KR20110007325A - 기재필름과의 접착력이 향상된 프라이머층을 구비한 고분자 기재 및 그를 이용한 광학기재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기재필름과의 접착력이 향상된 프라이머층을 구비한 고분자 기재 및 그를 이용한 광학기재에 관한 것이다.
본 발명의 고분자 기재는 폴리에스테르계 기재필름층 상에, 술폰기(SO3 -)를 포함하는 공중합체 및 가교경화제를 함유한 폴리우레탄계 바인더수지 조성물을 도포하여 형성된 프라이머층으로 이루어지며, 통상의 폴리우레탄 수지에 술폰기(SO3 -)를 포함하는 공중합체를 함유함으로써, 상기 공중합체 내 고분자사슬에 술폰기(SO3 -)가 연속적 배열되어, 기재필름과의 수소결합을 유도하여 우수한 접착력을 제공하고, 동시에 후가공시에 사용되는 UV경화 수지에 대해서도 이접착력이 우수하다. 이에, 본 발명의 고분자 기재는 고온, 고습의 조건에서도 접착력이 우수하게 유지되어 각종 광학용 부재 전반에 사용될 수 있다.
고분자기재, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아마이드

Description

기재필름과의 접착력이 향상된 프라이머층을 구비한 고분자 기재 및 그를 이용한 광학기재{POLYMER SUBSTRATE HAVING PRIMER LAYER HAVING IMPROVED ADHESION TO BASE FILM AND OPTICAL SUBSTRATE USING THE SAME}
본 발명은 기재필름과의 접착력이 향상된 프라이머층을 구비한 고분자 기재 및 그를 이용한 광학기재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리에스테르계 기재필름층상에 형성된 프라이머층이 통상의 폴리우레탄 수지에 술폰기(SO3 -)를 포함하는 공중합체를 함유한 폴리우레탄계 바인더수지 조성물로부터 형성됨으로써, 기재필름과의 접착력이 향상되는 동시에 후가공시에 사용되는 UV경화 수지에 대해서도 이접착력이 우수하며, 내열, 내습성이 우수한 고기능성 고분자 기재 및 그를 이용한 광학기재에 관한 것이다.
폴리에스테르 필름은 치수 안정성, 두께 균일성 및 광학적 투명성이 우수하여 디스플레이 기기뿐만 아니라 여러 산업용 재료로 그 이용범위가 매우 넓다.
이러한 폴리에스테르 필름을 광학부재용 폴리에스테르계 기능성 고분자 기재로 사용할 경우, 폴리에스테르계 기재필름과 접착성이 우수한 공중합 폴리에스테르계 바 인더 수지를 이용하여 프라이머층을 구성하나, 상기 공중합 폴리에스테르계 바인더 수지는 폴리에스테르계 기재필름과의 접착성은 충분하나, 내열, 내습성이 약하여 부착력이 떨어지며, 후가공되는 프리즘 가공층, 렌즈 가공층, 반사방지층 또는 하드코팅층과 같은 다른 기재와의 이접착성이 매우 부족하다.
따라서, 종래 문제점을 해결하기 위하여, 후경화 촉매나 분자 내에 도입된 폴리우레탄계 바인더수지를 적용하는데, 우수한 내열, 내습성뿐 만 아니라, 후가공 시 사용되는 각종 UV 경화수지와 이접착력이 우수하다.
그러나, 폴리우레탄계 바인더수지는 내열성과 후가공시 UV 경화수지와의 이접착력이 우수한 반면에, 부착력 검사 시, 폴리에스테르 기재필름과의 밀착력이 부족하여 프라이머층이 폴리에스테르 기재필름층으로부터 탈락되는 문제가 발생한다.
이에, 폴리에스테르 기재필름과의 밀착력이 우수하면서, 후가공시에 사용되는 UV경화수지에 대하여서도 우수한 이접착력을 갖도록 내열, 내습성을 제공할 수 있는 바인더수지 및 기능성 고분자 기재개발이 요구된다.
