KR101238606B1 - 방현성 하드코팅층 형성용 재료 및 방현성 하드코팅필름 - Google Patents

방현성 하드코팅층 형성용 재료 및 방현성 하드코팅필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 방현성을 부여하는 미립자를 함유하지 않거나, 함유해도 그 양을 저감시킬 수 있고, 또한 고정세한 방현성 및 안정된 광학특성을 지니는 동시에, 내찰상성이 우수한 방현성 하드코팅층을 형성할 수 있는 코팅재료, 및 방현성 하드코팅필름을 제공하는 것을 과제로 한 것이며, 그 해결수단에 있어서, (A) 활성에너지선 경화형 중합성 화합물, (B) 열가소성 수지, (C) 상기 (A)성분과 (B)성분에 대한 양용매(良溶媒) 및 (D) 상기 (B)성분에 대한 빈용매(貧溶媒)를 함유하고, 또한 상기 (A)성분과 (B)성분의 함유비율이, 중량기준으로 100:0.3~100:50이며, (C)성분과 (D)성분의 함유비율이, 중량기준으로 99:1~30:70인 방현성 하드코팅층 형성용 재료, 및 기재(基材)필름 위에, 상기 재료를 이용해서 형성된, 활성에너지선 경화수지층으로 이루어지는 방현성 하드코팅층을 가지는 방현성 하드코팅필름인 것을 특징으로 한 것이다.

Description

방현성 하드코팅층 형성용 재료 및 방현성 하드코팅필름{MATERIAL FOR FORMING ANTIGLARE HARD COAT LAYER AND ANTIGLARE HARD COAT FILM}
본 발명은, 방현성 하드코팅층 형성용 재료 및 방현성 하드코팅필름에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은, 방현성을 부여하는 미립자를 함유하지 않거나, 함유해도 그 양을 저감시킬 수 있으며, 또한 고정세한 방현성 및 안정된 광학특성을 지니는 동시에, 내찰상성이 우수한 방현성 하드코팅층을 형성할 수 있는 코팅재료, 및 이 코팅재료를 이용해서 얻어진, 각종 디스플레이에 매우 적합하게 이용되는 방현성 하드코팅필름에 관한 것이다.
CRT나 액정표시체 등의 디스플레이에 있어서는, 화면에 외부로부터 광이 입사되고, 이 광이 반사되어서(글레어(glare) 혹은 눈부심 등이라고 함) 표시화상을 보기 어렵게 하는 경우가 있으며, 특히 최근, 디스플레이의 대형화에 따라서, 상기 문제를 해결하는 것이, 더욱더 중요한 과제로 되고 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 지금까지 여러 가지의 디스플레이에 대해서, 다양한 방현처리가 취해지고 있다. 그 하나로서, 예를 들면 액정표시체에 있어서의 편광판에 사용되는 하드코팅필름이나 각종 디스플레이 보호용 하드코팅필름 등에 대해서, 그 표면을 조면(粗面)화하는 방현처리가 실시되고 있다. 이 하드코팅필름의 방현처리방법은, 일반적으로, (1) 하드코팅층을 형성하기 위한 경화 시에 물리적 방법에 의해 표면을 조면화하는 방법과, (2) 하드코팅층 형성용의 하드코팅제에 필러를 혼입하는 방법으로 크게 구별해서 나눌 수 있다.
이들 2개의 방법 중에서, 후자의 하드코팅제에 필러를 혼입하는 방법이 주류이며, 그리고, 필러로서는, 주로 실리카입자가 이용되고 있다. 실리카입자가 사용되는 이유로서는, 얻어진 하드코팅필름의 백색도를 낮게 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 경도저하가 적은 것 등을 들 수 있다.
그러나, 통상의 실리카입자를 이용한 경우, 코팅제 중에서의 균질한 분산이 어렵고, 실리카입자의 침강이나, 응집 등이 생겨서, 안정된 방현성 하드코팅층을 형성하는 것은 곤란하다.
그런데, 최근 디스플레이는, 고화질을 얻기 위해서 고정세화로 진행되고 있으며, 그것에 따라서, 지금까지의 하드코팅필름의 방현처리방법으로는 대응할 수 없게 되었다. 그래서, 콜로이달 실리카입자의 응집물을 하드코팅층에 함유시키는 방법(예를 들면, 특허문헌 1 참조) 등이 시도되고 있지만, 한층 더 선명성의 향상이 요망되고 있었다.
한편, 투명기판 위에, 굴절률 1.40~1.60의 수지비즈와 전리방사선 경화형 수지조성물로 구성되는 방현층이 형성되어서 이루어지는 내찰상성 방현필름이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조). 이 방현필름에 있어서는, 바람직한 수지비즈로서, 입경이 3~8㎛의 범위에 있는 폴리메타크릴산 메틸비즈, 폴리카보네이트비즈, 폴리스티렌비즈, 폴리아크릴스티렌비즈, 폴리염화비닐비즈가 이용되고 있으며, 그리고, 이들의 수지비즈가 코팅제 중에서 침강하는 것을 방지하기 위해서, 입경 0.5㎛이하의 실리카비즈가, 전리방사선 경화형 수지 100중량부 당, 0.1중량부 미만 정도 첨가되어 있다.
이 기술에 있어서는, 수지비즈의 침강을 방지하기 위해서, 소입경의 실리카비즈가 첨가되어 있지만, 상기 수지비즈의 분산성은 반드시 충분하지는 않아서, 역시 안정된 방현성 하드코팅층은 형성되기 어렵다고 하는 문제가 있다.
상기와 같이, 필러입자를 첨가한 하드코팅제를 이용하는 경우, 양호한 방현성을 얻고자 해서, 필러입자의 배합량을 많게 하면, 형성되는 하드코팅층의 경도(내찰상성)가 저하되는 것을 면할 수 없다고 하는 문제가 생긴다. 또, 고정세한 방현성 하드코팅층은, 입경이 잔 필러입자를 이용함으로서 형성 가능하지만, 입경이 잔 필러입자를 이용하면 상기 필러입자의 응집이 일어나기 쉬워서, 안정된 고정세한 방현성 하드코팅층이 형성되기 어렵다고 하는 문제가 생긴다.
한편, 필러입자를 이용하지 않고, 방현층을 형성시키는 기술로서, 적어도 1개의 폴리머와 적어도 1개의 경화성 수지전구체와 용매를 함유하는 액상으로부터, 상기 용매의 증발에 의한 스피노달분해에 의해, 상분리구조를 형성하고, 상기 수지전구체를 경화시킴으로써, 표면에 凹凸구조를 가지는 방현층을 형성하는 기술이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 3 참조).
그러나, 이 기술에서는, 상기 용매는, 각 성분을 균일하게 용해할 수 있는 것이면 사용할 수 있는 것으로 하고 있으며, 상분리하는 각 성분에 대한 용해성에 대해서는, 하등 언급되어 있지 않다. 따라서, 사용하는 용매의 종류에 따라서는, 상분리한 각 영역이 너무 커져서, 고정세한 방현기능이 발휘되지 않는다고 하는 문제가 생긴다.
[특허문헌 1]
일본국 특개평10-180950호 공보
[특허문헌 2]
일본국 특개평6-18706호 공보
[특허문헌 3]
일본국 특개2004-126495호 공보
본 발명은, 이와 같은 사정 하에서, 방현성을 부여하는 미립자를 함유하지 않거나, 함유해도 그 양을 저감시킬 수 있으며, 또한 고정세한 방현성 및 안정된 광학특성을 지니는 동시에, 내찰상성이 우수한 방현성 하드코팅층을 형성할 수 있는 코팅재료, 및 이 코팅재료를 이용해서 얻어진, 각종 디스플레이에 매우 적합하게 이용되는 방현성 하드코팅필름을 제공하는 것을 목적으로서 이루어진 것이다.
