KR20150111490A - 셀룰로오스 에스테르 필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열 안정성이 우수한 셀룰로오스 에스테르 필름에 관한 것으로서, 보다 상세히는, 전폭의 필름에서 기계방향(MD)으로 50㎜×2㎜, 폭방향(TD) 50㎜×2㎜ 채취한 샘플을 수중에서 3 시간 이상 방치하였을 때, 곡률반경이 ±30 이하인 셀룰로오스 에스테르 필름이다. 본 발명의 셀룰로오스 에스테르 필름은 열적으로 안정하여, 고온 환경하에서도 폴리비닐알코올 필름과 우수한 접합성을 나타내는 효과가 있다.

Description

셀룰로오스 에스테르 필름{CELLULOSE ESTER FILM}

본 발명은 열 안정성이 우수한 셀룰로오스 에스테르 필름에 관한 것이다.

액정 디스플레이 등에 이용되는 편광판 보호 필름 등에 사용되는 투명한 수지 필름으로서, 광학적, 물리적 특성이 우수한 셀룰로오스 에스테르 필름이 주로 널리 이용된다.

이러한, 셀룰로오스 에스테르 필름은 폴리비닐알코올(PVA) 편광 필름과 접하하여 사용되는데, 내부 백 라이트로 인해 발생하는 고온 환경 하에서 장시간 견뎌야 하는 열적 안정성이 요구된다.

즉, 디스플레이 장치 사용 특성상, 내부 온도가 상승하거나, 고온 다습 환경하에 사용되는 경우가 있고, 편광판 보호 필름인 셀룰로오스 에스테르 필름이 온도, 또는 습도로 인해, 그 Re, Rth, 및 광학 보상능이 변하고, 검은 색 표시시에 빛을 샐 수 있을 뿐 아니라, 화상에 얼룩이 생긴다.

따라서, 이와 같은 환경 변화에 의한 광학 보상 기능의 변화가 적은 필름이 액정 표시장치 필름으로서 절실히 요구되고 있는 실정이다.

열적 안정성이 우수한 광학필름에 대한 종래의 기술은, 하기 특허문헌 1 내지 4를 참조하여 이해할 수 있을 것이다.

특허문헌 1은, 광학적 이방성이 작고 실질적으로 광학적 등방성이고, 온도, 습도 등의 환경 변화에 의한 광학 성능의 변화가 작고, 액정 표시장치에 매우 적합한 투명 필름에 대해서 개시하고 있다.

JP 특개 2006-265288 A (2006.10.05.)

본 발명의 예시적이며, 비제한적 구현예의 목적은 필름 면에서의 지연(in-plane 지연) 및 두께 방향의 지연을 발생하는데 우수하고, 온도와 같은 환경 조건에도 광학 보상 기능의 변화가 거의 없는 광학 필름을 제공하는 것이다.

본 발명의 예시적이며, 비제한적 구현예의 다른 목적은 환경 변화에도 시야각 특성의 변화가 거의 없는 액정 표시소자 및 상기 액정 표시소자에 사용되는 편광판을 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,

전폭의 필름에서 기계방향(MD)으로 50㎜×2㎜, 폭방향(TD) 50㎜×2㎜ 채취한 샘플을 수중에서 3 시간 이상 방치하였을 때, 곡률반경이 ±30 이하인 셀룰로오스 에스테르 필름을 제공한다.

또한 본 발명에 있어서, 1≤(αMD/αTD) ≤3 인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 에스테르 필름을 제공한다(여기서, αMD는 기계방향 열팽창계수이고, αTD는 폭방향 열팽창계수이다).

본 발명의 셀룰로오스 에스테르 필름은 열적으로 안정하여, 고온 환경하에서도 폴리비닐알코올 필름과 우수한 접합성을 나타내는 효과가 있다.

도 1은, 본 발명의 곡률반경의 범위 한정의 의미를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은,

전폭의 필름에서 기계방향(MD)으로 50㎜×2㎜, 폭방향(TD) 50㎜×2㎜ 채취한 샘플을 수중에서 3 시간 이상 방치하였을 때, 곡률반경이 ±30 이하인 셀룰로오스 에스테르 필름에 대한 것이다.

도 1에는, 본 발명의 필름의 곡률반경이 ±30 이하의 의미에 대해, 도시적으로 개시하였는 바, 이를 통해 보다 명확히 이해할 수 있을 것이다.

상기한 곡률반경의 범위를 충족한 셀룰로오스 에스테를 필름은 고온에서 장시간 견딜 수 있기 때문에, 폴리비닐알콜 필름과 우수한 접합성을 얻을 수 있다.

상기 곡률반경의 범위는, 가소제의 스트레칭 인자, 종류 및 함량, 필름 내 용제량 조정, 그리고 면의 선택을 조정을 통하여, 충족되도록 조정할 수 있다.

또한, 상기 본 발명의 셀룰로오스 에스테르 필름은, 1≤(αMD/αTD) ≤3 인 것이 바람직하다.

