KR20160085584A - 활성에너지선 경화성 수지 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시장치 - Google Patents

활성에너지선 경화성 수지 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160085584A
KR20160085584A KR1020150002775A KR20150002775A KR20160085584A KR 20160085584 A KR20160085584 A KR 20160085584A KR 1020150002775 A KR1020150002775 A KR 1020150002775A KR 20150002775 A KR20150002775 A KR 20150002775A KR 20160085584 A KR20160085584 A KR 20160085584A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
active energy
energy ray
resin composition
curable resin
meth
Prior art date
Application number
KR1020150002775A
Other languages
English (en)
Inventor
김옥형
노세진
Original Assignee
동우 화인켐 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동우 화인켐 주식회사 filed Critical 동우 화인켐 주식회사
Priority to KR1020150002775A priority Critical patent/KR20160085584A/ko
Publication of KR20160085584A publication Critical patent/KR20160085584A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/26—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/26—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/28—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety
    • C08F220/282—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety and containing two or more oxygen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2810/00—Chemical modification of a polymer
    • C08F2810/20—Chemical modification of a polymer leading to a crosslinking, either explicitly or inherently
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/017—Additives being an antistatic agent

Abstract

본 발명은 활성에너지선 경화성 수지 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 알칼리 금속 양이온을 갖는 대전 방지제의 양이온과 강한 배위 결합을 형성하고, 아크릴계 화합물과 공중합이 가능하도록 알킬렌옥사이드 함유 비닐 단량체를 포함하는 활성에너지선 경화성 수지 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시장치에 관한 것이다.
상기 활성에너지선 경화성 수지 조성물은 대전 방지제가 아크릴계 고분자에 고정화되어 편광자의 광학 특성을 저하를 방지하고, 별도의 접착제층이나 점착층 없이 종래 TAC과 같은 투명 보호필름과 대전 방지층 대신 사용이 가능하여 편광판의 박형 경량화를 가능케 한다.

Description

활성에너지선 경화성 수지 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시장치{CURABLE COMPOSITION WITH ACTIVE ENERGY RAY, POLARIZING PLATE COMPRISING THEREOF AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 배위 결합에 의해 대전 방지제를 고정화하여 편광자의 광학 특성의 저하를 방지할 수 있는 활성에너지선 경화성 수지 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid crystal display device, LCD)는 기본적으로 액정을 포함하고 있는 액정셀과 편광판을 구비한다.
편광판은 일정한 방향으로 연신되고, 요오드계 화합물 또는 이색성 편광물질이 흡착 배향된 폴리비닐알코올계(polyvinyl alcohol, PVA) 편광자(또는 '편광필름'이라고 함), 및 적어도 일면에 접착제층을 개재하여 투명 보호필름이 형성된 구조를 갖는다.
투명 보호필름은 트리아세틸셀룰로오스(TAC, triacetyl cellulose), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 사이클로올레핀 폴리머(COP, cycloolefin polymer), 아크릴 필름 등이 사용된다.
상기 투명 보호필름과 편광자를 부착시키기 위한 접착제는 아크릴계 접착제, 폴리우레탄계 수지 용액과 폴리이소시아네이트 수지 용액을 혼합한 드라이 라미네이트용 접착제, 스티렌 부타디엔 고무계 접착제, 에폭시계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 폴리우레탄계 접착제, 폴리에스테르계 아이오노머(ionomer)형 우레탄 수지와 글리시딜옥시기를 갖는 화합물을 함유한 접착제, 열경화형 접착제 등이 있다.
편광자와 투명 보호필름은 접착제층에 의해 편광자에 부착되는데, 통상 편광자가 25㎛, 투명 보호필름의 두께가 최소 40㎛, 접착체층의 두께가 최소 15㎛ 수준임을 고려하면 편광판의 두께는 최소 135㎛이고, 여기에 위상차 필름, 오버코팅필름, 확산필름, 프리즘시트, 휘도향상 필름 등의 각종 기능성 필름을 도입하게 되면 최근 편광판에 요구되는 박형 경량화를 만족시킬 수 없다.
한편, 편광판을 액정셀에 부착하는 공정에서 점착제층으로부터 이형필름을 박리하면 정전기가 발생되며, 이때 발생된 정전기는 액정의 배향에 영향을 주어 불량을 유발하거나 정전기적 인력에 의해 액정셀과 점착제 사이에 유입된 이물에 의해 오염을 유발한다.
이에 정전기 발생에 의한 문제점을 해결하기 위하여 편광판을 구성하는 층에 대전 방지제를 포함하는 대전 방지층을 형성하거나, 기존 층 조성에 대전 방지제를 첨가하는 방식들이 제안되었다.
통상 대전 방지제는 도전성 고분자, 금속산화물 입자, 탄소입자와 같이 도전성 성분을 갖는 물질을 첨가하는 방법, 금속염 유기염류 또는 계면활성제와 같은 이온성 물질이 알려져 있다. 이들 대전 방지제는 대전 방지 역할뿐만 아니라 편광판의 물성을 저해시키지 않는 범위 내에서 다양한 방식으로 응용되고 있다.
일례로, 구조적 변경 방식으로 일본특허공개 제2005-27796호는 대전 방지성 점착형 광학필름을 개시하고 있으며, 구체적으로 폴리아닐린, 폴리피롤, 또는 폴리티오펜과 같은 도전성 폴리머를 유기용제에 분산시킨 코팅 조성물로 제조된 대전 방지층 상에 아크릴계 폴리머를 베이스로 하는 점착층이 형성된 광학필름을 제안하였다.
이 특허에서는 광학필름의 정전기의 발생을 억제할 수 있었으나, 편광자와 대전 방지층의 밀착력이 충분하지 못해 대전 방지제의 편광자로의 이동이 발생하고, 유기용제에 의해 편광판의 편광자 보호필름이 변형되어 광학 특성이 저하되었다.
더욱이 이러한 방식은 대전 방지층이라는 새로운 층이 하나 적층됨에 따라 편광판의 전체적인 두께 증가를 가져와 최근 요구되는 편광판의 박형 경량화라는 요구에 부합되지 않는다.
재질적 변화와 관련하여, 일본특허공개 제2006-011365호, 한국특허공개 제2010-0122885호에는 대전 방지제로서 상온에서 액체 상태인 이온성 액체를 함유하는 점착제 조성물을 개시하고 있다. 그러나 이러한 점착제 조성물로 이루어진 점착층은 대전 방지제가 편광자로 이동하여 광학 특성이 저하되거나 표면으로 블리드 아웃(bleed out) 되면서 끈적임 및 블로킹을 야기하였으며, 이러한 문제는 고온 또는 고온-다습한 환경 하에서 더욱 심각하게 발생되었다.
