KR102086762B1 - 광경화성 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 환상 올레핀계 수지를 포함하는 기재 필름과, 그의 적어도 편면에 형성된 보호 코팅층을 포함하는 보호 코팅층 구비 필름의 해당 보호 코팅층을 형성하기 위한 보호 코팅층 형성용 조성물은 성분 (A) 다관능 아크릴레이트계 단량체, 성분 (C) 2 이상의 (메트)아크릴옥시기를 갖는 이소시아누르산 유도체, 성분 (D) 3 이상의 (메트)아크릴옥시기를 갖는 카프로락톤 올리고머 유도체 및 성분 (E) 광중합 개시제를 함유한다.

Description

광경화성 조성물{PHOTO-CURABLE COMPOSITION}
본 발명은 환상 올레핀계 수지를 포함하는 기재 필름과 그의 적어도 편면에 적층된 보호 코팅층을 포함하는 보호 코팅층 구비 필름의 해당 보호 코팅층을 형성하기 위해 특히 적합한 광경화성 조성물에 관한 것이다.
종래, 터치 패널용 전극 필름의 베이스 필름 재료의 일례로서, 폴리메타크릴레이트 필름이나 폴리에스테르 필름 등의 투명한 기재 필름에, 폴리우레탄아크릴레이트계 광경화물층 등을 하드 코팅층으로서 설치한 하드 코팅층 구비 필름이 사용되고 있었다. 그런데, 폴리메타크릴레이트 필름이나 폴리에스테르 필름은 흡습성이 높고, 또한 열변형하기 쉽다는 특성을 갖고 있기 때문에, 최근에는 고투명성, 저흡습성, 굴절률 안정성이 우수한 환상 올레핀계 수지 필름을, 하드 코팅층 구비 필름의 기재 필름으로서 적용하는 것이 제안되어 있다(특허문헌 1).
일본 특허 출원 제2012-66477호 공보
그런데, 환상 올레핀계 수지 필름은 투명성이나 흡습성 등의 특성 면에서 바람직한 것이기는 하지만, 유연성이 충분하다고는 할 수 없고, 또한 표면 경도가 비교적 낮기 때문에, 내찰과성이 낮아, 흠집이 나기 쉽다는 결점을 갖는다. 따라서, 환상 올레핀계 수지 필름에, 종래와 동일한 하드 코팅층을 형성하는 것이 행해지고 있다. 그러나, 환상 올레핀계 수지 필름을 기재 필름으로서 사용하는 하드 코팅층 구비 필름을, 굽힘 시험에 부쳤을 경우, 하드 코팅층은 물론이고 환상 올레핀계 수지 필름 표면에도 크랙이 생긴다는 문제가 있었다. 또한, 이러한 하드 코팅층 구비 필름에 대해서는 컬링하기 어려운 성질이나, 응력 완화성과 치수 안정성 사이에 양호한 밸런스를 실현하는 파단 신도 범위, 또한 하드 코팅층과 환상 올레핀계 수지 필름 사이에 양호한 밀착성을 실현하는 것이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 이상의 종래 기술의 과제를 해결하는 것으로서, 기재 필름인 환상 올레핀계 수지 필름에 코팅층이 적층된 코팅층 구비 필름에 대하여 굽힘 시험을 행하더라도 실용상 문제가 되는 크랙이 발생하지 않고, 또한 코팅층 구비 필름 자체가 컬링하기 어렵고, 양호한 파단 신도를 나타내고, 양호한 밀착성을 나타내도록 하는 것이다.
본 발명자들은 종래의 폴리에스테르 필름이나 폴리메타크릴레이트 필름에 비해 환상 올레핀계 수지 필름이 유연성이 부족하고 또한 흠집이 나기 쉽다는 특성을 감안하여, 환상 올레핀계 수지 필름에 적층해야 할 보호 코팅층으로서, 종래에 비해 유연하지만 내찰과성은 우수한 층을 형성함으로써 본원 발명의 목적이 달성될 수 있다는 가정 하에, 다관능 아크릴레이트계 단량체와, 2 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 이소시아누르산 유도체와, 3 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 카프로락톤 올리고머 유도체와, 광중합 개시제를 함유하는 특정 배합의 광경화성 조성물의 광경화 수지층을 보호 코팅층으로 하여 환상 올레핀계 수지 필름에 적층함으로써, 상술한 목적을 달성할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은 이하의 성분 (A), (C), (D) 및 (E):
성분 (A)
다관능 아크릴레이트계 단량체;
성분 (C)
2 이상의 (메트)아크릴옥시기를 갖는 이소시아누르산 유도체;
성분 (D)
3 이상의 (메트)아크릴옥시기를 갖는 카프로락톤 올리고머 유도체; 및
성분 (E)
광중합 개시제
를 함유하는 광경화성 조성물을 제공한다. 이 광경화성 조성물은 환상 올레핀계 수지를 포함하는 기재 필름과, 그의 적어도 편면에 형성된 보호 코팅층을 포함하는 보호 코팅층 구비 필름의 해당 보호 코팅층을 형성하기 위한 보호 코팅층 형성용 조성물로서 특히 유용하다.
