KR102178518B1 - 수지 조성물 및 이를 이용한 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광경화성 수지, 제1 컬 배향형 개시제 및 제2 컬 배향형 개시제를 포함하고, 상기 제1 컬 배향형 개시제와 상기 제2 컬 배향형 개시제는 경화수축에 의한 필름의 컬 배향형이 반대인 것을 특징으로 하는 수지 조성물 및 이를 이용하여 형성되는 필름과 상기 필름을 구비한 편광판 및 화상 표시 장치를 제공한다.

Description

수지 조성물 및 이를 이용한 필름{Resin composition and film using the same}
본 발명은 수지 조성물 및 이를 이용한 필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 막의 컬(curl) 현상을 제어할 수 있는 수지 조성물 및 이를 이용한 필름에 관한 것이다.
종래 전자기기 등에 사용되던 유리기판은 내충격성이 약해 쉽게 파손된다는 문제가 있어 이를 대신하여 투명 필름들이 도입되고 있다. 투명 필름들로는 열경화성이나 열가소성 특성을 보이는 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethyl methacrylate), 폴리 우레탄(polyurethane), 폴리스타이렌(polystyrene) 등이 사용되고 있다. 이 중에서도 주로 사용되고 있는 투명 플라스틱은 폴리카보네이트로, 광투과율이 90% 정도이고, 내충격성이 높으며, 굴절률이 1.58로 높아 유리의 굴절률(1.50~1.52)과 비교해도 높은 수치를 보이기 때문에 렌즈 등의 광학적 용도에 있어 유리 대용품으로 많이 사용되고 있다.
상기 열경화성 또는 열가소성 중합체들은 투명성과 내충격성은 우수하나 유리소재에 비하여 내스크레치성 및 내약품성이 부족하여 이를 개선하기 위해 물리적 강도가 우수하고 투명한 소재들로 코팅하는 기술을 사용하고 있다.
코팅제로는 열경화 또는 광경화 타입이 있고, 유기 코팅제와 무기 코팅제로 나눌 수 있다. 유기 코팅제로서는 멜라민, 아크릴 및 우레탄 등이 사용되고 있다. 반면에 무기 코팅제는 실리콘계가 주를 이루고 있다. 졸-겔(sol-gel)법을 이용해 실리콘계 무기물에 유기 실란 커플링제를 반응시켜 얻어진 유-무기 하이브리드 코팅제도 연구되고 있다. 졸-겔법을 이용하면 무기계 전구체에 유기물을 첨가하여 반응시킴으로써 무기물과 유기물의 중간 성격을 갖는 유-무기 하이브리드 코팅제를 제조할 수 있다.
열경화 코팅제의 경우 주로 실리콘계 재료가 사용되고 있지만 고온 처리가 필수적이기 때문에 플라스틱 재료는 적합하지 않다. 광경화의 경우에는 열을 직접적으로 가하지 않기 때문에 열가소성 플라스틱, 목재, 종이 등의 고온 열경화가 곤란한 기재의 코팅이 가능하다. 또한, 필요한 부분에만 에너지 투입이 가능하므로 에너지 절감이 용이하다.
일반적으로 사용하는 광경화형 코팅제는 아크릴 중합체, 우레탄 중합체, 에폭시 중합체, 규소 중합체 등이 있으며 이들에 광개시제 및 첨가제 등을 부가한 뒤 광 조사에 의해 경화시킴으로써 코팅하게 된다. 광경화 코팅제는 라디칼 중합계 및 양이온 중합계로 나누어 질 수 있다.
코팅제는 높은 경도를 얻기 위해 가교 밀도를 높여야 하는데, 가교 밀도가 증가함에 따라 경화 수축 또한 커지게 된다. 상기 경화 수축으로 인해 필름의 끝부분이 말려 올라가는 컬(curl) 현상이 발생하게 된다.
