KR101529370B1 - 내열성 아크릴계 공중합체, 이를 포함하는 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광학필름 - Google Patents

내열성 아크릴계 공중합체, 이를 포함하는 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광학필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여, 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체로부터 유도된 유도체 50 내지 94 중량부; 환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체로부터 유도된 유도체 1 내지 9 중량부; 및 tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체로부터 유도된 유도체 5 내지 41 중량부를 포함하는 아크릴계 공중합체, 이를 포함하는 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 광학 필름에 관한 것이다.

Description

내열성 아크릴계 공중합체, 이를 포함하는 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광학필름{ACRYL COPOLYMER HAVING EXCELLENT THERMAL RESISTANCE, RESIN COMPOSITION COMPRISING THE SAME, MANUFACTURING METHOD THEREOF AND OPTICLA FILM COMPRISING THEREOF}
본 발명은 아크릴계 공중합체, 이를 포함하는 수지 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내열성이 우수한 아크릴계 공중합체, 이를 포함하는 수지 조성물의 제조방법 및 이를 포함하는 광학필름에 관한 것이다.
액정 디스플레이는 음극선관 디스플레이에 비해 소비 전력이 낮고, 부피가 작고 가벼워 휴대가 용이하기 때문에 광학 디스플레이 소자로서 보급이 확산되고 있다. 일반적으로 액정 디스플레이는 액정 셀의 양측에 편광판을 설치한 기본 구성을 가지며, 구동회로의 전계 인가여부에 따라 액정 셀의 배향이 변하게 되고, 그에 따라 편광판을 통해 나온 투과광의 특성이 달라지게 됨으로써 빛의 가시화가 이루어진다.
일반적으로 편광판은 여러 개의 성분으로 구성되어 있는데, 먼저 편광자의 양면에 이것의 보호막이 되는 편광자 보호필름이 접착제를 통해 부착되어 있다. 또한, 편광필름의 한쪽 면에는 점착제를 통해 편광필름용 보호필름이 부착되어 있고, 또 다른 한쪽 면에는 광시야각 위상차 필름을 접착하고 그 위에 점착층을 통해 이형 보호필름이 부착될 수 있다.
이때, 상기 편광자는 폴리비닐알코올(PVA) 등의 친수성 고분자에 요오드 또는 2색성 염료를 흡착시키고, 연신 배향 시킨 것이 사용된다. 편광자의 내구성 및 기계적 물성을 증대시키기 위해 편광자 보호필름이 사용되며, 상기 보호필름은 편광자의 편광특성과 같은 광학특성을 유지시키는 것이 중요하다. 따라서 상기 편광자 보호필름은 광학적으로 투명성 및 등방성이 요구되며, 내열성 및 점착제/접착제와의 접착성이 중요한 인자로 작용한다.
현재 편광자 보호필름으로는 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 필름이 주로 사용되고 있으며, 일부 제품에는 내열성 및 내습성이 우수한 환상올레핀계 고분자가 적용되고 있다. 광시야각 위상차 필름은 액정 디스플레이에 있어서 선명한 화질 및 넓은 광시야각을 확보하기 위해, 광학적으로 투명성 및 이방성을 갖고 있는 연신 필름 또는 액정이 코팅 배향된 필름 등이 주로 사용되고 있다.
상기 편광판 내의 편광자, 편광자 보호필름, 이형 보호필름, 광시야각 위상차 필름 등은 상호 간에 접착제 또는 점착제로 부착되어 있는데, 각 구성 필름 사이의 접착력은 편광판의 광학특성 및 내구성에 중요한 인자로 작용한다.
상기 편광자 보호필름으로는 요구특성에 기초하여 트리아세틸 셀룰로오스와 같은 셀룰로오스계 필름, 폴리에스테르계 필름, 폴리아크릴레이트계 필름, 폴리카보네이트계 필름, 환상올레핀계 필름, 노르보르넨계 필름 등이 적용될 수 있으며, 특히 트리아세틸 셀룰로오스계 필름이 가장 광범위하게 사용되고 있다.
