JP2016522838A - 偏光子保護フィルム用樹脂組成物、偏光子保護フィルム、これを含む偏光板および偏光板の製造方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は偏光子保護フィルム用樹脂組成物、偏光子保護フィルム、これを含む偏光板および偏光板の製造方法に関し、より詳しくは、高硬度および優れた特性を示す偏光子保護フィルム用樹脂組成物、偏光子保護フィルム、これを含む偏光板および偏光板の製造方法に関するものである。本発明の偏光板によれば、優れた硬度、可撓性、および光学特性を示すので多様な分野に有用に用いることができる。【選択図】なし

Description

本発明は、偏光子保護フィルム用樹脂組成物、偏光子保護フィルム、これを含む偏光板および偏光板の製造方法に関するものである。より詳しくは、優れた物理的、光学的特性を示す偏光子保護フィルム用樹脂組成物、偏光子保護フィルム、これを含む偏光板および偏光板の製造方法に関するものである。
本出願は、２０１３年３月２７日に韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１３−００３３００２号、２０１３年３月２７日に韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１３−００３３００４号、２０１４年３月２６日に韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１４−００３５５８８号、および２０１４年３月２６日に韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１４−００３５５８９号の出願日の利益を主張し、その内容全部は本明細書に含まれる。
液晶ディスプレイ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）は現在最も広く使用されている平板ディスプレイの一つである。一般に、液晶ディスプレイはＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）アレイ基板とカラーフィルタ基板の間に液晶層が封入された構造を有する。前記アレイ基板とカラーフィルタ基板に存在する電極に電場を印加すると、その間に封入された液晶層の液晶分子の配列が変わり、これを用いて画像を表示する。
一方、アレイ基板とカラーフィルタ基板の外側には偏光板が備えられている。偏光板はバックライトから入射される光および液晶層を通過した光のうちの特定方向の光を選択的に透過することによって偏光を制御することができる。
偏光板は一般に光を特定方向に偏光させることができる偏光子（ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）に、前記偏光子を支持および保護するための保護フィルムを接着させた構造からなる。
前記保護フイルムとしては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）からなるフィルムが広く用いられている。また、高硬度および耐摩耗性の特性を有するフィルムを達成するためにハードコーティング層をコーティングする保護フィルムが提案されている。
一方、最近は液晶装置の用途が広範囲になって様々な分野の装置に使用されており、偏光板の硬度の向上および薄型化に対する関心が高まっている。
このような必要性に対し、ＴＡＣフィルムを省略し、偏光子の表面に光重合性化合物を用いて保護層を形成した偏光板が、日本公開特許公報２００５−０１０３２９号などに提案されている。しかし、十分な硬度を有し薄型化が可能なように低い厚さを示し、大量生産工程に適合するように十分な可撓性を示す偏光板に対して依然として開発が要求されている。
前記のような課題を解決するために、本発明は、高硬度および高透明度を示し薄型化が可能であり、同時に優れた可撓性を示しカールまたはクラックが発生しない偏光子保護フィルム用樹脂組成物、偏光子保護用フィルム、これを含む偏光板および偏光板の製造方法を提供する。
前記のような問題を解決するために本発明は、多官能アクリレート系モノマー、および５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーを含むバインダー；および光開始剤を含む樹脂組成物を提供する。
また、本発明は、多官能アクリレート系モノマーおよび５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーとの硬化樹脂を含む偏光子保護フィルムを提供する。
また、本発明は、偏光子；および前記偏光子の少なくとも一面に備えられる保護フィルムを含み、前記保護フィルムは多官能アクリレート系モノマーおよび５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーとの硬化樹脂を含む偏光板を提供する。
また、本発明は、離型フィルム上に、多官能アクリレート系モノマー、および５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーを含むバインダー；および光開始剤を含む樹脂組成物を塗布する段階；
前記塗布された樹脂組成物を光硬化して保護フィルムを形成する段階；および
偏光子の一面に前記保護フィルムをラミネートして接着させる段階を含む偏光板の製造方法を提供する。
本発明の偏光子保護フィルムによれば、高硬度、耐擦傷性、高透明度を示し、優れた加工性でカールまたはクラックが発生しないので各種ディスプレイ機器に有用に適用することができ、ＴＡＣフィルムのような基材フィルムに別途のコーティングなく適用して薄型化が可能である。特に、延伸フィルムを含まないので、位相差値が実質的に０に近い程度に低いため偏光子保護用フィルムだけでなく、このような低い位相差値が要求される各種デバイスに用途の制限なく使用できる。
また、優れた加工性および可撓性を示すので大面積または曲面ディスプレイにも適用が可能であるという長所がある。
本発明の樹脂組成物は、多官能アクリレート系モノマー、および５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーを含むバインダー；および光開始剤を含む。
本発明の偏光子保護フィルムは、多官能アクリレート系モノマーおよび５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーとの硬化樹脂を含む。
