KR20060048324A - 자외선 흡수 가능 광학 필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판을 포함하는 광학 필름에 관한 것이고, 적어도 기판의 표면 중 하나가 자외선 흡수 가능 코팅제를 가진 것을 특징으로 한다. 본 발명의 광학 필름은 뛰어난 내후성을 가지며 자외선 흡수 기능이 있다.
자외선 흡수, 코팅제, 내후성
Description
본 발명은 기판을 포함하는 광학 필름에 관한 것이며, 적어도 그 기판의 표면 중 하나가 자외선 흡수 가능 코팅제를 가진 것을 특징으로 한다. 본 발명의 광학 필름은 뛰어난 내후성(weatherability)과 자외선 흡수력을 가진, 글라스 또는 플랫 판넬 디스플레이(flat pannel displays)에 적용할 수 있다.
인간의 신체가, 만약 자외선에 과도하게 노출되면, 백내장, 피부암, 피부화상 및 피부비후(skin thickening)로 고통받기 때문에, 자외선은 인간의 신체에 많은 역효과를 준다.
또한, 만약 물질(material)이 장시간 걸쳐 자외선에 노출되면, 손상을 입게 되고 예를 들면, 황색화되고(yellowed), 부서지기 쉽게 되며(embrittled), 변형(deformed)된다.
자외선에 의해 유발되는 손상을 감소시키 위하여, 사람들은 자외선 흡수제 같은, 강력하고 효과적인 자외선 흡수 물질에 대해 연구하여 왔다. 그러나, 자외선 흡수제는 유기 물질이고, 짧은 수명과 높은 독성을 갖는 단점을 가진다. 이러한 단점을 제거하기 위하여, 자외선 흡수체를 대체하기 위한 나노미터(nanometer) 크기의 무기 미립자가 최근에 개발되었다.
액정 디스플레이(LCD)의 영상화(imaging)는 먼저 역광원(back light source)로부터 광원(light source)을 주사하는 단계, 광원을 편광판(polarizer)을 통과시킨 다음 액정을 통과하는 빛의 각도가 액정 분자의 배열에 의해 변할 수 있는 액정 분자를 통과시키는 단계, 및 이러한 광을 컬러 필터와 또 다른 편광판을 정면으로 통과시키는 단계를 포함한다. 따라서, 액정 분자를 여기(exciting)하기 위한 전압이 변하는 동안, 최종적으로 표현되는 빛의 강도와 컬러가 조절될 수 있고, 그것으로 인해 다양한 컬러 농도의 다양한 조합이 제공된다.
빛은 자외선을 포함한 역광원에 의해 방출되기 때문에, 광학 필름내 중합성 수지(polymeric resin)는 황색화되기 쉬워지고, 그 결과 LCD와 관련된 약한 반사능과 색차(color difference) 문제점이 발생한다.
광범위한 연구 후, 자외선 흡수 가능 코팅제를 가진 광학 필름은 광학 필름의 부착에 관계없이 역광원으로부터 자외선의 대부분을 흡수할 수 있으며, 또한 내후성과 감소된 두께를 갖는 광학 필름을 제공할 수 있는 것을 발견하였다. 그러한 광학 필름의 사용에 의해, LCD의 발광(luminance)이 적절한 디자인과 몰드(molds)를 변경할 필요없이 개선될 수 있고, 따라서 상기 기술된 단점은 효과적으로 제거될 수 있다.
본 발명의 일차적인 목적은 기판을 포함하는, 적어도 그 기판의 표면 중 하나가 자외선 흡수 가능 코팅제를 가진 것을 특징으로 하는 광학 필름을 제공하는 것이다.
발명의 상세한 설명
본 발명은 기판을 포함하며, 적어도 그 기판의 표면 중 하나가 자외선 흡수 가능 코팅제를 가진 것을 특징으로 하는 광학 필름을 제공한다.
본 발명의 광학 필름에 사용된 기판은 특별한 제한없이 당업자에게 잘 알려진 것이면 되고, 투명, 반투명, 및 불투명이어도 된다. 일반적으로, 기판은 적어도 한 층의 중합성 수지층을 포함한다. 중합성 수지층은 특별하게 제한되지 않으며, 예를 들면, 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌 같은 폴리올레핀; 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 같은 폴리에스테르 수지; 폴리메틸 (메타)아크릴레이트(PMMA) 같은 폴리아크릴레이트; 폴리카보네이트 수지; 폴리우레탄 수지 또는 이들의 혼합물의 층일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 본 발명의 광학 필름은 폴리에스테르 수지 기판, 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함한다. 상기 기판은 무기 물질을 선택적으로 포함할 수 있으며, 그 무기 물질은 산화 아연, 이산화 실리카, 이산화 티타늄(titanium dioxide), 알루미나, 황산 칼슘, 황산 바륨, 탄산 칼슘 또는 이들의 혼합물 같은 당업자에게 잘 알려진 것이다. 본 발명에 사용한 기판은 단층 또는 복층이 될 수 있고, 여기서 상기 무기 물질을 포함하는 층이 하나 또는 그 이상이다. 특히, 삼층 기판이 본 발명에서 사용될 수 있으며, 이 경우 중간층은 상기 무기 물질을 포함한다.
