KR102656558B1 - 퍼플루오로폴리에테르기 함유 아크릴 화합물 및 이를 포함하는 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 카보디이미드기에 의해 연결된 2개의 아릴렌 골격의 중심 구조 단위의 양쪽에, 우레탄 결합을 매개로 일 말단에 퍼플루오로폴리에테르기가 결합되고 다른 말단에 다관능 (메타)아크릴로일기가 결합된 구조를 갖는 화합물을 제공한다. 본 발명에 따른 화합물은 통상적으로 사용되는 용제에 대해 가용성이면서 우수한 초기 접촉각 및 내마모성을 부여할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 화합물은 초기 접촉각 및 내마모성 확보를 위한 첨가제로서 코팅제에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

퍼플루오로폴리에테르기 함유 아크릴 화합물 및 이를 포함하는 조성물 {Acryl Compound Containing Perfluoropolyether Group and Composition Comprising the Same}
본 발명은 퍼플루오로폴리에테르기 함유 아크릴 화합물 및 이를 포함하는 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 통상적으로 사용되는 용제에 가용성이면서 우수한 초기 접촉각 및 내마모성을 부여할 수 있는 퍼플루오로폴리에테르기 함유 아크릴 화합물 및 이를 포함하는 조성물에 관한 것이다.
액정 표시장치, 일렉트로루미네센스(EL) 표시장치, 플라즈마 디스플레이(PD), 전계 방출 디스플레이(FED: Field Emission Display) 등의 화상표시장치에 표면 보호 목적으로 다양한 투명 코팅제가 이용되고 있다.
예를 들어, 하드코팅 조성물을 이용하여 형성되는 하드코팅 필름이 화상표시장치를 보호하기 위해 사용된다.
이러한 하드코팅 필름은 화상표시장치의 최외곽에 배치되어 사용되는 경우가 많아, 내마모성, 내스크래치성 등과 같은 기계적 물성 및 내약품성과 같은 화학적 물성과 더불어 지문, 마커 등에 의한 표시에 대한 내오염성 및/또는 제거 용이성과 관련된 방오성이 주요 성능으로 요구되고 있다.
이러한 기계적/화학적 물성, 내오염성 및/또는 방오성을 위해 사용되는 재료로는 불소 함유 중합체가 알려져 있다. 그러나, 기존에 알려져 있는 불소 함유 중합체는 통상적으로 사용되는 용제에 잘 녹지 않는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2005-0010064호는 복합 하드 코팅층이 부여된 물체 및 복합 하드 코트층의 형성방법에 관한 것으로서, 구체적으로 물체 표면에 설치된 하드 코트층과 하드 코트층 표면에 설치된 방오 표면층을 포함하는 복합 하드 코트층이 부여된 물체로서, 하드 코트층은 활성 에너지선 경화성 화합물을 포함하는 하드 코트제 조성물의 경화물로 되고, 방오 표면층은 플루오르를 함유하는 다관능 (메타)아크릴레이트 화합물과 플루오르를 함유하는 단관능 (메타)아크릴레이트 화합물을 포함하는 표면 재료의 경화물로 되며, 상기 방오 표면층은 상기 하드 코트층에 고착되어 있는, 복합 하드 코트층이 부여된 물체에 관한 내용을 개시하고 있다.
그러나, 여전히 통상적으로 사용되는 용제에 가용성이면서 우수한 초기 접촉각 및 내마모성을 부여할 수 있는 재료에 대한 개발이 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 공개특허 제10-2005-0010064호
본 발명의 한 목적은 통상적으로 사용되는 용제에 가용성이면서 우수한 초기 접촉각 및 내마모성을 부여할 수 있는 퍼플루오로폴리에테르기 함유 아크릴 화합물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 퍼플루오로폴리에테르기 함유 아크릴 화합물을 포함하는 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 조성물을 이용하여 형성된 하드코팅 필름 및 도막을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 하드코팅 필름 및/또는 도막을 포함하는 화상표시장치를 제공하는 것이다.
한편으로, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
상기 식에서,
Z는 불소 원자에 의해 치환되거나 치환되지 않은 C1-C16의 알킬기이고,
Y는 -(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-를 나타내며, 이때 a, b, c 및 d는 각각 독립적으로 0 내지 200의 정수이고, a, b, c 및 d의 합은 5 이상이며,
W는 를 나타내고,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 C1-C4의 알킬기, C1-C4의 알콕시기, 히드록시기 또는 할로겐 원자에 의해 치환되거나 치환되지 않은 아릴렌기이고,
X1 내지 X3는 각각 독립적으로 존재하지 않거나, 산소 원자, 황 원자, 설포닐기, 또는 C1-C4의 할로알킬기에 의해 치환되거나 치환되지 않은 C1-C4의 알킬렌기이며,
A는 (메타)아크릴로일옥시기이고,
n 및 m은 각각 독립적으로 0 또는 1이다.
본 발명의 일 실시형태에서, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 C1-C4의 알킬기에 의해 치환되거나 치환되지 않은 페닐렌기일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, X1 내지 X3는 각각 독립적으로 존재하지 않거나, C1-C4의 할로알킬기에 의해 치환되거나 치환되지 않은 C1-C4의 알킬렌기일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 1-4 중 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1-1]
[화학식 1-2]
[화학식 1-3]
[화학식 1-4]
상기 식에서,
Z는 불소 원자에 의해 치환되거나 치환되지 않은 C1-C16의 알킬기이고,
Y는 -(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-를 나타내며, 이때 a, b, c 및 d는 각각 독립적으로 0 내지 200의 정수이고, a, b, c 및 d의 합은 5 이상이다.