또한, 본 발명은 환상 올레핀계 수지를 포함하는 기재 필름과, 그의 적어도 편면에 형성된 보호 코팅층을 포함하는 보호 코팅층 구비 필름이며, 상기 보호 코팅층이 상술한 성분 (A), (C), (D) 및 (E)를 함유하는 광경화성 조성물의 광경화물층인 보호 코팅층 구비 필름을 제공한다. 또한, 본 발명은 이 보호 코팅층 구비 필름의 적어도 편면에 투명 전극이 형성되어 있는 터치 패널용 보호 코팅층 구비 필름을 제공한다. 또한, 본 발명은 적어도 이 터치 패널용 보호 코팅층 구비 필름과 화상 표시 소자가 적층된 화상 표시·입력 장치를 제공한다.
본 발명의 광경화성 조성물은 성분 (A)로서 다관능 아크릴레이트계 단량체, 성분 (C)로서 2 이상의 (메트)아크릴옥시기를 갖는 이소시아누르산 유도체, 성분 (D)로서 3 이상의 (메트)아크릴옥시기를 갖는 카프로락톤 올리고머 유도체 및 성분 (E)로서 광중합 개시제를 함유한다. 이로 인해, 이 광경화성 조성물의 광경화물층을 보호 코팅층으로 하여, 환상 올레핀계 수지를 포함하는 기재 필름 상에 적층하여 얻은 보호 코팅층 구비 필름은 보호 코팅층을 외측으로 하여 직경 약 수 mm 정도의 막대를 따라 180도 절곡 시험을 행하더라도, 실용상 문제가 있는 크랙이, 보호 코팅층의 최표면뿐만 아니라, 보호 코팅층측의 환상 올레핀계 수지를 포함하는 기재 필름 표면에도 발생하지 않고, 또한 보호 코팅층 구비 필름 자체가 컬링하기 어렵고, 양호한 파단 신도를 나타내고, 양호한 밀착성을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 보호 코팅층 구비 필름의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 터치 패널용 보호 코팅층 구비 필름의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 터치 패널용 보호 코팅층 구비 필름의 단면도이다.
도 4는 굽힘 시험의 설명도이다.
이하, 본 발명의 광경화성 조성물을 구체적으로 설명한다.
본 발명의 광경화성 조성물은 환상 올레핀계 수지를 포함하는 기재 필름과, 그의 적어도 편면에 형성된 보호 코팅층을 포함하는 보호 코팅층 구비 필름의 해당 보호 코팅층을 형성하기 위한 보호 코팅층 형성용 조성물로서 특히 유용하고, 이하의 성분 (A), (C), (D) 및 (E)를 함유한다. 이하, 성분마다 상세히 설명한다.
<성분 (A)>
성분 (A)는 다관능 아크릴레이트계 단량체이며, 환상 올레핀계 수지와의 밀착성이나 광경화성 조성물 자체의 반응성을 향상시키기 위한 것이다. 이러한 다관능 아크릴레이트 단량체는 분자 내에 2 이상, 바람직하게는 3 이상의 아크릴레이트 잔기 또는 메타크릴레이트 잔기(이하, (메트)아크릴레이트 잔기)를 갖는 중합성 화합물이며, 접착제 등의 분야에서 사용되고 있는 다관능 아크릴레이트계 단량체로부터 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 다관능 아크릴레이트계 단량체의 구체예로서는, 비스페놀 F-EO 변성 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A-EO 변성 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트를 밀착성, 반응성, 가교성, 표면 경도 등의 면에서 바람직하게 사용할 수 있다. 시장에서 입수 가능한 구체예로서는, 도아 고세이(주)의 상품명 「M305」, 신나까무라 가가꾸 고교(주)의 상품명 「TMM-3L」 등으로 특정되는 것을 들 수 있다.
성분 (A)의 광경화성 조성물 중의 함유량은 너무 적으면 밀착성, 반응성, 가교성, 표면 경도 등의 특성이 열화되는 경향이 있고, 너무 많으면 굴곡성, 컬 등의 특성이 열화되는 경향이 있으므로, 바람직하게는 5 내지 50질량％, 보다 바람직하게는 5 내지 40질량％, 더욱 바람직하게는 5 내지 20질량％이다.
