KR20190056584A - 편광자 보호필름용 광경화성 조성물 및 이의 경화물을 포함하는 편광자 보호필름을 포함하는 편광필름 - Google Patents

편광자 보호필름용 광경화성 조성물 및 이의 경화물을 포함하는 편광자 보호필름을 포함하는 편광필름 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시상태는 지환족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체, 지방족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체, 극성 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체 및 지방족 관능기 함유 아크릴아미드 단량체를 포함하는 단량체 혼합물로부터 유래된 중합체; 및 경화제를 포함하고, 상기 중합체의 유리전이온도는 50 ℃ 이상 65 ℃ 이하인 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 제공한다.

Description

편광자 보호필름용 광경화성 조성물 및 이의 경화물을 포함하는 편광자 보호필름을 포함하는 편광필름{PHOTOCURABLE COMPOSITION FOR POLARIZER PROTECTION FILM AND POLARIZING FILM COMPRISING POLARIZER PROTECTION FILM COMPRISING CURED PRODUCT THEREOF}
본 발명은 편광자 보호필름용 광경화성 조성물 및 이의 경화물을 포함하는 편광자 보호필름을 포함하는 편광필름에 관한 것이다.
광학 기능성 필름은 디스플레이 장치 등의 부품으로 널리 활용되는데, 특히 편광필름은 모든 방향으로 진동하는 빛 중에서 한 방향으로 진동하는 빛만 선택적으로 통과시키는 역할을 할 수 있다는 점에서, 액정표시장치 등의 디스플레이 장치에 널리 이용되고 있다. 더욱이, 편광필름은 한 쌍으로 배치될 경우 빛의 통과와 차단을 결정할 수 있으므로, 최근에는 TV, 모니터, 노트북, 디지털 카메라, 휴대전화 등과 같은 다양한 디스플레이 장치의 필수 구성요소로 이용되고 있다.
이러한 디스플레이 장치에는 광학특성을 나타내기 위하여 편광필름이 반드시 사용되고 있으며, 편광필름은 일반적으로 요오드(I2) 또는 이색성 염료를 흡착시킨 폴리비닐알코올(Poly Vinyl Alcohol)계 편광자와 편광자를 보호하는 편광자 보호필름을 포함하고 있다.
종래에는 편광필름을 제조하기 위하여, 편광자의 일면 상에 편광자 보호필름을 접착제 또는 접착필름 등을 이용하여 부착하였다. 편광자 보호필름을 편광자의 일면에 부착하기 위하여, 편광자 보호필름 상에 접착제를 도포하거나 또는 접착필름을 부착한 후, 편광자 보호필름을 편광자 상에 접합하는 공정 등이 수행되었다. 다만, 전술한 편광자 보호필름을 편광자 상에 부착하는 공정은 편광필름의 제조 시간을 증가시키는 단점이 있고, 편광자 보호필름이 부착되는 과정에서 편광필름에 불량이 발생될 수 있는 문제가 있다.
이에, 편광자 상에 편광자 보호필름을 용이하게 형성할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
본 명세서는 편광자 보호필름용 광경화성 조성물 및 이의 경화물을 포함하는 편광자 보호필름을 포함하는 편광필름을 제공하고자 한다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시상태는 지환족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체, 지방족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체, 극성 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체 및 지방족 관능기 함유 아크릴아미드 단량체를 포함하는 단량체 혼합물로부터 유래된 중합체; 및 경화제를 포함하고, 상기 중합체의 유리전이온도는 50 ℃ 이상 65 ℃ 이하인 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시상태는 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물의 경화물을 포함하는 편광자 보호필름을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시상태는 상기 편광자 보호필름을 포함하는 편광필름을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 편광자; 및 상기 편광자의 적어도 일면 상에 구비되는 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물의 경화물을 포함하는 편광자 보호필름;을 포함하는 편광필름을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시상태는 편광필름의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 편광자를 준비하는 단계; 상기 편광자의 일면 상에 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 경화시키는 단계;를 포함하는 편광필름의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 편광자 보호필름용 광경화성 조성물은 내구성이 우수한 편광자 보호필름을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 편광자 보호필름용 광경화성 조성물은 편광자에 대한 부착성이 우수한 편광자 보호필름을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 편광자 보호필름은 편광자에 대한 부착성 및 내구성이 우수할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 편광필름의 제조 방법은 내구성이 우수한 편광자 보호필름을 포함하는 편광필름을 용이하게 제조할 수 있다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 단위 "중량부"는 각 성분간의 중량의 비율을 의미할 수 있다.
본원 명세서 전체에서, "(메트)아크릴레이트"는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 통칭하는 의미로 사용된다.
본원 명세서 전체에서, 용어 "지방족 관능기"는 사슬형 및/또는 가지형으로 결합된 탄화수소를 포함하는 관능기를 의미할 수 있다.
본원 명세서 전체에서, 용어 "지환족 관능기"는 고리형으로 결합된 탄화수소를 포함하는 관능기를 의미할 수 있고, 구체적으로 관능기 내에 불포화 결합이 존재하지 않는 탄소 고리구조를 포함하고, 단일고리(monocyclic ring) 또는 다중고리(polycyclic ring)를 포함하는 관능기를 의미할 수 있다.
본원 명세서에 전체에서, 유리전이온도(Tg)는 DSC(Differential Scanning Calorimeter, DSC-STAR3, METTLER TOLEDO社)를 이용하여 -20 ℃ 내지 150 ℃ 의 온도 범위에서 가열속도 5 ℃/min으로 승온하여 측정한 DSC 곡선의 중간점으로 결정된 값일 수 있다.
본원 명세서 전체에서, "중량평균분자량"은 GPC(Gel Permeation Chromatography)에 의하여 측정되는 폴리스티렌에 대한 환산 수치일 수 있다.
