KR101213789B1 - 대전방지성 광경화형 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 광학 필름 - Google Patents

대전방지성 광경화형 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 광학 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 대전방지성 광경화형 수지 조성물은 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머 20~60중량%, 반응성 모노머 15~40중량%, 광개시제 0.5~10중량%, 대전방지제 1~40중량% 및 평활제 0.1~3중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 대전방지성 광경화형 수지 조성물을 이용하여 제조된 광학 필름은 대전방지 및 내스크래치 기능이 구현되어, 필름 표면의 내스크래치성을 향상시킬 수 있으며, 고속 양산 공정, 백라이트 유닛 기구 조립, 검사 공정 등에서 보호필름의 박리 제거시 발생하는 정전기를 방지할 수 있는 장점이 있다.
대전방지성, 프리즘, 광학 필름, 아크릴레이트, 모노머, 올리고머, 평활제

Description

대전방지성 광경화형 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 광학 필름 {PHOTOCURABLE RESIN COMPOSITION WITH ANTISTATICITY AND OPTICAL FILM MANUFACTURED USING THE RESIN COMPOSITION}
본 발명은 광학 필름 제조용 수지 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대전방지성이 부여되어 고속 양산 공정, 백라이트 유닛 기구 조립, 검사 공정 등에서 보호필름의 박리 제거시 발생하는 정전기를 방지할 수 있는 광학 필름 제조용 대전방지성 광경화형 수지 조성물에 관한 것이다.
광학 렌즈, 광학 필름, 광미디어 등의 광학 제품은 주로 대전방지성 아크릴레이트 수지 조성물을 이용하여 제조된다. 이 중, 특히 광학 필름은 액정디스플레이(LCD)나 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)과 같은 디스플레이 제품에 사용이 가능하고, 그 중에서도 액정 디스플레이 후면에 배치되는 백라이트 유닛(Back Light Unit)의 휘도를 향상시킬 목적으로 주로 사용된다.
일반적으로 광학 필름에 표면에는 보호 필름을 부착하는데, 이는 백라이트 유닛 등의 제조 공정이나 타발 공정 도중에 오염이나 손상으로부터 광학 필름을 보호하기 위함이다. 이와 같이 광학 필름에 점착된 보호 필름은 기구 조립이나 검사 공정과 같은 공정에서 박리 제거하게 된다.
이때 대전방지 처리가 되지 않은 수지 조성물로 형성된 광학 필름의 경우, 보호 필름을 박리 제거할 때 광학 필름 및 보호 필름에 정전기가 발생하게 된다. 보호 필름 박리시 발생하는 정전기는 이물질 흡착과 같은 표면 오염 문제를 야기할 수 있고, 또한 정전기에 의해 미세한 파티클들이 광학 필름에 부착되어 제조 공정의 수율에 큰 영향을 미칠 수 있게 된다. 따라서, 디스플레이 제조 공정의 수율을 향상시키고 클린룸(Clean Room) 내에 잔존하는 미세 파티클에 의한 오염을 줄이기 위하여는 광학 필름에 정전기가 발생하지 않아야 한다. .
광학 필름에 정전기가 발생하지 않게 하기 위하여, 보호 필름 또는 광학 필름에서 발생한 정전기를 이온 중화하는 방법이 있다. 그러나 이러한 방법은 정전기를 이온 중화시키는데 적어도 수 초 또는 그 이상 시간이 소요되기 때문에 보호 필름 박리시 순간적으로 높은 레벨로 정전기가 발생했다가 수 초 내에 주요 부품으로 정전기가 방전되는 것을 효과적으로 제어하기가 불가능하다.
따라서 보다 근본적인 방법은 광학 필름의 제조에 이용되는 수지 조성물에 대전방지성을 미리 부여함으로써, 보호 필름을 제거할 때 정전기 발생 자체가 거의 없도록 하는 것이다.
이러한 요구로 광학필름 제조용 수지 조성물에 대전방지 효과를 부여하는 방법들이 연구되고 개발되어 왔다.