일본특허공개 제2005-27796호 일본특허공개 제2006-011365호 한국특허공개 제2010-0122885호
상기 문제를 해결하고자 본 발명자들이 다각적으로 연구를 수행한 결과, 대전 방지제를 다른 물질로 고정할 경우 상기 대전 방지제의 편광자로의 이동 및 블리드 아웃을 억제할 수 있음에 착안하여, 대전 방지제의 양이온과 강한 배위 결합을 할 수 있는 비닐 단량체를 첨가한 조성물을 제조하고 이를 편광자와 접하는 접착제층으로 도입한 결과, 편광자로의 대전 방지제의 이동 및 블리드 아웃을 방지하여 편광판의 광학 내구성이 우수할 뿐만 아니라 종래 투명 보호필름 및 대전 방지층의 기능을 대체할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 아크릴계 수지에 대전 방지제를 고정화시킬 수 있는 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 편광자의 상하부에 형성하여, 박형 및 경량화된 편광자를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 편광자를 구비하는 액정표시장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 아크릴레이트계 화합물 및 광 라디칼 발생제를 포함하고,
하기 화학식 1로 표시되는 폴리알킬렌옥사이드기 함유 비닐 단량체, 및
하기 화학식 2로 표시되는 대전 방지제를 포함하는 것인 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 제공한다:
Figure pat00001
(상기 화학식 1에서,
R1은 수소 또는 메틸이고,
R2는 수소, C1 내지 C12의 알킬기이고,
n은 2 내지 100의 정수이다)
바람직하기로, 상기 화학식 1에서 R2는 C1 내지 C6의 알킬기이고, n은 2 내지 50의 정수이다.
더욱 바람직하기로, 상기 화학식 1의 비닐 단량체는 에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 부틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트 등의 알킬렌글리콜 (메타)아크릴레이트일 수 있다.
화학식 1의 비닐 단량체는 분자 내의 알킬렌옥사이드 내 산소 원자의 비공유 전자쌍으로 대전방지제의 양이온을 효과적으로 배위함으로써, 대전 방지제의 이온간 해리도를 높여서 대전 방지성을 개선할 뿐만 아니라 아크릴계 수지와의 공중합에 의해 상기 대전방지제를 수지 자체에 고정화함에 따라 종래 대전 방지제의 블리드 아웃 현상을 효과적으로 방지할 수 있다. 그 결과 종래 대전 방지제의 블리드 아웃으로 인한 편광자의 광학 특성 저하를 효과적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라 편광자에 대한 우수한 밀착력을 확보할 수 있다.
이러한 비닐 단량체는 중량평균분자량이 150 내지 10,000 Da이고, 바람직하기로 180 내지 1,000 Da인 것을 사용한다. 상기 분자량은 알킬렌옥사이드의 반복 단위와 관련이 있으며, 상기 분자량이 클수록 산소 원자의 개수가 증가하여 알칼리금속 과의 강한 배위 결합이 예상되나 너무 크게 되면 수지 조성물의 가공성이나 투명도가 저하될 우려가 있으므로 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.
본 발명에서 제시하는 분자 구조 내 알킬렌옥사이드기 및 비닐기를 갖는 비닐 단량체는 아크릴계 화합물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부, 바람직하기로 1 내지 7 중량부를 함유한다. 만약 그 함량이 상기 범위 미만이면 충분한 대전 효과를 얻을 수 없으며 대전 방지제의 상용성 향상 효과가 불충분하여 내구성 확보가 어려우며, 이와 반대로 상기 범위를 초과하면 높은 친수성으로 인해 내습열 조건 하에서 광 특성이 변화할 수 있으므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.
이때 대전 방지제는 알칼리 금속 양이온과 음이온으로 이루어지며, 바람직하기로 하기 화학식 2로 표시된다:
Figure pat00002
(상기 화학식 2에서,
M은 알칼리금속이고,
R3는 불소 원자 또는 C1 내지 C4의 퍼플루오로알킬기이다)
상기 알칼리금속은 리튬, 나트륨, 칼륨 또는 세슘일 수 있으며, 바람직하게는 리튬, 나트륨 또는 칼륨인 것이 좋다.
하기 화학식 2에서 술포닐이미드계 음이온은, 음이온의 불소 원자들의 전기음성도가 높아 질소 원자에 존재하는 음이온의 안정화효과가 커서, 대전방지제의 소수성을 향상시켜서, 아크릴계 공중합체와 상용성이 우수하고 표면 이행성이 없으며, 내구 신뢰성과 함께 대전방지성의 물성을 부여한다는 점에서 바람직하다.
바람직하기로, 상기 화학식 2의 대전 방지제는 비스(플루오로술포닐)이미드칼륨(KN(FSO2)2), 비스(플루오로술포닐)이미드나트륨(NaN(FSO2)2), 비스(플루오로술포닐)이미드리튬(LiN(FSO2)2), 비스(트리플루오로술포닐)이미드칼륨(KN(CF3SO2)2), 비스(트리플루오로술포닐)이미드나트륨(NaN(CF3SO2)2) 또는 비스(트리플루오로술포닐)이미드리튬(LiN(CF3SO2)2)등을 들 수 있으며, 바람직하게는 비스(플루오로술포닐)이미드칼륨(KN(FSO2)2), 비스(플루오로술포닐)이미드나트륨(NaN(FSO2)2)을 들 수 있고, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
이러한 대전방지제는 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부, 바람직하기로 0.5 내지 5 중량부로 포함한다. 만약 그 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 대전 방지성 부여 효과가 미미할 수 있으며, 이와 반대로 상기 범위를 초과하는 경우에는 쉽게 블리드 아웃이 발생해 내열 조건에서 박리불량이 발생할 수 있다.
상기 분자 구조 내 알킬렌옥사이드기 및 비닐기를 갖는 비닐 단량체와 대전 방지제와 함께 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 구성하는 아크릴계 화합물과 광 라디칼 발생제는 본 발명에서 그 종류를 특별히 한정하지 않으며, 이 분야에서 공지된 바의 재질을 포함할 수 있다.
아크릴레이트계 화합물은 활성에너지선(예를 들어, 자외선, 가시광, 전자선, X선 등)의 조사에 의해 중합 가능한 물질로, 분자 구조 내 1개 이상의 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 (메타)아크릴계 화합물이다.
분자 중에 1개 이상의 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 (메타)아크릴계 화합물로서는, 분자 중에 1개 이상의 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머, 분자 중에 2개 이상의 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 (메타)아크릴레이트 올리고머 등의 (메타)아크릴로일옥시기 함유 화합물의 적어도 1종을 들 수 있다.
