KR102209495B1 - Polarizing film and Preparing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 편광필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로 설명하면, 특정 사이드 체인 액정 결정성 폴리머를 편광필름의 편광성 이색 염료로 도입한 편광필름에 관한 것으로서, 내열성, 내구성 및 편광성이 우수한 편광필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polarizing film and a method for manufacturing the same, and more specifically, relates to a polarizing film in which a specific side chain liquid crystal crystalline polymer is introduced as a polarizing dichroic dye of a polarizing film, and has heat resistance, durability and polarization properties. It relates to this excellent polarizing film and a manufacturing method thereof.
Description
본 발명은 이색성 염료가 포함된 편광 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내열성, 내구성 및 편광성이 우수한 이색 염료를 포함하는 편광필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polarizing film containing a dichroic dye and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a polarizing film including a dichroic dye having excellent heat resistance, durability and polarization properties, and a method for manufacturing the same.
편광필름은 액정표시장치(LCD)의 중요한 구성요소로서 본격적인 수요가 있으며 최근에는 산업용 착색보안경, 스포츠 레저용 색안경 제조용으로 수요가 증가하고 있다. 이러한 편광필름은 일반적으로 이색성 색소인 요오드 또는 이색성 염료를 폴리비닐알코올(PAC) 필름에 흡착 배향시킨 후, 한면 혹은 양면에 접착제 등을 통해서 트리아세틸셀룰로오스 등으로 이루어지는 보호필름을 접착하여 편광판으로 하여 액정표시장치 등에 사용할 수 있다.Polarizing film is in earnest demand as an important component of a liquid crystal display (LCD), and recently, the demand is increasing for manufacturing industrial colored safety glasses and sunglasses for sports and leisure. In general, such a polarizing film is a dichroic dye iodine or a dichroic dye adsorbed onto a polyvinyl alcohol (PAC) film, and then a protective film made of triacetyl cellulose is adhered to one or both sides through an adhesive to form a polarizing plate. Thus, it can be used for liquid crystal display devices.
이색성 색소로서 요오드를 이용한 편광필름으로 구성되는 편광판은 요오드계 편광판이라 불리고, 이색성 색소로서 이색성 염료를 이용한 편광필름으로 구성되는 편광판은 염료계 편광판이라고 불린다.A polarizing plate composed of a polarizing film using iodine as a dichroic dye is called an iodine-based polarizing plate, and a polarizing plate composed of a polarizing film using a dichroic dye as a dichroic dye is called a dye-based polarizing plate.
요오드계 편광필름은 염료계 편광필름에 비해서, 고투과율이며 고편광도, 즉 고콘트라스트를 나타낸다는 점에서 일반적인 액정 디스플레이, 액정 텔레비젼, 휴대전화, PDA 등에 널리 이용되고 있다. 그러나, 요오드계 편광판은 광학특성의 면에서는 염료계 편광판보다 우수하지만, 광학 내구성의 면에서는 염료계 편광판에 뒤떨어지고 있다. 요오드계 편광판은 가공하는 중에 수분, 열 또는 압력에 의해 탈색 또는 변질되는 문제점이 있는바, 고내구성이 요구되는 편광필름이 요구되는 실정이다.Iodine polarizing films are widely used in general liquid crystal displays, liquid crystal televisions, mobile phones, PDAs, etc. in that they exhibit high transmittance and high polarization, that is, high contrast, compared to dye polarizing films. However, the iodine polarizing plate is superior to the dye polarizing plate in terms of optical characteristics, but is inferior to the dye polarizing plate in terms of optical durability. The iodine-based polarizing plate has a problem in that it is decolorized or deteriorated by moisture, heat, or pressure during processing, and thus a polarizing film requiring high durability is required.
이색성 염료계 편광필름은 고온 및 고습도 조건에서도 광학특성의 변화가 적은 고내구성 편광필름으로서 내구성이 높은 장점 때문에 높은 내구성을 요구하는 LCD에 사용되고 있다. 또한 염료계 편광필름의 경우 색깔의 조절이 비교적 용이하기 때문에 다양한 색의 편광필름을 제조할 수 있으며 이는 선글라스 등의 분야에도 사용되고 있다.A dichroic dye-based polarizing film is a highly durable polarizing film with little change in optical properties even under high temperature and high humidity conditions, and is used in LCDs that require high durability because of its high durability. In addition, in the case of a dye-based polarizing film, since color control is relatively easy, a polarizing film of various colors can be manufactured, which is also used in fields such as sunglasses.
일반적으로 시판되고 있는 편광필름은 편광자로서 PVA에 요오드 또는 이색성 염료로 처리된 편광특성을 가지는 필름을 사용하며, 요오드의 높은 승화성과 낮은 내구성으로 인한 필름의 변형을 막기 위하여 보호층을 형성시키는데, 일반적으로 복굴절이 없고 투광율이 높고 파장 의존성이 없으며, 내열, 내습 및 기계적 강도가 높은 트리아세틸 셀룰로오스(TAC), 폴리에스테르계(PE), 폴리카보네이트계(PC) 등을 사용하는 것으로 알려져 있다. 또 그 사이에 점착제 처리를 하고 최외곽면에는 보호필름을 덮는 것으로 알려져 있다. 이렇게 만들어진 편광필름의 원리는 다음과 같다.In general, a commercially available polarizing film uses a film having polarization characteristics treated with iodine or dichroic dye as a polarizer as a polarizer, and a protective layer is formed to prevent deformation of the film due to high sublimation and low durability of iodine. In general, it is known to use triacetyl cellulose (TAC), polyester-based (PE), polycarbonate-based (PC), etc., which do not have birefringence, have high transmittance, have no wavelength dependence, and have high heat resistance, moisture resistance, and mechanical strength. In addition, it is known that an adhesive treatment is applied in the meantime and a protective film is covered on the outermost surface. The principle of the polarizing film made in this way is as follows.
편광필름은 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 자연광을 한쪽 방향으로만 진동하는 빛(즉 편광)이 되도록 하는 기능을 갖는다. 특히 LCD는 액정의 복굴절을 이용하므로 액정 분자에 입사되는 빛의 진동방향을 조절한다는 것은 매우 중요한 것이다.The polarizing film has a function of vibrating in several directions and making incident natural light vibrating in only one direction (that is, polarization). In particular, since LCD uses the birefringence of liquid crystal, it is very important to control the vibration direction of light incident on the liquid crystal molecules.
이러한 편광필름의 기능은, PVA 필름을 연신시켜 요오드 또는 이색성 염료 용액으로 염색하여 요오드 분자 또는 염료 분자를 연신방향으로 나란하게 배열시킴으로써 얻어진다. 요오드 또는 염료 분자는 이색성을 가지기 때문에 편광필름의 연신방향으로 진동하는 빛은 흡수하고, 수직한 방향으로 진동하는 빛은 투과하는 기능을 가진다.The function of such a polarizing film is obtained by stretching a PVA film and dyeing it with iodine or a dichroic dye solution to arrange iodine molecules or dye molecules side by side in the stretching direction. Since iodine or dye molecules have dichroic properties, light that vibrates in the stretching direction of the polarizing film is absorbed and light that vibrates in the vertical direction is transmitted.
현재 일반적으로 사용하고 있는 편광필름은 광학용 폴리비닐알코올을 요오드와 요오드-칼륨 수용액에 침적시켜서 염착시킨 후 이를 연신하는 PVA-I2계 편광필름을 흔히 사용하고 있다. PVA는 우수한 선형성과 조막성, 고결정성, 접착성, pH 13.5 이상에서도 견디는 우수한 내알칼리성 등의 특성을 가지고 있어 현재 상용화되어 있는 LCD용 PVA-I2 편광필름은 전기·광학적으로 충분한 성능을 나타내고 있다.Currently generally used polarizing film is a PVA-I2 polarizing film which is stretched after immersing polyvinyl alcohol for optics in an aqueous solution of iodine and iodine-potassium, followed by dyeing. PVA has characteristics such as excellent linearity, film formation, high crystallinity, adhesiveness, and excellent alkali resistance to withstand pH 13.5 or higher, and thus the commercially available PVA-I2 polarizing film for LCD shows sufficient electric and optical performance.
그러나, PVA-I2 편광필름은 우수한 특성에도 불구하고, 요오드의 강한 승화성으로 인하여 고온, 고습, 일광에서 장시간 방치하는 경우 편광 특성과 내구성이 매우 떨어지는 단점을 가지고 있다.However, despite its excellent properties, the PVA-I2 polarizing film has a disadvantage in that polarization properties and durability are very poor when left in high temperature, high humidity, and sunlight for a long time due to strong sublimation of iodine.
이러한 문제점으로 인해 최근에는 요오드 화합물 대신 이색성 염료를 사용하는 방안을 연구하고 있는데, 이색성 염료를 단순히 염착하여 사용할 경우, 높은 내구성이 있음에도 불구하고 요오드에 준하는 편광성과 투과성을 나타내지 못하는 문제점이 있다.Due to this problem, in recent years, a method of using a dichroic dye instead of an iodine compound has been studied, and when a dichroic dye is simply dyed and used, there is a problem in that it does not exhibit polarization and transmittance comparable to iodine despite high durability.
또한, 이색성 염료는 그 특성이 가시광선 내에서 각각 고유영역광을 흡수하는 성질을 가지고 있기 때문에 한 종류의 염료만으로는 요오드계 화합물과 같은 광특성을 낼 수 없다. 따라서, 전 영역의 가시광선 파장에서 편광도가 나오기 위해서는 적어도 3종류 이상의 염료가 조합되어야 한다.In addition, since dichroic dyes have properties of absorbing intrinsic region light within visible light, only one type of dye cannot produce optical properties like iodine-based compounds. Therefore, at least three or more types of dyes must be combined in order for the degree of polarization to appear in the entire visible wavelength range.
일본 공개특허공보 소 62-156602호는 칼라인덱스 일반명(Color Index General Name)이 직접염료 청색 168, 직접염료 적색 81, 직접염료 주황색 26의 기본 3색에 직접염료 녹색 1, 직접염료 자색 22의 두 가지 염료를 추가한 5가지 염료로 편광필름을 제조하였으나, 투과율 42% 이상, 편광도 95%의 만족할 만한 결과를 얻지 못하였다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-156602 has the Color Index General Name of direct dye blue 168, direct dye red 81, direct dye orange 26 in three basic colors, direct dye green 1, and direct dye purple 22. A polarizing film was prepared with five dyes in which two dyes were added, but satisfactory results of a transmittance of 42% or more and a polarization degree of 95% were not obtained.
또한, 일본 공개특허공보 소 62-123405호는 이색성 염료들을 파장범위를 기준으로 5개의 군으로 분류하였고, 이러한 5개의 군중에서 3 내지 6 종류의 염료를 선별 선택하여 적정비율의 조성물을 만들고 이 조성물을 염착시켜 편광필름을 제조하였으나, 높은 편광도를 갖는 편광필름을 제조하지 못하였다.In addition, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 62-123405 classified dichroic dyes into five groups based on the wavelength range, and three to six dyes were selected from these five groups to create a composition with an appropriate ratio. The composition was dyed to prepare a polarizing film, but a polarizing film having a high degree of polarization was not manufactured.
한편, LCP(Liquid crystalline polymer)는 용액 또는 녹아 있는 상태에서 액정성을 나타내는 고분자로서, 용액의 상태에서 액정으로 기능하는 것은 리오트로픽(lyotropic) 액정, 녹아 있는 상태라면 서모트로픽(thermotropic) 액정이라고 한다. LCP는 비등방성 성질을 갖고, 초분자 및 우수한 기계적, 전기적 물성을 갖는 바, 1980년대부터 대량생산되기 시작해서 우주선, 항공기의 구조용 재료로부터 스포츠용품에 이르기까지 널리 사용되고 있으며, 최근에는 전기소자, 바이오소자 등에도 널리 이용되고 있을 뿐만 아니라 응용분야가 더욱 확대되고 있는 추세에 있다.On the other hand, LCP (Liquid crystalline polymer) is a polymer that exhibits liquid crystalline properties in a solution or dissolved state, and it is called a lyotropic liquid crystal when it functions as a liquid crystal in a solution state, and a thermotropic liquid crystal when it is dissolved. . LCP has anisotropic properties, supramolecular and excellent mechanical and electrical properties.Since it has been mass-produced since the 1980s, it has been widely used from structural materials for spacecraft and aircraft to sports goods, and recently, electrical devices and bio devices. Not only is it widely used for such as, but also the application field is in the trend of expanding further.
대한민국 공개번호(KR 2013-0014032호)에 성형시 유동성이 우수한 LCP가 언급되어 있으나, 이러한 LCP는 열적 특성이 좋지 않아서, 그 응용분야가 좁고, LCP를 제조하는 공정이 매우 복잡다단하여 생산성이 좋지 않는 문제가 있다.
Korea Publication No. (KR 2013-0014032) mentions LCP having excellent fluidity during molding, but these LCPs have poor thermal properties, so their application fields are narrow, and the process of manufacturing LCP is very complex, so the productivity is good. There is no problem.
LCP 중 SC-LCP(Side-chain Liquid crystalline polymers, 이하 SC-LCP로 칭함)는 백본(또는 메인 폴리머)의 측면 또는 길게 연결된 메소겐기를 갖는 것으로서, 이와 같은 메소겐기로 인해 SC-LCP는 백본의 역학(dynamics)적 성질과 사이드 체인의 역학적 성질이 다른 성질을 보이는 경향을 갖는다. Among LCPs, SC-LCP (Side-chain Liquid crystalline polymers, hereinafter referred to as SC-LCP) is one having mesogenic groups connected to the side or elongated of the backbone (or main polymer). Dynamics and side chains tend to have different properties.
이에 본 발명자들은 각별한 연구 끝에 높은 생산성으로 특정 SC-LCP를 제조하는 방법을 알게 되었고, 또한, 제조한 SC-LCP가 이색염색성과 함께 편광성을 갖을 수 있을 알게 되어 이를 편광필름에 응용한 제품을 발명하게 되었다. 즉, 본 발명은 특정 화학식으로 표시되는 화합물(SC-LCP)를 포함하는 편광필름 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.Accordingly, the inventors of the present invention learned a method of manufacturing a specific SC-LCP with high productivity after special research, and also found that the manufactured SC-LCP can have polarization property with dichroic dyeing, so that the product applied to polarizing film Was invented. That is, the present invention is to provide a polarizing film including a compound (SC-LCP) represented by a specific formula and a method of manufacturing the same.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 편광필름에 관한 것으로서, 폴리머 수지; 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 함유한 편광성 이색 염료;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The present invention for solving the above problem relates to a polarizing film, comprising: a polymer resin; And a polarizing dichroic dye containing a compound represented by the following Chemical Formula 1;
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에 있어서, R1는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, 탄소수 1 ~ 15의 알콕실기, -CN 또는 -(Ph-CN)이며, n은 중량평균분자량 30,000 ~ 210,000을 만족하는 유리수이다.In Formula 1, R 1 is a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenyl group, an alkylbiphenyl group, an alkoxyl group having 1 to 15 carbon atoms, -CN or -(Ph-CN), and n is a weight average molecular weight of 30,000 to 210,000. Is a rational number.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the compound represented by Formula 1 may be a compound represented by the following Formula 2.
[화학식 2][Formula 2]
상기 화학식 2에 있어서, R1는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, 탄소수 1 ~ 15의 알콕실기, -CN 또는 -(Ph-CN)이며, n은 중량평균분자량 30,000 ~ 210,000을 만족하는 유리수이다.In Formula 2, R 1 is a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenyl group, an alkylbiphenyl group, an alkoxyl group having 1 to 15 carbon atoms, -CN or -(Ph-CN), and n is a weight average molecular weight of 30,000 to 210,000. Is a rational number.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 편광성 이색 염료는 유리전이온도(Tg)가 200℃ ~ 350℃고, 열분해온도(Td)가 300℃ ~ 420℃인 것을 특징으로 할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the polarizing dichroic dye may have a glass transition temperature (Tg) of 200°C to 350°C, and a thermal decomposition temperature (Td) of 300°C to 420°C.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 폴리머 수지는 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지, 시클로올레핀코폴리머(COC) 수지, 시클로올레핀폴리머(COP) 수지, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 수지, 폴리에테르술폰(PES) 수지 및 폴리에테르이미드(PEI) 수지 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the polymer resin is a polycarbonate (PC) resin, a polyethylene terephthalate (PET) resin, a cycloolefin copolymer (COC) resin, a cycloolefin polymer (COP) resin, a triacetylcellulose ( TAC) resin, polyether sulfone (PES) resin, and may include at least one selected from polyetherimide (PEI) resin.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 본 발명의 편광필름은 하기 화학식 10 ~ 화학식 19로 표시되는 이색성 보조 염료를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the polarizing film of the present invention may be characterized in that it further comprises a dichroic auxiliary dye represented by the following Chemical Formulas 10 to 19.