그러나, 종래의 대전방지성이 부여된 수지 조성물은 최초에는 광학 필름 제조용이 아닌 플라스틱 제품의 정전기 방지을 위한 것이였다. 최근에는 광학 필름 제조용 수지 조성물이 개발되고 있으나, 대부분 유기 용매를 사용하고 있으며, 비도전성 수지의 경우 대전방지제를 첨가하는 방식이 이용되고 있다.
이외에도 계면활성제, 카본 블랙, 금속 충전제 등을 첨가하여 표면 저항을 낮추거나, 알카리 금속염 및 전이 금속염을 사용하여 전도성을 부여하는 방법 또한 응용되고 있다.
또 다른 일례로 계면활성제가 아닌 ITO (Indium tin oxide), AZO (Antimony zinc oxide), ATO (Antimony tin oxide) 등과 같이 금속산화물을 사용함으로써 대전방지 효과를 부여하는 방법이 있는데 이에 의해 제조된 수지 조성물은 금속산화물 입자를 사용하기 때문에 영구대전 방지는 가능하나 투명도가 현저하게 저하되는 문제가 발생하고 가격적인 측면에서 문제가 있어 광학필름으로 적용하기에는 매우 어렵다.
상기의 경우, 도전성 고분자 화합물로써 폴리아닐린 (Polyaniline), 폴리피롤 (Polypyrol), 폴리티오펜 (Polythiophene) 등이 이용되고 있으며, 통상 투명성이 우수한 도전성 고분자로 수용성 폴리에틸렌디옥시티오펜 (PEDOT)이 주로 사용된다.
그러나 기존 폴리에틸렌디옥시티오펜 (PEDOT) 전도성 고분자를 대전방지 코팅제로 사용할 경구 합성수지, 금속, 플라스틱 등의 소재표면에 코팅 후 형성된 막의 경도가 매우 약한 단점이 있고, 코팅막이 두꺼워짐에 따라 진한 청색을 나타나므로 투과도에 문제가 있어 투명기질 표면에는 사용하지 못한다.
또한 수분산성으로 물, 알코올 등 유전상수가 큰 용매에 쉽게 용해되기 때문에 수 지조성물에 사용하기에는 어려운 실정이며 활발하게 상업화되지 못하는 실정이다.
본 발명의 목적은 우수한 대전방지 특성, 표면저항 특성, 투명도, 내스크래치 특성을 갖고, 장기적으로 이러한 특성의 변화가 적으며, 각종 기재에 접착력이 우수한 대전방지 성능을 갖는 광경화형 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 광학 필름을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 대전방지성 광경화형 수지 조성물은 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머 20~60중량%, 반응성 모노머 15~40중량%, 광개시제 0.5~10중량%, 대전방지제 1~40중량% 및 평활제 0.1~3중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 광학 필름은 상기 제시된 대전방지성 광경화형 수지 조성물을 이용하여 제조되며, 6×1012 Ω/Sq이하의 표면저항을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 대전방지성 광경화형 수지 조성물은 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 구조에서 기인되는 전하의 이동 용이성과 대전방지제로 인하여 대전방지 특성이 우수한 장점이 있다. 따라서, 제조된 광학 필름은 보호필름의 박리 제거시 정전기 발생을 억제할 수 있어 먼지, 이물을 최소화하고 동시에 휘도 향상에 기여할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 광경화형 수지 조성물은 내마모성이 우수하고, 굴절율이 높고, 각종 기재에 대한 접착력이 우수하며, 인성이 높아 광학 필름 뿐만 아니라 카메라, 복사기, 프린터 등에 사용되는 산업용 광학 렌즈, 안경재료용 광학 렌즈 및 기타의 광학 재료에도 이용이 가능하고 플라스틱 하드코팅 재료로도 이용이 가능한 장점이 있다.
이하, 본 발명에 따른 대전방지성 광경화형 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 광학 필름에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
대전방지성 광경화형 수지 조성물
본 발명에 따른 대전방지성 광경화형 수지 조성물은 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 반응성 모노머, 광개시제, 대전방지제 및 평활제를 포함하여 이루어진다.