본원 명세서 전체에서, 상기 모듈러스(Young's Modulus)는 JIS-K6251-1 규격에 따라 준비한 샘플의 양 끝 단을 고정시킨 후, 샘플의 두께 방향에 수직한 방향으로 힘을 가하여 인장율(Strain)에 따른 단위 면적당의 응력(Stress)을 측정하여 얻어진 값을 말하며, 이 때 측정 기기로는, DMA(dynamic mechanical analysis) 등을 사용할 수 있다.
본 발명자들은 편광자 상에 광경화성 조성물을 도포하고 경화시키는 간단한 방법을 통해 편광자 상에 편광자 보호필름을 형성할 수 있는 방법을 밝혀내었으며, 편광자에 대한 부착성, 내구성 등이 우수한 편광자 보호필름을 구현할 수 있는 광경화성 조성물의 조성을 밝혀내어, 하기와 같은 편광자 보호필름용 광경화성 조성물 및 이를 이용하여 편광필름을 개발하였다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는 지환족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체, 지방족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체, 극성 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체 및 지방족 관능기 함유 아크릴아미드 단량체를 포함하는 단량체 혼합물로부터 유래된 중합체; 및 경화제를 포함하고, 상기 중합체의 유리전이온도는 50 ℃ 이상 65 ℃ 이하인 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물은 내구성이 우수한 편광자 보호필름을 구현할 수 있다. 또한, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물은 편광자에 대한 부착성이 우수한 편광자 보호필름을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 중합체는 지환족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체, 지방족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체, 극성 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체 및 지방족 관능기 함유 아크릴아미드 단량체를 포함하는 단량체 혼합물로부터 유래될 수 있다. 구체적으로, 상기 단량체 혼합물에 포함되는 상기 지환족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체, 지방족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체, 극성 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체 및 지방족 관능기 함유 아크릴아미드 단량체 간의 중합 반응을 통해, 상기 중합체가 형성될 수 있다. 상기 형성되는 중합체는 고형분(solid content)을 포함하는 액상 형태일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 중합체의 유리전이온도(Tg)는 50 ℃ 이상 65 ℃ 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 중합체의 유리전이온도는 52.5 ℃ 이상 62.5 ℃ 이하, 55 ℃ 이상 60 ℃ 이하, 57 ℃ 이상 59 ℃ 이하, 50 ℃ 이상 55 ℃ 이하, 55.5 ℃ 이상 60 ℃ 이하, 또는 60.5 ℃ 이상 64.5 ℃ 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 중합체의 유리전이온도를 전술한 범위로 조절함으로써, 내구성이 우수한 편광자 보호필름을 제조할 수 있다. 구체적으로, 전술한 범위의 유리전이온도를 가지는 중합체를 포함하는 광경화성 조성물로부터 형성된 편광자 보호필름은 적절한 모듈러스를 가질 수 있다. 또한, 상기 중합체를 포함하는 광경화성 조성물로부터 형성된 편광자 보호필름은 고온 및 고습 조건에서의 내구성이 우수할 수 있다. 또한, 상기 중합체를 포함하는 광경화성 조성물로부터 형성된 편광자 보호필름은 편광자에 대하여 우수한 부착성을 보유할 수 있다.
상기 중합체의 유리전이온도가 50 ℃ 미만인 경우, 상기 중합체를 포함하는 광경화성 조성물로부터 형성된 편광자 보호필름은 고온 및 고습 조건에서의 내구성이 감소되는 문제가 발생될 수 있고, 상기 편광자 보호필름의 편광자에 대한 부착성이 감소되는 문제가 발생될 수 있다. 또한, 상기 중합체의 유리전이온도가 65 ℃를 초과하는 경우, 상기 중합체를 포함하는 광경화성 조성물로부터 형성된 편광자 보호필름의 모듈러스가 과도하게 커져, 편광자 보호필름에 외력이 가해지면 상기 편광자 보호필름이 쉽게 깨지거나 파손되는 문제가 발생될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물에 포함되는 상기 중합체의 유리전이온도를 전술한 범위로 조절함으로써, 적절한 모듈러스를 가지며, 고온 및 고습 조건에서 내구성이 우수한 편광자 보호필름을 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 중합체의 유리전이온도는 DSC(Differential Scanning Calorimeter, DSC-STAR3, METTLER TOLEDO社)를 이용하여 상기 중합체를 -20 ℃ 내지 150 ℃ 의 온도 범위에서 가열속도 5 /min으로 승온하여 측정하여 DSC 곡선의 중간점으로 결정된 값일 수 있다. 구체적으로, 상기 중합체가 고형분을 포함하는 액상인 경우, 상기 중합체를 건조시켜 고상 형태로 만들고, 고상의 중합체에 대하여 전술한 방법을 이용하여 중합체의 유리전이온도를 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 지환족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체는 시클로 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 시클로 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체는 (메트)아크릴레이트 단량체에 시클로 알킬기가 결합된 것일 수 있다. 상기 시클로 알킬기는 탄소수 3 내지 20의 단일고리 또는 다중고리를 포함할 수 있고, 상기 시클로 알킬기에는 불포화 결합이 존재하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 시클로 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체는 시클로펜틸 (메트)아크릴레이트, 시클로헥실 (메트)아크릴레이트, 트리메틸시클로헥실 (메트)아크릴레이트, 및 이소보닐 (메트)아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 지환족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체의 함량은, 상기 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로 75.5 중량부 이상 83.5 중량부 이하일 수 있다. 즉, 상기 단량체 혼합물 100 중량부 중, 상기 지환족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체가 75.5 중량부 이상 83.5 중량부 이하의 함량으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 단량체 혼합물에 포함되는 상기 지환족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체의 함량은, 상기 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로 77 중량부 이상 82 중량부 이하, 79 중량부 이상 81 중량부 이하, 76 중량부 이상 78.5 중량부 이하, 또는 80 중량부 이상 81.5 중량부 이하일 수 있다. 상기 단량체 혼합물에 포함되는 상기 지환족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 중합체의 유리전이온도를 전술한 범위로 제어할 수 있다. 이를 통해, 상기 중합체를 포함하는 광경화성 조성물로부터 형성되는 상기 편광자 보호필름의 모듈러스를 적절한 범위로 조절할 수 있다. 또한, 상기 편광자 보호필름의 편광자에 대한 부착성을 향상시킬 수 있다.