[화학식 10][Formula 10]
상기 화학식 10에 있어서, R1은 C1 ~ C5의 알킬기 또는 -SO3H이다.In Formula 10, R 1 is a C1 to C5 alkyl group or -SO 3 H.
[화학식 11][Formula 11]
상기 화학식 11에 있어서, R1은 -H, C1 ~ C5의 알킬기, -SO3H, -CHO, C1 ~ C5의 알콕시 또는 아릴기이며, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적인 것으로서, -H, C1 ~ C5 알킬기 또는 이소프로필기이며, R6 및 R9는 각각 독립적인 것으로서, C1 ~ C5 알킬기, 페닐기, 할로젠기 또는 이소프로필기이며, R7 및 R8는 각각 독립적인 것으로서, 수소원자 또는 C1 ~ C5 알킬기이다.In Formula 11, R 1 is -H, a C1 to C5 alkyl group, -SO 3 H, -CHO, a C1 to C5 alkoxy or aryl group, and R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently As being, -H, C1 ~ C5 alkyl group or isopropyl group, R 6 and R 9 are each independently, C1 ~ C5 alkyl group, phenyl group, halogen group or isopropyl group, R 7 and R 8 are each As independent, it is a hydrogen atom or a C1-C5 alkyl group.
[화학식 12] [Formula 12]
[화학식 13][Formula 13]
상기 화학식 13에 있어서, R1 및 R2는 각각 독립적인 것으로서, C1 ~ C5의 알킬기 또는 -SO3H 이다. In Formula 13, R 1 And R 2 are each independently a C1 to C5 alkyl group or -SO 3 H.
[화학식 14][Formula 14]
상기 화학식 14에 있어서, R1 및 R2는 각각 독립적인 것으로서, C1 ~ C5의 알킬기 또는 -SO3H 이다.In Formula 14, R 1 And R 2 are each independently a C1 to C5 alkyl group or -SO 3 H.
[화학식 15][Formula 15]
상기 화학식 15에 있어서, R1 는 C1 ~ C5의 알킬기 또는 -SO3H 이다.In Formula 15, R 1 Is a C1 to C5 alkyl group or -SO 3 H.
[화학식 16][Formula 16]
[화학식 17][Formula 17]
상기 화학식 17에 있어서, R1 는 C1 ~ C5의 알킬기 또는 -SO3H 이다.In Formula 17, R 1 Is a C1 to C5 alkyl group or -SO 3 H.
[화학식 18][Formula 18]
[화학식 19][Formula 19]
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 본 발명의 편광필름은 10㎛ ~ 100㎛인 것을 특징으로 할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the polarizing film of the present invention may be characterized in that 10㎛ ~ 100㎛.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 본 발명의 편광필름은 단면 또는 양면에 투명보호필름을 더 포함하는 것을 특징을 할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the polarizing film of the present invention may be characterized in that it further includes a transparent protective film on one side or both sides.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 본 발명의 편광필름에 있어서, 상기 투명보호필름은 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 시클로올레핀코폴리머(COC), 시클로올레핀폴리머(COP), 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 폴리에테르술폰(PES) 및 폴리에테르이미드(PEI) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, in the polarizing film of the present invention, the transparent protective film is polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), cycloolefin copolymer (COC), cycloolefin polymer (COP). ), triacetylcellulose (TAC), polyethersulfone (PES), and polyetherimide (PEI).
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 본 발명의 편광필름은 스펙트로포토미터(Minolta 사, CM 3500d)을 이용하여 측정시, 투과율이 42% ~ 50 %이고, 위상차필름 광학재료 검사 장비에 의거하여 측정시 편광도가 92 ~ 99 %인 것을 특징으로 할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, when measured using a spectrophotometer (Minolta, CM 3500d), the polarizing film of the present invention has a transmittance of 42% to 50%, and the retardation film optical material inspection equipment According to the measurement, it may be characterized in that the degree of polarization is 92 to 99%.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 본 발명의 편광필름은 유리전이온도가 200℃ ~ 350℃이고, 열분해온도가 300℃ ~ 420℃인 것을 특징으로 할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the polarizing film of the present invention may have a glass transition temperature of 200°C to 350°C, and a thermal decomposition temperature of 300°C to 420°C.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 본 발명의 편광필름은 염료계 편광필름, 요오드계 편광필름, 위상차편광필름, 반투과편광필름, 고반사반투과광필름, 표면반사방지필름, LC(Liquid crystal)필름 또는 반사형편광필름 중에서 선택된 1종의 필름인 것을 특징으로 할 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the polarizing film of the present invention is a dye-based polarizing film, an iodine-based polarizing film, a retardation polarizing film, a transflective polarizing film, a highly reflective transflective film, a surface anti-reflective film, LC ( It may be characterized in that it is one type of film selected from a liquid crystal) film or a reflective polarizing film.
본 발명의 다른 태양은 앞서 설명한 편광필름을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 폴리머 수지 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 함유한 편광성 이색 염료를 혼합하여 혼합액을 제조하는 단계; 상기 혼합액을 필름으로 압출하는 압출단계; 및 상기 압출한 필름을 연신하는 연신단계;를 포함하는 공정을 수행하여 제조하는 것을 특징으로 할 수 있다.Another aspect of the present invention relates to a method of manufacturing a polarizing film described above, comprising: preparing a mixed solution by mixing a polymer resin and a polarizing dichroic dye containing a compound represented by the following Formula 1; An extrusion step of extruding the mixed solution into a film; And a stretching step of stretching the extruded film; it may be characterized in that it is manufactured by performing a process including.
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에 있어서, R1는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, 탄소수 1 ~ 15의 알콕실기, -CN 또는 -(Ph-CN)이며, n은 중량평균분자량 30,000 ~ 210,000을 만족하는 유리수이다.In Formula 1, R 1 is a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenyl group, an alkylbiphenyl group, an alkoxyl group having 1 to 15 carbon atoms, -CN or -(Ph-CN), and n is a weight average molecular weight of 30,000 to 210,000. Is a rational number.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 편광성 이색 염료 성분인 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계; 및 라디칼개시제 하에서, 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 라디칼 중합시키는 단계;를 포함하는 공정을 수행하여 제조할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the compound represented by Formula 1, which is the polarizing dichroic dye component, comprises the steps of preparing a compound represented by the following Formula 3; And under a radical initiator, radical polymerization of the compound represented by the following formula (3); can be prepared by performing a process including.
[화학식 3][Formula 3]
상기 화학식 3에 있어서, R2는 또는 이며, 상기 화학식 3의 R3는 탄소수 1 ~ 15의 알킬기이고, R4는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, -CN 또는 -(Ph-CN)이다.In Formula 3, R 2 is or And R 3 in Formula 3 is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and R 4 is a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenyl group, an alkylbiphenyl group, -CN or -(Ph-CN).
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계는 60℃ ~ 100℃ 하에서, 하기 화학식 5로 표시되는 할로겐벤젠 화합물을 함유한 할로겐벤젠 혼합물을 스즈끼 커플링 반응(Suzuki coupling reaction)을 수행하여 하기 화학식 6으로 표시되는 스티렌 화합물을 제조하는 단계; 및 하기 화학식 6으로 표시되는 스티렌 화합물, 하기 화학식 7 또는 화학식 8로 표시되는 1차 아민, 반응촉매 및 유기용매를 함유한 스티렌 혼합물을 아미드화 반응을 수행하는 단계;를 포함하여 제조할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the step of preparing the compound represented by Chemical Formula 3 is performed under a temperature of 60°C to 100°C, and a halogenbenzene mixture containing a halogenbenzene compound represented by the following Chemical Formula 5 is subjected to a Suzuki coupling reaction ( Suzuki coupling reaction) to prepare a styrene compound represented by the following formula (6); And performing an amidation reaction of a styrene compound represented by the following Formula 6, a primary amine represented by the following Formula 7 or Formula 8, a reaction catalyst, and an organic solvent.
[화학식 3][Formula 3]
상기 화학식 3에 있어서, R2는 또는 이며, 상기 화학식 3의 R3는 탄소수 1 ~ 15의 알킬기이고, R4는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, -CN 또는 -(Ph-CN)이며,In Formula 3, R 2 is or And R 3 in Formula 3 is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and R 4 is a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenyl group, an alkylbiphenyl group, -CN or -(Ph-CN),
[화학식 5][Formula 5]
[화학식 6] [Formula 6]
상기 화학식 5 및 화학식 6에 있어서, X는 F-, Br- 또는 Cl-이고, R5는 탄소수 1 ~ 10의 알킬기이며,In Formulas 5 and 6, X is F-, Br- or Cl-, and R 5 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,
[화학식 7][Formula 7]
[화학식 8] [Formula 8]
상기 화학식 7 및 화학식 8의 R3는 탄소수 1 ~ 15의 알킬기이고, R4는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, -CN 또는 -(Ph-CN)이다.R 3 in Formulas 7 and 8 is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and R 4 is a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenyl group, an alkylbiphenyl group, -CN or -(Ph-CN).
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 다른 방법으로서, 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계는 하기 화학식 4로 표시되는 화합물, SOCl2, 피리딘, 하기 화학식 7 또는 화학식 8로 표시되는 1차 아민, DMAP(4-Dimethylaminopyridine) 및 메틸렌클로라이드를 혼합한 다음, 70℃ ~ 90℃ 하에서, 아미드화 반응을 수행하여 하기 화학식 3-1로 표시되는 할로겐벤젠 화합물을 제조하는 단계; 및 60℃ ~ 100℃ 하에서, 상기 할로겐 벤젠 화합물을 스즈끼 커플링 반응(Suzuki coupling reaction)을 수행하는 단계;를 포함하여 제조할 수도 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, as another method of preparing the compound represented by Formula 3, the step of preparing the compound represented by Formula 3 is a compound represented by the following Formula 4, SOCl 2 , pyridine, A halogenbenzene compound represented by the following formula 3-1 by mixing a primary amine represented by Formula 7 or Formula 8, 4-Dimethylaminopyridine (DMAP), and methylene chloride, and then performing an amidation reaction at 70°C to 90°C. Manufacturing a; And performing a Suzuki coupling reaction with the halogen benzene compound under 60°C to 100°C.
[화학식 3] [Formula 3]
[화학식 3-1][Formula 3-1]
상기 화학식 3 및 3-1에 있어서, R2는 또는 이며, 상기 화학식 3의 R3는 탄소수 1 ~ 15의 알킬기이고, R4는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, -CN 또는 -(Ph-CN)이며,In Formulas 3 and 3-1, R 2 is or And R 3 in Formula 3 is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and R 4 is a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenyl group, an alkylbiphenyl group, -CN or -(Ph-CN),
[화학식 4][Formula 4]
상기 화학식 4에 있어서, X는 -F, -Br 또는 -Cl이다.In Formula 4, X is -F, -Br or -Cl.
[화학식 7][Formula 7]
[화학식 8] [Formula 8]
상기 화학식 7 및 8의 R3는 탄소수 1 ~ 15의 알킬기이고, R4는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, -CN 또는 -(Ph-CN)이다.R 3 in Formulas 7 and 8 is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and R 4 is a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenyl group, an alkylbiphenyl group, -CN or -(Ph-CN).
또한, 본 발명의 또 다른 바람직한 일실시예로서, 상기 혼합액을 제조하는 단계에 있어서, 상기 혼합액은 상기 화학식 10 ~ 화학식 19로 표시되는 이색성 보조 염료를 더 첨가하여 제조할 수 있다.In addition, as another preferred embodiment of the present invention, in the step of preparing the mixed solution, the mixed solution may be prepared by further adding a dichroic auxiliary dye represented by Chemical Formulas 10 to 19.
본 발명의 편광성 이색 염료로 사용되는 화합물은 기존의 LCP(Liquid crystalline polymer) 제조 공정 보다 단순하여 높은 경제성으로 편광성 이색 염료를 제조할 수 있으며, 이러한 편광성 이색 염료를 이용하여 내열성, 내구성 및 편광성과 함께 투명성이 우수한 편광필름을 제공할 수 있다.The compound used as the polarizing dichroic dye of the present invention is simpler than the existing LCP (Liquid crystalline polymer) manufacturing process, so that a polarizing dichroic dye can be manufactured with high economic efficiency. Using this polarizing dichroic dye, heat resistance, durability and It is possible to provide a polarizing film excellent in transparency along with polarization properties.
도 1는 실험예 1에서 실시한 실시예 1의 유리전이온도를 측정하기 위한 DSC 측정 결과이다.
도 2는 실험예 1에서 실시한 실시예 1의 편광필름의 네마틱(nematic)구조를 측정하기 위해 편광현미경(Motic 사, BA300pol) 측정 사진이다.1 is a DSC measurement result for measuring the glass transition temperature of Example 1 carried out in Experimental Example 1.
FIG. 2 is a photograph of a polarization microscope (Motic, BA300pol) to measure the nematic structure of the polarizing film of Example 1 conducted in Experimental Example 1. FIG.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나, 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용하는 것이다.The terms "about", "substantially", etc. of the degree used in the present specification are used at or close to the numerical value when manufacturing and material tolerances specific to the stated meaning are presented, and To assist, accurate or absolute numerical values are used to prevent misuse by unscrupulous infringers of the stated disclosure.
본 발명에서 사용하는 용어인 "필름"은 당업계에서 일반적으로 사용하는 필름 형태뿐만 아니라, 시트(sheet) 형태로 포함하는 폭 넓은 의미이다.The term "film" used in the present invention has a broad meaning not only in the form of a film generally used in the art, but also in the form of a sheet.
본 발명에서 사용하는 용어인 "C1", "C2" 등은 탄소수를 의미하는 것으로서, 예를 들어, "C1 ~ C5의 알킬기"는 탄소수 1 ~ 5의 알킬기를 의미한다. The terms "C1", "C2", and the like used in the present invention mean carbon number, for example, "C1 to C5 alkyl group" means an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
본 발명에서 "로 표현된 화학식에서, R1은 독립적으로 수소원자, 메틸기 또는 에틸기이며, a는 1 ~ 3이다"라고 치환기에 대해 표현되어 있을 때, a가 3인 경우, 복수의 R1, 즉 R1 치환기가 3개가 있고, 이들 복수 개의 R1들 각각은 서로 같거나 다른 것으로서, R1들 각각은 모두 수소원자, 메틸기 또는 에틸기일 수 있으며, 또는 R1들 각각은 다른 것으로서, R1 중 하나는 수소원자, 다른 하나는 메틸기 및 또 다른 하나는 에틸기일 수 있음을 의미하는 것이다. 그리고, 상기 내용은 본 발명에서 표현된 치환기를 해석하는 일례로서, 다른 형태의 유사 치환기도 동일한 방법으로 해석되어야 할 것이다.
In the present invention " In the formula represented by, R 1 is independently a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group, and a is 1 to 3" when expressed for a substituent, when a is 3, a plurality of R 1 , that is, R 1 There are three substituents, and each of the plurality of R 1s is the same as or different from each other, and each of R 1s may be a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, or each of R 1s is different, R 1 One of the It means that a hydrogen atom, the other is a methyl group, and the other is an ethyl group. In addition, the above contents are an example of interpreting the substituents expressed in the present invention, and similar substituents of other forms should be interpreted in the same manner.
이하에서는 본 발명에 대하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 폴리머 수지; 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 함유한 편광성 이색 염료를 포함하는 편광필름에 관한 것이다.The present invention is a polymer resin; And it relates to a polarizing film comprising a polarizing dichroic dye containing a compound represented by the following formula (1).
[화학식 1] [Formula 1]
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 아마이드사이드 체인 액체 결정성 폴리머(Liquid crystalline polymer, 이하 SC-LCP로 칭함)에 포함될 수 있으며, 화학식 1에 있어서, R1는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, 탄소수 1 ~ 15의 알콕실기, -CN 또는 -(Ph-CN)이며, 바람직하게는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, -CN 또는 -(Ph-CN)이다. 그리고, 상기 n은 중량평균분자량 30,000 ~ 210,000을, 바람직하게는 100,000 ~ 150,000을 만족하는 유리수로서, n이 30,000 미만이면 SC-LCP의 PDI(polydispersity index)가 떨어질 수 있고, n이 210,000을 초과하면 필름상태에 문제가 발생할 수 있으므로 상기 범위 내인 것이 좋다.The compound represented by Formula 1 may be included in an amideside chain liquid crystalline polymer (hereinafter referred to as SC-LCP), and in Formula 1, R 1 is a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenyl group, an alkyl bi A phenyl group, an alkoxyl group having 1 to 15 carbon atoms, -CN or -(Ph-CN), and preferably a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenyl group, an alkylbiphenyl group, -CN or -(Ph-CN). And, the n is a rational number that satisfies the weight average molecular weight of 30,000 to 210,000, preferably 100,000 to 150,000, and if n is less than 30,000, the polydispersity index (PDI) of SC-LCP may drop, and if n exceeds 210,000 Since a problem may occur in the film state, it is better to be within the above range.