바람직하기로, 본 발명에 따른 대전방지성 광경화형 수지 조성물은 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머 20~60중량%, 반응성 모노머 15~40중량%, 광개시제 0.5~10중량%, 대전방지제 1~40중량% 및 평활제 0.1~3중량%를 포함하여 이루어진다.
광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머
본 발명에 이용되는 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 2~6관능기를 갖는 것으로, 무게평균 분자량(Mw)이 1,000~2,000 이내인 것이 바람직하다.무게평균 분자량(Mw)이 1,000 미만이면 경화 도막이 깨어지기 쉽고, 부착성에 문제가 있다. 한편 무게평균 분자량이 2,000을 초과하게 되면 경화속도가 느리고, 표면 경도가 낮고, 또한 경화 도막의 분자량의 증가로 인해 대전방지 기능이 저하되는 문제가 있다.
이용할 수 있는 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머로, 상업적으로 시판하는 것들은 미원상사의 Miramer PU-240, Miramer PU-280, Miramer PU-330, Miramer PU-340, Miramer PU-370, SK-CYTEC 사의 Ebecryl 1259, Ebecryl 264, Ebecryl 284, Ebecryl 294, Ebecryl 4835, Ebecryl 4866, Ebecryl 8803, Ebecryl 9260, Ebecryl 9264 등이 있다.
상기 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 극성을 가지면서 분자 구조를 유연하게 하는 우레탄기 또는 에틸렌 옥사이드기 (EO)를 포함하므로 극성 및 분자 구조상의 유연성에 의해 전하 이동을 용이하게 할 수 있다. 이에 따라 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머 내에서 전하(Charge)는 쉽게 이동할 수 있으며, 후술하는 대전방지제와 함께 표면 저항을 낮출 수 있게 된다.
상기 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 수지 조성물 전체 중량의 20~60 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머가 20 중량% 미만으로 포함되면 크랙이 발생하기 쉬워지고, 광중합형 우레탄 아크 릴레이트 올리고머가 60 중량%를 초과하면 최종 조성물의 점도가 높아질 수 있는 문제가 있다. 구체예에서는 25~50 중량%로 포함될 수 있다. 다른 구체예에서는 30~45 중량%로 포함될 수 있다.
반응성 모노머
본 발명에서 사용되는 광중합 모노머는 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 희석 역할을 함으로써 작업 점도 및 경화 반응 속도를 증가시키는 역할을 하여, 저분자 모노머를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 기재와 부착력 증가 효과를 나타내기 위하여 다관능 모노머를 부가 사용할 수 있다.
반응성 모노머는 분자 구조 내에 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기 또는 비닐기를 하나 이상 가지며, 1~3 관능기 또는 그 이상의 다양한 관능기를 가진 모노머를 사용할 수 있으며, 수지 조성물의 작업 점도와 기재 부착성, 내스크래치성 등을 고려하여 1~3관능 모노머 등의 사용량을 조정하여 사용할 수 있다. 또한, 반응성 모노머는 높은 인장강도를 가지면서 낮은 경화 수축률을 갖는 것이 바람직하다.
이용될 수 있는 반응성 모노머의 예로는 1관능 모노머로, 2-하이드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 부가형 페녹시에틸 아크릴레이트, 2-(2-에톡시)에틸 아크릴레이트, 노닐페닐 아크릴레이트, 에폭시 모노아크릴레이트, 옥시에틸페놀 아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
2관능 모노머로, 헥산디올 디 (메타)아크릴레이트, 부탄디올 디 (메타)아크 릴레이트, 네오페닐글리콜 디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트, 노닐프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디 (메타)아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디 메타 아크릴레이트, 테트라트리 에틸렌 글리콜 디 아크릴레이트, 에톡시레이트디비스페놀에이 디 (메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 등이 있다.
3관능 모노머로는 트리메티롤프로판트리 아크릴레이트(TMPTA), 에틸렌옥사이드 부가형 트리메티롤프로판 트리 아크릴레이트 (EO-TMPTA), 글리세린 프로필렌옥사이드 부가형 트리아크릴레이트 (PETTA), 에톡시부가형 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트 (DPHA) 등을 사용할 수 있다.
상기 반응성 모노머는 단독 혹은 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 반응성 모노머는 수지 조성물 전체 중량의 15~40 중량%로 사용하는 것이 바람직하다. 반응성 모노머가 15 중량% 미만으로 포함되면, 필름의 경화성이 저하되는 문제가 있고, 반응성 모노머가 40 중량%를 초과하면 필름의 두께 증가에 따른 광학특성의 변화를 일으킬 수 있는 문제가 있다. 구체예에서는 25~40 중량%로 포함될 수 있다. 다른 구체예에서는 30~40 중량%로 포함될 수 있다.
광개시제
본 발명에서 광개시제는 자외선(UV) 에너지를 받아 자유 라디칼을 형성하여 수지 내의 이중 결합을 공격하여 중합을 유도한다. 이러한 광개시제로는 히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1(4-(메틸티오)페닐)-2-몰포리닐-1-프로판, 히드록시 케톤, 벤조페논, 벤질디메틸케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 비스아실포스핀옥사이드, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥사이드, 포스핀옥사이드 페닐비스(2,3,6-트리메틸벤조일) 등이 있으며, 이들을 단독으로 또는 2이상을 혼합하여 이용할 수 있다.
광개시제로 이용될 수 있는 이의 바람직한 예로는 상업적으로 시바가이기 (Ciba Geigy)사의 Irgacure #184 (히드록시시클로헥실페닐케톤), Irgacure #907 (2-메틸-1(4-(메틸티오)페닐)-2-몰포리닐-1-프로판), Irgacure #500 (히드록시케톤과 벤조페논), Irgacure #651 (벤질디메틸케톤), Darocure-D1173 (2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온), CGI#1800 (비스아실포스핀옥사이드), CGI#1700 (비스아실포스핀옥사이드와 벤조페논), TPO (디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥사이드), Irgacure#819 (포스핀옥사이드 페닐비스(2,3,6-트리메틸벤조일) 등이 있다. 바람직하기로는, Irgacure #184와 TPO를 혼합 사용하는 것을 제시할 수 있다.
상기 광개시제는 수지 조성물 전체 중량의 0.5~10중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 광개시제가 0.5중량% 미만으로 첨가되면 광중합을 충분히 유도할 수 없거나 긴 반응시간이 요구되는 문제점이 있으며, 광개시제가 10중량%를 초과하면 미반응 광개시제가 불순물로 남는 문제가 있다. 구체예에서는 1~7 중량%로 포함될 수 있다. 다른 구체예에서는 2~5 중량%로 포함될 수 있다.
대전방지제
본 발명에 사용되는 대전방지제는 광학용 프리즘 수지 조성물에 대전방지 기 능을 부여하기 위해서 첨가 되어진다.
이러한 대전방지제로는 상기 대전방지제는 비이온아민계 대전방지제, 다가알코올의 지방산에스테르 대전방지제, 비이온아미노계 대전방지제, 지방족 아미드계 대전방지제, 이온계 대전방지제, 이온폴리머계 대전방지제, 4급 암모늄계 대전방지제, 이온 콤플렉스계 대전방지제, 리튬아미드계 대전방지제, 광경화형 대전방지제 등이 있으며, 이들을 단독 또는 혼합하여 이용할 수 있다.
이들의 상업적으로 시판하는 예로서는 모아켐사의 Morestst ES-1200 (비이온아민계), Morestst ES-1801 (비이온아민계), Morestst ES-1895 (다가알코올의 지방산에스테르), Morestst ES-2200 (비이온아미노계), Morestst ES-2500 (지방족 아미드계), Morestst ES-3000, Morestst ES-3300, Morestst ES-6000 (양이온계 혼합물과 이소프로알코올), Morestst ES-7205 (양이온계), KAMCO사의 KRS-500 (이온폴리머), KRS-530 (4급 암모늄계), 나노켐텍사의 ELECON 100ED (이온 콤플렉스계), ELECON 1700, ELECON 700DA (리튬아미드계), 그리고 유레이사의 UM-5200 (광경화형), UM-6000 (광경화형), UM-5530 (이온계), UM-5550 (금속이온계) 등을 들 수 있다.
상기 대전방지제의 함량은 목표하고자 하는 광학필름의 표면저항에 따라 결정된다. 필름의 표면저항을 낮게 하고자 하는 경우에는 대전방지제의 함량이 증가하게 되고, 필름의 표면저항을 상대적으로 높게 하고자 하는 경우에는 대전방지제의 함량이 줄어들게 된다.
바람직하기로, 대전방지제는 수지 조성물 전체 중량의 1~40 중량%로 첨가되 는 것이 좋다. 대전방지제가 1 중량% 미만으로 첨가되면, 광학필름의 표면저항을 낮추는 효과가 미미하며, 대전방지제가 40 중량%를 초과하면, 표면저항을 낮출 수는 있으나, 최종 수지 조성물의 점도가 너무 낮고, 부착성을 저하시키는 문제가 있다. 구체예에서는 10~35 중량%로 포함될 수 있다. 다른 구체예에서는 15~30 중량%로 포함될 수 있다.
평활제
본 발명에 사용되는 평활제는 광학용 프리즘 수지 조성물에 표면 평활도 및 표면 슬립 기능을 부여함에 동시에 내스크래치 개선 효과를 부여하는 특징을 가진다.
이러한 평활제로는 실리콘 아크릴레이트계 평활제, 비실리콘 아크릴레이트계 평활제 및 아크릴레이트 폴리 실록산계 평활제 등이 이용될 수 있다. 상업적으로 UCB Chemical의 실리콘 아크릴레이드계인 Ebecryl 350, Ebecryl 1360 및 실리콘계가 아닌 Ebecryl 316 (트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, TMPTA) 그리고 Tego사의 아크릴레이트 폴리 실록산계인 Rad 2100, Rad 2200N, Rad 2300 등을 들 수 있다.
상기 평활제는 수지 조성물 전체 중량의 0.1~3중량%로 포함하는 것이 바람직하다. 평활제가 3중량%를 초과하면 비용상승을 초래하며, 조성물의 점도를 지나치게 떨어뜨리는 문제가 있다. 구체예에서는 0.5~2.5 중량%로 포함될 수 있다. 다른 구체예에서는 1~2 중량%로 포함될 수 있다.
대전방지성 광경화형 수지 조성물의 제조 방법
본 발명에 따른 대전방지성 광경화형 수지 조성물은 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 반응성 모노머, 광개시제, 대전방지제 및 평활제를 반응기에 부가하고 15~50 ℃의 온도, 60 % 이하의 상대습도에서 분산 임펠라를 사용하여 1000rpm 이상의 균일한 속도로 교반시킨다.
상기에서, 반응온도가 15 ℃ 이하인 경우에는 조성물 중에 분말 광개시제가 용해되지 않는 문제가 발생하고, 반응온도가 50 ℃를 초과하거나 상대습도가 60 %를 초과할 경우에는 대전방지제가 공기중의 수분과 반응하거나 광개시제의 라디칼이 활성화되어 부반응이 발생하는 문제점이 발생할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
1. 수지 조성물의 제조
하기 표 1에 나타낸 바와 같은 실시예 1~8 및 비교예 1~3의 수지 조성물을 제조하였다.