<성분 (B)>
본 발명의 광경화성 조성물은 성분 (A)의 다관능 아크릴레이트계 단량체 외에, 광경화성 조성물의 광경화물의 표면 경도를 향상시키기 위해, 필요에 따라, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 다관능 아크릴레이트계 올리고머를 성분 (B)로서 함유할 수 있다. 다관능 아크릴레이트계 올리고머로서는 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스테르아크릴레이트 올리고머를 들 수 있고, 그의 분자량은 바람직하게는 500 내지 10000이다. 시장에서 입수 가능한 구체예로서는, 닛본 고세이 가가꾸 고교(주)의 상품명 「UV7605」, 도아 고세이(주)의 상품명 「M1100」, 「M1200」, 「M1210」, 「M1600」, 「M9050」, 교에이샤 가가꾸(주)의 상품명 「AH-600」, 「AT-600」등으로 특정되는 것을 들 수 있다.
성분 (B)의 광경화성 조성물 중의 함유량은 너무 많으면 굴곡성, 컬 등의 특성이 열화되는 경향이 있으므로, 바람직하게는 40질량％를 초과하지 않도록 한다. 보다 바람직하게는 10 내지 30질량％ 이하이다. 또한, 성분 (B)를 배합하는 경우, 성분 (A)와의 합계로 40질량％를 초과하지 않도록 하는 것이 바람직하다.
<성분 (C)>
성분 (C)의 2 이상의 (메트)아크릴옥시기를 갖는 이소시아누르산 유도체는 이소시아누르산 환상 구조를 갖고, 광경화성 조성물의 광경화물의 내열성을 향상시키고, 컬링하기 어렵게 하기 위해 배합되고 있다. 이러한 이소시아누르산 유도체로서는, 비스((메트)아크릴옥시알킬)-히드록시알킬이소시아누르산, 트리스((메트)아크릴옥시알킬)이소시아누르산 등을 들 수 있다. 여기서, 2개의 (메트)아크릴옥시기를 갖는 이소시아누르산 유도체는 3개 이상의 (메트)아크릴옥시기를 갖는 이소시아누르산 유도체에 비해, 광경화성 조성물의 광경화 시에 경화 수축하는 정도가 작으므로 바람직하게 사용할 수 있다. 특히 바람직하게는, 2개의 (메트)아크릴옥시기를 갖는 비스(아크릴옥시에틸)-히드록시에틸이소시아누르산을 사용할 수 있다. 시장에서 입수 가능한 구체예로서는, 도아 고세이(주)의 상품명 「M-215」, 「M-315」 등으로 특정되는 것을 들 수 있다.
성분 (C)의 광경화성 조성물 중의 함유량은 너무 적으면 굴곡성, 컬, 밀착성, 내열성 등의 특성이 열화되는 경향이 있고, 너무 많으면 가교성, 밀착성 등의 특성이 열화되는 경향이 있으므로, 바람직하게는 5 내지 40질량％, 보다 바람직하게는 10 내지 30질량％이다.
<성분 (D)>
성분 (D)의 3 이상의 (메트)아크릴옥시기를 갖는 카프로락톤 올리고머 유도체는 광경화성 조성물의 광경화물에, 양호한 굴곡성이나 내크랙성 등을 나타내는 유연성을 부여하기 위해 배합되어 있다. 이러한 카프로락톤 올리고머 유도체 중에서도 9개의 (메트)아크릴옥시기를 갖는 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 성분 (D)의 3 이상의 (메트)아크릴옥시기를 갖는 카프로락톤 올리고머 유도체로서는, 파단 신도(올리고머 신도)가 30 내지 50％가 되는 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 여기에서 설명하는 파단 신도(올리고머 신도)란, 올리고머 유도체 100질량부에 광중합 개시제로서 2-히드록시-2-시클로헥실아세토페논을 3질량부 배합한 조성물을, 경화 후의 막 두께를 60 내지 100μm 두께가 되도록 도포, 200mW/cm2, 300mJ/cm2의 조건에서 광경화시켜 얻은 올리고머 경화물을 인장 시험기(품명: 텐실론, (주)오리엔테크)로 평가하고, 파단에 이르기까지의 신도(％)를 나타낸다. 올리고머 중에 용제가 함유되어 있는 경우, 필요에 따라 광경화 전후에서 용제를 휘발시킨 후에 측정한다. 시장에서 입수 가능한 구체예로서는, 닛본 고세이 가가꾸 고교(주)의 상품명 「UT 5236」, 「UT5237」, 아르케마사의 상품명 「CN929」등으로 특정되는 것을 들 수 있다. 또한, 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 2개의 (메트)아크릴옥시기를 갖는 카프로락톤 올리고머 유도체, 예를 들어 아르케마사의 상품명 「CNUVE151」, 다이셀·사이텍사의 상품명 「EB8402」 등을, 3 이상의 (메트)아크릴옥시기를 갖는 카프로락톤 올리고머 유도체와 병용할 수도 있다.
