KR102008525B1

KR102008525B1 - 하드 코트 필름

Info

Publication number: KR102008525B1
Application number: KR1020120078374A
Authority: KR
Inventors: 유키 혼고; 유타카 에지마; 켄지 나스
Original assignee: 린텍 가부시키가이샤
Priority date: 2011-08-11
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2019-08-07
Also published as: KR20130018117A; TWI534001B; JP2013037323A; CN102950846B; TW201307059A; CN102950846A

Abstract

본 발명은, 층 구성이 간단하고 연필경도가 높으며(3H 이상), 또한 가공 적성을 지니는 동시에, 투과상 선명도가 우수하여, 각종 디스플레이 장치나 터치 패널 등의 전자기기의 부재로서 적합한 하드 코트 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의하면, 투명 기재 필름의 한쪽 면에, 3 내지 6작용성 모노머와, 고형분 중에 유기 수식 실리카 미립자를 무기 성분으로서 35 내지 65질량%의 비율로 함유하는 하드 코트층 형성 재료를 경화시켜서 이루어진, 두께 7 내지 14㎛의 하드 코트층을 가진 하드 코트 필름으로서, (1) 상기 하드 코트층 표면의 JIS B 0601-1994에 준거해서 측정되는 산술 평균 조도(Ra)가 0.008㎛ 이하인 것, (2) 상기 투명 기재 필름의 하드 코트층과는 반대쪽 면의 JIS B 0601-1994에 준거해서 측정되는 산술 평균 조도(Ra)가 0.01 내지 0.05㎛인 것, 및 (3) JIS K 7374 : 2007에 준거해서 측정된, 5종류의 슬릿(슬릿폭: 0.125㎜, 0.25㎜, 0.5㎜, 1㎜ 및 2㎜)에 관한 투과법에 의한 상 선명도의 합계값으로 표시되는 투과상 선명도가 450 이상인 것을 특징으로 하는 하드 코트 필름이 제공된다.

Description

하드 코트 필름{HARD COAT FILM}

본 발명은 하드 코트 필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 연필경도가 높고(3H 이상), 또한 가공 적성을 지니는 동시에, 투과상 선명도가 우수하여, 각종 디스플레이 장치나 터치 패널 등의 전자기기의 부재로서 적합한 하드 코트 필름에 관한 것이다.

하드 코트 필름은, 주로 디스플레이 표면에 이용되어 왔지만, 최근에는 터치 패널 등의 모바일 기기에 널리 이용되도록 되고 있다. 터치 패널용의 디스플레이는, 일반의 디스플레이와는 다른 요구 성능이 요구된다. 특히, 항상 휴대하고, 하드 코트 표면에 접촉해서 조작하기 위해서, 표면 경도 향상이 강하게 요망된다. 표면 경도를 향상시키는 기술은 이전보다 많이 검토되고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 및 2의 방법에서는, 하드 코트층의 바탕에 완충층 또는 저경도의 하드 코트층을 형성함으로써 높은 연필경도를 실현하고 있다. 그러나, 이 방법에서는 다층구조로 되므로, 간섭 무늬 등 외관 결점의 발생이나 제조 비용 향상이 염려된다. 또한, 단지 하드 코트층을 두껍게 함으로써 높은 연필경도를 얻는 것도 가능하지만, 이 경우 굴곡성의 저하나, 재단 가공 적성이나 타발 가공 적성이 저하하는 문제가 생긴다.

JPH11-300873 A

JP

2007-219013

A

본 발명은, 이러한 상황 하에 이루어진 것으로, 층 구성이 간단하고 연필경도가 높으며(3H 이상), 또한 가공 적성을 지니는 동시에, 투과상 선명도가 우수하여, 각종 디스플레이 장치나 터치 패널 등의 전자기기의 부재로서 적합한 하드 코트 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위하여 예의 연구를 거듭한 결과, 하기의 지견을 얻었다. 하드 코트 필름의 연필경도는, JIS K 5600-5-4에 준거해서, 연필 긁기 경도 시험기에 의해 측정된다. 이 경우, 유리 등의 경질 재료면에, 하드 코트 필름을, 그 기재 측이 접하도록 탑재하고, 연필 긁기 부재에 소정의 하중을 가하면서, 상기 부재를 기울기 45도로 해서, 1㎜/초 정도의 속도로, 하드 코트 층면을 긁는 조작을 행한다.

이때, 경질 재료면과 하드 코트 필름의 기재면이 밀착하여, 상기 필름에 처짐이 없다면, 상기 긁기 부재의 하중이 하드 코트 층면에 직접 가해져서, 연필경도가 저하하고, 한편, 하드 코트 필름이 경질 재료면에 밀착하지 않고 처짐이 있으면, 연필경도가 상승하는 것을 발견해냈다.

