KR20120002415A

KR20120002415A - 아크릴계 공중합체 및 이를 포함하는 광학필름

Info

Publication number: KR20120002415A
Application number: KR1020110044382A
Authority: KR
Inventors: 강병일; 한창훈; 이대우; 최은정
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2012-01-05
Also published as: JP5630852B2; CN102985454B; CN102985454A; WO2012002634A1; KR101285159B1; JP2013536269A

Abstract

본 발명은 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체; 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체; 및 말레이미드계 단량체를 포함하는 아크릴계 공중합체, 이를 포함하는 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 광학 필름에 관한 것이다.

Description

아크릴계 공중합체 및 이를 포함하는 광학필름{ACRYL-BASED COPOLYMERS, AND AN OPTICAL FILM COMPRISING THE SAME}

본 발명은 아크릴계 공중합체 및 이를 포함하는 광학필름에 관한 것이다.

근래 광학 기술의 발전을 발판으로 종래의 브라운관을 대체하는 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP), 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD) 등 여러 가지의 방식을 이용한 디스플레이 기술이 제안, 시판되고 있다. 이러한 디스플레이를 위한 폴리머 소재는 그 요구 특성이 한층 더 고도화하고 있다. 예를 들면, 액정 디스플레이의 경우 박막화, 경량화, 화면 면적의 대형화가 추진되면서 광시야각화, 고콘트라스트화, 시야각에 따른 화상 색조 변화의 억제 및 화면 표시의 균일화가 특히 중요한 문제가 되었다.

이에 따라 편광 필름, 편광자 보호 필름, 위상차 필름, 플라스틱 기판, 도광판 등에 여러가지의 폴리머 필름이 사용되고 있으며, 액정으로서 트위스티드 네메틱(twisted nematic, TN), 슈퍼 트위스티드 네메틱(super twisted nematic, STN), 버티컬 얼라인먼트(vertical alig㎚ent, VA), 인플레인 스위칭(in-plane switching, IPS) 액정 셀 등을 이용한 다양한 모드의 액정표시장치가 개발되고 있다. 이들 액정 셀은 모두 고유한 액정 배열을 하고 있어, 고유한 광학 이방성을 갖고 있으며, 이 광학 이방성을 보상하기 위하여 다양한 종류의 폴리머를 연신하여 위상차 기능을 부여한 필름이 제안되어 왔다.

구체적으로, 액정표시장치는 액정 분자가 가지는 높은 복굴절 특성과 배향을 이용하기 때문에 시야각에 따라 굴절율이 달라져 그에 따라 화면의 색상과 밝기가 변한다. 예컨대, 버티컬 얼라인먼트 방식에 사용하는 대부분의 액정분자는 액정표시면의 두께 방향으로 양의 위상차를 갖기 때문에 이를 보상하기 위해서 두께 방향으로 음의 위상차를 갖는 보상 필름이 필요하다. 또한, 서로 직교된 두 편광판의 정면에서는 빛을 통과시키지 않지만 각도를 기울이면 두 편광판의 광축이 직교하지 않게 되어 빛샘 현상이 나타나며, 이를 보상하기 위하여 면 방향 위상차를 갖는 보상 필름이 필요하다. 또한, 액정을 이용한 표시 장치는 시야각을 넓게 하기 위해 두께 방향의 위상차 보상과 면 방향 위상차 보상이 동시에 필요하다.

위상차 보상 필름으로 갖추어야 할 요건으로는 복굴절이 쉽게 조절되어야 한다는 것이다. 그런데, 필름의 복굴절은 물질이 가지는 근본적인 복굴절 뿐만 아니라 필름에 있어서 고분자 사슬의 배향에 의하여 이루어진다. 고분자 사슬의 배향은 대부분 외부에서 부가되는 힘에 의해 강제적으로 일어나거나 물질이 갖고 있는 고유 특성에 기인하며, 외부의 힘에 의해 분자를 배향하는 방법은 고분자 필름을 일축 또는 이축으로 연신하는 것이다.

