본 발명에 따른 수지 조성물은 (a) 1종 이상의 (메트)아크릴레이트계 유도체를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 유닛; (b) 히드록시기 함유부를 갖는 쇄 및 방향족부를 갖는 방향족계 유닛; 및 (c) 1종 이상의 스티렌계 유도체를 포함하는 스티렌계 유닛을 포함한다. 상기 (a) 내지 (c) 유닛들은 각각 다른 화합물에 포함될 수도 있고, 상기 (a) 내지 (c) 유닛들 중 2 이상의 유닛이 하나의 화합물에 포함될 수도 있다.

본 발명에 있어서, 상기 (메트)아크릴레이트계 유닛은 연신 과정에서 필름에 부의 면내 위상차(Rin)와 음의 두께 방향 위상차(Rth)를 약한 정도로 부여하고, 상기 히드록시기 함유부를 갖는 쇄 및 방향족부를 갖는 방향족계 유닛은 정의 면내 위상차(Rin) 특성 및 양의 두께 방향 위상차(Rth) 특성을 부여하며, 상기 스티렌계 유닛은 강한 부의 면내 위상차(Rin)와 음의 두께 방향 위상차(Rth)를 부여할 수 있다. 여기서, 부의 면내 위상차란 연신 방향과 면 내에서 수직한 방향으로 굴절율이 가장 커지는 것을 의미하고, 정의 면내 위상차란 연신 방향으로 굴절율이 가장 커지는 것을 의미하며, 음의 두께 방향 위상차는 두께 방향 위상차가 면 방향 평균 굴절율보다 큰 것을 의미하고, 양의 두께 방향 위상차는 면 내 평균 굴절율이 두께 방향 굴절율 보다 큰 것을 의미한다.

전술한 각 유닛의 위상차 특성에 의해, 상기 광학 필름의 위상차 특성은 각 성분들의 조성과 연신 방향, 연신비, 일축 또는 이축 연신 등의 연신방법에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 상기 각 성분의 조성과 연신방법을 조절함으로써 다양한 위상차 특성을 가지는 필름을 제조할 수 있으므로, 광학적 특성이 뛰어난 필름을 제조할 수 있고, 잔류 위상차 또한 거의 없는 광학 필름을 제공할 수도 있다.

또한, 본 발명에 따른 수지 조성물은 부서지기 쉬운 아크릴계 필름과 달리 기계적 물성이 우수한 필름을 제공할 수 있다. 또한, 상기 (a) 유닛은 우수한 광학적 물성을 제공할 수 있고, 상기 (b) 유닛은 상기 (a) 유닛을 포함하는 화합물과의 우수한 혼화성을 제공할 수 있다. 또한, 상기 (b) 유닛의 함량에 따라 광탄성 계수의 값을 조절할 수 있으므로 외부응력에 의한 위상차 값의 변화가 작은 필름을 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 수지 조성물은 (d) 고리부를 갖는 고리계 유닛을 추가로 포함할 수 있다. 상기 (d) 유닛은 상기 (a) 유닛, 상기 (b) 유닛 및 상기 (c) 유닛 중 적어도 하나가 포함된 화합물에 포함될 수도 있고, 상기 (a) 유닛, 상기 (b) 유닛 및 상기 (c) 유닛 중 적어도 하나가 포함된 화합물과 상이한 화합물에 포함될 수도 있다. 상기 (d) 유닛은 필름에 우수한 내열성을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시상태에 따르면, 상기 (a) 유닛과 상기 (d) 유닛을 포함하는 공중합체, 상기 (a) 유닛과 상기 (c) 유닛을 포함하는 공중합체, 상기 (c) 유닛과 상기 (d) 유닛을 포함하는 공중합체, 상기 (a) 유닛, 상기 (b) 유닛 및 상기 (c) 유닛을 포함하는 공중합체가 사용될 수 있다. 이 때 상기 공중합체들은 상기 유닛들 중 적어도 하나를 2종 이상 포함할 수 있다.

