KR101772275B1 - 방오성 코팅 조성물 및 이를 이용한 방오성 시트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방오성 코팅 조성물 및 이를 이용한 방오성 시트를 제공한다. 방오성 코팅 조성물은 2관능 이상의 아크릴레이트계 화합물, 불소 함유 아크릴레이트계 화합물 및 화학식 1로 표시되는 실리콘계 화합물을 포함하는 하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 방오성 수지 조성물은, 방오성뿐만 아니라 내마모성 또한 우수한 하드 코팅층을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

방오성 코팅 조성물 및 이를 이용한 방오성 시트{ANTIFOULING COATING COMPOSITION, AND ANTIFOULING SHEET USING THE SAME}
본 발명은 방오성 코팅 조성물 및 이를 이용한 방오성 시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 각종 표면에 방오성을 부여할 수 있고, 내마모성을 향상시킬 수 있는 방오성 코팅 조성물 및 이를 이용한 방오성 시트에 관한 것이다.
일반적으로, 방오성 코팅 조성물은 사람들의 신체적 접촉이 잦은 휴대용 전자기기, 광학재료, 가전 등에 사용되는 플라스틱 재료의 표면을 각종 오염 물질 및 스크래치로부터 보호하기 위한 코팅에 이용된다. 특히, 근래에는 TV, 모니터, 휴대폰 액정 및 각종 편광판 등의 다양한 디스플레이에 있어서, 터치 스크린을 이용하여 정보를 입력하는 디스플레이의 사용이 늘어나고 있으므로, 이러한 디스플레이는 각종 오염 물질에 대하여 내성을 가지는 특성, 즉 방오성을 가져야 하는 필요성이 대두되었다.
이러한 방오성을 부여하기 위해서, 표면의 최외각층에 방오성을 가지는 하드 코팅층이 형성된 보호 필름 또는 시트가 사용되고 있다.
구체적으로, 방오성을 가지는 하드 코팅층을 형성하는 방법으로, 도핑된 산화 금속, 예를 들어, 안티몬이 도핑된 산화 주석 (Antimony doped Tin Oxide, ATO), 안티몬이 도핑된 산화 아연 (Antimony doped Zinc Oxide, AZO) 등을 사용하거나, 계면 활성제를 사용하는 방법이 이용되었다. 그러나, 도핑된 산화 금속이나 계면 활성제들은 시간이 지남에 따라 코팅 표면으로 이탈되어 방오 효과가 오랫동안 지속되지 못하는 문제점이 있었으며, 투명 기재에 코팅되는 경우, 충분한 투명성을 확보하지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 방오성을 가지는 하드 코팅층을 형성하는 방법으로 불소 함유 아크릴레이트 모노머 또는 불소 함유 올레핀 공중합체와 같은 불소계 화합물을 포함하는 코팅 조성물을 사용하는 방법이 이용되었다. 불소는 전자밀도가 높고, 원자 반경이 작으며, 강한 전기 음성도를 가지고 있으므로, 견고한 탄소-불소 결합을 형성한다. 이러한 불소의 특성으로, 불소계 화합물은 극소수성을 나타내며 표면 에너지 또한 매우 낮아, 물과 기름에 대한 저항성이 크다. 따라서, 불소계 화합물은 하드 코팅층에 발수성, 발유성 및 방오성을 부여할 수 있다.
그러나, 종래의 불소계 화합물을 이용한 방오성 코팅 조성물은 방오성이 미비한 경우가 많고, 방오성을 지니고 있다고 하더라도, 경도가 부족하거나, 시간이 경과함에 따라 방오성이 소멸되어 버리는 문제점이 있었다. 따라서, 시간의 경과 및 물리적 손상에 상관없이 방오성이 지속될 수 있는 코팅 조성물 및 이를 사용하여 제조된 방오성 시트의 개발이 요구되고 있다.