본 발명자들은, 상기의 바람직한 성질을 가지는 코팅재료에 대해서 예의 연구를 거듭한 결과, 특정한 비율의 활성에너지선 경화형 중합성 화합물과 열가소성 수지를 함유하는 동시에, 적어도 2종의 용매를 함유하고, 또한 이 용매가, 상기의 활성에너지선 경화형 중합성 화합물과 열가소성 수지의 양쪽에 대한 양용매(良溶 媒) 및 상기 열가소성 수지에 대한 빈용매(貧溶媒)를 특정한 비율로 함유하는 혼합용매인 코팅재료는, 기재 위에 도공해서 건조처리했을 때에, 미세하게 상분리하고, 표면에 미세한 凹凸구조를 가지는 미경화층이 안정적으로 형성되며, 이것에 활성에너지선을 조사함으로써, 소망하는 성상을 가지는 방현성 하드코팅층이 형성되는 것을 발견하였다.
본 발명은, 이러한 식견에 의거해서 완성된 것이다.
즉, 본 발명은,
(1) (A) 활성에너지선 경화형 중합성 화합물, (B) 열가소성 수지, (C) 상기 (A)성분과 (B)성분에 대한 양용매 및 (D) 상기 (B)성분에 대한 빈용매를 함유하고, 또한 상기 (A)성분과 (B)성분의 함유비율이, 중량기준으로 100:0.3~100:50이며, (C)성분과 (D)성분의 함유비율이, 중량기준으로 99:1~30:70인 것을 특징으로 하는 방현성 하드코팅층 형성용 재료,
(2) (D)성분인 용매의 비점이, (C)성분인 용매의 비점보다도 높은 상기 (1)항에 기재된 방현성 하드코팅층 형성용 재료,
(3) (B)성분인 열가소성 수지가, 폴리에스테르계 수지, 폴리에스테르우레탄계 수지 및 아크릴계 수지 중에서 선택되는 적어도 1종인 상기 (1) 또는 (2)항에 기재된 방현성 하드코팅층 형성용 재료,
(4) 또한 (E)성분으로서 무기계 및/또는 유기계 미립자를, (A)성분과 (B)성분과의 합계량 100중량부에 대해서, 0.1~10중량부의 비율로 함유하는 상기 (1), (2) 또는 (3)항에 기재된 방현성 하드코팅층 형성용 재료,
(5) 기재필름 위에, 상기 (1)~(4)항 중 어느 한 항에 기재된 재료를 이용해서 형성된, 활성에너지선 경화수지층으로 이루어지는 방현성 하드코팅층을 가지는 것을 특징으로 하는 방현성 하드코팅필름,
(6) 방현성 하드코팅층 표면의 산술평균 거칠기(Ra)가, 0.005~0.300㎛인 상기 (5)항에 기재된 방현성 하드코팅필름,
(7) 헤이즈치가 2%이상인 상기 (5) 또는 (6)항에 기재된 방현성 하드코팅필름,
(8) 60˚그로스치가 150이하인 상기 (5), (6) 또는 (7)항에 기재된 방현성 하드코팅필름,
(9) 투과선명도의 합계치가 100이상인 상기 (5)~(8)항 중 어느 한 항에 기재된 방현성 하드코팅필름,
(10) 테이버 마모경도시험 전후의 헤이즈치 차이가 5%미만인 상기 (5)~(9)항 중 어느 한 항에 기재된 방현성 하드코팅필름, 및
(11) 방현성 하드코팅층의 두께가, 0.5~20㎛인 상기 (5)~(10)항 중 어느 한 항에 기재된 방현성 하드코팅필름,
을 제공하는 것이다.
<발명의 실시의 형태>
우선, 본 발명의 방현성 하드코팅층 형성용 재료에 대해서 설명한다.
본 발명의 방현성 하드코팅층 형성용 재료(이하, 단순히 코팅제라고 하는 경우가 있음.)는, (A) 활성에너지선 경화형 중합성 화합물, (B) 열가소성 수지, (C) 상기 (A)성분과 (B)성분에 대한 양용매 및 (D) 상기 (B)성분에 대한 빈용매를 함유하는 도공액이다.
본 발명에 이용하는 (A)성분인 활성에너지선 경화형 중합성 화합물이란, 전자파 또는 하전입자선 중에서 에너지 양자를 가지는 것, 즉, 자외선 또는 전자선 등을 조사함으로써, 가교, 경화하는 중합성 화합물을 가리킨다.
이와 같은 활성에너지선 경화형 중합성 화합물로서는, 예를 들면 광중합성 프레폴리머 및/또는 광중합성 모노머를 들 수 있다. 또, 실리카 미립자에 중합성 불포화기를 가지는 유기화합물을 결합시켜서 이루어지는 화합물도 이용할 수 있다. 상기 광중합성 프레폴리머에는, 라디칼중합형과 카치온 중합형이 있으며, 라디칼중합형의 광중합성 프레폴리머로서는, 예를 들면 폴리에스테르아크릴레이트계, 에폭시아크릴레이트계, 우레탄아크릴레이트계, 폴리올아크릴레이트계 등을 들 수 있다. 여기서, 폴리에스테르아크릴레이트계 프레폴리머로서는, 예를 들면 다가 카르복시산과 다가 알콜의 축합에 의해서 얻어지는 양말단부에 수산기를 가지는 폴리에스테르올리고머의 수산기를 (메타)아크릴산으로 에스테르화함으로써, 혹은, 다가 카르복시산에 알킬렌옥시드를 부가해서 얻어지는 올리고머의 말단부의 수산기를 (메타)아크릴산으로 에스테르화함으로써 얻을 수 있다.
에폭시아크릴레이트계 프레폴리머는, 예를 들면, 비교적 저분자량의 비스페놀형 에폭시수지나 노볼락형 에폭시수지의 옥시란고리에, (메타)아크릴산을 반응하여 에스테르화함으로써 얻을 수 있다. 우레탄아크릴레이트계 프레폴리머는, 예를 들면, 폴리에테르폴리올이나 폴리에스테르폴리올과 폴리이소시아네이트의 반응에 의해서 얻어지는 폴리우레탄올리고머를, (메타)아크릴산으로 에스테르화함으로써 얻을 수 있다. 또한, 폴리올아크릴레이트계 프레폴리머는, 폴리에테르폴리올의 수산기를 (메타)아크릴산으로 에스테르화함으로써 얻을 수 있다. 이들의 광중합성 프레폴리머는 1종 이용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 이용해도 된다.
한편, 카치온 중합형의 광중합성 프레폴리머로서는, 에폭시계 수지가 통상 사용된다. 이 에폭시계 수지로서는, 예를 들면 비스페놀수지나 노볼락수지 등의 다가 페놀류에 에피클로르히드린 등으로 에폭시화한 화합물, 곧은사슬형상 올레핀화합물이나 고리형상 올레핀화합물을 과산화물 등으로 산화해서 얻어진 화합물 등을 들 수 있다.
또, 광중합성 모노머로서는, 예를 들면 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜아디페이트디(메타)아크릴레이트, 히드록시피바린산 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤변성 디시클로펜테닐디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드변성 인산 디(메타)아크릴레이트, 알릴화 시클로헥실디(메타)아크릴레이트, 이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 트리메티롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시드변성 트리메티롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리스(아크릴록시에틸)이소시아누레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메 타)아크릴레이트, 카프로락톤변성 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 다관능 아크릴레이트를 들 수 있다. 이들의 광중합성 모노머는 1종 이용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 이용해도 되며, 또, 상기 광중합성 프레폴리머와 병용해도 된다.
또한, 실리카 미립자에 중합성 불포화기를 가지는 유기화합물을 결합시켜서 이루어지는 화합물로서는, 실리카 미립자에, 분자 내에 중합성 불포화기와 상기 실리카 미립자 표면의 수산기(실라놀기)와 반응할 수 있는 작용기를 가지는 유기화합물을 반응시켜서 얻어진 것을 들 수 있다. 상기 중합성 불포화기로서는, (메타)아크릴로일기 등을 들 수 있고, 실라놀기와 반응할 수 있는 작용기로서는, 알콕실기, 이소시아네이트기 등을 들 수 있다.