본 발명의 편광필름에 있어서, 상기 폴리머 수지는 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지, 시클로올레핀코폴리머(COC) 수지, 시클로올레핀폴리머(COP) 수지, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 수지, 폴리에테르술폰(PES) 수지 및 폴리에테르이미드(PEI) 수지 중에서 선택된 1 이상을 사용하는 것이, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지, 폴리카보네이트(PC) 및 폴리에테르술폰(PES) 중에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 좋다.In the polarizing film of the present invention, the polymer resin is polycarbonate (PC) resin, polyethylene terephthalate (PET) resin, cycloolefin copolymer (COC) resin, cycloolefin polymer (COP) resin, triacetylcellulose (TAC) Resin, polyether sulfone (PES) resin, and polyetherimide (PEI) resin, it is preferable to use at least one selected from polyethylene terephthalate (PET) resin, polycarbonate (PC) and polyether sulfone (PES). It is better to use at least one selected.
그리고, 상기 편광성 이색 염료의 사용량은 상기 폴리머 수지 100 중량부에 대하여 1 ~ 10 중량부를, 바람직하게는 1 ~ 8 중량부를, 더욱 바람직하게는 1 ~ 5 중량부를 사용하는 것이 좋으며, 이때, 편광성 이색 염료의 사용량이 1 중량부 미만이면 충분한 편광 효과 및 이색성 효과를 볼 수 없을 수 있으며, 10 중량부를 초과하여 사용하면 편광필름의 투과율이 떨어질 수 있으므로 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.
In addition, the amount of the polarizing dichroic dye is preferably 1 to 10 parts by weight, preferably 1 to 8 parts by weight, and more preferably 1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer resin. If the amount of the photosensitive dichroic dye is less than 1 part by weight, sufficient polarization effect and dichroic effect may not be seen, and if it is used in excess of 10 parts by weight, the transmittance of the polarizing film may be lowered.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 함유한 편광성 이색 염료에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다.The polarizing dichroic dye containing the compound represented by Formula 1 will be described in more detail.
본 발명에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 편광필름의 내열성을 향상시킬 수 있으며, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 유리전이온도는 200℃ ~ 350℃, 바람직하게는 220℃ ~ 320℃ 일 수 있다. 이때, 상기 유리전이온도는 내열성을 의미한다. 또한, 열분해온도(Td)가 300℃ ~ 420℃, 바람직하게는 340℃ ~ 400℃인 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, the compound represented by Formula 1 may improve the heat resistance of the polarizing film, and the glass transition temperature of the compound represented by Formula 1 is 200°C to 350°C, preferably 220°C to 320°C. I can. In this case, the glass transition temperature means heat resistance. In addition, it may be characterized in that the thermal decomposition temperature (Td) is 300 ℃ ~ 420 ℃, preferably 340 ℃ ~ 400 ℃.
그리고, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 2 또는 화학식 2-1로 표시되는 화합물인 것일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 화학식 2로 표시되는 화합물 일 수 있다. In addition, the compound represented by Formula 1 may be preferably a compound represented by Formula 2 or Formula 2-1, and more preferably may be a compound represented by Formula 2.
[화학식 2][Formula 2]
[화학식 2-1][Formula 2-1]
상기 화학식 2 및 화학식 2-1의 R1는 상기 화학식 1의 R1에 대한 설명과 동일하다.
R 1 in Formula 2 and Formula 2-1 is the same as the description for R 1 in Formula 1.
또한, 본 발명의 편광필름은 상기 폴리머 수지 및 편광성 이색 염료 외에 이색성 보조염료를 더 포함할 수 있으며, 상기 이색성 보조염료는 상기 편광성 이색염료가 흡수할 수 없거나, 미약하게 흡수되는 가시광선 영역을 흡수하는 보조역할을 하는 것으로서, 하기 화학식 10 ~ 화학식 19로 표시되는 화합물 중에서 선택된 1종 이상을, 바람직하게는 2종 이상을, 더욱 바람직하게는 3종 이상을 포함할 수 있다. In addition, the polarizing film of the present invention may further include a dichroic auxiliary dye in addition to the polymer resin and a polarizing dichroic dye, and the dichroic auxiliary dye is visible that the polarizing dichroic dye cannot absorb or is weakly absorbed. As an auxiliary role for absorbing the light ray region, at least one selected from the compounds represented by the following Formulas 10 to 19 may be included, preferably 2 or more, and more preferably 3 or more.
그리고, 이색성 보조염료의 사용량은 상기 폴리머 수지 100 중량부에 대하여, 0.1 ~ 5 중량부를, 바람직하게는 0.5 ~ 4 중량부를, 더욱 바람직하게는 0.5 ~ 3 중량부를 사용할 수 있다. 이때, 이색성 보조염료의 사용량이 0.1 중량부 미만이면 이의 사용으로 인한 추가적인 가시광선 흡수 효과를 기대할 수 없을 수 있고, 5 중량부를 초과하여 사용하면 편광필름의 투과율이 감소하고, 편광성이 오히려 떨어질 수 있으므로 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.In addition, the amount of the dichroic auxiliary dye may be 0.1 to 5 parts by weight, preferably 0.5 to 4 parts by weight, and more preferably 0.5 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer resin. At this time, if the amount of the dichroic auxiliary dye is less than 0.1 parts by weight, an additional visible light absorption effect may not be expected due to its use, and if it is used in excess of 5 parts by weight, the transmittance of the polarizing film decreases and the polarization property is rather poor. It is recommended to use within the above range.
[화학식 10][Formula 10]
상기 화학식 10에 있어서, R1은 C1 ~ C5의 알킬기 또는 -SO3H이다.In Formula 10, R 1 is a C1 to C5 alkyl group or -SO 3 H.
[화학식 11][Formula 11]
상기 화학식 11에 있어서, R1은 -H, C1 ~ C5의 알킬기, -SO3H, -CHO, C1 ~ C5의 알콕시 또는 아릴기이며, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적인 것으로서, -H, C1 ~ C5 알킬기 또는 이소프로필기이며, R6 및 R9는 각각 독립적인 것으로서, C1 ~ C5 알킬기, 페닐기, 할로젠기 또는 이소프로필기이며, R7 및 R8는 각각 독립적인 것으로서, 수소원자 또는 C1 ~ C5 알킬기이다.In Formula 11, R 1 is -H, a C1 to C5 alkyl group, -SO 3 H, -CHO, a C1 to C5 alkoxy or aryl group, and R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently As being, -H, C1 ~ C5 alkyl group or isopropyl group, R 6 and R 9 are each independently, C1 ~ C5 alkyl group, phenyl group, halogen group or isopropyl group, R 7 and R 8 are each As independent, it is a hydrogen atom or a C1-C5 alkyl group.
[화학식 12] [Formula 12]
[화학식 13][Formula 13]
상기 화학식 13에 있어서, R1 및 R2는 각각 독립적인 것으로서, C1 ~ C5의 알킬기 또는 -SO3H 이다. In Formula 13, R 1 And R 2 are each independently a C1 to C5 alkyl group or -SO 3 H.
[화학식 14][Formula 14]
상기 화학식 14에 있어서, R1 및 R2는 각각 독립적인 것으로서, C1 ~ C5의 알킬기 또는 -SO3H 이다.In Formula 14, ROne And R2Are each independently, a C1 ~ C5 alkyl group or -SO3H.
[화학식 15][Formula 15]
상기 화학식 15에 있어서, R1 는 C1 ~ C5의 알킬기 또는 -SO3H 이다.In Formula 15, R 1 Is a C1 to C5 alkyl group or -SO 3 H.
[화학식 16][Formula 16]
[화학식 17][Formula 17]
상기 화학식 17에 있어서, R1 는 C1 ~ C5의 알킬기 또는 -SO3H 이다.In Formula 17, R 1 Is a C1 to C5 alkyl group or -SO 3 H.
[화학식 18][Formula 18]
[화학식 19][Formula 19]
또한, 본 발명의 편광필름은 상기 폴리머 수지, 편광성 이색 염료, 및 이색성 보조염료 외에 붕산 등과 같은 가교결합제의 추가적인 사용할 수도 있다.In addition, the polarizing film of the present invention may further use a crosslinking agent such as boric acid in addition to the polymer resin, polarizing dichroic dye, and dichroic auxiliary dye.
본 발명의 편광필름은 평균두께가 10 ㎛ ~ 150 ㎛인 것이, 바람직하게는 10㎛ ~ 100 ㎛인 것이, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ ~ 5 0㎛인 것이 좋으며, 평균두께가 10 ㎛ 미만이면 편광필름이 너무 얇아서 이를 가공하기 어려울 수 있으며, 150 ㎛를 초과하면 최근 부품의 박리화에 부적합하므로 상기 범위 내의 두께를 갖는 것이 투명도, 기계적 강도 등 면에서 적절하다.The polarizing film of the present invention has an average thickness of 10 μm to 150 μm, preferably 10 μm to 100 μm, more preferably 10 μm to 50 μm, and polarization when the average thickness is less than 10 μm It may be difficult to process the film because it is too thin, and if it exceeds 150 µm, it is unsuitable for delamination of recent parts, so having a thickness within the above range is appropriate in terms of transparency, mechanical strength, and the like.
또한, 본 발명의 편광필름은 단면 또는 양면에 투명보호필름을 더 포함할 수 있으며, 상기 투명보호필름으로는 당업계에서 사용하는 일반적인 투명성이 우수한 소재를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 시클로올레핀코폴리머, 시클로올레핀폴리머, 트리아세틸셀룰로오스, 폴리에테르술폰 및 폴리에테르이미드 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.In addition, the polarizing film of the present invention may further include a transparent protective film on one side or both sides, and as the transparent protective film, a material having excellent transparency generally used in the art may be used, and preferably polycarbonate, polyethylene At least one selected from terephthalate, cycloolefin copolymer, cycloolefin polymer, triacetylcellulose, polyethersulfone, and polyetherimide may be used.
또한, 상기 편광필름과 투명보호층과 사이에는 접착체층을 형성시킬 수 있으며, 접착제층에 사용되는 접착제로는 투명성을 확보할 수 있는 트리아세틸셀룰로오스, 시클로올레핀코폴리머 및 시클로올레핀폴리머 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 접착제를 사용하는 것이 좋다.
In addition, an adhesive layer may be formed between the polarizing film and the transparent protective layer, and as an adhesive used for the adhesive layer, one selected from triacetyl cellulose, cycloolefin copolymer and cycloolefin polymer capable of securing transparency It is better to use an adhesive containing the above.
앞서 설명한 조성물을 이용하여 본 발명의 편광필름을 제조하는 방법에 대해 설명하면 아래와 같다.The method of manufacturing the polarizing film of the present invention using the above-described composition will be described below.
본 발명의 편광필름은 폴리머 수지 및 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 함유한 편광성 이색 염료를 혼합하여 혼합액을 제조하는 단계; 상기 혼합액을 필름으로 압출하는 압출단계; 및 상기 압출한 필름을 연신하는 연신단계;를 포함하는 공정을 수행하여 제조할 수 있다.The polarizing film of the present invention comprises the steps of preparing a mixed solution by mixing a polymer resin and a polarizing dichroic dye containing the compound represented by Formula 1; An extrusion step of extruding the mixed solution into a film; And it can be produced by performing a process comprising a; stretching step of stretching the extruded film.
이때, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 앞서 설명한 바와 동일하다.In this case, the compound represented by Formula 1 is the same as described above.
또한, 본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 혼합액을 제조하는 단계에 있어서, 상기 혼합액은 상기 화학식 10 ~ 화학식 19로 표시되는 이색성 보조 염료를 더 첨가하여 제조할 수도 있다.Further, in the manufacturing method of the present invention, in the step of preparing the mixed solution, the mixed solution may be prepared by further adding a dichroic auxiliary dye represented by Chemical Formulas 10 to 19.
상기 압출단계는 당업계에서 사용하는 일반적인 압출방법을 사용할 수 있으며, 예를 들면 T-다이를 이용하여 압출시킬 수 있다.
The extrusion step may use a general extrusion method used in the art, for example, it may be extruded using a T-die.
상기 연신단계는 편광성 이색 염료 (및 이색성 보조염료)의 배향화를 목적으로 하는데, 연신비는 3 ~ 7배가 바람직하며, 5 ~ 6배가 더 바람직하다. 상기 범위 내에서 배향도가 정확하게 되고, 퍼짐 효과 등이 우수하다. 또한 상기 연신시, 연신온도는 200℃ ~ 280℃로 하는 것이 바람직하다
The stretching step is aimed at aligning the polarizing dichroic dye (and dichroic auxiliary dye), and the draw ratio is preferably 3 to 7 times, more preferably 5 to 6 times. The degree of orientation becomes accurate within the above range, and the spreading effect is excellent. In addition, during the stretching, it is preferable that the stretching temperature is 200°C to 280°C.
한편, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 방법에 대하여 설명하면 아래와 같다.Meanwhile, a method of preparing the compound represented by Formula 1 of the present invention will be described below.
본 발명에 있어서, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(1); 및 라디칼개시제 하에서, 하기 화학식 3으로 표시되는 아미노카보닐스티렌 화합물을 라디칼 중합시키는 단계(2);를 포함하여 제조할 수 있으며, 이는 하기 반응식 1과 같은 방법으로 제조될 수 있다.In the present invention, the compound represented by the following formula (1) is a step (1) of preparing a compound represented by the following formula (3); And radical polymerization of the aminocarbonylstyrene compound represented by the following Formula 3 under a radical initiator (2), which may be prepared in the same manner as in Scheme 1 below.
그리고, 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 방법은 라디칼 중합으로 생성된 중합물을 세척하여 필터링하는 단계;를 더 포함할 수 있으며, 이때, 세척에 사용되는 세척액은 당업계에서 사용하는 일반적인 것을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 증류수, 메탄올 등을 사용할 수 있다.In addition, the method of preparing the compound represented by Formula 1 may further include washing and filtering the polymer generated by radical polymerization, and at this time, the washing liquid used for washing may be a general one used in the art. And, preferably, distilled water, methanol, or the like may be used.
[반응식 1][Scheme 1]
상기 화학식 1 은 앞서 설명한 바와 동일하며, 화학식 3은 하기와 같다.Formula 1 is the same as described above, and Formula 3 is as follows.
[화학식 3][Formula 3]
상기 화학식 3에 있어서, R2는 또는 이며, 바람직하게는 , , 또는 이며, 더욱 바람직하게는 또는 이다.In Formula 3, R 2 is or And, preferably , , or And more preferably or to be.
그리고, 화학식 3의 R3는 탄소수 1 ~ 15의 알킬기, 바람직하게는 탄소수 1 ~ 10의 직쇄형 알킬기이며, 더욱 바람직하게는 -CH3, -CH2CH3, -(CH2)3CH3, -(CH2)7CH3, 또는 -(CH2)11CH3이며, 이때, 상기 R3는 탄소수가 15를 초과하면 이를 이용하여 아마이드사이드 체인 LCP 제조시, LCP의 수율이 떨어질 수 있으므로 상기 탄소수 범위 내를 갖는 것이 좋다. 그리고, 화학식 3의 R4는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, -CN 또는 -(Ph-CN)이며, 바람직하게는 페닐기, 알킬페닐기 또는 -CN인 것이 LCP 제조과정 및 LCP 수율면에서 좋다.
And, R 3 in Formula 3 is a C 1 to C 15 alkyl group, preferably a C 1 to C 10 linear alkyl group, more preferably -CH 3 , -CH 2 CH 3 , -(CH 2 ) 3 CH 3 , - (CH 2) 7 CH 3, or - (CH 2) 11 CH 3, and, at this time, the R 3 since the number of carbon atoms is the production chain amide side LCP by using this, when it is more than 15, it can decrease the LCP yield It is preferable to have within the above carbon number range. In addition, R 4 in Formula 3 is a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenyl group, an alkylbiphenyl group, -CN or -(Ph-CN), preferably a phenyl group, an alkylphenyl group or -CN in terms of the LCP manufacturing process and the LCP yield. Good in
상기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(1)에 있어서, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 아미노카보닐스티렌일 수 있고, 화학식 3은 앞서 설명한 바와 동일하다. In the step (1) of preparing the compound represented by Formula 3, the compound represented by Formula 3 may be aminocarbonylstyrene, and Formula 3 is the same as described above.
본 발명의 상기 화학식 3으로 표시되는 아미노카보닐스티렌 화합물은 아마이드사이드 체인 LCP의 제조에 사용되는 중간체로서, 상기 아마이드사이드 체인 LCP는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을, 바람직하게는 하기 화학식 2로 표시되는 포함할 수 있다. The aminocarbonylstyrene compound represented by Formula 3 of the present invention is an intermediate used in the preparation of the amideside chain LCP, and the amideside chain LCP is a compound represented by the following Formula 1, preferably represented by the following Formula 2. Can contain.
