JP2017197738A - ハードコート組成物、これを含むハードコートフィルム、ウィンドウフィルムおよび表示装置 - Google Patents
ハードコート組成物、これを含むハードコートフィルム、ウィンドウフィルムおよび表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017197738A JP2017197738A JP2017087028A JP2017087028A JP2017197738A JP 2017197738 A JP2017197738 A JP 2017197738A JP 2017087028 A JP2017087028 A JP 2017087028A JP 2017087028 A JP2017087028 A JP 2017087028A JP 2017197738 A JP2017197738 A JP 2017197738A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hard coat
- coat composition
- film
- meth
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D181/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur, with or without nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on polysulfones; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D181/02—Polythioethers; Polythioether-ethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D143/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing boron, silicon, phosphorus, selenium, tellurium, or a metal; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D143/04—Homopolymers or copolymers of monomers containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F230/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal
- C08F230/04—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal
- C08F230/08—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G75/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G75/02—Polythioethers
- C08G75/04—Polythioethers from mercapto compounds or metallic derivatives thereof
- C08G75/045—Polythioethers from mercapto compounds or metallic derivatives thereof from mercapto compounds and unsaturated compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D135/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical, and containing at least another carboxyl radical in the molecule, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D135/02—Homopolymers or copolymers of esters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2244—Oxides; Hydroxides of metals of zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/36—Silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
- C08K5/37—Thiols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
Abstract
【課題】ハードコート組成物、これを含むハードコートフィルム、ウィンドウフィルムおよび表示装置の提供。
【解決手段】本発明は、シラザン化合物、チオール系化合物、シクロヘキシル基を含む多官能ウレタン(メタ)アクリレート、光開始剤、無機ナノ粒子、および溶剤を含むハードコート組成物、これを含むハードコートフィルム、ウィンドウフィルムおよび表示装置に関し、耐擦傷性、硬度および柔軟性に優れた効果を奏している。
【選択図】なし
【解決手段】本発明は、シラザン化合物、チオール系化合物、シクロヘキシル基を含む多官能ウレタン(メタ)アクリレート、光開始剤、無機ナノ粒子、および溶剤を含むハードコート組成物、これを含むハードコートフィルム、ウィンドウフィルムおよび表示装置に関し、耐擦傷性、硬度および柔軟性に優れた効果を奏している。
【選択図】なし
Description
本発明は、ハードコート組成物、これを含むハードコートフィルムおよび表示装置に関し、より詳細には、シラザン化合物、チオール系化合物、シクロヘキシル基を含む多官能ウレタン(メタ)アクリレート、光開始剤、無機ナノ粒子、および溶剤を含むハードコート組成物、これを含むハードコートフィルム、ウィンドウフィルムおよび表示装置に関する。
