KR20120111679A - 강도가 향상된 광학 필름용 아크릴계 공중합체, 이를 포함하는 수지 조성물, 이를 포함하는 광학 필름 및 ｉｐｓ 모드용 액정표시장치 - Google Patents

강도가 향상된 광학 필름용 아크릴계 공중합체, 이를 포함하는 수지 조성물, 이를 포함하는 광학 필름 및 ｉｐｓ 모드용 액정표시장치 Download PDF

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Abstract

알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체, 환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체, (메트) 아크릴 아마이드계 단량체 및 tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 단량체 및 가교제를 포함하는 광학 필름용 아크릴계 공중합체, 이를 포함하는 수지 조성물, 이를 이용한 광학 필름, IPS 모드액정표시장치를 제공한다.

Description

강도가 향상된 광학 필름용 아크릴계 공중합체, 이를 포함하는 수지 조성물, 이를 포함하는 광학 필름 및 ＩＰＳ 모드용 액정표시장치 {ACRYL COPOLYMER HAVING EXCELLENT STRENGTH, RESIN COMPOSITION COMPRISING THE SAME, OPTICLA FILM AND IPS MODE LIQUID CRYSTAL DISPLAY COMPRISING THEREOF}
본 발명은 광학 필름용 아크릴계 공중합체, 이를 포함하는 수지 조성물 및 이를 이용한 광학 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 IPS 모드 액정표시장치에 적합한 광학 특성을 가지며, 강도 및 내열성이 우수한 아크릴 공중합체 및 이를 포함하는 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 광학 필름에 관한 것이다.
최근 디스플레이 분야에서는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD)가 종래의 브라운관을 대체하면서 폭넓게 이용되고 있다. 상기 액정표시장치는 점차로 박막화, 경량화, 대면적화되어 가는 추세이며, 이러한 추세와 함께 보다 고품질의 화질을 구현하기 위해 화면의 균일화나 콘트라스트비나 시야각 등을 향상시키기 위한 연구가 계속되고 있다.
일반적으로 액정표시장치는 빛샘 방지를 위한 블랙 매트릭스와 컬러 구현을 위한 컬러필터층이 형성된 컬러 필터 어레이 기판과, 박막트랜지스터와, 전극이 형성된 TFT 어레이 기판 사이에 개재되는 액정셀을 포함하여 이루어지며, 상기 액정셀 내의 액정 배열에 따라, 트위스트 네마틱, 슈퍼 트위스티드 네마틱, 버티컬 얼라인먼트, 인플레인 스위칭 모드 등으로 구분된다.
액정표시장치는 액정 셀 내의 액정 분자가 가지는 광학 이방성 때문에, 시야각에 따라 굴절율이 달라지고, 그에 따라 화면의 색상과 밝기가 변하기 때문에, 이를 보상하는 보상 필름이 사용되고 있다. 이때, 액정셀의 광학 이방성은 액정 배열에 따라 달라지게 되므로, 보상 필름의 광학 특성도 액정셀 모드에 따라 달라지게 된다.
종래에는 액정 분자의 복굴절 특성으로 인한 시야각 문제를 해결하기 위해, 주로 일축 또는 이축 연신된 TAC 필름(TriAcetyl Cellulose film)이나, COP 필름(Cyclo-Olefin Polymer film)이 사용되어 왔다. 그러나 보상 필름의 광학 특성(특히, 위상차 특성)은 원료 물질이 가지는 근본적인 복굴절 및 고분자 사슬 배향에 따라 결정되기 때문에, 기존의 필름들만으로 원하는 광학 특성을 갖는 보상 필름을 제조하는데는 한계가 있다.
따라서, 보다 우수한 광학 특성을 갖는 보상 필름을 제조하기 위해 새로운 원료 물질을 개발할 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보다 우수한 광학 특성, 그 중에서도 특히 IPS 모드 액정표시장치에 적합한 광학 특성을 가지며, 강도 및 내열성 등이 우수한 아크릴 공중합체, 이를 포함하는 수지 조성물, 이를 이용하여 제조되는 광학 필름 및 IPS 모드용 보상 필름을 제공한다.