상기 단량체 혼합물에 포함되는 상기 지환족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 유리전이온도가 50 ℃ 이상 65 ℃ 이하인 중합체를 제조할 수 있고, 상기 편광자 보호필름의 편광자에 대한 부착성이 감소되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 외력에 의해 상기 편광자 보호필름이 쉽게 깨지거나 파손되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 지방족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체는 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체는 (메트)아크릴레이트 단량체에 알킬기가 결합된 것일 수 있다. 상기 알킬기는 탄소수 1 내지 20의 사슬형 및/또는 가지형의 탄화수소일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체는 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, n-프로필 (메트)아크릴레이트, 이소프로필 (메트)아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, t-부틸 (메트)아크릴레이트, sec-부틸 (메트)아크릴레이트, 펜틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메트)아크릴레이트, n-옥틸 (메트)아크릴레이트, 이소옥틸 (메트)아크릴레이트 및 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 지방족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체의 함량은, 상기 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로 1.5 중량부 이상 9.5 중량부 이하일 수 있다. 즉, 상기 단량체 혼합물 100 중량부 중, 상기 지방족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체가 1.5 중량부 이상 9.5 중량부 이하의 함량으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 단량체 혼합물에 포함되는 상기 지방족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체의 함량은, 상기 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로 3 중량부 이상 8 중량부 이하, 4.5 중량부 이상 6 중량부 이하, 2 중량부 이상 5 중량부 이하, 또는 5.5 중량부 이상 9 중량부 이하일 수 있다. 상기 단량체 혼합물에 포함되는 상기 지방족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 중합체의 유리전이온도를 전술한 범위로 제어할 수 있다. 이를 통해, 상기 중합체를 포함하는 광경화성 조성물로부터 형성되는 상기 편광자 보호필름의 내구성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물로부터 형성된 상기 편광자 보호필름은 고온 및 고습조건에서도 우수한 내구성을 보유할 수 있다. 또한, 상기 지방족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 편광자 보호필름의 모듈러스를 적절하게 제어할 수 있고, 상기 편광자 보호필름의 편광자에 대한 부착성을 향상시킬 수 있다.
상기 단량체 혼합물에 포함되는 상기 지방족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 유리전이온도가 50 ℃ 이상 65 ℃ 이하인 중합체를 제조할 수 있다. 또한, 상기 편광자 보호필름이 구비된 편광자로부터 염료가 상기 편광자 보호필름으로 염착되는 현상을 방지하여, 상기 편광자 보호필름은 편광자를 효과적으로 보호할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 극성 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체는 히드록시기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체, 카복실기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체 및 질소 함유 (메트)아크릴레이트 단량체 중 적어도 하나의 단량체일 수 있다. 전술한 극성 관능기를 함유하는 (메트)아크릴레이트 단량체를 포함하는 단량체 혼합물로부터 유래된 중합체를 포함하는 광경화성 조성물은, 편광자 보호필름의 편광자에 대한 부착성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 히드록시기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체는 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메트)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 (메트)아크릴레이트 및 2-히드록시프로필렌글리콜 (메트)아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 카복실기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체는 아크릴산, 메타크릴산, 2-카르복시에틸 아크릴산, 3-카르복시프로필 아크릴산, 2-(메트)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메트)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메트)아크릴로일옥시 부틸산 및 아크릴산 이중체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 질소 함유 (메트)아크릴레이트 단량체는 2-이소시아네이토에틸 (메트)아크릴레이트, 3-이소시아네이토프로필 (메트)아크릴레이트, 4-이소시아네이토부틸 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴아미드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 극성 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체의 함량은, 상기 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로 5 중량부 이상 15 중량부 이하일 수 있다. 즉, 상기 단량체 혼합물 100 중량부 중, 상기 극성 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체가 5 중량부 이상 15 중량부 이하의 함량으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 단량체 혼합물에 포함되는 상기 극성 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체의 함량은, 상기 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로 7 중량부 이상 13 중량부 이하, 9 중량부 이상 11 중량부 이하, 6 중량부 이상 8 중량부 이하, 9 중량부 이상 12 중량부 이하, 또는 13 중량부 이상 14.5 중량부 이하일 수 있다. 상기 단량체 혼합물에 포함되는 상기 극성 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 고온 및 고습 조건에서 내구성이 우수한 편광자 보호필름을 구현할 수 있는 광경화성 조성물을 제공할 수 있다. 구체적으로, 상기 단량체 혼합물로부터 유래된 중합체를 포함하는 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물은, 고온 및 고습조건에서 변형이 억제되고, 편광자에 대한 우수한 부착성을 유지하는 편광자 보호필름을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 지방족 관능기 함유 아크릴아미드 단량체는 탄소수 1 내지 4의 사슬형 및/또는 가지형 알킬기를 함유할 수 있다. 상기 알킬기를 함유하는 아크릴아미드는 상기 지환족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체, 지방족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체 및 극성 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체와 용이하게 중합 반응을 수행하여, 상기 중합체를 형성할 수 있다.