最近、液晶表示装置(liquid crystal display)または有機発光表示装置(organic light emitting diode display)などの平板表示装置を用いた薄型表示装置が大きな注目を集めている。特に、これらの薄型表示装置は、タッチスクリーンパネル(touch screen panel)形態で実現され、スマートフォン(smart phone)、タブレット(tablet)PCだけでなく、各種ウェアラブル機器(wearable device)に至るまで、携帯性を特徴とする各種スマート機器(smart device)に広く使用されている。
このような携帯可能なタッチスクリーンパネル基盤の表示装置は、スクラッチまたは外部衝撃からディスプレイパネルを保護すべく、ディスプレイパネル上にディスプレイ保護用ウィンドウフィルムを備えている。ほとんどの場合、ディスプレイ用強化ガラスをウィンドウフィルムに用いている。ディスプレイ用強化ガラスは、一般的なガラスより薄いが、高い強度とともに擦れに強いように作製された特徴がある。
しかし、強化ガラスは、重量が重くて携帯機器の軽量化に適さないという欠点を有するだけでなく、外部衝撃に弱くて壊れにくい性質(unbreakable)を実現し難い。また、一定レベル以上曲がらない、曲げ可能(bendable)か折り畳み可能(foldable)な機能を有するフレキシブル(flexible)ディスプレイ素材として好適でない。
最近は、柔軟性および耐衝撃性を確保すると同時に、強化ガラスに相応する強度または耐スクラッチ性を有する光学用プラスチックカバーに対する検討が多様に進められている。一般的に、強化ガラスに比べて柔軟性を有する光学用透明プラスチックカバー素材としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリアクリレート(PAR)、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド(PI)などがある。しかし、これら高分子プラスチック基板の場合、ディスプレイ保護用ウィンドウフィルムに用いられる強化ガラスに比べて硬度および耐スクラッチ性の面で不足する物性を示すだけでなく、耐衝撃性も十分でない。そのため、これらのプラスチック基板に複合樹脂組成物をコーティングすることにより、要求される物性を補完しようとする多様な試みが進められている。
これによって、プラスチック基材フィルム上にハードコートを形成して高硬度を確保してきた。一般的なハードコートの場合、光硬化型官能基が含まれた樹脂と、硬化剤または硬化触媒、およびその他の添加剤からなる組成物を用い、特に高官能基の複合樹脂の場合、これを光学用プラスチック基材フィルム上にコーティングして硬度および耐スクラッチ性が向上したディスプレイ保護用ウィンドウとしての使用が可能である。
しかし、一般的な光硬化型複合樹脂の場合、強化ガラスに相応する高硬度を実現し難いだけでなく、硬化時、収縮によるカール(curl)現象が大きく発生する。しかも、柔軟性も十分でなくて、フレキシブルディスプレイに適用するための保護用ウィンドウフィルムとしては適さないという欠点がある。
特許文献1には、硬度および柔軟性に優れたプラスチック基板に関して掲載されている。しかし、基板に形成されたハードコート層は、硬度および耐薬品性を増加させる役割を果たすだけで、柔軟性を増加させることはできない問題を呈する。
本発明は、耐擦傷性、硬度および柔軟性に優れたハードコート組成物を提供することを目的とする。
また、本発明は、前記ハードコート組成物を用いて形成されるハードコートフィルムを提供することを目的とする。
さらに、本発明は、前記ハードコートフィルムを含む表示装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、
本発明は、下記化学式1または化学式2のシラザン化合物、チオール系化合物、シクロヘキシル基を含む多官能ウレタン(メタ)アクリレート、光開始剤、無機ナノ粒子、および溶剤を含むハードコート組成物を提供する。
本発明は、下記化学式1または化学式2のシラザン化合物、チオール系化合物、シクロヘキシル基を含む多官能ウレタン(メタ)アクリレート、光開始剤、無機ナノ粒子、および溶剤を含むハードコート組成物を提供する。
(式中、前記R1〜R6は、それぞれ同一または異なっていてもよいし、 水素または炭素数1〜10のアルキル基であり、
前記R7〜R12は、独立して互いに同一または異なり、水素または炭素数1〜10のアルキル基である。)
前記R7〜R12は、独立して互いに同一または異なり、水素または炭素数1〜10のアルキル基である。)
また、本発明は、前記ハードコート組成物が塗布されたハードコートフィルムを提供する。
さらに、本発明は、前記ハードコートフィルムを含むウィンドウフィルムを提供する。
また、本発明は、前記ハードコートフィルムを含む表示装置を提供する。
本発明のハードコート組成物は、硬度、耐擦傷性に優れた効果を奏している。
また、本発明のハードコート組成物は、硬化密度を調節可能で、カール(curl)および柔軟性を向上させることができる。
さらに、本発明のハードコート組成物が塗布されたハードコートフィルムは、耐擦傷性、硬度および柔軟性に優れた効果を奏している。
また、前記ハードコートフィルムをフレキシブル表示装置に適用可能である。
以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明は、下記化学式1または化学式2のシラザン化合物、チオール系化合物、シクロヘキシル基を含む多官能ウレタン(メタ)アクリレート、光開始剤、無機ナノ粒子、および溶剤を含むハードコート組成物に関する。
前記R1〜R6は、それぞれ同一または異なっていてもよいし、 水素または炭素数1〜10のアルキル基であり、
前記R7〜R12は、独立して互いに同一または異なり、水素または炭素数1〜10のアルキル基である。
前記R7〜R12は、独立して互いに同一または異なり、水素または炭素数1〜10のアルキル基である。
