KR102031048B1 - 하드코팅 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광경화형 수지 100중량부에 대하여 자외선 흡수제 3 내지 10중량부, 400nm 이상에서 흡수 파장을 갖는 포스핀 옥사이드 계열의 광개시제 1 내지 15중량부 및 300 내지 400nm에서 흡수 파장을 갖는 광개시제 1 내지 15중량부를 포함하는 하드코팅 조성물, 이를 이용하여 형성되는 하드코팅 필름, 상기 하드코팅 필름이 구비된 편광판 및 화상표시장치를 제공한다. 본 발명에 따른 하드코팅 필름은 자외선 차단 효과 및 기계적 물성이 우수하다.

Description

하드코팅 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 필름 {Hard Coating Composition and Hard Coating Film Using the Same}
본 발명은 하드코팅 조성물, 이를 이용한 하드코팅 필름, 편광판 및 화상표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자외선 차단 효과 및 기계적 물성이 우수한 하드코팅 조성물, 이를 이용하여 형성되는 하드코팅 필름, 상기 하드코팅 필름이 구비된 편광판 및 화상표시장치에 관한 것이다.
하드코팅 필름은 액정 표시장치, 일렉트로루미네센스(EL) 표시장치, 플라즈마 디스플레이(PD), 전계 방출 디스플레이(FED: Field Emission Display) 등의 화상표시장치에 표면 보호 등의 목적으로 이용되고 있다.
이러한 하드코팅 필름은 자외선에 의한 황변을 막기 위해서 일반적으로 하드코팅층에 자외선 흡수제 또는 자외선 안정제를 도입하는데, 자외선 흡수제는 필터효과(filter effect) 때문에 광 경화를 저해하는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-0795594호에는, 하나 이상의 아크릴기를 갖는 프리폴리머, 하나 이상의 아크릴기를 갖는 아크릴 모노머 또는 비닐에테르 모노머, 300~400nm 파장의 흡수영역을 갖는 둘 이상의 자유라디칼계 광 개시제, 자외선 흡수제 및 힌더드계 아민 광 안정제의 광 안정제 혼합물을 포함하는 고내후성 광 경화형 하드코팅 수지조성물이 개시되어 있다. 그러나, 상기 광 경화형 하드코팅 수지조성물은 코팅층의 내후성을 향상시키기 위한 것으로, 기재필름 또는 기재필름 하부의 편광자, 액정 등을 보호하기 위해 다량의 자외선 흡수제를 포함하는 하드코팅 조성물에는 적용될 수 없는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-0795594호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 한 목적은 자외선 차단 효과 및 기계적 물성이 우수한 하드코팅 필름의 제조에 사용될 수 있는 하드코팅 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 하드코팅 조성물을 이용하여 형성되는 하드코팅 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 하드코팅 필름이 구비된 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 하드코팅 필름이 구비된 화상표시장치를 제공하는 것이다.
한편으로, 본 발명은 광경화형 수지 100중량부에 대하여 자외선 흡수제 3 내지 10중량부, 400nm 이상에서 흡수 파장을 갖는 포스핀 옥사이드 계열의 광개시제 1 내지 15중량부 및 300 내지 400nm에서 흡수 파장을 갖는 광개시제 1 내지 15중량부를 포함하는 하드코팅 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광경화형 수지는 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머 및 광경화형 (메타)아크릴레이트 모노머로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 자외선 흡수제는 벤조사지논(benzoxazinone)계, 트리아진(triazine)계, 벤조트리아졸(benzotriazole)계 및 벤조페논(benzophenone)계 자외선 흡수제로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명은 상기 하드코팅 조성물을 이용하여 형성되는 하드코팅 필름을 제공한다.
또 다른 한편으로, 본 발명은 상기 하드코팅 필름이 구비된 편광판을 제공한다.
또 다른 한편으로, 본 발명은 상기 하드코팅 필름이 구비된 화상표시장치를 제공한다.