[관련기술문헌]
1. 방오성을 지닌 하드코트층을 구비한 플라스틱 시트 및 하드코팅 조성물과 이를 이용한 플라스틱 시트의 코팅방법 (특허출원번호 제 10-2005-0135310호)
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 방오성이 우수한 코팅 조성물을 제공하고, 이를 기재 시트에 코팅하여 지문 흔적을 비롯한 각종 오염 물질의 부착을 방지할 수 있는 방오성 시트를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 방오성뿐만 아니라 내마모성이 현저히 우수하며, 이로 인해, 표면의 물리적 손상 또는 시간의 경과와 상관없이 방오성의 지속성이 우수한 방오성 시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 방오성 코팅 조성물은 2관능 이상의 아크릴레이트계 화합물, 불소 함유 아크릴레이트계 화합물 및 하기 화학식 1로 표시되는 실리콘계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
Figure 112015084510884-pat00001
상기 화학식 1에서, 상기 R1은 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, (메타)아크릴레이트기 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬(메타)아크릴레이트기이고, 상기 R2는 수소 또는 메틸기이며, 상기 n은 2 내지 20의 정수이다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 실리콘계 화합물은 전체 고형분 함량을 기준으로, 5 중량% 내지 90 중량%로 포함되는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 방오성 시트는 기재 시트 및 상기 기재 시트의 적어도 일면에 형성된 하드 코팅층을 포함하고, 상기 하드 코팅층은 2관능 이상의 아크릴레이트계 화합물, 불소 함유 아크릴레이트계 화합물 및 상기 화학식 1로 표시되는 실리콘계 화합물을 포함하는 방오성 코팅 조성물이 경화되어 형성되고, 하드 코팅층의 두께는 0.5㎛ 내지 40㎛인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 하드 코팅층은 수 접촉각이 25℃에서 110° 이상이며, 내마모성 평가 후의 수 접촉각 변화율이 10% 이하인 것을 특징으로 한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 방오성이 우수한 코팅 조성물을 제공할 수 있고, 이를 기재 시트에 상에 코팅하여 지문 흔적을 비롯한 각종 오염 물질의 부착을 방지할 수 있는 방오성 시트를 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 방오성뿐만 아니라 내마모성이 현저히 우수하며, 이로 인해, 표면의 물리적 손상 또는 시간의 경과와 상관없이 방오성이 오랫동안 지속될 수 있는 방오성 시트를 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방오성 시트의 개략적인 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
한편, 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 명세서에서 특별한 정의가 없는 한, "(메타)아크릴레이트기"는 "아크릴레이트기" 또는 "메타크릴레이트기"를 지칭하는 것으로 정의되고, "알킬(메타)아크릴레이트기"는 "알킬아크릴레이트기" 또는 "알킬메타크릴레이트기"를 지칭하는 것으로 정의된다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방오성 코팅 조성물은 (A) 2관능 이상의 아크릴레이트계 화합물, (B) 불소 함유 아크릴레이트계 화합물 및 (C) 화학식 1로 표시되는 실리콘계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 (A) 2관능 이상의 아크릴레이트계 화합물은 아크릴레이트기 또는 메타크릴레이트기를 적어도 2개 포함하는 UV 경화가 가능한 화합물이면 그 종류가 특별히 제한되지 않는다. 보다 구체적으로 아크릴레이트계 화합물은 2관능 이상의 아크릴레이트계 모노머 및 2관능 이상의 아크릴레이트계 올리고머로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다. 이때, 각각의 화합물은 관능기로서 2개 내지 6개의 (메타)아크릴레이트기를 포함할 수 있다.
