KR102366704B1 - 보호필름 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 보호필름에 관한 것이다. 본 출원에 따르면, 텔레비전 디스플레이에 사용되는 대형 편광판에 적용될 수 있는 보호필름이 제공될 수 있다.

Description

보호필름{A PROTECTIVE FILM}
본 출원은 보호필름에 관한 것이다. 구체적으로, 본 출원은 편광필름용 보호필름에 관한것이다.
편광판 보호필름은 편광판의 제조, 검사 또는 운송 과정에서 편광판을 보호하는 용도로 사용된다. 보호 필름이 가져야 하는 주요 특성 중 하나는 박리력이다. 구체적으로, 보호필름은 적정 수준의 저속 박리력과 고속 박리력을 가져야 하는데, 저속 박리력은 상기와 같은 공정 과정에서 보호필름이 편광판에 잘 고정되었는지 여부를 확인할 수 있는 특성이고, 고속 박리력은 작업자가 보호필름을 편광판에서 제거할 때 필요한 힘의 정도를 확인할 수 있는 특성이다. 텔레비전용 디스플레이에서와 같이 편광판이 대형화하는 최근 추세에서는 기존과 동등 수준으로 저속 박리력을 유지하면서도, 기존 대비 낮은 수준의 고속 박리력을 갖는 보호필름이 요구된다.
본 출원의 일 목적은 대형 편광판에 사용될 수 있는 보호필름을 제공하는 것이다.
본 출원의 상기 목적 및 기타 그 밖의 목적은 하기 상세히 설명되는 본 출원에 의해 모두 해결될 수 있다.
본 출원에 관한 일례에서, 본 출원은 보호필름에 관한 것이다. 상기 보호 필름은 표면 특성이 개질된 점착층을 포함한다. 구체적으로, 하기 설명되는 제 2 수지는 점착층 표면에 수소성을 부여할 수 있다. 그에 따라, 본 출원은 기존과 동등 수준으로 저속 박리력을 유지하면서도, 고속 박리력이 낮기 때문에 대형 편광판 제조 관련 공정에 적합한 보호필름을 제공할 수 있다.
상기 보호 필름은 기재층; 및 점착층을 포함한다.
상기 기재층은 보호필름이 편광자나 편광판의 적어도 일 면 상에 부착되는 경우, 실질적으로 그 표면을 보호하는 구성이다. 기재층에 사용될 수 있는 필름으로는 이 분야에서 공지되어 있는 것이 사용될 수 있다. 예를 들면, TAC(Triacetyl cellulose)와 같은 셀룰로오스계 필름; 폴리카보네이트 필름 또는 PET(poly(ethylene terephthalet))와 같은 폴리에스테르계 필름; 폴리에테르설폰계 필름; 또는 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름 또는 시클로계나 노르보르넨 구조를 가지는 수지나 에틸렌-프로필렌 공중합체 등을 사용하여 제조되는 폴리올레핀계 필름; (메타)아크릴계 필름; 또는 폴리이미드 필름과 같은 플라스틱 필름을 들 수 있다. 이러한 필름은 단층으로 구성되거나, 2층 이상이 적층되어 있을 수도 있으며, 경우에 따라서는 방오층 또는 대전방지층 등의 기능성층을 추가로 포함할 수도 있다. 또한 밀착성 향상 관점에서 상기 기재층의 일면 또는 양면에 프라이머 처리와 같은 표면 처리가 수행될 수도 있다.
기재층의 두께는 용도에 따라 적절히 선택되는 것으로 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 기재층의 두께는 5 ㎛ 내지 500 ㎛ 또는 10 ㎛ 내지 100 ㎛ 범위 일 수 있다.
상기 점착층은 적어도 2 종의 수지(또는 중합체)를 가교된 상태로 포함한다. 이와 관련하여, 하기 설명되는 것과 같이, 점착층에 사용되는 수지는 가교 반응에 참여할 수 있는 단량체 단위를 포함하고, 점착층 형성시에는 가교제가 사용된다.
구체적으로, 상기 점착층은 - 40 ℃ 이하의 유리전이온도(Tg)를 갖는 제 1 수지; 및 (메트)아크릴산 에스테르계 제 2 단량체 단위, 하기 화학식 1의 단위, 및 극성 관능기 함유 단량체 단위를 포함하는 제 2 수지를 가교된 상태로 포함한다.
