KR101880759B1 - 광경화성 하드코팅액 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 필름 - Google Patents

광경화성 하드코팅액 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, POSS 화합물 100중량부에 대하여 우레탄계 아크릴레이트 100 중량부, 광개시제 1 내지 20 중량부, 교차결합성 실란화합물 0.1 내지 10 중량부 및 용매 100 내지 250 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화성 코팅액 조성물이 제공되며, 유, 무기 하이브리드 재료인 POSS 화합물에 우레탄계 아크릴레이트 및 고분자 광개시제를 포함함으로써 굴곡성이 뛰어나면서도 고경도를 가지는 특징이 있다. 또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 광경화성 하드코팅 필름의 경우 레이저 뿐만 아니라, 슬리터 또는 톰슨컷터 등의 재단 컷터를 이용하여서도 재단이 가능하므로 가공시 비용이 절감되는 효과를 가진다.

Description

광경화성 하드코팅액 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 필름 {PHOTO CURABLE HARD COATING COMPOSITION AND HARD COATING FILM USING THE SAME}
본 발명은 광경화성 하드코팅액 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 경도 9H 이상의 고경도이며, 굴곡성이 양호하여 플렉서블 디스플레이에 적용할 수 있는 광경화성 하드코팅액 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 필름에 관한 것이다.
플라스틱 강화유리는 최근에 핸드폰, 스마트폰, 스마트 패드, 텔레비전, 데스크탑의 모니터, 노트북의 모니터, 웨어러블 액세서리, 디지털 카메라, 네비게이션, 게임기기, 전자 사전 등 디스플레이를 구성요소로 하는 각종 전자 제품의 보호 또는 방음벽, 클린룸과 같은 외부의 소리, 먼지 등을 차폐하는 공간에서도 적용된다.
그러나 강화유리를 각종 디스플레이의 보호 필름으로 적용하는 경우 충격흡수성이 낮으며, 부드러운 사용감 및 우수한 터치감을 줄 수 없고, 무엇보다도 가장 큰 문제점은 바로 곡면을 구비한 디스플레이에는 적용될 수 없는 점이다.
최근에는 강도, 내열성 및 안정성 등이 우수한 무기재료와 경량, 연성, 탄성 및 성형성 등이 우수한 유기재료의 장점을 이용한 유, 무기 하이브리드 재료에 대한 연구 및 개발이 활발하게 진행되고 있으며, 이러한 유, 무기 하이브리드 재료는 전기전자산업분야, 화학분야, 항공분야 등 매우 폭 넓게 응용이 가능하다. 유, 무기 복합체 구성요소의 상 크기가 나노 크기로 매우 작아지면 상의 구분이 없어져서 상들이 분자구조적으로 결합되는데 이러한 분자복합체는 상 분리 없이 분자구조적으로 균일한 재료가 된다. 이와 같은 유기, 무기 분자 복합체를 유, 무기 하이브리드 재료라 칭한다.
그러나, 유, 무기 하이브리드 재료를 이용하여 강화유리의 대체제품을 만들 경우 유, 무기 하이브리드 레진의 경우 일반적인 광량으로는 경화가 안되는 문제점이 있었다. 또한, 원하는 고경도를 가지면서도 플렉서블 디스플레이에 적용이 가능하도록 균열이 생기지 않는 코팅액 조성물을 만드는데 어려움이 있었고, 이에 대한 연구가 시급한 실정이다.
또한, 현재 사용되고 있는 하드코팅 필름의 경우 가공시 재단을 할 때 레이저를 사용하므로 생산 후 가공단계(후공정)의 비용적인 측면에서 비경제적이라는 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 고경도를 나타냄과 동시에 우수한 굴곡성을 함께 가지는 고경도 하드코팅액 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 디스플레이 보호필름으로 적용할 경우 우수한 점탄성으로 인해 부드러운 사용감 및 우수한 터치감과 플렉서블 디스플레이에도 적용이 가능한 굴곡성을 가지는 고경도 하드코팅액 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 효과를 실현하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, POSS 화합물 100 중량부에 대하여 우레탄계 아크릴레이트 100 중량부, 광개시제 1 내지 20 중량부, 교차결합성 실란화합물 0.1 내지 10 중량부 및 용매 100 내지 250 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화성 하드코팅액 조성물이 제공된다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 전술한 조성물에 희석모노머제를 더 포함한 광경화성 하드코팅액 조성물이 제공된다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 전술한 조성물에 나노 아크릴 비드, PETA 또는 PETTA 모노머를 더 포함한 광경화성 하드코팅액 조성물이 제공된다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 우레탄계 아크릴레이트는 2 내지 15 관능기의 지방족 우레탄 아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 광경화성 하드코팅액 조성물이 제공된다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 기재층 및 POSS 화합물 100중량부에 대하여 우레탄계 아크릴레이트 100 중량부, 광개시제 1 내지 20 중량부, 반응희석제 5 내지 35 중량부, 교차결합성 실란화합물 0.1 내지 10 중량부 및 용매 100 내지 250 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화성 하드코팅액 조성물이 포함된 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화성 하드코팅 필름이 제공된다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 유리기판, 상기 유리 기판의 적어도 일면 이상에 부착된 터치패널, 상기 터치패널 상에 부착된 OCA(Optical clean adhesive) 필름 및 상기 OCA(Optical clean adhesive) 필름 상에 부착된 전술한 광경화성 하드코팅 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널이 제공된다.
