KR20070116309A - 접착제 및 편광판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고중합 수계 수지, 저중합 수계 수지, 디알데히드 화합물을 포함하여 이루어지며, 상기 고중합 수계 수지와 저중합 수계 수지의 평균 중합도의 차이는 300 ~ 3000 범위내인 것을 특징으로 하는 접착제 및 이를 이용하여 편광필름에 보호필름이 접착된 편광판을 제공한다. 본 발명에 따른 접착제는 높은 접착력과 적절한 가공성을 겸비하며, 유기 용제가 불요한 수계 접착제이기 때문에, 환경상이나 작업자의 건강상 장해를 일으킬 우려가 없다. 또한, 본 발명에 따른 편광판은 우수한 접착제를 사용하여 편광필름과 보호필름 사이의 접착강도가 우수하고, 수축률 등이 현저히 감소하여 외관 및 성능이 우수하며, 보다 높은 생산 수율 및 신뢰성으로 제조될 수 있다.

편광 필름, 접착제

Description

접착제 및 편광판{Adhesive And Polarizing Plate}

본 발명은 접착제 및 편광판에 관한 것이다.

편광판은 통상 2색성 색소가 흡착 배향된 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 편광 필름의 한면 또는 양면에, 접착제층을 통해 투명 수지 필름, 예를 들면 트리아세틸셀룰로오스로 대표되는 셀룰로오스계의 보호 필름을 적층한 구성으로 되어 있다, 이것을, 필요에 따라 다른 광학 필름을 통해 액정 셀에 점착제로 접합하여 액정 표시 장치의 구성 부품으로 만든다.

액정 표시 장치는 그의 용도가 확대됨에 따라서, 다양한 환경에서 사용되므로, 그것을 구성하는 부품에는 높은 내환경성이 요구되고 있다. 예를 들면, 휴대 전화로 대표되는 모바일 용도의 액정 표시 장치에서는, 습열하에서의 사용도 가능한 것이 요망되며, 거기에 사용되는 편광판에 대해서도, 높은 내습열 내구성이 요구되고 있다.

그러나, 종래 구성의 편광판에서는, 특히 습열 환경하에 장시간 노출되면 편 광 성능이 저하되기 쉽고, 편광 필름과 아세트산 셀룰로오스계 필름의 계면이 박리되기 쉽다는 문제가 있었다.

이러한 문제에 대해서, 편광판의 보호 필름으로서 열가소성 시클로올레핀계 수지를 이용하는 것이 제안되어 있다. 예를 들면, 폴리비닐알코올계 시트의 적어도 한면에 아크릴계 점착제를 통해 열가소성 포화 노르보넨계 수지 시트를 적층하고, 가열 압착하여 편광판으로 만드는 것이 제안되었다.

또한, 폴리비닐알코올계 편광 필름의 적어도 한면에, 열가소성 포화 노르보넨계 수지를 포함하는 보호 필름을 적층하여 편광판으로 만드는 것이 제안되었고, 그 때문에 사용되는 접착제로서, 폴리우레탄계 수지 용액과 폴리이소시아네이트 수지 용액을 혼합한 건식용 접착제, 스티렌 부타디엔 고무계 접착제, 에폭시계 2액 경화형 접착제 등이 제안되었다.

또한, 폴리비닐알코올계 편광 필름에 적어도 한면에 폴리비닐알코올계 접착제와 2액 유형 접착제의 혼합물인 접착제층을 통해, 환상 올레핀계 수지를 포함하는 보호막을 적층하여 편광판으로 만드는 것이 제안되었다.

또한, 폴리비닐알코올계 편광 필름과 열가소성 포화 노르보르넨계 수지를 포함하는 보호 필름을, 폴리우레탄계 접착제에 의해 접착하여 편광판으로 만드는 것이 제안되었다.

또한, 종래의 트리아세틸셀룰로오스 등을 보호 필름으로 사용하고, 이 보호필름과 폴리비닐알코올계 편광필름이 폴리에스테르 폴리올과 지방족 다가이소시아 네이트를 포함하는 접착제를 통해 적층된 편광판이 제안되었다.

그러나, 아크릴계 등의 점착제(감압 접착제라고도 함)에서는, 그 자체의 두께가 10 내지 50㎛로 상당히 두꺼워 적합치 않다.

또한 건식 적층용 접착제나 스티렌 부타디엔 고무계 접착제, 에폭시계 2액 경화형 접착제 등은 유기 용제를 함유하고 있어, 환경상이나 작업자의 건강상 문제가 있다. 또한, 이러한 유기 용제를 함유하는 접착제를, 종래의 유기용제를 이용하지 않는 편광판 제조 설비에 적용하고자 하면, 방폭 설비의 신설 등 설비 개조의 번잡함이 따르는 문제점이 있다.

또한, 일반적으로 알려져 있는 폴리비닐알코올계나 우레탄계, 아클릴계, 아세트산 비닐계 등의 접착제를 사용하여도 충분한 접착력 및 물성을 만족시키기 어려워 이에 대한 개선이 요구된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서,

유기 용제를 사용하지 않고 이용할 수 있으며, 접착력이 우수하여 편광판의 제조에 유용하게 사용될 수 있는 접착제를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 편광필름과 보호필름의 접착이 우수하고 물성이 좋은 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기의 목적을 기초로 예의 연구한 결과, 편광필름, 특히 폴리비닐알코올계 편광 필름에 보호필름, 특히 시클로올례핀계 수지로 이루어지는 보호 필름을 적층하는 데에 있어서, 접착제로서 특정한 성분을 배합한 혼합물을 이용함으로써, 편광필름과 보호 필름의 접착성이 우수한 편광판이 얻어지는 것을 발견하고, 본 발명에 도달하였다.