이와 같은 실리카 미립자에 중합성 불포화기를 가지는 유기화합물을 결합시켜서 이루어지는 화합물을 함유하는 자외선(UV) 경화형 하드코팅제로서, 예를 들면 JSR(주) 제품, 상품명 「데소라이트 Z7530」, 「데소라이트 Z7524」 등이 시판되고 있다.
이들의 중합성 화합물은, 소망에 따라서 광중합개시제를 병용할 수 있다. 이 광중합개시제로서는, 라디칼중합형의 광중합성 프레폴리머나 광중합성 모노머에 대해서는, 예를 들면 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 아세트페논, 디메틸아미노아세트페논, 2,2-디메톡시-2―페닐아세트페논, 2,2―디에톡시-2-페닐아세트페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1―히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2―메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-타-샤리-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2―메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4―디에틸티옥산톤, 벤질디메틸케탈, 아세트페논디메틸케탈, p-디메틸아민벤조산 에스테르 등을 들 수 있다. 또, 카치온 중합형의 광중합성 프레폴리머에 대한 광중합개시제로서는, 예를 들면 방향족 술포늄이온, 방향족 옥소술포늄이온, 방향족 요드늄이온 등의 오늄과, 테트라플루오르볼레이트, 헥사플루오르인산염, 헥사플루오르안티모네이트, 헥사플루오르아르세네이트 등의 음이온으로 이루어지는 화합물을 들 수 있다. 이들은 1종 이용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 이용해도 되며, 또, 그 배합량은, 상기 광중합성 프레폴리머 및/또는 광중합성 모노머 100중량부에 대해서, 통상 0.2~10중량부의 범위에서 선택된다.
또한, (B)성분인 열가소성 수지로서는, 특별한 제한 없이 다양한 수지를 이용할 수 있지만, 상기 (A)성분의 활성에너지선 경화형 중합성 화합물과의 상분리성이나, 형성되는 방현성 하드코팅층의 성능의 점 등에서, 폴리에스테르계 수지, 폴리에스테르우레탄계 수지, 아크릴계 수지 등이 매우 적합하다. 이들은 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 이용해도 된다.
여기서, 폴리에스테르계 수지로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산-1,4-디메탄올, 수소화 비스페놀 A, 비스페놀 A의 에틸렌옥시드나 프로필렌옥시드부가물 등의 알콜성분 중에서 선택되는 적어도 1종과, 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌디카르복시산, 시클로헥산-1,4-디카르복시산, 아디핀산, 아제라인산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산 및 그 산무수물 등의 카르복시산 성분 중에서 선택되는 적어도 1종을 축중합시켜서 얻어진 중합체 등을 들 수 있다.
또, 폴리에스테르우레탄계 수지로서는, 상기의 알콜성분과 카르복시산 성분을 축중합시켜서 얻어진 말단부에 히드록실기를 가지는 폴리에스테르폴리올에, 각종의 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시켜서 얻어진 중합체 등을 들 수 있다.
또, 아크릴계 수지로서는, 알킬기의 탄소수가 1~20의 (메타)아크릴산 알킬에스테르 중에서 선택되는 적어도 1종의 단량체의 중합체, 또는 상기의 (메타)아크릴산 알킬에스테르와 다른 공중합 가능한 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다.
본 발명의 코팅제에 있어서의 상기 (A)성분의 활성에너지선 경화형 중합성 화합물과, 상기 (B)성분의 열가소성 수지의 함유비율은, 중량기준으로 100:0.3~100:50의 범위에서 선정된다. (A)성분 100중량부에 대해서, (B)성분의 함유량이 0.3중량부 이상이면, 형성되는 하드코팅층의 표면에 미세한 凹凸구조를 양호하게 형성할 수 있고, 50중량부 이하이면, 상기 하드코팅층은 양호한 경도(내찰상성)를 가지는 것이 된다. 상기 함유비율은, 중량기준으로 바람직하게는 100:0.5~100:40, 보다 바람직하게는 100:1~100:30이다.
본 발명의 코팅제에 있어서는, 용매로서, (C)성분인 상기 (A)성분과 (B)성분에 대한 양용매, 및 (D)성분인 상기 (B)성분에 대한 빈용매로 이루어진 혼합용매가 이용된다. 여기서, 양용매 및 빈용매란, 이하에 표기하는 방법에 의해 측정된 용해성을 지니는 용매를 가리킨다.
대상이 되는 시료의 고형분 3g 상당에, 용해성을 측정하고자 하는 용매를 전체량이 20g이 되도록 첨가하고, 온도 25℃에서 뒤섞었을 경우에, 균일하게 투명성을 지니며, 점도변화가 없고 상용(相溶)된 것을, 상기 시료에 대해서 양용매인 것으로 하고, 한편, 불투명함이 확인되거나, 점도증가, 분리가 확인된 것을, 상기 시료에 대해서 빈용매인 것으로 한다.
(B)성분의 열가소성 수지가, 예를 들면 폴리에스테르계 수지 또는 폴리에스테르우레탄계 수지인 경우, 상기 수지에 대한 양용매로서는, 톨루엔, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 아세톤, 아세트산 에틸, 테트라히드로푸란 등을 예시할 수 있다. 한편, 빈용매로서는, 크실렌, 에틸셀로솔브, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 이소부탄올, 이소프로판올, 에탄올, 메탄올, 헥산, 정제수 등을 예시할 수 있다.
또, (B)성분의 열가소성 수지가 아크릴계 수지인 경우, 양용매로서는, 톨루엔, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 아세톤, 아세트산 에틸, 테트라히드로푸란, 크실렌 등을 예시할 수 있다. 한편, 빈용매로서는, 에틸셀로솔브, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 이소부탄올, 이소프로판올, 에탄올, 메탄올, 헥산, 정제수 등을 예시할 수 있다.
또한, 상기의 양용매, 및 정제수를 제외한 빈용매는, 모두, 통상 이용되는 활성에너지선 경화형 중합성 화합물에 대해서, 양용매이다.
본 발명에 있어서는, 상기 (C)성분의 용매는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 혼합해서 이용해도 되며, 상기 (D)성분의 용매는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 혼합해서 이용해도 된다.
본 발명의 코팅제에 있어서의 상기 (C)성분의 용매와 상기 (D)성분의 용매의 함유비율은, 중량기준으로 99:1~30:70의 범위에서 선정된다. 상기 함유비율이 상기 범위에 있으면, 하드코팅층 형성 시에 있어서, 양호한 상분리가 생겨, 얻어지는 하드코팅층 표면에 미세한 凹凸구조가 형성된다. 상기 함유비율은, 중량기준으로 바람직하게는 97:3~40:60, 보다 바람직하게는 95:5~60:40이다.
본 발명에 있어서는, 하드코팅층 형성 시에 있어서의 상분리를 양호하게 하고, 얻어진 하드코팅층 표면에 미세한 凹凸구조를 보다 양호하게 형성시키기 위해서, 상기 (D)성분의 용매로서, 상기 (C)성분의 용매의 비점보다도, 높은 비점을 가지는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 (C)성분의 용매와 (D)성분의 용매의 비점차이는, 통상 10~100℃정도, 바람직하게는 20~80℃이다.
본 발명의 코팅제에 있어서는, 상기 (A)~(D)성분을 상기의 비율로 함유함으로써, 하드코팅층 형성 시에 있어서의 상분리에 의해서, 얻어지는 하드코팅층의 표면에 미세한 凹凸구조가 형성되고, 고정세한 방현성이 부여된다. 이와 같이, 본 발명의 코팅제에는, 종래와 같이 방현성 부여를 위한 무기계 미립자나 유기계 미립자를 배합할 필요는 없지만, 본 발명의 효과가 손상되지 않는 범위에서, 소망에 따라 (E)성분으로서 무기계 및/또는 유기계 미립자를 배합할 수 있다.
상기 무기계 미립자나 유기계 미립자에 특별한 제한은 없고, 종래 하드코팅층에 방현성을 부여하기 위해서 사용되고 있는 각종 미립자 중에서, 적절히 선택해서 이용할 수 있다. 무기계 미립자로서는, 평균입경이 1O~1OO㎚정도의 콜로이달 실리카 미립자를 특히 바람직하게 들 수 있고, 유기계 미립자로서는, 평균입경이 1~1O㎛정도의 폴리메타크릴산 메틸미립자, 폴리카보네이트 미립자, 폴리스티렌 미립자, 폴리아크릴스티렌 미립자, 폴리염화비닐 미립자 등을 바람직하게 들 수 있다.
