured in the same manner as in Example 7, except that the oven temperature was set at 70 ° C.
  • the final adhesive layer thickness was 1 ⁇ m. Each was applied as possible. Thereafter, two acrylic films coated with the adhesive composition were laminated on both surfaces of the PVA device. Then, a polarizing plate was manufactured by irradiating 900mJ / cm 2 ultraviolet rays from one side of the PVA device using a UV irradiation device (fusion lamp, D bulb).
  • peeling force of the adhesive layer formed on the surface irradiated with active energy ray directly and the non-irradiation surface was measured about the polarizing plates manufactured by Examples 1-9 and Comparative Examples 1-4. Peeling force was measured by the peeling force at the time of peeling an acrylic film of a PVA element and an ultraviolet non-irradiation surface at a speed

Abstract

본 발명은 편광자의 양면에 접착제층을 매개로 투명 필름을 적층하는 단계, 상기 편광자를 기준으로 일 방향에 위치한 에너지원을 통해 활성 에너지선을 조사하는 단계 및 상기 에너지원의 반대쪽에 위치하는 투명 필름의 표면을 25℃ 내지 65℃로 열처리하는 단계를 포함하는 양면형 편광판의 제조방법 및 이로부터 제조된 양면형 편광판에 관한 것이다.

Description

양면형 편광판의 제조방법 및 이로부터 제조된 양면형 편광판
본 발명은 양면형 편광판의 제조방법 및 이로부터 제조된 양면형 편광판에 관한 것이다.
편광판은 자연광을 특정한 진동 방향을 갖는 편광으로 전환시키는 장치로, 최근 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 유기발광장치(Organic Light Emitting Device)와 같은 다양한 표시 장치에 채용되고 있다.
이러한 편광판은 통상 이색성 염료 또는 요오드로 염색된 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, 이하 'PVA'라 함)계 수지로 이루어진 편광자의 일면 또는 양면에 접착제를 이용하여 보호필름을 적층한 구조로 사용되며, 종래에는 편광판 보호 필름으로 트리아세틸셀룰로오스(TAC, triacetyl cellulose)계 필름이 주로 사용되어 왔다. 그러나, TAC 필름의 경우 고온, 고습 환경에서 쉽게 변형된다는 문제점이 있었다. 따라서, 최근에는 TAC 필름을 대체할 수 있는 다양한 재질의 보호 필름들이 개발되고 있으며, 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 싸이클로올레핀 폴리머(COP, cycloolefin polymer), 아크릴계 필름 등을 단독 또는 혼합하여 사용하는 방안이 제안되었다.
한편, 상기 편광자와 보호필름을 부착시키는데 사용되는 접착제로는 주로 폴리비닐알코올계 수지의 수용액으로 이루어지는 수계 접착제가 사용되고 있다.
그러나, 상기 수계 접착제의 경우, 보호필름으로 TAC이 아닌 아크릴계 필름이나 COP 필름 등을 사용할 경우에는 접착력이 약하기 때문에 필름 소재에 따라 그 사용이 제한된다는 문제점이 있다. 또한, 상기 수계 접착제의 경우, 소재에 따른 접착력 불량 문제 외에도, PVA 소자의 양면에 적용되는 보호 필름의 소재가 다를 경우, 수계 접착제의 건조 공정에 의한 편광판의 컬(curl) 발생의 문제 및 초기 광학 물성 저하 등의 문제가 발생한다. 따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 대안으로 광 경화형 비수계 접착제가 제안되었다.
그러나, 편광자의 양면에 보호 필름이 부착되는 양면형 편광판에 광 경화형 비수계 접착제를 적용하는 경우, 종래에는 편광자 양면에 형성된 접착층을 각각 경화시켜야 하기 때문에, 광 조사를 2회 실시하여야 하는 공정상의 번거로운 점이 있었다.
한편, 제조 공정을 단순화 시키기 위하여, 광 조사를 1회만 실시하여 편광자 양면의 접착제층들을 경화시키는 경우에는 광 조사면과 비조사면에 도달하는 광량의 차이로 인해 접착층의 경화 정도가 동일하지 않고, 그 결과 비조사면의 접착력이 떨어지는 문제점이 발생하였다. 이와 같이 접착층의 접착력이 떨어지면 편광판의 내구성이 나빠지고, 이로 인해 광학 물성이 저하된다는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 1회의 광 조사만으로 편광자 양면의 접착제층들을 경화시킴과 동시에, 비조사면에 열처리를 함으로써 비조사면의 경화 속도를 향상시키고, 우수한 접착력을 갖도록 개발된 양면형 편광판의 제조방법 및 이로부터 제조된 양면형 편광판을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제1태양은, 편광자의 양면에 접착제층을 매개로 투명 필름을 적층하는 단계, 상기 편광자를 기준으로 일 방향에 위치한 에너지원을 통해 활성 에너지선을 조사하는 단계, 및 상기 에너지원의 반대쪽에 위치하는 투명 필름의 표면을 25℃ 내지 65℃로 열처리하는 단계를 포함하는 양면형 편광판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 제2태양은, 상기와 같은 본 발명에 따른 양면형 편광판의 제조방법에 의해 제조된 양면형 편광판을 제공한다.
본 발명에 따른 양면형 편광판의 제조방법은, 활성 에너지 비조사면을 25℃ 내지 65℃로 열처리하는 단계를 포함함으로써, 비조사면의 경화 속도를 향상시켜 1회의 활성 에너지선 조사 공정을 통해 편광자 양면에 우수한 접착력을 가지는 접착제층을 동시에 형성할 수 있어 제조 공정이 간단하다.
상기와 같은 방법으로 제조된 본 발명에 따른 양면형 편광판은, 편광자와 투명 필름 간의 우수한 접착력, 외관 특성 및 광학 특성을 갖는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
종래의 양면형 편광판의 제조방법에 있어서는, 1회 광 조사만을 실시할 경우, 광이 조사되는 방향에 있는 접착제층은 충분한 접착력을 확보할 수 있으나, 광이 조사되지 않는 방향에 있는 접착제층은 조사되는 광량의 약 20% 정도만이 도달하게 되어 낮은 경화속도를 가지게 되고, 이로 인해 접착력이 떨어지는 문제점이 있었다. 따라서, 비조사면에 형성된 접착제층에서도 충분한 접착력을 얻기 위해서는 편광자 양면에 형성된 접착제층들 각각에 광을 조사하여 경화시켜야 하고, 이 경우 제조 공정이 번거롭다는 단점이 있었다.
그러나, 본 발명자들의 연구 결과, 놀랍게도, 활성 에너지선을 조사함과 동시에 또는 활성 에너지선 조사 후에, 상기 활성 에너지선이 조사되지 않는 방향의 필름 표면에 열처리를 수행하는 경우, 비조사면에 형성된 접착제층의 경화속도를 향상시킴으로써, 1회의 광 조사만으로도 편광자 양면에 형성된 접착제층 모두에서 우수한 접착력을 확보할 수 있는 것을 알아내고 본 발명을 완성하였다.
보다 구체적으로는, 본 발명은 1) 편광자의 양면에 접착제층을 매개로 투명 필름을 적층하는 단계, 2) 상기 편광자를 기준으로 일 방향에 위치한 에너지원을 통해 활성 에너지선을 조사하는 단계, 및 3)상기 에너지원의 반대쪽에 위치하는 투명 필름의 표면을 25℃ 내지 65℃로 열처리하는 단계를 포함하는 양면형 편광판의 제조방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 양면형 편광판이란, 편광자의 양면에 보호 필름이 부착되는 형태의 편광판을 의미하는 것으로, 편광자의 일면에만 보호 필름이 부착되는 단면형 편광판과 구별되는 개념이다.
이하, 본 발명의 제조 방법의 각 단계를 보다 구체적으로 설명한다.
먼저, 편광자의 양면에 접착제층을 매개로 투명 필름을 적층한다.
이때, 상기 편광자는 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술분야에 잘 알려진 편광자, 예를 들면 요오드 또는 이색성 염료를 포함하는 폴리비닐알콜(PVA)로 이루어진 필름을 사용할 수 있다. 상기 편광자는 PVA 필름에 요오드 또는 이색성 염료를 염착시켜서 제조될 수 있으나, 이의 제조방법은 특별히 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서, 편광자는 보호 필름을 포함하지 않는 상태를 의미하며, 편광판은 편광자와 보호 필름을 포함하는 상태를 의미한다.
한편, 상기 접착제층은, 활성에너지선 경화형 접착제에 의해 형성될 수 있으며, 특히, 양이온성 접착제에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 여기서 양이온성 접착제는 양이온 중합 반응을 통해 경화되는 화합물을 주 성분으로 하는 접착제를 말한다.
예를 들면, 상기 양이온성 접착제는 (1) 분자 내에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물 5 내지 90 중량부; (2) 분자 내에 적어도 1개의 옥세타닐기를 갖는 옥세탄 화합물 5 내지 90 중량부; 및 (3) 광 양이온성 중합 개시제 0.5 내지 20 중량부를 포함할 수 있다.