즉, 본 발명은 고중합 수계 수지, 저중합 수계 수지, 디알데히드 화합물을 포함하여 이루어지며, 상기 고중합 수계 수지와 저중합 수계 수지의 평균 중합도의 차이는 300 ~ 3000 범위내인 것을 특징으로 하는 접착제를 제공한다.

또한, 금속염을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 접착제를 제공한다.

또한, 상기 수계 수지는 폴리비닐알콜(PVA)계인 것을 특징으로 하는 접착제를 제공한다.

또한, 상기 고중합 수계 수지의 평균 중합도는 1500~3500 범위내이며, 상기 저중합 수계 수지의 평균 중합도는 100~1500 범위내인 것을 특징으로 하는 접착제 를 제공한다.

또한, 상기 디알데히드 화합물로는 글리옥살, 테레프탈알데히드 및 글루탈알데히드 중 적어도 하나 선택되는 것을 특징으로 하는 접착제를 제공한다.

또한, 상기 금속염은 염화아연인 것을 특징으로 하는 접착제를 제공한다.

본 발명은 또한, 편광필름의 적어도 일면에 보호필름이 접착제로 접착된 편광판에 있어서, 전술한 접착제가 적어도 일면에 사용되는 것을 특징으로 하는 편광판를 제공한다.

또한, 상기 편광필름은 폴리비닐알코올계인 것을 특징으로 하는 편광판을 제공한다.

또한, 상기 보호필름은 셀룰로오스계 및 시클로올레핀계 중에서 적어도 하나 선택되는 것을 특징으로 하는 편광판을 제공한다.

또한, 상기 편광필름 및 보호필름 중 적어도 하나는 접합되기 전에 계면활성제 수용액으로 세정된 것을 특징으로 하는 편광판을 제공한다.

또한, 상기 편광필름 및 보호필름 중 적어도 하나는 접합되기 전에 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리, 프레임(화염) 처리, 및 비누화 처리 중 적어도 하나의 방법으로 표면처리가 된 것을 특징으로 하는 편광판을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 일실시예에 따른 접착제는, 고중합 수계 수지, 저중합 수계 수지, 디알데히드 화합물을 포함하여 이루어지며, 상기 고중합 수계 수지와 저중합 수계 수지의 평균 중합도의 차이는 300 ~ 3000 범위내인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 접착제는 중합도가 다른 두 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 고중합 및 저중합 수계 수지는 중합도만 다른 동종의 수지이거나 또는 이종의 수지일 수 있다. 본 발명에서 말하는 고중합과 저중합은 중합도의 절대적인 수치를 가지고 구분지은 것이 아니며 중합도가 다른 두 수지를 상대적으로 구분지은 것이다. 이렇게 고중합 수지와 저중합 수지를 혼용함으로써, 접착강도를 증가시킴과 동시에 접착 작업을 용이하게 수행할 수 있는 물성(점도 등)을 얻을 수 있게 되고, 접착 후의 특성이 나빠지는 것을 방지할 수 있게 된다. 상기 고중합 수계 수지와 저중합 수계 수지의 평균 중합도의 차이는 300 ~ 3000 범위내인 것이 좋으며, 특히 500~1500 범위내가 좋다.

상기 고중합 수지는 제한되지 않으나 평균 중합도가 1500~3500 범위내인 수지가 바람직하며, 상기 저중합 수지는 평균 중합도가 100~1500 범위내인 수지가 바 람직하다. 상기 고중합 수지와 저중합 수지의 혼합비는 특별히 한정하지는 않지만 저중합 수지는 전체수지 100 중량 대비 10 내지 90중량 범위내가 바람직하고, 특히 30 내지 70중량의 범위내가 좋다. 혼합비가 상기 범위보다 적은 경우에는 적절한 보호필름과의 접착력이 충분하지 못하고, 또한 상기범위보다 많을 경우에는 접착제의 점도가 상승하여 가공성이 떨어지거나 접착제가 부서지는 현상이 나타나기에 바람직하지 않다.

특히 건조 후 얻어지는 편광판의 경우 연신된 편광필름, 특히 폴리비닐 알코올계 편광필름의 수축현상이 나타나는데 이때 접착력이 충분하지 못한 경우 건조 전후의 편광필름의 수축비율이 증가하게 되며, 이는 수축응력의 증가로 인해 제작된 편광판이 휘어지거나 보호필름과의 박리가 촉진되는 단점이 있는데, 본 발명은 이를 상기와 같은 방법으로 해결하였다.

