KR100771952B1 - 박형 대전방지 확산 필름의 제조방법 및 이를 이용한 박형대전방지 확산 필름 - Google Patents

박형 대전방지 확산 필름의 제조방법 및 이를 이용한 박형대전방지 확산 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 박형 대전방지 확산 필름의 제조방법을 제공하기 위한 것으로, (a) 전도성 고분자, 광확산 미립자, 경화제, 레벨링제를 포함하여 이루어지는 대전방지성 확산 코팅 조성물 100중량%에 있어서, ⅰ) 상기 광확산 미립자는 1중량% 내지 20중량% ⅱ) 상기 경화제는 0.5중량% 내지 15중량% ⅲ) 상기 레벨링제는 0.1중량% 내지 3중량%를 포함하여 구성되는 대전방지성 확산 코팅 조성물을 분산제와 혼합하여 녹인 용액을 투명지지체 위에 인라인 코팅방식을 이용하여 코팅하되 상기 분산제의 함량은 대전방지성 확산 코팅 조성물 100중량부에 대하여 30중량부 내지 150중량부의 비로 혼합하여 대전방지성 확산 코팅층을 코팅하는 코팅단계; (b) 온도는 20℃ 내지 75℃로 하고, 시간은 45초 내지 70초로 하여 상기 대전방지 확산 코팅층을 건조하는 건조단계; 및 (c) 상기 대전방지성 확산 코팅층을 45℃ 내지 85℃로 열경화 또는 5mJ 내지 40mJ의 에너지로 자외선 경화하는 경화단계를 포함하여 제조된 박형 대전방지 확산 필름의 표면저항은 e05 Ω/sq내지 5*e07Ω/sq이다.
대전방지, 광확산, 박형

Description

박형 대전방지 확산 필름의 제조방법 및 이를 이용한 박형 대전방지 확산 필름{Method for Manufacturing Thin Antistatic Light-Diffusion Film and Thin Antistatic Light-Diffusion Film using thereof}
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 박형 대전방지 확산 필름의 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: 투명지지체 200:대전방지성 확산 코팅층
본 발명은 박형 대전방지 확산 필름의 제조방법 및 이를 이용한 박형 대전방지 확산 필름에 관한 것으로, 특히 투명지지체 위에 인라인(In-line) 코팅방식을 이용하여 대전방지성 확산 코팅층을 형성함으로써, 대전방지 기능과 광확산 기능을 동시에 갖는 박형 대전방지 확산 필름의 제조방법 및 이를 이용한 박형 대전방지 확산 필름에 관한 것이다.
일반적으로, 핸드폰, 노트북, 모니터, 냉장고, 에어컨, 세탁기 등의 가전 제품에는 다양한 기능을 표시하기 위해서 광원과 확산 필름 등의 디스플레이 부분들이 필요하며, 이러한 디스플레이 부분들에 대해서는 백색을 비롯한 다양한 색상의 광원이 요구되고 있다.
또한, 상기의 디스플레이는 정전기에 의해 표면에 이물질이 부착되거나 액정을 깨뜨리는 등의 문제를 발생시키기에 정전기 발생을 방지하는 기능을 갖는 필름이 요구되고 있었다.
따라서, 종래에는 이러한 다양한 디스플레이 부분들에 대해서, 광원의 광을 균일하게 확산시킴으로써 시인성을 높이기 위한 광확산 필름들이 개발되어 있으며, 이러한 광확산 필름들에는 폴리메틸메타크릴레이트 수지와 폴리카보네이트 수지 등의 광투과성 수지로 이루어진 필름 기재 중에 광확산제를 분산시킨 필름을 이용한 것, 폴리메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지 등의 광투과성 수지로 이루어진 필름 기재의 표면에 직접 요철을 형성한 것, 확산제를 광투과성 수지 중에 배합 분산시킨 조성물을 필름 기재 상에 도포하여 광확산층을 형성시킨 광확산 필름 등이 알려져 있다.
또한, 종래에는 대전방지 기능을 하는 대전방지층을 광학필름 위에 점착제를 사용하여 부착하는 기술이 알려져 있었다.
그러나 상기와 같은 종래의 기술은 대전방지 기능을 하는 대전방지층과 광학산 기능을 하는 확산 코팅층이 별개로 존재하기는 하였으나 두 기능을 함께 수행하는 광학필름이 존재하지 않았다는 문제점이 있었다.