본 발명자들은, 상기 지견에 의거해서 더욱 연구를 진행시킨 결과, 투명 기재 필름의 한쪽 면에, 특정 조성의 하드 코트층 형성 재료를 경화시켜서, 표면의 산술 평균 조도(Ra)가 0.008㎛ 이하인 소정의 두께를 가진 하드 코트층을 형성하는 동시에, 투명 기재 필름의 상기 하드 코트층과는 반대쪽 표면의 산술 평균 조도(Ra)를 특정 범위로 설정함으로써, 높은 투과상 선명도를 지니고, 또한 연필경도가 3H 이상인 하드 코트 필름이 얻어지는 것을 발견해냈다.

본 발명은 이러한 지견에 의거해서 완성된 것이다.

즉, 본 발명은,

[1] 투명 기재 필름의 한쪽 면에, 3 내지 6작용성 모노머와, 고형분 중에 유기 수식(modification) 실리카 미립자를 무기 성분으로서 35 내지 65질량%의 비율로 함유하는 하드 코트층 형성 재료를 경화시켜서 이루어진, 두께 7 내지 14㎛의 하드 코트층을 가진 하드 코트 필름으로서,

(1) 상기 하드 코트층 표면의 JIS B 0601-1994에 준거해서 측정되는 산술 평균 조도(Ra)가 0.008㎛ 이하인 것,

(2) 상기 투명 기재 필름의 하드 코트층과는 반대쪽 면의 JIS B 0601-1994에 준거해서 측정되는 산술 평균 조도(Ra)가 0.01 내지 0.05㎛인 것, 및

(3) JIS K 7374 : 2007에 준거해서 측정된, 5종류의 슬릿(슬릿폭 0.125㎜, 0.25㎜, 0.5㎜, 1㎜ 및 2㎜)에 관한 투과법에 의한 상 선명도의 합계값으로 표시되는 투과상 선명도가 450 이상인 것을 특징으로 하는 하드 코트 필름;

[2] 3 내지 6작용성 모노머가 (메타)아크릴레이트계 모노머인 상기 [1]항에 기재된 하드 코트 필름;

[3] JIS K 7136에 준거해서 측정되는 헤이즈값이 2% 이하인 상기 [1] 또는 [2]항에 기재된 하드 코트 필름;

[4] 터치 패널용 부재로서 이용되는 상기 [1] 내지 [3]항 중 어느 한 항에 기재된 하드 코트 필름; 및

[5] 터치 패널이 저항막 방식인 것인 상기 [4]항에 기재된 하드 코트 필름을 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, 층 구성이 간단하고 연필경도가 높으며(3H 이상), 또한 가공 적성을 지니는 동시에, 투과상 선명도가 우수하여, 각종 디스플레이 장치나 터치 패널 등의 전자기기의 부재로서 적합한 하드 코트 필름을 제공할 수 있다.

본 발명의 하드 코트 필름은, 투명 기재 필름의 한쪽 면에, 3 내지 6작용성 모노머와, 고형분 중에 유기 수식 실리카 미립자를 무기성분으로서 35 내지 65질량%의 비율로 포함하는 하드 코트층 형성 재료를 경화시켜서 이루어진, 두께 7 내지 14㎛의 하드 코트층을 가진 하드 코트 필름으로서, 하드 코트층 표면의 JIS B 0601-1994에 준거해서 측정되는 산술 평균 조도(Ra)가 0.008㎛ 이하이고, 상기 하드 코트층과는 반대쪽 면의 JIS B 0601-1994에 준거해서 측정되는 산술 평균 조도(Ra)가 0.01 내지 0.05㎛이며, JIS K 7374 : 2007에 준거해서 측정되는, 5종류의 슬릿(슬릿폭: 0.125㎜, 0.25㎜, 0.5㎜, 1㎜ 및 2㎜)에 관한 투과법에 의한 상 선명도의 합계값으로 나타내는 투과상 선명도가 450 이상인 것을 특징으로 한다.

[투명 기재 필름]

본 발명의 하드 코트 필름에 있어서 이용되는 투명 기재 필름에 대해서는 특별히 제한은 없고, 종래 광학용 하드 코트 필름의 기재로서 공지의 플라스틱 필름 중에서 적절하게 선택해서 이용할 수 있다. 이러한 플라스틱 필름으로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프타레이트 등의 폴리에스터 필름; 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 셀로판, 다이아세틸셀룰로스 필름, 트라이아세틸셀룰로스 필름, 아세틸셀룰로스 뷰틸레이트 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리염화비닐리덴 필름, 폴리비닐알코올 필름, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 필름, 폴리스타이렌 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리설폰 필름, 폴리에터에터케톤 필름, 폴리에터설폰 필름, 폴리에터이미드 필름, 폴리이미드 필름, 불소수지 필름, 폴리아마이드 필름, 아크릴수지 필름, 노보넨계 수지 필름, 사이클로올레핀 수지 필름 등의 플라스틱 필름을 들 수 있다.

