KR101108221B1 - 하드코팅층의 활성(滑性)을 개선한 적층체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하드코팅층의 가장 표면에 활성을 부여한 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 투명기재와, 그 위에 형성된 하드코팅층에 의해 구성되어 있으며, 상기 하드코팅층이 불소변성 우레탄아크릴레이트 및/또는 폴리에테를 변성아크릴기 또는 폴리에테르기를 가지는 폴리디메틸실록산을 포함하여 이루어지는 조성물을 경화한 것인 적층체에 의해 달성된다.
하드코팅, 활성

Description

하드코팅층의 활성(滑性)을 개선한 적층체{ARTICLE HAVING A HARDCOATING LAYER HAVING IMPROVED SLIDING PROPERTY}
본 발명은 적층체 특히, CRT, 액정 패널 등의 디스플레이에 사용되는 (광학) 적층체에 관한 것이다.
적층체 특히, 액정패널 등의 디스플레이는, 발광체와, 반사판과, 편광판과, 방현(防眩)성 필름과, 하드코팅층과, 투명기재에 의해 구성되는 것이 대부분이다. 특히, 하드코팅층을 형성시킨 투명기재를 제조하는데 있어서는, 롤모양의 형태를 가지는 투명기재를 빼내어 그 표면에 하드코팅층을 형성시킨 후, 하드코팅층과 투명기재가 밀착하는 것을 방지하기 위하여, 두께, 폭 모두가 얇은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사이드테이프로서 끼워넣어, 하드코팅층을 형성한 투명기재를 롤모양으로 말아 설치하는 방법(롤 토우 롤법)이 일반적이다. 이 롤 토우 롤법의 일반적인 내용은 일본특허공개 2000-335559에 개시되어 있다. 하지만, 사이드테이프의 사용은 신속한 제조와 비용면에서 바람직하지 못하며, 또한 다음 공정에서의 디스플레이 연속제조가 어려워진다는 것이 여러차례 지적되었다.
한편, 하드코팅층에 레벨링제로서 실리콘기름을 첨가하는 것이 제안되고 있 지만, 하드코팅층을 형성하는 재료 자체가 경화성과 활성(滑性)을 가지는 것이라면 취급하기 편리하다.
따라서, 현재 실리콘 기름을 사용하지 않고, 롤 형태의 투명기재의 표면에 하드코팅층이 형성된 것을, 사이드테이프를 필요로 하지 않고 그대로 롤형태로서 제조하는 것을 가능하게 하는 적층체가 절실히 요구되고 있다.
본 발명자들은 이번에 특정 화학식을 가지는 경화형 변성 아크릴레이트를 하드코팅층을 형성하는 재료로서 첨가함으로써, 활성을 부여한 하드코팅층을 형성할 수 있으며, 더욱이 사이드테이프를 필요로 하지 않으면서 적층체를 롤형태로 제품화할 수 있다는 것을 알게 되었다. 본 발명에 이에 의한 것이다.
따라서, 본 발명은 하드코팅층에 활성을 부여하고, 적층체를 롤모양으로 겹친 경우, 하드코팅층과 투명기재가 부착하는 것을 억제한, 뛰어난 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
따라서, 본 발명에 따른 적층체는
투명기재와, 그 위에 형성된 하드코팅층에 의해 구성되어 있으며,
상기 하드코팅층이
불소변성 우레탄아크릴레이트 및/또는 하기 식 (Ⅰ)
Figure 112004043406454-pat00001
(상기 식 중, A는 폴리에테르 변성 아크릴기 또는 폴리에테르기를 나타낸다)로 나타내어지는 폴리디메틸실록산을 포함하여 이루어지는 조성물을 경화한 것이다.
적층체
1) 하드코팅층
본 발명에서의 하드코팅층은 불소 변성 우레탄아크릴레이트 및/또는 상기 식 (Ⅰ)로 나타내어지는 폴리디메틸실록산을 이용한다. 이것은 하드코팅층의 구성재료이며, 또한 형성된 하드코팅층에 활성을 부여하는 것이다.