본 발명에 있어서는, 이들의 무기계 미립자나 유기계 미립자는 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 이용해도 되지만, 그 함유량은, 종래의 기술에 비해서, 훨씬 적어도 되며, 통상 상기 (A)성분과 (B)성분과의 합계량 100중량부에 대해서, 0.1~10중량부 정도이다. 상기 미립자의 함유량이 상기 범위에 있으면, 형성되는 하드코팅층은 안정된 광학특성을 얻을 수 있는 동시에, 보다 양호한 방현성이 부여된다. 상기 미립자의 바람직한 함유량은 1~8중량부, 보다 바람직하게는 2.5~5중량부이다.
본 발명의 코팅제에 있어서의 용매의 함유량에 특별한 제한은 없지만, 도공에 적합한 점도의 코팅제를 얻을 수 있도록, 상기 함유량을 적절히 선정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 코팅제에는, 상기 (A)~(E)성분 이외에, 본 발명의 효과가 손상되지 않는 범위에서, 소망에 따라, 각종 첨가제, 예를 들면 산화방지제, 자외선흡수제, 광안정제, 레벨링제, 소포제 등을 함유시킬 수 있다.
다음에, 본 발명의 방현성 하드코팅필름에 대해서 설명한다.
본 발명의 방현성 하드코팅필름은, 기재필름 위에, 상술한 본 발명의 코팅제를 이용해서 형성된 활성에너지선 경화수지층으로 이루어지는 방현성 하드코팅층을 가지는 것이다.
상기 기재필름에 대해서는 특별한 제한은 없고, 종래 광학용 하드코팅필름의 기재로서 공지된 플라스틱필름 중에서 적절히 선택해서 이용할 수 있다. 이와 같은 플라스틱필름으로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르필름, 폴리에틸렌필름, 폴리프로필렌필름, 세로판, 디아세틸셀룰로오스필름, 트리아세틸셀룰로오스필름, 아세틸셀룰로오스부틸레이트필름, 폴리염화비닐필름, 폴리염화비닐리덴필름, 폴리비닐알콜필름, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체필름, 폴리스티렌필름, 폴리카보네이트필름, 폴리메틸펜텐필름, 폴리술폰필름, 폴리에테르에테르케톤필름, 폴리에테르술폰필름, 폴리에테르이미드필름, 폴리이미드필름, 불소수지필름, 폴리아미드필름, 아크릴수지필름, 놀보르넨계 수지필름, 시클로올레핀수지필름 등을 들 수 있다.
이들의 기재필름은, 투명, 반투명 중 어느 것이어도 되고, 또, 착색되어 있어도 되며, 무착색의 것이어도 되고, 용도에 따라서 적절히 선택하면 된다. 예를 들면 액정표시체의 보호용으로서 이용하는 경우에는, 무색 투명의 필름이 매우 적합하다.
이들의 기재필름의 두께는 특별한 제한은 없고, 상황에 따라서 적절히 선정되지만, 통상 15~250㎛, 바람직하게는 30~200㎛의 범위이다. 또, 이 기재필름은, 그 표면에 형성되는 층과의 밀착성을 향상시키는 목적에서, 소망에 따라 편면 또는 양면에, 산화법이나 凹凸화법 등에 의해 표면처리를 실시할 수 있다. 상기 산화법으로서는, 예를 들면 코로나방전처리, 크롬산처리(습식), 화염처리, 열풍처리, 오존ㆍ자외선 조사처리 등을 들 수 있고, 또, 凹凸화법으로서는, 예를 들면 모래분사법, 용제처리법 등을 들 수 있다. 이들의 표면처리법은 기재필름의 종류에 따라서 적절히 선택되지만, 일반적으로는 코로나방전처리법이 효과 및 조작성 등의 면에서, 바람직하게 이용된다.
본 발명에서는, 이 기재필름 위에, 상술한 본 발명의 코팅제를, 종래 공지된 방법, 예를 들면, 바 코팅법, 나이프 코팅법, 롤 코팅법, 블레이드 코팅법, 다이 코팅법, 그라비아 코팅법 등을 이용해서, 코팅해서 도포막을 형성시키고, 건조한 후, 이것에 활성에너지선을 조사해서 상기 도포막을 경화시킴으로써, 방현성 하드코팅층이 형성된다.
활성에너지선으로서는, 예를 들면 자외선이나 전자선 등을 들 수 있다. 상기 자외선은, 고압수은램프, 휴젼H램프, 크세논램프 등으로 얻을 수 있고, 조사량은, 통상 100~50OmJ/㎠이며, 한편 전자선은, 전자선 가속기 등에 의해서 얻을 수 있으며, 조사량은, 통상 150~350kV이다. 이 활성에너지선 중에서는, 특히 자외선이 매우 적합하다. 또한, 전자선을 사용하는 경우에는, 중합개시제를 첨가하지 않고, 경화막을 얻을 수 있다.
이와 같이 해서 형성된 하드코팅층의 두께는 0.5~20㎛의 범위가 바람직하다. 이 두께가 0.5㎛미만에서는 하드코팅필름의 내찰상성이 충분히 발휘되지 않을 우려가 있고, 또 20㎛를 초과하면 60˚ 그로스치가 높아질 우려가 있다. 내찰상성 및 60˚ 그로스치의 밸런스 등의 면에서, 이 하드코팅층의 보다 바람직한 두께는 1~15㎛의 범위이며, 특히 2~10㎛의 범위가 매우 적합하다.
본 발명의 방현성 하드코팅필름에 있어서는, 방현성 하드코팅층 표면의 산술평균 거칠기(Ra)는, 통상 0.005~0.300㎛정도이다. 상기 Ra가 상기 범위에 있으면, 고정세하고 치밀한 凹凸가 되므로, 양호한 투과선명도를 얻을 수 있다. 상기 Ra의 바람직한 값은, 0.010~0.150㎛이다.
또한, 상기 산술평균 거칠기(Ra)는, JIS B 0601-1994에 준거해서 측정된 값이다.
본 발명의 방현성 하드코팅필름은, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 이하에 표시하는 광학적 특성 및 경도를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명의 방현성 하드코팅필름에 있어서는, 헤이즈치 및 60° 그로스치가 방현성의 지표가 되며, 헤이즈치는 2%이상이 바람직하고, 또 60˚ 그로스치는 150이하가 바람직하다. 헤이즈치가 2%미만에서는 충분한 방현성이 발휘되기 어렵고, 또, 60˚ 그로스치가 150을 초과하면 표면광택도가 커서(광의 반사가 큼), 방현성에 악영향을 미치는 원인이 된다. 다만, 헤이즈치가 지나치게 높으면 광투과성이 나빠져서, 바람직하지 않다. 또, 투과선명도의 합계치는 100이상이 바람직하다. 이 투과선명도의 합계치는 표시화질, 즉 시인성의 지표가 되며, 이 값이 100미만에서는 충분히 양호한 표시화질(시인성)을 얻을 수 없다. 또한, 전체광선투과율은 88%이상이 바람직하고, 88%미만에서는 투명성이 불충분하게 될 우려가 있다.
방현성, 표시화질(시인성), 광투과성, 투명성 등의 밸런스의 면에서, 헤이즈치는, 바람직하게는 3∼80%, 투과선명도의 합계치는, 보다 바람직하게는 150이상, 전체광선투광율은, 보다 바람직하게는 90%이상이다.
또한, 테이버 마모경도시험 전후의 헤이즈치 차이는 5%미만인 것이 바람직하며, 3%이하인 것이 보다 바람직하다. 이 헤이즈치 차이가 작은 것일수록 표면이 손상되기 어렵다.
또한, 상기 광학적 특성의 측정방법 및 테이버 마모경도시험의 방법에 대해서는, 이후에 설명한다.