다른 한편으로, 본 발명은 상기 화합물을 포함하는 하드코팅 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 화합물은 하드코팅 조성물 전체 100 중량%에 대하여 2.5 내지 10 중량%의 양으로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 하드코팅 조성물은 투광성 수지, 광개시제 및 용제를 더 포함할 수 있다.
또 다른 한편으로, 본 발명은 상기 하드코팅 조성물을 이용하여 형성되는 하드코팅 필름을 제공한다.
또 다른 한편으로, 본 발명은 상기 하드코팅 필름이 구비된 화상표시장치를 제공한다.
또 다른 한편으로, 본 발명은 상기 하드코팅 필름이 구비된 플렉서블(flexible) 표시장치의 윈도우를 제공한다.
또 다른 한편으로, 본 발명은 상기 하드코팅 필름이 구비된 편광판을 제공한다.
또 다른 한편으로, 본 발명은 상기 하드코팅 필름이 구비된 터치 센서를 제공한다.
또 다른 한편으로, 본 발명은 상기 화합물을 포함하는 저반사층 형성용 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 화합물은 저반사층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 2.5 내지 10 중량%의 양으로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 저반사층 형성용 조성물은 투광성 수지, 공극을 갖는 미립자, 광개시제 및 용제를 더 포함할 수 있다.
또 다른 한편으로, 본 발명은 상기 저반사층 형성용 조성물을 이용하여 형성된 도막을 제공한다.
또 다른 한편으로, 본 발명은 상기 도막을 포함하는 화상표시장치를 제공한다.
본 발명에 따른 카보디이미드기에 의해 연결된 2개의 아릴렌 골격의 중심 구조 단위의 양쪽에, 우레탄 결합을 매개로 일 말단에 퍼플루오로폴리에테르기가 결합되고 다른 말단에 다관능 (메타)아크릴로일기가 결합된 구조를 갖는 화합물은 통상적으로 사용되는 용제에 대해 가용성이면서 우수한 초기 접촉각 및 내마모성을 부여할 수 있다. 특히, 상기 화합물은 (메타)아크릴계 투명 코팅제에 대한 상용성이 우수하다. 따라서, 상기 화합물은 초기 접촉각 및 내마모성 확보를 위한 첨가제로서 (메타)아크릴계 투명 코팅제에 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시형태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물에 관한 것이다.
[화학식 1]
상기 식에서,
Z는 불소 원자에 의해 치환되거나 치환되지 않은 C1-C16의 알킬기이고,
Y는 -(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-를 나타내며, 이때 a, b, c 및 d는 각각 독립적으로 0 내지 200의 정수이고, a, b, c 및 d의 합은 5 이상이며,
W는 를 나타내고,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 C1-C4의 알킬기, C1-C4의 알콕시기, 히드록시기 또는 할로겐 원자에 의해 치환되거나 치환되지 않은 아릴렌기이고,
X1 내지 X3는 각각 독립적으로 존재하지 않거나, 산소 원자, 황 원자, 설포닐기, 또는 C1-C4의 할로알킬기에 의해 치환되거나 치환되지 않은 C1-C4의 알킬렌기이며,
A는 (메타)아크릴로일옥시기이고,
n 및 m은 각각 독립적으로 0 또는 1이다.
본 명세서에서 사용되는 불소 원자에 의해 치환되거나 치환되지 않은 C1-C16의 알킬기는 불소 원자로 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 1 내지 16개로 구성된 직쇄형 또는 분지형의 1가 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 2-에틸헥실, 헵틸, 2-에틸헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 트리플루오로메틸, 트리플루오로에틸, 트리플루오로프로필, 트리플루오로부틸 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 C1-C4의 알킬기는 탄소수 1 내지 4개로 구성된 직쇄형 또는 분지형의 1가 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, t-부틸 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 C1-C4의 알콕시기는 탄소수 1 내지 4개로 구성된 직쇄형 또는 분지형 알콕시기를 의미하며, 메톡시, 에톡시, n-프로판옥시 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 아릴렌기는 2가의 아로메틱기와 헤테로아로메틱기 및 그들의 부분적으로 환원된 유도체를 모두 포함한다. 상기 아로메틱기는 5원 내지 15원의 단순 또는 융합 고리형이며, 헤테로아로메틱기는 산소, 황 또는 질소를 하나 이상 포함하는 아로메틱기를 의미한다. 대표적인 아릴렌기의 예로는 페닐렌, 나프틸렌, 피리디닐렌(pyridinylene), 푸라닐렌(furanylene), 티오페닐렌(thiophenylene), 인돌릴렌(indolylene), 퀴놀리닐렌(quinolinylene), 이미다졸리닐렌(imidazolinylene), 옥사졸릴렌(oxazolylene), 티아졸릴렌(thiazolylene), 테트라히드로나프틸렌 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 설포닐기는 -S(=O)2의 기를 나타낸다.
본 명세서에서 사용되는 C1-C4의 할로알킬기는 불소, 염소, 브롬 및 요오드로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 4의 직쇄형 또는 분지형 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 트리플로오로메틸, 트리클로로메틸, 트리플루오로에틸 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 C1-C4의 알킬렌기는 탄소수 1 내지 4개로 구성된 직쇄형 또는 분지형의 2가 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시형태에서, Z는 C1-C16의 퍼플루오로알킬기, 특히 C1-C3의 퍼플루오로알킬기일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, Y는 -(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-를 나타내는 작용기로, 퍼플루오로폴리에테르기이다. 이때 a, b, c 및 d는 각각 독립적으로 0 내지 200의 정수이고, a, b, c 및 d의 합은 5 이상이며, 보다 바람직하게는 10 이상, 예를 들어 10 이상 200 이하이다. 상기 각 반복 단위인 -(OC4F8)-, -(OC3F6)-, -(OC2F4)- 및 -(OCF2)-의 순서는 랜덤일 수 있다.