본 발명은 유, 무기 하이브리드 재료인 POSS 화합물을 포함함으로써 고경도를 가지면서도 굴곡성이 매우 뛰어난 효과가 있다.
또한, 본 발명은 POSS 화합물 100 중량부에 대하여 우레탄계 아크릴레이트 100 중량부 및 고분자 광개시제 1 내지 20 중량부를 포함함으로써, POSS 단독 배합의 하드코팅액 조성물에 비해 유연성 및 경화성이 우수한 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 POSS 화합물 100 중량부에 대하여 우레탄계 아크릴레이트 100 중량부를 포함함으로써, 내스크래치성, 밀착성이 뛰어난 효과가 있다.
더불어, 본 발명은 고분자 광개시제를 포함함으로써, 황변이 나타나지 않아 투명성을 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광경화성 하드코팅 필름은 POSS 화합물에 우레탄계 아크릴레이트 및 고분자 광개시제를 포함함으로써, 레이저를 이용한 재단 뿐만 아니라 슬리터 또는 톰슨컷터 등의 재단 컷터만을 이용한 재단이 가능하여 가공단계에서 비용을 절약할 수 있는 바, 매우 경제적이다.
본 발명은 나노 아크릴 비드, PETA 모노머 또는 PETTA 모노머 중 어느 하나 이상을 더 포함함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 광경화성 하드코팅 필름의 표면 내스크래치성이 우수한 효과를 가진다.
후술하는 본 발명에 대한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광경화성 하드코팅 조성물은 POSS 화합물, 올리고머, 광개시제, 교차결합성 실란화합물(슬립제) 및 용매를 포함할 수 있다.
또한, 이들의 함량에 대해서는 POSS 화합물 100 중량부에 대하여 올리고머 100 중량부, 광개시제 1 내지 20 중량부, 교차결합성 실란화합물 0.1 내지 10 중량부 및 용매 100 내지 250 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광경화성 하드코팅 조성물은 희석모노머제를 더 포함할 수 있으며, 상기 희석모노머제는 조성물의 점도 및 반응속도를 조절하는 효과가 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광경화성 하드코팅액 조성물은 나노 아크릴 비드, PETA(Pentaerythritol triacrylate, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트) 모노머 또는 PETTA(펜타에리스리톨 테트라트리아크릴레이트) 모노머 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있으며, 바람직하게는 나노아크릴 비드 또는 PETTA 모노머 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 POSS 화합물은 메타크릴레이트계 POSS 화합물 또는 아크릴레이트계 POSS 화합물을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 메타크릴레이트계 POSS 화합물을 포함할 수 있다.
상기 메타크릴레이트계 POSS 화합물은 경화성은 좋지 않으나, 가격이 저렴하여 이를 이용할 경우 비용을 절약할 수 있어 경제적인 효과를 가지고, 이 때 낮은 경화성은 후술할 올리고머 및 고분자 광개시제를 통하여 해결할 수 있다.
이 때 POSS 화합물은 폴리-히드랄 올리고머릭 실세스퀴옥산(poly-hedral oligomeric silses-quioxane)을 뜻하며, 유기 재료 및 무기 재료의 하이브리드 재료로 이해할 수 있다. POSS 화합물의 경우 랜덤 구조(random), 사다리(ladder) 구조, 케이지(cage)구조, 부분케이지(partial cage) 구조 등 여러 구조가 있으나, 바람직하게는 케이지 구조의 화합물이 사용될 수 있으며, POSS 화합물은 점탄성을 가질 수 있다.
그리고, POSS 화합물을 구성하는 성분 중 하나인 무기산화물은 실리카, 티타니아, 알루미나, 안티몬 옥사이드 및 틴 옥사이드, 징크 옥사이드, 리튬옥사이드, 콜로이드성 바나디아, 콜로이드성 크로미아 및 콜로이드성 산화철로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 무기산화물을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 무기산화물의 평균 입경은 5 내지 200 nm이며, 상기 POSS 화합물 전체 중량에 대하여 30 내지 70 중량% 를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 올리고머는 우레탄계 아크릴레이트 일 수 있으며, 올리고머의 관능성에 따라 경도 및 굴곡성에 차이가 있을 수 있는 바 바람직하게는 2 내지 15 관능기의 지방족 우레탄 아크릴레이트를 포함할 수 있으며, 더 바람직하게는 2 내지 8 관능기의 지방족 우레탄 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 우레탄계 아크릴레이트는 충분한 경화성을 가지지 못하는 POSS 화합물의 저경화성 문제를 해결해주는 역할을 하며, 저관능기의 우레탄계 아크릴레이트를 사용하는 경우, 본 발명에 따른 광경화성 하드코팅액 조성물의 유연성(flexibility)를 향상시키는 역할을 하고, 이 때 저관능기의 우레탄계 아크릴레이트는 2 내지 3 관능기의 우레탄계 아크릴레이트가 바람직하다.
전술한 우레탄계 아크릴레이트의 관능성이 4관능 이상이면 경도는 우수하나 굴곡성이 비교적 떨어질 수 있고, 3관능 이하이면 저경화성을 가지므로 경도는 비교적 떨어지나, 굴곡성이 우수하여 플렉서블 디스플레이에 적용이 용이할 수 있다.