일 측면에서, 본 발명은 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체; 환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체; (메트) 아크릴 아마이드계 단량체 및 tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 단량체; 및 가교제를 포함하는 광학 필름용 아크릴계 공중합체를 제공한다.
본 발명의 아크릴계 공중합체에 있어서, 각 성분의 함량은, 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체 50 ~ 90중량부, 환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체 10 ~ 40중량부, (메트)아크릴 아마이드계 단량체 0.1 ~ 10중량부, tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체 1 ~ 30중량부, 가교제 0 초과 1중량부 이하인 것이 바람직하다.
다른 측면에서 본 발명은 상기 아크릴계 공중합체를 포함하는 광학 필름용 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 광학 필름을 제공한다.
본 발명의 수지 조성물을 이용하여 제조된 광학 필름은 면상 위상차값이 100 내지 120nm, 두께 방향 위상차값이 100~200nm정도인 것이 바람직하며, 두께 방향 위상차값/면상 위상차값이 1.3 내지 1.6인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 광학 필름은 낙구 실험 시 측정되는 구멍 발생 높이가 700mm 이상인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 700mm 내지 1000mm 정도이다.
상기와 같은 특성을 갖는 본 발명의 상기 광학 필름은 IPS 모드용 보상 필름에 특히 유용하게 사용될 수 있다.
또 다른 측면에서 본 발명은 상기 본 발명의 광학 필름을 포함하는 IPS 모드 액정표시장치를 제공한다.
본 발명의 아크릴계 공중합체를 이용하여 제조된 광학 필름은 유리전이온도가 120℃ 이상으로 높아 내열성이 우수하며, IPS 모드용 보상 필름 제조에 적합한 광학 특성을 가질 뿐 아니라, 우수한 강도를 가져 제조성, 취급성 및 내구성이 우수하다는 장점이 있다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
먼저 용어에 대해 설명한다.
본 명세서에서 "공중합체"는 2종 이상의 단량체가 반복단위로 포함되어 있는 것을 의미하는 것으로, 그 형태가 특별히 한정되지 않으며, 어떠한 종류의 공중합체, 예를 들면, 교호 공중합체, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 그라프트 공중합체를 모두 포함하는 개념으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 "(메트)아크릴레이트계 단량체"는 아크릴레이트계 단량체 또는 메타크릴레이트계 단량체를 포함하는 의미로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 "(메트)아크릴 아마이드계 단량체"는 아크릴아마이드계 단량체 또는 메타크릴아마이드계 단량체를 포함하는 의미로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 "tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체"는 tert-부틸 메타크릴레이트계 단량체 또는 tert-부틸 아크릴레이트계 단량체를 포함하는 의미로 이해되어야 한다.
본 발명의 광학 필름용 아크릴계 공중합체는 (1) 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체 (2)환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체, (3) tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체 및/또는 (메트)아크릴 아마이드계 단량체 및 (4) 가교제를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
상기 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체는 광학 필름의 강도 및 내열성을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 상기 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체의 알킬기는 탄소수가 1~10 정도인 것이 바람직하며, 탄소수가 1~4인 것이 더 바람직하며, 메틸기 또는 에틸기인 것이 보다 더 바람직하다. 특히, 메틸 메타크릴레이트인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 아크릴계 공중합체에 있어서, 상기 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체의 함량은 50 내지 90중량부 정도인 것이 바람직하다. 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체의 함량이 상기 범위인 경우에 투명성, 내열성 및 강도 등의 특성이 우수하게 나타나기 때문이다.
한편, 상기 환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체는 IPS 모드용 양의 위상차 특성을 부여하기 위한 것으로, 스티렌계 단량체인 것이 바람직하다. 이때 상기 스티렌계 단량체는 구조 중에 스티렌 골격을 갖는 화합물을 말하며, 예를 들면, 방향족 비닐 화합물 단량체이나 이소 프로페닐 방향족 단량체 등을 말한다.
