KR102226825B1 - 편광자 보호필름용 수지 조성물, 이를 이용한 편광자 보호필름 및 편광판 - Google Patents

편광자 보호필름용 수지 조성물, 이를 이용한 편광자 보호필름 및 편광판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 분지쇄 말단에 히드록시기가 결합된 수분산 바인더 수지와 가교반응 가능한 가교제 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광자 보호필름용 수지 조성물과 이를 이용한 편광자 보호필름 및 편광판에 관한 것이다.

Description

편광자 보호필름용 수지 조성물, 이를 이용한 편광자 보호필름 및 편광판{RESIN COMPOSITION FOR POLARIZER PROTECTING FILM, POLARIZER PROTECTING FILM, AND POLARIZER FILM USING THE SAME}
본 발명은 우수한 물리적, 광학적 특성을 나타낼 수 있고 하부 편광판의 손상을 방지할 수 있는 편광자 보호필름용 수지 조성물, 이를 이용한 편광자 보호필름 및 편광판에 관한 것이다.
액정 디스플레이 장치(liquid crystal display, LCD)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 디스플레이 중 하나이다. 일반적으로 액정 디스플레이 장치는 TFT(Thin Film Transistor) 어레이 기판과 컬러필터(color filter) 기판 사이에 액정층이 봉입된 구조를 취한다. 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판에 존재하는 전극에 전기장을 인가하면 그 사이에 봉입된 액정층의 액정 분자의 배열이 변하게 되고 이를 이용해 영상을 표시하게 된다.
액정 디스플레이 장치에서는 광원으로부터 출사된 빛이 도광판과 확산 시트를 통과하면서 광휘도가 떨어지게 되므로, 이 광을 다시 모아 광휘도를 올리기 위하여 프리즘 시트(prism sheet)를 포함하며, 이러한 프리즘 시트는 보통 하부 편광판 아래쪽에 구비된다. 그런데, 디스플레이가 대형화되면서 하부 편광판의 처짐 현상이 발생하여, 상기 하부 편광판과 맞닿아 있는 프리즘 시트의 요철 구조에 의해 하부 편광판이 갈리는 등 손상이 발생한다. 이를 해결하기 위해 하부 편광판의 보호 필름에 하드코팅 층을 코팅하는 방안이 제안되고 있으나, 공정 비용 상승의 문제가 있다.
이러한 필요성에 따라, 생산성을 확보하여 대량 생산시 가격 경쟁력을 갖추면서도 프리즘 시트에 의한 하부 편광판의 손상 및 헤이즈 증가를 방지할 수 있는 방법에 대해 개발이 여전히 요구되고 있다.
본 발명은 우수한 물리적, 광학적 특성을 나타낼 수 있고 하부 편광판의 손상을 방지할 수 있는 편광자 보호필름용 수지 조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기의 편광자 보호필름용 수지 조성물을 이용한 편광자 보호필름을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기의 편광자 보호필름을 이용한 편광판을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 명세서에서는, 분지쇄 말단에 히드록시기가 결합된 수분산 바인더 수지; 및 하기 화학식1로 표시되는 가교제 화합물;을 포함하는 편광자 보호필름용 수지 조성물을 제공한다.
[화학식1]
Figure 112018073256714-pat00001
상기 화학식1에서, X는 4족원소이고, R1는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, L1 내지 L3은 각각 독립적으로 직접결합 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, n은 0 내지 4의 정수이다.
본 명세서에서는 또한, 하기 화학식2로 표시되는 가교작용기를 매개로 가교된 수분산 바인더 수지를 포함하는, 편광자 보호필름이 제공된다.
[화학식2]
Figure 112018073256714-pat00002
상기 화학식 2에서, X는 4족원소이고, R1는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, L1 내지 L3은 각각 독립적으로 직접결합 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, n은 0 내지 4의 정수이다.
본 명세서에서는 또한, 편광자; 접착제층; 및 상술한 편광자 보호필름을 포함하는 편광판이 제공된다.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 편광자 보호필름용 수지 조성물, 이를 이용한 편광자 보호필름 및 편광판에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 명세서에서 특별한 제한이 없는 한 다음 용어는 하기와 같이 정의될 수 있다.
본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, 치환기의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서, "치환"이라는 용어는 화합물 내의 수소 원자 대신 다른 작용기가 결합하는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정되지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 히드록시기; 카르보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미드기; 1차 아미노기; 카르복시기; 술폰산기; 술폰아미드기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알콕시실릴알킬기; 아릴포스핀기; 또는 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수도 있다.
