KR101014999B1 - 하드코트필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내찰과상성이 뛰어나서 경화 수축 및 내열 습수축 컬이 적고, 광학적 간섭줄무늬를 발생하지 않는 하드코트필름을 제공하는 것을 과제로 한 것이며, 그 해결수단으로서는, (A) 실리카미립자에 중합성불포화기를 가지는 유기화합물을 결합시켜서 이루어지는 화합물, (B) 지환(脂環)구조를 가지는(메타) 아크릴산 에스테르 및 (C) 분자 내에 2개 이상의 중합성불포화기와 1개 이상의 아릴기를 포함한 화합물로 이루어지는 하드코트층 형성성분을 함유하는 도공액을, 기재 필름이 적어도 한쪽면에 도포하고, 전리방사선에 의해서 경화 시켜서 이루어지는 하드코트층을 형성한 하드코트필름으로서, 상기 하드코트층 중에 실리카를 20~60 중량%함유하고, 상기 하드코트층의 굴절율이 1.53 이상인 것을 특징으로 한다.

Description

하드코트필름{HARD COAT FILM}
도 1은, 저항막식 터치패널 표면적 층부의 단면도
도 2는, 광디스크 표면 적층부의 단면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1, 1': 하드코트층 2: 기재 필름
3, 3': 투명도전성 박막 4: 절연 스페이스
5: 절연 스페이서 6: 글라스 기판
7: 점착제층 8: 광디스크 기판
본 발명은, 하드코트필름에 관한 것이다.
또 상세하게는, 저항막방식 터치패널, 광디스크 등의 표면 보호용으로 이용되는 하드코트필름에 관한 것이다.
종래, 하드코트필름은, 각종 화상표시장치, 예를 들면 LCD(액정 표시체), 터치패널, CRT(브라운관), PDP(플라즈마디스플레이 패널), EL(전기루미네센스), 또는 광디스크등의 표면 보호의 목적에 사용되고 있다.
근년 시장이 증대하고 있는 휴대용의 정보 단말에의 입력 장치로서, 터치패널이 이용되고 있다. 이 터치패널은, 디스플레이 화면을 직접손가락, 펜 등으로 접촉 함으로써 데이터를 입력 하는 장치이다. 상기 터치패널은, 현재 약 9할이 저항막방식을 채용하고 있다. 상기 저항막방식의 터치패널은, 일반적으로 투명 플라스틱 기재의 한쪽면에 주석 도프 산화 인듐(ITO) 막 등의 투명 도전성 박막을 적층한 터치측 플라스틱기판과 글라스 등의 투명 기재의 한쪽면에 ITO막 등의 투명도전성 박막을 적층한 디스플레이측 투명기판을, 절연 스페이서를 개재하여, 각 투명도전성 박막이 마주보도록 대향 배치시킨 구조를 가지고 있다. 그리고, 입력은, 펜이나 손가락으로 터치측 플라스틱기판의 터치입력면(투명도전성 박막과는 반대 측의 면을 말한다)을 압압하고, 터치측 플라스틱기판의 투명도전성 박막과 디스플레이측 투명기판의 투명도전성 박막을 터치시켜서 행한다.
그러나, 이러한 저항막방식 터치패널에 있어서는, 입력조작을 반복함으로써, 즉 터치측 플라스틱기판의 투명도전성 박막과 디스플레이측 투명기판의 투명도전성 박막과 터치를 반복함으로써, 터치측 표면을 손상 하거나, 터치측 플라스틱 기판(기재 필름)의 투명도전성 박막이 마모 하거나, 크랙이 발생하거나, 또는 기재로부터 박리되는 등의 문제를 일으킨다. 그래서, 이러한 문제를 해결하기 위하여, 일반적으로 터치측 표면 및 투명 플라스틱 기재와 투명도전성 박막과의 사이에, 합성수지로 이루어지는 하드코트층을 형성하는 것이 행해지고 있다.
또, 터치측 표면의 개량을 위해서, 방사선 등에 의해 경화하는 수지와 금속산화물 등으로 표면 처리 된 초미립자 산화티탄을 함유하는 하드코트층 위에 반사 방지막을 형성한 편광 필름도 제안 되고 있다(특개 2000-171603호 공보).
종래의 하드코트층을 기재 필름 위에 열 경화나 전리방사선 경화 등에 의해 형성 유지하는 하드코트필름은, 종래 기술의 구성 성분의 대부분은 다관능의 아크릴레이트이고, 경화 수축 및 열습수축이 크며, 이것에 의해 하드코트필름의 끝부분에서 말아오르는 컬 현상을 발생하기 쉽다. 또, 기재 필름과 하드코트층과의 굴절률차에 의해 광학적간섭줄무늬를 발생시키는 일이 있어 별도 대책을 실시할 필요가 있었다. 종래의 하드코트필름은, 경화 수축 및 내열습수축컬, 광학적간섭줄무늬가 결점이다.