本発明の偏光板は、偏光子；前記偏光子の少なくとも一面に備えられる保護フィルムを含み、前記保護フィルムは多官能アクリレート系モノマーおよび５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーとの硬化樹脂を含む。
本発明の偏光板の製造方法は、離型フィルム上に、多官能アクリレート系モノマー、および５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーを含むバインダー；および光開始剤を含む樹脂組成物を塗布する段階；前記塗布された樹脂組成物を光硬化して保護フィルムを形成する段階；および偏光子の一面に前記保護フィルムをラミネートして接着させる段階を含む。
本発明は多様な変更を加えることができ様々な形態を有し得るところ、特定実施例を例示して下記で詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に対して限定しようとするのではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むと理解されなければならない。
以下、本発明の偏光子保護フィルム用樹脂組成物、偏光子保護フィルム、これを含む偏光板および偏光板の製造方法についてより詳しく説明する。
本発明の明細書で、アクリレート系とは、アクリレートだけでなくメタクリレート、またはアクリレートやメタクリレートに置換基が導入された誘導体を全て意味する。
本発明の一側面による偏光子保護フィルムは、多官能アクリレート系モノマーおよび５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーとの硬化樹脂を含む。
前記偏光子保護フィルムは、偏光子を外部から保護する用途に使用する。
一般に使用される偏光子保護フイルムとしては、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ、ＰＥＴ）のようなポリエステル（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、サイクリックオレフィン共重合体（ｃｙｃｌｉｃ ｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ、ＣＯＣ）、ポリアクリレート（ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ、ＰＡＣ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ、ＰＥ）、ポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ、ＰＭＭＡ）、ポリエーテルエーテルケトン（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎ、ＰＥＥＫ）、ポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＮ）、ポリエーテルイミド（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ、ＰＥＩ）、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ、ＰＩ）またはトリアセチルセルロース（ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ、ＴＡＣ）などからなる基材が挙げられる。
前記基材のうち、特にトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムが光学的特性に優れるため多く使用されている。しかし、前記ＴＡＣフィルムは単独で使用する場合、表面硬度が弱く湿度にぜい弱であるため、ハードコーティングなどの機能性コーティング層を追加する必要がある。しかしこのように機能性コーティング層をさらに含む場合、保護フィルムの全体厚さが高くなるため最近の薄型化要求に合致せず、追加コーティングによってフィルムにカールやクラックなどが発生する恐れがある。
よって、本発明は、汎用的に使用されているＴＡＣフィルムを代替し、別途のコーティング層を含まないながらも十分な硬度および薄型化傾向に合致するように低い厚さを有する保護フィルムを提供する。また、本発明の保護フィルムは偏光子保護フィルムに要求される優れた光学特性を示し、生産、加工、保管および運搬などに容易であるように優れた可撓性を示すことができる。
また、延伸フィルムを含まないので、位相差値が実質的に０に近い程度に低いため偏光子保護用フィルムだけでなく、このような低い位相差値が要求される各種デバイスに用途の制限なく使用できる。
さらに、優れた加工性および可撓性を示すため大面積または曲面ディスプレイにも適用が可能であるという長所がある。
本発明の偏光子保護フィルムは、多官能アクリレート系モノマーおよび５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーとの硬化樹脂を含む。
前記多官能アクリレート系モノマーは、アクリレート系官能基を２つ以上含み、分子量が１，０００ｇ／ｍｏｌ未満であるものを意味する。より具体的に、例えば、ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）、トリプロピレングリコールジアクリレート（ＴＰＧＤＡ）、エチレングリコールジアクリレート（ＥＧＤＡ）、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、トリメチロールプロパンエトキシトリアクリレート（ＴＭＰＥＯＴＡ）、グリセリンプロポキシル化トリアクリレート（ＧＰＴＡ）、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＡ）、またはジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）などが挙げられるが、本発明の多官能アクリレート系モノマーがこれに制限されるのではない。前記多官能アクリレート系モノマーは、互いに架橋されるか、または後述のアクリレート系オリゴマーと架橋されて、保護フィルムに一定の強度と耐摩耗性を付与する役割を果たす。
前記多官能アクリレート系モノマーは、単独で、または互いに異なる種類を組み合わせて使用することができる。