본 명세서에서,
Figure 112018073256714-pat00003
, 또는
Figure 112018073256714-pat00004
는 다른 치환기에 연결되는 결합을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 알킬기는 알케인(alkane)으로부터 유래한 1가의 작용기로, 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 상기 직쇄 알킬기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 20, 또는 1 내지 10인 것이 바람직하다. 또한, 상기 분지쇄 알킬기의 탄소수는 3 내지 20, 또는 3 내지 10이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실, 2,6-디메틸헵탄-4-일 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 상기 알킬기는 치환 또는 비치환될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬렌기는 알케인(alkane)으로부터 유래한 2가의 작용기로, 이들은 2가의 작용기인 것을 제외하고는 전술한 알킬기의 설명이 적용될 수 있다. 예를 들어, 직쇄형, 또는 분지형으로서, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 이소부틸렌기, sec-부틸렌기, tert-부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기 등이 될 수 있다. 상기 알킬렌기는 치환 또는 비치환될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알콕시기는 에테르기(-O-)의 일말단에 전술한 알킬기가 결합한 작용기로서, 이들은 에테르기(-O-)와 결합된 작용기인 것을 제외하고는 전술한 알킬기의 설명이 적용될 수 있다. 예를 들어, 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 구체적으로 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 사이클로헵톡시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 알콕시알킬기는 알킬기에 포함된 1이상의 수소가 알콕시기로 치환된 작용기로서, 알킬기, 알콕시기에 관한 설명은 전술한 바와 같다. 상기 알콕시알킬기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 20인 것이 바람직하다. 상기 알콕시알킬기의 예로는 메톡시메틸, 에톡시메틸, 메톡시에틸, 에톡시에틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 히드록시알킬기는 알킬기에 포함된 1이상의 수소가 히드록시기로 치환된 작용기로서, 알킬기에 관한 설명은 전술한 바와 같다. 상기 히드록시알킬기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 상기 히드록시알킬기의 예로는 히드록시메틸, 히드록시에틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에서, 중량 평균 분자량은 GPC법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량을 의미한다. 상기 GPC법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량을 측정하는 과정에서는, 통상적으로 알려진 분석 장치와 시차 굴절 검출기(Refractive Index Detector) 등의 검출기 및 분석용 컬럼을 사용할 수 있으며, 통상적으로 적용되는 온도 조건, 용매, flow rate를 적용할 수 있다. 상기 측정 조건의 구체적인 예를 들면, Polymer Laboratories PLgel MIX-B 300mm 길이 칼럼을 이용하여 Waters PL-GPC220 기기를 이용하여, 평가 온도는 160 ℃이며, 1,2,4-트리클로로벤젠을 용매로서 사용하였으며 유속은 1mL/min의 속도로, 샘플은 10mg/10mL의 농도로 조제한 다음, 200 μL 의 양으로 공급하며, 폴리스티렌 표준을 이용하여 형성된 검정 곡선을 이용하여 Mw 의 값을 구할 수 있다. 폴리스티렌 표준품의 분자량은 2,000 / 10,000 / 30,000 / 70,000 / 200,000 / 700,000 / 2,000,000 / 4,000,000 / 10,000,000의 9종을 사용하였다.
본 발명에서 '상면'이라는 용어는 편광판이 액정 디스플레이와 같은 디바이스에 장착되었을 때 시청자 쪽을 향하도록 배치된 면을 의미한다. 그리고, '상부'는 편광판이 디바이스에 장착되었을 때, 시청자 쪽을 향하는 방향을 의미한다. 반대로, '하면' 또는 '하부'는 편광판이 디바이스에 장착되었을 때, 시청자의 반대쪽을 향하도록 배치된 면 또는 방향을 의미한다.
본 명세서에서, 직접결합 또는 단일결합은 해당 위치에 어떠한 원자 또는 원자단도 존재하지 않아, 결합선으로 연결되는 것을 의미한다. 구체적으로, 화학식 중 L로 표시되는 부분에 별도의 원자가 존재하지 않은 경우를 의미한다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
Ⅰ. 편광자 보호필름용 수지 조성물
발명의 일 구현예에 따르면, 분지쇄 말단에 히드록시기가 결합된 수분산 바인더 수지; 및 상기 화학식1로 표시되는 가교제 화합물을 포함하는 편광자 보호필름용 수지 조성물이 제공될 수 있다.
편광자는 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 빛으로부터 한쪽 방향으로 진동하는 빛만을 추출할 수 있는 특성을 나타내며, 본 발명의 편광자 보호필름은, 상기 편광자를 외부로부터 보호하는 용도로 사용되며, 상기 편광자의 적어도 일면에, 바람직하게는 상기 편광자의 양면에 대한 보호필름으로 사용되는 것이다.
종래에는 편광자 보호필름으로 트리아세틸셀룰로오스(Triacetylcellulose, TAC) 필름이 광학적 특성이 우수하여 많이 사용되었다. 그러나 상기 TAC 필름은 표면 경도가 약하고 습도에 취약하기 때문에, 최근에는 TAC 필름 대신 폴리에스테르계 필름, 폴리아크릴레이트계 필름 등이 사용되고 있으며, 특히 기계적 특성이 우수한 광학 필름을 개발하기 위하여 연신 공정에 의해 생산되는 필름이 많이 사용된다.
한편 아크릴계 필름을 편광자 보호필름으로 사용하여 편광자와의 접합시 일반적인 접착제만으로는 접착력이 부족하여, 편광자에 접착되는 아크릴계 필름에 기능성 코팅층을 도입하여 이를 보완하고 있다. 그런데 연신 필름의 경우 연신 공정에서 고분자가 재배열되어 상기 연신 필름 상에 프라이머층 등을 추가로 형성하고자 할 경우 기재가 되는 연신 필름과의 부착성이 감소되는 문제점이 있다.
또한 편광판이 고온 다습 환경에 장시간 노출될 시 접착력이 저하되는 문제가 여전히 남아있다. 특히, 친환경적인 이유로 인해 수분산 수지를 사용하여 프라이머층을 형성하는 경우가 많은데, 이러한 경우 상기 수분산 수지 내 친수성 그룹으로 인하여 고온 다습 환경에 더욱 취약하게 된다.
본 발명은 이러한 문제를 해결한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기재가 되는 아크릴계 연신 필름과 편광자에 대하여 부착성이 높고 고온 다습한 환경에서도 내구성과 기계적 물성이 우수한 편광자 보호필름을 제공할 수 있다.
(1) 수분산 바인더 수지
상기 일 구현예의 편광자 보호필름용 수지 조성물은 수분산 바인더 수지를 포함할 수 있다. 상기 수분산 수지는 본 발명의 편광자 보호필름과 편광자와의 기본적인 접착성을 확보하기 위하여 상기 편광자 보호필름용 수지 조성물의 주성분으로 포함된다.