상기와 같은 액정 고유의 복굴절 특성으로 인한 LCD의 시야각 문제를 해결하기 위해, 근래 N-TAC, V-TAC, COP Film이 보상 필름 또는 위상차 필름으로 사용되고 있다. 그러나, 이러한 필름들은 가격이 비싸고 제조시 공정이 복잡해지는 문제점을 가지고 있다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한, 본 발명의 목적은 투명성이 유지되면서도 종래보다 내열성이 뛰어난 아크릴계 공중합체를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 광학 필름용 컴파운딩 수지에 포함되는 주쇄에 방향족 고리와 지방족 고리 중에서 선택되는 1종 또는 2종을 포함하는 수지와 상용성이 우수한 아크릴계 공중합체 수지를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 아크릴계 공중합체 수지 및 주쇄에 방향족 고리와 지방족 고리 중에서 1종 또는 2종을 포함하는 수지를 포함하는 수지 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 수지 조성물을 포함하는 내열성 및 광학적 투명성이 우수한 광학 필름, 및 상기 광학 필름을 포함하는 액정표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,

1)알킬(메트)아크릴레이트계 단량체;

2)방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체; 및

3)말레이미드계 단량체를 포함하는 아크릴계 공중합체를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 아크릴계 공중합체, 및 주쇄에 방향족 고리와 지방족 고리 중에서 1종 또는 2종을 포함하는 수지가 혼합된 컴파운딩 수지를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 컴파운딩 수지를 포함하는 광학 필름을 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 광학 필름을 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다

본 발명에 따른 아크릴계 공중합체는 투명성이 유지되면서도 내열성이 뛰어나다. 또한, 상기 아크릴계 공중합체는 광학 필름용 컴파운딩 수지에 포함되는 주쇄에 방향족 고리와 지방족 고리 중에서 선택되는 1종 또는 2종을 포함하는 수지와 상용성이 우수하다. 상기 아크릴계 공중합체를 포함하는 컴파운딩 수지를 포함하는 광학 필름은 투명성 및 내열성이 우수하며, 가공성, 접착성, 위상차 특성 및 내구성이 우수하다.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 일 측면은, 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체; 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체; 및 말레이미드계 단량체를 포함하는 아크릴 공중합체에 관한 것이다.

본 명세서에서 단량체를 포함하는 공중합체 수지라 함은, 단량체가 중합되어 공중합체 수지 내에서 반복단위로서 포함되는 것을 의미한다.

본 명세서에서 ‘(메트)아크릴레이트계 단량체’의 의미는 ‘아크릴레이트 단량체’ 또는 ‘메타크릴레이트 단량체’를 포함하는 것이다.

상기 아크릴계 공중합체는 블록 공중합체 또는 랜덤 공중합체일 수 있으나, 공중합 형태가 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 아크릴계 공중합체 수지에 있어서, 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체는 알킬아크릴레이트계 단량체 및 알킬메타크릴레이트계 단량체를 모두 의미하는 것이다. 상기 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체의 알킬기는 탄소수 1~10인 것이 바람직하며, 탄소수 1~4인 것이 보다 바람직하고, 메틸기 또는 에틸기인 것이 보다 더 바람직하다. 상기 알킬 메타크릴레이트계 단량체는 메틸 메타크릴레이트인 것이 보다 바람직하나, 이에만 한정되는 것은 아니다.

상기 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체의 함량은 아크릴 공중합체 총 함량에 대하여, 50 ~ 98.9 중량부인 것이 바람직하고, 50 ~ 90 중량부인 것이 더욱 바람직하다. 아크릴레이트계 단량체의 함량이 상기 범위일 경우 투명성이 우수하면서도 내열성이 유지될 수 있다.

상기 아크릴계 공중합체 수지에 있어서, 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체는 주쇄에 방향족 고리와 지방족 고리 중에서 1종 또는 2종을 포함하는 수지와의 상용성을 높이는 역할을 한다.

상기 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체는 탄소수 6 내지 12의 방향족 고리를 포함하는 것이 바람직하며, 구체적으로는 페닐 (메트)아크릴레이트계 단량체일 수 있고, 페닐 메타크릴레이트가 보다 바람직하다.

상기 아크릴계 공중합체 수지에 있어서, 상기 방향족 고리를 포함하는 (메트) 아크릴레이트계 단량체의 함량은 아크릴 공중합체 총 함량에 대하여, 0 중량부 초과 50 중량부 미만인 것이 바람직하고, 5 중량부 초과 30 중량부 이하인 것이 더욱 바람직하다. 상기 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체의 함량이 상기 범위일 때 주쇄에 방향족 고리 및/또는 지방족 고리를 포함하는 수지와의 상용성이 충분히 확보될 수 있다.