성분 (D)의 광경화성 조성물 중의 함유량은 너무 적으면 굴곡성, 내크랙성, 컬 등의 특성이 열화되는 경향이 있고, 너무 많으면 표면 경도, 밀착성 등의 특성이 열화되는 경향이 있으므로, 바람직하게는 10 내지 80질량％, 보다 바람직하게는 40 내지 60질량％이다.
<성분 (E)>
성분 (E)의 광중합 개시제로서는 공지된 광 라디칼 중합 개시제 중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들면 아세토페논계 광중합 개시제, 벤질케탈계 광중합 개시제, 인계 광중합 개시제 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 아세토페논계 광중합 개시제로서, 2-히드록시-2-시클로헥실아세토페논(이르가큐어(IRGACURE) 184, 바스프(BASF) 재팬(주)), α-히드록시-α,α'-디메틸아세토페논(다로큐어(DAROCUR) 1173, 바스프 재팬(주)), 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논(이르가큐어(이르가큐어(IRGACURE) 651, 바스프 재팬(주)), 4-(2-히드록시에톡시)페닐(2-히드록시-2-프로필)케톤(다로큐어(DAROCUR) 2959, 바스프 재팬(주)), 2-히드록시-1-{4-[2-히드록시-2-메틸-프로피오닐]-벤질}페닐}-2-메틸-프로판-1-온(이르가큐어(IRGACURE) 127, 바스프 재팬(주)) 등을 들 수 있다. 벤질케탈계 광중합 개시제로서, 벤조페논, 플루오레논, 디벤조수베론, 4-아미노벤조페논, 4,4'-디아미노벤조페논, 4-히드록시벤조페논, 4-클로로벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논 등을 들 수 있다. 또한, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1(이르가큐어(IRGACURE) 369, 바스프 재팬(주))도 사용할 수 있다. 인계 광중합 개시제로서, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드(이르가큐어(IRGACURE) 819, 바스프 재팬(주)), (2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐포스핀옥사이드(다로큐어(DAROCURE) TPO, 바스프 재팬(주)) 등을 들 수 있다.
성분 (E)의 광경화성 조성물 중의 함유량은 너무 적으면 경도 성능의 저하에 의한 밀착성의 저하나 경도 부족이 생기는 경향이 있고, 너무 많으면 중합의 결함에 의한 밀착성 등의 특성이 저하되는 경향이 있으므로, 바람직하게는 0.5 내지 25질량％, 보다 바람직하게는 1 내지 10질량％이다.
본 발명의 광경화성 조성물은 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 용제, 레벨링제, 색상 조정제, 착색제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 각종 열가소성 수지 재료 등의 첨가제를 함유할 수 있다. 또한, 굴절률 조정 및 표면을 의도적으로 조면화하기 위해, 유기물, 무기물 및 유기 무기 하이브리드를 포함하는 미립자를 적절히 첨가하는 것이 가능하다.
대전 방지제로서는, 예를 들어 도전성 카본, 무기 미립자, 무기 미분말, 계면 활성제, 이온성 액체 등을 사용할 수 있다. 이들 대전 방지제는 단독 또는 2종 이상 병용할 수 있다. 무기 미립자 및 무기 미분말의 재료로서는, 예를 들어 도전성 금속 산화물을 주성분으로 하는 재료를 들 수 있다. 도전성 금속 산화물로서는, 예를 들어 산화주석, 산화인듐, ATO(안티몬 도핑 산화주석), ITO(인듐 도핑 산화주석), 안티몬 산화아연 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 광경화성 조성물은 상술한 성분 (A), (C), (D), (E), 추가로 (B) 외에, 각종 첨가제를, 통상법에 따라 균일하게 혼합함으로써 제조할 수 있다.
이상 설명한 본 발명의 광경화성 조성물은 이미 설명한 바와 같이, 환상 올레핀계 수지를 포함하는 기재 필름과, 그의 적어도 편면에 형성된 보호 코팅층을 포함하는 보호 코팅층 구비 필름의 해당 보호 코팅층을 형성하기 위한 보호 코팅층 형성용 조성물로서 특히 유용하다.
여기서 환상 올레핀계 수지로서는, 환상 올레핀(예를 들어, 노르보르넨류)의 개환 메타세시스 중합과 그에 이어지는 수소화 반응에 의해 얻어지는, 시클로올레핀을 단량체로 하는 주쇄에 지환 구조를 갖는 수지(COP)나, 환상 올레핀(예를 들어, 노르보르넨류)과 α-올레핀(예를 들어 에틸렌)과의 부가 중합에 의해 얻어지는 수지(COC)를 들 수 있다.