본 발명에 따른 하드코팅 조성물은 자외선 흡수제를 사용하여 자외선을 차단함으로써 기재필름, 특히 제조공법이나 두께로 인해 자외선 흡수제를 포함시키기 어려운 기재필름, 또는 기재필름 하부의 편광자, 액정 등의 손상 및 황변을 방지할 수 있고, 400nm 이상에서 흡수 파장을 갖는 포스핀 옥사이드 계열의 광개시제와 300 내지 400nm에서 흡수 파장을 갖는 광개시제를 사용하여 경화를 촉진함으로써 경도, 밀착성 및 내스크래치성을 증가시킬 수 있으므로 편광판의 보호 필름 등으로 효과적으로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시형태는 광경화형 수지 100중량부에 대하여 자외선 흡수제 3 내지 10중량부, 400nm 이상에서 흡수 파장을 갖는 포스핀 옥사이드 계열의 광개시제 1 내지 15중량부 및 300 내지 400nm에서 흡수 파장을 갖는 광개시제 1 내지 15중량부를 포함하는 하드코팅 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광경화형 수지는 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머 및/또는 광경화형 (메타)아크릴레이트 모노머를 포함할 수 있다.
상기 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머는 우레탄 (메타)아크릴레이트, 폴리에스터 (메타)아크릴레이트 및 에폭시(메타)아크릴레이트로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 상업적으로 구입할 수 있는 올리고머의 예로는, EB-1290(에스케이 사이텍사), 아데카 옵토머 KR·BY 시리즈: KR-400, KR-410, KR-550, KR-566, KR-567, BY-320B(아사히 덴카(주)); 고에이 하드 A-101-KK, A-101-WS, C-302, C-401-N, C-501, M-101, M-102, T-102, D-102, NS-101, FT-102Q8, MAG-1-P20, AG-106, M-101-C(고에이 가가꾸(주)); 세이카 빔 PHC2210(S), PHC X-9(K-3), PHC2213, DP-10, DP-20, DP-30, P1000, P1100, P1200, P1300, P1400, P1500, P1600, SCR900(다이니치세이카 고교(주)); KRM7033, KRM7039, KRM7130, KRM7131, UVECRYL 29201, UVECRYL 29202(다이셀 유씨비(주)); RC-5015, RC-5016, RC-5020, RC-5031, RC-5100, RC-5102, RC-5120, RC-5122, RC-5152, RC-5171, RC-5180, RC-5181(다이닛본 잉크 가가꾸 고교(주)); 오렉스No.340 클리어(쥬고쿠 도료(주)); 산래드 H-601, RC-750, RC-700, RC-600, RC-500, RC-611, RC-612(산요가세이 고교(주)); SP-1509, SP-1507(쇼와 고분시(주)); RCC-15C(그레이스 재팬(주)), 아로닉스 M-6100, M-8030, M-8060(도아 고세이(주)) 등을 들 수 있다.
상기 광경화형 (메타)아크릴레이트 모노머로는 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리/펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타/헥사(메타)아크릴레이트, 이소보네올(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 에틸헥실(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 다이사이클로펜탄(메타)아크릴레이트, 테트라하이드로퓨란올(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스티어릴(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시이소프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 다이메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 등을 사용할 수 있으나, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 광경화형 수지는 상기 예시한 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머 및 광경화형 (메타)아크릴레이트 모노머를 1종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 이의 종류와 함량은 특별히 제한되지 않고, 광 경화 후 코팅막의 특성에 따라 적절하게 선택하여 제조할 수 있다.
상기 광경화형 수지는 상기 하드코팅 조성물 전체 100 중량%에 대하여 20 내지 90 중량%, 바람직하게는 30 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 20 중량% 미만인 경우에는 코팅 두께를 올리기 어렵고, 충분한 기계적 특성을 확보하는 것이 어려울 수 있으며, 90 중량% 초과인 경우에는 코팅성이 현저하게 나빠져 외관이 불량하고 두께 균일도를 확보하기 어려울 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 자외선 흡수제는 가시광선 영역 이하, 즉 400nm 이하의 UV파장을 흡수할 수 있는 물질이면 관계없이 사용할 수 있다. 일반적으로 입체 장애 아민 빛 안정제(hindered amine light stabilizer)를 자외선 흡수제와 혼합하여 사용하지만, 입체 장애 아민 빛 안정제는 단순히 라디칼 안정화의 역할로 자외선 흡수와는 관련이 없어 본 발명에서는 사용하여도 좋고 사용하지 않아도 크게 관계는 없다.