상기 수분산 수지로는 수분산성을 가지는 고분자 수지로, 최소 필름형성온도(Minimum Film-forming Temperature, MFFT)가 후술하는 연신 단계에서의 연신 온도보다 낮은 수지라면 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들어 수분산 폴리우레탄계 수지, 수분산 아크릴계 수지, 수분산 폴리에스테르계 수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 수분산 수지는 후술하는 가교제와 가교 반응에 의한 가교 구조를 형성하며, 이러한 가교 구조에 의해 본 발명 편광자 보호 필름의 내수 접착력 및 기계적 물성이 보다 향상될 수 있다.
상기 수분산 바인더 수지는 편광자 보호필름용 수지 조성물에 함유된 고형분 중량을 기준으로 50 중량% 내지 99.5 중량%, 또는 60 중량% 내지 99.5 중량%, 또는 90 중량% 내지 99.5 중량%로 함유될 수 있다.
상기 수분산 바인더 수지는 분지쇄 말단에 히드록시기가 결합할 수 있다. 상기 수분산 바인더 수지의 합성과정에서 중합반응을 통해 성장하는 사슬을 주쇄(main chain)라 하며, 상기 주쇄로부터 가지 모양으로 뻗어 나온 사슬을 분지쇄 또는 측쇄(side chain)라 한다.
상기 수분산 바인더 수지는 분지쇄 말단에 친수성의 히드록시기를 함유함에 따라, 수분산능을 가질 수 있을 뿐 아니라, 상기 히드록시기가 후술하는 가교제와 가교반응을 진행할 수 있다.
구체적으로, 상기 수분산 바인더 수지의 수산기가는 5 mgKOH/g 내지 200 mgKOH/g일 수 있다. 상기 수분산 바인더 수지의 수산기가(OH Value)는 수분산 바인더 수지 1g으로부터 얻어진 아세틸화합물에 결합되어 있는 초산을 중화하는데 필요한 KOH의 중량(mgKOH/g)으로 정의된다.
상기 수분산 바인더 수지의 수산기가 값이 너무 작으면 물리적 경도 특성과 내수 접착력을 위한 내수 접착력을 위한 가교 밀도가 충분치 않을 수 있고, 상기 수분산 바인더 수지의 수산기가 값이 너무 크면 가교 밀도가 너무 높아 필름 연신이 안될 수 있어, 이러한 관점에서 상기 수분산 바인더 수지의 수산기가 값은 상기 범위인 것이 바람직하다.
(2) 가교제 화합물
상기 일 구현예의 편광자 보호필름용 수지 조성물은 상술한 수분산 바인더 수지 이외에, 상기 화학식1로 표시되는 가교제 화합물을 포함할 수 있다. 상기 가교제 화합물은 상술한 수분산 바인더 수지에 포함된 히드록시기와 가교반응하여 가교구조를 형성하며, 이를 통해 본 발명 편광자 보호 필름의 내수 접착력 및 기계적 강도를 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 화학식1에서, X는 4족원소이고, R1는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, L1 내지 L3은 각각 독립적으로 직접결합 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, n은 0 내지 4의 정수이다.
보다 구체적으로, 상기 화학식1에서, X는 티타늄, 지르코늄, 하프늄 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 화학식1에서, n은 2 내지 4의 정수일 수 있다.
상기 화학식1에서, 말단에 위치한 히드록시기는, 상술한 수분산 바인더 수지에 도입된 히드록시기와의 반응을 통해 가교구조 형성이 가능하다. 이처럼, 상기 화학식1로 표시되는 가교제 화합물에서 n은 2 내지 4의 정수이므로, 말단의 히드록시기가 4개, 6개, 8개로 존재할 수 있기 때문에, 다양한 위치에서 가교반응을 진행하여, 가교이후 높은 가교 밀도를 형성하게 되며, 이에 따라 편광자 보호필름으로의 수분 침투를 어렵게 한다.
보다 바람직하게는 상기 화학식1에서, n은 2의 정수일 수 있다. 상기 화학식1에서 n이 2의 정수인 경우, 상기 화학식1로 표시되는 가교제 화합물은 하기 화학식1-1로 표시되는 화합물이 될 수 있다.
[화학식1-1]
Figure 112018073256714-pat00005
구체적으로, 상기 화학식1-1에서, X는 4족원소이고, R2 및 R3은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, L4 내지 L9는 각각 독립적으로 직접결합 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이다.
상기 화학식1-1로 표시되는 화합물의 구체적인 예로는 (1,3,5-트리아진-2,4,6-트리일)트리스((메톡시메틸)아잔디일)트리메탄올((1,3,5-triazine-2,4,6-triyl)tris((methoxymethyl)azanediyl)trimethanol)등을 들 수 있다.
상기 화학식1로 표시되는 가교제 화합물은 편광자 보호필름용 수지 조성물에 함유된 수분산 바인더 수지의 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 30 중량%, 또는 0.5 중량% 내지 20 중량%, 또는 1 중량% 내지 10 중량%로 함유될 수 있다. 상기 화학식1로 표시되는 가교제 화합물의 중량%는 하기 수학식1을 통해 구할 수 있다.
[수학식1]
(상기 편광자 보호필름용 수지 조성물에 함유된 화학식1로 표시되는 가교제 화합물의 고형분 함량) / (상기 편광자 보호필름용 수지 조성물에 함유된 수분산 바인더 수지의 고형분 함량) * 100.
즉, 상기 수분산 바인더 수지 100 중량부에 대해, 상기 화학식1로 표시되는 가교제 화합물 0.1 중량부 내지 30 중량부, 또는 0.5 중량부 내지 20 중량부, 또는 1 중량부 내지 10 중량부로 함유될 수 있다.