[특허 문헌 1]
일본국 특개 2000-171603호 공보
본 발명은, 내찰상성이 뛰어나서 경화 수축 및 내열습수축 컬이 적고, 광학적간섭줄무늬를 발생하지 않는 하드코트필름을 제공하는 것을 목적으로하고 있다.
본 발명자들은, 열심히 연구한 결과, 중합성실리카미립자를 하드코트층안에 특정량 함유 시키는 것, 지환구조를 가지는(메타) 아크릴산 에스테르 및 분자 내에 2개 이상의 중합성불포화기와 1개 이상의 아릴기를 포함한 화합물을 하드코트층 형성성분에 배합 함에 따라서, 상기의 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하고, 이 식견에 의거하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉 본 발명은,
(1) (A) 실리카미립자에 중합성불포화기를 가지는 유기화합물을 결합시켜서이루어지는 화합물, (B) 지환구조를 가지는(메타) 아크릴산 에스테르 및 (C) 분자 내에 2개 이상의 중합성불포화기와 1개 이상의 아릴기를 포함한 화합물로 이루어지는 하드코트층 형성성분을 함유하는 도공액을, 기재 필름의 적어도 한쪽면에 도포 하고, 전리방사선에 의해서 경화시켜서 이루어지는 하드코트층을 형성한 하드코트필름으로서, 상기 하드코트층 중에 실리카를 20~60 중량%함유하고, 상기 하드코트층의 굴절율이 1.53 이상인 것을 특징으로 하는 하드코트필름, 및(2) 하드코트층 형성성분이, (A) 실리카미립자에 중합성불포화기를 가지는 유기화합물을 결합시켜서 이루어지는 화합물을 100중량부, (B) 지환구조를 가지는(메타) 아크릴산 에스테르를 5~20중량부 및 (C) 분자내에 2개 이상의 중합성불포화기와 1개 이상의 아릴기를 포함한 화합물을 45~200중량부 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제 1항기재의 하드코트필름을 제공하는 것이다.
[발명의 실시의 형태]
본 발명의 하드코트필름의 하드코트층은, (A) 실리카미립자에 중합성불포화기를 가지는 유기화합물을 결합시켜서 이루어지는 화합물, (B) 지환구조를 가지는 (메타) 아크릴산 에스테르 및 (C) 분자내에 2개 이상의 중합성불포화기와 1개 이상의 아릴기를 포함한 화합물로 이루어지는 하드코트층 형성성분을 함유하는 도공액을, 기재 필름의 한쪽면 또는 양면에 도포하고, 전리방사선 경화 시키는 것에 의해서 형성할 수 있다.
이하에, 도면에 의해서 본 발명을 설명한다. 도면은 한 태양을 표시하는 것으 로서, 본 발명은 이들의 도면에 의해 하등 한정되는 것은 아니다.
도 1은, 저항막식 터치패널 표면적층부의 단면도를 표시한다. 본 발명 하드코트필름은 저항막식 터치패널 표면적층부에 사용할 수 있다. 이 도 1에서는, 하드코트층(1) 및 하드코트층(l')이 기재 필름(2)의 양면에 형성되고 있는 한 태양을 표시하고 있다. 한쪽면에만 하드코트층(1)이 형성되고 있는 것도 본 발명의 실시 태양이 된다.
절연 스페이스(4) 및 절연 스페이서(5)를 사이에 두고, 터치측 투명도전성 박막(3)과 디스플레이측 투명도전성 박막(3')이 대치하고 있다. 터치측 표면을 펜이나 손가락으로 압압하면, 터치측 하드코트층(1) 및 기재 필름(2)을 통해 전달되는 압력으로 터치측 투명도전성 박막(3)과 디스플레이측 투명도전성 박막(3')이 접촉하여 입력할 수 있다. 표면 하드코트층(1)으로부터 디스플레이측의 글라스 기판 (6)까지의 적층부에 의해서, 저항막식 터치패널 표면적층부를 형성할 수 있다.
도 2는, 광디스크 표면적층부의 단면도를 표시한다. 본 발명 하드코트필름은, CD나 DVD 등의 광디스크의 표면 보호를 위하여 사용할 수 있다.
