KR101227357B1 - 필름 접착 장치 및 편광판 제조 장치 - Google Patents

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교리쯔 가가꾸 산교 가부시키가이샤
아이 그래픽스 가부시키가이샤
이와사키 덴끼 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 충분히 경화시키기 위해 강한 조도의 자외선을 조사하거나, 자외선 조사 후에 가열(후경화)할 필요가 없는, 편광자 필름과 보호 필름 및/또는 광학 보상 필름을 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 이용하여 접착하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
이를 위해 본 발명은 편광자 필름과 보호 필름 및/또는 광학 보상 필름을 이들 필름 사이에 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 개재시켜 접착하기 위한 장치로서, 상기 필름 사이에 존재하는 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 40℃ 이상의 온도로 가온하기 위한 가온 램프, 및 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 경화시켜 상기 필름을 접착하기 위한 자외선 램프를 설치한 필름 접착 장치를 제공한다.
편광자 필름, 보호 필름, 광학 보상 필름, 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제, 필름 접착 장치

Description

필름 접착 장치 및 편광판 제조 장치{FILM ADHESION APPARATUS AND POLARIZING PLATE MANUFACTURING APPARATUS}
본 발명은 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제에 의해 편광자 필름과 보호 필름 및/또는 광학 보상 필름을 접착하기 위한 장치에 관한 것이다.
광학 부재나 액정 표시 장치에서 이용되는 편광판은 폴리비닐알코올(PVA)계 편광자 필름의 적어도 한쪽 면에 보호 필름 또는 광학 보상 필름을 접착제로 접착시켜 제조되는 것이 일반적이다. 이러한 접착제로서, 수계 접착제나 유기 용제계 접착제가 사용되어 왔지만, 이들 대신에 최근에는 비수계, 비유기 용제계인 비용제계 접착제, 특히 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제가 사용되게 되었다.
종래, 접착제로서 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 이용하는 편광판의 제조 장치에 있어서는, 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 충분히 경화시키기 위해, 강한 조도의 자외선을 조사하여 조사열이나 반응열로 경화 반응을 가속하기 위한 자외선 램프가 설치되어 있거나, 또는 자외선 조사 후에 가열하여 경화 반응을 완결(후경화)하기 위한 가열 오븐 등이 설치되어 있었다. 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제는 자외선 조사되면, 그에 포함된 광 중합 개시제(촉 매)가 활성화되어 산을 발생시킨다. 이 산이 광 양이온 경화형 에폭시 수지의 에폭시기와 반응하여, 에폭시기가 개환되어 카르보양이온이 생성된다. 이 카르보양이온이 잇달아 에폭시 수지의 에폭시기와 반응하여 에폭시 수지계 접착제가 경화된다. 그런데, 카르보양이온과 에폭시기의 반응은 상온에서는 일어나기 어려운 반응이기 때문에, 강한 조도의 빛을 길게 조사하거나, 또는 자외선 조사 후에 오븐 등에 의해 가열하여, 카르보양이온과 에폭시기의 반응을 가속 또는 완결할 필요가 있었다.
강한 조도의 자외선을 조사하면, 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제의 경화는 진행되지만, 자외선의 일부가 열로 변하여, 요오드로 염색한 폴리비닐알코올 필름(편광자 필름)으로부터 요오드의 승화나 편석에 의한 탈색이 발생하거나, 또는 편광자 필름이나 보호 필름 또는 광학 보상 필름이 변형되거나 하여 품질이 열화된다.
또한, 자외선 조사 후에 오븐 등으로 가열하는 경우에는 가열 오븐 등의 가열 장치가 필요하게 되고, 특히 라인 스피드가 빠른 경우에는 가열 오븐이 매우 길어져 운전 비용이 상승하여 설비 투자 비용이 증가하게 된다.
본 발명의 목적은 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 충분히 경화시키기 위해 강한 조도의 자외선을 조사하거나, 자외선 조사 후에 가열(후경화)할 필요가 없는, 편광자 필름과 보호 필름 및/또는 광학 보상 필름을 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 이용하여 접착하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명자들은 상술한 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 자외광을 조사하기 전에 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 특정 온도로 가온할 수 있는 장치를 사용함으로써 상기 과제를 달성할 수 있음을 발견하였고, 이들 지견에 기초하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명에 따르면, 이하의 1 내지 8의 발명이 제공된다.
