OPTICAL FILM HAVING EXCELLENT WATER RESISTANCE AND SOLVENT RESISTANCE, AND POLARIZATION PLATE COMPRISING SAME

이하, 본 명세서의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 명세서의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.

본 발명자들은 내수성이 우수하여 가습 조건하에서도 편광자와 보호 필름 사이에 박리 등의 문제가 발생하지 않고, 기능성 표면 코팅층을 적용하였을 때, 필름 표면 손상이나 코팅층 박리 등의 문제가 발생하지 않는 광학 필름을 개발하기 위해 연구를 거듭한 결과, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 광학필름의 제조방법을 알아내었다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 본 명세서의 광학필름은 투명필름 및 상기 투명필름의 적어도 일면에 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 고분자 수지, 디하이드라자이드계 가교제 및 수분산성 미립자를 포함하는 조성물을 이용하여 형성될 수 있다.

본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미노기; 실릴기; 붕소기; 히드록시기; 카보닐기; 알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 헤테로아릴기; 아민기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 포스포릴기; 아릴포스핀기; 포스핀옥사이드기; 또는 N, O, S, Se 및 Si 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 비페닐기일 수 있다. 즉, 비페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다. 상기 비페닐기는 2개의 아릴기가 연결된 치환기를 의미하나, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 서로 다른 2종 이상의 치환기가 연결된 치환기일 수도 있다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 피리딜기와 페닐기가 연결된 치환기인 피리딜기로 치환된 페닐기이거나, 퀴놀리닐기와 페닐기가 연결된 치환기인 퀴놀리닐기로 치환된 페닐기이거나, 시아노기와 페닐기가 연결된 치환기인 시아노기로 치환된 페닐기일 수 있다.

본 명세서에 있어서, 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 50인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥틸메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸헥실, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.

본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.

본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.

본 명세서에 있어서, 아릴기는 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있으며, 탄소수 1 내지 25의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 25의 알콕시기가 치환되는 경우를 포함한다. 또한, 본 명세서 내에서의 아릴기는 방향족고리를 의미할 수 있다.

상기 아릴기가 단환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 스틸베닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 아릴기가 다환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나. 탄소수 10 내지 24인 것이 바람직하다. 구체적으로 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다.

상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,, , , 및 등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에 있어서, 알킬렌기는 알킬기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 알킬기의 설명이 적용될 수 있다.

본 명세서에 있어서, 시클로알킬렌기는 시클로알킬기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 시클로알킬기의 설명이 적용될 수 있다.

본 명세서에 있어서, 아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.

이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 본 명세서의 광학필름은 투명필름 및 상기 투명필름의 적어도 일면에 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 고분자 수지, 디하이드라자이드계 가교제 및 수분산성 미립자를 포함하는 조성물을 이용하여 형성될 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 코팅층을 형성하는 조성물은, 고분자 수지 100 중량부, 상기 고분자 수지 100 중량부에 대하여, 디하이드라자이드계 가교제 0.01 중량부 내지 20 중량부, 및 상기 고분자 수지 100중량부에 대하여 수분산성 미립자 0.01 중량부 내지 30 중량부를 포함한다.

구체적으로, 상기 가교제의 함량은 고분자 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 중량부 내지 20 중량부이고, 보다 바람직하게 0.01 중량부 내지 10 중량부이다. 가교제의 함량이 고분자 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 중량부 미만인 경우 내용제성 개선 효과가 없고, 20 중량부를 초과하는 경우에는 코팅성이 나빠 작업성이 현저히 저하되고, 저장 안정성이 떨어지는 문제점이 있다.

상기 수분산성 미립자의 함량은 고분자 수지 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 30 중량부이고, 0.01 중량부 내지 20 중량부인 것이 바람직하며, 0.01 중량부 내지 10 중량부인 것이 보다 바람직하다. 수분산성 미립자의 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우 권취시 필름 간 슬립이 잘 되고, 안티블로킹성이 향상되어 권취성도 좋아지며, 권취 후 필름의 불량률도 현저히 개선된다. 또한, 내스크래치성이 향상되며, 헤이즈(Haze) 값이 낮아 필름의 투명성이 우수한 장점이 있다.

본 명세서의 조성물은 디하이드라자이드계 가교제를 포함한다. 상기 디하이드라자이드계 가교제는 분자 중에 2개의 하이드라자이드기를 포함하는 가교제라면 특별히 제한되지 않는다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 디하이드라자이드계 가교제는 옥살릭 디하이드라자이드, 말로닉 디하이드라자이드, 숙시닉 디하이드라자이드, 아디픽 디하이드라자이드, 세바식 디하이드라자이드, 도데카노익 디하이드라자이드, 이소프탈릭 디하이드라자이드, 피페라진 N,N'-디하이드라자이드, m-벤젠-디하이드라자이드, p-벤젠-디하이드라자이드, 및 하기 [화학식 1]로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 1]

상기 [화학식 1]에서, Ra는 치환 또는 비치환된 C_1~20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C_6~20 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C_5~20 시클로알킬렌기이다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 고분자 수지는 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.

구체적으로, 상기 고분자 수지는 수분산성 고분자 수지이고, 그 종류가 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에서 사용 가능한 수분산성 고분자 수지의 구체적인 예로는, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지 또는 이들의 혼합물 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 폴리우레탄계 수지는 주쇄에 이소시아네이트와 폴리올(polyol)의 반응에 의해 형성된 우레탄 반복 단위를 포함하는 수지를 의미하는 것으로, 이때, 상기 이소시아네이트는 2 이상의 NCO기를 갖는 화합물이며, 상기 폴리올(polyol)은 2 이상의 수산기를 포함하는 화합물로서, 예를 들면, 폴리에스테르계 폴리올, 폴리카보네이트계 폴리올, 폴리에테르 폴리올 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

구체적으로, 상기 이소시아네이트의 예로는, 톨루엔디이소시아네이트(TDI), 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트(MDI), 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트(NDI), 톨리딘 디이소시아네이트(TODI), 헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI), 이소프론디이소시아네이트(IPDI), p-페닐렌 디이소시아네이트, 트랜스시클로헥산, 1,4-디이소시아네이트, 및 자이렌디이소시아네이트(XDI) 등이 있으나, 이에 한정되지 않으며, 이들은 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것일 수 있다.