따라서, 관능기를 2에서 15까지 조절하면서 광경화성 하드코팅액 조성물에 원하는 물성을 부여할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광개시제는 고분자 광개시제일 수 있으며, 바람직하게는 고분자형 2 관능성의 알파 히드록시 케톤을 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 알파-(2-히드록시-2-메틸-1-옥소프로필)-1-메틸에틸-호모폴리머 및 2-히드록시-1-[4-(4-(2-메틸프로피오닐)펜시)페닐]-2-메틸 프로판-1-온 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 광개시제는 경화성이 떨어지는 POSS 화합물 및 유연성을 부여하기 위하여 낮은 수의 관능기를 가지는 저경화성 우레탄계 아크릴레이트를 사용하는 경우, 이들의 경화성을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명에 따른 고분자 광개시제는 100 nm 이상 300 nm 미만의 중단파장에 활성화하는 고분자 광개시제 중 1종 이상을 포함할 수 있으며, 이에 따라 경화가 진행될 수 있는데, 이 경우 중단파장에서 활성화되는 바, 주로 표면 경화를 더 촉진시키는 효과가 있다.
이 때 고분자 광개시제로는 통상적으로 중단파장에 활성화되는 고분자 광개시제를 모두 포함할 수 있으며, 바람직하게는 2관능성의 알파-히드록시 케톤을 포함할 수 있으며, 더 바람직하게는 알파-(2-히드록시-2-메틸-1-옥소프로필)-1-메틸에틸-호모폴리머(예를 들어, ESACURE ONE 상품)를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 고분자 광개시제 중 300 nm 이상의 장파장에 활성화하는 고분자 광개시제 중 1종 이상을 포함할 수 있으며, 이에 따라 2차 경화가 진행될 수 있는데, 장파장에 활성화됨에 따라 전체적으로 경화성을 높이는 효과가 있으므로 하드코팅액 조성물의 경도, 내마모성, 내스크래치성 등을 향상시키는 효과가 있다.
이 때 고분자 광개시제로는 통상적으로 장파장에 활성화되는 고분자 광개시제를 모두 포함할 수 있으며, 바람직하게는 2관능성의 알파-히드록시(OH) 케톤을 포함할 수 있으며, 더 바람직하게는 2-히드록시-1-[4-(4-(2-메틸프로피오닐)펜시)페닐]-2-메틸 프로판-1(예를 들어, KIP 160 상품)을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
이외에도, 고분자 광개시제의 경우 단분자 광개시제를 사용하였을 때에 비해 광에 노출시켰을 때 황변현상이 억제되는 효과가 있다.
바람직하게는 상기 고분자 광 개시제 중 알파-(2-히드록시-2-메틸-1-옥소프로필)-1-메틸에틸-호모폴리머의 함량은 전체 조성물 함량에 대하여 1 내지 20 중량%를 포함할 수 있으며, 상기 (2-히드록시-1-[4-(4-(2-메틸프로피오닐)펜시)페닐]-2-메틸 프로판-1온의 함량은 전체 조성물 함량에 대하여 0.1 내지 1 중량%를 포함할 수 있다.
2-히드록시-1-[4-(4-(2-메틸프로피오닐)펜시)페닐]-2-메틸 프로판-1-온의 함량은 전체 조성물 함량에 대하여 1 중량%를 초과하는 경우 황변현상이 발생하는 문제점이 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 교차 결합성 실란 화합물은 표면평활성을 향상시켜 표면층에 미시적인 응집이 없이 균일하고, 요철이나 주름이 확인되지 않도록 하는 효과, 즉 표면 레벨링성이 향상되는 효과를 나타낸다.
구체적으로, 교차 결합성 실란 화합물은 아크릴옥시알킬 트리메톡시실란, 메타아크릴옥시알킬 트리메톡시실란, 메타아크릴옥시알킬 트리에톡시실란, 메타아크릴옥시알킬 트리클로로실란, γ-메타아크릴옥시프로필 트리메톡시실란, γ-메타아크릴옥시프로필 메틸디메톡시실란, γ-메타아크릴옥시프로필 메틸디이소프록시실란, 아크릴옥시프로필 트리메톡시실란, 아크릴옥시프로필 메틸디메톡시실란, γ-메타아크릴옥시카비톨 트리메톡시실란, 페닐 트리클로로실란, 페닐 트리메톡시실란, 페닐 트리에톡시실란, 프로필 트리메톡시실란, 프로필 트리에톡시실란, 글리시드옥시알킬 트리메톡시실란, 글리시드옥시알킬 트리에톡시실란, 글리시드옥시알킬 트리클로로실란, 멜라민계 트리메톡시 실란, 아크릴계 트리메톡시 실란, 퍼플루오로알킬 트리알콕시실란, 퍼플루오로메틸 알킬 트리알콕시실란 및 퍼플루오로알킬 트리클로로실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 실란 화합물을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 용매는 글리콜 에테르류 유기용매, 메틸에틸 케톤, 톨루엔 등을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 메틸에틸케톤, 톨루엔, 에틸렌 글리콜 모노 메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노 에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노 부틸에테르, 디에틸렌 글리콜 모노 부틸 에테르 및 에틸렌 글리콜 모노 에틸 에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 메틸에틸케톤, 톨루엔을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 희석모노머제는 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 에톡시레이티드 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트 및 아크릴로일 몰포린으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 디펜타 에리스리톨 헥사아크릴레이트 또는 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 하드코팅액 조성물은 나노 아크릴 비드, PETA 모노머 또는 PETTA 모노머를 더 포함할 수 있으며, 바람직하게는 나노 아크릴비드 또는 PETTA 모노머 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 이들은 내마모성이 우수하기 때문에, 하드코팅액 조성물의 표면 내스크래치성을 향상시키는 효과를 가지며, 특히 PETTA 모노머의 경우 테트라 구조를 가지므로 PETA 모노머에 비해서 내스크래치성 측면에서 더욱 우수한 물성을 가진다.