이때 (메타)아크릴로일옥시기와는 아크릴로일옥시기 및 메타크릴로일옥시기를, (메타)아크릴계 화합물과는 아크릴산 에스테르 유도체 및 메타크릴산 에스테르 유도체를 각각 의미하고, (메타)아크릴레이트 모노머와는 아크릴레이트 모노머 및 메타아크릴레이트 모노머를, (메타)아크릴레이트 올리고머와는 아크릴레이트 올리고머 또는 메타아크릴레이트 올리고머를 각각 의미한다.
(메타)아크릴레이트 모노머로서는, 분자 중에 1개의 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 단관능(메타)아크릴레이트 모노머, 분자 중에 2개의 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 2 관능 (메타)아크릴레이트 모노머 및 분자 중에 적어도 3개의 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머를 들 수 있다. 이들 (메타)아크릴레이트 모노머는 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있다.
보다 구체적으로, 단관능(메타)아크릴레이트 모노머는 테트라하이드로 푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 3-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페녹시프로필(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 디사이클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트 디사이클로펜테닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨(메타)아크릴레이트, 페녹시 폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 카르복실기 함유의 (메타)아크릴레이트 모노머로서 2-(메타)아크릴로일옥시에틸 프탈산, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸 헥사하이드로프탈산, 카르복시에틸(메타)아크릴레이트, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸 석신산, N-(메타)아크릴로일옥시-N',N'-디카르복시-p-페닐렌디아민, 4-(메타)아크릴로일옥시에틸 트리멜리트산 등을 들 수 있다. 또, 단관능 (메타)아크릴레이트 모노머에는 4-(메타)아크릴로일아미노-1-카르복시 메틸피페리딘 등의 (메타)아크릴로일아미노기 함유 모노머도 포함된다.
2관능 (메타)아크릴레이트 모노머로서는, 알킬렌글리콜 디(메타)아크릴레이트류, 폴리옥시알킬렌글리콜 디(메타)아크릴레이트류, 할로겐 치환 알킬렌글리콜 디(메타)아크릴레이트류, 지방족 폴리올의 디(메타)아크릴레이트류, 수소 첨가 디사이클로펜타디엔 또는 트리사이클로데칸 디알칸올의 디(메타)아크릴레이트류, 디옥산 글리콜 또는 디옥산 디알칸올의 디(메타)아크릴레이트류, 비스페놀 A 또는 비스페놀 F의 알킬렌옥사이드 부가물의 디(메타)아크릴레이트류, 비스페놀 A 또는 비스페놀 F의 에폭시 디(메타)아크릴레이트류 등이 사용 가능하다.
상기 2관능 (메타)아크릴레이트 모노머의 구체적인 예로서는, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,3-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 1,9-노난디올 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 디(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 외, 실리콘 디(메타)아크릴레이트, 하이드록시 피발산 에스테르 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 2,2-비스[4-(메타)아크릴로일옥시에톡시 에톡시페닐]프로판, 2,2-비스[4-(메타)아크릴로일옥시에톡시 에톡시 사이클로헥실]프로판, 수소 첨가 디사이클로펜타디에닐 디(메타)아크릴레이트, 트리사이클로데칸디메탄올 디(메타)아크릴레이트, 1,3-디옥산-2,5-디일 디(메타)아크릴레이트(상품명:DIOXAN LIKOR), 하이드록시피발 알데하이드와 트리메틸올프로판과의 아세탈 화합물(화학명: 2-(2-하이드록시-1,1-디메틸에틸)-5-에틸-5-하이드록시메틸-1,3-디옥산)의 디(메타)아크릴레이트, 1,3,5-트리스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트의 디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
다관능 (메타)아크릴레이트 모노머로서는, 글리세린 트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트 등의 3가 이상의 지방족 폴리올의 폴리(메타)아크릴레이트가 대표적인 것이며, 그 외에 3가 이상의 할로겐 치환 폴리올의 폴리(메타)아크릴레이트, 글리세린의 알킬렌옥사이드 부가물의 트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판의 알킬렌옥사이드 부가물의 트리(메타)아크릴레이트, 1,1,1-트리스[(메타)아크릴로일옥시에톡시 에톡시]프로판, 1,3,5-트리스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트의 트리(메타)아크릴레이트, 실리콘 헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
광라디칼 개시제는 아크릴레이트계 화합물 및 이온성 비닐 단량체의 경화를 위해 사용한다.
사용 가능한 광라디칼 개시제로는 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 공지된 활성에너지선의 조사에 의해 광경화의 개시를 수행할 수 있는 것이면 어느 것이든 사용 가능하다. 이때 활성에너지선은 가시광선, 자외선, X선, 전자선 등을 포함한다.
대표적으로, 상기 광라디칼 개시제는 아세토페논, 3-메틸아세토페논, 벤질 디메틸 케탈, 1-(4-이소프로필 페닐)-2-하이드록시-2-메틸 프로판-1-온, 2-메틸-1-4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노 프로판-1-온, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐 프로판-1-온을 포함하는 아세토페논계 개시제；벤조페논, 4-클로로벤조페논, 4,4＇-디아미노벤조페논을 포함하는 벤조페논계 개시제；벤조인 프로필 에테르, 벤조인 에틸 에테르를 포함하는 벤조인에테르계 개시제；4-이소프로필티옥산톤을 포함하는 티오잔톤계 개시제；그외 잔톤, 플루오레논, 강심제-퀴논, 벤즈알데하이드, 안트라퀴논 등을 들 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
이들 광라디칼 개시제는 충분한 경화를 통해 도막의 물성을 확보할 수 있도록 그 함량을 제어한다. 바람직하기로, 상기 광라디칼 개시제는 아크릴레이트 화합물 100 중량부에 대해 0.5 내지 20 중량부, 바람직하기로 1 내지 6 중량부로 사용한다. 만약 그 함량이 상기 범위 미만이면 경화가 불충분하게 되어, 기계 강도나 접착 강도가 저하하는 경향이 있고, 반대로 상기 범위를 초과하면 경화물 중의 이온성 물질이 증가하는 것으로 경화물의 습기 흡수성이 높아져 내구 성능이 저하할 가능성이 있으므로, 상기 범위 내에서 바람직하게 조절하여 사용한다.
상기 언급한 이온성 비닐 단량체, 아크릴레이트 화합물, 광라디칼 개시제를 포함하는 활성에너지선 경화성 수지 조성물은 추가로 다른 조성을 더욱 포함할 수 있다.
바람직하기로, 본 발명의 활성 에너지선 경화성 수지 조성물은 에폭시 화합물, 양이온 중합 개시제, 및 옥세탄을 더욱 포함한다.
에폭시 화합물은 경화막의 접착력 및 밀착성을 높이기 위해 사용되며, 바람직하기로 수소화 에폭시계 화합물, 지환식 에폭시계 화합물, 지방족 에폭시계 화합물 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다.
