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KR100926222B1 - 대전방지 코팅층을 포함하는 편광필름 - Google Patents

대전방지 코팅층을 포함하는 편광필름 Download PDF

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KR100926222B1
KR100926222B1 KR1020070139591A KR20070139591A KR100926222B1 KR 100926222 B1 KR100926222 B1 KR 100926222B1 KR 1020070139591 A KR1020070139591 A KR 1020070139591A KR 20070139591 A KR20070139591 A KR 20070139591A KR 100926222 B1 KR100926222 B1 KR 100926222B1
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Abstract

본 발명은 대전방지 코팅층을 포함하는 편광필름에 관한 것으로, 본 발명의 편광필름에서 상기 코팅층은 폴리스티렌술포네이트(PSS)로 도프된 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT), 경화성 수지, 하이드록시기 함유 아크릴레이트 화합물, 셀룰로오스 화합물, 광중합 개시제를 포함한다.
본 발명의 편광필름에서 상기 코팅층은 트리아세틸 셀룰로오즈 필름과의 부착성, 점착제(PSA)층과의 부착성, 투명성, 표면저항 및 내습성이 우수한 편광판을 제공할 수 있으며, 정전기에 의한 액정 표시장치상의 오작동 문제를 개선할 수 있다.
트리아세틸 셀룰로오즈, 대전방지, 편광판 , 하이드록시기 함유 아크릴레이트

Description

대전방지 코팅층을 포함하는 편광필름{POLARIZING FILM COMPRISING THE ANTISTATIC COATING LAYER}
본 발명은 대전방지 코팅층을 포함하는 편광필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정전기 방지 효과가 우수하고 트리아세틸 셀룰로오즈 필름 및 점착제층과의 부착력이 우수한 대전방지 코팅층이 수지필름(기재필름)인 트리아세틸 셀룰로오즈 필름에 코팅시 편광자(PVA)와 접합하는 반대면, 즉 점착체를 도포하는 면에 코팅되는 것을 특징으로 하는 편광필름에 관한 것이다.
편광필름은 일반적으로 폴리비닐알콜 등으로 이루어지는 필름상의 편광자 양면에 셀룰로오스계 수지필름이 접합된 것이 일반적으로 이용되고 있으며, 통상 그 한쪽면에는 운송중의 표면손상 방지 등의 목적으로 보호필름이 접착되고, 다른 한쪽면에는 점착체층 및 이형필름이 적층되는 다층구조로 이루어져 있다. 이와 같은 편광판은 LCD(액정표시장치)의 주요한 구성부품으로 이용되고 있다.
편광필름을 각종 환경 하에서 사용함에 있어 높은 신뢰성과 내구성을 발휘하기 위하여는, 편광자와 수지필름간에 공고한 접착성이 요구된다. 이 접착성을 향상시키는 방법으로서, 수지필름으로 사용되는 트리아세틸 셀룰로오스 필름의 경우 미리 알칼리액으로 표면의 검화처리를 행하고, 폴리비닐 알코올계 접착제 등을 사용하여 편광자에 접착시킨다.
그러나 상기 검화처리는 고농도 알칼리액을 사용하기 때문에, 작업 안전성 및 환경보전 측면에서 바람직하지 않으며, 또한 알칼리로 처리함에 따라서 필름의 표면이 친수화 되어 접촉각의 감소가 크게 일어나고 소수성의 수지로 표면처리를 실시하는 경우에는 부착력의 악화를 초래한다.
또한, 검화처리 전에 대전방지처리나, 하드코트 등 기능성 부여의 표면처리를 실시한 후 검화처리를 나중에 실시할 경우에는, 알칼리에 의해서 표면처리층이 용해되거나 그 효과가 감쇄되는 등의 문제가 있다.