이들 플라스틱 필름은, 착색되어 있어도 되고, 무착색의 것이라도 되며, 용도에 따라서 적절하게 선택하면 된다. 예를 들어, 액정 표시체의 보호용으로서 이용할 경우에는, 무색 투명의 필름이 바람직하다.

이들 플라스틱 필름의 두께는 특별히 제한은 없고, 상황에 따라서 적절하게 선정되지만, 통상 15 내지 300㎛, 바람직하게는 30 내지 200㎛의 범위이다. 또, 이 플라스틱 필름은, 그 표면에 형성되는 층과의 밀착성을 향상시킬 목적으로, 필요에 따라 한 면 또는 양면에, 산화법이나 요철화법 등에 의해 표면처리를 실시할 수 있다. 상기 산화법으로서는, 예를 들어, 코로나방전 처리, 플라스마 처리, 크롬산 처리(습식), 열풍처리, 오존·자외선조사 처리 등을 들 수 있고, 또한 요철화법으로서는, 예를 들어, 샌드 블라스트법, 용제처리법 등을 들 수 있다. 이들 표면처리법은 플라스틱 필름의 종류에 따라 적절하게 선택되지만, 일반적으로는 코로나 방전처리법이 효과 및 조작성 등의 면에서, 바람직하게 사용된다. 또한, 하드 코트층 형성면에는 프라이머층을 형성할 수도 있다.

[하드 코트층 형성 재료]

본 발명의 하드 코트 필름에 있어서는, 앞에서 설명한 투명 기재 필름의 한쪽 면에, 하드 코트층 형성 재료를 경화시켜서 이루어진 하드 코트층이 형성된다.

상기 하드 코트층 형성 재료는, 필수성분으로서 3 내지 6작용성 모노머와, 유기 수식 실리카 미립자를 함유한다.

(3 내지 6작용성 모노머)

본 발명에 있어서, 3 내지 6작용성 모노머란, 분자 내에 3 내지 6개의 에틸렌성 불포화기를 지니고, 활성 에너지선의 조사에 의해 가교, 경화하는 모노머 화합물을 가리키며, (메타)아크릴레이트계 모노머가 바람직하게 사용된다.

또, 활성 에너지선이란, 전자파 또는 하전 입자선 중에서, 에너지 양자를 지니는 것, 즉, 자외선 또는 전자선 등을 가리킨다.

또한, (메타)아크릴레이트계 모노머란 아크릴레이트계 모노머 및 메타크릴레이트계 모노머의 양쪽을 가리킨다. 이하, 유사 용어도 마찬가지이다.

3 내지 6작용성 (메타)아크릴레이트계 모노머로서는, 예를 들어, 트리스(2-아크릴로일옥시에틸)아이소사이아누레이트, 트리스(3-아크릴로일옥시프로필)아이소사이아누레이트, 트리스(2-메타크릴로일옥시에틸)아이소사이아누레이트, 트리스(3-메타크릴로일옥시프로필)아이소사이아누레이트 등의 트리스[(메타)아크릴로일옥시알킬]아이소사이아누레이트, 또한 트라이메틸올프로판 트라이(메타)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 트라이(메타)아크릴레이트, 프로피온산변성 다이펜타에리트리톨 트라이(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 트라이메틸올프로판 트라이(메타)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 프로피온산변성 다이펜타에리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 다이펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴레이트를 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합시켜서 사용해도 된다. 이들 중에서, 3 내지 4작용성 (메타)아크릴레이트계 모노머가 바람직하다.

(유기 수식 실리카 미립자)

상기 하드 코트층 형성 재료에 있어서, 필수성분으로서 이용되는 유기 수식 실리카 미립자는, 중합성 불포화기를 지니는 유기 화합물로 표면 수식된 실리카 미립자를 말한다.

상기 중합성 불포화기를 지니는 유기 화합물로 표면 수식된 실리카 미립자는, 예를 들어, 통상, 평균 입경 0.5 내지 500㎚ 정도, 바람직하게는 평균 입경 1 내지 100㎚의 실리카 미립자 표면의 실란올기에, 해당 실란올기와 반응할 수 있는 작용기인 (메타)아크릴로일기를 가진 중합성 불포화기 함유 유기 화합물을 반응 시킴으로써 얻을 수 있다.

상기 실란올기와 반응할 수 있는 작용기를 지닌 중합성 불포화기 함유 유기 화합물로서는, 예를 들어, 하기 일반식 1로 표시되는 화합물 등이 바람직하게 사용된다:

[일반식 1]

식 중, R¹은 수소 원자 또는 메틸기, R²는 할로겐 원자 또는

로 표시되는 기이다.