상기 자외선 흡수제는 벤조사지논(benzoxazinone)계, 트리아진(triazine)계, 벤조트리아졸(benzotriazole)계 및 벤조페논(benzophenone)계 자외선 흡수제로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 상업적으로 구입할 수 있는 자외선 흡수제의 예로는, 벤조사지논(benzoxazinone)계는 사이텍사의 CYASORB UV-3853S; 트리아진(triazine)계는 사이텍사의 CYASORB UV-1164, 바스프사의 TINUVIN 1577, TINUVIN P, TINUVIN 234, TINUVIN 326, TINUVIN 328, TINUVIN 329, TINUVIN 571, TINUVIN 400, TINUVIN 479; 벤조트리아졸(benzotriazole)계는 시바사의 CYASORB UV-2337, CYASORB UV-5411, 바스프사의 TINUVIN 360, TINUVIN 213, TINUVIN 99-2, TINUVIN 171, TINUVIN 328, TINUVIN 384-2, TINUVIN 900, TINUVIN 928, TINUVIN 1130, 송원산업의 SONGSORB 1000, SONGSORB 2340, SONGSORB 3200, SONGSORB 3260, SONGSORB 3270, SONGSORB 3280; 벤조페논(benzophenone)계는 사이텍사의 CYASORB UV-9, CYASORB UV-24, CYASORB UV-531, 시바사의 CHIMASSORB 81, 송원산업의 SONGSORB 8100 등이 있으며, 각각의 자외선 흡수제를 단독 또는 2종류 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 자외선 흡수제는 코팅 두께에 따라 사용랑을 조절할 수 있으며, 구체적으로 상기 광경화형 수지 100 중량부에 대하여 3 내지 10중량부, 바람직하게는 4 내지 8중량부를 사용할 수 있다. 3 중량부 미만인 경우에는 충분한 자외선 차단 효과를 얻을 수 없으며, 10 중량부 초과인 경우에는 광경화 시 경화 장해로 코팅막의 기계적 특성의 저하가 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 400nm 이상에서 흡수 파장을 갖는 포스핀 옥사이드 계열의 광개시제는 당해 기술분야에서 사용되는 것이라면 제한되지 않고 사용할 수 있다. 상업적으로 구입할 수 있는 포스핀 옥사이드 계열의 광개시제의 예로는, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-4-메틸페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-2,5-디이소프로필페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-2-메틸페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-4-메틸페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-2,5-디에틸페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-2,3,5,6-테트라메틸페닐포스핀 옥사이드, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐포스핀 옥사이드(TPO), 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀 옥사이드(이가큐어-819) 등을 들 수 있다.
상기 400nm 이상에서 흡수 파장을 갖는 포스핀 옥사이드 계열의 광개시제는 상기 광경화형 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 15 중량부, 바람직하게는 2 내지 10 중량부를 사용할 수 있다. 1 중량부 미만인 경우 코팅막 하부의 경화가 미흡하여 코팅막의 밀착력이 저하될 수 있으며, 15 중량부 초과인 경우 하드코팅 조성물의 경화도가 저하되어 기계적 물성이 나빠지고 초기 색상 값이 나빠 투명 하드코팅의 특성을 구현하기 어려울 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 300 내지 400nm에서 흡수 파장을 갖는 광개시제는 Type 1 광개시제와 Type 2 광개시제로 나눌 수 있다. Type 1 광개시제는 빛을 받아 화학 반응으로 구조가 변하는 광개시제로, 구조가 2개 이상으로 쪼개지는 Norrish 1 형태의 광개시제와 분자내(intramolecular) 반응으로 분자내에 라디칼이 생성되는 Norrish 2 형태의 광개시제로 나눌 수 있다. Type 2 광개시제는 단독으로 광중합 반응이 불가능하지만, 아민과 같은 수소 공여체와 동시에 존재할 때 광중합 반응이 가능하며, 300 내지 400nm에서 광중합 반응이 가능하다면 어떠한 광개시제라도 관계없이 사용가능하다.