구체적으로, 상기 지방족 관능기 함유 아크릴아미드 단량체는 다이메틸 아크릴아미드, 메틸에틸 아크릴아미드, 다이에틸 아크릴아미드, 에틸프로필 아크릴아미드, 다이프로필 아크릴아미드, 부틸프로필 아크릴아미드 및 다이부틸 아크릴아미드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 지방족 관능기 함유 아크릴아미드 단량체의 함량은, 상기 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로 1 중량부 이상 10 중량부 이하일 수 있다. 즉, 상기 단량체 혼합물 100 중량부 중, 상기 지방족 관능기 함유 아크릴아미드 단량체가 1 중량부 이상 10 중량부 이하의 함량으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 단량체 혼합물에 포함되는 상기 지방족 관능기 함유 아크릴아미드 단량체의 함량은, 상기 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로 2.5 중량부 이상 8 중량부 이하, 4 중량부 이상 6 중량부 이하, 2 중량부 이상 4.5 중량부 이하, 5 중량부 이상 7.5 중량부 이하, 또는 8 중량부 이상 9.5 중량부 이하일 수 있다. 상기 단량체 혼합물에 포함되는 상기 지방족 관능기 함유 아크릴아미드 단량체의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 편광자에 대한 부착성이 우수한 편광자 보호필름을 구현할 수 있는 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 중합체의 중량평균분자량은 200,000 g/mol 이상 3,000,000 g/mol 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 중합체의 중량평균분자량은 500,000 g/mol 이상 2,500,000 g/mol 이하, 1,000,000 g/mol 이상 2,000,000 g/mol 이하, 1,300,000 g/mol 이상 1,800,000 g/mol 이하, 300,000 g/mol 이상 600,000 g/mol 이하, 800,000 g/mol 이상 1,200,000 g/mol 이하, 1,500,000 g/mol 이상 2,000,000 g/mol 이하, 또는 2,200,000 g/mol 이상 2,800,000 g/mol 이하일 수 있다. 전술한 범위의 중량평균분자량을 가지는 상기 중합체를 포함하는 광경화성 조성물로부터 형성되는 편광자 보호필름은 내구성이 우수할 수 있다. 구체적으로, 상기 중합체의 중량평균분자량은 GPC(Gel Permeation Chromatography)에 의하여 측정되는 폴리스티렌에 대한 환산 수치일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 중합체가 고형분을 포함하는 액상인 경우, 상기 중합체를 건조시켜 고상 형태로 만들고, 고상의 중합체에 대하여 전술한 방법을 이용하여 중합체의 중량평균분자량을 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 단량체 혼합물을 광경화 및/또는 열경화시켜 상기 중합체를 형성할 수 있다. 즉, 상기 중합체는 광중합체, 열중합체 또는 광중합 및 열중합의 듀얼 중합체일 수 있다. 구체적으로, 상기 단량체 혼합물에 경화제를 첨가하고, 상기 단량체 혼합물에 포함된 단량체들을 반응시켜 중합체를 형성할 수 있다. 상기 경화제로, 상기 단량체 혼합물에 포함된 단량체들을 열경화시킬 수 있는 경화제 또는 광경화시킬 수 있는 경화제를 제한없이 사용할 수 있다.
일 예로, 상기 단량체 혼합물 100 중량에 대하여, 열개시제인 2,2'-azo-bisisobutyrylnitrile(AIBN)을 0.1 중량부 이상 1 중량부 이하 첨가하여 혼합한 후, 50 ℃ 이상 120 ℃ 이하의 온도에서, 30 분 이상 180 분 이하의 시간 동안 중합시켜, 상기 중합체를 제조할 수 있다. 또한, 상기 단량체 혼합물 100 중량에 대하여, 광경화제인 Irgacure651을 0.1 중량부 이상 1 중량부 이하 첨가하여 혼합한 후, 300 nm 이상 380 nm 이하의 파장 중 어느 하나의 파장 값을 가지는 UV를 100 mJ/cm2 내지 1,000 mJ/cm2의 광량으로 5 분 이상 30 분 이하의 시간 동안 조사하여, 상기 중합체를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물은 경화제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물은 광경화제를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 경화제의 함량은, 상기 중합체 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 이상 5 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물은 상기 중합체 및 경화제를 포함할 수 있고, 상기 경화제의 함량은 상기 중합체 100 중량부에 대하여, 0.3 중량부 이상 3 중량부 이하, 또는 0.5 중량부 이상 1 중량부 이하일 수 있다. 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물에 포함되는 상기 경화제의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물의 광경화 반응을 보다 안정적으로 수행할 수 있다.
상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물은 광개시제 및 대전방지제 중 적어도 하나를 더 포함하는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물은 상기 중합체, 경화제 및 첨가제인 광개시제를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물은 상기 중합체, 경화제 및 참가제인 광개시제와 대전방지제를 포함할 수 있다. 또한, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물에 포함되는 첨가제는 상기 광개시제 및 대전방지제 이외에, 당업계에서 첨가제로 사용되는 물질을 포함할 수도 있다.
상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 광경화시켜, 상기 광경화성 조성물의 경화물을 포함하는 편광자 보호필름을 제조할 수 있다. 즉, 편광자의 일면 상에 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 도포하고 광경화시켜, 편광자의 일면 상에 편광자 보호필름을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물은 첨가제로 광개시제를 더 포함할 수 있고, 상기 광개시제의 함량은, 상기 중합체 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 이상 2 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 광개시제의 함량은 상기 중합체 100 중량부에 대하여, 0.2 중량부 이상 1 중량부 이하, 또는 0.3 중량부 이상 0.5 중량부 이하일 수 있다. 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물에 포함되는 상기 광개시제의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물의 광경화 반응을 효과적으로 유도할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 경화제는 광경화제일 수 있다. 상기 경화제로 공지된 물질이 사용될 수 있고, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 광경화시킬 수 있는 광경화제라면 그 제한이 없다. 일 예로, 상기 광경화제는 n-헥실다이아크릴레이트, n-노난다이아크릴레이트 및 폴리카보네이트다이아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 상기 광경화제의 종류를 한정하는 것은 아니다.