본 발명의 목적은 폴리우레탄 수지에 술폰기(SO3 -)가 연속적으로 배열된 공중합체 및 가교경화제를 함유한 폴리우레탄계 바인더수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 폴리에스테르계 기재필름층의 적어도 일면에 상기 폴리우레탄계 바인더수지 조성물을 도포하여 형성된 프라이머층을 가지는 고기능성 고분자 기재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 고기능성 고분자 기재를 이용한 광학기재로서의 용도를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폴리에스테르계 기재필름층; 및
상기 기재필름층의 적어도 일면에, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리우레탄 수지 1.0∼90중량%, 술폰기(SO3 -)를 포함하는 공중합체 1.0∼60중량%, 멜라민계 화합물, 에폭시계 화합물, 이소시아네이트계 및 옥사졸린계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 가교경화제 1.0 내지 25중량%가 잔량의 물에 용해된 폴리우레탄계 바인더수지 조성물에 의해 형성된 프라이머층;을 포함하는 고분자 기재를 제공한다.
Figure 112009043235763-PAT00001
(상기 식에서, R은 하이드록시기, 아민기 또는 아릴기이고, m은 0 내지 10의 정수이고, n은 1이상의 정수이다.)
본 발명의 폴리우레탄계 바인더수지 조성물에 함유된 술폰기(SO3 -)를 포함하는 공중합체는 술폰기(SO3 -)가 고분자사슬 가지에 연속적으로 배열된 구조이며, 더욱 바람직하게는 하기 화학식 2로 표시되는 술폰기를 포함하는 폴리에스테르 공중합체 또는 화학식 3으로 표시되는 술폰기를 포함하는 폴리아마이드 공중합체이다.
Figure 112009043235763-PAT00002
(상기에서, m은 0 내지 10의 정수이고, n은 1이상의 정수이다.)
Figure 112009043235763-PAT00003
(상기에서, m은 0 내지 10의 정수이고, n은 1이상의 정수이다.)
본 발명의 폴리우레탄계 바인더수지 조성물에 함유되는 술폰기(SO3 -)를 포함하는 공중합체는 상기 술폰기(SO3 -)로 인하여, pH 5 내지 7 이하의 약산성을 나타낸다.
본 발명의 폴리우레탄계 바인더수지 조성물에는 무기입자 1.0 내지 10중량%를 더 함유할 수 있다. 이때, 무기입자는 평균입경 30 내지 500nm를 가지는 실리카 입자 또는 알루미나-실리카 복합산화물 입자를 사용하는 것이다.
본 발명의 고분자 기재에서, 프라이머층의 바람직한 두께는 0.01 내지 5.00㎛이다.
본 발명의 고분자 기재는 65℃ 및 95%습도의 조건하에서, 96시간 내습성 테스트 후 기재필름층과 프라이머층간의 접착력 70 내지 100%를 충족하는 기능성을 발휘한다.
나아가, 본 발명의 고분자 기재를 이용하여 광선투과율이 85%이상이고, 헤이즈 값이 0.3 내지 2%이하인 광학기재를 제공한다.
본 발명에 따라, 기재필름과의 접착력은 물론 후가공시에 사용되는UV경화 수지에 대해서도 이접착력이 우수한 고분자 기재를 제공할 수 있다.
본 발명의 고분자 기재는 폴리에스테르계 기재필름층 상에, 술폰기(SO3 -)를 포함하는 공중합체 및 가교경화제를 함유한 폴리우레탄계 바인더수지 조성물을 도포하여 형성된 프라이머층으로 이루어지며, 이때, 술폰기(SO3 -)를 포함하는 공중합체 내 술폰기가 연속적으로 배열되어 기재필름과의 우수한 접착력을 제공한다.
이에, 내열, 내습성이 확보된 본 발명의 고분자 기재는 고온, 고습의 조건에서도 접착력이 우수하게 유지되는 각종 광학용 부재 전반에 사용될 수 있다. 특히, 본 발명의 고분자 기재는 플라스틱 포장재료, LCD프리즘 시트용 기재, 백라이트용 기재, 하드코트 가공AR용 기재 및 CRT보호용 기재로 유용하게 활용할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 폴리에스테르계 기재필름층; 및
상기 기재필름층의 적어도 일면에, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리우레탄 수지 1.0∼90중량%,
술폰기(SO3 -)를 포함하는 공중합체 1.0∼60중량%,
멜라민계 화합물, 에폭시계 화합물, 이소시아네이트계 및 옥사졸린계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 가교경화제 1.0 내지 25중량%가 잔량의 물에 용해된 폴리우레탄계 바인더수지 조성물에 의해 형성된 프라이머층;을 포함하는 고 분자 기재를 제공한다.