이 때, 나노 아크릴 비드의 직경은 5 내지 500 nm일 수 있으며, 바람직하게는 8 내지 300 nm 일 수 있으며, 보다 바람직하게는 8 nm 일 수 있으며, 예를 들어 METAL WORKS사의 MB10 일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 하드코팅액 조성물은 기재필름의 일면 또는 양면에 코팅층을 형성할 수 있으며, 이 때 기재필름은 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), PMMA(폴리메틸메타크릴레이트), PC(폴리카보네이트) 또는 PI(폴리이미드)를 포함할 수 있으며 바람직하게는 PET를 포함할 수 있다.
전술한 기재필름의 두께는 50 내지 800 ㎛일 수 있으며, 상기 수치범위 내에서는 지지하는 능력이 우수하고, 너무 두꺼워 터치감을 해치지 않는 효과가 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광경화성 하드코팅 필름의 재단 방식으로는 기존에 사용되던 레이저를 이용한 재단 뿐만 아니라, 슬리터 또는 톰슨 컷터 등 재단 컷터를 이용한 재단이 가능하다.
이와 같이 레이저를 이용하지 않고 슬리터 또는 톰슨 컷터 등의 재단 컷터만으로도 재단이 가능하여, 후공정의 비용을 대폭 감소시킬 수 있으므로 전체적인 비용 절감이 되는 바 매우 경제적이다.
상기 광경화성 하드코팅액 조성물의 코팅층은 3 내지 50 ㎛일 수 있으며, 바람직하게는 20 내지 25 ㎛일 수 있고 보다 바람직하게는 23 ㎛일 수 있다. 상기의 수치범위 내의 두께를 가지는 코팅층은 원하는 정도의 경도, 내스크래치성, 밀착성, 굴곡성을 가질 수 있으며 또한 컬링현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
더욱이, 기재필름의 양면에 코팅층을 형성하였을 때가 가장 효과적으로 컬링현상을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예는 유리기판, 상기 유리 기판의 적어도 일면 이상에 부착된 터치패널, 상기 터치패널 상에 부착된 OCA(Optical clean adhesive) 필름 및 상기 OCA(Optical clean adhesive) 필름 상에 부착된 제11항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 따른 광경화성 코팅 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널을 포함할 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.
실시예 1 내지 6
하기의 표 1과 같은 조성을 혼합하여 광경화성 코팅액 조성물을 제조하였고, 이를 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름 250 ㎛에 23 ㎛의 두께로 도포하여 광경화성 코팅 필름을 제조하였다. 도막 형성시 120 W/cm 의 고압수은 램프 1개와 120 W/cm 메탈램프 2개로의 노광량의 광량조건을 가진다.
(단위: 중량%) 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6
메타아크릴 POSS 25 25 25 25 35 15
CN9006 25 25 25 25 15 35
Irgacure 184 5 - - - - -
MI CURE TPO 3 - - - - -
ESACURE ONE - 3 6 9 6 6
KIP 160 - 0.5 1 1.5 1 1
UV3505 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
MEK (메틸에틸케톤) 33.4 36.9 34.4 31.3 34.4 34.4
톨루엔 8.4 9.4 8.4 8 8.4 8.4
상기의 표 1에서, CN9006은 사토머 사의 제품으로 6 관능의 지방족 우레탄 아크릴레이트(올리고머)이고, Irgacure 184는 BASF 사의 제품으로 1-히드록실-싸이클로헥실-페닐-케톤(1-hydroxyl-cyclohexyl-phenyl-ketone)이고, 이는 단분자 광개시제이며, MI CURE TPO는 미원소페셜티 사의 제품으로 2,4,6-트리메틸 벤조일-디페닐 포스핀 옥사이드(2,4,6-trimethyl benzoyl-diphenyl phosphine oxide)이고 이는 단분자 광개시제이며, ESACURE ONE 은 레만앤보스앤코. 사의 제품으로 벤젠과 (1-메틸 에테닐)의 호모폴리머로 알파-(2-히드록시-2-메틸-1-옥소프로필) 관능기(alpha-(2-hydroxy-2-methyl-1-oxopropyl)derived benzen and (1-methyl ethenyl)-homopolymer)를 가지고 고분자 광개시제이며, KIP 160은 레만앤보스앤코. 사의 제품으로 2-히드록시-1-[4-(4-(2-메틸프로피오닐)펜시)페닐]-2-메틸 프로판-1-온(2-hydroxy-1-[4-(4-(2-methylpropionyl)phensxy)phenyl]-2-methyl propan-1-one)이고 고분자 광개시제이며, UV3505는 BYK사의 제품으로 변성 폴리실록산으로 교차결합성 실란화합물로, 이는 슬립제이며, MEK와 톨루엔은 용매로 사용된다.