또한, 상기의 두 기능을 동시에 수행하기 위해서는 두 가지의 필름을 각각 별개로 사용하여야 함으로 제조공정이 복잡함과 아울러 필름의 두께가 두꺼워진다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 투명지지체 위에 인라인(In-line) 코팅방식을 이용하여 대전방지성 확산 코팅층을 형성함으로써, 정전기 발생을 방지함과 더불어 선명한 화상을 구현할 수 있는 대전방지 확산 필름의 제조방법 및 이를 이용한 대전방지 확산 필름을 제공하는데 있다.
또한, 대전방지 기능과 광확산 기능을 하는 층을 하나의 층으로 구현함으로써, 박형의 광학필름을 제공하는 것을 또다른 목적으로 하고 있다.
이하, 기술적 사상을 중심으로 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 박형 대전방지 확산 필름은 투명지지체 위에 인라인 코팅방식을 이용하여 대전방지성 확산 코팅층을 코팅하는 단계와 건조단계 및 경화단계를 거쳐 제조된다.
이하, 각 단계에 대해서 상세히 설명하면 다음과 같다.
(1) 대전방지성 확산 코팅층 코팅단계
대전방지성 확산 코팅층은 바인더수지와 대전방지제 역할을 하는 전도성 고분자, 광학산 기능을 하는 광확산 미립자, 경화제, 레벨링제, 자외성 경화시 사용되는 자외선 흡수제를 포함하여 구성되는 대전방지성 확산 코팅 조성물을 분산제와 혼합하여 용액의 형태로 제조한 다음 투명지지체 위에 인라인 코팅방식을 통해 코 팅함으로써 형성된다.
본 발명에서 사용하는 투명지지체는 소수성 투명수지 필름 또는 글래스를 단독 또는 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 트리아세틸셀룰로스(TAC), 폴리올레핀, 무정형 폴리올레핀, 사이클로 올레핀, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리(메틸메타크릴레이트) 공중합체, 폴리아크릴레이트, 폴리이미드, 폴리에테르, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 셀로판, 방향족 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐알콜 등의 각종 투명수지 필름 및 석영 유리, 소다 유리 등의 유리기재 등을 단독 또는 혼합하여 사용한다. 본 발명에서 사용하는 투명지지체는 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성, 경제성 등을 감안하여 동일한 작용효과를 나타낸다면 상기 열거된 물질에 한정되지 않는다.
본 발명의 인라인 코팅방식에서 사용되는 코팅헤드는 , 예컨대 나이프(Knife), 콤마(Comma), 다이(Die), 마이크로 그라비아, 그라비아, 닙(nip), 스프레이 등이 있다. 본 발명에서와 같은 인라인 코팅방식은 상기에 열거한 코팅헤드를 사용함으로써 발생하는 미세한 공극화 현상을 없애거나 최소화한다. 또한, 공극에 공기가 차게되면 굴절율에 변화를 가져올 수 있고, 빛을 산란시켜서 전체적인 투과율을 감소시킨다.
본 발명에서 사용하는 인라인 코팅방식은 대전방지성 확산 코팅 조성물과 분산제와의 혼합용액의 분무량 또는 분무 압력을 조절하여 대전방지층의 두께, 내구성, 경도 등을 조절할 수 있다. 코팅헤드는 하나인 것이 일반적이지만, 원하는 대 전방지층의 성분, 두께, 내구성 등에 따라서 코팅헤드는 2 이상일 수 있다. 이렇게 함으로써, 2 이상의 코팅헤드를 통하여 조성물의 성분이 다른 2 이상의 대전방지층이 적층되도록 하는 것도 가능하다.
본 발명에서 사용되는 전도성 고분자, 광확산 미립자, 경화제, 레벨링제, 자외선 흡수제를 포함하여 구성되는 대전방지 확산 코팅 조성물의 구성과 상기 조성물과 혼합되는 분산제에 대해 각각 살펴보면 다음과 같다.
① 전도성 고분자
본 발명에서는 사용되는 전도성 고분자는 대전방지 기능과 함께 바인더수지의 역할도 수행한다.
본 발명에서 사용하는 전도성 고분자는 폴리아세틸렌(Polyacetylene), 폴리(p-페닐렌)[Poly(p-phenylene)], 폴리티오펜(Polythiophene), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)[Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)(PEDOT)], 폴리피롤[Polypyrrole(피리딘중합체)], 폴리(p-페닐렌 설파이드)[Poly(p-phenylene sulfide)], 폴리(p-페닐렌 비닐렌)[Poly(p-phenylene vinylene)], 폴리(티에닐렌 비닐렌[Poly(thienylene vinylene)], 폴리아닐린(Polyaniline) 등을 단독 또는 혼합하여 사용가능하다.