상기 가교제 화합물의 함량이 지나치게 많아지면, 상기 편광자 보호필름의 가교도가 지나치게 증가함에 따라, 유연성이 감소하여 연신이 어려울 수 있고, 조성물의 점도 증가 또는 조성물 내에서의 겔화반응으로 인해 기판으로의 도포성이 감소할 수 있다.
반면, 상기 가교제 화합물의 함량이 지나치게 작아지면, 상기 편광자 보호필름의 가교도 증가에 의한 기계적 강도 향상 효과가 충분히 구현되기 어려울 수 있다.
상기 가교제 화합물의 중량평균 분자량은 200 g/mol 내지 500 g/mol, 또는 300 g/mol 내지 500 g/mol, 또는 400 g/mol 내지 500 g/mol일 수 있다. 상기 가교제 화합물의 중량 평균 분자량이 너무 크면 용해가 어려울 수 있고, 상기 가교제 화합물의 중량 평균 분자량이 너무 작으면 경화를 위한 고온에서 기화될 수 있어, 이러한 관점에서 상기 가교제 화합물의 중량 평균 분자량은 상기 범위인 것이 바람직하다.
(3) 편광자 보호필름용 수지 조성물
상기 일 구현예의 편광자 보호필름용 수지 조성물은 분지쇄 말단에 히드록시기가 결합된 수분산 바인더 수지; 및 상기 화학식1로 표시되는 가교제 화합물을 모두 함께 포함하는 것을 주요특징으로 한다.
특히, 상기 가교제 화합물은 상기 편광자 보호필름용 수지 조성물의 열경화 공정시 별도의 촉매나 열산발생제 등의 첨가 없이도 수분산 바인더 수지와 가교 반응이 충분히 진행될 수 있다.
한편, 상기 일 구현예의 편광자 보호필름용 수지 조성물은 물을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 수분산 바인더 수지 및 가교제 화합물을 물에 용해 또는 분산시켜 수분산 용액 또는 수용액 상태로 사용할 수 있으며, 이때 사용되는 물의 양은 코팅성 및 후속하는 열경화 공정에서의 효율성을 고려하여 적절히 조절할 수 있다.
또한, 상기 일 구현예의 편광자 보호필름용 수지 조성물은 전술한 성분들 외에도, 슬립제, 경화 보조제, 유/무기 미립자, 계면활성제, 산화방지제, UV 안정제, 레벨링제, 방오제, 대전방지제, UV 흡수제, 소포제, 방부제 등 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 또한 그 함량은 본 발명의 편광자 보호필름용 수지 조성물의 물성을 저하시키지 않는 범위 내에서 다양하게 조절할 수 있으므로, 특별히 제한하지는 않으나, 예를 들어 전체 편광자 보호필름용 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 약 0.1 중량부 내지 약 30 중량부로 포함될 수 있다.
Ⅱ. 편광자 보호필름
발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식2로 표시되는 가교작용기를 매개로 가교된 수분산 바인더 수지를 포함하는 편광자 보호필름이 제공될 수 있다. 즉, 상기 편광자 보호필름 내에서는, 상기 화학식2로 표시되는 가교작용기의 일말단에 제1 수분산 바인더 수지가 결합하고, 상기 화학식2로 표시되는 가교작용기의 다른 말단에 제2 수분산 바인더 수지가 결합하여 가교구조를 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 가교된 수분산 바인더 수지를 함유하는 다른 구현예의 편광자 보호필름은 높은 가교밀도를 통해 향상된 기계적 물성을 구현할 수 있다.
구체적으로, X는 4족원소이고, R1는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, L1 내지 L3은 각각 독립적으로 직접결합 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, n은 0 내지 4의 정수이다.
보다 구체적으로, 상기 화학식1에서, X는 티타늄, 지르코늄, 하프늄 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 화학식1에서, n은 2 내지 4의 정수일 수 있다.
상기 화학식2로 표시되는 가교작용기에서 n은 2 내지 4의 정수이므로, 말단의 가교기가 4개, 6개, 8개로 존재할 수 있기 때문에, 다양한 위치에서 가교반응을 진행하여, 가교이후 높은 가교 밀도를 형성하기 때문에 높은 표면 경도를 가지고, 이에 따라 편광자 보호필름 표면 보호 능력을 가진다.
보다 바람직하게는 상기 화학식2에서, n은 2의 정수일 수 있다. 상기 화학식1에서 n이 2의 정수인 경우, 상기 화학식2로 표시되는 가교작용기는 하기 화학식2-1로 표시되는 작용기일 수 있다.
[화학식2-1]
Figure 112018073256714-pat00006
구체적으로, 상기 화학식2-1에서, X는 4족원소이고, R2 및 R3은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, L4 내지 L9는 각각 독립적으로 직접결합 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이다.
보다 바람직하게는 상기 화학식2-1에서, X는 티타늄이고, R2 및 R3은 각각 독립적으로 이소프로필기이고, L4 내지 L9는 각각 독립적으로 탄소수 2의 에틸렌기이다.
상기 편광자 보호필름 전체 중량을 기준으로, 화학식2로 표시되는 가교작용기의 함량은 0.5 중량% 내지 10 중량%일 수 있다. 상기 화학식2로 표시되는 가교작용기의 함량이 지나치게 많아지면, 상기 편광자 보호필름의 가교도가 과도하게 증가함에 따라, 유연성이 감소하여 연신이 어려울 수 있다.
반면, 상기 화학식2로 표시되는 가교작용기의 함량이 지나치게 작아지면, 상기 편광자 보호필름의 가교도가 감소하여 충분한 기계적물성을 달성하기 어려울 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 화학식2로 표시되는 가교작용기를 매개로 가교된 수분산 바인더 수지는, 분지쇄 말단에 히드록시기가 결합된 수분산 바인더 수지; 및 상기 화학식1로 표시되는 가교제 화합물을 포함한 편광자 보호필름용 수지 조성물의 열경화물을 포함할 수 있다. 상기 열경화물이란, 상기 일 구현예의 편광자 보호필름용 수지 조성물의 열경화공정을 거쳐 얻어지는 물질을 의미한다. 상기 편광자 보호필름용 수지 조성물에 관한 모든 내용은 상기 일 구현예를 통해 설명한 바와 같다.