상기 아크릴계 공중합체 수지에 있어서, 말레이미드계 단량체는 본 발명의 공중합체가 보다 높은 내열성과 강도를 나타내도록 하는 역할을 한다. 상기 말레이미드계 단량체는 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환된 말레이미드계 단량체 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환된 말레이미드계 단량체인 것이 바람직하고, 사이클로 헥실 말레이미드 또는 페닐 말레이미드인 것이 보다 바람직하다.

상기 말레이미드계 단량체는 아크릴 공중합체 총 함량에 대하여, 0.1 내지 10 중량부 포함하는 것이 바람직하다.

상기 아크릴계 공중합체의 중량평균분자량은 50,000~500,000인 것이 바람직하다.

또한, 상기 아크릴계 공중합체 수지의 중량 평균 분자량은 내열성, 가공성 및 생산성 측면에서 50,000 내지 500,000인 것이 바람직하다.

본 발명의 두 번째 측면은, 상기 본 발명 첫 번째 측면의 아크릴계 공중합체, 및 주쇄에 방향족 고리와 지방족 고리 중에서 1종 또는 2종을 포함하는 수지가 혼합된 컴파운딩 수지에 관한 것이다.

상기 수지 조성물에 있어서, 주쇄에 방향족 고리와 지방족 고리 중에서 1종 또는 2종을 포함하는 수지는, 예를 들어 폴리카보네이트계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리나프탈렌계 수지, 폴리노보넨계 수지 등을 이용할 수 있고, 폴리카보네이트계 수지인 것이 보다 바람직하나, 이에만 한정되는 것은 아니다.

상기 수지 조성물은, 아크릴계 공중합체 수지와 주쇄에 방향족 고리와 지방족 고리 중에서 1종 또는 2종 이상을 포함하는 수지의 중량비가 60 ~ 99.9: 0.1 ~ 40인 것이 바람직하고, 70 ~ 99: 1 ~ 30인 것이 더욱 바람직하다.

상기 수지 조성물은 상기 아크릴계 공중합체 수지와 상기 주쇄에 방향족 고리와 지방족 고리 중에서 1종 또는 2종을 포함하는 수지를 컴파운딩법과 같이 당 업계에 잘 알려진 방법에 따라 블렌딩함으로써 제조할 수 있으며, 착색제, 난연제, 강화제, 충진제, UV 안정제, 산화 방지제 등과 같은 당 업계에 잘 알려진 첨가제를 상기 수지 조성물 100중량부에 대하여 0.001 내지 50 중량부 포함할 수 있다.

상기 수지 조성물의 유리 전이 온도는 110℃ 이상인 것이 바람직하고, 120℃ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상기 수지 조성물의 유리 전이 온도는 특별히 한정되지 않으나 200℃이하일 수 있다.

또한, 상기 수지 조성물의 중량 평균 분자량은 내열성, 충분한 가공성, 생산성 등의 면에서 50,000 내지 200,000인 것이 바람직하다.

본 발명의 세 번째 측면은, 상기 컴파운딩 수지를 포함하는 광학 필름에 관한 것이다.

본 발명에 따른 광학 필름은 상기 주쇄에 방향족 고리와 지방족 고리 중에서 1종 또는 2종을 포함하는 수지의 함량에 따라 다른 위상차 값을 가질 수 있으며, 이에 따라 위상차 보상 필름 또는 보호필름으로서 사용될 수 있다.

상기 위상차 보상 필름으로는 위상차 값에 따라 VA 모드형 또는 TN 모드형에서 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 광학 필름은 면 방향 위상차값(R_in) 20㎚ 내지 100㎚ 및 두께 방향 위상차값(R_th) -50㎚ 내지 -400㎚을 가질 수 있으며, 이 경우 VA 모드형 위상차 보상 필름으로 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 광학 필름은 면 방향 위상차값(Rin)이 0㎚ 내지 10㎚, 바람직하게는 0㎚ 내지 5㎚, 더욱 바람직하게는 약 0㎚일 수 있고, 두께 방향 위상차값(R_th)은 -10㎚ 내지 10㎚, 바람직하게는 -5㎚ 내지 5㎚일 수 있다. 이 경우 본 발명의 광학 필름은 등방성이 요구되는 용도, 예를 들면, 편광자 보호 필름 등으로 유용하게 사용될 수 있다.