本発明のハードコート組成物は、耐擦傷性に優れ、ラジカル重合反応速度の調節が可能で硬化密度を調節することができる。したがって、硬度が優れ、カール(curl)特性および柔軟性に優れたハードコート組成物を提供することができる。
以下、本発明のハードコート組成物の各成分を詳細に説明する。
(A)シラザン化合物
本発明のハードコート組成物は、下記化学式1または化学式2のシラザン化合物を含む。
本発明のハードコート組成物は、下記化学式1または化学式2のシラザン化合物を含む。
前記R1〜R6は、それぞれ同一または異なっていてもよいし、 水素または炭素数1〜10のアルキル基であり、
前記R7〜R12は、独立して互いに同一または異なり、水素または炭素数1〜10のアルキル基である。
前記R7〜R12は、独立して互いに同一または異なり、水素または炭素数1〜10のアルキル基である。
前記化学式1または化学式2のシラザン化合物は、両末端がビニル基であるので、紫外線硬化が可能であり、Si−NH−Si結合による構造的な特徴からハードコート層の耐擦傷性を向上させることができる。
また、前記化学式1または化学式2のシラザン化合物は、本発明のハードコート組成物中の固形分総重量に対して10〜50重量%、好ましくは15〜40重量%含まれる。
前記化学式1または化学式2のシラザン化合物が10重量%未満で含まれると、耐擦傷性の向上がわずかであり、50重量%を超えて含まれると、ハードコート層の硬度特性を付与し難い。
本発明において、固形分総重量とは、溶剤を除いた残りの成分をいう。
(B)チオール系化合物
本発明のハードコート組成物は、チオール系化合物を含む。
本発明のハードコート組成物は、チオール系化合物を含む。
一般的に、紫外線の照射による高分子ラジカル重合の際、ラジカル連鎖反応によって重合が行われる。しかし、前記チオール系化合物は、チオール−エン反応(thiol−ene reaction)によって連鎖移動反応(chain transfer reaction)が進行し、それによってラジカル連鎖反応の速度が制御される。
前記チオール系化合物のラジカル連鎖移動反応は、下記反応式1で表してもよい。
前記反応式1により、チオール系化合物によって連鎖成長反応が制御される。それによって重合体の分子量が抑制され、架橋密度を調節可能にする。
すなわち、チオール系化合物によって硬化密度を調節することができる。本発明のハードコート組成物は、前記チオール系化合物を含むことにより、優れた硬度を示し得るだけでなく、カール(curl)および柔軟性に優れた効果を奏することができる。
前記チオール系化合物は、好ましくは、脂肪族(aliphatic)構造である下記化学式3のチオール系化合物を含む。
[化学式3]
(C2H5)n−C−(CH2−O−R13−R14−R15−SH)4−n
[化学式3]
(C2H5)n−C−(CH2−O−R13−R14−R15−SH)4−n
前記R13は、C=OまたはCH2であり、
前記R14は、HC−OHまたはCH2であり、
前記R15は、CHCH3またはCH2であり、
前記nは、1〜3の整数である。
前記R14は、HC−OHまたはCH2であり、
前記R15は、CHCH3またはCH2であり、
前記nは、1〜3の整数である。
多官能性チオール基を付与してハードコート組成物の柔軟性を向上させるために、前記nは、1より2が好ましく、2よりは3であることが最も好ましい。
前記チオール系化合物は、本発明のハードコート組成物中の固形分総重量に対して5〜35重量%、好ましくは10〜30重量%含まれる。
前記チオール系化合物が5重量%未満で含まれると、柔軟性が向上せず、35重量%を超えて含まれると、ハードコート層が優れた硬度を示すことができない。
(C)シクロヘキシル基を含む多官能ウレタン(メタ)アクリレート
本発明のハードコート組成物は、シクロヘキシル基を含む多官能ウレタン(メタ)アクリレートを含む。
本発明のハードコート組成物は、シクロヘキシル基を含む多官能ウレタン(メタ)アクリレートを含む。
前記シクロヘキシル基を含む多官能ウレタン(メタ)アクリレートは、ハードコート組成物の硬度を向上させる役割を果たす。
また、シクロヘキシル基を含む多官能ウレタン(メタ)アクリレートは、シクロヘキシル基を含むジイソシアネートと、ヒドロキシ基を含む多官能(メタ)アクリレートとを縮合反応させて製造できる。
前記シクロヘキシル基を含むジイソシアネートはその種類を特に限定するものではないが、1,4−シクロヘキシルジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、および4,4−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートからなる群より選択される1種以上を含むことが好ましい。
前記ヒドロキシ基を含む多官能(メタ)アクリレートはその種類を特に限定するものではないが、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、およびジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートからなる群より選択される1種以上を含むことが好ましい。
また、前記シクロヘキシル基を含む多官能ウレタン(メタ)アクリレートは、好ましくは、下記化学式4の化合物を含む。
前記Aは、
前記シクロヘキシル基を含む多官能ウレタン(メタ)アクリレートは、本発明のハードコート組成物中の固形分総重量に対して15〜45重量%、好ましくは20〜40重量%含まれる。
前記シクロヘキシル基を含む多官能ウレタン(メタ)アクリレートが15重量%未満で含まれると、機械的物性、特に硬度の低下が現れることがあり、45重量%を超えて含まれると、収縮力が増加してハードコート組成物が塗布されたフィルムのカール、破断およびクラックなどが発生し得る。
(D)光開始剤
本発明のハードコート組成物は、光開始剤を含む。
本発明のハードコート組成物は、光開始剤を含む。
前記光開始剤は、光硬化のために含まれるもので、当業界で使用可能な開始剤であればその種類を特に制限なく使用することができる。
前記光重合開始剤は、化学構造または分子結合エネルギーの差によって、分子の分解でラジカルが生成されるType1型開始剤と、三級アミンと共存して水素奪還形のType2型開始剤とに分けられる。