이들 반복 단위 중, -(OC4F8)-는, -(OCF2CF2CF2CF2)-, -(OCF(CF3)CF2CF2)-, -(OCF2CF(CF3)CF2)-, -(OCF2CF2CF(CF3))-, -(OC(CF3)2CF2)-, -(OCF2C(CF3)2)-, -(OCF(CF3)CF(CF3))-, -(OCF(C2F5)CF2)- 및 -(OCF2CF(C2F5))- 중 어느 하나일 수 있으며, 바람직하게는 -(OCF2CF2CF2CF2)-일 수 있다. 또한, -(OC3F6)-는, -(OCF2CF2CF2)-, -(OCF(CF3)CF2)- 및 -(OCF2CF(CF3))- 중 어느 하나일 수 있으며, 바람직하게는 -(OCF2CF2CF2)-일 수 있다. 아울러, -(OC2F4)-는, -(OCF2CF2)- 및 -(OCF(CF3))- 중 어느 하나일 수 있으며, 바람직하게는 -(OCF2CF2)-일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, Ar1 및 Ar2는 용제에 대한 가용성, 초기 접촉각 및/또는 내마모성면에서 각각 독립적으로 C1-C4의 알킬기에 의해 치환되거나 치환되지 않은 페닐렌기일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, X1 내지 X3는 용제에 대한 가용성, 초기 접촉각 및/또는 내마모성면에서 각각 독립적으로 존재하지 않거나, C1-C4의 할로알킬기에 의해 치환되거나 치환되지 않은 C1-C4의 알킬렌기일 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시형태에 따른 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 1-4 중 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1-1]
[화학식 1-2]
[화학식 1-3]
[화학식 1-4]
상기 식에서,
Z는 불소 원자에 의해 치환되거나 치환되지 않은 C1-C16의 알킬기이고,
Y는 -(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-를 나타내며, 이때 a, b, c 및 d는 각각 독립적으로 0 내지 200의 정수이고, a, b, c 및 d의 합은 5 이상이다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 당해 분야에 알려진 방법으로 용이하게 제조할 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 후술하는 합성예에 따라 제조할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 카보디이미드기에 의해 연결된 2개의 아릴렌 골격의 중심 구조 단위의 양쪽에, 우레탄 결합을 매개로 일 말단에 퍼플루오로폴리에테르기가 결합되고 다른 말단에 다관능 (메타)아크릴로일기가 결합된 구조를 가짐에 따라 메틸에틸케톤(MEK), 에틸 아세테이트(EA) 등의 투명 코팅제에 통상적으로 사용되는 용제에 대해 가용성이면서 우수한 초기 접촉각 및 내마모성을 부여할 수 있다. 특히, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 다관능 (메타)아크릴로일기를 가져 (메타)아크릴계 투명 코팅제에 대한 상용성이 우수하고, (메타)아크릴계 투명 코팅제에 포함된 다른 경화성 성분들과 함께 경화가 가능하여 더욱 우수한 내마모성을 부여할 수 있다. 따라서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 초기 접촉각 및 내마모성 확보를 위한 첨가제로서 (메타)아크릴계 투명 코팅제에 유용하게 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시형태는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 하드코팅 조성물에 관한 것이다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하드코팅 조성물 전체 100 중량%에 대하여 2.5 내지 10 중량%, 바람직하게는 3 내지 5 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 하드코팅 조성물 전체 100 중량%에 대하여 2.5 중량% 미만의 양으로 포함되면 초기 접촉각 및 내마모성이 불량해질 수 있고, 10 중량% 초과의 양으로 포함되면 하드코팅 조성물로부터 형성된 도막의 물성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 하드코팅 조성물은 투광성 수지, 광개시제 및 용제를 더 포함할 수 있다.
상기 투광성 수지는 광경화형 수지이며, 상기 광경화형 수지는 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머 및/또는 모노머를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머로는 에폭시 (메타)아크릴레이트, 우레탄 (메타)아크릴레이트, 폴리헤드달 올리고머릭 실세스퀴옥산 (메타)아크릴레이트 등을 사용할 수 있으며, 우레탄 (메타)아크릴레이트가 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과의 상용성 및 내마모성 향상 면에서 바람직하다.
상기 우레탄 (메타)아크릴레이트는 분자내에 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트와 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 촉매 존재 하에서 반응시켜 제조할 수 있다. 상기 분자내에 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트의 구체적인 예로는, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시이소프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 개환 히드록시아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트 등이 있다. 또한 상기 이소시아네이트기를 갖는 화합물의 구체적인 예로는, 1,4-디이소시아나토부탄, 1,6-디이소시아나토헥산, 1,8-디이소시아나토옥탄, 1,12-디이소시아나토도데칸, 1,5-디이소시아나토-2-메틸펜탄, 트리메틸-1,6-디이소시아나토헥산, 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 트랜스-1,4-시클로헥센디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실이소시아네이트), 이소포론디이소시아네이트, 톨루엔-2,4-디이소시아네이트, 톨루엔-2,6-디이소시아네이트, 자일렌-1,4-디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌-1,3-디이소시아네이트, 1-클로로메틸-2,4-디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(2,6-디메틸페닐이소시아네이트), 4,4'-옥시비스(페닐이소시아네이트), 헥사메틸렌디이소시아네이트로부터 유도되는 3관능 이소시아네이트, 트리메틸올프로판어덕트톨루엔디이소시아네이트 등이 있다.