하드코트층(1)이 기재 필름(2)의 표면에 형성되고 있는 하드코트필름을 사용 하고, 점착제층(7)을 개재하여 광디스크 기판(8)에 첨부되고 있는 한 실시형태를 표시하고 있다.
본 발명 하드코트필름의 하드코트층(1) 형성성분에 이용하는 실리카미립자는, 주성분이 SiO2로 구성되고, 그 미립자 표면에 수산기(실란올기)를 가지는 것으 로서, 평균입자직경 0.005~1㎛의 것을 사용할 수 있다. 분산매중에 콜로이드상태로 현탁하고 있는 콜로이드질실리카를 매우 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명 하드코트필름의 하드코트층 형성성분에 이용하는 실리카미립자와 결합 시키는 중합성불포화기를 가지는 유기화합물은, 분자내에 중합성불포화기와 상기 실리카미립자 표면의 수산기(실란올기)와 반응할 수 있는 관능기를 가지는 유기화합물을 이용할 수 있다. 중합성불포화기로서는 예를 들면(메타) 아크릴로일기를 들 수 있고, 수산기와 반응할 수 있는 관능기로서는 예를 들면 알콕실기, 이소시아네이트기를 들 수 있다.
본 발명 하드코트필름의 하드코트층 형성성분에 이용하는, 실리카미립자에 중합성불포화기를 가지는 유기화합물을 결합시켜서 이루어지는 화합물은, 주로 고온(80℃정도), 고온고습(60℃, 상대습도 90%)에서의 본 발명 하드코트필름의 컬 억제 효과에 기여한다. 이 효과를 충분히 발휘시키려면, 경화 후의 본 발명 하드코트필름의 하드코트층내에 실리카를 20~60 중량%함유 하도록 배합할 필요가 있고, 25~40 중량%가 바람직하다. 하드코트층중의 실리카가 20 중량% 미만이면 컬 억제 효과를 유지하지 못하고, 60 중량%를 넘으면 하드코트층을 형성하는 것이 곤란해진다.
본 발명의 하드코트필름의 하드코트층 형성성분에 이용하는 지환구조를 가지는(메타) 아크릴산 에스테르류는, 본 발명의 하드코트층의 굴절율 증가에 기여하는 동시에, 본 발명의 하드코트필름의 경화 수축시의 컬 억제에 특히 기여한다.
본 발명의 하드코트필름의 하드코트층 형성성분에 이용하는 지환구조를 가지는(메타) 아크릴산 에스테르류는, 지환구조를 가지는 알코올과(메타) 아크릴산과의 축합반응에 의한 에스테르류로서, 지환구조를 가지는 알콜에는, 각각 치환기를 함유할 수 있는 시클로프로판계, 시클로부탄계, 시클로펜탄계, 시클로헥산계, 시클로헵탄계, 시클로옥탄계, 시클로도데칸계 등의 포화 지환족계 알코올류를 사용할수 있다.
또, 각각 분자내에 불포화기를 함유 할 수 있고, 치환기를 함유할 수 있는 시클로 프로펜계, 시클로부텐계, 시클로펜텐계, 시클로헥센계, 시클로헵텐계, 시클로옥텐계, 시클로도데센계, 노르보르난계 등의 불포화기 함유 지환족계 알코올류 등을 사용할 수 있다. 특히 시클로펜탄계, 시클로헥산계, 시클로 펜텐계, 시클로헥센계, 노르보르난계 등의 지환구조를 가지는 알코올류를 매우 적합하게 사용할 수 있다. 지환구조를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르류의 구체적인예로서는, 디시클로펜타닐(메타) 아크릴레이트, 디시클로 펜테닐 옥시 에틸(메타) 아크릴레이트, 이소보르닐(메타) 아크릴레이트, t-부틸시클로헥실(메타) 아크릴레이트 등을 들 수 있다.
본 발명의 하드코트층의 굴절율은 1.53~1.70의 범위에 있다. 하드코트층의 굴절율이 1.53 미만에서는 광학적간섭줄무늬를 억제할 수 없는 가능성이 있다. 본 발명에 개시되고 있는 기술을 사용해서, 1.70보다 큰 굴절율을 가지는 하드코트층을 얻는 것은 곤란하다.
본 발명의 하드코트필름의 하드코트층 형성성분에 이용하는 분자내에 2개 이상의 중합성불포화기와 1개 이상의 아릴기를 포함한 화합물은, 하드코트층의 굴절율 업에 기여한다. 중합성불포화기로서는 비닐기나(메타) 아크릴로일 기등을 들 수 있고, 아릴기로서는, 페닐기, 톨릴기, 크실릴기, 나프틸기등을 들 수 있다. 이러한 화합물로서는, 디비닐벤젠, 디비닐 나프탈렌, 페닐기를 가지는 다관능(메타) 아크릴레이트 등을 들 수 있다.
