KR20100018765A

KR20100018765A - 대전방지 코팅액 조성물 및 이를 이용한 광학필름

Info

Publication number: KR20100018765A
Application number: KR1020080077424A
Authority: KR
Inventors: 송승원; 조성우
Original assignee: 동우 화인켐 주식회사
Priority date: 2008-08-07
Filing date: 2008-08-07
Publication date: 2010-02-18

Abstract

본 발명은 알칼리 금속염의 수용성 대전방지제와 적어도 하나 이상의 수용성 또는 수분산성 바인더 수지를 포함함으로써, 대전방지성 향상과 함께 기재필름 및 점착제와의 밀착성이 우수하고, 신뢰 내구성과 리워크성(rework) 등의 물성 향상 및 투명성 유지가 가능하도록 개선된 대전방지 코팅액 조성물 및 이를 이용한 광학필름에 관한 것이다.

수용성 또는 수분산성 바인더, 대전방지제, 알칼리 금속염, 대전방지 코팅액 조성물, 광학필름, 편광필름

Description

대전방지 코팅액 조성물 및 이를 이용한 광학필름{ANTI-STATIC COATING AGENT COMPOSITION AND OPTICAL FILM USING THE SAME}

본 발명은 대전방지성 향상과 함께 기재필름 및 점착제와의 밀착성이 우수하고, 내열성, 내습열성 등의 신뢰 내구성과 리워크성 등의 물성 향상 및 투명성 유지가 가능하도록 개선된 대전방지 코팅액 조성물 및 이를 이용한 광학필름에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치(Liquid crystal display device, LCD)는 액정을 포함하고 있는 액정셀과 편광판(혹은 편광필름)이 필요하며, 이를 접합하기 위한 적절한 접착층 또는 점착층이 사용되어야 한다.

또한 편광판은 일정한 방향으로 연신되고, 요오드계 화합물 또는 이색성 편광물질이 흡착 배향된 폴리비닐알코올계(polyvinyl alcohol, PVA) 편광자(또는 ‘편광필름’이라고 함)와, 상기 편광자의 양면을 보호하기 위하여 적층된 편광자 보호필름을 포함한다. 구체적으로, 편광자의 한 면에는 트리아세틸셀룰로오스계 (Triacetyl cellulose, TAC) 등의 편광자 보호필름과 상기 보호필름 상에 액정셀과 점합하게 되는 점착제층과 이형필름이 차례대로 구비되고, 다른 한 면에는 편광자 보호필름과 표면처리필름 또는 표면보호필름이 차례대로 적층된 다층 적층체로 구성된다.

이러한 구조의 다층 적층체로서 편광판을 액정셀에 접합하는 공정에 있어서, 점착제층으로부터 이형필름을 먼저 박리제거하고, 액정셀에 붙인 후에 표면보호필름 또한 박리 제거하는 공정을 거친다. 이때 이형필름 및 표면보호필름은 전기 절연성이 높은 플라스틱 재료로 구성되어 있어 이를 박리 제거할 때에 정전기가 발생된다.

이렇게 발생된 정전기는 광학부재에 이물이 흡착되어 표면을 오염시키는 문제, 액정 배향의 뒤틀림으로 인한 얼룩문제 등을 유발시키고, 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT) 회선의 파손 유발의 우려가 있다. 특히, 최근에는 액정표시장치 패널이 대형화되면서 이에 맞게 편광판의 크기 또한 확대되는 추세에 있고, 생산성 향상을 위해 공정의 고속화가 진행되면서 정전기의 발생량이 더욱 증가하고 있어, 대전방지 효과가 우수하며, 기발생된 정전기를 신속하게 제거할 수 있는 기능을 가진 편광판이 절실히 요구되고 있다.