하지만 트리아세틸 셀룰로오스계 필름은 면내의 위상차 값은 작지만 두께 방향의 위상차 값이 비교적 커, 외부 응력의 작용에 따른 위상차 값이 발현되는 문제가 있다. 특히, 트리아세틸 셀룰로오스계 필름은 분자사슬 구조내에 친수성 작용기가 많아 투습율이 크게 되고, 이로 인해 내열/내습 조건에서 보호필름의 변형이 발생하거나 편광자에서 요오드 이온의 해리가 발생하여 편광자의 편광 성능이 저하되는 문제점이 있다. 특히 액정 디스플레이 장치의 고온고습 시험 시, 트리아세틸 셀룰로오스 필름의 변형 발생은 필름 내에 불균일한 광학적 이방성을 발현시키며, 그 결과 빛샘 현상과 같은 문제가 발생한다.
또한, 투명성과 광학 등방성이 우수한 재료로서, 폴리메틸 (메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지가 알려져 있다. 그러나 아크릴계 수지는 외부 충격에 약하여 부서지기 쉽고 낮은 내열성으로 인해 고온고습 조건에서 편광판의 편광 성능이 저하될 우려가 있다. 따라서, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 아크릴계 수지에 연질 아크릴계 수지 및 아크릴 고무 등을 첨가하여 아크릴계 필름의 유연성을 높였으며, 이로부터 편광자 보호필름을 제조하는 방안이 제안되었다.
그러나, 상기의 조성으로 제조된 편광자 보호필름은 여전히 낮은 내열성을 보이며, 그로 인해 편광판의 내구성을 악화시키게 된다.
따라서, 보다 우수한 특성을 갖는 보호 필름을 제조하기 위해 새로운 원료 물질을 개발할 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보다 우수한 광학 특성, 그 중에서도 특히 면내 위상차 및 두께 방향 위상차 값이 제로에 가까워 광학적 등방성이 요구되는 용도에 적합한 특성을 갖는 동시에, 내열성이 우수한 아크릴 공중합체, 이를 포함하는 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 광학 필름을 제공한다.
일 측면에서, 본 발명은 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여, 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체로부터 유도된 유도체 50 내지 94 중량부; 환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체로부터 유도된 유도체 1 내지 9 중량부; 및 tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체로부터 유도된 유도체 5 내지 41 중량부를 포함하는 아크릴계 공중합체를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은 상기 아크릴계 공중합체를 포함하는 수지 조성물을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 상기 수지 조성물을 포함하는 광학필름을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 (a)아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여, 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체 50 내지 94 중량부, 환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체 1 내지 9 중량부, 및 tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체 5 내지 41 중량부를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계; (b)상기 혼합물을 중합시켜 아크릴계 중합체를 형성하는 단계; 및 (c)상기 아크릴계 중합체를 200℃ 내지 280℃ 범위에서 건조시키는 단계를 포함하는 수지 조성물 제조방법을 제공한다.
본 발명의 아크릴계 공중합체를 이용하여 제조된 광학 필름은 유리전이온도가 100℃ 이상으로 높아 내열성이 우수하며, 면내 위상차 및 두께 방향 위상차 값이 제로에 가까우므로 광학적 등방성이 요구되는 용도에 적합한 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.
먼저 용어에 대해 설명한다.
본 명세서에서 "공중합체"는 2종 이상의 단량체가 반복단위로 포함되어 있는 것을 의미하는 것으로, 그 형태가 특별히 한정되지 않으며, 어떠한 종류의 공중합체, 예를 들면, 교호 공중합체, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 그라프트 공중합체를 모두 포함하는 개념으로 이해되어야 한다. 다만, 본 발명의 공중합체가 광학 필름 제조용으로 사용될 경우, 충분한 투명성을 확보하기 위해서, 본 발명의 공중합체는 랜덤 공중합체 형태인 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 명세서에서 "(메트)아크릴레이트계 단량체"는 아크릴레이트계 단량체 또는 메타크릴레이트계 단량체를 포함하는 의미로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 "tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체"는 tert-부틸 메타크릴레이트계 단량체 또는 tert-부틸 아크릴레이트계 단량체를 포함하는 의미로 이해되어야 한다.