상기 컬 현상을 방지하기 위하여 분자량이 긴 올리고머 또는 비반응형 아크릴 수지 등을 사용하는 방법이 있으나, 이는 경도가 약해지는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해, 무기물인 콜로이드 실리카 입자를 포함하는 다양한 유기-무기 코팅액이 코팅필름의 경도 및 내마모성을 향상시키기 위해 사용되고 있으나, 이러한 유기-무기 실리카 입자에 사용 할 수 있는 용매는 물과 알코올류로 한정되어 있고, 경도와 저 수축 밸런스를 조절하는 것이 어렵다. 또한, 실리카 표면이 유기물이나 실란으로 개질화된 콜로이드 실리카 입자의 침전과 겔 발생에 의한 안정성 문제가 발생할 수 있고, 광학적 투명도가 충족되지 못할 수 있다.
종래 공지된 기술 중에는 코팅의 광경화 단계를 두 단계로 나누어 제1 단계에서 전면에 코팅수지 조성물을 코팅하고 경화시킨 후, 제2 단계에서 하드코팅 조성물이 도포되지 않은 타면에 하드코팅 조성물을 도포하고 경화시킴으로써 제1 단계에서 발생한 컬을 반대 방향으로 상쇄하여 평탄한 하드코팅 필름을 수득하는 방법이 개시되어 있으나, 양면에 두 번 코팅이 진행되어야 하는 추가 공정이 필요하므로 공정 경제성이 떨어진다는 문제가 있다.
한국등록특허 제10-1389967호
본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는, 광경화시 경화수축으로 발생하는 필름의 컬(curl) 현상을 제어 할 수 있는 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 수지 조성물을 포함하는 필름을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 필름을 구비한 편광판 및 화상표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 광경화성 수지, 제1 컬 배향형 개시제 및 제2 컬 배향형 개시제를 포함하고, 상기 제1 컬 배향형 개시제와 상기 제2 컬 배향형 개시제는 경화수축에 의한 필름의 컬 배향형이 반대인 것을 특징으로 하는 수지 조성물을 제공한다.
상기 수지 조성물은 코팅 용도로 사용될 수 있다.
상기 제1 컬 배향형 개시제는 내향컬형이고 제2 컬 배향형 개시제는 외향컬형일 수 있다.
상기 제1 컬 배향형 개시제 또는 상기 제2 컬 배향형 개시제는 양이온 개시제, 라디칼 개시제 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나를 포함 할 수 있다.
상기 제1 컬 배향형 개시제는 다이아릴이오도늄 헥사플루오로포스페이트 염, 다이아조늄 헥사플루오로포스페이트 염, 트라이아릴설포늄 헥사플루오로포스페이트 염 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 포함 할 수 있다.
상기 제2 컬 배향형 개시제는 다이아릴이오도늄 헥사플루오로안티모네이트 염, 다이아조늄 헥사플루오로안티모네이트 염, 트라이아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 포함할 수 있다.
상기 수지 조성물은 상기 제1 컬 배향형 개시제 및 상기 제2 컬 배향형 개시제의 중량비가 1:0.25 내지 1:1.5일 수 있다.
상기 제1 컬 배향형 개시제의 함량과 상기 제2 컬 배향형 개시제의 함량의 합이 상기 수지 조성물 기준 0.1중량% 내지 10중량%인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 광경화성 수지는 유기실록산을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 광경화성 수지는 (SiO2)n, (RSiO1.5)n, (R2SiO)n, (R3SiO0.5)n 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 광경화성 수지는 바구니형 실세스퀴옥산, 사다리형 실세스퀴옥산, 랜덤형 실세스퀴옥산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 포함 할 수 있다.
상기 수지 조성물은 계면활성제, 황변 방지제, 희석제, 소포제, 분산제, 증점제, 습윤제, 레벨링제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 수지 조성물은 아크릴레이트 모노머, 아크릴레이트계 올리고머 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 희석제는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 톨루엔, 벤젠, 크실렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 포함 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 상기 수지 조성물을 이용하여 형성되는 필름을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는 상기 필름이 구비된 편광판을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는 상기 필름이 구비된 화상표시장치를 제공한다.