(1) 편광자 필름과 보호 필름 및/또는 광학 보상 필름을 이들 필름 사이에 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 개재시켜 접착하기 위한 장치로서, 상기 필름 사이에 존재하는 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 40℃ 이상이면서 상기 필름의 내열 온도 이하의 온도로 가온하기 위한 가온 램프, 및 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 경화시켜 상기 필름을 접착하기 위한 자외선 램프를 설치한 것을 특징으로 하는 필름 접착 장치.
(2) 상기 가온 램프가 근적외 할로겐 램프인, (1)의 필름 접착 장치.
(3) 상기 가온 램프가 원적외 히터인, (1)의 필름 접착 장치.
(4) 상기 접착제의 가온 온도가 40 내지 120℃인, (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 필름 접착 장치.
(5) 400 ㎚ 이하의 단파장의 빛의 적어도 일부를 차단하기 위한 광학 필터가 자외선 램프와 접착된 상기 필름과의 사이에 설치된, (1) 내지 (4) 중 어느 하나의 필름 접착 장치.
(6) 상기 자외선 램프에 의한 자외선 조사 전에, 상기 가온 램프에 의해 상기 접착제를 가온할 수 있도록 상기 가온 램프가 설치된, (1) 내지 (5) 중 어느 하나의 필름 접착 장치.
(7) 상기 자외선 램프에 의한 자외선 조사의 전과 후에 각각, 상기 가온 램프에 의해 상기 접착제를 가온할 수 있도록 상기 가온 램프가 설치된, (1) 내지 (5) 중 어느 하나의 필름 접착 장치.
(8) 편광자 필름과 보호 필름 및/또는 광학 보상 필름과, 이들 필름 사이에 개재하는 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제의 층으로 구성되는 편광판을 제조하기 위한 장치로서, (1) 내지 (7) 중 어느 하나의 필름 접착 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 제조 장치.
본 발명의 접착 장치에 따르면, 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 충분히 경화시키기 위해 강한 조도의 자외선을 조사하거나, 또는 자외선 조사 후에 가열(후경화)할 필요가 없기 때문에, 품질이 양호한 편광판을 간편하면서 효율적으로 제조할 수 있다.
이하에 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 편광자 필름과 보호 필름 및/또는 광학 보상 필름을 이들 필름 사이에 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 개재시켜 접착하기 위한 장치에 있어서, 상기 필름 사이에 존재하는 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 40℃ 이상이면서 상기 필름의 내열 온도 이하의 온도로 가온하기 위한 가온 램프, 및 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 경화시켜 상기 필름을 접착하기 위한 자외선 램프를 설치한 필름 접착 장치로서, 상기 장치는 가온 램프와 자외선 램프를 둘 다 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 가온 램프는 필름 사이에 도포된 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 40℃ 이상으로 가온하기 위한 것으로서, 도포된 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 40℃ 이상으로 가온할 수 있는 것이 필요하다. 가온 램프로서는, 예를 들면 근적외 할로겐 램프 및 원적외 히터를 들 수 있다. 상기 가온원의 특징으로서는, 급속히 온도를 상승시킬 수 있어, 고속으로 흐르는 접착 부재의 가열에 대하여 매우 유효하다는 것이다. 가온 온도의 상한은 피착체 필름의 내열성에 의존하기 때문에 일률적으로 한정할 수 없지만, 예를 들면 120℃이다. 여기서, 필름의 내열 온도는 필름을 60초간 일정 온도하에 두었을 때, 가열전과 비교하여 실질적으로 필름의 변형(휘어짐, 변형)이 없으면서 필름의 광학적 특성(투과율, 편광도)이 열화되지 않는 온도 중 최고의 온도를 말한다. 접착제의 가온 온도가 40℃ 이하이면 광 조사에 의한 광 양이온 경화형 에폭시 수지의 경화가 충분하지 않아 본 발명의 효과를 달성할 수 없다. 접착제의 가온 온도는 바람직하게는 50 내지 100℃, 보다 바람직하게는 60 내지 80℃이다.
가온 램프는 접착제를 소정의 온도로 가온할 수 있으면, 1개 또는 2개 이상을 이용할 수도 있고, 또한 피착체 필름 한쪽의 편면, 다른 쪽의 편면 또는 양면을 가온할 수 있도록 배치할 수 있다.