본 발명의 아크릴계 공중합체는 (1) 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체로부터 유도된 유도체 (2)환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체로부터 유도된 유도체 및 (3) tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체로부터 유도된 유도체를 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 아크릴계 공중합체에 있어서, 상기 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체로부터 유도된 유도체의 함량은 50 내지 94 중량부 또는 55 내지 90 중량부 정도인 것이 바람직하다. 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체로부터 유도된 유도체의 함량이 상기 범위인 경우에 투명성, 내열성 및 강도 등의 특성이 우수하게 나타나기 때문이다.
한편, 본 발명의 아크릴계 공중합체에서, 상기 환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체로부터 유도된 유도체의 함량은 1 내지 9 중량부 또는 3 내지 8 중량부 정도인 것이 바람직하다. 본 발명의 아크릴계 공중합체를 이용하여 광학 필름을 제조할 경우, 위상차값은 환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체의 함량에 따라 달라지게 되는데, 환형 펜던트 구조의 단량체의 함량이 상기 범위에 있을 때, 원하는 위상차 특성, 즉, 편광자 보호 필름에 적용하기에 적합한 위상차 특성을 갖는 광학 필름을 제조할 수 있기 때문이다.
다음으로, 상기 tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체로부터 유도된 유도체는 내열성을 향상시키기 위한 것으로, 예를 들면, tert-부틸 메타크릴레이트일 수 있으며, 그 함량은 5 내지 41 중량부 또는 7 내지 37 중량부 정도인 것이 바람직하다. 이 범위 내일 때 충분한 내열성 및 위상차 특성을 확보할 수 있기 때문이다.
이때, 상기 아크릴계 공중합체는 하기 화학식 1로 표시되는 무수물 고리부를 포함할 수 있다. 상기 아크릴계 공중합체가 무수물 고리부를 포함함으로써, 위상차 특성 발현이 용이하다. 보다 구체적으로 두께 방향 위상차를 음의 방향으로 구현할 수 있는 장점이 있다.
[화학식 1]
Figure 112012106800686-pat00001

한편, 상기 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체는 광학 필름의 강도 및 내열성을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 상기 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체의 알킬기는 탄소수가 1~10 정도인 것이 바람직하며, 탄소수가 1~4인 것이 더 바람직하며, 메틸기 또는 에틸기인 것이 보다 더 바람직하다. 특히, 메틸 메타크릴레이트인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체는 등방성 위상차 특성을 부여하기 위한 것으로, 스티렌계 단량체인 것이 바람직하다. 이때 상기 스티렌계 단량체는 구조 중에 스티렌 골격을 갖는 화합물을 말하며, 예를 들면, 방향족 비닐 화합물 단량체이나 이소 프로페닐 방향족 단량체 등을 말한다.
보다 구체적으로는 상기 스티렌계 단량체는, 예를 들면, 스티렌, α-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 2,5-디메틸스티렌, 2-메틸-4-클로로스티렌, 2,4,6-트리메틸스티렌, cis-β-메틸스티렌, trans-β-메틸스티렌, 4-메틸-α-메틸스티렌, 4-플루오르-α-메틸스티렌, 4-클로로-α-메틸스티렌, 4-브로모-α-메틸스티렌, 4-t-부틸스티렌, 2-플루오르스티렌, 3-플루오르스티렌, 4-플루오로스티렌, 2,4-디플루오로스티렌, 2,3,4,5,6-펜타플루오로스티렌, 2-클로로스티렌, 3-클로로스티렌, 4-클로로스티렌, 2,4-디클로로스티렌, 2,6-디클로로스티렌, 옥타클로로스티렌, 2-브로모스티렌, 3-브로모스티렌, 4-브로모스티렌, 2,4-디브로모스티렌, α-브로모스티렌, β-브로모스티렌, 2-하이드록시스티렌 및 4-하이드록시스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 스티렌, α-메틸 스티렌인 것이 특히 바람직하다.