前記アクリレート系オリゴマーは、ＡＳＴＭ Ｄ６３８によって測定した時、約５乃至約２００％、または約５乃至約１００％、または約１０乃至約５０％の伸び率を有するアクリレートであって、特に、アクリレート官能基を２つ以上有しているオリゴマーを意味する。前記アクリレート系オリゴマーの伸び率が前記範囲を有する時、機械的物性の低下なく優れた柔軟性と弾性を示すことができる。前記のような伸び率範囲を満足するアクリレート系オリゴマーは、柔軟性と弾性に優れて前記アクリレート系モノマーと硬化樹脂を形成し、これを含む保護フィルムに十分な可撓性、カール特性などを付与することができるのを基礎として本発明に到達した。
本発明の一実施形態によれば、前記アクリレート系オリゴマーの重量平均分子量は、約１，０００乃至約１０，０００ｇ／ｍｏｌ、または約１，０００乃至約５，０００ｇ／ｍｏｌ、または約１，０００乃至約３，０００ｇ／ｍｏｌの範囲を有してもよい。
本発明の一実施形態によれば、前記アクリレート系オリゴマーは、エチレンオキシド（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ）、プロピレンオキシド（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ）、またはカプロラクトン（ｃａｐｒｏｌａｃｔｏｎｅ）のうちの１種以上に変性されたアクリレート系オリゴマーであってもよい。前記変性されたアクリレート系オリゴマーを使用する場合、変性によって前記アクリレート系オリゴマーに柔軟性がさらに付与され保護フィルムのカール特性および可撓性が増加できる。
前記アクリレート系オリゴマーは、単独で、または互いに異なる種類を組み合わせて使用することができる。
本発明の保護フィルムは、前述の多官能アクリレート系モノマーおよび５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーが紫外線によって硬化された硬化樹脂を含む。また、本発明の保護フィルムはトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）成分を含まない。
本発明の一実施形態によれば、前記硬化樹脂は、多官能アクリレート系モノマーおよび５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーが約２：８乃至約８：２、または約３：７乃至約７：３、または約４：６乃至約６：４の重量比で硬化されているものであってもよい。前記硬化樹脂が前記範囲で硬化される時、本発明の保護フィルムは機械的特性の低下なく十分な可撓性を備えることができる。
本発明の保護フィルムは、多官能アクリレート系モノマーおよび５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーが硬化された硬化樹脂を含むことによって、光学物性の低下なく高硬度および薄型化が可能である。また、ハードコーティングのような別途の機能性コーティング層なくても表面硬度および耐スクラッチ特性に優れる。さらに、優れた柔軟性、耐衝撃性および可撓性を確保することができるので、大面積または曲面ディスプレイにも適用が可能である。また、延伸フィルムでない硬化樹脂層を含むので、位相差値が実質的に０に近い程度に低いため偏光子保護用フィルムだけでなく、低い位相差値が要求される各種ディスプレイ装置に用途の制限なく使用できる。
本発明による保護フィルムは、前述の多官能アクリレート系モノマーとともにアクリレート系オリゴマーが架橋重合された硬化樹脂を含むことによって、高硬度を示しながらも同時に柔軟性を備えることができる。これにより、別途の機能性コーティング層なく偏光子保護層の機能を果たしながら同時にハードコーティング層の役割を果たすので、多機能性の偏光子保護フイルムとして適用することができる。
本発明の一実施形態によれば、本発明の保護フィルムは無機微粒子をさらに含むことができる。前記無機微粒子は、前記硬化樹脂内に分散されている形態に含まれてもよい。
前記無機微粒子として、粒径がナノスケールである無機微粒子、例えば、粒径が約１００ｎｍ以下、または約１０乃至約１００ｎｍ、または約１０乃至約５０ｎｍのナノ微粒子であってもよい。また、前記無機微粒子としては、例えば、シリカ微粒子、アルミニウムオキシド粒子、チタニウムオキシド粒子、またはジンクオキシド粒子などを含むことができる。
前記無機微粒子を含むことによって、保護フィルムの硬度をさらに向上させることができる。
本発明の一実施形態によれば、前記保護フィルムが無機微粒子をさらに含む場合、前記硬化樹脂の総重量を１００重量部とする時、前記無機微粒子を約１乃至約１００重量部で含むことができ、または約１０乃至約５０重量部で含むことができる。前記無機微粒子を前記範囲で含むことによって、高硬度と可撓性の両方とも優れた保護フィルムを提供することができる。
本発明の一実施形態によれば、前記保護フィルムは、厚さが約１０μｍ以上、例えば、約１０乃至約２００μｍ、または約１０乃至約１００μｍ、または約１０乃至約５０μｍ、または約１０乃至約４０μｍ、または約１０乃至約３０μｍの厚さを有してもよい。本発明によれば、前記のような厚さを有することによって、別途のコーティング層を含むフィルムに比べて薄型化が可能であり、カールやクラックの発生なく高硬度の保護フィルムを提供することができる。
前記のような本発明の偏光子保護フィルムは、前記多官能アクリレート系モノマー、５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマー、光開始剤、および選択的に無機微粒子、有機溶媒を含む樹脂組成物を光硬化させて形成することができる。
本発明の他の一側面によれば、多官能アクリレート系モノマー、および５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーを含むバインダー；および光開始剤を含む樹脂組成物を提供する。
前記多官能アクリレート系モノマー、および５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーに関するより具体的な説明は、前記保護フィルムで説明した通りである。
本発明の一実施形態によれば、前記多官能アクリレート系モノマー、および５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーを含むバインダーの総重量を１００重量部とする時、前記多官能アクリレート系モノマーを約２０乃至約８０重量部で含むことができ、または約３０乃至約７０重量部で、または約４０乃至約６０重量部で含むことができる。前記多官能アクリレート系モノマーを前記範囲で含むことによって、高硬度と可撓性の両方とも優れた保護フィルムを形成することができる。前記多官能アクリレート系モノマーの含量が２０重量部より低ければ、架橋密度が低くなり鉛筆硬度や耐スクラッチ性のような塗膜の機械的特性が低下することがあり、８０重量部より多ければ、塗膜が壊れやすく十分な可撓性が備えられない。
本発明の一実施形態によれば、前記バインダーの総重量を１００重量部とする時、前記アクリレート系オリゴマーを約２０乃至約８０重量部で含むことができ、または約３０乃至約７０重量部で、または約４０乃至約６０重量部で含むことができる。前記アクリレート系オリゴマーの含量が２０重量部より含量が低い場合、塗膜は十分な可撓性が備えられないことがあり、８０重量部以上を使用する場合、機械的特性が足りないことがある。
本発明の一実施形態によれば、前記多官能アクリレート系モノマーおよび５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーは、約２：８乃至約８：２、または約３：７乃至約７：３、または約４：６乃至約６：４の重量比で含まれてもよい。前記硬化樹脂が前記範囲で硬化される時、本発明の保護フィルムは機械的特性の低下なく十分な可撓性を備えることができる。
本発明の樹脂組成物によれば、バインダー成分として多官能アクリレート系モノマーおよび５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーを含み、これらが互いに重合されて硬化された硬化樹脂は光学物性の低下なく薄い厚さの保護フィルムを形成することができる。また、このように形成された保護フィルムは、ハードコーティングのような別途の機能性コーティング層なくても表面硬度および耐スクラッチ特性に優れる。さらに、優れた柔軟性および可撓性を確保することができる。また、延伸フィルムでない硬化樹脂層を含むので、位相差値が実質的に０に近い程度に低いため偏光子保護用フィルムだけでなく、低い位相差値が要求される各種ディスプレイ装置に用途の制限なく使用できる。
前記光開始剤としては、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−プロパノン、２−ヒドロキシ−１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチル−１−プロパノン、メチルベンゾイルホルメート、α，α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノン、２−ベンゾイル−２−（ジメチルアミノ）−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−（４−モルホリニル）−１−プロパノン、ジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−ホスフィンオキシド、またはビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシドなどが挙げられるが、これに制限されない。また、現在市販されている商品としては、Ｉｒｇａｃｕｒｅ １８４、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ５００、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ６５１、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ３６９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ９０７、Ｄａｒｏｃｕｒ １１７３、Ｄａｒｏｃｕｒ ＭＢＦ、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ８１９、Ｄａｒｏｃｕｒ ＴＰＯ、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ９０７、Ｅｓａｃｕｒｅ ＫＩＰ １００Ｆなどが挙げられる。これら光開始剤は単独でまたは互いに異なる２種以上を混合して使用することができる。
本発明の一実施形態によれば、前記バインダーの総重量を１００重量部とする時、前記光開始剤を約１乃至約１０重量部で含むことができ、または約１乃至約８重量部で含むことができる。
本発明の樹脂組成物は、各成分の配合が均一であり適切な粘度を有するため、コーティング工程に問題がない場合、溶媒を含まない無溶剤形態で使用することができる。
一方、本発明の樹脂組成物は、各成分の均一な配合および塗布性のために有機溶媒をさらに含むことができる。
前記有機溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノールのようなアルコール系溶媒、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、１−メトキシ−２−プロパノールのようなアルコキシアルコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルプロピルケトン、シクロヘキサノンのようなケトン系溶媒、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチルグリコールモノエチルエーテル、ジエチルグリコールモノプロピルエーテル、ジエチルグリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコール−２−エチルヘキシルエーテルのようなエーテル系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレンのような芳香族溶媒などを単独でまたは混合して使用することができる。
本発明の一実施形態によれば、前記有機溶媒の含量は、樹脂組成物の物性を低下させない範囲内で多様に調節することができるので、特に制限しない。
本発明の一実施形態によれば、本発明の樹脂組成物は無機微粒子をさらに含むことができる。前記無機微粒子は前記多官能アクリレート系モノマーに分散された形態に樹脂組成物に含まれてもよい。
前記無機微粒子として、粒径がナノスケールである無機微粒子、例えば粒径が約１００ｎｍ以下、または約１０乃至約１００ｎｍ、または約１０乃至約５０ｎｍのナノ微粒子であってもよい。また、前記無機微粒子としては、例えば、シリカ微粒子、アルミニウムオキシド粒子、チタニウムオキシド粒子、またはジンクオキシド粒子などを含むことができる。
前記無機微粒子を含むことによって、保護フィルムの硬度をさらに向上させることができる。
本発明の一実施形態によれば、前記樹脂組成物が無機微粒子をさらに含む場合、前記バインダーの総重量を１００重量部とする時、前記無機微粒子を約１乃至約１００重量部で含むことができ、または約１０乃至約５０重量部で含むことができる。前記無機微粒子を前記範囲で含むことによって、高硬度と可撓性の両方とも優れた保護フィルムを形成することができる。
一方、前記樹脂組成物は、前述の前記多官能アクリレート系モノマー、５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマー、無機微粒子、光開始剤、有機溶媒以外にも、ＵＶ吸収剤、界面活性剤、黄変防止剤、レべリング剤、防汚剤など本発明の属する技術分野で通常使用される添加剤を追加的に含むことができる。また、その含量は、本発明の保護フィルムの物性を低下させない範囲内で多様に調節することができるので、特に制限しない。
本発明の一実施形態によれば、例えば、前記樹脂組成物は添加剤として界面活性剤を含むことができ、前記界面活性剤は１乃至２官能性のフッ素系アクリレート、フッ素系界面活性剤またはシリコン系界面活性剤であってもよい。この時、前記界面活性剤は前記硬化樹脂内に分散または架橋されている形態に含まれてもよい。
また、前記添加剤として黄変防止剤を含むことができ、前記黄変防止剤としてはベンゾフェノン系化合物またはベンゾトリアゾール系化合物などが挙げられる。
前記のように、多官能アクリレート系モノマー、および５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーを含むバインダー、光開始剤、および選択的に有機溶媒、無機微粒子、その他の添加剤を含む樹脂組成物を光硬化させることによって偏光子保護フィルムを形成することができる。
本発明の他の一側面によれば、偏光子；および前記偏光子の少なくとも一面に備えられる保護フィルムを含み、前記保護フィルムは多官能アクリレート系モノマー、および５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーとの硬化樹脂を含む偏光板を提供する。
本発明の他の一側面によれば、離型フィルム上に、多官能アクリレート系モノマー、および５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーを含むバインダー；および光開始剤を含む樹脂組成物を塗布する段階；前記塗布された樹脂組成物を光硬化して保護フィルムを形成する段階；および偏光子の一面に前記保護フィルムをラミネートして接着させる段階を含む偏光板の製造方法を提供する。
まず、多官能アクリレート系モノマー、５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマー、および光開始剤を含む樹脂組成物を離型フィルム上に塗布する。前記樹脂組成物に含まれる成分に関する具体的な説明は前記偏光子保護フィルムで説明したとおりである。前記樹脂組成物は選択的に有機溶媒、無機微粒子、添加剤などをさらに含むことができる。
前記離型フィルムは、本発明の属する技術分野で通常使用されるものであれば制限なく用いることができる。本発明の一実施形態によれば、前記離型フィルムはポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルムなどのポリオレフィン系フィルム、またはテフロン系フィルムであってもよく、好ましくは、剥離が容易であるようにシリコン系樹脂、メラミン系樹脂または尿素系樹脂などで離型処理されたフィルムであってもよい。前記離型フィルムの厚さは特に限定しないが、約２０乃至約２００μｍの厚さを有する離型フィルムを主に使用することができる。
前記離型フィルムは、樹脂組成物の硬化後、前記保護フィルムを偏光子に付着する前に剥離して除去されてもよい。または、運搬および保管などに有利であるように偏光子に付着した後に除去されてもよい。
前記樹脂組成物を塗布する方法は、本技術の属する技術分野で用いることができるものであれば特に制限されず、例えば、バーコーティング方式、ナイフコーティング方式、ロールコーティング方式、ブレードコーティング方式、ダイコーティング方式、マイクログラビアコーティング方式、コンマコーティング方式、スロットダイコーティング方式、リップコーティング方式、またはソリューションキャスティング方式などを用いることができる。
その次に、塗布された樹脂組成物に紫外線を照射して光硬化反応を行うことによって保護フィルムを形成することができる。前記紫外線を照射する前、樹脂組成物の塗布面を平坦化し組成物に含まれている溶媒を揮発させるために乾燥する過程をさらに行うことができる。
前記紫外線の照射量は、例えば、約２０乃至約６００ｍＪ／ｃｍ2であってもよい。紫外線照射の光源としては、本技術の属する技術分野で用いることができるものであれば特に制限されず、例えば、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ブラックライト（ｂｌａｃｋ ｌｉｇｈｔ）蛍光ランプなどを使用することができる。
前記樹脂組成物が完全に硬化された後、ＴＡＣのような基材フィルムや別途のコーティング層なく単一層で形成された偏光子保護フィルムを収得することができる。
本発明の偏光子保護フィルムによれば、保護フィルムを偏光子上に直接形成せず、別途の離型フィルム上に塗布して硬化するので、基材収縮の影響を受けないためカールやクラックが発生せず高硬度の保護フィルムを形成することができる。また、低い位相差値を示し、光透過率、ヘイズなど偏光子保護フィルムに要求される光学物性の低下なく高硬度の偏光子保護フィルムを提供することができる。
本発明の保護フィルムは、高硬度、可撓性、耐擦傷性、高透明度などを示すので偏光子保護用として単一層のフイルムで使用可能であり、多様な表示装置に有用に用いることができる。
本発明において、前記保護フィルムは、前記偏光子の一側面のみに含まれるか、前記偏光子の両側面ともに含まれてもよい。
偏光子は様々な方向に振動しながら入射される光から一方向に振動する光のみを抽出することができる特性を示す。このような特性は、ヨードを吸収したＰＶＡ（ｐｏｌｙ ｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）を強い張力で延伸して達成することができる。例えば、より具体的に、ＰＶＡフィルムを水溶液に浸漬して膨潤（ｓｗｅｌｌｉｎｇ）させる膨潤する段階、前記膨潤されたＰＶＡフィルムに偏光性を付与する二色性物質で染色する段階、前記染色されたＰＶＡフィルムを延伸（ｓｔｒｅｔｃｈ）して前記二色性染料物質を延伸方向に平行に配列させる延伸段階、および前記延伸段階を経たＰＶＡフィルムの色を補正する補色段階を経て偏光子を形成することができる。しかし、本発明の偏光板がこれに制限されるのではない。
本発明の偏光板は、前記偏光子の少なくとも一面に備えられる保護フィルムを含む。
前記保護フィルムは、約１０μｍ以上、例えば約１０乃至約１００μｍ、または約１０乃至約５０μｍ、または約１０乃至約４０μｍ、または約１０乃至約３０μｍの厚さを有してもよい。
また、本発明の偏光板の全体厚さは、約４５μｍ以上、例えば約４５乃至約２５０μｍ、または約５０乃至約１２０μｍ、または約５０乃至約１００μｍであってもよい。本発明によれば、前記のような薄型の厚さを有しながらもカールやクラックの発生なく高硬度を達成することができる。
前記保護フィルムは、多官能アクリレート系モノマーおよび５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーとの硬化樹脂を含み、選択的に前記硬化樹脂内に分散されている無機微粒子をさらに含むことができる。これに関するより具体的な説明と前記保護フィルムを製造する方法は前記偏光子用保護フィルムで説明した通りである。
本発明の一実施形態によれば、本発明の偏光板は前記偏光子および保護フィルムの間に備えられる接着剤層をさらに含むことができる。
前記接着剤層は、透明性を有し偏光子の偏光特性が維持される偏光子用接着剤を含むものであってもよい。使用可能な接着剤としては、当技術分野に知られているものであれば特に制限されない。例えば、一液型または二液型のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系接着剤、アクリル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、スチレンブタジエンゴム系（ＳＢＲ）接着剤、またはホットメルト型接着剤などがあるが、本発明がこれら例のみに限定されるのではない。
前記接着剤層の厚さは約０．１乃至約１０μｍ、または約０．１乃至約５μｍであってもよいが、本発明がこれら例のみに限定されるのではない。
その次に、形成された保護フィルムを接着剤を用いて偏光子にラミネートして接着させることによって本発明の偏光板を収得することができる。この時、前記離型フィルムは、樹脂組成物の硬化後、前記保護フィルムを偏光子に付着する前または後に選択的に剥離して除去することができる。
本発明の一実施形態によれば、前記保護フィルムは偏光子の両面に付着することができる。
本発明の他の実施形態によれば、前記保護フィルムは偏光子の一面のみに付着し、他の一面にはＴＡＣのような他の汎用のフィルムを付着することができる。この時、前記保護フィルムが使用者と対面する最外殻に位置するようにすることができる。このように本発明の保護フィルムは最外殻層に適した高硬度、耐スクラッチ性、および光学特性を示す。
本発明の保護フィルムはＴＡＣフィルムを代替できる程度に優れた特性を示し、したがってこれを含む偏光板は優れた鉛筆硬度、カール特性、可撓性および光学特性を備えることができる。
例えば、本発明の一実施形態によれば、本発明の偏光板は、常温で２４時間露出させた後、平面に位置させた時、前記偏光板の各角または一辺が平面から離隔される距離の平均値が約３ｍｍ以下、または約２ｍｍ以下、または約１ｍｍ以下であってもよい。
また、本発明の偏光板は、５００ｇ荷重での鉛筆硬度が１Ｈ以上、または２Ｈ以上、または３Ｈ以上であってもよい。
また、本発明の偏光板は、単体透過率が４０％以上、または４２％以上であってもよい。
また、本発明の偏光板は、直径１５ｍｍ、または１２ｍｍ、または５ｍｍの円筒形マンドレルに嵌めて巻いた時、クラックが発生しない。
また、本発明の偏光板に備えられる保護フィルムは、０乃至１ｎｍ、または０乃至０．６ｎｍ、または０乃至０．５ｎｍの面方向位相差値を示すことができる。
このような本発明の保護フィルムを備える偏光板は、多様な分野で活用が可能である。例えば、移動通信端末器、スマートフォン、その他のモバイル機器、ディスプレイ機器、電子黒板、屋外電光掲示板、各種表示部の用途に用いることができる。本発明の一実施形態によれば、前記偏光板はＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶用偏光板であってもよく、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、Ｓｕｐｅｒ−ＩＰＳ、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）などの水平配向モード用偏光板であってもよく、垂直配向モード用偏光板であってもよい。
以下、発明の具体的な実施例を通じて、発明の作用および効果をより詳しく述べる。但し、このような実施例は発明の例示として提示されたものに過ぎず、これによって発明の権利範囲が決められるのではない。
＜実施例＞
保護フィルムの製造
実施例１
トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）５０ｇ、ＤＰＣＡ１２０（日本化薬、カプロラクトン変性６官能基アクリレート、ＡＳＴＭ Ｄ６３８で測定した伸び率１２％、Ｍｗ１，９５０）２０ｇ、ＰＵ３４００（ミウォン、エチレンオキシド変性３官能基アクリレート、ＡＳＴＭ Ｄ６３８で測定した伸び率２０％、Ｍｗ２，５００）３０ｇ、光開始剤（商品名Ｄａｒｏｃｕｒ ＴＰＯ）６ｇ、ＵＶ吸収剤（商品名Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ ８１）３ｇ、ＭＥＫ１０ｇを混合してコーティング液を製造し、ＰＥＴ離型フィルムにバーコーティングした。これを６０℃で２分間乾燥した後、窒素雰囲気でブラックＵＶ（ｂｌａｃｋ ＵＶ）を照射して、厚さ２５μｍの保護フィルムを得た。
実施例２
トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）５０ｇ、ＤＰＣＡ１２０ ２０ｇ、ＴＡ６０４ＡＵ（日本油脂 、エチレンオキシド変性３官能基アクリレート、ＡＳＴＭ Ｄ６３８で測定した伸び率４９％、Ｍｗ２，３００）３０ｇ、光開始剤（商品名Ｄａｒｏｃｕｒ ＴＰＯ）６ｇ、ＵＶ吸収剤（商品名Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ ８１）３ｇ、ＭＥＫ１０ｇを混合してコーティング液を製造し、ＰＥＴ離型フィルムにバーコーティングした。これを６０℃で２分間乾燥した後、窒素雰囲気でブラックＵＶ（ｂｌａｃｋ ＵＶ）を照射して、厚さ２５μｍの保護フィルムを得た。
実施例３
Ｃ１５０（ＴＭＰＴＡに２０ｎｍ ＳｉＯ2が５０％分散されている製品、 ＴＭＰＴＡ ２５ｇ、ＳｉＯ2 ２５ｇ）５０ｇ、ＰＵ３４００ ２０ｇ、ＴＡ６０４ＡＵ ３０ｇ、光開始剤（商品名Ｄａｒｏｃｕｒ ＴＰＯ）６ｇ、ＵＶ吸収剤（商品名Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ ８１）３ｇ、ＭＥＫ１０ｇを混合してコーティング液を製造し、ＰＥＴ離型フィルムにバーコーティングした。これを６０℃で２分間乾燥した後、窒素雰囲気でブラックＵＶ（ｂｌａｃｋ ＵＶ）を照射して、厚さ２５μｍの保護フィルムを得た。
比較例１
トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）５０ｇ、ＥＢ１２９０（ＳＫ Ｃｙｔｅｃ、６官能基ウレタンアクリレート、ＡＳＴＭ Ｄ６３８で測定した伸び率０％、Ｍｗ１，０００）５０ｇ、光開始剤（商品名Ｄａｒｏｃｕｒ ＴＰＯ）６ｇ、ＵＶ吸収剤（商品名Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ ８１）３ｇ、ＭＥＫ１０ｇを混合してコーティング液を製造し、４０μｍ厚さのＴＡＣフィルムにバーコーティングした。これを６０℃で２分間乾燥した後、窒素雰囲気でブラックＵＶ（ｂｌａｃｋ ＵＶ）を照射してＴＡＣフィルム上に厚さ６μｍのコーティング層を含む保護フィルムを得た。
偏光板の製造
実施例４
実施例１で製造した保護フィルムをアクリル系接着剤を用いて接着層の厚さが大略１μｍになるようにＰＶＡフィルムとラミネーションして接着し、ＰＥＴ離型フィルムを剥離した。
ＰＶＡの他の一面には４０μｍ厚さのＴＡＣを同様な方法で接着させることによって偏光板を製造した。
実施例５
ＰＶＡフィルムの一側面には実施例２の保護フィルムを付着し、他の一面には４０μｍ厚さのＴＡＣフィルムを付着して、実施例４と同様な方法で偏光板を製造した。
実施例６
ＰＶＡフィルムの一側面には実施例３の保護フィルムを付着し、他の一面には４０μｍ厚さのＴＡＣフィルムを付着して、実施例４と同様な方法で偏光板を製造した。
比較例２
ＰＶＡフィルムの一側面には比較例１のコーティング層が形成されたＴＡＣフィルムを付着し、他の一面には４０μｍ厚さのＴＡＣフィルムを付着して、実施例４と同様な方法で偏光板を製造した。
比較例３
ＰＶＡフィルムの両面に４０μｍ厚さのＴＡＣフィルムをアクリル系接着剤を用いて接着層の厚さが大略１μｍになるようにＰＶＡフィルムとラミネーションして接着して偏光板を製造した。
＜実験例＞
＜測定方法＞
１）厚さ
デジタルマイクロメーターを用いて測定した。
２）透過率
ヘイズメーター（ＨＭ１５０）を用いて透過率とヘイズを測定した。
３）位相差
位相差測定器（Ａｘｏｓｃａｎ）を用いて面方向位相差値を測定した。
４）鉛筆硬度
鉛筆硬度測定器を用いて前記偏光板表面に対して測定標準ＪＩＳ Ｋ５４００によって５００ｇの荷重で５回往復した後、傷がない硬度を確認した。
５）耐スクラッチ性
スチールウール＃００００に一定の荷重をかけて往復して１０回擦った後、傷が出来ない荷重を確認した。
６）カール特性
各偏光板を１０ｃｍ×１０ｃｍに切断して２４時間保管した後、平面に位置させた時、各角の一辺が平面から離隔される距離の平均値を測定した。
７）円筒形屈曲テスト
各偏光板を直径５ｍｍの円筒形マンドレルに嵌めて巻いた後、クラック発生有無を判断して、クラックが発生しない場合をＯＫ、クラックが発生した場合をＸと評価した。
前記物性測定の結果を下記表１に示した。
Figure 2016522838
上記表１のように、本発明の実施例の偏光板は各物性において全て良好な特性を示した。特に、比較例２のようにＴＡＣおよびコーティング層を含む従来の保護フィルムおよびＴＡＣのみを含む比較例３と比較して、低い厚さで高硬度および優れたカール特性と可撓性、低い位相差などを示すので、薄型化が要求される表示装置に有用に用いることができる。

Claims (30)

  1. 多官能アクリレート系モノマー、５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーを含むバインダー；および
    光開始剤を含む樹脂組成物。
  2. 前記バインダーの総重量を１００重量部とする時、前記多官能アクリレート系モノマーを２０乃至８０重量部、前記５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーを２０乃至８０重量部、および前記光開始剤を１乃至１０重量部で含む請求項１に記載の樹脂組成物。
  3. 前記多官能アクリレート系モノマーは、ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）、トリプロピレングリコールジアクリレート（ＴＰＧＤＡ）、エチレングリコールジアクリレート（ＥＧＤＡ）、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、トリメチロールプロパンエトキシトリアクリレート（ＴＭＰＥＯＴＡ）、グリセリンプロポキシル化トリアクリレート（ＧＰＴＡ）、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＡ）、およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）からなる群より選択される１種以上を含む請求項１に記載の樹脂組成物。
  4. 前記アクリレート系オリゴマーは、アクリレート官能基を２つ以上有しており、エチレンオキシド（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ）、プロピレンオキシド（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ）およびカプロラクトン（ｃａｐｒｏｌａｃｔｏｎｅ）からなる群より選択された１種以上に変性されたものである請求項１に記載の樹脂組成物。
  5. 無機微粒子をさらに含む請求項１に記載の樹脂組成物。
  6. 前記バインダーの総重量を１００重量部とする時、前記無機微粒子を１乃至１００重量部で含む請求項５に記載の樹脂組成物。
  7. 前記無機微粒子は、シリカナノ微粒子、アルミニウムオキシド微粒子、チタニウムオキシド微粒子およびジンクオキシド微粒子からなる群より選択される１種以上を含む請求項５に記載の樹脂組成物。
  8. 有機溶媒をさらに含む請求項１に記載の樹脂組成物。
  9. 偏光子保護フィルムを形成するのに使用されるものである請求項１に記載の樹脂組成物。
  10. 多官能アクリレート系モノマーおよび５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーとの硬化樹脂を含む偏光子保護フィルム。
  11. 前記硬化樹脂は、前記多官能アクリレート系モノマーおよび５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーが２：８乃至８：２の重量比で硬化されている請求項１０に記載の偏光子保護フィルム。
  12. 前記多官能アクリレート系モノマーは、ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）、トリプロピレングリコールジアクリレート（ＴＰＧＤＡ）、エチレングリコールジアクリレート（ＥＧＤＡ）、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、トリメチロールプロパンエトキシトリアクリレート（ＴＭＰＥＯＴＡ）、グリセリンプロポキシル化トリアクリレート（ＧＰＴＡ）、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＡ）、およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）からなる群より選択される１種以上を含む請求項１０に記載の偏光子保護フィルム。
  13. 前記アクリレート系オリゴマーは、アクリレート官能基を２つ以上有しており、エチレンオキシド（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ）、プロピレンオキシド（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ）およびカプロラクトン（ｃａｐｒｏｌａｃｔｏｎｅ）からなる群より選択された１種以上に変性されたものである請求項１０に記載の偏光子保護フィルム。
  14. 前記硬化樹脂内に分散している無機微粒子をさらに含む請求項１０に記載の偏光子保護フィルム。
  15. 前記硬化樹脂の重量を１００重量部とする時、前記無機微粒子を１乃至１００重量部で含む請求項１４に記載の偏光子保護フィルム。
  16. 前記無機微粒子は、シリカナノ微粒子、アルミニウムオキシド微粒子、チタニウムオキシド微粒子およびジンクオキシド微粒子からなる群より選択される１種以上を含む請求項１４に記載の偏光子保護フィルム。
  17. 偏光子；および
    前記偏光子の少なくとも一面に備えられる保護フィルムを含み、前記保護フィルムは多官能アクリレート系モノマーおよび５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーとの硬化樹脂を含む偏光板。
  18. 前記硬化樹脂は、前記多官能アクリレート系モノマーおよび５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーが２：８乃至８：２の重量比で硬化されている請求項１７に記載の偏光板。
  19. 前記多官能アクリレート系モノマーは、ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）、トリプロピレングリコールジアクリレート（ＴＰＧＤＡ）、エチレングリコールジアクリレート（ＥＧＤＡ）、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、トリメチロールプロパンエトキシトリアクリレート（ＴＭＰＥＯＴＡ）、グリセリンプロポキシル化トリアクリレート（ＧＰＴＡ）、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＡ）、およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）からなる群より選択される１種以上を含む請求項１７に記載の偏光板。
  20. 前記アクリレート系オリゴマーは、アクリレート官能基を２つ以上有しており、エチレンオキシド（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ）、プロピレンオキシド（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ）およびカプロラクトン（ｃａｐｒｏｌａｃｔｏｎｅ）からなる群より選択された１種以上に変性されたものである請求項１７に記載の偏光板。
  21. 前記保護フィルムは、前記硬化樹脂内に分散している無機微粒子をさらに含む請求項１７に記載の偏光板。
  22. 前記保護フィルムは、前記偏光子の両面に備えられる請求項１７に記載の偏光板。
  23. 前記偏光子および前記保護フィルムの間に備えられる接着剤層をさらに含む請求項１７に記載の偏光板。
  24. 前記保護フィルムの厚さは１０乃至１００μｍである請求項１７に記載の偏光板。
  25. 前記偏光板の厚さは４５乃至２５０μｍである請求項１７に記載の偏光板。
  26. ５００ｇ荷重で、１Ｈ以上の鉛筆硬度を示す請求項１７に記載の偏光板。
  27. 常温で２４時間露出させた後、平面に位置させた時、前記偏光板の各角または一辺が平面から離隔される距離の平均値が約３ｍｍ以下である請求項１７に記載の偏光板。
  28. 直径１５ｍｍの円筒形マンドレルに嵌めて巻いた時、クラックが発生しない請求項１７に記載の偏光板。
  29. 離型フィルム上に、多官能アクリレート系モノマー、および５乃至２００％の伸び率を有するアクリレート系オリゴマーを含むバインダー；および光開始剤を含む樹脂組成物を塗布する段階；
    前記塗布された樹脂組成物を光硬化して保護フィルムを形成する段階；および
    偏光子の一面に前記保護フィルムをラミネートして接着させる段階を含む偏光板の製造方法。
  30. 前記偏光子の一面に前記保護フィルムをラミネートして接着させる段階以前または以後に、前記離型フィルムを剥離する段階をさらに含む請求項２９に記載の偏光板の製造方法。
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