또한, 상기 광개시제로 공지된 물질이 사용될 수 있고, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 광경화 반응을 유도할 수 있는 물질이라면 그 제한이 없다. 일 예로, 상기 광개시제는 1-하이드록시-시클로헥실-펜닐-케톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판온(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone), 2-히드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로판온(2-Hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1-propanone), 메틸벤조일포르메이트(Methylbenzoylformate), 옥시-페닐-아세트산-2-[2-옥소-2-페닐-아세톡시-에톡시]-에틸에스테르(oxy-phenyl-aceticacid-2-[2-oxo-2-phenyl-acetoxy-ethoxy]-ethylester), 옥시-페닐-아세트산-2-[2-하이드록시-에톡시]-에틸에스테르(oxy-phenyl-aceticacid-2-[2-hydroxy-ethoxy]-ethylester), 알파-디메톡시-알파-페닐아세토페논(alpha-dimethoxy-alpha-phenylacetophenone), 2-벤질-2-(디메틸아미노)1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논(2-Benzyl-2-(dimethylamino)-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone), 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-(4-모르폴리닐)-1-프로판온(2-Methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-(4-morpholinyl)-1-propanone), 디페닐 (2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥사이드(Diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide), 포스핀 옥사이드(Phosphine oxide) 및 페닐비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥사이드(phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphineoxide) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물은 첨가제로 대전방지제를 더 포함할 수 있다. 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물에 대전방지제를 첨가함으로써, 상기 편광자 보호필름에 정전기가 발생되는 것을 억제하여, 편광자를 보다 효과적으로 보호할 수 있다.
상기 첨가제의 함량은, 상기 중합체 100 중량부에 대하여 1 중량부 이상 10 중량부 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물은 무용제형 광경화성 조성물일 수 있다. 즉, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물은 용제를 포함하지 않을 수 있다. 구체적으로, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물은 무용제형으로, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 편광자의 일면 상에 도포한 후, 용제를 제거하기 위한 건조 공정 없이 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 광경화시켜, 상기 편광자의 일면 상에 편광자 보호필름을 형성할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 무용제형 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 사용하여, 편광자 및 편광자 보호필름을 포함하는 편광필름의 제조 공정을 보다 단순화시킬 수 있고, 편광필름의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시상태는 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물의 경화물을 포함하는 편광자 보호필름을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 편광자 보호필름은 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물의 경화물을 포함함으로써, 편광자에 대한 부착성 및 내구성이 우수할 수 있다.
본 발명의 다른 실시상태는 편광필름을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 편광자; 및 상기 편광자의 적어도 일면 상에 구비되는 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물의 경화물을 포함하는 편광자 보호필름;을 포함하는 편광필름을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자의 적어도 일면 상에 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 도포하고 경화시킴으로써, 상기 편광자의 적어도 일면 상에 상기 편광자 보호필름을 직접 구비시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자로 공지된 구성이 사용될 수 있고, 편광필름에 편광 특성을 부여할 수 있는 구성이라면 그 제한이 없다. 일 예로, 상기 편광자로 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohl, PVA)계 편광자를 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 편광자로 요오드(I2) 또는 이색성 염료 등이 흡착되고, 가교, 연신 등이 된 폴리비닐알코올 편광자를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자의 일면 또는 양면 상에 상기 편광자 보호필름이 형성될 수 있다. 상기 편광자의 적어도 일면 상에 구비되는 상기 편광자 보호필름의 두께는 4 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하일 수 있다. 전술한 두께 범위를 가지는 상기 편광자 보호필름은 내구성이 우수할 수 있으며, 상기 편광필름을 보다 박형화시킬 수 있다. 또한, 상기 편광필름에 포함되는 상기 편광자의 두께는 10 ㎛ 이상 60 ㎛ 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름의 모듈러스는 1,000 MPa 이상 10,000 MPa 이하일 수 있다. 구체적으로, JIS-K6251-1 준하여, 35 ℃ 및 50 RH% 분위기에서 측정한 상기 편광자 보호필름의 모듈러스는 1,000 MPa 이상 10,000 MPa 이하일 수 있다. 또한, 상기 편광자 보호필름의 모듈러스는 2,000 MPa 이상 8,000 MPa 이하, 4,000 MPa 이상 7,000 MPa 이하, 5,000 MPa 이상 6,000 MPa 이하, 1,500 MPa 이상 3,000 MPa 이하, 3,500 MPa 이상 5,000 MPa 이하, 또는 7,000 MPa 이상 9,000 MPa 이하일 수 있다. 전술한 범위의 모듈러스를 가지는 상기 편광자 보호필름은 내구성이 우수할 수 있다. 또한, 상기 편광필름이 휘어지는 등, 상기 편광필름에 외력이 가해지는 경우에도 상기 편광자 보호필름은 상기 편광자에 부착된 상태를 용이하게 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 이형필름의 일면 상에 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 도포하고 경화시켜, 이형필름의 일면 상에 40 ㎛의 두께를 가지는 편광자 보호필름을 형성할 수 있다. 이후, 이형필름의 일면 상에서 상기 편광자 보호필름을 박리하고, 박리된 편광자 보호필름을 가로 3 cm, 세로 1 cm의 크기로 절단하여 샘플을 준비할 수 있다. 이후, 준비된 샘플의 양 말단을 고정시킨 후, JIS-K6251-1에 준하여, DMA(Dynamic mechanical analysis)를 사용하여, 샘플의 두께 방향에 수직한 방향으로 힘을 가하여 인장율(Strain)에 따른 단위 면적당의 응력(Stress)을 측정하여, 상기 편광자 보호필름의 모듈러스를 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름의 유리전이온도는 50 ℃ 이상 65 ℃ 이하일 수 있다. 즉, 상기 편광자 보호필름의 유리전이온도는 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물에 포함되는 중합체의 유리전이온도와 실질적으로 동일할 수 있다. 상기 편광자 보호필름의 유리전이온도와 상기 중합체의 유리전이온도가 실질적으로 동일한 것은, 상기 편광자 보호필름의 유리전이온도와 상기 중합체의 유리전이온도가 동일한 경우, 상기 중합체를 포함하는 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 경화시키는 공정에 의해 상기 편광자 보호필름의 유리전이온도와 상기 중합체의 유리전이온도가 미세하게 차이가 있는 경우를 포함하는 것을 의미할 수 있다.