상기 (1) 에폭시 화합물은 분자 내에 적어도 2개의 에폭시기를 갖고 있으면 되고, 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 방향족 에폭시, 지환식 에폭시 또는 지방족 에폭시와 같이 당해 기술 분야에 잘 알려진 에폭시 수지들을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
이때, 상기 방향족 에폭시는 분자 내에 방향족기를 포함하는 에폭시를 의미하는 것으로, 예를 들면, 비스페놀 A 계 에폭시, 비스페놀 F 계 에폭시, 비스페놀 S 에폭시, 브롬화 비스페놀계 에폭시와 같은 비스페놀형 에폭시 수지; 페놀노볼락형 에폭시 수지 및 크레졸노볼락형 에폭시 수지와 같은 노볼락형 에폭시 수지; 크레졸 에폭시, 레졸시놀글리시딜에테르 등이 사용될 수 있다.
한편, 상기 지환식 에폭시는 에폭시기가 지방족 고리를 구성하는 인접하는 2개의 탄소 원자 사이에 형성되어 있는 화합물을 의미하는 것으로, 예를 들면, 디시클로펜타디엔디옥사이드, 리모넨디옥사이드, 4-비닐시클로헥센디옥사이드, 2,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 디시클로펜타디엔디옥사이드 또는 비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸)아디페이트 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 지방족 에폭시로는 지방족 다가 알콜의 폴리글리시딜에테르; 지방족 다가 알콜의 알킬렌옥사이드 부가물의 폴리글리시딜에테르 등이 사용될 수 있다.
이때, 상기 지방족 다가 알콜로는, 예를 들어 탄소수 2~20의 범위 내의 것을 예시할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어, 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸글리콜, 3-메틸-2,4-펜탄디올, 2,4-펜탄디올, 1,5-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 3,5-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올 등의 지방족 디올; 시클로헥산디메탄올, 시클로헥산디올, 수소 첨가 비스페놀 A, 수소 첨가 비스페놀 F 등의 지환식 디올; 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 헥시톨류, 펜티톨류, 글리세린, 폴리글리세린, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 테트라메틸올프로판 등의 3가 이상의 폴리올을 들 수 있다.
또한, 상기 알킬렌옥사이드로서, 보다 구체적으로는, 예를 들어, 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드 등을 들 수 있다.
한편, 이로써 한정되는 것은 아니나, 본 발명의 경우, 상기 에폭시 화합물로 에폭시화 지방족 고리기, 즉, 지환식 에폭시 고리를 하나 이상 포함하는 제1에폭시 화합물 및 글리시딜에테르기를 하나 이상 포함하는 제2에폭시 화합물의 조합을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
상기와 같은 제1에폭시 화합물과 제2에폭시 화합물의 조합을 사용하는 경우 열 충격 물성이 향상된 편광판용 접착제를 제조할 수 있으며, 이때 상기 제1에폭시 화합물과 제2에폭시 화합물은 1 : 1 내지 3 : 1의 중량비로 혼합하여 사용되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는, 1 : 1 내지 2 : 1의 중량비로 혼합하여 사용될 수 있으며, 가장 바람직하게는 상기 제1에폭시 화합물과 제2에폭시 화합물이 1 : 1의 중량비로 혼합되어 사용된다. 제1에폭시 화합물과 제2에폭시 화합물의 중량비율이 상기 범위를 만족할 때, 유리전이온도, 접착력 및 점도 면에서 가장 바람직한 물성을 얻을 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 제1에폭시 및 제2에폭시는 예를 들면, 각각 전체 접착제 조성물 100 중량부에 대하여 20 내지 60 중량부로 포함될 수 있다.
상기 제1에폭시 화합물은, 예를 들면, 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4'-에폭시시클로헥산카복실레이트, 비스(3,4-에폭시 시클로 헥실메틸)아디페이트 디시클로펜타디엔 디옥사이드, 리모넨디옥사이드 및 4-비닐시클로헥센 디옥사이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있다. 상기 제 1 에폭시 화합물은 Tg를 높여주고, 접착층의 강도(hardness)를 부여하기 위한 것으로, 가장 바람직하게는 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4'-에폭시시클로헥산카복실레이트일 수 있다.
상기 제2에폭시 화합물은 글리시딜에테르기를 하나 이상 포함하는 것이면 특히 제한되지 않으며, 예를 들면, 1,4-시클로헥산디메탄올 디글리시딜 에테르, 노볼락 에폭시, 비스페놀 A 계 에폭시, 비스페놀 F 계 에폭시, 브롬화 비스페놀계 에폭시, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, n-부틸 글리시딜 에테르, 알리파틱 글리시딜 에테르(C12-C14), 2-에틸헥실 글리시딜 에테르, 페닐 글리시딜 에테르, o-크레실(Cresyl) 글리시딜 에테르, 및 노닐 페닐 글리시딜 에테르로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 제 2 에폭시 화합물은 연성(softness)을 부여하여 접착력을 향상시키기 위한 것으로, 지방족 고리를 포함하는 것이 보다 바람직하며, 가장 바람직하게는 1,4-시클로헥산디메탄올 디글리시딜 에테르일 수 있다.
다음으로, 상기 (2) 옥세탄 화합물은 분자 내에 적어도 1 개의 옥세타닐기를 갖는 것이면, 특별히 한정되지 않으며, 당해 기술 분야에 잘 알려진 다양한 옥세탄 화합물을 사용할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 상기 옥세탄 화합물로는, 3-에틸-3-〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸〕옥세탄, 1,4-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸〕벤젠, 1,4-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시〕벤젠, 1,3-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시〕벤젠, 1,2-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시〕벤젠, 4,4'-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시〕비페닐, 2,2'-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시〕비페닐, 3,3',5,5'-테트라메틸-4,4'-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시〕비페닐, 2,7-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시〕나프탈렌, 비스〔4-{(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시}페닐〕메탄, 비스〔2-{(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시}페닐〕메탄, 2,2-비스〔4-{(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시}페닐〕프로판, 노볼락형페놀-포름알데히드 수지의 3-클로로메틸-3-에틸옥세탄에 의한 에테르화 변성물, 3(4),8(9)-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸〕-트리시클로[5.2.1.0 2,6 ]데칸, 2,3-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸〕노르보르난, 1,1,1-트리스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸〕프로판, 1-부톡시-2,2-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸〕부탄, 1,2-비스〔{2-(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시}에틸티오〕에탄, 비스〔{4-(3-에틸옥세탄-3-일)메틸티오}페닐〕술피드, 1,6-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시〕-2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로헥산 등을 들 수 있다. 한편, 상기 옥세탄 화합물의 함량은 5 내지 90 중량부, 보다 바람직하게는 10 내지 90중량부 정도인 것이 바람직하다.
다음으로 상기 (3) 양이온성 광 중합 개시제는 활성 에너지 선의 조사에 의해 양이온(cation) 종이나 루이스산을 만들어내는 화합물로서, 예를 들면 방향족 디아조늄염, 방향족 요오드 알루미늄염이나 방향족 설포늄염과 같은 오늄염, 철-아렌 착제 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 상기 양이온성 광 중합 개시제의 함량은 전체 접착제 조성물 100 중량부에 대하여, 0.5 내지 20 중량부 정도이며, 바람직하게는 0.5 내지 15 중량부 정도, 더 바람직하게는 0.5 내지 10 중량부 정도이다.
한편, 본 발명의 상기 양이온성 접착제 조성물은, 상기 성분들과 함께, 필요에 따라, 비닐계 화합물을 더 포함할 수 있다. 비닐계 화합물이 첨가될 경우, 저점도를 유지할 수 있으며, 경화 후 접착체층의 유리전이온도가 낮아지는 현상을 감소시킬 수 있다.
상기, 비닐계 화합물로는, 예를 들면, 히드록시C1-6 알킬비닐에테르 및/또는 비닐아세테이트가 사용될 수 있으며, 상기 히드록시 C1-6알킬비닐에테르는, 히드록시에틸비닐에테르, 히드록시부틸비닐에테르, 1,4-사이클로헥산디메탄올 비닐에테르, 4-(히드록시메틸)사이클로헥실메틸 비닐에테르, 에틸렌글리콜비닐에테르, 디에틸렌글리콜 모노비닐에테르로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 1 종일 수 있다. 한편, 비닐계 화합물은 전체 접착제 조성물 100 중량부 대하여, 0.1 중량부 내지 10 중량부, 또는 0.1 중량부 내지 5중량부의 비율로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 양이온성 접착제 조성물은, 상기 성분들과 함께, 필요에 따라, 실란 커플링제를 더 포함할 수 있다. 실란 커플링제가 포함될 경우, 실란 커플링제가 접착제의 표면 에너지를 낮춰주어 접착제 웨팅성(wetting)이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
이때 상기 실란 커플링제는 에폭시기, 비닐기, 라디칼기와 같은 양이온 중합성 관능기를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 본 발명자들은 상기 양이온 중합성 관능기를 포함하는 실란 커플링제를 사용할 경우, 계면 활성제나 양이온 중합성 관능기가 포함되지 않은 실란 커플링제를 사용하는 경우와 달리 접착제의 유리전이온도를 저하시키지 않으면서 웨팅성을 개선할 수 있음을 알아내었다. 이는 실란 커플링제의 양이온 중합성 관능기가 접착제 조성물의 실란기와 반응하면서 가교 형태를 이루면서 경화 후 접착체층의 유리전이온도가 낮아지는 현상을 감소시키기 때문인 것으로 사료된다.