이러한 화합물로서는, 예를 들어, 아크릴산, 아크릴산클로라이드, 아크릴산 2-아이소사이아나토에틸, 아크릴산 글라이시딜, 아크릴산 2,3-이미노프로필, 아크릴산 2-하이드록시에틸, 아크릴로일옥시프로필트라이메톡시실란 등 및 이들 아크릴산 유도체에 대응하는 메타크릴산 유도체를 이용할 수 있다. 이들 아크릴산 유도체나 메타크릴산 유도체는 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합시켜서 사용해도 된다.

이러한 실리카 미립자에 중합성 불포화기를 지니는 유기 화합물을 결합시켜서 이루어진 화합물을 함유하는 활성 에너지선 감응형 조성물로서, 예를 들어, JSR(주) 제품, 상품명 「오프스타 Z7530」, 「오프스타 Z7524」, 「오프스타 TU4086」 등이 시판되고 있다.

본 발명에 있어서는, 이 중합성 불포화기를 지니는 유기 화합물로 표면 수식된 실리카 미립자는, 무기 성분으로서 해당 하드 코트층 형성 재료의 고형분 중에 35 내지 65질량%의 비율로 함유하는 것을 필요로 하고, 38 내지 62 질량%의 비율로 함유하는 것이 바람직하다. 상기 유기 수식 실리카 미립자의 함유량이 상기 범위에 있으면, 하드 코트층 표면의 산술 평균 조도(Ra)를 0.008㎛ 이하로 유지할 수 있는 동시에, 상기 하드 코트층의 연필 경도 증대에 기여한다.

또한, 이 중합성 불포화기를 지니는 유기 화합물로 표면 수식된 실리카 미립자에 있어서의 1차 평균 입경은, 콜터 카운터법에 의해서 측정할 수 있다. 이 유기 수식 실리카 미립자는, 활성 에너지선의 조사에 의해, 앞에서 설명한 3 내지 6작용성 모노머와 함께, 가교, 경화한다.

((메타)아크릴레이트계 프레폴리머)

상기 하드 코트층 형성 재료에 있어서는, 본 발명의 효과가 훼손되지 않는 범위에서, 앞에서 설명한 3 내지 6작용성 모노머 및 유기 수식 실리카 미립자와 함께, (메타)아크릴레이트계 프레폴리머를 함유할 수 있다.

이 (메타)아크릴레이트계 프레폴리머로서는, 예를 들어, 폴리에스터 아크릴레이트계, 에폭시아크릴레이트계, 우레탄 아크릴레이트계, 폴리올아크릴레이트계 등을 들 수 있다. 여기서, 폴리에스터 아크릴레이트계 프레폴리머로서는, 예를 들어, 다가 카복실산과 다가 알코올의 축합에 의해 얻어지는 양 말단에 수산기를 가진 폴리에스터올리고머의 수산기를 (메타)아크릴산으로 에스터화함으로써, 또는, 다가카복실산에 알킬렌옥사이드를 부가해서 얻어지는 올리고머의 말단의 수산기를 (메타)아크릴산으로 에스터화함으로써 얻을 수 있다.

에폭시아크릴레이트계 프레폴리머는, 예를 들어, 비교적 저분자량의 비스페놀형 에폭시 수지나 노볼락형 에폭시 수지의 옥실란 고리에, (메타)아크릴산을 반응시켜 에스터화함으로써 얻을 수 있다. 우레탄 아크릴레이트계 프레폴리머는, 예를 들어, 폴리에터 폴리올이나 폴리에스터 폴리올과 폴리아이소사이아네이트의 반응에 의해 얻어지는 폴리우레탄 올리고머를 (메타)아크릴산으로 에스터화함으로써 얻을 수 있다. 또한, 폴리올아크릴레이트계 프레폴리머는, 폴리에터 폴리올의 수산기를 (메타)아크릴산으로 에스터화함으로써 얻을 수 있다. 이들 프레폴리머는 1종 사용해도 되고, 2종 이상을 조합시켜서 사용해도 된다.

(광중합개시제)

상기 하드 코트층 형성 재료에는, 필요에 따라서 광중합개시제를 함유시킬 수 있다. 이 광중합개시제로서는, 예를 들어, 벤조인, 벤조인 메틸에터, 벤조인 에틸에터, 벤조인 아이소프로필에터, 벤조인-n-뷰틸에터, 벤조인 아이소뷰틸에터, 아세토페논, 다이메틸아미노아세토페논, 2,2-다이메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-다이에톡시-2-페닐아세토페논, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰폴리노-프로판-1-온, 4-(2-하이드록시에톡시)페닐-2(하이드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4'-다이에틸아미노벤조페논, 다이클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-tert-뷰틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-다이메틸티옥산톤, 2,4-다이에틸티옥산톤, 벤질다이메틸케탈, 아세토페논다이메틸케탈, p-다이메틸아미노벤조산 에스터 등을 들 수 있다.