이와 같이, 전도성 고분자를 바인더 수지로 사용하는 이유는 광확산 미립자 및 기타 다른 성분들과의 혼화성을 고려한 것이다.
② 광확산 미립자
본 발명에서의 광확산 미립자는 주로 고분자 비드를 사용하는데, 그 일례로 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 에폭시 수지 등의 유기계의 투명 또는 백색 안료를 사용한다.
또한 아크릴계 고분자를 점착 조성물의 주성분으로 하는 경우 광확산에 필요한 굴절율 및 확산 정도를 만족하는 고분자 비드가 바람직하다. 고분자 비드로는 멜라민 비드(굴절율 : 1.57), 아크릴 비드(굴절율:1.47), 아크릴-스티렌 비드(굴절율 : 1.54), 폴리카보네이트 비드, 폴리에틸렌 비드, 염화비닐 비드 등이 있다.
본 발명에서 아크릴계 비드 또는 스티렌계 비드를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 아크릴계 비드는 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 아밀 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트, 사이클로 헥실 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 사이클로 헥실 메타크릴레이트, 벤질 헥실 메타크릴레이트, 사이클로 헥실 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 벤질 메카크릴레이트, 비닐 아세테이트, 스티렌, 아크릴로니트릴, 아크릴산, 메타크릴산, 무수말레인산, 이타콘산, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, N-메틸올아크릴아미드, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 글리시딜아미드, 라우릴아크릴레이트, 에톡시디에틸렌클리콜아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트, 페녹시에틸아크릴레이트, 테트라히드로푸릴아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프 로필아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 펜타에리트리틀테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 트리메틸올프로판아크릴산벤조에이트, 2-에틸헥실메타아크릴레이트, n-스테아릴메타아크릴레이트, 시클로헥실메타아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴메타아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타아크릴레이트, 2-히드록시부틸메타아크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타아크릴레이트, 글리세린디메타아크릴레이트, 글리세린디메타아크릴레이트헥사메틸렌디이소시아네이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트헥사메틸렌디이소시아네이트의 단량체 또는 올리고머를 단독 또는 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 사용하는 스티렌계 비드는 스티렌, α-메틸스티렌, α-에틸스티렌, o-에틸스티렌, p-에틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌 또는 비닐 톨루엔을 단독 또는 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
광확산 미립자의 함량은 대전방지성 확산 코팅 조성물 100중량%에 대하여 1중량% 내지 20중량%인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 2중량% 내지 10중량%이다. 광확산 미립자의 함량이 1중량% 보다 작으면 광확산 효과를 기대하기 어렵고, 20중량% 보다 크면 광확산 미립자가 과도하여 투과율을 감소시킬 수 있다.
본 발명에서 사용하는 광확산 미립자를 통하여 분산성이 우수하고 균일하고 높은 광확산성을 갖는 필름을 얻을 수 있다. 또한 광확산 미립자의 형상은 구상 또는 침상인 것이 바람직하다.
광확산 미립자의 입자 직경은 0.5㎛ 내지 5㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1㎛ 내지 2㎛이다. 광확산 미립자의 입자 직경이 0.5㎛보다 작으면 만족스러운 광확산 효과를 얻기가 힘들고, 광확산성이 저하되어 화상이 알루미늄 색상으로 변색되는 단점이 있다. 또한 광확산 미립자의 입자 직경이 5㎛보다 크면 화면의 배경이 거칠어지기 쉽고 화상 콘트라스트가 악화된다.
본 발명에서 광확산 미립자의 굴절율은 대전방지성 확산 코팅 조성물의 굴절율에 대하여 0.01 내지 0.4 의 차이를 가지는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 굴절율 차이는 0.07 내지 0.3이다. 굴절율 차이가 0.01 보다 작으면 광확산이 이루어지지 않고 굴절율차가 0.4보다 크면 내부 산란이 지나치게 크고 전체 광선 투과율이 악화되는 문제가 있다. 또한, 광확산 미립자의 굴절율은 투명지지체의 굴절율보다 낮아야 굴절율 조정이 용이하고 생산성이 향상된다.
③ 경화제
본 발명에서의 경화제는 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아지리딘계 화합물, 금속 킬레이트 화합물, 금속 알콕사이드 금속염, 아민 화합물, 히드리진 화합물 등을 단독 또는 혼합하여 사용한다.
본 발명에서의 이소시아네이트계 화합물은 트리메틸렌 디이소시아네이트(trimethylene diisocyanate), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate), 이소포론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate), 디페닐메탄 이소시아네이트(diphenylmethane isocyanate), 자이렌 디이소시아네이트(xylene diisocyanate) 등의 방향족 디이소시아네이트계 화합물, 헥사메틸 디이소시아네이트(hexamethyl diisocyanate) 등의 지방족 디이소시아네이트 화합물(aliphatic diisocyanate) 등을 단독 또는 혼합하여 사용한다.