실시예 7
상기 실시예 3의 조성물을 PET 기재 필름 250 ㎛에 전면에 23 ㎛의 두께로 코팅하고 후면에도 실시예 3의 조성물을 23 ㎛의 두께로 코팅하여 실시예 7을 제조하였다.
실시예 8
후면 코팅액의 두께를 17 ㎛로 코팅한 것을 제외하고는 실시예 7과 같은 방법으로 제조하였다.
실시예 9
후면 코팅액의 두께를 27 ㎛로 코팅한 것을 제외하고는 실시예 7과 같은 방법으로 제조하였다.
실시예 10
후면 코팅액을 실시예 5의 조성물을 이용하고 두께를 24 ㎛로 코팅하는 것을 제외하고는 실시예 7과 같은 방법으로 제조하였다.
실시예 11
후면 코팅액을 실시예 6의 조성물을 이용하고 두께를 22 ㎛로 코팅하는 것을 제외하고는 실시예 7과 같은 방법으로 제조하였다.
비교예 1 내지 5
하기의 표 2와 같은 조성을 혼합하여 광경화성 코팅액 조성물을 제조하였고, 이를 PET 필름 250 ㎛에 23 ㎛의 두께로 도포하여 광경화성 코팅 필름을 제조하였다. 도막 형성시 120 W/cm의 고압 수은 램프로 2400 mJ/cm2의 노광량의 광량조건을 가진다.
(단위: 중량%) 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
CN9013 20 20 20 40 -
CN9006 20 20 20 - 40
DPHA 20 - 10 10 10
SR444 - 20 10 10 10
Irgacure 184 3 3 3 3 3
MI CURE TPO 2 2 2 2 2
UV3505 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
MEK 25 25 25 25 25
톨루엔 10 10 10 10 10
상기의 표 2에서 CN9013은 사토머 사의 제품으로 9관능의 지방족 우레탄 아크릴레이트이고, DPHA는 사토머 사의 제품으로 6관능의 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트로, 유기타입의 모노머이며, SR444는 사토머사의 제품으로 3관능의 펜타 에리스리톨 트리아크릴레이트로 유기타입의 모노머이다.
비교예 6 내지 10
하기의 표 3과 같은 조성을 혼합하여 광경화성 코팅액 조성물을 제조하였고, 이를 PET 필름 250 ㎛에 23 ㎛의 두께로 도포하여 광경화성 코팅 필름을 제조하였다. 도막 형성시 120 W/cm의 고압 수은 램프로 2400 mJ/cm2의 노광량의 광량조건을 가진다.
(단위: 중량%) 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
메타아크릴 POSS 50 50 25 25 25
CN9013 - - 15 - -
CN9006 - - - 15 25
SR444 - - 10 10 -
Irgacure 184 3 6 5 5 5
MI CURE TPO 2 4 3 3 3
UV3505 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
MEK 25 25 25 25 25
톨루엔 10 10 10 10 10
실험예
1. 표면 평활성
육안으로 확인하며, 그 등급은 아래와 같은 기준으로 나타낸다.
A. 표면층에 미시적인 응집이 없이 균일하고 또한 요철이나 주름이 확인되지 않는다.
B. 표면층에 미시적인 응집이 보이지만 매우 경미하고 또한 하드코팅층에 요철이나 주름이 확인되지 않는다.
C. 표면층에 미시적인 응집이 보이지만 하드코팅층에 요철이나 주름이 확인되지 않는다.
D. 표면층에 미시적인 응집이 현저히 보이고 또한 하드코팅층에도 요철이나 주름이 보인다.
2. 연필경도 테스트
연필경도 시험기(PHD 221D 한국석보과학사제)를 이용하여 1 kg의 하중을 걸고 연필 경도를 측정하였다. 연필은 미츠비시 제품을 사용하고, 하나의 연필 경도 당 5회 실시하였다.
흠집이 3개 이상이면 불량으로 판정하였으며, 불량이 발생하기 이전의 연필로 연필경도를 표시하였다.
3. 내스크래치성 테스트
스틸울 테스트기 (WT-LCM 100, 한국프로텍사제)를 이용하여 1 kg/2 cm * 2 cm 하에서 10회 왕복운동시켜 내스크래치성을 시험하였다. 스틸울은 #0000을 사용하였으며, 그 등급을 하기와 같이 스크래치의 개수로 평가하였다.
A. 0 개
B. 1 ~ 10 개
C. 11 ~ 20 개
D. 21 ~ 30 개
E. 31 개 이상
4. 밀착성 테스트
필름의 도표면에 1 mm 간격으로 가로, 세로 각각 11개의 직선을 그어 100 개의 정사각형을 만든 후 테이프 (CT-24, 일본 니치방사제)를 이용하여 3회 박리 테스트를 진행하였다. 이 때 박리된 개수를 표시한다.
이 때 기재필름이 찢어지지 않고, 테이프에 박리가 되는 것은 코팅층이 기재 필름에 밀착력이 우수하다는 것을 나타낸다.
5. 컬링 테스트
10*10 cm 의 정방형 형상으로 절단한 시료를 평판한 PET 필름(250 ㎛, 도레이사) 위에 필름의 도포된 면을 위로 해서 두고 4각의 PET 필름으로부터 떨어진 거리를 25 ℃, 50 %의 습도에서 측정하여 평균값을 측정하였다.