[화학식 1][Formula 1]
[화학식 2][Formula 2]
상기 화학식 1 및 2에 있어서, R5는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, 탄소수 1 ~ 15의 알콕실기, -CN 또는 -(Ph-CN)이며, 바람직하게는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, -CN 또는 -(Ph-CN)이다. 그리고, 화학식 1 및 2의 n은 중량평균분자량 30,000 ~ 210,000을, 바람직하게는 100,000 ~ 150,000을 만족하는 유리수로서, n이 30,000 미만이면 LCP의 PDI(polydispersity index)가 떨어질 수 있고, n이 210,000을 초과하면 필름이 부서질 수 있으므로 상기 범위 내인 것이 좋다.
In Formulas 1 and 2, R 5 is a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenyl group, an alkylbiphenyl group, an alkoxyl group having 1 to 15 carbon atoms, -CN or -(Ph-CN), preferably a phenyl group, an alkylphenyl group, It is a biphenyl group, an alkylbiphenyl group, -CN, or -(Ph-CN). In addition, n in Formulas 1 and 2 is a rational number that satisfies a weight average molecular weight of 30,000 to 210,000, preferably 100,000 to 150,000.If n is less than 30,000, the polydispersity index (PDI) of LCP may drop, and n is 210,000. If it is exceeded, the film may break, so it is better to be within the above range.
또한, 본 발명의 상기 화학식 3으로 표시되는 아미노카보닐스티렌 화합물은 아래와 같은 방법을 통해 높은 생산성으로 제조할 수 있다.In addition, the aminocarbonylstyrene compound represented by Chemical Formula 3 of the present invention can be prepared with high productivity through the following method.
본 발명의 상기 화학식 3으로 표시되는 아미노카보닐스티렌 화합물은 하기 반응식 2와 같은 공정을 거쳐서 제조할 수 있다.The aminocarbonylstyrene compound represented by Formula 3 of the present invention can be prepared through the same process as in Scheme 2 below.
[반응식 2] [Scheme 2]
상기 화학식 5 및/또는 화학식 6에 있어서, X는 -F, -Br 또는 -Cl이고, 바람직하게는 -Br이다. 그리고, R5는 탄소수 1 ~ 10의 알킬기, 바람직하게는 탄소수 1 ~ 5의 알킬기이며, 여기서, 탄소수가 10을 초과하면 반응 수율이 떨어질 수 있다. 그리고, 화학식 3의 R2는 앞서 설명한 바와 동일하고, 화학식 7 및 화학식 8의 R3는 탄소수 1 ~ 15의 알킬기이고, R4는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, -CN 또는 -(Ph-CN)이며, X는 -F, -Br 또는 -Cl이다.In Formula 5 and/or Formula 6, X is -F, -Br or -Cl, preferably -Br. In addition, R 5 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, where, when the number of carbon atoms exceeds 10, the reaction yield may decrease. And, R 2 in Formula 3 is the same as described above, R 3 in Formulas 7 and 8 is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and R 4 is a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenyl group, an alkylbiphenyl group, -CN or- (Ph-CN), and X is -F, -Br or -Cl.
상기 반응식 2에 따라 상기 화학식 3으로 표시되는 아미노카보닐스티렌 화합물을 제조하는 방법에 대하여 자세하게 설명을 하면, 60℃ ~ 100℃ 하에서, 상기 화학식 5로 표시되는 할로겐벤젠 화합물을 함유한 할로겐벤젠 혼합물을 스즈끼 커플링 반응(Suzuki coupling reaction)을 수행하여 상기 화학식 6으로 표시되는 스티렌 화합물을 제조하는 단계(1-1-1); 및 상기 스티렌 화합물, 상기 화학식 7 또는 화학식 8로 표시되는 1차 아민, 반응촉매 및 유기용매를 함유한 스티렌 혼합물을 아마이드화 반응을 수행하여 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(1-1-2);를 포함하는 공정을 거쳐서 아미노카보닐스티렌 화합물을 제조할 수 있다.When explaining in detail the method for preparing the aminocarbonylstyrene compound represented by Chemical Formula 3 according to Scheme 2, a halogenbenzene mixture containing the halogenbenzene compound represented by Chemical Formula 5 is prepared under 60°C to 100°C. Preparing a styrene compound represented by Formula 6 by performing a Suzuki coupling reaction (1-1-1); And performing an amidation reaction of the styrene compound, a styrene mixture containing the primary amine represented by Formula 7 or Formula 8, a reaction catalyst, and an organic solvent to prepare a compound represented by Formula 3 (1-1. The aminocarbonyl styrene compound can be produced through a process including -2).
화학식 6으로 표시되는 스티렌 화합물을 제조하는 단계(1-1-1)에 있어서, 상기 스즈끼커플링 반응은 60℃ ~ 100℃ 하에서, 바람직하게는 70℃ ~ 90℃ 하에서, 더욱 바람직하게는 75℃ ~ 85℃ 하에서 수행하는 것이 좋은데, 60℃ 미만에서 수행시 반응 수율이 떨어질 수 있고, 100℃를 초과하는 분위기에서 반응시, 다량의 부산물이 생길 문제가 있을 수 있으므로 상기 범위 내에서 반응을 수행하는 것이 좋다. In the step (1-1-1) of preparing a styrene compound represented by Formula 6, the Suzuki coupling reaction is under 60°C to 100°C, preferably under 70°C to 90°C, more preferably 75°C. It is good to carry out under ~85℃, but if it is carried out at less than 60℃, the reaction yield may drop, and when reacting in an atmosphere exceeding 100℃, there may be a problem that a large amount of by-products may be generated. It is good.
그리고, 상기 할로겐벤젠 혼합물은 상기 화학식 5로 표시되는 할로겐벤젠 화합물, 바이닐보레이트(vinyl borate), 팔라듐(Pd) 촉매, 세슘카보네이트(Cs2CO3) 및 포타슘카보네이트(K2CO3) 중에서 선택된 1종 이상의 염(base) 및 극성용매를 포함할 수 있으며, 또한, 상기 할로겐 벤젠 혼합물은 상기 화학식 5로 표시되는 할로겐벤젠 화합물, 바이닐보레이트(vinyl borate), 팔라듐(Pd) 촉매, 상기 염 및 극성용매를 1 : 1.5 ~ 3 : 0.05 ~ 0.2 : 2.5 ~ 4 : 3 ~ 6 몰비로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the halogenbenzene mixture is 1 selected from the halogenbenzene compound represented by Formula 5, vinyl borate, palladium (Pd) catalyst, cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ) and potassium carbonate (K 2 CO 3 ) It may contain more than a kind of salt (base) and a polar solvent, and the halogen benzene mixture is a halogenbenzene compound represented by Chemical Formula 5, a vinyl borate, a palladium (Pd) catalyst, the salt and a polar solvent 1: 1.5 ~ 3: 0.05 ~ 0.2: 2.5 ~ 4: 3 ~ 6 may be characterized in that it comprises a molar ratio.
여기서, 상기 할로겐벤젠 화합물과 상기 바이닐보레이트의 몰비가 1 : 1.5 미만이면 스티렌 화합물의 수율이 떨어질 수 있으며, 바이닐보레이트의 몰비가 1 : 3을 초과하더라도 수율 상승 효과가 없으므로 상기 범위 내의 몰비로 사용하는 것이 좋다. Here, if the molar ratio of the halogenbenzene compound and the vinyl borate is less than 1: 1.5, the yield of the styrene compound may decrease, and even if the molar ratio of the vinyl borate exceeds 1: 3, there is no effect of increasing the yield, so that the molar ratio within the above range is used. It is good.
또한, 상기 할로겐벤젠 화합물과 상기 팔라듐 촉매의 몰비가 1 : 0.05 미만인 경우, 본 발명이 제시하는 상기 반응 온도를 상승시켜야 하고 이 경우 생산성이 떨어지는 문제가 있을 수 있으며, 팔라듐 촉매를 1 : 0.2 몰비를 초과하여 사용하더라도 더 이상의 수율 상승 효과가 없으므로 비경제적이다.In addition, when the molar ratio of the halogenbenzene compound and the palladium catalyst is less than 1:0.05, the reaction temperature proposed by the present invention must be increased, and in this case, there may be a problem of lowering productivity, and the palladium catalyst is used in a 1:0.2 molar ratio. Even if it is used in excess, it is uneconomical because there is no further effect of increasing the yield.
또한, 상기 세슘카보네이트 및/또는 포타슘카보네이트는 본 발명에 있어서 염(Base) 역할을 하며, 상기 할로겐벤젠 화합물과 상기 염의 몰비가 1 : 2.5 미만이면 반응성이 떨어지는 문제가 있을 수 있으므로 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.In addition, the cesium carbonate and/or potassium carbonate serve as a salt in the present invention, and if the molar ratio of the halogenbenzene compound and the salt is less than 1:2.5, there may be a problem of inferior reactivity, so it is used within the above range. It is good to do.
또한, 상기 극성용매는 다이메틸포름아마이드(DMF), 테트라하이드로퓨란(THF), 톨루엔, 이소프로필알콜 및 물(H2O) 중에서 선택된 1종 이상 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 상기 할로겐벤젠 화합물 1몰에 대하여, 3 ~ 6 몰비로 사용하는 것이 원활한 반응면에서 바람직하다.In addition, the polar solvent is dimethylformamide (DMF), tetrahydrofuran (THF), toluene, isopropyl alcohol and water (H 2 O) At least one selected from It may contain at least one selected from among, and it is preferable from the viewpoint of smooth reaction to use in an amount of 3 to 6 moles per 1 mole of the halogenbenzene compound.
상기 화학식 6으로 표시되는 스티렌 화합물을 제조하는 단계를 거쳐서 상기 스티렌 화합물을 90% 이상, 바람직하게는 94% 이상의 높은 수율로 얻을 수 있다.
Through the step of preparing the styrene compound represented by Formula 6, the styrene compound can be obtained in a high yield of 90% or more, preferably 94% or more.
다음 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(1-1-2)에 있어서, 상기 아마이드화 반응은 50℃ ~ 100℃ 하에서, 바람직하게는 70℃ ~ 90℃ 하에서 수행하는 것이 좋은데, 50℃ 미만에서 수행시 반응생성물인 아미노카보닐스티렌 화합물의 수율이 떨어질 수 있고, 100℃를 초과하는 경우 부산물이 생기는 문제가 있을 수 있으므로 상기 온도 범위 내에서 수행하는 것이 좋다.In the step (1-1-2) of preparing a compound represented by the following Formula 3, the amidation reaction is good to be carried out under 50 ℃ ~ 100 ℃, preferably under 70 ℃ ~ 90 ℃, less than 50 ℃ When carried out at, the yield of the aminocarbonyl styrene compound, which is a reaction product, may be lowered, and if it exceeds 100°C, there may be a problem that by-products are generated, so it is preferable to perform it within the above temperature range.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 스티렌 혼합물은 상기 화학식 6으로 표시되는 스티렌 화합물, 상기 1차 아민 및 반응촉매를 1 : 2 ~ 3 : 2 ~ 2.5 몰비로, 바람직하게는 1 : 2 ~ 2.5 : 2 ~ 2.3 몰비로 포함할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the styrene mixture comprises the styrene compound represented by Formula 6, the primary amine, and the reaction catalyst in a molar ratio of 1: 2 to 3: 2 to 2.5, preferably 1: 2 to 2.5 : It can be included in a molar ratio of 2 to 2.3.
여기서, 상기 화학식 6으로 표시되는 스티렌 화합물 1 몰비에 대하여 1차 아민의 사용량이 2 몰비 미만이면 반응생성물인 아미노카보닐스티렌 화합물의 수율이 떨어질 수 있고, 3 몰비를 초과하여 사용하더라도 수율 상승이 없고, 미반응 잔류물이 증가하므로 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.
Here, if the amount of the primary amine used is less than 2 molar ratio with respect to 1 molar ratio of the styrene compound represented by Chemical Formula 6, the yield of the aminocarbonyl styrene compound as a reaction product may decrease, and there is no increase in the yield even when used in excess of 3 molar ratio. However, since unreacted residues increase, it is recommended to use within the above range.
한편, 본 발명은 화학식 6으로 표시되는 스티렌 화합물을 제조하는 단계 이전에 하기 화학식 4로 표시되는 화합물과 탄소수 1 ~ 10의 알코올의 피셔 에스터화 반응(fischer ester reaction)을 수행하여 화학식 5로 표시되는 할로겐벤젠 화합물을 제조하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 이때, 할로겐벤젠 화합물의 수율은 95% 이상, 바람직하게는 수율이 98% 이상으로 매우 높다.Meanwhile, in the present invention, prior to the step of preparing the styrene compound represented by Formula 6, a Fischer ester reaction of a compound represented by Formula 4 and an alcohol having 1 to 10 carbon atoms was carried out. Preparing a halogenbenzene compound; may further include. At this time, the yield of the halogenbenzene compound is very high, 95% or more, preferably 98% or more.
[화학식 4][Formula 4]
상기 화학식 4에 있어서, X는 -F, -Br 또는 -Cl이며, 바람직하게는 -Br이다.In Formula 4, X is -F, -Br or -Cl, preferably -Br.
또한, 앞서 설명한 본 발명의 제조방법은 세척하여 필터링하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, the manufacturing method of the present invention described above may further include washing and filtering.
위의 제조단계를 통하여 최종 생성물인 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물(아미노카보닐스티렌 화합물)은 90% 이상의 수율로, 바람직하게는 92%의 높은 수율로 얻을 수 있다.
Through the above preparation step, the final product, the compound represented by Chemical Formula 3 (aminocarbonylstyrene compound), can be obtained in a yield of 90% or more, preferably in a high yield of 92%.
또한, 본 발명의 상기 화학식 3으로 표시되는 아미노카보닐스티렌 화합물은 상기에서 설명한 방법 외에도 아래와 같은 다른 방법을 통해 높은 생산성으로 제조할 수 있으며, 본 발명의 아미노카보닐스티렌 화합물은 하기 반응식 3과 같은 공정을 거쳐서 제조할 수 있다.In addition, the aminocarbonyl styrene compound represented by Formula 3 of the present invention can be prepared with high productivity through other methods as follows in addition to the method described above, and the aminocarbonyl styrene compound of the present invention is as shown in Scheme 3 below. It can be manufactured through a process.
[반응식 3][Scheme 3]
상기 화학식 4에 있어서, X는 -F, -Br 또는 -Cl이고, 바람직하게는 -Br이며, 화학식 3-1에 있어서, R2는 상기 화학식 3의 R2와 동일하다. 그리고, 화학식 3, 화학식 7 및 화학식 8의 R2는 앞서 설명한 바와 동일하다.In Formula 4, X is -F, -Br, or -Cl, preferably -Br, and in Formula 3-1, R 2 is the same as R 2 in Formula 3 above. In addition, R 2 in Formula 3, Formula 7 and Formula 8 is the same as described above.
상기 반응식 3에 따라 상기 화학식 3으로 표시되는 아미노카보닐스티렌 화합물을 제조하는 단계(1)에 대하여 자세하게 설명을 하면, 하기 화학식 4로 표시되는 화합물, SOCl2, 피리딘, 하기 화학식 7 또는 화학식 8로 표시되는 1차 아민, DMAP(4-Dimethylaminopyridine) 및 메틸렌클로라이드를 혼합한 다음, 70℃ ~ 90℃ 하에서, 아마이드화 반응을 수행하여 하기 화학식 3-1로 표시되는 할로겐벤젠 화합물을 제조하는 단계(1-2-1); 및 60℃ ~ 100℃ 하에서, 상기 할로겐 벤젠 화합물을 스즈끼 커플링 반응(Suzuki coupling reaction)을 수행하여 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(1-2-2);를 포함하는 공정을 거쳐서 아미노카보닐스티렌을 제조할 수 있다.If the step (1) of preparing the aminocarbonylstyrene compound represented by Formula 3 according to Scheme 3 will be described in detail, the compound represented by Formula 4 below, SOCl 2 , pyridine, the following Formula 7 or Formula 8 The primary amine, DMAP (4-Dimethylaminopyridine), and methylene chloride are mixed and then subjected to an amidation reaction at 70° C. to 90° C. to prepare a halogenbenzene compound represented by Formula 3-1 below (1 -2-1); And performing a Suzuki coupling reaction with the halogen benzene compound at 60°C to 100°C to prepare a compound represented by the following Chemical Formula 3 (1-2-2); through a process including Aminocarbonylstyrene can be prepared.