COP의 구체예로서는, 닛본 제온(주)의 상품명 「제오노어(ZEONOR)」로 특정되는 폴리테트라시클로도데센 등을 들 수 있다. 또한, COC의 구체예로서는, 토파스 어드밴스드 폴리머즈(TOPAS Advanced Polymers)사의 상품명 「토파스(TOPAS)」로 특정되는 에틸렌·노르보르넨·공중합체, 미쯔이 가가꾸(주)의 상품명 「아펠(APEL)」로 특정되는 에틸렌·테트라시클로도데센·공중합체, JSR(주)의 상품명 「아톤(ARTON)」으로 특정되는 에틸렌·테트라시클로도데센·메타크릴산 에스테르·공중합체 등을 들 수 있다. 이들 환상 올레핀계 수지를 포함하는 필름에는 공지된 방법에 의해 위상차 기능이 부여될 수도 있다.
따라서, 본 발명의 광경화성 조성물을 이용하여, 환상 올레핀계 수지를 포함하는 기재 필름과, 그의 적어도 편면에 형성된 보호 코팅층을 포함하는 보호 코팅층 구비 필름이며, 해당 보호 코팅층이 본 발명의 광경화성 조성물의 광경화물층인 보호 코팅층 구비 필름도 본 발명의 일부이다.
도 1에, 이러한 보호 코팅층 구비 필름(3)의 단면도를 도시한다. 보호 코팅층 구비 필름(3)은 기재 필름(1)의 양면에 보호 코팅층(2)이 적층된 구조를 갖는다. 도시하지는 않았지만, 보호 코팅층(2)은 기재 필름(1)의 편면에만 적층될 수도 있다. 또한, 기재 필름(1)의 재질, 보호 코팅층(2)을 형성하기 위한 광경화성 조성물에 대해서는 이미 설명한 바와 같다.
기재 필름(1)의 두께는 그것이 적용되는 광학 장치의 종류나 성능에 따라 상이하지만, 통상 25 내지 200μm, 바람직하게는 40 내지 150μm이며, 보호 코팅층(2)의 두께는 통상 0.5 내지 8μm, 바람직하게는 0.8 내지 7μm이다.
또한, 보호 코팅층 구비 필름(3)의 제조 시에 행하는 광경화성 조성물의 도포 방법이나 광경화 조건은 사용한 광경화성 조성물의 배합 처방 등에 따라, 공지된 방법이나 조건을 적절히 채용할 수 있다. 이하에 보호 코팅층 구비 필름의 제조 방법(도료 조정→기재 필름 전처리→도포 시공→건조·경화)의 일례를 설명한다.
(도료 제조)
우선, 상술한 성분 (A), (C), (D), (E), 추가로 필요에 따라 성분 (B) 외에, 용제, 레벨링제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 난연제, 산화 방지제, 실리카 미립자 점도 조정제 등의 각종 첨가제를, 디스퍼 등의 교반기를 이용하여 통상법에 따라 균일하게 혼합함으로써 광경화성 조성물의 도료를 제조한다. 이 광경화성 조성물은 투광성을 가짐은 물론, 착색, 헤이즈에 의해 투과광의 색상, 투과광량이 현저하게 변화하지 않는 것이 바람직하다.
용제로서는, 예를 들어 사용하는 수지 원료를 충분히 용해하는 것이면, 특별히 한정되는 것은 아니며, 공지된 유기 용제를 사용할 수 있다. 유기 용제로서는, 예를 들어 MEK, MIBK, ANON 등의 케톤계 용제; IPA, n-BuOH, t-BuOH 등의 알코올계 용제; 아세트산부틸, 아세트산에틸 등의 에스테르계 용제, 글리콜에테르계 용제 등을 들 수 있다.
(기재 필름 전처리)
이어서, 기재 필름과 광경화성 조성물의 경화물층과의 밀착성을 향상시킬 목적으로, 기재 필름의 편면 또는 양면에, 산화법이나 요철화법에 의해 표면 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 산화법으로서는, 예를 들어 코로나 방전 처리, 글로우 방전 처리, 크롬 산처리(습식), 화염 처리, 열풍 처리, 오존·자외선 조사 처리 등을 들 수 있다.
(도포 시공)
이어서, 상술한 바와 같이 하여 얻어진 도료를, 기재 필름 상에 도포 시공한다. 도포 시공 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 공지된 도포 시공 방법을 이용할 수 있다. 공지된 도포 시공 방법으로서는, 예를 들어 마이크로 그라비아 코팅법, 와이어 바 코팅법, 다이렉트 그라비아 코팅법, 다이 코팅법, 침지법, 스프레이 코팅법, 리버스 롤 코팅법, 커튼 코팅법, 콤마 코팅법, 나이프 코팅법, 스핀 코팅법 등을 들 수 있다.