수소화 에폭시계 화합물은 방향족 에폭시 수지를 촉매 존재 하에 가압 하에서 선택적으로 수소화 반응을 행하여 얻어지는 수지를 의미한다. 상기 방향족 에폭시 수지로는 예를 들면, 비스페놀 A의 디글리시딜에테르, 비스페놀 F의 디글리시딜에테르, 비스페놀 S의 디글리시딜에테르 등과 같은 비스페놀형 에폭시 수지; 페놀 노볼락 에폭시 수지, 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 하이드록시벤즈알데히드 페놀 노볼락 에폭시 수지와 같은 노볼락형 에폭시 수지; 테트라하이드록시페닐메탄의 글리시딜에테르, 테트라하이드록시 벤조페논의 글리시딜에테르, 에폭시화 폴리비닐 페놀과 같은 다관능형의 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들 방향족 에폭시 수지의 모핵 수소 첨가 물이 수소화 에폭시 수지가 되지만, 이 중에서 수소화한 비스페놀 A의 글리시딜에테르를 사용하는 것이 바람직하다.
지환식 에폭시 화합물은 하기 화학식 7에 나타내는 바와 같이, 분자 내에 에폭시기를 적어도 하나 포함하는 지환식 고리 화합물을 의미한다.
Figure pat00003
(상기 화학식 3에서, m은 2 내지 15의 정수를 나타낸다)
구체적으로, 상기 화학식 7로 표시되는 지환식 에폭시계 화합물은 7-옥사비사이클로[4.1.0]헵탄-3-카르복실산과 (7-옥사비사이클로[4.1.0]헵토-3-일) 메탄올과의 에스테르화물, 4-메틸-7-옥사비사이클로[4.1.0]헵탄-3-카르복실산과 (4-메틸-7-옥사비사이클로[4.1.0]헵토-3-일)메타놀과의 에스테르화물, 7-옥사비사이클로[4.1.0]헵탄-3-카르복실산과 1,2-에탄 디올과의 에스테르화물, (7-옥사비사이클로[4.1.0]헵토-3-일)메탄올과 아디프산과의 에스테르화물, (4-메틸-7-옥사비사이클로[4.1.0]헵토-3-일)메탄올과 아디프산과의 에스테르화물, (7-옥사비사이클로[4.1.0]헵토-3-일)메탄올과 1,2-에탄디올과의 에테르화물 등을 들 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 지환식 에폭시 화합물은 지환족 디에폭시 카르복실레이트가 될 수 있다. 예를 들면, 3,4-에폭시사이클로헥실메틸-3',4'-에폭시사이클로헥산카르복실레이트, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실-5,5-스피로-3,4-에폭시)사이클로헥산-메타-디옥산, 비스(3,4-에폭시사이클로헥실메틸)아디페이트, 비스((3,4-에폭시-6-메틸사이클로헥실)메틸)아디페이트, 3,4-에폭시-6-메틸사이클로헥실-3',4'-에폭시-6'-메틸사이클로헥산카르복실레이트, ε-카프로락톤 변성 3,4-에폭시사이클로헥실메틸-3',4'-에폭시사이클로헥산카르복실레이트, 트리메틸카프로락톤 변성 3,4-에폭시사이클로헥실메틸-3',4'-에폭시사이클로헥산카르복실레이트, β-메틸-δ-발레로락톤 변성 3,4-에폭시사이클로헥실메틸-3',4'-에폭시사이클로헥산카르복실레이트, 메틸렌비스(3,4-에폭시사이클로헥산), 에틸렌글리콜의 디(3,4-에폭시사이클로헥실메틸)에테르, 에틸렌비스(3,4-에폭시사이클로헥산카르복실레이트), 에폭시사이클로 헥사하이드로프탈산 디옥틸, 에폭시사이클로 헥사히드로프탈산 디-2-에틸헥실 등을 들 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 3,4-에폭시사이클로헥실메틸-3',4'-에폭시사이클로헥산카르복실레이트를 사용하였다.
지방족 에폭시계 화합물은 지방족 다가 알코올 또는 그 알킬렌옥사이드 부가물의 폴리글리시딜에테르가 들 수 있다. 구체적으로는, 1,4-부탄디올의 디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올의 디글리시딜에테르, 글리세린의 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판의 트리글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜의 디글리시딜에테르, 프로필렌 글리콜의 디글리시딜에테르, 에틸렌글리콜이나 프로필렌 글리콜, 글리세린과 같은 지방족 다가 알코올에 1종 또는 2종 이상의 알킬렌옥사이드(에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드 등)를 부가함으로써 얻을 수 있는 폴리에테르 폴리올의 폴리글리시딜에테르 등을 들 수 있다.
상기 수소화 에폭시계 화합물, 지환식 에폭시계 화합물 및 지방족 에폭시계 화합물은 각각 단독으로 사용하거나 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명으로 사용하는 에폭시계 화합물의 에폭시 당량은, 통상 30~3000 g/당량이며, 바람직하게는 50~1500 g/당량이다. 이때 에폭시 당량이 30 g/당량을 밑돌면, 경화 후의 도막의 가요성이 저하하거나 접착 강도가 저하하거나 할 가능성이 있다. 한편, 3000 g/당량을 넘으면 다른 성분과의 상용성이 저하할 가능성이 있다.
이들 에폭시계 화합물은 경화막의 접착력 및 밀착성을 충분히 확보하기 위해 그 함량을 한정하며, 바람직하기로 아크릴레이트계 화합물 100 중량부에 대해 50 내지 90 중량부, 더욱 바람직하기로 60 내지 85 중량부로 사용한다. 만약 그 함량이 상기 범위 미만이면 편광자에 대한 접착력 및 밀착성이 저하될 수 있고, 이와 반대로 상기 범위를 초과하면 경화막에 황변이 발생하여 결과적으로 광학 성능이 저하될 수 있으므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.
양이온 중합 개시제는 상기 에폭시 화합물의 경화를 위해서 사용하며, 활성 에너지 선의 조사나 가열 등에 의해 양이온이나 루이스산을 만들어내는 화합물로 에폭시 화합물의 중합 반응을 개시한다.
사용 가능한 양이온 중합 개시제는 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 대표적으로 방향족 디아조늄염, 방향족 요오드 알루미늄염, 방향족 설포늄염 등의 오늄염, 테츠-알렌 착체 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
방향족 디아조늄염으로는 벤젠디아조늄 헥사플루오로 안티모네이트, 벤젠디아조늄 헥사플루오로 포스페이트, 벤젠디아조늄 헥사플루오로 보레이트 등을 들 수 있다.
