KR19990037263A - 광제어판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

광중합성 조성물로 이루어지는 층을 시트 위에 형성하고, 다음에 특정방향으로부터 광을 조사하여 이 층을 경화시켜, 특정각도범위의 입사광을 산란하는 기능을 갖는 광제어판을 제조하는 방법에 있어서, 광을 조사하여 경화시켜 얻어지는 경화막의 위에 투명필름을 적층하여 밀착시킨 후, 이 투명필름을 통하여 경화막에 광을 조사함으로써, 끈적거림이 없는 광제어판을 안정적으로 제조할 수 있다.

Description

광제어판의 제조방법

본 발명은 특정각도범위의 입사광을 산란하는 기능을 갖는 광제어판의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 표면의 끈적거림이 없는 광제어판의 제조방법에 관한 것이다.

광제어판은 프라이버시보호나 액정표시장치의 시야확대 등을 위한 시각제어용 필름으로 유용하다.

이와 같은 광제어판의 제조방법으로서는, 예를 들면 시트 위에 서로 굴절율이 다른 적어도 2 종의 광중합성 화합물을 함유하는 광중합성 조성물로 이루어지는 층을 형성하고, 이것에 특정방향으로부터 광을 조사하여 이 층을 중합경화시키는 방법 등이 알려져 있다 (JP01-77001A, USP5,108,857).

그러나, 이용하는 광중합성조성물의 종류에 따라서는, 얻어지는 광제어판에 끈적거림이 생겨 상품가치를 크게 감소시키는 경우가 있다.

따라서, 본 발명자들은 비교적 간편한 설비로 끈적거림이 없는 광제어판을 안정적으로 제조할 수 있는 방법을 개발하기위해 예의검토한 결과, 광중합성 조성물로 이루어지는 층을 시트 위에 형성하고, 특정방향으로부터 광을 조사하여 이 층을 경화시키고, 다음에 얻어진 경화막 위에 투명필름을 적층하여 밀착시킨 후, 이 투명필름을 투과하여 경화막에 광을 조사함으로써, 끈적거림이 거의 없이 특정 각도범위의 입사광을 충분히 산란하는 기능을 갖는 광제어판이 얻어지는 것을 발견하고, 본 발명에 이르렀다.

도 1 은 시트 위에 형성된 광중합성 조성물로 이루어지는 층에 특정방향으로부터 광을 조사하여 이 층을 경화하는 공정을 나타내는 모식단면도이다.

도 2 는 경화막의 위에 투명필름을 적층하여 밀착시킨 후에 광을 조사하는 공정을 나타낸 모식단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 시트 2 : 광중합성 조성물층

3 : 콘베이어 (conveyer) 4 : 광원

5 : 차광판 6 : 경화막

7 : 투명필름 8 : 콘베이어

9 : 광원 10 : 불투명유리

11 : 광제어판

본 발명의 목적은 끈적거림이 거의 없이 특정각도범위의 입사광을 충분히 산란하는 기능을 갖는 광제어판을 제공하는 것에 있다.

즉, 본 발명은 광중합성 조성물로 이루어지는 층을 시트 위에 형성하고, 다음에 특정방향으로부터 광을 조사하여 이 층을 경화시켜, 특정각도범위의 입사광을 산란하는 기능을 갖는 광제어판을 제조하는 방법에 있어서, 광을 조사하여 경화시켜 얻어지는 경화막의 위에 투명필름을 적층하여 밀착시킨 후, 이 투명필름을 통하여 경화막에 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 광제어판의 제조방법이다.

본 발명에서, 광중합성 조성물로 이루어지는 층을 시트 위에 형성하고, 다음에 특정방향에서 광을 조사하여 이 층을 경화시켜 경화막으로 할 때까지는 공지의 방법으로 실시된다.

본 발명에서 이용되는 시트의 두께는 특별히 한정되지 않고, 통상, 약 20 ㎛ ∼ 2 ㎝ 의 범위의 것이 이용되며, 소위 시트형상인 것 이외에 필름형상, 판형상의 것도 포함된다.

시트의 재질은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 아크릴수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 염화비닐계수지 등의 합성수지나, 유리 등을 들 수 있다.

