WO2015046958A1 - 광학필름 - Google Patents

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WO2015046958A1
WO2015046958A1 PCT/KR2014/009038 KR2014009038W WO2015046958A1 WO 2015046958 A1 WO2015046958 A1 WO 2015046958A1 KR 2014009038 W KR2014009038 W KR 2014009038W WO 2015046958 A1 WO2015046958 A1 WO 2015046958A1
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weight
water
optical film
dispersible polyurethane
film
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최성란
백상현
정두환
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Kolon Industries Inc
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Kolon Industries Inc
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics

Definitions

  • the present invention relates to an optical film, and more particularly, to a polyester optical film having excellent adhesiveness under high temperature and high humidity by forming a primer layer by applying a polyurethane coating composition to one or both sides of a polyester base film. .
  • biaxially stretched polyester films have excellent dimensional stability, thickness uniformity, and optical transparency, and thus are widely used for various industrial materials as well as display devices.
  • the primer layer When using such a biaxially stretched polyester laminated film for optical use, the primer layer generally forms a primer layer from the copolyester-type resin excellent in adhesiveness with a polyester film.
  • the copolyester-based resin when used alone, the adhesion with the polyester base film is sufficient, but when used after various post-processing treatments such as a prism lens, an antireflection layer, or a hard coating layer, the copolyester-based resin is used. Insufficient In order to compensate for this, it is excellent in easily adhesiveness, flexibility and abrasion resistance when producing polyester, and has a strong adhesiveness, so that the adhesive layer is improved by coating a primer layer using a polyurethane-based resin which is used in many fields requiring adhesiveness.
  • Patent Document 1 discloses a polymer base material using a water-dispersible polycarbodiimide as a curing agent in a water-soluble polyisocyanate resin. Although adhesion to the polymer substrate was improved at high temperature and high humidity, optical properties such as transmittance, haze, and yellowness were decreased, so that the problem of being difficult to use for the optical film remained.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Patent No. 10-1050216
  • an object of the present invention is to provide a polyester optical film having a primer layer excellent in adhesion with a polyester base film under high temperature and high humidity.
  • a water-dispersible polyurethane resin consisting of 10 to 75% by weight of a linear polymer having two terminal groups and 25 to 90% by weight of a branched polymer having three or more terminal groups and a water-dispersible polyurethane curing agent having 4 to 6 functional groups.
  • an object of the present invention is to provide a polyester optical film having excellent adhesion even after humidification condition treatment by including a water dispersible polyurethane curing agent.
  • the present invention for achieving the above object includes a primer layer formed by applying a water dispersible polyurethane coating composition on one or both sides of the polyester base film, the polyurethane coating composition is a linear polymer 10 to two terminal groups It relates to an optical film comprising a water dispersible polyurethane resin composed of 75% by weight and 25 to 90% by weight of a branched polymer having three or more terminal groups and a water dispersible polyurethane curing agent having 4 to 6 functional groups.
  • the terminal group of the water-dispersible polyurethane resin may be an isocyanate group in which some or all of the terminal groups are blocked with an inorganic acid salt group.
  • the water-dispersible polyurethane resin is prepared by reacting 39 to 45% by weight of polyol, 0.3 to 1.2% by weight of trimethylol propane and 50 to 57% by weight of isocyanate compound to prepare a prepolymer having an isocyanate as an end group, and then using an inorganic acid salt of 3 to 3. It can be prepared by blocking 4% by weight of ionic groups at the end of the isocyanate.
  • the polyurethane coating composition is 5 to 10% by weight of the water-dispersible polyurethane binder having a solid content of 10 to 30% by weight of the water-dispersible polyurethane resin, 0.1 to 3.0% by weight of the water-dispersible polyurethane curing agent, 0.1 to 0.5 of the silicone-based wetting agent Weight percent, colloidal silica particles 0.1-0.5 weight percent and the balance of water.
  • the water-dispersible polyurethane curing agent includes a polyisocyanate, an organic solvent and water, the solid content is 50 to 80% by weight, the isocyanate group content is 4.0 to 5.5% by weight, Brookfield Viscometer (MODEL DV-II VISCOMETER, The viscosity measured by spindle No. # 5) may be less than 2500 cps.
  • the organic solvent is one or two 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. Can be selected.
