KR20130131177A - 수지 조성물 및 이를 이용하여 형성된 광학 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수지 조성물 및 이를 이용하여 형성된 광학 필름에 관한 것으로, 보다 상게하게는 알킬(메트)아크릴레이트계 단위, C6-10 바이시클로알킬기를 함유한 아크릴계 단위 및 (메트)아크릴산 단위를 포함하는 아크릴계 공중합체 수지 및 이를 이용하여 형성된 광학 필름에 관한 것이다.
본 발명에 따른 아크릴계 공중합체 수지는 광학적 특성이 뛰어난 동시에 광학적 투명도가 우수하며, 헤이즈가 적고, 기계적 강도 및 내열성이 우수하며, 특히 열팽창 계수가 낮은 보호 필름을 제공할 수 있으며, 따라서 본 발명의 아크릴계 공중합체 수지를 이용하여 형성된 광학필름은 다양한 용도로 디스플레이 장치 등 정보전자 장치에 사용될 수 있다.

Description

수지 조성물 및 이를 이용하여 형성된 광학 필름{RESIN COMPOSITIONS AND OPTICAL FILMS FORMED BY USING THE SAME}
본 발명은 수지 조성물 및 이를 이용하여 형성된 광학 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 알킬(메트)아크릴레이트계 단위, C6-10 바이시클로알킬기를 함유한 아크릴계 단위 및 (메트)아크릴산 단위를 포함하는 아크릴계 공중합체 수지 및 이를 이용하여 형성된 광학 필름에 관한 것이다.
액정 디스플레이는 음극선관 디스플레이에 비해 소비 전력이 낮고, 부피가 작고 가벼워 휴대가 용이하기 때문에 광학 디스플레이 소자로서 보급이 확산되고 있다. 일반적으로 액정 디스플레이는 액정 셀의 양측에 편광판을 설치한 기본 구성을 가지며, 구동회로의 전계 인가여부에 따라 액정 셀의 배향이 변하게 되고, 그에 따라 편광판을 통해 나온 투과광의 특성이 달라지게 됨으로써 빛의 가시화가 이루어진다.
일반적으로 편광판은 여러 개의 성분으로 구성되어 있는데, 먼저 편광자의 양면에 보호막이 되는 편광자 보호필름이 접착제를 통해 부착되어 있다. 편광필름의 한쪽 면에는 점착제를 통해 편광필름용 보호필름이 부착되어 있고, 또 다른 한쪽 면에는 광시야각 위상차 필름을 접착하고 그 위에 점착층를 통해 이형 보호필름이 부착되어 있다.
편광자는 폴리비닐알코올(PVA) 등의 친수성 고분자에 요오드 또는 2색성 염료를 흡착시키고, 연신 배향 시킨 것이 사용된다. 편광자의 내구성 및 기계적 물성을 증대시키기 위해 편광자 보호필름이 사용되며, 이때 보호필름은 편광자의 편광특성과 같은 광학특성을 유지시키는 것이 중요하다. 따라서 상기 편광자 보호필름은 광학적으로 투명성 및 등방성이 요구되며, 내열성 및 점착제/접착제와의 접착성이 중요한 인자로 작용한다.
상기 편광자 보호필름으로는 트리아세틸 셀룰로오스와 같은 셀룰로오스계 필름, 폴리에스테르계 필름, 폴리아크릴레이트계 필름, 폴리카보네이트계 필름, 환상올레핀계 필름, 노르보르넨계 필름 등이 적용될 수 있으며, 특히 트리아세틸 셀룰로오스계 필름이 가장 광범위하게 사용되고 있다.
하지만 트리아세틸 셀룰로오스계 필름은 면내 위상차 값은 작지만 두께 방향의 위상차 값이 비교적 커, 외부 응력의 작용에 따른 위상차 값이 발현되는 문제가 있다. 특히, 트리아세틸 셀룰로오스계 필름은 분자사슬 구조 내에 친수성 작용기가 많아 투습율이 크게 되고, 이로 인해 내열/내습 조건에서 보호필름의 변형이 발생하거나 편광자에서 요오드 이온의 해리가 발생하여 편광자의 편광 성능이 저하되는 문제점이 있다. 특히 액정 디스플레이 장치의 고온고습 시험 시, 트리아세틸 셀룰로오스 필름의 변형 발생은 필름 내에 불균일한 광학적 이방성을 발현시키며, 그 결과 빛샘 현상과 같은 문제가 발생한다.
한편, 투명성과 광학 등방성이 우수한 재료로서, 폴리메틸 (메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지가 또한 알려져 있으나, 아크릴계 수지는 외부 충격에 약하여 부서지기 쉽고 낮은 내열성으로 인해 고온고습 조건에서 편광판의 편광 성능이 저하될 우려가 있다.
이에 본 발명의 한 측면은 광학적 특성 및 강도, 내열성 등 기계적 특성이 우수하며 특히 열팽창 계수가 낮은 광학 필름 형성에 이용할 수 있는 아크릴계 공중합체 수지를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 측면은 상기와 같은 수지 조성물을 이용하여 제조된 광학 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 견지에 의하면, 알킬(메트)아크릴레이트계 단위, C6-10 바이시클로알킬기를 함유한 아크릴계 단위 및 (메트)아크릴산 단위를 포함하는 아크릴계 공중합체 수지가 제공된다.
상기 알킬(메트)아크릴레이트계 단위, C6-10 바이시클로알킬기를 함유한 아크릴계 단위 및 (메트)아크릴산 단위의 중량비는 50~90:5~25:3~20인 것이 바람직하다.
상기 아크릴계 공중합체 수지는 2-페녹시에틸 (메트)아크릴레이트 단위를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
상기 알킬(메트)아크릴레이트계 단위, C6-10 바이시클로알킬기를 함유한 아크릴계 단위, (메트)아크릴산 단위 및 2-페녹시에틸 (메트)아크릴레이트 단위의 중량비는 50~90:5~25:3~20: 1~20인 것이 바람직하다.
상기 알킬(메트)아크릴레이트계 단위의 알킬기는 탄소수가 1~10인 것이 바람직하다.
상기 알킬(메트)아크릴레이트계 단위는 메틸메타크릴레이트인 것이 바람직하다.
상기 C6-10 바이시클로알킬기를 함유한 아크릴계 단위는 이소보닐 메타크릴레이트 및 이소보닐 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
상기 (메트)아크릴산 단위는 아크릴산, 메타크릴산, 메틸아크릴산, 메틸메타크릴산, 에틸아크릴산, 에틸메타크릴산, 부틸아크릴산, 부틸메타크릴산으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
상기 아크릴계 공중합체 수지의 열팽창계수는 40 내지 80 ppm/℃인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 견지에 의하면, 상기와 같은 아크릴계 공중합체 수지를 포함하는 광학 필름이 제공된다.
상기 광학 필름은 하기 수학식 1로 표시되는 면 방향 위상차 값이 0 ~ 5nm, 그리고 하기 수학식 2로 표시되는 두께 방향 위상차 값이 -5 ~ 5 nm인 것이 바람직하다. [수학식 1] Rin = (nx - ny) × d
[수학식 2] Rth = (nz - ny) × d
상기 수학식 1 및 수학식 2에서, 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.
상기 광학필름은 편광판용 보호필름인 것이 바람직하다.
편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 보호 필름으로서 구비된 상기 광학 필름을 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치가 제공된다.
본 발명에 따른 아크릴계 공중합체 수지는 광학적 특성이 뛰어난 동시에 광학적 투명도가 우수하며, 헤이즈가 적고, 기계적 강도 및 내열성이 우수하며, 특히 열팽창 계수가 낮은 편광판용 보호필름을 제공할 수 있으며, 따라서 본 발명의 아크릴계 공중합체 수지를 이용하여 형성된 광학필름은 다양한 용도로 디스플레이 장치 등 정보전자 장치에 사용될 수 있다.
본 발명에 의하면, 알킬(메트)아크릴레이트계 단위, C6-10 바이시클로알킬기를 함유한 아크릴계 단위 및 (메트)아크릴산 단위를 포함하는 아크릴계 공중합체 수지가 제공된다. 본 발명의 아크릴계 공중합체를 이용하여 광학 필름을 제조할 경우, 위상차값 및 열팽창계수가 작고, 유리전이온도가 높은 광학 필름을 제조할 수 있다.
한편, 상기 아크릴계 공중합체는 공중합 형태에 의해 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 교호 공중합체 또는 이들이 혼합된 형태일 수 있다.
본 발명의 상기 아크릴계 공중합체 수지는 알킬(메트)아크릴레이트계 단위를 기본으로 하여 C6-10 바이시클로알킬기를 함유한 아크릴계 단위와 함께 (메트)아크릴산 단위를 포함하며, 그 결과 내열도를 향상시키고 수지의 변형을 최소화할 수 있다.
상기 알킬(메트)아크릴레이트계 단위, C6-10 바이시클로알킬기를 함유한 아크릴계 단위 및 (메트)아크릴산 단위의 중량비는 50~90:5~25:3~20인 것이 바람직하며, C6-10 바이시클로알킬기를 함유한 아크릴계 단위가 5 중량부 미만인 경우와 25 중량부를 초과하는 경우 위상차 문제가 있고, (메트)아크릴산 단위가 3 중량부 미만인 경우 내열성 향상 효과가 미미하며, 20 중량부를 초과하는 경우 겔 현상이 발생하여 성형성이 떨어질 수 있는 문제가 있다.
보다 바람직하게 상기 아크릴계 공중합체 수지는 알킬(메트)아크릴레이트계 단위 70 내지 80 중량부, C6-10 바이시클로알킬기를 함유한 아크릴계 단위 10 내지 20 중량부 및 (메트)아크릴산 단위 5 내지 10 중량부를 포함한다.
상기 아크릴계 공중합체 수지는 2-페녹시에틸 (메트)아크릴레이트 단위를 추가로 포함할 수 있다. 2-페녹시에틸 (메트)아크릴레이트는 알킬 (메트)아크릴레이트의 위상차값을 상쇄하여 위상차값을 0에 가깝게 하기 위한 것으로, 2-페녹시에틸 메타크릴레이트 또는 2-페녹시에틸 아크릴레이트일 수 있다.
2-페녹시에틸 (메트)아크릴레이트의 함량은 1 내지 20중량부 정도인 것이 바람직하다. 즉, 상기 알킬(메트)아크릴레이트계 단위, C6-10 바이시클로알킬기를 함유한 아크릴계 단위, (메트)아크릴산 단위 및 2-페녹시에틸 (메트)아크릴레이트 단위의 중량비는 50~90:5~25:3~20: 1~20인 것이 바람직하며, 페녹시에틸 (메트)아크릴레이트의 함량이 1중량부 미만인 경우에는 원하는 위상차 특성을 얻기 어려우며, 20중량부를 초과할 경우에는 내열성이 저하될 수 있기 때문이다.
본 명세서에서 '알킬(메트)아크릴레이트계 단위'는 '알킬아크릴레이트계 단위' 및
'알킬메타크릴레이트계 단위'를 모두 포함할 수 있는 것을 의미한다. 광학적 투명성, 상용성, 가공성 및 생산성을 고려할 때, 기 알킬(메트)아크릴레이트계 단량체의 알킬 부(moiety)는 탄소수가 1 내지 10인 것이 바람직하고, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 메틸에타크릴레이트, 및 시클로 헥실 메타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있으며, 메틸기 또는 에틸기인 것이 더욱 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 알킬(메트)아크릴레이트계 단위는 메틸메타크릴레이트인 것이 가장 바람직하다.
상기 C6-10 바이시클로알킬기를 함유한 아크릴계 단위는 이소보닐 (메트)아크릴레이트 단위인 것이 바람직하며, 이소보닐 메타크릴레이트, 및 이소보닐 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 이소보닐 (메트)아크릴레이트는 공중합체에 음의 위상차를 부여하여 위상차값을 0에 가깝게 하기 위한 것으로, 상기와 같은 이소보닐 (메트)아크릴레이트 단위를 추가로 포함할 경우, 보다 0에 가까운 위상차 값을 구현할 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체 수지에 있어서, 상기 (메트)아크릴산 단량체는 본 발명에 따른 아크릴계 공중합체 수지가 충분한 내열도를 갖게 하는 역할을 한다. 상기 (메트)아크릴산 단량체는 탄소수 1 내지 5의 알킬기로 치환 또는 비치환될 수 있다. 상기 (메트)아크릴산 단량체의 예로는 아크릴산, 메타크릴산, 메틸아크릴산, 메틸메타크릴산, 에틸아크릴산, 에틸메타크릴산, 부틸아크릴산, 부틸메타크릴산 등을 들 수 있으며, 이중에서 메타크릴산을 사용하는 것이 가장 바람직하다.
상기와 같은 성분들을 포함하는 본 발명의 아크릴계 공중합체는 당해 기술 분야에 잘 알려진 공중합체 제조 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 아크릴계 공중합체는 각 성분의 단량체를 혼합한 후, 용액 중합, 괴상 중합, 현탁 중합 또는 유화 중합하는 방법에 의해 제조될 수 있다.
본 발명의 아크릴계 공중합체는 열팽창계수가 50 ~ 80ppm/℃으로 낮기 때문에, 본 발명의 아크릴계 공중합체로 제조된 필름을 사용할 경우 편광판 합지 후에 컬 발생으로 인해 발생하는 휨과 빛샘 문제를 최소화할 수 있다. 특히, 본 발명의 아크릴계 공중합체는 열팽창계수가 50 ~ 70ppm/K 정도인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 50 ~ 60ppm/K 정도인 것이 좋다.
한편, 가공성, 내열성 및 생산성 측면을 고려할 때, 상기 아크릴계 공중합체의 중량평균분자량은 5만 내지 50만, 더 바람직하게는 5만 내지 20만 정도인 것이 좋다.
본 발명에 의해 제조된 아크릴계 공중합체 수지는 그 자체로 위상차의 조절이 가능하므로 위상차 조절을 위해 다른 수지 또는 첨가제와 컴파운딩할 필요가 없으며, 이렇게 제조된 아크릴계 공중합체 수지를 이용하여 광학필름을 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 광학 필름의 제조 시에는 당해 기술분야에 알려진 어떠한 방법을 이용할 수 있고, 구체적으로는 용액 캐스트법 또는 압출법 등을 이용할 수 있으며, 경제적인 면을 고려할 때 압출법을 사용하는 것이 더 바람직하다. 경우에 따라 필름 제조 공정 시에, 필름의 물성을 해하지 않는 범위 내에서 개량제와 같은 첨가제를 추가로 첨가할 수 있고, 경우에 따라 개량제를 첨가하여 진행할 수 있다.
본 발명에 따른 광학 필름의 제조방법은 상기 필름을 일축 또는 이축 연신하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 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.
한편, 상기 연신은, 상기 수지 조성물의 유리전이온도를 Tg라 할 때, (Tg-20℃) ~ (Tg+30℃)의 저장 탄성율이 저하되기 시작하고, 이에 따라 손실 탄성율이 저장 탄성율보다 커지게 되는 온도부터, 고분자 사슬의 배향이 완화되어 소실되는 온도까지의 영역을 가리키는 것이다. 수지 조성물의 유리전이온도는 시차주사형 열량계(DSC)에 의해 측정될 수 있다. 상기 연신 공정시의 온도는 수지 조성물의 유리전이온도인 것이 더 바람직하다.
연신 속도는 소형 연신기(universal testing machine, Zwick Z010)의 경우는 1 내지 100min/min의 범위 내에서, 그리고 파일로트 연신 장비의 경우는 0.1 내지 2m/min의 범위 내에서 연신 조작을 행하는 것이 바람직하며, 연신 배율은 5 내지 300% 정도인 것이 바람직하다. 상기와 같은 연신 과정을 통해 필름의 위상차 특성을 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 광학 필름의 유리전이온도는 120℃ 내지 500℃ 정도, 바람직하게는 125℃ 내지 500℃, 가장 바람직하게는 125℃ 내지 200℃ 정도로 내열성이 우수하다. 상기 수지 조성물의 유리 전이 온도가 120℃ 미만인 경우, 내열성이 부족하여 고온 고습 조건에서 필름의 변형이 일어나기 쉽고 그로 인해 필름의 보상 특성이 불균일해지는 문제가 있다.
또한, 상기 아크릴계 공중합체 수지의 중량평균 분자량은 내열성과 충분한 가공성 및 생산성의 측면 등에서 5만 내지 50만인 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 수지 조성물을 이용하여 형성된 광학필름은 두께가 55 내지 65㎛, 바람직하게는 약 60 ㎛인 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 광학 필름의 광투과도는 90% 이상이고, 헤이즈(haze) 특성은 2.5%이하, 바람직하게는 1% 이하의 범위를 가질 수 있다. 상기 광학필름의 투과도가 90% 미만이고, 헤이즈가 2.5%를 초과하는 경우, 이러한 광학필름이 사용되는 액정표시장치의 휘도가 감소할 수 있다.
한편, 상기와 같은 방법으로 제조된 본 발명의 광학 필름은 파장 580nm에서 하기 수학식 1로 표시되는 면 방향 위상차 값이 0 ~ 5nm, 그리고 하기 수학식 2로 표시되는 두께 방향 위상차 값이 -5 ~ 5 nm인 것이 바람직하다.
[수학식 1] Rin = (nx - ny) × d
[수학식 2] Rth = (nz - ny) × d
상기 수학식 1 및 수학식 2에서, 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.
본 발명에 따른 광학 필름은 바람직하게는 편광판용 보호 필름의 용도로 제조될 수 있다.
본 발명에 의하면, 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 보호 필름으로서 구비된 상기 본 발명의 광학 필름을 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치가 제공된다. 예컨대, 본원 발명은 광원, 제1 편광판, 액정 셀, 제2 편광판을 순차적으로 적층된 상태로 포함하고, 상기 제1 편광판 및 제2 편광판 중 적어도 하나의 보호 필름으로서 본 발명에 따른 광학 필름을 포함하는 액정표시장치 등과 같은 다양한 디스플레이 적용될 수 있다.
상기 액정 셀은 액정층, 이를 지지할 수 있는 기판 및 상기 액정에 전압을 인가하기 위한 전극층을 포함한다. 이때, 본 발명에 따른 편광판은 횡전계방식(In-Plane Switching mode; IPS mode), 수직배향방식(Vertically Aligned mode; VA mode), OCB 방식(Optically Compensated Birefringence mode), 비틀린 네마틱(Twisted Nematic mode; TN mode), FFS(Fringe Field Switching mode; FFS mode) 방식 등의 모든 액정 모드에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 광학 필름은 편광자의 양 면에 구비될 수 있다. 또한, 상기 광학 필름은 상기 편광자의 어느 한 면에 구비되고, 다른 한 면에는 당 기술분야에 알려진 편광자 보호필름, 예컨대 TAC 필름, PET 필름, COP 필름, PC 필름, 폴리노보넨계 필름 등이 구비될 수도 있다.
상기 편광자와 광학 필름의 접착은 접착제층을 이용하여 수행할 수 있다. 상기 광학 필름과 편광판의 합지시 사용 가능한 접착제로는 당 기술분야에 알려져 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 일액형 또는 이액형의 폴리비닐알코올(PVA)계 접착제, 폴리우레탄계 접착제, 에폭시계 접착제, 스티렌 부타디엔 고무계(SBR계) 접착제, 또는 핫멜트형 접착제 등이 있으나, 이들 예에만 한정되지 않는다. 상기 접착제 중 폴리비닐알코올계 접착제가 보다 바람직하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
실시예
1. 아크릴계 공중합체 수지를 이용한 광학필름의 제조
<실시예 1>
메틸메타크릴레이트 80 중량부, 이소보닐 메타아크릴레이트 15 중량부, 메타아크릴산 5 중량부로 공중합체 수지를 제조하고, 상기 수지를 용융 압출법을 이용하여 광학 필름을 제조한 후 유리전이 온도에서 연신을 실시하였다.
<실시예 2>
메틸메타크릴레이트 78 중량부, 이소보닐 메타아크릴레이트 15 중량부, 메타아크릴산 7 중량부로 공중합체 수지를 제조한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 공정으로 광학 필름을 제조하였다.
<실시예 3>
메틸메타크릴레이트 75 중량부, 이소보닐 메타아크릴레이트 15 중량부, 메타아크릴산 10 중량부로 공중합체 수지를 제조한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 공정으로 광학 필름을 제조하였다.
<실시예 4>
메틸메타크릴레이트 78 중량부, 이소보닐 아크릴레이트 15 중량부, 메타아크릴산 7 중량부로 공중합체 수지를 제조한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 공정으로 광학 필름을 제조하였다.
<비교예 1>
메틸메타크릴레이트 88 중량부, 이소보닐 메타아크릴레이트 4 중량부, 메타아크릴산 7 중량부로 공중합체 수지를 제조한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 공정으로 광학 필름을 제조하였다.
<비교예 2>
메틸메타크릴레이트 83 중량부, 이소보닐 메타아크릴레이트 15 중량부, 메타아크릴산 2 중량부로 공중합체 수지를 제조한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 공정으로 광학 필름을 제조하였다.
<비교예 3>
메틸메타크릴레이트 85 중량부 및 이소보닐 메타아크릴레이트 15 중량부로 공중합체 수지를 제조한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 공정으로 광학 필름을 제조하였다.
<비교예 4>
메틸메타크릴레이트 90 중량부 및 메타아크릴산 10 중량부로 공중합체 수지를 제조한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 공정으로 광학 필름을 제조하였다.
<비교예 5>
메틸메타크릴레이트 70 중량부 및 이소보닐 메타아크릴레이트 30 중량부로 공중합체 수지를 제조한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 공정으로 광학 필름을 제조하였다.
<비교예 6>
메틸메타크릴레이트 75 중량부 및 메타아크릴산 25 중량부로 공중합체 수지를 제조한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 공정으로 광학 필름을 제조하였다.
<비교예 7>
메틸메타크릴레이트 70 중량부 및 2-페녹시에틸 (메트)아크릴레이트 30 중량부로 공중합체 수지를 제조하고, 상기 수지를 용융압출법을 이용하여 광학필름을 제조한 후 유리전이 온도에서 연신을 실시하여 광학 필름을 제조하였다.
<비교예 8>
메틸메타크릴레이트 60 중량부, 2-페녹시에틸 (메트)아크릴레이트 30 중량부 및 메타아크릴산 10 중량부로 공중합체 수지를 제조한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 공정으로 광학 필름을 제조하였다
2. 수지 조성에 따른 물성의 평가
(1) 평가 방법
1) 유리전이온도(Tg, ℃): TA Instrument 사의 DSC(Differential Scanning Calorimeter)를 사용하여 측정하였다.
2) 위상차 값(Rin/Rth): 필름의 유리전이 온도에서 연신 후 Axometrics 사의 AxoScan을 사용하여 측정하였다.
3) 열팽창계수 (ppm/℃): 필름을 이축연신한 후 선형 열팽창계수 측정 장치인 TA instrument 사의 TMA로 측정하였다.
4) 헤이즈(%):ASTM 1003 방법에 의거하여 측정하였다.
5) 중량평균분자량 (Mw): 제조된 수지를 테트라하이드로퓨란에 녹여 겔 삼투 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 측정하였다.
(2) 평가 결과
실시예 1 2 3 4
유리전이온도(Tg),℃ 132 135 139 125
위상차(Rin/Rth) 0.2/1.0 0.6/1.3 1.0/1.3 2/3
열팽창계수(ppm/℃) 71 65 59 64
헤이즈(%) 0.1 0.1 0.1 0.1
중량평균분자량(Mw) 11만 11만 11만 11만
비교예 1 2 3 4 5 6 7 8
유리전이온도(Tg),℃ 130 130 135 130 145 147 105 120
위상차(Rin/Rth) 6/7 1.0/1.3 0.2/0.3 12/13 4.2/-9 6/11 0.1/-18 3/-8
열팽창계수 (ppm/℃) 69 82 87 63 84 43 72 65
헤이즈(%) 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 3.1 0.1 0.1
중량평균분자량(Mw) 11만 11만 11만 11만 11만 11만 11만 11만
상기 표 1 및 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 아크릴계 공중합체 수지는 광학적 특성이 뛰어난 동시에, 헤이즈가 적고, 기계적 강도 및 내열성이 우수하며, 특히 열팽창 계수가 낮은 편광판용 보호필름을 제공할 수 있고, 따라서 본 발명의 아크릴계 공중합체 수지를 이용하여 형성된 광학필름은 다양한 용도로 디스플레이 장치 등 정보전자 장치에 사용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 알킬(메트)아크릴레이트계 단위, C6-10 바이시클로알킬기를 함유한 아크릴계 단위 및 (메트)아크릴산 단위를 포함하는 아크릴계 공중합체 수지.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 알킬(메트)아크릴레이트계 단위, C6-10 바이시클로알킬기를 함유한 아크릴계 단위 및 (메트)아크릴산 단위의 중량비는 50~90:5~25:3~20인 아크릴계 공중합체 수지.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 아크릴계 공중합체 수지는 2-페녹시에틸 (메트)아크릴레이트 단위를 추가로 포함하는 아크릴계 공중합체 수지.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 알킬(메트)아크릴레이트계 단위, C6-10 바이시클로알킬기를 함유한 아크릴계 단위, (메트)아크릴산 단위 및 2-페녹시에틸 (메트)아크릴레이트 단위의 중량비는 50~90:5~25:3~20: 1~20인 아크릴계 공중합체 수지.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 알킬(메트)아크릴레이트계 단위의 알킬기는 탄소수가 1~10인 아크릴계 공중합체 수지.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 알킬(메트)아크릴레이트계 단위는 메틸메타크릴레이트인 아크릴계 공중합체 수지.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 C6-10 바이시클로알킬기를 함유한 아크릴계 단위는 이소보닐 메타크릴레이트 및 이소보닐 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 아크릴계 공중합체 수지.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 (메트)아크릴산 단위는 아크릴산, 메타크릴산, 메틸아크릴산, 메틸메타크릴산, 에틸아크릴산, 에틸메타크릴산, 부틸아크릴산, 부틸메타크릴산으로 이루어진 군에서 선택되는 아크릴계 공중합체 수지.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 아크릴계 공중합체 수지의 열팽창계수는 50 내지 80 ppm/℃인 아크릴계 공중합체 수지.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항의 아크릴계 공중합체 수지를 포함하는 광학 필름.
  11. 제10항에 있어서, 상기 광학 필름은 하기 수학식 1로 표시되는 면 방향 위상차 값이 0 ~ 5nm, 그리고 하기 수학식 2로 표시되는 두께 방향 위상차 값이 -5 ~ 5 nm인 광학 필름:
    [수학식 1] Rin = (nx - ny) × d
    [수학식 2] Rth = (nz - ny) × d
    상기 수학식 1 및 수학식 2에서, 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.
  12. 제10항에 있어서, 상기 광학필름은 편광판용 보호필름인 광학필름.
  13. 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 보호 필름으로서 구비된 청구항 10의 광학 필름을 포함하는 편광판.
  14. 청구항 13의 편광판을 포함하는 액정 표시 장치.
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