한편, 본 발명에 있어서, 상기 광학 필름의 위상차값은 상기 주쇄에 방향족 고리와 지방족 고리 중에서 1종 또는 2종을 포함하는 수지의 함량을 적절하게 조절함으로써 조절될 수 있다.

하나의 예로서, 상기 주쇄에 방향족 고리와 지방족 고리 중에서 1종 또는 2종을 포함하는 수지의 함량이 10 중량% 내지 40 중량%인 경우, 광학 필름의 면 방향 위상차값(R_in)은 20㎚ 내지 100㎚일 수 있고, 두께 방향 위상차값(R_th)은 -50㎚ 내지 -400㎚일 수 있다. 이 경우 본 발명에 따른 광학 필름은 VA 모드형 위상차 보상 필름으로 사용될 수 있다.

또 다른 예로서, 상기 주쇄에 방향족 고리와 지방족 고리 중에서 1종 또는 2종을 포함하는 수지의 함량이 0.1 중량% 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 1중량% 내지 5중량%인 경우, 광학 필름의 면 방향 위상차값(R_in)이 0㎚ 내지 10㎚, 바람직하게는 0㎚ 내지 5㎚, 더욱 바람직하게는 약 0㎚일 수 있고, 두께 방향 위상차값(R_th)은 -10㎚ 내지 10㎚, 바람직하게는 -5㎚ 내지 5㎚일 수 있고, 더욱 바람직하게는 약 0㎚일 수 있다. 이 경우 본 발명에 따른 광학 필름은 편광자 보호 필름으로 사용될 수 있다.

상기 3) 광학 필름은 상기 2) 수지 조성물을 용액 캐스터법 또는 압출법과 같은 당 업계에 잘 알려진 방법에 따라 필름으로 제조할 수 있으며, 이 중에서 용액 캐스터법이 바람직하다.

상기와 같이 제조된 필름을 일축 또는 이축 연신하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 경우에 따라서 개량제를 첨가하여 제조할 수도 있다.

상기 필름이 일축 또는 이축 연신되는 경우, 상기 연신 공정은 종 방향(MD) 연신, 횡 방향(TD) 연신을 각각 행할 수도 있고 모두 행할 수도 있다. 종 방향과 횡 방향 모두 연신하는 경우에는 어느 한 쪽을 먼저 연신한 후, 다른 방향으로 연신할 수 있고, 두 방향을 동시에 연신할 수도 있다. 연신은 한 단계로 연신할 수도 있으며 다단계에 걸쳐 연신할 수도 있다. 종 방향으로 연신할 경우에는 롤 사이의 속도차에 의한 연신을 할 수 있고, 횡 방향으로 연신할 경우에는 텐타를 사용할 수 있다. 텐타의 레일 개시각은 통산 10도 이내로 하여, 횡 방향 연신시 생기는 보잉(Bowing) 현상을 억제하고 광학 축의 각도를 규칙적으로 제어한다. 횡 방향 연신을 다단계로 하여 같은 보잉 억제 효과를 얻을 수도 있다.

상기 연신은, 상기 수지 조성물의 유리 전이 온도를 Tg라고 할 때, (Tg - 20℃) ~ (Tg + 30℃)의 온도에서 수행할 수 있다. 상기 유리 전이 온도는 수지 조성물의 저장 탄성율이 저하되기 시작하고, 이에 따라 손실 탄성율이 저장 탄성율보다 커지게 되는 온도로부터, 고분자 사슬의 배향이 완화되어 소실되는 온도까지의 영역을 가리키는 것이다. 유리 전이 온도는 시차주사형 열량계(DSC)에 의해 측정될 수 있다. 상기 연신 공정시의 온도는 필름의 유리 전이 온도인 것이 더욱 바람직하다.

연신속도는 소형 연신기(Universal testing machine, Zwick Z010)의 경우는 1 내지 100 mm/min의 범위에서, 그리고 파일로트 연신 장비의 경우는 0.1 내지 2 m/min의 범위에서 연신 조작을 행하는 것이 바람직하며, 5 내지 300%의 연신율을 적용하여 필름을 연신하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 광학 필름은 전술한 방법에 의하여 일축 또는 이축으로 연신됨으로써, 위상차 특성을 조절할 수 있다.