상기 폴리에스테르계 폴리올은 다염기산 성분과 폴리올 성분을 반응시킴으로써 얻을 수 있으며, 이때, 상기 다염기산 성분의 예로는, 오쏘(ortho)-프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 2,5-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 비페닐디카르복실산, 테트라하이드로프탈산 등의 방향족 디카르복실산; 옥살산, 숙신산, 말론산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라인산, 세바스산, 리놀레산, 말레산, 푸마르산, 메사콘산, 이타콘산 등의 지방족 디카르복실산; 헥사하이드로프탈산, 테트라하이드로프탈산, 1,3-시클로헥산디카르복실산, 1,4-시클로헥산디카르복실산 등의 지환식 디카르복실산; 또는 이들의 산 무수물, 알킬에스테르, 산 할라이드 등의 반응성 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합할 수 있다.

또한, 상기 폴리카보네이트계 폴리올은 카보네이트기를 갖는 화합물과 폴리올 성분을 반응시켜 얻을 수 있으며, 이때. 상기 카보네이트기를 갖는 화합물의 예로는, 디페닐카보네이트, 디알킬카보네이트, 알킬렌 카보네이트 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 상기 폴리에테르 폴리올은 폴리올 성분에 알킬렌옥사이드를 개환 중합하여 부가시킴으로써 얻을 수 있다.

상기 폴리올 성분은 분자 중에 히드록실기를 2 이상 갖는 것이면 특별히 한정하지 않는다. 예를 들면, 에틸렌글리콜, 1,2-프로판온디올, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 네올펜틸글리콜, 펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 1,10-데칸디올, 4,4'-디히드록시페닐프로판, 4,4'-디히드록시메틸메탄, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 디프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 폴리프로필렌글리콜(PPG), 1,4-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헥산디올, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 글리세린, 1,1,1-트리메틸올프로판, 1,2,5-헥사트리올, 펜타에리트리올, 글루코오스, 수크로오스, 및 소르비톨로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종인 것이 바람직하다. 이 중에서도 특히, 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 폴리프로필렌글리콜(PPG) 및 폴리에틸렌글리콜(PEG)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종인 것이 바람직하다.

한편, 상기 폴리우레탄계 수지는 본 명세서의 물성을 해하지 않는 범위에서 상기 성분들에 다른 폴리올이나 사슬 연장제를 더 포함할 수 있다.

상기의 다른 폴리올은, 예를 들면, 소르비톨, 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨 등의 수산기 수가 3개 이상인 폴리올 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 다른 사슬 연장제는, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸글리콜, 펜탄디올, 1,6-헥산디올, 프로필렌글리콜 등의 글리콜류 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 상기 폴리우레탄계 수지는, 필요에 따라, 중화제를 더 포함할 수 있다. 중화제를 포함할 경우, 수중에서의 우레탄 수지의 안정성이 향상된다. 상기 중화제는, 예를 들면, 암모니아 N-메틸모르폴린, 트리에틸아민, 디메틸에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리에탄올알킨, 모르폴린, 트리프로필아민, 에탄올아민, 트리이소프로판올아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것일 수 있다.

상기 폴리우레탄계 수지의 제조는 상기 이소시아네이트에 대하여 불활성이고 물에 대해 상용성을 갖는 유기 용제에서 수행되는 것이 바람직하다. 당해 유기 용제로는 아세트산에틸, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에스테르계 용제, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계 용제, 디옥산 테트라히드로푸란 등의 에테르계 용제로 이루어진 군으로 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것일 수 있다.

또한, 본 명세서의 상기 폴리우레탄계 수지는 당해 기술 분야에 잘 알려진 원샷법 및 다단법 등을 통해 수행될 수 있다. 구체적으로, 원샷법은 상기 각 성분을 한번에 반응시키는 방법이며, 다단법은 상기 각 성분을 단계적으로 반응시키는 방법이다. 또한, 상기 폴리우레탄계 수지의 제조시에 우레탄 반응 촉매를 더 포함할 수 있다.

한편, 이로써 제한되는 것은 아니나, 분산성과 투명도의 관점에서, 상기 폴리우레탄 수지는 폴리카보네이트계 폴리올을 반응물로 사용하는 카보네이트계 폴리우레탄 수지 또는 폴리에스테르계 폴리올을 반응물로 사용하는 에스테르계 폴리우레탄 수지인 것이 특히 바람직하다.

또한, 상기 폴리우레탄계 수지의 중량 평균분자량은 1만 내지 100만인 것이 바람직하다. 폴리우레탄계 수지의 중량평균분자량이 상기 수치범위를 만족하는 경우 충분한 접착력을 구현할 수 있고, 수분산성이 우수한 효과가 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 폴리우레탄계 수지는 카르복시기, 히드록시기, 술폰산염기, 및 3급 아민기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 작용기를 포함하는 것이 바람직하다. 폴리우레탄계 수지에 상기 작용기들이 포함될 경우, 접착층에 대한 접착력 및 수분산성이 크게 향상되기 때문이다. 한편, 상기와 같은 작용기를 포함하는 폴리우레탄계 수지는, 폴리올 및/또는 이소시아네이트로 상기 작용기들을 포함하는 화합물을 사용하거나, 폴리올과 이소시아네이트 반응 시에 상기 작용기들을 포함하는 사슬 연장제를 첨가하는 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들면, 카르복시기 또는 3급 아민기를 포함하는 폴리우레탄계 수지는 폴리에스테르 폴리올과 이소시아네이트에 반응시에 유리 카르복시기 또는 유리 아민기를 갖는 사슬 연장제를 첨가하여 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 이때, 상기 유리 카르복시기를 갖는 사슬 연장제로는, 예를 들면, 디히드록시 카르복실산, 디히드록시 숙신산 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 디히드록시 카르복실산으로는, 예를 들면 디메틸올아세트산, 디메틸올부탄산, 디메틸올프로피온산, 디메틸올부티르산, 디메틸올펜탄산 등의 디메틸올알칸산을 포함하는 디알킬올알칸산로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것일 수 있다. 한편, 상기 유리 아민기를 갖는 사슬 연장제로는, 예를 들면, 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 1,4-부탄디아민, 아미노에틸에칸올아민 등의 지방족 디아민; 이소포론디아민, 4,4'-디시클로헥실메탄디아민 등의 지환족 디아민; 자일릴렌디아민, 톨릴렌디아민 등의 방향족 디아민 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이들로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것일 수 있다.