상업적으로 구입할 수 있는 광개시제의 예로는, 바스프사의 이가큐어-184, 다로큐어-1173, 다로큐어-BP, 이가큐어-651, 이가큐어-907, 이가큐어-369, 이가큐어2959, 이가큐어 754, 다로큐어 MBF, 램버트사의 이사큐어 KIP-150, 이사큐어 KIP-100F, 이사큐어 KIP-75LT, 이사큐어 KIP-IT, 이사큐어 KIP-EM, 이사큐어 KIP-KTO46, 이사큐어 KIP-KS300, 이사큐어 KIP-KL200, 이사큐어 1001M 등을 들 수 있다.
상기 300 내지 400nm에서 흡수 파장을 갖는 광개시제는 상기 광경화형 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 15 중량부, 바람직하게는 3 내지 10 중량부를 사용할 수 있다. 1 중량부 미만인 경우 표면 경화가 미흡하여 기계적 물성이 저하되고, 15 중량부 초과인 경우 경화도가 나빠져서 코팅층이 부스러지는 등 하드코팅의 특성을 구현하기 어려울 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 하드코팅 조성물은 용제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 용제는 당해 기술분야에서 사용되는 것이라면 제한되지 않고 사용할 수 있다. 구체적으로, 알코올계(메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 프로필렌글리콜 메톡시 알코올 등), 케톤계(메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤 등), 아세테이트계(메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 프로필렌글리콜 메톡시 아세테이트 등), 셀로솔브계(메틸 셀로솔브, 에틸 셀로솔브, 프로필 셀로솔브 등), 탄화수소계(노말 헥산, 노말 헵탄, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등) 등을 들 수 있다. 상기 용제들은 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 용제는 하드코팅 조성물 전체 100 중량%에 대하여 10 내지 80 중량%, 바람직하게는 30 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 10 중량% 미만인 경우 점도가 높아 작업성이 떨어지고, 80 중량% 초과인 경우에는 건조 및 경화 과정에서 많은 시간이 소요되는 단점이 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 하드코팅 조성물은 상기한 성분들 이외에도, 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 성분들, 예를 들어 레벨링제, 자외선 안정제, 열 안정제, 항산화제, 계면활성제, 윤활제, 방오제 등이 추가적으로 포함될 수 있다.
상기 레벨링제는 상기 하드코팅 조성물을 코팅 시 도막의 평활성 및 코팅성을 부여하기 위해 사용될 수 있다. 상기 레벨링제는 시판되는 실리콘 형태의 레벨링제, 불소 형태의 레벨링제, 아크릴 고분자 형태의 레벨링제 등을 사용할 수 있으며, 예를 들면 비와이케이 케미사의 BYK-323, BYK-331, BYK-333, BYK-337, BYK-373, BYK-375, BYK-377, BYK-378, 대구사의 TEGO Glide 410, TEGO Glide 411, TEGO Glide 415, TEGO Glide 420, TEGO Glide 432, TEGO Glide 435, TEGO Glide 440, TEGO Glide 450, TEGO Glide 455, TEGO Rad 2100, TEGO Rad 2200N, TEGO Rad 2250, TEGO Rad 2300, TEGO Rad 2500, 3M사의 FC-4430, FC-4432 등을 사용할 수 있다. 상기 레벨링제는 상기 하드코팅 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 내지 1 중량% 범위로 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 일 실시형태는 상술한 하드코팅 조성물을 이용하여 형성되는 하드코팅 필름에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 하드코팅 필름은 투명기재의 한면 또는 양면에 상술한 하드코팅 조성물의 경화물을 포함하는 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 투명기재로는 투명성이 있는 플라스틱 필름이면 어떤 것이라도 사용 가능하다. 예를 들면, 노르보르넨이나 다환 노르보르넨계 단량체와 같은 시클로올레핀을 포함하는 단량체의 단위를 갖는 시클로올레핀계 유도체, 셀룰로오스 에스테르(예: 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 및 니트로 셀룰로오스), 폴리이미드, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리에스테르(예: 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리-1,4-사이클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 1,2-디페녹시에탄-4,4'-디카르복실레이트 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트), 폴리스티렌(예: 신디오택틱(syndiotactic) 폴리스티렌), 폴리올레핀(예: 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 및 폴리메틸펜텐), 폴리술폰, 폴리에테르 술폰, 폴리아릴레이트, 폴리에테르-이미드, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에테르 케톤, 폴리비닐알코올, 폴리염화비닐 등을 들 수 있으며, 미연신, 1축 또는 2축 연신 필름을 사용할 수 있다.