또한, 본 발명은 유기용제를 제외하여도 유용하게 사용될 수 있는 수계 수지를 사용하는 것을 특징으로 한다. 본 기술분야에서 알려진 접착제에 사용되는 수계 수지라면 모두 본 발명에 포함되며, 바람직하기로는 완전 검화 폴리비닐알코올, 부분 검화 폴리비닐알코올, 폴리비닐부틸올, 부분아세탈화폴리비닐알코올 등의 폴리비닐알콜계 수계 수지가 좋다. 또한 공중합 성분으로 카르복실기 혹은 카르복실기 유도 에스테르, 아민기, 실릴기, 메틸올기 등의 관능기를 함유할 수도 있다. 상기 고중합 수계 수지와 저중합 수계 수지는 동종 또는 이종일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 접착제는 디알데히드 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 디알데히드 화합물로는 제한되지 않으나 글리옥살, 테레프탈알데히드 및 글루탈알데히드 중 적어도 하나 선택될 수 있으며, 특히 글리옥살이 바람직하다. 상기 디알데히드 화합물은 상기 고중합 및 저중합 수계 수지 100 중량 대비 1 내지 65 중량, 바람직하게는 2 내지 50 중량 포함되는 것이 효과적이다. 디알데히드 화합물이 상기의 범위보다 적으면 보호 필름의 박리를 방지하는 효과가 적고, 또한 상기 범위보다 많을 경우에는 접착제가 부서지는 현상이 나타나기에 바람직하지 않다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 접착제는 금속염을 더 포함할 수 있다. 상기 금속염을 첨가함으로써 경화가 더 촉진될 수 있다. 상기 금속염으로는 제한되지 않으나, 염화아연, 염화 코발트, 염화마그네슘, 염화암모니움, 염화바륨 및 각종 알칼리금속 알루미늄 설페이트류, 염화알루미늄, 수산화알루미늄, 황산알루미늄, 초산알루미늄, 알루미늄 글리시네이트, 아연염으로서 수산화 아연, 황산아연 등, 마그네슘 또는 칼슘염 등의 2가나 3가의 금속염 등이 사용될 수 있고, 이들을 단독 또는 혼합해서 사용할 수 있다. 바람직하기로는 염화아연이 특히 좋다. 상기 금속염의 첨가량은 제한되지 않으나 상기 고중합 및 저중합 수계 수지 100 중량 대비 12 이하 중량, 특히 2 내지 6 중량 범위내인 것이 좋다. 염화아연의 첨가량이 이 범위를 벗어나면 글리옥살을 함유한 폴리비닐알코올계 수계접착제가 겔화가 일어나 접착제의 균일한 도공이 곤란하게 된다. 염화아연을 첨가한 경우에는, 접 착제를 조제 후 즉시 도포하는 것이 좋다.

본 발명에 따른 접착제는, 예를들어, 글리옥살, 폴리비닐알콜계 수지를 상술한 비율로 물에 용해시키는 것으로 간단히 제조할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지는, 통상, 제조 후 15~30℃의 온도에서 보존한 후, 도포된다. 이 온도범위를 벗어날 경우, 편광판의 외관 품질을 저하시키는 문제가 발생하기 쉽다.

수계 접착제로 사용되는 폴리비닐알코올계 수지와 물의 혼합비는 특별히 한정하지는 않지만 예를들어 물 100 중량 대비 상기 고중합 및 저중합 수계 수지가 1 내지 10 중량, 바람직하게는 1 내지 5 중량되도록 하는 것이 적당하다.

이상과 같이 본 발명에 따른 접착제는 디알데히드 화합물, 금속염을 함유하고 또한 상기의 수계 접착제는 중합도가 서로 다른 수지를 혼합함으로써 적절한 가공성과 접착력을 유지하는 것에 큰 특징이 있다. 이 접착제는 실질적으로 유기 용제를 이용할 필요가 없는 수계 접착제이기 때문에, 환경상이나 작업자의 건강상 장해를 일으킬 우려가 없음과 동시에, 글리옥살과 금속염을 포함으로서 높은 접착력 및 경화 반응을 촉진시킬 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 편광판을 설명한다.

본 발명의 일실시예에 따른 편광판은, 편광필름의 적어도 일면에 보호필름이 접착제로 접착된 편광판에 있어서, 전술한 접착제(접착제는 충분히 전술하였으므로 이하 설명을 생략함)가 적어도 일면에 사용되는 것을 특징으로 한다. 상기 구성에서 필요에 따라 적당한 구성이 추가될 수 있으며 모두 본 발명에 포함된다. 여기서, 상기 편광필름은 편광자뿐만 아니라 편광자에 다른 특정 구성을 추가한 것도 포함될 수 있는 광의의 의미이다.

상기 편광필름은 본 기술분야에서 알려진 편광필름이라면 모두 제한되지 않고 사용될 수 있고 본 발명에 포함된다. 특히 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 편광필름이 좋다.

폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 편광 필름은, 구체적으로는 일축연신된 폴리비닐알코올계 수지 필름에 2색성 색소가 흡착 배향된 것이 좋다. 편광 필름을 구성하는 폴리비닐알코올계 수지는 폴리아세트산 비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 폴리아세트산 비닐계 수지로서는, 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 이외에, 아세트산 비닐과 그것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등이 예시된다. 아세트산 비닐에 공중합되는 다른 단량체로서는, 예를 들면 불포화 카르복실산류, 불포화 술폰산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 통산 85 내지 100 몰% 정도, 바람직하게는 98몰% 이상이 좋다. 이 폴리비닐알코올계 수지는 또한 변성되어 있을 수도 있고, 예를 들면 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 또한, 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 통상 1,000 내지 10,000 정도, 바람직하게는 1,000 내지 5,000 정도의 중합도를 가지는 서로 다른 수지를 혼합하는 것이 바람직하다.

이러한 폴리비닐알코올계 수지를 막 형성한 것이, 편광 필름의 원반(原反)필름으로서 이용된다. 폴리비닐알코올계 수지를 막 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지된 방법으로 막 형성할 수 있다. 폴리비닐알코올계 원반 필름의 막 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 10 내지 150㎛ 정도이다.

편광 필름은 통상, 이러한 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 2색성 색소로 염색하여 그 2색성 색소를 흡착시키는 공정, 2색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 이 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 경유하여 제조된다.

일축 연신은 염색 전에 행할 수도 있고, 염색과 동시에 행할 수도 있으며, 염색 후에 행할 수도 있다. 일축 연신을 염색 후에 행하는 경우에는, 이 일축 연신은 붕산 처리 전에 행할 수도 있고, 붕산 처리 중에 행할 수도 있다. 물론, 이들 복수개의 단계로 일축 연신을 행하는 것도 가능하다. 일축 연신에 있어서는, 주속(周速)이 다른 롤 사이에서 일축으로 연신할 수도 있고, 열 롤을 이용하여 일축으로 연신할 수도 있다. 또한, 대기 중에서 연신을 행하는 등의 건식 연신일 수도 있고, 용제로 팽윤시킨 상태에서 연신을 행하는 습식 연신일 수도 있다. 연신 배율은 통상 3 내지 8배 정도이다.