상기와 같이 제조된 광학 필름은 하기 수학식 1로 표시되는 면 방향 위상차 값이 0㎚ 내지 200㎚ 인 것이 바람직하고, 하기 수학식 2로 표시되는 두께 방향 위상차 값이 10㎚ 내지 -400㎚ 인 것이 바람직하다.

<수학식 1>

R_in = (n_x - n_y)×d

<수학식 2>

R_th = (n_z - n_y) ×d

상기 수학식 1 및 수학식 2에서,

n_x는 필름의 면 방향에 있어서, 가장 굴절율이 큰 방향의 굴절율이고,

n_y는 필름의 면 방향에 있어서, n_x 방향의 수직 방향의 굴절율이며,

n_z는 두께 방향의 굴절율이고,

d는 필름의 두께이다.

본 발명에 따른 광학 필름은 상기 주쇄에 방향족 고리와 지방족 고리 중에서 1종 또는 2종을 포함하는 수지의 함량에 따라 면 방향 위상차값과 두께 방향 위상차값이 조절될 수 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 광학 필름의 면상 위상차값(R_in)은 20㎚ 내지 100㎚일 수 있고, 두께 방향 위상차값(R_th)은 -50㎚ 내지 -400㎚일 수 있다. 이 경우 본 발명에 따른 광학 필름은 VA 모드형 위상차 보상 필름으로 사용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 광학 필름의 면 방향 위상차값(R_in)이 0㎚ 내지 10㎚, 바람직하게는 0㎚ 내지 5㎚, 더욱 바람직하게는 약 0㎚일 수 있고, 두께 방향 위상차값(R_th)이 -10㎚ 내지 10㎚, 바람직하게는 -5㎚ 내지 5㎚일 수 있고, 더욱 바람직하게는 약 0㎚일 수 있다. 이 경우 본 발명에 따른 광학 필름은 편광자 보호 필름으로 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 광학 필름이 액정표시장치에 적용되는 경우 액정패널의 어느 한 측에만 구비될 수도 있고(1매형), 액정패널의 양측에 각각 구비될 수 있다(2매형).

본 발명에 따른 광학 필름이 액정패널의 한측에만 구비되는 경우, 상기 광학필름의 면 방향 위상차값(R_in)은 30㎚ 내지 80㎚, 바람직하게는 35㎚ 내지 70㎚, 더욱 바람직하게는 약 40㎚ 내지 60㎚인 것이 좋고, 두께 방향 위상차값(R_in)은 -270㎚ 이하, 즉 두께 방향 위상차값이 절대값이 270 이상인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 광학 필름이 액정패널의 양측에 각각 구비되는 경우, 상기 광학필름의 면 방향 위상차값(R_in)은 30㎚ 내지 80㎚, 바람직하게는 35㎚ 내지 70㎚, 더욱 바람직하게는 약 40㎚ 내지 60㎚인 것이 좋고, 두께 방향 위상차값(R_in)은 -100㎚ 이하, 즉 두께 방향 위상차값이 절대값이 100 이상인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 광학 필름의 취성(brittleness)은 입경 15.9mm, 무게 16.3g의 강철구를 테스트 필름 위에 떨어뜨려 필름에 구멍이 생기는 높이를 측정함으로써 측정할 수 있으며, 본 발명에 따른 광학 필름은 상기 높이가 바람직하게는 600 mm 이상이고, 더욱 바람직하게는 700㎚ 이상이다.

본 발명에 따른 광학 필름의 헤이즈 값은 1% 이하인 것이 바람직하고, 0.5% 이하인 것이 더욱 바람직하며, 0.1% 이하인 것이 더더욱 바람직하다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 기재한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 이것에 한정하고자 하는 것은 아니다.

실시예

본 발명 실시예에 있어서 물성 평가 방법은 하기와 같다.

1. 중량 평균 분자량(Mw): 제조된 수지를 테트라하이드로퓨란에 녹여 겔 삼투 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 측정하였다.

2. Tg(유리 전이 온도): TA Instrument 사의 DSC(Differential Scanning Calorimeter)를 사용하여 측정하였다.

3. 위상차 값(Rin/Rth): 필름의 유리 전이 온도에서 연신 후 Axometrics 사의 AxoScan을 사용하여 측정하였다.