前記Type1型開始剤の具体例としては、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチルジクロロアセトフェノン、4−t−ブチルトリクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−l−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−l−オン、1−(4−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、および1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどのアセトフェノン類;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、およびベンジルジメチルケタールなどのベンゾイン類;アシルホスフィンオキシド類およびチタノセン化合物などが挙げられる。
前記Type2型開始剤の具体例としては、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチルエーテル、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンゾール−4’−メチルジフェニルスルフィド、および3,3’−メチル−4−メトキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類;チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、およびイソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン類などが挙げられる。
前記光開始剤は、1種または2種以上を混合して使用することができる。また、Type1およびType2をそれぞれ単独、または混合して使用することができる。
前記光開始剤は、光重合を十分に進行させられる含有量で含まれ、具体的には、本発明のハードコート組成物中の固形分総重量に対して0.1〜10重量%、好ましくは1〜5重量%含まれる。
前記光開始剤が0.1重量%未満で含まれると、硬化が十分に進行せず、ハードコート組成物で形成されたハードコート層の機械的物性および密着力の向上を期待し難い。前記光開始剤が10重量%を超えて含まれると、硬化収縮による接着力不良、割れ現象およびカール現象が発生し得る。
(E)無機ナノ粒子
本発明のハードコート組成物は、無機ナノ粒子を含む。
本発明のハードコート組成物は、無機ナノ粒子を含む。
前記無機ナノ粒子は、ハードコート組成物で形成されたハードコート層に均一に形成され、耐磨耗性、耐擦傷性および鉛筆硬度などの機械的特性をより向上させることができる。
前記無機ナノ粒子は、平均粒径が1〜100nm、好ましくは5〜50nmのものを使用することができる。
前記無機ナノ粒子の平均粒径が1nm未満であれば、ハードコート組成物内で凝集が発生して均一なハードコート層を形成することができず、上記の効果を奏することができない。また、前記無機ナノ粒子の平均粒径が100nmを超えると、ハードコート層の光学特性および機械的特性が低下することがある。
前記無機ナノ粒子の材質は、金属酸化物であってもよい。具体的には、Al2O3、SiO2、ZnO、ZrO2、BaTiO3、TiO2、Ta2O5、Ti3O5、ITO、IZO、ATO、ZnO−Al、Nb2O3、SnO、およびMgOからなる群より選択される1種以上を含むことができる。また、好ましくは、Al2O3、SiO2、およびZrO2からなる群より選択される1種以上を含むことができる。
前記無機ナノ粒子は、本発明のハードコート組成物中の固形分総重量に対して5〜40重量%、好ましくは6〜35重量%含まれてもよい。
前記無機ナノ粒子が5重量%未満で含まれると、ハードコート組成物の耐摩耗性、耐擦傷性および鉛筆硬度などの機械的特性が向上せず、40重量%を超えて含まれると、ハードコート組成物の硬化性を妨げて機械的特性が低下し、ハードコート層の外観が不良になり得る。
(F)溶剤
本発明のハードコート組成物は、溶剤を含む。
本発明のハードコート組成物は、溶剤を含む。
前記溶剤は、当技術分野で使用されるものであれば、その種類を特に限定しない。
具体的には、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、およびプロピレングリコールメトキシアルコールなどのアルコール系;メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、およびジプロピルケトンなどのケトン系;メチルアセテート、エチルアセテート、ブチルアセテート、およびプロピレングリコールメトキシアセテートなどのアセテート系;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、およびプロピルセロソルブなどのセロソルブ系;およびノルマルヘキサン、ノルマルヘプタン、ベンゼン、トルエン、およびキシレンなどの炭化水素系などが挙げられる。
前記溶剤は、本発明のハードコート組成物の総重量に対して5〜90重量%、好ましくは20〜70重量%含まれる。
前記溶剤の含有量が5重量%未満であれば、ハードコート組成物の粘度が高くて作業性が低下し、90重量%を超えて含まれると、ハードコート層の厚さ調節が難しく、乾燥シミが発生して外観上不良が生じる問題が発生する。
(G)添加剤
本発明のハードコート組成物は、必要に応じて添加剤を追加的に含むことができる。
本発明のハードコート組成物は、必要に応じて添加剤を追加的に含むことができる。
前記添加剤は、具体的には、レベリング剤または安定剤であってもよい。