  • the polyisocyanate may be aliphatic polyisocyanate.
  • the optical film is a gel fraction (gel fraction) measured by the following formula 2 50 to 95%, the glass transition temperature may be 40 °C or more.
  • the weight after drying refers to the weight measured after soaking the dried coating film of about 1g in 50g of distilled water and left for 24 hours at 70 °C, dried for 3 hours at 120 °C.
  • the optical film may have a gel fraction of 80 to 95% and a glass transition temperature of 60 to 80 ° C. measured by Equation 2.
  • the optical film may have a surface energy of 30 to 60 dyne / cm.
  • Optical film according to the present invention has the advantage of excellent moisture resistance at room temperature and high temperature, high humidity.
  • the strength of the coating film is improved, the durability is excellent, and the moisture resistance is excellent, thereby improving the anti-blocking properties of the optical film It is possible to increase the performance, and improves the adhesive strength with the prism coating layer, there is an advantage that is suitable as an optical film such as a prism sheet excellent in UV adhesion.
  • a polyurethane comprising a water dispersible polyurethane resin having three or more isocyanate functional groups as terminal groups and a terminal blocked with an inorganic acid salt and a water dispersible polyurethane curing agent having 4 to 6 functional groups
  • the moisture resistance was improved under the harsh conditions of high temperature and high humidity to confirm the excellent adhesiveness with the optical polymer substrate film such as prism sheet during the post-processing to complete the present invention.
  • 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, may be a polyester film.
  • polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN) film in the polyester film because it is excellent in light transmittance.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • the base film may further comprise an additive or particles.
  • a stretched film as this base film, and a uniaxial or biaxially stretched film can be used.
  • the base film may have a thickness of 50 to 250 ⁇ m, but is not limited thereto.
  • the primer layer is formed on one side or both sides of the base film, and exhibits excellent adhesion and easy adhesion to facilitate adhesion with other substrates.
  • the primer layer is characterized by using a polyurethane coating composition comprising a water dispersible polyurethane resin and a water dispersible polyurethane curing agent.
  • the water-dispersible polyurethane resin has three or more isocyanate functional groups which are terminal groups, a branched polymer in which part or all of the isocyanate groups are blocked with an inorganic acid group and two isocyanate functional groups, and part or all of the isocyanate groups are inorganic acids. Linear polymer blocked with a base.
  • linear polymer means a resin having two isocyanate functional groups
  • branched polymer means a resin having three or three isocyanate functional groups
  • the inorganic acid group is not limited, but more specifically, may be an inorganic salt such as sulfate.
  • an inorganic salt such as sulfate.
  • sodium hydrogen sulfate sodium Hydrogen Sulfate
  • the water-dispersible polyurethane resin is preferably used 10 to 75% by weight of the linear polymer and 25 to 90% by weight of the branched polymer.
  • the content of the branched polymer may be controlled by adjusting the content of trimethylolpropane when preparing the water-dispersible polyurethane resin.
  • the content of the branched polymer exceeds 90% by weight, the viscosity increases rapidly due to excessive gelation, making it difficult to prepare the water-dispersed composition, and defects in surface appearance such as cracks on the surface when the film is coated on the film surface. This can happen.
  • a method of preparing the water-dispersible polyurethane resin may be performed by reacting 39 to 45 wt% of a polyol, 0.3 to 1.2 wt% of trimethylol propane, and 50 to 57 wt% of an isocyanate compound to prepare a prepolymer having an isocyanate as an end group.
  • an inorganic acid salt prepared by blocking 3 to 4% by weight of an ionic group of an inorganic acid salt at an isocyanate terminal, but not limited thereto.
  • the weight average molecular weight of the water-dispersible polyurethane resin is in the range of 10,000 to 20,000 g / mol does not gel the resin, it is effective because it is possible to obtain a uniform water dispersion and excellent coating properties at high temperature and high humidity.
  • the weight average molecular weight of the water-dispersible polyurethane resin can be measured using a GPC-MALS (Multi Angle Light Scattering) system (Wyatt, Inc.), the configuration of the MALS system is as follows.
  • GPC-MALS Multi Angle Light Scattering
  • the polyol may be a polyester-based polyol or a polyether-based polyol, preferably 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 more preferably, a polyester-based diol.