폴리비닐알코올계 수지 필름을 2색성 색소로 염색하기 위해서는, 예를 들면 폴리비닐알코올계 수지 필름을 2색성 색소를 함유하는 수용액에 침지할 수 있다. 2색성 색소로서 구체적으로는, 요오드나 2색성 염료가 이용된다. 또한, 폴리비닐알코올계 수지 필름은 염색 처리 전에 물에의 침지 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다.

2색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우에는 통상, 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에서의 요오드의 함유량은 통상, 물 100 중량부당 0.01 내지 1 중량부 정도이고, 요오드화칼륨의 함유량은 통상, 물 100 중량부당 0.5 내지 20 중량부 정도이다. 염색에 사용되는 수용액의 온도는 통상 20 내지 40 ℃정도이고, 또한, 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은 통상 20 내지 1,800초 정도이다.

한편, 2색성 색소로서 2색성 염료를 이용하는 경우에는 통상, 수용성 2색성 염료를 포함하는 수용액에 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에서의 2색성 염료의 함유량은 통상, 물 100 중량부당 0.01내지 1중량부 정도이고, 요오드화칼륨의 함유량은 통상, 물 100 중량부당 1x10^-4 내지 10 중량부 정도, 바람직하게는 1x10^-3내지 1 중량부 정도이다. 이 수용액은 황산나트륨 등의 무기 염을 염색 조제로서 함유하고 있을 수도 있다. 염색에 사용되는 염료 수용액의 온도는 통상 20 내지 80℃ 정도이고, 또한, 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은 통상 10 내지 1,800초 정도이다.

2색성 색소에 의한 염색 후의 붕산 처리는, 염색된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 함유 수용액에 침지함으로써 행해진다. 붕산 함유 수용액에 있어서의 붕산의 양은 물 100 중량부당 통상 2 내지 15 중량부 정도, 바람직하게는 5 내지 12 중량부 정도이다. 2색성 색소로서 요오드를 이용한 경우에는, 이 붕소산 함유 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하다. 붕산 함유 수용액에 있어서의 요오드화칼륨의 양은 물 100 중량부당 통상 0.1 내지 15 중량부 정도, 바람직하게는 5 내지 12 중량부 정도이다. 붕산 함유 수용액에의 침지 시간은 통상 60내지 1,200초 정도, 바람직하게는 150 내지 600초 정도, 더욱 바람직하게는 200 내지 400초 정도이다. 붕산 함유 수용액의 온도는 통상 50℃ 이상이고, 바람직하게는 50 내지 85℃, 보다 바람직하게는 60 내지 80℃이다.

붕산 처리 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름은 통상, 수세 처리된다. 수세 처리는, 예를 들면 붕산 처리된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 물에 침지함으로써 행해진다. 수세 처리에 있어서의 물의 온도는 통상 5 내지 40℃ 정도이고, 침지 시간은 통상 1 내지 120초 정도이다. 수세 후에는 건조 처리가 실시되어, 편광 필름이 얻어진다. 건조 처리는 통상, 열품 건조기나 원적외선 가열기를 이용하여 행해진다. 건조 처리의 온도는 통상 30 내지 100℃ 정도, 바람직하게는 50 내지 80℃이다. 건조 처리의 시간은 통상 60 내지 600초 정도이고, 바람직하게는 120 내지 600초 정도이다. 이렇게 하여, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 일축 연신, 2색성 색소에 의한 염색 및 붕산 처리가 실시되어 편광 필름이 얻어진다. 이 편광 필름의 두께는 5 내지 40㎛ 정도이다.

상기 보호 필름은 특별히 제한되지 않으며, 본 발명의 기술분야에서 알려진 보호필름이라면 모두 사용될 수 있고 본 발명에 포함된다. 일례로, 시클로올레핀계 수지 필름, 셀룰로오스계 수지 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트나 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지를 포함하는 필름, 폴리카르보네이트계 수지를 포함하는 필름 등을 들 수 있다.

상기 보호필름은 셀룰로오스계 및 시클로올레핀계 수지 중에서 적어도 하나 선택되는 것이 바람직하다. 보호 필름은 편광 필름의 한면에 접합될 수도 있고, 양면에 접합될 수도 있다. 편광 필름의 양면에 시클로올레핀계 수지를 포함하는 보호 필름을 접합하는 경우, 2매의 보호 필름은 동종의 것일 수도 있고, 다른 종류의 것일 수도 있다. 예를 들어 편광 필름의 한면에 시클로올레핀계 수지를 포함하는 보호 필름을 접합하는 경우, 그 반대면에는 시클로올레핀계 수지 이외의 수지를 포함하는 보호 필름을 접합할 수 있다.

셀룰로오스계 수지 필름은, 예를 들면 트리아세틸셀룰로오스 필름이나 디아세틸셀룰로오스 필름 등일 수 있다.

시클로올레핀계 수지란, 예를 들면 노르보르넨이나 다환 노르보르넨계 단량체와 같은, 환상 올레핀(시클로올레핀)을 포함하는 단량체의 단위를 갖는 열가소성의 수지이다. 이 시클로올레핀계 수지는 상기 시클로올레핀의 개환 중합체나 두 종류 이상의 시클로올레핀을 이용한 개환 공중합체의 수소 첨가물 이외에, 시클로올레핀과 쇄상 올레핀이나 비닐기를 갖는 방향족 화합물과의 부가 공중합체일 수도 있다. 또한, 극성기가 도입되어 있는 것도 유효하다.