상기 모노머는 통상적으로 사용하는 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 광경화형 관능기로 (메타)아크릴로일기, 비닐기, 스티릴기, 알릴기 등의 불포화기를 분자내에 갖는 모노머가 바람직하고, 그 중에서도 (메타)아크릴로일기를 갖는 모노머가 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과의 상용성 및 내마모성 향상 면에서 바람직하다.
상기 (메타)아크릴로일기를 갖는 모노머는 구체적인 예로, 네오펜틸글리콜아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리(메타)아크릴레이트, 1,2,4-시클로헥산테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소덱실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 테트라하이드로퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트 및 이소보네올(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있다.
상기 예시한 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머 및 모노머는 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 투광성 수지는 하드코팅 조성물 전체 100 중량%에 대하여 1 내지 80 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 투광성 수지의 함량이 1 중량% 미만이면 충분한 경도 향상을 도모하기 어렵고, 80 중량%를 초과할 경우 컬링이 심해지는 문제가 있다.
상기 광개시제는 하드코팅 조성물의 광경화 유도를 위해 포함되며, 예를 들면 광 조사에 의해 라디칼을 형성할 수 있는 광 라디칼 개시제를 포함할 수 있다.
상기 광개시제의 예로서 화학구조 또는 분자결합 에너지의 차에 의해 분자의 분해로 라디칼을 생성시키는 Type 1형 개시제, 및 3차 아민과 공존하여 수소탈환을 유도하는 Type 2형 개시제 등을 들 수 있다.
예를 들면, 상기 Type 1형 개시제는 4-페녹시디클로로아세트페논, 4-t-부틸디클로로아세트페논, 4-t-부틸트리클로로아세트페논, 디에톡시아세트페논, 2-히드록시-2-메틸-l-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-l-온, 1-(4-도데실페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)-페닐(2-히드록시-2-프로필)케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 등의 아세트페논류; 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤질 디메틸케탈 등의 벤조인류; 포스핀옥사이드류; 티타노센 화합물 등을 포함할 수 있다.
예를 들면, Type 2형 개시제는 벤조페논, 벤조일벤조익산, 벤조일벤조익산 메틸에테르, 4-페닐벤조페논, 히드록시벤조페논, 4-벤졸-4'-메틸디페닐설파이드, 3,3'-메틸-4-메톡시벤조페논 등의 벤조페논류; 티옥산톤, 2-크로로티옥산톤, 2-메틸티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 이소프로필티옥산톤 등의 티옥산톤류 등을 들 수 있다.
상술한 광개시제는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 또한 상기 Type 1형 및 Type 2형 개시제를 단독으로 또는 병용하여도 무방하다.
상기 광개시제는 하드코팅 조성물 전체 100 중량%에 대하여 약 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 약 1 내지 5 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 광개시제의 함량이 0.1 중량% 미만인 경우 충분한 경화가 진행되지 않아 하드코팅 필름 또는 하드코팅층의 기계적 물성 및 밀착력이 확보되지 않을 수 있다. 상기 광개시제의 함량이 10 중량%를 초과하는 경우, 경화 수축으로 인한 접착 불량, 크랙, 컬 현상이 초래될 수 있다.
상기 용제는 당해 기술분야에서 사용되는 것이라면 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 예를 들어, 알코올계(메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 메틸셀루소브, 에틸솔루소브 등), 케톤계(메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 시클로헥사논 등), 아세테이트계(에틸아세테이트, 프로필아세테이트, n-부틸아세테이트, t-부틸아세테이트, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트 등), 헥산계(헥산, 헵탄, 옥탄 등), 벤젠계(벤젠, 톨루엔, 자일렌 등), 에테르계(디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등) 등이 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 예시된 용제들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 용제는 하드코팅 조성물 전체 100 중량%가 되도록 잔량으로 포함될 수 있으며, 예를 들어 하드코팅 조성물 전체 100 중량%에 대하여 10 내지 95 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 용제의 함량이 10 중량% 미만이면 점도가 높아 작업성이 떨어지고, 95 중량%를 초과할 경우에는 건조 과정에서 시간이 많이 소요되고 경제성이 떨어지는 문제가 있다.
상기 하드코팅 조성물은 상기한 성분들 이외에도, 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 성분들, 예를 들어 레벨링제, 열 안정제, 항산화제, 계면활성제, 윤활제, 방오제 등이 추가적으로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는 상술한 하드코팅 조성물을 이용하여 형성되는 하드코팅 필름에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 하드코팅 필름은 기재의 일면에 상술한 하드코팅 조성물의 경화물을 포함하는 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 기재는 당해 기술분야에서 사용되는 기재라면 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 구체적으로, 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등에서 우수한 필름이 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알콜계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 등과 같은 열가소성 수지로 구성된 필름을 들 수 있으며, 상기 열가소성 수지의 블렌드물로 구성된 필름도 사용할 수 있다. 또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지로 된 필름이나 UTG(ultra thin glass)를 이용할 수도 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 반복적인 굽힘에 대한 내구성이 우수하여 플렉서블한 화상표시장치에 적용이 보다 용이할 수 있는 폴리이미드계 수지 혹은 폴리에스테르계 수지를 사용할 수 있다.