상기 제 1 수지는 - 40 ℃ 이하의 유리전이온도(Tg)를 갖는다. 구체적으로, 상기 제 1 수지의 유리전이온도는 - 40 ℃ 이하, - 45 ℃ 이하, - 50 ℃ 이하, - 55 ℃ 이하, - 60 ℃ 이하 또는 - 65 ℃ 이하일 수 있다. 그리고 그 하한은 예를 들어 약 - 85 ℃ 이상, - 80 ℃ 이상, - 75 ℃ 이상 또는 - 70 ℃ 이상일 수 있다. 상기 유리전이온도를 만족하는 제 1 수지는 보호필름 용도에 적합한 박리력을 제공할 수 있다. 본 출원에서 유리전이온도는 각 수지(중합체)가 갖는 유리전이온도로서, 하기 실시예에서 설명되는 방법에 따라 계산될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제 1 수지는 (메트)아크릴산 에스테르 단위 75 내지 99 중량부 및 극성 관능기 함유 단량체 단위 1 내지 25 중량부를 포함할 수 있다. 본 출원에서, 수지나 중합체의 구성과 관련하여 사용되는 「단위」 또는 「중합 단위」란, 하나 인상인 소정의 단량체가 중합되어 형성된 수지, 중합체 또는 중합 반응물의 주쇄나 측쇄 등에, 상기 소정의 단량체가 중합되어 포함되어 있는 상태를 의미할 수 있다. 그리고, 중합단위와 관련하여 사용되는 함량 비율은, 수지(또는 중합체) 내에 포함되는 해당 단위를 제공하는 단량체가 중합시 사용된 비율을 의미할 수 있다.
제 1 수지에 사용되는 (메트)아크릴산 에스테르는 제 1 단량체로 호칭될 수 있다.
구체적으로, 상기 제 1 수지 내에서 (메타)아크릴산 에스테르 제 1 단량체는 76 중량부 이상, 77 중량부 이상, 78 중량부 이상, 79 중량부 이상, 80 중량부 이상, 81 중량부 이상, 82 중량부 이상 83 중량부 이상 84 중량부 이상 85 중량부 이상, 86 중량부 이상, 87 중량부 이상, 88 중량부 이상, 89 중량부 이상, 90 중량부 이상, 91 중량부 이상, 92 중량부 이상, 93 중량부 이상, 94 중량부 이상 또는 95 중량부 이상일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 (메타)아크릴산 에스테르로는, 예를 들어, 알킬 (메타) 아크릴레이트가 사용될 수 있다. 유리전이온도 및 점착성 조절 등을 고려하여, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트가 사용될 수 있다. 이러한 단량체의 예로는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소보르닐 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트 또는 이소 스테아릴 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 상기 나열된 단량체 중에서 일종 또는 이종 이상을 상기 유리전이온도가 확보될 수 있도록 선택될 수 있다.
상기 극성 관능기 함유 단량체는 후술하는 가교제 등과의 반응을 통해 점착층 내에서 가교 구조를 형성하고, 점착층에 필요한 물성을 부여할 수 있다. 본 출원에서 상기 극성 관능기 함유 단량체는 가교성 단량체로 호칭될 수도 있다.
상기 극성 관능기 또는 가교성 관능기의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 관능기는 히드록시기, 카복실기, 에폭시기, 이소시아네이트기 또는 질소 함유 관능기일 수 있다. 이러한 관능기를 포함하는 경우라면, 제 1 수지 형성에 사용되는 극성 관능기 함유 단량체의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예르 들어, 히드록시기 알킬 (메타)아크릴레이트 또는 히드록시 알킬렌글리콜 (메타)아크릴레이트 등과 같은 히드록시기 함유 단량체; (메타)아크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로 필산, 4-(메타)아크릴로일옥시 부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레산 및 말레산 무수물 등의 카복실기 함유 단량체; 또는 (메타)아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈 또는 N-비닐 카프로락탐 등의 질소 함유 단량체 등이 단독 또는 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제 1 수지는 극성 관능기 함유 단량체 단위로서, 2 종 이상의 히드록시기 함유 단량체의 단위를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 히드록시기 함유 단량체는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112019111013696-pat00001
단, 상기 화학식 2에서, Q는 수소 또는 알킬기이고, A 및 B는 각각 독립적으로 알킬렌기 또는 알킬리덴기이고, n은 0 내지 10 범위 내의 정수이다. 또한, 화학식 2에서 [-O-B-] 단위가 2개 이상 존재하는 경우, 각 [-O-B-] 단위 내의 B의 탄소수는 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에서 용어 알킬기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄상, 분지쇄상 또는 고리상의 알킬기를 의미할 수 있고, 상기 알킬기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다. 화학식 2에서 알킬기로는, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기가 예시될 수 있다. 특별히 제한되지는 않으나, 상기 화학식 2에서 Q가 알킬기인 경우, 상기 Q는 탄소수 1 내지 4의 알킬기일 수 있다.