본 발명에서의 근적외선 할로겐 램프로서는 종래부터 알려져 있는 것을 이용할 수도 있고, 또한 반사판을 구비하여 조사기를 구성하는 것(집광형 조사기, 평행광 조사기)를 이용할 수도 있다. 또한, 할로겐 램프를 여러 등 나란히 배치할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 가온 램프는 자외선 램프에 의한 자외선 조사 전에, 가온 램프에 의해 접착제를 가온할 수 있도록 설치할 수도 있고, 또는 자외선 램프에 의한 자외선 조사 전과 후에 각각, 가온 램프에 의해 접착제를 가온할 수 있도록 설치할 수도 있다.
본 발명에서의 원적외 히터로서는, 텅스텐, 카본 등을 발열체로 하여 원적외선을 방사하는, 종래부터 알려져 있는 것을 사용할 수 있다.
본 발명에서의 자외선 램프는 필름 사이에 도포된, 40℃ 이상으로 가온된 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 경화시켜 필름을 접착하기 위한 것이다. 자외선 램프로서는, 고압 수은 램프, 저압 수은 램프, 메탈 할라이드 램프, 하이 파워 메탈 할라이드 램프, 갈륨 램프, 크세논 램프, 크세논 플래시 램프, 엑시머 램프, 자외선 LED, 무전극 램프 등을 들 수 있다.
본 발명의 장치는 바람직하게는 자외선 램프와 피착체 필름 사이에 위치하는 400 ㎚ 이하, 특히 390 ㎚ 이하의 파장의 빛의 적어도 일부, 바람직하게는 전부를 차단(cut)하는 광학 필터를 포함한다. 이러한 광학 필터로서는, 석영 유리, 열선 컷 필터(IRCF), 310 ㎚ 이하 컷 필터, 320 ㎚ 이하 컷 필터, 340 ㎚ 이하 컷 필터, 390 ㎚ 이하 컷 필터, 소다 석회 유리, 400 내지 450 ㎚ 대역 통과 필터 등을 들 수 있다. 이들 광학 필터에 의해, 400 ㎚ 이하, 특히 390 ㎚ 이하의 파장의 빛에 의한 필름의 변형이나 편광자 필름으로부터의 요오드 빠짐을 억제할 수 있다.
본 발명의 장치에 의한 자외광의 조사는 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제의 온도가 40℃ 이상에 도달했을 때에 행한다. 자외광의 조사 강도는 목적으로 하는 접착제나 수지 필름에 따라 다르며, 한정되지 않지만, 광 중합 개시제의 활성화에 유효한 파장 영역의 조사 강도가 바람직하게는 10 내지 1000 mW/cm2, 보다 바람직하게는 50 내지 300 mW/cm2이다. 빛의 조사 시간은 사용하는 광경화성 에폭시 수지의 종류나 필름의 재질에 따라 다르며, 한정되지 않지만, 조사 강도와 조사 시간과의 곱으로서 표시되는 적산 광량이 100 내지 3000 mJ/cm2(파장 405 ㎚), 바람직하게는 700 내지 2000 mJ/cm2(파장 405 ㎚)가 되도록 한다.
자외선 램프는 접착제를 경화시킬 수 있으면 1개 또는 2개 이상을 이용할 수 있고, 또한 피착체 필름 한쪽의 편면, 다른 쪽의 편면 또는 양면을 조사할 수 있도록 배치할 수 있다.
본 발명의 필름 접착 장치에서 사용할 수 있는 편광자 필름은 공지된 편광자 필름이며, 예를 들면 일축 연신된 폴리비닐알코올계 수지에 요오드 또는 2색성 색소가 흡착 배향된 필름을 들 수 있다.
본 발명의 접착 장치에서 사용할 수 있는 보호 필름은 공지된 보호 필름으로, 예를 들면 비정질성 폴리올레핀계 수지 필름, 폴리에스테르계 수지 필름, 아크 릴계 수지 필름, 폴리카보네이트계 수지 필름, 폴리술폰계 수지 필름, 지환식 폴리이미드계 수지 필름 등의 투습도가 낮은 수지 필름 등을 들 수 있다. 이들 외에 트리아세틸셀룰로오스 필름이나 디아세틸셀룰로오스 필름 등의 셀룰로오스 아세테이트계 수지와 같은 투습도가 비교적 높은 수지 필름 등을 들 수 있다. 편광자의 양면에 보호 필름을 접착하는 경우, 양자는 동일한 종류의 것일 수도 있고, 상이한 종류의 것일 수도 있다.