본 발명에서 사용가능한 실란 커플링제는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 하기 [화학식 1]로 표시되는 실란 커플링제일 수 있다.
[화학식 1] Si(R1)n(R2)4-n
상기 [화학식 1]에서 R1은 규소 원자에 결합되어 있는 양이온 중합성 관능기로서, 고리형 에테르기 또는 비닐옥시기를 포함하는 관능기이고, R2는, 규소 원자에 결합되어 있는 수소, 히드록시기, 알킬기 또는 알콕시기이며, n은 1 내지 4의 정수이다.
상기 [화학식 1]을 만족하는 실란 커플링제의 구체적인 예로는, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸 트리메톡시 실란, 3-글리시독시프로필 트리 메톡시 실란, 글리시독시프로필 메틸디에톡시 실란, 글리시독시프로필 트리에톡시, 비닐트리메톡시실란 또는 비닐트리에톡시실란 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명에서 사용가능한 실란 커플링제로는, 실록산 올리고머의 분자 내에 상기한 양이온 중합성 관능기가 도입되어 있는 올리고머 타입의 실란 화합물이 사용될 수도 있다. 이때, 상기 실록산 올리고머는 분자쇄의 말단이 알콕시실릴기로 봉쇄되는 비교적 저분자량의 실리콘 수지일 수 있다.
이때, 상기 양이온성 접착제 조성물은, 실란 화합물을 전체 접착제 조성물 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 내지 10 중량부 또는 0.1 중량부 내지 5 중량부의 비율로 포함할 수 있다. 상기 범위에서 접착제층이 적절한 표면 에너지 및 접착성을 나타낼 수 있다.
한편, 본 발명의 상기 양이온성 접착제 조성물은, 필요에 따라, 라디칼 중합성 모노머를 추가로 포함할 수 있다. 상기 라디칼 중합성 모노머는 라디칼 반응성 작용기를 갖는 화합물들이면 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 분자 내에 1개 이상의 (메타)아크릴로일기를 갖는 (메타)아크릴레이트류, (메타)아크릴아미드류, 말레이미드류, (메타)아크릴산, 말레인산, 이타콘산, (메타)아크릴알데히드, (메타)아크릴로일모르폴린, N-비닐-2-피롤리돈 또는 트리알릴이소시아누레이트 등을 사용할 수 있다.
이때, 상기 분자 내에 1개의 (메타)아크릴로일기를 갖는 (메타)아크릴레이트류의 구체예로서는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디메틸롤모노(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 페놀알킬렌옥사이드 부가물의 (메타)아크릴레이트, p-쿠밀페놀알킬렌옥사이드 부가물의 (메타)아크릴레이트, o-페닐페놀알킬렌옥사이드 부가물의 (메타)아크릴레이트, 노닐페놀알킬렌옥사이드 부가물의 (메타)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 에톡시에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실알콜의 알킬렌옥사이드 부가물의 (메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 펜탄디올모노(메타)아크릴레이트, 헥산디올모노(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜의 모노(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜의 모노(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜의 모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜의 모노(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜의 모노(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜의 모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜의 모노(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-부톡시프로필(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 테트라히드로 푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 2-에틸-2-메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메틸(메타)아크릴레이트, (2-이소부틸-2-메틸-1,3-디옥솔란-4-일)메틸(메타)아크릴레이트, (1,4-디옥사스피로[4,5]데칸-2-일)메틸(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메타)아크릴레이트, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸(메타)아크릴레이트, 2-(메타)아크릴로일옥시메틸이소시아네이트, 알릴(메타)아크릴레이트, N-(메타)아크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈이미드, N-(메타)아크릴로일옥시에틸테트라히드로프탈이미드, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈산, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸숙신산, ω-카르복시-폴리카프로락톤모노(메타)아크릴레이트 또는 2-(메타)아크릴로일옥시에틸애시드포스페이트 등을 들 수 있다.
또한, 상기 (메타)아크릴아미드류의 구체예로서는 (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸(메타)아크릴아미드, N-메틸롤(메타)아크릴아미드, N-(3-N,N-디메틸아미노프로필)(메타)아크릴아미드, 메틸렌비스(메타)아크릴아미드, 에틸렌비스(메타)아크릴아미드 또는 N,N-디알릴(메타)아크릴아미드 등을 들 수 있다.
또한, 상기 말레이미드류의 구체예로서는 N-메틸말레이미드, N-히드록시에틸말레이미드, N-히드록시에틸시트라콘이미드, N-히드록시에틸시트라콘이미드 등을 들 수 있다.
분자 내에 2개의 (메타)아크릴로일기를 갖는 (메타)아크릴레이트류의 구체예로서는 1,3-부탄다이올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산다이올디(메타)아크릴레이트, 1,9-노난다이올디(메타)아크릴레이트, 1,10-데칸다이올디(메타)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 2-메타아크릴로일옥시에틸에시트포스페이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 사이클로헥산디메탄올 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(200)디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(400) 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(600)디(메타)아크릴레이트, 글리세린디(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-아크릴로옥시프로필메타아크릴레이트 또는 디메틸롤트리사이크로데칸디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
분자 내에 3개의 (메타)아크릴로일기를 갖는 (메타)아크릴레이트류의 구체예로서는 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리(2-히드록시에틸)이소시안우레이트 트리아크릴레이트, 트리(2-히드록시에틸)이소시아우레이트, 펜타리트리톨 트리아크릴레이트, 에톡시레이트 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트 또는 프록시레이트트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
분자 내에 4, 5개의 (메타)아크릴로일기를 갖는 (메타)아크릴레이트류의 구체예로서는 펜타리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로란 테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 에폭시레이트 펜타리트리톨테트라(메타)아크릴레이트 또는 펜타아크릴레이트에스터 등을 들 수 있다.
분자 내 6개의 (메타)아크릴로일기를 갖는 (메타)아크릴레이트류의 구체예로서는 디펜타리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
한편, 상기 라디칼 중합성 모노머의 함량은 전체 접착제 조성물 100 중량부에 대하여, 0 중량부 내지 40 중량부 정도이며, 바람직하게는 5 중량부 내지 30 중량부 정도, 더 바람직하게는 5 중량부 내지 25 중량부 정도이다.
한편, 상기와 같이 접착제 조성물이 라디칼 중합성 모노머를 포함하는 경우에는 그 라디칼 중합성을 촉진하여 경화속도를 향상시키기 위해 광 라디칼 중합 개시제를 배합하는 것이 바람직하다. 광 라디칼 중합 개시제로는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 아세토페논계 광 중합 개시제, 벤조인 에테르계 광 중합 개시제, 벤조 페논계 광 중합 개시제, 티오크산톤계 광 중합 개시제 등이 사용될 수 있다. 상기 광 라디칼 중합 개시제의 함량은 전체 접착제 조성물 100 중량부에 대하여, 0.5 내지 20 중량부 정도이며, 바람직하게는 0.5 내지 15 중량부 정도, 더 바람직하게는 0.5 내지 10 중량부 정도이다.
상기 양이온성 접착제 조성물은 필요에 따라 광증감제, 산화방지제, 올리고머 및 부착증진제를 추가로 포함할 수 있으며, 우레탄 아크릴레이트를 0 초과 4 이하의 중량부로 추가로 포함하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 우레탄 아크릴레이트가 추가되는 경우 점도가 상승하는 경향이 있으나 온도를 가하여 접착제의 상승된 점도를 낮출 수 있다. 한편, 상기와 같이 우레탄 아크릴레이트가 추가되는 경우, 아크릴계 필름에 대한 사용에 있어서 보다 적절한 접착력을 부여할 수 있다.
본 발명에 따른 양면형 편광판의 제조방법에서 접착제층 형성에 사용되는, 상기와 같은 접착제 조성물은 점도가 15cP 내지 50cP 정도인 것이 바람직하다. 접착제 조성물의 점도가 상기 수치범위를 만족하는 경우 접착제층의 두께를 얇게 형성할 수 있고, 저점도를 갖기 때문에 작업성이 우수한 장점이 있다.
또한, 상기 접착제 조성물은 경화 후 유리전이온도가 90℃이상으로 내열성이 매우 우수하다. 실제로 상기 양이온 경화형 접착제 조성물을 이용하여 제조된 편광판은 80℃ 내열 내구성 및 열 충격성을 평가하였을 때, 편광자 깨짐이 발생하지 않는 것으로 나타났다.
나아가, 상기 접착제 조성물을 이용하여 제조된 편광판은 60℃ 온도의 물에 24시간 침지시켰을 때, 편광자 탈색이 MD방향(Machine Direction, MD 방향)으로 10mm 미만으로 내수성이 매우 우수한 것으로 나타났다.
이와 같이 상기 양이온 접착제는 다양한 소재의 필름에 대해 우수한 접착력을 가지면서, 내수성, 내열성 등이 우수하기 때문에, 이를 이용할 경우 우수한 특성을 갖는 편광판을 제조할 수 있다.