10 mm 이하의 거리를 양호로 나타내었다.
6. 굴곡성
가로*세로를 5*10 cm 의 직사각형으로 절단한 시료를 스텐레스 재질의 봉에 감았을 때 크랙 유무를 관찰하였다. 크랙이 생기는 봉지름에 대하여 아래와 같은 기준으로 결과를 나타내었다.
A. 봉지름 3 cm 이하
B. 봉지름 3 ~ 5 cm
C. 봉지름 5 ~ 10 cm
D. 봉지름 10 cm 이상
7. 황변성 테스트
육안으로 황변이 발견된 것을 확인하였다.
상기 실험예에 대한 결과를 아래와 같이 [표 4]에 나타내었다.
표면 평활성 연필경도 내스크래치성 밀착성 컬링 굴곡성 황변성
실시예1 A 7~7.5H A~B 100/100 매우 불량 C 심함
실시예2 A 7.5~8H A~B 100/100 불량 C 양호
실시예3 A 8~9H A 100/100 매우 불량 C 양호
실시예4 A 8.5~9H A 100/100 매우 불량 D 매우 심함
실시예5 A 8~8.5H A 100/100 매우 불량 B~C 양호
실시예6 A 7.5~8H B 100/100 매우 불량 D 양호
실시예7 A - - 100/100 매우 양호 C -
실시예8 A - - 100/100 불량 C -
실시예9 A - - 100/100 양호 C~D -
실시예10 A - - 100/100 양호 C -
실시예11 A - - 100/100 양호 D -
비교예1 A 3H C 100/100 불량 C -
비교예2 A 4H B 100/100 불량 D -
비교예3 A 4H B 100/100 불량 D -
비교예4 A 3H C 100/100 불량 C -
비교예5 A 4~5H B 100/100 매우 불량 D -
비교예6 A - - 100/100 불량 B -
비교예7 A - - 100/100 불량 B -
비교예8 A 5H B 100/100 불량 B -
비교예9 A 5~5.5H B 100/100 매우 불량 B -
비교예10 A 5.5~6H B 100/100 매우 불량 B -
상기의 표 4에서의 결과는 다음과 같다.
우선, 비교예 1 내지 5를 확인하였을 때, 전체적으로 경도와 스크래치성은 정비례 관계임을 알 수 있으며 경도와 굴곡성은 반비례 관계임을 알 수 있다.
그리고, 우레탄계 아크릴레이트를 9관능과 6관능을 각각 선택 실험하였을 때, 9관능의 우레탄 아크릴레이트의 경우 6관능의 우레탄 아크릴레이트에 비해 경도는 우수하나 굴곡성이 떨어지고, 6관능의 우레탄 아크릴레이트를 혼합할 경우 굴곡성은 비교적 우수하나 경도가 상대적으로 떨어짐을 확인할 수 있다.
또한, 비교예 1 내지 10 및 실시예 1 내지 6은 컬링(curling) 현상이 모두 불량이며, 특히 경도가 높을수록 더 심한 불량을 나타냄을 확인할 수 있다.
컬링 현상은 코팅층을 필름에 도포하였을 때, 그 모서리가 말리는 현상을 말하며 들뜸을 유발할 수 있어, 이를 방지할 수 있도록 하여야 한다.
비교예 1 내지 5의 결과를 보았을 때 기존 유기 타입의 모노머와 올리고머의 조합으로는 경도와 굴곡성 간의 반비례 관계에 의해 이를 동시에 원하는 조건으로 만족하는 제품을 생산하기 어렵다는 결론에 이를 수 있다.
반면, 비교예 6 내지 10에서와 같이 유, 무기 복합 레진인 POSS를 혼합하는 경우 고경도임과 동시에 우수한 굴곡성도 함께 가질 수 있음을 확인할 수 있다.
그러나, 비교예 6 내지 7과 같이 POSS 화합물의 특성상 POSS 단독 배합으로는 일반적인 광량으로는 경화가 안되므로 유기 모노머나 올리고머가 일정량 혼합 블렌딩 되어야 안정적인 경화가 이루어짐을 확인할 수 있다.
더욱이, 비교예 8 내지 10을 보았을 때, 유기모노머와 올리고머의 혼합물을 첨가하는 것 보다는 올리고머의 단독 배합의 첨가가 경도 및 내스크래치성 측면에서 더 우수한 효과를 가져옴을 알 수 있다.
또한, 굴곡성에 있어서는 비교예 1 내지 5와 같은 POSS 적용이 안된 유기물질로 이루어진 코팅조성물에 비해서 비약적으로 향상되었으며, POSS 화합물을 혼합하는 경우 고경도임과 동시에 굴곡성이 뛰어나 플렉서블 디스플레이의 보호필름으로도 적용이 가능함을 확인할 수 있다.
그러나, 컬링 현상은 비교예 1 내지 5와 마찬가지로 대체로 불량 상태이다.
경도 측면에서 비교예 1 내지 10에 비해 보완하기 위하여, POSS 화합물과 함께 올리고머(우레탄계 아크릴레이트)를 혼합하여 만든 코팅액 조성물인 실시예 1 내지 6을 확인하였을 때, 경도가 큰 격차로 향상되었음을 알 수 있고, 이에 따라 내스크래치성도 함께 향상되었음을 확인할 수 있다.