화학식 1
Figure 112009043235763-PAT00004
(상기 식에서, R은 하이드록시기, 아민기 또는 아릴기이고, m은 0 내지 10의 정수이고, n은 1이상의 정수이다.)
본 발명의 고분자 기재에서, 폴리에스테르계 기재필름층은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 또는 폴리카보네이트에서 선택 사용할 수 있다.
본 발명의 고분자 기재에서, 프라이머층을 형성하는 폴리우레탄계 바인더수지 조성물은 폴리우레탄 수지에 술폰기(SO3 -)를 포함하는 공중합체를 첨가하는 것을 특징으로 한다.
이때, 술폰기(SO3 -)를 포함하는 공중합체의 바람직한 일례는 하기 화학식 2로 표시되는 술폰기를 포함하는 폴리에스테르 공중합체를 사용하는 것이다.
화학식 2
Figure 112009043235763-PAT00005
(상기에서, m은 0 내지 10의 정수이고, n은 1이상의 정수이다.)
또한, 술폰기(SO3 -)를 포함하는 공중합체의 또 다른 바람직한 일례는 하기 화학식 3으로 표시되는 술폰기를 포함하는 폴리아마이드 공중합체를 사용하는 것이다.
화학식 3
Figure 112009043235763-PAT00006
상기에서, m은 0 내지 10의 정수이고, n은 1이상의 정수이다.
본 발명의 폴리우레탄계 바인더수지 조성물에 술폰기(SO3 -)가 고분자사슬 가지에 연속적으로 배열된 술폰기를 포함하는 공중합체를 첨가함으로써, 폴리에스테르 기재필름층과의 접착력 향상에 유리하다.
즉, 술폰기(SO3 -)를 포함하는 공중합체를 함유한 폴리우레탄계 바인더수지 조성물을 폴리에스테르 기재필름층상에 도포하여 프라이머층을 형성함으로써, 폴리에스테르 기재필름층과의 수소결합을 유도하여 주 기재인 폴리에스테르 기재필름층과 고분자 프라이머층간의 계면 사이에 수분 및 다른 용매가 침투해 들어오는 것을 차단할 수 있어, 접착력을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 폴리우레탄계 바인더수지 조성물로 형성된 프라이머층은 폴리에스테르계 기재필름과 우수한 접착력을 부여함으로써, 계면간의 공기층이 갇히는 현상을 줄일 수가 있어서 기재필름층과 프라이머층간 계면 사이의 광학적 손실을 줄일 수 있다. 즉, 계면 사이의 빛의 손실을 줄여 우수한 광학 특성을 부여할 수 있다.
본 발명의 폴리우레탄계 바인더수지 조성물에는 내구성을 향상시키기 위하여, 멜라민계 화합물, 에폭시계 화합물, 이소시아네이트계 및 옥사졸린계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 가교경화제 1.0 내지 25중량%가 함유된다. 이때, 1.0중량% 미만이면, 가교 반응이 부족하여 내구성이 떨어지고, 25중량%를 초과하면, 지나친 경화도의 상승 및 경화제의 자체 반응으로 인해 내구성이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명의 고분자 기재에서, 프라이머층을 구성하는 폴리우레탄계 바인더수지 조성물에는 프라이머층에 함유된 수지와 굴절률 차이가 비교적 적은 무기입자 1.0 내지 10중량%를 더 함유하여 주행성을 확보할 수 있다. 이때, 무기입자의 평균입경은 30 내지 500nm이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 50내지 300nm이며, 평균입경이 30㎚미만이면, 미세 무기입자가 기재에서 주행성 및 내스크래치성에 도움을 주지 못할 뿐만 아니라 무기입자 투입의 효과를 주지 못하며, 미세입자의 평균입경이 500㎚를 초과하면, 헤이즈에 지장을 주는 문제가 발생된다.
본 발명에서 사용되는 무기입자로는 실리카 입자 또는 알루미나-실리카 복합산화물 입자를 사용하는 것이다. 본 발명의 무기입자 함량이 1.0 중량% 미만이면, 주행성에 도움을 주지 못해 스크레치에 취약하고, 10중량%를 초과하면, 제품의 탁도에 영 향을 주어 불투명해지는 문제가 있다.