이들은 1종 사용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 이용해도 되며, 또한 그 함유량은, 전활성 에너지선 경화형 화합물의 고형분 100질량부에 대해서, 통상 0.2 내지 10질량부의 범위에서 선택된다.

(하드 코트층 형성 재료의 조제)

상기 하드 코트층 형성 재료는, 필요에 따라, 적당한 용매 중에, 앞에서 설명한 3 내지 6작용성 모노머와, 유기 수식 실리카 미립자, 및 필요에 따라 이용되는 (메타)아크릴레이트계 프레폴리머나 광중합개시제, 또한 각종 첨가 성분, 예를 들어, 산화방지제, 자외선흡수제, 적외선흡수제, 대전방지제, 광안정제, 레벨링제, 소포제 등을, 각각 소정의 비율로 첨가하여, 용해 혹은 분산시킴으로써, 조제할 수 있다.

이때 이용하는 용매로서는, 예를 들어, 헥산, 헵탄 등의 지방족 탄화수소, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소, 염화메틸렌, 염화에틸렌 등의 할로겐화 탄화수소, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 뷰탄올 등의 알코올, 아세톤, 메틸에틸케톤, 2-펜타논, 아이소포론, 사이클로헥사논 등의 케톤, 아세트산 에틸, 아세트산 뷰틸 등의 에스터, 에틸세로솔브 등의 셀로솔브계 용제, 프로필렌글라이콜 모노메틸에터 등의 에터계 용제 등을 들 수 있다.

이와 같이 해서 조제된 하드 코트층 형성 재료의 농도, 점도로서는, 코팅 가능한 것이면 되며, 특별히 제한되지 않고, 상황에 따라 적절하게 선정할 수 있다.

[하드 코트층의 형성]

앞에서 설명한 투명 기재 필름의 한쪽 면에, 상기 하드 코트층 형성 재료를, 종래 공지의 방법, 예를 들어, 바 코팅법, 나이프 코팅법, 롤 코팅법, 블레이드 코팅법, 다이 코팅법, 그라비어 코팅법 등을 이용해서, 코팅하여 도막을 형성시키고, 건조 후, 이것에 활성 에너지선을 조사해서 상기 도막을 경화시킴으로써, 하드 코트층이 형성된다.

활성 에너지선으로서는, 예를 들어, 자외선이나 전자선 등을 들 수 있다. 상기 자외선은, 고압수은램프, 무전극 램프, 메탈 할라이드 램프, 제논 램프 등에서 얻어지고, 조사량은, 통상 100 내지 500mJ/㎠이며, 한편 전자선은, 전자선 가속기 등에 의해서 얻어지고, 조사량은, 통상 150 내지 350㎸이다. 이 활성 에너지선 중에서는, 특히 자외선이 바람직하다. 또한, 전자선을 사용할 경우에는, 광중합개시제를 첨가하지 않고, 경화막을 얻을 수 있다.

[하드 코트층의 성상]

이와 같이 해서 형성된 하드 코트층은, 두께가 7 내지 14㎛의 범위에 있는 것을 요한다. 이 두께가 7㎛ 미만에서는, 충분한 연필경도가 얻어지지 않고, 한편 14㎛를 넘으면, 굴곡성의 저하나, 재단 가공 적성이나 타발 가공 적성이 저하하는 문제가 생긴다. 보다 바람직한 두께는 8 내지 13㎛이다.

또, 하드 코트층 표면의 JIS B 0601-1994에 준거해서 측정되는 산술 평균 조도(Ra)는, 0.008㎛ 이하인 것을 요한다. 이 Ra가 0.008㎛를 넘으면, 후술하는 투과상 선명도를 450 이상으로 할 수 없어, 클리어감이 훼손된다.

[하드 코트 필름의 성상]

투명 기재 필름의 한쪽 면에, 상기한 바와 같이 해서 형성된 하드 코트층을 가진 본 발명의 하드 코트 필름은, 이하에 나타내는 성상을 지닌다.

상기 기재 필름의 하드 코트층과는 반대쪽 면의 JIS B 0601-1994에 준거해서 측정되는 산술 평균 조도(Ra)는, 0.01 내지 0.05㎛의 범위에 있을 것을 요한다. 이 Ra가 0.01㎛ 미만에서는, 연필 긁기 시험에 있어서, 하드 코트층 표면에 작용하는 힘을 완화시키는 것이 가능하지 않아, 연필경도가 저하하고, 한편 0.05㎛를 넘으면, 후술하는 투과상 선명도가 450 미만으로 되어, 클리어감이 얻어지지 않는다. 또한, 상기 Ra의 조정은, 투명 기재 필름에 직접 요철을 형성함으로써 행해도 되고, 혹은 앞에서 설명한 하드 코트층의 형성과 같은 방법으로, 표면의 Ra가 상기 범위에 있도록 도막층(하드 코트층)을 형성함으로써 행해도 된다.

