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KR101715402B1 - Additives for retardation compensating and Cellulose acetate film containing the same - Google Patents

Additives for retardation compensating and Cellulose acetate film containing the same Download PDF

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KR101715402B1
KR101715402B1 KR1020100139537A KR20100139537A KR101715402B1 KR 101715402 B1 KR101715402 B1 KR 101715402B1 KR 1020100139537 A KR1020100139537 A KR 1020100139537A KR 20100139537 A KR20100139537 A KR 20100139537A KR 101715402 B1 KR101715402 B1 KR 101715402B1
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Abstract

본 발명은 IPS 액정셀에 의한 위상차를 보상하기 위한 첨가제 및 이를 함유하는 셀룰로오스 아세테이트 필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아크릴계 공중합체 형태의 위상차 보상 첨가제 및 이를 함유한 셀룰로오스 아세테이트 필름에 관한 것이다. 본 발명의 위상차 보상 첨가제는 제조방법이 간단하고, 공중합체 형태로 만들어지기 때문에 필름 성형시 헤이즈 및 누출발생을 크게 억제할 수 있으며, 단량체의 선택에 따라 다양한 물성을 만족시키는 첨가제로 변형이 용이하여 IPS 모드의 LCD 편광판 보호필름 등으로 유용하게 적용할 수 있다.The present invention relates to an additive for compensating a retardation caused by an IPS liquid crystal cell and a cellulose acetate film containing the same, and more particularly, to an acrylic copolymer-type retardation compensation additive and a cellulose acetate film containing the same. Since the retardation-compensating additive of the present invention is simple in the production method and is made in the form of a copolymer, haze and leakage can be greatly suppressed during film formation, and it is easily deformed by an additive satisfying various physical properties depending on the choice of monomer IPS mode LCD polarizer protective film or the like.

Description

위상차 보상 첨가제 및 이를 함유하는 셀룰로오스 아세테이트 필름{Additives for retardation compensating and Cellulose acetate film containing the same}[0001] The present invention relates to a retardation-compensating additive and a cellulose acetate film containing the same,

본 발명은 IPS 액정셀에 의한 위상차를 보상하기 위한 첨가제 및 이를 함유하는 셀룰로오스 아세테이트 필름에 관한 것이다.The present invention relates to an additive for compensating a phase difference caused by an IPS liquid crystal cell and a cellulose acetate film containing the additive.

평판 디스플레이 소자인 LCD(Liquid Crystal Display)는 적은소비 전력 및 높은 해상도의 장점으로 인해 TV, 모니터, 노트북, 네이게이션, 휴대폰 등의 표시부에 널리 사용되고 있다. LCD는 액정층의 상하판에 편광판이 한 장씩 배치되어 있고, 상하판의 투과축은 서로 주식으로 배열되어 있어, 액정에 전계를 인가해 액정배열을 변형시켜 액정셀에 입사된 빛을 투과시키거나 차단하는 광 변조기이다.Liquid crystal display (LCD), which is a flat panel display device, is widely used in display portions of TVs, monitors, notebooks, navigation and mobile phones due to its low power consumption and high resolution. In the LCD, the polarizing plates are arranged one by one on the upper and lower plates of the liquid crystal layer, and the transmission axes of the upper and lower plates are arranged in a staggered relationship with each other. An electric field is applied to the liquid crystal to deform the liquid crystal array, Lt; / RTI >