4. 투명도 측정: ASTM 1003 방법에 의거하여 측정하였다.

실시예 1

메틸 메타크릴레이트 91 중량부, 페닐 메타크릴레이트 5 중량부, 및 페닐 말레이미드 단량체 4 중량부로 아크릴계 공중합체 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리 전이 온도와 분자량을 측정한 결과, 유리 전이 온도 125℃, 중량평균분자량 110,000인 수지를 얻을 수 있었다. 이 수지 90 중량부를 폴리카보네이트 10 중량부와 컴파운딩(compounding)을 통해 최종적인 수지 조성물을 제조하였다. 이 수지 조성물을 용액 캐스팅 법에 의해 필름으로 제조한 후, 유리 전이 온도에서 연신을 실시하고, 그 필름의 위상차 값을 측정하였다. 그 결과 면 방향 위상차 값/두께 방향 위상차 값은 30/-80이었다.

실시예 2

메틸 메타크릴레이트 86 중량부, 페닐 메타크릴레이트 10 중량부, 및 페닐 말레이미드계 단량체 4 중량부로 아크릴계 공중합체 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리 전이 온도와 분자량을 측정한 결과, 유리 전이 온도 126℃, 중량평균분자량 115,000인 수지를 얻을 수 있었다. 이 수지 85중량부를 폴리카보네이트 15 중량부와 컴파운딩(compounding)을 통해 최종적인 수지 조성물을 제조하였다. 이 수지 조성물을 용액 캐스팅 법에 의해 필름으로 제조한 후, 유리 전이 온도에서 연신을 실시하고, 그 필름의 위상차 값을 측정하였다. 그 결과 면 방향 위상차 값/두께 방향 위상차 값은 45/-120이었다.

실시예 3

메틸 메타크릴레이트 76 중량부, 페닐 메타크릴레이트 20 중량부, 및 페닐 말레이미드계 단량체 4 중량부로 아크릴계 공중합체 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리 전이 온도와 분자량을 측정한 결과, 유리 전이 온도 128℃, 중량평균분자량 115,000인 수지를 얻을 수 있었다. 이 수지 80 중량부를 폴리카보네이트 20 중량부와 컴파운딩(compounding)을 통해 최종적인 컴파운딩 수지를 제조하였다. 이 컴파운딩 수지를 용액 캐스팅 법에 의해 필름으로 제조한 후, 유리 전이 온도에서 연신을 실시하고, 그 필름의 위상차 값을 측정하였다. 그 결과 면 방향 위상차 값/두께 방향 위상차 값은 60/-280이었다.

실시예 4

메틸 메타크릴레이트 76 중량부, 페닐 메타크릴레이트 20 중량부, 및 페닐 말레이미드계 단량체 4 중량부로 아크릴계 공중합체 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리 전이 온도와 분자량을 측정한 결과, 유리 전이 온도 128℃, 중량평균분자량 115,000인 수지를 얻을 수 있었다. 이 수지 75 중량부를 폴리카보네이트 25 중량부와 컴파운딩(compounding)을 통해 최종적인 컴파운딩 수지를 제조하였다. 이 컴파운딩 수지를 용액 캐스팅 법에 의해 필름으로 제조한 후, 유리 전이 온도에서 연신을 실시하고, 그 필름의 위상차 값을 측정하였다. 그 결과 면 방향 위상차 값/두께 방향 위상차 값은 70/-330이었다.

실시예 5

메틸 메타크릴레이트 76 중량부, 페닐 메타크릴레이트 20 중량부, 및 사이클로 헥실 말레이미드계 단량체 4 중량부로 아크릴계 공중합체 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리 전이 온도와 분자량을 측정한 결과, 유리 전이 온도 130℃, 중량평균분자량 120,000인 수지를 얻을 수 있었다. 이 수지 75 중량부를 폴리카보네이트 25 중량부와 컴파운딩(compounding)을 통해 최종적인 컴파운딩 수지를 제조하였다. 이 컴파운딩 수지를 용액 캐스팅 법에 의해 필름으로 제조한 후, 유리 전이 온도에서 연신을 실시하고, 그 필름의 위상차 값을 측정하였다. 그 결과 면 방향 위상차 값/두께 방향 위상차 값은 80/-370이었다.