또한, JIS K 7374 : 2007에 준거해서 측정되는, 5종류의 슬릿(슬릿폭: 0.125㎜, 0.25㎜, 0.5㎜, 1㎜ 및 2㎜)에 관한 투과법에 의한 상 선명도의 합계값으로 표시되는 투과상 선명도가 450 이상인 것을 필요로 한다. 이 투과상 선명도가 450 미만이면, 충분한 클리어감이 얻어지지 않아, 각종 디스플레이 장치나 터치 패널 등의 전자기기에 이용했을 경우, 시인성이 불충분해진다.

또, 상기 시인성의 관점에서, JIS K 7136에 준거해서 측정되는 헤이즈값은, 2% 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 하드 코트 필름에 있어서는, JIS K 5600-5-4에 준거해서, 연필 긁기 경도 시험기에 의해, 긁기 속도 1㎜/초에서 측정되는 하드 코트층의 연필경도를 3H 이상으로 할 수 있다.

[하드 코트 필름의 용도]

앞에서 설명한 성상을 지닌 본 발명의 하드 코트 필름은, 각종 디스플레이 장치나 터치 패널 등의 전자 기기용 부재로서 이용할 수 있지만, 특히 터치 패널용 부재로서 적합하게 이용할 수 있다.

터치 패널로서는, 저항막 방식, 정전 용량 방식, 전자유도 방식, 적외선 방식 등이 있고, 어느 것이라도 본 발명의 하드 코트 필름을 적용할 수 있지만, 이들 중에서, 저항막 방식에 본 발명의 하드 코트 필름을 적용하는 것이 특히 바람직하다.

실시예

다음에 본 발명을 실시예에 의해, 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해서 하등 한정되는 것은 아니다.

또한, 각 예에 있어서의 각종 특성은 하기의 방법을 따라서 구하였다.

(1) 표면의 산술 평균 조도(Ra)

JIS B 0601-1994에 준해서 접촉식 표면 조도계[미츠토요사 제품, 「SV3000S4」] 를 이용해서 측정하였다.

(2) 막두께

JIS K 7130에 준하여, 두께계[니콘사 제품, 「MH-15」]에 의해 측정하였다.

(3) 전광선투과율

JIS K 7361-1(1997)에 준하여, 헤이즈메타[닛뽄덴쇼쿠사(日本電色社) 제품, 「NDH-2000」]를 이용해서 측정하였다.

(4) 헤이즈값

JIS K7136(2000)에 준하여, 헤이즈메타[닛뽄덴쇼쿠사 제품, 「NDH-2000」] 를 이용해서 측정하였다.

(5) 연필경도

JIS K 5600-5-4에 준하여, 연필 긁기 경도 시험기[야스다세이키세사쿠쇼사(安田精機製作所社) 제품, 「No.553-M」]를 이용해서 측정하였다. 긁기 속도는 1㎜/초로 하였다.

(6) 내스크래치성

스틸울 #0000을 이용해서, 200g/㎠(1.96 N/㎠) 하중으로 50㎜, 5회 왕복 문지르고, 그 후 육안으로 손상의 유무를 확인하였다.

○: 손상 없음, ×: 손상 있음.

(7) 투과상 선명도

JIS K 7374 : 2007에 준거해서 측정된, 5종류의 슬릿(슬릿폭: 0.125㎜, 0.25㎜, 0.5㎜, 1㎜ 및 2㎜)에 관한 투과법에 의한 상선명도의 합계값을 사상성 시험기[스가시험기사 제품, 「ICM-1T」]를 이용해서 산출하여 투과상 선명도로 하였다. 합계값이 450 이상인 경우, 클리어감이 충분해서 합격으로 하였다.

(8) 재단 가공 적성

하드 코트 필름을 연속 자동절단기[오기노(荻野) 세이키세사쿠쇼사 제품, 제품명 「PNl-600」]를 이용해서 직선 형상으로 재단하고, 하드 코트층의 균열의 유무를 확인하였다. ○: 균열 없음 ×: 균열 있음.

조제예 1 하드 코트 도공액 1의 조제

유기 수식 실리카 미립자와 다작용성 아크릴레이트의 혼합물[JSR사 제품, 「오프스타 Z7530」, 농도 73질량%, 무기 성분 60질량%, 광중합개시제 함유] 100질량부, 레벨링제[빅케미재팬사 제품, 「BYK-300」, 농도 52 질량%] 0.1질량부의 혼합물을, 프로필렌글라이콜 모노메틸에터로 희석해서 농도 40질량%의 하드 코트 도공액 1(고형분 중의 무기성분 60.0질량%)을 조제하였다.