구체적으로는, 상기 예시한 투명기재 중에서도 투명성 및 내열성이 우수한 1축 또는 2축 연신 폴리에스테르 필름이나, 투명성 및 내열성이 우수하면서 필름의 대형화에 대응할 수 있는 시클로올레핀계 유도체 필름, 투명성 및 광학적으로 이방성이 없는 트리아세틸셀룰로오스 필름, 높은 투명성과 저가인 아크릴계 공중합체 필름이 적합하게 사용될 수 있다.
상기 투명기재의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 8 내지 1000㎛, 구체적으로는 20 내지 150㎛일 수 있다. 상기 투명기재의 두께가 8㎛ 미만이면 필름의 강도가 저하되어 가공성이 떨어지게 되고, 1000㎛ 초과이면 투명성이 저하되거나 편광판의 중량이 커지는 문제가 발생한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 하드코팅 필름은 투명기재의 한면 또는 양면에 본 발명의 하드코팅 조성물을 도포하고 경화시켜 코팅층을 형성시킴으로써 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 하드코팅 조성물은 다이코터, 에어 나이프, 리버스 롤, 스프레이, 블레이드, 캐스팅, 그라비아, 마이크로 그라비아, 스핀코팅 등 공지된 방식을 적절히 사용하여, 투명기재에 도공(Coating Process)이 가능하다.
상기 하드코팅 조성물을 도포하는 방법에 있어서, 도포량은 웨트막 두께로서 0.1 내지 50 ㎛가 적당하고, 바람직하게는 0.5 내지 30 ㎛이다. 또한, 드라이막 두께로서는 0.1 내지 20 ㎛, 바람직하게는 1 내지 20 ㎛이고, 보다 바람직하게는 5 내지 20 ㎛이다. 동일한 조성을 코팅하더라도 Beer Lambert의 법칙에 따라 흡광도는 막 두께와 자외선 흡수제의 농도에 비례하므로 막 두께에 따라 자외선 흡수제의 함량을 조절해야 원하는 자외선 차단이 가능하다.
하드코팅 조성물을 도포한 후 용제 제거를 위해 건조 공정을 진행할 수 있으며, 건조 공정 조건은 40 내지 120℃에서 1 내지 5분간 방치하여 용제를 완전히 제거할 수 있다. 건조 후 자외선을 조사하는 것이 좋고, 자외선은 고압 수은 램프, 메탈할라이드 램프 등의 400nm 이하에서 주 파장을 갖는 램프와 블랙 램프, TL 램프(필립스사) 등의 400nm 이상에서 주 파장을 갖는 램프를 단독 또는 혼용하여 사용할 수 있다. 경우에 따라 퓨전사의 V벨브, D벨브, H벨브를 단독 또는 혼용하여 사용하여도 무방하다. 또한 상기 자외선 조사 공정에서 경화 효율을 높이기 위하여 질소 분위기에서 경화 공정을 진행하는 것도 가능하다. 질소 분위기에서 경화 공정을 진행하는 경우에는 산소 농도를 200ppm 이하, 바람직하게는 100ppm 이하로 관리하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 자외선 차단 정도를 자외선 투과 파장 380nm에서의 투과도로 정의한다. 380nm 파장에서 투과도는 70% 이하가 적당하고, 기재필름을 보호하기 위해서는 20% 이하가 바람직하며, 하부 구성, 예를 들어 편광자, 액정 등을 보호하기 위해서는 10% 이하가 바람직하다.
또한, 연필 경도는 2H 내지 9H인 것이 바람직하다. 특히 3H 내지 6H인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태는 상술한 하드코팅 필름이 구비된 편광판에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판은 상술한 하드코팅 필름을 편광필름의 적어도 한면에 적층하여 제조할 수 있다.