다음으로, 상기 투명 필름은 편광자 보호 필름 또는 편광자의 광 특성을 보상하기 위한 보상 필름으로, 당해 기술 분야에 알려진 고분자 필름을 사용할 수 있다.
보다 구체적으로는, 이로써 제한되는 것은 아니나, 상기 투명 필름은 예를 들면, 아크릴계 필름, PET필름, 아크릴계 프라이머 처리된 PET 필름, 폴리노르보넨(PNB)계 필름, COP 필름, 폴리카보네이트 필름 및 NRT(후지필름), N TAC(코니카), V TAC(후지필름), UZ TAC(후지필름) 등을 포함하는 TAC필름으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있다. 이 중에서도 특히 아크릴계 필름인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 투명 필름으로 사용되는 아크릴계 필름은 (메트)아크릴레이트계 수지를 함유할 수 있다. (메트)아크릴레이트계 수지를 포함하는 필름은 예를 들어 (메트)아크릴레이트계 수지를 주성분으로 함유하는 성형 재료를 압출 성형에 의해 성형하여 획득할 수 있다.
상기 아크릴계 필름은 알킬(메트)아크릴레이트계 단위 및 스티렌계 단위를 포함하는 공중합체, 및 주쇄에 카보네이트 부를 갖는 방향족계 수지를 포함하는 필름이거나, 알킬(메트)아크릴레이트계 단위, 스티렌계 단위, 적어도 하나의 카르보닐기로 치환된 3 내지 6원소 헤테로 고리 단위 및 비닐 시아나이드 단위를 포함하는 필름일 수 있다.
또는 상기 아크릴계 필름은 방향족 고리를 갖는 (메트)아크릴레이트계 수지를 포함하는 필름일 수 있다. 방향족 고리를 갖는 (메트)아크릴레이트계 수지로서는 한국공개특허 10-2009-0115040에 기재된 (a) 1종 이상의 (메트)아크릴레이트계 유도체를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 유닛; (b) 히드록시기 함유부를 갖는 쇄 및 방향족 부를 갖는 방향족계 유닛; 및 (c) 1종 이상의 스티렌계 유도체를 포함하는 스티렌계 유닛을 포함하는 수지 조성물을 들 수 있다. 상기 (a) 내지 (c) 유닛들은 각각 별도의 공중합체 형태로 수지 조성물에 포함될 수도 있고, 상기 (a) 내지 (c) 유닛들 중 2 이상의 유닛이 하나의 공중합체 형태로 수지 조성물에 포함될 수도 있다.
또는 상기 아크릴계 필름은 락톤 고리 구조를 갖는 아크릴계 수지를 포함하는 필름일 수 있다. 락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴레이트계 수지의 구체적인 예로서는 예를 들어 일본 공개특허공보 제2000-230016호, 일본공개특허공보 제 2001-151814호, 일본 공개특허공보 제 2002-120326호 등에 기재된 락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴레이트계 수지를 들 수 있다.
상기 아크릴계 필름의 제조 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 (메트) 아크릴레이트계 수지와 그 밖의 중합체, 첨가제 등을 임의의 적절한 혼합 방법에 의해 충분히 혼합하여 열가소성 수지 조성물을 제조한 후 이를 필름 성형하여 제조하거나, 또는 (메트) 아크릴레이트계 수지와, 그 밖의 중합체, 첨가제 등을 별도의 용액으로 제조한 후 혼합하여 균일한 혼합액을 형성한 후 이를 필름 성형할 수도 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 예를 들어 옴니 믹서 등 임의의 적절한 혼합기로 상기 필름 원료를 프리블렌드한 후 얻어진 혼합물을 압출 혼련하여 제조한다. 이 경우, 압출 혼련에 이용되는 혼합기는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 단축 압출기, 2축 압출기 등의 압출기나 가압 니더 등 임의의 적절한 혼합기를 이용할 수 있다.
상기 필름 성형의 방법으로서는, 예를 들어 용액 캐스트법(용액 유연법), 용융 압출법, 캘린더법, 압축 성형법 등 임의의 적절한 필름 성형법을 들 수 있다. 이들 필름 성형법 중 용액 캐스트 법(용액 유연법), 용융 압출법이 바람직하다.
상기 용액 캐스트법(용액 유연법)에 이용되는 용매는 예를 들어 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소류; 시클로헥산, 데칼린 등의 지방족 탄화수소류; 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르류; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류; 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 등의 알코올류; 테트라하이드로푸란, 디옥산 등의 에테르류; 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소 등의 할로겐화 탄화수소류; 디메틸포름아미드; 디메틸술폭시드 등을 들 수 있다. 이들 용매는 단독으로 이용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
상기 용액 캐스트법(용액 유연법)을 실시하기 위한 장치로는 예를 들어 드럼식 캐스팅 머신, 밴드식 캐스팅 머신, 스핀 코터 등을 들 수 있다. 상기 용융 압출법으로는 예를 들어 T 다이법, 인플레이션법 등을 들 수 있다. 성형 온도는 바람직하게는 150℃ 내지 350℃, 보다 바람직하게는 200℃ 내지 300℃이다.
상기 T 다이법으로 필름을 성형하는 경우에는, 공지된 단축 압출기나 2축 압출기의 선단부에 T 다이를 장착하고, 필름 형상으로 압출된 필름을 권취하여 롤 형상의 필름을 얻을 수 있다. 이 때, 권취롤의 온도를 적절히 조정하여 압출 방향으로 연신을 가함으로써 1축 연신할 수도 있다. 또한, 압출 방향과 수직인 방향으로 필름을 연신함으로써 동시 2축 연신, 축차 2축 연신 등을 실시할 수도 있다.
상기 아크릴계 필름은 미연신 필름 또는 연신 필름 중 어느 것일 수 있다. 연신 필름인 경우에는 1축 연신 필름 또는 2축 연신 필름 일 수 있고, 2축 연신 필름인 경우에는 동시 2축 연신 필름 또는 축차 2축 연신 필름 중 어느 것일 수 있다. 2축 연신한 경우에는 기계적 강도가 향상되어 필름 성능이 향상된다. 아크릴계 필름은 다른 열가소성 수지를 혼합함으로써, 연신하는 경우에도 위상차의 증대를 억제할 수 있고, 광학적 등방성을 유지할 수 있다.
연신 온도는, 필름 원료인 열가소성 수지 조성물의 유리전이 온도 근처의 범위인 것이 바람직하고, 바람직하게는 (유리 전이 온도 -30℃) 내지 (유리 전이 온도 + 100℃), 보다 바람직하게는 (유리전이온도 -20℃) 내지 (유리전이온도 + 80℃)의 범위 내이다. 연신 온도가 (유리 전이 온도 -30℃) 미만이면 충분한 연신 배율이 얻어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 연신 온도가 (유리 전이 온도 + 100℃)를 초과하면, 수지 조성물의 유동(플로우)이 일어나, 안정적인 연신을 실시하지 못할 우려가 있다.
면적비로 정의한 연신 배율은, 바람직하게는 1.1배 내지 25배, 보다 바람직하게는 1.3배 내지 10배이다. 연신 배율이 1.1배 미만이면, 연신에 수반되는 인성의 향상으로 이어지지 않을 우려가 있다. 연신 배율이 25 배를 초과하면, 연신 배율을 높인 만큼의 효과가 인정되지 않을 우려가 있다.
연신 속도는, 일 방향으로 바람직하게는 10%/min 내지 20,000%/min, 보다 바람직하게는 100%/min 내지 10,000%/min 이다. 연신 속도가 10%/min 미만인 경우에는 충분한 연신 배율을 얻기 위해 다소 오랜 시간이 소요되어 제조 비용이 높아질 우려가 있다. 연신 속도가 20,000%/min을 초과하면 연신 필름의 파단 등이 일어날 우려가 있다.
아크릴계 필름은 이의 광학적 등방성이나 기계적 특성을 안정화시키기 위하여, 연신 처리 후에 열처리(어닐링) 등을 실시할 수 있다. 열처리 조건은 특히 제한되지 않으며 당업계에 알려진 임의의 적절한 조건을 채용할 수 있다.
한편, 상기 투명 필름에는 필요한 경우 접착력 향상을 위한 표면처리가 수행될 수 있으며, 예를 들어 상기 광학필름의 적어도 일면에 알칼리 처리, 코로나 처리, 및 플라즈마 처리로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 표면 처리를 수행할 수 있다.
다음으로, 상기 편광자에 접착제층을 매개로 투명 필름이 적층하는 단계를 수행한 후, 편광자를 기준으로 일 방향에 위치한 에너지원을 이용하여 활성 에너지선을 조사한다.
이때, 상기 활성 에너지선으로는 자외선, 전자빔, 마이크로파(microwaves), 적외선(IR), X선 및 감마선은 물론, 알파-입자선(alpha-particle beam), 프로톤빔(proton beam), 뉴트론빔(neutron beam)과 같은 입자빔이 포함될 수 있고, 통상적으로는 자외선 또는 전자선 등이 사용될 수 있다.