불소 변성 우레탄아크릴레이트는 우레탄 아크릴레이트의 수소원자를 불소원자로 치환한 것이며, 바람직하게는 모든 수소원자를 불소원자로 치환한 것이 좋다. 불소 변성 우레탄아크릴레이트는 시판되는 제품을 이용할 수 있으며, 예를 들어, MCF-350SF(다이니혼잉키카가쿠코교 가부시키가이샤 제품)를 들 수 있다.
상기 식 (Ⅰ)로 나타내어지는 폴리디메틸실록산에 있어서, 식 (Ⅰ) 중, A가 폴리에테르 변성 아크릴기로 나타내어지는 시판품을 이용할 수 있으며, 예를 들면, BYK-UV3500(빅케미컬 가부시키가이샤 제품)을 들 수 있다. 식 (Ⅰ) 중, A가 폴리에테르기로 나타내어지는 시판품을 이용할 수 있으며, 예를 들면, BYK-UV3510(빅케미컬 가부시키가이샤 제품)을 들 수 있다.
불소변성 우레탄아크릴레이트 및/또는 상기 식 (Ⅰ)로 나타내어지는 폴리디메틸실록산의 첨가량은, 하드코팅층의 전체 중량에 대하여 0.1중량% 이상 5중량% 이하이고, 바람직하게는 하한이 0.15중량% 이상, 상한이 1중량% 이하이며, 보다 바람직하게는 하한이 0.2중량% 이상, 상한이 1중량% 이하이다.
기본재료
본 발명에 있어서는, 하드코팅층은 상기 2종의 화합물 이외에, 또 다른 기본재료 예를 들어, UV 경화형 화합물 등의 전리방사성 경화조성물을 첨가하여도 좋다. 예를 들어, 펜타에리스톨아크릴레이트 'PETA', 디펜타에리스톨헥사아크릴레이트 'DPHA' 등을 들 수 있으며, 본 발명에서는 바람직한 경화조성물이다. 하드코팅층을 형성할 때, 광중합 개시제를 이용할 수 있으며, 그 구체예로서는 1-히드록시-시클록헥실-페닐-케톤을 들 수 있다. 이 화합물은 시중에서 입수가능하며, 예를 들어, 상품명 일가큐어 184(치바 스페셜리티 케미컬즈사 제품)를 들 수 있다.
기본제의 첨가량은 하드코팅층을 구성하는 전체 중량에 대하여 80중량% 이상, 99중량% 이하이고, 바람직하게는 하한이 85중량% 이상, 상한이 98중량% 이하이며, 보다 바람직하게는 하한이 90중량% 이상, 상한이 95중량% 이하이다.
임의의 재료
본 발명에 따른 적층체는 하드코팅층에 대전방지제(도전제) 및/또는 방현성 제를 포함하여도 좋다.
대전방지제
대전방지제의 구체예로서는 금속이나 금속산화물 혹은 유기화합물로 이루어지는 도전성 미립자를 들 수 있으며 예를 들어, 안티몬도프의 인듐?주석산화물(이하, 'ATO'라고 한다), 인듐?주석산화물(이하, 'ITO'라고 한다), 금 및/또는 니켈로 표면처리한 유기화합물 미립자 등을 들 수 있다.
대전방지제의 첨가량은 하드코팅층의 전체 중량에 대하여 5중량% 이상 70중량% 이하이고, 바람직하게는 하한이 15중량% 이상이고 상한이 60중량% 이하이며, 보다 바람직하게는 하한이 25중량% 이상이고 상한이 50중량% 이하이다.
방현성제
방현성제의 구체예로서는 플라스틱 비즈를 들 수 있으며, 특히 바람직하게는 투명성을 가지는 것을 들 수 있다. 플라스틱 비즈의 구체예로서는 스틸렌 비즈(굴절률 1.59), 멜라민 비즈(굴절률 1.57), 아크릴 비즈(굴절률 1.49), 아크릴-스틸렌 비즈(굴절률 1.54), 폴리카보네이트 비즈, 폴리에틸렌 비즈 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 스틸렌 비즈를 들 수 있다.
플라스틱 비즈의 입자직경은 0.5㎛이상 15㎛이하이며, 바람직하게는 하한이 3㎛이상이며 상한이 6㎛이하이다. 입자직경 범위가 상기 범위에 포함됨으로써, 광을 확산하는 효과가 높아, 방현성을 충분히 부여할 수 있으며, 내부 헤이즈(haze)값을 증가시켜, 영상의 번쩍임을 충분히 개선할 수 있다.