본 발명에 있어서는, 필요에 따라서, 상기 하드코팅층의 표면에, 반사방지성을 부여시키는 등의 목적에서 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 반사로부터 생기는 화면의 헐레이션이 해소되며, 또, 표면의 반사율을 억제함으로서, 전체광선투과율이 상승되어서, 투명성이 향상된다. 또한, 반사방지층의 종류에 따라서는, 대전방지성의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명의 방현성 하드코팅필름에 있어서는, 기재필름의 하드코팅층과는 반대쪽의 면에, 액정표시체 등의 피착체에 펴붙이게 하기 위한 점착제층을 형성시킬 수 있다. 이 점착제층을 구성하는 점착제로서는, 광학용 도용의 것, 예를 들면 아크릴계 점착제, 우레탄계 점착제, 실리콘계 점착제가 바람직하게 이용된다. 이 점착제층의 두께는, 통상 5~100㎛, 바람직하게는 10~60㎛의 범위이다.
또한, 이 점착제층의 위에, 필요에 따라서 박리필름을 형성할 수 있다. 이 박리필름으로서는, 예를 들면 글라신지, 코트지, 라미네이트지 등의 종이 및 각종 플라스틱필름에, 실리콘수지 등의 박리제를 덧칠한 것 등을 들 수 있다. 이 박리필름의 두께에 대해서는 특별한 제한은 없지만, 통상 20~150㎛정도이다.
<실시예>
다음에, 본 발명을 실시예에 의해 보다 상세히 설명하지만, 본 발명은, 이들의 예에 의해서 하등 한정되는 것은 아니다.
또한, 방현성 하드코팅필름의 성능은, 하기의 방법에 따라서 평가하였다.
(1) 전체광선투과율 및 헤이즈치
닛폰덴쇼쿠 공업(주) 제품 헤이즈미터를 사용하여, JIS K 7136에 준거해서 측정한다.
(2) 60˚ 그로스치
닛폰덴쇼쿠 공업(주) 제품 그로스미터를 사용하여, JIS K 7105에 준거해서 측정한다.
(3) 투과선명도의 합계치
스가(SUGA)시험기(주) 제품 사상성 측정기를 사용하여, JIS K 7105에 준거해서 측정한다. 4종류의 슬릿의 합계치를 투과선명도로 나타낸다.
(4) 테이버 마모경도시험
테스터산교(TESTER SANGYO CO,. LTD.)(주) 제품 테이버 마모경도시험기를 이용하여, 마모시험 전후의 헤이즈치를 측정하고, 테이버 경도를 ΔH로 해서 나타낸다. (마모륜 CS-10F, 하중 2.45N, 100cycle)
(5) 내찰상성
코팅층 표면을 스틸 울(#0000)로 문질렀을 때의 손상 정도를 육안으로 관찰하고, 하기의 판정기준에 의해 평가한다.
○: 흠이 나지 않은 것
△: 표면의 빛깔이 변화하는 것
×: 흠이 난 것
(6) 코팅제의 안정성
코팅제를 24시간 방치했을 때의 상태를 육안으로 관찰하고, 하기의 판정기준에 의해 평가한다.
○: 변화하지 않는 것
×: 침강(케이킹)한 것
(7) 표면의 산술평균 거칠기(Ra)
(주) 미츠토요(MITUTOYO) 제품 표면 거칠기 측정기 「SV3000OS4」를 이용하여, JIS B 601-1994에 준거해서 측정한다.
시험예 1
폴리에스테르수지[토요보세키(주) 제품, 상품명 「바이론 20SS」, 고형분 30중량%]의 고형분 3g 상당에, 각종 용매를 전체 양이 20g이 되도록 첨가하여, 25℃에서 뒤섞고, 그 상태를 육안으로 관찰하였다.
균일 투명하며, 점도변화가 없이 상용된 것을, 상기 폴리에스테르수지 성분에 대해서 양용매로 한 경우, 톨루엔, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 아세톤, 아세트산 에틸 및 테트라히드로푸란은, 양용매였다.
또, 불투명, 점도증가, 분리가 확인된 것을, 상기 폴리에스테르수지 성분에 대해서 빈용매로 한 경우, 크실렌, 에틸셀로솔브, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 이소부탄올, 이소프로판올, 에탄올, 메탄올, 헥산 및 정제수는, 빈용매였다.
시험예 2
폴리에스테르우레탄수지[토요보세키(주) 제품, 상품명 「바이론 UR1400」, 및 「바이론 UR3200」, 모두 고형분 30중량%]에 대해서, 시험예 1과 동일한 시험을 실행한바, 시험예 1과 동일한 결과를 얻을 수 있었다.
시험예 3
UV경화형 하드코팅제[JSR(주) 제품, 상품명 「데소라이트 Z7530」, 고형분 75중량%] 및 UV경화형 하드코팅제[JSR(주) 제품, 상품명 「데소라이트 Z7524」, 고형분 75중량%]에 대해서, 시험예 1과 동일한 시험을 실행하였다. 그 결과, 시험예 1에 있어서의 양용매, 및 정제수를 제외한 빈용매 모두, UV경화 하드코팅제의 성분에 대해서, 양용매였다.
실시예 1
활성에너지선 경화형 중합성 화합물로서 UV경화형 하드코팅제[JSR(주) 제품, 상품명 「데소라이트 Z7530」, 활성에너지선 경화형 중합성 화합물 70중량%, 광중합개시제 5중량%, 메틸에틸케톤 25중량%] 100중량부, 열가소성 수지로서 폴리에스테르수지[토요보세키(주) 제품, 상품명 「바이론 20SS」, 톨루엔/메틸에틸케톤 용매(폴리에스테르수지에 대한 양용매)를 함유하고, 고형분 30중량%] 75중량부(활성 에너지선 경화형 중합성 화합물의 고형분 100중량부에 대하여, 고형분으로서 3.2중량부), 에틸셀로솔브(폴리에스테르수지에 대한 빈용매, 비점 135.6℃) 11.3중량부, 톨루엔(하드코팅, 폴리에스테르수지에 대한 양용매, 비점 110.6℃) 67.9중량부 및 시클로헥사논(빈용매보다도 고비점인 양용매, 비점 155.7℃) 34.0중량부를 균일하게 혼합하고, 고형분농도 35중량%의 방현성 하드코팅용 도공액(방현성 하드코팅층 형성용 재료)을 조제하였다. 또한, 폴리에스테르수지에 대한 양용매와 빈용매의 함유비율은 92.1:7.9(중량기준)였다.
다음에 두께 188㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트필름[토요보세키(주) 제품 「A4300」]의 표면에, 상기 도공액을 경화 막두께가 3㎛가 되도록 메이어바로 도공하였다. 80℃의 오븐에서 1분간 건조시킨 후, 고압수은램프로 300mJ/㎠의 자외선을 조사하여 방현성 하드코팅필름을 얻었다.
이 방현성 하드코팅필름의 성능을 표 1에 표시한다.
실시예 2
활성에너지선 경화형 중합성 화합물로서 UV경화형 하드코팅제[JSR(주) 제품, 상품명 「데소라이트 Z7530」] (전출) 100중량부, 열가소성 수지로서 폴리에스테르수지[토요보세키(주) 제품, 상품명 「바이론 20SS」, 톨루엔/메틸에틸케톤 용매(폴리에스테르수지에 대한 양용매)를 함유하고, 고형분 30중량%] 12.5중량부(활성에너지선 경화형 중합성 화합물의 고형분 100중량부에 대하여, 고형분으로서 5.4중량부), 에틸셀로솔브(폴리에스테르수지에 대한 빈용매, 비점 135.6℃) 11.2중량부, 톨루엔(하드코팅, 폴리에스테르수지에 대한 양용매, 비점 110.6℃) 67.5중량부 및 시클로헥사논(빈용매보다도 고비점인 양용매, 비점 155.7℃) 33.8중량부를 균일하게 혼합하고, 고형분농도 35중량%의 방현성 하드코팅용 도공액(방현성 하드코팅층 형성용 재료)을 조제하였다. 또한, 폴리에스테르수지에 대한 양용매와 빈용매의 함유비율은 92.4:7.6(중량기준)이었다.