또한, 이 분자내에 2개 이상의 중합성불포화기와 1개 이상의 아릴기를 함유한 화합물은, 그 자체를 단독으로 경화 시킨 폴리머의 굴절율이 1.55이상의 것을 사용 하면 하드코트층의 굴절율을 용이하게 1.53이상으로 할 수 있으므로 바람직하다.
본 발명에 있어서는 (A) 실리카미립자에 중합성불포화기를 가지는 유기화합물을 결합시켜서 이루어지는 화합물 100중량부에 대해서, (B) 지환구조를 가지는 (메타) 아크릴산 에스테르 5~20중량부 및 (C) 분자내에 2개 이상의 중합성불포화기와 1개 이상의 아릴기를 함유한 화합물 45~200중량부인 것이 바람직하다.
(B) 지환구조를 가지는(메타) 아크릴산 에스테르가 5중량부 미만이면, 경화 수축시의 컬을 충분히 억제할 수 없는 일이 있고, (C) 분자내에 2개 이상의 중합성불포화기와 1개 이상의 아릴기를 함유한 화합물이 45중량부 미만이면, 굴절율이 1.53이상의 하드코트층을 형성하는 것이 곤란하다.
또, (B) 지환구조를 가지는(메타) 아크릴산 에스테르가 20중량부를 초과하거나, (C) 분자내에 2개 이상의 중합성불포화기와 1개 이상의 아릴기를 함유하는 화합물이 200중량부를 초과하면 고온 또는 고온 고습에서의 컬을 충분히 억제할 수 없는 일이 있다.
본 발명에 있어서는, 또 각종의 광중합성 모노머 또는 광중합성 프레폴리머 를 단독 또는 병용해서 사용할 수 있다.
광중합성 모노머로서는, 예를 들면 1,4-브탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜아지페이트디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발린산네오펜틸글리콜디지(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤변성디시클로펜테닐디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드변성린산디(메타)아크릴레이트, 아릴화시클로헤킬디(메타)아크릴레이트, 이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 트리메티롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산변성디펜타에리스리톨트리(메다)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산옥시드변성 트리메티롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리스(아크릴록시에틸) 이소시아누레이트, 프로피온산 변성디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤변성디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레트이 등의 다관능 아크릴레이트를 들 수 있다. 이들의 광중합성 모노머는 단독으로 사용해도 되고, 또 2종 이상을 조합해서 사용할 수도 있다. 또, 광중합성 프리 폴리머와 병용할 수 있다.
광중합성 프리폴리머로서는, 예를 들면, 폴리에스테르아크릴레이트계, 에폭시아크릴레이트계, 우레탄 아크릴레이트계, 폴리올아크릴레이트계 등을 들 수 있다. 여기서, 폴리에스테르 아크릴레이트계 프리폴리머로서는, 예를 들면 다가 카르복시산과 다가알코올의 축합에 의해서 얻을 수 있는 양말단에 수산기를 가지는 폴리에스테르 올리고머의 수산기를(메타) 아크릴산으로 에스테르화함으로써, 또는, 다가 카르복시산에 알킬렌옥시드를 부가함으로써 얻을 수 있는 올리고머의 말단의 수산기를(메타) 아크릴산으로 에스테르화함으로써 얻을 수 있다. 에폭시아크릴레이트계 프리폴리머는, 예를 들면, 비교적 저분자량의 비스페놀형 에폭시수지나 노보락 에폭시수지의 옥시란고리와, (메타)아크릴산과의 반응으로 에스테르화함으로써 얻을 수 있다. 우레탄 아크릴레이트계 프리폴리머는, 예를 들면 폴리에테르폴리올이나 폴리에스테르폴리올과 폴리이소시아네이트의 반응에 의해서 얻을 수 있는 폴리우레탄 올리고머를, (메타)아크릴산과의 반응으로 에스테르화함으로써 얻을 수 있다. 폴리올아크릴레이트계 프리폴리머는, 폴리에테르폴리올의 수산기를 (메타)아크릴산과의 반응으로 에스테르화함으로써 얻을 수 있다. 이들의 광중합성 프리폴리머 단독으로 사용해도 되고, 또 2종 이상을 조합해서 사용할 수도 있다.