상기와 같은 성분들을 포함하는 본 발명은 아크릴계 공중합체는 100℃ 내지 500℃, 바람직하게는 110℃ 내지 300℃정도, 더 바람직하게는 130℃ 내지 200℃정도의 유리전이온도를 갖는다. 일반적으로 액정표시소자와 같은 디스플레이 장치에 사용되는 광학 필름은 백라이트 등에서 발생하는 열 등에 의해 변형 또는 손상되기 쉽기 때문에, 내열성이 높을 것이 요구되는데, 본 발명의 아크릴계 공중합체는 유리전이온도가 100℃이상으로 높기 때문에, 열 등에 의해 쉽게 손상되지 않는다.
한편, 본 발명의 아크릴계 공중합체는, 상기 성분들을 당해 기술 분야에 사용되는 일반적인 공중합체 제조 방법, 예를 들면, 용액 중합, 괴상 중합, 현탁 중합, 유화 중합 등의 방법으로 중합시킴으로써 제조될 수 있으며, 이 중에서도 특히 용액 중합 또는 괴상 중합이 바람직하다.
이때, 상기 아크릴계 공중합체는 내열성과 충분한 가공성 및 생산성을 위해서 5만 내지 50만 정도의 중량평균분자량을 갖는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은, 다른 측면에서, 상기 아크릴계 공중합체를 포함하는 수지 조성물과 이를 이용하여 제조되는 광학 필름을 제공한다.
여기서, 상기 아크릴계 공중합체를 포함하는 수지 조성물의 제조방법을 설명한다.
본 발명에 따른 수지 조성물 제조방법은 (a)원료 혼합물 전체 중량에 대하여, 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체 50 내지 94 중량부, 환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체 1 내지 9 중량부, 및 tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체 5 내지 41 중량부를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계; (b)상기 혼합물을 중합시켜 아크릴계 중합체를 형성하는 단계; 및 (c)상기 아크릴계 중합체를 200℃ 내지 280℃ 범위에서 건조시키는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 (메트)아크릴레이트계 단량체, 환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체 및 tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체에 대해서는 전술한 바와 같다.
또한, 상기 (a) 단계, (b) 단계 및 (c) 단계는 아크릴계 공중합체를 제조하기 위한 것으로 당해 기술분야에 잘 알려진 방법으로 수행될 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니다.
이때, 상기 (c) 단계의 건조 온도는 200℃ 내지 280℃, 240℃ 내지 270℃ 또는 260℃ 내지 280℃ 범위 일 수 있다. 아크릴계 공중합체의 건조온도가 상기 수치범위를 만족하는 경우 아크릴계 공중합체 제조시 첨가된 tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체가 무수물 고리(anhydride ring)을 형성하여 본 발명에 따른 아크릴계 공중합체의 내열성을 향상시키고, 이를 이용하여 형성된 수지 조성물로 제조된 광학필름은 면내 위상차 값 및 두께 방향 위상차 값이 제로에 가까워 편광자 보호필름과 같이 등방성이 요구되는 용도에 유용하게 사용될 수 있다.
한편, 본 발명의 수지 조성물에는 상기한 아크릴계 공중합체 이외에, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위 내에서, 예를 들면, 착색제, 난연제, 강화제, 충전제, 산화 방지제, 열 안정제, 자외선 흡수제와 같은 첨가제 등을 추가로 포함할 수 있다.