이와 같은 시트는 띠형상의 시트로 공급되어도 되고, 1 장마다 공급되어도 된다. 유리의 경우에는 1 장마다 공급된다.

광중합성 화합물로서는, 예를 들면, 일본 특허공개공보 소63-309902 호 공보, 동공보 평 03-107901 호, 동공보 평 03-107902 호 공보에 기재된 광중합성 조성물 등을 사용할 수 있다. 이들의 예로서는, 예를 들면,

광중합성 조성물 (Ⅰ): 서로 굴절율이 다른 2 종 이상의 (A) 중합성 이중결합을 갖는 모노머 (이하, 화합물 (A) 라 함) 및/또는 (B) 중합성 이중결합을 갖는 올리고머 (이하, 화합물 (B) 라 함) 의 조성물,

광중합성 조성물 (Ⅱ) : (C) 중합성 이중결합을 복수 갖는 모노머 또는 중합성 이중결합을 복수 갖는 올리고머로서 경화전후의 굴절율이 다른 것 (이하, 화합물 (C) 라 함),

광중합성 조성물 (Ⅲ) : 화합물 (A), 화합물 (B) 또는 화합물 (C) 와, (D) 굴절율이 이것과 다른 광중합성을 갖지않은 화합물 (이하, 화합물 (D) 라 함) 과의 조성물 등을 들 수 있다.

광중합성 조성물 (Ⅰ) 및 광중합성 조성물 (Ⅲ) 에 있어서는, 서로 굴절율이 다른 2 종 이상의 화합물 (A) 및/또는 화합물 (B) 의 굴절율차가 0.01 이상인 것의 조합이 바람직하다.

광중합성 조성물 (Ⅱ) 에서는, 화합물 (C) 의 경화전후의 굴절율차가 0.01 이상인 것이 바람직하다.

화합물 (A) 의 구체예로서는, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트, 에틸카르비톨아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸아크릴레이트, 페닐카르비톨아크릴레이트, 노닐페녹시에틸아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, ω-히드록시헥사노일옥시에틸아크릴레이트, 아크릴로일옥시에틸삭시네이트, 아크릴로일옥시에틸프탈레이트, 트리브롬페녹시에틸아크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 2,2,3,3-테트라플루오로프로필아크릴레이트, 이들의 아클릴레이트에 대응하는 메타크릴레이트, N-비닐피롤리돈 및 N-아크릴로일모르폴린 등을 들 수 있다. 이들의 모노머는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

화합물 (B) 의 구체예로서는, 폴리올폴리아크릴레이트, 변성 폴리올폴리아크릴레이트, 이소시아누르산 골격의 폴리아크릴레이트, 멜라민아크릴레이트, 히단토인 골격의 폴리아크릴레이트, 폴리부타디엔아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들의 올리고머는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

화합물 (C) 의 구체예로서는, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 수첨 (水添) 디시클로펜타디에닐디아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성비스페놀 A 디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 트리스아크릴록시이소시아누레이트, 다관능의 에폭시아크릴레이트, 다관능의 우레탄아크릴레이트 등의 아크릴레이트 화합물, 이들의 아클리레이트에 대응하는 메타크릴레이트, 디비닐벤젠, 트리알릴이소시아누레이트 및 디에틸렌글리콜비스알릴카보네이트 등을 들 수 있다. 이들의 화합물은, 단독으로 사용하여도 되고, 다른 화합물과 병용하여도 된다.

또한, 굴절율차의 조건을 충족시키면, 이들의 화합물을 화합물 (A) 또는 화합물 (B) 로서 이용할 수도 있다.

화합물 (D) 의 구체예로서는, 폴리스티렌, 폴리메타크릴산메틸, 폴리에틸렌옥시드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 나일론 등의 고분자화합물, 톨루엔, n-헥산, 시클로헥산, 메틸알코올, 에틸알코올, 아세톤, 메틸에틸케톤, 테트라히드로푸란, 아세트산에틸, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 아세토니트릴, 유기할로겐화합물, 유기규소화합물 등의 유기화합물, 가소제, 안정제 등의 플라스틱 첨가제 등을 들 수 있다.