구체적인 예로서, 메틸(메트)아크릴레이트와 같은 (a) 유닛과 N-시클로헥실말레이미드와 같은 (d) 유닛을 포함하는 공중합체, 즉 폴리(N-시클로헥실말레이미드-co-메틸(메트)아 크릴레이트)를 사용할 수 있다. 또한, 스티렌과 같은 (c) 유닛과 무수말레산과 같은 (d) 유닛을 포함하는 공중합체를 사용할 수 있다. 또한, (a) 유닛으로서 메틸메타크릴레이트, (c) 유닛으로서 스티렌과 알파메틸 스티렌, 및 (d) 유닛으로서 N-시클로헥실말레이미드를 포함하는 공중합체를 사용할 수 있다. 또한, (a) 유닛으로서 메틸메타크릴레이트, (c) 유닛으로서 스티렌 또는 알파메틸스티렌, 및 (d) 유닛으로서 N-시클로헥실말레이미드 및 무수말레산을 포함하는 공중합체를 사용할 수 있다. 그러나, 상기 예들은 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 상기 예들로 한정되는 것은 아니다.

상기 각 유닛의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 전술한 각 성분들의 역할을 고려하여, 목적하는 면 내 위상차 및 두께 방향 위상차를 비롯한 광학적 특성, 기계적 물성, 투명성, 광탄성 계수, 혼화성 등을 달성하기 위하여 상기 각 유닛의 함량을 결정할 수 있다. 예컨대, 상기 (a) 유닛, 상기 (b) 유닛, 상기 (c) 유닛 및 상기 (d) 유닛의 함량은 각각 약 0.1 내지 99 중량%의 범위 내에서 선택될 수 있다. 구체적으로, 상기 (a) 유닛의 함량은 약 50 내지 약 98 중량%인 것이 바람직하고, 상기 (b) 유닛의 함량은 약 0.5 내지 약 40중량%인 것이 바람직하며, 상기 (c) 유닛의 함량은 약 0.5 내지 약 30 중량% 인 것이 바람직하다. 상기 (d) 유닛의 함량은 약 0.5 내지 약 45 중량%인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 (a) 유닛, 상기 (b) 유닛, 상기 (c) 유닛 또는 상기 (d) 유닛을 포함하는 화합물은 호모중합체 또는 공중합체일 수 있으며, 본 발명의 목적을 해하지 않는 범위 내에서 상기 (a) 유닛, 상기 (b) 유닛, 상기 (c) 유닛 및 상기 (d) 유닛 이외의 유닛을 추가로 포함할 수 있다. 상기 공중합체는 랜덤 또는 블록 공중합체일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 (a) 유닛은 (메트)아크릴레이트 뿐만 아니라 (메트)아크릴레이트 유도체도 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 구체적으로 상기 (메트)아크릴레이트계 단량체로는 메틸 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트 등이 있으나 이에만 한정되는 것은 아니다. 특히, 메틸메타크릴레이트(MMA)를 사용하는 것이 가장 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 (a) 유닛을 포함하는 화합물로서, (메트)아크릴레이트계 유닛 및 상기 (d) 고리부를 갖는 고리계 유닛을 포함하는 공중합체를 이용할 수 있다. 상기 (메트)아크릴레이트계 유닛 및 상기 고리부를 갖는 고리계 유닛을 포함하는 공중합체 내의 (메트)아크릴레이트계 유닛의 함량은 약 50 내지 99 중량%, 바람직하게는 약 70 내지 약 98 중량%이고, 상기 고리부를 갖는 고리계 유닛의 함량은 약 1 내지 50 중량%, 바람직하게는 약 2 내지 약 30중량%이다. 상기 고리부를 갖는 고리계 유닛의 함량이 50 중량% 이하인 것이 필름의 헤이즈(haze)값을 낮추는데 유리하다.

상기 (메트)아크릴레이트계 유닛 및 상기 고리부를 갖는 고리계 유닛을 포함하는 공중합체 중의 상기 고리부를 갖는 고리계 유닛은 필름의 내열성을 향상시키는 역할을 한다. 상기 고리부를 갖는 고리계 유닛의 예는 후술한다. 다만, 상기 (a) 유닛과 함께 공중합체에 포함되는 고리부를 갖는 고리계 유닛은 말레이미드부를 포함하는 말레이미드계 유닛인 것이 가장 바람직하다. 상기 말레이미드계 유닛은 N-시클로헥실말레이미드, N-페닐말레이미드, N-메틸말레이미드, N-부틸말레이미드 등으로부터 유래한 고리부를 포함할 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니며, 특히 N-시클로헥실말레이미드로부터 유래한 고리부를 포함하는 것이 가장 바람직하다.