상기한 바와 같은 정전기 발생 문제를 해결하기 위하여 편광자 보호필름과 점착제 사이에 대전방지층을 두어 대전방지성을 부여하는 방법이 제안되었다. 구체적으로 코팅액에 도전성 금속 분말이나 탄소 입자와 같은 전도성 성분을 갖는 물질을 첨가하는 방법, 계면활성제 형태의 이온성 또는 비이온성 물질을 첨가하는 방 법 등이 있다. 그러나, 대전방지성을 부여하기 위해서는 과량의 도전성 금속 분말 또는 탄소 입자를 사용해야 하므로 투명성이 저하되어 광학특성이 떨어지는 문제점이 있으며, 계면활성제 형태의 이온성 또는 비이온성 물질은 습도의 영향을 받기 쉽고 코팅액의 표면으로의 이행성이 심하여 기재 밀착성이 저하된다는 문제점이 있다.

일본공개특허 평02-73307호에는 유기용제계 대전방지제를 포함하는 대전방지 코팅액 조성물에 의한 대전 방지층을 형성하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 방법은 유기 용제에 의해 편광판의 편광자 보호필름이 변형됨으로써 편광판의 광학특성이 열화되는 문제점이 있다.

일본공개특허 평10-239521호에는 편광판 표면의 방현층에 도전성입자를 함유시켜 방현층에 대전방지성을 부여하는 동시에, 그 반대 면에 점착제층을 형성하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 상기 방법은 도전성 입자에 의해 방현층으로서의 충분한 특성이 나타나지 않고, 내구성이 떨어지는 단점이 있었다.

한국공개특허 제2006-004226호에는 광학필름과 점착제층 사이에 대전방지층을 형성한 대전방지성 점착형 광학필름을 개시하고 있다. 그러나, 상기 방법은 금속산화물을 이용한 대전방지층의 광학필름 및 점착제와의 충분하지 않은 밀착력과 코팅 표면에의 금속산화물의 이행으로 인해 신뢰 내구성이 나쁜 문제가 있었다.

일본공개특허 제2003-294951호에는 점착제층에 도전성 물질을 첨가하여 대전방지 성능을 부여한 대전방지 점착제 조성물을 개시하고 있다. 그러나, 상기 방법은 대전 방지성은 양호하나, 내구성이 떨어지는 등 점착제층으로서의 특성 유지 가 곤란하며 안정성이 떨어진다는 문제가 있었다.

본 발명은 액정셀에 광학필름을 접합하는 공정에서 발생하는 정전기의 방지 및 이미 발생된 정전기에 의한 액정 배향 불량을 예방하기 위하여 신속하고 효과적으로 정전기를 제거할 수 있는 대전방지 코팅액 조성물에 관한 것이다. 상기 대전방지 코팅액 조성물은 광학필름과 점착제 사이에 적층되어 점착제 결락이나 점착제 잔류 문제가 발생하지 않고, 신뢰 내구성에도 문제가 없으며, 수용성 또는 수분산성 바인더와 친수성 용매 등을 사용하므로 친환경적이며, 종래와 같이 유기성 물질의 사용으로 인한 별도의 공정이 요구되지 않으므로 공정의 단순화에 효과적이다.

이러한 대전방지 코팅액 조성물이 코팅된 광학필름 특히, 편광필름에 적용하는 경우 보다 효과적이다.

본 발명은 알칼리 금속염의 수용성 대전방지제와, 친수성 단위를 함유하는 적어도 하나의 수용성 또는 수분산성 바인더 수지를 포함하는 대전방지 코팅액 조성물에 그 특징이 있다.

또한, 본 발명은 투명기재필름의 적어도 한 면에, 상기 대전방지 코팅액 조성물이 코팅된 대전방지성 광학필름에 또 다른 특징이 있다.

또한, 본 발명은 편광판의 한 면에, 상기 대전방지 코팅액 조성물이 코팅된 대전방지 코팅층과, 상기 대전방지 코팅층 위에 점착제층이 적층된 대전방지성 점착형 편광필름에 또 다른 특징이 있다.

또한, 본 발명은 액정셀의 편면 혹은 양면에, 상기 대전방지성 점착형 편광필름의 점착제층이 접합된 액정표시장치에 또 다른 특징이 있다.