상기 2관능 이상의 아크릴레이트계 모노머는 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸렌프로필 트리아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 헥산디올 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판의 3몰 프로필렌 옥사이드 부가물의 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판의 6몰 에틸렌 옥사이드 부가물의 트리아크릴레이트, 글리세린 프로폭시 트리아크릴레이트, 디펜타에리스리톨의 카프로락톤 부가물의 헥사아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리메틸올에탄 트리메타크릴레이트, 1,2,3-시클로헥산 테트라 메타크릴레이트 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 및 부탄디올 디메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 2관능 이상의 아크릴레이트계 올리고머는 유기 폴리이소시아네이트와 히드록시메타크릴레이트의 반응에 의해 얻어지거나 폴리올, 유기 폴리이소시아네이트 및 히드록시 (메타)아크릴레이트의 반응에 의해 얻어지는 우레탄 변성 아크릴레이트 올리고머, 비스페놀형 에폭시수지와 (메타)아크릴산의 반응에 의해 얻어지는 에폭시 아크릴레이트 올리고머 및 폴리에스테르 폴리올과 (메타)아크릴산의 반응에 의해 얻어지는 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 (A) 2관능 이상의 아크릴레이트계 화합물은 방오성 코팅 조성물의 전체 고형분 함량을 기준으로 5 중량% 내지 95 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 20 중량% 내지 90 중량%로 포함되는 것이 더욱 바람직하다. (A) 2관능 이상의 아크릴레이트계 화합물의 함량이 20 중량% 미만일 경우, 방오성 코팅 조성물의 가교 밀도 및 경도에 영향을 주게 되며, 90 중량%를 초과할 경우, 방오성능이 충분히 발현되지 않을 수 있다.
바람직하게는, 상기 (A) 2관능 이상의 아크릴레이트계 화합물은 적어도 2관능 이상의 아크릴레이트계 모노머 및 우레탄 변성 아크릴레이트 올리고머를 모두 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 아크릴레이트 모노머는 방오성 코팅 조성물의 전체 고형분 함량을 기준으로 40 중량% 이하로 포함되는 것이 바람직하다. 함량이 40 중량%를 초과할 경우, 가교성이 증가하여 경화 시 하드 코팅층의 수축으로 인해 휨이 크게 발생하고, 코팅층이 깨질 수 있다.
상기 (B) 불소 함유 아크릴레이트계 화합물은 본 발명의 방오성 코팅 조성물에 의해 형성된 하드 코팅층에 각종 오염 물질이 부착되는 것을 방지하고, 오염 물질이 용이하게 제거되도록 하는 역할을 한다. 상기 (B) 불소 함유 아크릴레이트계 화합물은 표면에 오염 물질이 쉽게 붙지 않도록 전기음성도가 강한 불소를 함유한다. 불소는 본 발명의 방오성 코팅 조성물로 형성된 하드 코팅층의 표면의 수 접촉각을 높여, 오염을 방지하고, 광택 및 투명성을 향상시킨다.
상기 (B) 불소 함유 아크릴레이트계 화합물은 불소 원자를 함유하고, UV 경화형 관능기로서, (메타)아크릴레이트기를 갖고 있는 것이면, 그 종류가 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 (B) 불소 함유 아크릴레이트계 화합물로는 퍼플루오로기가 함유된 아크릴레이트, 메타크릴레이트계 모노머 및 올리고머 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이때, 상기 (B) 불소 함유 아크릴레이트계 화합물은 관능기로서 2개 내지 6개의 (메타)아크릴레이트기를 포함할 수 있다.
상기 (B) 불소 함유 아크릴레이트계 화합물은 방오성 코팅 조성물의 전체 고형분 함량을 기준으로 0.01 중량% 내지 15 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 0.1 중량% 내지 10 중량%인 것이 더욱 바람직하다. (B) 불소 함유 아크릴레이트계 화합물의 함량이 상기 범위를 만족하는 경우, 형성된 하드 코팅층의 방오성 및 내찰상성이 향상되며, 다른 화합물과의 혼화성을 유지할 수 있어 코팅층의 표면특성 및 광학특성이 유지될 수 있다.
상기 (C) 화학식 1로 표시되는 실리콘계 화합물은 본 발명의 방오성 코팅 조성물로 형성된 하드 코팅층의 방오성 및 내마모성을 향상시키고, 이로 인해, 하드 코팅층에 물리적 손상을 가하더라도 방오성을 지속적으로 유지시키는 역할을 한다. 이로써, 불소 함유 화합물을 포함하는 종래의 하드 코팅층과 달리, 시간이 지나도 지속적으로 방오성이 유지될 수 있는 하드 코팅층을 제조할 수 있다.