비정질성 폴리올레핀계 수지는 통상, 노르보르넨이나 다환 노르보르넨계 단량체와 같은 환상 폴리올레핀의 중합 단위를 갖는 것으로서, 환상 올레핀과 쇄상 환상 올레핀과의 공중합체일 수 있다. 시판되고 있는 비결정성 폴리올레핀계 수지로서, JSR(주)의 상품명 아톤, 니혼 제온(주)의 ZEONEX, ZEONOR, 미쓰이 가가꾸(주)의 APO, 아펠 등이 있다.
본 발명의 접착 장치에서 사용할 수 있는 광학 보상 필름은 공지된 광학 보상 필름이다. 복굴절성을 갖는 광학 보상 필름 재료는, 예를 들면 폴리카보네이트, 폴리비닐알코올, 폴리스티렌, 폴리메타크릴레이트, 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀, 폴리아릴레이트, 폴리아미드 등을 들 수 있다. 또한, 노르보르넨이나 다환 노르보르넨계 단량체와 같은 환상 폴리올레핀의 중합 단위를 갖는 것, 또는 환상 올레핀과 쇄상 환상 올레핀일 수 있다. 이들의 연신 필름이고, 일축이나 이축 등의 적당한 방식으로 처리한 것이다. 또한, 광대역화 등 광학 특성의 제어를 목적으로 한 2장 이상의 조합일 수도 있다.
본 발명의 접착 장치에서 사용할 수 있는 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제는 광 양이온 경화형 에폭시 수지와 광 중합 개시제, 또는 이들에 증감제를 가한 것 등을 포함하지만, 그 밖에 관용되는 첨가 성분을 포함할 수도 있다.
광 양이온 경화형 에폭시 수지는 일반적으로 사용되는 광 양이온 경화형 에폭시 수지이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 방향족 에폭시 수지, 지방족 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지 등이 포함된다.
본 발명에서 사용할 수 있는 광 양이온 경화형 에폭시 수지로서, 상기한 에폭시 수지를 단독으로 사용할 수도 있고, 복수종의 에폭시 수지를 임의의 배합 비율로 혼합하여 사용할 수도 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 광 중합 개시제는 자외선의 조사에 의해 양이온을 발생시키고 에폭시기의 중합을 개시하는 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 광 중합 개시제의 예로서, 술포늄염, 요오도늄염, 디아조늄염을 들 수 있다.
광 중합 개시제의 시판품으로서, 아사히 덴까 고교(주) 제조의 아데카 옵토머 SP-150 및 SP-170, 로디아(주) 제조의 PI2074, 닛본 가야꾸(주)의 카야래드 PCI-220 등을 들 수 있다.
이들 광 중합 개시제는 광 양이온 경화형 에폭시 수지 100 질량부에 대하여 0.5 내지 20 질량부, 바람직하게는 1 내지 10 질량부를 사용한다. 광 중합 개시제는 각각 단독으로 사용할 수도 있고, 또는 2종 이상을 사용할 수도 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제는 필요에 따라 옥세탄 화합물을 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용할 수 있는 옥세탄 화합물은 광 양이온 경화형 에폭시 수지 100 질량부에 대하여 50 질량부 이하의 양으 로 사용한다. 옥세탄 화합물은 각각 단독으로 사용할 수도 있고, 또는 2종 이상을 사용할 수도 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제는 추가로, 필요에 따라 광 증감제를 병용할 수 있다. 광 증감제를 사용함으로써, 반응성이 향상되고, 경화물의 기계 강도나 접착 강도를 향상시킬 수 있다. 광 증감제로서는, 카르보닐 화합물, 유기 황 화합물, 과황화물, 산화 환원계 화합물, 아조 및 디아조 화합물, 할로겐 화합물, 광 환원성 색소 등을 들 수 있다. 이들 광 증감제는 단독으로 사용할 수도 있고, 또는 2종 이상을 사용할 수도 있다. 광 증감제의 시판품으로는, 예를 들면 카야큐어 DETX-S(닛본 가야꾸(주) 제조) 등을 들 수 있다. 광 증감제의 양은 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제 100 질량부에 대하여 0.01 내지 20 질량부, 바람직하게는 0.1 내지 5 질량부이다.