본 발명에 따른 대전방지 코팅액 조성물은 접합 공정에서 발생하는 정전기의 방지 및 이미 발생된 정전기를 신속하고 효과적으로 제거할 수 있을 만큼 우수한 대전방지성능을 나타내고, 동시에 다양한 광학필름과 점착제 사이에 적층으로 인하여 발생될 수 있는 점착제의 결락이나 잔류에 대한 문제가 발생되지 않으며, 신뢰 내구성 및 투명성이 우수하여 광학필름 특히 편광필름에 적용하는 경우 그 효과가 기대된다.

본 발명은 알칼리 금속염의 수용성 대전방지제와 적어도 하나 이상의 수용성 또는 수분산성 바인더 수지를 포함하는 대전방지 코팅액 조성물과, 상기 대전방지 코팅액 조성물이 코팅된 광학필름, 특히 편광필름 및 상기 광학필름이 포함된 액정표시장치에 관한 것이다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 대전방지 코팅 조성물에 함유되는 대전방지제로 알칼리 금속염의 수용성 대전방지제를 선택 사용하는 데 특징이 있다. 일반적으로 대전방지제는 수용성, 수분산성 및 유기용제성 등이 알려져 있으며, 수용성은 공정상의 용이성 및 환경친화성 등의 면을 고려할 때 그 사용 분야가 증가하고 있다. 이러한 수용성 혹은 수분산성 대전방지제로는 알칼리 금속염; ATO, ITO, SbO₂ 등의 금속산화물; 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌 술폰산(PEDOT/PSS) 등의 전도성 고분자; 4급 암모늄염 등의 양이온계 계면활성제; 이온성 액체; 및 카본 나노 튜브(CNT) 등이 알려져 있다.

본 발명은 당 분야에서 널리 알려진 수용성 대전방지제의 한 종류로 알칼리 금속염을 선택 사용한 것이 아니라, 대전방지성 향상과 동시에 대전방지 코팅층 형성으로 인한 점착제 잔류, 결락과 내열성, 내습열성 등의 신뢰 내구성 및 리워크성 등의 물성 향상 등을 고려하여, 물에 대한 용해성 및 대전방지 코팅액 조성물에 의해 형성된 코팅층의 투명성이 우수한 특성을 갖는 대전방지제 성분으로 알칼리 금속염을 선택 사용한 것이다. 즉, 다양한 수용성 대전방지제 중 상기 물성 발현을 위하여 특정의 알칼리 금속염을 선택 사용한 것으로 이는 당 업자가 단순히 적의 선택함으로써 얻을 수 없는 것이다.

알칼리 금속염은 알칼리 금속의 양이온과 음이온으로 구성되는 바, 상기 알칼리 금속의 양이온은 구체적으로 리튬, 나트륨, 칼륨 및 세슘 중에서 선택된 금속의 양이온을 사용할 수 있으며, 바람직하기로는 리튬 또는 칼륨을 사용하는 것이 좋다. 음이온은 구체적으로 Cl^-, Br^-, I^-, BF₄ ^-, PF₆ ^-, AsF₆ ^-, ClO₄ ^-, NO₂ ^-, CO₃ ^-, N(FSO₂)₂ ^-, N(CF₃SO₂)₂ ^-, N(CF₃CO₂)^-, N(C₂F₅SO₂)₂ ^-, N(C₂F₅CO)₂ ^-, N(C₄F₉SO₂)₂ ^-, C(CF₃SO₂)₃ ^-, 또는 CF₃SO₃ ^- 등을 사용할 수 있으며, 바람직하기로는 I^-, ClO₄ ^- 및 하기의 [화학식 1]로 표시되는 비스(플루오로설포닐)이미드를 음이온으로 사용하는 것이 좋다.

[화학식 1]

M⁺[(FSO₂)₂N]^-

화학식 1에서, M은 알칼리 금속이다.

상기의 비스(플루오로설포닐)이미드 음이온은 불소원자들의 전기음성도가 높아 알칼리 금속 양이온에 대한 낮은 배위결합성과 높은 소수성을 가지게 되어, 아크릴계나 폴리우레탄계 공중합체와의 상용성이 우수하고 표면 이행성이 없으며, 신뢰 내구성과 함께 대전방지성의 물성을 부여한다. 또한 과불소화 알킬설포닐이미드들과 비교하여 음이온 반경이 작아 코팅액 내에서의 이동이 자유롭기 때문에 보다 우수한 대전방지성을 나타낸다.