상기 기재의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 8 내지 1000㎛, 구체적으로는 20 내지 150㎛일 수 있다. 상기 기재의 두께가 8㎛ 미만이면 필름의 강도가 저하되어 가공성이 떨어지게 되고, 1000㎛ 초과이면 투명성이 저하되거나 하드코팅 필름의 중량이 커지는 문제가 발생한다.
상기 하드코팅 필름은 기재의 일면에 상술한 하드코팅 조성물을 도포하고 경화시켜 코팅층을 형성시킴으로써 제조할 수 있다.
상기 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 기재에 도포한 후에는, 30 내지 150℃의 온도에서 10초 내지 1시간 동안, 보다 구체적으로는 30초 내지 30분 동안 휘발물을 증발시켜 건조시킨 다음, UV광을 조사하여 경화시킨다. 상기 UV광의 조사량은 구체적으로 약 0.01 내지 10J/㎠일 수 있으며, 보다 구체적으로 0.1 내지 2J/㎠일 수 있다.
이때, 형성되는 코팅층의 두께는 구체적으로 2 내지 30㎛, 보다 구체적으로 3 내지 20㎛ 일 수 있다. 상기 코팅층의 두께가 상기 범위 내에 포함될 경우 우수한 경도 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는 상술한 하드코팅 필름이 구비된 화상표시장치에 관한 것이다. 일례로, 본 발명의 하드코팅 필름은 화상표시장치, 특히 플렉서블 표시장치 또는 폴더블 표시장치의 윈도우로 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 하드코팅 필름은 편광판, 터치 센서 등에 부착하여 사용할 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.
본 발명의 일 실시형태는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 저반사층 형성용 조성물에 관한 것이다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 저반사층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 2.5 내지 10 중량%, 바람직하게는 3 내지 5 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 저반사층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 2.5 중량% 미만의 양으로 포함되면 초기 접촉각 및 내마모성이 불량해질 수 있고, 10 중량% 초과의 양으로 포함되면 저반사층 형성용 조성물로부터 형성된 도막의 물성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 저반사층 형성용 조성물은 투광성 수지, 공극을 갖는 미립자, 광개시제 및 용제를 더 포함할 수 있다.
상기 공극을 갖는 미립자는 저반사층 형성용 조성물로부터 형성되는 도막의 강도를 유지하면서 굴절률을 낮추는 것을 가능하게 한다.
상기 공극을 갖는 미립자란 미립자의 내부에 기체가 충전된 구조 및/또는 기체를 포함하는 다공질 구조체로서, 미립자 본래의 굴절률에 비해 미립자 중의 기체의 점유율에 반비례해서 굴절률이 저하하는 미립자를 의미한다.
본 발명에 있어서는 미립자의 형태, 구조, 응집 상태, 도포막 내부에서의 미립자의 분산 상태에 의해, 내부, 및/또는 표면의 적어도 일부에 나노포러스 구조의 형성이 가능한 미립자도 포함된다.
상기 공극을 갖는 미립자는 제조가 용이하고 그 자신의 경도가 높기 때문에, 도막의 강도가 향상되고 아울러 도막의 굴절률을 1.25 내지 1.45 정도의 범위 내로 조절 가능하게 한다.
상기 공극을 갖는 미립자는 구체적으로 충전용 컬럼 및 표면의 다공질부에 각종 화학 물질을 흡착시키는 제방재(除放材), 촉매 고정용으로 사용되는 다공질 미립자 또는 단열재나 저유전재에 편입시키는 것을 목적으로 하는 중공 미립자의 분산체나 응집체를 들 수 있다. 보다 구체적인 예로서는 시판품으로서 일군촉매화학 제품인 상품명 ELECON 중공 실리카 입자, 일본 실리카 공업 주식회사 제품인 상품명 닙실(Nipsil)이나 닙젤(Nipgel) 중에서 다공질 실리카 미립자의 집합체, 닛산화학 공업(주) 제품인 실리카 미립자가 사슬 형상으로 연결된 구조를 갖는 콜로이달 실리카 UP 시리즈(상품명)에서 선택된 것을 사용할 수 있다.
상기 공극을 갖는 미립자의 평균 입자 지름은 5nm 내지 300nm이며, 바람직하게는 8nm 내지 100nm이며, 더 바람직하게는 40nm 내지 80nm일 수 있다. 상기 공극을 갖는 미립자의 평균 입자 지름이 상기 범위 내에 있을 경우 도막에 뛰어난 투명성을 부여하는 것이 가능하게 된다.
상기 공극을 갖는 미립자는 상기 저반사층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.5 내지 10 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 공극을 갖는 미립자가 상기 범위 내로 포함될 경우 도막의 굴절률 조절이 가능하고, 반사 방지 효과가 우수하다.
상기 투광성 수지, 광개시제 및 용제의 종류에 대한 설명은 상기 하드코팅 조성물에서 설명한 바와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
상기 투광성 수지는 상기 저반사층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 1 내지 80 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 투광성 수지가 상기 범위 내로 포함될 경우 도막의 굴절률 조절이 가능하고, 반사 방지 효과가 우수하다.
상기 광개시제는 상기 저반사층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 내지 10 중량%, 바람직하기로 1 내지 5 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 광개시제의 함량이 0.1 중량% 미만이면 조성물의 경화 속도가 늦고 미경화가 발생하여 기계적 물성이 떨어질 수 있고, 10 중량%를 초과할 경우 과경화로 인해 도막에 크랙이 발생할 수 있다.