본 발명의 광학 필름에 사용한 코팅제는 자외선을 흡수할 수 있으며, 무기 미립자과 플루오로 수지를 포함한다.
본 발명의 광학 필름의 사용에 적합한 무기 미립자는 특별한 제한은 없지만, 자외선을 흡수할 수 있는 것이면 되고, 예를 들면, 산화 아연, 이산화 실리콘, 이산화 티타늄, 알루미나, 황산 칼슘, 황산 바륨, 탄산 칼슘 또는 이들의 혼합물일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 상기 기술한 무기 미립자의 크기는 보통 1~100 나노미터 범위, 바람직하게는 20~50 나노미터이다.
본 발명에 따른 코팅제내 무기 미립자의 양은 코팅제의 총 중량에 대해 0.01~20중량%, 바람직하게는 1~5중량%이다.
본 발명에 사용한 코팅제의 플루오로 수지는 특별한 제한없이 당업자에게 잘 알려진 것이고, 플루오로올레핀 모노머(fluoroolefin monomer)와 알킬 비닐 에테르의 공중합체(copolymer)가 바람직하며, 트리플루오로클로로에틸렌의 사차 공중합체가 더 바람직하다.
본 발명에서 사용한 플루오로 수지를 형성하기에 유용한 플루오로 수지 모노머는, 당업계에 잘 알려진 것이고, 예를 들면, 클로로에틸렌, 비닐리덴플루오라이드(vinylidene fluoride), 트리플루오로클로로에틸렌, 테트라플루오르에틸렌, 헥사플루오로프로필렌 또는 이들의 혼합물을 포함하나, 이에 제한되지 않고, 바람직하 게는 트리플루오로클로로에틸렌이다.
본 발명에서 사용한 플루오로 수지를 형성하기에 유용한 알킬 비닐 에테르 모노머는, 어떤 특별한 제한에 제한되지 않고, 직쇄 사슬 알킬 비닐 에테르 모노머, 분지형 알킬 비닐 에테르 모노머, 환형 알킬 비닐 에테르 모노머, 및 하이드록실 알킬 비닐 에테르 모노머와 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 알킬 비닐 에테르 내 알킬은 2~10의 탄소원자를 가진 것이 바람직하다.
본 발명의 광학 필름내 플루오로 수지의 양은, 코팅제의 총 중량에 대해 99.99~70중량%, 바람직하게는 99~90중량%이다.
본 발명의 광학 필름의 코팅제는 경화제(curing agent)를 선택적으로 포함할 수 있고, 그 경화제가 분자들 사이의 화학 결합을 통해서 바인딩제(binding agent)로 교차결합을 형성시킨다.
본 발명을 위해 적당한 경화제 종류는 폴리이소시아네이트 같은, 당업자에게 잘 알려진 것이다. 본 발명의 광학 필름에서 경화제의 양은 코팅제의 총 중량에 대해 0~20중량% 범위, 바람직하게는 5~10중량% 범위이다.
본 발명의 광학 필름은 당업자에게 잘 알려진 첨가제(additive)를 선택적으로 포함할 수 있고, 그 첨가제는 형광제(fluorescent agent) 또는 자외선 흡수제 또는 이들의 혼합물 같은 것이다.
본 발명의 광학 필름의 표면 코팅제로 사용한 자외선 흡수제의 종류는, 예를 들면, 벤조트리아졸(benzotriazoles), 벤조트리아진(benzotriazines), 및 살리실산(salicylic acid) 유도체를 포함하고, 당업계에 잘 알려져 있다.
본 발명의 광학 필름의 표면 코팅제로 사용한 형광제는 특별한 제한없이 당업자에게 잘 알려진 것이며, 벤즈옥사졸(benzoxazoles), 벤즈이미다졸(benzimidazoles), 및 디페닐에틸렌 비스트리아진(diphenylethylene bistriazines)을 포함하는 유기 물질; 또는 황화 아연 같은, 무기 물질일 수 있지만, 이제 제한되지 않는다.
본 발명의 광학 필름은 뛰어난 내-자외선을 제공하기 위하여 일반 건물과 차량용 유리에 사용된다. 본 발명의 광학 필름은 또한 발광을 증가시키기 위해 LCD의 역광원용 반사 필름(reflective film)으로 사용될 수 있다. 또한, 광학 필름은 뛰어나 내후성을 소유하고 자외선을 흡수할 수 있으며, 그것에 의하여 LCD의 효능을 강화한다.