또한, 실시예 1 내지 6을 보면, 광개시제의 종류에 따라 경도, 굴곡성, 황변성, 내스크래치성 등에서 큰 차이를 보임을 알 수 있는데, 고분자 관능성 광개시제를 사용한 실시예 2 내지 6은 단분자 광개시제를 사용한 실시예 1에 비해 경도, 굴곡성, 황변성, 내스크래치성 등 모든 면에서 우위를 보임을 확인할 수 있고 특히, 고분자 광개시제에 의해 표면 및 전체적으로 경화가 더 촉진되는 바, 경고, 내스크래치성이 우수한 결과를 보임을 확인할 수 있다.
다만, 고분자 광개시제 중에서도 ESACURE ONE을 함유하는 경우에는 황변이 잘 되지 않으나, KIP160을 사용하는 경우 1 % 이상만 되도 황변이 발생하므로, 광개시제의 최적의 함량은 ESCACURE ONE은 6%, KIP 160은 1% 인 것을 확인할 수 있다.
그리고, POSS 화합물와 6관능 우레탄계 아크릴레이트의 비율이 7:3 인 실시예 5는 그 비율이 1:1인 실시예 3에 비해 굴곡성에서 미미한 우세를 보이고 경도 등 다른 물성은 거의 같은 값을 가짐을 알 수 있는바, POSS 화합물과 6관능 우레탄계 아크릴레이트의 비율을 1:1로 하는 것이 보다 더 경제적임을 확인할 수 있다.
반대로, POSS 화합물과 6관능 우레탄계 아크릴레이트의 비율이 3:7 인 실시예 6의 경우 경도, 스크래치 및 굴곡성의 측면에서 1:1 인 실시예 3에 비해 열등한 것으로 나타난다.
가장 만족스러운 물성을 가지면서도 경제적인 효과까지 있는 실시예 3의 비율 및 구성이 최적이라 할 수 있는데, 다만, 컬링 현상의 경우는 아직 해결되지 않았음을 확인할 수 있다.
따라서, 컬링현상을 극복하기 위하여, 실시예 7 내지 11에서는 실시예 3의 조성물은 전면코팅하고, 반대 면에 유사한 코팅을 한 후 물성을 측정하여 비교하였다.
전체적으로 실시예 7 내지 11은 컬링현상 및 굴곡성 부분에서 향상된 효과를 가진다.
이를 구체적으로 살펴보면, 실시예 7의 경우 실시예 3의 조성물을 전, 후면 같은 두께로 코팅하였을 때 굴곡성도 우수하면서도, 컬링현상이 제어되어 매우 양호한 상태임을 확인할 수 있다.
이와 달리, 실시예 8에서는 후코팅층의 두께가 얇아 역컬링 현상이 발생하였고, 실시예 9는 컬링현상은 일정부분 제어되나 후코팅층이 두꺼워 굴곡성 측면에서 불안한 양상을 보였으며, 실시예 10은 실시예 7과 유사한 결과를 보이나 경제적인 측면에서는 불리하고, 실시예 11은 우레탄계 아크릴레이트의 함량이 많아 컬링 현상은 해결이 되나, 굴곡성이 매우 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 실시예 7의 조성물로 코팅을 하였을 때 컬링현상이 방지되면서도 경도, 내스크래치성, 굴곡성 등에서 우수한 물성을 나타냄을 확인하였다.
7. 광량조건 변화시킨 후 물성 실험 측정.
비교예 10의 광량조건을 하기의 표 5와 같이 변화시킨 후 각각 연필 경도, 컬링, 굴곡성, 황변성, 내스크래치성을 테스트하여 표 5에 그 값을 나타내었다.
10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7
광량조건 120W 고압수은램프 1개 120W 고압수은램프 2개 120W 고압수은램프 1개와 120W 메탈램프 1개 120W 고압수은램프 2개 120W 고압수은램프 2개 120W 메탈램프 1개 120W 고압수은램프 1개 120W 메탈램프 2개 120W 고압수은램프 2개 120W 메탈램프 2개
연필경도 5.5~6H 6~6.5H 6~6.5H 6.5~7H 7~7.5H 7~8H 8~8.5H
컬링 불량 불량 불량 불량 매우 불량 매우 불량 매우 불량
굴곡성 B B B B C C D
황변성 심함 심함 심함 심함 심함 심함 매우 심함
내스크래치성 B A A A A~B A~B A
상기 표 5에서와 같이, MICURE TPO 등과 같은 단분자 광개시제는 황변이 심하여 본 발명에 따른 실시예로 적용하기 어려움이 있다. 이를 극복하기 위하여 실시예 1 내지 11은 고분자 광개시제를 최적의 함량비로 혼합하여 황변현상을 해결하였다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (17)

  1. POSS 화합물 100 중량부에 대하여 우레탄계 아크릴레이트 100 중량부, 광개시제 1 내지 20 중량부, 교차결합성 실란화합물 0.1 내지 10 중량부 및 용매 100 내지 250 중량부를 포함하며,
    상기 POSS화합물은 메타크릴레이트계 POSS화합물 또는 아크릴레이트계 POSS화합물 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하고,
    상기 광개시제는 고분자 2관능성의 알파 히드록시 케톤으로 알파-(2-히드록시-2-메틸-1-옥소프로필)-1-메틸에틸-호모폴리머 및 2-히드록시-1-[4-(4-(2-메틸프로피오닐)펜시)페닐]-2-메틸 프로판-1-온 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하며,
    상기 알파-(2-히드록시-2-메틸-1-옥소프로필)-1-메틸에틸-호모폴리머는 전체 조성물 함량에 대하여 1 내지 5 중량%, 상기 2-히드록시-1-[4-(4-(2-메틸프로피오닐)펜시)페닐]-2-메틸 프로판-1-온은 전체 조성물 함량에 대하여 0.1 내지 1 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화성 하드코팅액 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 POSS 화합물은 실리카, 티타니아, 알루미나, 안티몬 옥사이드 및 틴 옥사이드, 징크 옥사이드, 리튬옥사이드, 콜로이드성 바나디아, 콜로이드성 크로미아 및 콜로이드성 산화철로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 무기산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화성 하드코팅액 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 무기산화물의 평균 입경은 5 내지 200 nm이며;