또한, 본 발명에서의 에폭시계 화합물은 폴리에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르(polyethylene glycol diglycidyl ether), 디글리시딜 에테르(diglycidyl ether), 트리메틸올 프로판 트리글리시딜 에테르(trimethylol propane triglycidyl ether) 등을 단독 또는 혼합하여 사용한다.
본 발명에서의 경화제는 대전방지성 확산 코팅 조성물 100중량%에 대하여 0.5중량% 내지 15중량% 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1중량% 내지 10중량%이다. 더더욱 바람직하게는 3중량% 내지 5중량%이다.
본 발명에서 경화제는 대전방지성 확산 코팅 조성물의 분자량 또는 사슬 구조를 제어하기 위하여 사용하는 첨가제로서, 전술한 범위에서 경화제를 사용하면 상 분리 현상 등을 억제하는 효과가 두드러진다. 경화제의 함량이 0.5중량% 보다 작으면 경화제 기능을 기대하기 힘들고, 15중량% 보다 크면 경화성수지의 함량이 상대적으로 낮아 경도를 높이기 어렵다.
④ 레벨링제
본 발명에서는 대전방지성 확산 코팅층의 표면을 고르게 하기 위하여 레벨링제를 사용한다. 레벨링제는 실리콘계 수지에 케톤이나 에스테르계 용제를 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명에 의한 레벨링제로는 실리콘 디아크릴레이트나 실리콘 폴 리아크릴레이트 화합물을 단독 또는 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
레벨링제의 함량은 대전방지성 확산 코팅 조성물 100중량%에 있어서 0.1중량% 내지 3중량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5중량% 내지 2중량%이다. 레벨링제가 0.1중량%보다 작으면 레벨링 효과를 기대하기 힘들고, 3중량% 보다 클 때는 본 발명에 의한 대전방지층의 표면 경도가 약화될 우려가 있다.
또한, 불소계 수지와 실리콘계 수지를 함께 사용할 때 레벨링제의 함량은 불소계 수지만 사용할 때의 레벨링제 함량의 70% 내지 80%만을 사용한다. 실리콘계 수지 자체가 레벨링제 역할을 하기 때문이다.
⑤ 자외선 흡수제
본 발명에서 자외선경화를 하는 경우 자외선 경화시 발생하는 열화를 방지하고 대전방지성 확산 코팅층의 내구성을 향상시키기 위하여 자외선 흡수제를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 자외선 흡수제는 살리실레이트계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 벤조트라이졸계 자외선 흡수제, 시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제, 벤조에이트계 자외선 흡수제 등을 단독 또는 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로, 자외선 흡수제는 페닐 살리실레이트, p-tert-부틸페닐 살리실레이트, p-옥틸페닐 살리실레이트, 4-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-옥톡시벤조페논, 2-히드록시-4-도데실옥시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-5-술포벤조페논, 비스(2-메톡시-4-히드록시-5-벤조일페닐)메탄, 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-tert-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5-디-tert-아밀페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-4'-옥톡시페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-(3',4',5',6'-테트라히드로프탈이미도메틸)-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2,2'-메틸렌비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸릴-2-일)페놀], 2-(2'-히드록시-5'-메타크릴옥시페닐)-2H-벤조트리아졸, 2,2'-메틸렌비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-[(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀], 및 2-(2'-히드록시-3',5'-di-t-아밀페닐)벤조트리아졸, 2-에틸헥실-2-시아노-3,3'-디페닐아크릴레이트, 에틸-2-시아노-3,3'-디페닐아크릴레이트 등을 단독 또는 혼합하여 사용한다.
본 발명에서의 자외선 흡수제의 함량은 대전방지성 확산 코팅 조성물 100중량%에 있어서, 0.1중량% 내지 10중량% 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.5중량% 내지 5중량%이다.
자외선 흡수제의 함량이 0.1중량% 이하일 때는 자외선 흡수제를 첨가하는 효과가 제대로 실현되지 못하고, 10중량% 이상일 때는 대전방지층의 물성에 영향을 줄 수 있다.