본 발명의 다른 실시상태는 편광필름의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 편광자를 준비하는 단계; 상기 편광자의 일면 상에 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 경화시키는 단계;를 포함하는 편광필름의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 내구성이 우수한 편광자 보호필름을 포함하는 편광필름을 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 상기 편광자 보호필름은 편광자에 대한 부착성이 우수할 수 있다. 또한, 상기 편광자 보호필름은 고온 및 고습 조건에서의 내구성이 우수할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자의 일면 상에 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 도포하고 경화시키는 간단한 공정을 통해, 상기 편광자의 일면 상에 편광자 보호필름을 직접 구비시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자를 준비하는 단계는 공지된 방법을 이용하여 편광자를 준비할 수 있고, 편광필름에 편광 특성을 부여할 수 있는 편광자를 제조할 수 있는 방법이라면 그 제한이 없다. 일 예로, 폴리비닐알코올계 필름에 대하여 염착, 가교, 연신, 세정, 보색, 건조하는 등의 단계를 수행하여, 폴리비닐알코올계 편광자를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 도포하는 단계는 상기 편광자의 일면 상에 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 4 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하의 두께로 도포할 수 있다. 이후, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 광경화시켜, 편광자의 일면 상에 4 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하의 두께를 가지는 편광자 보호필름을 형성할 수 있다. 즉, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물의 두께와 상기 편광자 보호필름의 두께는 실질적으로 동일할 수 있다. 상기 편광자 보호필름용 조성물은 무용제형으로, 상기 편광자 보호필름용 조성물을 건조시키는 공정을 생략할 수 있어, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물의 두께와 상기 편광자 보호필름의 두께는 실질적으로 동일할 수 있다.
전술한 범위의 두께를 가지는 상기 편광자 보호필름은 내구성이 우수할 수 있다. 따라서, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 전술한 범위의 두께로 상기 편광자의 일면 상에 도포함으로써, 내구성이 우수한 편광자 보호필름을 제조할 수 있다.
또한, 일면 상에 편광자 보호필름이 구비된 편광자의 타면 상에 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 도포하고 경화시켜, 양면 상에 편광자 보호필름이 구비된 편광자를 포함하는 편광필름을 제조할 수 있다. 상기 편광자의 일면 상에 구비된 편광자 보호필름과 상기 편광자의 타면 상에 구비된 편광자 보호필름의 두께는 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자의 일면 상에 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 도포하는 방법으로는 공지된 공정을 사용할 수 있다. 구체적으로, 잉크젯 프린팅 공정, 디스펜싱 공정, 실크 스크린 공정, 스프레이 코팅 공정, 스핀 코팅 공정, 나이프 코팅 공정, 딥코터 코팅 공정, 메이어바 코팅 공정, 그라비아 코팅 공정, 오프셋 코팅 공정, 그라비아 오프셋 코팅 공정, 롤투롤 오프셋 코팅 공정, 마이크로 그라비아 코팅 공정 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자의 일면 상에 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 도포하고 경화시켜 편광자 보호필름을 제조할 수 있는 바, 기존의 편광자 보호필름을 상기 편광자의 일면 상에 접착제 또는 접착필름을 이용하여 부착하는 공정 대비, 편광필름의 제조 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 편광필름의 제조 시간 및 제조 비용을 효과적으로 감축시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 경화시키는 단계는, 블랙 라이트 UV를 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물에 조사하여, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 경화시키는 것일 수 있다. 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 상기 블랙 라이트 UV를 이용하여 경화시킬 수 있어, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 에이징(aging)하는 공정을 생략할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 상기 블랙 라이트 UV를 이용하여 경화시켜 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 에이징(aging)하는 공정을 생략함으로써, 상기 편광자 보호필름의 제조 효율을 향상시킬 수 있고, 제조 시간 및 제조 비용을 감축시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 경화시키는 단계는, 350 nm 이상 390 nm 이하의 파장 중 어느 하나의 파장 값을 가지는 블랙 라이트 UV를 200 J/cm2 내지 800 J/cm2의 광량으로 1 분 이상 5 분 이하의 시간 동안 조사하는 것일 수 있다. 전술한 범위의 파장 값을 가지는 블랙 라이트 UV를 사용함으로써, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 효과적으로 경화시킬 수 있다. 또한, 상기 블랙 라이트 UV를 전술한 범위의 광량으로 조사함으로써, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물의 경화 시간을 효과적으로 감축시킬 수 있다. 또한, 상기 블랙 라이트 UV를 전술함 범위의 시간 동안 조사함으로써, 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 안정적으로 경화시킬 수 있다. 즉, 전술한 조건의 광경화 공정을 통해, 상기 편광자의 일면 상에 편광자 보호필름을 보다 용이하게 형성할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
편광자 보호필름용 광경화성 조성물의 제조
실시예 1
지환족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체로 이소보닐 아크릴레이트(isobonyl acrylate, IBOA), 지방족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체로 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate, BA), 극성 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체로 2-히드록시에틸 아크릴레이트(2-hydroxyethyl acrylate, HEA), 지방족 관능기 함유 아크릴아미드 단량체로 다이메틸 아크릴아미드(dimethyl acrylamide)를 혼합하여 단량체 혼합물을 제조하였다. 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로, 이소보닐 아크릴레이트의 함량은 약 80 중량부, 부틸 아크릴레이트의 함량은 약 5 중량부, 히드록시에틸 아크릴레이트의 함량은 약 10 중량부, 다이메틸 아크릴아미드의 함량은 약 5 중량부이었다. 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 광경화제인 Irgacure651(CIVA 社)를 약 0.2 중량부 첨가하여 혼합한 후, 350 nm의 파장 값을 가지는 UV를 500 J/cm2의 광량으로 약 3 분 동안 조사하여, 중합체를 제조하였다. 상기와 같이 제조된 중합체의 유리전이온도는 약 58 ℃이었고, 중량평균분자량은 약 1,500,000 g/mol이었다.