여기서, 상기 접착제층 상에 조사되는 상기 활성 에너지선의 광량은 이로써 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 200mJ/cm2 내지 2000mJ/cm2, 400mJ/cm2 내지 1800mJ/cm2 또는 500mJ/cm2 내지 1500mJ/cm2 일 수 있다. 활성 에너지선의 광량이 200mJ/cm2 미만이면 접착제의 경화 개시속도가 느려 접착력이 부족하고, 2000mJ/cm2 를 초과하면 조사기간이 길어지고, 조사장치를 추가로 설치해야 하는 경우가 생겨 생산 비용이 증가하고, 설비에 제약이 생겨 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
한편, 본 발명자들의 연구에 따르면, 활성 에너지선이 조사되는 방향에 형성된 접착제층의 경우, 두께에 따라 접착력에 차이가 크게 발생하지 않는 것으로 밝혀졌다. 다만, 조사면의 접착제층 두께가 너무 두꺼울 경우, 최종 제품인 편광판에 주름 등이 발생할 수 있으므로, 상기 활성 에너지선 조사면의 접착제층 두께 역시 얇을수록 바람직하다. 예를 들면, 본 발명에 있어서, 상기 조사면의 접착제층 두께는 0.1㎛ 내지 10㎛ 정도, 바람직하게는 0.1㎛ 내지 7㎛ 정도, 가장 바람직하게는 0.1㎛ 내지 5㎛ 정도로 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 에너지원의 반대쪽에 위치하는 투명 필름의 표면을 열처리한다. 본 발명자들의 연구에 따르면, 상기와 같은 열처리 단계를 수행할 경우, 활성 에너지선 비조사면 측에 위치하는 접착제층의 경화 속도가 향상되고, 그 결과 접착제층의 접착력이 향상되는 것으로 나타났다.
이때, 상기 열처리 단계는, 상기 활성 에너지선을 조사하는 단계와 동시에 수행되거나 순차적으로 수행될 수 있다. 즉, 활성 에너지선을 조사함과 동시에 비조사면의 필름 표면을 열처리하는 방법으로 수행되거나, 활성 에너지선을 조사한 다음 연속 공정으로 비조사면의 필름 표면을 열처리하는 방법으로 수행될 수 있다.
특히, 본 발명에서, 비조사면을 열처리하는 공정이 활성 에너지선을 조사하는 공정과 동시에 수행되는 경우에는, 편광자 양면에 형성된 접착제 조성물을 동시에 경화시킬 수 있으므로 제조 시간을 단축할 수 있고, 추가 공정이 필요하지 않으므로 공정의 단순화를 도모할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기 열처리 온도는 25℃ 내지 65℃, 25℃ 내지 60℃ 또는 25℃ 내지 50℃ 범위인 것이 바람직하다. 열처리 온도가 25℃ 미만인 경우, 비조사면의 접착력이 약한 문제점이 있고, 65℃를 초과하는 경우에는 접착이 일어나기 전에 투명 필름이 크게 팽창하는 현상이 발생하여, 활성 에너지선 조사 후에 투명 필름이 수축함에 따라 편광판에 전체적으로 주름이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 상기 열처리하는 단계는 예를 들면, 드럼 및/또는 오븐을 이용하여 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 구체적으로 상기 열처리하는 단계는, 드럼에 밀착시킨 필름 표면의 반대 면에 활성 에너지선을 조사함과 동시에 상기 드럼의 온도를 25℃ 내지 65℃로 조절하는 방법으로 수행될 수도 있고, 드럼에 밀착시킨 필름 표면의 반대 면에 활성 에너지선을 조사한 후, 연속 공정으로 드럼에 밀착되어 있던 면, 즉 비조사면에 열선 및/또는 열풍 발생 장치 등을 통해 열을 쏘임으로써 열처리가 가능하도록 오븐을 통과시키는 방법으로 수행될 수도 있다.
이와 관련하여, 종래의 양면형 편광판 제조 공정에서는 편광판을 지지하는 수단 없이 합지 시킨 후 이를 이동시키면서 자외선 조사장치를 이용하여 활성 에너지선을 조사하였다. 그러나, 이 경우 필름을 지지해 주는 구성이 없기 때문에 경화 수축력으로 인해 합지된 편광판에 TD방향(Transverse Direction, TD 방향)으로 주름이 발생하게 된다. 또한, 종래와 같이 편광판의 양면 모두에 활성 에너지선을 조사하는 경우, 자외선 조사 장치의 램프에서 많은 열이 발생되고, 상기 자외선이 조사된 접착제도 반응을 하면서 반응열을 발생시키게 된다. 이렇게 발생된 열 및/또는 반응열은 편광판을 크게 팽창시켰다가 수축시키게 되는데, 이 경우에도 편광판에 물결 모양의 주름이 발생할 수 있다. 이와 같이 한번 생성된 편광판의 주름은 후공정을 거치거나 제조된 양면형 편광판을 액정 패널에 점착하는 경우에도 평탄화가 되지 않는다. 더욱이, 상기와 같은 주름 때문에 점착면에 기포가 남기 쉬워지므로 액정 패널에 불량을 발생시키는 원인이 되고, 이로 인해 생산성이 현저히 낮아지게 되는 문제점이 있었다.
그러나, 본 발명과 같이 활성 에너지선이 직접 조사되지 않는 필름 표면을 드럼에 밀착시켜 활성 에너지선을 조사하는 경우, 상기 드럼이 편광판을 지지해 주는 역할을 하여 편광판에 전달되는 경화 수축력이 감소하고, 이로 인해 주름 발생을 현저히 줄일 수 있으므로, 외관 불량을 방지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 양면형 편광판을 액정 패널에 점착할 때, 점착면에 기포가 남지 않으므로 액정 패널의 불량 발생을 저감시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.
특히, 비조사면의 필름 표면을 드럼에 밀착시킴과 동시에 상기 드럼의 온도를 조절하여 비조사면의 필름 표면을 열처리하는 경우, 추가 공정 없이도 비조사면에 형성된 접착제의 경화 속도를 향상시켜, 충분한 접착력을 얻을 수 있으므로 공정 단순화와 접착력 향상 효과를 모두 얻을 수 있으므로 매우 유리하다.
한편, 본 발명에 따른 양면형 편광판의 제조방법에 따라 생산된 양면형 편광판을 액정 패널에 점착하는 경우, 액정 패널에 점착되는 부분은 활성 에너지선이 조사된 면인 것이 바람직하다. 양면형 편광판에 이용되는 필름들 중 광원인 백라이트 유닛 측에 배치되는 필름에는 일반적으로 자외선 차단제가 포함되므로, 활성 에너지선이 조사되는 면은 자외선 차단제가 포함되지 않는 필름 면인 것이 바람직하기 때문이다. 즉, 양면형 편광판에 있어서, 자외선 차단제가 포함되지 않은 조사 면을 액정 패널에 점착하는 것이 바람직하다.
상기 활성 에너지선 비조사면에 적층된 접착제층의 두께는 0.1㎛ 내지 3㎛인 것이 바람직하다. 종래 양면형 편광판의 제조방법에서는 편광자 양면에 형성되는 접착제층들의 두께를 동일하게 형성시키는 것이 일반적이었으며, 그 두께는 5㎛ 내지 10㎛ 정도였다. 그러나, 이 경우 광이 직접 조사되지 않는 방향에 있는 접착제층은 접착력이 떨어지는 문제점이 있었다. 따라서, 1회의 광 조사만으로도 편광자 양면에 형성되는 접착제층, 특히 비조사면에 형성되는 접착제층에서 보다 우수한 접착력을 확보하기 위한 측면에서 비조사면에 형성되는 접착제층 두께는 0.1㎛ 내지 3㎛인 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 비조사면을 열처리하는 단계를 포함하는 본 발명에 따른 양면형 편광판의 제조방법에 의하는 경우, 비조사면에 형성된 접착제층의 박리력과 활성 에너지선이 조사된 면에 형성된 접착제층의 박리력 차이가 0.7N 이하, 보다 구체적으로는 0.005N 내지 0.5N에 불과하여, 편광자 양면 모두에 우수한 접착력을 갖는 접착제층을 포함하는 양면형 편광판을 얻을 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 제조방법에서, 상기 활성 에너지선을 조사하는 단계 및 상기 열처리하는 단계는 공정을 단순화 하여 생산성을 보다 향상시킬 수 있는 측면에서 동시에 수행되는 것이 보다 바람직하며, 이때, 상기 열처리는 드럼에 의해 수행되는 것이 보다 바람직하다. 즉, 전술한 것과 같은 활성 에너지선을 조사함과 동시에 비조사면에 드럼을 밀착시켜 드럼의 온도를 25℃ 내지 65℃로 조절함으로써, 비조사면의 접착력을 보다 용이하게 확보할 수 있다.