본 발명은 대전방지 코팅에 조성물에 함유되는 바인더 수지로, 수용성 또는 수분산성 바인더 수지를 사용하는 바, 상기 바인더 수지는 광학필름과 대전방지층의 밀착력은 물론, 점착제 층과의 밀착을 향상시키는 역할과 동시에 도전성을 개선하여 대전방지성능을 향상시키는 역할을 수행한다. 이러한 수용성 또는 수분산성 바인더 수지는 물에 대한 용해도가 0.1중량% 이상의 중합체이면 공지된 공용의 모 든 중합체를 사용할 수 있다. 바인더 수지는 구체적으로 친수성 단위를 함유하는 단독 중합체 또는 공중합체로서, 예를 들면 폴리비닐 알코올(부분 검화물을 함유), 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리(2-하이드록시에틸 아크릴레이트), 폴리(2-하이드록시에틸 메타크릴레이트), 폴리(4-하이드록시부틸 아크릴레이트), 폴리(4-하이드록시부틸 메타크릴레이트), 폴리(글리코실록시에틸 아크릴레이트), 폴리(글리코실록시에틸 메타크릴레이트), 폴리비닐 메틸 에테르, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리비닐 아세탈(부분 아세탈화물을 함유), 폴리에틸렌 이민, 폴리에틸렌 옥사이드, 스티렌-무수 말레산 공중합체, 폴리비닐 아민, 옥사졸린 그룹 함유 수용성 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계, 아크릴계 수지, 알키드계 수지, 폴리에테르계 수지, 멜라민계 수지, 셀룰로스계 수지 등을 수용화 또는 수분산화 시킨 것을 사용할 수 있으며, 이들은 단독, 또는 2종 이상을 일정 비율로 혼합하거나 공중합하여 사용할 수 있다. 바람직하기로는 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 아크릴계 수지 중에서 선택된 것으로 예를 들면, 폴리우레탄계 수지와 폴리에스테르계 수지를 1 : 1 내지 3 중량비, 바람직하기로는 1 : 1 내지 2.5 중량비 범위로 공중합하여 사용할 때 더욱 효과적으로 대전방지성능이 발현될 수 있다.

광학필름상에 대전방지층의 피막이 형성 가능하도록 상기 알칼리 금속염과 수용성 혹은 수분산성 바인더를 혼합하여 대전방지제 코팅액 조성물을 제조하거나, 이들을 친수성 용매에 분산하여 사용할 수 있다. 친수성 용매로는 물 단독, 또는 물과 친수성 유기용매의 혼합물을 사용할 수 있다. 이러한 친수성 유기 용매로는 탄소수 1 내지 6의 알코올류를 사용할 수 있으며, 예를 들면 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올, n-아밀알코올, 이소아밀알코올, sec-아밀알코올, tert-아밀알코올, 1-에틸-1-프로판올, 2-메틸-1-부탄올, n-헥산올, 시클로헥산올 등을 사용할 수 있다.

상기 대전방지제의 함량은 특별히 제한되지는 않으며, 바인더 수지 100중량부에 대하여 10 내지 200중량부, 바람직하기로는 50 내지 150중량부 포함되는 바, 상기 대전방지제의 함량이 10중량부 미만이면 충분한 대전방지성능을 부여할 수 없으며, 200중량부를 초과하는 경우에는 코팅 시 도공불량(Wetting Problem)을 야기할 수 있다.

한편, 본 발명은 투명기재필름의 적어도 한 면에, 상기 대전방지 코팅액 조성물이 코팅된 대전방지성 광학필름에 특징이 있다. 여기서 ‘광학필름’이라 함은 편광판(혹은 편광필름), 편광자를 보호하기 위한 편광자 보호필름 또는 시야각 개선을 위한 위상차 필름 등 광학화상장치에 적용될 수 있는 광학용 필름 혹은 광학 적층체를 말하며, 그 적용에 있어서 특별히 제한은 없다.