본 명세서에서 용어 알킬렌기 또는 알킬리덴기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄상, 분지쇄상 또는 고리상의 알킬렌기 또는 알킬리덴기를 의미할 수 있고, 상기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다. 특별히 제한되지는 않으나, 화학식 2에서, 예를 들면, A 및 B는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄상의 알킬렌기일 수 있다.
또한, 화학식 2에서 n은, 예를 들면, 0 내지 7, 0 내지 5, 0 내지 3 또는 0 내지 2일 수 있다.
상기 화학식 2의 화합물의 일례로는, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트와 같은 히드록시 알킬 (메타)아크릴레이트를 들 수 있다. 또는 2-히드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트 또는 2-히드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트 등이 상기 화학식 2의 화합물로 예시될 수 있다. 그러나, 상기 나열된 화합물들에 특별히 제한되는 것은 아니다. 유리전이온도, 가교 구조 형성에 의한 적절한 내구성 확보 등을 고려하면, 히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 및/또는 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 제 1 수지는, 예를 들면, 전술한 (메트)아크릴산 에스테르계 제 1 단량체 단위 75 내지 99 중량부 및 상기 화학식 2로 표시되는 화합물 단위 1 내지 25 중량부를 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물로는, 측쇄에 존재하는 탄소수가 서로 상이한 2종의 단량체가 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 수지는 상기 화학식 2로 표시되고, A 및 B에 존재하는 알킬렌기의 탄소수가 1 내지 3 범위 내인 단량체(a) 단위; 및 상기 화학식 2로 표시되고, A 및 B에 존재하는 알킬렌기의 탄소수가 4 내지 20 범위 내인 단량체(b) 단위를 가질 수 있다. 이때, 단량체 (a) 및 (b)를 구분하기 위하여 탄소의 수를 계산할 때에는 직쇄 형태로 형성된 알킬렌기의 탄소의 수만이 고려되며, 예를 들어, 상기 A 및 B에 탄소를 포함하는 치환기가 치환되어 있는 경우에 그 치환기의 탄소수는 고려되지 않는다. 이와 같이 2종의 히드록시기 단량체의 중합 단위를 갖는 경우, 고속 박리력과 및 저속 박리력의 밸런스를 개선하는데 유리하다.
하나의 예시에서, 상기 제 1 수지는 상기 단량체(a)와 단량체(b)를 1 내지 15 중량부 범윌 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 함량의 상한은 예를 들어, 15 중량부, 14 중량부, 13 중량부, 12 중량부, 11 중량부, 10 중량부, 9 중량부, 8 중량부, 7 중량부, 6 중량부 또는 5 중량부 이하일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제 1 수지의 유리전이온도를 만족하는 것을 전제로, 상기 제 1 수지는 하기 화학식 3로 표시되는 화합물 단위 5 내지 20 중량부를 추가로 포함할 수 있다. 화학식 3의 화합물은 친수성을 갖는 모노머로서, 점착층의 대전 방지 특성을 개선할 수 있다.
[화학식 3]
Figure 112019111013696-pat00002
상기 화학식 3에서, Q는 수소 또는 알킬기이고, U는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌이이며, m은 1 내지 15 범위 내의 수이고, Z는 수소, 알킬기 또는 아릴기이다. 또한, 화학식 3에서 [-U-O-] 단위가 2개 이상 존재하는 경우, 상기 단위 내의 U의 탄소수는 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 3과 관련하여 용어 알킬기 또는 알킬렌기 등은 상기 화학식 2와 관련하여 설명된 내용과 동일하게 정의될 수 있다.
상기 화학식 3과 관련하여 용어 아릴기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 벤젠 고리를 포함하거나 또는 2개 이상의 벤젠 고리가 연결되어 있거나, 혹은 2개 이상의 벤젠 고리가 하나 또는 2개 이상의 탄소 원자를 공유하면서 축합 또는 결합되어 있는 구조를 포함하는 화합물 또는 그 유도체로부터 유래하는 1가 잔기를 의미할 수 있다. 상기 아릴기는, 예를 들면, 탄소수 6 내지 25, 탄소수 6 내지 22, 탄소수 6 내지 16 또는 탄소수 6 내지 13의 아릴기 일 수 있다. 이러한 아릴기로는, 페닐기, 페닐에틸기, 페닐프로필기, 벤질기, 톨릴기, 크실릴기(xylyl group) 또는 나프틸기 등이 예시될 수 있다.