본 발명의 하드코트필름의 하드코트층 형성성분에는 소망에 의해, 광중합개시제를 가해도 된다. 광중합개시제로서는, 라디칼 중합형 광중합성 프리폴리머나 광중합성 모노머에 대해서는, 예를 들면 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실 페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오) 페닐]-2-모르폴리노프로판1-온, 4-(2-히드록시에톡시) 페닐-2(히드록시-2-프로필) 케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4'-디에틸아미 노 벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸안토라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-터셔리부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-크롤로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디에틸 티옥산톤, 벤질 디메틸케탈, 아세토페논 디메틸 케탈, p-디메틸아미노벤조산 에스테르 등을 들 수 있다. 또, 본 발명의 하드코트필름의 하드코트층 형성성분에는, 소망에 의해, 하드코트층의 방현성, 굽힘 탄성율의 향상, 체적 수축율의 안정화, 내열성등의 향상이나, 굴절율의 조절을 도모할 목적으로서, 예를 들면 지르코니아, 알루미나, 수화알루미나 등의 각종 필러, 또, 각종 첨가제 예를 들면 산화방지제, 자외선 흡수제, 광안정제, 대전방지제, 레벨링제, 소포제 등도 첨가할 수 있다.
본 발명의 하드코트층 형성성분을 함유하는 도공액은, 하드코트층 형성성분을 필요에 따라서 유기용제에 의해서 희석, 용해해서 도포할 수 있다. 본 발명의 하드코트층(1)을 기재 필름(2)위에 형성하는 목적을 달성할 수 있는 것이면, 특히 제한하는 일 없이 공지의 유기용제를 사용할 수 있다. 예를 들면 헥산, 헵탄, 시클로헥산 등의 지방족탄화수소, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족탄화수소, 염화메틸렌, 염화에틸렌 등의 할로겐화탄화수소, 메탄올, 에탄올, 프로파놀, 부탄올 등의 알코올, 아세톤, 메틸에틸케톤, 2-펜타논, 이소포론 등의 케톤, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸 등의 에스테르, 에틸셀로솔브등의 셀로솔브계 용제를 사용할 수 있다. 도공액의 농도, 점도는 상황, 목적에 따라서 적당히 선택 할 수 있다.
본 발명의 하드코트층(1)을 형성하기 위한 도공 방법은, 본 발명의 하드코트층을 형성하는 목적을 달성할 수 있는 것이면, 특히 제한하는 일 없이 공지의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면 바 코트법, 나이프 코트법, 마이어바법, 롤 코트법, 불레이드 코트법, 다이 코트법, 그라비아 코트법 등을 이용해서 도공할 수 있다. 도공액에 유기용제가 함유되어 있는 경우는, 도공 후에 당해 용매를 건조해서 제거한다.
본 발명의 하드코트층(1)의 전리방사선 경화형수지조성물에 이용하는 전리방사선은, 전자파 또는 전하입자선 중에서 에너지양자를 가지는 것, 즉, 자외선 또는 전자선 등을 사용할 수 있다. 자외선 조사를 특히 매우 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 하드코트층(1) 형성에 이용하는 자외선 조사는, 고압수은램프, 휴존 H란프, 크세논램프 등에 의해 얻을 수 있고, 방사량은, 통상 100~50OmJ/cm2의 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 하드코트층(1)에 이용하는 전자선조사는, 전자선 가속기 등에 의해 얻을 수 있고, 조사량은, 통상 150~350kV의 것을 사용할 수 있다. 전자선을 사용하는 경우에는, 중합개시제를 첨가하는 일 없이, 경화 막을 얻을 수 있다.
본 발명 하드코트필름의 하드코트층(1)의 경도는, 연필 경도로 H이상이면, 하드코트필름에 필요한 내스크래치성을 구비하는 것을 할 수 있다. 내스크래치성을 보다 충분한 것으로 하려면, 연필 경도로 3H이상의 것이 특히 매우 적합하다. 또, 상기 하드코트층의 두께는 2~20㎛의 범위에서 선정된다. 이 두께가 2㎛미만에서는 내찰상성이 불충분하게 되고, 20㎛를 넘으면 크랙이 발생하는 일이 있고, 또한, 생산성의 면에서 불리하게 된다. 상기 하드코트층의 두께는 2~15㎛의 범위가 바람직하다.
본 발명 하드코트필름의 하드코트층에는, 방현성을 부여하는 목적으로서 표면에 요 철 형상을 형성시킬 수 있다. 요철 형상을 형성하려면, 예를 들면 전리방사선 경화형수지조성물을 도공 후, 이 미경화층 표면에 요철 형상을 가지는 부형 필름을 라미네이트하고, 상기 미경화층을 열경화처리 또는 전리방사선에 의한 경화처리 한 후, 상기 부형필름을 이탈하는 방법 등을 이용할 수 있다.