한편, 편광필름을 LCD에 부착시에는, 이형필름을 제거한 후 점착제층을 통해 LCD 표면에 부착하게 되는데, 이형필름을 제거하거나 보호 필름을 박리시 정전기에 의해 필름이 손상되는 경우가 발생할 수 있다. 또한 각 층간에 이물질이 존재하게 되면 액정화면에 이상 표시가 발생하고 정상적인 액정 표시가 실현되지 않거나, 가동 중에 액정 표시장치가 오작동하는 문제점 등이 있다. 특히 LCD는 여러층이 적층되어 있으므로 작동할 때 전체 적층 구조 중 한 군데에서라도 정전기가 발생하거나 이물질이 존재하게 되면 전체가 손상될 수 있는 위험성이 있다.
따라서, 이를 방지하기 위한 대전방지 대책으로서 트리아세틸 셀룰로오스 필 름에 도전층을 형성하거나, 도전성 점착제 또는 접착제를 이용하거나 또는 도전성이 부여된 보호 필름을 사용하는 경우 등이 제안되고 있다. 그러나, 이와 같은 기술을 이용한 필름은 투명성 등의 광학 특성이 충분하지 않거나 필름에의 밀착성이 떨어진다. 또한 온도나 습도의 영향으로 그 성능이 저하되거나, 발포 현상을 나타내는 등의 문제가 있어 아직 사용하기에 충분하지 않은 문제점이 있다. 또한 트리아세틸 셀룰로오스 필름에 도전층을 형성 시에 계면활성제를 트리아세틸 셀룰로오스 필름 등에 도설하는 방법이 제안되어 있지만, 대전 방지성의 습도 의존성이 크고, 저습도에서의 효과가 충분하지 않은 등의 문제가 있다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 검화 또는 미검화 처리된 트리아세틸 셀룰로오즈 필름 및 점착제층과의 부착성, 투명성, 표면저항 및 내습성이 우수한 대전방지 코팅층을 포함하며 상기 코팅층이 수지필름(기재필름)인 트리아세틸 셀룰로오즈 필름에 코팅시 편광자(PVA)와 접합하는 반대면에 코팅됨으로써, CD에 부착하거나 LCD의 가동 중에 정전기로 인해 발생하는 제반 문제점을 개선한 고품질 편광필름을 제공하는 것이다.
삭제
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, 편광자와 수지필름(기재필름), 대전방지 코팅층을 포함하는 편관필름에 있어서, 상기 대전방지 코팅층은 전도성 고분자, 하이드록시기 함유 아크릴레이트 화합물, 셀룰로오스 화합물 및 광중합 개시제를 포함하여 이루어지는 편광필름에 관계한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 상기 편광필름에 있어서, 상기 대전방지 코팅층은, 전도성 고분자 0.001~10 중량%, 경화성 수지 1~40중량%, 하이드록시기 함유 아크릴레이트 화합물 1~30 중량%, 셀룰로오스 화합물 0.1~20 중량%, 광중합 개시제 0.1~10 중량% 및 용매 50~90 중량%를 포함하는 코팅용 조성물로부터 제조된다.
본 발명의 편광필름에 있어서, 상기 대전방지 코팅층은 수지필름(기재필름)인 트리아세틸 셀룰로오즈 필름에 코팅되는 면이 편광자(PVA)와 접합하는 반대면, 즉 점착체를 도포하는 면에 코팅되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 상기 대전방지 코팅층을 포함하는 편광필름은, 기재필름(트리아세틸 셀룰로오즈 필름)과의 부착성, 점착제(PSA)층과의 부착성, 투명성, 표면저항 및 내습성이 우수하여, 특히 대형 TV용 LCD 등에 사용되는 편광판을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 편광필름은, 점착제를 도포하고 이형필름 부착한 편광판을 LCD에 부착하기 위해 이형필름을 제거할 때에 발생되는 정전기 및 반대편 대전방지처리가 안된 트리아세틸 셀룰로오즈 필름 측의 보호필름 제거 시에 발생되는 정전기를 제거하여 정전기에 의한 이상 표시가 발생하고 않으며, 가동 중에 LCD가 오작동하는 문제점등을 개선하는 효과가 있다.