상기 편광자 보호필름은 건조, 경화 및 연신된 후의 최종 두께가 약 50 nm 이상, 또는 약 100 nm 이상, 또는 약 200 nm 이상이며, 또한, 약 5000 nm 이하, 또는 약 2000 nm 이하, 또는 약 1500 nm 이하, 또는 약 900 nm 이하일 수 있다. 상기 편광자 보호필름의 두께가 특정 수치만큼 증가하거나 감소하는 경우 편광자 보호필름에서 측정되는 물성 또한 일정 수치만큼 변화할 수 있다.
한편, 상기 편광자 보호필름을 제조하는 방법의 예가 크게 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 상기 일 구현예의 편광자 보호필름용 수지 조성물을 도포하여 도막을 형성하는 단계(단계 1); 상기 도막을 건조하는 단계(단계 2); 상기 건조된 도막을 열처리하여 경화하는 단계(단계 3)를 포함하는 방법을 사용할 수 있다.
상기 단계 1은, 상술한 편광자 보호필름용 수지 조성물을 기재필름 상에 도포하여 도막을 형성하는 단계이다. 상기 편광자 보호필름용 수지 조성물에 관한 내용은 상기 일 구현예에서 상술한 내용을 모두 포함한다.
상기 편광자 보호필름용 수지 조성물을 기재필름 상에 도포하는 방법은 본 기술이 속하는 기술분야에서 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 바코팅 방식, 나이프 코팅방식, 롤 코팅방식, 블레이드 코팅방식, 다이 코팅방식, 마이크로 그라비아 코팅방식, 콤마코팅 방식, 슬롯다이 코팅방식, 립 코팅방식, 또는 솔루션 캐스팅방식 등을 이용할 수 있다.
상기 기재필름은 TAC필름, 아크릴계 필름, PET필름, Cyclo-olefin film 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 아크릴계 필름을 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 아크릴계 필름은 편광자 보호필름용 수지 조성물을 도포하기 전 일축 연신을 수행할 수 있다. 이때 연신 방향은 특별히 제한되지 않으며, 연신비는 상기 연신 방향의 길이를 기준으로 1.1 배 이상, 또는 1.2 배 이상, 또는 1.5 배 이상이고, 5 배 이하, 또는 3 배 이하가 되도록 연신할 수 있다.
상기 미연신되거나 또는 일축 연신된 아크릴계 필름의 적어도 일면 상에 상술한 편광자 보호필름용 수지 조성물을 도포할 수 있다.
일반적으로, 편광자 보호필름을 형성하기 위해서는 연신된 필름 상에 편광자 보호필름용 수지 조성물을 도포하고 건조 및 경화하는 방법이 사용된다. 그런데, 연신 필름의 경우 연신 공정에서 고분자가 재배열되는 과정을 거치므로 코팅층이 연신 필름에는 잘 부착되지 않는 문제점이 있다.
이에, 아크릴계 필름 상에 편광자 보호필름용 수지 조성물을 도포하고 상기 편광자 보호필름용 수지 조성물이 도포된 아크릴계 필름을 고온에서 연신하면서 동시에 상기 편광자 보호필름용 수지 조성물을 경화시킴으로써 상기 아크릴계 연신 필름과 편광자 보호필름의 부착성이 높은 편광자 보호필름을 제공할 수 있다.
상기 연신은 약 80℃ 이상, 또는 약 90℃ 이상, 또는 약 100℃ 이상이면서, 약 200℃ 이하, 또는 약 180℃ 이하, 또는 약 160℃ 이하의 온도로 열처리함으로써 수행될 수 있다. 상기 연신 온도가 너무 낮으면 편광자 보호필름용 수지 조성물에 대해 충분한 경화가 일어나지 않을 수 있고, 너무 높으면 아크릴계 기재 필름의 열변형이 생길 수 있으므로 이러한 관점에서 상기 온도 범위가 바람직하다.
연신 방향은 특별히 제한되지 않으며, 연신비는 상기 연신 방향의 길이를 기준으로 1.05 배 이상, 또는 1.2 배 이상, 또는 1.5 배 이상이고, 10 배 이하, 또는 5 배 이하, 또는 3 배 이하가 되도록 연신할 수 있다. 상기 연신비가 1.05 배 미만인 경우 연신의 효과를 충분히 달성하지 못할 수 있고, 10 배를 초과할 경우 코팅층이 갈라질 수 있어, 이러한 관점에서 상술한 연신비 내로 연신시키는 것이 바람직하다.
만약, 상기 아크릴계 필름이 상기 편광자 보호필름용 수지 조성물을 도포하기 전 일축 연신된 상태이면, 상기 코팅 후 연신 방향은 상기 편광자 보호필름용 수지 조성물의 도포 전의 연신 방향과 수직 방향으로 연신하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 편광자 보호필름용 수지 조성물을 도포하기 전에 아크릴계 필름을 길이(MD) 방향으로 연신하였다면, 상기 편광자 보호필름용 수지 조성물을 도포한 후에는 폭(TD) 방향으로 연신할 수 있다.