본 명세서에서, 상기 폴리에스테르계 수지는 주쇄에 카르복시산과 알코올의 반응에 의해 형성되는 에스테르기를 포함하는 수지를 의미하는 것으로, 바람직하게는 수분산성 폴리에스테르 수지일 수 있으며, 더 바람직하게는, 다염기산(polybasic acid)과 폴리올(polyol)의 반응에 의해 형성되는 폴리에스테르 글리콜을 포함한다.

이때, 상기 다염기산 성분으로는, 예를 들어 오쏘(ortho)-프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 2,5-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 비페닐디카르복실산, 테트라히드로프탈산 등의 방향족 디카르복실산; 옥살산, 숙신산, 말론산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라인산, 세바스산, 리놀레산, 말레산, 푸마르산, 메사콘산, 이타콘산 등의 지방족 디카르복실산; 헥사하이드로프탈산, 테트라하이드로프탈산, 1,3-시클로헥산디카르복실산, 1,4-시클로헥산디카르복실산 등의 지환식 디카르복실산; 또는 이들의 산 무수물, 알킬 에스테르, 산 할라이드 등의 반응성 유도체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이들로 이루어진 군으로부터 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것일 수 있다. 이 중에서도 테레프탈산, 이소프탈산, 숙신산 등이 특히 바람직하다. 또한, 술폰산염으로 치환된 이소프탈산을 염기산으로 사용할 경우, 수분산성 측면에서 특히 바람직하다.

상기 폴리올은 분자 중에 히드록실기를 2개 이상 갖는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 상기 폴리올로는, 에틸렌글리콜, 1,2-프로판온디올, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸글리콜, 펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 1,10-데칸디올, 4,4'-디히드록시페닐프로판, 4,4'-디히드록시메틸메탄, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 디프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 폴리프로필렌글리콜(PPG), 1,4-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헥산디올, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 글리세린, 1,1,1-트리메틸올프로판, 1,2,5-헥사트리올, 펜타에리트리올, 글루코오스, 수크로오스, 및 소르비톨로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 또한 폴리올로서 카르복실기를 함유한 디메틸올알칸산 디메틸올아세트산, 디메틸올프로피온산, 디메틸롤부탄산으로 이루어진 군으로부터 1종 또는 2종 이상을 포함하는 경우, 수분산성 측면에서 특히 바람직하다.

상기 폴리에스테르 글리콜은 다염기산과 폴리올을 2.5:1 내지 1:2.5 의 몰비, 바람직하게는 2.3:1 내지 1:2.3 의 몰비, 더 바람직하게는, 2:1 내지 1:2의 몰비로 반응시켜 형성되는 것이 바람직하다. 다염기산과 폴리올의 반응 몰비를 벗어나는 경우, 미반응 단량체에 의해 냄새가 발생하거나, 코팅 불량을 유발할 수 있기 때문이다.

상기 폴리에스테르 수지의 제조 방법은 당해 기술 분야로 잘 알려져 있는, 예를 들면, 다염기산과 폴리올의 에스테르화반응 후, 중축합하는 방법 또는 다염기산 무수물과 폴리올의 에스테르화반응 후, 축중합 하는 방법 등에 의해 수행될 수 있다.

구체적으로, 상기 방법들은 (1) 폴리에스테르의 중합을 위한 중합원료를 혼합하여 원료혼합물을 수득하는 원료혼합단계, (2) 상기 원료혼합물을 에스테르화시키는 에스테르화반응단계 및 (3) 에스테르화된 원료혼합물을 중축합시켜 폴리에스테르를 수득하는 중축합단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

한편, 상기와 같은 방법을 통해 제조되는 본 명세서의 폴리에스테르계 수지는 하기 [화학식 2]로 표시되는 반복 단위를 포함한다.

[화학식 2]

상기 [화학식 2]에서, R₁ 및 R₂는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C_1~20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C_6~20 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C_5~20 시클로알킬렌기이고, R₃ 및 R₄는 서로 같거나 상이하고, 적어도 하나는 카르복시기, 히드록시기, 또는 술폰산염기이며, 각각 독립적으로, 수소, 카르복시기, 히드록시기, 술폰산염기, 치환 또는 비치환된 C_1~20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C_6~20 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C_5~20 시클로알킬기이다. 이 때, R₃ 또는 R₄가 카르복시기 또는 술폰산염기인 것이 특히 바람직하다.

보다 바람직하게는, 본 명세서에서 사용되는 상기 폴리에스테르 수지는 하기 [화학식 3]으로 표시되는 반복 단위를 포함할 수 있다;

[화학식 3]

상기 [화학식 3]에서, 상기 R, R' 및 R"은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C_1~20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C_6~20 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C_5~20 시클로알킬렌기이다.

또한, 상기 폴리에스테르 수지는, 본 명세서의 물성을 해하지 않는 범위에서 상기 성분들 이외에 추가적인 성분들이 더 포함될 수 있다.

한편, 상기 아크릴계 수지는 (메트)아크릴레이트 단위로부터 유도된 반복 단위를 포함하는 수지를 의미하는 것으로, 본 명세서의 아크릴계 수지는, 예를 들면, 술폰산기를 포함하는 아크릴 단량체 또는 비닐 단량체를 공중합시키거나 비닐 단량체 성분에 추가하여 다른 단량체를 공중합하여 제조될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 이들로 이루어진 군으로부터 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 다른 단량체로는 (메타)아크릴로 니트릴 등과 같은 불포화 니트릴류; (메타)아크릴아미드 등과 같은 불포화아미드류; 할로겐화 염화비닐, 염화비닐리덴 등의 β-불포화 지방족 단량체; 스티렌, 메틸스티렌 등과 같은 β-불포화 방향족 단량체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이들로 이루어진 군으로부터 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것일 수 있다.

상기 아크릴계 수지는 하기 [화학식 4]로 표시되는 반복 단위를 포함하는 것일 수 있다.

[화학식 4]

상기 [화학식 4]에서, R₅는 수소 또는 치환 또는 비치환된 C_1~20 알킬기, 바람직하게는 수소 또는 메틸기이며, R₆는 수소, 에폭시기, 히드록시기, 또는 치환 또는 비치환된 C_1~20 알킬기이다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 고분자 수지는 에스테르계 반복 단위, 우레탄계 반복 단위, 및 아크릴계 반복 단위 중 2 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 고분자 수지는 폴리에스테르 아크릴계 수지, 폴리에스테르 우레탄계 수지 또는 폴리우레탄 아크릴계 수지일 수 있으며, 상기 3개의 반복 단위를 모두 포함할 수도 있다.