상기 화학식 3-1로 표시되는 할로겐벤젠 화합물을 제조하는 단계(1-2-1)는 생산성 향상면에서 위와 같이 한 단계로 아마이드화 반응을 수행하여 화학식 3-1로 표시되는 할로겐벤젠 화합물을 단일공정으로 제조할 수 있으며, 또한, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물과 SOCl2를 반응시켜서 화학식 4로 표시되는 화합물의 카르복시산의 -OH기를 -Cl로 치환한 다음, 이의 반응생성물을 피리딘, 하기 화학식 7 또는 화학식 8로 표시되는 1차 아민, DMAP(4-Dimethylaminopyridine) 및 메틸렌클로라이드를 혼합한 다음, 70℃ ~ 90℃ 하에서, 아마이드화 반응을 수행하여 하기 화학식 3-1로 표시되는 할로겐벤젠 화합물을 제조함으로써, 좀 더 수율을 향상시킬 수도 있다.In the step (1-2-1) of preparing the halogenbenzene compound represented by Chemical Formula 3-1, a single halogenbenzene compound represented by Chemical Formula 3-1 is obtained by performing an amidation reaction in one step as described above in terms of productivity improvement. It can be prepared by a process, and further, by reacting a compound represented by the following formula 1 with SOCl 2 to replace the -OH group of the carboxylic acid of the compound represented by formula 4 with -Cl, the reaction product thereof is pyridine, the following formula 7 Alternatively, a primary amine represented by Formula 8, DMAP (4-Dimethylaminopyridine), and methylene chloride were mixed, and then an amidation reaction was performed at 70° C. to 90° C. to prepare a halogenbenzene compound represented by the following Formula 3-1. By doing so, the yield can also be improved a little more.
화학식 3-1로 표시되는 할로겐벤젠 화합물을 제조하는 단계(1-2-1)에 있어서, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물, SOCl2, 1차 아민, DMAP 및 메틸렌클로라이드는 1 : 8 ~ 10 : 2.5 ~ 3.5 : 0.01 ~ 0.1 : 3.5 ~ 5 몰비로, 바람직하게는 1 : 8.5 ~ 9.5 : 2.8 ~ 3.2: 0.02 ~ 0.5 : 4 ~ 4.5 몰비로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the step (1-2-1) of preparing a halogenbenzene compound represented by Formula 3-1, the compound represented by Formula 4, SOCl 2 , primary amine, DMAP, and methylene chloride are 1: 8 to 10: 2.5 to 3.5: 0.01 to 0.1: 3.5 to 5 molar ratio, preferably 1: 8.5 to 9.5: 2.8 to 3.2: 0.02 to 0.5: 4 to 4.5 molar ratio.
여기서, 화학식 4로 표시되는 화합물 1 몰비에 대하여, SOCl2이 8 몰비 미만인 경우, 반응성이 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 10 몰비를 초과하여 사용하더라도 반응 수율 향상 효과가 더 이상 없으므로 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다. Here, when SOCl 2 is less than 8 molar ratio with respect to 1 molar ratio of the compound represented by Chemical Formula 4, there may be a problem of inferior reactivity. It is good to do.
그리고, 화학식 4로 표시되는 화합물 1 몰비에 대하여, 1차 아민이 2.5 몰비 미만이면 화학식 3-1로 표시되는 할로겐벤젠 화합물의 수율이 떨어질 수 있고, 3.5 몰비를 초과하여 사용하더라도 수율 증대가 없으므로 비경제적이다. And, with respect to the 1 molar ratio of the compound represented by Chemical Formula 4, if the primary amine is less than 2.5 molar ratio, the yield of the halogenbenzene compound represented by Chemical Formula 3-1 may decrease, and even if it is used in excess of 3.5 molar ratio, there is no increase in the yield. It is economical.
또한, 상기 DMAP는 본 발명에서 촉매 역할을 하는 것으로서 화학식 4로 표시되는 화합물 1 몰비에 대하여, 0.01 몰비 미만으로 사용시 반응시간이 길어지는 문제가 있을 수 있고, 0.1 몰비를 초과하여 사용하더라도 수율 증대가 없으므로 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.In addition, as the DMAP serves as a catalyst in the present invention, there may be a problem of lengthening the reaction time when used in a molar ratio of less than 0.01 molar ratio with respect to 1 molar ratio of the compound represented by Formula 4, and even if used in excess of 0.1 molar ratio, the yield is increased. Therefore, it is recommended to use within the above range.
상기 아마이드화 반응은 50℃ ~ 100℃ 하에서, 바람직하게는 70℃ ~ 90℃ 하에서 수행하는 것이 좋은데, 50℃ 미만에서 수행시 반응생성물인 화학식 3-1로 표시되는 할로겐벤젠 화합물의 수율이 떨어질 수 있고, 100℃를 초과하여 사용하더라도 수율 증대가 없으므로 상기 온도 범위 내에서 수행하는 것이 좋다.The amidation reaction is preferably carried out under 50°C to 100°C, preferably 70°C to 90°C. If it is carried out at less than 50°C, the yield of the halogenbenzene compound represented by Formula 3-1 as the reaction product may decrease. There is no increase in yield even if it is used in excess of 100°C, so it is good to perform it within the above temperature range.
다음 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(1-2-2)에 있어서, 화학식 3으로 표시되는 화합물은 상기 화학식 3-1로 표시되는 할로겐벤젠 화합물, 바이닐보레이트(vinyl borate), 팔라듐(Pd) 촉매, 세슘카보네이트(Cs2CO3) 및 포타슘카보네이트(K2CO3) 중에서 선택된 1종 이상의 염(base) 및 극성용매의 할로겐 벤젠 혼합물을 60℃ ~ 100℃ 분위기 하에서 스즈끼 커플링 반응을 수행하여 제조할 수 있다.In the following step (1-2-2) of preparing a compound represented by Formula 3, the compound represented by Formula 3 is a halogenbenzene compound represented by Formula 3-1, vinyl borate, palladium (Pd ) A catalyst, cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ) and potassium carbonate (K 2 CO 3 ) selected from at least one salt (base) and a polar solvent of a halogen benzene mixture in a 60 ℃ ~ 100 ℃ atmosphere under the Suzuki coupling reaction It can be manufactured.
여기서, 상기 스즈끼 커플링 반응은 60℃ ~ 100℃ 하에서, 바람직하게는 70℃ ~ 90℃ 하에서, 더욱 바람직하게는 75℃ ~ 85℃ 하에서 수행하는 것이 좋은데, 60℃ 미만에서 수행시 반응 수율이 떨어질 수 있고, 100℃를 초과하여 사용하더라도 수율 증대가 없으므로 상기 온도 범위 내에서 수행하는 것이 좋다.Here, the Suzuki coupling reaction is good to be carried out under 60 ℃ ~ 100 ℃, preferably under 70 ℃ ~ 90 ℃, more preferably under 75 ℃ ~ 85 ℃, the reaction yield will fall when performed at less than 60 ℃ In addition, even if it is used in excess of 100°C, there is no increase in yield, so it is preferable to perform it within the above temperature range.
상기 할로겐 벤젠 혼합물은 상기 화학식 3-1로 표시되는 할로겐벤젠 화합물, 바이닐보레이트(vinyl borate), 팔라듐(Pd) 촉매, 세슘카보네이트(Cs2CO3) 및 포타슘카보네이트(K2CO3) 중에서 선택된 1종 이상의 염(base) 및 극성용매를 1 : 1.5 ~ 3 : 0.05 ~ 0.2 : 2.5 ~ 4 : 3 ~ 6 몰비로, 바람직하게는 1 : 1.5 ~ 2.5 : 0.08 ~ 0.15 : 3 ~ 5 몰비로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. The halogen-benzene mixture is 1 selected from the halogenbenzene compound represented by Formula 3-1, vinyl borate, palladium (Pd) catalyst, cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ) and potassium carbonate (K 2 CO 3 ). 1: 1.5 ~ 3: 0.05 ~ 0.2: 2.5 ~ 4: 3 ~ 6 molar ratio, preferably 1: 1.5 ~ 2.5: 0.08 ~ 0.15: 3 ~ 5 molar ratio of more than a kind of salt (base) and a polar solvent It can be characterized.
여기서, 상기 할로겐벤젠 화합물과 상기 바이닐보레이트의 몰비가 1 : 1.5 미만이면 스티렌 화합물의 수율이 떨어질 수 있으며, 바이닐보레이트의 몰비가 1 : 3을 초과하더라도 수율 상승 효과가 없으므로 상기 범위 내의 몰비로 사용하는 것이 좋다. Here, if the molar ratio of the halogenbenzene compound and the vinyl borate is less than 1: 1.5, the yield of the styrene compound may decrease, and even if the molar ratio of the vinyl borate exceeds 1: 3, there is no effect of increasing the yield, so that the molar ratio within the above range is used. It is good.
또한, 상기 할로겐벤젠 화합물과 상기 팔라듐 촉매의 몰비가 1 : 0.05 미만인 경우, 본 발명이 제시하는 상기 반응 온도를 상승시켜야 하고 이 경우 생산성이 떨어지는 문제가 있을 수 있으며, 팔라듐 촉매를 1 : 0.2 몰비를 초과하여 사용하더라도 더 이상의 수율 상승 효과가 없으므로 비경제적이다.In addition, when the molar ratio of the halogenbenzene compound and the palladium catalyst is less than 1:0.05, the reaction temperature proposed by the present invention must be increased, and in this case, there may be a problem of lowering productivity, and the palladium catalyst is used in a 1:0.2 molar ratio. Even if it is used in excess, it is uneconomical because there is no further effect of increasing the yield.
또한, 상기 세슘카보네이트(Cs2CO3) 및/또는 포타슘카보네이트(K2CO3)는 본 발명에 있어서 염기(Base) 역할을 하며, 상기 할로겐벤젠 화합물과 상기 염의 몰비가 1 : 2.5 미만이면 반응성이 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 1 : 4를 초과하여 사용하면 수율 증대가 없으므로 상기 온도 범위 내에서 수행하는 것이 좋다.In addition, the cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ) and/or potassium carbonate (K 2 CO 3 ) serves as a base in the present invention, and when the molar ratio of the halogenbenzene compound and the salt is less than 1: 2.5, There may be a problem of this dropping, and if it is used in excess of 1:4, there is no increase in the yield, so it is better to perform it within the above temperature range.
또한, 상기 용매는 테트라하이드로퓨란(THF), 물(H2O), 다이메틸포름아마이드(DMF), 톨루엔(toluene) 및 이소프로필알코올(i-PrOH) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 극성용매를 사용할 수 있으며, 상기 할로겐벤젠 화합물 1몰에 대하여, 3 ~ 6 몰비로 사용하는 것이 원활한 반응면에서 바람직하다.In addition, the solvent is a polar solvent containing at least one selected from tetrahydrofuran (THF), water (H 2 O), dimethylformamide (DMF), toluene and isopropyl alcohol (i-PrOH) Can be used, and it is preferable from the viewpoint of a smooth reaction to use in a 3 to 6 molar ratio with respect to 1 mol of the halogenbenzene compound.
앞서 설명한 본 발명의 제조방법은 세척하여 필터링하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The manufacturing method of the present invention described above may further include washing and filtering.
위의 제조단계를 통하여 최종 생성물인 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물(아미노카보닐스티렌 화합물)은 90% 이상의 수율로, 바람직하게는 92%의 높은 수율로 얻을 수 있다.
Through the above preparation step, the final product, the compound represented by Chemical Formula 3 (aminocarbonylstyrene compound), can be obtained in a yield of 90% or more, preferably in a high yield of 92%.
다음 라디칼개시제 하에서, 상기 화학식 3으로 표시되는 아미노카보닐스티렌을 라디칼 중합시키는 단계(2)에 대해 설명한다.Next, a step (2) of radical polymerization of aminocarbonyl styrene represented by Chemical Formula 3 under a radical initiator will be described.
라디칼 중합시키는 단계는 상기 화학식 3으로 표시되는 아미노카보닐스티렌을 라디칼개시제 및 50℃ ~ 100℃에서 질소분위기 하에서 수행할 수 있다. 그리고 상기 라디칼개시제는 당업계에서 사용하는 일반적인 라디칼개시제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 AIBN(Azobisisobutyronitrile), 벤조일퍼옥사이드 및 Irgacure 651, Irgacure 907, Irgacure 184 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 라디칼개시제를 사용할 수 있다.
The radical polymerization may be carried out in a nitrogen atmosphere at 50°C to 100°C with a radical initiator of the aminocarbonyl styrene represented by Formula 3 above. And the radical initiator may be a general radical initiator used in the art, preferably AIBN (Azobisisobutyronitrile), benzoyl peroxide, and a radical initiator containing at least one selected from Irgacure 651, Irgacure 907, Irgacure 184. I can.
앞서 설명한 방법으로 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조한 후, 이를 포함하는 편광필름 조성물을 이용하여 제조한 본 발명의 편광필름은 편광필름은 스펙트로포토미터(Minolta 사, CM 3500d) 방법에 의거하여 측정 시, 투과율이 42% ~ 50% 이고, 위상차필름 광학재료 검사 장비에 의거하여 측정 시, 편광도가 92 ~ 99 %인 것을, 바람직하게는 투과율 43% ~ 49% 및 편광도 94% ~ 99%로 매우 우수한 투명성 및 편광성을 갖을 수 있다.After preparing the compound represented by Chemical Formula 1 by the method described above, the polarizing film of the present invention prepared using a polarizing film composition containing the same, the polarizing film was measured according to the spectrophotometer (Minolta, CM 3500d) method. At the time, the transmittance is 42% to 50%, and when measured based on the retardation film optical material inspection equipment, the polarization degree is 92 to 99%, preferably the transmittance is 43% to 49% and the polarization degree is 94% to 99%. It can have very good transparency and polarization.
또한, 본 발명의 편광필름은 유리전이온도(Tg)가 200℃ ~ 350℃, 바람직하게는 220℃ ~ 300℃인 바, 고온에서 압출 시 우수한 편광특성을 나타낼 수 있다. 그리고, 사이드 체인 액정성 폴리머를 사용하는 바, 네마틱(Nematic) 또는 스메틱(smetic) 구조의 배향구조로 조정함으로써, 배향도를 높이는 효과가 있다.
In addition, the polarizing film of the present invention has a glass transition temperature (Tg) of 200°C to 350°C, preferably 220°C to 300°C, and may exhibit excellent polarization characteristics when extruded at high temperature. In addition, since a side chain liquid crystalline polymer is used, it is effective to increase the degree of orientation by adjusting to an orientation structure of a nematic or smectic structure.
이러한, 본 발명의 편광필름은 다양한 형태로 응용할 수 있으며, 예를 들면, 염료계 편광필름, 요오드계 편광필름, 위상차편광필름, 반투과편광필름, 고반사반투과광필름, 표면반사방지필름, LC(Liquid crystal)필름 또는 반사형편광필름 등의 필름으로 응용하여 사용할 수 있다.
Such, the polarizing film of the present invention can be applied in various forms, for example, a dye-based polarizing film, an iodine-based polarizing film, a retardation polarizing film, a transflective polarizing film, a highly reflective transflective film, a surface anti-reflective film, LC It can be applied and used as a film such as a (Liquid crystal) film or a reflective polarizing film.
이하에서는 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 자세하게 설명을 한다. 그러나, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것을 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. However, the scope of the present invention is not limited by the following examples.
[[ 실시예Example ]]
준비예Preparation example 1 : One : 아미노카보닐스티렌의Of aminocarbonylstyrene 제조 Produce
(1) 2-(1) 2- 브로모Bromo 다이메틸테레프탈레이트의Of dimethyl terephthalate 제조 Produce
2-브로모 다이메틸테레프탈산(2-Bromo terephthalic acid) 204 mmol, 메탄올(MeOH) 0.4M 및 황산(H2SO4) 을 둥근 플라스크에 투입 및 혼합한 후, 5시간 동안 환류시켰다. 2-Bromo dimethyl terephthalic acid (204 mmol), methanol (MeOH) 0.4M and sulfuric acid (H 2 SO 4 ) were added to and mixed in a round flask, followed by refluxing for 5 hours.
다음으로 반응용액을 필터링 및 세척하여 반응생성물을 98% 수율로 얻었으며, 1H-NMR 측정을 통해 반응생성물이 하기 화학식 9로 표시되는 2-브로모 다이메틸테레프탈레이트(2-Bromo terephthalate)임을 확인하였고, 그 결과를 하기에 나타내었다.Next, the reaction solution was filtered and washed to obtain a reaction product in a yield of 98%, and the reaction product was 2-bromo dimethyl terephthalate represented by the following formula (9) through 1 H-NMR measurement. It was confirmed, and the results are shown below.
1 H NMR (400 MHz , CDCl 3 , δ, ppm ,) : 3.97(d, 6H, -OCH3), 7.83(d, 1H, Ar-H), 8.02(d, 1H, Ar-H), 8.33(s, 1H, Ar-H). 1 H NMR (400 MHz , CDCl 3 , δ, ppm ,): 3.97 (d, 6H, -OCH3), 7.83 (d, 1H, Ar-H), 8.02 (d, 1H, Ar-H), 8.33 ( s, 1H, Ar-H).