본 발명에서는 광경화시 발생하는 컬(curl) 배향형이 반대인 개시제들의 배합을 통해 컬 현상을 제어하며, 개시제의 간단한 배합을 통해서 컬 현상의 제어가 가능한 기술의 용이성 때문에 다양한 광경화성 물질의 컬 현상 제어에 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필름의 컬 배향을 나타낸 이미지이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필름의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필름의 컬 평가 방법을 나타낸 이미지이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수지 조성물에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수지 조성물은 광경화성 수지, 제1 컬 배향형 개시제 및 제2 컬 배향형 개시제를 포함 할 수 있고, 상기 제1 컬 배향형 개시제와 상기 제2 컬 배향형 개시제는 경화수축에 의한 필름의 컬 배향형이 반대인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 수지 조성물은 코팅 용도로 사용되는 것을 특징으로 할 수 있으며, 바람직하게는 하드 코팅 용도로 사용 될 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필름의 컬 배향을 나타낸 이미지이다. 도1의 (a)는 내향컬을, 도1의 (b)는 외향컬을 나타낸 이미지이다.
도1을 참조하면, 내향컬은 기재 상부에 본 발명의 일 실시예에 따른 수지 조성물을 코팅하고 광경화하여 제조된 필름이 경화수축에 의해 상기 기재의 상부 방향으로 말리는 것을 의미하며 외향컬은 본 발명의 일 실시예에 따른 필름이 경화수축에 의해 상기 기재의 하부 방향으로 말리는 것을 의미한다.
상기 제1 컬 배향형 개시제 및 제2 컬 배향형 개시제는 광경화 반응을 개시시키는 역할을 한다. 일 실시예에서, 상기 제1 컬 배향형 개시제는 내향컬형이고 제2 컬 배향형 개시제는 외향컬형인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 컬 배향형 개시제 및 상기 제2 컬 배향형 개시제는 양이온 개시제, 라디칼 개시제 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나를 포함 할 수 있다.
상기 양이온 개시제는 광의 인가나 조사에 의하여 양이온 반응을 개시시킬 수 있는 것일 수 있고 예를 들면, 활성 에너지선의 조사에 의하여 양이온 반응을 개시시킬 수 있다. 구체적인 예를 들어 상기 양이온 개시제는 오늄염(onium salt)계, 유기 금속염(organometallic salt)계, 다이아조늄염(diazonium salt)계 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나를 포함 할 수 있다. 또한, 상기 양이온 개시제는 유기 실란계, 잠재성 황산(latent sulfonic acid) 계 및 그 외의 비 이온화 화합물 등과 같은 비 이온화 양이온 개시제를 포함 할 수 있다.
이때, 상기 오늄염계 개시제는, 예를 들어, 다이아조늄염(diazonium salt)계, 다이아릴이오도늄염(diaryliodonium salt)계, 트라이아릴설포늄염(triarylsulfonium salt)계 또는 아릴다이아조늄 염(aryldiazonium salt)계 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 일 수 있으며, 상기 유기 금속염계 개시제는 철 아렌(iron arene)일 수 있다. 상기 유기 실란계 개시제는 o-나이트릴벤질 트라이아릴 실리 에테르(o-nitrobenzyl triaryl silyl ether), 트라이아릴 실리 퍼옥사이드(triaryl silyl peroxide) 또는 아실 실란(acyl silane)일 수 있고, 상기 잠재성 황산 계 개시제는 α-설포닐옥시 케톤 또는 α-히드록시메틸벤조인 설포네이트일 수 있다.
상기 라디칼 개시제는 열, 광, 또는 레독스 반응에 의해 라디칼을 발생시키는 화합물로, 예를 들어, 벤조인계, 히드록시케톤 화합물, 아미노케톤 화합물 또는 포스핀 옥시드 화합물일 수 있다. 보다 구체적으로는 벤젤, 벤조페논, 벤질디메틸케탈, 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르, 벤조인 이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아니노 아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 히드록시알킬페논, 히드록시케톤, 아미노알킬페논, 아실포스핀옥시드, 2-에틸티오잔톤, 2-클로로티오잔톤, 2,4-디메틸티오잔톤, 2,4-디에틸티오잔톤, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥시드 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나를 포함 할 수 있다.