구 분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3
Ebecryl 264 40 40 40 40 40 - - - - - 45
IRR-160 - - - - - 40 43 43 35 45 -
트리프로필렌 글리콜
디아크릴레이트 (모노머)		 10 10 10 10 10 9 7.5 6.5 25 25 25
트리메틸롤프로판
트리 아크릴레이트 (모노머)		 10 10 10 10 10 10 10 10 20 10 10
페녹시 에틸 아크릴레이트
(모노머)		 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17
KRS-500 (대전방지제) 18 - - - - - - - - - -
ELECON-700DA (대전방지제) - 18 - - - 20 14 14 - - -
ELECON-100ED (대전방지제) - - 18 - - - 5 5 - - -
UM-5000 (대전방지제) - - - 20 - - - - - - -
Morestst ES-7205
(대전방지제)		 - - - - 20 - - - - - -
Irgacure-184
(광개시제)		 2 2 2 1.5 1.5 2 2 2.5 2 2 2
TPO
(광개시제)		 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Ebecryl 316
(비실리콘계 평활제)		 2 2 2 0.5 0.5 1 0.5 1 - - -
2. 수지 조성물의 물성 측정
상기 실시예 1~8 및 비교예 1~3에 의해 제조된 수지 조성물의 물성을 측정하였다.
물성 측정 방법은 다음과 같다.
1)점도
브룩필드 회전점도계를 사용하여 25도에서 점도를 측정한 값을 읽었다.
2)굴절율
아타고사의 아베 굴절계인 아타고 3T를 사용하여 눈금이 일치하는 값을 소수점 넷째자리까지 읽었다.
3)경화성
경화성을 측정하기 위하여 200 X 200 mm의 250㎛ 두께의 PET 필름(H32P, 코오롱사)에 90도 50㎛ Pitch의 프리즘 패턴을 형성시키고, 실시예 1~8 및 비교예 1~3의 수지 조성물을 프리즘 높이 포함하여 30㎛ 두께로 코팅 한 후, 120W 고압 수은등으로 600mJ/㎠ 이상에서 경화시켰다. 경화성 정도는 표면 끈적임 유무로 판단하고, 표면의 끈적임이 없는 것이 양호하다.
끈적임이 없는 경우 우수(◎)로 평가하고, 끈적임이 있는 경우 불량(X)으로 평가하였다.
4) 연필경도
연필 끝 선단을 샌드 페이퍼 400번으로 평탄하고 모서리가 예리해지도록 하여 45도 경사를 주고 1Kg하중을 시험면에 가하고 연필심의 방향으로 약 3mm/sec속도로 길이 약 20mm의 긁기의 위치를 변화 하면서 5회 실시하여 시험면에 부착된 연필의 흑연을 고무 지우개 또는 가제로 닦아내어 시험면의 홈 상태를 조사하였다. 이 경우 부드러운 연필부터 5회 실시하여 3회이상 긁힘이 없는 것이 양호하며, 실시 길이는 30mm, 각 회 줄의 시작점에서 10mm는 판정에서 제외하였다. 연필의 경도는 6B, 5B, 4B, 3B, 2B, B, HB, F, H, 2H, 3H, 4H, 5H, 6H의 순으로 가면 갈수록 점점 더 경도가 높다.
5)부착성
ASTM D3359 방법으로, 코팅 면에 줄간격 1mm로 11줄씩 가로줄과 세로줄을 그어서 칸의 수가 100칸이 되게 한 다음, Nitto사의 31B 테이프를 붙였다가 바로 떼어내서 100칸 중 남아 있는 칸의 수를 측정하였다.
남아있는 칸이 90칸 이상인 경우 우수(◎), 남아있는 칸이 80~89칸인 경우 보통(△), 남아있는 칸이 80칸 미만인 경우 불량(X)으로 평가하였다.
6)표면저항
MCP-HT450 (Mitsubishi Chemical co)를 이용하여 1000V 하에서 10초간 표면저항을 측정하였다.
7)고온고습 Migration
200 X 200 mm, 250㎛ 두께의 PET 필름(H32P, 코오롱사)에 90도 50㎛ Pitch의 프리즘 패턴을 형성하고, 실시예 1~8 및 비교예 1~3의 수지 조성물을 프리즘 높이 포함하여 30㎛ 두께로 코팅 한 후, 120W 고압 수은등으로 600mJ/㎠ 이상에서 경화시킨 뒤, 60℃, 75%로 온도 및 습도가 유지되는 항온항습기에 에서 24시간 방치 후 시트의 상태를 확인하였다.