본 발명에서 사용할 수 있는 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제에는 추가로, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한 상기 이외의 첨가제, 예를 들면 충전재, 산화 방지제, 실란 커플링제를 배합할 수도 있다.
충전재의 예로서, 탈크, 실리카, 마이커 등의 무기 충전재나 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 수지 충전재를 들 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제는, 바람직하게는 점도가 200 mPa·s 이하(25℃), 더욱 바람직하게는 150 mPa·s 이하(25℃)이다. 점도가 낮을수록 도포를 행하기 쉽고, 또한 접착제층의 도포 두께를 얇게 할 수 있어, 예를 들면 편광판에 보호 필름 또는 광학 보상 필름을 접착하는 데 사용했을 경우에는 편광판의 외관도 양호해진다. 고점도의 접착제도 사용할 수 있지만, 그 경우에는 도포량을 적게 한다.
본 발명에 있어서, 편광자 필름 또는 보호 필름 또는 광학 보상 필름으로의 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제의 도공 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 닥터 블레이드, 와이어 바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터 등을 이용한 방법을 포함한다. 또한, 본 발명에서의 필름의 라미네이트는 금속 롤, 고무 롤 등을 이용하여 행할 수 있고, 이 때의 라미네이트 압력은 0 내지 5 Mpa일 수 있다.
본 발명의 장치로 제조할 수 있는 접착 필름은 2층, 3층 또는 그 이상의 필름을 포함하는 적층 구조를 가질 수 있다.
본 발명에 있어서는, 필름으로서, 필름의 접합 면에 코로나 처리, 플라즈마 처리, 엑시머 처리, UV 처리 등을 실시한 것을 사용할 수 있다.
본 발명은 상기한 필름 접착 장치를 조립한 편광판 제조 장치도 포함한다. 본 발명의 편광판 제조 장치는 편광자 필름과 보호 필름 및/또는 광학 보상 필름을 접착제를 개재하여 라미네이트하는 장치 및 상기한 필름 접착 장치를 포함한다. 라미네이트 장치는 편광자 필름과 보호 필름 및/또는 광학 보상 필름 중 어느 하나에 접착제를 도포하는 수단, 각 필름을 라미네이트하는 수단, 및 필름을 반송하는 수단(컨베이어, 롤러 등)을 포함할 수 있고, 물풀을 사용하는 종래의 편광판 제조 장치에서의 라미네이트 장치를 사용할 수 있다. 필름 접착 장치는 상술한 바와 같이 가온 램프 및 자외선 램프를 포함하고, 추가로 필름을 반송하는 수단(컨베이어, 롤러 등)을 포함할 수 있다. 본 발명에서는 후경화를 위한 가열 오븐은 불필요하지만, 이것을 설치할 수도 있다.
본 발명의 장치를 도면을 이용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 필름 접착 장치의 일례를 나타낸다. 필름 접착 장치 (1)은 가온 램프 (2) 및 자외선 램프 (3)을 갖고, 또한 필름 반송을 위한 컨베이어 (4)도 갖고 있다. 컨베이어 (13) 위를 좌측에서 우측으로 진행하는, 편광자 필름과 보호 필름 및/또는 광학 보상 필름을 접착제를 개재하여 접합시킨 피착체 필름 (5)가 가온 램프 (2)에 의해 40℃ 이상으로 가온된다. 가온 램프 (2)는 도 1에서는 컨베이어 (4)의 상측에 2개 배치되어 있지만, 접착제를 소정의 온도에 가온할 수 있으면, 1개 또는 2개 이상을 이용할 수 있고, 또한 컨베이어 (4)의 상측, 하측 또는 그 양쪽에 배치할 수도 있다. 40℃ 이상으로 가온된 피착체 필름 (5)는 자외선 램프 (3)에 의해 자외선이 조사되고, 완전히 경화되어 필름 사이를 접착한다. 자외선 램프 (3)은 도 1에서는 컨베이어 (4)의 상측에 1개 배치되어 있지만, 접착제의 경화를 완결할 수 있으면, 1개 또는 2개 이상을 이용할 수도 있고, 또한 컨베이어 (4)의 상측, 하측 또는 그 양쪽에 배치할 수도 있다. 자외선 램프 (3)은 콜드 미러 (6)을 갖는 것이 바람직하다. 필름 접착 장치 (1)은 390 ㎚ 이하의 파장의 빛을 차단하는 광학 필터 (7)을 자외선 램프 (3)과 피착체 필름 (5) 사이에 배치할 수 있다.