또한, 상기 편광자 보호필름용 수지 조성물을 도포하기 전과 후에 각각 연신을 하는 경우, 총 연신비는 상기 아크릴계 필름의 총 연신 면적을 기준으로 1.1 배 이상, 또는 1.2 배 이상, 또는 1.5 배 이상이고, 25 배 이하, 또는 10 배 이하, 또는 7 배 이하가 되도록 연신할 수 있다. 상기 연신비가 1.1 배 미만인 경우 연신의 효과를 충분히 달성하지 못할 수 있고, 25 배를 초과할 경우 코팅층이 갈라질 수 있어, 이러한 관점에서 상술한 연신비 내로 연신시키는 것이 바람직하다.
상기 단계 2는, 상기 편광자 보호필름용 수지 조성물을 기판에 도포하여 형성된 도막을 건조하는 단계이다.
상기 도막의 건조 단계는 핫 플레이트, 열풍 순환로, 적외선로 등의 가열 수단에 의해 실시될 수 있고, 50 ℃ 내지 120 ℃, 또는 50 ℃ 내지 110 ℃ 온도로 수행할 수 있다.
상기 단계 3는, 상기 건조된 도막을 열처리하여 경화하는 단계이다. 이때, 상기 열처리는 핫 플레이트, 열풍 순환로, 적외선로 등의 가열 수단에 의해 실시될 수 있고, 130 ℃ 내지 300 ℃, 또는 130 ℃ 내지 200 ℃ 온도로 수행할 수 있다.
Ⅲ. 편광판
발명의 또 다른 구현예에 따르면, 편광자; 접착제층; 및 상기 다른 구현예의 편광자 보호필름을 포함하는 편광판이 제공될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 편광판은 편광자; 상기 편광자의 적어도 일면에 적층된 접착제층; 및 상기 접착제층의 일면에 적층된 편광자 보호필름을 포함할 수 있다. 즉, 상기 편광자와 편광자 보호필름 사이에 접착제층이 샌드위치 구조로 적층될 수 있다.
상기 편광자 보호필름에 관한 내용은 상기 다른 구현예에서 상술한 내용을 포함한다.
편광자는 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 빛으로부터 한쪽 방향으로 진동하는 빛만을 추출할 수 있는 특성을 나타낸다. 이러한 특성은 요오드를 흡수한 PVA(poly vinyl alcohol)를 강한 장력으로 연신하여 달성할 수 있다. 예를 들어 보다 구체적으로, PVA 필름을 수용액에 담가 팽윤(swelling)시키는 팽윤하는 단계, 상기 팽윤된 PVA 필름에 편광성을 부여하는 이색성 물질로 염색하는 단계, 상기 염색된 PVA 필름을 연신(stretch)하여 상기 이색성 염료 물질을 연신 방향으로 나란하게 배열시키는 연신 단계, 및 상기 연신 단계를 거친 PVA 필름의 색을 보정하는 보색 단계를 거쳐 편광자를 형성할 수 있다. 그러나, 본 발명의 편광판이 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 편광판에서, 편광자 보호필름은 편광자의 일면 또는 양면에 모두 부착할 수 있다. 이때, 상기 편광판은 LCD의 하부 편광판으로 사용될 수 있으며, LCD 내의 적층 구조에 있어서, 본 발명의 편광자 보호 필름이 하부에 위치하도록 할 수 있다.
상기와 같이 상기 편광자 보호 필름을 하부로 하여 편광판을 LCD에 적층시킬 때, 편광판 하부에 구비되는 프리즘 시트 또는 확산 필름의 요철로 인하여 편광판의 하부 보호 필름이 손상됨으로써 헤이즈가 증가하는 문제점을 막아 우수한 광학 물성을 나타낼 수 있다.
상기 편광자와 본 발명의 편광자 보호필름은 접착제 등을 사용하여 라미네이션함으로써 접착시킬 수 있다. 사용 가능한 접착제로는 당 기술분야에 알려져 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 수계 접착제, 일액형 또는 이액형의 폴리비닐알콜(PVA)계 접착제, 폴리우레탄계 접착제, 에폭시계 접착제, 스티렌 부타디엔 고무계(SBR계) 접착제, 또는 핫멜트형 접착제 등이 있으나, 본 발명이 이들 예에만 한정되는 것은 아니다.
상기 편광판은, 편광자 보호필름의 일면에 형성된 기재 필름을 더 포함할 수 있다. 상기 기재 필름의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 연신 후 약 10 ㎛ 내지 약 200㎛, 또는 약 20 ㎛ 내지 약 100㎛의 두께를 갖는 필름을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기재필름은 TAC필름, 아크릴계 필름, PET필름, Cyclo-olefin film 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 아크릴계 필름을 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아크릴계 필름은 알킬(메트)아크릴레이트계 단위 및 스티렌계 단위를 포함하는 공중합체, 및 주쇄에 카보네이트 부를 갖는 방향족계 수지를 포함하는 필름이거나, 알킬(메트)아크릴레이트계 단위, 스티렌계 단위, 적어도 하나의 카르보닐기로 치환된 3 내지 6원소 헤테로 고리 단위 및 비닐 시아나이드 단위를 포함하는 필름일 수 있다. 또한, 락톤 구조를 갖는 아크릴계 수지일 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 아크릴계 필름은 미연신 상태 또는 1축 연신한 상태의 필름에 대해, 상기 편광자 보호필름용 수지 조성물을 도포한 후 함께 연신할 수 있다.
본 발명의 편광자 보호필름을 편광자에 적층하여 접착할 때, 상기 기재 필름이 형성되지 않은 면이 편광자에 부착되도록 하고, 상기 기재 필름은 편광판의 바깥쪽으로 위치하도록 적층하는 것이 바람직하다.
상술한 편광판은, LCD에 적용하는 것으로 예를 들어 설명하였지만 이에 제한되는 것은 아니며, 다양한 분야에서 활용이 가능하다. 예를 들어 이동통신 단말기, 스마트폰, 기타 모바일 기기, 디스플레이 기기, 전자칠판, 옥외 전광판, 각종 표시부의 용도로 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 편광판은 TN(Twisted Nematic), STN(Super Twisted Nematic) 액정용 편광판일 수 있으며, IPS(In-Plane Switching), Super-IPS, FFS(Fringe Field Switching) 등의 수평배향모드용 편광판일 수도 있고, 수직배향모드용 편광판일 수도 있다.