이때, 본 발명의 방오성 코팅 조성물에 포함되는 실리콘계 화합물은, 관능기로서 적어도 2개의 아크릴레이트기를 포함하는 폴리 실록산이며, 구체적으로는 하기 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]
Figure 112015084510884-pat00002
상기 화학식 1에서, 상기 R1은 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, (메타)아크릴레이트기 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬(메타)아크릴레이트기이고, 상기 R2는 수소 또는 메틸기이며, 상기 n은 2 내지 20의 정수이다. 바람직하게는, R1은 비치환된 메틸기, 메타크릴레이트기, 아크릴레이트기 일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 (C) 화학식 1로 표시되는 실리콘계 화합물은 양쪽 말단에 (메타)아크릴레이트기를 관능기로 포함한다. 이때, 상기 (C) 화학식 1로 표시되는 실리콘계 화합물은 관능기가 3개 내지 6개인 것이 더욱 바람직하다. 관능기가 3개 미만인 경우, 형성된 하드 코팅층의 경도가 불충분하고, 충분한 내마모성을 발현하기 어려울 수 있으며, 관능기가 6개 초과인 경우, 하드 코팅층의 유연성이 지나치게 저하되어 하드 코팅층이 기재 시트로부터 박리되기 쉽고, 용해도가 감소하여 용매에 용해가 어려워 상용성이 떨어질 수 있다.
상기 (C) 화학식 1로 표시되는 실리콘계 화합물은 방오성 코팅 조성물의 전체 고형분 함량을 기준으로 5 중량% 내지 90 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 10 중량% 내지 50 중량%인 것이 더욱 바람직하다. 상기 (C) 화학식 1로 표시되는 실리콘계 화합물의 함량이 5 중량% 미만인 경우, 형성된 하드 코팅층의 방오성 및 내마모성이 충분히 높지 않으며, 90 중량%를 초과하는 경우, 표면 특성이 저하되어 불균일한 하드 코팅층이 형성되거나, 하드 코팅층의 광학 특성이 저하될 수 있다.
본 발명의 방오성 코팅 조성물은, 자외선에 의해 경화될 수 있도록, 광개시제를 더 포함할 수 있다. 상기 광개시제는 통상적으로 사용되는 자외선 경화형 개시제이면 그 종류가 제한되지 않으나, 예를 들어, 1-히드록시 시클로헥실페닐 케톤, 벤질 디메틸 케탈, 히드록시디메틸아세토페논, 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르 및 벤조인 부틸 에테르로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 또한, 상품명 Daracur 1173, Irgacure 184, Irgacure 907(Ciba社)으로 표시되는 광개시제가 사용될 수 있다.
상기 광개시제는 전체 방오성 코팅 조성물에 대하여 0.1 중량% 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 광개시제의 함량이 0.1 중량% 미만인 경우, 경화가 일어나지 않을 수 있고, 10 중량%를 초과하는 경우, 과 경화로 인해 하드 코팅층의 표면에 크랙이 발생하거나, 미반응 광개시제가 불순물로 남아 표면의 경도가 저하될 수 있다.