본 발명에 따라 대전방지제로 알칼리 금속염을 포함하는 대전방지 코팅액 조성물은 특히 액정표시장치의 필수 구성 요소인 편광판(혹은 편광필름)의 한 면에 코팅층을 형성하여, 액정셀에 편광판을 접합할 때 발생하는 정전기를 효과적으로 제거할 수 있다. 상기 편광판은 편광자를 포함하며, 상기 편광자의 한 면에는 편광자를 보호하기 위한 편광자 보호필름, 액정셀과 접합하게 되는 점착제층 및 액정셀과 점착제 사이에 대전방지 코팅층, 이형필름이 순서대로 적층되어 있고, 상기 편광자의 다른 한 면에는 편광자 보호필름이 구비되는 다층 구조이다.

상기 편광자로는 폴리비닐알코올계 수지로 된 필름에 2색성 염료가 흡착 배향된 것을 사용할 수 있다. 상기 편광자를 구성하는 폴리비닐알코올계 수지로는 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐과, 아세트산 비닐과 이와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 사용할 수 있다. 이때, 아세트산 비닐과 공중합 가능한 다른 단량체로는 불포화 카르복실산류, 불포화 술폰산류, 올레핀류, 비닐에테르류 및 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 사용할 수 있다. 상기 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 당 분야에서 사용되는 통상적인 두께로 제조할 수 있다.

상기 편광자 보호필름은 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등이 우수한 것이 바람직하며, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 필름; 폴리카보네이트 필름; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 필름; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 필름; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀계 필름, 에틸렌프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 필름; 폴리이미드계 필름; 폴리에테르술폰계 필름; 술폰계 필름 등을 사용할 수 있으며, 이들의 두께 또한 특별히 제한되지 않는다.

상기 이형필름은 점착제층을 보호하기 위한 필름으로서, 당업계에서 통상적으로 사용되는 필름이라면 그 종류가 특별히 제한되지 않는다. 구체적인 예로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리-1-부텐, 폴리-4-메틸-1-펜텐, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 등의 폴리올레핀계 필름; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름; 폴리아크릴레이트, 폴리스티렌, 나일론6, 부분 방향족 폴리아미드 등의 폴리아미드계 필름; 폴리염화비닐 필름; 폴리염화비닐리덴 필름; 또는 폴리카보네이트 필름 등을 들 수 있다. 이들은 실리콘계, 불소계, 실리카 분말 등에 의해 적절히 이형처리하여 사용할 수도 있다.

상기 대전방지 코팅층을 편광판에 적층하는 방법으로는 당 업계에서 통상적으로 사용되는 방법이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 편광자 보호필름 상에 대전방지 코팅액 조성물을 유동 주조법, 및 에어 나이프(air knife), 그라비아(gravure), 리버스 롤(reverse roll), 키스 롤(kiss roll), 스프레이(spray) 또는 블레이드(blade) 방법 등의 도포방법을 이용하여 적당한 전개방식으로 직접 도포하고 건조하여 적층할 수 있다.

상기 대전방지 코팅층의 두께는 통상 0.01 내지 3㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.01 내지 1㎛인 것이다.

상기 점착제층을 편광판에 적층하는 방법으로는 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 편광자 보호필름 상에 점착제 조성물을 유동 주조법, 및 에어 나이프(air knife), 그라비아(gravure), 리버스 롤(reverse roll), 키스 롤(kiss roll), 스프레이(spray) 또는 블레이드(blade) 방법 등의 도포방법을 이용하여 적당한 전개방식으로 직접 도포하여 건조하여 적층할 수 있다. 또한 실리콘 코팅된 이형필름 상에 상기와 동일한 도포방법으로 점착제층을 형성하여 점착제 시트를 제조한 후, 이를 롤 압착장치를 이용하여 편광자 보호필름 상에 적층 할 수도 있다. 이때, 점착제 조성물에 가교제로서 자외선 경화형 다관능성 (메타)아크릴레이트 단량체가 포함되는 경우에는 점착제 조성물을 도포한 후 또는 롤 압착장치를 이용하여 편광자 보호필름 상에 적층한 후에 자외선을 조사하는 것이 바람직하다.