방향족 요오드 알루미늄염으로는 디페닐요오도늄 테트라키스(펜타플루오로 페닐)보레이트, 디페닐요오도늄 헥사플루오로 포스페이트, 디페닐요오도늄 헥사플루오로 안티모네이트, 디(4-노닐 페닐) 요오도늄 헥사플루오로 포스페이트 등이 가능하다.
그리고, 방향족 설포늄염으로는 트리페닐설포늄 헥사플루오로 포스페이트, 트리페닐설포늄 헥사플루오로 안티모네이트, 트리페닐설포늄 테트라키스(펜타플루오로 페닐)보레이트, 4,4＇-비스[디페닐설포니오]디페닐 설파이드 비스헥사플루오로 포스페이트, 4,4＇-비스[디(β-하이드록시 에톡시)페닐 설포니오]디페닐 설파이드 비스헥사플루오로 안티모네이트, 4,4＇-비스[디(β-하이드록시 에톡시) 페닐 설포니오]디페닐 설파이드 비스헥사플루오로 포스페이트, 7-[디(p-톨루일)설포니오]-2-이소프로필티옥산톤 헥사플루오로 안티모네이트, 7-[디(p-톨루일)설포니오]-2-이소프로필티옥산톤 테트라키스(펜타플루오로 페닐)보레이트,4-페닐카르보닐-4＇-디페닐설포니오-디페닐 설파이드 헥사플루오로 포스페이트,4-(p-tert-부틸 페닐카르보닐)-4＇-디페닐설포니오-디페닐 설파이드 헥사플루오로 안티모네이트, 4-(p-tert-부틸 페닐카르보닐)-4＇-디(p-톨루일)설포니오-디페닐 설파이드 테트라키스(펜타플루오로 페닐) 보레이트 등을 들 수 있다.
또한, 테츠-알렌 착체로서는, 예를 들어 자일렌-사이클로펜타디에닐 철(Ⅱ) 헥사플루오로안티모네이트, 쿠멘-사이클로펜타디에닐 철(Ⅱ) 헥사플루오로 포스페이트, 자일렌-사이클로펜타디에닐 철(Ⅱ)-트리스(트리플루오로메틸설포닐) 메타나이드등을 들 수 있다.
이들의 양이온 중합 개시제는 상기 언급한 바의 조성을 각각 단독으로 사용하거나 2종 이상 혼합하여 사용이 가능하다. 이들 중에서도 특히 방향족 설포늄염을 사용할 경우 경화성이 우수하며 경화막의 기계적 물성 및 접착 강도 등이 더욱 향상될 수 있다.
상기 양이온 중합 개시제는 직접 제조하여 사용하거나 시판되는 것을 구입하여 사용할 수 있다. 일례로, 시판품으로는 니혼카야쿠 주식회사 제품인 카야라드 PCI-220, 카야라드 PCI-620, 유니온 카바이드사의 UVI-6990, (주)ADEKA 제품인 아데카오프트마 SP-150, 아데카오프트마 SP-170, 니혼소다 주식회사 제품인 CI-5102, CIT-1370, CIT-1682, CIP-1866 S, CIP-2048 S, 및 CIP-2064 S, 미도리카가쿠 주식회사 제품인 DPI-101, DPI-102, DPI-103, DPI-105, MPI-103, MPI-105, BBI-101, BBI-102, BBI-103, BBI-105, TPS-101, TPS-102, TPS-103, TPS-105, MDS-103, MDS-105, DTS-102, 및 DTS-103, 로디아재팬 주식회사의 PI-2074 등을 들 수 있다.
상기 양이온 중합 개시제는 에폭시 화합물의 충분한 경화를 수행하고 도막의 물성에 영향을 주지 않도록 그 함량을 한정한다. 바람직하기로, 아크릴레이트계 화합물 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부, 더욱 바람직하기로 1 내지 6 중량부로 사용한다. 만약, 그 함량이 상기 범위 미만이면 에폭시 화합물의 경화가 불충분하게 되어 경화막의 기계 강도나 접착 강도가 저하하는 문제가 발생하고, 이와 반대로 상기 범위를 초과하면 전체 조성물 내 이온성 물질이 증가하여 경화막의 습기 흡수성이 높아져 광학 내구 성능이 저하할 가능성이 있기 때문에 상기 범위 내에서 적절히 조절하여 사용한다.
옥세탄 화합물은 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 점도를 낮춰 필름 제조 공정을 용이하게 할 뿐만 아니라 경화 속도를 증가시킬 수 있으며, 최종 얻어진 경화막의 황변을 억제하여 광학 성능을 향상시키는 효과를 가져온다.
이 옥세탄 화합물은 활성에너지선 경화성 수지 조성물에 에폭시 화합물을 적용할 경우 사용하는 것이 바람직하며, 분자 구조 내 적어도 하나의 옥세탄 고리(4원 고리 에테르)를 갖는 화합물이 사용될 수 있다.
사용 가능한 옥세탄 화합물은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 대표적으로 3-에틸-3-하이드록시메틸옥세탄, 1,4-비스[(3-에틸-3-옥세타닐)메톡시메틸]벤젠, 3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세탄, 디(3-에틸-3-옥세타닐)메틸]에테르, 3-에틸-3-(2-에틸헥실옥시메틸)옥세탄, 페놀 노볼락 옥세탄 등을 들 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 비스(3-에틸-3-옥시세타닐메틸)에테르를 사용하였다.
이들의 옥세탄계 화합물은 직접 제조하거나 시판되는 물질을 구입하여 사용할 수 있으며, 구체적으로는, 토아고세이㈜사의 알론옥세탄 OXT-101, 알론옥세탄 OXT-121, 알론옥세탄 OXT-211, 알론옥세탄 OXT-221, 알론옥세탄 OXT-212 등을 들 수 있다.
본 발명에서 옥세탄은 밀착성 향상, 점도 및 광학 성능과 관련된 효과를 최대한 확보하기 위해 그 함량을 제어하며, 아크릴레이트계 화합물 100 중량부에 대하여 20 내지 50 중량부, 바람직하기로 25 내지 35 중량부로 사용한다. 만약 그 함량이 상기 범위 미만이면 옥세탄계 화합물의 첨가에 의한 점도가 저하되거나 광학 성능의 향상 등의 효과가 충분하지 않고, 이와 반대로 상기 범위를 초과하면 편광자에 대한 밀착성이 저하되는 문제가 발생할 수 있어, 상기 범위 내에서 적절히 사용하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 성분 이외에, 본 발명에 따른 활성에너지선 경화성 수지 조성물은 활성에너지선 경화성 수지 조성물에 요구되는 접착력, 응집력, 점성, 탄성률, 유리전이온도 등을 조절하기 위하여, 산화방지제, 레벨링제, 표면윤활제, 염료, 안료, 소포제, 충전제, 광안정제 등의 다양한 첨가제를 더 함유할 수 있다.