상기 용제는 저반사층 형성용 조성물 전체 100 중량%가 되도록 잔량으로 포함될 수 있으며, 예를 들어 상기 저반사층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 10 내지 95 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 용제의 함량이 10 중량% 미만이면 점도가 높아 작업성이 떨어지고, 95 중량%를 초과할 경우에는 건조 과정에서 시간이 많이 소요되고 경제성이 떨어지는 문제가 있다.
상기 저반사층 형성용 조성물은 상기한 성분들 이외에도 본 발명의 효과를 저하시키지 않는 범위 내에서 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 항산화제, UV 흡수제, 광안정제, 레벨링제, 계면활성제, 방오제, 무기 나노 입자 등을 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는 상술한 저반사층 형성용 조성물을 이용하여 형성된 도막에 관한 것이다.
상기 도막은 상기 저반사층 형성용 조성물을 상기 기재 상에 도포하고 건조한 다음, UV 경화시켜 형성시킬 수 있다.
상기 기재로는 상기 하드코팅 조성물에서 사용한 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.
상기 저반사층 형성용 조성물은 다이코터, 에어 나이프, 리버스 롤, 스프레이, 블레이드, 캐스팅, 그라비아, 마이크로 그라비아, 스핀코팅 등 공지된 방식을 적절히 사용하여, 도공(Coating Process)이 가능하다.
상기 저반사층 형성용 조성물을 기재 상에 도포한 후에는, 30 내지 150℃의 온도에서 10초 내지 1시간 동안, 보다 구체적으로는 30초 내지 30분 동안 휘발물을 증발시켜 건조시킨 다음, UV 광을 조사하여 경화시킨다. 상기 UV 광의 조사량은 구체적으로 약 0.01 내지 10J/㎠일 수 있으며, 보다 구체적으로 0.1 내지 2J/㎠일 수 있다.
상기 도막의 두께는 5 내지 15 ㎛일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는 상술한 도막을 포함하는 화상표시장치에 관한 것이다. 이때, 상기 도막은 저반사층으로서 사용된다.
상기 화상표시장치에 대한 설명은 상기 하드코팅 필름이 구비된 화상표시장치에서 설명한 바와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
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.
합성예 1: 화학식 1-1로 표시되는 화합물의 합성
[화학식 1-1]
환류 냉각기, 온도계 및 교반기를 설치한 250 ml 둥근바닥 플라스크에 불활성 분위기 하에서 메틸에틸케톤(MEK) 50.0g을 투입 후, 4,4'-다이토실-카르보다이이미드-3,3'-다이이소시아네이트를 8g을 투입하고, 에틸아세테이트에 희석된 디부틸 주석 디라우레이트(DBTDL) 20% 용액을 0.10g, 2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀(BHT) 0.02g을 투입 후, CF3O(CF2CF2O)a1(CF2O)a2CF2CH2OH(평균 MW = 2358; a1/a2 = 1.14; (F가 1.29가 되도록 하는 비로 존재함))로 표현되는 4.0 g의 퍼플루오로폴리에테르 알코올을 반응기 내로 첨가하고 온도를 55℃에 이르기까지 상승시켰다.
이어서, 40.0 g의 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트를 추가 후 약 6시간 동안 교반하였다.
2250 cm-1 이소시아네이트 흡수대의 소멸을 모니터링함으로써 FT IR 분석에 의해, 그리고 -81.3 및 -83.3 ppm(-CH2OH 기에 연결되는 경우)으로부터 -77.5 및 -79.5 ppm(모이어티 -CH2OC(O)NH-에 연결되는 경우)으로 말단 전(pre-terminal) -CF2-의 이동을 관찰하는 F-NMR 분석에 의해 전환 정도를 모니터링하였다. 이어서, 용매를 진공 하에서(10-1 mbar 및 60℃에서) 증류하고 48g의 표제 화합물을 얻었다.
합성예 2: 화학식 1-2로 표시되는 화합물의 합성
[화학식 1-2]
환류 냉각기, 온도계 및 교반기를 설치한 250 ml 둥근바닥 플라스크에 불활성 분위기 하에서 메틸에틸케톤(MEK) 50.0g을 투입 후, 비스(4-(이소시아네이토메틸)벤질)메탄다이이미드 9g을 투입하고 에틸아세테이트에 희석된 디부틸 주석 디라우레이트(DBTDL) 20% 용액 0.10g, 2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀(BHT) 0.02g을 투입 후, CF3O(CF2CF2O)a1(CF2O)a2CF2CH2OH(평균 MW = 2358; a1/a2 = 1.14; (F가 1.29가 되도록 하는 비로 존재함))로 표현되는 4.0 g의 퍼플루오로폴리에테르 알코올을 반응기 내로 첨가하고 온도를 55℃에 이르기까지 상승시켰다.
이어서, 40.0 g의 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트를 추가 후 약 6시간 동안 교반하였다.
2250 cm-1 이소시아네이트 흡수대의 소멸을 모니터링함으로써 FT IR 분석에 의해, 그리고 -81.3 및 -83.3 ppm(-CH2OH 기에 연결되는 경우)으로부터 -77.5 및 -79.5 ppm(모이어티 -CH2OC(O)NH-에 연결되는 경우)으로 말단 전(pre-terminal) -CF2-의 이동을 관찰하는 F-NMR 분석에 의해 전환 정도를 모니터링하였다. 이어서, 용매를 진공 하에서(10-1 mbar 및 60℃에서) 증류하고 51g의 표제 화합물을 얻었다.