본 발명 하드코트필름의 하드코트층에는, 반사방지성을 부여하는 목적으로서 반사방지층, 예를 들면 실록산계 피막, 불소계 피막 등을 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 반사방지층의 두께는, 0.05~1㎛정도가 적당하다. 이 반사방지층을 형성함으로써, 태양광, 형광등 등에 의한 표면 반사율이 저하하여, 시인성이 향상한다.
본 발명의 하드코트필름은, 표시 화질(시인성), 광투과성, 투명성 등의 면으로부터, 헤이즈 값은, 바람직하게는 10% 이하, 보다 바람직하게는 5% 이하의 범위이며, 전체 광선투과율은, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 85% 이상, 더욱 바람직하게는 85~95%의 범위이다.
본 발명 하드코트필름에 이용하는 기재 필름(2)은, 종래 광학용하드코트필름의 기재로서 사용되고 있는 공지의 프라스틱필름으로부터 적당히 선택해서 사용할 수 있다. 본 발명 하드코트층 형성성분에 이용하는 전리방사선경화형수지조성물과 친화성이 좋은 플라스틱필름을 특히 매우 적합하게 선택할 수 있다.
예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레푸탈레이트, 폴리 에틸렌 나프탈레이트, 폴리카보네이트 등의 폴리에스테르필름, 폴리에틸렌필름, 폴리프로필렌필름, 세로판, 디아세틸셀룰로오스필름, 트리 아세틸셀룰로즈필름, 아세틸셀룰로즈 부틸레이트필름, 폴리염화비닐필름, 폴리염화비닐리텐 필름, 폴리비닐알 콜필름, 에틸렌아세트산 비닐공중합체필름, 폴리스티렌필름, 폴리카보네이트필름, 폴리메틸펜텐필름, 폴리술폰필름, 폴리에테르에테르케톤필름, 폴리에테르 술폰필름, 폴리에테르이미드필름, 플루오르수지필름, 폴리아미드필름, 아크릴수지필름, 폴리우레탄수지필름, 노르보르난계중합체필름, 환상올레핀계중합체필름, 환상공역 디엔계중합체필름, 비닐지환식탄화수소 중합체필름 등을 사용할 수 있다.
폴리에틸렌테레프탈레이트필름, 폴리카보네이트필름, 노르보르난계 중합체필름 등을 특히 매우 적합하게 사용할 수 있다.
이 기재필름(2)의 두께는, 특히 제한은 없으나, 통상 20~300㎛, 바람직하게는 50~250㎛의 범위이다. 20㎛미만에서는 기계적강도가 부족하고, 터치패널에 이용했을 때의 펜입력에 대한 변형이 지나치게 커져서, 내구성이 불충분하게 될 우려가 있고, 한편 300㎛를 넘으면 터치패널에 이용했을 때에, 필름을 변형시키기 위한 하중이 커져서, 바람직하지 않다.
또, 이 기재필름(2)은, 그 표면에 형성되는 층과의 밀착성을 향상시키는 목적으로서, 소망에 의해 한쪽면 또는 양면에, 프라이머 처리, 또는 산화법이나 요철 화법 등에 의해 표면처리를 실시할 수 있다. 상기 산화법으로서는, 예를 들면 코로나방전 처리, 크롬산 처리, 화염처리, 열풍 처리, 오존ㆍ자외선 처리 등을 들 수 있고, 요철화법으로서는, 예를 들면 샌드블라스트법, 용제처리법 등을 들 수 있다. 이들의 표면 처리 법은 기재 필름의 종류에 따라서 적당히 선택되나, 일반적으로는 코로나방전 처리법이 효과 및 조작성 등의 면으로부터, 바람직하게 이용된다.
본 발명의 하드코트필름은, 기재의 하드코트층측과는 반대의 면에 점착제를 도포해서 이용해도 된다. 점착제는 특히 한정되지 않고, 아크릴계, 고무계, 실리콘계 등 공지의 점착제를 사용할 수 있다.
[실시예]
이하에, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하나, 본 발명은 이들의 실시예에 의해 하등 한정되는 것은 아니다.
하드코트필름의 성능 평가방법
1) 전체 광선투과율 및 헤이즈 치는, 헤이즈미터[닛뽄덴쇼쿠고오교(주) 제, NDlJ2000]를 이용하고, JISK7105에 준거해 측정했다.
2) 연필 경도는, 연필깎음(引搔)도막경도 시험기[(주)도요세이키세이사쿠쇼제, 형식「NP」를 이용해서 JISK5400에 준거해 측정했다.