상기 제1 컬 배향형 개시제는, 헥사플루오로포스페이트 (hexafluorophosphate)를 포함하는 염(salt)일 수 있다. 예를 들어, 다이아릴이오도늄 헥사플루오로포스페이트 염(diaryl iodonium hexafluorophosphate salt), 다이아조늄 헥사플루오로포스페이트 염(diazonium hexafluorophosphate salt), 트라이아릴설포늄 헥사플루오로포스페이트 염(triarylsulfonium hexafluorophosphate salt) 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 트라이아릴설포늄 헥사플루오로포스페이트 염(triarylsulfonium hexafluorophosphate salt)일 수 있다.
상기 제2 컬 배향형 개시제는, 헥사플루오로안티모네이트(hexafluoroantimonate)를 포함하는 염(salt)일 수 있다. 예를 들어, 다이아릴이오도늄 헥사플루오로안티모네이트 염(diaryl iodonium hexafluoroantimonate salt), 다이아조늄 헥사플루오로안티모네이트 염(diazonium hexafluoroantimonate salt), 트라이아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염(triarylsulfonium hexafluoroantimonate salt) 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 트라이아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염(triarylsulfonium hexafluorophosphate salt)일 수 있다.
일반적으로, 기재 상부에 수지 조성물을 코팅하고 광경화하여 제조된 필름은 경화수축에 의해 필름의 끝부분이 말려 올라가는 컬(curl) 현상이 발생하게 되는데, 상기 제1 컬 배향형 개시제 및 상기 제2 컬 배향형 개시제는 서로 반대되는 컬 배향형을 가지므로 상호간 컬 배향이 상쇄되어 상기 컬(curl) 현상을 제어 할 수 있다. 상업적으로 허용되는 컬(curl) 수치는 대략적으로 -2mm 내지 +2mm 수준이라 할 수 있다.
상기 수지 조성물은 상기 제1 컬 배향형 개시제 및 상기 제2 컬 배향형 개시제의 중량비가 1:0.25 내지 1:1.5인 것을 특징으로 할 수 있으며, 이때 상기 제1 컬 배향형 개시제 및 상기 제2 컬 배향형 개시제 상호간의 컬 배향을 적절하게 상쇄시킬 수 있어 상업적으로 사용 가능한 수준의 컬 수치(-2mm 내지 +2mm)를 가질 수 있다. 상기 중량비가 1:0.25 미만인 경우 내향컬이 두드러지게 나타나고, 1:1.5 초과인 경우 외향컬이 두드러지게 나타나는 문제가 발생할 수 있다. 다만, 상기 개시제들의 중량비는 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 변경할 수 있음은 당업자에게 자명하다.
상기 제1 컬 배향형 개시제의 함량과 상기 제2 컬 배향형 개시제의 함량의 합은 상기 수지 조성물 기준 0.1중량% 내지 20중량% 일 수 있다. 바람직하게는 0.5중량% 내지 10중량% 일 수 있으며 0.5중량% 미만이면 광경화성 수지의 중합도가 적절하게 나타나지 않는 문제가 있을 수 있고 10중량% 초과이면 반응 부생성물에 의해 필름의 물성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
상기 수지 조성물은 상기 제1 컬 배향형 개시제 및 상기 제2 컬 배향형 개시제뿐 아니라 추가적으로 다른 종류의 개시제와 배합되어 사용될 수 있다.
상기 광경화성 수지는 빛 조사에 의해 경화되어 필름을 형성하는 기능을 한다. 상기 광경화성 수지는 유기실록산을 포함 할 수 있으며 경도를 향상시키고 탄성을 부여할 수 있어 바람직하다.
상기 광경화성 수지는 구체적인 예를 들어, (SiO2)n, (RSiO1.5)n, (R2SiO)n, (R3SiO0.5)n 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 포함할 수 있고 이때 상기 n은 1 내지 1500 사이의 정수일 수 있다. 바람직하게는 바구니형 실세스퀴옥산, 사다리형 실세스퀴옥산, 랜덤형 실세스퀴옥산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 포함 할 수 있다. 이때 상기 광경화성 수지는 랜덤형 실세스퀴옥산을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 랜덤형 실세스퀴옥산은 졸-겔 공정(sol-gel processing)에서 졸(sol)을 뜻한다. 상기 랜덤형 실세스퀴옥산은 일반적으로 알콕시 또는 클로로 실란의 가수분해 축합법을 통해 3차원 네트워크 구조를 형성함으로써 합성 될 수 있다.