상기 수지 조성물의 유리 전이온도는 100℃ 내지 500℃, 바람직하게는 110℃ 내지 300℃정도, 더 바람직하게는 130℃ 내지 200℃정도인 것이 바람직하며, 내열성, 가공성, 생산성 등을 고려할 때, 중량평균분자량은 5만 내지 50만 정도인 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 수지 조성물은 용액 캐스트법 또는 압출법 등과 같은 당해 기술 분야에 잘 알려진 필름 제조 방법을 이용하여 광학 필름으로 제조될 수 있으며, 제조된 필름은 위상차 발현을 위해 일축 또는 이축 연신된다. 이때 필요에 따라 개량제 등을 첨가할 수 있다.
상기 연신은 종 방향(MD) 연신, 횡 방향(TD)연신을 각각 행할 수도 있고, 모두 행할 수도 있다. 종 방향 연신과 횡 방향 연신을 모두 실시하는 경우에는 어느 한 쪽을 먼저 연신한 후, 다른 방향으로 연신을 수행할 수도 있고, 두 방향을 동시에 연신할 수도 있다. 또한, 상기 연신은 1단계로 실시될 수도 있고, 다단계에 결쳐 실시될 수도 있다.
상기 연신은 수지 조성물의 유리 전이온도를 Tg라 할 때, (Tg-20)℃ 내지 (Tg+30)℃정도의 온도에서 수행되는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 유리전이온도에서 실시되는 것이 좋다. 유리전이온도는 수지 조성물의 저장 탄성율이 저하되기 시작하고, 이에 따라 손실 탄성율이 저장 탄성율보다 커지게 되는 온도로부터 고분자 사슬의 배향이 완화되어 소실되는 온도까지의 영역을 말하며, 시차주사형 열량계(DSC)에 의해 측정될 수 있다.
연신 속도는 소형 연신기(universal testing machine, Zwick Z010)의 경우는 1 내지 100mm/min의 범위에서, 그리고 파일로트 연신 장비의 경우에는 0.1 내지 2m/min의 범위에서 연신 조작을 행하는 것이 바람직하며, 연신율은 5 내지 300% 정도인 것이 바람직하다.
상기와 같은 방법에 의해 본 발명의 아크릴계 공중합체를 포함하는 수지 조성물을 이용하여 제조된 광학 필름은 면내 위상차 값이 0 내지 10nm 또는 0 내지 5nm 정도 이며, 두께 방향 위상차 값은 -10 내지 10nm 또는 -5 내지 5nm 정도일 수 있다.
여기서, 면내 위상차 값(Rin)은 하기 [식 1]로 정의되는 값을 말하며, 두께 방향 위상차 값(Rth)은 하기 [식 2]로 정의되는 값을 말한다. 이때, 위상차 값의 측정 파장은 550nm이다.
[식 1]
Rin=(nx-ny)×d
[식 2]
Rth=(nz-ny)×d
상기 [식 1] 및 [식 2]에서,
nx는 필름의 면 방향에 있어서, 가장 굴절율이 큰 방향의 굴절율이고,
ny는 필름의 면 방향에 있어서, nx 방향의 수직 방향의 굴절율이며,
nz는 두께 방향의 굴절율이고,
d는 필름의 두께이다.
한편, 상기와 같은 광학 특성을 갖는 본 발명의 광학 필름은 유리전이온도가 100℃ 이상으로 높아 내열성이 우수하다. 또한, 면내 위상차 및 두께 방향 위상차 값이 제로에 가까우므로 광학적 등방성이 요구되는 용도, 예를 들면 편광자 보호필름 으로 적절하게 사용될 수 있다.
이때, 상기 편광자는 당해 기술분야에 알려져 있는 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 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. 또한, 본 발명은 상기 편광판을 포함하는 액정표시장치를 제공할 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 더 자세히 설명한다.
실시예
본 발명의 실시예에 있어서, 물성 평가 방법은 하기와 같다.