前記レベリング剤は、組成物を塗布する時、塗膜の平滑性および塗布性を向上させるために添加されるものであって、シリコンレベリング剤、フッ素系レベリング剤、およびアクリル系レベリング剤などを使用することができる。前記レベリング剤の市販品としては、ビックケミー社のBYK−323、BYK−331、BYK−333、BYK−337、BYK−373、BYK−375、BYK−377、BYK−378、デグサのTEGO Glide410、TEGO Glide411、TEGO Glide415、TEGO Glide420、TEGO Glide432、TEGO Glide435、TEGO Glide440、TEGO Glide450、TEGO Glide455、TEGO Rad2100、TEGO Rad2200N、TEGO Rad2250、TEGO Rad2300、TEGO Rad2500、3M社のFC−4430、FC−4432などを使用することができる。
前記レベリング剤は、本発明のハードコート組成物の総重量に対して3〜5重量%含まれることが好ましい。
前記安定剤は、紫外線安定剤および熱安定剤に分けられる。
ハードコート組成物が硬化された塗膜の表面が持続的な紫外線の露出によって分解を起こして変色し、砕けやすくなるので、紫外線を遮断または吸収して塗膜の表面を保護するために紫外線安定剤を使用することができる。
前記紫外線安定剤は、作用機構によって、吸収剤、消光剤(Quenchers)、およびヒンダードアミン光安定剤(HALS、Hindered Amine Light Stabilizer)に区分することができる。また、化学構造によって、フェニルサリシレート(Phenyl Salicylates)吸収剤、ベンゾフェノン(Benzophenone)吸収剤、ベンゾトリアゾール(Benzotriazole)吸収剤、ニッケル誘導体消光剤、およびラジカルスカベンジャー(Radical Scavenger)などに区分することができる。
本発明において、ハードコート組成物で形成されたハードコート層の初期の色を大きく変化させない紫外線安定剤であれば、その種類を特に限定しない。
前記熱安定剤は、商業的に適用可能な製品として、一次熱安定剤のポリフェノール系、二次熱安定剤のホスファイト系およびラクトン系をそれぞれ単独または混用して使用することができる。前記紫外線安定剤と熱安定剤は、紫外線硬化性に影響のないレベルで適切に含有量を調整して使用することができ、具体的には、本発明のハードコート組成物の総重量に対して0.1〜3重量%含まれることが好ましい。
また、本発明は、前記本発明のハードコート組成物が塗布されたハードコートフィルムに関する。
前記ハードコートフィルムは、基材の一面または両面に、前記ハードコート組成物で形成されたハードコート層を含んでいる。
また、本発明では、前記ハードコートフィルムは、マンドレル直径が5φ以下の範囲に含まれることもあり、マンドレル直径が5φ以下の場合、フィルムの柔軟性がより向上されるので望ましい。
また、本発明では、前記ハードコートフィルムは、フレキシブルフィルムであることができる。
前記基材は、透明な高分子フィルムであれば特別な制限なく使用可能であり、例えば、トリアセチルセルロース、アセチルセルロースブチレート、エチレン−酢酸ビニル共重合体、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリアクリル、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタアクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネートなどの高分子で形成されたフィルムであってもよい。これらの高分子は、単独または2種以上混合して使用することができる。
前記基材のうち、コーティング後に密着力の付与が難しい結晶性高分子基材フィルム、エンジニアリングプラスチック基材、加水分解やケン化で表面が親水性に変化した高分子基材フィルムの場合、通常のハードコート組成物の使用時、密着力の増大が難しい。また、通常のハードコート組成物の使用時、密着力増大のために機械的物性が低下する場合がある。しかし、上述した本発明のハードコート組成物は、これらの基材フィルムに対しても機械的物性の低下なく優れた密着力を実現することができる。
また、前記基材は、ハードコート層との密着力改善のために、プラズマ処理、コロナ処理などの表面処理を経たものであってもよい。
前記ハードコート層は、基材フィルム上にハードコート層形成用組成物を塗布し、硬化させて形成されるものであって、塗布は、スリットコーティング法、ナイフコーティング法、スピンコーティング法、キャスティング法、マイクログラビアコーティング法、グラビアコーティング法、バーコーティング法、ロールコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、ディップコーティング法、スプレーコーティング法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットコーティング法、ディスペンサ印刷法、ノズルコーティング法、毛細管コーティング法などの公知の方法が使用可能である。
ハードコート層の厚さは特に限定はなく、例えば、5〜100μmであってもよい。厚さが前記範囲内の場合、より優れた硬度および柔軟性を示し、カーリング現象を防止することができる。
また、本発明は、前記ハードコートフィルムを含むウィンドウフィルムに関する。
ディスプレイの上層部に積層されるウィンドウフィルムは、柔軟性が不足し、フレキシブルなディスプレイに使用できない問題点があった。
しかし、本発明のハードコートフィルムは、柔軟性に優れた特性を示すため、前記ハードコートフィルムを含むウィンドウフィルムをフレキシブルなディスプレイに適用可能である。
また、本発明は、前記ハードコートフィルムを含む表示装置に関する。
前記ハードコートフィルムは、硬度および柔軟性に優れ、フレキシブル表示装置に使用できる。
前記表示装置は、通常の液晶表示装置、電界発光表示装置、プラズマ表示装置、および電界放出表示装置など多様な表示装置であってもよい。
以下、本発明の理解のために好ましい実施例を提示するが、これらの実施例は本発明を例示するものに過ぎず、添付した特許請求の範囲を制限するわけではなく、本発明の範疇および技術思想の範囲内で実施例に対する多様な変更および修正が可能であることは当業者にとって明らかであり、このような変形および修正が添付した特許請求の範囲に属することも当然である。
<ハードコート組成物の製造>
実施例1〜8および比較例1〜3.