본 발명에서의 광중합성 조성물은, 경화성을 향상시키기 위해 광중합개시제를 함유하여도 된다. 이와 같은 광중합개시제로서는, 예를 들면 벤조페논, 벤질, 미히라즈케톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 벤조인에틸에테르, 디에톡시아세토페논, 벤질디메틸케탈, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 등을 들 수 있다.

이와 같은 광중합성 조성물로 이루어지는 층은, 공지의 방법, 예를 들면 닥터롤법, 그라비아롤법, 마이어버법 등으로 광중합성 조성물을 시트 위에 도포하여 형성된다.

광중합성 조성물로 이루어지는 층의 두께는 특별히 제한되지는 않지만, 통상, 수 10 ㎛ ∼ 수 100 ㎛ 이다.

다음에 시트 위에 형성된 광중합성 조성물로 이루어지는 층에, 특정 방향으로부터 광을 조사한다. 이와 같은 특정방향은, 목적으로 하는 광제어판에서 선택적으로 산란하는 입사광의 각도범위내의 각도이다. 또한, 이 방향은 이용하는 광중합성 조성물 등에 따라 다소 변경되므로, 예비 제조하여 방향을 확인한 후에 실시한다.

조사하는 광은, 이용하는 광중합성 조성물에 따라 적당히 선택되지만, 통상의 작업환경 (조명) 하에서의 취급이 용이한 것으로부터 자외선이 바람직하고, 따라서 광중합성 조성물로서도 자외선으로 경화하는 것이 바람직하다.

광의 조사는, 예를 들면 광원으로서 선광원 또는 점광원 등을 선택하여, 일정방향의 광만이 조사되도록 광원과 막상체와의 사이에 슬릿, 차광판, 간섭필터 등을 설치하여 실시된다. 광원의 형상, 광원과 슬릿, 및 차광판과 막상체의 위치를 적당히 조정하여 광의 조사각도를 조정한다.

광의 조사시간 및 조사에너지는 이용하는 광중합성 조성물의 조성, 막두께 등에 따라 적당히 선택된다.

이와 같이 하여 광중합성 조성물의 층에 광을 조사하여 층을 경화시켜 경화막을 형성한다.

본 발명에 있어서는, 이 경화막 위에 투명필름을 적층하여 밀착시켜 투명필름을 투과하여 경화막에 광을 조사한다.

투명 필름으로서는, 다음에 조사되는 광을 어느 정도 투과할 수 있는 것이 이용된다. 이어서, 조사하는 광으로서 자외선을 이용하는 경우의 투명필름의 재료로서는, 예를 들면 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리아세틸셀룰로스 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명에서의 투명필름에는, 소위 필름형상의 것 이외에 시트형상, 판형상의 것도 포함된다.

밀착방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 경화막과 투명필름 사이에 공기층이 없어질 정도로 압착하는 정도일 수 있으며, 통상, 롤을 이용하여 압착하는 방법이 채택된다.

투명필름을 밀착시킨 경화막에 투명필름을 투과하여 광을 조사한다.

조사하는 광은, 이용하는 광중합성 조성물에 따라 적당히 선택되지만, 통상의 조명광 아래에서의 취급이 용이한 것으로부터 자외선이 바람직하다.

이와 같은 광은 통상적으로 확산광이다. 확산광을 조사하는데는, 예를 들면 적층하는 투명필름에 의해 조사광을 확산시켜도 되지만, 불투명유리 등의 광확산판을 투과시켜 실시하는 방법이 조사광을 충분히 확산할 수 있으므로 바람직하다.

광의 조사시간 및 조사에너지는 이용하는 광중합성 조성물의 조성, 막두께 등에 따라 적당히 선택하면 된다.

경화막 위에 투명필름을 적층하여 밀착시킴으로써, 경화막이 산소와의 접촉을 끊은 상태에서 경화되므로, 얻어지는 광제어판의 끈적거림이 없어진다고 생각된다. 처음부터 광중합성 조성물층 위에 투명필름을 적층하여 광을 조사하면, 표면이 평활한 경화막이 얻어지지 않아 바람직하지 않다.

통상, 조사후, 적층된 투명필름을 박리하여 광제어판으로 한다. 또한, 투명필름을 박리하지 않고 그대로 광제어판으로 사용하는 것도 가능하다. 또, 광중합성 조성물 층을 형성한 시트를 박리하여 이용하는 것도 가능하다.