  • the polyester-based polyol may be a polyol prepared from the reaction of adipic acid, carboxylic acid, sebacic acid or acid anhydride with a polyhydric alcohol. Any polyester-based polyol known in the art can be used without limitation, and in particular, it is preferable to use a polyester polyol having a weight average molecular weight of 600 to 3000 g / mol.
  • the content of the polyol for preparing the polyurethane resin according to one 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 is small, there may be a problem that the primer layer is formed too hard. In addition, the stretching of the optical film is difficult, the appearance of the coating may worsen. In addition, when the content of the polyol is more than 45% by weight, the primer layer may be formed too softly, which may cause a problem of decreasing blocking property.
  • the trimethylol propane is used to prepare a prepolymer having a trifunctional group to form a branched polymer, it is preferable to use 0.3 to 1.2% by weight.
  • the content of the branched polymer may be 25% by weight, and when the content of trimethylol propane is included 1.2% by weight, the content of the branched polymer may be 90% by weight. have.
  • the crosslinking density When the content of trimethylol propane is less than 0.3% by weight, the crosslinking density may be decreased, and thus anti-blocking may be lowered. When the trimethylol propane content is higher than 1.2% by weight, the crosslinking density may be too high, resulting in poor elongation. The appearance is not good, and may cause a problem that the adhesive strength is reduced.
  • Isocyanate compound for preparing a polyurethane resin according to an embodiment of the present invention is not limited, but may be aliphatic isocyanate.
  • the aliphatic isocyanate of the present invention may include aliphatic or alicyclic isocyanates having 3 to 20 carbon atoms in the main chain.
  • aliphatic or alicyclic isocyanates having 3 to 20 carbon atoms in the main chain.
  • hexamethylene diisocyanate, dicycloheximethane 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 it can prepare a prepolymer having a trifunctional group in the range of 50 to 57% by weight.
  • the water-dispersible polyurethane binder containing the polyurethane resin and water in order to improve dispersibility and ease of processing. It is effective that the solids content of the water-dispersible polyurethane binder is 10 to 30% by weight, and it is preferable because the thickness of the primer layer can be easily adjusted at the content.
  • the water-dispersible polyurethane curing agent according to an embodiment of the present invention is cured together with the water-dispersible polyurethane resin to improve the crosslinking density, thereby improving the coating film strength of the primer layer, characterized in that it is added to improve adhesion and moisture resistance. do.
  • the water-dispersible polyurethane curing agent of the present invention preferably has a solid content of 50 to 75% by weight, more preferably 60 to 75% by weight, including polyisocyanate, organic solvent and water.
  • Polyisocyanate included in the water-dispersible polyurethane curing agent according to an embodiment of the present invention is preferably an aliphatic polyisocyanate.
  • the aliphatic isocyanate of the present invention may include aliphatic or alicyclic isocyanates having 3 to 20 carbon atoms in the main chain.
  • aliphatic or alicyclic isocyanates having 3 to 20 carbon atoms in the main chain.
  • hexamethylene diisocyanate, dicycloheximethane diisocyanate, isophorone diisocyanate and mixtures thereof can be used.
  • the hexamethylene diisocyanate can improve the water dispersibility, and can evenly crosslink the polyurethane resin to enhance the appearance of the primer layer.
  • 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.
  • the content of the isocyanate group of 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, so that the desired moisture resistance and the adhesion improving property cannot be expected, 5.5 If the content is more than% by weight, the crosslinking density is excessively increased, the viscosity is rapidly increased in the polyurethane coating composition, thereby decreasing compatibility with the water-dispersible polyurethane binder, and agglomeration may occur in the coating composition. This may cause a problem in that the appearance of the film is poor, such as breaking or cracking during the stretching of the optical film.
  • the water-dispersible polyurethane curing agent 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 ° C. (room temperature). Aggregation does not occur when the urethane coating composition is prepared and is effective.
  • an organic solvent is not limited as long as it is an amphoteric water miscible organic solvent, but for example, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, dibutylene glycol mono One or two or more may be selected from methyl ether and dibutylene glycol dimethyl ether.
  • water-dispersible polyurethane curing agent including 20 to 40% by weight of the organic solvent may further improve the water dispersibility of the polyurethane curing agent with the residual amount of water, uniform cross-linking structure It can be formed to improve the coating film strength and surface properties there is an advantage.