보다 구체적으로는 상기 스티렌계 단량체는, 예를 들면, 스티렌, α-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 2,5-디메틸스티렌, 2-메틸-4-클로로스티렌, 2,4,6-트리메틸스티렌, cis-β-메틸스티렌, trans-β-메틸스티렌, 4-메틸-α-메틸스티렌, 4-플루오르-α-메틸스티렌, 4-클로로-α-메틸스티렌, 4-브로모-α-메틸스티렌, 4-t-부틸스티렌, 2-플루오르스티렌, 3-플루오르스티렌, 4-플루오로스티렌, 2,4-디플루오로스티렌, 2,3,4,5,6-펜타플루오로스티렌, 2-클로로스티렌, 3-틀로로스티렌, 4-틀로로스티렌, 2,4-디클로로스티렌, 2,6-디클로로스티렌, 옥타클로로스티렌, 2-브로모스티렌, 3-브로모스티렌, 4-브로모스티렌, 2,4-디브로모스티렌, α-브로모스티렌, β-브로모스티렌, 2-하이드록시스티렌 및 4-하이드록시스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 스티렌, α-메틸 스티렌인 것이 특히 바람직하다.
한편, 본 발명의 아크릴계 공중합체에서, 상기 환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체의 함량은 10 내지 40중량부 정도인 것이 바람직하다. 본 발명의 아크릴계 공중합체를 이용하여 광학 필름을 제조할 경우, 위상차값은 환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체의 함량에 따라 달라지게 되는데, 환형 펜던트 구조의 단량체의 함량이 상기 범위에 있을 때, 원하는 위상차 특성, 즉, 보상 필름에 적용하기에 적합한 위상차 특성을 갖는 광학 필름을 제조할 수 있기 때문이다. 본 발명의 아크릴계 공중합체는 특히, 두께 방향으로 양의 위상차 값, 바람직하게는 100 ~ 200nm 정도의 두께 방향 위상차 값을 갖고, 면 방향으로 100~120nm 정도의 위상차값을 갖는 광학 필름을 제조하는데 적합하다. 또한, 상기 아크릴계 공중합체를 사용하여 제조되는 광학 필름의 경우, 두께 방향 위상차값/면상 위상차값의 비율이 1.3 ~ 1.6정도, 바람직하게는 1.3~1.5 정도의 특성을 나타내는 것이 바람직한데, 이러한 광학 특성을 구현하기 위해서는 환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체의 함량을 상기 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 (메트)아크릴 아마이드계 단량체 및 tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체는 내열성을 향상시키기 위한 것으로, 이들 단량체는 공중합체의 유리전이온도를 상승시키는 역할을 한다. 본 발명의 공중합체에 있어서, 상기 tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체와 (메트)아크릴 아마이드계 단량체는 1종만 사용될 수도 있고, 함께 사용될 수도 있다.
상기 (메트)아크릴 아마이드계 단량체로는, 예를 들면, 메타크릴아마이드, 메타크릴아마이드, N-치환된 메타크릴아마이드, 지방족 고리 및/또는 방향족 고리를 포함하는 메타크릴아마이드 등이 사용될 수 있다. 한편, 상기 N-치환된 메타크릴아마이드의 치환기로는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 에틸, 이소프로필, tert-부틸, 시클로헥실, 벤질, 페닐기 등일 수 있다. 이 중에서도 메타크릴아마이드가 특히 바람직하다. 또한, 그 함량은 0.1 내지 10중량부 정도인 것이 바람직하다. (메트)아크릴 아마이드계 단량체의 함량이 상기 범위에 있을 경우, 충분한 내열성을 확보할 수 있기 때문이다.
다음으로, 상기 tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체로는, 예를 들면, tert-부틸 메타크릴레이트가 사용될 수 있으며, 그 함량은 1 내지 30중량부 정도인 것이 바람직하다. 이 범위 내일 때 충분한 내열성을 확보할 수 있기 때문이다.