이때, 상기 폴리에스테르 아크릴계 수지는 에스테르계 반복단위와 아크릴계 반복단위를 포함하는 수지로, 폴리에스테르글리콜에 아크릴계 단량체 성분을 공중합하여 제조된다. 보다 구체적으로는, 본 명세서의 상기 수분산성 폴리에스테르 아크릴계 수지는 상기 [화학식 2]로 표시되는 에스테르계 반복단위와 [화학식 4]로 표시되는 아크릴계 반복단위를 포함하는 것일 수 있다.

이때, 상기 폴리에스테르글리콜은 상기 폴리에스테르 수지에서 설명한 것과 동일하다. 한편, 상기 아크릴계 단량체는, 예를 들면, 알킬 (메트)아크릴레이트, 알킬 아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 히드록시 알킬 아크릴레이트, 카르보닐기를 포함한 알킬 (메트)아크릴산, 알킬 아크릴산, 술폰산염을 포함한 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 이때, 상기 술폰산염을 포함한 아크릴레이트는 예를 들면, 소듐 2-메틸-2-프로펜-1-술폰산염을 포함하는 아크릴레이트, 소듐 아릴 술폰산염을 포함하는 아크릴레이트, 2-프로펜-1-술폰산염을 포함하는 아크릴레이트 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 상기 아크릴계 단량체 중에서도 에폭시기를 함유한 에폭시 아크릴레이트 단량체를 폴리에스테르 수지에 공중합할 경우, 에폭시 고리가 고온에서 해리되어 에폭시 고리 간의 부가 중합 반응이 발생하여 가교화되면서 폴리에스테르 주쇄의 고온 내구성을 향상시킴으로써 고온 안정성이 증가하는 장점이 있다.

또한, 상기 폴리에스테르 아크릴계 수지는, 필요에 따라, 아크릴 단량체 성분에 추가하여 다른 단량체를 공중합하여 제조된다. 이때, 상기 다른 단량체로는 (메타)아크릴로 니트릴 등과 같은 불포화 니트릴류; (메트)아크릴 이미드 등과 같은 불포화아미드류; 에틸렌, 프로필렌 등과 같은 올레핀류; 할로겐화된 염화비닐, 염화비닐리덴 등의 β-불포화 지방족 단량체; 스티렌, 메틸스티렌 등과 같은 β-불포화 방향족 단량체로 이루어진 군으로부터 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것일 수 있다.

보다 바람직하게는, 본 명세서의 상기 폴리에스테르 아크릴계 수지에는, 2종 이상의 아크릴계 단량체가 포함되며, 가장 바람직하게는 알킬 (메트)아크릴레이트 단량체와, 글리시딜 (메트)아크릴레이트와 같은 에폭시 (메트)아크릴레이트 단량체가 포함된다.

또한, 상기 폴리에스테르 아크릴계 수지는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 반응물에 있어서 폴리에스테르글리콜과 아크릴계 단량체의 중량비가 1:9 내지 9:1, 더 바람직하게는 2:8 내지 8:2, 가장 바람직하게는 3:7 내지 7:3이다. 반응물에서 폴리에스테르글리콜과 아크릴 단량체의 함량이 상기 수치 범위를 만족할 경우, 기재와의 밀착성 및 내용제성 등의 특성이 우수하게 나타난다.

한편, 상기 폴리에스테르 우레탄계 수지는, 에스테르계 반복 단위와 우레탄계 반복 단위를 함께 포함하는 것으로, 예를 들면, 전술한 폴리에스테르 수지에 이소시아네이트를 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 이때, 폴리에스테르 수지 및 이소시아네이트의 당량비는 예를 들면, 2:1 내지 1:2, 바람직하게는 1.5:1 내지 1:1.5, 보다 바람직하게는 1.2:1 내지 1:1.2이다. 당량비가 상기 수치범위를 만족하는 경우, 이를 포함하는 코팅 조성물을 이용하여 형성된 코팅층의 외관 특성이 매우 우수하고, 기재와의 밀착성 및 내용제성 등의 특성을 보다 향상시킨다.

또한, 상기 폴리우레탄 아크릴계 수지는 우레탄 단위와 아크릴계 단위를 포함하는 수지로, 폴리우레탄 수지에 아크릴계 단량체 성분을 추가로 공중합하여 제조될 수 있다. 상기한 바와 같은 폴리우레탄 아크릴계 수지의 경우, 아크릴계 단위를 포함하지 않는 폴리우레탄계 수지와 비교할 때, 내용제성 및 투명도가 보다 향상된다.

상기 아크릴계 단량체는, 예를 들면, 알킬 (메트)아크릴레이트, 알킬 아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 히드록시 알킬 아크릴레이트, 카르보닐기를 포함한 알킬 (메트)아크릴산, 알킬 아크릴산, 술폰산염을 포함한 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 술폰산염을 포함한 아크릴레이트는 예를 들면, 소듐 2-메틸-2-프로펜-1-술폰산염을 포함하는 아크릴레이트, 소듐 아릴 술폰산염을 포함하는 아크릴레이트, 2-프로펜-1-술폰산염을 포함하는 아크릴레이트 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 폴리우레탄 아크릴계 수지는, 필요에 따라, 아크릴 단량체 성분에 추가하여 다른 단량체를 공중합시켜 제조될 수 있다. 이때, 상기 다른 단량체로는 (메타)아크릴로 니트릴 등과 같은 불포화 니트릴류; (메트)아크릴 이미드 등과 같은 불포화아미드류; 에틸렌, 프로필렌 등과 같은 올레핀류; 할로겐화된 염화비닐, 염화비닐리덴 등의 β-불포화 지방족 단량체; 스티렌, 메틸스티렌 등과 같은 β-불포화 방향족 단량체 등이 있으며, 이들로 이루어진 군으로부터 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것일 수 있다.

상기 폴리우레탄 아크릴계 수지는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 상기 폴레우레탄 수지 및 아크릴계 단량체의 중량비가 1:9 내지 9:1, 더 바람직하게는 2:8 내지 8:2이다. 폴레우레탄 수지 및 아크릴계 단량체의 중량비가 상기 수치범위를 만족하는 경우 고분자 수지의 합성이 용이하고 이를 포함하는 조성물의 코팅성이 매우 우수하다.