도 2는 본 발명의 편광판 제조 장치의 일례를 나타내고, 이 장치의 일부에 본 발명의 필름 접착 장치 (1)이 배치되어 있다. 편광자 필름 (10)과 보호 필름 (11) 및 광학 보상 필름 (12)를 접착제를 개재하여 접합시켜 피착체 필름 (5)를 제조하고, 이것을 필름 접착 장치 (1) 중의 가온 램프 (2)에 의해 접착제를 40℃ 이상으로 가온하고, 가온된 접착제를 필름 접착 장치 (1) 중의 자외선 램프 (3)으로부터의 자외선 조사에 의해 완전히 경화시켜 편광판을 얻는다. 이 장치는 접착제의 후경화가 불필요해지기 때문에, 가열 오븐을 필요로 하지 않는다. 한편, 피착체 필름 (5)와 자외선 램프 (3) 사이에는 390 ㎚ 이하의 파장의 빛의 적어도 일부를 차단하는 광학 필터 (7)이 배치되어 있다.
<실시예>
이하에, 본 발명을 실시예에 의해 나타내지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
제조예: 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제의 제조
표 1에 기재된 원재료를 폴리에틸렌제 용기에 계량하여 가하고, 교반기에서 혼합·교반하여 균일한 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제 A 내지 C(점도: 150 mPa/s(25℃))를 얻었다.
Figure 112008032284641-pat00001
100MF: 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 교에이샤 가가꾸(주)
에피클론 EXA-850S: 4,4'-디글리시딜옥시-2,2'-디페닐프로판, 다이니폰 잉크 가가꾸(주)
에피클론 N740: 페놀노볼락형 에폭시올리고머, 다이니폰 잉크 가가꾸(주)
CEL2000: 1,2-에폭시-4-비닐시클로헥산, 다이셀 가가꾸 고교(주)
CEL3000: 1,2:8,9 디에폭시리모넨, 다이셀 가가꾸 고교(주)
CEL2021P: 3,4-에폭시시클로헥세닐메틸-3',4'-에폭시시클로헥센카르복실레이트, 다이셀 가가꾸 고교(주)
KBM403: 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 신에쯔 가가꾸 고교(주)
CPI101A: 4-디페닐술포니오디페닐술피드 헥사플루오로안티모네이트, 산 아프로(주)
DBA: 1,9-디부톡시안트라센, 가와사키 가세이 고교(주)
실시예: 접착 장치
이하의 편광판의 제조예에 이용한 접착 장치는 도 1에 나타난 바와 같고, 다음에 기재된 사양을 구비하였다.
제1 적외선(가온) 램프: 집광 조사기 또는 평행광 조사기를 탑재한 할로겐 램프
제2 적외선(가온) 램프: 집광 조사기 또는 평행광 조사기를 탑재한 할로겐 램프
제1 및 제2 적외선 램프의 중심간 거리: 60 내지 70 mm
적외선 램프와 피착체의 거리: 25 내지 50 mm
자외선 램프: 메탈 할라이드 램프
자외선 램프와 피착체의 거리: 100 내지 300 mm
제2 적외선 램프와 자외선 램프의 중심간 거리: 200 mm
광학 필터: 없음, 열선 컷 필터, 320 ㎚ 이하의 컷 필터, 340 ㎚ 이하의 컷 필터, 370 ㎚ 이하의 컷 필터 또는 390 ㎚ 이하의 컷 필터
컨베이어 속도: 0.1 내지 25 m/분
제조예 1 내지 6 및 비교 제조예 1 내지 3: 편광판의 제조
일축 연신하고, 요오드로 염색한 폴리비닐알코올 편광자 필름의 한쪽 면에 트리아세틸셀룰로오스 필름을, 다른 한쪽 면에 비결정성 폴리올레핀계 수지 필름(니혼 제온(주) 제조의 제오노어 필름)을 제조예에서 제조한 광경화성 에폭시 수지계 접착제 A를 개재하여 접합시켜 3층 구조의 필름을 얻었다. 얻어진 3층 구조의 필름을, 제1 및 제2 적외선 램프를 이용하여 실온(25℃), 30℃, 40℃, 50℃, 60℃, 70℃, 80℃, 100℃, 120℃ 및 140℃로 가온한 후, 즉시 메탈 할라이드 램프(아이그래픽스사 제조)를 이용하여, 조사 강도 200 mW/cm2(405 ㎚), 적산 광량 1000 mJ/cm2(405 ㎚), 반송 속도 1.5 m/분으로 빛의 조사를 행하여 편광판을 얻었다. 한편, 광학 필터는 사용하지 않았다. 편광판 필름 사이의 접착제층은 1 내지 3 ㎛ 정도의 두께였다. 이 값은 전자 현미경에 의해 확인하였다.