(건조·경화)
이어서, 기재 필름 상에 도포 시공된 도료를 건조, 경화시킴으로써 광경화성 조성물의 경화물층(즉, 보호 코팅층)을 형성한다. 이에 의해, 본 발명의 보호 코팅층 구비 필름이 얻어진다.
건조 조건은 특별히 한정되는 것은 아니며, 자연 건조일 수도 있고, 건조 온도나 건조 시간 등을 조정하는 인공적 건조일 수도 있다. 단, 건조 시에 도료 표면에 바람을 쏘이는 경우, 도막 표면에 풍문이 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 풍문이 생기면 도포 외관의 악화, 표면성의 두께 불균일이 발생하기 때문이다.
또한, 광경화성 조성물을 경화시키는 광으로서는 자외선 외에, 감마선, 알파선, 전자선 등의 에너지선을 적용할 수 있다. 그 경우에는 사용하는 에너지선에 따른 광중합 개시제를 사용하면 된다.
이러한 보호 코팅층 구비 필름은 그의 적어도 편면에 ITO막이나 도전성을 갖는 미립자 또는 나노와이어 형상 재료 등을 사용한 투명 전극을 공지된 방법에 의해 형성함으로써 터치 패널용 보호 코팅층 구비 필름으로서 바람직하게 이용할 수 있다. 또한, 이러한 터치 패널용 보호 코팅층 구비 필름을, 액정 표시 소자나 유기 EL 표시 소자 등의 화상 표시 소자에 적층함으로써, 스마트폰이나 퍼스널 컴퓨터의 화상 표시·입력 장치로서 바람직하게 적용할 수 있다.
도 2 및 도 3에 터치 패널용 보호 코팅층 구비 필름(5)의 일례의 단면도를 도시한다. 도 2에서는 기재 필름(1)의 양면에 보호 코팅층(2)이 형성되고, 또한 보호 코팅층(2)의 표면에, ITO 등의 공지된 투명 전극(4)이 형성되어 있다. 도 3에서는 보호 코팅층(2)과 투명 전극(4)의 사이에, 공지된 위상차 필름 등의 광학 조정층(6)이 형성되어 있다. 이들 터치 패널용 보호 코팅층 구비 필름(5)의 제조는 앞서 설명한 보호 코팅층 구비 필름(3)의 제조 방법에 준하여 제조할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다.
실시예 1 내지 21, 비교예 1 내지 13
표 1에 나타내는 배합(단위=질량％)의 성분을 균일하게 혼합함으로써 광경화성 조성물을 제조하고, 이하에 설명하는 바와 같이 보호 코팅층 구비 필름을 제작하였다.
(보호 코팅층 구비 필름의 제작)
얻어진 광경화성 조성물을, 기재 필름으로서 코로나 처리가 실시된 두께 100μm 혹은 50μm의 환상 올레핀 수지 필름(제오노어(ZEONOR), 닛본 제온(주))의 양면에, 광경화 후에 양면에 형성된 각각의 보호 코팅층의 두께가 표 1에 나타내는 두께로 되도록 도포하고, 200mW/cm2로 300mJ/cm2의 조사 조건에서 광경화시켜 보호 코팅층을 형성함으로써, 도 1에 도시하는 층 구조의 보호 코팅층 구비 필름을 얻었다.
얻어진 보호 코팅층 구비 필름에 대하여, 「굽힘 시험」, 「마르텐스 경도」, 「파단 신도」, 「컬 특성」, 「내찰과성」 및 「밀착성」을 이하에 설명하는 바와 같이 시험·평가하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
또한, 광경화성 조성물을 구성하는 성분 (A) 내지 (D)의 개개의 성분과 광중합 개시제를 함유하는 조성물을 사용하여, 도 1에 도시하는 구조와 동일한 보호 코팅층 구비 필름을 제작하고, 마찬가지로 파단 신도를 측정하여, 해당 성분의 올리고머 신도로 하였다.
<굽힘 시험>
도 4에 도시한 바와 같이, 보호 코팅층 구비 필름(100mm×20mm)(10)의 길이측을, 보호 코팅층을 외측으로 하여, 스테인리스의 환봉(11)을 따라 가설함으로써 180도로 구부리고, 양 선단을 점착 테이프(12)로 접합하여 루프 형상으로 하고, 접합부에 클립(13)을 걸어, 그 선단에 300g의 분동(하중)을 장착하고, 10초간 유지하였다. 그 후, 분동을 떼어내고, 환봉(11) 주변의 보호 코팅층 표면 또는 보호 코팅층측의 기재 필름 표면에 크랙이 생겼는지의 여부를 배율 10배의 광학 현미경으로 관찰하여, 크랙이 생겼을 때의 환봉의 직경을 표 1에 나타내었다. 직경의 수치 다음의 "p"는 보호 코팅층 표면에 크랙이 생겼음을 나타내고, "b"는 보호 코팅층측의 기재 필름 표면에 크랙이 생겼음을 나타내고 있다.