상기 수지 조성물은 계면활성제, 황변 방지제, 희석제, 소포제, 분산제, 증점제, 습윤제, 레벨링제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 더 포함 할 수 있고, 항산화제, UV흡수제, 광안정제, 열적고분자 금지제, 윤활제, 방오제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 더 포함할 수도 있다.
상기 희석제는 수지 조성물의 농도와 점도 또는 생성된 필름의 두께를 조절하기 위하여 사용 될 수 있으며, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 톨루엔, 벤젠, 크실렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 포함 할 수 있다. 이때, 상기 희석제는 코팅 방법 또는 목적하는 필름의 두께에 의존하여 적절히 선택 될 수 있다.
상기 수지 조성물은 아크릴레이트 모노머, 아크릴레이트계 올리고머 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 더 포함할 수 있다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수지 조성물이 코팅된 기재의 개략적인 단면도이다.
도2를 참조하면, 기재를 준비하고 상기 기재 상에 본 발명의 일 실시예에 따른 수지 조성물을 공지된 방법으로 코팅하는 방법에 의해 형성 될 수 있다. 예를 들어, 스핀 코팅 또는 바 코팅과 같은 방법에 의해 형성될 수 있다.
도3는 본 발명의 일 실시예에 따른 필름의 컬 평가 방법을 나타낸 이미지이다.
도2 및 3을 참조하면, 필름의 컬 평가는, 일반적으로, 수지 조성물이 코팅된 기재를 10cmｘ10cm로 잘라 평면인 바닥에 위치시키고, 이때 각 모서리 또는 일 변이 평면에서 이격되는 거리의 최대값을 측정하여 평가 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 상기 필름이 구비된 화상표시장치 관한 것이다. 상기 필름은 플라즈마 디스플레이, 필드 에미션 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 무기 EL 디스플레이, 또는 전자 페이퍼와 같은 화상표시장치에 사용될 수 있다. 구체적인 예를 들어, 플렉서블(flexible) 표시장치의 윈도우에 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 상기 필름이 구비된 편광판에 관한 것이다. 상기 필름은 편광판 또는 터치 센서에 부착하여 사용할 수도 있다.
필름이 높은 경도를 얻기 위해서는 가교 밀도를 높여야 하는데, 이에 따라 경화 수축도 증가하게 된다. 따라서 상기 경화 수축으로 인해 필름의 끝 부분이 말려 올라가는 컬(curl)현상을 제어하는 것이 요구된다.
종래 상기 컬(Curl)현상을 방지하기 위하여 무기물인 콜로이드 실리카 입자를 도입하였으나 사용할 수 있는 용매가 한정되고 광학적 투명도가 충족되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광경화성 수지, 제1 컬 배향형 개시제 및 제2 컬 배향형 개시제를 포함하고, 상기 제1 컬 배향형 개시제와 상기 제2 컬 배향형 개시제는 경화수축에 의한 필름의 컬 배향이 반대인 것을 특징으로 하는 수지 조성물을 제공하여, 상기 제1 컬 배향형 개시제 및 상기 제2 컬 배향형 개시제가 상호간에 컬 경향을 상쇄시킴으로써 필름의 컬 현상을 제어 할 수 있다. 또한 종래 양면에 코팅을 두 번 진행하여 컬 현상을 제어하는 기술과 달리 추가 공정이 필요하지 않아 공정 편의성이 높고, 개시제의 간단한 배합을 통해서 컬 현상의 제어가 가능한 기술의 용이성 때문에 다양한 광경화성 물질의 컬 현상 제어에 적용 할 수 있다.