한편, 본 명세서의 고분자 수지에는, 본 명세서의 물성을 해하지 않는 범위에서 상기 성분들 이외에 추가적인 성분들이 더 포함될 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 수분산성 미립자는 실리카, 티타니아, 알루미나, 지르코니아, 및 안티몬계 미립자로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 수분산성 미립자는, 예를 들면, 무기계 미립자, 유기계 미립자 또는 이들의 조합으로 제조될 수 있다. 상기 무기계 미립자는, 예를 들면, 실리카, 티타니아, 알루미나, 지르코니아, 안티몬, 아연계 등의 무기 산화물 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 유기계 미립자는, 예를 들면, 실리콘계 수지, 불소계 수지, (메트)아크릴계 수지, 가교 폴리비닐알코올, 멜라민계 수지 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 명세서에 따른 조성물에 있어서, 상기 수분산성 미립자는 실리카인 것이 바람직하다. 실리카는 블로킹 억제능이 더욱 우수하고, 또한 투명성이 우수하여, 헤이즈를 거의 발생시키지 않고, 착색도 없으므로, 편광판의 광학 특성에 미치는 영향이 보다 작기 때문이다. 또한, 콜로이달 실리카는 조성물에 대한 분산성 및 분산 안정성이 양호하므로, 코팅층 형성시의 작업성도 보다 우수하다.

한편, 상기 수분산성 미립자는 평균 직경(평균 1차 입자 직경)이 50nm 내지 500nm 정도 또는 100nm 내지 300nm 정도인 것이 바람직하다. 수분산성 미립자의 평균 직경이 50nm 보다 작을 때는 표면 에너지가 높아지므로, 코팅 조성물 내에서 수분산성 입자의 응집 및 침전이 일어나 용액의 안정성이 저해될 수 있고, 평균 직경이 500nm 보다 큰 경우에는 수분산성 입자가 코팅 조성물 내에서 분산이 고르게 일어나지 않고, 입자가 뭉치면서 가시광선(400nm-800nm) 파장보다 크기가 커져서 400nm 이상의 빛을 산란하여 헤이즈가 상승하게 된다. 따라서, 상기와 같은 범위의 평균 직경을 갖는 미립자를 이용함으로써, 코팅층 표면에 적절히 요철을 형성하여, 특히 아크릴계 필름과 코팅층의 접촉면, 코팅층끼리의 접촉면 등에 있어서의 마찰력을 효과적으로 저감시킨다. 그 결과, 블로킹 억제능력을 더욱 향상시킬 수 있다.

본 명세서의 조성물은 수계이므로, 바람직하게 상기 미립자는 수분산체로 배합된다. 구체적으로, 미립자로서 실리카를 채용하는 경우, 바람직하게는 콜로이달 실리카로서 배합된다. 콜로이달 실리카로서는 당해 기술 분야에서 시판되는 제품을 그대로 이용할 수 있으며, 예를 들면 닛산 화학 공업(주) 제조의 스노우텍스 시리즈, 에어프로덕트의 AEROSIL 시리즈, 일본촉매의 epostar 시리즈 및 soliostar RA 시리즈, Ranco의 LSH 시리즈 등을 사용할 수 있다.

상기와 같은 조성물로 형성된 코팅층은 내용제성이 우수하여 반사방지층, 하드코팅층과 같은 다양한 기능성 코팅층과의 부착성을 향상시키며, 동시에 수계 접착제 및 비수계 접착제와의 부착성도 향상시킬 수 있다. 나아가, 본 명세서의 상기 코팅층을 포함하는 광학 필름은 슬립성도 매우 우수하므로, 작업성도 뛰어난 장점이 있다.

또한, 상기 미립자는, 표면 코팅층에 필수적으로 포함되어야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 포함될 수도 있고, 포함되지 않을 수도 있다. 상기 미립자로는, 유기 미립자, 무기 미립자 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있으며, 미립자의 함량은 이로써 한정되는 것은 아니나, 바인더 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 100 중량부이다. 미립자의 함량이 상기 수치 범위를 만족하는 경우, 코팅막에 충분한 요철을 형성하고 코팅성이 양호해지는 장점이 있다.

또한, 상기 무기 미립자는 실리카, 실리콘 입자, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 알루미나, 지르코니아, 티타니아로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 유기 미립자는 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴레이트-co-스티렌, 폴리메틸아크릴레이트-co-스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트-co-스티렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아마이드계, 폴리이미드계, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아세탈, 에폭시레진, 페놀레진, 실리콘 수지, 멜라민 수지, 벤조구아민, 폴리디비닐벤젠, 폴리디비닐벤젠-co-스티렌, 폴리디비닐벤젠-co-아크릴레이트, 폴리디알릴프탈레이트 및 트리알릴이소시아눌레이트폴리머로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 코폴리머(copolymer)를 포함하는 것일 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 코팅층의 두께는 50nm 내지 2000nm이다.

구체적으로, 상기 코팅층의 두께는 50nm 내지 2000nm, 100nm 내지 1000nm, 또는 200nm 내지 800nm이다. 코팅층의 두께가 상기 수치범위를 만족하는 경우 접착성, 부착성, 및 권취성이 우수하다.

또한, 상기 코팅층의 마찰계수는 예를 들면, 0 내지 0.6이나, 이에 한정되는 것은 아니다. 코팅층의 마찰계수는 낮을수록 슬립성이 우수해지며 마찰계수가 상기 수치범위를 만족하는 경우 권취성이 우수하다. 이때, 상기 마찰계수는 마찰력을 수직항력으로 나눈 상대적인 비를 의미한다.

또한, 본 명세서에 있어서, 상기 코팅층의 투명도(haze)는 0 내지 5 또는 0.1 내지 3일 수 있다. 코팅층의 투명도는 낮을수록 좋으며, 투명도가 상기 수치범위를 만족하는 경우 필름의 투명성이 우수하다.

상기 투명필름은 단일의 층이거나 또는 2층 이상의 필름이 적층된 구조이며, 2층 이상의 필름이 적층된 구조인 경우 적층되는 필름들은 서로 동일하거나 상이한 재료로 이루어진다.