한편, 상기 가교제는 단량체들의 결합을 강화하여 강도를 향상시키기 위한 것으로, 본 발명에 있어서는 2 이상의 불포화 이중 결합을 갖는 아크릴레이트계 가교제가 사용될 수 있다. 특히, 본 발명의 조성물에 사용되는 가교제는 이중 결합 사이의 탄소 사슬이 길수록 좋으며, 바람직하게는 이중 결합 사이의 탄소수가 2 ~ 30 정도인 것이 좋다. 이중 결합 사이의 탄소수가 상기 범위 내일 때 안정적인 수지 조성물을 생산할 수 있기 때문이다.
이러한 가교제의 구체적인 예로는, 이로써 제한되는 것은 아니나, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디메타크릴레이트, 1, 6-헥산디올 디메타크릴레이트, 1,10-데칸디올 디메타크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 트리사이클로데칸디메틸올 디메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 상기 가교제의 함량은 0 초과 1 중량부 이하인 것이 바람직하다. 가교제 함량이 1 중량부를 초과할 경우, 겔화 현상이 발생될 수 있기 때문이다.
상기와 같은 성분들을 포함하는 본 발명은 아크릴계 공중합체는 120℃이상, 바람직하게는 120℃ 내지 500℃정도, 더 바람직하게는 130℃ 내지 200℃정도의 유리전이온도를 갖는다. 일반적으로 액정표시소자와 같은 디스플레이 장치에 사용되는 광학 필름은 백라이트 등에서 발생하는 열 등에 의해 변형 또는 손상되기 쉽기 때문에, 내열성이 높을 것이 요구되는데, 본 발명의 아크릴계 공중합체는 유리전이온도가 120℃이상으로 높기 때문에, 열 등에 의해 쉽게 손상되지 않는다.
한편, 본 발명의 광학 필름용 아크릴계 공중합체는, 상기 성분들을 당해 기술 분야에 사용되는 일반적인 공중합체 제조 방법, 예를 들면, 용액 중합, 괴상 중합, 현탁 중합, 유화 중합 등의 방법으로 중합시킴으로써 제조될 수 있으며, 이 중에서도 특히 용액 중합 또는 괴상 중합이 바람직하다.
또한, 본 발명의 상기 아크릴계 공중합체는 내열성과 충분한 가공성 및 생산성을 위해서 5만 내지 50만 정도의 중량평균분자량을 갖는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은, 다른 측면에서, 상기 아크릴계 공중합체를 포함하는 수지 조성물과 이를 이용하여 제조되는 광학 필름을 제공한다.
본 발명의 수지 조성물에는 상기한 아크릴계 공중합체 이외에, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위 내에서, 예를 들면, 착색제, 난연제, 강화제, 충전제, 산화 방지제, 열 안정제, 자외선 흡수제와 같은 첨가제 등을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 첨가제의 함량은 0.001 내지 70 중량부 정도인 것이 바람직하다.
상기 수지 조성물의 유리 전이온도는 120℃이상, 바람직하게는 120℃ 내지 200℃, 더 바람직하게는 130℃ 내지 200℃정도인 것이 바람직하며, 내열성, 가공성, 생산성 등을 고려할 때, 중량평균분자량은 5만 내지 50만 정도인 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 수지 조성물은 용액 캐스법 또는 압출법 등과 같은 당해 기술 분야에 잘 알려진 필름 제조 방법을 이용하여 광학 필름으로 제조될 수 있으며, 제조된 필름은 위상차 발현을 위해 일축 또는 이축 연신된다. 이때 필요에 따라 개량제 등을 첨가할 수 있다.
상기 연신은 종 방향(MD) 연신, 횡 방향(TD)연신을 각각 행할 수도 있고, 모두 행할 수도 있다. 종 방향 연신과 횡 방향 연신을 모두 실시하는 경우에는 어느 한 쪽을 먼저 연신한 후, 다른 방향으로 연신을 수행할 수도 있고, 두 방향을 동시에 연신할 수도 있다. 또한, 상기 연신은 1단계로 실시될 수도 있고, 다단계에 결쳐 실시될 수도 있다.