이하에서는, 실시예 및 비교예를 참조하면서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 수지 조성물에 대하여 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예시이며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
제조예1. 랜덤형 실세스퀴옥산의 제조
2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트라이메톡시실란(ECTMS, TCI사)과 물(H2O, 시그마-알드리치사)을 100.00g:10.96g(0.40mol:0.60mol) 비율로 혼합하여 250ml 1 neck 플라스크에 넣어 혼합물을 제조하였다.
상기 혼합물에 앰벌라이트 IRA-400(Cl) 촉매 (IRA-400, 시그마-알드리치사)를 5.0g을 첨가하여 80rpm에서 500rpm의 속도로 24시간 동안 교반한다. 이후, 필터링을 통한 정제 과정을 거침으로써 랜덤형 실세스퀴옥산을 수득하였다
실시예1. 수지 조성물 배합과 필름의 제조.
상기 제조예1에서 수득한 실세스퀴옥산을 준비하고 수지 조성물 기준 실세스퀴옥산 70중량%, 희석제로 메틸에틸케톤 24중량%, 제1 컬 배향형 개시제로 트라이아릴설포늄 헥사플루오로포스페이트 염 4중량%, 제2 컬 배향형 개시제로 트라이아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염 2중량%가 되도록 수지 조성물을 배합하였다.
다음으로, PET기판을 준비하고, 상기 PET기판에 상기 수지 조성물을 바 코팅(bar coating)한 후, 40℃ 내지 80℃ 온도에서 1분 내지10분 동안 건조하여 수지 조성물 내의 용매를 완전히 제거한 후, 기판에 UV를 조사하여 경화반응을 일으켜 필름을 제조하였다. 이때 필름의 두께는 51um, PET기판의 두께는 100um로 제조되었다.
실시예2. 수지 조성물 배합과 필름의 제조.
제1 컬 배향형 개시제로 트라이아릴설포늄 헥사플루오로포스페이트 염 2.4중량%, 제2 컬 배향형 개시제로 트라이아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염 4.6중량%가 되도록 하였고 그 외에의 조성 및 제조 방법은 실시예 1과 동일하게 하여 필름을 제조하였다. 이때 필름의 두께는 50um, PET기판의 두께는 100um로 제조되었다.
실시예3. 수지 조성물 배합과 필름의 제조.
제1 컬 배향형 개시제로 트라이아릴설포늄 헥사플루오로포스페이트 염 2중량%, 제2 컬 배향형 개시제로 트라이아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염 4중량%가 되도록 하였고 그 외에의 조성 및 제조 방법은 실시예 1과 동일하게 하여 필름을 제조하였다. 이때 필름의 두께는 50um, PET기판의 두께는 100um로 제조되었다
실시예4. 수지 조성물 배합과 필름의 제조.
제1 컬 배향형 개시제로 트라이아릴설포늄 헥사플루오로포스페이트 염 4.8중량%, 제2 컬 배향형 개시제로 트라이아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염 1.2중량%가 되도록 하였고 그 외에의 조성 및 제조 방법은 실시예 1과 동일하게 하여 필름을 제조하였다. 이때 필름의 두께는 50um, PET기판의 두께는 100um로 제조되었다.
비교예1. 수지 조성물 배합과 필름의 제조.
상기 제조예1에서 수득한 실세스퀴옥산을 준비하고 수지 조성물 기준 실세스퀴옥산 70중량%, 희석제로 메틸에틸케톤 24중량%, 제1 컬 배향형 개시제로 트라이아릴설포늄 헥사플루오로포스페이트 염 6중량%가 되도록 수지 조성물을 배합하였다.
다음으로, PET기판을 준비하고, 상기 PET기판에 상기 수지 조성물을 바 코팅(bar coating)한 후, 40℃ 내지 80℃ 온도에서 1분 내지10분 동안 건조하여 수지 조성물 내의 용매를 완전히 제거한 후, 기판에 UV를 조사하여 경화반응을 일으켜 필름을 제조하였다. 이때 필름의 두께는 51um, PET기판의 두께는 100um로 제조되었다.
비교예2. 수지 조성물 배합과 필름의 제조.