이하, 실시예 등을 참고로 하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 하나의 양상은 편광자와 수지필름(기재필름), 대전방지 코팅층을 포함하는 편광필름에 있어서, 상기 대전방지 코팅층이 전도성 고분자, 경화성 수지, 하이드록시기 함유 아크릴레이트 화합물, 셀룰로오스 화합물, 광개시제 및 용매를 포함하는 코팅용 조성물로부터 제조되는 편광필름에 관한 것이다.
이하에서는, 먼저 본 발명의 일 구현예에 따른 편광필름에 있어서, 상기 대전방지 코팅층에 포함되는 구성성분에 대하여 설명한다.
전도성 고분자
본 발명에서 사용 가능한 전도성 고분자로는 폴리티오펜계 고분자의 일종인 수용성 폴리에틸렌 디옥시티오펜(PEDOT)이 바람직하다. 보다 바람직하게는 분자량이 150,000~200,000의 범위에 들고 도판트(dopant)로서 폴리스티렌술포네이트(PSS)로 도프된 폴리에틸렌 디옥시티오펜(PEDOT)을 사용하는 것이 좋다. 이러한 폴리에틸렌 디옥시티오펜(PEDOT)은 물에 잘 녹는 성질을 나타내며, 내열성, 내습성 및 UV 안정성이 매우 우수하다는 장점을 가진다(이하, PEDOT란 PSS로 도프된 PEDOT를 의미함).
본 발명에 따른 코팅용 조성물에서, 상기 PEDOT 고분자의 함량은 전체 조성물에 대하여 0.001~10 중량%가 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.1~5중량%이다. PEDOT 고분자의 함량이 0.001중량% 미만으로 사용하면 도전성 박막 필름의 상업적으로 유용한 최소의 전도도 값인 표면저항 1014Ω/□를 넘게 되어 문제가 있으며, 10중량%를 초과하여 사용하는 경우에는 전도도는 우수하게 되나 코팅막의 두께 증가로 인한 휘도 및 색상 등의 광학특성이 저하되고 기재인 트리아세틸 셀룰로오즈 필름과의 부착성 저하되며, 균일한 코팅막을 얻기 힘들게 된다.
본 발명에 따른 코팅층 제조시 상기 PEDOT 고분자는 수용액의 형태로 첨가되는데, 이때 PEDOT 수용액은 물에 대한 최적의 용해도를 유지하도록 고형분 농도가 1.2~1.5중량%로 조정되는 것이 바람직하다. 이러한 PEDOT 수용액은 물 및/또는 알콜과 같은 유전상수가 큰 용매와 잘 혼합되기 때문에, 이러한 용매들로 희석하여 쉽게 코팅할 수 있다.
이와 같은 PEDOT의 대표적인 예료는 현재 상업화되고있는 독일 에이치 씨 스타크(H.C. Starch)사의 베이트론 피에이치(Baytron PH, Grade 500, 1.3~1.5중량%수용액)를 들 수 있다.
경화성 수지
본 발명에서 이용 가능한 경화성 수지로는 아크릴레이트계의 관능기를 갖는 것, 예를 들면 비교적 작은 분자량의 폴리에스테르수지, 폴리에테르수지, 아크릴수지, 에폭시수지, 우레탄수지, 알키드수지, 스피로아세탈수지, 폴리부타디엔수지, 폴리티올폴리엔수지, 다가알콜 등의 다관능화합물의 (메타) 아크릴레이트 수지 등 있다.