여기서, 상기 αMD는 기계방향 열팽창계수이고, 상기 αTD는 폭방향 열팽창계수이다.

상술한 열챙창계수 비의 범위을 충족하는 캐스팅 방향(기계 방향)의 선형 열팽창율 αMD 및 상기 캐스팅 방향을 횡단하는 방향 즉, 폭방향(상기 캐스팅 방향에 수직한 방향)의 선형 열팽창율 αTD는 다음과 같은 기술적 의미를 갖는다. 환경 조건(온도)의 변화는 흡착층, 위상차 필름, 편광자, 보호 필름 등과 같은 부분으로 이루어지는 편광판에서 수축 또는 팽창을 유발하며, 그 결과 상기 구성 요소 사이에서 스트레스를 유발한다. 상술한 범위는 상기 편광판의 구성 요소들 사이에서 상기 스트레스의 균형을 잘 유지하여 주므로, 그 결과 상기 편광판은 시야각 특성의 변화가 거의 없는 액정 표시소자를 제공하며, 그에 따라 바람직한 결과를 제공하게 된다. 즉, 상기한 곡률반경의 범위, 또는 열챙창계수 비의 범위를 충족한 셀룰로오스 에스테르 필름은 고온에서 장시간 견딜 수 있기 때문에, 폴리비닐알콜 필름과 우수한 접합성을 얻을 수 있다.

필름의 열팽창 계수를 상기 원하는 범위로 조정하는 수단은 다양한 것이 있을 수 있다. 그에 대한 비제한적 예시로, 폴리머 종류 및 첨가제의 종류와 첨가량 등을 조정하는 것, 필름 제조중에 필름에 관련되는 텐션을 조정하는 것 등을 들 수 있다. 또한, 셀룰로오스 에스테르 필름용 원료로서 사용되는 셀룰로오스 아실기 치환도를 조절하는 것도 효과적이다.

실시예

(곡률반경 측정 방법)

샘플을 수중에 3시간 이상 방치한 후, 도 1에 도시한 바와 같이, 곡률반경을 측정하였을 때, ±30이하인 필름을 선별하였다.

(열팽창 계수의 측정 방법)

필름으로부터, 폭 4mm, 길이 20mm(측정 방향)의 시료를 자르기 시작한다. 시료를, 온도 22℃, 상대습도 55%RH의 환경하에서 3시간 이상 방치하였다. 뒤이어 시료에 관해서, 아래와 같은 조건으로 TMA(Thermal Mechanical Analyzer:TA instruments)을 이용하여 측정하고, 이하와 같이 하고 열팽창 계수를 산출했다.

(측정 조건)

척간 거리:8mm

승온 조건 :20℃∼200℃(3℃/분)

필름 두께 당 장력 : 1.6mN/㎛

시료의 것, 20~120℃에 있어서 척간 치수의 온도에 대한 변화율 보다(에서) 열팽창 계수를 산출한다.

필름의 폭방향에 따르는 동일 간격의 10점으로 측정을 행하고, 측정한 값의 평균치를 열팽창 계수라고 했다.

실험예

실시예 1 : MD 및 TD 방향 곡률반경 20 및 열팽창계수 비가 1.7인 것

비교예 1 : MD 및 TD 방향 곡률반경 20 및 열팽창계수 비가 0.8인 것

비교예 2 : MD 및 TD 방향 곡률반경 40 및 열팽창계수 비가 1.7인 것

비교예 3 : MD 및 TD 방향 곡률반경 40 및 열팽창계수 비가 0.8인 것

폴리비닐알콜 필름과 접합한 후, 23℃, 습도 55RH%, 약 24시간 동안 노출 시킨 후 변형 여부를 측정하였다. 변형 측정시 필름의 기계 방향(MD)에 대해 마름모 모양으로 접합 필름을 재단하여 마름모 끝점이 편평한 바닥으로부터 몇 cm 말리는지 측정하였다. 실시예 1는 폴리비닐알콜 필름과 셀룰로오스 필름이 접합된 필름의 말림이 5cm 이내로 말림성이 우수하였다. 비교예 1의 접합 필름은 말림이 10cm로 실시예 1보다 말림성이 저하되나 비교적 우수하였다. 비교예 2의 접합 필름은 말림이 20cm였으며, 비교예 3의 접합 필름은 말림이 30cm 이상으로 실시예 1 대비 말림성이 저하되었다.

Claims (2)

1. 전폭의 필름에서 기계방향(MD)으로 50㎜×2㎜, 폭방향(TD) 50㎜×2㎜ 채취한 샘플을 수중에서 3 시간 이상 방치하였을 때, 곡률반경이 ±30 이하인 셀룰로오스 에스테르 필름.
2. 청구항 1에 있어서, 1≤(αMD/αTD) ≤3 인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 에스테르 필름.
   (여기서, αMD는 기계방향 열팽창계수이고, αTD는 폭방향 열팽창계수이다)

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