  • Polyurethane coating composition is water dispersible polyurethane binder 5 to 10% by weight, water dispersible polyurethane curing agent 0.1 to 3.0% by weight, silicone-based wetting agent 0.1 to 0.5% by weight, colloidal silica particles 0.1 to 0.5 Weight percent and balance water.
  • the coating property is good, but there is a slight disadvantage in improving the adhesive strength.
  • the water-dispersible polyurethane binder is more than 10% by weight, the adhesion is excellent but the crosslink density is excessively increased, resulting in deterioration of the film surface appearance.
  • the optical properties such as total light transmittance and haze are reduced, which may cause problems that are not suitable as optical films.
  • the curing When the water-dispersible polyurethane curing agent is less than 0.1% by weight, the curing may not be sufficient, resulting in insufficient adhesion and blocking properties, and in the case of more than 3.0% by weight, defects such as pinholes may be generated. Appearance problems sharply increase, and crosslinking density increases, so that the surface energy is formed below 30 dyne / cm, and the surface energy varies greatly across the surface. Therefore, it may not be possible to form a uniform coating layer, there may be a problem that the unreacted curing agent remains and the improvement of adhesion and blocking properties is insignificant.
  • the polyurethane coating composition of the present invention is more effective to include a silicon-based wetting agent, colloidal silica particles in order to facilitate the improvement of the coating property on the base film and the heat resistance of the primer layer.
  • colloidal silica particles are preferably used having an average particle diameter of 50 to 1000 nm.
  • 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 known in the art.
  • it can coat in-line coating apply
  • the in-line coating is applied at the same time as the film forming, the manufacturing cost is reduced, it is preferable because the thickness of the primer layer can be changed by extension magnification.
  • Optical film according to an embodiment of the present invention is the difference between the swelling degree and the gel fraction. This is due to the bubble generated by the reaction, the swelling ratio measured by Equation 1 below 100%, the gel fraction (gel fraction) measured by Equation 2 is 50 to 95%, the glass transition temperature It may be suitable for the optical film that (Tg) is 40 degreeC or more.
  • the gel fraction measured by Equation 2 is 80 to 95%, and the glass transition temperature (Tg) of 60 to 80 ° C may indicate the most optimized moisture resistance and adhesion.
  • the weight after standing means the weight measured after leaving about 1g of dry coating film in 50g of distilled water and left at 70 °C for 24 hours.
  • the weight after drying refers to the weight measured after soaking the dried coating film of about 1g in 50g of distilled water and left for 24 hours at 70 °C, dried for 3 hours at 120 °C.
  • the optical film according to an embodiment of the present invention has a surface energy of 30 to 60 dyne / cm, along with the gel fraction and glass transition temperature behavior, excellent appearance characteristics, it can exhibit the most optimized moisture resistance and adhesion It is effective.
  • the surface tension index is determined in the state of an aqueous solution applied about 10 cm from left to right while keeping parallel to the sample surface.
  • the surface tension of the sample indicates the index of the reagent used for the measurement.
  • the lower index reagent should be selected and tested.
  • Horizontal * length 7 cm * 7 cm of the optical film of the present invention proceeds to the standard.
  • the above specimens were measured using a HAZE METER (model name Nipon denshoku, model NDH 5000).
  • Swelling Ratio (%, Swelling Ratio): After dipping about 1g of dry coating film in 50g of distilled water, leave it at 70 °C for 24 hours, take out the coating film and record the weight.
  • 2nd Run. -40 degreeC-200 degreeC, and it measures on 20 degree-C / min conditions.
  • the adhesive force at room temperature was Cross Hatch Cutter (YCC-230 / 1 Draw 100 squares in 1cm X 1cm squares using 3) and tear open 3 times using adhesive evaluation tape (nichban No.405).
  • 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).
  • Hexadimethylene diisocyanate water dispersible polyurethane curing agent (65% by weight of solid content, 23 parts by weight of dipropylene glycol dimethyl ether) having an NCO content of 5.3% by weight in a 5-functional type in 5% by weight of the water-dispersible polyurethane binder prepared in 1 above %, Water 12% by weight, viscosity: 2.070 cps (@ 25 °C) 0.5% by weight is added and stirred.
  • a silicone-based wetting agent Dow Corning, polyester siloxane copolymer
  • colloidal silica particles having an average particle diameter of 140 nm were added to the remaining water, followed by stirring for 2 hours to prepare a polyurethane coating composition.