합성예 3: 화학식 1-3으로 표시되는 화합물의 합성
[화학식 1-3]
환류 냉각기, 온도계 및 교반기를 설치한 250 ml 둥근바닥 플라스크에 불활성 분위기 하에서 메틸에틸케톤(MEK) 50.0g을 투입 후, 비스(4-(이소시아네이토벤질)벤질)메탄다이이미드 10g을 투입하고 에틸아세테이트에 희석된 디부틸 주석 디라우레이트(DBTDL) 20% 용액 0.10g, 2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀(BHT) 0.02g을 투입 후, CF3O(CF2CF2O)a1(CF2O)a2CF2CH2OH(평균 MW = 2358; a1/a2 = 1.14; (F가 1.29가 되도록 하는 비로 존재함))로 표현되는 4.0 g의 퍼플루오로폴리에테르 알코올을 반응기 내로 첨가하고 온도를 55℃에 이르기까지 상승시켰다.
이어서, 40.0 g의 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트를 추가 후 약 6시간 동안 교반하였다.
2250 cm-1 이소시아네이트 흡수대의 소멸을 모니터링함으로써 FT IR 분석에 의해, 그리고 -81.3 및 -83.3 ppm(-CH2OH 기에 연결되는 경우)으로부터 -77.5 및 -79.5 ppm(모이어티 -CH2OC(O)NH-에 연결되는 경우)으로 말단 전(pre-terminal) -CF2-의 이동을 관찰하는 F-NMR 분석에 의해 전환 정도를 모니터링하였다. 이어서, 용매를 진공 하에서(10-1 mbar 및 60℃에서) 증류하고 52g의 표제 화합물을 얻었다.
합성예 4: 화학식 1-4로 표시되는 화합물의 합성
[화학식 1-4]
환류 냉각기, 온도계 및 교반기를 설치한 250 ml 둥근바닥 플라스크에 불활성 분위기 하에서 메틸에틸케톤(MEK) 50.0g을 투입 후, 비스(4-(이소시아네이토벤질)벤질)메탄다이이미드 10g을 투입하고 에틸아세테이트에 희석된 디부틸 주석 디라우레이트(DBTDL) 20% 용액 0.10g, 2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀(BHT) 0.02g을 투입 후, CF3O(CF2CF2O)a1(CF2O)a2CF2CH2OH(평균 MW = 2358; a1/a2 = 1.14; (F가 1.29가 되도록 하는 비로 존재함))로 표현되는 4.0 g의 퍼플루오로폴리에테르 알코올을 반응기 내로 첨가하고 온도를 55℃에 이르기까지 상승시켰다.
이어서, 50.0 g의 다이펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트를 추가 후 약 6시간 동안 교반하였다.
2250 cm-1 이소시아네이트 흡수대의 소멸을 모니터링함으로써 FT IR 분석에 의해, 그리고 -81.3 및 -83.3 ppm(-CH2OH 기에 연결되는 경우)으로부터 -77.5 및 -79.5 ppm(모이어티 -CH2OC(O)NH-에 연결되는 경우)으로 말단 전(pre-terminal) -CF2-의 이동을 관찰하는 F-NMR 분석에 의해 전환 정도를 모니터링하였다. 이어서, 용매를 진공 하에서(10-1 mbar 및 60℃에서) 증류하고 58 g의 표제 화합물을 얻었다.
실시예 1
20 중량%의 3관능 아크릴레이트(MIRAMER M340, 미원사), 20 중량%의 6관능 아크릴레이트(UA-110H, 신나카무라 사), 광개시제로서 3.5 중량%의 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 및 용제로서 51.5 중량%의 메틸에틸케톤(MEK)을 혼합하여 얻은 하드코팅 조성물에, 상기 합성예 1에서 얻은 화학식 1-1로 표시되는 화합물을 5 중량%의 양으로 첨가하여 하드코팅 조성물을 제조하였다.
상기 하드코팅 조성물을 폴리에스테르 필름(PET, 50㎛)의 편면에 경화 후 두께가 5㎛가 되도록 코팅을 하고 용제를 건조한 후 질소분위기 하에서 UV 적산광량 600 mJ/㎠을 조사하여 하드코팅 필름을 제조하였다.
실시예 2
화학식 1-1로 표시되는 화합물 대신에 상기 합성예 2에서 얻은 화학식 1-2로 표시되는 화합물을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 하드코팅 필름을 제조하였다.
실시예 3
화학식 1-1로 표시되는 화합물 대신에 상기 합성예 3에서 얻은 화학식 1-3으로 표시되는 화합물을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 하드코팅 필름을 제조하였다.
실시예 4
화학식 1-1로 표시되는 화합물 대신에 상기 합성예 4에서 얻은 화학식 1-4로 표시되는 화합물을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 하드코팅 필름을 제조하였다.
실시예 5
화학식 1-3으로 표시되는 화합물을 5 중량% 대신에 3 중량%의 양으로 첨가하고, 용제로서 메틸에틸케톤(MEK)을 53.5 중량%의 양으로 첨가한 것을 제외하고, 상기 실시예 3과 동일하게 수행하여 하드코팅 필름을 제조하였다.
비교예 1
화학식 1-1로 표시되는 화합물을 첨가하지 않은 하드코팅 조성물을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 하드코팅 필름을 제조하였다.
비교예 2
화학식 1-1로 표시되는 화합물 대신에 KY-1203(신에츠사, 방오제)을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 하드코팅 필름을 제조하였다.