상기 조건으로 시트 방치 후 프리즘 표면에 대전방지제를 포함하는 미반응 모노머 또는 올리고머의 Migration이 없는 상태를 양호(◎), Migration이 미세한 경우 보통(△), 육안으로 확실하게 Migration이 시인되는 경우 불량(X)으로 평가하였다.
8)내스크래치
250㎛ PET 필름(H32P, 코오롱사)에 90도 50㎛ Pitch 의 프리즘 패턴을 형성하고, 실시예 1~8 및 비교예 1~3의 수지 조성물을 코팅하여 프리즘 필름을 제작하였다. 17인치 백라이트유닛에 기존의 프리즘 필름을 제거 시킨 후 본 특허에서 발명한 프리즘 필름을 삽입하였다. 17인치 백라이트 유닛의 시트구성은 반사필름, 인쇄도광판, 확산필름, 프리즘 필름 및 보호필름으로 구성된다. 조립된 백라이트유닛을 진동시험 측정기에 넣고 24시간 동안 진동실험을 진행하였다. 진동실험이 완료된 후 프리즘 필름과 다른 프리즘 필름 사이에 프리즘 수지 조성물의 가루가 발생된 정도를 확인하고 프리즘 필름의 배면에 프리즘의 높이 끝부분인 산에 의한 스크래치 유무를 현미경을 통하여 확인하였다.
상기 조건으로 테스트 후 프리즘 수지 조성물의 가루와 프리즘의 높이 끝부분인 산에 의해 스크래치가 없을 시 양호(◎), 가루 및 스크래치가 미세한 경우 보통(△), 현미경 및 육안 관찰시 확실하게 가루 및 스크래치 시인되면 불량(X)으로 평가 되었다.
3. 측정 결과 및 평가
상기 물성 측정 결과를 표 2에 나타내었다.

조성물
 점도 (cps) 굴절율 경화성 연필경도 표면저항
(Ω/Sq)		 부착성 내스크래치성 고온고습
Migration
시인 정도
상온 고온고습
실시예 1 490 1.4938 ◎ 4H 5×1011 ◎ △ △ △
실시예 2 540 1.4908 ◎ 5H 1×1012 △ △ ◎ △
실시예 3 510 1.4909 ◎ 5H 2×1012 ◎ △ △ ◎
실시예 4 310 1.4918 ◎ 5H 9×1011 ◎ △ △ ◎
실시예 5 620 1.4908 ◎ 5H 8×1011 ◎ ◎ △ △
실시예 6 560 1.4948 ◎ 5H 6×1012 ◎ ◎ ◎ ◎
실시예 7 540 1.4917 ◎ 5H 5×1011 ◎ ◎ △ ◎
실시예 8 380 1.4938 ◎ 5H 5×1011 ◎ ◎ ◎ ◎
비교예 1 320 1.4918 ◎ 4H 1×1013 △ △ X △
비교예 2 330 1.4916 ◎ 4H 1×1013 △ △ X △
비교예 3 380 1.4935 ◎ 5H 9×1013 △ X △ X
표면저항은 대전방지 특성을 나타내는 하나의 기준으로서, 표면저항이 낮을수록 대전방지 특성이 증가한다. 일반적으로 코팅표면에 정전기의 축적을 방지하기 위하여 표면고유저항 6×1012 Ω/Sq 이하로 유지하는 것이 바람직하다.
상기 표 2에서 실시예 1~8과 비교예 1~3을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 수지 조성물은 6×1012 Ω/Sq 이하의 표면저항을 나타내며, 따라서 양호한 대전방지 특성을 나타낸다. 또한, 비실리콘계 평활제를 사용한 실시예 8을 참조하면, 다른 실시예 및 비교예에 비하여 다른 물성의 저하 없이도 내스크래치 개선 효과를 더욱 우수함을 확인할 수 있었다.
이상에서 바람직한 구현예를 예를 들어 설명하였으나, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하므로 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함한다.