상기 점착제층의 두께는 그 점착력에 따라 조절될 수 있으며, 통상 3 내지 100㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 내지 100㎛인 것이다.

상기 편광판은 통상의 액정표시장치에 모두 적용가능하며, 구체적으로 대전방지 코팅액층이 적층된 편광판을 액정셀의 한면 또는 양면에 점합한 액정패널을 포함하는 액정표시장치를 구성할 수 있다.

기재 필름은 코팅액층을 적층하기 위한 기재로 사용되는 것으로서, 폴리카보네이트 필름; 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름; 폴리에테르술폰계 필름; 또는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀계 필름, 에틸렌프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 필름 등을 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양 한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

이하의 실시예 및 비교예에서 함량을 나타내는 “%” 및 “부”는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.

실시예 1

실시예 1-1 : 대전방지 코팅액 조성물

폴리에스테르수지(PE) 60중량부와 폴리우레탄수지(PU) 40중량부가 공중합된 바인더 수지 100중량부(고형분 함량 기준)에, 대전방지제로서 KN(FSO₂)₂ (비스(플루오로설포닐)이미드 칼륨 염:Bis(fluorosulfonyl) imide potassium salt) 50중량부(F2 제품, 젬코사)를 적절한 농도로 희석하여 대전방지 코팅액 조성물을 제조하였다.

실시예 1-2 : 점착제 조성물

4-넥 재킷(neck jacket) 반응기(1 L)에 교반기, 온도계, 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 가스 도입관을 장치하고, 반응장치에 질소가스를 투입하여 치환시킨 후 에틸아세테이트 164부, n-부틸아크릴레이트 126부, 아크릴산 0.5부, 2-히드록시에틸아크릴레이트 1.3부을 투입하고, 반응기의 외부온도를 50℃로 승온하였다. 이어서, 반응기에 에틸아세테이트 10부에 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.14부를 완전히 용해한 용액을 적하하였다. 이후에 재킷 외부 온도를 50℃로 유지하면서 추가적으로 5시간 동안 반응시킨 후 에틸아세테이트 90부를 1시간 동안 적하 로트를 이용하여 천천히 적하하였다. 또한 동일 온도에서 6시간 동안 추가적으로 교반한 후 에틸아세테이트 304부를 가하고, 다시 2시간 동안 교반하여 최종 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체를 수득하였다. 상기 제조된 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체는 고형분 함량이 20중량%, GPC법에 의한 중량평균분자량(폴리스티렌 환산)은 약 1,500,000이었다.

상기 제조된 아크릴계 공중합체 수지 100부(고형분 함량 기준), 가교제인 트리메틸올프로판-변성 톨릴렌디이소시아네이트(Coronate L, Nippon Polyurethane Industry사 제조) 0.8부, 에틸아세테이트 50부를 이용하여 적절한 농도로 희석하여 점착제 조성물을 제조하였다.

실시예 1-3 : 편광판 제조

상기 실시예 1-1에서 제조된 대전방지 코팅액 조성물을 편광판의 한 면인 트리아세틸셀룰로오스계(Triacetyl cellulose, TAC)의 편광자 보호필름(30㎝ × 20㎝)상에 건조막 두께가 0.5㎛가 되도록 바-코터(bar-coater(#4))를 사용 도포하고, 80℃에서 1분 동안 건조하여 대전방지 코팅층을 형성하였다.

상기 제조된 점착제 조성물을 대전방지 코팅면에 건조막 두께가 25㎛가 되도록 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조하여 점착제층을 형성하였다.

실시예 2

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 실시예 1-1의 대전방지 코팅액 조성물에 있어서 수지로 폴리비닐알코올(Poly-Vinylalcohol, PVA) 수지 100부(고형분 함량 기준)와 대전방지제로 요오드화 리튬(Lithium Iodide, ALDRICH사) 150부를 사용하였다.