시클로올레핀과 쇄상 올레핀이나 비닐기를 갖는 방향족 화합물과의 공중합체로 만드는 경우, 쇄상 올레핀의 예로서의 에틸렌이나 프로필렌 등을 들 수 있고, 또한 비닐기를 갖는 방향족 화합물의 예로서는 스테렌, α-메틸스티렌, 핵 알킬 치환 스티렌 등을 들 수 있다. 이러한 공중합체에 있어서, 시클로올레핀을 포함하는 단량체의 단위는 50몰% 이하, 예를 들면 15 내지 50몰% 정도일 수도 있다. 특히, 시클로올레핀과 비닐기를 갖는 방향족 화합물과의 삼원 공중합체로 만드는 경우, 시클로올레핀을 포함하는 단량체의 단위는 이와 같이 비교적 적은 양일 수 있다. 이러한 삼원 공중합체에 있어서, 쇄상 올레핀을 포함하는 단량체의 단위는 통상 5 내지 80 몰% 정도, 비닐기를 갖는 방향족 화합물을 포함하는 단량체의 단위는 통상 5 내지 80 몰% 정도이다.

보호 필름의 두께는 얇은 것이 바람직하지만, 너무 얇으면 강도가 저하되어 가공성이 뒤떨어지게 되고, 한편으로 너무 두꺼우면 투명성이 저하되거나, 편광판의 중량이 커지는 등의 문제가 발생한다. 따라서, 보호 필름, 특히 시클로올레핀계 수지 필름이 적당한 두께는, 예를 들면 5 내지 200㎛ 정도이고, 바람직하게는 10 내지 150㎛, 보다 바람직하게는 20 내지 100㎛이다.

또한, 상기 보호필름은 편광 필름에 접착하는 면의 반대측 면에는 방현(防眩) 처리, 하드 코팅 처리, 대전 방지처리, 반사 방지 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있을 수도 있다. 또한, 액정성 화합물이나 그의 고분자량 화합물 등을 포함 하는 코팅층이 형성될 수도 있다. 이러한 표면 처리층이나 코팅층은, 편광필름의 양면에 시클로올레핀계 수지를 포함하는 보호 필름을 접합하는 경우에는, 그의 한쪽 필름의 표면에 실시할 수 있고, 편광 필름의 한면에 시클로올레핀계 수지를 포함하는 보호 필름을 접합하고, 다른 한면에 그 이외의 수지를 포함하는 보호 필름을 접합하는 경우에는, 어느 하나의 보호 필름의 표면에 실시할 수도 있다.

상기 편광필름과 보호필름을 접착하기 위해 사용되는 접착제는 전술한 접착제를 적어도 일면에 사용하는 것이 바람직하다. 편광 필름의 한면에 시클로올레핀계 수지 이외의 수지를 포함하는 보호 필름을 적층하는 경우, 그를 위한 접착제는 전술한 접착제로 한정되는 것은 아니지만, 시공 용이성 등으로 인해 양면 모두 동일한 접착제를 사용하는 것이 좋다.

편광 필름과 시클로올레핀계 수지를 포함하는 보호 필름을 접착제로 접착하는 방법, 또한 편광 필름의 한면에 시클로올레핀계 이외의 수지를 포함하는 보호 필름을 적층하는 경우에 두 필름을 접착하는 방법은, 통상 일반적으로 알려져 있는 것일 수 있고, 예를 들면 유연법, 마이어 바 코팅법, 그라비아 코팅법, 다이 코팅법, 딥 코팅법, 분무법 등에 의해, 편광 필름 및(또는) 보호 필름의 접착면에 접착제를 도포하여 두 필름을 겹치는 방법을 둘 수 있다. 유연법이란, 피도포물인 편광 필름 또는 보호 필름을 대략 수직 방향, 대략 수평 방향, 또는 두 필름간의 경사 방향으로 이동시키면서, 그의 표면에 접착제를 흐르게 하여 넓게 도포시키는 방법이다. 접착제를 도포한 후, 편광 필름과 보호 필름을 닙 롤 등에 의해 끼워 접합시 킨다.

또한, 본 발명은 상기 편광필름 및 보호필름 중 적어도 하나는 접합되기 전에 계면활성제 수용액으로 세정된 것을 특징으로 한다. 이를 통해 편광 필름과 보호필름을 접합함에 있어서 접합하기 전에 이물의 혼입을 방지하고 접착제의 흐름성을 높여 균일한 도포를 위해 특정 표면을 활성화 할 수 있게 된다.

상기 계면활성제는 비이온계, 음이온계, 양이온계, 양쪽성이온계, 불소계, 실리콘계, 고분자계의 계면활성제를 단독으로 사용하거나 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 비이온계 계면활성제는 수용액에서 이온으로 해리하는 기를 가지고 있지 않는 계면활성제로서, -OH기를 갖고 있다. 비교적 친수성은 작지만 분자내에 에스테르, 산아미드, 에테르결합을 갖고 있다. 비이온 계면활성제의 구체적인 예로는, 알킬 및 알킬아릴폴리옥시에틸렌에테르, 폴리옥시에틸렌 아세틸레닉 디올 에테르 및 폴리옥시프로필렌을 친유기로 하는 블록폴리머와 같은 에테르형 글리세린에스테르의 폴리옥시에틸렌에테르, 솔비탄에스테르의 폴리옥시에틸렌에테르, 및 솔비탄에스테르의 폴리옥시에틸렌에테르와 같은 에스테르에테르형 폴리에틸렌글리콜지방산에스테르, 글리세린에스테르, 솔비탄에스테르, 프로필렌 글리콜에스테르, 슈가에스테르 및 알킬 폴리 글루코시드와 같은 에스테르형 및 지방산알카놀아미드, 폴리옥시에틸렌지방산아미드, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 및 아민 옥사이드와 같은 함질소형이 있다.