한편, 상기 본 발명의 양면형 편광판의 제조방법은, 상기 접착제층과 상기 투명 필름 사이에 프라이머층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 프라이머층은 투명 필름과 접착제층의 접착력을 향상시키기 위한 것으로, 우레탄 고분자를 포함하는 프라이머 조성물로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 프라이머 조성물은 우레탄 고분자, 수분산성 미립자 및 물을 포함하여 이루어지며, 보다 구체적으로는, 프라이머 조성물 100 중량부에 대하여, 1 중량부 내지 50 중량부의 우레탄 고분자와, 수분산성 미립자 0.1 중량부 내지 10 중량부 및 잔부의 물을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 우레탄 고분자는 폴리올과 폴리이소세아네이트를 반응시킴으로써 얻어진다. 상기 폴리올로서는 분자 중에 하이드록실기를 2개 이상 갖는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 임의의 적절한 폴리올을 채용할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리올은 폴리에스테르폴리올, 폴리에테르 폴리올, 폴리카보네이트다이올 등 일 수 있으며, 이들로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 1종으로서, 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
상기 폴리올은 에틸렌글리콜, 1,2-프로판온디올, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 네올펜틸글리콜, 펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 1,10-데칸디올, 4,4'-디히드록시페닐프로판, 4,4'-디히드록시메틸메탄, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헥산디올, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 글리세린, 1,1,1-트리메틸올프로판, 1,2,5-헥사트리올, 펜타에리트리올, 글루코오스, 수크로오스, 및 소르비톨로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 1종인 것이 바람직하다.
한편, 상기 폴리에스테르폴리올은 대표적으로는 다염기산 성분과 폴리올 성분을 반응시킴으로써 획득할 수 있다. 다염기산 성분으로서는 예를 들어 오르토(ortho)-프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 2,5-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 비페닐디카르복실산, 테트라하이드로프탈산 등의 방향족 디카르복실산; 옥살산, 숙신산, 말론산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라인산, 세바스산, 리놀레산, 말레산, 푸마르산, 메사콘산, 이타콘산 등의 지방족 디카르복실산; 헥사하이드로프탈산, 테트라하이드로프탈산, 1,3-시클로헥산디카르복실산, 1,4-시클로헥산디카르복실산 등의 지환식 디카르복실산; 또는 이들의 산 무수물, 알킬 에스테르, 산 할라이드 등의 반응성 유도체 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 나아가, 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 폴리프로필렌글리콜(PPG) 및 폴리에틸렌글리콜(PEG)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 1종인 것이 보다 바람직하다.
상기 폴리카보네이트폴리올은 폴리(헥사메틸렌 카보네이트)글리콜 및 폴리(사이클로헥산카보네이트)글리콜로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 1종인 것이 바람직하다.
상기 폴리에테르 폴리올은 대표적으로는 다가 알코올에 알킬렌옥사이드를 개환 중합하여 부가시킴으로써 획득될 수 있다. 다가 알코올로서는 예를 들어 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 글리세린, 트리메틸올프로판 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
상기 이소시아네이트는 2 이상의 NCO기를 갖는 화합물이면 제한되지 않으나, 예를 들어, 톨루엔디이소시아네이트(TDI), 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트(MDI), 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트(NDI), 톨리딘 디이소시아네이트(TODI), 헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI), 이소프론디이소시아네이트(IPDI), p-페닐렌 디이소시아네이트, 트랜스시클로헥산, 1,4-디이소시아네이트 및 자이렌디이소시아네이트(XDI)로 이루어진 그룹으로부터 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 우레탄 수지의 제조방법은 당해 기술 분야에 알려진 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 구체적으로는 상기 각 성분을 한번에 반응시키는 원샷법, 단계적으로 반응시키는 다단법을 들 수 있다. 우레탄 수지가 카르복실기를 갖는 경우 바람직하게는 다단법에 의해 제조하며, 다단법에 의하면 카르복실기를 용이하게 도입할 수 있기 때문에다. 나아가, 상기 우레탄 수지의 제조 시에 임의의 적절한 우레탄 반응 촉매를 이용할 수 있다.
상기 우레탄 수지의 제조에 있어서, 상기의 성분에 추가로 다른 폴리올 및/또는 다른 사슬 연장제를 반응시킬 수 있다.
다른 폴리올로서 예를 들어 소르비톨, 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨 등의 수산기 수가 3개 이상인 폴리올을 들 수 있다.
다른 사슬 연장제로서는 예를 들어 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸글리콜, 펜탄디올, 1,6-헥산디올, 프로필렌글리콜 등의 글리콜류; 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 1,4-부탄디아민, 아미노에틸에칸올아민 등의 지방족 디아민; 이소포론디아민, 4,4'-디시클로헥실메탄디아민 등의 지환족 디아민; 자일릴렌디아민, 톨릴렌디아민 등의 방향족 디아민 등을 들 수 있다.
나아가, 상기 우레탄 수지의 제조에 있어서 중화제를 이용할 수 있다. 중화제를 이용함으로써 수중에 있어서의 우레탄 수지의 안정성이 향상될 수 있다. 중화제로서는 예를 들어 암모니아 N-메틸모르폴린, 트리에틸아민, 디메틸에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리에탄올알킨, 모르폴린, 트리프로필아민, 에탄올 아민 또는 트리이소프로판올아민 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
상기 우레탄 수지의 제조 시에 바람직하게는 상기 폴리이소시아네이트에 대하여 불활성이고 물과 상용하는 유기 용제를 이용한다. 당해 유기 용제로는 아세트산에틸, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에스테르계 용제; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계 용제; 디옥산 테트라하이드로푸란 등의 에테르계 용제 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
한편, 상기 우레탄 고분자는 카르복실기를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 우레탄 고분자에 카르복실기가 포함되는 경우, 수분산성이 향상되어 접착제층과 투명 필름 사이의 밀착성이 보다 향상되기 때문이다.
상기 카르복실기를 포함하는 우레탄 고분자는, 예를 들어 폴리올과 폴리이소시아네이트에 추가하여 유리 카르복실기를 갖는 사슬 연장제를 반응시킴으로써 획득할 수 있다. 카르복실기를 갖는 사슬 연장제는 디하이드록시 카르복실산 또는 디하이드록시 숙신산 등을 들 수 있다. 디하이드록시 카르복실산은 예를 들어 디메틸올아세트산, 디메틸올부탄산, 디메틸올프로피온산, 디메틸올부티르산 또는 디메틸올펜탄산 등의 디메틸올알칸산을 포함하는 디알킬올 알칸산을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
한편, 상기 우레탄 고분자의 함량은 프라이머 조성물 100 중량부에 대하여, 1 중량부 내지 50 중량부 정도, 더 바람직하게는 3 중량부 내지 20 중량부 정도이며, 가장 바람직하게는 5 중량부 내지 15 중량부 정도이다. 우레탄 고분자가 프라이머 조성물 100 중량부에 대하여 1 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 접착성이 저하되고 50 중량부를 초과하는 경우에는 점도가 높아져 코팅 시에 레벨링이 되지 않고 건조시간이 길어지는 문제가 있다.
또한, 상기 우레탄 고분자의 중량 평균분자량은 1만 내지 10만인 것이 바람직하며 분자량이 1만 미만의 경우는 접착력 저하가 있으며 10만을 초과하는 경우는 수분산 우레탄 제조에 어려움이 있다.
다음으로, 본 발명에 사용될 수 있는 상기 수분산성 미립자는 임의의 적절한 미립자를 이용할 수 있으며, 바람직하게는 수분산성의 미립자를 이용한다. 구체적으로는 무기계 미립자. 유기계 미립자를 모두 이용할 수 있다. 무기계 미립자로서는 예를 들어 실리카, 티타니아, 알루미나, 지르코니아, 안티몬계 등의 무기 산화물 등을 들 수 있다. 유기계 미립자로서는 예를 들어 실리콘계 수지, 불소계 수지, (메트)아크릴계 수지, 가교 폴리비닐알코올, 멜라민계 수지 등을 들 수 있다.
상기 수분산성 미립자 중에서도 바람직하게는 실리카를 이용하며, 실리카는 블로킹 억제능이 더욱 우수하고, 또한 투명성이 우수하여, 헤이즈를 발생시키지 않고, 착색도 없으므로, 편광판의 광학 특성에 미치는 영향이 보다 작기 때문에다. 또한, 실리카는 프라이머 조성물에 대한 분산성 및 분산 안정성이 양호하므로, 프라이머층 형성 시의 작업성도 보다 우수할 수 있기 때문이다.
상기 수분산성 미립자의 평균 직경(평균 1차 입자 직경)은 바람직하게는 10nm 내지 200nm이며, 더욱 바람직하게는 20nm 내지 70nm이다. 수분산성 미립자의 평균 직경이 10nm 보다 작을 때는 표면에너지가 높아지므로 프라이머 용액 내에서 실리카의 응집이 발생하여 침전이 일어나 용액의 안정성이 문제가 될 수 있고, 200nm 보다 큰 경우에는 실리카가 프라이머 용액 내에서 분산이 고르지 않아 입자가 뭉치게 되면 가시광선(400nm 내지 800nm) 파장보다 크기가 커져서 400nm 이상의 빛을 산란하여 헤이즈가 상승하게 된다. 상기와 같은 범위의 입자 직경을 갖는 미립자를 이용함으로써, 프라이머층 표면에 적절히 요철을 형성하여, 특히 아크릴계 필름과 프라이머층 및/또는 프라이머층끼리의 접촉면에 있어서의 마찰력을 효과적으로 저감시킬 수 있다. 그 결과, 블로킹 억제능이 더욱 우수할 수 있다.