액정 모드는 초기의 액정배향 형태에 따라 구분하며, 상판에서 하판까지 액정이 연속적으로 꼬여 있는 TN(Twisted Nematic) 모드는 광효율과 공정효율이 우수하여 대부분의 LCD 제조업체에서 생산하고 있다. 하지만 시야각이 협소하다는 단점이 있어 이를 극복하기 위한 하나의 대안으로 IPS(In-Place-Switching) 모드가 개발되어 있다. 즉, 초기 액정분자를 상판과 하판 사이에 꼬임없이 배열시키고, 수직 전기장이 아닌 수평 전기장으로 액정분자들을 기판에 평행하게 회전시키는 것이다. IPS 모드에서는 보는 각도에 따라 유효 위상차 값이 작아 화질의 시야각 의존성이 TN 모드 셀보다 작다는 장점이 있다. 그러나, IPS 모드에서도 위상차 값은 여전히 존재하므로, 능동 발광소자 대비 좁은 시야각 문제는 해결해야할 문제점 중 하나이다. 일반적으로 IPS 액정셀은 +A(positive A plate)의 특성을 나타내며, 이에 대한 정의는 x, y, z축의 굴절률 크기에 의해 결정하는데 +A 플레이트(plate)는 nx>ny=nz의 특성을 나타낸다. 즉, +A 플레이트(plate)인 IPS 액정셀은 x축 면방향(in-plane)으로 큰 굴절률을 가진다.The liquid crystal mode is classified according to the initial liquid crystal alignment, and the TN (Twisted Nematic) mode in which the liquid crystal is continuously twisted from the top plate to the bottom plate has excellent light efficiency and process efficiency and is produced by most LCD manufacturers. However, since the viewing angle is narrow, an IPS (In-Place-Switching) mode has been developed as an alternative to overcome this problem. That is, the initial liquid crystal molecules are arranged without twisting between the upper plate and the lower plate, and the liquid crystal molecules are rotated in parallel to the substrate by a horizontal electric field instead of a vertical electric field. In IPS mode, there is an advantage that the effective phase difference value is small according to viewing angle, and the viewing angle dependency of image quality is smaller than that of TN mode cell. However, since the retardation value still exists in the IPS mode, a narrow viewing angle problem is one of the problems to be solved. In general, the IPS liquid crystal cell exhibits the characteristic of + A (positive A plate), which is defined by the refractive index size of the x, y, and z axes, and the + A plate exhibits the characteristics of nx> ny = nz . That is, the IPS liquid crystal cell, which is a + A plate, has a large refractive index in the x-axis plane direction (in-plane).

한편, 현재 편광판의 보호필름으로는 물리적 특성, 투명도 및 광학 등방성 등이 우수한 셀룰로오스 아세테이트 필름을 주로 사용하고 있다. 이러한 셀룰로오스 아세테이트 필름에 적절한 첨가제를 첨가할 경우 IPS 액정셀의 위상차를 보상할 수 있어, 보다 넓은 시야각의 확보가 가능하다. 즉, 첨가제에 의해 z축 두께방향으로(out of plane) 큰 굴절률을 갖는 -A 플레이트(nx=nz>ny) 또는 +C 플레이트(nz>nx=ny) 특성을 보이는 셀룰로오스 아세테이트 필름을 보호필름으로 이용하면 IPS 액정셀에 의한 위상차를 효과적으로 보상할 수 있게 된다.On the other hand, a cellulose acetate film excellent in physical properties, transparency and optical isotropy is mainly used as a protective film of a polarizing plate. When an appropriate additive is added to such a cellulose acetate film, the retardation of the IPS liquid crystal cell can be compensated, and a wider viewing angle can be secured. That is, a cellulose acetate film showing a -A plate (nx = nz> ny) or a + C plate (nz> nx = ny) having a large refractive index out of plane by an additive is used as a protective film The phase difference due to the IPS liquid crystal cell can be effectively compensated.

대한민국 등록특허 제 10-0980534 호에서는 2개 이상의 방향족환이 평면 구조를 가지는 화합물을 첨가제로 사용한 셀룰로오스 아세테이트 필름을 제시하고 있으며, 대한민국 공개특허 제 10-2005-0030121 호에서는 위상차 상승제와 위상차 하강제를 혼합 사용함으로써 위상차를 보상하고자 하였다. 그러나, 상기 기술에서 사용한 첨가제는 분자량이 낮아 필름 형성시 헤이즈(haze) 현상 및 누출(bleed out) 이 발생하는 문제가 있었다.
Korean Patent No. 10-0980534 discloses a cellulose acetate film using a compound having a planar structure of two or more aromatic rings as an additive. In Korean Patent Laid-Open No. 10-2005-0030121, a retardation enhancer and a retarder We tried to compensate the phase difference by mixing. However, the additive used in the above technique has a low molecular weight, which causes haze phenomenon and bleed out during film formation.