상기 음이온계 계면활성제의 구체적인 예로는, 고급지방산 알칼리염(비누), N-아크릴아미노산염, 알킬에테르 카본산염 및 아실화펩티트와 같은 카르복시산염 알킬설폰산염, 알킬벤젠 및 알킬아미노산염, 알킬나프탈렌 설폰산염, 및 설포호박산염과 같은 설폰산염 황산화유, 알킬황산염, 알킬에테르황산염, 알킬아릴에테르황산염 및 알킬아미드황산염과 같은 황산에스테르염 및 알킬인산염, 알킬에테르인산염 및 알킬아릴에테르인산염과 같은 인산에스테르염이 있다.

상기 양이온계 계면활성제의 구체적인 예로는, 제 1급 아민염, 제 2급 아민염, 제 3급 아민염 및 제 4급 암모늄염과 같은 지방족 아민염 및 그 4급 암모늄염, 방향족 4급 암모늄염 및 복소환 4급암모늄염이 있다.

상기 양쪽성 이온계 계면활성제의 구체적인 예로는, 베타인계, 설포베타인계,이미다졸린계, 글리신계 및 아미노프로피온계가 있다.

상기 불소계 계면활성제의 구체적인 예로는, 과불소알킬 카르복시산염, 과불소알킬 설폰산염, 과불소알킬 황산염, 과불소알킬 인산염과 같은 음이온계, 과불소 알킬 아민염, 과불소알킬 4급화 암모늄염과 같은 양이온계, 과불소알킬 카르복시 베타인, 과불소알킬 설포베타인과 같은 양쪽성 이온계 및 불소화알킬 폴리옥시에틸렌, 과불소알콜 폴리옥시에틸렌과 같은 비이온계가 있다.

상기 실리콘계 계면활성제의 구체적인 예로는, 디메틸실록산 글리콜 공중합체 및 트리메틸실록산 글리콜 공중합체과 같은 폴리실록산 글리콜 공중합체가 있다.

상기 고분자계 계면활성제의 구체적인 예로는, 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산, 폴리아크릴산-말레인산 공중합체 및 폴리 12-히드록시스테아 린산이 있다.

또한, 본 발명은 필름간의 밀착성을 높이기 위해서, 상기 편광필름 및 보호필름 중 적어도 하나는 접합되기 전에 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리, 프레임(화염) 처리, 및 비누화 처리 중 적어도 하나의 방법으로 표면처리가 된 것을 특징으로 한다. 비누화 처리로서는, 수산화나트륨이나 수산화칼륨과 같은 알칼리 수용액에 침지하는 방법을 들 수 있다.

편광 필름과 보호 필름을 적층한 후에는 건조 처리가 실시된다. 건조 처리는, 예를 들면 열풍을 분무함으로써 행해지지만, 그 때의 온도는 40 내지 100℃ 정도, 바람직하게는 60 내지 100℃의 범위에서 적절하게 선택된다. 건조 시간은 20 내지 1,200초 정도이다. 건조 후에는 또한 실온 또는 그보다 약간 높은 온도, 예를 들면 20 내지 50℃ 정도의 온도에서 12 내지 600시간 정도 양생하는 것이 바람직하다. 건조 후의 접착층의 두께는 통상 0.001 내지 5㎛ 정도이고, 바람직하게는 0.01㎛ 내지 2㎛, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 1㎛ 이하이다. 접착층의 두께가 5㎛ 보다 두꺼워지면, 편광판의 외관 불량이 되기 쉽다.

본 발명의 편광판에 있어서, 보호 필름의 표면에는 점착제를 통해 광학 기능성 필름을 접착시킬 수도 있으며 본 발명에 포함된다. 광학 기능성 필름으로서는, 예를 들면 기재 표면에 액정성 화합물이 도포 배향되어 있는 광학 보상 필름, 어떤 종류의 편광광을 투과하고, 그것과 반대 성질을 나타내는 편광광을 반사하는 반사형 편광 분리 필름, 폴리카르보네이트계 수지를 포함하는 위상차 필름, 환상 폴리올레핀계 수지를 포함하는 위상차 필름, 표면에 요철 형상을 갖는 방현 기능 부가 필름, 표면 반사 방지 처리 부가 필름, 표면에 반사 기능을 갖는 반사 필름, 반사 기능과 투과 기능을 함께 갖는 반투과 반사 필름 등을 들 수 있다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이들 예에 의해 한정되는 것은 아니다. 예 중, 함유량 내지 사용량을 나타내는 % 및 부는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다. 각각의 실시예 및 평가 결과를 표 1에 나타냈다.

<실시예>

편광필름의 제조

폴리비닐알코올필름을 하기와 같이, 팽윤조, 염색조, 제1붕산처리조, 제2붕산처리조, 수세조 순으로 반송하여 편광필름을 제조하였다.

폭 3,300㎜, 평균 중합도 약 2,400, 비누화도 99.9몰% 이상으로 두께 75㎛의 폴리비닐알코올 필름 1000m를 약 30℃의 순수에 필름이 느슨해지지 않게 긴장상태로 유지한 채 약 130초간 침지하여 필름을 충분히 팽윤시킨 후, 요오드/요오드화칼륨/물이 중량비로 0.02/1.5/100인 수용액에 침지하여 염색처리하면서 일축연신을 실시하였다(연신배율 3배). 그 후, 요오드화칼륨/붕산/물이 중량비로 10/5/100인 약 60℃ 수용액에 침지하여, 붕산처리하면서 원반으로부터 적산 연신배율이 4.9배로 될 때까지 일축연신을 실시하였다. 또한, 요오드화칼륨/붕산/물이 중량비로 10/3/100인 수용액 약 40℃에 약 30초간 침지하여 제2붕산처리를 실시하였다. 제2붕산처리 후, 약 10℃의 순수로 약 10초간 수세하였다. 수세 후, 약 60℃에서 2분간 건조시켜, 두께 약 30㎛, 폭이 1580㎜의 폴리비닐알코올에 요오드가 흡착된 편광필름을 얻었다. 이 편광필름의 양면에 보호 필름을 접합한 후 건조시켜 편광판을 제조하였다.