下記表1の組成により、実施例1〜8および比較例1〜3のハードコート組成物を製造した。
実施例1〜8および比較例1〜3.
下記表1の組成により、実施例1〜8および比較例1〜3のハードコート組成物を製造した。
実験例1.ハードコートフィルムの製造および物性評価
前記実施例1〜8および比較例1〜3のハードコート組成物を光学用ポリイミドフィルム(三菱ガスケミカル、100μm、L−3430)に塗布して、乾燥後の厚さが20μmとなるようにコーティングし、80℃のオーブンにて2分間乾燥させた後、高圧水銀ランプを用いて、350mJ/cm2で照射してハードコートフィルムを製造した。
前記実施例1〜8および比較例1〜3のハードコート組成物を光学用ポリイミドフィルム(三菱ガスケミカル、100μm、L−3430)に塗布して、乾燥後の厚さが20μmとなるようにコーティングし、80℃のオーブンにて2分間乾燥させた後、高圧水銀ランプを用いて、350mJ/cm2で照射してハードコートフィルムを製造した。
1−1.鉛筆硬度の測定
鉛筆硬度試験機(PHT、韓国ソクボ科学社)を用いて、500gの荷重をかけて鉛筆硬度を測定した。鉛筆は三菱製品を使用し、1鉛筆硬度あたり5回実施した。スクラッチが1回以下となった最大鉛筆硬度を当該ハードコート層の鉛筆硬度で表し、結果を下記表2に示した。
鉛筆硬度試験機(PHT、韓国ソクボ科学社)を用いて、500gの荷重をかけて鉛筆硬度を測定した。鉛筆は三菱製品を使用し、1鉛筆硬度あたり5回実施した。スクラッチが1回以下となった最大鉛筆硬度を当該ハードコート層の鉛筆硬度で表し、結果を下記表2に示した。
1−2.耐擦傷性の測定
スチールウールテスト機(WT−LCM100、韓国プロテック社)を用いて、1kg/(2cm×2cm)下で10回往復運動させて耐擦傷性の試験を行った。スチールウールは#0000を用いた。
スチールウールテスト機(WT−LCM100、韓国プロテック社)を用いて、1kg/(2cm×2cm)下で10回往復運動させて耐擦傷性の試験を行った。スチールウールは#0000を用いた。
評価基準は下記の通りであり、結果を下記表2に示した。
<評価基準>
S:スクラッチが0個
A:スクラッチが1〜10個
B:スクラッチが11〜20個
C:スクラッチが21〜30個
D:スクラッチが31個以上
<評価基準>
S:スクラッチが0個
A:スクラッチが1〜10個
B:スクラッチが11〜20個
C:スクラッチが21〜30個
D:スクラッチが31個以上
1−3.密着性の測定
フィルムの塗布された面に1mmの間隔で縦横それぞれ11個の直線を引いて100個の正方形を作った後、テープ(CT−24、日本ニチバン社)を用いて、3回剥離テストを進行させた。100個の四角形3個をテストして平均値を記録した。
フィルムの塗布された面に1mmの間隔で縦横それぞれ11個の直線を引いて100個の正方形を作った後、テープ(CT−24、日本ニチバン社)を用いて、3回剥離テストを進行させた。100個の四角形3個をテストして平均値を記録した。
密着性は下記のように記録した。
密着性=n/100
n:全体四角形中の、剥離されていない四角形の数
100:全体四角形の数
密着性=n/100
n:全体四角形中の、剥離されていない四角形の数
100:全体四角形の数
したがって、剥離が1つもされていない場合には100/100で記録した。
密着性の測定結果を下記表2に示した。
1−4.カールの測定
A4サイズ(29.7×21.0cm)の正方形状に切断した試料を、平坦なガラス板上にフィルムの塗布された面を上にして置き、4角のガラス板から離れた距離を25℃、50%RHで測定して平均値を測定値とし、結果を下記表2に示した。
A4サイズ(29.7×21.0cm)の正方形状に切断した試料を、平坦なガラス板上にフィルムの塗布された面を上にして置き、4角のガラス板から離れた距離を25℃、50%RHで測定して平均値を測定値とし、結果を下記表2に示した。
1−5.マンドレルの測定
ハードコートフィルムの柔軟性およびクラック性を評価するために、1cm×10cmの大きさに切断されたコーティング済みのフィルム試料をそれぞれの直径(2φ〜13φ)の金棒上に置き、ハードコート層を上にして手で折り曲げて表面にクラックが生じない最も小さい直径を測定し、結果を下記表2に示した。
ハードコートフィルムの柔軟性およびクラック性を評価するために、1cm×10cmの大きさに切断されたコーティング済みのフィルム試料をそれぞれの直径(2φ〜13φ)の金棒上に置き、ハードコート層を上にして手で折り曲げて表面にクラックが生じない最も小さい直径を測定し、結果を下記表2に示した。
前記表2の結果から、本発明のハードコート組成物である実施例1〜8を用いて製造されたハードコートフィルムは、鉛筆硬度、耐擦傷性、密着性、カールおよびマンドレルがすべて優れた結果を示した。
すなわち、本発明のハードコート組成物は、硬度および柔軟性に優れていることを確認することができた。
反面、前記化学式1または2のシラザン化合物を含まないハードコート組成物である比較例1〜3を用いて製造されたハードコートフィルムは、密着性を除いたすべての評価項目が不良な結果を示した。
したがって、本発明のハードコート組成物は、耐擦傷性、硬度および柔軟性に優れた特性を有し、これを用いてハードコートフィルムおよびこれを含む表示装置を提供することができ、具体的には、フレキシブル表示装置にこれを適用可能である。
Claims (15)
- 前記チオール系化合物は、下記化学式3の化合物を含むことを特徴とする請求項1に記載のハードコート組成物。
[化学式3]
(C2H5)n−C−(CH2−O−R13−R14−R15−SH)4−n
(式中、前記R13は、C=OまたはCH2であり、
前記R14は、HC−OHまたはCH2であり、
前記R15は、CHCH3またはCH2であり、
前記nは、1〜3の整数である。) - 前記シクロヘキシル基を含む多官能ウレタン(メタ)アクリレートは、シクロヘキシル基を含むジイソシアネート、およびヒドロキシ基を含む多官能(メタ)アクリレートを縮合反応させて製造されることを特徴とする請求項1に記載のハードコート組成物。