전술한 바의 조성물을 포함하는 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 제조방법은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 공지된 바의 방법을 따른다.
본 발명에 따른 활성에너지선 경화성 수지 조성물은 액정표시장치의 편광판, 특히, 편광판의 편광자와 직접 접하는 접착제층으로 바람직하게 사용될 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 편광판은 편광자의 일면에 형성되는 제1접착제층, 상기 편광자의 타면에 형성되는 제2접착제층을 구비하는 편광판에 있어서, 상기 제1접착제층 및 제2접착제층이 전술한 바의 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 포함한다.
상기 접착제층은 아크릴레이트계 고분자에 화학식 1 내지 3의 구조를 갖는 경화형 대전 방지제가 고정됨에 따라, 상기 대전 방지제의 편광자로의 이동을 억제하여 대전 방지제에 의해 편광자의 광학 특성 저하를 원천적으로 차단할 수 있다. 더불어, 대전 방지성, 내수성, 치수 안정성 또한 우수한 효과를 효과를 확보할 수 있다.
이때 접착제층은 두께가 1 내지 20㎛, 바람직하기로 2 내지 10㎛의 두께를 갖는다.
상기 접착제층은 TAC과 같은 투명 보호필름에 요구되는 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성 등의 물성을 가져, 투명 보호필름을 대체하여 사용이 가능하며, 대전 방지 효과가 있어 대전 방지층을 대체하여 사용 가능하고, 이들 층의 부착을 위한 별도의 접착제층 또는 점착층 등이 없이도 편광자에 쉽게 부착될 수 있다.
그 결과, 종래 편광판의 경우 투명 보호필름/접착제층/편광자/접착제층/투명 보호필름의 구조를 가져 최소한 115㎛의 두께를 갖는데, 본 발명의 경우 접착제층/편광자/접착제층으로 형성이 가능함에 따라 최대 65㎛ 이하(편광자의 두께가 25㎛)의 수준으로 제조가 가능하여 편광판의 박형 경량화를 달성할 수 있다. 편광판의 제조는 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 공지된 바의 방법을 따른다.
편광판의 제조는 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 공지된 바의 방법을 따른다.
일례로, 활성에너지선 경화성 수지 조성물은 편광자에 직접 도포하여 도막을 형성하거나 다른 한쪽의 기재에 도포 후 도막을 형성한 후, 활성에너지선을 조사에 의한 광경화를 수행한다.
바람직하기로는, 활성에너지선 경화성 수지 조성물로 도막 형성 후 편광자에 접촉시킨 후 1회의 활성에너지선을 조사만으로 접착제층을 형성할 수 있다. 이러한 방법은 종래 점착층 및 투명 보호필름(일례로, TAC)의 적층 및 합지 공정과 비교하여 매우 간소화된 공정으로, 전체적인 공정 비용의 저감을 유도할 수 있다.
상기 도포 또는 기재에 대한 도공은 종래 알려져 있는 방법에 따르면 좋고, 내츄럴 코터, 나이프 벨트 코터, 플로팅 나이프, 나이프 오버 롤, 나이프 온 블랭킷, 스프레이, 딥, 키스롤, 스퀴즈 롤, 리버스 롤, 에어 블레이드, 커튼 플로 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터, 마이크로 그라비아 코터, 다이 코터 및 커튼 코터 등의 방법을 들 수 있다.
상기 기재는 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며 공지된 바의 모든고분자 재질, 종이 또는 금속박일 수 있다.
또한, 활성에너지선은 이미 언급한 바와 같이 가시광선, 자외선, X선 및 전자선 등을 들 수 있는데, 저가의 장치를 사용할 수 있기때문에 자외선이 바람직하다. 자외선에 의해 경화시키는 경우의 광원으로서는, 여러 가지 것을 사용할 수 있으며, 예를 들면, 가압 또는 고압 수은등, 메탈 할라이드 램프, 제논 램프, 무전극 방전 램프, 카본 아크등 및 LED 등을 들 수 있다.
또한, 전자선에 의해 경화시키는 경우에는, 사용할 수 있는 EB조사 장치로서는 여러 가지 장치를 사용할 수 있으며, 예를 들면, 코크로프트 월턴형, 반데그라프형 및 공진 변압기형의 장치 등을 들 수 있고, 전자선으로서는, 50 내지 1000eV의 에너지를 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100 내지 300eV이다.
상기한 방법을 통해 접착제층/편광자/접착제층으로 적층된 구조의 편광판이 제작된다.
이때 상기 편광판의 상하부에 이 분야에서 사용하는 공지의 광학 기능성 필름을 더욱 포함할 수 있다.
상기 광학 기능성 필름으로는, 예를 들면 기재 표면에 액정성 화합물 또는 이의 고분자 화합물 등이 배향되어 있는 광학보상 필름, 어떠한 종류의 편광광을 투과시키고 그것과 반대되는 성질의 편광광을 반사시키는 반사형 편광분리 필름, 폴리카보네이트 수지를 포함하는 위상차 필름, 환상 폴리올레핀계 수지를 포함하는 위상차 필름, 표면에 요철 형상을 갖는 방현기능 부가 필름, 표면 반사 방지 처리된 부가 필름, 표면에 반사 기능을 갖는 반사필름, 반사 기능과 투과 기능을 함께 갖는 반투과 반사 필름 등을 들 수 있다. 이들 광학 기능성 필름은 1장 또는 2장 이상 적층하여 사용이 가능하다. 이러한 광학 기능성 필름은 상기와 같이 필름 상태로 도입할 수 있으며, 경우에 따라 하드코트처리, 반사방지처리, 스티킹 방지, 확산 또는 안티글레어를 목적으로 한 처리가 수행될 수도 있다.
또한, 접착성 향상등과 같은 목적을 위해 표면처리가 수행될 수 있다. 상기 표면 처리의 예를 들면 프라이머 처리, 플라즈마 처리, 코로나 처리 등의 드라이 처리, 알칼리처리(비누화 처리) 등의 화학 처리, 용이한 접착제층을 형성하는 코팅 처리 등을 들 수 있다.
이러한 편광판은 통상의 액정표시장치에 모두 적용가능하다.
본 발명의 편광판은 액정표시장치의 상판 또는 하판 편광판으로서 모두 적용될 수 있으며, 특히 하판 편광판으로 적용되는 경우 광의 왜곡을 해결한 후 액정셀에 빛을 전달함으로써 보다 선명한 화상을 구연할 수 있다는 점에서 보다 바람직하다.