또한, 이 직경의 수치가 작을수록 굽힘에 대하여 크랙이 생기기 어려운 것을 나타내고 있다.
또한, 환봉의 직경을 바꾸어 마찬가지로 시험을 행하여, 보호 코팅층 구비 필름이 파단했을 때의 환봉의 직경을 표 1에 나타내었다.
<마르텐스 경도>
보호 코팅층 구비 필름(30mm×70mm)을 측정면의 반대측을 도아 고세이(주)제 아론 알파 등을 이용하여 슬라이드 글래스에 고정하고, 완전히 경화시킨 것을 사용한다. 측정은 임의의 장소를 선택하여 최대 압입 깊이가 보호 코팅층의 평균 두께의 10％ 이하가 되도록 비커스 압자로 표면 경도를 측정한다. 고정을 위한 접착제층의 영향을 최소한으로 억제하기 위해 가능한 한 얇게 형성하는 것이 바람직하다. 측정은 마르텐스 경화계(HM500, (주) 피셔 인스트루먼츠)를 측정하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타내었다. 실용상, 보호 코팅층의 마르텐스 경도는 150N/mm2 이상인 것이 요망된다.
<파단 신도>
보호 코팅층 구비 필름(70mm×20mm)을, 인장 시험기(품명: 텐실론, (주) 오리엔테크)를 이용하여, 속도 0.5mm/분으로 잡아당겨, 시료가 절단(파단)했을 때의 신장률을 구하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다. 실용상, 보호 코팅층 구비 필름의 파단 신도는 8 내지 30％인 것이 요망된다.
<컬 특성>
보호 코팅층 구비 필름(100mm×100mm)을, 보호 코팅층을 위로 하여 평탄한 금속판에 잔치하고, 금속판으로부터 떠오른 네 코너에서의 금속판으로부터의 높이를 각각 측정하고, 그들의 평균값(컬값)을 구하였다. 컬값이 5mm 미만인 경우를 양호「○」라고 평가하고, 5mm 이상 10mm 미만을 보통「△」이라고 평가하며, 10mm이상을 불량「×」이라고 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타내었다.
<내찰과성>
보호 코팅층 구비 필름(100mm×50mm)의 보호 코팅층을 위로 하여 긁기 시험기(품명: 학진형 마찰 견뢰도 시험기, 테스터 산교(주))에 설치하고, #0000의 스틸 울에 하중 250 g을 가하여 보호 코팅층 표면을 20회(10 왕복)의 긁기 시험을 행하고, 흠집의 유무를 육안 관찰하였다. 흠집이 완전히 관찰되지 않는 경우를 양호「○」라고 평가하고, 흠집이 1 내지 10개 관찰된 경우를 보통「△」이라고 평가하며, 전체면에 걸쳐서 무수한 흠집이 관찰된 경우를 불량「×」이라고 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타내었다.
<밀착성(JIS K5400)>
보호 코팅층 구비 필름(50mm×50mm)의 보호 코팅층에 대하여 커터로 직선상의 절입을 넣고, 100개의 바둑판눈을 형성하였다. 그 바둑판눈에 대하여 점착 테이프(셀로판 테이프, 니치반(주))를 붙였다 떼었을 때에 점착 테이프에 전착하지 않고, 보호 코팅층 구비 필름측에 잔존한 바둑판눈의 수를 세었다. 그 수가 100개인 경우를 양호「○」라고 평가하고, 100개 미만 30개 이상인 경우를 보통「△」이라고 평가하고, 30개 미만인 경우를 불량「×」이라고 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타내었다.
Figure 112015046244527-pct00001
(고찰)
표 1의 결과로부터 이하의 것이 이해된다.
(1) 환상 올레핀 수지 필름을 포함하는 기재 필름 상에 보호 코팅층이 형성된 실시예 1 내지 21의 보호 코팅층 구비 필름은 어느 평가 항목에 대해서도 실용상 허용할 수 있는 바람직한 특성을 나타내었다.
(2) 비교예 1 및 4의 보호 코팅층 구비 필름의 경우, 성분 (D)로서 2관능의 카프로락톤 올리고머 유도체를 약 60질량％로 사용했으므로, 내찰과성의 평가가 불량「×」이었다.
(3) 비교예 2 및 5의 보호 코팅층 구비 필름의 경우, 성분 (D)로서 2관능의 카프로락톤 올리고머 유도체를 약 40질량％로 사용했으므로, 내찰과성뿐만 아니라 밀착성의 평가가 불량「×」이었다.
(4) 비교예 3 및 6의 보호 코팅층 구비 필름의 경우, 성분 (D)로서 2관능의 카프로락톤 올리고머 유도체를 약 20질량％로 사용했으므로, 밀착성의 평가가 불량「×」이었다.