- 前記シクロヘキシル基を含むジイソシアネートは、1,4−シクロヘキシルジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、および4,4−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートからなる群より選択される1種以上を含むことを特徴とする請求項3に記載のハードコート組成物。
- 前記ヒドロキシ基を含む多官能(メタ)アクリレートは、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、およびジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートからなる群より選択される1種以上を含むことを特徴とする請求項3に記載のハードコート組成物。
- 前記無機ナノ粒子は、平均粒径が1〜100nmであることを特徴とする請求項1に記載のハードコート組成物。
- 前記ハードコート組成物中の固形分総重量に対して、前記化学式1または化学式2のシラザン化合物10〜50重量%、チオール系化合物5〜35重量%、シクロヘキシル基を含む多官能ウレタン(メタ)アクリレート15〜45重量%、光開始剤0.1〜10重量%、無機ナノ粒子5〜40重量%、およびハードコート組成物の総重量に対して溶剤5〜90重量%を含むことを特徴とする請求項1に記載のハードコート組成物。
- 前記ハードコート組成物は、追加的に添加剤を含むことを特徴とする請求項1に記載のハードコート組成物。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載のハードコート組成物が塗布されたハードコートフィルム。
- 前記ハードコートフィルムは、マンドレル直径が5φ以下である請求項10に記載のハードコートフィルム。
- 前記ハードコートフィルムは、フレキシブルフィルムであることを特徴とする請求項10に記載のハードコートフィルム。
- 請求項10に記載のハードコートフィルムを含むウィンドウフィルム。
- 請求項10に記載のハードコートフィルムを含む表示装置。
- 前記表示装置は、フレキシブル表示装置であることを特徴とする請求項14に記載の表示装置。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2016-0051445 | 2016-04-27 | ||
KR20160051445 | 2016-04-27 | ||
KR1020170049761A KR20170122656A (ko) | 2016-04-27 | 2017-04-18 | 하드코팅 조성물, 이를 포함하는 하드코팅 필름, 윈도우 필름 및 표시장치 |
KR10-2017-0049761 | 2017-04-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017197738A true JP2017197738A (ja) | 2017-11-02 |
Family
ID=60157825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017087028A Pending JP2017197738A (ja) | 2016-04-27 | 2017-04-26 | ハードコート組成物、これを含むハードコートフィルム、ウィンドウフィルムおよび表示装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10233351B2 (ja) |
JP (1) | JP2017197738A (ja) |
CN (1) | CN107312448A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020504207A (ja) * | 2016-12-30 | 2020-02-06 | ドンジン セミケム カンパニー リミテッドDongjin Semichem Co., Ltd. | 低カールの実現が可能なコーティング組成物およびこれから製造されるフィルム |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7002895B2 (ja) * | 2016-09-30 | 2022-01-20 | 東友ファインケム株式会社 | ハードコーティング組成物及びこれを用いたハードコーティングフィルム |
KR102147330B1 (ko) * | 2019-09-30 | 2020-08-24 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 대전방지 폴리이미드계 필름 및 이를 이용한 플렉서블 디스플레이 패널 |
KR102147299B1 (ko) | 2019-09-30 | 2020-08-24 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 윈도우 커버 필름 및 이를 포함하는 플렉서블 디스플레이 패널 |
KR102147349B1 (ko) | 2019-09-30 | 2020-08-25 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 윈도우 커버 필름 및 이를 이용한 플렉서블 디스플레이 패널 |
KR20210083883A (ko) * | 2019-12-27 | 2021-07-07 | 엘지디스플레이 주식회사 | 폴더블 표시 장치 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7816418B2 (en) * | 2006-08-31 | 2010-10-19 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Universal primer |