한편, 본 발명의 방오성 코팅 조성물에 사용되는 용매는, 통상적으로 사용되는 유기 용매면 그 종류가 제한되지 않으나, 벤젠, 톨루엔, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 아세톤, 에탄올, 테트라하이드로퍼퓨릴 알콜, 프로필 알콜, 프로필렌 카보네이트, N-메틸 피롤리딘온, N-비닐 피롤리딘온, N-아세틸 피롤리딘온, N-하이드록시 메틸 피롤리딘온, N-부틸 피롤리딘온, N-에틸 피롤리딘온, N-(N-옥틸)피롤리딘온, N-(N-도데실)피롤리딘온, 2-메톡시에틸 에테르, 자일렌, 사이클로헥세인, 3-메틸 사이클로헥산온, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 테트라하이드로퓨란, 메탄올, 아밀 프로피오네이트, 메틸 프로피오네이트, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디메틸 설폭사이드, 디메틸 폼아마이드, 에틸렌 글리콜, 헥사플루오로안티모네이트, 에틸렌 글리콜의 모노알킬 에테르, 에틸렌 글리콜의 디알킬 에테르 및 이들의 셀로솔브(cellosolve) 유도체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
한편, (A) 2관능 이상의 아크릴레이트계 화합물, (B) 불소 함유 아크릴레이트계 화합물 및 (C) 화학식 1로 표시되는 실리콘계 화합물로 구성된 고형분은 전체 조성물에 대해 10 중량% 내지 70 중량%인 것이 바람직하며, 20 중량% 내지 50 중량%인 것이 더욱 바람직하다. 고형분이 10 중량% 미만인 경우 하드 코팅층의 두께가 충분하지 못하여 기능을 제대로 수행할 수 없는 문제점이 있고, 70 중량%를 초과하는 경우 형성된 하드 코팅층의 표면 특성 및 광학 특성이 저하되는 문제점이 있다.
상술한 화합물을 포함하는 본 발명의 방오성 코팅 조성물은, 형성된 하드 코팅층의 표면에 오염 물질이 묻지 않도록 불소 함유 아크릴레이트계 화합물을 포함할 뿐만 아니라, 내마모성을 향상시킬 수 있는 상기 화학식 1로 표시되는 실리콘계 화합물을 포함한다. 이로써, 본 발명의 방오성 코팅 조성물은 종래의 방오성 코팅 조성물에 비하여, 초기 수 접촉각을 향상시키는 동시에 수 접촉각의 저하를 방지할 수 있어, 보다 우수한 방오성 및 내마모성을 가지는 하드 코팅층을 형성할 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은 기재 시트 및 기재 시트의 적어도 일면에 형성된 하드 코팅층을 포함하고, 하드 코팅층은 상술한 방오성 코팅 조성물을 이용하여 형성되고, 하드 코팅층의 두께가 0.5㎛ 내지 40㎛인 것을 특징으로 함으로써, 방오성 및 내마모성이 모두 우수한 방오성 시트를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방오성 시트의 개략적인 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본원 발명의 방오성 시트는 기재 시트 상부에 하드 코팅층이 형성되어 있는 구조를 가진다.
기재 시트 (110) 는 방오성 시트 (100) 의 사용 용도에 따라 제한 없이, 다양한 물질이 사용될 수 있다. 특히, 디스플레이 장치에 사용하기 위해, 투명성이 있는 기재 시트 (110) 가 사용되며, 예를 들어, 상기 기재 시트 (110) 는 아크릴 수지, 아세틸셀룰로오스 수지, 폴리카보네이트 (PC) 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA) 수지, 폴리비닐클로라이드 (PVC) 수지, 메틸메타크릴레이트-스티렌 공중합 수지, 아크릴로니트릴부타디엔스티렌 (ABS) 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 및 폴리사이클로헥실렌 디메틸렌테레프탈레이트 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
하드 코팅층 (120) 은 2관능 이상의 아크릴레이트계 화합물, 불소 함유 아크릴레이트계 화합물 및 상기 화학식 1로 표시되는 실리콘계 화합물을 포함하는 방오성 코팅 조성물이 경화되어 형성된다. 상기 방오성 코팅 조성물은 상술한 바와 동일하므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이때, 기재 시트 (110) 상에 방오성 코팅 조성물을 코팅하는 방법은, 통상적으로 알려진 코팅 방법이 이용될 수 있으며, 예를 들어, 딥 (dip) 코팅, 스핀 (spin) 코팅, 롤 코팅, 다이 코팅, 바 코팅, 플로우 코팅, 2롤 리버스 코팅, 3롤 리버스 코팅, 그라비아 코팅, 마이크로 그라비아 코팅 등이 이용될 수 있다.
상기 방법에 의해 코팅된 조성물은 코팅 후 60℃ 내지 110℃ 에서 용매를 건조되고 300 mJ/㎠ 내지 1000 mJ/㎠ 의 자외선으로 경화되어 하드 코팅층 (120) 을 형성한다.