이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 고분자 형태의 첨가제를 이용하여 셀룰로오스 아세테이트 필름의 두께 방향 굴절률을 증가시키고자 노력하였다. 그 결과 제조방법이 간단하면서도 가격적으로 저렴한 특정 구조의 아크릴계 공중합체를 위상차 첨가제로 이용하면 두께 방향으로의 굴절률이 높은 셀룰로오스 아세테이트 필름을 제조할 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하였다. 즉, 본 발명은 IPS 액정셀에 의한 위상차를 보상할 수 있는 새로운 첨가제 및 이를 함유하는 보상필름의 제공에 그 목적이 있다.Accordingly, the present inventors have made efforts to increase the refractive index in the thickness direction of the cellulose acetate film by using a polymer type additive in order to solve the above problems. As a result, it has been found that a cellulose acetate film having a high refractive index in the thickness direction can be prepared by using an acrylic copolymer having a specific structure having a simple and cost-effective production method as a phase difference additive. That is, an object of the present invention is to provide a novel additive capable of compensating for retardation caused by an IPS liquid crystal cell and a compensation film containing the same.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 위상차 보상 첨가제를 그 특징으로 한다.The present invention is characterized by a retardation compensation additive represented by the following formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112010087826321-pat00001
Figure 112010087826321-pat00001

상기 화학식 1에서 R1은 탄소수 1 ~ 20 의 직쇄형 또는 측쇄형 알킬기이며, R2는 수소원자 또는 탄소수 1 ~ 5 의 직쇄형 또는 측쇄형의 알킬기이고, R3는 산소원자, 황원자, CH2 또는 NH 이다.Wherein R 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 3 is an oxygen atom, a sulfur atom, CH 2 Or NH.

또한, 본 발명은 상기 위상차 보상 첨가제를 함유하는 셀룰로오스 아세테이트 필름을 그 특징으로 한다.
The present invention also features a cellulose acetate film containing the retardation compensation additive.

본 발명의 위상차 보상 첨가제는 제조방법이 간단하고, 공중합체 형태로 만들어지기 때문에 필름 성형시 헤이즈 및 누출발생을 크게 억제할 수 있으며, 단량체의 선택에 따라 다양한 물성을 만족시키는 첨가제로 변형이 용이하여 IPS 모드의 LCD 편광판 보호필름 등으로 유용하게 적용할 수 있다.
Since the retardation-compensating additive of the present invention is simple in the production method and is made in the form of a copolymer, haze and leakage can be greatly suppressed during film formation, and it is easily deformed by an additive satisfying various physical properties depending on the choice of monomer IPS mode LCD polarizer protective film or the like.

이하에서는 본 발명을 더욱 자세하게 설명하겠다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 위상차 보상 첨가제에 관한 것이다.The present invention relates to a retardation compensation additive represented by the following formula (1).

Figure 112010087826321-pat00002
Figure 112010087826321-pat00002

상기 화학식 1에서 R1은 탄소수 1 ~ 20 의 직쇄형 또는 측쇄형 알킬기이며, R2는 수소원자 또는 탄소수 1 ~ 5 의 직쇄형 또는 측쇄형의 알킬기이고, R3는 산소원자, 황원자, CH2 또는 NH 이다.Wherein R 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 3 is an oxygen atom, a sulfur atom, CH 2 Or NH.

본 발명의 위상차 보상 첨가제는 R1의 길이에 따라 광학값의 변화가 용이하다는 장점을 갖는다. 상기 R1 또는 R2의 사슬길이가 증가할수록 사슬의 자유도가 증가하여 면방향(in-plane)으로 배향하려는 성향이 강해지기 때문에 두께 방향인 z축 방향의 굴절률 증가에 불리하다. 따라서 상기 범위의 탄소수를 갖는 단량체를 사용하여 제조한 아크릴 공중합체를 이용하는 것이 좋다. 본 발명의 위상차 보상 첨가제는 솔벤트 캐스트법에 의해 셀룰로오스 아세테이트 필름 제조시, 용매로 사용되는 염화메틸렌에의 용해도가 우수하며, 필름 성형 후 헤이즈 또는 필름 표면에서의 누출문제를 크게 억제할 수 있어 가공성 및 내구성 면에서 뛰어나다.The retardation compensation additive of the present invention has an advantage that the optical value can be easily changed according to the length of R 1 . As the chain length of R 1 or R 2 increases, the degree of freedom of the chain increases and the tendency toward orientation in the plane becomes strong, which is disadvantageous for increasing the refractive index in the thickness direction z-axis direction. Therefore, it is preferable to use an acrylic copolymer produced by using a monomer having a carbon number within the above range. The retardation-compensating additive of the present invention is excellent in solubility in methylene chloride used as a solvent in the production of a cellulose acetate film by the solvent casting method and can greatly suppress the haze after film forming or leakage on the film surface, Excellent in durability.