⑥ 분산제
본 발명에서는 대전방지성 확산 코팅층을 투명지지체 위에 도포하기 위하여 분산제를 사용한다. 본 발명에서는 대전방지성 확산 코팅 조성물이 고르게 분산될 수 있고, 전도성 고분자와의 용해성을 위해서 수계용 분산제를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 분산제로는 알콜계의 메탄올, 이소프로판올, 부탄올, t-부탄올, 이소부탄올 등의 탄소수 1 내지 8의 포화 탄화수소계 알콜, 케톤류의 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 탄소수 1 내지 8의 포화 탄화수소계 케톤, 아세틸 아세톤 등의 탄소수 1 내지 8의 포화 탄화수소계 디케톤, 에스테르류의 에틸아세테이트, 부틸 아세테이트 등의 탄소수 1 내지 8의 포화 탄화수소계 에스테르, 에테르 알콜류의 에틸셀로솔브, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 1-메톡시-2-프로판올, 그 외에 N-메틸 피롤리돈, 에틸셀로솔브 아세테이트, 디아세톤 알콜 등을 단독 또는 혼합하여 사용한다.
본 발명의 수계용 분산제는 1개 이상의 수용성 고분자전해질을 포함한다. 고분자전해질은 단일중합체를 구성하는 단량체 및 공중합체를 구성하는 1개 이상의 단량체가 이온화될 수 있는 친수성 단일중합체 또는 친수성 무작위 공중합체를 포함할 수 있다.
분산제의 수용성 고분자전해질 부분(들)은 선형이거나 분자형일 수 있다. 고분자전해질(들)은 산성기와 같은 하나 이상의 이온화성 단량체 성분을 포함하고, 수성 매질내에서 전해질이다. 전해질성 및 이온화성 부분을 제공할 수 있는 적합한 단량체 물질의 예로는 아크릴산, 2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판설폰산(AMPS), 설포프로필 아크릴레이트염, 말레 무수물, 이타콘 무수물, β-카복시 에틸아크릴레이트, 비닐아즈락톤-글리콜산 부가물, 나트륨 스티렌 설포네이트 또는 이러한 물질들의 배합물을 들 수 있다.
분산제는 도포되는 대전방지성 확산 코팅 조성물 100중량부에 대하여 30중량부 내지 150중량부 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 50중량부 내지 80중량부이다. 분산제의 함량이 대전방지성 확산 코팅 조성물 100중량부에 대하여 30중량부보다 작을 때는 점도가 낮아 투명지지체와의 도포성, 부착성 등이 떨어지고, 150중량부보다 클 때는 대전방지 코팅 조성물에 비하여 지나치게 많은 분산제를 사용함으로써 채산성이 떨어진다.
(2) 건조단계
상기 (1)단계의 과정을 거쳐 형성된 대전방지층성 확산 코팅층은 건조하는 공정을 거치게 된다.
이는 상기 대전방지성 확산 코팅층 코팅단계에서 투명지지체 상에 함유된 용매를 제거하기 위해 수행된다. 건조온도는 20℃ 내지 75℃로 수행하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 25℃ 내지 45℃ 이다. 온도가 20℃ 이하이면 건조가 제대로 이루어지지 않고 건조시간이 길어지는 문제점이 있다. 또한 건조온도가 75℃ 이상에서는 물성이 변할 여지가 있으며, 그 이상의 온도 상승은 경제성이 떨어진다.
또한, 건조시간은 45초 내지 70초 정도가 바람직하다. 더 바람직하게는 55초 내지 65초, 더더욱 바람직하게는 58초 내지 62초 이다. 건조시간의 45초 이하이면 건조의 효과가 제대로 나타나지 못하고, 70초 이상의 건조는 물성에 영향을 줄 수 있다.
(3) 경화단계
경화단계에서는 대전방지성 확산 코팅층 코팅단계 및 건조단계를 통하여 형성된 대전방지성 확산 코팅층을 경화시킨다. 상기 경화단계는 열경화 또는 자외선 경화가 수행될 수 있다.
먼저 열경화를 수행하는 경우는 온도 조건은 45℃ 내지 85℃ 범위가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 50℃ 내지 70℃이다. 열경화 온도가 45℃보다 작으면 열경화하기 충분하지 않으며, 85℃보다 크면 대전방지성 확산 코팅 조성물의 물성에 영향을 미칠 수 있다.
열경화 시간은 30초 내지 5분이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1분 내지 3분이다. 열경화 시간은 열경화 온도 조건에 대응하여 변화시킬 수 있다. 열경화 시간이 30초보다 작으면 열경화 온도가 높더라도 충분한 열경화 효과를 확보하기 힘들고, 열경화 시간이 5분을 초과하면 생산성이 떨어짐은 물론 물성에 영향을 줄 수 있다.
또한, 자외선 경화를 수행할 경우는 5mJ 내지 40mJ 에너지 범위에서 UV경화하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 10mJ 내지 20mJ이다.