[화학식 9][Formula 9]
(2) 2-바이닐 (2) 2-vinyl 다이메틸테레프탈레이트의Of dimethyl terephthalate 제조 Produce
둥근 플라스크에 상기 2-브로모 다이메틸테레프탈레이트 28.4 mmol, 바이닐보레이트(vinyl borate) 56.8 mmol, Pd 촉매(Pd cat) 2.84 mmol, 세슘카보네이트(Cs2CO3) 85.2 mmol 및 다이메틸포름아마이드(DMF) 0.1M을 투입 및 교반하여 혼합시킨 후, 80℃에서 6 시간 동안 반응시킨 다음, 반응용액을 필터, 세척하여 반응생성물을 95% 수율로 얻었다. In a round flask, the 2-bromo dimethyl terephthalate 28.4 mmol, vinyl borate 56.8 mmol, Pd catalyst (Pd cat) 2.84 mmol, cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ) 85.2 mmol and dimethylformamide (DMF ) 0.1M was added and stirred for mixing, and then reacted at 80°C for 6 hours, and the reaction solution was filtered and washed to obtain a reaction product in 95% yield.
1H-NMR 측정을 통해 반응생성물이 하기 화학식 9-1로 표시되는 2-바이닐 다이메틸테레프탈레이트(2-Vinyl dimethyl terephthalate)임을 확인하였고, 그 결과를 하기에 나타내었다. Through 1 H-NMR measurement, it was confirmed that the reaction product was 2-Vinyl dimethyl terephthalate represented by the following Chemical Formula 9-1, and the results are shown below.
1 H NMR (400 MHz , CDCl 3 , δ, ppm ,) : 3.97(d, 6H, -OCH3), 5.44(d, 1H, =CH2), 5.79(d, 1H, =CH2), 6.92(q, 1H, -CH=), 7.92~7.99(m, 2H, Ar-H), 8.27(s, 1H, Ar-H). 1 H NMR (400 MHz , CDCl 3 , δ, ppm ,): 3.97 (d, 6H, -OCH 3 ), 5.44 (d, 1H, =CH 2 ), 5.79 (d, 1H, =CH 2 ), 6.92 (q, 1H, -CH=), 7.92-7.99 (m, 2H, Ar-H), 8.27 (s, 1H, Ar-H).
[화학식 9-1][Chemical Formula 9-1]
(3) 2,5-비스[(4-(3) 2,5-bis[(4- 메톡시페닐Methoxyphenyl )) 아미노카보닐Aminocarbonyl ]스티렌의 제조]Production of styrene
상기 2-바이닐다이메틸테레프탈레이트10mmol, 트리메틸알루미늄(trimethylaluminuim) 22.0mmol, p-아니시딘(p-anisidine) 22.0mmol 및톨루엔1.0M을 둥근 플라스크에 투입, 혼합한 후, 80℃에서 6시간 동안 환류시킨 다음, 반응용액을 필터링 및 세척하여 반응생성물을 92.7% 수율로 얻었다. The 2-vinyldimethylterephthalate 10mmol, trimethylaluminuim 22.0mmol, p-anisidine 22.0mmol and toluene 1.0M were added to a round flask, mixed, and then refluxed at 80°C for 6 hours. Then, the reaction solution was filtered and washed to obtain a reaction product in 92.7% yield.
1H-NMR 및 C NMR 측정을 통해 반응생성물이 하기 화학식 9-2로 표시되는 2,5-비스[(4-메톡시페닐)아미노카보닐]스티렌(2,5-Bis[(4-methoxyphenyl)aminocarbonyl]styrene)임을 확인하였고, 그 결과를 하기에 나타내었다. 1 Through H-NMR and C NMR measurement, the reaction product is 2,5-bis[(4-methoxyphenyl)aminocarbonyl]styrene (2,5-Bis[(4-methoxyphenyl) represented by the following formula 9-2. ) aminocarbonyl] styrene), and the results are shown below.
1 H NMR (400 MHz , DMSO - d6 , δ, ppm ,) : 3.75 (d, 6H, -OCH3), 5.43 (d, 1H,=CH2), 5.97(d, 1H, =CH2), 6.92(d, 4H, Ar-H), 7.01(q, 1H,-CH=), 7.59~7.70(m, 5H, Ar-H), 7.94(d, 1H, Ar-H), 8.25(s, 1H, Ar-H),10.15(s, 1H,-NH-), 10.21(s, 1H,-NH-). MS (EI): m/z 402. 1 H NMR (400 MHz , DMSO - d6 , δ, ppm ,): 3.75 (d, 6H, -OCH 3 ), 5.43 (d, 1H,=CH 2 ), 5.97 (d, 1H, =CH 2 ), 6.92(d, 4H, Ar-H), 7.01(q, 1H,-CH=), 7.59~7.70(m, 5H, Ar-H), 7.94(d, 1H, Ar-H), 8.25(s, 1H, Ar-H), 10.15 (s, 1H, -NH-), 10.21 (s, 1H, -NH-). MS (EI): m/z 402.
C NMR ( Calcd for C 24 H 22 N 2 O 4 ): C, 71.63; H, 5.51; N, 6.96. Found: C, 71.08; H, 5.45; N, 6.75. C NMR ( Calcd for C 24 H 22 N 2 O 4 ): C, 71.63; H, 5.51; N, 6.96. Found: C, 71.08; H, 5.45; N, 6.75.
[화학식 9-2][Chemical Formula 9-2]
준비예Preparation example 2 : 2 : 아미노카보닐스티렌의Of aminocarbonylstyrene 제조 Produce
(1) 2-(1) 2- 브로모Bromo -- 비스(4-메톡시페닐)테레프탈아마이드의Of bis(4-methoxyphenyl)terephthalamide 제조 Produce
2-브로모 다이메틸테레프탈산(2-Bromo terephthalic acid) 26 mmol, 티오닐클로라이드(thionyl chloride, SOCl2) 0.25 M을 둥근 플라스크에 투입한 다음, 50℃ 하에서 혼합 및 6 시간 동안 반응시켰다. 다음으로 여기에, 피리딘 130 mmol, DMAP(4-Dimethylaminopyridine) 1.3 mmol, p-아나시딘(p-anisidine) 78 mmol 및 메틸렌클로라이드(methylene chloride) 0.1 M을 투입한 다음 50℃ 하에서 교반 및 6 시간 동안 아마이드화 반응을 수행하였다. 다음으로 반응용액을 필터링 및 세척하여 반응생성물을 95.3%의 수율로 얻었다.2-Bromo dimethyl terephthalic acid (2-Bromo terephthalic acid) 26 mmol, thionyl chloride (thionyl chloride, SOCl 2 ) 0.25 M was added to a round flask, followed by mixing at 50 ℃ and reacted for 6 hours. Next, 130 mmol of pyridine, 1.3 mmol of 4-Dimethylaminopyridine (DMAP), 78 mmol of p-anisidine, and 0.1 M of methylene chloride were added thereto, followed by stirring at 50° C. and 6 hours. During the amidation reaction was carried out. Next, the reaction solution was filtered and washed to obtain a reaction product in a yield of 95.3%.
1H-NMR 측정을 통해 반응생성물이 하기 화학식 9-3로 표시되는 2-브로모-비스(4-메톡시페닐)테레프탈아마이드(2-Bromo-bis(4-methoxyphenyl)terephthalamide)임을 확인하였고, 그 결과를 하기 및 도 4에 나타내었다. 1 H-NMR measurement confirmed that the reaction product was 2-bromo-bis (4-methoxyphenyl) terephthalamide (2-Bromo-bis (4-methoxyphenyl) terephthalamide) represented by the following formula 9-3, The results are shown below and in FIG. 4.
1 H NMR (400 MHz , DMSO - d6 , δ, ppm ,): 3.74(d, 6H, -OCH3), 6.92(d, 4H, Ar-H), 7.61~7.70(m, 5H, Ar-H), 8.03(d, 1H, Ar-H), 8.26(s, 1H, Ar-H), 10.15(s, 1H,-NH-), 10.21(s, 1H,-NH-). 1 H NMR (400 MHz , DMSO - d6 , δ, ppm ,): 3.74 (d, 6H, -OCH 3 ), 6.92 (d, 4H, Ar-H), 7.61 to 7.70 (m, 5H, Ar-H ), 8.03 (d, 1H, Ar-H), 8.26 (s, 1H, Ar-H), 10.15 (s, 1H, -NH-), 10.21 (s, 1H, -NH-).
[화학식 9-3][Formula 9-3]
(2) 2,5-비스[(4-(2) 2,5-bis[(4- 메톡시페닐Methoxyphenyl )) 아미노카보닐Aminocarbonyl ]스티렌의 제조]Production of styrene
둥근 플라스크에 상기 2-브로모-비스(4-메톡시페닐)테레프탈아마이드 28.4 mmol, 바이닐보레이트(vinyl borate) 56.8 mmol, Pd 촉매(Pd cat.) 2.84 mmol, 세슘카보네이트(Cs2CO3) 85.2 mmol 및 다이메틸포름아마이드(DMF) 0.1M을 투입 및 교반하여 혼합시킨 후, 80℃에서 6 시간 동안 반응시킨 다음, 반응용액을 필터링 및 세척하여 반응생성물을 95.1%의 수율로 얻었다. In a round flask, the 2-bromo-bis (4-methoxyphenyl) terephthalamide 28.4 mmol, vinyl borate 56.8 mmol, Pd catalyst (Pd cat.) 2.84 mmol, cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ) 85.2 After adding and stirring 0.1M of mmol and dimethylformamide (DMF) and mixing, the mixture was reacted at 80° C. for 6 hours, and the reaction solution was filtered and washed to obtain a reaction product in a yield of 95.1%.
1H-NMR 및 C NMR 측정을 통해 반응생성물이 하기 화학식 9-2로 표시되는 2,5-비스[(4-메톡시페닐)아미노카보닐]스티렌임을 확인하였고, 그 결과를 하기에 나타내었다. Through 1 H-NMR and C NMR measurement, it was confirmed that the reaction product was 2,5-bis[(4-methoxyphenyl)aminocarbonyl]styrene represented by the following formula 9-2, and the results are shown below. .
1 H NMR (400 MHz , DMSO - d6 , δ, ppm ,) : 3.75 (d, 6H, -OCH3), 5.43 (d, 1H,=CH2), 5.97(d, 1H, =CH2), 6.92(d, 4H, Ar-H), 7.01(q, 1H,-CH=),7.59~7.70(m, 5H, Ar-H), 7.94(d, 1H, Ar-H), 8.25(s, 1H, Ar-H),10.15(s, 1H,-NH-), 10.21(s, 1H,-NH-). MS (EI): m/z 402. 1 H NMR (400 MHz , DMSO - d6 , δ, ppm ,): 3.75 (d, 6H, -OCH 3 ), 5.43 (d, 1H,=CH 2 ), 5.97 (d, 1H, =CH 2 ), 6.92(d, 4H, Ar-H), 7.01(q, 1H,-CH=),7.59~7.70(m, 5H, Ar-H), 7.94(d, 1H, Ar-H), 8.25(s, 1H, Ar-H), 10.15 (s, 1H, -NH-), 10.21 (s, 1H, -NH-). MS (EI): m/z 402.
C NMR ( Calcd for C 24 H 22 N 2 O 4 ) : C, 71.63; H, 5.51; N, 6.96. Found: C, 71.08; H, 5.45; N, 6.75. C NMR ( Calcd for C 24 H 22 N 2 O 4 ): C, 71.63; H, 5.51; N, 6.96. Found: C, 71.08; H, 5.45; N, 6.75.
[화학식 9-2][Chemical Formula 9-2]
준비예Preparation example 3 : 3: 아미노카보닐스티렌의Of aminocarbonylstyrene 제조 Produce
(1) 2-(1) 2- 브로모Bromo -- 비스(4-메톡시페닐)테레프탈아마이드의Of bis(4-methoxyphenyl)terephthalamide 제조 Produce
상기 준비예 2의 (1)과 동일한 방법으로 할로겐벤젠 화합물을 제조하되, p-아니시딘 대신 m-아시시딘을 사용하여 하기 9-4로 표시되는 2-브로모-비스(3-메톡시페닐)테레프탈아마이드(2-Bromo-bis(3-methoxyphenyl)terephthalamide)를 제조(수율 93.5%)하였으며, NMR 측정 결과를 하기에 나타내었다.A halogenbenzene compound was prepared in the same manner as in (1) of Preparation Example 2, but 2-bromo-bis(3-methoxyphenyl) represented by the following 9-4 using m-assidine instead of p-anisidine. ) Terephthalamide (2-Bromo-bis(3-methoxyphenyl) terephthalamide) was prepared (yield 93.5%), and the NMR measurement results are shown below.
1 H NMR (400 MHz , DMSO - d6 , δ, ppm ,): 3.83 (d, 6H, -OCH3), 7.36 (s, 2H, Ar-H), 6.73~7.40(m, 6H,Ar-H), 8.10 (d, 1H, Ar-H), 8.15 (s, 1H, Ar-H), 8.40 (s, 1H,-Ar-H), 9.15 (s, 1H,-NH-). 1 H NMR (400 MHz , DMSO - d6 , δ, ppm ,): 3.83 (d, 6H, -OCH 3 ), 7.36 (s, 2H, Ar-H), 6.73 to 7.40 (m, 6H, Ar-H ), 8.10 (d, 1H, Ar-H), 8.15 (s, 1H, Ar-H), 8.40 (s, 1H, -Ar-H), 9.15 (s, 1H, -NH-).
[화학식 9-4][Formula 9-4]
(2) 2,5-비스[(3-(2) 2,5-bis[(3- 메톡시페닐Methoxyphenyl )) 아미노카보닐Aminocarbonyl ]스티렌의 제조]Production of styrene
상기 준비예 2의 (2)와 동일한 방법으로 아미노카보닐스티렌 화합물을 제조하되, 2-브로모-비스(4-메톡시페닐)테레프탈아마이드 대신 상기 2-브로모-비스(3-메톡시페닐)테레프탈아마이드를 사용하여 하기 9-5으로 표시되는 2,5-비스[(3-메톡시페닐)아미노카보닐]스티렌을 제조(수율 95.9%)하였으며, NMR 측정 결과를 하기에 나타내었다.An aminocarbonylstyrene compound was prepared in the same manner as in (2) of Preparation Example 2, but instead of 2-bromo-bis(4-methoxyphenyl)terephthalamide, the 2-bromo-bis(3-methoxyphenyl) ) Using terephthalamide, 2,5-bis[(3-methoxyphenyl)aminocarbonyl]styrene represented by the following 9-5 was prepared (yield 95.9%), and the NMR measurement results are shown below.
1 H NMR (400 MHz , DMSO - d6 , δ, ppm ,): 3.74 (d, 6H, -OCH3), 5.41(d, 1H, CH2=CH-), 6.07(d, 1H, CH2=CH-), 6.14(m, 2H, Ar-H), 6.60(m, 2H, Ar-H), 7.00 (s, 1H, CH2=CH-), 7.21~7.29(m, 5H,Ar-H), 7.48 (d, 1H, Ar-H), 7.95 (d, 1H, Ar-H),8.29 (s, 1H,-Ar-H), 10.15 (s, 2H,-NH-). 1 H NMR (400 MHz , DMSO - d6 , δ, ppm ,): 3.74 (d, 6H, -OCH 3 ), 5.41 (d, 1H, CH 2 =CH-), 6.07 (d, 1H, CH 2 = CH-), 6.14 (m, 2H, Ar-H), 6.60 (m, 2H, Ar-H), 7.00 (s, 1H, CH 2 =CH-), 7.21~7.29 (m, 5H, Ar-H ), 7.48 (d, 1H, Ar-H), 7.95 (d, 1H, Ar-H), 8.29 (s, 1H, -Ar-H), 10.15 (s, 2H, -NH-).
[화학식 9-5] [Chemical Formula 9-5]
준비예Preparation example 4 ~ 8 및 4 to 8 and 준비비교예Preparation Comparative Example 1 One
상기 준비예 1과 동일한 방법으로 아미노카보닐스티렌 화합물을 제조하되 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 화합물을 제조하여 준비예 4 ~ 8 및 비교준비예 1을 실시하였다.An aminocarbonylstyrene compound was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, but Preparation Examples 4 to 8 and Comparative Preparation Example 1 were carried out by preparing compounds as shown in Table 1 below.
[화학식 9-7]
[Formula 9-6]
[Chemical Formula 9-7]
실시예Example 1 : 편광필름의 제조 1: Preparation of polarizing film
(1) 상기 준비예 1에서 제조한 아미노카보닐스티렌인 2,5-비스[(4-메톡시페닐)아미노카보닐]스티렌을 25M AIBN(Azobisisobutyronitrile) 10 mol%, 75℃ 질소 조건 하에서 48 시간 반응하여 하기 화학식 1-1로 표시되는 아마이드사이드 체인 액체 결정성 폴리머(SC-LCP)를 제조(수율 93.2%)하였다. (One)The aminocarbonyl styrene prepared in Preparation Example 1, 2,5-bis[(4-methoxyphenyl)aminocarbonyl]styrene, was reacted with 25M AIBN (Azobisisobutyronitrile) 10 mol%, 75° C. under nitrogen conditions for 48 hours. An amideside chain liquid crystalline polymer (SC-LCP) represented by Formula 1-1 was prepared (yield 93.2%).