광개시제로 Irgacure651(CIVA 社), 광경화제로 SUO-1020(Miwon 社), 대전방지제로 FC-4400(3M 社)을 준비하였다. 상기 제조된 중합체 100 중량부에 대하여, 광개시제 약 0.2 중량부, 광경화제 약 1 중량부 및 대전방지제 약 1.5 중량부를 첨가하고 혼합하여 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 제조하였다.
실시예 2
단량체 혼합물 100 중량부 기준으로, 이소보닐 아크릴레이트의 함량을 약 81 중량부, 부틸 아크릴레이트의 함량을 약 9 중량부, 히드록시에틸 아크릴레이트의 함량을 약 7 중량부, 다이메틸 아크릴아미드의 함량을 약 3 중량부로 조절한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 제조하였다.
비교예 1 내지 비교예 3
단량체 혼합물의 조성을 하기 표 1과 같이 준비한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 제조하였다. 하기 표 1에서, IBOA는 이소보닐 아크릴레이트, BA는 부틸 아크릴레이트, DMAA는 다이메틸 아크릴아미드, HEA는 히드록시에틸 아크릴레이트를 의미한다.
단량체 혼합물
(100 중량부 기준)		 중합체의
유리전이온도
(℃)		 중합체의
중량평균분자량
(g/mol)
IBOA
(중량부)		 BA
(중량부)		 DMAA
(중량부)		 HEA
(중량부)
실시예 1 80 5 5 10 58 1,500,000
실시예 2 81 9 7 3 59 1,700,000
비교예 1 70 15 5 10 38 150,000
비교예 2 75 10 5 10 48 190,000
비교예 3 84 1 5 10 68 3,100,000
비교예 4
편광자 보호필름으로 두께 40 ㎛의 트리아세틸 셀룰로오스 필름(LG 화학 社)를 준비하였다.
[ 실험예 ]
편광자 보호필름의 유리전이온도 측정
본 발명의 실시예 1 내지 실시예 2 및 비교예 1 내지 비교예 3에 따른 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 각각 이형필름(L3T, Toray 社) 상에 약 40 ㎛의 두께로 도포하였다. 이후, 블랙 라이트 UV 램프(BL350, Sylvania 社)를 이용하여 350 nm의 파장 값을 가지는 블랙 라이트 UV를 500 J/cm2의 광량으로 약 3 분 동안 조사하여, 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 경화시켜 약 40 ㎛의 두께의 편광자 보호필름을 제조하였다. 이후, 편광자 보호필름을 이형필름으로부터 박리하고, 가로 3 cm, 세로 3 cm의 크기로 절단하여 샘플을 제조한 편광자 보호필름의 유리전이온도를 측정하였다. 또한, 비교예 4에서 준비한 트리아세틸 셀룰로오스 필름을 가로 3 cm, 세로 3 cm의 크기로 절단하여 샘플을 제조한 후, 전술한 방법과 동일하게 유리전이온도를 측정하였다.
편광자 보호필름의 모듈러스 측정
본 발명의 실시예 1 내지 실시예 2 및 비교예 1 내지 비교예 3에 따른 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 각각 이형필름(L3T, Toray 社) 상에 약 40 ㎛의 두께로 도포하였다. 이후, 블랙 라이트 UV 램프(BL350, Sylvania 社)를 이용하여 350 nm의 파장 값을 가지는 블랙 라이트 UV를 500 J/cm2의 광량으로 약 3 분 동안 조사하여, 40 ㎛의 두께의 편광자 보호필름을 제조하였다. 이후, 편광자 보호필름을 이형필름으로부터 박리하고, 가로 3 cm, 세로 1 cm의 크기로 절단하여 샘플을 제조하였다. 이후, 준비된 샘플의 양 말단을 고정시킨 후, JIS-K6251-1에 준하여, DMA(Dynamic mechanical analysis, TA 社)를 사용하여, 샘플의 두께 방향에 수직한 방향으로 힘을 가하여 인장율(Strain)에 따른 단위 면적당의 응력(Stress)을 측정하여, 상기 편광자 보호필름의 모듈러스를 측정하였다.
또한, 비교예 4에서 준비한 트리아세틸 셀룰로오스 필름을 가로 3 cm, 세로 1 cm의 크기로 절단하여 샘플을 제조한 후, 전술한 방법과 동일하게 모듈러스를 측정하였다.
편광자 보호필름의 고온 및 고습 조건의 부착성 실험
20 ㎛의 두께를 가지는 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol; PVA)계 편광자(LG 화학 社)를 준비하였다. 이후, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 2 및 비교예 1 내지 비교예 3에 따른 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 각각 PVA계 편광자 상에 약 40 ㎛의 두께로 도포하였다. 이후, 블랙 라이트 UV 램프(BL350, Sylvania 社)를 이용하여 350 nm의 파장 값을 가지는 블랙 라이트 UV를 500 J/cm2의 광량으로 약 3 분 동안 조사하여, 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 경화시켜 약 40 ㎛의 두께의 편광자 보호필름을 포함하는 편광필름을 제조하였다.
이후, 제조된 편광필름을 가로 14 cm, 세로 8 cm의 크기로 절단하여 샘플을 제조한 후, 샘플을 온도 60 ℃, 습도 90 RH%인 챔버 내에 놓고, 150 시간 동안 방치하였다. 이후, 샘플을 육안으로 관찰하여, 편광자로부터 편광자 보호필름이 박리되는지 여부를 확인하였고, 박리된 경우에는 “X”로 평가하고, 박리되지 않는 경우에는 “O”로 평가하였다.