UV경화 에너지량이 5mJ보다 작을 때는 충분한 자외선 경화효과를 얻을 수 없고, UV경화 에너지량이 40mJ보다 클 때는 지나친 UV경화로 염료의 물성에 영향을 줄 수 있다.
상기의 과정을 거쳐 형성된 대전방지성 확산 코팅층은 그 두께가 2㎛ 내지 8㎛인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 3㎛ 내지 5㎛ 이다. 이는 두께가 2㎛ 보다 작으면 대전방지 기능 및 광확산 기능을 수행하기가 어렵고, 8㎛ 보다 크면 그 두께가 두꺼워지기 때문이다.
상기의 단계를 거쳐 제조된 박형 대전방지 확산 필름의 구성도가 도 1에 도시되어 있다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 박형 대전방지 확산 필름은 투명지지체(100) 위에 대전방지 기능과 광확산 기능을 동시에 수행할 수 있는 대전방지성 확산 코팅층(200)이 도포된 형태이다.
상기 박형 대전방지 확산 필름의 표면저항은 e05 Ω/sq내지 5*e07Ω/sq이 바람직하다. 표면저항이 5*e07Ω/sq 보다 크면, 대전방지 기능을 발휘하기 힘들고, 표면저항이 e05 Ω/sq 보다 작게 하기 위해서는 필요한 전도성고분자의 양이 많게 되어 경제성이 떨어진다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예와 이와 비교되는 비교예를 가지고 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
실시예 1
전도성 고분자인 폴리아세틸렌 20중량%, 아크릴계 비드 2.5중량%, 경화제 3중량%, 페닐 살리실레이트와 p-tert-부틸페닐 살리실레이트를 혼합한 자외선 흡수제를 5중량%, 레벨링제 1중량%를 포함하여 이루어진 대전방지성 확산 코팅 조성물을 메탄올에 녹여 용액의 형태로 제조한 후, TAC 위에 인라인 코팅방식을 이용해서 코팅을 수행하였다. 메탄올의 중량은 대전방지성 확산 코팅 조성물 100중량부에 대해서 50중량부의 비로 혼합하였다. 대전방지층성 확산 코팅층을 코팅한 후, 건조온도 상온에서 60초간 건조공정을 수행하고, 20mJ의 에너지로 3분간 자외선 경화시켜 두께 5㎛의 대전방지성 확산 코팅층을 형성하였다.
실시예 2
아크릴계 비드를 5중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 수행하여 대전방지 확산 필름을 제조하였다.
실시예 3
확산 코팅층 형성단계에서 아크릴계 비드를 10중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 수행하여 대전방지 확산 필름을 제조하였다.
실시예 4
전도성 고분자인 폴리아세틸렌 10중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 수행하여 대전방지 확산 필름을 제조하였다.
실시예 5
확산 코팅층 형성단계에서 아크릴계 비드를 5중량%를 사용한 것을 제외하고 는 실시예 4과 동일한 조건으로 수행하여 대전방지 확산 필름을 제조하였다.
실시예 6
확산 코팅층 형성단계에서 아크릴계 비드를 10중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 4과 동일한 조건으로 수행하여 대전방지 확산 필름을 제조하였다.
비교예 1
실리카 입자에 비해 고정세한 표시화질을 저하시키는 물성을 개선한 다이니폰페인트사 'ASAGSR2' 필름을 사용하였다.
실시예 및 비교예에서 얻어진 대전방지 확산 필름의 광학적, 물리적 특성인 투과도, 헤이즈(Haze), 투명도, 접착성, 표면저항을 측정한 결과를 [표 1]에 나타내었다.
투과도 (%) Haze (%) 투명도 (%) 접착성 표면 저항 ( Ω/㎠)
실시예 1 93.6 34.8 88.5 100/100 6.47*e06
실시예 2 93.6 54.7 86.4 100/100 7.55*e06
실시예 3 93.5 83.3 78.6 100/100 5.99*e06
실시예 4 93.5 32.3 88.1 100/100 1.01*e07
실시예 5 93.4 55.7 84.2 100/100 1.11*e07
실시예 6 93.6 83.5 79.1 100/100 1.02*e07
비교예 1 94.1 41.6 62.0 100/100 1.87*e09
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 투과도는 실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예 1 모두 비슷한 투과도를 나타낸다. 이는 대전방지 기능과 광확산 기능을 동시에 수행하도록 대전방지성 확산 코팅층을 하나의 층으로 구성하여도 투과도는 비슷하다는 의미이다.