수축률은 보호필름과 접합 후 건조 전후의 폴리비닐알코올 수지 폭의 길이 변화를 측정하였다.

<실시예 1>

물 100부를 기준으로 PVA계 수용성 접착제로 쿠라레포발 PVA117H (평균중합도 1700, 검화도 99.0 몰% 이상)와 일본합성의 코세놀 Z-200 (평균중합도 1000, 검화도 99.0 몰% 이상)을 1:1로 혼합한 수계접착제 4부에, 글리옥살 1부 그리고 염화아연 0.1부를 첨가하였다. 앞서 얻어진 편광 필름에, 일면은 횡방향으로 연신된 두께 80㎛, 폭 1620mm의 트리아세틸셀룰로오스 보호필름 1을, 다른 한면은 코로나 처리가 실시된 폭 1620mm의 노르보넨계 수지로 2축 연신된 두께 70㎛의 보호 필름 2(㈜옵테스 제조의 "제오노아 필름")을, 상기 접착제를 통해 접합하고, 80℃에서 5분간 건조시켜 편광판을 얻었다. 얻어진 편광판의 건조 전후의 수축율은 0.06%였다. 그 후, 40℃에서 6일간 양생하였다. 이 편광판의 표면에, 필름 법선 방향에 대 하여 경사 45ㅀ의 각도로 투과축 방향으로 칼날을 넣어, 편광 필름과 이 보호 필름의 박리를 시도하였지만, 전혀 박리되지 않았다.

<실시예 2>

물 100부를 기준으로 PVA계 수용성 접착제로 쿠라레포발 PVA117H (평균중합도 1700, 검화도 99.0 몰% 이상)와 일본합성의 코세놀 Z-200 (평균중합도 1000, 검화도 99.0 몰% 이상)을 1:1로 혼합한 수계접착제 4부에, 글리옥살 1부 그리고 염화아연 0.1부를 첨가하였다. 앞서 얻어진 편광 필름의 양면에, 코로나 처리가 실시된 두께 75㎛, 폭 1620mm의 2축 연신된 노르보넨계 수지필름(보호필름 2)을, 다른 한면은 연신을 실시하지 않은 두께 70㎛, 폭 1620mm의 보호 필름(보호필름3)(㈜옵테스 제조의 "제오노아 필름")을, 상기 접착제를 통해 접합하고, 80℃에서 5분간 건조시켜 편광판을 얻었다. 얻어진 편광판의 건조 전후의 수축률은 0.05%였다. 그 후, 40℃에서 6일간 양생하였다. 이 편광판의 표면에, 필름 법선 방향에 대하여 경사 45ㅀ의 각도로 투과축 방향으로 칼날을 넣어, 편광 필름과 이 보호 필름의 박리를 시도하였지만, 전혀 박리되지 않았다.

<실시예 3>

물 100부를 기준으로 PVA계 수용성 접착제로 쿠라레포발 PVA117H (평균중합도 1700, 검화도 99.0 몰% 이상)와 일본합성의 코세놀 Z-200 (평균중합도 1000, 검화도 99.0 몰% 이상)을 1:1로 혼합한 수계접착제 4부에, 글리옥살 1.5부 그리고 염 화아연 0.1부를 첨가하였다. 앞서 얻어진 편광 필름의 양면에, 코로나 처리가 실시된 두께 75㎛, 폭 1620mm의 2축 연신된 노르보넨계 수지필름(보호필름 2)을, 다른 한면은 연신을 실시하지 않은 두께 70㎛, 폭 1620mm의 보호 필름(보호필름3)(㈜옵테스 제조의 "제오노아 필름")을, 상기 접착제를 통해 접합하고, 80℃에서 5분간 건조시켜 편광판을 얻었다. 얻어진 편광판의 건조 후의 수축률은 0.06%였다. 그 후, 40℃에서 6일간 양생하였다. 이 편광판의 표면에, 필름 법선 방향에 대하여 경사 45ㅀ의 각도로 투과축 방향으로 칼날을 넣어, 편광 필름과 이 보호 필름의 박리를 시도하였지만, 전혀 박리되지 않았다.

<실시예 4>

편광 필름과 보호 필름을 접합하기 전에 편광필름과 보호필름 수지를 양이온계 계면활성제(SAT-6C, 일본순약㈜)를 1% 포함한 수용액으로 세정한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 얻었다. 얻어진 편광판의 건조 후의 수축률은 0.07%였다. 그 후, 40℃에서 6일간 양생하였다. 이 편광판의 표면에, 필름 법선 방향에 대하여 경사 45ㅀ의 각도로 투과축 방향으로 칼날을 넣어, 편광 필름과 이 보호 필름의 박리를 시도하였지만, 전혀 박리되지 않았다.

<비교예 1>

물 100부에 카르복실기 변성 폴리비닐알코올(㈜쿠라레 제조의 "쿠라레포발 KL318",평균분자량:85,000) 3부와 수용성 폴리아미드 에폭시 수지(스미또모 가가꾸 고교㈜)제조의 "스미레즈레진 650"(고형분 농도 30%의 수용액) 1.8부를 첨가하여 접착제로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다. 편광판의 건조 후 수축률은 0.3%였다. 그 후, 40℃에서 6일간 양생하였다. 얻어진 편광판은, 보호 필름이 쉽게 박리되었다.