[화학식 1-1] [Formula 1-1]
상기 화학식 1-1에서 R1는 -0CH3이며, n은 중량평균분자량 137,500을 만족하는 유리수이다In Formula 1-1, R 1 is -0CH 3 and n is a rational number that satisfies the weight average molecular weight of 137,500.
(2) 다음으로, 폴리머 수지로서 폴리에테르설폰(PES) 100 중량부에 대하여, 상기 하기 화학식 1-1로 표시되는 SC-LCP인 편광성 이색염료 4 중량부를 혼합하여 혼합액을 제조하였다.(2) Next, with respect to 100 parts by weight of polyethersulfone (PES) as a polymer resin, 4 parts by weight of a polarizing dichroic dye, which is SC-LCP represented by Formula 1-1, was mixed to prepare a mixture.
다음으로, 상기 혼합액을 T-다이를 통해 압출시킨 후, 압출시킨 성형물을 연신온도는 240℃에서 연신비 5배로 연신시켜서 평균두께 60 ㎛인 편광필름을 제조하였다.
Next, after the mixture was extruded through a T-die, the extruded molding was stretched at a stretching temperature of 240° C. at 5 times the stretching ratio to prepare a polarizing film having an average thickness of 60 μm.
실시예Example 2 2
(1) 상기 준비예 3에서 제조한 아미노카보닐스티렌인 2,5-비스[(3-메톡시페닐)아미노카보닐]스티렌을 25M AIBN(Azobisisobutyronitrile) 10mol%, 75℃ 질소 조건 하에서 48 시간 반응하여 하기 화학식 1-2로 표시되는 아마이드사이드 체인 액체 결정성 폴리머를 제조(수율 92.5%)하였으며, NMR 측정 결과를 하기에 나타내었다.(1) 2,5-bis[(3-methoxyphenyl)aminocarbonyl]styrene prepared in Preparation Example 3 was reacted with 25M AIBN (Azobisisobutyronitrile) 10 mol%, 75° C. under nitrogen conditions for 48 hours Thus, an amideside chain liquid crystalline polymer represented by the following Formula 1-2 was prepared (yield 92.5%), and the NMR measurement results are shown below.
1 H NMR (400 MHz , DMSO - d6 , δ, ppm ,): 5.41(d, 1H, CH2=CH-), 6.07(d, 1H, CH2=CH-), 6.14(m, 2H, Ar-H), 6.60(m, 2H, Ar-H), 7.00 (s, 1H, CH2=CH-), 7.21~7.29(m, 5H,Ar-H), 7.48 (d, 1H, Ar-H), 7.95 (d, 1H, Ar-H),8.29 (s, 1H,-Ar-H), 10.15 (s, 2H,-NH-). 1 H NMR (400 MHz , DMSO - d6 , δ, ppm ,): 5.41 (d, 1H, CH 2 =CH-), 6.07 (d, 1H, CH2=CH-), 6.14 (m, 2H, Ar- H), 6.60 (m, 2H, Ar-H), 7.00 (s, 1H, CH 2 =CH-), 7.21 to 7.29 (m, 5H, Ar-H), 7.48 (d, 1H, Ar-H) , 7.95 (d, 1H, Ar-H), 8.29 (s, 1H, -Ar-H), 10.15 (s, 2H, -NH-).
[화학식 1-2] [Formula 1-2]
상기 화학식 1-2에서 R5는 -0CH3이고, n은 중량평균분자량 125,680을 만족하는 유리수이다.In Formula 1-2, R 5 is -0CH 3 and n is a rational number satisfying a weight average molecular weight of 125,680.
(2) 다음으로 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 편광필름을 제조하되, 편광성 이색염료로서, 하기 화학식 1-2로 표시되는 아마이드사이드 체인 액체 결정성 폴리머를 사용하여 편광필름을 제조하였다.
(2) Next, a polarizing film was prepared in the same manner as in Example 1, but as a polarizing dichroic dye, a polarizing film was prepared using a liquid crystalline polymer with an amide side chain represented by the following Formula 1-2.
실시예Example 3 ~ 7 및 3 to 7 and 비교예Comparative example 1 One
(1) 준비예 1을 대신하여 준비예 4 ~ 8 및 비교준비예 1을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 표 2에 나타낸 것과 같이 SC-LCP를 각각 제조하였다.(1) As shown in Table 2, SC-LCP was prepared in the same manner as in Example 1, except that Preparation Examples 4 to 8 and Comparative Preparation Example 1 were used instead of Preparation Example 1.
[화학식 1-2]
[Formula 1-1]
[Formula 1-2]
(2) 다음으로 실시예 3 ~ 7 및 비교예 1에서 제조한 SC-LCP를 편광성 이색 염료로 사용하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 편광필름을 각각 제조하였다.
(2) Next, using the SC-LCP prepared in Examples 3 to 7 and Comparative Example 1 as a polarizing dichroic dye, polarizing films were each prepared in the same manner as in Example 1.
실험예Experimental example 1 : 물성측정평가 1: physical property measurement evaluation
상기 실시예 1 ~ 7 및 비교예 1에서 제조한 편광필름을 유리전이온도(Tg), 열분해온도(Td), 투과율(%) 및 편광도(%)를 아래와 같은 방법으로 측정하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.Glass transition temperature (Tg), thermal decomposition temperature (Td), transmittance (%), and polarization degree (%) of the polarizing films prepared in Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 were measured as follows, and the results were It is shown in Table 3 below.
(1) (One) 열적특성평가Thermal property evaluation
TGA(thermogravimetric analysis) 측정을 통해 5% weight loss(Tds) 및 DSC(differential scanning calorimeter)를 통한 유리전이온도(Tg)를 측정한 평가를 수행하였으며, DSC 분석 조건은 샘플무게 7mg, 스캔 속도 10℃/min였다. Evaluation was performed by measuring 5% weight loss (Td's) through TGA (thermogravimetric analysis) measurement and glass transition temperature (Tg) through differential scanning calorimeter (DSC), and DSC analysis conditions were 7 mg sample weight and scan speed. It was 10°C/min.
그리고, 실시예 6의 편광필름에 대한 Tg 측정 그래프를 도 1에 나타내었으며, 유리전이온도가 294℃로 매우 높은 것을 확인할 수 있다.And, the Tg measurement graph for the polarizing film of Example 6 is shown in FIG. 1, and it can be seen that the glass transition temperature is 294°C, which is very high.
(2) 투과율 측정 방법 (2) Transmittance measurement method
스펙트로포토미터(Minolta 사, CM 3500d)를 이용하여 편광필름의 투과율을 측정하였다.The transmittance of the polarizing film was measured using a spectrophotometer (Minolta, CM 3500d).
(3) 편광도 측정 방법(3) How to measure the degree of polarization
위상차필름 광학재료 검사 장비를 이용하여 편광필름의 편광도를 측정하였다.The polarization degree of the polarizing film was measured using a retardation film optical material inspection equipment.
(4) 편광 구조 측정 방법(4) Polarization structure measurement method
편광현미경(Motic 사, BA300pol)을 이용하여 편광구조인 네마틱(nematic) 또는 스메틱(smetic)구조를 측정하였다. Using a polarizing microscope (Motic, BA300pol), the polarization structure of nematic or smectic structure was measured.
(Tg, ℃)Glass transition temperature
(Tg, ℃)
(Td, ℃)Pyrolysis temperature
(Td, ℃)
(S/N)Polarization structure
(S/N)
상기 표 3의 실험결과를 살펴보면, 본 발명의 편광필름이 우수한 열적특성을 갖을 뿐만 아니라, 폴리에틸렌(PE)계 사이드체인 액정성 폴리머가 네마틱 또는 스메틱 구조의 배향성을 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 특히, 실시예 1의 편광구조를 측정한 도 2를 살펴보면, 편광현미경으로 측정한 것을 통하여 스메틱 구조를 갖는 것을 확인할 수 있다.
Looking at the experimental results in Table 3, it was confirmed that the polarizing film of the present invention not only has excellent thermal properties, but also that the liquid crystal polymer, which is a polyethylene (PE)-based side chain, has nematic or smectic structure alignment. In particular, looking at FIG. 2 in which the polarization structure of Example 1 is measured, it can be confirmed that it has a smectic structure through the measurement with a polarization microscope.
제조예Manufacturing example 1 : 편광필름의 제조 1: Preparation of polarizing film
상기 실시예 1의 (1)에서 제조한 화학식 1-1로 표시되는 아마이드사이드 체인 액체 결정성 폴리머(SC-LCP)를 이용하여 아래와 같은 방법으로 편광필름을 제조하였다.Using the amideside chain liquid crystalline polymer (SC-LCP) represented by Chemical Formula 1-1 prepared in (1) of Example 1, a polarizing film was prepared in the following manner.
폴리머 수지로서 폴리에테르설폰(PES) 100 중량부에 대하여, 편광성 이색염료로서, 상기 하기 화학식 1-1로 표시되는 SC-LCP 2 중량부 및 이색성 보조염료로서, 하기 화학식 10-1과 하기 화학식 17-1로 표시되는 이색성 보조염료를 1:1의 중량비로 혼합된 3 중량부를 혼합하여 혼합액을 제조하였다.Based on 100 parts by weight of polyethersulfone (PES) as a polymer resin, as a polarizing dichroic dye, 2 parts by weight of SC-LCP represented by the following formula 1-1 and as a dichroic auxiliary dye, the following formulas 10-1 and the following A mixture was prepared by mixing 3 parts by weight of the dichroic auxiliary dye represented by Formula 17-1 at a weight ratio of 1:1.
다음으로, 상기 혼합액을 T-다이를 통해 압출시킨 후, 압출시킨 성형물을 연신온도는 240℃에서 연신비 5배로 연신시켜서 평균두께 50 ㎛인 편광필름을 제조하였다.Next, after the mixture was extruded through a T-die, the extruded molding was stretched at a stretching temperature of 240° C. at 5 times the stretching ratio to prepare a polarizing film having an average thickness of 50 μm.
[화학식 10-1][Formula 10-1]
상기 화학식 10-1에 있어서, R1은 메틸기이다.In Formula 10-1, R 1 is a methyl group.
[화학식 17-1] [Chemical Formula 17-1]
상기 화학식 17-1에 있어서, R1 는 n-부틸기이다.
In Formula 17-1, R 1 Is an n-butyl group.
제조예Manufacturing example 2 ~ 2 ~ 제조예Manufacturing example 10 10
(1) 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 편광필름을 제조하되, 이색성 보조염료로서, 하기 화학식 11-1과 상기 화학식 17-1를 1:1로 중량비로 혼합된 3 중량부인 혼합액을 사용하여 제조예 2를 실시하였다.(1) A polarizing film was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, but as a dichroic auxiliary dye, 3 parts by weight of a mixture of the following Formula 11-1 and Formula 17-1 in a weight ratio of 1:1 was used. Preparation Example 2 was carried out.
(2) 또한, 제조예 1과 동일한 방법으로 편광필름을 제조하되, 이색성 보조염료로서, 하기 화학식 11-1, 하기 화학식 12 및 상기 화학식 17-1를 1:1:1로 중량비로 혼합된 2 중량부인 혼합액을 사용하여 제조예 3을 실시하였다.(2) In addition, a polarizing film was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, but as a dichroic auxiliary dye, the following Formula 11-1, the following Formula 12, and the Formula 17-1 were mixed in a weight ratio of 1:1:1 Preparation Example 3 was carried out using a mixture of 2 parts by weight.
(3) 또한, 제조예 1과 동일한 방법으로 편광필름을 제조하되, 이색성 보조염료로서, 하기 화학식 11-1, 하기 화학식 12를 1:1로 중량비로 혼합된 2 중량부인 혼합액을 사용하여 제조예 4을 실시하였다.(3) In addition, a polarizing film was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, but prepared using a mixture of 2 parts by weight of the following formula 11-1 and the following formula 12 in a weight ratio of 1:1 as a dichroic auxiliary dye Example 4 was carried out.
(4) 또한, 폴리머 수지로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 사용하여, 제조예 1과 동일한 방법으로 편광필름을 제조하되, 이색성 보조염료로서, 하기 화학식 14-1 및 하기 화학식 16을 1:1로 중량비로 혼합된 2 중량부인 혼합액을 사용하여 제조예 5를 실시하였다.(4) In addition, polyethylene terephthalate (PET) was used as the polymer resin, and a polarizing film was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, but as a dichroic auxiliary dye, the following Formula 14-1 and the following Formula 16 were 1: Preparation Example 5 was carried out using a mixture of 2 parts by weight mixed at a weight ratio of 1.
(5) 또한, 제조예 1과 동일한 방법으로 편광필름을 제조하되, 이색성 보조염료로서, 하기 화학식 14-1, 상기 화학식 17-1를 1:1로 중량비로 혼합된 2 중량부인 혼합액을 사용하여 제조예 6을 실시하였다.(5) In addition, a polarizing film was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, but as a dichroic auxiliary dye, a mixture of 2 parts by weight of the following Formula 14-1 and Formula 17-1 in a weight ratio of 1:1 was used. Then, Preparation Example 6 was carried out.
(6) 또한, 제조예 1과 동일한 방법으로 편광필름을 제조하되, 폴리머 수지로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 사용하여, 이색성 보조염료로서 하기 화학식 13-1 및 하기 화학식 19를 1:1로 중량비로 혼합된 2 중량부인 혼합액을 사용하여 제조예 7을 실시하였다.(6) In addition, a polarizing film was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, but polyethylene terephthalate (PET) was used as the polymer resin, and the following Formula 13-1 and the following Formula 19 were 1:1 as a dichroic auxiliary dye. Preparation Example 7 was carried out using a mixture of 2 parts by weight mixed at a weight ratio of the furnace.
(7) 또한, 제조예 1과 동일한 방법으로 편광필름을 제조하되, 이색성 보조염료로서 상기 화학식 10-1, 하기 화학식 11-1를 1:1로 중량비로 혼합된 2 중량부인 혼합액을 사용하여 제조예 8을 실시하였다.(7) In addition, a polarizing film was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, but using a mixture of 2 parts by weight of the formula 10-1 and the following formula 11-1 in a weight ratio of 1:1 as a dichroic auxiliary dye Preparation Example 8 was carried out.
(8) 또한, 폴리머 수지로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 사용하여, 제조예 1과 동일한 방법으로 편광필름을 제조하되, 이색성 보조염료로서 상기 화학식 10-1, 하기 화학식 18를 1:1로 중량비로 혼합된 2 중량부인 혼합액을 사용하여 제조예 9을 실시하였다.(8) In addition, polyethylene terephthalate (PET) was used as a polymer resin, and a polarizing film was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, but the above formula 10-1 and the following formula 18 were 1:1 as a dichroic auxiliary dye. Preparation Example 9 was carried out using a mixture of 2 parts by weight mixed at a ratio by weight of the furnace.
(9) 또한, 제조예 1과 동일한 방법으로 편광필름을 제조하되, 이색성 보조염료로서 상기 화학식 10-1, 하기 화학식 14-1를 1:1로 중량비로 혼합된 2중량부인 혼합액을 사용하여 제조예 10을 실시하였다.(9) In addition, a polarizing film was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, but as a dichroic auxiliary dye, a mixture of 2 parts by weight of the formula 10-1 and the following formula 14-1 was mixed in a weight ratio of 1:1. Preparation Example 10 was carried out.
[화학식 11-1][Chemical Formula 11-1]
상기 화학식 11-1에 있어서, R1은 -SO3H이며, R2, R3, R4 및 R5는 -H이고, R6 및 R9는 페닐기, R7 및 R8은 -H이다. In Formula 11-1, R 1 is -SO 3 H, R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are -H, R 6 and R 9 are a phenyl group, R 7 And R 8 is -H.
[화학식 12][Formula 12]
[화학식 13-1][Chemical Formula 13-1]
상기 화학식 13-1에 있어서, R1 및 R2는 n-부틸기이다.In Formula 13-1, R 1 And R 2 is an n-butyl group.
[화학식 14-1][Formula 14-1]
상기 화학식 14-1에 있어서, R1 및 R2는 n-부틸기이다. In Formula 14-1, R 1 And R 2 is an n-butyl group.
[화학식 16][Formula 16]
[화학식 17-1][Chemical Formula 17-1]
상기 화학식 17-1에 있어서, R1 은 n-부틸기이다.In Formula 17-1, R 1 silver It is an n-butyl group.