조제예 2 하드 코트 도공액 2의 조제

유기 수식 실리카 미립자와 다작용성 아크릴레이트의 혼합물[JSR사 제품, 「오프스타Z7530」, 농도 73질량%, 무기 성분 60질량%, 광중합개시제 함유] 100질량부, 다작용성 아크릴레이트(펜타에리트리톨 트라이아크릴레이트, 농도 100%) 34질량부, 광중합개시제(1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤) 1.8질량부, 레벨링제[빅케미재팬사 제품, 「BYK-300」, 농도 52질량%] 0.1질량부의 혼합물을, 프로필렌글라이콜 모노메틸에터로 희석해서 농도 40질량%의 하드 코트 도공액 2(고형분 중의 무기 성분 40.9질량%)를 조제하였다.

조제예 3 하드 코트 도공액 3의 조제

유기 수식 실리카 미립자와 다작용성 아크릴레이트의 혼합물[JSR사 제품, 「오프스타 Z77530」, 농도 73질량%, 무기 성분 60질량%, 광중합개시제 함유] 100질량부, 다작용성 아크릴레이트(펜타에리트리톨 트라이아크릴레이트, 농도 100%) 111질량부, 광중합개시제(1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤) 5.8질량부, 레벨링제[빅케미재팬사 제품, 「BYK-300」, 농도 52질량%] 0.2질량부의 혼합물을, 프로필렌글라이콜 모노메틸에터로 희석해서 농도 40질량%의 하드 코트 도공액 3(고형분 중의 무기 성분 23.8질량%)을 조제하였다.

조제예 4 하드 코트 도공액 4의 조제

다작용성 아크릴레이트와 우레탄 아크릴레이트의 혼합물[아라카와화학공업사 제품, 「빔 세트 575CB」, 농도 100%, 무기성분 0%, 광중합개시제 함유] 100질량부, 레벨링제[빅케미재팬사 제품, 「BYK-300」, 농도 52질량%] 0.1질량부의 혼합물을, 프로필렌글라이콜 모노메틸에터로 희석해서 농도 40질량%의 하드 코트 도공액 4(고형분 중의 무기 성분 0%)를 조제하였다.

조제예 5 하드 코트 도공액 5의 조제

유기 수식 실리카 미립자와 다작용성 아크릴레이트의 혼합물[JSR사 제품, 「오프스타 Z7530」, 농도 73질량%, 무기 성분 60질량%, 광중합개시제 함유] 100질량부, 실리카 비즈[모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈사 제품, 제품명 「토스 펄 145」, 평균 입경 4.5㎛, 농도 100%] 0.15질량부, 레벨링제[빅케미재팬사 제품, 「BYK-300」, 농도 52질량%] 0.1질량부의 혼합물을, 프로필렌글라이콜 모노메틸에터로 희석해서 농도 40질량%의 하드 코트 도공액 5(고형분 중의 무기 성분 60.2질량%)를 조제하였다.

조제예 6 하드 코트 도공액 6의 조제

우레탄 아크릴레이트와 다작용성 아크릴레이트의 혼합물[아라카와화학공업사 제품, 「빔 세트 575CB」, 농도 100%, 광중합개시제 함유] 100질량부, 실리카 입자 분산 자외선 경화형 수지[다이이치세이카공업사 제품, 제품명 「세이카빔 EXF-01L(BS)」, 실리카 입자 함유량 10질량%], 평균 입경 4.7㎛, 농도 100%, 광중합개시제 함유] 2질량부, 레벨링제[빅케미재팬사 제품, 「BYK-300」, 농도 52질량%] 0.1질량부의 혼합물을, 프로필렌글라이콜 모노메틸에터로 희석해서 농도 40질량%의 하드 코트 도공액 6(고형분 중의 무기 성분 0.2질량%)을 조제하였다.

실시예 1

양면 접착 용이층 부착 PET 필름[미쓰비시수지사 제품, 「PET188Ｏ321」, 막두께 1188㎛J]에, 메이어 바 #16을 이용해서 건조 후의 막두께가 8㎛로 되도록 하드 코트 도공액 1을 도포하고, 80℃, 1분간 건조 후, 자외선을 조사(광량 200mJ/㎠)하고, 경화시켜서 하드 코트층을 형성하여, 실시예 1의 하드 코트 필름을 얻었다.

실시예 2

실시예 1에 있어서, 하드 코트 도공액 2를 사용한 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 실시예 2의 하드 코트 필름을 얻었다.

실시예 3

메이어 바 #24를 이용해서 건조 후의 막두께가 13㎛로 되도록 도포한 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 실시예 3의 하드 코트 필름을 얻었다.

실시예 4

양면 접착 용이층 부착 PET 필름[미쓰비시수지사 제품, 「PET125Ｏ321」, 막두께 1125㎛]을 사용한 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 실시예 4의 하드 코트 필름을 얻었다.