3) 테이퍼 마모시험은, 마모고리 CS-1OF를 이용해서 하중 500g, 100회전의 조건으로 하드코트층의 내마모시험을 행하고, 하드코트필름의 내마모시험 전후의 헤이즈 치의 차를 구하는 것에 의해서 평가했다. 헤이즈의 측정은, [닛뽄덴쇼쿠고오교(주) 제, NDH2000]의 헤이즈미터를 이용하고, JISK7105에 준거해서 측정했다. 헤이즈 치 차가 5이하이면 양호한 내찰상성을 가진다고 판정된다.
4) 컬값은, 시험용의 하드코트필름을, 100mm x 100mm의 정방형 형상으로 절단한 샘플을 평탄한 글라스 판 위에, 하드 코트면이 위가 되도록 놓고, 하드코트필름의 4개의 각의 글라스 판으로부터의 거리 mm를 측정해서 그 합계 값 mm를 컬값으로 mm로 했다. 측정은, [1]하드코트필름을 절단 한 직후(초기), [2]하드코트필름을 절단해서 80℃의 환경 아래에 24시간 방치 후, [3]하드코트필름을 절단해서, 60℃, 상대습도 90% 의 환경 아래에 24시간 방치 후에, 각각 행했다. 또한, 컬 치의 측정은 23℃, 상대습도 50%의 환경 아래에서 행했다.
컬 값의 평가는, 0은 50mm미만, x는 50mm이상이며, 실용불가 레벨인 것을 표시한다.
5) 간섭줄무늬 평가는, 흑색판 위에, 하드 코트면이 위가 되도록 하드코트필름을 놓고, 3파장 형광등 아래에서 육안에 의해 평가했다. 0는 색얼룩 약, x은 색얼룩 강인것을 표시한다.
6) 하드코트층의 굴절율은, (주)아타고제 압베굴절계를 이용해서 측정했다.
실시예 1
(A) 실리카미립자에 중합성불포화기를 가지는 유기화합물이 결합되어서 이루어지는 화합물로서 하드 코트제([제이에스아르(주) 제, 상품명「데소라이트 Z7527」] 고형분 농도 52 중량%, 고형분에 차지하는 실리카 함유량 60 중량%, 광중합개시제 함유)100중량부, (B) 지환구조를 가지는(메타) 아크릴산 에스테르로서, 디시클로펜타닐아크릴레이트([히타치카세이고오교(주) 제, 상품명「판크릴 FA-513 A」]고형분 농도 100 중량%) 5중량부, 및 (C) 분자 안에 2개 이상의 중합성불포화기와 1개 이상의 아릴기를 함유한 화합물로서 페닐기를 가지는 다관능 아크릴레이트와 광중합개시제를 함유한 하드 코트제([쿄에이샤카가쿠(주) 제, 상품명 「라이트 프로 코트 HIC-2000」]고형분 농도 96.6 중량%) 54중량부를 혼합하고, 또 고형분 농도가 40 중량%가 되도록 희석 용제로서 에틸셀로소르브를 부가해서 하드코트층 형성성분을 함유하는 도공액을 조제했다. 또한, (C)의「라이트 프로 코트 HIC-2000」 에 자외선을 조사해서 그것 단독으로 경화 했을 경우의 굴절율은 1.580이었다.
이 도공액을 기재 필름으로서 두께 1OO㎛의 폴리카보네이트 필름[테이진(주) 제, 「퓨어 에이스 C110-100」]의 한쪽면에, 경화 후의 하드코트층의 두께가 5㎛가 되도록 마이어바로 도공하고, 100℃로 1분간 건조 후, 자외선을 조사(조사량 30OmJ/㎠)해서 하드코트층을 형성하여 하드코트필름을 제작했다. 이 하드코트필름의 평가 결과를 제 1표에 표시한다.
실시예 2
실시예 1의 (B)의 디시클로펜타닐아크릴레이트를 8중량부로 하고, 기재 필름을 두께 188㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름[테이진 듀퐁(주) 제, 「테토론 필름 OF5W」]로 바꾼 이외는 실시예 1과 마찬가지로 해서 하드코트필름을 제작해다. 이 하드코트필름의 평가 결과를 제 1표에 표시한다.
실시예 3
실시예 1에 있어서, (C) 분자 안에 2개 이상의 중합성불포화기와 1개 이상의 아릴기를 함유한 화합물로서 페닐기를 가지는 다관능 아크릴레이트와 광중합개시제를 함유한 하드 코트제([쿄에이샤카가쿠(주) 제, 상품명 「라이트 프로 코트 HIC-2000」]의 양을 67중량부로 하고, 기재 필름을 두께 188㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름[테이진 듀퐁(주) 제, 「테토론 필름 OF5W」]로 바꾼 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 하드코트필름을 제작했다. 이 하드코트필름의 평가 결과를 제 1표에 표시한다.