실시예 3

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 실시예 1-1의 대전방지 코팅액 조성물에 있어서 대전방지제로서 KN(FSO₂)₂(비스(플루오로설포닐)이미드 칼륨 염:Bis(fluorosulfonyl) imide potassium salt, F2, 젬코사) 대신에 과염소산 리튬(Lithium Perchlorate, ALDRICH 사) 80부를 사용하였다.

실시예 4

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 실시예 1-1의 대전방지 코팅액 조성물에 있어서 수지로 폴리에스테르수지(PE)와 폴리우레탄수지(PU)를 각각 30:70중량부(실시예 4-1)과 50:50중량부(실시예 4-2) 범위로 공중합하여 사용하였다.

비교예 1

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 실시예 1-1의 대전방지 코팅액 조성물 에 있어서 수지로서 폴리에스테르수지(PE)와 폴리우레탄수지(PU)의 공중합된 바인더 수지 대신에 폴리비닐알코올(Poly-Vinylalcohol, PVA) 수지 100부(고형분 함량 기준)와, 대전방지제로서 KN(FSO2)2 대신에 PEDOT/PSS(폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌 술폰산 : Poly 3,4-ethylenedioxythiophene/Polystyrene sulfonic acid, Baytron PH, Bayer 사) 50부를 사용하였다.

비교예 2

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 실시예 1-1의 대전방지 코팅액 조성물에 있어서 바인더 수지로 폴리에스테르수지(PE) 60중량부와 폴리우레탄수지(PU) 40중량부가 공중합된 바인더 수지 대신에 유기용제계 아크릴 바인더 수지를 사용하였다.

비교예 3

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 실시예 1-1의 대전방지 코팅액 조성물에 있어서 대전방지제로서 KN(FSO₂)₂(비스(플루오로설포닐)이미드 칼륨 염:Bis(fluorosulfonyl) imide potassium salt, F2, 젬코사) 대신에 ATO(Antimony Tin oxide) 50부를 사용하였다.

상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 대전방지 코팅액 조성 물의 성분 및 그 조성을 하기 표 1에 나타내었다.

구분 (중량부)	수분산성 바인더수지		유기용제계 바인더 수지	대전방지제
구분 (중량부)	PE+PU	PVA	Acryl계	KN(FSO₂)₂	LiI	LiClO₄	PEDOT/PSS	ATO
실시예 1	100	-	-	50	-	-	-	-
실시예 2	-	100	-	-	150	-	-	-
실시예 3	100	-	-	-	-	80	-	-
실시예 4	100	-	-	50	-	-	-	-
비교예 1	-	100	-	-	-	-	50	-
비교예 2	-	-	100	50	-	-	-	-
비교예 3	100	-	-	-	-	-	-	50

시험예

상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 편광판 시트의 물성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

1) 색상

코팅액의 색상을 비교하기 위하여 준비한 투명한 폴리에스테르필름상에 대전방지 코팅액 조성물을 도포한 후 건조하여 대전방지 코팅층을 형성하고, 색상을 육안으로 관찰하여 평가하였다.

2) 표면비저항(Ω/□)

- 측정기 : 표면저항 측정기(MCP-HT450/MITSUBISHI CHEMICAL)

Probe(URS, UR100), Probe Checker(URS용, UR 100용)

- 측정법 : 편광판 시트의 이형필름을 박리한 후 표면의 3지점을 각각 10회씩 측정하고, 그 평균값으로 나타내었다.

3) 내구성

제조된 편광판 시트를 15인치로 절단한 후 코닝사 #1737 유리에 접합하여 시편을 제조하였다. 제조된 시편을 오토클레이브에서 5기압, 50℃의 조건으로 20분 동안 처리한 후 60℃, 상대습도 90%의 오븐에서 300시간 동안 방치하였다. 방치된 시편의 외관상의 들뜸 및 벗겨짐 등의 박리현상과, 기포의 발생 여부를 육안으로 확인하고, 하기의 기준에 의거하여 평가하였다.

○ : 박리현상과 기포의 발생이 없음(양호).

△ : 박리현상과 기포의 발생이 다소 있음(보통).