    상기 POSS 화합물 전체 중량에 대하여 30 내지 70 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화성 하드코팅액 조성물.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 우레탄계 아크릴레이트는 2 내지 15관능기의 지방족 우레탄 아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 광경화성 하드코팅액 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 교차결합성 실란화합물은 아크릴옥시알킬 트리메톡시실란, 메타아크릴옥시알킬 트리메톡시실란, 메타아크릴옥시알킬 트리에톡시실란, 메타아크릴옥시알킬 트리클로로실란, γ-메타아크릴옥시프로필 트리메톡시실란, γ-메타아크릴옥시프로필 메틸디메톡시실란, γ-메타아크릴옥시프로필 메틸디이소프록시실란, 아크릴옥시프로필 트리메톡시실란, 아크릴옥시프로필 메틸디메톡시실란, γ-메타아크릴옥시카비톨 트리메톡시실란, 페닐 트리클로로실란, 페닐 트리메톡시실란, 페닐 트리에톡시실란, 프로필 트리메톡시실란, 프로필 트리에톡시실란, 글리시드옥시알킬 트리메톡시실란, 글리시드옥시알킬 트리에톡시실란, 글리시드옥시알킬 트리클로로실란, 멜라민계 트리메톡시 실란, 아크릴계 트리메톡시 실란, 퍼플루오로알킬 트리알콕시실란, 퍼플루오로메틸 알킬 트리알콕시실란 및 퍼플루오로알킬 트리클로로실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 실란 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화성 하드코팅액 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 용매는 메틸에틸케톤, 톨루엔, 에틸렌 글리콜 모노 메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노 부틸에테르, 디에틸렌 글리콜 모노 부틸 에테르 및 에틸렌 글리콜 모노 에틸 에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화성 하드코팅액 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    희석모노머제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화성 하드코팅액 조성물.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 희석모노머제는 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 에톡시레이티드 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트 및 아크릴로일 몰포린으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화성 하드코팅액 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    나노 아크릴 비드, PETA (pentaerythritol triacrylate) 모노머 및 PETTA (pentaerythritol tetraacrylate) 모노머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화성 하드코팅액 조성물.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 나노 아크릴 비드의 직경은 5 내지 500 nm인 것을 특징으로 하는 광경화성 하드코팅액 조성물.
  14. 기재층; 및
    기재층의 일면 또는 양면에 제1항, 제3항, 제4항, 제7 내지 13항 중 어느 한 항에 따른 상기 광경화성 하드코팅액 조성물이 포함된 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화성 하드코팅 필름.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 기재층은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트 및 폴리이미드로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화성 하드코팅 필름.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 코팅층의 두께가 3 내지 50 ㎛인 것을 특징으로 하는 광경화성 하드코팅 필름.
  17. 유리기판;
    상기 유리 기판의 적어도 일면 이상에 부착된 터치패널;
    상기 터치패널 상에 부착된 OCA(Optical clean adhesive) 필름; 및
    상기 OCA(Optical clean adhesive) 필름 상에 부착된 제11항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 따른 광경화성 하드코팅 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102077172B1 (ko) * 2018-08-17 2020-02-13 단국대학교 산학협력단 질소 이온빔 조사에 의해 표면 경도가 향상된 하드코팅 필름 및 이의 제조방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115873382A (zh) * 2021-09-29 2023-03-31 广东中塑新材料有限公司 聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物及其制备方法
CN116333582B (zh) * 2023-01-30 2024-04-26 广州慧谷新材料科技股份有限公司 一种模内注塑离型膜用光固化涂料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101168073B1 (ko) * 2011-09-28 2012-07-24 이성권 광 경화형 하드코팅 조성물 및 이를 이용한 고경도 시트

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100121282A (ko) * 2009-05-08 2010-11-17 동우 화인켐 주식회사 방현성 하드코팅 조성물, 이를 이용한 방현성 하드코팅 필름, 편광판 및 표시 장치
KR101158462B1 (ko) * 2010-03-11 2012-06-19 (주)화인졸 유,무기 하이브리드형 자외선 경화용 수지 조성물

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101168073B1 (ko) * 2011-09-28 2012-07-24 이성권 광 경화형 하드코팅 조성물 및 이를 이용한 고경도 시트

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102077172B1 (ko) * 2018-08-17 2020-02-13 단국대학교 산학협력단 질소 이온빔 조사에 의해 표면 경도가 향상된 하드코팅 필름 및 이의 제조방법

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