1. 중량평균 분자량(Mw): 제조된 수지를 테트라하이드로퓨란에 녹여 겔 삼투 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 측정하였다.
2. Tg(유리전이온도): TA Instrument사의 DSC(Differential Scanning Calorimeter)를 사용하여 측정하였다.
3. 위상차값(Rth/Rin): 필름의 유리전이온도에서 연신 후 Axometrics 사의 AxoScan을 사용하여 위상차값을 측정하고, 측정값을 60㎛ 두께의 필름에 대한 위상차 값으로 환산하였다.
실시예 1
메틸메타크릴레이트 79중량부, tert-부틸 메타크릴레이트 20중량부 및 스티렌 1중량부로 아크릴계 공중합체 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리전이온도는 129℃, 중량평균분자량은 11만 3천이었다. 이 수지를 용액 캐스트법을 이용하여 필름 상으로 제조한 후, 유리전이온도에서 연신하여 필름을 제조하였다. 제조된 필름의 위상차값을 측정하였다. 그 결과 면내 위상차 값/두께 방향 위상차 값은 0.1/-0.1 이였다.
실시예 2
메틸메타크릴레이트 67중량부, tert-부틸 메타크릴레이트 30중량부 및 스티렌 3중량부로 아크릴계 공중합체 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리전이온도는 133℃, 중량평균분자량은 10만 9천이었다. 이 수지를 용액 캐스트법을 이용하여 필름 상으로 제조한 후, 유리전이온도에서 연신하여 필름을 제조하였다. 제조된 필름의 위상차값을 측정하였다. 그 결과 면내 위상차 값/두께 방향 위상차 값은 0.1/0.1 이였다.
비교예 1
메틸메타크릴레이트 70중량부 및 tert-부틸 메타크릴레이트 30중량부로 아크릴계 공중합체 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리전이온도는 135℃, 중량평균분자량은 12만이었다. 이 수지를 용액 캐스트법을 이용하여 필름 상으로 제조한 후, 유리전이온도에서 연신하여 필름을 제조하였다. 제조된 필름의 위상차값을 측정하였다. 그 결과 면내 위상차 값/두께 방향 위상차 값은 0/-11 이였다.
비교예 2
메틸메타크릴레이트 60중량부, tert-부틸 메타크릴레이트 20 중량부 및 스티렌 20중량부로 아크릴계 공중합체 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리전이온도는 125℃, 중량평균분자량은 12만 7천이었다. 이 수지를 용액 캐스트법을 이용하여 필름 상으로 제조한 후, 유리전이온도에서 연신하여 필름을 제조하였다. 제조된 필름의 위상차값을 측정하였다. 그 결과 면내 위상차 값/두께 방향 위상차 값은 45.3/93.7 이였다.
비교예 3
메틸메타크릴레이트 90중량부 및 스티렌 10중량부로 아크릴계 공중합체 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리전이온도는 117℃, 중량평균분자량은 18만이었다. 이 수지를 용액 캐스트법을 이용하여 필름 상으로 제조한 후, 유리전이온도에서 연신하여 필름을 제조하였다. 제조된 필름의 위상차값을 측정하였다. 그 결과 면내 위상차 값/두께 방향 위상차 값은 56.2/110.3 이였다.
실험 결과, tert-부틸 (메트)아크릴레이트나 스티렌을 포함하지 않거나, 스티렌을 과량 포함하는 비교예 1 내지 3의 경우, 유리전이온도는 실시예 1 및 2와 유사한 범위로 나타났으나, 위상차 값은 등방성 필름으로 사용하기 적절하지 않은 범위로 나타남을 알 수 있다.