다음에 두께 188㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트필름[토요보세키(주) 제품 「A4300」]의 표면에, 상기 도공액을 경화 막두께가 3㎛가 되도록 메이어바로 도공하였다. 80℃의 오븐에서 1분간 건조시킨 후, 고압수은램프로 300mJ/㎠의 자외선을 조사하여 방현성 하드코팅필름을 얻었다.
이 방현성 하드코팅필름의 성능을 표 1에 표기한다.
실시예 3
활성에너지선 경화형 중합성 화합물로서 UV경화형 하드코팅제[JSR(주) 제품, 상품명 「데소라이트 Z7524」, 활성에너지선 경화형 중합성 화합물 70중량%, 광중합개시제 5중량%, 메틸에틸케톤 25중량%] 100중량부, 열가소성 수지로서 폴리에스테르수지[토요보세키(주) 제품, 상품명 「바이론 20SS」, 톨루엔/메틸에틸케톤 용매(폴리에스테르수지에 대한 양용매)를 함유하고, 고형분 30중량%] 25중량부(활성에너지선 경화형 중합성 화합물의 고형분 100중량부에 대하여, 고형분으로서 10.7중량부), 이소부탄올(폴리에스테르수지에 대한 빈용매, 비점 107.9℃) 11.1중량부, 메틸에틸케톤(하드코팅, 폴리에스테르수지에 대한 양용매, 비점 79.6℃) 66.4중량부 및 시클로헥사논(빈용매보다도 고비점인 양용매, 비점 155.7℃) 33.2중량부를 균일하게 혼합하고, 고형분농도 35중량%의 방현성 하드코팅용 도공액(방현성 하드 코팅층 형성용 재료)을 조제하였다. 또한, 폴리에스테르수지에 대한 양용매와 빈용매의 함유비율은 92.8:7.2(중량기준)였다.
다음에 두께 188㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트필름[토요보세키(주) 제품 「A4300」]의 표면에, 상기 도공액을 경화 막두께가 3㎛가 되도록 메이어바로 도공하였다. 80℃의 오븐에서 1분간 건조시킨 후, 고압수은램프로 300mJ/㎠의 자외선을 조사하여 방현성 하드코팅필름을 얻었다.
이 방현성 하드코팅필름의 성능을 표 1에 표기한다.
실시예 4
활성에너지선 경화형 중합성 화합물로서 UV경화형 하드코팅제[JSR(주) 제품, 상품명 「데소라이트 Z7524」] (전출) 100중량부, 열가소성 수지로서 폴리에스테르수지[토요보세키(주) 제품, 상품명 「바이론 20SS」, 톨루엔/메틸에틸케톤 용매(폴리에스테르수지에 대한 양용매)를 함유하고, 고형분 30중량%] 50중량부(활성에너지선 경화형 중합성 화합물의 고형분 100중량부에 대하여, 고형분으로서 21.4중량부), 프로필렌글리콜모노메틸에테르(폴리에스테르수지에 대한 빈용매, 비점 120℃) 10.7중량부, 메틸에틸케톤(하드코팅, 폴리에스테르수지에 대한 양용매, 비점 79.6℃) 64.3중량부 및 시클로헥사논(빈용매보다도 고비점인 양용매, 비점 155.7℃) 32.1중량부를 균일하게 혼합하고, 고형분농도 35중량%의 방현성 하드코팅용 도공액(방현성 하드코팅층 형성용 재료)을 조제하였다. 또한, 폴리에스테르수지에 대한 양용매와 빈용매의 함유비율은 93.6:6.4(중량기준)였다.
다음에 두께 188㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트필름[토요보세키(주) 제품 「 A4300」]의 표면에, 상기 도공액을 경화 막두께가 3㎛가 되도록 메이어바로 도공하였다. 80℃의 오븐에서 1분간 건조시킨 후, 고압수은램프로 30OmJ/㎠의 자외선을 조사하여 방현성 하드코팅필름을 얻었다.
이 방현성 하드코팅필름의 성능을 표 1에 표기한다.
실시예 5
활성에너지선 경화형 중합성 화합물로서 UV경화형 하드코팅제[JSR(주) 제품, 상품명 「데소라이트 Z7530」] (전출) 100중량부, 열가소성 수지로서 폴리에스테르우레탄수지[토요보세키(주) 제품, 상품명 「바이론 UR1400」, 톨루엔/메틸에틸케톤 용매(폴리에스테르우레탄수지에 대한 양용매)를 함유하고, 고형분 30중량%] 7.5중량부(활성에너지선 경화형 중합성 화합물의 고형분 100중량부에 대하여, 고형분으로서 3.2중량부), 에틸셀로솔브(폴리에스테르우레탄수지에 대한 빈용매, 비점 135.6℃) 11.3중량부, 톨루엔(하드코팅, 폴리에스테르우레탄수지에 대한 양용매, 비점 110.6℃) 67.9중량부 및 시클로헥사논(빈용매보다도 고비점인 양용매, 비점 155.7℃) 34.0중량부를 균일하게 혼합하고, 고형분농도 35중량%의 방현성 하드코팅용 도공액(방현성 하드코팅층 형성용 재료)을 조제하였다. 또한, 폴리에스테르우레탄수지에 대한 양용매와 빈용매의 함유비율은 92.1:7.9(중량기준)였다.
다음에 두께 188㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트필름[토요보세키(주) 제품 「A4300」]의 표면에, 상기 도공액을 경화 막두께가 3㎛가 되도록 메이어바로 도공하였다. 80℃의 오븐에서 1분간 건조시킨 후, 고압수은램프로 300mJ/㎠의 자외선을 조사하여 방현성 하드코팅필름을 얻었다.
이 방현성 하드코팅필름의 성능을 표 1에 표기한다.
실시예 6
활성에너지선 경화형 중합성 화합물로서 UV경화형 하드코팅제[JSR(주) 제품, 상품명 「데소라이트 Z7530」] (전출) 100중량부, 열가소성 수지로서 폴리에스테르우레탄수지[토요보세키(주) 제품, 상품명 「바이론 UR3200」, 톨루엔/메틸에틸케톤 용매(폴리에스테르우레탄수지에 대한 양용매)를 함유하고, 고형분 30중량%] 5중량부(활성에너지선 경화형 중합성 화합물의 고형분 100중량부에 대하여, 고형분으로서 2.1중량부), 에틸셀로솔브(폴리에스테르우레탄수지에 대한 빈용매, 비점 135.6℃) 11.4중량부, 톨루엔(하드코팅, 폴리에스테르우레탄수지에 대한 양용매, 비점 110.6℃) 68.2중량부 및 시클로헥사논(빈용매보다도 고비점인 양용매, 비점 155.7℃) 34.0중량부를 균일하게 혼합하고, 고형분농도 35중량%의 방현성 하드코팅용 도공액(방현성 하드코팅층 형성용 재료)을 조제하였다. 또한, 폴리에스테르우레탄수지에 대한 양용매와 빈용매의 함유비율은 92.0:8.0(중량기준)이었다.
다음에 두께 188㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트필름[토요보세키(주) 제품 「A4300」]의 표면에, 상기 도공액을 경화 막두께가 3㎛가 되도록 메이어바로 도공하였다. 80℃의 오븐에서 1분간 건조시킨 후, 고압수은램프로 30OmJ/㎠의 자외선을 조사하여 방현성 하드코팅필름을 얻었다.
이 방현성 하드코팅필름의 성능을 표 1에 표기한다.