비교예 1

메틸 메타크릴레이트 91 중량부, 사이클로헥실 메타크릴레이트 5 중량부 및 페닐 말레이미드계 단량체 4 중량부로 아크릴계 공중합체 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리 전이 온도와 분자량을 측정한 결과, 유리 전이 온도 124℃, 중량평균분자량 115,000인 수지를 얻을 수 있었다. 이 수지 80 중량부를 폴리카보네이트 20 중량부와 컴파운딩(compounding)을 통해 최종적인 컴파운딩 수지를 제조하였다. 이 컴파운딩 수지를 용액 캐스팅 법에 의해 필름으로 제조한 후, 유리 전이 온도에서 연신을 실시하여 필름을 제조하였다. 하지만, 그 필름의 헤이즈가 발생하여 위상차 값을 측정하였으나, 측정되지 않았다.

비교예 2

메틸 메타크릴레이트 76 중량부, 사이클로헥실 메타크릴레이트 20 및 사이클로 헥실 말레이미드계 단량체 4 중량부로 아크릴계 공중합체 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리 전이 온도와 분자량을 측정한 결과, 유리 전이 온도 126℃, 중량평균분자량 115,000인 수지를 얻을 수 있었다. 이 수지 80 중량부를 폴리카보네이트 20 중량부와 컴파운딩(compounding)을 통해 최종적인 컴파운딩 수지를 제조하였다. 이 컴파운딩 수지를 용액 캐스팅 법에 의해 필름으로 제조한 후, 유리 전이 온도에서 연신을 실시하여 필름을 제조하였다. 하지만, 그 필름의 헤이즈가 발생하여 위상차 값을 측정하였으나, 측정되지 않았다.

이하, 표 1에서는 실시예 1 내지 5, 비교예 1 및 2의 중합체의 구성요소 및 함량과, 유리전이온도와 중량평균분자량을 측정한 결과이다.

	단량체(중량부)			유리전이온도 (℃)	중량평균분자량
	MMA	PhMA/CHMA	PMI/CHMI	유리전이온도 (℃)	중량평균분자량
실시예 1	91	5/0	4/0	125	110,000
실시예 2	86	10/0	4/0	126	115,000
실시예 3	76	20/0	4/0	128	115,000
실시예 4	76	20/0	4/0	128	115,000
실시예 5	76	20/0	0/4	130	120,000
비교예 1	91	0/5	4/0	124	115,000
비교예 2	76	0/20	0/4	126	115,000

MMA: 메틸메타크릴레이트 PhMA: 페닐메타크릴레이트

CHMA: 사이클로 헥실메타클레이트 PMI: 페닐말레이미드

CHMI: 사이클로 헥실말레이미드

	컴파운딩 수지(중량부)		투명도 Haze(%)	R_in (㎚)	R_th (㎚)
	아크릴공중합체	PC	투명도 Haze(%)	R_in (㎚)	R_th (㎚)
실시예 1	90	10	○	30	-80
실시예 2	85	15	○	45	-120
실시예 3	80	20	○	60	-280
실시예 4	75	25	○	70	-330
실시예 5	75	25	○	80	-370
비교예 1	80	20	△	측정불가	측정불가
비교예 2	80	20	△	측정불가	측정불가

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 아크릴계 공중합체를 이용한 광학필름의 투명도 및 위상차는 비교예에 비하여 우수한 것을 알 수 있다.