구분 반응물 조성 Tg(℃) Mw Rin Rth
MMA TBMA SM
실시예 1 79 20 1 129 113000 0.1 -0.1
실시예 2 67 30 3 133 109000 0.1 0.1
비교예 1 70 30 0 135 120000 0 -11
비교예 2 60 20 20 125 127000 45.3 93.7
비교예 3 90 0 10 117 180000 56.2 110.3
MMA : 메틸 메타크릴레이트
TBMA : tert-부틸 메타크릴레이트
SM : 스티렌
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 (15)

  1. 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여,
    알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체로부터 유도된 유도체 50 내지 94 중량부;
    환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체로부터 유도된 유도체 1 내지 9 중량부; 및
    tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체로부터 유도된 유도체 5 내지 41 중량부를 포함하고,
    상기 아크릴계 공중합체는 하기 화학식 1로 표시되는 무수물 고리부를 포함하는 아크릴계 공중합체.
    [화학식 1]
    Figure 112014122867588-pat00003

  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 알킬 (메트)아크릴레이트계 단랑체는 알킬기 탄소수가 1∼10인 아크릴계 공중합체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 알킬 (메트)아크릴레이트계 단랑체는 메틸 (메트)아크릴레이트인 아크릴계 공중합체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체는 스티렌계 단량체인 아크릴계 공중합체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스티렌계 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 2,5-디메틸스티렌, 2-메틸-4-클로로스티렌, 2,4,6-트리메틸스티렌, cis-β-메틸스티렌, trans-β-메틸스티렌, 4-메틸-α-메틸스티렌, 4-플루오르-α-메틸스티렌, 4-클로로-α-메틸스티렌, 4-브로모-α-메틸스티렌, 4-t-부틸스티렌, 2-플루오르스티렌, 3-플루오르스티렌, 4-플루오로스티렌, 2,4-디플루오로스티렌, 2,3,4,5,6-펜타플루오로스티렌, 2-클로로스티렌, 3-클로로스티렌, 4-클로로스티렌, 2,4-디클로로스티렌, 2,6-디클로로스티렌, 옥타클로로스티렌, 2-브로모스티렌, 3-브로모스티렌, 4-브로모스티렌, 2,4-디브로모스티렌, α-브로모스티렌, β-브로모스티렌, 2-하이드록시스티렌 및 4-하이드록시스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 아크릴계 공중합체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체는 tert-부틸 메타크릴레이트인 아크릴계 공중합체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴계 공중합체의 유리전이온도는 100℃ 내지 500℃인 아크릴계 공중합체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴계 공중합체의 중량평균분자량은 5만 내지 50만인 아크릴계 공중합체.
  10. 제1항 및 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항의 아크릴계 공중합체를 포함하는 수지 조성물.
  11. 제10항의 수지 조성물을 포함하고,
    하기 [식 1]에 따른 면내 위상차 값(Rin)이 0 내지 10nm이고, [식 2]에 따른 두께방향 위상차 값(Rth)이 -10 내지 10nm인 광학필름:

    [식 1]
    Rin=(nx-ny)×d

    [식 2]
    Rth=(nz-ny)×d

    여기서, nx는 필름의 면 방향에 있어서, 가장 굴절율이 큰 방향의 굴절율이고,
    ny는 필름의 면 방향에 있어서, nx 방향의 수직 방향의 굴절율이며,
    nz는 두께 방향의 굴절율이고,
    d는 필름의 두께이며,
    상기 면내 위상차 값 및 두께 방향 위상차 값의 측정 파장은 550nm이다.
  12. 삭제
  13. 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 보호필름을 포함하고, 상기 보호필름은 제11항의 광학필름인 편광판.
  14. 제13항의 편광판을 포함하는 액정표시장치.
  15. (a)알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체 50 내지 94 중량부,
    환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체 1 내지 9 중량부, 및
    tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체 5 내지 41 중량부를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계;
    (b)상기 혼합물을 중합시켜 아크릴계 중합체를 형성하는 단계; 및
    (c)상기 아크릴계 중합체를 200℃ 내지 280℃ 범위에서 건조시키는 단계를 포함하는 청구항 1의 아크릴계 공중합체의 제조방법.
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