상기 위상차 보상 첨가제는

Figure 112016076592695-pat00006
형태의 아크릴 단량체 중 1종 이상과, 말레산 무수물, 말레이미드, 티오펜-2,5-디온 및 4-사이클로펜텐-1,3-디온 중에서 선택한 1종 이상을 유기용매 하에서 반응 개시제의 존재하에 중합반응시켜 얻을 수 있다. 상기 아크릴 단량체 중의 R1 및 R2는 화학식 1에서 정의한 바와 같으며, 바람직하기로는 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트를 사용하는 것이 좋다. 이때, 위상차 보상 첨가제 중에서의 아크릴 단량체의 함량이 60 ~ 90 중량%로 조절하는 것이 바람직한데, 아크릴 단량체의 함량이 60 중량% 미만이면 중합도가 저하되는 문제가 있을 수 있고, 반대로 90 중량%를 초과하면 z축 방향 굴절률을 향상시키기 어렵다. 또한, 중합반응의 개시제로는 특별히 한정하지는 않으나, AIBN(2,2’-아조비스이소부티로니트릴)를 사용하는 것이 좋다.The retardation compensation additive
Figure 112016076592695-pat00006
And at least one member selected from the group consisting of maleic anhydride, maleimide, thiophene-2,5-dione and 4-cyclopentene-1,3-dione in an organic solvent in the presence of a reaction initiator Polymerization reaction. R 1 and R 2 in the acrylic monomer are the same as defined in formula (1), preferably methyl methacrylate and ethyl methacrylate. At this time, it is preferable to adjust the content of the acrylic monomer in the retardation compensation additive to 60 to 90% by weight. If the content of the acrylic monomer is less than 60% by weight, the polymerization degree may be lowered. On the contrary, It is difficult to improve the refractive index in the z-axis direction. The initiator for the polymerization reaction is not particularly limited, but AIBN (2,2'-azobisisobutyronitrile) is preferably used.

또한, 본 발명은 상기 위상차 보상 첨가제를 함유하는 셀룰로오스 아세테이트 필름에 관한 것이다.The present invention also relates to a cellulose acetate film containing the retardation compensation additive.

셀룰로오스 아세테이트는 셀룰로오스와 아세트산의 에스테르로서, 셀룰로오스를 구성하는 글루코오스 단위의 2위, 3위 및 6위에 존재하는 히드록시기의 수소원자의 전부 또는 일부가 아세틸기로 치환되어 있다. 셀룰로오스 아세테이트 필름의 위상차를 제어하기 위해서는 셀룰로오스 아세테이트의 아세트화도가 중요한데, 본 발명에서는 아세트화도가 59.0 ~ 61.5인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 아세트화도가 59.0 미만인 경우 분자내 -OH 그룹의 증가로 셀룰로오스 아세테이트의 흡습성 및 위상차 값에 문제가 있을 수 있으며, 61.5를 초과하는 경우 용해성에 문제가 있을 수 있다. 또한, 필름 중의 상기 화학식 1로 표시되는 위상차 보상 첨가제의 함량은 셀룰로오스 아세테이트 100 중량부에 대하여 0.01 ~ 30 중량부가 바람직하다. 위상체 보상 첨가제의 함량이 너무 적으면 첨가에 따른 효과상의 실익을 기대하기 어려우며, 30 중량부를 초과하여 과량으로 함유시 첨가제와 셀룰로오스 아세테이트와의 상용성 저하로 필름의 헤이즈 특성이 저하될 수 있다. 또한, 본 발명의 셀룰로오스 아세테이트 필름은 필요에 따라 가소제, 자외선방지제, 미립자, 파장 분산 조정제 등의 공지된 첨가제를 추가로 함유할 수도 있다.Cellulose acetate is an ester of cellulose and acetic acid, and all or a part of the hydrogen atoms of the hydroxyl groups existing at the second, third, and sixth positions of the glucose unit constituting the cellulose are substituted with an acetyl group. In order to control the phase difference of the cellulose acetate film, the degree of acetylation of the cellulose acetate is important. In the present invention, the degree of acetylation is preferably 59.0 to 61.5. If the degree of acetalization is less than 59.0, there may be a problem in hygroscopicity and phase difference of cellulose acetate due to increase of -OH group in the molecule, and if it exceeds 61.5, there may be a problem in solubility. The content of the retardation compensation additive represented by the formula (1) in the film is preferably 0.01 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the cellulose acetate. If the content of the upper body compensating additive is too small, it is difficult to expect an effect on the effect of the addition. If the content of the additive exceeds 30 parts by weight, the haze property of the film may be lowered due to the lower compatibility of the additive and cellulose acetate. The cellulose acetate film of the present invention may further contain known additives such as a plasticizer, an ultraviolet ray inhibitor, a fine particle, and a wavelength dispersion regulator as necessary.

이러한 셀룰로오스 아세테이트 필름은 셀룰로오스 아세테이트, 위상차 보상 첨가제 및 기타 첨가제를 용매에 용해시킨 후, 이 용액을 지지체 상에 캐스팅하고, 용매를 증발시켜 필름을 형성하는 솔벤트 캐스트법에 의해 제조할 수 있다. 이때 상기 용매로는 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산아밀, 포름산에틸, 아세톤, 시클로헥사논, 아세토아세트산메틸, 테트라하이드로퓨란, 1,3-디옥솔란, 4-메틸-1,3-디옥솔란, 1,4-디옥산, 2,2,2-트리플루오로에탄올, 2,2,3,3-헥사플루오로-1-프로판올, 1,3-디플루오로-2-프로판올, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-메틸-2-프로판올, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판올, 2,2,3,3,3-펜타플루오로-1-프로판올, 니트로에탄, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 염화메틸렌 및 브로모프로판 중에서 선택한 1종 이상을 사용할 수 있고, 바람직하기로는 아세트산메틸, 아세톤 또는 염화메틸렌을 사용하는 것이 좋다. 또한, 이들 용매에 메탄올, 에탄올, 부탄올 등의 저급 알코올을 병용하면, 셀룰로오스 아크릴레이트의 용매에의 용해성이 향상되거나 용액의 점도를 저감할 수 있기 때문에 바람직하다.Such a cellulose acetate film can be produced by a solvent casting method in which cellulose acetate, a phase difference compensation additive and other additives are dissolved in a solvent, the solution is cast on a support, and the solvent is evaporated to form a film. Examples of the solvent include methyl acetate, ethyl acetate, amyl acetate, ethyl formate, acetone, cyclohexanone, methyl acetoacetate, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 4-methyl- , 4-dioxane, 2,2,2-trifluoroethanol, 2,2,3,3-hexafluoro-1-propanol, 1,3-difluoro-2-propanol, , 3,3,3-hexafluoro-2-methyl-2-propanol, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol, 2,2,3,3,3- At least one selected from the group consisting of fluoro-1-propanol, nitroethane, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, methylene chloride and bromopropane , Preferably methyl acetate, acetone or methylene chloride is preferably used. In addition, when these solvents are used in combination with lower alcohols such as methanol, ethanol and butanol, the solubility of the cellulose acrylate in the solvent can be improved or the viscosity of the solution can be reduced.

제조된 필름은 별도의 연신과정 없이도 우수한 두께 방향의 위상차 값을 갖는다. 구체적으로 550 nm 파장에서 0 nm≤Re≤5 nm 및 0 nm≤Rth≤10 nm의 위상차 값을 갖는다. 상기 Re 및 Rth는 각각 면방향 위상차 값 두께방향 위상차 값으로 다음 수학식 1 및 2로 정의된다.
The produced film has an excellent retardation value in the thickness direction without any additional stretching process. Specifically, it has a retardation value of 0 nm? Re? 5 nm and 0 nm? Rth? 10 nm at a wavelength of 550 nm. Re and Rth are plane retardation value thickness retardation values, respectively, and are defined by the following equations (1) and (2).

Figure 112010087826321-pat00003
Figure 112010087826321-pat00003

Figure 112010087826321-pat00004
Figure 112010087826321-pat00004

상기 수학식 1 및 2에서, nx는 필름의 면 내 x축 방향의 굴절률이고, ny는 필름의 면 내 y축 방향의 굴절률이며, nz는 필름의 두께 방향의 굴절률이고, d는 필름의 두께이다.In the above equations (1) and (2), nx is the refractive index in the in-plane x-axis direction of the film, ny is the refractive index in the y-axis direction of the film, nz is the refractive index in the thickness direction of the film, .

상기 수학식 2에서 볼 수 있듯이, z축으로의 굴절률이 증가할수록 Rth가 낮아지는 결과를 가져온다. 따라서 IPS 모드 보상필름은 Rth값이 0에 근접할수록 위상차 보상 효과가 우수하여 보다 나은 시야각을 확보할 수 있게 된다.As can be seen from Equation (2), as the refractive index in the z axis increases, Rth decreases. Therefore, as the Rth value approaches 0, the IPS mode compensation film is excellent in the retardation compensation effect, and a better viewing angle can be secured.

본 발명의 위상차 보상 첨가제는 공중합체 형태로 만들어지기 때문에 필름 성형시 헤이즈 및 누출발생을 크게 억제할 수 있으며, 단량체의 선택에 따라 다양한 물성을 만족시키는 첨가제로 변형이 용이하다. 이러한 위상차 보상 첨가제는 셀룰로오스 아세테이트 필름에 첨가되어 두께 방향 굴절률이 높은 필름을 제조할 수 있으므로, IPS 모드의 LCD 편광판 보호필름 등으로 유용하게 적용할 수 있다.
Since the retardation-compensating additive of the present invention is made in the form of a copolymer, haze and leakage can be greatly suppressed during film formation, and an additive that satisfies various physical properties depending on the selection of the monomer can be easily deformed. Such a retardation compensation additive can be added to a cellulose acetate film to produce a film having a high refractive index in the thickness direction, and thus can be effectively applied to an IPS-mode LCD polarizer protective film or the like.

이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바, 본 발명이 다음 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited by the following Examples.

[[ 실시예Example ]]

실시예 1 : 위상차 보상 첨가제의 제조Example 1: Preparation of retardation-compensating additive

1구 플라스크(1-neck flask)에 메틸메타아크릴레이트 12 g(0.12 mol) 및 말레산 무수물(maleic anhydride) 7.8 g(0.08 mol)을 넣고, 테트라하이드로퓨란 및 메틸에틸케톤의 혼합용액 33 g을 첨가하였다. 온도를 상온으로 유지하면서 반응물을 모두 녹인 후, 반응 개시제인 AIBN(2,2’-아조비스이소부티로니트릴) 3.2 g(0.02 mol)을 첨가하고 온도를 60℃로 승온시켰다. 4시간 동안 반응을 진행시킨 후 반응용액을 상온으로 냉각시키고 메탄올을 첨가하여 생성물을 침전시켰다. 침전된 고분자는 감압하에 필터링하면서 메탄올로 수세한 후, 진공오븐에서 건조시켰다. 회수된 고분자는 흰색 분말 형태이며 수율은 67% 이였다.
12 g (0.12 mol) of methyl methacrylate and 7.8 g (0.08 mol) of maleic anhydride were placed in a 1-neck flask, and 33 g of a mixed solution of tetrahydrofuran and methyl ethyl ketone . After the temperature was maintained at room temperature, all of the reactants were dissolved. Then, 3.2 g (0.02 mol) of AIBN (2,2'-azobisisobutyronitrile) as a reaction initiator was added and the temperature was raised to 60 ° C. After the reaction was allowed to proceed for 4 hours, the reaction solution was cooled to room temperature and methanol was added to precipitate the product. The precipitated polymer was washed with methanol while being filtered under reduced pressure, and then dried in a vacuum oven. The recovered polymer was in the form of a white powder with a yield of 67%.

실시예 2 : 위상차 보상 첨가제의 제조Example 2: Preparation of phase difference compensation additive

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 메틸메타아크릴레이트 대신 에틸메타아크릴레이트 13.7 g(0.12 mol)을 사용하여 고분자 형태의 위상차 보상 첨가제를 제조하였다. 회수된 고분자의 수율은 65% 이였다.
Except that 13.7 g (0.12 mol) of ethyl methacrylate was used in place of methyl methacrylate to prepare a polymer-type retardation compensation additive. The yield of the recovered polymer was 65%.

실시예 3 : 위상차 보상 첨가제의 제조Example 3: Preparation of an additive for retardation compensation

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 메틸메타크릴레이트 대신 부틸메타크릴레이트 17 g(0.12 mol)을 사용하여 고분자 형태의 위상차 보상 첨가제를 제조하였다. 회수된 고분자의 수율은 60% 이였다.
The procedure of Example 1 was repeated except that 17 g (0.12 mol) of butyl methacrylate was used instead of methyl methacrylate to prepare a polymer-type retardation compensation additive. The yield of the recovered polymer was 60%.

실시예 4 : 셀룰로오스 아세테이트 필름의 제조Example 4: Preparation of cellulose acetate film

아세틸화도가 60.6%인 셀룰로오스 아세테이트(VM-149, Eastman社) 100 중량부에 대하여 실시예 1에서 제조한 위상차 보상 첨가제(Poly(MMA-MA)) 10 중량부, 염화메틸렌 593.3 중량부 및 메탄올 65.9 중량부를 믹싱탱크에 넣고 교반하여 셀룰로오스 아세테이트가 완전히 용해된 용액을 제조하였다. 이후, 제조한 용액을 지지체 상에 캐스팅하고, 용매를 증발시켜 필름을 형성하였다. 이때 건조온도는 140℃, 건조시간은 40분으로 하였으며, 제조된 필름의 두께는 60 ㎛이였다.
10 parts by weight of the retardation-compensating additive (Poly (MMA-MA)) prepared in Example 1, 593.3 parts by weight of methylene chloride, and 65.9 parts by weight of methanol were added to 100 parts by weight of cellulose acetate having an acetylation degree of 60.6% (VM- Parts by weight were placed in a mixing tank and stirred to prepare a completely dissolved solution of cellulose acetate. Then, the prepared solution was cast on a support, and the solvent was evaporated to form a film. The drying temperature was 140 캜 and the drying time was 40 minutes. The thickness of the prepared film was 60 탆.

실시예 5 : 셀룰로오스 아세테이트 필름의 제조Example 5: Preparation of cellulose acetate film

상기 실시예 4와 동일하게 실시하되, 위상차 보상 첨가제로 실시예 2에서 제조한 것(Poly(EMA-MA))를 사용하였다.
(Poly (EMA-MA)) prepared in Example 2 was used as the retardation compensation additive.

실시예 6 : 셀룰로오스 아세테이트 필름의 제조Example 6: Preparation of cellulose acetate film

상기 실시예 4와 동일하게 실시하되, 위상차 보상 첨가제로 실시예 3에서 제조한 것을 사용하였다.The same procedure as in Example 4 was carried out except that the retardation compensation additive prepared in Example 3 was used.

비교예 1 : 셀룰로오스 아세테이트 필름의 제조Comparative Example 1: Production of cellulose acetate film

상기 실시예 4와 동일하게 실시하되, 위상차 보상 첨가제를 사용하지 않고 필름을 제조하였다.
A film was prepared in the same manner as in Example 4 except that the retardation compensation additive was not used.

비교예 2 : 셀룰로오스 아세테이트 필름의 제조Comparative Example 2: Preparation of cellulose acetate film

상기 실시예 4와 동일하게 실시하되, 위상차 보상 첨가제로 아디프산과 에틸렌 글리콜의 축합반응에 의한 중량평균분자량이 1000~2000인 올리고머 형태의 지방족 폴리에스터계 첨가제를 사용하였다.An oligomer type aliphatic polyester additive having a weight average molecular weight of 1,000 to 2,000 by condensation reaction of adipic acid and ethylene glycol was used as the retardation compensation additive.

물성측정시험Property measurement test

상기 실시예 4 ~ 6 및 비교예 1 ~ 2 에서 제조한 필름을 Axoscan 장비를 이용하여 위상차 값을 측정하고 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 기준 파장은 550 nm로 하였다.
The retardation values of the films prepared in Examples 4 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 were measured using an Axoscan apparatus, and the results are shown in Table 1 below. The reference wavelength was 550 nm.

구분division ReRe RthRth 실시예 4Example 4 0 nm0 nm 4 nm4 nm 실시예 5Example 5 0 nm0 nm 7 nm7 nm 실시예 6Example 6 0 nm0 nm 10 nm10 nm 비교예 1Comparative Example 1 0 nm0 nm 50 nm50 nm 비교예 2Comparative Example 2 0 nm0 nm 35 nm35 nm

상기 표 1에서 볼 수 있듯이, 위상차 보상 첨가제를 사용하지 않은 비교예 1, 공지된 지방족 폴리에스터계 첨가제를 사용한 비교예 2와 대비할 때, 실시예 4 ~ 6의 두께방향 위상차(Rth) 값이 현저히 감소하여 두께방향으로 큰 굴절률을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 필름이 제조된 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 4 ~ 6의 결과로 부터 위상차 보상 첨가제 제조시 사용한 아크릴 단량체의 사슬길이가 증가할수록 면방향으로 배향하려는 성향이 커지는 것을 확인할 수 있다.As can be seen from the above Table 1, in comparison with Comparative Example 1 in which a retardation compensation additive is not used and Comparative Example 2 in which a known aliphatic polyester additive is used, the retardation values in the thickness direction (Rth) in Examples 4 to 6 And a cellulose acetate film having a large refractive index in the thickness direction was produced. From the results of Examples 4 to 6, it can be seen that as the chain length of the acrylic monomer used in the production of the retardation compensation additive increases, the tendency toward orientation in the plane direction increases.

결국, 본 발명의 위상차 보상 첨가제는 공중합체 형태로 만들어지기 때문에 단량체의 선택에 따라 다양한 물성을 만족시킬 수 있으므로 시장의 요구에 능동적으로 대처가 가능하며, 셀룰로오스 아세테이트 필름에 첨가되어 두께 방향 굴절률이 높은 필름을 제조할 수 있으므로, IPS 모드의 LCD 편광판 보호필름 등으로 적용가능함을 확인할 수 있었다.
As a result, since the retardation-compensating additive of the present invention is made in the form of a copolymer, various physical properties can be satisfied according to the selection of monomers, so that it is possible to actively cope with the market demand and can be added to a cellulose acetate film, It can be confirmed that the film can be applied to an IPS-mode LCD polarizer protective film or the like.

Claims (5)

하기 화학식 1로 표시되는 위상차 보상 첨가제:
[화학식 1]
Figure 112016076592695-pat00005

상기 화학식 1에서 R1은 탄소수 1 ~ 20 의 직쇄형 또는 측쇄형 알킬기이며, R2는 수소원자 또는 탄소수 1 ~ 5 의 직쇄형 또는 측쇄형의 알킬기이고, R3는 산소원자, 황원자, CH2 또는 NH 이며, m과 n은 m+n=1인 공중합비이고, m은 60~90 중량%, n은 10~40 중량%로 구성된다.
A retardation compensation additive represented by the following formula (1):
[Chemical Formula 1]
Figure 112016076592695-pat00005

Wherein R 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 3 is an oxygen atom, a sulfur atom, CH 2 Or NH, m and n are a copolymerization ratio of m + n = 1, m is 60 to 90% by weight, and n is 10 to 40% by weight.
제 1 항의 위상차 보상 첨가제를 함유하는 셀룰로오스 아세테이트 필름.A cellulose acetate film containing the retardation-compensating additive of claim 1. 제 2 항에 있어서, 상기 위상차 보상 첨가제의 함량은 셀룰로오스 아세테이트 100 중량부에 대하여 0.01 ~ 30 중량부인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 아세테이트 필름.The cellulose acetate film according to claim 2, wherein the content of the retardation compensation additive is 0.01 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the cellulose acetate. 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 필름은 500 nm 파장 기준으로 면 방향 위상차 값이 0 ~ 5 nm 이고, 두께 방향 위상차 값이 0 ~ 10 nm 인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 아세테이트 필름. 3. The cellulose acetate film according to claim 2 or 3, wherein the film has a retardation value of 0 to 5 nm in the direction of the plane direction of 500 nm and a retardation value of 0 to 10 nm in the thickness direction. 제 2 항의 셀룰로오스 아세테이트 필름을 함유하는 편광판.

A polarizing plate containing the cellulose acetate film of claim 2.

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