실시예

이하에 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[겔분율의 측정]

시료를 메틸에틸케톤에 침지하여 가용성분의 추출을 교반하에 24 시간 실시하여, 불용성분을 겔분으로 하여 겔분율을 구하였다.

비교예 1

폴리프로필렌글리콜 (평균분자량 3000) 2 몰당, 2.7 몰의 헥사메틸렌디이소시아네이트, 0.3 몰의 톨릴렌디이소시아네이트 및 2 몰의 2-히드록시에틸아크릴레이트를 반응시켜 얻어진 폴리에테르우레탄아크릴레이트 (평균분자량 6000, 굴절율 1.460) 40 중량부에, 2,4,6-트리브롬페닐아크릴레이트 30 중량부, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트 (굴절율 1.526) 30 중량부 및 광중합개시제 [2-히드록시-2-메틸프로피오페논] 1.5 중량부를 혼합하여 광중합성 조성물을 얻었다. 이 광중합성 조성물을 시트 [폴리에틸렌테레프탈레이트필름, 두께 188 ㎛] (1) 위에 도포하여, 광중합성 조성물 층 (2) (두께 165 ㎛) 을 형성시켰다.

이어서, 이 층이 형성된 시트를 콘베이어 (3) 에 탑재하여, 일정한 속도 (1.0 m/분) 로 이동시키면서 자외선을 조사하였다 (도 1). 자외선의 광원 (4) 은 봉형상 수은램프 [80 W/㎝] 로 하였다. 또한, 도 1 에서 봉형상의 수은램프의 긴변방향은 지면의 법선방향이다. 봉형상 수은램프 (4) 와 시트와의 거리는 1100 ㎜ 로 하였다. 또, 봉형상 수은램프와 시트와의 사이에는 차광판 (5) 을 배치하였다. 이 차광판에 의해, 자외선은 시트가 봉형상 수은램프의 바로 아래에 온 때부터 조사가 개시된다. 또 시트는 콘베이어 위에 탑재되어 상기 콘베이어와 함께 진행되지만, 그 진행과 함께 시트 위의 일점에 대한 자외선의 조사방향은 변화한다. 시트 (1) 상의 일점에 대한 자외선의 조사시간은 9 초가 되도록 하였다. 이와 같은 조사에 의해 광중합성 조성물 층이 경화되어 경화막 (6) 이 형성되어 광제어판이 얻어졌다.

이 광제어판의 겔분율 및 표면상태를 표 1 에 나타낸다.

실시예 1

비교예 1 과 동일하게 조작하여 시트 위에 경화막 (6) 을 형성하고, 이 경화막 (6) 위에 투명필름 [폴리에틸렌테레프탈레이트필름, 두께 38 ㎛] (7) 을 라미네이트로 적층하여 밀착시켜, 콘베이어 (8) 위에 탑재하여 일정속도 (1.0 m/분) 로 이동시키면서, 자외선을 조사하였다 (도 2). 이 자외선의 광원 (9) 으로서는, 구형상의 수은램프를 이용하였다. 이 때 수은램프와 이 막형상체의 사이에는 불투명유리 (10) 를 배치하여, 조사하는 자외선을 확산광으로 하였다. 광원 (9) 과 시트 (1) 와의 거리는 400 ㎜, 광원 (9) 과 불투명유리 (10) 와의 거리는 300 ㎜ 으로 하였다. 시트 (1) 상의 일점에 대한 자외선의 조사시간은 13 초로 하였다.

그 후, 투명필름 (7) 을 박리하여 광제어판 (11) 을 얻었다.

이 광제어판의 경화막 (6) 의 겔분율 및 광제어판의 표면상태를 표 1 에 나타낸다.

비교예 2

폴리프로필렌글리콜 (평균분자량 3000) 2 몰당, 2.7 몰의 헥사메틸렌디이소시아네이트, 0.3 몰의 톨릴렌디이소시아네이트 및 2 몰의 2-히드록시에틸아크릴레이트를 반응시켜 얻어진 폴리에테르우레탄아크릴레이트 (평균분자량 6000, 굴절율 1.460) 30 중량부에, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트 (굴절율 1.526) 70 중량부 및 광중합개시제 [2-히드록시-2-메틸프로피오페논] 1.5 중량부를 첨가 혼합하여 광중합성 조성물을 얻었다.