본 발명의 고분자 기재에서, 프라이머층은 0.01 내지 5.00㎛ 두께로 형성되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 3.00㎛으로 형성되는 것이다. 이때, 프라이머층의 두께가 0.01㎛보다 얇으면, 투명성은 양호해지나 후가공시에 접착력이 저하되며, 5.00㎛보다 두꺼울 경우, 접착특성은 우수하나 투명성 및 코팅성이 저하되어 바람직하지 않다.
본 발명의 폴리우레탄계 바인더수지 조성물에는 코팅성 및 기능성 향상을 위하여 필요에 따라, 첨가제를 더 함유할 수 있으며 그 일례로는 계면활성제, 소포제 등을 사용할 수 있다.
상기로부터, 본 발명의 고분자 기재는 폴리에스테르 기재필름층과의 접착력이 우수한 프라이머층을 구비함으로써, 65℃ 및 95%습도의 조건하에서, 96시간 내습성 테스트 후 기재필름층과 프라이머층간의 접착력은 70 내지 100%를 충족한다.
또한, 본 발명의 프라이머층은 후가공시 UV수지와의 우수한 접착성을 보임에 따라, 열처리공정에서 기재의 반송성 등의 후가공 적성이 우수하기 때문에 광학용을 포함한 각종 부재의 전반에 걸쳐 사용될 수 있다.
이에, 본 발명은 상기 기능성 고분자 기재를 이용한 광학기재를 제공한다.
본 발명의 고분자 기재는 폴리에스테르 기재필름층과, 프라이머층간의 우수한 접착력을 가지는 동시에 후가공시 상기 고분자 프라이머층 상에 도포된 다른 기재와의 접착력과 내습 부착력이 향상된다.
또한, 본 발명의 고분자 기재는 폴리에스테르 기재필름상에 폴리우레탄계 바인더수 지 조성물로 프라이머층이 형성되고, 상기 폴리우레탄계 바인더수지 조성물이 술폰기(SO3 -)를 포함하는 공중합체를 함유함으로써, 폴리에스테르계 기재필름과 효과적으로 밀착되어 계면간의 공기층이 갇히는 현상을 줄일 수가 있다. 그로 인해 기재필름층과 프라이머층간 계면 사이의 광학적 손실을 줄일 수 있으며, 계면 사이의 빛의 손실을 줄여 우수한 광학 특성을 부여할 수 있다.
따라서, 본 발명의 고분자 기재는 플라스틱 포장재료, LCD 확산 및 프리즘 시트용 기재, 백라이트용 기재, 각종 하드코트 가공 또는 AR(Anti-Reflection)용 기재, CRT보호용 기재 등으로서 유용하다.
특히, 본 발명의 고분자 기재는 광선투과율이 85%이상이고, 헤이즈 값이 0.3 내지 2%이하인 특성으로 인하여 광학용 폴리에스테르 필름의 광학기재로 활용할 수 있다.
더욱 구체적으로는, 본 발명의 프라이머층이 형성된 고분자 기재의 면은 접착력이 95% 내지 100%, 전광선투과율이 85% 이상, 헤이즈가 0.3 내지 2%, 더욱 바람직하게는 0.4% 내지 1.8%를 충족한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.
본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
우레탄 수지 28중량% 함유 수분산액 15중량%(고형분 중량 4.2중량%); 술폰기를 포함하는 폴리에스테르 공중합체(m=1이고, n이 5) 30중량% 함유 수분산액 15중량%(고형분 중량 4.5중량%); 멜라민계 가교경화제 30 중량% 함유 수분산액 5중량%(고형분 중량 1.5중량%); 음이온계 계면활성제 10중량% 함유 수분산액 1.0중량%(고형분 중량 0.1중량%); 80nm 입자크기의 콜로이드성 실리카입자 70중량% 함유 수분산액 0.1중량%(고형분 중량 0.07중량%)과 물 63.9중량%를 혼합한 폴리우레탄계 바인더수지 조성물을 제조하였다.
이후, 상기 폴리우레탄계 조성물을 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 기재필름에 도포하여 188㎛ 두께의 프라이머층을 형성한 고분자 기재를 제조하였다.
<실시예 2>
에폭시 가교경화제 30 중량% 함유 수분산액 5중량%를 함유하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1에서 제조된 폴리우레탄계 바인더수지 조성물과 동일한 조성이고, 이를 실시예1 과 동일한 방법으로 수행하여 188㎛ 두께의 프라이머층이 형성된 고분자 기재를 제조하였다.
<실시예 3>
이소시아네이트 가교경화제 30 중량% 함유 수분산액 5중량%를 함유하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1에서 제조된 폴리우레탄계 바인더수지 조성물과 동일한 조성이고, 이를 실시예 1 과 동일한 방법으로 수행하여 188㎛ 두께의 프라이머층이 형성된 고분자 기재를 제조하였다.
<실시예 4>
옥사졸린 가교경화제 30 중량% 함유 수분산액 5중량%를 함유하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1에서 제조된 폴리우레탄계 바인더수지 조성물과 동일한 조성이고, 이를 실시예 1 과 동일한 방법으로 수행하여 188㎛ 두께의 프라이머층이 형성된 고분자 기재를 제조하였다.
<실시예 5>
실시예 1의 멜라민 가교경화제 함유 폴리우레탄계 바인더수지 조성물을 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 기재필름에 도포하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 188㎛ 두께의 프라이머층이 형성된 고분자 기재를 제조하였다.
<실시예 6>
실시예 2의 이소시아네이트 가교경화제 함유 폴리우레탄계 바인더수지 조성물을 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 기재필름에 도포하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 188㎛ 두께의 프라이머층이 형성된 고분자 기재를 제조하였다.
<실시예 7>
실시예 3의 이소시아네이트 가교경화제 함유 폴리우레탄계 바인더수지 조성물을 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 기재필름에 도포하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 188㎛ 두께의 프라이머층이 형성된 고분자 기재를 제조하였다.
<실시예 8>
실시예 4의 옥사졸린 가교경화제 함유 폴리우레탄계 바인더수지 조성물을 폴리에틸 렌나프탈레이트(PEN) 기재필름에 도포하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 188㎛ 두께의 프라이머층이 형성된 고분자 기재를 제조하였다.
<실시예 9>
실시예 1의 멜라민 가교경화제 함유 폴리우레탄계 바인더수지 조성물을 폴리카보네이트(PC) 기재필름에 도포하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 188㎛ 두께의 프라이머층이 형성된 고분자 기재를 제조하였다.
<실시예 10>
실시예 2의 이소시아네이트 가교경화제 함유 폴리우레탄계 바인더수지 조성물을 폴리카보네이트(PC) 기재필름에 도포하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 188㎛ 두께의 프라이머층이 형성된 고분자 기재를 제조하였다.
<실시예 11>
실시예 3의 이소시아네이트 가교경화제 함유 폴리우레탄계 바인더수지 조성물을 폴리카보네이트(PC) 기재필름에 도포하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 188㎛ 두께의 프라이머층이 형성된 고분자 기재를 제조하였다.
<실시예 12>
실시예 4의 옥사졸린 가교경화제 함유 폴리우레탄계 바인더수지 조성물을 폴리카보네이트(PC) 기재필름에 도포하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 188㎛ 두께의 프라이머층이 형성된 고분자 기재를 제조하였다.
<실시예 13>
술폰기를 포함하는 폴리에스테르 공중합체(m=1이고, n이 8) 30중량% 함유 수분산액 15중량%를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 고분자 기재를 제조하였다.
<실시예 14>
술폰산기를 함유하는 폴리아마이드 공중합체(m=2이고, n이 5)를 함유한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 폴리우레탄계 바인더수지 조성물 및 방법으로 수행하여, 고분자 기재를 제조하였다.
<실시예 15>
술폰산기를 함유하는 폴리아마이드 공중합체(m=2이고, n이 8)를 함유한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 폴리우레탄계 바인더수지 조성물 및 방법으로 수행하여, 고분자 기재를 제조하였다.
<실시예 16>
실시예 1에서 콜로이드성 실리카입자를 함유하지 않은 폴리우레탄계 바인더수지 조성물을 이용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 고분자 기재를 제조하였다.
<실시예 17>
실시예 1에서 사용된 콜로이드성 실리카입자 대신에, 80nm 입자크기의 알루미나-실리카 복합산화물 입자 70중량% 함유 수분산액 0.1중량% 함유하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 폴리우레탄계 바인더수지 조성물 및 방법으로 수행하여, 고분자 기재를 제조하였다.
<비교예 1>
술폰기를 포함하는 폴리에스테르 공중합체를 함유하지 않은 것을 제외하고는, 멜라민 가교경화제를 함유한 실시예 1과 동일한 폴리우레탄계 바인더수지 조성물 및 방법으로 수행하여, 고분자 기재를 제조하였다.