본 발명에 따르면, 우수한 물리적, 광학적 특성을 나타낼 수 있고 하부 편광판의 손상을 방지할 수 있는 편광자 보호필름용 수지 조성물, 이를 이용한 편광자 보호필름 및 편광판이 제공될 수 있다.
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
<실시예: 편광자 보호필름용 수지 조성물 및 편광자 보호필름의 제조>
실시예1 내지 3
(1) 편광자 보호필름용 수지 조성물의 제조
수분산 수지로 WS-4000(Mitsui, OH Value : 40 mgKOH/g), 가교제로 하기 화학식a의 비스(2-(비스(2-히드록시에틸)아미노)에톡시)디이소프로폭시티타늄 (bis(2-(bis(2-hydroxyethyl)amino)ethoxy)diisopropoxytitanium)을 하기 표1에 기재된 고형분 함량으로 순수 3.5 g과 혼합하여 편광자 보호필름용 수지 조성물을 준비하였다.
(2) 편광자 보호필름의 제조
폴리메틸메타크릴레이트 수지를 250 ℃ 조건 하에서 T-다이 제막기를 이용하여 폭 800 mm, 두께 200 ㎛의 미연신 필름을 제조하였다. 상기 미연신 필름을 135 ℃의 온도에서 길이(MD) 방향으로 1.8배 연신하여 일축 연신 필름을 제조하였다.
상기 일축 연신 필름 상에, 상기 편광자 보호필름용 수지 조성물을 바 코팅(bar coating) 방식으로 코팅한 후, 100 ℃의 온도에서 30초 동안 열풍 건조 후 135 ℃의 온도에서 1분 동안 폭(TD) 방향으로 2.5배 연신하여, 두께가 약 280nm인 편광자 보호필름을 제조하였다.
(3) 편광판의 제조
상기 (2)에서 제조된 편광자 보호필름이 폴리비닐알콜(PVA) 필름을 향하도록 하고 상기 PVA 필름과 편광자 보호필름 사이에 UV계 접착제를 도포하여 PVA 필름 양면에 편광자 보호필름을 라미네이션하였다. 이에 대해, 자외선을 조사하여 PVA 필름 양면에 편광자 보호필름이 적층된 편광판을 제조하였다.
[화학식a]
Figure 112018073256714-pat00007
실시예4
수분산 수지로 GX-1155 (Goo-chemical, OH Value : 150 mgKOH/g), 가교제로 상기 화학식a의 비스(2-(비스(2-히드록시에틸)아미노)에톡시)디이소프로폭시티타늄 (bis(2-(bis(2-hydroxyethyl)amino)ethoxy)diisopropoxytitanium)을 하기 표1에 기재된 고형분 함량으로 순수 2.4 g과 혼합한 편광자 보호필름용 수지 조성물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 편광자 보호필름 및 편광판을 제조하였다.
<비교예: 편광자 보호필름용 수지 조성물 및 편광자 보호필름의 제조>
비교예1
수분산 수지로 WS-4000(Mitsui, OH Value : 40 mgKOH/g), 가교제로 하기 화학식a의 비스(2-(비스(2-히드록시에틸)아미노)에톡시)디이소프로폭시티타늄 (bis(2-(bis(2-hydroxyethyl)amino)ethoxy)diisopropoxytitanium)을 하기 표1에 기재된 고형분 함량으로 순수 3.3 g과 혼합한 편광자 보호필름용 수지 조성물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 편광자 보호필름 및 편광판을 제조하였다.
비교예2
수분산 수지로 GX-1155 (Goo-chemical, OH Value : 150 mgKOH/g), 가교제로 상기 화학식a의 비스(2-(비스(2-히드록시에틸)아미노)에톡시)디이소프로폭시티타늄 (bis(2-(bis(2-hydroxyethyl)amino)ethoxy)diisopropoxytitanium)을 하기 표1에 기재된 고형분 함량으로 순수 2.0g과 혼합한 편광자 보호필름용 수지 조성물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 편광자 보호필름 및 편광판을 제조하였다.
<참고예: 편광자 보호필름용 수지 조성물 및 편광자 보호필름의 제조>
참고예1
수분산 수지로 AP-201(DIC, OH Value : 5 mgKOH/g미만), 가교제로 상기 화학식a의 비스(2-(비스(2-히드록시에틸)아미노)에톡시)디이소프로폭시티타늄 (bis(2-(bis(2-hydroxyethyl)amino)ethoxy)diisopropoxytitanium)을 하기 표1에 기재된 고형분 함량으로 순수 1.7 g과 혼합한 편광자 보호필름용 수지 조성물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 편광자 보호필름 및 편광판을 제조하였다.
참고예2
수분산 수지로 Z-221(Goo chemical, OH Value : 5 mgKOH/g미만), 가교제로 상기 화학식a의 비스(2-(비스(2-히드록시에틸)아미노)에톡시)디이소프로폭시티타늄 (bis(2-(bis(2-hydroxyethyl)amino)ethoxy)diisopropoxytitanium)을 하기 표1에 기재된 고형분 함량으로 순수 2.4 g과 혼합한 편광자 보호필름용 수지 조성물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 편광자 보호필름 및 편광판을 제조하였다.
<실험예: 실시예, 비교예 및 참고예에서 얻어진 편광자 보호필름의 물성 측정>
상기 실시예, 비교예 및 참고예에서 얻어진 편광자 보호필름에 대하여 하기 방법으로 물성을 측정하였으며, 그 결과를 표1에 나타내었다.
1. 내스크래치성
진동발생기가 연결된 샘플 홀더(50mm X 50mm)에 실시예 및 비교예의 편광자 보호필름의 코팅층과 확산 시트(LG Electronics, Ltd. ND146)가 맞닿도록 포개어 놓고 200g의 무게추로 하중을 준 상태에서 진동(인가 진동 세기 2.8 Grms, 주파수 20-60Hz)을 240초간 가하였다. 이후 편광자 보호필름의 코팅층 표면에 스크래치 및 갈림 발생 유무를 확인하여 다음 기준하에, 내스크래치성을 평가하였다. 스크래치나 갈림 발생이 없으면 ◎, 극히 미세한 스크래치나 갈림이 발생하면 O, 미세한 스크래치나 갈림이 발생하면 △, 뚜렷하게 발생하면 X로 기재하였다.
2. 연필경도
연필경도계(경도시험기, 제조사: 충북테크)를 이용하여 500g 하중에서 연필 경도를 측정하였다. ASTM 3363-74에 따라 표준 연필(Mitsubishi)을 6B~9H로 변화시키면서 45도 각도를 유지하고, 250mm/min 속도로 편광자 보호필름 표면에 스크래치를 가하여 표면의 변화를 관찰하였다. 각각의 실험값은 5회 측정 후 평균값으로 기재하였다.
실시예 및 비교예의 실험예 측정 결과
구분 바인더수지 가교제 내스크래치성 연필경도
종류 고형분 함량 종류 고형분 함량(바인더수지 대비 중량%)
실시예1 WS-4000 2g 화학식a 0.02g
(1.0중량%)		 O H
실시예2 WS-4000 2g 화학식a 0.10g(5.0중량%) O H
실시예3 WS-4000 2g 화학식a 0.20g(10.0중량%) O H
실시예4 GX-1155 2g 화학식a 0.10g(5.0중량%) △ B
비교예1 WS-4000 2g - - X B
비교예2 GX-1155 2g - - X 3B
참고예1 AP-201 2g 화학식a 0.20g(5.0중량%) X 3B
참고예2 Z-221 2g 화학식a 0.20g(5.0중량%) X B
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예1 내지 3에서 얻어진 편광자 보호필름은 우수한 내스크래치성 및 연필 경도를 보인 반면, 실시예 1 내지 3과 동일한 수분산 바인더 수지만을 포함할 뿐, 가교제가 사용되지 않은 비교예 1의 필름은 내스크래치성과 연필 경도가 부족하여 편광판의 하부 보호 필름으로는 적합하지 않은 것으로 평가되었다. 또한, 실시예4에서 얻어진 편광자 보호필름은 우수한 내스크래치성 및 연필 경도를 보인 반면, 실시예 4와 동일한 수분산 바인더 수지만을 포함할 뿐, 가교제가 사용되지 않은 비교예 2의 필름은 내스크래치성과 연필 경도가 부족하여 편광판의 하부 보호 필름으로는 적합하지 않은 것으로 평가되었다.
한편, 수산기가(OH Value)가 바람직한 범위를 벗어난 수분산 바인더 수지를 사용한 참고예1 내지 2의 필름은 내스크래치성과 연필 경도가 부족하여 편광판의 하부 보호 필름으로는 적합하지 않은 것으로 평가되었다.

Claims (12)

  1. 편광자, 접착제층 및 편광자 보호필름을 포함하고,
    상기 편광자 보호필름은 분지쇄 말단에 히드록시기가 결합된 수분산 바인더 수지; 및 하기 화학식1로 표시되는 가교제 화합물을 포함한 편광자 보호필름용 수지 조성물의 열경화물을 포함하는, 편광판:
    [화학식1]
    Figure 112020104985799-pat00008

    상기 화학식1에서,
    X는 4족원소이고,
    R1는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고,
    L1 내지 L3은 각각 독립적으로 직접결합 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고,
    n은 0 내지 4의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수분산 바인더 수지의 수산기가는 5 mgKOH/g 내지 200 mgKOH/g인, 편광판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화학식1에서,
    n은 2 내지 4의 정수인, 편광판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가교제 화합물의 중량평균 분자량은 200 g/mol 내지 500 g/mol인, 편광판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화학식1로 표시되는 가교제 화합물은 편광자 보호필름용 수지 조성물에 함유된 수분산 바인더 수지의 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 30 중량%로 함유되는, 편광판.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수분산 바인더 수지는 수분산 폴리우레탄계 수지, 수분산 아크릴계 수지, 수분산 폴리에스테르계 수지 또는 이들의 조합을 포함하는, 편광판.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열경화물은 하기 화학식2로 표시되는 가교작용기를 매개로 가교된 수분산 바인더 수지를 포함하는, 편광판:
    [화학식2]
    Figure 112020104985799-pat00009

    상기 화학식 2에서,
    X는 4족원소이고,
    R1는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고,
    L1 내지 L3은 각각 독립적으로 직접결합 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고,
    n은 0 내지 4의 정수이다.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 편광자 보호필름 전체 중량을 기준으로, 화학식2로 표시되는 가교작용기의 함량은, 0.5 중량% 내지 10 중량%인, 편광판.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 편광자 보호필름의 두께가 50 nm 내지 5 ㎛인, 편광판.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 편광자 보호필름의 일면에 형성된 기재 필름을 더 포함하는, 편광판.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101631355B1 (ko) * 2013-06-21 2016-06-16 제일모직주식회사 편광판용 접착필름, 이를 위한 접착제 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학 부재

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015087694A (ja) * 2013-11-01 2015-05-07 東洋紡株式会社 偏光子保護フィルム、偏光板及び液晶表示装置

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