비교예 1
실시예 1의 하드코트층 형성성분의(A) 및 (B) 성분만을 사용하고, 그 외의 조작은 실시예 1과 마찬자지로 하드코트필름을 제작했다. 이 하드코트필름은 간섭줄무늬의 평가에 있어서 색얼룩이 강했다. 이 하드코트필름의 평가 결과를 제 1표에 표시한다.
비교예 2
실시예 1의 하드코트층 형성성분의(B) 및 (C) 성분만을 사용하고, 그 외의 조작은 실시예 1과 마찬가지로 하드코트필름을 제작했다. 실리카 함유량은 0이다. 가열시 및 습열시 컬 치가 실용불가였다. 또한, 테이퍼 마모시험에 있어서의 헤이즈 값의 차가 크고 내찰상성이 불충분했다. 이 하드코트필름의 평가 결과를 제 1표에 표시한다.
비교예 3
폴리에스테르계 아크릴레이트로 이루어지는 자외선 경화형 하드코트제[다이니치세이카고오교(주) 제, 세이카빔 EXF-0lL(NS)](고형분 농도 100 중량%)를 에틸셀로소르브농도 40 중량%에 희석해서 하드코트층 형성 도공액을 조제했다. 조제한 하드코트층 형성 도공액을 기재 필름으로서 두께 100㎛의 폴리카보네이트 필름[테이진(주) 제, 퓨어에이스 C11O-1OO]의 한쪽면에, 경화 후의 코트 두께가 5㎛가 되도록 마이어바로 도포, 건조하고, 자외선을 조사해서, 하드코트필름을 제작했다. 실리카 함유량은 0이다. 이 하드코트필름은 간섭줄무늬가 강하고, 또, 초기, 가열시 및 습열시 컬 값이 모두 실용불가였다. 이 하드코트필름의 평가 결과를 제 1표에 표시한다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3
하드코트층의 두께㎛ 5 5 5 5 5 5
하드코트층의 굴절율 1.534 1.537 1.547 1.493 1.572 1.515
실리카 함유량 (중량%) 28.6 27.3 25.6 54.7 0 0
전체광선 투과율 % 91.2 89.7 90.1 91.1 90.9 91.1
헤이즈치 % 0.2 0.9 0.9 0.2 0.3 0.2
연필경도 H 3H 3H H H H
테이퍼마모헤이즈치차 2.2 2.8 2.5 2.4 6.6 18.1
간섭줄무늬 평가 0 0 0 X 0 X


컬

 초기 26(0) 28(0) 25(0) 15(0) 31(0) 88(X)
80℃, 건조, 24
시간		 28(0) 15(0) 27(0) 22(0) 89(X) 116(X)
60℃, 90%RH, 24
시간		 24(0) 17(0) 25(0) 23(0) 75(X) 104(X)
본 발명에 의해서, 내찰상성이 뛰어나고, 경화 수축 및 내열습수축 컬이 적고,
광학적간섭줄무늬를 발생하지 않는 터치패널, 광디스크 표면 보호 등에 뛰어난 성능을 가지는 하드코트필름을 제공할 수 있다.

Claims (2)

  1. (A) 실리카미립자에 중합성불포화기를 가지는 유기화합물을 결합시켜서 이루어지는 화합물, (B) 지환구조를 가지는 (메타) 아크릴산 에스테르 및 (C) 분자 내에 2개 이상의 중합성불포화기와 1개 이상의 아릴기를 함유한 화합물로 이루어지는 하드코트층 형성성분을 함유하는 도공액을, 기재 필름의 적어도 한쪽 면에 도포하고, 전리방사선에 의해서 경화시켜서 이루어지는 하드코트층을 형성한 하드코트필름으로서, 상기 하드코트층 중에 실리카를 20~60 중량% 함유하고, 상기 하드코트층의 굴절율이 1.53~1.70인 것을 특징으로 하는 하드코트필름.
  2. 제 1항에 있어서,
    하드코트층 형성성분이, (A) 실리카미립자에 중합성불포화기를 가지는 유기화합물을 결합시켜서 이루어지는 화합물을 100중량부, (B) 지환구조를 가지는 (메타) 아크릴산 에스테르를 5~20중량부 및 (C) 분자 내에 2개 이상의 중합성불포화기와 1개 이상의 아릴기를 함유한 화합물을 45~200중량부 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 하드코트필름.
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