  • the polyethylene terephthalate (PET) chip from which moisture was removed was placed in an extruder, melt-extruded, and then quenched and solidified in a casting drum having a surface temperature of 20 ° C. to prepare a polyethylene terephthalate (PET) sheet having a thickness of 2000 ⁇ m.
  • the prepared polyethylene terephthalate (PET) sheet is stretched 3.5 times in the machine direction (MD) at 80 °C and cooled to room temperature to prepare a polyethylene terephthalate film.
  • MD machine direction
  • the polyurethane coating composition was coated on both sides of the polyethylene terephthalate film by a bar coating method to form a primer layer. The temperature was increased by 1 ° C.
  • 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.
  • Example 2 Prepared in the same manner as in Example 1 by applying the polyurethane coating composition on both sides of the biaxially stretched polyethylene terephthalate film to prepare an optical film to form a primer layer, the dry coating thickness of the primer layer, respectively, the first coating layer This 80 nm and the second coating layer were 80 nm.
  • the physical properties of the prepared optical film were measured and shown in Tables 2 to 4 below.
  • Hexadimethylene diisocyanate water dispersible polyurethane curing agent (65% by weight of solid content, 23 parts by weight of dipropylene glycol dimethyl ether) having an NCO content of 5.3% by weight in a 5-functional group type in 5% by weight of the water-dispersible polyurethane binder prepared in step 2 above %, Water 12% by weight, viscosity: 2.070 cps (@ 25 °C)) 0.5% by weight is added and stirred.
  • a polyurethane coating composition was prepared by adding 0.3 wt% of a silicon-based wetting agent (Dow Corning Co., Ltd., a polyester siloxane copolymer) and 0.3 wt% of colloidal silica particles having an average particle diameter of 140 nm to the remaining amount of water, followed by stirring for 2 hours. .
  • a silicon-based wetting agent Dow Corning Co., Ltd., a polyester siloxane copolymer
  • Example 2 Prepared in the same manner as in Example 1 by applying the polyurethane coating composition on both sides of the biaxially stretched polyethylene terephthalate film to prepare an optical film to form a primer layer, the dry coating thickness of the primer layer, respectively, the first coating layer This 80 nm and the second coating layer were 80 nm.
  • the physical properties of the prepared optical film were measured and shown in Tables 2 to 4 below.
  • the 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.
  • Example 2 Prepared in the same manner as in Example 1 by applying the polyurethane coating composition on both sides of the biaxially stretched polyethylene terephthalate film to prepare an optical film to form a primer layer, the dry coating thickness of the primer layer, respectively, the first coating layer This 80 nm and the second coating layer were 80 nm.
  • the physical properties of the prepared optical film were measured and shown in Tables 2 to 4 below.
  • Hexadimethylene diisocyanate water dispersible polyurethane curing agent (65% by weight of solid content, 23 parts by weight of dipropylene glycol dimethyl ether) having an NCO content of 5.3% by weight in 5-functional group type in 5% by weight of the water-dispersible polyurethane binder prepared in step 3 above.
  • % Water 12% by weight, viscosity: 2.070cps (@ 25 °C)) 0.5% by weight is added and stirred.
  • a polyurethane coating composition was prepared by adding 0.3 wt% of a silicon-based wetting agent (Dow Corning Co., Ltd., a polyester siloxane copolymer) and 0.3 wt% of colloidal silica particles having an average particle diameter of 140 nm to the remaining amount of water, followed by stirring for 2 hours. .
  • a silicon-based wetting agent Dow Corning Co., Ltd., a polyester siloxane copolymer
  • Example 2 Prepared in the same manner as in Example 1 by applying the polyurethane coating composition on both sides of the biaxially stretched polyethylene terephthalate film to prepare an optical film to form a primer layer, the dry coating thickness of the primer layer, respectively, the first coating layer This 80 nm and the second coating layer were 80 nm.
  • the physical properties of the prepared optical film were measured and shown in Tables 2 to 4 below.
  • the 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.
  • Example 2 Prepared in the same manner as in Example 1 by applying the polyurethane coating composition on both sides of the biaxially stretched polyethylene terephthalate film to prepare an optical film to form a primer layer, the dry coating thickness of the primer layer, respectively, the first coating layer This 80 nm and the second coating layer were 80 nm.