상기 화학식 3에서 m은, 임의의 수로서, 예를 들면, 1 내지 15 범위 내, 1 내지 13 범위 내 또는 1 내지 11 범위 내의 수일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 점착제에 적절한 도전성을 부여할 수 있다.
상기 화학식 3의 화합물로는, 예를 들어, 에톡시에톡시에틸 아크릴레이트, 알콕시 디알킬렌글리콜 (메타)아크릴산 에스테르, 알콕시 트리알킬렌글리콜 (메타)아크릴산 에스테르, 알콕시 테트라알킬렌글리콜 (메타)아크릴산 에스테르, 아릴옥시 디알킬렌글리콜 (메타)아크릴산 에스테르, 아릴옥시 트리알킬렌글리콜 (메타)아크릴산 에스테르, 아릴옥시 테트라알킬렌글리콜 (메타)아크릴산 에스테르 또는 폴리알킬렌글리콜 모노(알킬) 에테르 (메타)아크릴산 에스테르 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원에서, 상기 제 2 수지는 본 출원 점착층의 표면 특성을 개선할 수 있는 구성이다. 구체적으로, 상기 제 2 수지는 (메트)아크릴산 에스테르 단위, 하기 화학식 1의 단위, 및 극성 관능기 함유 단량체 단위를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제 2 수지에 포함되는 (메트)아크릴산 에스테르는 제 2 단량체로 호칭될 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112019111013696-pat00003
상기 화학식 1에서, n은 0 내지 300의 범위 내의 수이고, R은 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이고, P는 중합성 관능기로서, 알케닐기, 에폭시기, 시아노기, 카르복실기, 아크릴로일기, 메타크로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크로일옥시기이다.
상기 화학식 1의 n은 5 이상, 10 이상, 15 이상, 20 이상, 25 이상, 30 이상, 35 이상 또는 40 이상일 수 있고, 그 상한은 250 이하, 200 이하 또는 150 이하 일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 R은 알킬기일 수 있고, 구체적으로는 메틸기, 에틸기 또는 프로필기일 수 있다.
상기 중합성 관능기 P는 화학식 1 의 화합물 유래의 단위가 제 2 수지에 도입될 수 있도록 한다. 이와 관련하여, 본 출원에서는 중합성 관능기 P가 화학식 1 화합물의 편면에만 존재한다. 중합성 관능기 P가 화합물의 양 말단에 존재하는 경우, 반응성이 높아지기 때문에, 제 2 수지 형성을 위한 중합 반응 시에 가교가 진행되면서 용매에 녹지 않는 침전물이 생기거나 반응기에서 수지를 회수하기 어려운 문제가 발생할 수 있다. 즉, 본 출원에서는 점착층의 가교가 수지 제조 단계가 아닌 코팅 후 숙성 조건에서 이루어지도록 조절된다.
하나의 예시에서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 관능기(P)의 당량이, 예를 들어, 3,000 g/mol 내지 20,000 g/mol, 3,500 g/mol 내지 18,000 g/mol, 4,000 g/mol 내지 16,000 g/mol 또는 4,500 g/mol 내지 14,000 g/mol일 수 있다. 관능기 당량이 상기 범위 미만일 경우 제 2 수지 내에 화학식 1의 단위가 충분히 도입되지 않고, 상기 범위를 초과하면 지나친 반응성으로 인해 충분한 점착력을 얻을 수 없다.
하나의 예시에서, 상기 관능기 당량을 갖는 화학식 1의 화합물은 1,000 내지 10,000 범위 내의 중량평균분자량(Mw: molecular weight) 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 화학식 1 화합물의 분자량은 2,000 이상, 2,500 이상, 3,000 이상, 3,500 이상, 4,000 이상, 4,500 이상, 5,000 이상, 5,500 이상, 6,000 이상, 6,500 이상 또는 7,000 이상의 분자량을 가질 수 있고, 그 상한은 예를 들어, 9,500 이하, 9,000 이하, 8,500 이하, 또는 8,000 이하일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제 1 수지 형성시 사용되는 (메트)아크릴산 에스테르 제 1 단량체와 제 2 수지 형성시 사용되는 (메트)아크릴산 에스테르 제 2 단량체는 서로 동일할 수 있다.
또 하나의 예시에서, 상기 제 1 수지 형성시 사용되는 (메트)아크릴산 에스테르 제 1 단량체와 제 2 수지 형성시 사용되는 (메트)아크릴산 에스테르 제 2 단량체는 서로 상이할 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 수지는 알킬 아크릴레이트 단위를 포함하고, 제 2 수지는 알킬 메타아크릴레이트 단위를 포함할 수 있다. 제 1 수지의 경우 알킬 아크릴레이트와 같이 그 단독 중합체의 유리전이온도가 낮은 소프트 단량체(soft monomer)를 사용하여 중합될 수 있고, 그 결과 점착제 내에서 낮은 벌크 모듈러스(bulk modulus)와 낮은 유리전이온도(Tg)를 가질 수 있게 되어 보호필름에 적합한 낮은 박리력을 얻는데 기여할 수 있다. 그리고, 알킬 메타아크릴레이트를 사용하여 중합되는 제 2 수지의 경우, 예를 들어 알킬 아크릴레이트를 사용한 경우와 다르게, -CH3가 존재하기 때문에 점착제 내에서 안쪽으로 패킹(packing)되지 않고, 점착제 표면에 존재할 수 있다. 제 2 수지가 점착제 표면에 존재하는 경우, 보호필름용 점착층의 표면 특성을 변화시키면서 고속박리력이 특히 더 낮아질 수 있는 것으로 생각된다. 구체적으로, 제 2 수지에 의해 점착층의 표면은, 제 2 수지를 포함하지 않는 경우와 비교할 때, 보다 소수성(hydrophobic)으로 변화하면서 물 접촉각이 증가하고, 표면에너지가 감소할 수 있다.
또한, 본 출원에서, 제 2 수지는 알킬 메타크릴레이트 유래의 단위를 갖고, 제 1 수지와 다르게 화학식 3의 화합물을 포함하지 않는다. 따라서, 상기 제 2 수지는 제 1 수지 보다 소수성에 가깝고, 그 결과 인접하는 피접착제에 대한 박리력(또는 점착력)을 적정 수준으로 낮게 유지하는데 기여할 수 있다.
또한, 본 출원에서 제 2 수지는 제 1 수지 보다 유리전이온도가 높기 때문에, 유리전이온도가 낮은 제 1 수지만을 포함하는 경우와 비교할 때, 점착층의 박리력을 낮추는데 기여할 수 있다. 제 1 수지의 유리전이온도인 -40 ℃ 보다 높다면, 상기 제 2 수지의 유리전이온도는 특별히 제한되지는 않는다.
하나의 예시에서, 상기 제 2 수지의 유리전이온도는, -30 ℃ 이상, -20 ℃ 이상, -10 ℃ 이상, 0 ℃ 이상, 10 ℃ 이상, 20 ℃ 이상, 30 ℃ 이상, 40 ℃ 이상, 50 ℃ 이상 또는 60 ℃ 이상일 수 있고, 그 상한은 예를 들어 100 ℃ 이하, 90 ℃ 이하, 80 ℃ 이하, 70 ℃ 이하, 60℃ 이하, 50℃ 이하 또는 40℃ 이하일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제 2 수지는 100,000 이하의 중량평균분자량(Mw)을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 수지 중량평균분자량의 상한은 90,000 이하, 85,000 이하, 80,000 이하, 75,000 이하, 70,000 이하, 65,000 이하 또는 60,000 이하일 수 있다. 그리고, 상기 분자량의 하한은 예를 들어, 10,000, 15,000, 20,000, 25,000, 30,000 또는 35,000 이상일 수 있다.
즉, 본 출원에서 하기 설명되는 제 2 수지는 유리전이온도가 10 ℃ 이상으로 높고, 분자량이 100,000 이하이기 때문에, 단독으로는 점착제로서 사용할 수가 없다. 다만, 본 출원에서 설명되는 특성을 갖기 때문에, 제 1 수지를 포함하는 점착제 조성물에 함께 첨가되어 박리력을 저하시키는 기능을 수행한다.
하나의 예시에서, 상기 보호 필름의 점착층은 상기 제 1 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 제 2 수지 1.5 중량부 내지 25 중량부를 포함할 수 있다. 상기 범위 미만으로 제 2 수지가 사용되는 경우 박리력 저하 효과가 충분치 못하고, 상기 범위를 초과하는 경우 점착력이 지나치게 저하되기 때문에 보호필름으로서 부적합할 수 있다. 구체적으로, 상기 제 2 수지의 함량 하한은, 예를 들어, 2.0 중량부 이상, 3.5 중량부 이상, 4.0 중량부 이상, 4.5 중량부 이상, 5.0 중량부 이상, 5.5 중량부 이상, 6.0 중량부 이상, 6.5 중량부 이상, 7.0 중량부 이상, 7.5 중량부 이상, 8.0 중량부 이상, 8.5 중량부 이상, 9.0 중량부 이상, 9.5 중량부 이상, 10.0 중량부 이상, 10.5 중량부 이상, 11.0 중량부 이상, 11.5 중량부 이상, 12.0 중량부 이상, 12.5 중량부 이상, 13.0 중량부 이상, 13.5 중량부 이상, 14.0 중량부 이상, 14.5 중량부 이상, 15.0 중량부 이상일 수 있다. 그리고, 그 상한은 예를 들어, 24.5 중량부 이하, 24.0 중량부 이하, 23.5 중량부 이하, 23.0 중량부 이하, 22.5 중량부 이하, 22.0 중량부 이하, 21.5 중량부 이하, 21.0 중량부 이하, 20.5 중량부 이하, 또는 20.0 중량부 이하일 수 있다.
상기 제 2 수지 형성에 사용되는 극성 관능기 함유 단량체의 종류는, 예를 들어, 상기 제 1 수지 형성에 사용되는 단량체에서 설명된 것과 동일할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제 2 수지는 (메트)아크릴산 에스테르 단위 60 내지 95 중량부, 상기 화학식 1의 단위 1 내지 10 중량부 및 극성 관능기 함유 단량체 단위 1 내지 15 중량부를 포함할 수 있다.
상기 점착층은 가교제를 더 포함할 수 있다. 상기 가교제는 각 수지의 극성 관능기와 반응하여 화학적 가교 구조를 형성할 수 있다. 가교제의 비제한적인 일례로는, 이소시아네이트 가교제, 에폭시 가교제, 아지리딘 가교제 또는 금속 킬레이트 가교제를 들 수 있다. 이들 중 하나 이상이 사용될 수 있다.
하나의 예시에서, 이소시아네이트 가교제가 사용될 수 있다. 구체적으로, 이소시아네이트기를 적어도 2개 가지는 이소시아네이트 가교제가 사용될 수 있다. 이러한 이소시아네이트 가교제로는, 예를 들어, 톨리렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소보론 디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 또는 나프탈렌 디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트 화합물; 또는 상기 디이소시아네이트 화합물을 폴리올과 반응시킨 화합물;을 사용할 수 있다. 상기 폴리올로는 트리메틸롤 프로판 등이 사용될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 가교제는 수지 고형분 100 중량부를 기준으로 약 10 중량부 이하로 사용될 수 있다. 예를 들어, 0.5 내지 5 중량부 이하로 사용될 수 있다.
상기 점착층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 이형 필름이나 상기 기재층 표면에 제 1 수지, 제 2 수지, 및 가교제를 포함하는 점착 조성물을 코팅 후 열 또는 광경화하는 방식으로 점착층이 형성될 수 있다. 구체적인 경화 조건은 특별히 제한되지 않으며, 관련 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 지식에 기초하여 이루어질 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 보호필름은 대전방지층을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 보호필름은 점착층, 기재층 및 대전방지층을 순차로 포함할 수 있다.
대전 방지 기능을 수행할 수 있다면, 대전방지층의 구체적인 구성은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 상기 대전방지층은 유기물, 이온성 액체, 도전성 중합체, 염 함유 올리고머, 탄소 화합물, 계면 활성제, 금속 분말이나 금속 산화물 등과 같은 대전 방지제를 포함하는 층일 수 있다.
상기 대전방지층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 언급된 대전방지제 등을 적절한 유기 또는 수성 용제에 배합하고, 이형지 표면 상에 도포 후 건조하는 방식으로 제조할 수 있다.
본 출원에 관한 다른 일례에서, 본 출원은 편광판에 관한 것이다. 상기 편광판은 편광자 및 보호필름을 포함한다. 보호필름은 상기 설명된 구성을 가질 수 있고, 그 점착층을 매개로 편광자의 일면에 부착되어 있을 수 있다.
편광판에 포함되는 편광자의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 폴리비닐알코올계 편광자 등과 같이 이 분야에서 공지되어 있는 일반적인 종류를 제한 없이 채용할 수 있다.
편광자는 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 빛으로부터 한쪽 방향으로 진동하는 빛만을 추출할 수 있는 기능성 필름이다. 이와 같은 편광자는, 예를 들면, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 색소가 흡착 배향되어 있는 형태일 수 있다. 편광자를 구성하는 폴리비닐알코올계 수지는, 예를 들면, 폴리비닐아세테이트계 수지를 겔화하여 얻을 수 있다. 이 경우, 사용될 수 있는 폴리비닐아세테이트계 수지에는, 비닐 아세테이트의 단독 중합체는 물론, 비닐 아세테이트 및 상기와 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체도 포함될 수 있다. 상기에서 비닐 아세테이트와 공중합 가능한 단량체의 예에는, 불포화 카르본산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 및 암모늄기를 가지는 아크릴아미드류 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 폴리비닐알코올계 수지의 겔화도는, 통상 85몰% 내지 100몰% 정도, 바람직하게는 98몰% 이상일 수 있다. 상기 폴리비닐알코올계 수지는 추가로 변성되어 있을 수도 있으며, 예를 들면, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말 또는 폴리비닐아세탈 등도 사용될 수 있다. 또한 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 통상 1,000 내지 10,000 정도 또는 1,500 내지 5,000 정도일 수 있다.
편광자는 상기와 같은 폴리비닐알코올계 수지 필름을 연신(ex. 일축 연신)하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색하고, 그 이색성 색소를 흡착시키는 공정, 이색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산(boric acid) 수용액으로 처리하는 공정 및 붕산 수용액으로 처리 후에 수세하는 공정 등을 거쳐 제조할 수 있다. 상기에서 이색성 색소로서는, 요오드(iodine)나 이색성의 유기염료 등이 사용될 수 있다.
본 출원의 일례에 따르면, 텔레비전 디스플레이에 사용되는 대형 편광판에 적용될 수 있는 보호필름이 제공될 수 있다.
이하, 실시예를 통해 본 출원을 상세히 설명한다. 그러나, 본 출원의 보호범위가 하기 설명되는 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
평가항목 및 평가방법
1. 분자량
공중합체의 수평균분자량(Mn) 및 분자량 분포(PDI)는 GPC(Gel Permeation Chromatograph)를 사용하여 측정하였고, GPC 측정 조건은 하기와 같다. 검량선의 제작에는 표준 폴리스티렌(Aglient system(제))을 사용하여 측정 결과를 환산하였다(표 1).
<GPC 측정 조건>
측정기: Aglient GPC (Aglient 1200 series, U.S.)
컬럼: PL Mixed B 2개 연결
컬럼 온도: 40℃
용리액: THF(Tetrahydrofuran)
유속: 1.0mL/min
농도: ~1mg/mL (100㎕ injection)
2. 유리전이온도
수지(중합체)의 유리전이 온도(Tg)는 하기 수식 A에 따라서 산출하였다.
[수식 A]
1/Tg=∑Wn/Tn
상기 수식에서 Wn은 수지 중합에 사용된 단량체의 중량 분율이고, Tn은 각 단량체가 단독 중합체를 형성하였을 경우의 유리전이온도를 나타낸다. 즉, 수식 A에서 우변은 사용된 단량체의 중량 분율을 그 단량체가 단독 중합체를 형성하였을 경우에 나타내는 유리전이온도로 나눈 수치(Wn/Tn)를 단량체별로 모두 계산한 후에 계산된 수치를 합산한 결과이다.
3. 저속 박리력의 측정(단위: gf /inch)
점착시트를 클리어(clear) TAC (triacetylcellulose) 필름의 일 면에 라미네이트하고, 23 ℃의 온도 및 50% 상대 습도 조건에서 24시간 동안 보관 하였다. 이후, 폭 25 mm, 길이 150mm크기로 재단하였다. 시편을 SUS 기판에 고정하고 texture analyzer (TA) 기기를 사용하여 속도 0.3m/min로 180 ° 로 박리하면서 박리력을 측정하였다.
4. 고속 박리력의 측정(단위: gf /inch)
점착시트를 클리어(clear) TAC (triacetylcellulose) 필름의 일 면에 라이네이트하고, 23 ℃의 온도 및 50% 상대 습도 조건에서 24시간 동안 보관하였다. 이후, 폭 50 mm, 길이 200 mm 크기로 재단하였다. 고속박리기 (삼지테크社)에 시편을 고정한 후, 속도 30 m/min 로 180°로 박리하면서 측정하였고, 상기 측정 값에 대한 1/2 값을 고속박리력으로 하였다.