실시예 5

실시예 1에 있어서, 하드 코트 필름 1의 하드 코트층과는 반대쪽 면에, 메이어 바 #8을 이용해서 건조 후의 막두께가 3.5㎛로 되도록 하드 코트 도공액 5를 도포하고, 80℃, 1분간 건조 후, 자외선을 조사(광량 200 mJ/㎠)하고, 경화시켜서 하드 코트층을 형성하여, 실시예 5의 하드 코트 필름을 얻었다.

비교예 1

하드 코트 도공액 3을 사용한 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 비교예 1의 하드 코트 필름을 얻었다.

비교예 2

양면 접착 용이층 부착 PET 필름[토요방적사 제품, 「PET188A4300」, 막두께 188㎛]을 사용한 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 비교예 2의 하드 코트 필름을 얻었다.

비교예 3

실시예 1에 있어서, 하드 코트 필름 1의 하드 코트층과는 반대쪽 면에, 메이어 바 #10을 이용해서 건조 후의 막두께가 5.0㎛로 되도록 하드 코트 도공액 6을 도포하고, 80℃, 1분간 건조 후, 자외선을 조사(광량 200 mJ/㎠)하고, 경화시켜서 하드 코트층을 형성하여, 비교예 3의 하드 코트 필름을 얻었다.

비교예 4

하드 코트 도공액 4를 사용한 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 비교예 4의 하드 코트 필름을 얻었다

비교예 5

하드 코트 도공액 4를 사용하고, 메이어 바 #24를 이용해서 건조 후의 막두께가 13㎛로 되도록 도포한 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 비교예 5의 하드 코트 필름을 얻었다.

상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 5에서 얻어진 각 하드 코트 필름에 대해서 각종 특성을 평가하였다. 그 결과를, 하드 코트 필름 제작 조건과 함께 표 1에 나타낸다.

표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 하드 코트 필름(실시예 1 내지 5)은, 모두 전광선 투과율이 90%를 넘고, 또 헤이즈값이 2% 미만인 동시에, 연필경도가 3H 이상, 내스크래치성은 합격이며, 투과상 선명도도 450을 넘어 합격이다. 또한 재단 가공 적성도 양호하다.

이에 대해서 비교예 1 내지 5의 하드 코트 필름은, 연필경도 및/또는 투과상 선명도가, 실시예의 것에 비해서 열등하다. 또한, 비교예 5는 재단 가공 적성이 없다.

본 발명의 하드 코트 필름은, 연필경도가 높고(3H 이상), 또한 가공 적성을 지니는 동시에, 투과상 선명도가 우수하여, 각종 디스플레이 장치나 터치 패널 등의 전자기기의 부재로서 적합하게 이용되지만, 특히 저항막 방식 터치 패널의 부재로서 적합하게 이용된다.

Claims

투명 기재 필름의 한쪽 면에, 3 내지 6작용성 모노머와, 고형분 중에 유기 수식 실리카 미립자를 무기 성분으로서 35 내지 65질량%의 비율로 함유하는 하드 코트층 형성 재료를 경화시켜서 이루어진, 두께 7 내지 14㎛의 하드 코트층을 가진 하드 코트 필름으로서,
(1) 상기 하드 코트층의 상기 투명기재필름과 접하지 않는 쪽의 면의 표면의 JIS B 0601-1994에 준거해서 측정되는 산술 평균 조도(Ra)가 0.008㎛ 이하인 것,
(2) 상기 투명 기재 필름의 하드 코트층과는 반대쪽 면의 JIS B 0601-1994에 준거해서 측정되는 산술 평균 조도(Ra)가 0.01 내지 0.05㎛인 것, 및
(3) JIS K 7374 : 2007에 준거해서 측정된, 5종류의 슬릿(슬릿폭: 0.125㎜, 0.25㎜, 0.5㎜, 1㎜ 및 2㎜)에 관한 투과법에 의한 상 선명도의 합계값으로 표시되는 투과상 선명도가 450 이상인 것을 특징으로 하는 하드 코트 필름.
제1항에 있어서, 3 내지 6작용성 모노머가 (메타)아크릴레이트계 모노머인 것인 하드 코트 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서, JIS K 7136에 준거해서 측정되는 상기 하드코트 필름의 헤이즈값이 2% 이하인 것인 하드 코트 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하드코트필름은 터치 패널용 부재로서 이용되는 것인 하드 코트 필름.
제3항에 있어서, 상기 하드코트필름은 터치 패널용 부재로서 이용되는 것인 하드 코트 필름.
제4항에 있어서, 터치 패널이 저항막 방식인 것인 하드 코트 필름.
제5항에 있어서, 터치 패널이 저항막 방식인 것인 하드 코트 필름.