Claims

알킬(메트)아크릴레이트계 단량체;
방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체; 및
말레이미드계 단량체를 포함하는 아크릴계 공중합체.
청구항 1에 있어서,
아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여,
알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체 50 내지 98.9중량부;
방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체 0.1 내지 50중량부; 및
말레이미드계 단량체 0.1 내지 10중량부를 포함하는 아크릴계 공중합체.
청구항 1에 있어서,
상기 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체는 메틸 (메트)아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 아크릴 공중합체.
청구항 1에 있어서,
상기 방향족 고리를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체는 페닐 (메트)아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 아크릴 공중합체.
청구항 1에 있어서,
상기 말레이미드계 단량체는 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환된 말레이미드계 단량체인 것을 특징으로 하는 아크릴계 공중합체.
청구항 1에 있어서,
상기 아크릴계 공중합체의 중량평균분자량은 50,000~500,000인 것을 특징으로 하는 아크릴계 공중합체.
청구항 1 기재의 아크릴계 공중합체와; 주쇄에 방향족 고리와 지방족 고리 중에서 선택되는 1종 또는 2종을 포함하는 수지가 혼합된 컴파운딩 수지.
청구항 7에 있어서,
상기 주쇄에 방향족 고리와 지방족 고리 중에서 선택되는 1종 또는 2종을 포함하는 수지는 폴리카보네이트인 것을 특징으로 하는 컴파운딩 수지.
청구항 8에 있어서,
상기 아크릴계 공중합체 60 내지 99.9중량%; 및 상기 폴리카보네이트 0.1 내지 40중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴파운딩 수지.
청구항 7 기재의 컴파운딩 수지를 포함하는 광학필름.
청구항 10에 있어서,
상기 광학필름은 위상차 보상 필름 또는 보호 필름인 것을 특징으로 하는 광학필름.
청구항 11에 있어서,
상기 위상차 보상 필름은 VA 모드 액정표시장치용 또는 TN 모드 액정표시장치용인 것을 특징으로 하는 광학필름.
청구항 10에 있어서,
상기 광학필름은 하기 수학식 1로 표시되는 면 방향 위상차 값이 0㎚ 내지 200㎚인 것을 특징으로 하는 광학필름:
<수학식 1>
R_in = (n_x - n_y) ×d
상기 수학식 1에서,
n_x는 필름의 면 방향에 있어서, 가장 굴절율이 큰 방향의 굴절율이고,
n_y는 필름의 면 방향에 있어서, n_x 방향의 수직 방향의 굴절율이며,
d는 필름의 두께이다.
청구항 10에 있어서,
상기 광학필름은 하기 수학식 2로 표시되는 두께 방향 위상차 값이 -400㎚ 내지 10㎚인 것을 특징으로 하는 광학필름:
<수학식 2>
R_th = (n_z - n_y) ×d
상기 수학식 2에서,
n_x는 필름의 면 방향에 있어서, 가장 굴절율이 큰 방향의 굴절율이고,
n_y는 필름의 면 방향에 있어서, n_x 방향의 수직 방향의 굴절율이며,
n_z는 두께 방향의 굴절율이고,
d는 필름의 두께이다.
청구항 10에 있어서,
상기 광학필름은 하기 수학식 1로 표시되는 면 방향 위상차 값이 20㎚ 내지 100㎚이고, 하기 수학식 2로 표시되는 두께 방향 위상차 값이 -50㎚ 내지 -400㎚인 것을 특징으로 하는 광학필름:
<수학식 1>
R_in = (n_x - n_y) ×d
<수학식 2>
R_th = (n_z - n_y) ×d
상기 수학식 1 및 2에서,
n_x는 필름의 면 방향에 있어서, 가장 굴절율이 큰 방향의 굴절율이고,
n_y는 필름의 면 방향에 있어서, n_x 방향의 수직 방향의 굴절율이며,
n_z는 두께 방향의 굴절율이고,
d는 필름의 두께이다.
청구항 10에 있어서,
상기 광학필름은 하기 수학식 1로 표시되는 면 방향 위상차 값이 0㎚ 내지 10㎚이고, 하기 수학식 2로 표시되는 두께 방향 위상차 값이 -10㎚ 내지 10㎚인 것을 특징으로 하는 광학필름:
<수학식 1>
R_in = (n_x - n_y) ×d
<수학식 2>
R_th = (n_z - n_y) ×d
상기 수학식 1 및 2에서,
n_x는 필름의 면 방향에 있어서, 가장 굴절율이 큰 방향의 굴절율이고,
n_y는 필름의 면 방향에 있어서, n_x 방향의 수직 방향의 굴절율이며,
n_z는 두께 방향의 굴절율이고,
d는 필름의 두께이다.
청구항 10에 있어서, 상기 광학필름은 광탄성 계수가 10 이하인 것인 특징으로 하는 광학필름.
청구항 10의 광학 필름을 포함하는 액정 표시 장치.
청구항 18에 있어서, 상기 액정 표시 장치는 VA 모드인 것을 특징으로 하는, 액정 표시 장치.