표 2에, 재료 온도, UV 조사 후의 접착제의 상태, UV 조사 후의 편광판 필름의 변형, 편광판의 내구 특성, 내습 시험 후의 광학 특성을 나타내었다.
Figure 112008032284641-pat00002
재료 온도: UV 조사 직전의 접착제의 온도(가온 온도)
UV 조사 후의 접착제의 상태:
이하의 기준으로 평가하였다.
액상으로 경화 불충분: 액체 상태에서 경화가 불충분하여 접착되지 않음
박리: 필름이 박리되었음
△: 접착되었지만 강도는 약간 약함(∼100 g/25 mm)
○: 접착되었고, 강도도 중간 정도(100 내지 200 g/25 mm)
◎: 접착되었고, 강도도 충분(200 g/25 mm∼)
UV 조사 후의 필름의 변형: 육안으로 관찰하였다.
내습 시험 후의 내구 특성:
편광판을 60℃-90％ 조건의 내습 시험조에 500 시간 방치한 후의 외관(탈색이나 필름 변성)을 이하의 기준으로 평가하였다.
×: 박리나 변형, 편광자 부분의 탈색이 강하게 발생함.
△: 박리나 변형, 편광자 부분의 탈색이 발생함.
○: 편광자 부분의 탈색이 아주 미미하게 발생하지만, 박리나 변형은 발생하지 않음.
◎: 박리나 변형, 편광자 부분의 탈색이 발생하지 않음.
내습 시험 후의 광학 특성:
내습 시험 전 및 후의 편광판에 대하여 편광도와 투과율을 측정하고, 이들의 열화(내습 시험 전의 편광판의 값으로부터의 저하)로 평가하였다.
※ 편광판의 변성(변형, 내구 특성, 광학 특성)에 대해서는 열뿐만 아니라 자외선에 의해서도 열화가 발생하였다.
표 2로부터, 40 내지 70℃로 가온한 후 광 조사하여 경화시키면, 광경화형 에폭시 수지계 접착제가 충분히 경화되어 양호한 접착성을 나타내는 동시에, 필름의 변형도 거의 없음을 알 수 있다. 한편, 가온 온도가 25℃, 30℃인 경우에는 필름의 변형은 없지만, 광경화형 에폭시 수지계 접착제가 경화 불충분 또는 미경화로, 접착성이 매우 불량하였다. 또한, 경화 온도가 80 내지 100℃ 이상인 경우에는 광경화형 에폭시 수지계 접착제가 충분히 경화되어 양호한 접착성을 나타내지만, 필름이 미미하게 휘었다. 또한, 100℃를 초과하는 경우에는 광경화형 에폭시 수지계 접착제가 충분히 경화되어 양호한 접착성을 나타내지만, 필름이 크게 변성하였다.
광경화성 수지 B 및 C에 대하여 동일한 검토를 행하자, 접착성에 다소의 차이는 있지만, 거의 동일한 결과가 얻어졌다.
제조예 7 내지 13 및 비교 제조예 4 내지 6: 편광판의 제조
제조예 1 내지 6 및 비교 제조예 1 내지 3의 편광판의 제조에 있어서, 메탈 할라이드 램프와 피착체 필름 사이에 파장 390 ㎚ 이하의 빛을 차단하는 광학 필터(아이그래픽스사 제조)를 배치하고, 접착 장치를 사용하여 동일하게 하여 각각 제조예 7 내지 13 및 비교 제조예 4 내지 6의 편광판을 얻었다.