상기 연신은 수지 조성물의 유리 전이온도를 Tg라 할 때, (Tg-20)℃ 내지 (T+30)℃정도의 온도에서 수행되는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 유리전이온도에서 실시되는 것이 좋다. 유리전이온도는 수지 조성물의 저장 탄성율이 저하되기 시작하고, 이에 따라 손실 탄성율이 저장 탄성율보다 커지게 되는 온도로부터 고분자 사슬의 배향이 완화되어 소실되는 온도까지의 영역을 말하며, 시차주사형 열량계(DSC)에 의해 측정될 수 있다.
연신 속도는 소형 연신기(universal teating machine, Zwick Z010)의 경우는 1 내지 100mm/min의 범위에서, 그리고 파일로트 연신 장비의 경우에는 0.1 내지 2m/min의 범위에서 연신 조작을 행하는 것이 바람직하며, 연신율은 5 내지 300% 정도인 것이 바람직하다.
상기와 같은 방법에 의해 본 발명의 아크릴계 공중합체를 포함하는 수지 조성물을 이용하여 제조된 광학 필름은 면 방향 위상차값이 80 내지 120nm, 바람직하게는 90 내지 120nm, 더 바람직하게는 100 내지 120nm 정도이며, 두께 방향 위상차값은 100~200nm, 더 바람직하게는 130 내지 170nm 정도인 것이 좋다.
또한, 상기 본 발명의 광학 필름은 두께 방향 위상차값/면상 위상차값의 비가 1.3 내지 2.0 더 바람직하게는 1.3 내지 1.6 정도인 것이 좋다.
여기서, 면상 위상차값(Rin)은 하기 [식 1]로 정의되는 값을 말하며, 두께 방향 위상차값(Rth)은 하기 [식 2]로 정의되는 값을 말한다.
[식 1]
Rin=(nx-ny)×d
[식 2]
Rth=(nz-ny)×d
상기 [식 1] 및 [식 2]에서,
nx는 필름의 면 방향에 있어서, 가장 굴절율이 큰 방향의 굴절율이고,
ny는 필름의 면 방향에 있어서, nx 방향의 수직 방향의 굴절율이며,
nz는 두께 방향의 굴절율이고,
d는 필름의 두께이다.
또한, 상기 본 발명의 광학 필름에 낙구 실험을 실시하였을 때 측정되는 구멍 발생 높이가 700mm 이상인 것이 바람직하며, 특히, 700mm 내지 1000 mm인 것이 바람직하다.
한편, 상기와 같은 광학 특성을 갖는 본 발명의 광학 필름은 위상차 보상 필름으로 적절하게 사용될 수 있다. 이때 상기 광학 필름은 단독으로 사용될 수도 있고, 코팅 등과 같은 굴절율 제어를 위한 소정의 후 공정을 거친 후에 사용될 수도 있다. 특히, 본 발명의 광학 필름은 두께 방향 굴절율을 제어하는 후공정 등을 거친 후에, IPS 모드용 보상 필름으로 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 더 자세히 설명한다.
실시예
본 발명의 실시예에 있어서, 물성 평가 방법은 하기와 같다.
1. 중량평균 분자량(Mw): 제조된 수지를 테트라하이드로퓨란에 녹여 겔 삼투 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 측정하였다.
2.Tg(유리전이온도): TA Instrument사의 DSC(Differential Scanning Calorimeter)를 사용하여 측정하였다.
3. 위상차값(Rth/Rin): 필름의 유리전이온도에서 연신 후 Axometrics 사의 AxoScan을 사용하여 측정하였다.
4. 낙구 테스트: 입경 15.5mm, 무게 16.3g의 강철구를 필름 위에 떨어뜨려 필름에 구멍이 생기는 높이를 측정하였다.