상기 편광필름은 특별하게 제한되지 않으며, 예를 들면 폴리비닐 알코올계 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2색성 염료 등의 2색성 물질을 흡착시켜 1축 연신한 필름, 폴리비닐 알코올의 탈수처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등이 사용될 수 있다. 구체적으로는, 폴리비닐 알코올계 필름과 요오드 등의 2색성 물질로 이루어지는 것이 사용될 수 있다. 이들 편광필름의 두께는 특별하게 제한되지 않지만, 일반적으로는 5 내지 80㎛ 정도이다.
본 발명의 일 실시형태는 상술한 하드코팅 필름이 구비된 화상표시장치에 관한 것이다. 일례로, 본 발명의 하드코팅 필름이 구비된 편광판을 화상표시장치에 내장함으로써, 가시성이 우수한 다양한 화상표시장치를 제조할 수 있다.　 또한, 본 발명의 하드코팅 필름을 화상표시장치의 윈도우에 부착시킬 수도 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 하드코팅 필름은 반사형, 투과형, 반투과형 LCD 또는 TN형, STN형, OCB형, HAN형, VA형, IPS형 등의 각종 구동 방식의 LCD에 사용될 수 있다.　 또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 하드코팅 필름은 플라즈마 디스플레이, 필드 에미션 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 무기 EL 디스플레이, 전자 페이퍼 등의 각종 화상표시장치에도 사용될 수 있다.
이하, 실시예, 비교예 및 실험예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예, 비교예 및 실험예는 오직 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.
실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 4: 하드코팅 조성물의 제조
에스케이 사이텍사의 EB-1290 60중량부, 미원스페살리티사의 M340(펜타에리스리톨트리아크릴레이트) 40중량부, 메틸에틸케톤 50중량부, 톨루엔 30중량부, 이소프로필알코올 20중량부로 총합이 200중량부인 조성물을 고속 교반기로 교반한 후, 하기 표 1의 조성으로 자외선 흡수제 및 광개시제를 혼합하여 하드코팅 조성물을 제조하였다(단위: 중량부).
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
자외선
흡수제		 TinUVin 479 3 6 3 10 - - - - - 3 3 -
TinUVin 400 - - - - 6 10 - - - - - 10
UV-3853S - - - - - - 10 - - - -
TinUVin1130 - - - - - - - 10 - - - -
광개시제
(>400nm)		 TPO 10 10 - - 10 - 10 10 - 10 - 0.5
이가큐어-819 - - 3 5 - 5 - - - - - -
광개시제
(300~400nm)		 이가큐어-184 3 - 15 10 15 - 15 15 5 - 4 0.5
다로큐어-1173 - 10 - - - 15 - - - - - -
실험예 1:
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 하드코팅 조성물을 플라즈마에 의해 표면처리된 100㎛두께의 폴리에스테르계 수지 필름 위에 건조막 두께가 5㎛가 되도록 코팅을 하고, 80℃에서 2분 동안 건조 후 고압수은 램프에서 질소 분위기에서 500mJ의 광량으로 경화시켜 하드코팅 필름을 제조하였다. 그런 다음, 하기의 평가 방법으로 평가를 진행하였다.
(1) 연필경도
연필경도 시험기(PHT, 한국 석보과학사)를 이용하여 500g 하중을 걸고 연필경도를 측정하였다. 연필은 미쯔비시 제품을 사용하고, 한 연필경도당 5회 실시하였다. 기스가 2개 이상이면 불량으로 판정하였다.
<평가기준>
기스 0: OK
기스 1: OK
기스 2 이상: NG
(2) 내스크래치성
스틸울테스트기(WT-LCM100, 한국 프로텍사)를 이용하여 1kg/(2㎝×2㎝) 하에서 10회 왕복운동시켜 내스크래치성을 시험하였다. 스틸울은 #0000을 사용하였다.