Figure 112008032284641-pat00003
표 3으로부터, 파장 390 ㎚ 이하의 빛을 차단하는 광학 필터를 메탈 할라이드 램프와 피착체 사이에 배치하면, 이것을 배치하지 않는 경우에 비하여 편광자 및 필름의 변성도 적고, 양호한 접착성과 내구 특성을 갖는 편광판이 얻어졌다. 또한, 이들은 390 ㎚ 이하의 파장 컷 필터 대신에 320 ㎚ 이하의 파장 컷 필터, 340 ㎚ 이하의 파장 컷 필터 또는 370 ㎚ 이하의 파장 컷 필터를 사용하더라도 동일한 결과가 얻어졌지만, 390 ㎚ 이하의 파장 컷 필터의 사용이 가장 구성 필름에 대한 영향이 적었다. 광학 필터의 사용에 의해, 120℃로 가온했을 경우의 필름의 변형은 억제할 수 있었지만, 140℃로 가온한 경우의 필름의 변형은 억제할 수 없었다.
비교 제조예 7 내지 12: 편광판의 제조
실시예 1과 동일하게 하여 3층 구조 접합 필름을 얻었다. 얻어진 3층 구조의 필름을, 가온하지 않고 메탈 할라이드 램프(아이그라픽스사 제조)를 이용하여 조사 강도 500 mW/cm2(405 ㎚), 적산 광량 500, 1000, 2000 및 3000 mJ/cm2(405 ㎚)로 빛의 조사를 행하여 편광판을 얻었다. 추가로, 적산 광량 2000 및 3000 mJ/cm2(405 ㎚)의 경우에는 메탈 할라이드 램프와 피착체 필름 사이에 배치한 파장 390 ㎚ 이하의 빛을 차단하는 광학 필터(아이그래픽스사 제조)를 이용하여 광 조사를 행하여 편광판을 얻었다.
Figure 112008032284641-pat00004
표 4로부터, 광 조사 전에 가온을 하지 않는 경우에는, 빛의 조사 광량을 증감시키더라도, 접착성이 우수하면서 필름의 변형이 없는 편광판을 얻을 수는 없었다.
본 발명의 필름 접착 장치는 전기·전자 기기를 포함하는 산업 분야에서 사용되는 편광판을 구성하는 필름의 접착에 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 필름 접착 장치의 일례의 개략을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 편광판 제조 장치의 일례의 개략을 나타내는 도면으로서, 이 장치는 본 발명의 필름 접착 장치의 일례를 포함한다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 필름 접착 장치
2: 가온 램프
3: 자외선 램프
4: 컨베이어
5: 피착체 필름
6: 콜드 미러
7: 광학 필터
10: 편광자 필름
11: 보호 필름
12: 광학 보상 필름

Claims (8)

  1. 편광자 필름 및 보호 필름,
    편광자 필름 및 광학 보상 필름, 또는,
    편광자 필름, 보호 필름 및 광학 보상 필름을,
    이들 필름 사이에 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 개재시켜 접착하기 위한 장치로서, 상기 필름 사이에 존재하는 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 50 내지 100℃로 가온하기 위한 가온 램프, 및 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제를 경화시켜 상기 필름을 접착하기 위한 자외선 램프가 설치되고, 또한,
    상기 자외선 램프에 의한 자외선 조사 전에 상기 가온 램프에 의해 상기 접착제를 가온할 수 있도록 상기 가온 램프가 설치되고,
    상기 자외선 램프와 상기 필름 사이에 390nm이하의 파장을 전부 차단하는 광학 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 접착 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가온 램프가 근적외 할로겐 램프인 필름 접착 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가온 램프가 원적외 히터인 필름 접착 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자외선 램프에 의한 자외선 조사 후에도, 상기 가온 램프에 의해 상기 접착제를 가온할 수 있도록 상기 가온 램프가 설치되어 있는 필름 접착 장치.
  5. 편광자 필름 및 보호 필름,
    편광자 필름 및 광학 보상 필름, 또는,
    편광자 필름, 보호 필름 및 광학 보상 필름과,
    이들 필름 사이에 개재하는 광 양이온 경화형 에폭시 수지계 접착제의 층으로 구성되는 편광판을 제조하기 위한 장치로서, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 필름 접착 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 제조 장치.
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  7. 삭제
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