한편, 상기 수분산성 미립자의 함량은 프라이머 조성물 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 내지 10 중량부 정도인 것이 바람직하다. 수분산성 미립자의 함량이 0.1 중량부 미만인 경우에는 권취시 필름간 슬립이 되지 않아서 필름 파단이 발생할 수 있다. 10 중량부를 초과할 경우에는 헤이즈가 발생할 수 있다.
본 발명의 프라이머 조성물을 수계이므로, 바람직하게 상기 미립자는 수분산체로 배합된다. 구체적으로, 미립자로서 실리카를 채용하는 경우, 바람직하게는 콜로이달 실리카로서 배합된다. 콜로이달 실리카로서는 당해 기술 분야에서 시판되는 제품을 그대로 이용할 수 있으며, 예를 들어 닛산 화학 공업(주) 제조의 스노우텍스 시리즈, 에어프로덕트의 AEROSIL 시리즈, 일본촉매의 epostar 시리즈 및 soliostar RA 시리즈, Ranco의 LSH 시리즈 등을 사용할 수 있다.
한편, 상기 프라이머 조성물에는, 필요에 따라, 가교제를 추가로 포함될 수 있다. 가교제로는 옥사졸린, 붕산, 트리메틸올멜라민 등의 메틸올 화합물, 카르보디이미드, 이소시아네이트, 아지리딘 화합물 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 가교제는 프라이머 조성물 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 내지 30 중량부의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다. 가교제를 포함한 프라이머를 사용할 경우, 프라이머층이 물 침투를 막아 주므로 내수성과 내습열과 같은 광학물성이 보다 우수하게 나타난다.
나아가, 상기 프라이머 조성물은, 필요에 따라, 기타 첨가제로 실란 커플링제, 불소계 계면활성제, 실란계 계면활성제, 알킬기를 포함하는 계면활성제를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기와 같은 프라이머 조성물에 의해 형성되는 프라이머 층은 그 두께가 약 100nm 내지 1㎛ 정도인 것이 바람직하다. 프라이머층이 100nm 이하일 경우 접착력이 감소하며 1㎛ 이상이 되면 프라이머 코팅시 건조가 제대로 이루어지지 않아 필름끼리 블로킹이 발생하여 파단 될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 프라이머층 표면의 수접촉각은 40° 내지 100°인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 50° 내지 90°이며, 더욱 바람직하게는 60° 내지 80°이다. 수접촉각이 40° 미만인 경우는 프라이머층의 친수성이 강하기 때문에 편광자의 요오드와 반응하여 요오드 배열을 저해하여 단체색상이 흩뜨려지고 편광도가 저해될 수 있으며, 수접촉각이 100°를 초과하는 경우 프라이머층의 소수성이 강하여 편광자와의 접착이 어렵게 된다.
상기와 같은 본 발명에 따른 양면형 편광판의 제조방법에서, 상기 프라이머층을 형성하는 방법은 당해 기술분야에 잘 알려진 방법에 의해 수행될 수 있으며 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 투명 필름의 일면에 프라이머 조성물을 도포하여 프라이머층을 형성하고, 상기 프라이머층 또는 편광자 일면에 접착제 조성물을 도포하여 접착층을 형성한 다음, 편광자와 투명 필름을 합판한 후 광 조사를 통해 접착제 조성물을 경화시키는 방법으로 제조될 수 있다. 이때, 상기 프라이머 조성물을 도포하는 방법은 예를 들면, 바(bar) 코팅법, 그라비어 코팅법 또는 슬롯다이 코팅법 등을 이용하여 수행될 수 있다.
한편, 상기와 같은 방법으로 제조된 본 발명의 양면형 편광판은 액정표시장치 등과 같은 광학 장치에 유용하게 적용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 광학 장치는, 액정 패널 및 이 액정 패널의 양면에 각각 구비된 편광판들을 포함하는 액정 표시장치일 수 있으며, 이때, 상기 편광판 중 적어도 하나가 본 발명에 따른 편광판일 수 있다. 이때 상기 액정표시장치에 포함되는 액정 패널의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 그 종류에 제한되지 않고, TN(twisted nematic)형, STN(super twisted nematic)형, F(ferroelectic)형 또는 PD(polymer dispersed)형과 같은 수동 행렬 방식의 패널; 2단자형(two terminal) 또는 3단자형(three terminal)과 같은 능동행렬 방식의 패널; 횡전계형(IPS; In Plane Switching) 패널 및 수직배향형(VA; Vertical Alignment) 패널 등의 공지의 패널이 모두 적용될 수 있다. 또한, 액정표시장치를 구성하는 기타 구성, 예를 들면, 상부 및 하부 기판(ex. 컬러 필터 기판 또는 어레이 기판) 등의 종류 역시 특별히 제한되지 않고, 이 분야에 공지되어 있는 구성이 제한 없이 채용될 수 있다.
제조예 1 - 아크릴 필름 제조
폴리(N-시클로헥실말레이미드-co-메틸메타크릴레이트), 스티렌-무수말레산 공중합체 수지 및 페녹시계 수지를 100:2.5:5의 중량비로 균일하게 혼합한 수지 조성물을 원료 호퍼(hopper)로부터 압출기까지를 질소 치환한 24Φ압출기에 공급하여 250℃에서 용융하여 원료 펠렛(pellet)을 제조하였다.
페녹시계 수지는 InChemRez®사의 PKFE(Mw=60,000, Mn=16,000, Tg=95℃)을 사용하였고, 스티렌-무수말레산 공중합체 수지는 스티렌 85 중량%, 무수말레익안하이드라이드 15 중량%인 Dylaeck 332를 사용하였으며, 폴리(N-시클로헥실말레이미드-co-메틸메타크릴레이트) 수지는 NMR 분석 결과 N-시클로헥실말레이미드의 함량이 6.5 중량%였다.
얻어진 원료 펠렛을 진공 건조하고 260℃에서 압출기로 용융, 코트 행거 타입의 티-다이(T-die)에 통과시키고, 크롬 도금 캐스팅 롤 및 건조 롤 등을 거쳐 두께 150㎛의 필름을 제조하였다. 이 필름을 파일로트 연신 장비를 사용하여 125℃에서 MD 방향으로 롤의 속도 차를 이용하여 170% 비율로 연신하여 아크릴 필름을 제조하였다.
상기와 같은 과정을 통해 제조된 아크릴 필름을 코로나처리한 후, 상기 아크릴 필름의 일면에 CK-PUD-F(조광 우레탄 분산액)을 순수로 희석하여 제조된 고형분 함량 10 중량%의 프라이머 조성물에 옥사졸린 가교제 (일본촉매사, WS700) 20 중량부를 첨가한 프라이머 조성물을 #7 바(bar)로 코팅한 후 TD 방향으로 130℃에서 텐더를 이용하여 190% 연신하여 프라이머층 두께가 400nm인 아크릴 필름을 제조하였다.
제조예 2 - 접착제 조성물 제조
(1) 접착제 조성물 A
3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4'-에폭시시클로헥산카복실레이트 25중량% (Dicel사의 Celloxide 2021P), 1,4-시클로헥산 디메탄올 디글리시딜에테르 25중량%, 3-에틸-3-[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸]옥세탄(도아 고세이 아론 옥세탄 DOX221) 35중량% 및 3-에틸-3-히드록시메틸옥세탄(도아 고세이 아론 옥세탄 OXA) 15중량%를 넣어 제조한 수지 조성물 100중량부에 양이온 개시제인 CPI 100P(Sanapro사) 5 중량부를 첨가하여 편광판용 접착제 조성물 A를 제조하였다.
(2) 접착제 조성물 B
3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4'-에폭시시클로헥산카복실레이트 25중량% (Dicel사의 Celloxide 2021P), 1,4-시클로헥산 디메탄올 디글리시딜에테르 25중량%, 3-에틸-3-[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸]옥세탄(도아 고세이 아론 옥세탄 DOX221) 50중량%를 넣어 제조한 수지 조성물 100중량부에 양이온 개시제인 CPI 100P (Sanapro사) 5 중량부, 비닐트리에틸실란 5 중량부를 첨가하여 편광판용 접착제 조성물 B를 제조하였다.
(3) 접착제 조성물 C
3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4'-에폭시시클로헥산카복실레이트 25중량% (Dicel사의 Celloxide 2021P), 1,4-시클로헥산 디메탄올 디글리시딜에테르 25중량%, 3-에틸-3-[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸]옥세탄(도아 고세이 아론 옥세탄 DOX221) 50중량%를 넣어 제조한 수지 조성물 100중량부에 양이온 개시제인 CPI 100P (Sanapro사) 5 중량부, 비닐아세테이트 5 중량부를 첨가하여 편광판용 접착제 조성물 C를 제조하였다.
실시예 1
마이크로그라비아 코터를 이용하여 상기 제조예 1에 의해 제조된 아크릴 필름 2매의 프라이머층 상에 접착제 조성물 A를 최종 접착제층 두께가 1㎛가 되도록 각각 도포하였다. 그 후, 접착제 조성물이 도포된 2매의 아크릴 필름을 PVA소자의 양면에 라미네이트하였다. 그런 다음, UV 조사장치(fusion lamp, D bulb)를 이용하여 PVA 소자의 한쪽 면 방향에서 900mJ/cm2의 자외선을 조사하고, 동시에, 상기 UV 조사장치의 반대쪽에 위치하는 아크릴 필름의 표면을 드럼에 밀착시키고, 드럼온도를 25℃로 조절하여 편광판을 제조하였다.