편광자 보호필름의 벤딩 실험
본 발명의 실시예 1 내지 실시예 2 및 비교예 1 내지 비교예 3에 따른 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 각각 이형필름(L3T, Toray 社) 상에 약 40 ㎛의 두께로 도포하였다. 이후, 블랙 라이트 UV 램프(BL350, Sylvania 社)를 이용하여 350 nm의 파장 값을 가지는 블랙 라이트 UV를 500 J/cm2의 광량으로 3 분 동안 조사하여, 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 경화시켜 약 40 ㎛의 두께의 편광자 보호필름을 제조하였다. 이후, 편광자 보호필름을 이형필름으로부터 박리하고, 가로 8 cm, 세로 4 cm의 크기로 절단하여 샘플을 제조하였다. 또한, 비교예 4에서 준비한 트리아세틸 셀룰로오스 필름을 가로 8 cm, 세로 4 cm의 크기로 절단하여 샘플을 제조하였다.
이후, 준비된 샘플을 180도 접은 뒤 육안으로 단면을 관찰하는 방법을 통해, 편광자 보호필름의 단면이 깨지는지 여부를 확인하였으며, 깨지는 경우에는 “X”로 평가하고, 깨지지 않는 경우에는 “O”로 평가하였다.
전술한 실험예에 따른 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 2 및 비교예 1 내지 비교예 4에 따른 편광자 보호필름의 물성을 하기 표 2에 나타내었다.
유리전이온도
(℃)		 모듈러스
(GPa)		 고온, 고습
부착성 실험		 벤딩 실험
실시예 1 57.5 3300 O O
실시예 2 58.5 3200 O O
비교예 1 38.5 1500 X O
비교예 2 48.5 1950 X O
비교예 3 67 3790 O X
비교예 4 100 3210 - O
상기 표 2를 참고하면, 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2에 따른 편광자 보호필름은 비교예 4의 트리아세틸 셀룰로오스 필름과 비슷한 모듈러스를 보유하고 있음을 확인할 수 있었다. 즉, 본 발명의 일 실시상태에 따른 편광자 보호필름은 기존의 편광자 보호필름과 유사한 모듈러스를 보유하고 있어, 기존의 편광자 보호필름과 같이 편광자를 양호하게 보호할 수 있음을 확인할 수 있다.
또한, 상기 표 2를 참고하면, 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2에 따른 편광자 보호필름은 고온, 고습 조건에서도 편광자로부터 박리되지 않는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 비교예 1 내지 비교예 2에 따른 편광자 보호필름은 고온 및 고습 조건에서 편광자로부터 박리되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따른 편광자 보호필름은 고온, 고습 조건에서도 부착성을 유지할 수 있는 바, 고온 및 고습에 대한 내구성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
또한, 상기 표 2의 벤딩 실험 결과를 참고하면, 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2에 따른 편광자 보호필름은 비교예 3에 따른 편광자 보호필름보다 변형에 대한 내구성이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따른 편광자 보호필름은 기계적 변형에 대한 내구성이 우수한 것을 확인할 수 있다.

Claims (14)

  1. 지환족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체, 지방족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체, 극성 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체 및 지방족 관능기 함유 아크릴아미드 단량체를 포함하는 단량체 혼합물로부터 유래된 중합체; 및
    경화제;를 포함하고,
    상기 중합체의 유리전이온도는 50 ℃ 이상 65 ℃ 이하인 편광자 보호필름용 광경화성 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 지환족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체의 함량은, 상기 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로 75.5 중량부 이상 83.5 중량부 이하인 것인 편광자 보호필름용 광경화성 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 지방족 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체의 함량은, 상기 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로 1.5 중량부 이상 9.5 중량부 이하인 것인 편광자 보호필름용 광경화성 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 극성 관능기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체의 함량은, 상기 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로 5 중량부 이상 15 중량부 이하인 것인 편광자 보호필름용 광경화성 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    지방족 관능기 함유 아크릴아미드 단량체의 함량은, 상기 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로 1 중량부 이상 10 중량부 이하인 것인 편광자 보호필름용 광경화성 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 중합체의 중량평균분자량은 200,000 g/mol 이상 3,000,000 g/mol 이하인 것인 편광자 보호필름용 광경화성 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 경화제의 함량은, 상기 중합체 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 이상 5 중량부 이하인 것인 편광자 보호필름용 광경화성 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서,
    광개시제 및 대전방지제 중 적어도 하나를 포함하는 첨가제를 더 포함하는 것인 편광자 보호필름용 광경화성 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물은 무용제형 광경화성 조성물인 것인 편광자 보호필름용 광경화성 조성물.
  10. 편광자; 및
    상기 편광자의 적어도 일면 상에 구비되는 청구항 1에 따른 편광자 보호필름용 광경화성 조성물의 경화물을 포함하는 편광자 보호필름;을 포함하는 편광필름.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 편광자 보호필름의 모듈러스는 1,000 MPa 이상 10,000 MPa 이하인 것인 편광필름.
  12. 편광자를 준비하는 단계;
    상기 편광자의 일면 상에 청구항 1에 따른 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 도포하는 단계; 및
    상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 경화시키는 단계;를 포함하는 편광필름의 제조 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 경화시키는 단계는, 350 nm 이상 390 nm 이하의 파장 값을 가지는 블랙 라이트 UV를 200 J/cm2 내지 800 J/cm2의 광량으로 1 분 이상 5 분 이하의 시간 동안 조사하는 것인 편광필름의 제조 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 도포하는 단계는 상기 편광자의 일면 상에 상기 편광자 보호필름용 광경화성 조성물을 4 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하의 두께로 도포하는 것인 편광필름의 제조 방법.
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