<비교예 2>
술폰기를 포함하는 폴리에스테르 공중합체를 함유하지 않은 것을 제외하고는, 상기 에폭시 가교경화제를 함유한 실시예 2와 동일한 폴리우레탄계 바인더수지 조성물 및 방법으로 수행하여, 고분자 기재를 제조하였다.
<비교예 3>
술폰기를 포함하는 폴리에스테르 공중합체를 함유하지 않은 것을 제외하고는, 상기 이소시아네이트 가교경화제를 함유한 실시예 3과 동일한 폴리우레탄계 바인더수지 조성물 및 방법으로 수행하여, 고분자 기재를 제조하였다.
<비교예 4>
술폰기를 포함하는 폴리에스테르 공중합체를 함유하지 않은 것을 제외하고는, 상기 옥사졸린 가교경화제를 함유한 실시예 4와 동일한 폴리우레탄계 바인더수지 조성물 및 방법으로 수행하여, 고분자 기재를 제조하였다.
<비교예 5>
술폰기를 포함하는 폴리아마이드 공중합체를 함유하지 않은 것을 제외하고는, 멜라민 가교경화제를 함유한 실시예 1과 동일한 폴리우레탄계 바인더수지 조성물 및 방법으로 수행하여, 고분자 기재를 제조하였다.
<비교예 6>
술폰기를 포함하는 폴리아마이드 공중합체를 함유하지 않은 것을 제외하고는, 상기 에폭시 가교경화제를 함유한 실시예 2와 동일한 폴리우레탄계 바인더수지 조성물 및 방법으로 수행하여, 고분자 기재를 제조하였다.
<비교예 7>
술폰기를 포함하는 폴리아마이드 공중합체를 함유하지 않은 것을 제외하고는, 상기 이소시아네이트 가교경화제를 함유한 실시예 3과 동일한 폴리우레탄계 바인더수지 조성물 및 방법으로 수행하여, 고분자 기재를 제조하였다.
<비교예 8>
술폰기를 포함하는 폴리아마이드 공중합체를 함유하지 않은 것을 제외하고는, 상기 옥사졸린 가교경화제를 함유한 실시예 4와 동일한 폴리우레탄계 바인더수지 조성물 및 방법으로 수행하여, 고분자 기재를 제조하였다.
<실험예 1> 프라이머층이 도포된 기재필름과 후가공시 UV 수지와의 접착력 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 고분자 기재에 대하여, 기재필름층과 후가공시 주로 이용되는 UV 수지로 경화시킨 후의 접착력을 측정하였다.
상세하게는, #20 와이어바를 사용하여 프라이머층이 접착되어 있는 표면에 아크릴계 UV 경화수지를 도포시키고, UV를 조사하여 경화시킨 후, 경화된 UV 수지 위를 절단기로 프라이머층이 코팅된 필름에 절단선을 만들어서, 10×10의 매트릭스에 2㎜×2㎜ 정사각형들을 배치하였다. 절단선이 있는 필름에 셀로판 테이프(No. 405, NICHIBAN제; 넓이: 24㎜)을 붙이고, 벨벳을 이용하여, 테이프를 문질러서 필름에 강력하게 부착시켰다. 이후, 수직으로 테이프를 떼어내고, 접착층에 남아있는 프라이머층의 면적을 시각적으로 관찰하고, 하기 수학식 1에 의해 접착력을 계산하였다.
또한, 65℃, 90%습도의 조건하에서 96시간 후의 내습성 평가를 위한 접착력 테스트를 동일한 방법으로 수행하였다.
Figure 112009043235763-PAT00007
<실험예 2>
상기에서 제조된 실시예 및 비교예에서 제조된 고분자 기재에 대하여 프라이머층인 코팅액과 기재 사이의 코팅성을 측정하였다. 상세하게는 #0∼#4 와이어바를 사용하여 프라이머층을 기재에 도포 전의 표면과 도포 후의 표면을 관찰하였다.
이때, 육안으로 아일랜드처럼 코팅액이 묻지 않아야 하며, 아일랜드처럼 코팅액이 묻지 않은 부분들이 2개 이하일 때, 우수 판정하였다.