비교예 1 에서 얻은 광중합성 조성물 대신에 상기에서 얻은 광중합성 조성물을 이용한 것 이외에는 비교예 1 과 동일하게 조작하여, 시트 위에 경화막을 형성하여 광제어판을 얻었다.

이 광제어판의 겔분율 및 표면상태를 표 1 에 나타낸다.

실시예 2

비교예 2 와 동일하게 조작하여 시트 위에 경화막을 형성하고, 이 경화막 위에 투명필름 [폴리에틸렌테레프탈레이트필름, 두께 38 ㎛] 을 라미네이트로 적층하여 밀착시킨 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 조작하여 광제어판을 얻었다.

이 광제어판의 경화막의 겔분율 및 표면상태를 표 1 에 나타낸다.

비교예 3

경화막 위에 투명필름 [폴리에틸렌테레프탈레이트필름, 두께 38 ㎛] 을 적층하지 않고 자외선을 조사한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 조작하여 광제어판을 얻었다.

이 광제어판의 경화막의 겔분율 및 표면상태를 표 1 에 나타낸다.

비교예 4

경화막 위에 투명필름 [폴리에틸렌테레프탈레이트필름, 두께 38 ㎛] 을 적층하지 않고 자외선을 조사한 것 이외에는 실시예 2 와 동일하게 조작하여 광제어판을 얻었다.

이 광제어판의 경화막의 겔분율 및 표면상태를 표 1 에 나타낸다.

	겔분율 %	광제어판의 표면상태
비교예 1	68	미경화물이 손에 부착됨
실시예 1	92	양 호
비교예 2	65	미경화물이 손에 부착됨
실시예 2	90	양 호
비교예 3	87	미경화물이 손에 부착됨
비교예 4	83	미경화물이 손에 부착됨

본 발명의 방법에 의하면, 끈적거림이 없는 충분한 상품가치를 갖는 광제어판을 비교적 간편한 장치로 안정적으로 제조할 수 있다.

Claims (6)

1. 광중합성 조성물로 이루어지는 층을 시트 위에 형성하고, 다음에 특정방향으로부터 광을 조사하여 이 층을 경화시켜, 특정각도범위의 입사광을 산란하는 기능을 갖는 광제어판을 제조하는 방법에 있어서, 광을 조사하여 경화시켜 얻어지는 경화막의 위에 투명필름을 적층하여 밀착시킨 후, 이 투명필름을 투과하여 경화막에 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 광제어판의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 광중합성 조성물이, (1) 서로 굴절율이 다른 2 종 이상의 중합성 이중결합을 갖는 모노머 및/또는 중합성 이중결합을 갖는 올리고머로 이루어지는 조성물, (2) 중합성 이중결합을 복수 갖는 모노머 또는 중합성 이중결합을 복수 갖는 올리고머로서 경화전후의 굴절율이 다른 화합물, 또는 (3) (A) 서로 굴절율이 다른 2 종 이상의 중합성 이중결합을 갖는 모노머, (B) 서로 굴절율이 다른 2 종 이상의 중합성 이중결합을 갖는 올리고머 또는 (C) 중합성 이중결합을 복수 갖는 모노머 또는 중합성 이중결합을 복수 갖는 올리고머로서 경화전후의 굴절율이 다른 화합물과, (D) 굴절율이 이들과 다른 광중합성을 갖지 않는 화합물로 이루어지는 조성물인 광제어판의 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서, 서로 굴절율이 다른 2 종 이상의 중합성 이중결합을 갖는 모노머 및/또는 중합성 이중결합을 갖는 올리고머의 굴절율의 차이가 0.01 이상인 광제어판의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서, 특정방향이, 목적하는 광제어판에서 산란하는 입사광의 각도범위의 각도인 광제어판의 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서, 특정방향으로부터 조사하는 광 및 투명필름을 적층한 후에 조사하는 광이 모두 자외선인 광제어판의 제조방법.
6. 제 1 항에 있어서, 투명필름을 적층한 후에 조사하는 광이 확산광인 광제어판의 제조방법.