상기 제조예1에서 수득한 실세스퀴옥산을 준비하고 수지 조성물 기준 실세스퀴옥산 70중량%, 희석제로 메틸에틸케톤 24중량%, 제2 컬 배향형 개시제로 트라이아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염 6중량%가 되도록 수지 조성물을 배합하였다.
그 외에의 제조 방법은 비교예 1과 동일하게 하여 필름을 제조하였다. 이때 필름의 두께는 52um, PET기판의 두께는 100um로 제조되었다.
실험예1. 컬(curl) 특성 평가.
실시예1 내지 4, 비교예1 및 비교예2의 필름이 형성된 PET기판을 10cm ｘ10cm 로 잘라 평면인 바닥에 위치시켰을 때, 각 모서리 또는 일 변이 평면에서 이격되는 거리의 최대값을 측정하였다.
표1은 실시예1 내지 4, 비교예1 및 비교예2에 따른 수지 조성물 및 이를 이용해 형성된 필름의 컬 평가 자료를 기록한 표이다.
표1을 참조하면, 상기 제1 컬 배향형 개시제 및 상기 제2 컬 배향형 개시제의 중량비가 1:0.25 내지 1:1.5일때 컬 수치가 상업적으로 사용 가능한 수준(-2mm 내지 2mm) 인 것을 확인 할 수 있다.
실세스퀴옥산 희석제 함량 제1 컬 배향형 개시제 함량 제2 컬 배향형 개시제 함량 Curl 필름 두께 PET기판 두께
실시예 1 70% 24% 4% 2% 0 mm 51 um 100 um
실시예2 70% 24% 2.4% 3.6% -2 mm 50 um 100 um
실시예3 70% 24% 2% 4% -6 mm 50 um 100 um
실시예4 70% 24% 4.8% 1.2% 1mm 50 um 100 um
비교예1 70% 24% 6% 0% 15 mm 51 um 100 um
비교예2 70% 24% 0% 6% -10 mm 52 um 100 um
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (17)

  1. 광경화성 수지, 제1 컬 배향형 개시제 및 제2 컬 배향형 개시제를 포함하고,
    상기 제1 컬 배향형 개시제와 상기 제2 컬 배향형 개시제는 경화수축에 의한 막의 컬 배향형이 반대인 것을 특징으로 하고,
    상기 제1 컬 배향형 개시제는 내향컬형이고 제2 컬 배향형 개시제는 외향컬형인 것을 특징으로 하고,
    상기 제1 컬 배향형 개시제 또는 상기 제2 컬 배향형 개시제는 양이온 개시제, 라디칼 개시제 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수지 조성물은 코팅 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컬 배향형 개시제는 다이아릴이오도늄 헥사플루오로포스페이트 염, 다이아조늄 헥사플루오로포스페이트 염, 트라이아릴설포늄 헥사플루오로포스페이트 염 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 컬 배향형 개시제는 다이아릴이오도늄 헥사플루오로안티모네이트 염, 다이아조늄 헥사플루오로안티모네이트 염, 트라이아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컬 배향형 개시제 및 상기 제2 컬 배향형 개시제의 중량비가 1:0.25 내지 1:1.5인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컬 배향형 개시제의 함량과 상기 제2 컬 배향형 개시제의 함량의 합이 상기 수지 조성물 기준 0.1중량% 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광경화성 수지는 유기실록산을 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 광경화성 수지는 (SiO2)n, (RSiO1.5)n, (R2SiO)n, (R3SiO0.5)n 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 광경화성 수지는 바구니형 실세스퀴옥산, 사다리형 실세스퀴옥산, 랜덤형 실세스퀴옥산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 수지 조성물은 계면활성제, 황변 방지제, 희석제, 소포제, 분산제, 증점제, 습윤제, 레벨링제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 수지 조성물은 아크릴레이트 모노머, 아크릴레이트계 올리고머 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 희석제는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 톨루엔, 벤젠, 크실렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  15. 제1항에 따른 수지 조성물을 이용하여 형성되는 필름.
  16. 제15항에 따른 필름이 구비된 편광판.
  17. 제15항에 따른 필름이 구비된 화상표시장치.
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