5. 접촉각 및 표면 에너지
Kruss社의 drop shape analyzer(DSA100)을 사용하여 접촉각을 측정하였다. 구체적으로, 평평한 테이블 위에 보호필름의 기재층(PET)이 접하도록, 즉 점착제면이 외부 공기를 향하도록 보호필름을 고정한다. 그리고, 점착제면에 물과 디요오드화메탄(diiodomethane)을 sessile drop으로 2㎕ 떨어뜨려 각각의 접촉각(contact angle, degree)을 측정하였다. 그리고, 두 액체의 접촉각 값으로부터 OWRK method(Owen-Wendt-Rabel-Kaelble method)로 계산된 표면에너지를 mJ/m2 단위로 기록하였다.
실시예 및 비교예
제 1 수지: 하기 표 1 과 같은 제 1 수지를 제조하였다.
[표 1]
Figure 112019111013696-pat00004
제 2 수지: 하기 표 2의 구성과 같이, 제 1 수지를 제조하였다.
[표 2]
Figure 112019111013696-pat00005
상기 제 1 수지, 제 2 수지, 및 가교제(시판품인 다관능 이소시아네이트)를 포함하는 점착 조성물을 제조하였다. 이때, 가교제는 상기 전체 수지의 고형분 함량을 100 중량부로 할 때, 4 중량부 함량으로 사용하였다.
[표 3]
Figure 112019111013696-pat00006
제 2 수지를 포함하지 않는 비교예 1의 경우, 실시예와 비교할 때 접촉각이 낮고 표면 에너지가 높다는 것을 알 수 있다. 즉, 본 출원에 따른 실시예의 경우, 비교예와 다르게 상대적으로 접촉각이 높고 표면에너지가 낮기 때문에 소수성 표면을 가질 수 있고, 고속 박리력을 보다 낮게 구현할 수 있다.

Claims (11)

  1. 기재층 및 점착층을 포함하는 보호필름이고, 상기 점착층은,
    - 40 ℃ 이하의 유리전이온도(Tg)를 갖는 제 1 수지; 및 (메트)아크릴산 에스테르계 제 2 단량체 단위, 하기 화학식 1의 단위, 및 극성 관능기 함유 단량체 단위를 포함하는 제 2 수지를 가교된 상태로 포함하는 보호필름:
    [화학식 1]
    Figure 112019111013696-pat00007

    상기 화학식 1에서, n은 0 내지 300의 범위 내의 수이고, R은 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이고, P는 중합성 관능기로서, 알케닐기, 에폭시기, 시아노기, 카르복실기, 아크릴로일기, 메타크로일기, 아크릴로일옥시기 또는 메타크로일옥시기이다.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 수지는 상기 제 1 수지 보다 높은 유리전이온도를 갖는 보호필름.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 수지는 - 30 ℃ 이상의 유리전이온도를 갖는 보호필름.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 수지의 중량평균분자량(Mw)이 100,000 이하인 보호필름.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 제 2 수지 1.5 중량부 내지 25 중량부를 포함하는 보호필름.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 수지는 (메트)아크릴산 에스테르계 제 1 단량체 단위 75 내지 99 중량부 및 극성 관능기 함유 단량체 단위 1 내지 25 중량부를 포함하는 보호필름.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 수지는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물 단위 5 내지 20 중량부를 더 포함하는 보호필름:
    [화학식 3]
    Figure 112019111013696-pat00008

    상기 화학식 3에서, Q는 수소 또는 알킬기이고, U는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌이이며, m은 1 내지 15 범위 내의 수이고, Z는 수소, 알킬기 또는 아릴기이다.
  8. 제 6 항에 있어서, 제 1 수지 및 제 2 수지에 포함되는 극성 관능기 함유 단량체는 히드록시기, 카복실기, 에폭시기, 이소시아네이트기 또는 질소 함유 관능기를 갖는 보호필름.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 단량체는 알킬 아크릴레이트이고, 상기 제 2 단량체는 알킬 메타아크릴레이트인 보호필름.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 점착층은 상기 수지와 가교 구조를 형성할 수 있는 가교제를 더 포함하고, 상기 가교제는 이소시아네이트 가교제, 에폭시 가교제, 아지리딘 가교제 및 금속 킬레이트 가교제로 이루어진 군으로부터 선택되는 보호 필름.
  11. 편광자; 및 점착층을 매개로 상기 편광자의 일면에 부착되어 있는 제 1 항에 따른 보호필름을 갖는 편광판.
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