<평가기준>
S: 스크래치가 0개
A: 스크래치가 1~10개
B: 스크래치가 11~20개
C: 스크래치가 21~30개
D: 스크래치가 31개 이상
(3) 밀착성
필름의 도포된 면에 1mm 간격으로 가로 세로 각각 11개의 직선을 그어 100개의 정사각형을 만든 후, 테이프(CT-24, 일본 니치방사)를 이용하여 3회 박리 테스트를 진행하였다. 100개의 사각형 3개를 테스트하여 평균치를 기록하였다. 밀착성은 다음과 같이 기록하였다.
밀착성 = n/100
n: 전체 사각형 중 박리되지 않는 사각형 수
100: 전체 사각형의 개수
따라서, 하나도 박리되지 않았을 시 100/100으로 기록하였다.
(4) 자외선 차단
신네츄사의 UV2450을 이용하여 UV 투과 스펙트럼을 측정하고, 380nm의 파장에서 투과도를 표시하였다. 투과도가 낮을수록 자외선 차단이 우수하다고 판단할 수 있다.
상술한 방법으로 측정한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
　 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
연필
경도		 3H 2H 3H 2H 3H 2H 3H 3H 3H HB H 2H
내스크래치성 A B A B A B A A A D C A
밀착성 100/100 100/100 100/100 98/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 0/100 0/100
자외선
차단		 58.1% 19.8% 57.3% 3.1% 23.1% 14.8% 4.1% 3.3% 74.5% 57.4% 57.9% 15.2
%
상기 표 2에서 보듯이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 8의 하드코팅 조성물을 사용하여 제조되는 하드코팅 필름은 자외선 차단제를 사용하지 않은 비교예 1에 비해 자외선 차단 효과가 우수하고, 400nm 이상에서 흡수 파장을 갖는 포스핀 옥사이드 계열의 광개시제만을 사용한 비교예 2에 비해 연필경도 및 내스크래치성이 우수하며, 300 내지 400nm에서 흡수 파장을 갖는 광개시제만을 사용한 비교예 3에 비해 연필경도, 밀착성 및 내스크래치성이 우수하고, 각각의 함량 비 중 2종의 광개시제의 함량비가 1 내지 15중량부를 벗어난 비교예 4에 비해 밀착성이 우수하였다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아님은 명백하다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허청구범위와 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (11)

  1. 광경화형 수지 100중량부에 대하여 자외선 흡수제 3 내지 10중량부, 400nm 이상에서 흡수 파장을 갖는 포스핀 옥사이드 계열의 광개시제 1 내지 15중량부 및 300 내지 400nm에서 흡수 파장을 갖는 광개시제 1 내지 15중량부를 포함하는 하드코팅 조성물을 이용하여 형성되는 하드코팅 필름으로서, 코팅층의 두께가 0.1 내지 20㎛이며, 380nm 파장에서 투과도가 70% 이하인 하드코팅 필름.
  2. 제1항에 있어서, 광경화형 수지는 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머 및 광경화형 (메타)아크릴레이트 모노머로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 하드코팅 필름.
  3. 제1항에 있어서, 자외선 흡수제는 벤조사지논(benzoxazinone)계, 트리아진(triazine)계, 벤조트리아졸(benzotriazole)계 및 벤조페논(benzophenone)계 자외선 흡수제로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 하드코팅 필름.
  4. 제1항에 있어서, 400nm 이상에서 흡수 파장을 갖는 포스핀 옥사이드 계열의 광개시제는 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-4-메틸페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-2,5-디이소프로필페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-2-메틸페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-4-메틸페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-2,5-디에틸페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-2,3,5,6-테트라메틸페닐포스핀 옥사이드, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐포스핀 옥사이드(TPO) 및 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀 옥사이드(이가큐어-819)로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 하드코팅 필름.
  5. 제1항에 있어서, 하드코팅 조성물은 용제를 추가로 포함하는 하드코팅 필름.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 380nm 파장에서 투과도가 20% 이하인 하드코팅 필름.
  9. 제1항에 있어서, 380nm 파장에서 투과도가 10% 이하인 하드코팅 필름.
  10. 제1항 내지 제5항 및 제8항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 하드코팅 필름이 구비된 편광판.
  11. 제1항 내지 제5항 및 제8항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 하드코팅 필름이 구비된 화상표시장치.
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