이때 액정표시장치는 특별한 제한이 없으며, 예컨대 반사형, 투과형 및 반투과형 액정표시장치(LCD)와 TN형, STN형, OCB형, HAN형, VA형, IPS형 등의 각종 구동 방식의 액정표시장치(LCD)가 바람직하게 이용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 액정표시장치는 본 발명의 기술분야에서 당업자에게 잘 알려져 있는 것이므로 각 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다. 이때 각 조성의 함량은 특별히 언급하지 않는 한 고형분 함량을 기준으로 하는 중량부를 의미한다.
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 5: 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 제조
하기 표 1 및 2의 조성물을 혼합하여 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 제조하였다.
조성(중량부) 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
아크릴레이트계 화합물 A-11) 100 100 - - 100
A-22) - - 100 100 -
광 라디칼 개시제3 ) 5 5 5 5 5
알킬렌옥사이드기 함유 비닐 단량체 B-14) 4 - 4 - 0.05
B-25) - 4 - 4 -
대전 방지제 C-16) 2 2 2 2 2
C-27) - - - - -
에폭시계 화합물8 ) - - 70 70 70
양이온 중합 개시제9 ) - - 5 5 5
옥세탄 화합물10 ) - - - 30 30
㈜
1) A-1: 트리사이클로데칸디메탄올 디아크릴레이트, 신나카무라 화학 공업(주식) 제, A-DCP
2) A-2: 펜타에리트리톨 테트라메타크릴레이트
3) 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐 프로판-1-온(치바·스페셜티·케미칼제, DAROCURE 1173,
4) B-1: 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트, MW 250
5) B-2: 폴리프로필렌글리콜 아크릴레이트, MW 250
6) C-1: KN(FSO2)2, 미쯔비시사
7) C-2: LiClO4
8) 3,4-에폭시사이클로헥실메틸-3,4-에폭시사이클로헥산 카르복실레이트, 다이셀 화학공업㈜, 세로키사이트 2021P
9) 4,4＇-비스[디페닐설포니오]디페닐 설파이드 비스헥사플루오로 포스페이트
10) 비스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 동아합성제, 알론옥세탄 OXT-221
조성(중량부) 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
아크릴레이트계 화합물 A-11) 100 100 100 100
A-22) - - - -
광 라디칼 개시제3 ) 5 5 5
알킬렌옥사이드기 함유 비닐 단량체 B-14) - - - -
B-25) - - - -
대전 방지제 C-16) - - - -
C-27) - - 2 2
에폭시계 화합물8 ) - 70 - 70
양이온 중합 개시제9 ) - 5 - 5
옥세탄 화합물10 ) - 30 - 30
㈜
1) A-1: 트리사이클로데칸디메탄올 디아크릴레이트, 신나카무라 화학 공업(주식) 제, A-DCP
2) A-2: 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트
3) 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐 프로판-1-온(치바·스페셜티·케미칼제, DAROCURE 1173,
4) B-1: 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트, MW 250
5) B-2: 폴리프로필렌글리콜 아크릴레이트, MW 250
6) C-1: KN(FSO2)2, 미쯔비시사
7) C-2: LiClO4
8) 3,4-에폭시사이클로헥실메틸-3,4-에폭시사이클로헥산카르복실레이트, 다이셀 화학공업㈜, 세로키사이트 2021P
9) 4,4＇-비스[디페닐설포니오]디페닐 설파이드 비스헥사플루오로 포스페이트
10) 비스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 동아합성제, 알론옥세탄 OXT-221
실험예 1: 활성 에너지선 경화형 조성물을 이용한 편광판 제작
(1) 편광자의 제조
평균 중합도가 약 2400, 검화도 99.9몰%이며, 두께가 75㎛인 폴리비닐 알코올 필름을 30℃의 순수한 물에 침지하였다.
이어서, 옥소/요오드화 칼륨/물의 중량비가 0.02/2/100의 수용액에 30℃로 침지한 다음, 상기 요오드화 칼륨/붕산/물의 중량비가 12/5/100의 수용액에 56.5℃로 침지했다.
이어서, 8℃의 순수한 물으로 세척한 뒤, 65℃에서 건조한 후 폴리비닐 알코올에 옥소가 흡착 배향하게 되는 편광자(또는 편광필름, 30㎛)을 얻었다. 이때 연신은 5.3 배가 되도록 하였다.
(2) 활성 에너지선 경화형 조성물을 포함하는 경화막 제조
폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)필름(도요방적(주식) 제, 에스테르 필름 E5100)의 위에, 바 코터#7을 이용하고, 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 활성 에너지선 경화성 수지 조성물을 도포했다.
도막이 형성된 PET 필름 2장을, 각각 도막측이 접착면이 되도록 상기 (1)에서 제조한 편광자의 양면에 배치시켰다.
이어, 퓨전 UV 시스템사제의 D 밸브에 의하여 자외선을 광량 1500mJ/cm2으로 조사하여 경화막을 형성하였다.
이어서, 양면의 PET 필름을 박리하여 12㎛ 두께의 접착제층이 형성된 편광판을 얻었다.
시험예 1: 물성 테스트 및 분석
상기 실험예 1을 통해 제작된 편광판의 물성을 알아보기 위해 하기와 같이 수행하였다.
(1) 막 두께
막 두께 측정기(ZC-101, (주식)니콘제)를 이용하여 측정하였다.
(2) 대전 방지성
표면 고유 저항 측정 장치(미츠비시 화학(주식) 제의 「Hirest-up MCP-HT450」)를 이용하여 23℃, 55%RH의 조건 하에서 측정하였다.
(3) 광학 내구성
60℃, 90%RH 환경 하에 정치하고, 시간 경과에 따른 광학 성능의 변화를 측정하였다.
우선 편광판을 3cm×3cm의 사이즈에 자른 후, 감압 접착제를 이용하고 유리에 접착하여 측정 샘플을 제작하였다. 상기 샘플을 50℃, 압력 5kg/cm2(490.3kPa)에서 1 시간 동안 오토클레이브 처리한 후, 다시 23℃, 55%RH 환경 하에서 24 시간 방치하였다.
얻어진 샘플을 FT-IR(UV2450, (주식)시마즈 제작소제)의 380∼700nm 파장 범위에서 편광판의 투과 축방향과 흡수 축방향의 투과 스펙트럼을 측정한 후, 이를 이용하여 편광시 Py(단위:%)과 단체 투과율 Ty(단위:%)을 계산했다.
이 상태의 광학 성능을 초기로 하고 60℃, 90%RH의 환경하에 120시간 정치 한 뒤의 광학 성능을 측정하였다.
[수학식 1]
편광도 변화율(ΔPy, %) = 시험 후 Py- 초기 Py
[평가 기준]
◎: 편광도의 변화량이 1 미만
△: 편광도의 변화량이 1~5 미만
X: 편광도의 변화량이 5 이상
[수학식 2]
단체 투과율 변화율(ΔTy, %) = 시험 후 Ty- 초기 Ty
[평가 기준]
◎: 투과율의 변화량이 1 미만
△: 투과율 변화량이 3~5 미만
X: 투과율의 변화량이 5 이상
상기 (1) 내지 (4)에서 측정된 각 물성을 하기 표 3에 나타내었다.