KR101223638B1 (ko) * | 2007-08-03 | 2013-01-17 | 삼성전자주식회사 | 잉크 조성물, 이를 포함한 잉크 카트리지 및 잉크젯 기록장치 |
KR101688173B1 (ko) | 2011-12-26 | 2016-12-21 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 플라스틱 기판 |
KR20160051445A (ko) | 2014-11-03 | 2016-05-11 | 동우 화인켐 주식회사 | 입체 표시 장치 |
KR20160051452A (ko) | 2014-11-03 | 2016-05-11 | 스마트비투엠 주식회사 | 주행 중 통화 제어 시스템 |
-
2017
- 2017-04-26 JP JP2017087028A patent/JP2017197738A/ja active Pending
- 2017-04-27 US US15/499,200 patent/US10233351B2/en active Active
- 2017-04-27 CN CN201710288170.8A patent/CN107312448A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020504207A (ja) * | 2016-12-30 | 2020-02-06 | ドンジン セミケム カンパニー リミテッドDongjin Semichem Co., Ltd. | 低カールの実現が可能なコーティング組成物およびこれから製造されるフィルム |
JP7100038B2 (ja) | 2016-12-30 | 2022-07-12 | ドンジン セミケム カンパニー リミテッド | 低カールの実現が可能なコーティング組成物およびこれから製造されるフィルム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10233351B2 (en) | 2019-03-19 |
US20170313901A1 (en) | 2017-11-02 |
CN107312448A (zh) | 2017-11-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2017197738A (ja) | ハードコート組成物、これを含むハードコートフィルム、ウィンドウフィルムおよび表示装置 | |
JP7002895B2 (ja) | ハードコーティング組成物及びこれを用いたハードコーティングフィルム | |
JP2016166331A (ja) | ハードコーティング組成物およびこれを用いたハードコーティングフィルム | |
TW201634609A (zh) | 硬塗層形成用組成物 | |
TWI696671B (zh) | 硬塗層形成用組合物、光學膜及其圖像顯示裝置 | |
JP2017206699A (ja) | ハードコーティング組成物及びこれを用いたハードコーティングフィルム | |
TW201807108A (zh) | 硬塗層組合物及含硬塗層組合物的硬塗膜、窗膜和顯示裝置 | |
JP2017197737A (ja) | ハードコート組成物、これを含むハードコートフィルム、ウィンドウフィルムおよび表示装置 | |
JP2017206698A (ja) | ハードコーティング組成物及びこれを用いたハードコーティングフィルム | |
KR102031660B1 (ko) | 하드코팅 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 필름 | |
KR102420383B1 (ko) | 하드코팅 조성물 및 이로부터 형성되는 하드코팅 필름 | |
KR102031049B1 (ko) | 하드코팅 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 필름 | |
TW201800261A (zh) | 硬質塗膜 | |
KR102031557B1 (ko) | 하드코팅 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 필름 | |
KR20170044964A (ko) | 하드코팅 형성용 조성물 및 이를 이용한 광학 필름 | |
KR102320488B1 (ko) | 하드코팅 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 필름 | |
TW201809160A (zh) | 硬塗組合物及使用彼之硬塗膜 | |
KR20170077388A (ko) | 하드코팅 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 필름 | |
TW201800506A (zh) | 硬質塗佈組合物 | |
KR20170019120A (ko) | 하드코팅 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 필름 | |
KR102375701B1 (ko) | 하드코팅 형성용 조성물 | |
KR102336271B1 (ko) | 하드코팅 형성용 조성물 및 이를 이용한 광학 필름 | |
KR20170076163A (ko) | 하드코팅 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 필름 | |
TW201809159A (zh) | 硬塗組合物及使用彼之硬塗膜 | |
KR20170006511A (ko) | 하드코팅 형성용 조성물, 이를 이용한 광학 필름 및 화상 표시 장치 |