(5) 비교예 7 내지 10의 보호 코팅층 구비 필름의 경우, 성분 (D)를 사용하고 있지 않으므로, 컬성의 평가가 불량「×」이었다.
(6) 비교예 9 내지 12의 보호 코팅층 구비 필름의 경우, 성분 (C)를 사용하고 있지 않으므로, 컬성의 평가가 불량「×」이었다.
(7) 비교예 13의 보호 코팅층 구비 필름의 경우, 성분 (C)를 사용하고 있지 않으므로, 컬성의 평가가 불량 「×」인 것 외에, 밀착성의 평가가 불량「×」이었다.
산업상 이용 가능성
본 발명의 광경화성 조성물의 광경화물층을 보호 코팅층으로 하여, 환상 올레핀계 수지를 포함하는 기재 필름 상에 적층하여 얻은 보호 코팅층 구비 필름은 보호 코팅층을 외측으로 하여 직경 약 수 mm 정도의 막대를 따라 180도 절곡 시험을 행하더라도, 실용상 문제가 있는 크랙이 보호 코팅층의 최표면뿐만 아니라 보호 코팅층측의 환상 올레핀계 수지를 포함하는 기재 필름 표면에도 발생하지 않고, 또한 보호 코팅층 구비 필름 자체가 컬링하기 어려워, 양호한 밀착성을 나타낸다. 따라서, 본 발명의 광경화성 조성물은 보호 코팅층 구비 필름의 보호 코팅층의 형성에 유용하다.
1: 기재 필름
2: 보호 코팅층
3: 보호 코팅층 구비 필름
4: 투명 전극
5: 터치 패널용 보호 코팅층 구비 필름
6: 광학 조정층
10: 보호 코팅층 구비 필름
11: 환봉
12: 점착 테이프
13: 클립
14: 분동

Claims (9)

  1. 이하의 성분 (A), (B), (C), (D) 및 (E):
    성분 (A)
    비스페놀 F-EO 변성 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A-EO 변성 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 및 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는, 하기 성분(C)를 제외한 다관능 아크릴레이트계 단량체;
    성분 (B)
    6 개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 우레탄 (메트)아크릴레이트, 2 관능성 우레탄 아크릴레이트, 다관능성 폴리에스테르 아크릴레이트, 페닐글리시딜에테르 아크릴레이트 헥사메틸렌 디이소시아네이트 우레탄(교에이샤 가가꾸(주)의 상품명 「AH-600」), 페닐글리시딜에테르 아크릴레이트 톨루엔 디이소시아네이트 우레탄(교에이샤 가가꾸(주)의 상품명 「AT-600」)으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 500 내지 10,000 의 분자량을 갖는 다관능 아크릴레이트계 올리고머;
    성분 (C)
    2 이상의 (메트)아크릴옥시기를 갖는 이소시아누르산 유도체;
    성분 (D)
    3 이상의 (메트)아크릴옥시기를 갖고, 상기 성분 (B)와 동일하지 않은 카프로락톤 올리고머 유도체; 및
    성분 (E)
    광중합 개시제
    를 포함하고, 성분 (A)의 함유량이 5 내지 30질량％이고, 성분 (B)의 함유량이 10 내지 30 질량% 이고, 성분 (A) 및 (B)의 합계 함유량이 40 질량% 이하이고, 성분 (C)의 함유량이 5 내지 40 질량%이고, 성분 (D)의 함유량이 37 내지 79 질량%이고, 성분 (E)의 함유량이 1 내지 10 질량%인 광경화성 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 환상 올레핀계 수지를 포함하는 기재 필름과, 그의 적어도 편면에 형성된 보호 코팅층을 포함하는 보호 코팅층 구비 필름의 해당 보호 코팅층을 형성하기 위한 보호 코팅층 형성용 조성물인 광경화성 조성물.
  3. 환상 올레핀계 수지를 포함하는 기재 필름과, 그의 적어도 편면에 형성된 보호 코팅층을 포함하는 보호 코팅층 구비 필름이며, 상기 보호 코팅층이 제1항 또는 제2항에 기재된 광경화성 조성물의 광경화물층인 보호 코팅층 구비 필름.
  4. 제3항에 있어서, 기재 필름의 두께가 25 내지 200μm이고, 보호 코팅층의 두께가 0.5 내지 8μm인 보호 코팅층 구비 필름.
  5. 제3항에 기재된 보호 코팅층 구비 필름의 적어도 편면에 투명 전극이 형성되어 있는 터치 패널용 보호 코팅층 구비 필름.
  6. 화상 표시 소자와 적어도 제5항의 터치 패널용 보호 코팅층 구비 필름이 적층된 화상 표시·입력 장치.
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