실시예 1
메틸 메타크릴레이트 65중량부, 스티렌 15중량부, tert-부틸 메타크릴레이트 20중량부, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 0.05중량부로 아크릴계 공중합체 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리전이온도는 132℃, 중량평균분자량은 19만이었다. 이 수지를 용액 캐스트법을 이용하여 필름으로 제조한 후, 유리전이온도에서 연신하여 광학 필름을 제조하였다. 제조된 필름의 위상차값을 측정하고, 낙구테스트를 실시하였다. 측정된 두께 방향 위상차값/면상 위상차값은 107/116이었으며, 낙구 테스트 결과는 880mm 였다.
실시예 2
메틸 메타크릴레이트 70중량부, 스티렌 20중량부, 메타크릴아마이드 10중량부, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 0.01중량부로 아크릴계 공중합체 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리전이온도는 131℃, 중량평균분자량은 24만이었다. 이 수지를 용액 캐스트법을 이용하여 필름으로 제조한 후, 유리전이온도에서 연신하여 광학 필름을 제조하였다. 제조된 필름의 위상차값을 측정하고, 낙구테스트를 실시하였다. 측정된 두께 방향 위상차값/면상 위상차값은 116/125이었으며, 낙구 테스트 결과는 900mm 였다.
실시예 3
메틸 메타크릴레이트 60중량부, 스티렌 20중량부, tert-부틸 메타크릴레이트 15중량부, 메타크릴아마이드 5중량부, 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 0.01 중량부로 아크릴계 공중합체 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리전이온도는 133℃, 중량평균분자량은 22만 8천이었다. 이 수지를 용액 캐스트법을 이용하여 필름으로 제조한 후, 유리전이온도에서 연신하여 광학 필름을 제조하였다. 제조된 필름의 위상차값을 측정하고, 낙구테스트를 실시하였다. 측정된 두께 방향 위상차값/면상 위상차값은 112/121이었으며, 낙구 테스트 결과는 910mm 였다.
실시예 4
메틸 메타크릴레이트 60중량부, 스티렌 20중량부, tert-부틸 메타크릴레이트 20중량부, 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 0.05중량부로 아크릴계 공중합체 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리전이온도는 133℃, 중량평균분자량은 19만 2천이었다. 이 수지를 용액 캐스트법을 이용하여 필름으로 제조한 후, 유리전이온도에서 연신하여 광학 필름을 제조하였다. 제조된 필름의 위상차값을 측정하고, 낙구테스트를 실시하였다. 측정된 두께 방향 위상차값/면상 위상차값은 137/148이었으며, 낙구 테스트 결과는 860mm 였다.
실시예 5
메틸 메타크릴레이트 70중량부, 스티렌 20중량부, 메타크릴아마이드 10중량부, 1,4-부탄디올 디메타크릴레이트 0.05중량부로 아크릴계 공중합체 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리전이온도는 131℃, 중량평균분자량은 22만이었다. 이 수지를 용액 캐스트법을 이용하여 필름으로 제조한 후, 유리전이온도에서 연신하여 광학 필름을 제조하였다. 제조된 필름의 위상차값을 측정하고, 낙구테스트를 실시하였다. 측정된 두께 방향 위상차값/면상 위상차값은 110/121이었으며, 낙구 테스트 결과는 840mm 였다.
비교예 1
가교제를 사용하지 않는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 아크릴계 공중합체 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 유리전이온도는 130℃, 중량평균분자량은 10만 8천이었다. 이 수지를 용액 캐스트법을 이용하여 필름으로 제조한 후, 유리전이온도에서 연신하여 광학 필름을 제조하였다. 제조된 필름의 위상차값을 측정하고, 낙구테스트를 실시하였다. 측정된 두께 방향 위상차값/면상 위상차값은 100/107이었으며, 낙구 테스트 결과는 650mm 였다.
비교예 2
메틸 메타크릴레이트 65중량부, 스티렌 15중량부, tert-부틸 메타크릴레이트 20중량부, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 1.5중량부로 아크릴계 공중합체 수지를 제조하였다. 제조된 수지는 겔이 생성되어 수지를 회수할 수 없었으며, 이로 인해 필름을 제조하는 것 또한 불가능하였다.