X : 박리현상과 기포의 발생이 있음(불량).

4) 리워크성(박리/층간 밀착력)

제조된 편광판 시트를 15인치로 절단한 후 코닝사 #1737 유리에 접합하여 시편을 제조하였다. 제조된 시편을 오토클레이브에서 5기압, 50℃의 조건으로 20분 동안 처리한 후 상온, 60℃ⅹ4hr 방치하였다. 방치된 시편을 유리에서 편광판을 손으로 벗겨 남아있는 점착층, 대전방지 코팅층 남아 있는지 육안으로 확인하고, 하기의 기준에 의거하여 평가 하였다.

○ : 박리시 점착층, 대전방지 코팅층이 남아있지 않음(양호).

△ : 박리시 점착층, 대전방지 코팅층이 다소 남아 있음(보통-10%이하).

X : 박리시 점착층, 대전방지 코팅층이 많이 남아 있음(불량-50%이상).

구 분	실시예				비교예
구 분	1	2	3	4	1	2	3
색 상	투명	투명	투명	투명	진한청색	상용성 X 측정불가	투명
표면비저항 (Ω/□)	1.63×10¹¹	3.45×10¹⁰	2.86×10¹¹	2.13×10¹¹	1.20×10¹²		8.08×10¹¹
신뢰 내구성	○	○	○	○	○		Χ
리워크성 (박리/층간 밀착력)	○	○	○	○	△		○

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 알칼리 금속염을 양이온으로 하고, 비스(플루오로설포닐)이미드, I^- 및 ClO₄ ^- 중에서 선택된 음이온으로 이루어진 대전방지제를 포함하는 실시예 1 내지 4의 대전방지 코팅액 조성물로 이루어진 대전방지층은 점착제층 과의 밀착력이 우수하여 유리(패널)에서 편광판을 박리하는 경우 점착제가 남지 않고 리워크(Rework)가 용이하였으며, 표면비저항값으로 보아 액정표시장치에서 요구되는 충분한 대전방지성을 갖는다는 것을 확인하였다. 또한, 내열성, 내습열성 등의 신뢰 내구성, 즉 열 안정성이 매우 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.

반면에, PEDOT 대전방지제를 사용한 비교예 1은 층간(점착층/대전방지층) 밀착력이 떨어져서 리워크(Rework)시 점착제가 남아 공정상의 문제가 있고, 유기용제계 아크릴 바인더 수지를 사용한 비교예 2에서는 알칼리 금속염과의 상용성이 좋지 않아 대전방지 코팅액의 제조가 불가능하였으며, 대전방지제로 ATO를 사용한 비교예 3은 열안정성(신뢰 내구성)이 부족하여 단변에서 점착제 들뜸이 발생하였다.

Claims

알칼리 금속염의 수용성 대전방지제와, 친수성 단위를 함유하는 적어도 하나의 수용성 또는 수분산성 바인더 수지를 포함하는 대전방지 코팅액 조성물.
제1항에 있어서, 상기 알칼리 금속염은 알칼리금속 양이온과, I^-, ClO₄ ^- 또는 비스(플루오로설포닐)이미드인 음이온으로 이루어진 것인 대전방지 코팅액 조성물.
제1항에 있어서, 상기 바인더 수지는 폴리비닐알코올계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 아크릴계 수지로 이루어진 군에서 선택된 것으로 단독, 혹은 둘 이상의 혼합물 또는 공중합체인 대전방지 코팅액 조성물.
제1항에 있어서, 상기 대전방지제는 바인더 수지 100 중량부에 대하여 10 내지 200 중량부로 포함되는 대전방지 코팅액 조성물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 대전방지 코팅액 조성물이 투명기재필름의 적어도 한 면에 코팅된 대전방지성 광학필름.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 대전방지 코팅액 조성물이 편광판의 한 면에 코팅된 대전방지 코팅층과, 상기 대전방지 코팅층 위에 점착제층이 적층된 대전방지성 점착형 편광필름.
제6항의 대전방지성 점착형 편광필름의 점착제층이 액정셀의 편면 혹은 양면에 접합된 액정표시장치.