실시예 7
활성에너지선 경화형 중합성 화합물로서 UV경화형 하드코팅제[JSR(주) 제품, 상품명 「데소라이트 Z7530」] (전출) 100중량부, 열가소성 수지로서 폴리에스테르수지[토요보세키(주) 제품, 상품명 「바이론 20SS」, 톨루엔/메틸에틸케톤 용매(폴리에스테르수지에 대한 양용매)를 함유하고, 고형분 30중량%] 17.5중량부(활성에너지선 경화형 중합성 화합물의 고형분 100중량부에 대하여, 고형분으로서 7.5중량부), 에틸셀로솔브(폴리에스테르수지에 대한 빈용매, 비점 135.6℃) 55.9중량부 및 톨루엔(하드코팅, 폴리에스테르수지에 대한 양용매, 비점 110.6℃) 55.9중량부를 균일하게 혼합하고, 고형분농도 35중량%의 방현성 하드코팅용 도공액(방현성 하드코팅층 형성용 재료)을 조제하였다. 또한, 폴리에스테르수지에 대한 양용매와 빈용매의 함유비율은 62.5:37.5(중량기준)였다.
다음에 두께 188㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트필름[토요보세키(주) 제품 「A4300」]의 표면에, 상기 도공액을 경화 막두께가 3㎛가 되도록 메이어바로 도공하였다. 80℃의 오븐에서 1분간 건조시킨 후, 고압수은램프로 300mJ/㎠의 자외선을 조사하여 방현성 하드코팅필름을 얻었다.
이 방현성 하드코팅필름의 성능을 표 1에 표기한다.
실시예 8
활성에너지선 경화형 중합성 화합물로서 UV경화형 하드코팅제[JSR(주) 제품, 상품명 「데소라이트 Z7530」] (전출) 100중량부, 열가소성 수지로서 폴리에스테르수지[토요보세키(주) 제품, 상품명 「바이론 20SS」, 톨루엔/메틸에틸케톤 용매(폴리에스테르수지에 대한 양용매)를 함유하고, 고형분 30중량%] 12.5중량부(활성에너지선 경화형 중합성 화합물의 고형분 100중량부에 대하여, 고형분으로서 5.4중량 부), 메틸에틸케톤 분산 콜로이달 실리카[닛산 카가쿠 고교(주) 제품, 상품명 「MEK-ST-L」, 평균입경 50㎚, 고형분 30중량%] 7.5중량부(활성에너지선 경화형 중합성 화합물의 고형분 및 폴리에스테르수지 고형분의 합계 100중량부에 대하여, 고형분으로서 3.1중량부), 에틸셀로솔브(폴리에스테르수지에 대한 빈용매, 비점 135.6℃) 55.7중량부, 메틸에틸케톤(하드코팅, 폴리에스테르수지에 대한 양용매, 비점 79.6℃) 55.7중량부를 균일하게 혼합하고, 고형분농도 35중량%의 방현성 하드코팅용 도공액(방현성 하드코팅층 형성용 재료)을 조제하였다. 또한, 폴리에스테르수지에 대한 양용매와 빈용매의 함유비율은 63.0:37.0(중량기준)이었다.
다음에 두께 188㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트필름[토요보세키(주) 제품 「A4300」]의 표면에, 상기 도공액을 경화 막두께가 3㎛가 되도록 메이어바로 도공하였다. 80℃의 오븐에서 1분간 건조시킨 후, 고압수은램프로 30OmJ/㎠의 자외선을 조사하여 방현성 하드코팅필름을 얻었다.
이 방현성 하드코팅필름의 성능을 표 1에 표기한다.
또한, 실시예 1~8에 있어서의 방현성 하드코팅층을 키엔스(KEYENCE)사 제품의 디지털 현미경(상품명 「디지털 마이크로스코프 VHX」)으로 관찰한바, 모두 상분리되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
비교예 1
활성에너지선 경화형 중합성 화합물로서 UV경화형 하드코팅제[JSR(주) 제품, 상품명 「데소라이트 Z7530」] (전출) 100중량부, 열가소성 수지로서 폴리에스테르수지[토요보세키(주) 제품, 상품명 「바이론 20SS」, 톨루엔/메틸에틸케톤 용매(폴 리에스테르수지에 대한 양용매)를 함유하고, 고형분 30중량%] 7.5중량부(활성에너지선 경화형 중합성 화합물의 고형분 100중량부에 대하여, 고형분으로서 3.2중량부), 메틸에틸케톤(하드코팅, 폴리에스테르수지에 대한 양용매, 비점 79.6℃) 113.2중량부를 균일하게 혼합하고, 고형분농도 35중량%의 방현성 하드코팅용 도공액(방현성 하드코팅층 형성용 재료)을 조제하였다. 또한, 폴리에스테르수지에 대한 양용매와 빈용매의 함유비율은 100:0(중량기준)이었다.
다음에 두께 188㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트필름[토요보세키(주) 제품 「A4300」]의 표면에, 상기 도공액을 경화 막두께가 3㎛가 되도록 메이어바로 도공하였다. 80℃의 오븐에서 1분간 건조시킨 후, 고압수은램프로 300mJ/㎠의 자외선을 조사하여 방현성 하드코팅필름을 얻었다.
이 방현성 하드코팅필름의 성능을 표 1에 표기한다.
비교예 2
활성에너지선 경화형 중합성 화합물로서 UV경화형 하드코팅제[JSR(주) 제품, 상품명 「데소라이트 Z7530」] (전출) 100중량부, 열가소성 수지로서 폴리에스테르수지[토요보세키(주) 제품, 상품명 「바이론 20SS」, 톨루엔/메틸에틸케톤 용매(폴리에스테르수지에 대한 양용매)를 함유하고, 고형분 30중량%] 7.5중량부(활성에너지선 경화형 중합성 화합물의 고형분 100중량부에 대하여, 고형분으로서 3.2중량부), 에틸셀로솔브(폴리에스테르수지에 대한 빈용매, 비점 135.6℃) 113.2중량부를 혼합하고, 고형분농도 35중량%의 방현성 하드코팅용 도공액(방현성 하드코팅층 형성용 재료)을 조제했지만, 폴리에스테르수지의 용해성이 나빠서, 도공할 수 없었 다. 또한, 폴리에스테르수지에 대한 양용매와 빈용매의 함유비율은 21.1:78.9(중량기준)이었다.
비교예 3
활성에너지선 경화형 중합성 화합물로서 UV경화형 하드코팅제[JSR(주) 제품, 상품명 「데소라이트 Z7530」] (전출) 100중량부, 열가소성 수지로서 폴리에스테르수지[토요보세키(주) 제품, 상품명 「바이론 20SS」, 톨루엔/메틸에틸케톤 용매(폴리에스테르수지에 대한 양용매)를 함유하고, 고형분 30중량%] 0.125중량부(활성에너지선 경화형 중합성 화합물의 고형분 100중량부에 대하여, 고형분으로서 0.05중량부), 에틸셀로솔브(폴리에스테르수지에 대한 빈용매, 비점 135.6℃) 11.4중량부, 톨루엔(하드코팅, 폴리에스테르수지에 대한 양용매, 비점 110.6℃) 68.6중량부 및 시클로헥사논(빈용매보다도 고비점인 양용매, 비점 155.7℃) 34.3중량부를 균일하게 혼합하고, 고형분농도 35중량%의 방현성 하드코팅용 도공액(방현성 하드코팅층 형성용 재료)을 조제하였다. 또한, 폴리에스테르수지에 대한 양용매와 빈용매의 함유비율은 91.9:8.1(중량기준)이었다.
다음에 두께 188㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트필름[토요보세키(주) 제품 「A4300」]의 표면에, 상기 도공액을 경화 막두께가 3㎛가 되도록 메이어바로 도공하였다. 80℃의 오븐에서 1분간 건조시킨 후, 고압수은램프로 300mJ/㎠의 자외선을 조사하여 방현성 하드코팅필름을 얻었다.
이 방현성 하드코팅필름의 성능을 표 1에 표기한다.