상기 실시예 1~5를 통해, 본 발명의 수지 조성물을 이용하여 광학 필름을 제조할 경우, 유리전이온도가 높고, IPS 모드에 적합한 광학 특성을 갖는 광학 필름이 제조됨을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 1 및 비교예 1을 통해 가교제를 첨가할 경우, 필름의 강도가 현저히 증가함을 확인할 수 있었다.

Claims (18)

  1. 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체;
    환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체;
    (메트) 아크릴 아마이드계 단량체 및 tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 단량체; 및
    가교제를 포함하는 광학 필름용 아크릴계 공중합체.
  2. 제1항에 있어서,
    50 ~ 90중량부의 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체;
    10 ~ 40중량부의 환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체;
    0.1 ~ 10중량부의 (메트)아크릴 아마이드계 단량체 및 1 ~ 30중량부의 tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 단량체; 및
    0 초과 1중량부 이하의 가교제를 포함하는 광학 필름용 아크릴계 공중합체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체는 알킬기 탄소수가 1~10인 광학 필름용 아크릴계 공중합체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체는 메틸 (메트)아크릴레이트인 광학 필름용 아크릴계 공중합체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 환형 펜던트 구조를 포함하는 단량체는 스티렌계 단량체인 광학 필름용 아크릴계 공중합체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스티렌계 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 2,5-디메틸스티렌, 2-메틸-4-클로로스티렌, 2,4,6-트리메틸스티렌, cis-β-메틸스티렌, trans-β-메틸스티렌, 4-메틸-α-메틸스티렌, 4-플루오르-α-메틸스티렌, 4-클로로-α-메틸스티렌, 4-브로모-α-메틸스티렌, 4-t-부틸스티렌, 2-플루오르스티렌, 3-플루오르스티렌, 4-플루오로스티렌, 2,4-디플루오로스티렌, 2,3,4,5,6-펜타플루오로스티렌, 2-클로로스티렌, 3-틀로로스티렌, 4-틀로로스티렌, 2,4-디클로로스티렌, 2,6-디클로로스티렌, 옥타클로로스티렌, 2-브로모스티렌, 3-브로모스티렌, 4-브로모스티렌, 2,4-디브로모스티렌, α-브로모스티렌, β-브로모스티렌, 2-하이드록시스티렌 및 4-하이드록시스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 광학 필름용 아크릴계 공중합체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 tert-부틸 (메트)아크릴레이트계 단량체는 tert-부틸 메타크릴레이트인 광학 필름용 아크릴계 공중합체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 (메트)아크릴 아마이드계 단량체는 메타크릴아마이드, N-치환된 메타크릴아마이드 및 지방족 및/또는 방향족 고리를 포함하는 메타크릴 아마이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 광학 필름용 아크릴계 공중합체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가교제는 2 이상의 불포화 이중 결합을 포함하는 (메트)아크릴레이트인 광학 필름용 아크릴계 공중합체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가교제는 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디메타크릴레이트, 1, 6-헥산디올 디메타크릴레이트, 1,10-데칸디올 디메타크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 및 트리사이클로데칸디메틸올 디메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 광학 필름용 아크릴계 공중합체.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴계 공중합체는 유리전이온도가 120℃ 내지 500℃인 아크릴계 공중합체.
  12. 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항의 아크릴계 공중합체를 포함하는 광학 필름용 수지 조성물.
  13. 청구항 12의 수지 조성물로 제조된 광학 필름.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 광학 필름은 면상 위상차값이 100 내지 120nm, 두께 방향 위상차값이 100~200nm인 광학 필름.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 광학 필름은 두께 방향 위상차값/면상 위상차값이 1.3 내지 1.6인 광학 필름.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 광학 필름은 낙구 실험에서 측정되는 구멍 발생 높이가 700mm 내지 1000mm인 광학 필름.
  17. 청구항 13의 광학 필름을 포함하는 IPS 모드용 보상 필름.
  18. 청구항 13의 광학 필름을 포함하는 IPS 모드 액정표시장치.
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