Claims (13)

  1. 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 반응성 모노머, 광개시제, 대전방지제 및 평활제를 포함하고, 상기 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머가 전체 중량에 대하여 20~60중량%로 포함되고,
    상기 대전방지제는 비이온아민계 대전방지제, 다가알코올의 지방산에스테르 대전방지제, 비이온아미노계 대전방지제, 지방족 아미드계 대전방지제, 이온계 대전방지제, 이온폴리머계 대전방지제, 이온 콤플렉스계 대전방지제, 리튬아미드계 대전방지제 및 광경화형 대전방지제 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 대전방지성 광경화형 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수지 조성물은 조성물 전체 중량에 대하여 상기 반응성 모노머 15~40중량%, 광개시제 0.5~10중량%, 대전방지제 1~40중량% 및 평활제 0.1~3중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 대전방지성 광경화형 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 2~6관능기를 갖는 것을 특징으로 하는 대전방지성 광경화형 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 1,000~2,000의 무게평균 분자량(Mw)을 갖는 것을 특징으로 하는 대전방지성 광경화형 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 반응성 모노머는 분자 내에 아크릴레이트기, 메타크릴 레이트기 및 비닐기 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 대전방지성 광경화형 수지 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 반응성 모노머는 2-하이드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 부가형 페녹시에틸 아크릴레이트, 2-(2-에톡시)에틸 아크릴레이트, 노닐페닐 아크릴레이트, 에폭시 모노아크릴레이트, 옥시에틸페놀 아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트, 헥산디올 디 (메타)아크릴레이트, 부탄디올 디 (메타)아크릴레이트, 네오페닐글리콜 디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트, 노닐프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디 (메타)아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디 메타 아크릴레이트, 테트라트리 에틸렌 글리콜 디 아크릴레이트, 에톡시레이트디비스페놀에이 디 (메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리메티롤프로판트리 아크릴레이트(TMPTA), 에틸렌옥사이드 부가형 트리메티롤프로판 트리 아크릴레이트 (EO-TMPTA), 글리세린 프로필렌옥사이드 부가형 트리아크릴레이트 (PETTA), 에톡시부가형 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트 (DPHA) 중에서 선택된 하나 또는 이들의 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 대전방지성 광경화형 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 광개시제는 히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1(4-(메틸티오)페닐)-2-몰포리닐-1-프로판, 히드록시케톤, 벤조페논, 벤질디메틸케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 비스아실포스핀옥사이드, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥사이드 및 포스핀옥사이드 페닐비스(2,3,6-트리메틸벤조일) 중에서 선택된 하나 또는 이들의 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 대전방지성 광경화형 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 대전방지제는 전체 중량에 대하여 10~40중량%로 포함되는 대전방지성 광경화형 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 평활제는 실리콘 아크릴레이트계 평활제, 비실리콘 아크릴레이트계 평활제 및 아크릴레이트 폴리 실록산계 평활제 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 대전방지성 광경화형 수지 조성물.
  10. (a)광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머 20~60중량%, 반응성 모노머 15~40중량%, 광개시제 0.5~10중량%, 대전방지제 1~40중량% 및 평활제 0.1~3중량%를 반응기에 투입하는 단계; 및
    (b)임펠러(Impeller)를 이용하여 상기 투입된 물질들을 교반시키는 단계를 포함하고,
    상기 대전방지제는 비이온아민계 대전방지제, 다가알코올의 지방산에스테르 대전방지제, 비이온아미노계 대전방지제, 지방족 아미드계 대전방지제, 이온계 대전방지제, 이온폴리머계 대전방지제, 이온 콤플렉스계 대전방지제, 리튬아미드계 대전방지제 및 광경화형 대전방지제 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 대전방지성 광경화형 수지 조성물의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 (b)단계는 5~50℃의 온도 및 60% 이하의 상대습도에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 대전방지성 광경화형 수지 조성물의 제조 방법.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 대전방지성 광경화형 수지 조성물로부터 제조된 광학용 필름.
  13. 제12항에 있어서, 상기 필름은 6×1012 Ω/Sq이하의 표면저항을 갖는 것을 특징으로 하는 광학용 필름.
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