실시예 2
접착제 조성물로 B를 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1와 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
실시예 3
접착제 조성물로 C를 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1와 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
실시예 4
드럼 온도를 30℃로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
실시예 5
드럼 온도를 40℃로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
실시예 6
드럼 온도를 60℃로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
실시예 7
마이크로그라비아 코터를 이용하여 상기 제조예 1에 의해 제조된 아크릴 필름 2매의 프라이머층 상에 접착제 조성물 A를 최종 접착제층 두께가 1㎛가 되도록 각각 도포하였다. 그 후, 접착제 조성물이 도포된 2매의 아크릴 필름을 PVA소자의 양면에 라미네이트하였다. 그런 다음, UV 조사장치(fusion lamp, D bulb)를 이용하여 PVA 소자의 한쪽 면 방향에서 900mJ/cm2의 자외선을 조사한 후, UV 조사장치의 반대쪽에 위치하는 아크릴 필름의 표면을, 온도가 30℃로 조절된 오븐을 통과시켜 편광판을 제조하였다.
실시예 8
오븐의 온도를 40℃로 한 것을 제외하고는 실시예 7과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
실시예 9
오븐의 온도를 60℃로 한 것을 제외하고는 실시예 7과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
비교예 1
드럼 온도를 15℃로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
비교예 2
드럼 온도를 70℃로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
비교예 3
오븐 온도를 70℃로 한 것을 제외하고는 실시예 7과 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다.
비교예 4
접착제 조성물 A를 60℃로 먼저 가열한 후에, 마이크로그라비아 코터를 이용하여 상기 제조예 1에 의해 제조된 아크릴 필름 2매의 프라이머층 상에 상기 가열된 접착제 조성물 A를 최종 접착제층 두께가 1㎛가 되도록 각각 도포하였다. 그 후, 접착제 조성물이 도포된 2매의 아크릴 필름을 PVA소자의 양면에 라미네이트하였다. 그런다음, UV 조사장치(fusion lamp, D bulb)를 이용하여 PVA 소자의 한쪽 면 방향에서 900mJ/cm2의 자외선을 조사하여 편광판을 제조하였다.
실험예 1: 편광판의 박리력 평가
실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 4에 의해 제조된 편광판에 대하여 활성 에너지선이 직접 조사된 면에 형성된 접착제층 및 비조사면에 형성된 접착제층의 박리력을 측정하였다. 박리력은 폭 20mm, 길이 100mm의 편광판을 이용하여, PVA 소자와 자외선 비조사면의 아크릴 필름을 속도 300mm/min, 90도로 박리하였을 때의 박리력으로 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 2N 이상은 OK, 2N 미만은 NG로 표시하였다.
실험예 2: 편광판의 외관 평가
상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 4의 편광판의 외관을 육안으로 주름 발생 여부, MD 및 TD방향 컬을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 주름, MD 및 TD방향의 컬이 없는 경우를 OK로, 주름, MD 및/또는 TD방향의 컬이 있는 경우를 NG로 표시하였다.
표 1
구분 프라이머 비조사면의 열처리 수단 비조사면의 열처리 온도[℃] 접착제 접착제층 두께 [㎛] 조사면의 박리력 측정 비조사면의 박리력 측정 외관 평가
UV 조사면 UV 비조사면
실시예 1 CkPUD F+WS700 20 중량부 CkPUD F+WS700 20 중량부 드럼 25 A 1 OK OK OK
실시예 2 CkPUD F+WS700 20 중량부 CkPUD F+WS700 20 중량부 드럼 25 B 1 OK OK OK
실시예 3 CkPUD F+WS700 20 중량부 CkPUD F+WS700 20 중량부 드럼 25 C 1 OK OK OK
실시예 4 CkPUD F+WS700 20 중량부 CkPUD F+WS700 20 중량부 드럼 30 A 1 OK OK OK
실시예 5 CkPUD F+WS700 20 중량부 CkPUD F+WS700 20 중량부 드럼 40 A 1 OK OK OK
실시예 6 CkPUD F+WS700 20 중량부 CkPUD F+WS700 20 중량부 드럼 60 A 1 OK OK OK
실시예 7 CkPUD F+WS700 20 중량부 CkPUD F+WS700 20 중량부 오븐 30 A 1 OK OK OK
실시예 8 CkPUD F+WS700 20 중량부 CkPUD F+WS700 20 중량부 오븐 40 A 1 OK OK OK
실시예 9 CkPUD F+WS700 20 중량부 CkPUD F+WS700 20 중량부 오븐 60 A 1 OK OK OK
비교예 1 CkPUD F+WS700 20 중량부 CkPUD F+WS700 20 중량부 드럼 15 A 1 OK NG OK
비교예 2 CkPUD F+WS700 20 중량부 CkPUD F+WS700 20 중량부 드럼 70 A 1 OK OK NG
비교예 3 CkPUD F+WS700 20 중량부 CkPUD F+WS700 20 중량부 오븐 70 A 1 OK OK NG
비교예 4 CkPUD F+WS700 20 중량부 CkPUD F+WS700 20 중량부 경화 전 접착제 조성물을 60℃로 가열(비조사면에 별도로 열처리하지 않음) A 1 OK NG NG
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

Claims (17)

  1. 편광자의 양면에 접착제층을 매개로 투명 필름을 적층하는 단계;
    상기 편광자를 기준으로 일 방향에 위치한 에너지원을 통해 활성 에너지선을 조사하는 단계; 및
    상기 에너지원의 반대쪽에 위치하는 투명 필름의 표면을 25℃ 내지 65℃로 열처리하는 단계를 포함하는 양면형 편광판의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 활성 에너지선을 조사하는 단계 및 열처리하는 단계는 동시에 수행되는 것인 양면형 편광판의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 활성 에너지선을 조사하는 단계 및 열처리하는 단계는 순차적으로 수행되는 것인 양면형 편광판의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열처리하는 단계는 드럼 또는 오븐에 의해 수행되는 것인 양면형 편광판의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 양면형 편광판의 제조방법은 1회의 활성 에너지선 조사로 편광자의 양면에 형성된 접착제층을 동시에 경화시키는 것인 양면형 편광판의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 에너지원이 위치하는 투명 필름에 형성된 접착제층의 두께는 0.1㎛ 내지 10㎛인 양면형 편광판의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 에너지원의 반대쪽에 위치하는 투명 필름에 형성된 접착제층의 두께는 0.1㎛ 내지 3㎛인 양면형 편광판의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 접착제층은 양이온성 접착제에 의해 형성되는 것인 양면형 편광판의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 양이온성 접착제는 전체 접착제 조성물 100 중량부에 대하여, (1) 분자 내에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물 5 내지 90 중량부; (2) 분자 내에 적어도 1개의 옥세타닐기를 갖는 옥세탄 화합물 5 내지 90 중량부; 및 (3) 광 양이온성 중합 개시제 0.5 내지 20 중량부를 포함하는 것인 양면형 편광판의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 에폭시 화합물은 에폭시화 지방족 고리기를 하나 이상 포함하는 제1에폭시 화합물 및 글리시딜에테르기를 하나 이상 포함하는 제2에폭시 화합물의 조합인 양면형 편광판의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 양이온 접착제는 실란 커플링제, 비닐계 화합물 및 라디칼 중합성 모노머로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 더 포함하는 것인 양면형 편광판의 제조방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 양면형 편광판의 제조방법은 적어도 한 면의 상기 접착제층과 상기 투명 필름 사이에 프라이머층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것인 양면형 편광판의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 프라이머층은 전체 프라이머 조성물 100중량부에 대하여, 1 내지 50 중량부의 우레탄 고분자와, 수분산성 미립자 0.1 내지 10 중량부 및 잔부의 물을 포함하는 프라이머 조성물에 의해 형성되는 것인 양면형 편광판의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 프라이머 조성물은 가교제를 더 포함하는 것인 양면형 편광판의 제조방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 프라이머층은 그 두께가 100nm 내지 1㎛인 양면형 편광판의 제조방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 편광자의 양면에 형성되는 투명 필름 중 적어도 하나는 아크릴계 필름인 양면형 편광판의 제조방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 양면형 편광판으로,
    편광자의 양면에 형성된 각 접착제층의 박리력 차이가 0.7N 이하인 양면형 편광판.
PCT/KR2014/001419 2013-02-21 2014-02-21 양면형 편광판의 제조방법 및 이로부터 제조된 양면형 편광판 WO2014129841A1 (ko)

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US14/361,249 US9766383B2 (en) 2013-02-21 2014-02-21 Method of manufacturing double-sided polarizing plate and double-sided polarizing plate manufactured using the same
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CN201480000481.4A CN104136949B (zh) 2013-02-21 2014-02-21 制备双侧偏光板的方法和使用所述方法制备的双侧偏光板

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