[화학식 18][Formula 18]
[화학식 19][Formula 19]
비교예Comparative example 1 One
시중에 판매되고 있는 PVA-I2 편광필름을 구입한 후, 이를, 연신시켜 요오드 용액으로 염색하여 편광필름을 제조하였다. 이때 요오드 용액은 편광필름 100 중량부에 대하여 3 중량부를 포함하여 제조하였다.
After purchasing a commercially available PVA-I2 polarizing film, it was stretched and dyed with an iodine solution to prepare a polarizing film. At this time, the iodine solution was prepared including 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the polarizing film.
비교예Comparative example 2 2
제조예 1과 동일하게 실시하되, 또한, 이색성 보조염료로서, 상기 화학식 10-1, 상기 화학식 12, 상기 화학식 14-1, 상기 화학식 17-1을 1:1:1:1의 중량비로 6 중량부를 사용하여 비교예 2를 실시하였다.
It was carried out in the same manner as in Preparation Example 1, but as a dichroic auxiliary dye, the formula 10-1, the formula 12, the formula 14-1, and the formula 17-1 were 6 in a weight ratio of 1:1:1:1 Comparative Example 2 was carried out using parts by weight.
비교예Comparative example 3 3
폴리머 수지로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 사용하여, 이색성 보조염료로서 상기 화학식 12, 상기 화학식 17-1를 1:1로 중량비로 혼합된 8 중량부인 혼합액을 사용하여 비교예 3을 실시하였다.
Comparative Example 3 was carried out using polyethylene terephthalate (PET) as a polymer resin, and 8 parts by weight of a mixture of Formula 12 and Formula 17-1 in a weight ratio of 1:1 as a dichroic auxiliary dye. .
비교예Comparative example 4 4
폴리머 수지로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 사용하여, 상기 화학식 11-1, 상기 화학식 17-1를 1:1로 중량비로 혼합된 8 중량부인 혼합액을 사용하여 비교예 4를 실시하였다.
Comparative Example 4 was carried out using polyethylene terephthalate (PET) as a polymer resin, and 8 parts by weight of a mixture of Formula 11-1 and Formula 17-1 in a weight ratio of 1:1.
실험예Experimental example 2 : 투과율 및 편광도 측정 2: Measurement of transmittance and polarization
제조예에서 제조한 편광필름의 투과율 및 편광도를 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.The transmittance and polarization degree of the polarizing film prepared in Preparation Example were measured in the same manner as in Experimental Example 1, and the results are shown in Table 4 below.
(%)Transmittance
(%)
(%)Polarization degree
(%)
상기 표 3의 실험결과를 살펴보면, 제조예 1 ~ 10의 본 발명의 편광필름의 경우, 투과율이 42 % ~ 48 % 정도이고, 편광도가 94.5 ~ 99 % 정도로 매우 우수한 투과율 및 편광도를 갖는 것을 확인할 수 있었다.Looking at the experimental results in Table 3, it can be seen that in the case of the polarizing film of the present invention of Preparation Examples 1 to 10, the transmittance is about 42% to 48%, and the polarization degree has very good transmittance and polarization degree of about 94.5 to 99%. there was.
그리고, 상기 표 3의 실험결과와 상기 표 2의 실시예 1에 대한 투과율 및 편광도 측정 결과를 비교해 보면, 이색성 보조염료를 추가로 사용함으로써, PE계 사이드체인 액정성 폴리머의 네마틱 또는 스메틱 구조의 배향성이 보조염료와 함께 투과율과 편광도를 높여주는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
In addition, when comparing the experimental results of Table 3 with the measurement results of transmittance and polarization of Example 1 of Table 2, by additionally using a dichroic auxiliary dye, the nematic or spicy of the liquid crystal polymer, which is a PE-based side, It was confirmed that the orientation of the metic structure has the effect of increasing the transmittance and polarization degree together with the auxiliary dye.
그러나, 종래의 편광필름인 비교예 1은 투과율이 42.1%, 편광도가 94.3%로 우수했으나, 제조예 1 ~ 10 보다는 투과율과 편광도가 다소 미흡했다.However, Comparative Example 1, which is a conventional polarizing film, had a transmittance of 42.1% and a polarization degree of 94.3%, which was excellent, but the transmittance and polarization degree were somewhat insufficient than those of Preparation Examples 1 to 10.
또한, 이색성 보조염료를 5 중량부 초과하여 사용한 비교제조예 2 ~ 비교제조예 4의 경우, 제조예 1 ~ 10과 비교할 때, 투과율이 크게 떨어졌으며, 편광도 또한 오히려 떨어지는 문제를 보였다.In addition, in the case of Comparative Preparation Example 2 to Comparative Preparation Example 4 in which the dichroic auxiliary dye was used in excess of 5 parts by weight, the transmittance was greatly decreased, and the polarization degree was also rather poor as compared to Preparation Examples 1 to 10.
상기 실시예 및 실험예를 통하여, 아마이드사이드 체인 액체 결정성 폴리머(SC-LCP)를 함유한 편광성 이색 염료로 제조한 편광필름이 투과율과 편광도가 우수한 것을 확인할 수 있었다.
Through the above Examples and Experimental Examples, it was confirmed that a polarizing film prepared with a polarizing dichroic dye containing an amide side chain liquid crystalline polymer (SC-LCP) has excellent transmittance and polarization.
Claims (15)
하기 화학식 2로 표시되는 화합물 또는 하기 화학식 2-1로 표시되는 화합물을 함유한 편광성 이색 염료; 및
하기 화학식 10 ~ 화학식 19으로 표시되는 화합물 중에서 선택된 1종 이상을 함유한 이색성 보조 염료;를 포함하며,
상기 폴리머 수지 100 중량부에 대하여, 상기 편광성 이색 염료 1 ~ 10 중량부를 포함하고,
투과율이 42% ~ 50%인 것을 특징으로 하는 편광필름;
[화학식 2]
상기 화학식 2에 있어서, R1는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, 탄소수 1 ~ 15의 알콕실기, -CN 또는 -(Ph-CN)이며, n은 중량평균분자량 30,000 ~ 210,000을 만족하는 유리수이고,
[화학식 2-1]
상기 화학식 2-1에 있어서, R1는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, 탄소수 1 ~ 15의 알콕실기, -CN 또는 -(Ph-CN)이며, n은 중량평균분자량 30,000 ~ 210,000을 만족하는 유리수이며,
[화학식 10]
상기 화학식 10에 있어서, R1은 탄소수 1의 알킬기이고,
[화학식 11]
상기 화학식 11에 있어서, R1은 -H, C1 ~ C5의 알킬기, -SO3H, -CHO, C1 ~ C5의 알콕시 또는 아릴기이며, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적인 것으로서, -H, C1 ~ C5 알킬기 또는 이소프로필기이며, R6 및 R9는 각각 독립적인 것으로서, C1 ~ C5 알킬기, 페닐기, 할로젠기 또는 이소프로필기이며, R7 및 R8는 각각 독립적인 것으로서, 수소원자 또는 C1 ~ C5 알킬기이고,
[화학식 12]
[화학식 13]
상기 화학식 13에 있어서, R1 및 R2는 각각 독립적인 것으로서, C1 ~ C5의 알킬기 또는 -SO3H 이고,
[화학식 14]
상기 화학식 14에 있어서, R1 및 R2는 각각 독립적인 것으로서, C1 ~ C5의 알킬기 또는 -SO3H 이고,
[화학식 15]
상기 화학식 15에 있어서, R1 는 C1 ~ C5의 알킬기 또는 -SO3H 이고,
[화학식 16]
[화학식 17]
상기 화학식 17에 있어서, R1 는 C1 ~ C5의 알킬기 또는 -SO3H 이다.
[화학식 18]
[화학식 19]
Polymer resin;
A polarizing dichroic dye containing a compound represented by the following formula (2) or a compound represented by the following formula (2-1); And
Including; a dichroic auxiliary dye containing at least one selected from the compounds represented by the following Formulas 10 to 19,
Including 1 to 10 parts by weight of the polarizing dichroic dye based on 100 parts by weight of the polymer resin,
Polarizing film, characterized in that the transmittance is 42% to 50%;
[Formula 2]
In Formula 2, R 1 is a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenyl group, an alkylbiphenyl group, an alkoxyl group having 1 to 15 carbon atoms, -CN or -(Ph-CN), and n is a weight average molecular weight of 30,000 to 210,000. Is a rational number,
[Formula 2-1]
In Formula 2-1, R 1 is a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenyl group, an alkylbiphenyl group, an alkoxyl group having 1 to 15 carbon atoms, -CN or -(Ph-CN), and n is a weight average molecular weight of 30,000 to 210,000 Is a rational number that satisfies
[Formula 10]
In Formula 10, R 1 is a C 1 alkyl group,
[Formula 11]
In Formula 11, R 1 is -H, a C1 to C5 alkyl group, -SO 3 H, -CHO, a C1 to C5 alkoxy or aryl group, and R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently As being, -H, C1 ~ C5 alkyl group or isopropyl group, R 6 and R 9 are each independently, C1 ~ C5 alkyl group, phenyl group, halogen group or isopropyl group, R 7 and R 8 are each As independent, it is a hydrogen atom or a C1 ~ C5 alkyl group,
[Formula 12]
[Formula 13]
In Formula 13, R 1 and R 2 are each independently a C1 ~ C5 alkyl group or -SO 3 H,
[Formula 14]
In Formula 14, R 1 and R 2 are each independently a C1 ~ C5 alkyl group or -SO 3 H,
[Formula 15]
In Formula 15, R 1 is a C1 ~ C5 alkyl group or -SO 3 H,
[Formula 16]
[Formula 17]
In Formula 17, R 1 is a C1 to C5 alkyl group or -SO 3 H.
[Formula 18]
[Formula 19]
The polarizing film of claim 2, wherein the polarizing dichroic dye has a glass transition temperature (Tg) of 200°C to 350°C.
The method of claim 2, wherein the polymer resin is polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), cycloolefin copolymer (COC), cycloolefin polymer (COP), triacetylcellulose (TAC), polyethersulfone (PES). ) And a polarizing film comprising at least one selected from polyetherimide (PEI).
The polarizing film of claim 2, wherein the polarizing film has an average thickness of 10 μm to 100 μm.
The polarizing film according to claim 2, wherein the polarizing film further comprises a transparent protective film on one side or both sides.
The method of claim 8, wherein the transparent protective film comprises at least one selected from polycarbonate, polyethylene terephthalate, cycloolefin copolymer, cycloolefin polymer, triacetylcellulose, polyethersulfone, and polyetherimide. Polarizing film.
The polarizing film according to any one of claims 2 to 4 and 7, wherein the transmittance is 42% to 50%, and the polarization degree is 92 to 99%.
The method of claim 10, wherein the polarizing film is a dye-based polarizing film, an iodine-based polarizing film, a retardation polarizing film, a transflective polarizing film, a highly reflective transflective film, a surface antireflection film, a liquid crystal (LC) film or a reflective polarizing film Polarizing film, characterized in that the film is one type selected from the film.
상기 혼합액을 필름으로 압출하는 압출단계; 및
상기 압출한 필름을 연신하는 연신단계;를 포함하며,
상기 화학식 2로 표시되는 화합물 또는 하기 화학식 2-1로 표시되는 화합물은
하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계; 및
라디칼개시제 하에서, 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 라디칼 중합시키는 단계;를 포함하는 공정을 수행하여 제조하는 것을 특징으로 하는 편광필름의 제조방법;
[화학식 2]
상기 화학식 2에 있어서, R1는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, 탄소수 1 ~ 15의 알콕실기, -CN 또는 -(Ph-CN)이며, n은 중량평균분자량 30,000 ~ 210,000을 만족하는 유리수이고,
[화학식 2-1]
상기 화학식 2-1에 있어서, R1는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, 탄소수 1 ~ 15의 알콕실기, -CN 또는 -(Ph-CN)이며, n은 중량평균분자량 30,000 ~ 210,000을 만족하는 유리수이며,
[화학식 3]
상기 화학식 3에 있어서, R2는 또는 이고, R4는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, -CN 또는 -(Ph-CN)이다.
Preparing a mixed solution by mixing a polymer resin and a polarizing dichroic dye containing a compound represented by the following Formula 2 or a compound represented by the following Formula 2-1;
An extrusion step of extruding the mixed solution into a film; And
Including; a stretching step of stretching the extruded film,
The compound represented by Formula 2 or the compound represented by Formula 2-1
Preparing a compound represented by the following Chemical Formula 3; And
A method for producing a polarizing film, characterized in that it is prepared by performing a process including; radical polymerization of a compound represented by the following formula (3) under a radical initiator;
[Formula 2]
In Formula 2, R 1 is a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenyl group, an alkylbiphenyl group, an alkoxyl group having 1 to 15 carbon atoms, -CN or -(Ph-CN), and n is a weight average molecular weight of 30,000 to 210,000. Is a rational number,
[Formula 2-1]
In Formula 2-1, R 1 is a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenyl group, an alkylbiphenyl group, an alkoxyl group having 1 to 15 carbon atoms, -CN or -(Ph-CN), and n is a weight average molecular weight of 30,000 to 210,000 Is a rational number that satisfies
[Formula 3]
In Formula 3, R 2 is or And R 4 is a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenyl group, an alkylbiphenyl group, -CN or -(Ph-CN).
60℃ ~ 100℃ 하에서, 하기 화학식 5로 표시되는 할로겐벤젠 화합물을 함유한 할로겐벤젠 혼합물을 스즈끼 커플링 반응(Suzuki coupling reaction)을 수행하여 하기 화학식 6으로 표시되는 스티렌 화합물을 제조하는 단계; 및
화학식 6으로 표시되는 스티렌 화합물, 하기 화학식 8로 표시되는 1차 아민, 반응촉매 및 유기용매를 함유한 스티렌 혼합물을 아미드화 반응을 수행하는 단계;
를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 편광필름의 제조방법;
[화학식 5]
[화학식 6]
상기 화학식 5 및 화학식 6에 있어서, X는 F-, Br- 또는 Cl-이고, R5는 탄소수 1 ~ 10의 알킬기이며,
[화학식 8]
상기 화학식 8의 R4는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, -CN 또는 -(Ph-CN)이다.
The method of claim 13, wherein the compound represented by Formula 3 is
A step of preparing a styrene compound represented by the following Formula 6 by performing a Suzuki coupling reaction on a halogenbenzene mixture containing a halogenbenzene compound represented by the following Formula 5 under 60°C to 100°C; And
Performing an amidation reaction on a styrene mixture containing a styrene compound represented by Formula 6, a primary amine represented by Formula 8 below, a reaction catalyst, and an organic solvent;
A method of manufacturing a polarizing film, characterized in that it is manufactured, including;
[Formula 5]
[Formula 6]
In Formulas 5 and 6, X is F-, Br- or Cl-, and R 5 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,
[Formula 8]
R 4 in Formula 8 is a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenyl group, an alkylbiphenyl group, -CN or -(Ph-CN).
하기 화학식 4로 표시되는 화합물, SOCl2, 피리딘, 하기 화학식 8로 표시되는 1차 아민, DMAP(4-Dimethylaminopyridine) 및 메틸렌클로라이드를 혼합한 다음, 70℃ ~ 90℃ 하에서, 아미드화 반응을 수행하여 하기 화학식 3-1로 표시되는 할로겐벤젠 화합물을 제조하는 단계; 및
60℃ ~ 100℃ 하에서, 상기 할로겐 벤젠 화합물을 스즈끼 커플링 반응(Suzuki coupling reaction)을 수행하는 단계;
를 포함하는 공정을 수행하여 제조하는 것을 특징으로 하는 편광필름의 제조방법;
[화학식 3-1]
상기 화학식 3-1에 있어서, R2는 이며, 상기 화학식 3-1의 R4는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, -CN 또는 -(Ph-CN)이며,
[화학식 4]
상기 화학식 4에 있어서, X는 -F, -Br 또는 -Cl이고,
[화학식 8]
상기 화학식 8의 R4는 페닐기, 알킬페닐기, 바이페닐기, 알킬바이페닐기, -CN 또는 -(Ph-CN)이다.The method of claim 13, wherein the compound represented by Formula 3 is
A compound represented by the following Formula 4, SOCl 2 , pyridine, a primary amine represented by the following Formula 8, DMAP (4-Dimethylaminopyridine) and methylene chloride were mixed, and then an amidation reaction was performed at 70° C. to 90° C. Preparing a halogenbenzene compound represented by the following formula 3-1; And
Performing a Suzuki coupling reaction with the halogen benzene compound under 60°C to 100°C;
A method of manufacturing a polarizing film, characterized in that it is manufactured by performing a process including a;
[Formula 3-1]
In Formula 3-1, R 2 is And R 4 in Formula 3-1 is a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenyl group, an alkylbiphenyl group, -CN or -(Ph-CN),
[Formula 4]
In Formula 4, X is -F, -Br or -Cl,
[Formula 8]
R 4 in Formula 8 is a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenyl group, an alkylbiphenyl group, -CN or -(Ph-CN).
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---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |