KR20150037564A - Optical film - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광학필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리에스테르 기재필름의 일면 또는 양면에 폴리우레탄 코팅 조성물을 도포하여 프라이머층을 형성하여 고온·고습 하에서 접착성이 우수한 폴리에스테르계 광학필름에 관한 것이다. The present invention relates to an optical film, and more particularly, to a polyester-based optical film having a primer layer formed by applying a polyurethane coating composition on one side or both sides of a polyester base film and having excellent adhesiveness under high temperature and high humidity .
일반적으로 이축 연신된 폴리에스테르 필름은 치수 안정성, 두께 균일성 및 광학적 투명성이 우수하여 디스플레이 기기뿐만 아니라 여러 산업용 재료로 그 이용 범위가 매우 넓다.In general, the biaxially stretched polyester film is excellent in dimensional stability, thickness uniformity and optical transparency, and is widely used not only for display devices but also for various industrial materials.
이러한 이축 연신 폴리에스테르 적층필름을 광학용으로 사용하는 경우, 프라이머층은 일반적으로 폴리에스테르필름과 접착성이 우수한 공중합 폴리에스테르계 수지로 프라이머층을 형성한다. 그러나 공중합 폴리에스테르계 수지를 단독으로 사용할 경우, 폴리에스테르계 기재 필름과의 접착성은 충분하지만, 프리즘렌즈, 반사방지층 또는 하드 코팅층 등으로 여러 가지 후가공 처리 후 사용되는 경우에는 공중합 폴리에스테르계 수지로는 불충분하다. 이를 보완하기 위해 폴리에스테르의 제조 시 이접착성, 유연성, 내마모성이 우수하고, 강력한 접착성 등을 지니고 있어 접착성을 요구하는 많은 분야에서 사용되고 있는 폴리우레탄계 수지를 이용한 프라이머층을 코팅하여 접착력을 향상시키는 방법이 연구되고 있다. 그러나 폴리우레탄 수지로 된 프라이머층을 형성한 것으로서는, 하드 코트층 등의 바깥층과의 접착력은 향상하지만, 기재인 폴리에스테르 필름과의 접착력이 충분하지 않아, 결과적으로 바깥층과의 충분한 접착성이 얻어지지 않는 문제가 있었다.When such a biaxially stretched polyester laminated film is used for optical use, the primer layer generally forms a primer layer with a copolymerized polyester resin excellent in adhesion to a polyester film. However, when the copolymer polyester resin alone is used, the adhesion to the polyester base film is sufficient, but when it is used after various post-processing with a prism lens, an antireflection layer or a hard coat layer, the copolymer polyester resin It is insufficient. In order to compensate for this, the primer layer using a polyurethane resin, which is used in many fields requiring excellent adhesiveness, flexibility, abrasion resistance and strong adhesiveness at the time of production of polyester, Is being studied. However, when a primer layer made of a polyurethane resin is formed, the adhesive strength to the outer layer of the hard coat layer or the like is improved, but the adhesive strength to the polyester film as a substrate is not sufficient, and as a result, sufficient adhesion with the outer layer is obtained There was a problem not to support.
또한, 상기 후가공 처리후의 접착성 평가방법의 하나로, 65℃, 90%습도 조건의 고온고습의 내습성 평가 시, 후 가공 처리한 이면으로의 수분침투에 따른 접착력 불량이 발생함에 따라, 이러한 문제를 해결하기 위하여 폴리우레탄계 수지에 경화제를 적용하여 고분자 네트워크를 형성하여 내구성을 향상시키고자 하였다. 그러나, 일반적으로 사용되는 멜라민계 또는 에폭시계 경화제는 프라이머층의 폴리우레탄 수지를 충분히 가교시키지 못하였으며, 광학 물성이 감소하는 문제가 발생하였다. In addition, as one of the adhesion evaluation methods after the post-processing, when the moisture resistance is evaluated at high temperature and high humidity at 65 ° C and 90% humidity conditions, poor adhesion occurs due to moisture penetration into the back surface after the back processing, To solve this problem, a curing agent was applied to a polyurethane resin to form a polymer network, thereby improving durability. However, the melamine-based or epoxy-based curing agent generally used does not sufficiently crosslink the polyurethane resin of the primer layer, and the optical property is decreased.
대한민국 등록특허 제10-1050216호(특허문헌 1)에는 수용성 폴리이소시아네이트 수지에 수분산 폴리카르보디이미드를 경화제로 사용한 고분자 기재에 관하여 개시하고 있다. 고온 고습에서 고분자 기재와의 접착성은 향상되었으나, 투과율, 헤이즈 및 황색도 등의 광학특성이 감소하여 광학필름용으로 사용하기 어려운 문제가 여전히 남아 있었다.Korean Patent No. 10-1050216 (Patent Document 1) discloses a polymer substrate using a water-dispersible polycarbodiimide as a curing agent in a water-soluble polyisocyanate resin. The adhesiveness to the polymer substrate was improved at high temperature and high humidity, but the optical properties such as transmittance, haze and yellowing degree were reduced, and the problem that it was difficult to use for the optical film still remained.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 고온·고습 하에서 폴리에스테르 기재필름과의 접착성이 우수한 프라이머 층을 갖는 폴리에스테르 광학필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a polyester optical film having a primer layer excellent in adhesion to a polyester base film under high temperature and high humidity.
보다 구체적으로, 말단기가 2개인 선형폴리머 10 내지 75 중량%와 말단기가 3개 이상인 분지형 폴리머 25 내지 90 중량%로 이루어진 수분산성 폴리우레탄 수지 및 관능기가 4 내지 6개인 수분산성 폴리우레탄 경화제를 포함하는 폴리우레탄 코팅조성물로 프라이머층을 형성함으로써, 고온·고습 하에서 폴리에스테르 기재필름과의 접착성 뿐 만 아니라 하드코팅층 등 후처리 공정시 형성되는 외곽층과의 접착성이 현저히 향상된 폴리에스테르 광학필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. More specifically, a water dispersible polyurethane resin consisting of 10 to 75% by weight of a linear polymer having 2 terminal groups and 25 to 90% by weight of a branched polymer having 3 or more terminal groups and a water dispersible polyurethane curing agent having 4 to 6 functional groups A polyester optical film having remarkably improved adhesiveness to the outer layer formed in a post-treatment step such as a hard coating layer, as well as adhesion to a polyester base film under high temperature and high humidity, The purpose is to provide.
또한, 수분산성 폴리우레탄 경화제를 포함함으로써, 가습 조건처리 후에도 접착력이 우수한 폴리에스테르 광학필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. It is another object of the present invention to provide a polyester optical film having excellent adhesion even after humidification treatment by including a water dispersible polyurethane curing agent.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 폴리에스테르 기재필름의 일면 또는 양면에 수분산성 폴리우레탄 코팅 조성물이 도포되어 형성된 프라이머층을 포함하며, 상기 폴리우레탄 코팅 조성물은 말단기가 2개인 선형폴리머 10 내지 75 중량%와 말단기가 3개 이상인 분지형 폴리머 25 내지 90 중량%로 이루어진 수분산성 폴리우레탄 수지 및 관능기가 4 내지 6개인 수분산성 폴리우레탄 경화제를 포함하는 광학필름에 관한 것이다. In order to achieve the above object, the present invention provides a primer layer formed by applying a water dispersible polyurethane coating composition on one side or both sides of a polyester base film, wherein the polyurethane coating composition comprises a linear polymer having a terminal group of 2 to 10, And 25 to 90% by weight of a branched polymer having 3 or more terminal groups and a water-dispersible polyurethane curing agent having 4 to 6 functional groups.
상기 수분산성 폴리우레탄 수지의 말단기는 일부 또는 전부가 무기산염기로 블로킹되어 있는 이소시아네이트기일 수 있다. The terminal group of the water-dispersible polyurethane resin may be an isocyanate group in which a part or all of the terminal groups are blocked with an inorganic acid base.
상기 수분산성 폴리우레탄 수지는 폴리올 39 내지 45중량%, 트리메틸올 프로판 0.3 내지 1.2 중량% 및 이소시아네이트 화합물 50 내지 57 중량%를 반응시켜 이소시아네이트를 말단기로 갖는 프리폴리머를 제조한 후, 무기산염을 3 내지 4 중량%를 반응시켜 이소시아네이트 말단에 이온성기를 블록킹하여 제조할 수 있다. The water-dispersible polyurethane resin is prepared by reacting 39 to 45% by weight of polyol, 0.3 to 1.2% by weight of trimethylolpropane and 50 to 57% by weight of an isocyanate compound to prepare a prepolymer having an isocyanate group as an end group, To 4% by weight of the isocyanate group to block the ionic group at the end of the isocyanate.
상기 폴리우레탄 코팅 조성물은 상기 수분산성 폴리우레탄 수지의 고형분 함량이 10 내지 30중량%인 수분산성 폴리우레탄 바인더 5 내지 10중량%, 수분산성 폴리우레탄 경화제 0.1 내지 3.0중량%, 실리콘계 웨팅제 0.1 내지 0.5 중량%, 콜로이드 실리카 입자 0.1 내지 0.5중량% 및 잔량의 물을 포함할 수 있다. The polyurethane coating composition comprises 5 to 10% by weight of a water dispersible polyurethane binder having a solids content of 10 to 30% by weight of the water dispersible polyurethane resin, 0.1 to 3.0% by weight of a water dispersible polyurethane curing agent, 0.1 to 0.5 By weight, colloidal silica particles 0.1 to 0.5% by weight, and balance water.
상기 수분산성 폴리우레탄 경화제는 폴리이소시아네이트, 유기용매 및 물을 포함하여 고형분 함량이 50 내지 80중량%이며, 이소시아네이트기 함량이 4.0 내지 5.5중량%이며, 25℃에서 Brookfield Viscometer(MODEL DV-Ⅱ VISCOMETER, spindle No.#5)로 측정한 점도가 2500cps 이하일 수 있다.Wherein the water-dispersible polyurethane curing agent comprises a polyisocyanate, an organic solvent and water and has a solids content of 50 to 80% by weight, an isocyanate group content of 4.0 to 5.5% by weight and a Brookfield viscometer (MODEL DV-II VISCOMETER, spindle No. # 5) may be 2500 cps or less.
상기 유기용매는 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 디부틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 및 디부틸렌 글리콜 디메틸 에테르 중에서 1종 또는 2종 이상 선택될 수 있다. The organic solvent may be at least one selected from the group consisting of diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, dibutylene glycol monomethyl ether and dibutylene glycol dimethyl ether Or more.
상기 폴리이소시아네이트는 지방족 폴리이소시아네이트일 수 있다. The polyisocyanate may be an aliphatic polyisocyanate.
상기 광학필름은 하기 식 2에 의해 측정된 겔분율(gel fraction)이 50 내지 95%이며, 유리전이온도가 40℃이상일 수 있다. The optical film may have a gel fraction of 50 to 95% as measured by the following formula (2) and a glass transition temperature of 40 캜 or higher.
[식 2] 겔분율(%,Gel fraction) = (건조 후 무게 - 초기무게) × 100Gel fraction (%, Gel fraction) = (weight after drying-initial weight) x 100
(상기 식 2에서, 건조 후 무게는 약 1g의 건조도막을 증류수 50g에 담근 후 70℃에서 24시간 방치 후, 상기 방치 했던 도막을 120℃에서 3시간 동안 건조한 후 측정한 무게를 의미한다.)(In the formula 2, the weight after drying indicates the weight measured after dipping a dry film of about 1 g in 50 g of distilled water, leaving it at 70 캜 for 24 hours, and drying the coated film left at 120 캜 for 3 hours.)
상기 광학필름은 상기 식 2에 의해 측정된 겔분율(gel fraction)이 80 내지 95%이며, 유리전이온도가 60 내지 80℃일 수 있다. The optical film may have a gel fraction of 80 to 95% as measured by the formula 2 and a glass transition temperature of 60 to 80 캜.
상기 광학필름은 표면에너지가 30 내지 60dyne/cm일 수 있다. The optical film may have a surface energy of 30 to 60 dyne / cm.
본 발명에 따른 광학필름은 상온 및 고온·고습 하에서 내습성이 우수한 장점이 있다. The optical film according to the present invention has an advantage of excellent moisture resistance at room temperature and high temperature and high humidity.
또한, 수분산성 폴리우레탄 바인더에 수분산성 폴리우레탄 경화제를 도입하여 가교밀도를 높임으로서 도막의 강도가 향상되어 내구성이 우수하고, 내습성이 우수하여 안티블록킹(Anti-Blocking)성을 높여 광학필름의 성능을 높일 수 있으며, 프리즘 코팅층과의 접착력을 향상시켜 UV 이접착성이 우수한 프리즘시트 등의 광학필름으로 적합한 장점이 있다. In addition, by introducing a water-dispersible polyurethane curing agent into the water-dispersible polyurethane binder, the strength of the coating film is increased by increasing the crosslinking density, and thus the durability is excellent and the moisture resistance is improved, thereby improving the anti- It has an advantage of being suitable as an optical film such as a prism sheet having excellent adhesion with UV by improving the adhesion to the prism coating layer.
도 1은 본 발명의 블로킹 평가방법에 따른 평가기준을 나타낸 사진이다.1 is a photograph showing evaluation criteria according to the blocking evaluation method of the present invention.
이하, 본 발명의 광학필름에 대하여 바람직한 실시형태 및 물성측정 방법을 상세히 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이고, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
Best Mode for Carrying Out the Invention Preferred embodiments and physical property measuring methods of the optical film of the present invention will be described below in detail. The present invention may be better understood by the following examples, which are for the purpose of illustrating the present invention and are not intended to limit the scope of protection defined by the appended claims.
상기 목적을 달성하기 위하여 연구한 결과, 말단기인 이소시아네이트 관능기가 3개 이상이며, 말단이 무기산염으로 블로킹되어 있는 수분산성 폴리우레탄 수지와 관능기가 4 내지 6개인 수분산성 폴리우레탄 경화제를 포함하는 폴리우레탄 코팅조성물을 사용하여 프라이머층을 형성하는 경우, 고온 고습의 가혹 조건에서 내습성이 향상되어 후가공시 프리즘시트 등의 광학용 고분자 기재필름과의 접착성이 우수함을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
As a result of studies to achieve the above object, it has been found that a polyurethane resin composition comprising a water-dispersible polyurethane resin having three or more isocyanate functional groups at the end and blocked at an end with an inorganic acid salt, and a water-dispersible polyurethane curing agent having 4 to 6 functional groups It has been confirmed that when the primer layer is formed by using the coating composition, the moisture resistance is improved under severe conditions of high temperature and high humidity, and the adhesion to an optical polymer base film such as a prism sheet is excellent at the time of post-processing.
이하 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described more specifically.
본 발명에서 사용되는 기재필름은 통상적으로 광학필름으로 사용되는 투명한 고분자 필름이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 폴리에스테르 필름일 수 있다. The base film used in the present invention is not particularly limited as long as it is a transparent polymer film that is usually used as an optical film. For example, it may be a polyester film.
보다 구체적으로는 폴리에스테르 필름 중에서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름을 사용하는 것이 광투과도가 우수하므로 바람직하다. 기재필름의 용도 및 물성을 고려하여 첨가제 또는 입자를 더 포함할 수 있다. 이러한 기재 필름은 연신된 필름을 사용하는 것이 바람직하며, 일축 또는 이축 연신된 필름을 사용할 수 있다. 상기 기재필름의 두께는 50 내지 250㎛인 것을 사용할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
More specifically, it is preferable to use a polyethylene terephthalate (PET) film or a polyethylene naphthalate (PEN) film in the polyester film because of its excellent light transmittance. But may further include an additive or particles in consideration of the use and physical properties of the base film. Such a base film is preferably a stretched film, and a uniaxially or biaxially stretched film can be used. The base film may have a thickness of 50 to 250 占 퐉, but is not limited thereto.
본 발명에서 상기 프라이머층은 기재필름의 한 면 또는 양면에 형성되는 것으로서, 접착성이 우수하여 다른 기재와의 접착을 용이하게 하는 이접착(易接着)성을 나타낸다.In the present invention, the primer layer is formed on one side or both sides of a base film and exhibits excellent adhesion (easy adhesion) to facilitate adhesion with other base materials.
상기 프라이머층은 수분산성 폴리우레탄 수지 및 수분산성 폴리우레탄 경화제를 포함하는 폴리우레탄 코팅 조성물을 사용하는데 특징이 있다. 상기 수분산성 폴리우레탄 수지는 말단기인 이소시아네이트 관능기가 3개 이상이며, 상기 이소시아네이트기의 일부 또는 전부가 무기산염기로 블록킹되어 있는 분지형 폴리머와 이소시아네이트 관능기가 2개이며 상기 이소시아네이트기의 일부 또는 전부가 무기산염기로 블록킹되어 있는 선형폴리머를 포함할 수 있다. The primer layer is characterized by using a polyurethane coating composition comprising a water dispersible polyurethane resin and a water dispersible polyurethane curing agent. Wherein the water dispersible polyurethane resin has three or more isocyanate functional groups which are terminal groups, a branched polymer having a part or all of the isocyanate groups blocked with an inorganic acid base, and two or more isocyanate functional groups, And may include a linear polymer that is blocked with a base.
본 발명에서 “선형 폴리머”는 이소시아네이트 관능기가 2개인 수지를 의미하며, “분지형 폴리머”는 이소시아네이트 관능기가 3개 또는 3개 이상인 수지를 의미한다.In the present invention, " linear polymer " means a resin having two isocyanate functional groups, and " branched polymer " means a resin having three or more isocyanate functional groups.
상기 무기산염기는 제한되지 않으나, 보다 구체적으로 설페이트와 같은 무기염일 수 있다. 특히, 황산수소나트륨(Sodium Hydrogen Sulfate)을 사용하는 것이 바람직하며, 그 함량은 3 내지 4 중량%인 것이 효과적이다. The inorganic acid base is not limited, but may be more specifically an inorganic salt such as sulfate. Particularly, it is preferable to use sodium hydrogen sulfate, and its content is effectively 3 to 4% by weight.
상기 수분산성 폴리우레탄 수지는 선형폴리머 10 내지 75 중량%와 분지형 폴리머 25 내지 90 중량%로 이루어진 것을 사용하는 것이 바람직하다. 분지형 폴리머의 함량이 25 중량% 미만인 경우는 본 발명에서 목적으로 하는 팽윤도 및 겔분율을 만족할 수 없으며, 고온·고습 하에서 이접착성이 우수한 도막을 얻기 어렵다. 상기 분지형 폴리머의 함량은 상기 수분산성 폴리우레탄 수지 제조시 트리메틸올프로판의 함량을 조절하여 제어할 수 있다. The water-dispersible polyurethane resin is preferably composed of 10 to 75% by weight of a linear polymer and 25 to 90% by weight of a branched polymer. When the content of the branched polymer is less than 25% by weight, the swelling degree and the gel fraction of the present invention can not be satisfied, and it is difficult to obtain a coating film excellent in adhesiveness under high temperature and high humidity. The content of the branched polymer may be controlled by controlling the content of trimethylolpropane in the production of the water-dispersible polyurethane resin.
또한, 분지형 폴리머의 함량이 90 중량%를 초과하는 경우는 과도한 겔화에 의해 점도가 급격히 상승하여 수분산 조성물을 제조하기 어렵고, 필름 표면에 코팅 시 표면에 크랙이 발생하는 등의 표면 외관에 결점이 발생할 수 있다. When the content of the branched polymer is more than 90% by weight, it is difficult to produce a water-dispersible composition due to an excessive increase in viscosity due to excessive gelation, and a surface appearance such as cracks on the surface of the film upon coating Can occur.
상기 수분산성 폴리우레탄 수지의 제조방법을 예를 들면, 폴리올 39 내지 45중량%, 트리메틸올 프로판 0.3 내지 1.2 중량% 및 이소시아네이트화합물 50 내지 57 중량%를 반응시켜 이소시아네이트를 말단기로 갖는 프리폴리머를 제조한 후, 무기산염을 3 내지 4 중량%를 반응시켜 이소시아네이트 말단에 무기산염의 이온성기를 블록킹하여 제조한 것을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.As a method for producing the water dispersible polyurethane resin, for example, a prepolymer having isocyanate as a terminal group is prepared by reacting 39 to 45% by weight of a polyol, 0.3 to 1.2% by weight of trimethylolpropane and 50 to 57% by weight of an isocyanate compound And then reacting the inorganic acid salt with 3 to 4 wt% to block the ionic group of the inorganic acid salt at the end of the isocyanate. However, the present invention is not limited thereto.
또한, 상기 수분산성 폴리우레탄 수지의 중량평균분자량은 10,000 내지 20,000g/mol인 범위인 것이 수지가 겔화되지 않으며, 균일한 수분산이 가능하고 고온고습에서 물성이 우수한 도막을 얻을 수 있으므로 효과적이다.The weight average molecular weight of the water dispersible polyurethane resin is in the range of 10,000 to 20,000 g / mol, which is effective because the resin does not gel, uniform water dispersion is possible, and a coating film excellent in physical properties at high temperature and high humidity can be obtained.
상기 수분산성 폴리우레탄 수지의 중량평균분자량은 GPC-MALS(Multi Angle Light Scattering) 시스템(Wyatt社)을 이용하여 측정할 수 있으며, MALS 시스템의 구성은 아래와 같다.The weight average molecular weight of the water-dispersible polyurethane resin can be measured using a GPC-MALS (Multi Angle Light Scattering) system (Wyatt), and the MALS system has the following composition.
MALS 시스템 구성MALS System Configuration
- GPC; Water 1525 Binary HPLC Pump- GPC; Water 1525 Binary HPLC Pump
- RI 검출기; Optilab rex- RI detector; Optilab rex
- MALS; Wyatt Dawn 8+- MALS; Wyatt Dawn 8+
- Column; PLgel 5㎛ Mixed-C (7.5mmΦ×300mm)×2 (Polymer Laboratories)- Column; PLgel 5 占 퐉 Mixed-C (7.5 mm? 300 mm) 占 2 (Polymer Laboratories)
- 이동상 : DMF(50mM LiCl)- mobile phase: DMF (50 mM LiCl)
- 유속 : 0.5mL/min- Flow rate: 0.5 mL / min
- 온도 : 50℃- Temperature: 50 ℃
- 인젝션 볼륨 : 0.5%, 500㎕- Injection volume: 0.5%, 500 μ
상기 폴리올은 폴리에스테르계 폴리올 또는 폴리에테르계 폴리올을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리에스테르계 폴리올을 사용하는 것이 좋다. 상기 폴리올은 관능기가 2개인 폴리올 디올, 관능기가 3개인 폴리올 트리올 및 관능기가 4개 이상인 폴리올을 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게 폴리에스테르계 디올일 수 있다. The polyol may be a polyester-based polyol or a polyether-based polyol, and it is preferable to use a polyester-based polyol. The polyol may include a polyol diol having two functional groups, a polyol triol having three functional groups, and a polyol having four or more functional groups, and may more preferably be a polyester diol.
폴리에스테르계 폴리올로는 아디프산, 카르본산, 세바신산 또는 산무수물과 다가알코올의 반응으로부터 제조되는 폴리올일 수 있다. 이러한 당해 기술분야에 자명하게 공지된 폴리에스테르계 폴리올이면 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 특히, 중량평균분자량이 600 내지 3000g/mol인 폴리에스테르 폴리올을 사용하는 것이 바람직하다. The polyester-based polyol may be a polyol produced from the reaction of an adipic acid, a carboxylic acid, a sebacic acid, or an acid anhydride with a polyhydric alcohol. Any polyester-based polyol known in the art can be used without limitation, and it is particularly preferable to use a polyester polyol having a weight average molecular weight of 600 to 3000 g / mol.
본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레탄 수지를 제조하기 위한 폴리올의 함량은 39 내지 45 중량%인 것이 바람직하다. 39 중량% 미만일 경우에는 폴리우레탄 수지의 분자량이 작아져, 프라이머층이 지나치게 딱딱하게 형성되는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 광학필름의 연신이 어려워 코팅 외관이 나빠질 수 있다. 또한, 폴리올의 함량이 45 중량% 초과일 경우에는 프라이머층이 지나치게 소프트(Soft) 하게 형성되어 블로킹성이 감소하는 문제가 발생할 수 있다. The content of the polyol for producing the polyurethane resin according to an embodiment of the present invention is preferably 39 to 45% by weight. If it is less than 39% by weight, the molecular weight of the polyurethane resin becomes small, and the primer layer may be excessively hard formed. Further, since the stretching of the optical film is difficult, the appearance of the coating may be deteriorated. When the content of the polyol is more than 45% by weight, the primer layer may be formed too soft to reduce the blocking property.
또한, 상기 트리메틸올 프로판은 3관능기를 갖는 프리폴리머를 제조하여, 분지형 폴리머를 형성하기 위하여 사용되는 것으로, 0.3 ~ 1.2 중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 이론적으로 트리메틸올 프로판이 0.3중량% 포함될 경우, 분지형 폴리머의 함량이 25중량%로 형성될 수 있고, 트리메틸올 프로판이 1.2중량% 포함될 경우, 분지형 폴리머의 함량이 90중량%로 형성될 수 있다. The trimethylolpropane is used for preparing a prepolymer having three functional groups to form a branched polymer, and it is preferable to use 0.3 to 1.2% by weight. Theoretically, when the trimethylol propane is contained in an amount of 0.3 wt%, the content of the branched polymer may be 25 wt%, and when the content of trimethylol propane is 1.2 wt%, the content of the branched polymer may be 90 wt% have.
트리메틸올 프로판의 함량이 0.3 중량% 미만일 경우에는 가교밀도가 감소하여 안티블로킹성(Anti-Blocking)이 떨어질 수 있고, 1.2 중량%를 초과일 경우에는 가교밀도가 지나치게 높아져 연신성이 나빠지게 되어 코팅 외관이 우수하지 못하며, 접착력이 감소하는 문제가 발생할 수 있다. If the content of trimethylolpropane is less than 0.3% by weight, the crosslinking density may decrease and the anti-blocking property may be deteriorated. When the content of trimethylolpropane is more than 1.2% by weight, the crosslinking density becomes excessively high, There is a problem that the appearance is not excellent and the adhesive strength is decreased.
본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레탄 수지를 제조하기 위한 이소시아네이트 화합물은 제한되지 않으나 지방족 이소시아네이트일 수 있다. The isocyanate compound for producing the polyurethane resin according to one embodiment of the present invention is not limited, but may be an aliphatic isocyanate.
본 발명의 지방족 이소시아네이트는 주쇄의 탄소수가 3 내지 20인 지방족 또는 지환족 이소시아네이트를 포함할 수 있다. 예를 들면, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 디사이클로헥시메탄 디이소사이네이트, 이소포론 디이소시아네이트 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는 헥사메틸렌 디이소시아네이트를 사용할 수 있다. 본 발명의 이소시아네이트 화합물의 함량은 50 내지 57 중량% 범위에서 3관능기를 갖는 프리폴리머를 제조할 수 있으므로 효과적이다. The aliphatic isocyanate of the present invention may contain an aliphatic or alicyclic isocyanate having 3 to 20 carbon atoms in the main chain. For example, hexamethylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, and mixtures thereof can be used. More preferably, hexamethylene diisocyanate can be used. The content of the isocyanate compound of the present invention is effective because a prepolymer having three functional groups can be produced in the range of 50 to 57% by weight.
본 발명에서는 분산성 향상 및 공정의 용이성을 위하여 상기 폴리우레탄 수지와 물을 포함하는 수분산성 폴리우레탄 바인더로 사용하는 것이 바람직하다. 수분산성 폴리우레탄 바인더의 고형분 함량이 10 내지 30중량%인 것이 효과적이며, 상기 함량일 때 프라이머 층의 두께를 용이하게 조절할 수 있으므로 바람직하다. In the present invention, it is preferable to use the water-dispersible polyurethane binder containing the polyurethane resin and water for improving dispersibility and processability. It is effective that the solid content of the water dispersible polyurethane binder is 10 to 30% by weight, and it is preferable since the thickness of the primer layer can be easily adjusted when the content is the above content.
본 발명의 일실시예에 따른 수분산성 폴리우레탄 경화제는 수분산성 폴리우레탄 수지와 함께 경화되어 가교밀도를 향상시킴으로써, 프라이머층의 도막강도를 향상시켜 접착성 및 내습성 향상을 위하여 첨가되는 것을 특징으로 한다. The water dispersible polyurethane curing agent according to one embodiment of the present invention is added to improve the adhesion strength and moisture resistance by improving the coating strength of the primer layer by curing with the water dispersible polyurethane resin to improve the crosslinking density do.
본 발명의 수분산성 폴리우레탄 경화제는 폴리이소시아네이트, 유기용매 및 물을 포함하여 고형분 함량이 50 내지 75중량%인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게 60 내지 75중량%인 것이 효과적이다. The water dispersible polyurethane curing agent of the present invention preferably has a solid content of 50 to 75 wt%, more preferably 60 to 75 wt%, including polyisocyanate, organic solvent and water.
본 발명의 일실시예에 따른 수분산성 폴리우레탄 경화제에 포함되는 폴리이소시아네이트는 지방족 폴리이소시아네이트인 것이 바람직하다. The polyisocyanate contained in the water dispersible polyurethane curing agent according to an embodiment of the present invention is preferably an aliphatic polyisocyanate.
본 발명의 지방족 이소시아네이트는 주쇄의 탄소수가 3 내지 20인 지방족 또는 지환족 이소시아네이트를 포함할 수 있다. 예를 들면, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 디사이클로헥시메탄 디이소사이네이트, 이소포론 디이소시아네이트 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.The aliphatic isocyanate of the present invention may contain an aliphatic or alicyclic isocyanate having 3 to 20 carbon atoms in the main chain. For example, hexamethylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, and mixtures thereof can be used.
특히, 헥사메틸렌 디이소시아네이트인 것이 수분산성을 향상시키고, 폴리우레탄 수지를 균일하게 가교시켜 프라이머층 외관을 미려하게 할 수 있다. 뿐 만 아니라 열 및 수분에 의하여 발생하는 인접층 간의 접착 현상(Blocking)을 방지할 수 있으며, 표면 가교도를 높여 외곽 코팅층과의 UV 이접착성이 우수해 짐을 알 수 있다. Particularly, hexamethylene diisocyanate improves the water dispersibility and uniformly crosslinks the polyurethane resin, so that the appearance of the primer layer can be improved. In addition, it is possible to prevent the adhesion between adjacent layers caused by heat and moisture, and it can be seen that UV adhesion with the outer coating layer is improved by increasing the surface cross-linking degree.
상기 수분산성 폴리우레탄 경화제의 이소시아네이트기의 함량은 4.0 내지 6.0중량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게 4.5 내지 5.5중량%인 것이 효과적이다. The content of the isocyanate group in the water dispersible polyurethane curing agent is preferably 4.0 to 6.0% by weight, more preferably 4.5 to 5.5% by weight.
상기 수분산성 폴리우레탄 경화제의 이소시아네이트기의 함량이 4.0중량% 미만일 경우에는 가교밀도 상승을 미미하게 하여 프라이머층 도막 강도가 충분히 향상되지 않아, 목적하는 내습성 및 접착성 향상특성을 기대할 수 없고, 5.5중량% 초과일 경우에는 가교밀도가 과도하게 상승하여 폴리우레탄 코팅 조성물 내에서 점도가 급격히 증가하여 수분산성 폴리우레탄 바인더와의 상용성이 저하되며, 코팅 조성물 내에 응집(Aggrgation)을 발생시킬 수 있으며, 이는 이후 광학필름 연신시 파단 또는 크랙이 발생하는 등 필름 외관이 불량해지는 문제가 발생할 수 있다.When the content of the isocyanate group in the water dispersible polyurethane curing agent is less than 4.0% by weight, the increase in the crosslinking density is insignificant and the primer layer coating strength is not sufficiently improved. As a result, desired moisture resistance and adhesiveness improving properties can not be expected. If the amount is more than 10% by weight, the cross-linking density is excessively increased, and the viscosity of the polyurethane coating composition increases sharply to decrease the compatibility with the water-dispersible polyurethane binder, and may cause agglomeration in the coating composition, This may cause a problem that the appearance of the film becomes poor due to breakage or cracking in the subsequent stretching of the optical film.
상기 수분산성 폴리우레탄 경화제는 25℃(상온)에서 Brookfield Viscometer(MODEL DV-Ⅱ VISCOMETER, spindle No.#5)로 측정한 점도가 2500cps 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2000cps이하인 것이 본 발명의 폴리우레탄 코팅 조성물을 제조했을 때 응집(Aggregation)이 발생하지 않아 효과적이다. The water dispersible polyurethane curing agent preferably has a viscosity of 2500 cps or less, more preferably 2000 cps or less as measured by a Brookfield viscometer (MODEL DV-II VISCOMETER, spindle No. # 5) at 25 캜 (room temperature) Aggregation does not occur when the urethane coating composition is produced, which is effective.
본 발명의 일실시예에 따른 수분산성 폴리우레탄 경화제의 수분산 특성을 향상시키고, 코팅 조성물 내 상용성 향상을 위하여 유기용매를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 유기용매는 양쪽성 수혼화성 유기용매이면 제한되지 않으나, 예를 들면, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 디부틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 및 디부틸렌 글리콜 디메틸 에테르 중에서 1종 또는 2종 이상이 선택될 수 있다. It is preferable that the water dispersible polyurethane curing agent according to an embodiment of the present invention includes an organic solvent for improving the water dispersing property and improving the compatibility in the coating composition. The organic solvent is not limited as long as it is an amphoteric water-miscible organic solvent, and examples thereof include diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, dibutylene glycol mono Methyl ether, and dibutylene glycol dimethyl ether, may be selected.
본 발명의 일실시예에 따른 수분산성 폴리우레탄 경화제에 있어서, 상기 유기용매를 20 내지 40중량% 포함하는 것이 잔량의 물과 함께 폴리우레탄 경화제의 수분산성을 더욱 향상시킬 수 있으며, 가교구조를 균일하게 형성시켜 도막 강도 및 표면특성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
In the water-dispersible polyurethane curing agent according to the embodiment of the present invention, the water-dispersibility of the polyurethane curing agent can be further improved together with the remaining amount of water by containing 20 to 40% by weight of the organic solvent, So that the strength and surface characteristics of the coating film can be improved.
본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레탄 코팅조성물은 수분산성 폴리우레탄 바인더 5 내지 10 중량%, 수분산성 폴리우레탄 경화제 0.1 내지 3.0중량%, 실리콘계 웨팅제 0.1 내지 0.5 중량%, 콜로이드 실리카 입자 0.1 내지 0.5 중량% 및 잔량의 물을 포함할 수 있다. The polyurethane coating composition according to one embodiment of the present invention comprises 5 to 10% by weight of a water dispersible polyurethane binder, 0.1 to 3.0% by weight of a water dispersible polyurethane curing agent, 0.1 to 0.5% by weight of a silicone based wetting agent, 0.1 to 0.5 Weight% and balance water.
상기 수분산성 폴리우레탄 바인더가 5중량% 미만일 경우에는 코팅성은 양호하나 접착력 향상이 미미한 단점이 있으며, 10중량% 초과일 경우에는 접착력을 우수하나 가교밀도가 과도하게 상승하여 필름 표면 외관이 나빠지고, 전광선 투과율 및 헤이즈 등 광학 특성이 감소하여 광학필름으로 적합하지 않은 문제가 발생할 수 있다. If the amount of the water-dispersible polyurethane binder is less than 5% by weight, the coatability is good but the improvement in the adhesion strength is insufficient. When the water-dispersible polyurethane binder is used in an amount exceeding 10% by weight, the adhesive strength is excessively increased, The optical characteristics such as the total light transmittance and the haze are reduced, which may cause problems that the optical film is not suitable.
상기 수분산성 폴리우레탄 경화제가 0.1중량% 미만일 경우에는 경화가 충분히 되지 않아, 접착성 및 블로킹성 개선 부분이 충분하지 않은 문제가 발생할 수 있으며, 3.0중량% 초과일 경우에는 핀홀 등의 결점이 다량 발생하는 등 외관문제가 급격히 증가하고, 가교밀도가 높아져 표면에너지가 30dyne/cm 이하로 형성될 뿐 아니라 표면 전반적으로 표면에너지의 편차가 크게 나타난다. 따라서, 균일한 코팅층 형성이 불가능하고, 미반응 경화제가 잔류하여 부착력 및 블로킹 특성의 개선이 미미해지는 문제가 발생할 수 있다.When the amount of the water-dispersible polyurethane curing agent is less than 0.1% by weight, the curing is not sufficiently carried out, and the problem of insufficient adhesion and improving blocking property may arise. When the amount exceeds 3.0% by weight, And the surface energy is not more than 30 dyne / cm due to the increase of the cross-link density, and the surface energy variation is large on the surface as a whole. Therefore, it is impossible to form a uniform coating layer, and unreacted curing agent remains, which may result in insufficient improvement in adhesion and blocking properties.
본 발명의 폴리우레탄 코팅 조성물은 기재필름 상의 코팅성 향상 및 프라이머층의 내열성 향상을 용이하게 하기 위하여 실리콘계 웨팅제, 콜로이드 실리카 입자를 포함하는 것이 더욱 효과적이다. It is more effective that the polyurethane coating composition of the present invention includes a silicone-based wetting agent and colloidal silica particles in order to improve coatability on the base film and improve the heat resistance of the primer layer.
실리콘계 웨팅제는 0.1 내지 0.5 중량%를 사용하는 것이 바람직하며, 콜로이드 실리카 입자 0.1 내지 0.5 중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 콜로이드 실리카 입자는 평균입경이 50 내지 1000 nm인 것을 사용하는 것이 바람직하다. The silicone based wetting agent is preferably used in an amount of 0.1 to 0.5% by weight, and preferably contains 0.1 to 0.5% by weight of colloidal silica particles. The colloidal silica particles preferably have an average particle diameter of 50 to 1000 nm.
본 발명에서 상기 프라이머층의 건조도포두께는 50 내지 100 nm인 것이 바람직하다. 도포 방법은 당해 기술분야에 자명하게 공지된 방법이면 제한되지 않는다. 예를 들면, 폴리에스테르 필름의 연신 공정 중에 표면에 도포하는 인라인 코팅(in line coating)에 코팅할 수 있고, 필름 제조 후 오프라인 코팅(off line coating)을 하는 것도 가능하다. 양자를 병행하는 것도 가능하다. 바람직하게는 인라인 코팅을 하는 것이 제막과 동시에 도포가 되므로 제조비용이 절감되며, 프라이머층의 두께를 연장 배율에 의해 변화시킬 수 있으므로 바람직하다. In the present invention, the dry coating thickness of the primer layer is preferably 50 to 100 nm. The application method is not limited as long as it is a method well known in the art. For example, it is possible to coat an in-line coating to be applied to the surface during the stretching process of the polyester film, and to perform off-line coating after manufacturing the film. It is also possible to use both of them in parallel. Preferably, the in-line coating is applied simultaneously with the film formation, so that the manufacturing cost is reduced and the thickness of the primer layer can be changed by the extension magnification.
본 발명의 일실시예에 따른 광학필름은 팽윤도와 겔분율의 차이가 발생한다. 이는 반응에 의한 기포 발생에 기인한 것으로 하기 식 1에 의해 측정된 팽윤도가(swelling ratio) 100% 이상이며, 식 2에 의해 측정된 겔분율(gel fraction)이 50 내지 95%이며, 유리전이온도(Tg)가 40℃ 이상인 것이 광학필름에 적합할 수 있다. In the optical film according to an embodiment of the present invention, there is a difference between swelling degree and gel fraction. This is due to the bubbling due to the reaction, and the swelling ratio measured by the following formula 1 is 100% or more, the gel fraction measured by the formula 2 is 50 to 95%, the glass transition temperature (Tg) of 40 占 폚 or higher may be suitable for the optical film.
보다 바람직하게 하기 식 2에 의해 측정된 겔분율(gel fraction)이 80 내지 95%이며, 유리전이온도(Tg)가 60 내지 80℃인 것이 가장 최적화된 내습성 및 접착성을 나타낼 수 있다. More preferably, the gel fraction measured by the following formula (2) is from 80 to 95% and the glass transition temperature (Tg) is from 60 to 80 캜, which can exhibit the most optimized moisture resistance and adhesiveness.
[식 1] [Formula 1]
팽윤도(%, Swelling ratio) = (방치 후 무게 - 초기무게)/초기무게 × 100Swelling ratio (%, Swelling ratio) = (weight after leaving - initial weight) / initial weight × 100
(상기 식 1에서, 방치 후 무게는 약 1g의 건조도막을 증류수 50g에 담근 후 70℃에서 24시간 방치 후 측정한 무게를 의미한다.)(In the formula 1, the weight after left standing means the weight measured after immersing a dry coating film of about 1 g in 50 g of distilled water and leaving it at 70 DEG C for 24 hours.)
[식 2] [Formula 2]
겔분율(%, Gel fraction) = (건조 후 무게 - 초기무게) × 100Gel fraction (%, Gel fraction) = (weight after drying - initial weight) × 100
(상기 식 2에서, 건조 후 무게는 약 1g의 건조도막을 증류수 50g에 담근 후 70℃에서 24시간 방치 후, 상기 방치 했던 도막을 120℃에서 3시간 동안 건조한 후 측정한 무게를 의미한다.)(In the formula 2, the weight after drying indicates the weight measured after dipping a dry film of about 1 g in 50 g of distilled water, leaving it at 70 캜 for 24 hours, and drying the coated film left at 120 캜 for 3 hours.)
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 광학필름은 표면에너지가 30 내지 60dyne/cm인 것이 겔분율 및 유리전이온도 거동과 함께, 외관 특성이 우수하고, 가장 최적화된 내습성 및 접착성을 나타낼 수 있어 효과적이다.
In addition, the optical film according to an embodiment of the present invention has a surface energy of 30 to 60 dyne / cm, exhibits a gel fraction and a glass transition temperature behavior, exhibits excellent appearance characteristics, exhibits the most optimized moisture resistance and adhesiveness It is effective.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 살펴보기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples.
물성측정Property measurement
1. 표면 에너지(wetting tension) 측정1. Measurement of wetting tension
표면에너지 측정액(ACCU DYNE TEST Surface Tension Test Liquid)을 면봉에 묻혀 프라이머층 표면에 문지른다.The surface energy test solution (ACCU DYNE TEST Surface Tension Test Liquid) is put on a swab and rubbed on the surface of the primer layer.
샘플의 예상 Dyne/cm 지수보다 낮은 치수의 시약을 선택하여, 이 액을 면봉에 충분히 젖게 한다. 샘플 표면과 평행을 유지하면서 좌에서 우로 약 10cm 도포한 수 용액의 상태로 표면 장력 지수를 판정한다. Select a reagent of a lower dimension than the expected Dyne / cm exponent of the sample, and let this liquid sufficiently wet the swab. The surface tensile index is determined in the state of the water solution applied approximately 10 cm from left to right while being kept parallel to the sample surface.
도포된 시약의 액막의 형태가 무너지거나 수축되지 않고 5초 이상 유지되면 시료의 표면장력이 측정에 사용된 시약의 지수를 표시한다. The surface tension of the sample indicates the index of the reagent used in the measurement if the liquid film form of the applied reagent is maintained for more than 5 seconds without collapsing or shrinking.
시약을 도포한 후 1초 이내의 액막이 오그라들거나 파괴되어 물방울 또는 구술 모양으로 변할 시는 보다 낮은 지수의 시약을 선택하여 시험을 실시한다. The reagent should be selected from a lower-index reagent that will fall into droplets or oral form within 1 second after the application of the reagent.
이는 10회 이상 실시하여 그 평균값으로 정한다. This is done 10 times or more and the average value is set.
2. 광학특성(전광선 투과율 및 헤이즈)2. Optical characteristics (total light transmittance and haze)
본 발명의 광학필름의 가로*세로= 7cm * 7cm 규격으로 진행한다. 위의 시편을 HAZE METER(모델명 Nipon denshoku, model NDH 5000)을 이용하여 측정하였다. The optical film of the present invention proceeds in a size of 7 cm * 7 cm. The above specimens were measured using a haze meter (model Nipon denshoku, model NDH 5000).
3. 블로킹(Blocking) 평가방법3. Blocking evaluation method
Heat Gradient(TOYOSEIKI)를 이용하여, 0.4MPa 압력조건에서 각 5단계 온도를 설정하여, 1분 누른 후, 1분 후 누른 판을 제거하여 그 정도를 확인한다. 각 정도의 차이는 도 1을 기준으로 평가하였다. Using a heat gradient (TOYOSEIKI), set each 5-step temperature at 0.4 MPa pressure, press for 1 minute, and after 1 minute, remove the plate and check the degree. The degree of difference in each degree was evaluated based on FIG.
- 상습 평가 시 : 20~25℃에서 40~50RH%의 항온/항습실에서 실행한다.- In the case of repeated evaluation: It is carried out at 20 ~ 25 ℃ in 40 ~ 50RH% constant temperature /
- 가습 평가 시 : 필름에 초음파 가습기를 이용하여 100RH% 조건으로 실행한다. - When evaluating the humidification: Perform the film in 100RH% condition using an ultrasonic humidifier.
4. 도막 물성 측정4. Measurement of film properties
수분산성 폴리우레탄 바인더 15g과 수분산성 폴리우레탄 경화제 1.5g을 혼합하여 지름 80mm, 높이 15mm 둥근 그릇에 넣고 65℃에서 72시간, 120℃에서 3시간 건조한다. 1g의 건조도막을 증류수 50g 에 담근 후 70℃에서 24시간 방치하여 방치했던 도막을 꺼내어 팽윤도(Swelling Ratio)를 측정한다. 방치했던 도막을 120℃에서 3시간 동안 건조 후 무게를 기록하여 겔분율(Gel Fraction)을 측정한다.15 g of a water-dispersible polyurethane binder and 1.5 g of a water-dispersible polyurethane curing agent were mixed and placed in a round bowl having a diameter of 80 mm and a height of 15 mm, followed by drying at 65 ° C for 72 hours and at 120 ° C for 3 hours. 1 g of the dried film was immersed in 50 g of distilled water, and the film was allowed to stand at 70 ° C for 24 hours. The swollenness was measured by taking out the coated film. The dried coating was dried at 120 ° C for 3 hours, and the weight was recorded to measure the gel fraction.
1) 팽윤도(%, Swelling Ratio) : 약 1g의 건조도막을 증류수 50g 에 담근 후 70℃에서 24시간 방치하여 방치했던 도막을 꺼내어 무게를 기록한다.1) Swelling ratio (%, swelling ratio): The dry film of about 1 g is immersed in 50 g of distilled water and left at 70 ° C. for 24 hours.
[식 1] 팽윤도(Swelling Ratio) = (방치 후 무게-초기 무게)/초기무게 *100[Formula 1] Swelling Ratio = (Weight after Exposure - Initial Weight) / Initial Weight * 100
2) 겔분율(%, Gel Fraction) : 방치했던 도막을 120℃에서 3시간 동안 건조 후 무게를 기록한다. 2) Gel fraction (%, Gel Fraction): The dried film was dried at 120 ° C for 3 hours, and the weight was recorded.
[식 2] 겔분율(Gel Fraction) = (건조 후 무게/초기 무게) *100 [Formula 2] Gel Fraction = (weight after drying / initial weight) * 100
5. 유리전이온도(Tg) 측정5. Measurement of glass transition temperature (Tg)
DSC (PerkinElmer DSC 7 이용) 기기 이용하여, 2nd Run mode 로 측정한다. 10~11mg의 건조 도막을 PerkinElmer DSC7을 이용하여 측정한다. DSC (using PerkinElmer DSC 7) Using the instrument, measure in 2nd Run mode. 10 to 11 mg of the dried coating film is measured using a PerkinElmer DSC7.
1st Run. = 0~200 ℃, 200℃/min, Holding Time - 3min // 200℃~-40℃, 200℃/min, Holding Time - 5min 1st Run. Holding Time - 3 min // 200 占 폚 to -40 占 폚, 200 占 폚 / min Holding Time - 5 min
2nd Run. = -40℃~200℃, 20℃/min 조건으로 측정한다. 2nd Run. = -40 占 폚 to 200 占 폚, and 20 占 폚 / min.
6. 접착력 평가(ASTM B905) 6. Adhesion evaluation (ASTM B905)
본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 수분산 폴리우레탄 코팅 조성물을 코팅하여 프라이머층이 형성된 광학필름의 일면에 프리즘 코팅조성물을 도포한 후, 상온에서의 접착력을 Cross Hatch Cutter (YCC-230/1) 를 이용하여 1cm X 1cm 칸 안에 100칸의 칸을 그어 접착력 평가 Tape (nichban No.405)를 이용하여 3번 뜯는 평가를 진행한다. 고온 고습 평가시는 고온 열수처리(100℃, 60min) 후 위의 방법으로 프리즘 코팅층과 프라이머층 간의 접착력을 평가하였다.
The prism coating composition was coated on one side of the optical film on which the primer layer was formed by coating the water-dispersed polyurethane coating composition according to Examples and Comparative Examples of the present invention, and the adhesive force at room temperature was measured using a Cross Hatch Cutter (YCC-230/1 ), Pour 100 chambers into a 1 cm x 1 cm chamber, and carry out the evaluation of tearing three times using an Adhesion Evaluation Tape (nichban No. 405). In the evaluation of high temperature and high humidity, the adhesive force between the prism coating layer and the primer layer was evaluated by the above method after high temperature hot water treatment (100 ° C., 60 min).
[제조예 1][Production Example 1]
수분산성 폴리우레탄 바인더(1)의 제조Preparation of water-dispersible polyurethane binder (1)
이론상으로 분지형 폴리머의 함량이 25 중량%인 수분산 폴리우레탄을 제조하였다.Theoretically, a water-dispersed polyurethane having a content of the branched polymer of 25% by weight was prepared.
폴리올(Polyethyleneadipate Diol) 40중량%, 트리메틸올프로판(Trimethylol Propane) 0.3중량%, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene Diisocyanate) 56.7중량%를 반응 시켜 이소시아네이트 관능기를 말단기로 갖는 프리폴리머(Prepolymer)를 제조한 후, 이온성기로 황산수소나트륨(Sodium Hydrogen Sulfate) 3 중량%를 프리폴리머의 말단 관능기인 이소시아네이트와 반응시켜 이온성기를 갖으며, 중량평균분자량이 10,700g/mol인 폴리우레탄(Polyurethane)을 제조하였다. 이와 같이 제조된 폴리우레탄 20중량%를 물 80중량%에 분산시켜 고형분이 20 중량%인 수분산성 폴리우레탄 바인더(1)를 제조하였다. A prepolymer having an isocyanate functional group as a terminal group was prepared by reacting 40 wt% of polyol (Polyethyleneadipate Diol), 0.3 wt% of trimethylol propane, and 56.7 wt% of hexamethylene diisocyanate, 3% by weight of sodium hydrogen sulfate as an ionic group was reacted with an isocyanate as a terminal functional group of the prepolymer to prepare a polyurethane having an ionic group and a weight average molecular weight of 10,700 g / mol. 20% by weight of the polyurethane thus prepared was dispersed in 80% by weight of water to prepare a water-dispersible polyurethane binder (1) having a solid content of 20% by weight.
[제조예 2][Production Example 2]
수분산성 폴리우레탄 바인더(2)의 제조Preparation of water-dispersible polyurethane binder (2)
이론상으로 분지형 폴리머의 함량이 50 중량%인 수분산 폴리우레탄을 제조하였다.Theoretically, a water-dispersed polyurethane having a content of the branched polymer of 50% by weight was prepared.
폴리올(Polyethyleneadipate Diol) 40중량%, 트리메틸올프로판(Trimethylol Propane) 0.6중량%, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene Diisocyanate) 55.9중량%를 반응시켜 이소시아네이트 관능기를 말단기로 갖는 프리폴리머(Prepolymer)를 제조한 후, 이온성기로 황산수소나트륨(Sodium Hydrogen Sulfate) 3.5중량%를 프리폴리머의 말단 관능기인 이소시아네이트와 반응시켜 이온성기를 갖으며, 중량평균분자량이 14,400g/mol인 폴리우레탄(Polyurethane)을 제조하였다. 이와 같이 제조된 폴리우레탄 20중량%를 물 80중량%에 분산시켜 고형분이 20 중량%인 수분산성 폴리우레탄 바인더(2)를 제조하였다. A prepolymer having an isocyanate functional group as a terminal group was prepared by reacting 40 wt% of polyol (Polyethyleneadipate Diol), 0.6 wt% of trimethylol propane, and 55.9 wt% of hexamethylene diisocyanate, 3.5% by weight of sodium hydrogen sulphate was reacted with isocyanate which is a terminal functional group of the prepolymer with an ionic group to prepare polyurethane having an ionic group and a weight average molecular weight of 14,400 g / mol. 20% by weight of the polyurethane thus prepared was dispersed in 80% by weight of water to prepare a water-dispersible polyurethane binder (2) having a solid content of 20% by weight.
[제조예 3][Production Example 3]
수분산성 폴리우레탄 바인더(3)의 제조Preparation of water-dispersible polyurethane binder (3)
이론상으로 분지형 폴리머의 함량이 90 중량%인 수분산 폴리우레탄을 제조하였다.Theoretically, a water-dispersed polyurethane having a content of the branched polymer of 90% by weight was prepared.
폴리올(Polyethyleneadipate Diol) 40중량%, 트리메틸올프로판(Trimethylol Propane) 1.2중량%, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene Diisocyanate) 54.8 중량%를 반응시켜 이소시아네이트 관능기를 말단기로 갖는 프리폴리머(Prepolymer)를 제조한 후, 이온성기로 황산수소나트륨(Sodium Hydrogen Sulfate) 4.0중량%를 프리폴리머의 말단 관능기인 이소시아네이트와 반응시켜 이온성기를 갖으며, 중량평균분자량이 19,000g/mol인 폴리우레탄(Polyurethane)을 제조하였다. 이와 같이 제조된 폴리우레탄 20중량%를 물 80중량%에 분산시켜 고형분이 20 중량%인 수분산성 폴리우레탄을 제조하였다.
A prepolymer having an isocyanate functional group as a terminal group was prepared by reacting 40 wt% of polyol (Polyethyleneadipate Diol), 1.2 wt% of trimethylol propane, and 54.8 wt% of hexamethylene diisocyanate, 4.0% by weight of sodium hydrogen sulfate as an ionic group was reacted with an isocyanate as a terminal functional group of the prepolymer to prepare a polyurethane having an ionic group and having a weight average molecular weight of 19,000 g / mol. 20% by weight of the polyurethane thus prepared was dispersed in 80% by weight of water to prepare a water-dispersible polyurethane having a solid content of 20% by weight.
[실시예 1][Example 1]
폴리우레탄 코팅 조성물의 제조Preparation of polyurethane coating composition
상기 제조에 1에서 제조된 수분산성 폴리우레탄 바인더 5중량%에 5관능기 타입으로 NCO함량이 5.3중량%인 헥사디메틸렌디이소시아네이트 수분산성 폴리우레탄 경화제(고형분 65중량%, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르 23중량%, 물 12중량%, 점도:2.070cps(@25℃)) 0.5중량%를 투입하여 교반한다. 여기에 실리콘계 웨팅제(Dow Corning社, 폴리에스테르 실록산 공중합체) 0.3 중량%, 평균입경이 140nm인 콜로이드 실리카 입자 0.3중량%를 잔량의 물에 첨가한 후 2시간 교반하여 폴리우레탄 코팅 조성물을 제조하였다.To 5 wt% of the water-dispersible polyurethane binder prepared in 1 above, a hexadimethylene diisocyanate water dispersible polyurethane curing agent having an NCO content of 5.3 wt% as a five-functional group type (solid content 65 wt%, dipropylene glycol dimethyl ether 23 wt% , 12 wt% of water, and 0.5 wt% of a viscosity of 2.070 cps (@ 25 DEG C). 0.3% by weight of a silicone based wetting agent (Dow Corning, polyester siloxane copolymer) and 0.3% by weight of colloidal silica particles having an average particle diameter of 140 nm were added to the remaining water and stirred for 2 hours to prepare a polyurethane coating composition .
양면에 프라이머층을 형성한 광학필름의 제조Production of optical film having primer layer on both surfaces
수분이 제거된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 칩을 압출기에 넣고 용융압출한 후 표면온도 20℃인 캐스팅 드럼으로 급냉, 고화시켜 두께가 2000㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 시트를 제조하였다. 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 시트를 80℃에서 기계방향(MD)으로 3.5배 연신한 후 상온으로 냉각하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 제조하였다. 이후, 상기 폴리우레탄 코팅 조성물을 바코팅(bar coating)방법으로 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 양면에 코팅하여 프라이머층을 형성하였다. 이를 110 ~ 150℃까지 초당 1℃씩 승온하여 예열, 건조를 거쳐 횡방향(TD)으로 3.5배 연신하였다. 이후, 5단 텐터에서 230℃로 열처리를 행하고, 200℃에서 종방향 및 횡방향으로 10% 이완시켜 열고정하여 양면에 코팅된 188㎛의 2축연신 필름을 제조하였다. 상기 2축연신필름의 양면에 형성된 프라이머 층의 건조도포두께는 각각 제 1코팅층이 80nm, 제 2코팅층이 80nm이었다. 제조된 광학필름의 물성을 측정하여 하기 표 2 내지 표 4에 나타내었다. Polyethylene terephthalate (PET) chips from which moisture was removed were put in an extruder, melt extruded, and quenched and solidified by a casting drum having a surface temperature of 20 ° C to prepare a polyethylene terephthalate (PET) sheet having a thickness of 2000 μm. The prepared polyethylene terephthalate (PET) sheet was stretched 3.5 times in the machine direction (MD) at 80 DEG C and then cooled to room temperature to prepare a polyethylene terephthalate film. Then, the polyurethane coating composition was coated on both sides of the polyethylene terephthalate film by a bar coating method to form a primer layer. This was heated to 110 to 150 ° C at a rate of 1 ° C per second, preheated and dried, and then drawn 3.5 times in the transverse direction (TD). Thereafter, the film was heat-treated at 230 ° C in a 5-stage tenter, relaxed by 10% in the longitudinal and transverse directions at 200 ° C, and heat set to prepare a 188 μm biaxially oriented film coated on both surfaces. The dried coating thickness of the primer layer formed on both surfaces of the biaxially oriented film was 80 nm for the first coating layer and 80 nm for the second coating layer, respectively. Physical properties of the prepared optical film were measured and shown in Tables 2 to 4 below.
[실시예 2~3][Examples 2 to 3]
폴리우레탄 코팅조성물의 제조Preparation of polyurethane coating composition
하기 표 1에 기재된 바와 같이, 수분산성 폴리우레탄 경화제의 함량을 각각 1.0중량% 및 1.5중량%으로 변화시킨 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 코팅조성물을 제조하였다. A polyurethane coating composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the content of the water dispersible polyurethane curing agent was changed to 1.0 wt% and 1.5 wt%, respectively, as shown in Table 1 below.
양면에 프라이머층을 형성한 광학필름의 제조Production of optical film having primer layer on both surfaces
실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여 2축 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 양면에 상기 폴리우레탄 코팅조성물을 도포하여 프라이머층을 형성한 광학필름을 제조하였으며, 프라이머 층의 건조도포두께는 각각 제 1코팅층이 80nm, 제 2코팅층이 80nm이었다. 제조된 광학필름의 물성을 측정하여 하기 표 2 내지 표 4에 나타내었다. The polyurethane coating composition was coated on both sides of a biaxially stretched polyethylene terephthalate film in the same manner as in Example 1 to prepare an optical film having a primer layer formed thereon. The dried coating thickness of the primer layer was, respectively, And the second coating layer was 80 nm. Physical properties of the prepared optical film were measured and shown in Tables 2 to 4 below.
[실시예 4][Example 4]
폴리우레탄 코팅조성물의 제조Preparation of polyurethane coating composition
상기 제조에 2에서 제조된 수분산성 폴리우레탄 바인더 5중량%에 5관능기 타입으로 NCO함량이 5.3중량%인 헥사디메틸렌디이소시아네이트 수분산성 폴리우레탄 경화제(고형분 65중량%, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르 23중량%, 물 12중량%, 점도:2.070cps (@25℃)) 0.5중량%를 투입하여 교반한다. 여기에 실리콘계 웨팅제(Dow Corning社, 폴리에스테르 실록산 공중합체) 0.3 중량%, 평균입경이 140nm인 콜로이드 실리카 입자 0.3중량%를 잔량의 물에 첨가한 후 2시간 교반하여 폴리우레탄 코팅조성물을 제조하였다.To 5% by weight of the water-dispersible polyurethane binder prepared in 2 above, a hexadimethylene diisocyanate water dispersible polyurethane curing agent having an NCO content of 5.3% by weight as a five-functional group type (65% by weight of solid content, 23% by weight of dipropylene glycol dimethyl ether , 12 wt% of water, and 0.5 wt% of a viscosity of 2.070 cps (@ 25 DEG C). 0.3% by weight of a silicone based wetting agent (Dow Corning, polyester siloxane copolymer) and 0.3% by weight of colloidal silica particles having an average particle diameter of 140 nm were added to the remaining water and stirred for 2 hours to prepare a polyurethane coating composition .
양면에 프라이머층을 형성한 광학필름의 제조Production of optical film having primer layer on both surfaces
실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여 2축 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 양면에 상기 폴리우레탄 코팅조성물을 도포하여 프라이머층을 형성한 광학필름을 제조하였으며, 프라이머 층의 건조도포두께는 각각 제 1코팅층이 80nm, 제 2코팅층이 80nm이었다. 제조된 광학필름의 물성을 측정하여 하기 표 2 내지 표 4에 나타내었다. The polyurethane coating composition was coated on both sides of a biaxially stretched polyethylene terephthalate film in the same manner as in Example 1 to prepare an optical film having a primer layer formed thereon. The dried coating thickness of the primer layer was, respectively, And the second coating layer was 80 nm. Physical properties of the prepared optical film were measured and shown in Tables 2 to 4 below.
[실시예 5~6][Examples 5 to 6]
폴리우레탄 코팅조성물의 제조Preparation of polyurethane coating composition
하기 표 1에 기재된 바와 같이, 수분산성 폴리우레탄 경화제의 함량을 각각 1.0중량% 및 1.5중량%으로 변화시킨 것을 제외하고 실시예 4와 동일한 방법으로 폴리우레탄 코팅조성물을 제조하였다. A polyurethane coating composition was prepared in the same manner as in Example 4 except that the content of the water dispersible polyurethane curing agent was changed to 1.0 wt% and 1.5 wt%, respectively, as shown in Table 1 below.
양면에 프라이머층을 형성한 광학필름의 제조Production of optical film having primer layer on both surfaces
실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여 2축 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 양면에 상기 폴리우레탄 코팅조성물을 도포하여 프라이머층을 형성한 광학필름을 제조하였으며, 프라이머 층의 건조도포두께는 각각 제 1코팅층이 80nm, 제 2코팅층이 80nm이었다. 제조된 광학필름의 물성을 측정하여 하기 표 2 내지 표 4에 나타내었다. The polyurethane coating composition was coated on both sides of a biaxially stretched polyethylene terephthalate film in the same manner as in Example 1 to prepare an optical film having a primer layer formed thereon. The dried coating thickness of the primer layer was, respectively, And the second coating layer was 80 nm. Physical properties of the prepared optical film were measured and shown in Tables 2 to 4 below.
[실시예 7][Example 7]
폴리우레탄 코팅조성물의 제조Preparation of polyurethane coating composition
상기 제조에 3에서 제조된 수분산성 폴리우레탄 바인더 5중량%에 5관능기 타입으로 NCO함량이 5.3중량%인 헥사디메틸렌디이소시아네이트 수분산성 폴리우레탄 경화제(고형분 65중량%, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르 23중량%, 물 12중량%, 점도: 2.070cps(@25℃)) 0.5중량%를 투입하여 교반한다. 여기에 실리콘계 웨팅제(Dow Corning社, 폴리에스테르 실록산 공중합체) 0.3 중량%, 평균입경이 140nm인 콜로이드 실리카 입자 0.3중량%를 잔량의 물에 첨가한 후 2시간 교반하여 폴리우레탄 코팅조성물을 제조하였다.To 5% by weight of the water-dispersible polyurethane binder prepared in 3 above, a hexadimethylene diisocyanate water dispersible polyurethane curing agent having an NCO content of 5.3% by weight as a five-functional group type (65% by weight of solid content, 23% by weight of dipropylene glycol dimethyl ether , 12 wt% of water, and 0.5 wt% of a viscosity of 2.070 cps (@ 25 DEG C). 0.3% by weight of a silicone based wetting agent (Dow Corning, polyester siloxane copolymer) and 0.3% by weight of colloidal silica particles having an average particle diameter of 140 nm were added to the remaining water and stirred for 2 hours to prepare a polyurethane coating composition .
양면에 프라이머층을 형성한 광학필름의 제조Production of optical film having primer layer on both surfaces
실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여 2축 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 양면에 상기 폴리우레탄 코팅조성물을 도포하여 프라이머층을 형성한 광학필름을 제조하였으며, 프라이머 층의 건조도포두께는 각각 제 1코팅층이 80nm, 제 2코팅층이 80nm이었다. 제조된 광학필름의 물성을 측정하여 하기 표 2 내지 표 4에 나타내었다. The polyurethane coating composition was coated on both sides of a biaxially stretched polyethylene terephthalate film in the same manner as in Example 1 to prepare an optical film having a primer layer formed thereon. The dried coating thickness of the primer layer was, respectively, And the second coating layer was 80 nm. Physical properties of the prepared optical film were measured and shown in Tables 2 to 4 below.
[실시예 8~9][Examples 8 to 9]
폴리우레탄 코팅조성물의 제조Preparation of polyurethane coating composition
하기 표 1에 기재된 바와 같이, 수분산성 폴리우레탄 경화제의 함량을 각각 1.0중량% 및 1.5중량%으로 변화시킨 것을 제외하고 실시예 7과 동일한 방법으로 폴리우레탄 코팅조성물을 제조하였다. A polyurethane coating composition was prepared in the same manner as in Example 7 except that the content of the water dispersible polyurethane curing agent was changed to 1.0 wt% and 1.5 wt%, respectively, as shown in Table 1 below.
양면에 프라이머층을 형성한 광학필름의 제조Production of optical film having primer layer on both surfaces
실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여 2축 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 양면에 상기 폴리우레탄 코팅조성물을 도포하여 프라이머층을 형성한 광학필름을 제조하였으며, 프라이머 층의 건조도포두께는 각각 제 1코팅층이 80nm, 제 2코팅층이 80nm이었다. 제조된 광학필름의 물성을 측정하여 하기 표 2 내지 표 4에 나타내었다. The polyurethane coating composition was coated on both sides of a biaxially stretched polyethylene terephthalate film in the same manner as in Example 1 to prepare an optical film having a primer layer formed thereon. The dried coating thickness of the primer layer was, respectively, And the second coating layer was 80 nm. Physical properties of the prepared optical film were measured and shown in Tables 2 to 4 below.
[비교예 1, 2, 3][Comparative Examples 1, 2, 3]
폴리우레탄 코팅조성물의 제조Preparation of polyurethane coating composition
하기 표 1에 나타난 바와 같이, 각각 수분산성 폴리우레탄 경화제를 사용하지 않은 것을 제외하고, 실시예 1, 실시예 4 및 실시예 7과 동일한 방법으로 폴리우레탄 코팅조성물을 제조하였다. As shown in the following Table 1, polyurethane coating compositions were prepared in the same manner as in Example 1, Example 4 and Example 7, except that each of the water dispersible polyurethane curing agents was not used.
양면에 프라이머층을 형성한 광학필름의 제조Production of optical film having primer layer on both surfaces
실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여 2축 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 양면에 상기 폴리우레탄 코팅조성물을 도포하여 프라이머층을 형성한 광학필름을 제조하였으며, 프라이머 층의 건조도포두께는 각각 제 1코팅층이 80nm, 제 2코팅층이 80nm이었다. 제조된 광학필름의 물성을 측정하여 하기 표 2 내지 표 4에 나타내었다. The polyurethane coating composition was coated on both sides of a biaxially stretched polyethylene terephthalate film in the same manner as in Example 1 to prepare an optical film having a primer layer formed thereon. The dried coating thickness of the primer layer was, respectively, And the second coating layer was 80 nm. Physical properties of the prepared optical film were measured and shown in Tables 2 to 4 below.
[비교예 1-1, 2-1, 3-1][Comparative Example 1-1, 2-1, 3-1]
폴리우레탄 코팅조성물의 제조Preparation of polyurethane coating composition
하기 표 1에 나타난 바와 같이, 각각 수분산성 폴리우레탄 경화제의 함량을 2.5중량% 사용한 것을 제외하고, 실시예 1, 실시예 4 및 실시예 7과 동일한 방법으로 폴리우레탄 코팅조성물을 제조하였다. As shown in the following Table 1, a polyurethane coating composition was prepared in the same manner as in Examples 1, 4 and 7, except that the content of the water dispersible polyurethane curing agent was 2.5 wt%.
양면에 프라이머층을 형성한 광학필름의 제조Production of optical film having primer layer on both surfaces
실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여 2축 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 양면에 상기 폴리우레탄 코팅조성물을 도포하여 프라이머층을 형성한 광학필름을 제조하였으며, 프라이머 층의 건조도포두께는 각각 제 1코팅층이 80nm, 제 2코팅층이 80nm이었다. 제조된 광학필름의 물성을 측정하여 하기 표 2 내지 표 4에 나타내었다.
The polyurethane coating composition was coated on both sides of a biaxially stretched polyethylene terephthalate film in the same manner as in Example 1 to prepare an optical film having a primer layer formed thereon. The dried coating thickness of the primer layer was, respectively, And the second coating layer was 80 nm. Physical properties of the prepared optical film were measured and shown in Tables 2 to 4 below.
[비교예 4][Comparative Example 4]
폴리우레탄 코팅조성물의 제조Preparation of polyurethane coating composition
상기 제조에 3에서 제조된 수분산성 폴리우레탄 바인더 폴리우레탄 바인더 5중량%에 5관능기 타입으로 NCO함량이 6.0중량%인 헥사디메틸렌디이소시아네이트 수분산성 폴리우레탄 경화제(고형분 65중량%, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르 23중량%, 물 12중량%, 점도:3500cps(@25℃)) 0.5중량%를 투입하여 교반한다. 여기에 실리콘계 웨팅제(Dow Corning社, 폴리에스테르 실록산 공중합체) 0.3 중량%, 평균입경이 140nm인 콜로이드 실리카 입자 0.3중량%를 잔량의 물에 첨가한 후 2시간 교반하여 폴리우레탄 코팅조성물을 제조하였으나, 응집(Aggregation)이 발생하였다. In 5% by weight of the water-dispersible polyurethane binder polyurethane binder prepared in the above-mentioned preparation 3, a hexadimethylene diisocyanate water-dispersible polyurethane curing agent having an NCO content of 6.0% by weight as a five-functional group type (solid content 65% by weight, dipropylene glycol dimethyl , 23 wt% of ether, 12 wt% of water, and a viscosity of 3500 cps (25 DEG C)). 0.3% by weight of a silicone-based wetting agent (Dow Corning, polyester siloxane copolymer) and 0.3% by weight of colloidal silica particles having an average particle diameter of 140 nm were added to the remaining water and stirred for 2 hours to prepare a polyurethane coating composition , And aggregation occurred.
양면에 프라이머층을 형성한 광학필름의 제조Production of optical film having primer layer on both surfaces
실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여 2축 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 양면에 상기 폴리우레탄 코팅조성물을 도포하여 프라이머층을 형성한 광학필름을 제조하였으나, 핀홀 등의 외관 불량이 발생하였고, 육안으로도 현저히 드러날 정도로 불균일한 프라이머층이 형성되었다. The polyurethane coating composition was coated on both sides of a biaxially stretched polyethylene terephthalate film in the same manner as in Example 1 to prepare an optical film having a primer layer formed thereon. However, appearance defects such as pinholes occurred, A non-uniform primer layer was formed to such an extent that it was remarkable.
[표 1][Table 1]
[표 2][Table 2]
[표 3][Table 3]
[표 4][Table 4]
상기 표 2 내지 표 4에서 보이는 바와 같이, 실시예 1 내지 9는 수분산성 폴리우레탄 경화제를 사용하지 않은 비교예 1 내지 3과 비교했을 때, 상습조건 및 고온 고습 조건에서의 안티블로킹 특성 및 접착력이 현저히 향상되는 것을 알 수 있었다. 또한, 유리전이온도 및 겔분율이 증가하는 것을 알 수 있었다. As can be seen from Tables 2 to 4, Examples 1 to 9 are superior to those of Comparative Examples 1 to 3 in which no water dispersible polyurethane curing agent was used, and had antiblocking properties and adhesion strength under normal humidity conditions and high temperature and high humidity conditions It was found that it was remarkably improved. Also, it was found that the glass transition temperature and gel fraction increased.
또한, 수분산성 폴리우레탄 경화제의 함량이 2.0중량%를 초과하는 비교예 1-1, 2-1 및 3-1에 나타난 바와 같이, 수분산성 폴리우레탄 경화제를 과량 사용할 경우, 핀홀 등의 결점이 다량 발생하는 등 외관문제가 급격히 증가하고, 가교밀도가 높아져 표면에너지가 30dyne/cm 이하로 형성될 뿐 아니라 표면 전반적으로 편차가 크게 나타난다. 따라서, 균일한 코팅층 형성이 불가능하고, 반응하지 않은 경화제가 잔류하여 부착력 및 블로킹 특성의 개선이 미미해지는 문제가 발생하는 것을 알 수 있었다. Further, as shown in Comparative Examples 1-1, 2-1 and 3-1 in which the content of the water-dispersible polyurethane curing agent is more than 2.0% by weight, when the water dispersible polyurethane curing agent is used in an excessive amount, And the surface energy is increased to 30 dyne / cm or lower due to the increase of the cross-linking density, and the variation in the overall surface is large. Thus, it was found that a uniform coating layer could not be formed, unreacted curing agent remained, and the adhesion and blocking properties were not improved.
또한, 비교예 4에 나타난 바와 같이, 폴리우레탄 경화제의 NCO함량이 6.0중량%일시에는 점도:3500cps (@25℃)로 급격히 증가되며, 폴리우레탄 코팅 조성물 내에서 겔(Gel) 발생 등 응집현상이 일어나는 것을 알 수 있었다. 또한, 이를 코팅한 광학필름에서도 표면에 핀홀 등이 발생하고, 불균일한 프라이머층이 형성되어 외관 특성이 현저히 저하되어, 측정별로 물성의 편차가 크게 발생하여 접착력 및 안티블로킹 특성의 개선을 확인하기 어려웠다. In addition, as shown in Comparative Example 4, the NCO content of the polyurethane curing agent was rapidly increased to 6.0 wt% at the time of day and viscosity of 3500 cps (@ 25 DEG C), and the coagulation phenomenon such as gel generation in the polyurethane coating composition I could see what happened. In addition, even in the optical film coated with the same, pinholes or the like were generated on the surface, uneven primer layer was formed, appearance characteristics were remarkably lowered, and deviations in physical properties varied greatly depending on the measurement, and it was difficult to confirm improvement in adhesive force and anti- .
이러한 결과를 종합해 볼 때, 프라이머층에 사용된 수분산성 폴리우레탄 바인더와 경화제의 비율을 조절하고, 수분산성 폴리우레탄 경화제를 최적의 함량을 포함함으로써, 고온, 고습 조건에서 물성이 우수하여, 프리즘 시트 등으로 적합한 광학필름을 제조할 수 있음을 알 수 있었다.In view of the above results, it has been found that by controlling the ratio of the water-dispersible polyurethane binder used in the primer layer to the curing agent and by including the optimum content of the water-dispersible polyurethane curing agent, It is possible to produce an optical film suitable for a sheet or the like.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 균등물을 사용할 수 있으며, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서, 상기 기재 내용은 하기의 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the above description should not be construed as limiting the scope of the present invention defined by the limits of the following claims.
Claims (10)
상기 폴리우레탄 코팅조성물은 말단기가 2개인 선형폴리머 10 ~ 75 중량%와 말단기가 3개 이상인 분지형 폴리머 25 ~ 90 중량%로 이루어진 수분산성 폴리우레탄 수지 및 관능기가 4 ~ 6개인 수분산성 폴리우레탄 경화제를 포함하는 광학필름.
And a primer layer formed by applying a polyurethane coating composition on one side or both sides of the polyester base film,
The polyurethane coating composition comprises a water-dispersible polyurethane resin consisting of 10 to 75% by weight of a linear polymer having 2 terminal groups and 25 to 90% by weight of a branched polymer having 3 or more terminal groups and a water-dispersible polyurethane curing agent having 4 to 6 functional groups ≪ / RTI >
상기 수분산성 폴리우레탄 수지의 말단기는 일부 또는 전부가 무기산염기로 블로킹되어 있는 이소시아네이트기인 광학필름.
The method according to claim 1,
Wherein the terminal group of the water-dispersible polyurethane resin is an isocyanate group in which a part or all of the terminal groups are blocked with an inorganic acid base.
상기 수분산성 폴리우레탄 수지는 폴리올 39 내지 45중량%, 트리메틸올 프로판 0.3 내지 1.2 중량% 및 이소시아네이트 화합물 50 내지 57 중량%를 반응시켜 이소시아네이트를 말단기로 갖는 프리폴리머를 제조한 후, 무기산염을 3 내지 4 중량%를 반응시켜 이소시아네이트 말단에 이온성기를 블록킹하여 제조한 것인 광학필름.
3. The method of claim 2,
The water-dispersible polyurethane resin is prepared by reacting 39 to 45% by weight of polyol, 0.3 to 1.2% by weight of trimethylolpropane and 50 to 57% by weight of an isocyanate compound to prepare a prepolymer having an isocyanate group as an end group, And 4% by weight of an isocyanate group, and blocking the ionic group at the end of the isocyanate.
상기 폴리우레탄 코팅조성물은 상기 수분산성 폴리우레탄 수지의 고형분 함량이 10 내지 30중량%인 수분산성 폴리우레탄 바인더 5 내지 10중량%, 수분산성 폴리우레탄 경화제 0.1 내지 3.0중량%, 실리콘계 웨팅제 0.1 내지 0.5 중량%, 콜로이드 실리카 입자 0.1 내지 0.5중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것인 광학필름.
The method according to claim 1,
The polyurethane coating composition comprises 5 to 10% by weight of a water dispersible polyurethane binder having a solids content of 10 to 30% by weight of the water dispersible polyurethane resin, 0.1 to 3.0% by weight of a water dispersible polyurethane curing agent, 0.1 to 0.5 By weight, colloidal silica particles of 0.1 to 0.5% by weight, and balance water.
상기 수분산성 폴리우레탄 경화제는 폴리이소시아네이트, 유기용매 및 물을 포함하여 고형분 함량이 50 내지 80중량%이며, 이소시아네이트기 함량이 4.0 내지 6.0중량%이고, 25℃에서 Brookfield Viscometer(MODEL DV-Ⅱ VISCOMETER, spindle No. #5)로 측정한 점도가 2500cps 이하인 광학필름.
The method according to claim 1,
Wherein the water-dispersible polyurethane curing agent comprises a polyisocyanate, an organic solvent and water and has a solid content of 50 to 80 wt%, an isocyanate group content of 4.0 to 6.0 wt%, a Brookfield viscometer (MODEL DV-II VISCOMETER, spindle No. # 5) having a viscosity of 2500 cps or less.
상기 유기용매는 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 디부틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 및 디부틸렌 글리콜 디메틸 에테르 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 광학필름.
6. The method of claim 5,
The organic solvent may be one or more selected from the group consisting of diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, dibutylene glycol monomethyl ether and dibutylene glycol dimethyl ether, or Two or more optical films.
상기 폴리이소시아네이트는 지방족 폴리이소시아네이트인 광학필름.
6. The method of claim 5,
Wherein the polyisocyanate is an aliphatic polyisocyanate.
상기 광학필름은 하기 식 2에 의해 측정된 겔분율(gel fraction)이 50 내지 95%이고, 유리전이온도(Tg)가 40℃ 이상인 광학필름.
[식 2] 겔분율(%, Gel fraction) = (건조 후 무게 - 초기무게) × 100
(상기 식 2에서, 건조 후 무게는 약 1g의 건조도막을 증류수 50g에 담근 후 70℃에서 24시간 방치 후, 상기 방치 했던 도막을 120℃에서 3시간 동안 건조한 후 측정한 무게를 의미한다.)
The method according to claim 1,
Wherein the optical film has a gel fraction of 50 to 95% and a glass transition temperature (Tg) of 40 DEG C or more as measured by the following formula (2).
Gel fraction (%, Gel fraction) = (weight after drying-initial weight) x 100
(In the formula 2, the weight after drying indicates the weight measured after dipping a dry film of about 1 g in 50 g of distilled water, leaving it at 70 캜 for 24 hours, and drying the coated film left at 120 캜 for 3 hours.)
상기 광학필름은 하기 식 2에 의해 측정된 겔분율(gel fraction)이 80 내지 95%이고, 유리전이온도(Tg)가 60 내지 80℃인 광학필름.
[식 2] 겔분율(%, Gel fraction) = (건조 후 무게 - 초기무게) × 100
(상기 식 2에서, 건조 후 무게는 약 1g의 건조도막을 증류수 50g에 담근 후 70℃에서 24시간 방치 후, 상기 방치 했던 도막을 120℃에서 3시간 동안 건조한 후 측정한 무게를 의미한다.)
The method according to claim 1,
Wherein the optical film has a gel fraction of from 80 to 95% and a glass transition temperature (Tg) of from 60 to 80 DEG C as measured by the following formula (2).
Gel fraction (%, Gel fraction) = (weight after drying-initial weight) x 100
(In the formula 2, the weight after drying indicates the weight measured after dipping a dry film of about 1 g in 50 g of distilled water, leaving it at 70 캜 for 24 hours, and drying the coated film left at 120 캜 for 3 hours.)
상기 광학필름은 표면에너지가 30 내지 60dyne/cm인 광학필름. The method according to claim 1,
Wherein the optical film has a surface energy of 30 to 60 dyne / cm.
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