실시예
하기의 실시예는 본 발명을 추가적으로 설명하기 위한 것이지만, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 의도로부터 벗어남 없이 당업자에 의해 이루어질 수 있는 변화와 변형이 본 발명에 의해 예상될 수 있다.
[실시예 1]
메틸 에틸 케톤과 톨루엔, 각 45g을 플루오로 수지(eterflon 4101, Eternal)(약 60% 고형분 함량) 126.6g에 첨가하였다. 혼합물을 교반하였다(1000rpm). 이후, 총 35nm 산화 아연/황산 바륨 3g과 경화제(desmodur 3390, bayer) 18.4g을 연속적으로 첨가하고, UX-150(Teijin 제) 기판에 코팅되는 코팅제(40% 고형분 함량) 250.0g을 형성하였다. 건조 후, 10㎛의 코팅 필름을 수득하였다. 7일 후, 필름에 대해 내후성 시험이 수행되었다(QUV 내후성 테스터기 사용, Q-panel Company). 시험 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 2]
UX-150(Teijin 제) 기판을 E60L(Toray 제)로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 1의 과정을 되풀이하였다. 시험 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[비교예 1]
자외선 흡수 가능 코팅제 없는 UX-150(Teijin 제) 기판이 내후성 시험(QUV 내후성 테스터기 사용, Q-panel Company)에 직접 적용되었다. 시험 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
[비교예 2]
UX-150(Teijin 제) 기판을 E60L(Toray 제)로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 1의 과정을 되풀이하였다. 시험 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
QUV 촉진 내후성 시험 동안 노출 시간에 따라 변화하는 황화 지수(YI; Yellowing Index)
| 노출 20시간 △YI | 노출 40시간 △YI | 노출 110시간 △YI | 노출 150시간 △YI | 노출 200시간 △YI | 노출 300시간 △YI | |
| 실시예 1 | 0.5 | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.15 | 1.25 |
| 실시예 2 | 0.7 | 1.2 | 1.7 | 2.1 | 2.5 | 2.8 |
| 비교예 1 | 0.73 | 2.06 | 4.96 | 5.95 | 8.76 | 11.26 |
| 비교예 2 | 5.54 | 8.7 | 14.71 | 15.78 | 17.43 | 20.53 |
비교예 1과 실시예 1 및 비교예 2와 실시예 2의 결과를 비교한 결과, 표면에 자외선 흡수 가능 코팅제를 가진 기판이 황화에 대한 뛰어난 내성을 보여주었고, 따라서 뛰어난 내-자외선을 가진다.
Claims (14)
- 기판의 표면 중 적어도 하나가 자외선 흡수 가능 코팅제를 가진 것을 특징으로 하는, 기판을 포함하는 광학 필름.
- 제 1항에 있어서,기판이 적어도 한 층의 중합성 수지층을 포함하는광학 필름.
- 제 2항에 있어서,중합성 수지는 폴리에스테르 수지, 폴리아크릴레이트 수지, 폴리올레핀 수지, 폴리카보네이트 수지 및 폴리우레탄 수지, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는광학 필름.
- 제 1항에 있어서,자외선 흡수 가능 코팅제가 무기 미립자와 플루오로 수지를 함유하는광학 필름.
- 제 4항에 있어서,무기 미립자는 산화 아연, 이산화 실리콘, 이산화 티타늄, 알루미나, 황산 칼슘, 황산 바륨, 탄산 칼슘, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는광학 필름.
- 제 4항에 있어서,무기 미립자의 크기가 1~100 나노미터 범위인광학 필름.
- 제 4항에 있어서,플루오로 수지는 플루오로올레핀 모노머와 알킬 비닐 에테르 모노머의 공중합체를 포함하는광학 필름.
- 제 7항에 있어서,플루오로올레핀 모노머는 클로로에틸렌, 비닐리덴 플루오라이드, 트리플루오로클로로에틸렌, 테트라플루오르에틸렌, 헥사플루오로프로필렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는광학 필름.
- 제 7항에 있어서,알킬 비닐 에테르 모노머는 직쇄 알킬 비닐 에테르 모노머, 분지형 알킬 비닐 에테르 모노머, 환형 알킬 비닐 에테르 모노머, 및 하이드록실 알킬 비닐 에테르 모노머 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는광학 필름.
- 제 7항에 있어서,알킬의 탄소수가 2~10개인광학 필름.
- 제 1항에 있어서,코팅제는 경화제를 더 포함하는광학 필름.
- 제 1항에 있어서,코팅제는 형광제 또는 자외선 흡수제 또는 이들의 혼합물을 더 포함하는광학 필름.
- 제 1항에 있어서,유리 표면에 항-자외선 필름으로서 사용되는광학 필름.
- 제 1항에 있어서,역광원용 내-자외선 반사 필름으로서 LCD에 사용되는광학 필름.
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