Figure 112009043235763-PAT00008
상기 결과로부터, 폴리우레탄의 기본수지에 술폰기(SO3 -)를 포함하는 폴리에스테르 또는 폴리아마이드 공중합체가 함유됨으로써, 65℃ 및 95%습도의 조건하에서, 96시간 내습성 테스트 후, 기재필름층과 프라이머층간의 접착력이 100%를 보였다. 따라서, 내열, 내습성의 확보로 인하여, 부착력 향상이 기대된다.
또한, 후 가공시 UV수지와의 접착성(%) 역시 100%를 충족함으로써, 다른 기재와의 우수한 이접착성을 보인다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 폴리에스테르 기재필름상에, 폴리우레탄의 기본수지에 술폰기(SO3 -)를 포함하는 폴리에스테르 또는 폴리아마이드 공중합체가 함유된 폴리우레탄계 바인더수지 조성물에 의해 프라이머층을 형성한 고기능성 고분자 기재를 제공하였다. 본 발명의 고분자 기재는 고온 고습의 조건하에서 폴리에스테르 기재필름층과 프라이머층간의 100%의 우수한 접착력을 보이므로, 내열성 및 내습성으로 인한 부착력저하의 종래 문제점을 해소하였다.
또한, 본 발명의 고분자 기재의 프리즘 렌즈가공이나 하드코트가공, AR 가공 등의 후가공시의 열처리 공정에서 고분자 기재의 반송성 등의 후가공 적성이 우수하므로, 본 발명의 고기능성 고분자 기재를 플라스틱 포장재료, LCD프리즘 시트용 기재, 백라이트용 기재, 하드코트 가공AR용 기재 및 CRT보호용 기재로 유용하게 활용할 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (9)

  1. 폴리에스테르계 기재필름층; 및
    상기 기재필름층의 적어도 일면에, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리우레탄 수지 1.0∼90중량%, 술폰기(SO3 -)를 포함하는 공중합체 1.0∼60중량%, 멜라민계 화합물, 에폭시계 화합물, 이소시아네이트계 및 옥사졸린계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 가교경화제 1.0 내지 25중량%가 잔량의 물에 용해된 폴리우레탄계 바인더수지 조성물에 의해 형성된 프라이머층;을 특징으로 하는 고분자 기재.
    화학식 1
    Figure 112009043235763-PAT00009
    상기 식에서, R은 하이드록시기, 아민기 또는 아릴기이고, m은 0 내지 10의 정수이고, n은 1이상의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 술폰기(SO3 -)를 포함하는 공중합체가 고분자사슬 가지에 술폰기(SO3 -)가 연속적으로 배열된 구조인 것을 특징으로 하는 상기 고분자 기재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 술폰기(SO3 -)를 포함하는 공중합체가 하기 화학식 2로 표시되는 술폰기를 포함하는 폴리에스테르 공중합체인 것을 특징으로 하는 상기 고분자 기재:
    화학식 2
    Figure 112009043235763-PAT00010
    상기에서, m은 0 내지 10의 정수이고, n은 1이상의 정수이다.
  4. 제1항에 있어서, 상기 술폰기(SO3 -)를 포함하는 공중합체가 하기 화학식 3으로 표시되는 술폰기를 포함하는 폴리아마이드 공중합체인 것을 특징으로 하는 상기 고분자 기재:
    화학식 3
    Figure 112009043235763-PAT00011
    상기에서, m은 0 내지 10의 정수이고, n은 1이상의 정수이다.
  5. 제1항에 있어서, 상기 폴리우레탄계 바인더수지 조성물에, 무기입자 1.0 내지 10중량%를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 고분자 기재.
  6. 제5항에 있어서, 상기 무기입자가 평균입경 30 내지 500nm를 가지는 실리카 입자 또는 알루미나-실리카 복합산화물 입자인 것을 특징으로 하는 상기 고분자 기재.
  7. 제1항에 있어서, 프라이머층의 두께가 0.01 내지 5.00㎛인 것을 특징으로 하는 상기 고분자 기재.
  8. 제1항에 있어서, 상기 기능성 고분자 기재가 65℃ 및 95%습도의 조건하에서, 96시간 내습성 테스트 후 기재필름층과 프라이머층간의 접착력 70 내지 100%를 충족하는 상기 고분자 기재.
  9. 제1항의 고분자 기재를 이용한 광선투과율이 85%이상이고, 헤이즈 값이 0.3 내지 2%이하인 광학기재.
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