그 구체적인 예로서는 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타 에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 폴리올폴리(메타)아크릴레이트, 비스 페놀A-디글리시딜 에테르의 디(메타)아크릴레이트, 다가 알코올과 다가 카르복산 및 그 무수물과 아크릴산을 에스테르화 함으로써 얻을 수 있는 폴리 에스테르(메타)아크릴레이트, 폴리실옥산 폴리 아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라 메타크릴레이트, 글리세린 트리 메타크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또는 불소를 함유하는 불소함유 에폭시 아크릴레이트, 불소함유 알콕시실란 등을 이용할 수 있다. 그 구체적인 예를 들면, 2-(페플루오로데실)에틸 메타크릴레이트, 3-퍼플루오로옥틸-2-하이드록시 프로필 아크릴레이트, 3-(퍼플루오로-9-메틸데실)-1, 2-에폭시프로판, (메타)아크릴산-2,2,2-트리플루오르에틸, (메타)아크릴산-2,2,2-트리 플루오르메틸, 3,3,3,-트리플루오르 프로필 등이 있다. 이들 화합물은 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 경화성 수지의 함량은 전체 코팅용 조성물 중 1~40 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 함량이 1 중량% 미만일 때는 막의 크랙이 발생하기 쉬워지고, 40중량%를 초과할 경우에는 코팅층을 형성하기 위한 조성물의 점도가 높아질 우려가 있기 때문이다.
하이드록시기 함유 아크릴레이트 화합물
본 발명에서는 수지필름(기재필름)과의 부착력을 향상시키기 위한 목적으로 하이드록시기를 함유하는 아크릴레이트 화합물을 적어도 하나 이상 포함하는데, 보다 구체적으로는 2-하이드록시에틸아크릴레이트 올리고머, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트 올리고머, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 올리고머 등의 올리고머나, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트, 하이드록시에틸 메타 아크릴레이트, 2-하이드록시프로필메타아크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시프로 필아크릴레이트, 카두라아크릴레이트, 카두라메타크릴레이트, 카프로락톤아크릴레이트, 카프로락톤메타크릴레이트, 2,3-디하이드록시프로필아크릴, 2,3-디하이드록시프로필메타크릴레이트, 4-하이드록시메틸시크로헥실메틸아크릴레이트, 및 4-하이드록시메틸시크로메틸메타크릴레이트 등의 모노머가 사용될 수 있다.
상기 하이드록시기를 함유하는 아크릴레이트 화합물의 함량은 전체 코팅용 조성물에 대하여 1 ~ 30 중량%를 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 2~15중량%이다. 상기 화합물의 사용량이 1 중량% 미만이면 경화성이 저하되어 코팅층의 경도가 저하되고, 균일한 코팅 두께를 얻기 어려우며, 수지필름(기재필름)과의 부착성의 저하를 초래할 수 있으며, 30 중량%를 초과하면 경도는 증가하나 두께 등가에 따른 광학특성의 변화를 일으킬 수 있으며, 접촉각의 상승을 초래하여 점착제층과의 부착력을 악화시킬 수 있다.
셀룰로오스 화합물
본 발명에서는 내열성을 가지면서도 코팅성이 좋아 필름이나 플라스틱 지지체에 단단한 도막을 형성시키는 셀룰로오스 화합물을 사용한다. 구체적으로, 내열성이 있는 셀룰로오스 유도체로는 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(CAB), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP), 셀룰로오스 아세테이트(CA) 등의 셀룰로오스의 에스테르화 화합물을 들 수 있다. 이와 같은 셀룰로오스 유도체는 합성이 용이하고 분자 내 에스테르기로 인해 필름이나 플라스틱 지지체와 쉽게 도막을 형성할 수 있다.
본 발명에서는 트리아세틸 셀룰로오즈 필름과의 부착력을 향상시키고 코팅성과 내열성 향상에 있어, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(CAB) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP)나 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(CAB)는 구조내 아세틸기와 부틸기의 함량에 따라 조성물 내의 자외선 경화성 수지나 용매에 대한 용해특성이 달라지는데, 아세틸기의 함량은 1~80 중량%가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 2~30 중량% 를 포함하는 것이 좋다. 부틸기의 함량은 10~90 중량%, 더욱 바람직하게는 20~60 중량%를 포함하는 것이 좋다.
또한 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP)도 구조내 아세틸기와 프로피오닐기의 함량에 따라 코팅층 형성을 위한 조성물 내의 경화성 수지나 용매에 대한 용해특성이 달라지는데, 아세틸기의 함량은 0.5~5 중량%가 좋으며, 더욱 바람직하게는 0.6~3 중량% 를 포함하는 것이 좋다. 프로피오닐기의 함량은 30~60 중량%, 더욱 바람직하게는 40~50 중량%를 포함하는 것이 좋다.
본 발명에 있어서 상기 셀룰로오스 화합물은 전체 코팅용 조성물에 대하여 0.1~20 중량%인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.5~15중량%이다. 상기 셀룰로오스 화합물의 함량이 0.1중량% 미만인 경우, 기재와의 부착성 저하 및 코팅된 도막의 내열성이 저하될 수 있고, 20 중량%를 초과하는 경우는 조성물의 점도증가로 인해 코팅성이 불리하고 코팅층의 경도가 저하될 수 있다.
광중합 개시제
본 발명에서 사용 가능한 광중합 개시제로는 종래부터 알려진 임의의 광중합 개시제를 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, 1-하이드록시 시클로헥실페닐케톤과 같은 벤조페논계 화합물을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는 아세토페논류, 벤조페논류, 미클러벤조일벤조에이트, α-아밀옥심에스테르, 및 티옥산톤류를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에서 상기 경화제의 사용량은 전체 코팅용 조성물에 대하여 0.1~10 중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 광중합 개시제의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우 경화 반응이 일어나지 않거나, 긴 반응시간이 요구되어 실제 공정에 적용할 수 없는 문제점 및 경도가 충분하게 나오지 않는 단점이 발생될 수 있으며, 10중량%를 초과하는 경우, 미반응 개시제가 불순물로 남아 막의 경도를 저하시킬 수 있다.
용매
본 발명에 사용되는 용매는 통상적으로 자외선 경화형 코팅 조성물에 사용하는 것이라면 모두 사용가능하며, 구체적으로 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올 등의 알코올, 메틸이소부틸케톤, 에틸에틸케톤 등의 케톤류, 초산메틸, 초산에틸 등의 에스테르류, 톨루엔, 크실렌, 벤젠 등의 방향족 화합물, 디에틸에테르 등의 에테르류 등을 들 수 있다.
상기 용매의 사용량에 특별한 제한은 없으나, 일반적으로 조성물의 점도를 고려할 때, 전체 코팅액의 50~90 중량%가 적당하다.
기타
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본 발명에서는 대전방지 코팅층의 구성성분으로 상기 성분외에 첨가제로 광 증가감제, 중합금지제, 레벨링제, 습윤성 개량제, 계면활성제, 가소제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 대전 방지제, 실란커플링제, 무기 충전제, 소포제 등을 첨가할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 코팅층을 형성하기 위한 코팅층 형성용 조성물을 제조하는 방법은 다음과 같다. 우선 소정용량의 용기에 알콜 용매, 에테르계 용매를 순차적으로 첨가하고, PEDOT 전도성 고분자 수용액을 첨가하여 상온에서 5~30분 정도 격렬하게 교반하여 A용액을 제조한 한다. 그리고 소정용량의 용기에 알콜 용매, 에테르계 용매를 순차적으로 첨가하고, 자외선경화수지 및 OH기 함유 자외선 경화성 수지, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(CAB) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP)수지, 광중합 개시제를 첨가하여 상온에서 5~30분 정도 격렬하게 교반하여 B 용액을 제조한다. 마지막으로 A용액과 B용액을 적당한 비율로 혼합 후 30분~ 2시간간 교반시켜 최종 대전방지 코팅층 형성용 조성물을 완성한다. 조성물 완성 후에는 이물질 제거를 위해 1.0~10 마이크론 필터를 이용하여 필터링을 실시하는 것이 좋다. 또한, 가능한 한 별도의 압력을 가하지 않고 자중으로 코팅용 조성물이 필터를 통과할 수 있도록 하는 것이 좋다.
본 발명의 일 구현예에 따른 편광필름은, 편광자와 수지필름(기재필름)을 포함하는 편광필름에 있어서 상기 대전방지성 코팅층 형성용 조성물이 수지필름(기재필름)에 코팅되는 면이 편광자와 접합하는 반대면, 즉 점착체를 도포하는 면에 코팅되는 것을 특징으로 하는 편광필름에 관계한다. 도 1은 상기 본 발명의 일구현예에 따른 편광필름의 개략 단면도이다.
본 발명의 일구현예에 따른 상기 편광필름에서, 편광자의 보호/지지역할을 하며 본 발명에 따른 상기 대전방지 코팅층 형성용 조성물이 코팅되는 수지필름(기재필름)은 예컨대, 셀룰로오스 에스테르계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 노르보넨계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리술폰계 수지 등으로 이루어지는 것이 이용될 수 있으며, 이들 중에서도 특히 투명성 및 내구성에서 우수한 아세틸 셀룰로스계 수지의 트리아세틸 셀룰로스 필름이나 이축연신 폴리에스테르나 노르보넨계 수지가 보다 적합하게 이용될 수 있으며, 특히 트리아세틸 셀룰로스 필름이 바람직하다. 또한 내구성 및 기계적 강도 특성에서 우수한 폴리카보네이트계 필름도 바람직하게 이용될 수 있다. 본 발명의 일구현예에 따른 상기 편광필름에서, 상기 트리아세틸 셀룰로스 필름은 검화되거나 미 검화된 것을 모두 사용할 수 있다.
본 발명의 일구현예에 따른 상기 편광필름에서, 편광자로는 통상 폴리비닐알콜계 수지의 필름으로 이루어지는 요소계의 편광자, 이색염료계의 편광자 등이 이용될 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다. 상기 편광자는 이물질 제거를 위해 미리 세정 및 건조처리 등이 실시될 수 있다. 바람직하기로는 폴리비닐알콜계 수지의 필름을 연속적으로 연신하여 상기 편광자로 가공하고, 수득된 편광자와 상기 수지필름(기재필름)을 접합한다.
상기 수지필름(기재필름)상에 도포되는 대전방지 코팅층의 두께는 50~400nm 인 것이 바람직하다. 상기 대전방지 코팅층이 50nm 미만이면 경화성이 저하되어 균일한 코팅 두께를 얻기 어려우며, 대전방지성을 구현하기 힘들고, 400nm를 초과하면 경제적이지 않고, 투명성을 저하하며, 접촉각의 상승을 초래하여 점착제층과의 부착력을 악화시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 구현예에 따른 상기 편광필름에서는 코팅층의 두께를 적절한 범위로 유지하는 것이 중요하다.
이하, 본 발명의 일 구현예에 다른 상기 편광필름에서, 대전방지 코팅층을 형성하는 방법에 대하여 설명한다.
상술한 바와 같이 제조된 대전방지 코팅층 형성용 조성물을 기재 필름상에 도포하는 방법으로는 바 코팅법, 나이프 코팅법, 그라비어 코팅법, 마이크로 그라비어 코팅법, 슬롯다이 코팅법 등의 기술을 들 수 있다. 상술한 바와 같은 코팅방법을 사용하여 수지필름(기재필름)상에 대전방지 코팅층 형성용 조성물을 도포한 후, 조성물 내의 용매를 건조 제거하고, 이후 자외선 경화기에서 조사되는 자외선에 의해 도포층은 경화되어 대전방지 코팅층이 형성된다. 상기 자외선은 고압 수은램프, 메탈할라이드 램프, 제논램프, 마이크로 웨이브 방식의 무전극 램프 등의 자외선 램프를 이용하여 조사되며, 도포층의 경화에 요구되는 일반적인 파장범위는 300~400nm이며, 광량은 100~1000mJ/㎡이다.
이때, 본 발명에 따른 상기 대전방지 코팅층 형성용 조성물이 수지필름(기재필름)에 코팅되는 면이 편광자와 접합하는 반대면, 즉 점착체를 도포하는 면에 코팅한다.
편광필름을 각종 환경 하에서 사용함에 있어 높은 신뢰성과 내구성을 발휘하기 위하여는, 편광자와 수지필름간에 공고한 접착성이 요구되는데 이 접착성을 향상시키는 방법으로서, 수지필름으로 사용되는 트리아세틸 셀룰로오스 필름의 경우 미리 알칼리액으로 표면의 검화처리를 행하고, 폴리비닐 알코올계 접착제 등을 사용하여 편광자에 접착시킨다. 편광자와 접합하는 면에 코팅하게 될 경우 이 폴리비닐 알코올계 접착제와의 부착력을 고려해야하는데 현재 상용되는 접착제는 대전방지 코팅면과의 부착력의 확보가 힘들고, 부착력이 약하면 LCD공정상의 Rework Test나 또는 사용중에 편광자와 수지필름간의 박리가 일어날 수 있기 때문에, 이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 상기 점착제를 도포하는 면에 본 발명의 대전방지 코팅층 형성용 조성물을 코팅한다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하나, 다음의 실시예는 본 발명을 설명을 위한 목적일 뿐, 본 발명을 이에 한정하고자 하는 것은 아니다.
< 실시예 1>
폴리에틸렌디옥시티오펜 분산액(Baytron PH, Bayer사) 5g을 에탄올과 에톡시에탄올이 1:1 비율로 혼합된 용액 40g에 10분간 분산시켜 A용액을 제조 하였다. 또한, 디펜타에리트리톨 헥사 아크릴레이트(DPHA) 3.2g, 하이드록시에틸 메타아크 릴레이트(HEMA) 0.5g, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(CAB) 0.6g, 광 중합 개시제로서 이가큐어 184 (시바가이기社) 0.7g을 에탄올과 에톡시에탄올이 1:1 비율로 혼합된 용액 50g에 10분간 분산시켜 B용액을 제조 하였다.
그 후 A용액과 B용액을 혼합 후, 30분간 교반시켜 최종 대전방지성 코팅용 조성물을 제조하였다. 이 조성물을 40℃의 온도의 15wt% NaOH수용액에서 40초간 검화처리후 충분히 수세/건조된 트리에세틸 셀룰로오즈 필름에 #4 bar coater를 이용하여 코팅한 후 80℃에서 2분간 건조하였다. 건조 후 500mJ의 광량으로 UV조사를 실시하여 경화시켰다. 경화된 필름을 JIS규격에 따라 표면저항, Cross-cut, 투과율, Haze, 접촉각을 측정한 결과를 표 1에 나타내었다.
또한, 크린룸용 와이퍼를 이용한 Rubbing Test(250g, 5회왕복) 및 대전방치 처리된 트리에세틸 셀룰로오즈 필름을 이용하여 편광필름을 제조하고, 점착체(PSA)도공 한 후 LCD용 bare glass에 대한 리워크(Rework)테스트를 시행한 결과를 표1에 나타내었다.
* 리워크 ( Rework ) 테스트
트리에세틸 셀룰로오즈 필름의 한쪽 면에 대전방지 조성물을 코팅한 후, 이 필름을 이용하여 편광자와 적층하여 편광필름을 제조하였다. 이 후 상기 대전방지층 표면에 편광필름용 아크릴계 점착제를 약 25 ㎛의 두께로 도공하고 도공면 위에 이형필름을 라미네이션하였다. 이를(트리에세틸 셀룰로오즈 필름/편광자/트리에세틸 셀룰로오즈 필름/대전방지층/점착층/이형필름)항온항습(23±2℃, 55±5%) 조건에서 약 7일간 숙성시킨 후 이를 이형필름을 제거 후에 LCD용 bare glass에 일정 압력으로 부착하였으며, 이 시편을 (ⅰ)40℃에서 약 72시간 숙성, (ⅲ)상온 1시간 방치한다. 그리고, 다시 이 필름을 LCD용 bare glass에서 떼어낼 때 점착제가 유리 기판에 남아있는지에 대해 아래와 같은 기준으로 평가하였다.