실험예 1:
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 하드코팅 필름의 물성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
(1) 접촉각
KRUSS사 접촉각 측정기 DSA100을 이용하여 수 접촉각을 측정하였다. 상온에서 액체 방울량은 2㎕로 하였다.
(2) 스크래치 시험
코팅면이 상부로 가도록 기재 필름을 투명 점착체를 이용하여 글래스에 접합한 후 스틸울(#0000)을 이용하여 500g/㎠의 하중으로, 10회 왕복 마찰시킨 후 측정부를 삼파장 램프에 투과 및 반사하여 발생한 스크래치 개수를 확인하였다.
(3) 스틸 울 시험
코팅면이 상부로 가도록 기재 필름을 투명 점착체를 이용하여 글래스에 접합한 후 스틸울(#0000)을 이용하여 500g/㎠의 하중으로 왕복 마찰시킨 후, 접촉각 100° 이상인 횟수를 확인하였다.
(4) 지우개 시험
대성정밀사의 내마모 측정장비를 통해 측정을 하였다. 미노안사 경도 88, 직경 6mm의 지우개를 이용하여 코팅 표면을 1kg의 하중으로 2,000회씩 왕복 마찰시킨 후 접촉각 100° 이상인 횟수를 확인하였다.
접촉각 내마모성 평가
스크래치 시험 스틸 울 시험 지우개 시험
실시예 1 112.8 2 20,000 8,000
실시예 2 113.1 3 18,000 8,000
실시예 3 113.6 2 20,000 10,000
실시예 4 113.2 2 20,000 10,000
실시예 5 112.4 2 18,000 8,000
비교예 1 57.2 5 시험 미실시 시험 미실시
비교예 2 110.2 4 6,000 2,000
상기 표 1을 통해, 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 하드코팅 조성물로부터 형성된 실시예 1 내지 5의 하드코팅 필름은 화학식 1로 표시되는 화합물 대신 기존 방오제를 포함하는 하드코팅 조성물로부터 형성된 비교예 2의 하드코팅 필름에 비해 초기 접촉각이 높을 뿐만 아니라 내마모성도 더욱 우수한 것을 확인할 수 있다. 한편, 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하지 않는 하드코팅 조성물로부터 형성된 비교예 1의 하드코팅 필름은 초기 접촉각이 크게 불량하여 스틸 울 시험과 지우개 시험을 실시하지 않았다.
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 (17)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]

    상기 식에서,
    Z는 불소 원자에 의해 치환되거나 치환되지 않은 C1-C16의 알킬기이고,
    Y는 -(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-를 나타내며, 이때 a, b, c 및 d는 각각 독립적으로 0 내지 200의 정수이고, a, b, c 및 d의 합은 5 이상이며,
    W는 를 나타내고,
    Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 C1-C4의 알킬기, C1-C4의 알콕시기, 히드록시기 또는 할로겐 원자에 의해 치환되거나 치환되지 않은 아릴렌기이고,
    X1 내지 X3는 각각 독립적으로 존재하지 않거나, 산소 원자, 황 원자, 설포닐기, 또는 C1-C4의 할로알킬기에 의해 치환되거나 치환되지 않은 C1-C4의 알킬렌기이며,
    A는 (메타)아크릴로일옥시기이고,
    n 및 m은 각각 독립적으로 0 또는 1이다.
  2. 제1항에 있어서, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 C1-C4의 알킬기에 의해 치환되거나 치환되지 않은 페닐렌기인 화합물.
  3. 제1항에 있어서, X1 내지 X3는 각각 독립적으로 존재하지 않거나, C1-C4의 할로알킬기에 의해 치환되거나 치환되지 않은 C1-C4의 알킬렌기인 화합물.
  4. 제1항에 있어서, 하기 화학식 1-1 내지 1-4 중 어느 하나로 표시되는 화합물:
    [화학식 1-1]

    [화학식 1-2]

    [화학식 1-3]

    [화학식 1-4]

    상기 식에서,
    Z는 불소 원자에 의해 치환되거나 치환되지 않은 C1-C16의 알킬기이고,
    Y는 -(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-를 나타내며, 이때 a, b, c 및 d는 각각 독립적으로 0 내지 200의 정수이고, a, b, c 및 d의 합은 5 이상이다.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 하드코팅 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 화합물은 하드코팅 조성물 전체 100 중량%에 대하여 2.5 내지 10 중량%의 양으로 포함되는 하드코팅 조성물.
  7. 제5항에 있어서, 투광성 수지, 광개시제 및 용제를 더 포함하는 하드코팅 조성물.
  8. 제5항에 따른 하드코팅 조성물을 이용하여 형성되는 하드코팅 필름.
  9. 제8항에 따른 하드코팅 필름이 구비된 화상표시장치.
  10. 제8항에 따른 하드코팅 필름이 구비된 플렉서블(flexible) 표시장치의 윈도우.
  11. 제8항에 따른 하드코팅 필름이 구비된 편광판.
  12. 제8항에 따른 하드코팅 필름이 구비된 터치 센서.
  13. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 저반사층 형성용 조성물.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 화합물은 저반사층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 2.5 내지 10 중량%의 양으로 포함되는 저반사층 형성용 조성물.
  15. 제13항에 있어서, 투광성 수지, 공극을 갖는 미립자, 광개시제 및 용제를 더 포함하는 저반사층 형성용 조성물.
  16. 제13항에 따른 저반사층 형성용 조성물을 이용하여 형성된 도막.
  17. 제16항에 따른 도막을 포함하는 화상표시장치.
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