<비교예 2>

물 100부에 기준으로 PVA계 수용성 접착제로 쿠라레포발 PVA117H (평균중합도 1700, 검화도 99.0 몰% 이상) 수계접착제 4부에 수용성 폴리아미드 에폭시 수지(스미또모 가가꾸 고교㈜)제조의 "스미레즈레진650"(고형분 농도 30%의 수용액) 1.8부를 첨가하여 접착제로 한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 하여 편광판을 제조하였다. 편광판의 건조 후 수축률은 0.5%였다. 그 후, 40℃에서 6일간 양생하였다. 얻어진 편광판은, 보호 필름이 쉽게 박리되었다.

<비교예 3>

물 100부에 기준으로 PVA계 수용성 접착제로 쿠라레포발 PVA135H (평균중합도 3500, 검화도 99.0 몰% 이상)와 쿠라레포발 PVA102 (평균중합도 200, 검화도 98.0 몰% 이상)를 1:1로 혼합한 수계 접착제 4부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다. 편광판의 건조 후 수축률은 0.7%였다. 그 후, 40℃에서 6일간 양생하였다. 얻어진 편광판은, 보호 필름이 쉽게 박리되었다.

<비교예 4>

물 100부에 기준으로 PVA계 수용성 접착제로 쿠라레포발 PVA103 (평균중합도 300, 검화도 98.0 몰% 이상)와 쿠라레포발 PVA102 (평균중합도 200, 검화도 98.0 몰% 이상)를 1:1로 혼합한 수계 접착제 4부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 하여 편광판을 제조하였다. 편광판의 건조 후 수축률은 0.8%였다. 그 후, 40℃에서 6일간 양생하였다. 얻어진 편광판은, 보호 필름이 쉽게 박리되었다.

<표 1>

	보호필름		접착제 구성 성분(중량 부수/물100부)									세정	수축률	박리 현상
			PVA 117H	Z-200	KL 318	PVA 135H	PVA 102	PVA 103	GLO	EPO	ZnCl2
실시예1	1	2	2	2					1		0.1	미실시	0.06%	없음
실시예2	3	2	2	2					1		0.1	미실시	0.05%	없음
실시예3	3	2	2	2					1.5		0.1	미실시	0.06%	없음
실시예4	3	2	2	2					1		0.1	실시	0.07%	없음
비교예1	1	2			3					1.8		미실시	0.30%	있음
비교예2	3	2	4							1.8		미실시	0.50%	있음
비교예3	1	2				2	2		1		0.1	미실시	0.50%	있음
비교예4	3	2					2	2	1		0.1	미실시	0.50%	있음

(보호필름1: 트리아세틸셀룰로오스 보호필름

보호필름2: 2축연신 시클로올레핀계 보호필름

보호필름3: 무연신 시클로올레핀계 보호필름

GLO: 글리옥살

EPO: 에폭시 수지)

본 발명에 따른 접착제는 높은 접착력과 적절한 가공성을 겸비하며, 유기 용제가 불요한 수계 접착제이기 때문에, 환경상이나 작업자의 건강상 장해를 일으킬 우려가 없다. 또한, 본 발명에 따른 편광판은 우수한 접착제를 사용하여 편광필름과 보호필름 사이의 접착강도가 우수하고, 수축률 등이 현저히 감소하여 외관 및 성능이 우수하며, 보다 높은 생산 수율 및 신뢰성으로 제조될 수 있다.

Claims (11)

1. 고중합 수계 수지, 저중합 수계 수지, 디알데히드 화합물을 포함하여 이루어지며, 상기 고중합 수계 수지와 저중합 수계 수지의 평균 중합도의 차이는 300 ~ 3000 범위내인 것을 특징으로 하는 접착제.
2. 제1항에 있어서, 금속염을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 접착제.
3. 제1항에 있어서, 상기 수계 수지는 폴리비닐알콜(PVA)계인 것을 특징으로 하는 접착제.
4. 제1항에 있어서, 상기 고중합 수계 수지의 평균 중합도는 1500~3500 범위내이며, 상기 저중합 수계 수지의 평균 중합도는 100~1500 범위내인 것을 특징으로 하는 접착제.
5. 제1항에 있어서, 상기 디알데히드 화합물로는 글리옥살, 테레프탈알데히드 및 글루탈알데히드 중 적어도 하나 선택되는 것을 특징으로 하는 접착제.
6. 제2항에 있어서, 상기 금속염은 염화아연인 것을 특징으로 하는 접착제.
7. 편광필름의 적어도 일면에 보호필름이 접착제로 접착된 편광판에 있어서,

   제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 접착제가 적어도 일면에 사용되는 것을 특징으로 하는 편광판.
8. 제7항에 있어서, 상기 편광필름은 폴리비닐알코올계인 것을 특징으로 하는 편광판.
9. 제7항에 있어서, 상기 보호필름은 셀룰로오스계 및 시클로올레핀계 중에서 적어도 하나 선택되는 것을 특징으로 하는 편광판.
10. 제7항에 있어서, 상기 편광필름 및 보호필름 중 적어도 하나는 접합되기 전에 계면활성제 수용액으로 세정된 것을 특징으로 하는 편광판.
11. 제7항에 있어서, 상기 편광필름 및 보호필름 중 적어도 하나는 접합되기 전에 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리, 프레임(화염) 처리, 및 비누화 처리 중 적어도 하나의 방법으로 표면처리가 된 것을 특징으로 하는 편광판.