상기 (메트)아크릴레이트계 유닛 및 상기 고리부를 갖는 고리계 유닛을 포함하는 공중합체로는 (메트)아크릴계 단량체 및 말레이미드계 단량체와 같은 고리계 단량체를 이용하고, 괴상 중합, 용액 중합, 현탁 중합, 유화 중합 등의 방법으로 제조될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 (b) 히드록시기 함유부를 갖는 쇄 및 방향족부를 갖는 방향족계 유닛의 수 평균 분자량은 1,500 내지 2,000,000 g/mol인 것이 바람직하다. 상기 방향족계 유닛은 페녹시계 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 페녹시계 수지는 벤젠 고리에 적어도 하나의 산소 라디칼이 결합된 구조를 포함한다. 예컨대, 상기 (b) 방향족계 유닛은 하기 화학식 1로 표시되는 유닛을 1종 이상 포함할 수 있다. 상기 (b) 방향족계 유닛은 하기 화학식 1의 유닛을 5 내지 10,000개, 더 바람직하게는 5 내지 7,000개, 더 바람직하게는 5 내지 5,000개 포함하는 것이 바람직하다. 상기 (b) 방향족계 유닛에 하기 화학식 1로 표시되는 유닛이 2종 이상 포함되는 경우, 이들은 랜덤, 교대 또는 블록의 형태로 포함될 수 있다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에 있어서,

X는 적어도 하나의 벤젠 고리를 포함하는 2가기이고, R은 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌이다.

구체적으로, X는 하기와 같은 화합물로부터 유래된 2가기인 것이 바람직하나, 이에만 한정되는 것은 아니다.

[화학식 2]

R ¹ 은 직접결합, 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌 또는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬리덴이고,

R ² 및 R ³ 는 각각 수소, 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬 또는 탄소수 2 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐이며, n 및 m은 각각 1 내지 5의 정수이다.

[화학식 3]

R ⁴ 는 수소, 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬 또는 탄소수 2 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐이며, p는 1 내지 6의 정수이다.

[화학식 4]

R ⁶ 및 R ⁷ 은 각각 직접결합, 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌 또는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬리덴이고,

R ⁵ 및 R ⁸ 는 각각 수소, 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬 또는 탄소수 2 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐이며, q 및 r은 각각 1 내지 5의 정수이다.

상기 화학식 2 내지 4로 표시되는 화합물의 구체적인 예는 하기와 같으나, 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.

상기 (b) 방향족계 유닛은 특히 하기 화학식 5로 표시되는 1종 이상의 페녹시계 유닛을 5 내지 10,000개 포함하는 것이 가장 바람직하다.

[화학식 5]

상기 식에 있어서, R ⁹ 는 직접결합 또는 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌이고, R ¹⁰ 은 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌이다.

상기 화학식 5는 하기 화학식 6으로 표시되는 것이 바람직하다.

[화학식 6]

상기 (b) 유닛을 포함하는 화합물의 말단은 OH기일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 (c) 스티렌계 유닛은 스티렌 뿐만 아니라 스티렌계 유도체도 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 스티렌계 유도체는 스티렌의 벤젠고리 또는 비닐기에 지방족 탄화수소 또는 헤테로 원자를 포함하는 치환기를 1 이상 갖는 화합물을 포함하며, 구체적으로 알파메틸 스티렌도 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 (c) 유닛을 포함하는 화합물로서, 스티렌계 유닛과 상기 (d) 고리부를 갖는 고리계 유닛을 포함하는 공중합체를 이용할 수 있다. 상기 스티렌계 유닛 및 고리부를 갖는 고리계 유닛을 포함하는 공중합체 내의 스티렌계 유닛의 함량은 약 1 내지 약 99 중량%, 바람직하게는 약 30 내지 약 99 중량%, 더욱 바람직하게는 약 40 내지 약 95 중량%이고, 고리부를 갖는 고리계 유닛의 함량은 약 1 내지 약 99 중량%, 바람직하게는 약 1 내지 약 70 중량%, 더욱 바람직하게는 약 5 내지 약 60 중량%이다. 상기 스티렌계 유닛 및 고리부를 갖는 고리계 유닛을 포함하는 공중합체를 용융 혼화하여 사용함으로써 필름의 접착성 및 내열성을 향상시킬 수 있다. 고리부를 갖는 고리계 유닛의 함량이 너무 적으면 혼화성이 다소 떨어질 수 있다. 상기 고리부를 갖는 고리계 유닛의 예는 후술한다. 다만, 상기 (c) 유닛과 함께 공중합체에 포함되는 고리부를 갖는 고리계 유닛은 무수말레산부를 포함하는 무수말레산계 유닛인 것이 가장 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 (d) 유닛은 필름의 내열성을 향상시킬 수 있다. 상기 (d) 유닛의 함량은 약 0.1 내지 약 99 중량%, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 45중량%이다. 상기 (d) 유닛 중 고리부로는 무수말레산, 말레이미드, 글루탈산 무수물, 글루탈이미드, 락톤 및 락탐 등이 포함되나, 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 하나의 실시상태에 따르면, 전술한 (a) 내지 (d)의 유닛을 포함하는 성분들로서, 1) (메트)아크릴레이트계 유닛 및 말레이미드계 유닛을 포함하는 공중합체, 2) 페녹시계(phenoxy-based) 유닛을 포함하는 수지 및 3) 스티렌계 유닛과 무수 말레산 유닛을 포함하는 공중합체를 사용할 수 있다. 이 경우, 각각의 성분의 함량은 1 ~ 99 중량%인 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 1) 공중합체는 약 50 내지 약 99중량%인 것이 바람직하고 약 75 내지 약 98중량%인 것이 더욱 바람직하다. 상기 2) 수지는 약 0.5 내지 약 40 중량%인 것이 바람직하며, 약 1 내지 약 30 중량%인 것이 더욱 바람직하다. 상기 3) 공중합체는 약 0.5 내지 약 30중량%인 것이 바람직하고, 약 1 내지 약 20 중량%인 것이 더욱 바람직하다.