경화되어 형성된 하드 코팅층 (120) 의 두께 (d1) 는 0.5㎛ 내지 40㎛인 것이 바람직하며, 5㎛ 내지 20㎛인 것이 더욱 바람직하다. 하드 코팅층 (120) 의 두께 (d1) 가 0.5㎛ 미만인 경우, 하드 코팅층 (120)의 경도가 충분하지 않으며 방오성 및 내마모성이 충분히 발현될 수 없고, 40㎛을 초과하는 경우, 기재 시트 (110) 의 휨이 발생하고 하드 코팅층 (120) 의 깨짐 등 외관불량이 발생할 수 있다.
이때, 본 발명의 하드 코팅층 (120) 은 방오성을 평가하는 기준이 되는 수 접촉각이 종래의 방오성 코팅층에 비하여 더욱 향상되었다. 구체적으로, 하드 코팅층 (120) 의 수 접촉각은 25℃에서 100° 내지 120°이고, 105° 내지 115°인 것이 더욱 바람직하다. 하드 코팅층 (120) 의 수 접촉각이 100° 미만인 경우 지문이나 이물과 같은 오염에 대해 취약하고, 120°을 초과할 경우, 코팅층을 보호하기 위한 보호 필름의 접착이 어려워 작업성이 저하되기 쉬운 문제점이 있다.
본 발명자의 실험에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하드 코팅층 (120) 은 방오성이 우수할 뿐만 아니라, 내마모성 또한 우수하다. 보다 구체적으로, 후술할 실시예 및 비교예에 개시된 바와 같이, 방오성 시트 (100) 의 하드 코팅층 (120) 을 직경 5mm의 원통형 지우개를 왕복 길이 30mm로 1500회 왕복하여 하드 코팅층 (120) 표면을 문지르는 내마모성 평가 실험을 실시한 결과, 수 접촉각의 변화율이 10% 이하, 바람직하게는 8% 이하로 매우 작게 나타났다. 이는 본 발명의 일 실시예에 따른 방오성 시트 (100) 의 하드 코팅층 (120) 에 마모가 발생하여도, 방오 성능의 저하를 최소화 할 수 있는 내구성을 가짐을 보여준다.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 본 발명의 예시를 위한 것이며, 하기 실시예에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.
제조예 1 내지 7
6관능 함유 아크릴레이트 모노머 (A-DPH, 신나카무라社), 3관능 함유 아크릴레이트 모노머 (A-TMM-3, 신나카무라社), 6관능 함유 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머 (U-6HA, 신나카무라社), 불소 함유 아크릴레이트 화합물 (대일본잉크 화학社) 및 실리콘 아크릴레이트 화합물 (SUO-S600NM, 신아티엔씨社) 을 전체 고형분 함량을 기준으로 하기 [표 1]에 기재된 함량만큼 준비한 후, 용매에 혼합하여 조성물을 마련하였다. 이때, 용매는 메틸이소부틸케톤 (MIBK, 대정화금社) 및 프로필렌글리콜메틸에테르 (PGME, 대정화금社) 를 각각 1:1 비율로 혼합한 용매이며, 고형분이 전체 조성물에 대하여 50 중량%가 되도록 하였다. 이때, 광중합 개시제로서 Igacure 184 (Ciba社) 를 전체 조성물에 대하여 4 중량%가 되도록 첨가하고 각 성분이 완전히 용해될 수 있도록 교반하여, 방오성 코팅 조성물을 제조하였다.