Pass : 유리 기판에 점착제가 전혀 남아있지 않는 경우
NG : 유리 기판에 점착제가 조금이라도 남아있는 경우
< 실시예 2>
셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(CAB)대신 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP)수지를 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 시행하였다.
< 비교예 1>
하이드록시에틸 메타아크릴레이트(HEMA)와 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(CAB)를 사용하지 않고, 디펜타에리트리톨 헥사 아크릴레이트(DPHA) 4.3g 단독 으로 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 시행하였다.
평가항목 실시예 1 실시예 2 비교예 1
표면저항(Ω/□) 5E+08 8E+07 3E+09
Cross-cut 100/100 100/100 50/100 (NG)
투과율(%) 92.56 92.65 92.32
Haze(%) 0.75 0.71 0.76
접촉각(˚) 54 45 32
Rubbing Test Pass Pass NG
Rework test Pass Pass NG
상기 표 1에서 알 수 있는 것과 같이 본 발명의 실시예 1 내지 2의 편광필름은 하이드록시기 함유 아크릴레이트 화합물 및 셀룰로오스 화합물이 포함되지 않은 비교예 1에 비해 수지필름(기재필름) 및 점착제(PSA)층과의 부착력이 우수함을 알 수 있다.
이상에서, 본 발명의 바람직한 구현예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상술한 구현예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에 의해 많은 변형이 가능함은 자명할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 편광필름의 단면 개략도이다

Claims (9)

  1. 편광자와 수지필름(기재필름), 대전방지 코팅층을 포함하는 편광필름에 있어서, 상기 대전방지 코팅층은 전도성 고분자, 경화성 수지, 하이드록시기 함유 아크릴레이트 화합물, 셀룰로오스 화합물, 광중합 개시제 및 용매를 포함하는 코팅용 조성물로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 편광필름.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 코팅용 조성물은
    전도성 고분자 0.001~10 중량%, 경화성 수지 1~40중량%, 하이드록시기 함유 아크릴레이트 화합물 1~30 중량%, 셀룰로오스 화합물 0.1~20 중량%, 광중합 개시제 0.1~10 중량% 및 잔량으로서 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전도성고분자는 폴리스티렌술포네이트(PSS)로 도프된 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)인 것을 특징으로 하는 편광필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하이드록시기를 함유하는 아크릴레이트 화합물은 2-하이드록시에틸아크릴레이트 올리고머, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트 올리고머, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 올리고머, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 하이드록시에틸 메타 아크릴레이트, 2-하이드록시프로필메타아크릴 레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시프로필아크릴레이트, 카두라 아크릴레이트, 카두라메타크릴레이트, 카프로락톤아크릴레이트, 카프로락톤 메타 아크릴레이트, 2,3-디하이드록시프로필아크릴, 2,3-디하이드록시프로필메타크릴레이트, 4-하이드록시메틸시크로헥실메틸아크릴레이트, 및 4-하이드록시메틸시크로메틸메타 아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 편광필름.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 셀룰로오스 화합물은 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(CAB), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP)수지 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 편광필름.
  6. 제1항에 있어서, 상기 광중합 개시제는 아세토페논류, 벤조페논류, 미클러벤조일벤조에이트, α-아밀옥심에스테르, 및 티옥산톤류로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 편광필름.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 대전방지 코팅층은 대전방지 코팅층이 편광자와 접합하는 반대면, 즉 점착체를 도포하는 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 편광필름.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 대전방지 코팅층은 두께가 50~400nm인 것을 특징으로 하는 편광필름.
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