한편, 헤이즈는 표 1에 나타난 바와 같이, 광확산 미립자의 양이 많아질수록 높아지는 것을 알 수 있다. 이는 광확산 미립자(아크릴계 비드)의 양이 많아 질수록 콘트라스트가 악화됨을 의미한다.
마찬가지로 투명도도 광확산 미립자(아크릴계 비드)의 양에 의존하다. 광확산 미립자(아크릴계 비드)의 양이 많아질수록 투명도가 감소됨을 알 수 있다.
그리고 대전방지 기능이 별도로 부여된 실시예 1 내지 실시예 6은 비교예 1에 비해 표면저항이 작음을 알 수 있다. 이는 실시예가 비교예에 비해 상대적으로 정전기가 덜 발생함을 의미한다. 즉 실시예 1 내지 실시예 6에서 얻어진 대전방지 확산 필름의 표면저항은 5.99*e06 내지 1.11*e07 임에 비해 비교예 1에서 얻어진 필름의 표면저항은 1.87*e09 이다. 전도성 고분자의 양이 상대적으로 많은 많은 것일수록 대전방지 기능이 향상되어 표면저항 값이 줄어든다.
이상, 본 발명을 구성을 중심으로 실시예와 비교예를 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나 본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니라 첨부된 특허청구범위내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 가능한 다양한 변형 가능한 범위까지 본 발명의 청구 범위 기저의 범위 내에 있는 것으로 본다.
또한, 본 발명에서의 바람직한 범위, 더욱 바람직한 범위, 더더욱 바람직한 범위 한정은 그 효과를 더욱 극대화 시키기 위한 것으로서, 한정 범위가 좁혀짐으로써 더욱 만족스러운 기술적 효과를 얻을 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 박형 대전방지 확산 필름의 제조방법 및 이를 이용한 박형 대전방지 확산 필름은 투명지지체 위에 인라인(In-line) 코팅방식을 이용하여 대전방지성 확산 코팅층을 형성함으로써, 정전기 발생을 방지함과 더불어 선명한 화상을 구현할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 하나의 층에 대전방지 기능과 광학산 기능을 수행하는 대전방지성 확산 코팅층을 하나의 필름으로 형성함으로써, 박형의 광학필름을 구현할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (14)

  1. (a) 전도성 고분자, 광확산 미립자, 경화제, 레벨링제를 포함하여 이루어지는 대전방지성 확산 코팅 조성물 100중량%에 있어서,
    ⅰ) 상기 광확산 미립자는 1중량% 내지 20중량%
    ⅱ) 상기 경화제는 0.5중량% 내지 15중량%
    ⅲ) 상기 레벨링제는 0.1중량% 내지 3중량%를 포함하여 구성되는 대전방지성 확산 코팅 조성물을 분산제와 혼합하여 녹인 용액을 투명지지체 위에 인라인 코팅방식을 이용하여 코팅하되 상기 분산제의 함량은 대전방지성 확산 코팅 조성물 100중량부에 대하여 30중량부 내지 150중량부의 비로 혼합하여 대전방지성 확산 코팅층을 코팅하는 코팅단계;
    (b) 온도는 20℃ 내지 75℃로 하고, 시간은 45초 내지 70초로 하여 상기 대전방지 확산 코팅층을 건조하는 건조단계; 및
    (c) 상기 대전방지성 확산 코팅층을 45℃ 내지 85℃로 열경화 또는 5mJ 내지 40mJ의 에너지로 자외선 경화하는 경화단계를 포함하여 수행되되, 표면저항은 e05 Ω/sq내지 5*e07Ω/sq인 것을 특징으로 하는 박형 대전방지 확산 필름의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 경화단계에서 자외선 경화를 수행하고자 할 경우 상기 대전방지성 확산 코팅 조성물에 자외선 흡수제를 더 포함하여 구성하되, 상기 자외선 흡수제의 함량은 대전방지성 확산 코팅 조성물 100중량% 있어서, 0.1중량% 내지 10중량%인 것을 특징으로 하는 박형 대전방지 확산 필름의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 자외선 흡수제는 페닐 살리실레이트, p-tert-부틸페닐 살리실레이트, p-옥틸페닐 살리실레이트, 4-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-옥톡시벤조페논, 2-히드록시-4-도데실옥시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-5-술포벤조페논, 비스(2-메톡시-4-히드록시-5-벤조일페닐)메탄, 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-tert-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5-디-tert-아밀페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-4'-옥톡시페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-(3',4',5',6'-테트라히드로프탈이미도메틸)-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2,2'-메틸렌비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸릴-2-일)페놀], 2-(2'-히드록시-5'-메타크릴옥시페닐)-2H-벤조트리아졸, 2,2'-메틸렌비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-[(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀], 2-(2'-히드록시-3',5'-di-t-아밀페닐)벤조트리아졸, 2-에틸헥실-2-시아노-3,3'-디페닐아크릴레이 트, 에틸-2-시아노-3,3'-디페닐아크릴레이트 중에서 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 박형 대전방지 확산 필름의 제조방법.