비교예 4
활성에너지선 경화형 중합성 화합물로서 UV경화형 하드코팅제[JSR(주) 제품, 상품명 「데소라이트 Z7530」] (전출) 100중량부, 열가소성 수지로서 폴리에스테르수지[토요보세키(주) 제품, 상품명 「바이론 20SS」, 톨루엔/메틸에틸케톤 용매(폴리에스테르수지에 대한 양용매)를 함유하고, 고형분 30중량%] 150중량부(활성에너지선 경화형 중합성 화합물의 고형분 100중량부에 대하여, 고형분으로서 64.3중량부), 에틸셀로솔브(폴리에스테르수지에 대한 빈용매, 비점 135.6℃) 9.3중량부, 메틸에틸케톤(하드코팅, 폴리에스테르수지에 대한 양용매 비점 79.6℃) 55.7중량부 및 시클로헥사논(빈용매보다도 고비점인 양용매, 비점 155.7℃) 27.9중량부를 균일하게 혼합하고, 고형분농도 35중량%의 방현성 하드코팅용 도공액(방현성 하드코팅층 형성용 재료)을 조제하였다. 또한, 폴리에스테르수지에 대한 양용매와 빈용매의 함유비율은 95.8:4.2(중량기준)였다.
다음에 두께 188㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트필름[토요보세키(주) 제품 「A4300」]의 표면에, 상기 도공액을 경화 막두께가 3㎛가 되도록 메이어바로 도공하였다. 80℃의 오븐에서 1분간 건조시킨 후, 고압수은램프로 300mJ/㎠의 자외선을 조사하여 방현성 하드코팅필름을 얻었다.
이 방현성 하드코팅필름의 성능을 표 1에 표기한다.
비교예 5
활성에너지선 경화형 중합성 화합물로서 UV경화형 하드코팅제[JSR(주) 제품, 상품명 「데소라이트 Z7530」] (전출) 100중량부, 실리카 미립자[후지시리시아 카가쿠(FUJI SILYSIA CHEMICAL LTD.)(주) 제품, 상품명 「사이리시아 450」, 평균입 경 8㎛] 3.75중량부(활성에너지선 경화형 중합성 화합물의 고형분 100중량부에 대하여, 5.4중량부), 에틸셀로솔브 60.6중량부 및 이소부탄올 60.6중량부를 균일하게 혼합하고, 고형분농도 35중량%의 방현성 하드코팅용 도공액(방현성 하드코팅층 형성용 재료)을 조제하였다.
다음에 두께 188㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트필름[토요보세키(주) 제품 「A4300」]의 표면에, 상기 도공액을 경화 막두께가 3㎛가 되도록 메이어바로 도공하였다. 80℃의 오븐에서 1분간 건조시킨 후, 고압수은램프로 30OmJ/㎠의 자외선을 조사하여 방현성 하드코팅필름을 얻었다.
이 방현성 하드코팅필름의 성능을 표 1에 표기한다.

헤이즈치
(%)
전체
광선투과율
(%)
60°
그로스치
투과선명도
(합계)
테이버 경도
[ΔH]
내찰
상성		 표면의
산술평균
거칠기 Ra
(㎛)
코팅제의
안정성


실
시
예
 1 7.50 90.63 78.8 348.1 0.84 ○ 0.026 ○
2 10.54 90.47 63.2 285.5 0.60 ○ 0.041 ○
3 27.50 90.93 46.2 264.4 0.91 ○ 0.049 ○
4 32.67 90.89 46.5 225.9 1.41 ○ 0.066 ○
5 22.29 91.29 69.0 252.2 0.75 ○ 0.039 ○
6 73.54 97.92 9.0 321.2 1.87 ○ 0.032 ○
7 42.78 90.41 23.5 171.4 0.98 ○ 0.072 ○
8 29.17 89.99 21.4 190.1 1.67 ○ 0.084 ○

비
교
예		 1 1.92 91.66 168.4 385.3 1.55 ○ 0.004 ○
2 잘 상용되지 않기 때문에 도공할 수 없음
3 0.49 91.52 172.7 385.7 1.56 ○ 0.002 ○
4 53.91 93.36 25.7 51.3 7.20 × 0.486 ○
5 32.86 91.58 48.1 39.8 6.47 △ 0.527 ×
<산업상의 이용 가능성>
본 발명의 방현성 하드코팅층 형성재료는, 방현성을 부여하는 미립자를 함유하지 않거나, 함유해도 그 양을 저감시킬 수 있고, 또한 고정세한 방현성 및 안정된 광학특성을 지니는 동시에, 내찰상성이 우수한 방현성 하드코팅층을 형성할 수 있어서, 방현성 하드코팅필름용에 매우 적합하게 이용된다.
본 발명에 의하면, 방현성을 부여하는 미립자를 함유하지 않거나, 함유해도 그 양을 저감시킬 수 있고, 또한 고정세한 방현성 및 안정된 광학특성을 지니는 동시에, 내찰상성이 우수한 방현성 하드코팅층을 형성할 수 있는 코팅재료, 및 이 코팅재료를 이용해서 얻어진, 각종 디스플레이에 매우 적합하게 이용되는 방현성 하드코팅필름을 제공할 수 있다.

Claims (14)

  1. (A) 실리카미립자에 중합성 불포화기를 가지는 유기화합물을 결합시켜서 이루어지는 화합물을 포함하는 활성에너지선 경화형 중합성 화합물, (B) 열가소성 수지, (C) 상기 (A)성분과 (B)성분에 대한 양용매(良溶媒) 및 (D) 상기 (B)성분에 대한 빈용매(貧溶媒)를 함유하고, 또한 상기 (A)성분과 (B)성분의 함유비율이, 중량기준으로 100:0.3~100:50이며, (C)성분과 (D)성분의 함유비율이, 중량기준으로 95:5~60:40인 것을 특징으로 하는 방현성 하드코팅층 형성용 재료.
  2. 제1항에 있어서,
    (D)성분인 용매의 비점이, (C)성분인 용매의 비점보다도 높은 것을 특징으로 하는 방현성 하드코팅층 형성용 재료.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    (B)성분인 열가소성 수지가, 폴리에스테르계 수지, 폴리에스테르우레탄계 수지 및 아크릴계 수지 중에서 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 방현성 하드코팅층 형성용 재료.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    또한 (E)성분으로서 무기계 및/또는 유기계 미립자를, (A)성분과 (B)성분의 합계량 100중량부에 대해서, 2.5~5중량부의 비율로 함유하는 것을 특징으로 하는 방현성 하드코팅층 형성용 재료.
  5. 제3항에 있어서,
    또한 (E)성분으로서 무기계 및/또는 유기계 미립자를, (A)성분과 (B)성분의 합계량 100중량부에 대해서, 2.5~5중량부의 비율로 함유하는 것을 특징으로 하는 방현성 하드코팅층 형성용 재료.
  6. 기재(基材)필름 위에, 제1항 또는 제2항에 기재된 재료를 이용해서 형성된, 활성에너지선 경화수지층으로 이루어지는 방현성 하드코팅층을 가지는 것을 특징으로 하는 방현성 하드코팅필름.
  7. 기재필름 위에, 제3항에 기재된 재료를 이용해서 형성된, 활성에너지선 경화수지층으로 이루어지는 방현성 하드코팅층을 가지는 것을 특징으로 하는 방현성 하드코팅필름.
  8. 기재필름 위에, 제4항에 기재된 재료를 이용해서 형성된, 활성에너지선 경화수지층으로 이루어지는 방현성 하드코팅층을 가지는 것을 특징으로 하는 방현성 하드코팅필름.
  9. 제6항에 있어서,
    방현성 하드코팅층 표면의 산술평균 거칠기(Ra)가, 0.005~0.300㎛인 것을 특징으로 하는 방현성 하드코팅필름.
  10. 제6항에 있어서,
    헤이즈치가 2%이상인 것을 특징으로 하는 방현성 하드코팅필름.
  11. 제6항에 있어서,
    60˚ 그로스치가 150이하인 것을 특징으로 하는 방현성 하드코팅필름.
  12. 제6항에 있어서,
    투과선명도의 합계치가 100이상인 것을 특징으로 하는 방현성 하드코팅필름.
  13. 제6항에 있어서,
    테이버 마모경도시험 전후의 헤이즈치 차가 5%미만인 것을 특징으로 하는 방현성 하드코팅필름.
  14. 제6항에 있어서,
    방현성 하드코팅층의 두께가, 0.5~20㎛인 것을 특징으로 하는 방현성 하드코팅필름.
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