  • the physical properties of the prepared optical film were measured and shown in Tables 2 to 4 below.
  • Example 1 a polyurethane coating composition was prepared in the same manner as in Example 1, Example 4 and Example 7, except that the water-dispersible polyurethane curing agent was not used, respectively.
  • Example 2 Prepared in the same manner as in Example 1 by applying the polyurethane coating composition on both sides of the biaxially stretched polyethylene terephthalate film to prepare an optical film to form a primer layer, the dry coating thickness of the primer layer, respectively, the first coating layer This 80 nm and the second coating layer were 80 nm.
  • the physical properties of the prepared optical film were measured and shown in Tables 2 to 4 below.
  • the polyurethane coating composition was prepared in the same manner as in Example 1, Example 4 and Example 7, except that the content of the water-dispersible polyurethane curing agent 2.5% by weight, respectively.
  • Example 2 Prepared in the same manner as in Example 1 by applying the polyurethane coating composition on both sides of the biaxially stretched polyethylene terephthalate film to prepare an optical film to form a primer layer, the dry coating thickness of the primer layer, respectively, the first coating layer This 80 nm and the second coating layer were 80 nm.
  • the physical properties of the prepared optical film were measured and shown in Tables 2 to 4 below.
  • Hexadimethylene diisocyanate water dispersible polyurethane curing agent (65% by weight of solid content, dipropylene glycol dimethyl) having a NCO content of 6.0% by weight in 5-functional group type in 5% by weight of the water-dispersible polyurethane binder polyurethane binder prepared in step 3 above. 23 weight% of ether, 12 weight% of water, and 0.5 weight% of viscosity: 3500 cps (@ 25 degreeC)) are added and stirred.
  • a polyurethane coating composition was prepared by adding 0.3 wt% of a silicone-based wetting agent (Dow Corning Co., Ltd., a polyester siloxane copolymer) and 0.3 wt% of colloidal silica particles having an average particle diameter of 140 nm to the remaining amount of water, followed by stirring for 2 hours. Aggregation occurred.
  • a silicone-based wetting agent Dow Corning Co., Ltd., a polyester siloxane copolymer
  • An optical film was prepared by applying the polyurethane coating composition on both sides of the biaxially stretched polyethylene terephthalate film by the same method as in Example 1 to form a primer layer, but appearance defects such as pinholes occurred, and visually A nonuniform primer layer was formed to the extent that it is also noticeable.
  • Examples 1 to 9 when compared to Comparative Examples 1 to 3 without using a water-dispersible polyurethane curing agent, the anti-blocking characteristics and adhesion in the normal humidity conditions and high temperature and high humidity conditions Significantly improved. In addition, the glass transition temperature and the gel fraction were found to increase.
  • Comparative Examples 1-1, 2-1, and 3-1 in which the content of the water-dispersible polyurethane curing agent exceeds 2.0% by weight, a large amount of defects such as pinholes are caused when the water-dispersing polyurethane curing agent is used in excess. Appearance problems sharply increase and crosslinking density increases, resulting in surface energy of less than 30 dyne / cm, and a large variation in the overall surface. Therefore, it was found that a uniform coating layer cannot be formed, and a problem occurs that the unreacted curing agent remains and the improvement of adhesion and blocking properties is insignificant.

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Abstract

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.

Description

광학필름
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.
일반적으로 이축 연신된 폴리에스테르 필름은 치수 안정성, 두께 균일성 및 광학적 투명성이 우수하여 디스플레이 기기뿐만 아니라 여러 산업용 재료로 그 이용 범위가 매우 넓다.
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.
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.
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.
[특허문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 등록특허 제10-1050216호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 고온·고습 하에서 폴리에스테르 기재필름과의 접착성이 우수한 프라이머 층을 갖는 폴리에스테르 광학필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
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.
또한, 수분산성 폴리우레탄 경화제를 포함함으로써, 가습 조건처리 후에도 접착력이 우수한 폴리에스테르 광학필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
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.
상기 수분산성 폴리우레탄 수지의 말단기는 일부 또는 전부가 무기산염기로 블로킹되어 있는 이소시아네이트기일 수 있다.
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.
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.
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.
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.