구분 A1 (중량%) A2 (중량%) A3 (중량%) B (중량%) C (중량%)
제조예 1 20.3 13.5 54.1 0.5 11.6
제조예 2 19.4 12.9 51.8 4.8 11.1
제조예 3 14.3 14.3 38.3 4.8 28.3
제조예 4 23.4 15.6 61.0 - -
제조예 5 23.3 15.5 60.7 0.5 -
제조예 6 14.9 14.9 40.3 - 29.9
A1: 6관능 함유 아크릴레이트 모노머
A2: 3관능 함유 아크릴레이트 모노머
A3: 6관능 함유 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머
B: 불소 함유 아크릴레이트 화합물
C: 실리콘 아크릴레이트 화합물
실시예 1
기재 시트로서 0.8mm 두께의 PMMA 시트를 마련한 다음, 제조예 1에 의해 제조된 방오성 코팅 조성물을, 바코터 #18 bar를 이용하여 기재 시트 표면 상에 코팅한 후 80℃에서 2분 동안 용매를 건조시키고 500 mJ/㎠ 의 자외선을 조사하여 코팅된 방오성 코팅 조성물을 경화시킴으로써 20㎛ 두께의 하드 코팅층을 형성하였다.
실시예 2 내지 3
방오성 코팅 조성물로 각각 제조예 2 내지 3에 의해 제조된 방오성 코팅 조성물을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 방오성 시트를 제조하였다.
비교예 1 내지 3
방오성 코팅 조성물로 각각 제조예 4 내지 6에 의해 제조된 방오성 코팅 조성물을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 방오성 시트를 제조하였다.
물성 평가 방법 - 실험예
(1) 연필 경도
연필경도 측정기를 이용하여 하드 코팅층에 대해 측정 표준 JIS K5400에 따라 1.0kg의 하중으로 3회 실시한 후 흠집이 없는 경도를 확인하였다.
(2) 내찰상성
마찰시험기에 강철솜 (#0000) 을 장착하여 하드 코팅층에 대해 0.5kg의 하중으로 400회 왕복한 후, 하드 코팅층 표면에 스크래치가 발생하였는지 유무를 평가하였다.
(3) 투과율 및 헤이즈
적분구 투과반사율 측정기 (기기명: CM-3700d, 코니카미놀타社) 를 이용하여 투과율 및 헤이즈를 측정하였다.
(4) 수 접촉각 측정
상온 (25℃) 에서 하드 코팅층 표면에 물방울을 적하한 후, 접촉각 측정기 (기기명: CAM100, KSV社) 를 사용하여 물방울에 대한 접촉각을 5회 측정하여 평균값을 계산하였다.
(5) 내마모성 평가
러빙 테스트기 (CORETECH社) 를 사용하여 고정판에 제조된 시트를 고정시킨 후 직경 5mm의 원통형 지우개를 장착하여 왕복길이 30mm로 1500회 왕복하여 하드 코팅층 표면을 문지른 다음, 하드 코팅층 표면에 대한 수 접촉각을 5회 측정하여 평균값을 계산하여, 마모 전후의 수 접촉각 값을 비교하였다.
(6) 내지문성 평가
마모 전과 후의 하드 코팅층에 시험자 5명에 대해 지문의 자국을 실시 후 클린 페이퍼 (clean paper) (제품명: ULTIMA Ⅱ, 한송社) 로 10회 가볍게 닦아 내지문성을 육안으로 평가하였다.
A: 지문이 남지 않았다. B: 지문 자국이 조금 남았다. C: 닦은 자국이 많이 남았다.