특히, 상기 1) (메트)아크릴레이트계 유닛 및 말레이미드계 유닛을 포함하는 공중합체 내 말레이미드계 단량체의 함량이 50 중량% 이하인 경우에는 상기 1) 내지 3) 성분들의 혼합 비율에 관계없이 전 영역에 대하여 혼화성(miscibility)을 나타낼 수 있고, 이러한 수지 조성물을 이용하여 제조한 광학 필름은 단일 유리 전이 온도(Tg)를 나타낼 수 있는 우수한 장점이 있다.

본 발명에 따른 수지 조성물은 전술한 광학 물성, 내열성, 접착성 등이 요구되는 용도라면 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 광학 필름의 재료로서 사용될 수도 있다.

본 발명에 따른 수지 조성물을 이용하여 형성한 광학필름은 두께가 5 ~ 500㎛, 더 바람직하게는 5 ~ 300㎛인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 광학 필름의 광투과도는 90% 이상이고, 헤이즈(haze) 특성은 2.5% 이하, 바람직하게는 1% 이하, 더욱 바람직하게는 0.5% 이하의 범위를 가질 수 있다. 본 발명에 따른 광학 필름의 유리 전이 온도는 100℃ 이상인 것이 바람직하다.

상기 광학 필름은 상기 (b) 유닛 및 (c) 유닛의 함량에 따라 광탄성 계수의 값을 극히 작게 조절할 수 있고, 이 경우 외부응력에 의한 위상차 값의 변화가 작은 특징을 가지게 되어, 빛샘 현상을 줄일 수 있다.

본 발명에 따른 수지 조성물은 전술한 성분들을 용융 혼합하여 블렌딩함으로써 제조할 수 있다. 상기 성분들의 용융 혼합은 압출기 등을 이용하여 수행할 수 있다.

상기 수지 조성물은 일반적으로 사용되는 윤활제(lubricant), 산화 방지제, UV 안정제, 흡수제 및 열 안정제 등을 추가로 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 광학 필름은 전술한 수지 조성물을 이용하여 형성될 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 광학 필름은 전술한 수지 조성물을 준비하는 단계; 및 상기 수지 조성물을 이용하여 필름을 성형하는 단계를 포함하는 방법에 의하여 제조될 수 있다. 상기 방법은 상기 필름을 일축 또는 이축 연신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 광학 필름의 제조시에는 당 기술분야에 알려진 방법을 이용할 수 있고, 구체적으로는 압출 성형법을 이용할 수 있다. 예컨대, 상기 수지 조성물을 진공 건조하여 수분 및 용존 산소를 제거한 후, 원료 호퍼로부터 압출기를 질소 치환한 싱글 또는 트윈 압출기에 공급하고, 고온에서 용융하여 원료 펠렛을 얻고, 얻어진 원료 펠렛을 진공 건조하고, 원료 호퍼로부터 압출기까지를 질소 치환한 싱글 압출기로 용융한 후, 코트 행거 타입의 T-다이에 통과시키고, 크롬 도금 캐스팅 롤 및 건조 롤 등을 거쳐 필름을 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 광학 필름의 제조시에는 상기 필름을 일축 또는 이축 연신하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.