  4. 제 1 항에 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전도성 고분자는 폴리아세틸렌(Polyacetylene), 폴리(p-페닐렌)[Poly(p-phenylene)], 폴리티오펜(Polythiophene), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)[Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)(PEDOT)], 폴리피롤[Polypyrrole(피리딘중합체)], 폴리(p-페닐렌 설파이드)[Poly(p-phenylene sulfide)], 폴리(p-페닐렌 비닐렌)[Poly(p-phenylene vinylene)], 폴리(티에닐렌 비닐렌[Poly(thienylene vinylene)], 폴리아닐린(Polyaniline) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 박형 대전방지 확산 필름의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광확산 미립자는 아크릴계 비드 또는 스티렌계 비드 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 박형 대전방지 확산 필름의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 아크릴계 비드는 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 아밀 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트, 사이클로 헥실 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 사이클 로 헥실 메타크릴레이트, 벤질 헥실 메타크릴레이트, 사이클로 헥실 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 벤질 메카크릴레이트, 비닐 아세테이트, 스티렌, 아크릴로니트릴, 아크릴산, 메타크릴산, 무수말레인산, 이타콘산, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, N-메틸올아크릴아미드, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 글리시딜아미드, 라우릴아크릴레이트, 에톡시디에틸렌클리콜아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트, 페녹시에틸아크릴레이트, 테트라히드로푸릴아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 펜타에리트리틀테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 트리메틸올프로판아크릴산벤조에이트, 2-에틸헥실메타아크릴레이트, n-스테아릴메타아크릴레이트, 시클로헥실메타아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴메타아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타아크릴레이트, 2-히드록시부틸메타아크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타아크릴레이트, 글리세린디메타아크릴레이트, 글리세린디메타아크릴레이트헥사메틸렌디이소시아네이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트헥사메틸렌디이소시아네이트의 단량체 또는 올리고머를 단독 또는 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 박형 대전방지 확산 필름의 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 스티렌계 비드는 스티렌, α-메틸스티렌, α-에틸스티렌, o-에틸스티렌, p-에틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌 또는 비닐 톨루엔을 단독 또는 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 박형 대전방지 확산 필름의 제조방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 광확산 미립자의 형상은 구상 또는 침상인 것을 특징으로 하는 박형 대전방지 확산 필름의 제조방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 광확산 미립자는 입자 직경이 0.5㎛ 내지 5㎛인 것을 특징으로 하는 박형 대전방지 확산 필름의 제조방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 광확산 미립자는 굴절율이 상기 투명지지체의 굴절율보다 0.01 내지 0.4 작은 것을 특징으로 하는 박형 대전방지 확산 필름의 제조방법.
  11. 제 4 항에 있어서,
    상기 대전방지성 확산 코팅층은 두께가 2㎛ 내지 8㎛인 것을 특징으로 하는 박형 대전방지 확산 필름의 제조방법.
  12. 제 4 항에 있어서,
    상기 분산제는 적어도 1개의 수용성 고분자전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 대전방지 확산 필름의 제조방법.
  13. 제 4 항에 있어서,
    상기 분산제는 알콜계의 메탄올, 이소프로판올, 부탄올, t-부탄올, 이소부탄올 등의 탄소수 1 내지 8의 포화 탄화수소계 알콜, 케톤류의 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 탄소수 1 내지 8의 포화 탄화수소계 케톤, 아세틸 아세톤 등의 탄소수 1 내지 8의 포화 탄화수소계 디케톤, 에스테르류의 에틸아세테이트, 부틸 아세테이트 등의 탄소수 1 내지 8의 포화 탄화수소계 에스테르, 에테르 알콜류의 에틸셀로솔브, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 1-메톡시-2-프로판올, 그 외에 N-메틸 피롤리돈, 에틸셀로솔브 아세테이트, 디아세톤 알콜 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 박형 대전방지 확산 필름의 제조방법.
  14. 제 4 항에 의한 박형 대전방지 확산 필름의 제조방법으로 제조되는 박형 대전방지 확산 필름.
KR1020050107829A 2005-11-11 2005-11-11 박형 대전방지 확산 필름의 제조방법 및 이를 이용한 박형대전방지 확산 필름 KR100771952B1 (ko)

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