상기 폴리이소시아네이트는 지방족 폴리이소시아네이트일 수 있다.
상기 광학필름은 하기 식 2에 의해 측정된 겔분율(gel fraction)이 50 내지 95%이며, 유리전이온도가 40℃이상일 수 있다.
[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.)
상기 광학필름은 상기 식 2에 의해 측정된 겔분율(gel fraction)이 80 내지 95%이며, 유리전이온도가 60 내지 80℃일 수 있다.
상기 광학필름은 표면에너지가 30 내지 60dyne/cm일 수 있다.
본 발명에 따른 광학필름은 상온 및 고온·고습 하에서 내습성이 우수한 장점이 있다.
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.
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.
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.
이하 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명에서 사용되는 기재필름은 통상적으로 광학필름으로 사용되는 투명한 고분자 필름이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 폴리에스테르 필름일 수 있다.
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.
본 발명에서 상기 프라이머층은 기재필름의 한 면 또는 양면에 형성되는 것으로서, 접착성이 우수하여 다른 기재와의 접착을 용이하게 하는 이접착성을 나타낸다.
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.
본 발명에서 “선형 폴리머”는 이소시아네이트 관능기가 2개인 수지를 의미하며, “분지형 폴리머”는 이소시아네이트 관능기가 3개 또는 3개 이상인 수지를 의미한다.
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.
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.
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.
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.
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.
상기 수분산성 폴리우레탄 수지의 중량평균분자량은 GPC-MALS(Multi Angle Light Scattering) 시스템(Wyatt社)을 이용하여 측정할 수 있으며, MALS 시스템의 구성은 아래와 같다.
MALS 시스템 구성
- GPC; Water 1525 Binary HPLC Pump
- RI 검출기; Optilab rex
- MALS; Wyatt Dawn 8+
- Column; PLgel 5㎛ Mixed-C (7.5mmΦ×300mm)×2 (Polymer Laboratories)
- 이동상 : DMF(50mM LiCl)
- 유속 : 0.5mL/min
- 온도 : 50℃
- 인젝션 볼륨 : 0.5%, 500㎕
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.
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.
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.
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.
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.
본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레탄 수지를 제조하기 위한 이소시아네이트 화합물은 제한되지 않으나 지방족 이소시아네이트일 수 있다.
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.
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.
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.
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.
본 발명의 일실시예에 따른 수분산성 폴리우레탄 경화제에 포함되는 폴리이소시아네이트는 지방족 폴리이소시아네이트인 것이 바람직하다.
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.
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.
상기 수분산성 폴리우레탄 경화제의 이소시아네이트기의 함량은 4.0 내지 6.0중량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게 4.5 내지 5.5중량%인 것이 효과적이다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
[식 1]
팽윤도(%, Swelling ratio) = (방치 후 무게 - 초기무게)/초기무게 × 100
(상기 식 1에서, 방치 후 무게는 약 1g의 건조도막을 증류수 50g에 담근 후 70℃에서 24시간 방치 후 측정한 무게를 의미한다.)
[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.)
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.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 살펴보기로 한다.
물성측정
1. 표면 에너지(wetting tension) 측정
표면에너지 측정액(ACCU DYNE TEST Surface Tension Test Liquid)을 면봉에 묻혀 프라이머층 표면에 문지른다.
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.
도포된 시약의 액막의 형태가 무너지거나 수축되지 않고 5초 이상 유지되면 시료의 표면장력이 측정에 사용된 시약의 지수를 표시한다.
시약을 도포한 후 1초 이내의 액막이 오그라들거나 파괴되어 물방울 또는 구술 모양으로 변할 시는 보다 낮은 지수의 시약을 선택하여 시험을 실시한다.
이는 10회 이상 실시하여 그 평균값으로 정한다.
2. 광학특성(전광선 투과율 및 헤이즈)
본 발명의 광학필름의 가로*세로= 7cm * 7cm 규격으로 진행한다. 위의 시편을 HAZE METER(모델명 Nipon denshoku, model NDH 5000)을 이용하여 측정하였다.
3. 블로킹(Blocking) 평가방법
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.
- 상습 평가 시 : 20~25℃에서 40~50RH%의 항온/항습실에서 실행한다.
- 가습 평가 시 : 필름에 초음파 가습기를 이용하여 100RH% 조건으로 실행한다.
4. 도막 물성 측정
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.
1) 팽윤도(%, Swelling Ratio) : 약 1g의 건조도막을 증류수 50g 에 담근 후 70℃에서 24시간 방치하여 방치했던 도막을 꺼내어 무게를 기록한다.
[식 1] 팽윤도(Swelling Ratio) = (방치 후 무게-초기 무게)/초기무게 *100
2) 겔분율(%, Gel Fraction) : 방치했던 도막을 120℃에서 3시간 동안 건조 후 무게를 기록한다.
[식 2] 겔분율(Gel Fraction) = (건조 후 무게/초기 무게) *100
5. 유리전이온도(Tg) 측정
DSC (PerkinElmer DSC 7 이용) 기기 이용하여, 2nd Run mode 로 측정한다. 10~11mg의 건조 도막을 PerkinElmer DSC7을 이용하여 측정한다.
1st Run. = 0~200 ℃, 200℃/min, Holding Time - 3min // 200℃~-40℃, 200℃/min, Holding Time - 5min
2nd Run. = -40℃~200℃, 20℃/min 조건으로 측정한다.
6. 접착력 평가(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.
[제조예 1]
수분산성 폴리우레탄 바인더(1)의 제조
이론상으로 분지형 폴리머의 함량이 25 중량%인 수분산 폴리우레탄을 제조하였다.
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.
[제조예 2]
수분산성 폴리우레탄 바인더(2)의 제조
이론상으로 분지형 폴리머의 함량이 50 중량%인 수분산 폴리우레탄을 제조하였다.
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.
[제조예 3]
수분산성 폴리우레탄 바인더(3)의 제조
이론상으로 분지형 폴리머의 함량이 90 중량%인 수분산 폴리우레탄을 제조하였다.
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.
[실시예 1]
폴리우레탄 코팅 조성물의 제조
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.
양면에 프라이머층을 형성한 광학필름의 제조
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.
[실시예 2~3]
폴리우레탄 코팅조성물의 제조
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.
양면에 프라이머층을 형성한 광학필름의 제조
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.
[실시예 4]
폴리우레탄 코팅조성물의 제조
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.
양면에 프라이머층을 형성한 광학필름의 제조
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.
[실시예 5~6]
폴리우레탄 코팅조성물의 제조
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.
양면에 프라이머층을 형성한 광학필름의 제조
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.
[실시예 7]
폴리우레탄 코팅조성물의 제조
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.
양면에 프라이머층을 형성한 광학필름의 제조
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.
[실시예 8~9]
폴리우레탄 코팅조성물의 제조
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.
양면에 프라이머층을 형성한 광학필름의 제조
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.
[비교예 1, 2, 3]
폴리우레탄 코팅조성물의 제조
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.
양면에 프라이머층을 형성한 광학필름의 제조
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.
[비교예 1-1, 2-1, 3-1]
폴리우레탄 코팅조성물의 제조
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.
양면에 프라이머층을 형성한 광학필름의 제조
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.
[비교예 4]
폴리우레탄 코팅조성물의 제조
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.
양면에 프라이머층을 형성한 광학필름의 제조
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.
[표 1]
Figure PCTKR2014009038-appb-I000001
[표 2]
Figure PCTKR2014009038-appb-I000002
[표 3]
Figure PCTKR2014009038-appb-I000003
[표 4]
Figure PCTKR2014009038-appb-I000004
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.
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.
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.
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.
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.

Claims (10)

  1. 폴리에스테르 기재필름의 일면 또는 양면에 폴리우레탄 코팅조성물이 도포되어 형성된 프라이머층을 포함하며,
    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.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수분산성 폴리우레탄 수지의 말단기는 일부 또는 전부가 무기산염기로 블로킹되어 있는 이소시아네이트기인 광학필름.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 수분산성 폴리우레탄 수지는 폴리올 39 내지 45 중량%, 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.
  4. 제 1항에 있어서,
    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.
  5. 제 1항에 있어서,
    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.
  6. 제 5항에 있어서,
    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.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 폴리이소시아네이트는 지방족 폴리이소시아네이트인 광학필름.
  8. 제 1항에 있어서,
    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.)
  9. 제 1항에 있어서,
    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.)
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 광학필름은 표면에너지가 30 내지 60dyne/cm인 광학필름.
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Citations (5)

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