상기 투명필름은 아크릴계 필름이 바람직하다. 이때, 상기 아크릴계 필름은 아크릴레이트계 단위 및/또는 메타크릴레이트계 단위를 포함하는 수지를 주 성분으로 하는 필름을 의미하는 것으로, 아크릴레이트계 단위 또는 메타크릴레이트계 단위로 이루어진 호모폴리머 수지뿐 아니라 아크릴레이트계 단위 및/또는 메타크릴레이트계 단위 이외에 다른 단량체 단위가 공중합된 공중합체 수지를 주 성분으로 하는 필름 및 상기와 같은 아크릴 수지에 다른 수지가 블랜드된 블랜드 수지에 의해 형성된 필름도 포함하는 개념이다.

이때, 상기 아크릴계 필름은 예를 들면, 알킬(메트)아크릴레이트계 단위 및 스티렌계 단위를 포함하는 공중합체; 및 주쇄에 카보네이트 부를 갖는 방향족계 수지를 포함하는 필름, 알킬(메트)아크릴레이트계 단위 및 적어도 하나의 카르보닐기로 치환된 3 내지 6원소 헤테로 고리 단위를 포함하는 필름, 또는 알킬(메트)아크릴레이트계 단위, 스티렌계 단위, 적어도 하나의 카르보닐기로 치환된 3 내지 6원소 헤테로 고리 단위 및 비닐 시아나이드 단위를 포함하는 필름이거나 락톤 구조를 갖는 아크릴계 필름일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 아크릴계 수지에 공중합될 수 있는 단량체 단위로는 방향족 비닐계 단위, 카르보닐기로 치환된 3 내지 6원 헤테로 고리 단위, 아크릴산 단위, 글리시딜 단위 등이 포함될 수 있다. 이때, 상기 방향족 비닐계 단위는 예를 들면, 스티렌, α-메틸 스티렌 등으로부터 유도된 단위를 말하며, 상기 카르보닐기로 치환된 3 내지 6원 헤테로 고리 단위는, 예를 들면, 락톤 환, 글루타르산 무수물, 글루타르이미드, 말레이미드, 말레산 무수물 등으로부터 유도된 단위를 말한다.

예를 들면, 상기 아크릴계 필름은 알킬(메트)아크릴레이트계 단위 및 적어도 하나의 카르보닐기로 치환된 3 내지 10원 헤테로 고리 단위를 포함하는 공중합체를 포함하는 필름이며, 상기 카르보닐기로 치환된 3 내지 10원 헤테로고리 단위는 락톤 환, 글루타르산 무수물, 글루타르이미드, 말레산 무수물, 말레이미드 등이 있다.

상기 아크릴계 필름의 또 다른 예로는 아크릴 수지에 주쇄에 카보네이트부를 갖는 방향족 수지를 블랜딩한 블랜딩 수지를 포함하는 필름이 있다. 이때, 상기 주쇄에 카보네이트부를 갖는 방향족 수지는, 예를 들면, 폴리카보네이트 수지, 페녹시 수지 등이 있다.

상기 아크릴계 수지 필름의 제조 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 아크릴계 수지와 그 밖의 중합체, 첨가제 등을 임의의 적절한 혼합 방법에 의해 충분히 혼합하여 열가소성 수지 조성물을 제조한 후 이를 필름 성형하여 제조하거나, 또는 아크릴계 수지와, 그 밖의 중합체, 첨가제 등을 별도의 용액으로 제조한 후 혼합하여 균일한 혼합액을 형성한 후 이를 필름 성형한다.

상기 열가소성 수지 조성물은, 예를 들어, 옴니 믹서 등 임의의 적절한 혼합기로 상기 필름 원료를 프리블렌드한 후 얻어진 혼합물을 압출 혼련하여 제조된다. 이 경우, 압출 혼련에 이용되는 혼합기는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 단축 압출기, 2축 압출기 등의 압출기나 가압 니더 등 임의의 적절한 혼합기를 이용한다.

상기 필름 성형의 방법으로서는, 예를 들어, 용액 캐스트법(용액 유연법), 용융 압출법, 캘린더법, 압축 성형법 등이 있다. 이들 필름 성형법 중 용액 캐스트 법(용액 유연법), 용융 압출법이 바람직하다.

상기 용액 캐스트법(용액 유연법)에 이용되는 용매는, 예를 들어, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소류; 시클로헥산, 데칼린 등의 지방족 탄화수소류; 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르류; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류; 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 등의 알코올류; 테트라하이드로푸란, 디옥산 등의 에테르류; 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소 등의 할로겐화 탄화수소류; 디메틸포름아미드; 디메틸술폭시드 등이 있으나 이에 한정되지 않으며, 이들로 이루어진 군으로부터 1종 또는 2종을 포함하는 것일 수 있다.

상기 용액 캐스트법(용액 유연법)을 실시하기 위한 장치로는, 예를 들어, 드럼식 캐스팅 머신, 밴드식 캐스팅 머신, 스핀 코터 등이 있다. 상기 용융 압출법으로는, 예를 들어, T 다이법, 인플레이션법 등이 있다. 성형 온도는 바람직하게는 150~350℃, 보다 바람직하게는 200~300℃이다.

상기 T 다이법으로 필름을 성형하는 경우에는, 공지된 단축 압출기나 2축 압출기의 선단부에 T 다이를 장착하고, 필름 형상으로 압출된 필름을 권취하여 롤 형상의 필름을 제조한다. 이 때, 권취롤의 온도를 적절히 조정하여 압출 방향으로 연신을 가함으로써 1축 연신할 수 있고, 압출 방향과 수직인 방향으로 필름을 연신함으로써 동시 2축 연신, 축차 2축 연신 등을 실시할 수도 있다.

상기 아크릴계 필름은 미연신 필름 또는 연신 필름이다. 연신 필름인 경우에는 1축 연신 필름 또는 2축 연신 필름이고, 2축 연신 필름인 경우에는 동시 2축 연신 필름 또는 축차 2축 연신 필름이다. 2축 연신한 경우에는 기계적 강도가 향상되어 필름 성능이 향상된다. 아크릴계 필름은 다른 열가소성 수지를 혼합함으로써, 연신하는 경우에도 위상차의 증대를 억제할 수 있고, 광학적 등방성을 유지할 수 있다.

연신 온도는, 필름 원료인 열가소성 수지 조성물의 유리전이 온도 근처의 범위인 것이 바람직하고, 바람직하게는 (유리 전이 온도 - 30℃)~(유리 전이 온도 + 100℃), 보다 바람직하게는 (유리전이온도 - 20℃)~(유리전이온도 + 80℃)의 범위 내이다. 연신 온도가 (유리 전이 온도 - 30℃) 미만이면 충분한 연신 배율이 얻어지지 않고, 반대로, 연신 온도가 (유리 전이 온도 + 100℃)를 초과하면, 수지 조성물의 유동(플로우)이 일어나, 안정적인 연신을 실시하지 못한다.

면적비로 정의한 연신 배율은, 바람직하게는 1.1~25배, 보다 바람직하게는 1.3~10배이다. 연신 배율이 1.1배 미만이면, 연신에 수반되는 인성의 향상으로 이어지지 않고, 연신 배율이 25 배를 초과하면, 연신 배율을 높인 만큼의 효과를 얻을 수 없다.

연신 속도는, 일 방향으로 바람직하게는 10~20,000%/min, 보다 바람직하게는 100~10,000%/min 이다. 연신 속도가 10%/min 미만인 경우에는 충분한 연신 배율을 얻기 위해 다소 오랜 시간이 소요되어 제조 비용이 높아지고, 연신 속도가 20,000%/min을 초과하면 연신 필름의 파단 등이 일어난다.

아크릴계 필름은 이의 광학적 등방성이나 기계적 특성을 안정화시키기 위하여, 연신 처리 후에 열처리(어닐링)등을 실시할 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 코팅층이 형성된 투명필름의 적어도 일면에 표면 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 코팅층을 형성하는 단계는 당해 기술 분야에 잘 알려진, 예를 들면, 바(bar) 코팅법, 그라비어 코팅법, 슬롯다이 코팅법 등을 수행하여 조성물을 기재 필름상에 도포하고 건조한다.

상기 건조는 컨벡션(convection) 오븐 등을 통해 수행되나, 이에 제한되는 것은 아니며, 바람직하게는 90℃ 내지 150℃의 온도에서 10초에서 5분 동안 수행된다. 상기 건조 온도는 코팅되는 단계에 따라 다르며, 연신이 완료된 필름의 경우 필름의 유리전이온도(Tg)를 넘지 않는 범위에서 수행되고, 연신을 포함하는 경우 연신과 동시에 연신 온도에서 건조가 이뤄지며 필름의 분해 온도(Td)를 넘지 않는 범위에서 수행된다.

본 명세서에 따른 아크릴계 필름은 코팅층과의 접착력 또는 부착력 향상을 위하여, 코팅층 형성 전에 상기 아크릴계 필름의 적어도 일면에 표면처리가 수행될 수 있으며, 이때 상기 표면 처리 방법으로는 알칼리 처리, 코로나 처리 및 플라즈마 처리로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다. 특히, 본 명세서에 사용되는 광학 필름이 락톤 환을 포함하지 않는 아크릴계 필름인 경우에는 상기 표면 처리를 수행하는 것이 바람직하다.

한편, 본 명세서에 따른 광학 필름은 선택적으로, 상기 코팅층이 형성된 투명필름의 적어도 일면에 표면 코팅층을 더 포함할 수 있다. 상기 표면 코팅층은 눈부심 방지, 반사 방지 또는 하드 코팅 등의 기능성층을 의미한다.

이때, 상기 표면 코팅층을 형성하는 표면 코팅용 조성물은 부여하고자 하는 기능에 따라 다양한 조성으로 형성될 수 있으며, 예를 들면, 바인더 수지, 미립자 및 용매를 포함할 수 있으며, 필요에 따라 첨가제를 더 포함할 수도 있다.

예를 들면, 본 명세서에 있어서, 상기 표면 코팅층 형성용 조성물의 바인더 수지는 당해 기술 분야에 잘 알려진 아크릴계 바인더 수지일 수 있다.

상기 아크릴계 바인더 수지는 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니며, 당 기술분야에 알려져 있는 것이면 특별히 제한하지 않는다. 상기 아크릴계 바인더 수지의 예로는 아크릴레이트 단량체, 아크릴레이트 올리고머, 또는 이들의 혼합물 등이 있다. 이 때, 상기 아크릴레이트 단량체 또는 아크릴레이트 올리고머는 경화반응에 참가할 수 있는 아크릴레이트 관능기를 적어도 1개 이상 포함하는 것이 바람직하다.

상기 아크릴레이트 단량체 및 아크릴레이트 올리고머는 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니며, 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것을 제한 없이 선택하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 아크릴레이트 올리고머로는, 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스터 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다. 상기 아크릴레이트 단량체로는, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 히드록시 펜타아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸렌 프로필 트리아크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세롤 트리아크릴레이트, 트리메틸로프로판 에톡시 트리아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 프로폭시 레이티드 글리세로 트리아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트 또는 이들의 혼합물 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 상기 용매는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 바인더 수지 100 중량부에 대해, 50 중량부 내지 1000 중량부이다. 용매의 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우 표면 코팅층의 코팅성이 우수하고, 코팅 필름의 막강도가 우수하며, 후막으로 제조하기가 용이하다.

본 명세서에서 사용 가능한 용매의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 통상적으로 유기용매가 사용될 수 있다. 예를 들면, C1 내지 C6의 저급 알코올류, 아세테이트류, 케톤류, 셀로솔브류, 디메틸포름아마이드, 테트라하이드로퓨란, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 톨루엔, 및 자이렌로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 저급 알코올류는, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 이소부틸알콜 및 디아세톤 알코올이고, 상기 아세테이트류는, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 이소프로필아세테이트, 부틸아세테이트 및 셀로솔브아세테이트이며, 상기 케톤류는, 메틸에틸톤, 메틸이소부틸케톤, 아세틸아세톤, 및 아세톤이나, 이들로 한정되는 것은 아니다.

한편, 본 명세서에 따른 표면 코팅층 형성용 조성물은, 필요에 따라, UV 조사를 통한 경화를 목적으로 첨가되는 UV 경화개시제를 더 포함할 수 있다. 상기 UV 경화개시제는, 1-히드록시 시클로헥실페닐 케톤, 벤질 디메틸 케탈, 히드록시디메틸아세토페논, 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 및 벤조인 부틸 에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 UV 경화 개시제는, 상기 바인더 수지 100 중량부에 대해, 0.1 중량부 내지 10 중량부로 첨가되는 것이 바람직하다. UV 경화개시제의 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우 충분한 경화가 일어날 수 있고, 필름의 막강도가 향상될 수 있다.

또한, 본 명세서에 따른 표면 코팅층 형성용 조성물은, 레벨링제, 웨팅제, 및 소포제 중에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제의 함량은 상기 바인더 수지 100 중량부에 대해, 0.01 중량부 내지 10 중량부이다.

본 명세서에 있어서, 상기 표면 코팅층의 두께는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 1㎛ 내지 30㎛ 정도 일 수 있고, 바람직하게는 1㎛ 내지 20㎛ 정도일 수 있다. 표면 코팅층의 두께가 상기 수치 범위를 만족하는 경우에, 충분한 기능성을 구현하면서도 크랙 등의 발생을 방지할 수 있다.

한편, 상기 표면 코팅층은 본 명세서에 따른 코팅층이 형성된 광학 필름 상에 표면 코팅층 형성용 조성물을 도포한 후, 건조 및/또는 경화시키는 방법으로 형성될 수 있으며, 이때 상기 도포는 당해 기술 분야에 잘 알려진 도포 방법들, 예를 들면, 롤 코팅법, 바 코팅법, 스프레이 코팅법, 딥 코팅법 및 스핀 코팅법과 같은 습식 코팅을 통해 수행될 수 있다. 다만, 상기 도포 방법이 이로 한정되는 것은 아니며, 당 기술분야에서 사용되는 다양한 다른 도포 방법이 사용될 수 있음은 물론이다.

상기 건조 및/또는 경화는 코팅층 상에 도포된 표면 코팅층 형성 조성물에 열 및/또는 광을 조사하는 방법으로 이루어지며, 건조단계 및 경화단계를 순차적으로 수행하거나 동시에 수행한다. 다만, 공정 편의성 등일 고려할 때, 상기 경화 단계는 UV와 같은 광을 조사하는 방법을 통해 수행되는 것이 보다 바람직하다.

상기 경화 조건은 표면 코팅층 형성용 조성물의 배합비나 성분에 따라서 적절하게 조절될 수 있으며, 전자 빔 또는 자외선 경화의 경우에는 그 조사량을 0.01 J/㎠ 내지 2 J/㎠으로 1초 내지 10분이 바람직하다. 전자 빔 또는 자외선 경화에 있어서, 경화 시간이 상기 수치범위를 만족하는 경우 바인더 수지가 충분히 경화될 수 있으므로 내마모성과 같은 기계적 물성이 우수하고, 아크릴계 필름의 내구성이 향상될 수 있다.

한편, 본 명세서의 광학 필름은 상기 표면 코팅층 이외에 다른 목적의 별도층이 더 포함될 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 표면의 오염을 방지하기 위한 내오염방지층이 더 포함될 수 있다.

상기와 같은 본 명세서의 광학 필름은 편광판용 보호 필름으로 유용하게 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 명세서의 편광판은, 편광자, 상기 편광자의 적어도 일면에 배치되는 본 명세서에 따른 상기 광학 필름을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 편광자는 특별히 한정되지 않으며, 당해 기술분야에 잘 알려진 편광자, 예를 들면, 요오드 또는 이색성 염료를 포함하는 폴리비닐알코올(PVA)로 이루어진 필름이 사용된다. 본 명세서에 있어서, 편광자는 보호필름(투명필름)을 포함하지 않는 상태를 의미하며, 편광판은 보호필름(투명필름)을 포함하는 상태를 의미한다.

한편, 본 명세서에 따른 편광판은 상기 편광자와 광학 필름의 부착을 위하여, 편광자의 일면 또는 양면에 접착제층을 더 포함할 수 있으며, 예를 들면, 본 명세서의 편광판은 편광자를 기준으로, 그 편면의 구조가 [투명필름/코팅층/접착제층/편광자]로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 상기 접착제층 형성시 사용 가능한 접착제는 당해 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 수계 또는 비수계 접착제가 바람직하다.

상기 수계 접착제로는, 예를 들면, 폴리비닐알코올계 접착제, 아크릴계 접착제, 에폭시계 접착제, 우레탄계 접착제 등이 있다. 편광자와의 접착력 등을 고려할 때, 이 중에서도 폴리비닐알코올계 접착제가 바람직하며, 이 중에서도 아세토아세틸기 등을 포함하는 변성 폴리비닐알코올 접착제가 특히 바람직하다. 폴리비닐알코올계 접착제의 구체적인 예로는, 일본합성화학 Gohsefiner Z-100, Z-200, Z-200H, Z-210, Z-220, Z-320 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

여기서, 상기 수계 접착제를 이용한 편광자와 광학 필름의 접착은 광학 필름 또는 편광자인 PVA 필름의 표면상에 롤 코터, 그라비어 코터, 바 코터, 나이프 코터, 또는 캐필러리 코터 등을 사용하여 접착제를 먼저 코팅하고, 접착제가 완전히 건조되기 전에 보호 필름과 편광막을 합지 롤로 가열압착하거나 상온압착하여 합지하는 방법에 의하여 수행될 수 있다. 핫 멜트형 접착제를 이용하는 경우에는 가열 압착롤을 사용하여야 한다.

한편, 비수계 접착제는 자외선 경화형이 바람직하고, 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, (메타)아크릴레이트계 접착제, 엔/티올계 접착제, 불포화 폴리에스테르계 접착제 등의 광 라디칼 중합반응을 이용하는 접착제나 에폭시계 접착제, 옥세탄계 접착제, 에폭시/옥세탄계 접착제, 비닐에테르계 접착제 등의 광 양이온 중합반응을 이용하는 접착제 등이 있다. 상기 비수계 접착제를 이용한 편광자와 광학 필름의 접착은 접착제 조성물을 도포하여 접착층을 형성한 다음, 편광자와 광학 필름을 합판한 후 광 조사를 통해 접착제 조성물을 경화시키는 방법으로 수행된다.

상기와 같은 본 명세서에 따른 편광판은 접착층 및 표면 코팅층과의 접착력이 우수하고, 슬립성 및 안티 블록킹성도 우수하며, 내수성도 우수하다.

나아가, 상기와 같이 제조되는 본 명세서에 따른 편광판은 각종 용도에 이용될 수 있다. 구체적으로, 액정표시장치(LCD)용 편광판, 유기 EL 표시장치의 반사 방지용 편광판 등을 포함하는 화상표시장치에 바람직하게 사용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 따른 편광판은 각종 기능성 막, 예를 들면 λ/4판, λ/2판 등의 위상차판, 광확산판, 시야각 확대판, 휘도 향상판, 반사판 등의 여러 가지 광학층을 조합한 복합 편광판에 적용될 수 있다.