구분 연필경도 내찰상성 투과율(%) 헤이즈 내마모성 평가 마모 전 내지문성 마모 후 내지문성
초기 수 접촉각(°) 마모후 수 접촉각(°) 접촉각 변화율(%)
실시예 1 4H 무 92.3 0.12 110.5 103.2 6.6 A A
실시예 2 4H 무 92.1 0.13 115.3 106.4 7.7 A A
실시예 3 4H 무 92.4 0.12 114.6 108.2 5.6 A A
비교예 1 4H 유 92.1 0.12 64.2 63.8 0.6 C C
비교예 2 4H 무 92.0 0.11 110.2 85.1 22.8 A B
비교예 3 4H 무 92.3 0.12 103.6 93.2 10.0 A B
상기 [표 2]에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3과 비교예 1 내지 3을 비교해 보면, 불소 함유 아크릴레이트계 화합물 및 상기 화학식 1로 표시되는 실리콘계 화합물을 모두 포함하는 방오성 코팅 조성물로 형성된 하드 코팅층은 연필경도, 내찰상성, 광학특성이 모두 우수함을 알 수 있었다. 또한, 실시예 1 내지 3의 방오성 시트 상에 형성된 하드 코팅층은 초기 수 접촉각이 109° 이상으로 매우 우수할 뿐만 아니라, 내마모성 평가 후 수 접촉각의 저하율이 모두 8% 이하의 매우 작은 값을 나타냄을 알 수 있었다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 방오성 시트
110: 기재 시트
120: 하드 코팅층

Claims (4)

  1. 2관능 이상의 아크릴레이트계 화합물;
    불소 함유 아크릴레이트계 화합물; 및
    하기 화학식 1로 표시되는 실리콘계 화합물을 포함하고,
    상기 불소 함유 아크릴레이트계 화합물은 전체 고형분 함량을 기준으로 0.1 중량% 내지 10 중량%로 포함되고,
    상기 실리콘계 화합물은 전체 고형분 함량을 기준으로, 5 중량% 내지 90 중량%로 포함되는, 방오성 코팅 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112017007972838-pat00003

    상기 화학식 1에서, 상기 R1은 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, (메타)아크릴레이트기 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬(메타)아크릴레이트기이고, 상기 R2는 수소 또는 메틸기이며, 상기 n은 2 내지 20의 정수이다.
  2. 삭제
  3. 기재 시트; 및
    상기 기재 시트의 적어도 일면에 형성된 하드 코팅층을 포함하고,
    상기 하드 코팅층은 2관능 이상의 아크릴레이트계 화합물, 불소 함유 아크릴레이트계 화합물 및하기 화학식 1로 표시되는 실리콘계 화합물을 포함하는 방오성 코팅 조성물이 경화되어 형성되고,
    상기 불소 함유 아크릴레이트계 화합물은 전체 고형분 함량을 기준으로 0.1 중량% 내지 10 중량%로 포함되고,
    상기 실리콘계 화합물은 전체 고형분 함량을 기준으로, 10중량% 내지 50 중량%로 포함되며,
    상기 하드 코팅층의 두께는 0.5㎛ 내지 40㎛인 것을 특징으로 하는, 방오성 시트.
    [화학식 1]
    Figure 112017007972838-pat00004

    상기 화학식 1에서, 상기 R1은 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, (메타)아크릴레이트기 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬(메타)아크릴레이트기이고, 상기 R2는 수소 또는 메틸기이며, 상기 n은 2 내지 20의 정수이다.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하드 코팅층은 수 접촉각이 25℃에서 110° 이상이며, 내마모성 평가 후의 수 접촉각 변화율이 10% 이하인 것을 특징으로 하는, 방오성 시트.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP6965582B2 (ja) * 2017-06-01 2021-11-10 大日本印刷株式会社 ハードコートフィルム、該ハードコートフィルムを備えたタッチパネル、及び該タッチパネルを備えた画像表示装置
CN109880411A (zh) * 2018-12-21 2019-06-14 宁波激智科技股份有限公司 一种硬化层涂布液及一种硬化膜
RU2708587C1 (ru) * 2019-07-29 2019-12-09 Николай Николаевич Петров Способ формирования защитного покрытия, обладающего в водной среде противообрастательным эффектом, состав для формирования на защищаемой поверхности покрытия и его применение
KR102177988B1 (ko) * 2020-03-03 2020-11-12 주식회사 광성텍 저마찰성, 고이형성, 방오성을 갖는 시트상 물품 이송용 고무 롤의 제조방법 및 이에 의해 제조된 시트상 물품 이송용 고무 롤

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101279212A (zh) 2008-04-15 2008-10-08 中国石油化工股份有限公司 互穿网络水脱醇渗透汽化膜的制备方法
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101134273B1 (ko) 2007-04-06 2012-04-12 주식회사 엘지화학 내오염성이 우수한 하드 코팅액 조성물
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