플라스틱 비즈의 첨가량은 하드코팅층의 전체 중량에 대하여 3중량% 이상 30 중량% 이하이고, 바람직하게는 하한이 5중량% 이상이고 상한이 20중량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 하한이 8중량% 이상이고 상한이 15중량% 이하이다. 첨가량이 상기 범위 안에 포함됨으로써, 광을 확산하는 효과가 높아, 투과영상의 선명도가 증가하며, 영상의 번쩍임을 억제할 수 있다.
플라스틱 비즈를 첨가할 때, 실리카 등의 무기충전제를 첨가하여도 좋다. 무기충전제를 첨가함으로써, 하드코팅층을 형성하는 수지성분 중에 첨가된 플라스틱 비즈의 침강을 억제할 수 있다.
무기충전제의 입자직경은 0.5㎛이상 5㎛이하인 것이 바람직하다. 무기충전제의 첨가량은 하드코팅층의 전체중량에 대하여 3중량% 이상 30중량% 이하이고, 바람직하게는 상한이 15중량% 이하이다. 무기충전제의 입자직경 또는 첨가량이 상기 범위 안에 포함될 경우, 플라스틱 비즈의 침강을 효과적으로 방지할 수 있는 동시에, 하드코트층의 투명성을 확보할 수 있기 때문이다.
플라스틱 비즈 또는 무기충전제를 첨가한 경우에는, 하드코팅층을 구성하는 수지성분과 충분히 혼합하여 균일하게 분산시킨 후에, 투명기재에 도포하는 것이 바람직하다.
대전방지제 및 방현성제
본 발명의 형태에 따르면, 대전방지제와 방현성제 모두를 첨가하여도 좋다. 대전방지제와 방현성제의 내용은 상기한 바와 같아도 좋다.
하드코팅층의 형성
하드코팅층은 상술한 2종의 아크릴레이트 화합물과, 필요에 따라 대전방지 제, 방현성제를 적절한 용제 예를 들어, 톨루엔, 크실렌, 시클로헥산, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 아세트산프로필, MEK, MIBK에 혼합하여 얻은 액체 조성물을 투명기재에 도포함으로써 형성되어도 좋다.
본 발명의 바람직한 형태에 따르면, 상기 액체조성물에 불소계 또는 실리콘계 등의 레벨링제를 첨가하는 것이 바라직하다. 레벨링제를 첨가한 액체조성물은, 도포 또는 건조시에 도막표면에 대하여 산소에 의한 경화저해를 효과적으로 방지할 수 있으며, 내찰상성(耐擦傷性)의 효과를 부여하는 것을 가능하게 한다. 레벨링제는 내열성이 요구되는 필름형상 투명기재(예를 들어, 트리아세틸셀룰로오스)에 이용되는 것이 바람직하다.
액체조성물을 도포하는 방법으로서는 롤코팅법, 미야바코팅법, 그라비아 코팅법 등의 도포방법을 들 수 있다. 액체조성물의 도포 후에, 건조와 자외선 경화를 실시한다.
자외선원의 구체예로서는 초고압 수은등, 고압 수은등, 저압 수은등, 카본아크등, 블랙라이트 형광등, 메탈할라이드 램프등의 광원을 들 수 있다. 자외선의 파장으로는 190~380nm의 파장범위를 사용할 수 있다. 전자선원의 구체예로서는 콕크로프트왈톤형, 반데그라프형, 공진변압기형, 절연코어변압기형, 또는 직선형, 다이나미트론형, 고주파형 등의 각종 전자선 가속기를 들 수 있다.
하드코팅층의 두께는 1㎛이상 30㎛이하이며, 바람직하게는 하한이 2㎛이상이고 상한이 10㎛이하이다. 투명기재가 판모양 부재인 경우에는 이 두께들을 초과하는 두께이어도 좋다.
2) 투명기재
투명기재는 투명성, 평활성, 내열성을 구비하며, 기계적 강도도 뛰어난 것이 바람직하다. 투명기재를 형성하는 재료의 구체예로서는 트리아세틸셀룰로오스, 폴리에스테르, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리메타크릴산메틸, 폴리카보네이트 또는 폴리우레탄 등의 열가소성 수지를 들 수 있으며, 바람직하게는 폴리아세틸셀룰로오스, 폴리에스테르, 셀룰로오스트리아세테이트를 들 수 있다.
본 발명에서는 이 열가소성 수지들을 박막의 유연성이 풍부한 필름형상 부재로서 사용하지만, 경화성이 요구되는 사용형태에 따라, 이 열가소성 수지들의 판 또는 글라스판의 판형상 부재도 사용할 수 있다.
투명기재의 두께는 20㎛이상 300㎛이하이고, 바람직하게는 상한이 200㎛이하이며, 하한이 30㎛이상이다. 투명기재가 판형상 부재인 경우에는 이 두께들을 초과하는 두께여도 좋다.
투명기재는 그 위에 하드코팅층을 형성하는데 있어서, 접착성 향상을 위하여, 코로나 방전처리, 산화처리 등의 물리적인 처리 외에, 앵커(anchor)제 혹은 프라이머(primer)라는 도료를 미리 도포해두어도 좋다.
3) 임의의 층
본 발명의 다른 형태에 따르면, 투명기재와 그 윗면에 형성된 하드코팅층을 기본구성으로 하여, 대전방지층, 방현성층 및 굴절률층으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 층을 형성시킨 적층체를 제공할 수 있다.
a. 대전방지층
대전방지층(도전성층)은 바람직하게는 하드코팅층의 윗면에 형성되어도 좋다. 대전방지층 형성의 구체예로서는, 하드코팅층의 윗면에 도전성 금속 혹은 도전성 금속산화물 등을 증착하거나 스퍼터링함으로써 증착막을 형성하는 방법 또는 수지 안에 도전성 미립자를 분산시킨 수지 조성물을 도포함으로써 도막을 형성하는 방법을 들 수 있다.
대전방지층을 증착막으로 형성하는 경우, 도전성 금속 혹은 도전성 금속산화물로서 예를 들어, 안티몬도프의 인듐?주석산화물(이하, 'ATO'라고 한다), 인듐?주석산화물(이하, 'ITO'라고 한다)을 들 수 있다.
대전방지층으로서의 증착막의 두께는 10nm이상 200nm이하이고, 바람직하게는 상한이 100nm이하이며, 하한이 50nm이상이다.
대전방지층을 도막으로 형성하는 도전성 미립자의 구체예로서는, 앞서 대전방지제에 대하여 설명한 것과 마찬가지여도 좋다. 도전성 미립자의 첨가량은 대전방지층의 전체 중량에 대하여 5중량% 이상 70중량% 이하이고, 바람직하게는 상한이 60중량% 이하이며, 하한이 15중량% 이상이다.
도전성 미립자를 분산시키는 수지로서는 투명성인 것이 바람직하고, 그 구체예로서는 자외선 또는 전자선에 의해 경화하는 수지인 전리방사선 경화형 수지, 전리방사선 경화형 수지와 용제건조형 수지와의 혼합물, 또는 열경화형 수지의 3가지 종류를 들 수 있다.
전리방사선 경화형 수지
전리방사선 경화형 수지의 구체예로서는 아크릴레이트계의 관능기를 가지는 것 예를 들어, 비교적 저분자량의 폴리에스테르 수지, 폴리에테르수지, 아크릴수지, 에폭시수지, 우레탄수지, 알키드수지(alkyd resin), 스피로아세탈(spiroacetal) 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리티올폴리엔 수지, 다가 알코올 등의 다관능 화합물의 (메타)아크릴레이트 등의 올리고머 또는 프레폴리머, 반응성 희석제를 들 수 있으며, 이들의 구체예로서는 에틸(메타)아크릴레이트, 에틸헥실(메타)아크릴레이트, 스틸렌, 메틸스틸렌, N-비닐피롤리돈 등의 단관능 모노머 및 다관능 모노머 예를 들어, 폴리메틸롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 헥산디올(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
전리방사선 경화형 수지를 자외선 경화형 수지로서 사용하는 경우에는, 광중합개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 광중합 개시제의 구체예로서는 아세토페논류, 벤조페논류, 미히라 벤조일벤조에이트, α-아밀록심에스테르, 테트라메틸티우람모노술파이드, 티옥산톤(thioxanthone)류를 들 수 있다. 광증감제를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하고, 그 구체예로서는 n-부틸아민, 트리에틸아민, 폴리-n-부틸포스핀 등을 들 수 있다.
용제건조형 수지
전리방사선 경화형 수지에 혼합하여 사용되는 용제건조형 수지로서는 주로 열가소성 수지를 들 수 있다. 열가소성 수지는 일반적으로 예시되는 것이 이용된다. 용제건조형 수지의 첨가에 의해, 도포면의 도막 결함을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 바람직한 형태에 따르면, 투명기재의 재료가 TAC 등의 셀룰로오스계 수지인 경우, 열가소성 수지의 바람직한 구체예로서, 셀룰로오스계 수지, 예를 들어 니트로셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 에틸히드록시에틸셀룰로오스 등을 들 수 있다. 셀룰로오스계 수지를 사용함으로써, 투명기재와 대전방지층의 밀착성과 투명성을 향상시킬 수 있다.
열경화성 수지
열경화성 수지의 구체예로서는 페놀수지, 요소수지, 디알릴프탈레이트수지, 멜라닌수지, 구아나민 수지, 불포화폴리에스테르수지, 폴리우레탄수지, 에폭시수지, 아미노알키드 수지, 멜라민-요소 공축합수지, 규소수지, 폴리실록산수지 등을 들 수 있다. 열경화성 수지를 사용하는 경우, 필요에 따라 가교제, 중합개시제 등의 경화제, 중합촉진제, 용제, 점도조정제 등을 더욱 첨가하여 사용할 수 있다.
대전방지층으로서의 도막의 두께는 0.05㎛이상 2㎛이하이고, 바람직하게는 상한이 1㎛이하이며, 하한이 0.1㎛이상이다.
대전방지층으로서 도막을 형성하기 위해서는, 도전성 미립자에 상술한 도전성 미립자를 첨가한 액체조성물을, 롤코팅법, 미야바코팅법, 그라비아코팅법 등의 도포방법에 의해 도포한다. 이어서, 이 액체조성물의 도포 후에, 건조와 자외선 경화를 실시한다.
전리방사선 경화형 수지조성물의 경화방법은, 전자선 또는 자외선의 조사에 의해 경화한다. 전자선경화인 경우에는 100KeV~300KeV의 에너지를 가지는 전자선 등을 사용한다. 자외선 경화인 경우에는 초고압 수은등, 고압 수은등, 저압 수은등, 카본아크, 크세논아크, 메탈할라이드 램프등의 광원으로부터 발하는 자외선 등을 사용한다.
대전방지층의 형성은 대전방지층의 표면저항값이 5×107Ω/□ 이하가 되도록 행하는 것이 바람직하다.
b. 방현성층
방현성층은 바람직하게는 하드코팅층 또는 대전방지층의 윗면에 형성되면 좋다. 방현성층은 방현성제를 수지에 분산시킨 액체조성물을 도공함으로써 형성할 수 있다. 방현성제, 수지, 도공방법 등은 상술한 것과 마찬가지이면 좋다.
방현성층의 두께는 0.5㎛이상 10㎛이하이고, 바람직하게는 하한이 1㎛이상이며, 하한이 7㎛이하이다.
본 발명의 바람직한 형태에 따르면, 대전방지제와 방현성제를 혼합한 대전방지/방현성층으로서 형성하여도 좋다.
c. 굴절률층
굴절률층은 바람직하게는 방현성층의 윗면에 형성되면 좋다. 굴절률층은 바람직하게는 방현성층보다도 굴절률이 낮은 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 형태에 따르면, 방현성층의 굴절률이 1.5이상이고, 굴절률층의 굴절률이 1.5미만이며, 바람직하게는 1.45이하로 구성되어 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 적층체의 바람직한 일례로서는, 투명기재와 투명도전층(이 굴절률들은 방현성층의 굴절률 이하)과, 방현층(굴절률 1.50이상)과, 굴절률층(굴절률 1.5미만)으로 구성되는 것을 들 수 있다. 이 적층체와 공기층(굴절률 1.0)이 접해있기 때문에, 효율적으로 반사를 방지할 수 있다. 특히, 방현성층의 굴절률보다 낮은 굴절률층을 적층함으로써 반사방지효과가 보다 높아진다.
굴절률층의 두께는 20nm이상 800nm이하이고, 바람직하게는 상한이 400nm이하이며, 하한이 50nm이상이다.
굴절률층을 형성하는 재료의 구체예로서는 실리콘함유 불화비닐리덴 공중합체를 들 수 있으며, 그 예로서는 불화비닐리덴 30~90중량% 및 헥사플루오로프로필렌 5~50중량%를 함유하는 모노머 조성물이 공중합되어 이루어지는 불소 함유 비율이 60~70중량%인 불소함유 공중합체 100중량부와, 에틸렌성 불포화기를 가지는 중합성 화합물 80~150중량부로 이루어지는 수지조성물을 들 수 있다.
이 불소함유 공중합체는 불화비닐리덴과 헥사플루오로프로필렌을 함유하는 모노머 조성물을 공중합함으로써 얻어지는 공중합체를 들 수 있다. 이 모노머 조성물에서의 각 성분의 비율은 불화비닐리덴이 30~90중량%, 바람직하게는 40~80중량%, 특히 바람직하게는 40~70중량% 이며, 또한 헥사플루오로프로필렌이 5~50중량%, 바람직하게는 10~50중량%, 특히 바람직하게는 15~45중량% 이다. 이 모노머 조성물은 더욱이 테트라플루오로에틸렌을 0~40중량%, 바람직하게는 0~35중량%, 특히 바람직 하게는 10~30중량% 함유하는 것이어도 좋다.
이 불소함유 공중합체를 얻기 위한 모노머 조성물은 필요에 따라 다른 공중합체 성분이 예를 들어, 20중량% 이하, 바람직하게는 10중량% 이하의 범위로 함유된 것이어도 좋다. 이 공중합체의 구체예로서는 플루오로에틸렌, 트리플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 1,2-디클로로-1,2-디플루오로에틸렌, 2-브로모-3,3,3-트리플루오로에틸렌, 3-브로모-3,3-디플루오로프로필렌, 3,3,3-트리플루오로프로필렌, 1,1,2-트리클로로-3,3,3-트리플루오로프로필렌, α-트리플루오로메타크릴산 등의 불소원자를 가지는 중합성 모노머를 들 수 있다.
이와 같은 모노머 조성물로부터 얻어지는 불소함유 공중합체의 불소함유 비율은 60~70중량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 62~70중량%, 특히 바람직하게는 64~68중량% 이다. 첨가비율이 이와 같은 범위에 속함으로써, 후술하는 용제에 대하여 양호한 용해성을 가진다. 또는 불소함유 공중합체를 성분으로서 함유함으로써, 뛰어난 밀착성과, 높은 투명성과, 낮은 굴절률을 가지며, 뛰어난 기계적 강도를 가지는 박막을 형성할 수 있게 된다.
불소함유 공중합체는 그 분자량이 폴리스틸렌 환산 수평균 분자량으로 5000~200000, 특히 10000~100000인 것이 바람직하다. 이와 같은 크기의 분자량을 가지는 불소함유 공중합체를 사용함으로써, 얻어지는 불소계 수지 조성물의 점도가 적합한 크기가 되며, 따라서 확실하게 적절한 도포성을 가지는 불소계 수지조성물로 할 수 있다.
불소함유 공중합체 자체의 굴절률은 1.45이하, 바람직하게는 1.42이하, 보다 바람직하게는 1.40이하인 것이 바람직하다. 굴절률이 이 범위에 있음으로써, 형성되는 박막의 반사방지 효과가 바람직하게 된다.
더욱이, 상기 불소함유 공중합체와 수지를, 필요에 따라 광중합 개시제의 존재하에서 활성 에너지선을 조사함으로써, 또는 열중합 개시제의 존재하에서 가열함으로써 중합하여 도막을 형성할 수 있다. 사용하는 수지는 대전방지성층에서 설명한 것과 마찬가지로 하여도 좋다. 이 수지들 중, 바람직하게는 디펜타에리스스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 및 카프로락톤 변성 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
사용하는 수지는 에틸렌성 불포화기를 1분자 중에 3개 이상 함유하는 것인 경우에는, 얻어지는 불소계 수지조성물은, 특히 기재에 대한 밀착성 및 기재 표면의 내상성(耐傷性) 등의 기계적 특성이 매우 양호한 박막을 형성하는 것으로 할 수 있다.
수지의 첨가량은 불소함유 공중합체 100중량부에 대하여 30~150중량부, 바람직하게는 35~100중량부, 특히 바람직하게는 40~70중량부이다. 또한, 불소함유 공중합체와 수지를 포함하는 중합체 형성성분의 합계량에서의 불소함유 비율은 30~55중량%, 바람직하게는 35~50중량%인 것이 바람직하다.
첨가량 또는 불소함유 비율이 상술한 범위 안에 있음으로써, 굴절률층은 기재에 대한 밀착성이 양호하고, 또한 굴절률이 높고 양호한 반사방지효과를 얻을 수 있게 된다.
굴절률층의 형성에 있어서는, 필요에 따라 적절한 용제를 사용하고, 점도가 수지조성물로서 바람직한 도포성이 얻어지는 0.5~5cps(25℃), 바람직하게는 0.7~3cps(25℃)의 범위인 것으로 하는 것이 바람직하다. 가시광선의 뛰어난 반사방지막을 실현할 수 있고, 균일하며 도포 얼룩이 없는 박막을 형성할 수 있으며, 기재에 대한 밀착성이 특히 뛰어난 굴절률층을 형성할 수 있다.
수지의 경화수단은, 대전방지층에 대한 설명부분에서 설명한 것과 마찬가지여도 좋다. 경화처리를 위하여 가열수단이 이용되는 경우에는, 가열에 의해 예를 들어, 라디칼을 발생하여 중합성 화합물의 중합을 개시시키는 열중합개시제가 불소계 수지조성물에 첨가되는 것이 바람직하다.
굴절률층의 형성방법은 다른 일반적인 박막성형수단, 예를 들어 진공증착법, 스퍼터링법, 반응성 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 전기도금법 등의 적절한 수단이어도 좋고, 예를 들어 상기 이외의 반사방지도료의 도막, 막두께 0.1㎛ 정도의 MgF2 등의 극박막이나 금속증착막, 혹은 SiOx나 MgF2 의 증착막에 의해 형성하여도 좋다.
적층체의 용도
본 발명에 따른 적층체는 투과형 표시장치에 이용된다. 특히, 텔레비젼, 컴퓨터, 워드프로세서 등의 디스플레이 표시에 사용된다. 특히 CRT, 액정패널 등의 고정세(高精細) 화상용 디스플레이의 표면에 사용된다.
(실시예)
본 발명의 내용을 아래의 실시예에 의해 상세히 설명하는데, 본 발명의 내용 이 실시예에 의해 한정되어 해석되어서는 안된다.
적층체의 조제
트리아세틸셀룰로오스(품명: KC4U×2MW, 코니카 가부시키가이샤 제품) 막두께 40mm를 기재로 하여, 아래의 투명 하드코팅층용 도공액 1 또는 2를 바코터로 도포한 후, 용제를 건조시키고 UV 조사장치(퓨젼 UV 시스템 저팬 가부시키가이샤 제품)의 H밸브를 광원에 사용하여 경화하여(적산 광량 99mj), 막두께 약 7mm의 하드코팅층을 형성한 투명기재로 이루어지는 적층체를 제작하며, 도공액 1을 도포한 것을 실시예 1로, 도공액 2를 도포한 것을 비교예 1로 하였다.
투명 하드코팅층용 도공액의 조제
도공액 1
불소변성 우레탄 아크릴레이트 0.08중량부
(다이니혼잉키카가쿠코교 가부시키가이샤 제품 MCF-350SF)
펜타에리스리톨트리아크릴레이트 40중량부
(니혼카세이 가부시키가이샤 제품 PET-30)
톨루엔 60중량부
1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤 1.6중량부
(치바가이기 제품 일가큐어 184)
도공액 2
시클로헥산계 레벨링제 0.8중량부
(다이니치세이카 가부시키가이샤 제품 :10-301)
펜타에리스리톨트리아크릴레이트 40중량부
(니혼카세이 가부시키가이샤 제품 PET-30)
톨루엔 60중량부
1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤 1.6중량부
(치바가이기 제품 일가큐어 184)
평가시험
실시예 1 및 비교예 1에서 제작한 적층체에 대하여 아래의 평가시험을 행하였다. 그 결과는 아래의 표 1에 나타낸 바와 같다.
평가 1: 도막 밀착도 평가시험
적층체에서의 하드코팅층 면에만 세로 10×가로 10=100개의 바둑판 눈금을 커터-나이프를 사용하여 형성하였다. 이어서, 바둑판 눈금 셀로테이프(니치반사 제품: 셀로판테이프) 2.5cm×10cm의 시험편을 5회 급속히 착탈을 반복하여 100개 중, 잔존하는 눈금의 수를 'm'로 하고 도막밀착도를 m/100으로 나타내었다.
평가 2: 전광선 투과율 및 헤이즈값 측정시험
적층체를 반사?투과율계 HR-100(무라카미 시키사이 기쥬츠겐큐쇼)에 의해 측정하였다.
평가 3: 강도평가시험
적층체를, 9.8N 하중으로 연필을 가압하여, 연필의 고도로 강도를 평가하였다.
평가 4: 내찰상성 시험
적층체를 마모바퀴 CS-10F(테이버 인더스트리얼사 제품)를 사용하여, 4.9N×2의 하중으로 100회전 후의 헤이즈 변화를 측정하였다.
평가 5: 부착 특성시험
적층체를 구부려 하드코팅층과 투명기재를 포개어, 강하게 손가락으로 10왕복 비빈 후의 상태를 육안으로 평가하였다.
평가 6: 정마찰 계수 시험
적층체를 표면성 측정기 HEIDON(신토카가쿠 가부시키가이샤 제품)으로 측정하였다.
실시예 1 비교예 1
도막 밀착도 100/100 100/100
전광선 투과율(%) 92.0 91.8
헤이즈도(%) 0.2 0.3
연필경도 2H 2H
내찰상성 시험 5.4 5.2
부착성 부착하지 않았다. 딱 붙었다.
정마찰 계수 1.23 1.70
본 발명에 따르면, 특정 화학식을 가지는 경화형 변성 아크릴레이트를 하드코팅층을 형성하는 재료로서 첨가함으로써, 활성을 부여한 하드코팅층을 형성할 수 있으며, 더욱이 사이드테이프를 필요로 하지 않으면서 적층체를 롤형태로 제품화할 수 있다.

Claims (7)

  1. 투명기재와, 그 위에 형성된 하드코팅층에 의해 구성되며,
    상기 하드코팅층이,
    불소변성 우레탄아크릴레이트 또는 하기 식 (Ⅰ):
    Figure 112011035935056-pat00002
    (상기 식 중, A는 폴리에테르 변성아크릴기 또는 폴리에테르기를 나타낸다)로 나타내어지는 폴리디메틸실록산을 포함하여 이루어지는 조성물을 경화한 것인 디스플레이용 적층체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 불소변성 우레탄아크릴레이트가 우레탄아크릴레이트의 수소원자를 모두 불소원자로 치환한 것인 디스플레이용 적층체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 불소변성 아크릴레이트 또는 상기 식 (Ⅰ)로 나타내어지는 폴리디메틸실록산의 첨가량이 하드코팅층의 전제 중량에 대하여 0.1중량% 이상 5중량% 이하인 디스플레이용 적층체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명기재가 트리아세틸셀룰로오스인 디스플레이용 적층체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하드코팅층이 대전성 방지제, 방현성제 또는 이들 둘 다를 더욱 포함하여 이루어지는 디스플레이용 적층체.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 디스플레이용 적층체 위에, 대전방지층, 방현성층 및 굴절율층으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 층을 형성하여 이루어지는 디스플레이용 적층체.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 디스플레이용 적층체를 이용한 디스플레이.
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