구분 두께(㎛) 표면저항
(Ω/□)		 광학내구성
ΔPy, % ΔTy, %
실시예 1 55 3.0 X 1010 ◎ ◎
실시예 2 54 2.2 X 1010 ◎ ◎
실시예 3 55 5.0 X 1010 ◎ ◎
실시예 4 54 5.0 X 1010 ◎ ◎
실시예 5 54 8.6 X 1011 ◎ ◎
비교예 1 55 9.9 X 1013 OVER X X
비교예 2 53 9.9 X 1013 OVER X X
비교예 3 53 3.8 X 1010 X X
비교예 4 54 3.2 X 1010 △ X
상기 표 3을 참조하면, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 5의 필름은 높은 대전성을 유지하면서도 고온 가습 조건 하에서도 광학 내구성이 우수함을 알 수 있다.
이와 비교하여, 대전 방지제를 사용하지 않은 비교예 1 및 2의 경우 대전 방지 효과를 기대할 수 없었다.
또한, 대전 방지제로서 알칼리 금속염을 사용한 비교예 3 및 4의 경우 대전 방지 효과는 있었으나, 광학 내구성이 불량한 결과를 나타내었으며, 이는 대전 방지제가 편광자로 이동된 것에 기인함을 알 수 있었다.

Claims (8)

  1. 아크릴레이트계 화합물 및 광 라디칼 발생제를 포함하고,
    하기 화학식 1로 표시되는 알킬렌옥사이드기 함유 비닐 단량체, 및
    하기 화학식 2로 표시되는 대전 방지제를 포함하는 것인 활성에너지선 경화성 수지 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00004

    (상기 화학식 1에서,
    R1은 수소 또는 메틸이고,
    R2는 C1 내지 C12의 알킬기이고,
    n은 2 내지 100의 정수이다)
    [화학식 2]
    Figure pat00005

    (상기 화학식 2에서,
    M은 알칼리금속이고,
    R3는 불소 원자 또는 C1 내지 C4의 퍼플루오로알킬기이다)
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1에서 R2는 C1 내지 C6의 알킬기이고, n은 2 내지 50의 정수인 것을 특징으로 하는 활성에너지선 경화성 수지 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2에서 알칼리금속은 리튬, 나트륨, 칼륨 또는 세슘인 것을 특징으로 하는 활성에너지선 경화성 수지 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 활성에너지선 경화성 수지 조성물은 아크릴레이트계 화합물 100 중량부에 대하여 광라디칼 개시제 0.5 내지 20 중량부, 비닐 단량체 0.1 내지 10 중량부, 및 대전 방지제 0.1 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성에너지선 경화성 수지 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 활성에너지선 경화성 수지 조성물은 추가로 에폭시계 화합물, 양이온 중합 개시제 및 옥세탄 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 활성에너지선 경화성 수지 조성물.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 활성에너지선 경화성 수지 조성물은 아크릴레이트계 화합물 100 중량부에 대하여 에폭시계 화합물 50 내지 90 중량부, 양이온 중합 개시제 0.01 내지 10 중량부, 및 옥세탄 화합물 20 내지 50 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성에너지선 경화성 수지 조성물.
  7. 편광자의 일면에 형성되는 제1접착제층, 상기 편광자의 타면에 형성되는 제2접착제층을 구비하는 편광판에 있어서,
    상기 제1접착제층 및 제2접착제층은 청구항 1 내지 6 중 어느 하나에 따른 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 포함하는 편광판.
  8. 청구항 7항의 편광판을 구비하는 액정표시장치.
KR1020150002775A 2015-01-08 2015-01-08 활성에너지선 경화성 수지 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시장치 KR20160085584A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150002775A KR20160085584A (ko) 2015-01-08 2015-01-08 활성에너지선 경화성 수지 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150002775A KR20160085584A (ko) 2015-01-08 2015-01-08 활성에너지선 경화성 수지 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160085584A true KR20160085584A (ko) 2016-07-18

Family

ID=56679652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150002775A KR20160085584A (ko) 2015-01-08 2015-01-08 활성에너지선 경화성 수지 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160085584A (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005027796A (ja) 2003-07-10 2005-02-03 Daiman:Kk 遊技機、および、その画像表示装置
JP2006011365A (ja) 2004-05-26 2006-01-12 Nitto Denko Corp 粘着型光学部材
KR20100122885A (ko) 2004-03-08 2010-11-23 닛토덴코 가부시키가이샤 점착제 조성물, 점착 시트류 및 표면 보호 필름

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005027796A (ja) 2003-07-10 2005-02-03 Daiman:Kk 遊技機、および、その画像表示装置
KR20100122885A (ko) 2004-03-08 2010-11-23 닛토덴코 가부시키가이샤 점착제 조성물, 점착 시트류 및 표면 보호 필름
JP2006011365A (ja) 2004-05-26 2006-01-12 Nitto Denko Corp 粘着型光学部材

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110325887B (zh) 光学层叠体
KR101668577B1 (ko) 편광판, 광학 부재 및 액정 표시 장치
KR101355929B1 (ko) 편광판용 접착제 및 이를 포함하는 편광판
KR101630938B1 (ko) 편광판, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 화상표시장치
KR101989420B1 (ko) 플라스틱제 필름 또는 시트용 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물
KR20100030586A (ko) 편광판 및 그의 제조 방법
JP2013160775A (ja) 偏光板及び光学部材
CN106569297B (zh) 偏振板
CN110268029B (zh) 活性能量射线固化性粘接剂组合物、偏光板用粘接剂组合物和粘接剂及使用其的偏光板
KR20160084094A (ko) 활성에너지선 경화성 수지 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시장치
JP2016206684A (ja) 偏光板及び光学部材
JP2017173780A (ja) 偏光板
KR20160085584A (ko) 활성에너지선 경화성 수지 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시장치
CN106569296B (zh) 偏振板
KR20160085585A (ko) 활성에너지선 경화성 수지 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시장치
KR20160085583A (ko) 활성에너지선 경화성 수지 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시장치
KR20160085582A (ko) 활성에너지선 경화성 수지 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시장치
WO2023053798A1 (ja) 偏光フィルム、画像表示装置及び偏光フィルムの製造方法
JP6776785B2 (ja) 活性エネルギー線硬化性接着剤組成物、偏光板用接着剤組成物、偏光板用接着剤、およびそれを用いた偏光板
KR20200089976A (ko) 편광판용 접착제 조성물, 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid