KR20060073076A - 유기-무기 하이브리드 하드 코팅 조성물 및 이를 이용한기재의 코팅 방법 - Google Patents

유기-무기 하이브리드 하드 코팅 조성물 및 이를 이용한기재의 코팅 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무기 나노 콜로이드 실리카졸, 폴리에틸렌디옥시티오펜/ 폴리설포네이트(PEDT/PSS) 전도성고분자, 광경화형 아크릴계 모노머 또는 올리고머, 유기용매, 광개시제 및 광안정제를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기-무기 하이브리드 하드 코팅 조성물 및 이를 이용한 기재의 코팅 방법에 관한 것으로, 본 발명의 하드 코팅 조성물에 의하면 유기-무기 하이브리드 졸을 이용하여 광투과율이 우수하고 대전방지특성 및 내스크래치성이 우수한 하드 코팅 시트를 제조할 수 있어 각종 가전제품, 대형 디스플레이 패널 보호용, 및 휴대폰 내외부 패널 등에 사용될 수 있다.
하드 코팅 조성물, 유무기, 하이브리드 졸, 전도성 고분자, 광개시제, 광안정제,

Description

유기-무기 하이브리드 하드 코팅 조성물 및 이를 이용한 기재의 코팅 방법 {ORGANIC-INORGANIC HYBRID HARD COATING COMPOSITION AND COATING METHOD OF A SUBSTRATE USING THE SAME}
도 1은 종래 기술에 의한 하드 코팅 시트의 단면 개략도,
도 2는 본 발명에 의한 하드 코팅 시트의 단면 개략도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
11, 21 : 플라스틱 기판 12, 22 : 아크릴모노머 또는 올리고머
13 : 금속산화물 23 : 나노 콜로이드 실리카 졸
24 : 전기 전도성 고분자
본 발명은 유기-무기 하이브리드 하드 코팅 조성물 및 이를 이용한 기재의 코팅 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기-무기 하이브리드 졸을 포함하여 광투과율이 우수하고 대전방지특성 및 내스크래치성이 우수한 하드 코팅 시트로 제조될 수 있는 하드 코팅 조성물 및 이를 이용한 기재의 코팅 방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축용 자재, 자동차 외장부품, 종이, 목재, 가구용, 방음벽, 광학재료, 화장품 용기 및 최근 디스플레이 등에 광경화형 플라스틱 하드 코팅제가 광범위하게 사용되고 있다. 특히 각종 가전제품, 대형 화상 표시 장치, 휴대폰의 윈도우 등에는 표면을 보호하고 스크래치를 방지하기 위해 표면에 하드 코팅 시트(필름)가 부착된다.
종래의 광경화형 하드 코팅액의 일례로 일본특개평 5-214044호는 (메타)아크릴로일기를 ３개 이상 가지는 다관능 모노머와 폴리에틸렌 글리콜메타크릴레이트，폴리옥시에틸렌글리콜 아크릴레이트，폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트，폴리프로필렌글리콜메타크릴레이트 등의 단관능 또는 이관능의 모노머를 포함하는 하드 코팅 조성물을 개시하고 있다.
한편, 일본특개평 5-214045호는 (메타）아크릴로일기를 ３개 이상 가지는 다관능 모노머와 폴리에틸렌 글리콜메타크릴레이트，폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트，폴리에틸렌트리메타크릴레이트，폴리옥시에틸렌글리콜 테트라메타크릴레이트 등의 단관능 또는 이관능의 모노머를 포함하는 하드 코팅 조성물을 개시하고 있다.
일본특개평 5-186534호는 아크릴로일기 또는 메타크릴로일 기를 갖는 인산 에스테르; 분자 중에 적어도 하나 이상의 자외선 경화형 관능기와 １ 이상의 ３ 등급 아민기를 갖는 유기 화합물; 및 분자 중에 적어도２개 이상의 활성 에틸렌기를 갖는 유기 화합물을 함유하는 대전 방지성능과 경도를 겸비한 자외선 경화형 코팅 재료를 개시하고 있다.
그러나 지금까지의 종래 기술들은 일반적으로 내스크래치성 만을 목적으로 하는 투명 하드 코팅액이 대부분이었고, 대전방지성이 없는 제품이 주류였다. 또한 대전방지성이 있는 경우라도, 대부분 이온전도도 소재가 첨가되어, 시간이 경과함에 따라 도전성이 떨어져 대전방지 기능이 저하되는 경우가 많다. 따라서 하드 코팅 시트에 대전 방지 성능 및 전자파 차단 성능을 부여하기 위해 플라스틱 하드 코팅제로 ATO(antimon tin oxide), ITO(indium tin oxide) 등과 같은 금속산화물 계통의 도전성 졸을 이용한 대전방지성 하드코팅제가 개발되었다. 도 1에 플라스틱 기판 상에 이러한 종래의 대전방지막이 형성된 하드 코팅 시트의 단면을 개략적으로 도시하였다. 도 1에 도시된 바와 같이, 플라스틱 기판(11) 위에 하드 코팅층이 형성되는데, 하드 코팅층은 아크릴 모노머 또는 올리고머 (12)에 금속 산화물(13)을 분산시킨 것이다. 이러한 코팅제는 자유전자 전하이동에 의해 대전방지성의 지속성이 우수하고, 투명도가 대체로 우수한 이점을 갖는다. 그러나 이러한 하드코팅제를 투명 플라스틱에 코팅했을 때 투과도가 80% 내지 85% 정도로 낮고, 청색톤의 색상을 가지므로 투명 플라스틱의 외관을 손상시키고, 시간의 경과에 따른 금속 산화물 입자들의 응집 현상 때문에 저장안정성 또한 급격히 떨어지며 코팅액 자체의 가격이 매우 고가이어서 코팅된 플라스틱 제품의 원가를 상승시키므로 상업적 응용에 적합하지 않은 문제점이 있었다.
또한 종래의 하드 코팅층은 3~4H 정도의 약한 표면 연필경도를 가지고 있어 하드 코팅층의 경도를 향상시키기 위한 많은 노력들이 시도되어 왔다. 하드 코 팅층의 경도를 높이기 위해서 수지 형성 성분을 다관능성 아크릴산에스테르계 모노머로 하고, 여기에 분말형 무기충전제 및 중합 개시제를 함유하는 피복용 조성물이 일본특허 제1815116호에 개시되어 있다. 또한, 표면처리한 실리카 혹은 알루미나로 이루어지는 무기질의 충전재료를 포함하는 광중합성 조성물이 일본특허 제1416240호에 개시되어 있다. 그러나 이러한 방법들은 하드 코팅 시트의 표면 경도를 약간 높이는 효과를 가지고 있지만, 이것만으로는 최근 요구되고 있는 하드 코팅 필름의 표면 경도 성능에 충분히 부응하지 못하고 있다.
따라서 종래의 하드 코팅 조성물 및 이를 이용한 하드 코팅 시트는 디스플레이 장치 및 휴대폰 단말기와 같은 소형화 및 고정세화 추세에 요구되는 고기능 및 광학특성에 비교하여 내구성 및 내용제성, 광투과율, 대전방지특성 등이 요구 사양에 미치지 못하는 한계가 있다. 따라서 우수한 내스크래치성 뿐만 아니라 대전방지성능, 충분한 경도, 및 광투과율을 갖는 고기능성 하드 코팅 시트를 제조할 수 있는 하드 코팅 조성물의 개발이 절실하게 요구되고 있다.
따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 환경친화적이면서 저가형인 하드 코팅 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 고광투과율, 대전방지성, 내스크래치성, 내마모성이 향상된 하드 코팅 조성물 및 이를 이용한 기재의 코팅 방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은 무기 나노 콜로이드 실리카졸, 폴리에틸렌디옥시티오펜/폴리설포네이트(PEDT/PSS) 전도성고분자, 광경화형 아크릴계 모노머 또는 올리고머, 유기용매, 광개시제 및 광안정제를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기-무기 하이브리드 하드 코팅 조성물에 관계한다.
본 발명의 다른 양상은 본 발명의 유기-무기 하이브리드 하드 코팅 조성물을 이용한 플라스틱 기재의 코팅 방법 및 하드 코팅 시트에 관계한다.
본 발명의 또 다른 양상은 본 발명의 유기-무기 하이브리드 하드 코팅 조성물을 이용하여 제조된 하드 코팅 시트 및 그를 포함하는 화상 표시 장치에 관계한다.
이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 유기-무기 하이브리드 하드 코팅 조성물은 종래의 금속산화물이 가지고 있던 가격문제 및 투과율 저하 등의 문제점을 개선하기 위해 저가형의 도전성 물질로서 폴리에틸렌디옥시티오펜/폴리설포네이트(PEDT/PSS) 전도성 고분자를 포함하고, 고투과율을 부여하는 물질로 나노 콜로이드 실리카졸을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의한 하드 코팅 조성물은 전자제품의 윈도우, 휴대폰 윈도우 등에 사용되는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 시트 외부 표면에 대전방지 및 스크래치 특성을 향상시키기 위한 것이다.
구체적으로 본 발명의 하드 코팅 조성물은 무기 나노 콜로이드 실리카졸, 폴리에틸렌디옥시티오펜/폴리설포네이트(PEDT/PSS) 전도성고분자, 광경화형 아크릴계 모노머 또는 올리고머, 유기용매, 광개시제 및 광안정제를 포함한다. 각 성분의 바람직한 조성비는 다음과 같다:
무기 나노 콜로이드 실리카졸: 2~10%;
폴리에틸렌디옥시티오펜/폴리설포네이트 전도성고분자 수용액 : 5~20중량%;
광경화형 아크릴계 모노머 또는 올리고머 : 10~50중량%;
유기용매 30~70중량%;
광개시제 1~5중량%; 및
광안정제 0.05 ~1.0 중량%
본 발명의 하드 코팅 조성물은 연필경도, 내마모성 및 하드 코팅 시트의 투과율을 향상시키기 위해 나노 크기의 콜로이드 실리카 졸을 포함한다. 나노 콜로이드 실리카 졸은 코팅막 형성후 입사된 빛이 산란이 되지 않도록 모아주는 역할을 하며, 이 때문에 코팅막의 투과율이 향상된다. 본 발명에서 사용되는 나노 콜로이드 실리카 졸은 평균입경이 3-50 ㎚이고, 바람직하게는 5-20nm이며, 실리카의 농도가 10-50 중량%인 것이 바람직하다. 일례로 SiO2 고형분이 30~40% 포함된 콜로이드 실리카 디옥사이드인 NalcoTM 1030, 1140, 2326, 2327의 수계 제품을 사용할 수 있다. 본 발명의 하드 코팅 조성물에서 나노 콜로이드 실리카 졸의 함량은 2~ 10중량%가 바람직하다.
본 발명에서 특징적으로 사용되는 폴리에틸렌 디옥시티오펜/폴리설포네이트 (PEDT/PSS) 전도성 고분자는 다른 상업화된 고분자들과 비교하여 열안정성, 자외선안정성 및 가공성이 우수하고 가격 또한 저렴하다. 이러한 전도성 고분자는 수계이기 때문에 알콜 용매와 상용성이 뛰어나고 입자계가 아니기 때문에 코팅막의 투과율을 저하시키지 않아 투명 필름이나 투명 하드 코팅액으로 적합하다. 본 발명의 하드 코팅 조성물에서 전도성 고분자의 함량은 5~ 20중량%가 바람직하다. 전도성 고분자의 함량이 5중량% 미만이면 전도성이 저하되어 대전방지 기능이 충분히 발휘되지 않고 20중량%를 초과하면 대전방지 특성은 우수하나 경화속도가 지연되어 공정성이 저하되고 코팅막의 경도가 약해지는 문제가 발생할 수 있다. 전도성 고분자의 고형분 농도는 바람직하게 0.1~5 중량%이다.
본 발명의 조성물에 사용되는 광경화형 수지로서는 아크릴계 1 관능기 모노머, 2 관능기 모노머, 3 관능기 이상의 다관능 모노머 또는 올리고머로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 수지를 혼합하여 사용할 수 있다. 대부분의 광경화형 아크릴계 올리고머는 점도가 높기 때문에 반응성 희석제인 아크릴레이트 모노머로 적절하게 점도를 낮춰 제품 특성 및 용도에 맞게 배합하여 사용한다. 예를 들어, 아크릴계 1 관능기 모노머의 예는 부틸 아크릴레이트, 알릴 메타크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트를 포함하나 반드시 이들로 제한되는 것은 아니다. 아크릴계 2 관능기 모노머의 예는 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA), 1,3-부틸렌 글리콜디메타크릴레이트(BGMDA), 트리프로필렌 글리콜디아크릴레이트(TPGDA) 등을 포함하고, 아크릴계 3 관능기 이상의 다관능 모노머의 예들은 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 펜타 에리스리톨 트 리아크릴레이트(PETA), 디펜타 에리스리톨 헥사크릴레이트(DPHA) 등을 포함하나, 반드시 이들로 국한되는 것은 아니다.
본 발명에서는 1 관능기에서 3 관능기 이상인 것을 적절히 조합한 하이브리드계 아크릴 모노머를 사용하는 것이 바람직하며, 4 관능기 이상의 아크릴모노머는 경화시간 단축 및 높은 연필경도를 얻을 수 있으나, 내충격성 및 내마모성, 유연성 등이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한 3 관능기 이하의 아크릴모노머는 코팅막의 유연성 향상에는 크게 기여하지만, 연필경도를 향상시키는 데에는 문제점이 있을 수 있다.
본 발명에서 유기 용매는 상기 광경화성 수지를 용해시킬 수 있고 코팅액의 흐름성을 조절할 수 있는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 노말-프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 에틸셀로솔브, 메틸셀로솔브, 부틸 셀로솔브, 부틸아세테이트, 디아세톤알콜, 메틸에틸케톤, 프로필렌글리콜 이소프로필 알콜, 에틸렌글리콜 이소프로필 알콜로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 1종을 사용하거나 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 용매는 코팅성 및 제품의 외관 그리고 생산수율을 고려하여 3~4 가지 미만으로 혼합해서 사용하는 것이 가장 바람직하다.
본 발명에서 광개시제는 1-히드록시-시클로헥실-페닐케논(Irgacure-184),
α,α-디메톡시-α-히드록시 아세토페논(Darocure 1173), 1-히드록시-시클로헥실-페닐 케톤 벤조페논의 블렌드, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐 프로판을 사용할 수 있으나, 반드시 이들로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 하드 코팅 조성물은 코팅된 막의 광안정성 및 장기 경시변화를 예 방하기 위해 미량의 광안정제를 약 0.02 ~1.0 중량%의 양으로 첨가한다. 이러한 광안정제의 예는 비스-(1-옥틸록시-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐( Tinubin 123)을 들 수 있다. 본 발명의 하드 코팅 조성물의 점도는 25℃에서 5 내지 100 cps 범위 내인 것이 바람직하다.
본 발명의 하드 코팅 조성물은 상술한 성분 이외에 필요에 따라 레벨링제, 자외선 흡수제 등의 기타 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
이하에서 본 발명의 코팅액 조성물을 이용한 투명 플라스틱 기재의 표면 하드코팅 방법을 설명한다. 본 발명에서 기재로는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 메틸메타크릴레이트-스티렌
공중합체(MS) 시트 등이 사용될 수 있으나, 반드시 이들로 제한되는 것은 아니다.
이러한 기재는 0.8 mm ~ 2.0 mm 등의 두께가 용도별로 사용된다. 본 발명에서 코팅 방법으로는 먼저 기재를 충분히 세척하고, 자외선조사기로 예열하여 남아 있는 유분과 이물질 등을 제거하고 유기 용매의 양을 조절하여 하드 코팅 조성물의 점도를 25℃에서 5 내지 100 cps 범위로 조절하여 코팅한다. 이 때 코팅 방법으로는 딥코팅(Dip Coating), 플로우코팅(Flow Coating), 스프레이코팅(Spray Coating), 롤코팅(roll Coating), 그라비아 코팅(Gravure Coating) 중 적합한 방법을 선택하여 사용할 수 있다. 이어서 코팅한 후 40 내지 80℃ 온도 범위에서 1 내지 20분간 건조 또는 IR 히팅하여 코팅액 내의 유기용매를 완전히 제거한 후 300 내지 800 mJ/㎠ 광량의 자외선을 조사하여 완전히 경화된 코팅막을 수득한다. 이 때 사용되는 램프로는 수은램프 또는 메탈 할라이드 램프 중 사용된 재료의 파장영역에 맞게 적합한 램프를 사용한다.
이상의 방법에 의해 제조되는 하드 코팅 시이트의 일례를 도 2에 도시하였다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 하드 코팅 시트는 플라스틱 기판 (21) 위에 하드 코팅층이 형성되는데, 하드 코팅층은 아크릴 모노머 또는 올리고머(22), 나노 콜로이드 실리카졸 (23), 및 유기 전도성 고분자 (24)를 포함하여 구성된다. 본 발명의 하드 코팅 조성물에 의해 제조되는 하드 코팅 시트는 내스크래치성, 고투과율, 대전방지특성이 우수하여 반사 및 눈부심을 방지할 수 있는 고기능성 시트로서 액정표시장치(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 전계 발광 디스플레이(ELD), 전계 방사형 디스플레이 등과 같은 각종 화상표시장치들의 보호 패널과 휴대폰 단말기의 내외부 패널 등에 적용될 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 이하의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 것으로 첨부된 본 발명의 청구범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1
빛을 차단할 있는 플라스틱 비이커내에 먼저 폴리에틸렌 디옥시티오펜/폴리설포네이트(PEDT/PSS) 전도성 고분자 수용액을 첨가하고 격렬하게 교반하면서, 용매인 메탄올, 이소프로판올, 노말-프로판올, 메틸셀로솔브를 첨가하고 상온에서 2시간 정도 교반하였다. 이렇게 하여 제조된 중간 용액에 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트 (PETA; Satomer사 제품)와 디펜타에리스리톨 헥사크릴레이트 (DPHA : Satomer사 제품)를 첨가하여 약 2시간 정도 교반하였다. 이어 나노 콜로이드 실리카졸은 초음파분산 또는 밀링방법을 이용하여 상술한 용매로 희석하여 상기 중간 용액에 첨가하여 코팅액을 제조하였다. 끝으로 광개시제 (Irgacure 184) 및 광안정제 (Tinubin)를 첨가한 후 1시간 정도 교반하여 균일하게 분산시킨 후, 용액의 이물 제거를 위해 10 마이크론 필터를 이용하여 필터링을 실시하여 최종 하드 코팅 조성물을 수득하였다.
최종적으로 수득된 코팅액을 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 1.0mm 시트 위에 플로우 코팅하고, 약 60℃ 내지 75℃에서 약 5분간 고압 수은 램프(High pressure mercury lamp)를 이용하여 건조시켜 코팅액 내의 유기용매를 완전히 제거한 후, 약 600 mJ/㎤ 광량의 자외선을 조사하여 하드 코팅 시트를 수득하였다. 이어서 수득된 각각의 시트의 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
본 발명에서 하드 코팅 시트의 물성은 아래의 방법에 의해 평가하였다.
[물성 평가 방법]
* 표면저항; 표면저항기(미쓰비시 케미칼, Hiresta)를 이용하여 단위면적당 표면저항을 측정하였다.
* 광투과율 ; UV-Visible Spectrometer를 이용하여 평가하였다.
* 연필경도; ASTM D3502(연필경도 테스트기, toyoseki) 방법에 의해서 평가하였다.
* 내스크레치성; 스티울(Steel Wool)#000, 500g 로드 30회 스크럽에 의해서 평가하였다.
실시예 2∼6 및 비교예 1
하드 코팅 조성물의 조성을 하기 표 1과 같이 달리하여 코팅액을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 하드 코팅 시트를 제조하고 그 물성을 평가하여 하기 표 2에 나타내었다. 하기 표 1에서 각 성분의 함량의 단위는 중량%이다.
비교예 2
도전체로 금속산화물인 ATO(antimontinoxide) 졸을 사용하였고, 광경화형 아크릴 또는 우레탄 아크릴 모노머 및 올리고머로는 펜타 에리스리톨 트리아크릴레이트(PETA), 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA), 2-하이드록시에틸
메탈크릴레이트(HEME), 2-하이드록시 프로필메탈크릴레이트(HPMA)가 사용되었으며, 광개시제로는 Irgcure 184를 사용하였고, 유기용매로는 이소프로필알콜, 에틸아세테이트, 메틸에일케톤, 톨루엔, 크실렌 등으로 이루어진 시판중인 대전방지성 하드코팅제를 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅하여 하드 코팅 시트를 제조하고 그 물성을 평가하여 하기 표 2에 함께 나타내었다.
구분 성분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 7 1 2
전도성 고분자 PEDT (1.3%, aq) 7 9 11 13 15 12 12 5 시판 대전방지성코팅액
용매 MeOH 5 7 9 10 12 10 10 3
IPA 10 6 2.9 3.9 2.9 2.9 2.9 5
NPA 11.9 6.9 4 2 3 5 5 6.9
MC 40 40 37 30 30 33 34 40
광경화영 아크릴 모노머 또는 올리고머 TMPTA 5
PETA 12 12 12 12 12 12 6 12
DPHA 10 15 20 25 20 20 20 20
광개시제 Irgacure 184 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
광안정제 Tinubin 123 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
무기 나노 콜로이드 실리카졸 Nalco 1030 1.0 - - - - - - -
Nalco 1140 - 1.0 - - 2.0 - - -
Nalco 2326 - - 1.0 - - 2.0 2.0 -
Nalco 2327 - - - 1.0 - - - -
* PEDT : 폴리에틸렌 디옥시티오펜/폴리설포네이트(PEDT/PSS, 독일 BAYER社)
* PETA : 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트 (Satomer社)
* DPHA : 디펜타에리스리톨 헥사크릴레이트(Satomer社)
* TMPTA : 트리메틸프로판 트리아크릴레이트(Satomer社)
* IPA; 이소프로판올/MC; 메틸셀로솔브/NPA;n-프로판올
* Irgacure 184; 1-히드록시시클로헥실페닐케톤(시바가이기사),
* Tinubin 327; 비스-(1-옥틸록시-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐(시바가이기사)
* Nalco 1030, Nalco 2326, Nalco 1140 : 콜로이달 실리카 다이옥사이드
(온데오 날코사)
구분 하드 코팅 시트 물성 외관
표면저항 (ohm/sq.) 투과율 (%) 연필경도 (H) 내스크래치성
표준 규격 1.0E10 미만 90% 이상 4H 이상 30회 이상 우수
실시예 1 3.0E10 91.0 5H 양호 우수
실시예 2 8.0E09 91.2 5H 양호 우수
실시예 3 3.0E09 91.4 5H 양호 우수
실시예 4 5.0E08 91.6 6H 양호 우수
실시예 5 4.0E07 92.2 4H 양호 우수
실시예 6 1.0E09 91.7 5H 양호 우수
실시예 7 4.0E08 92.4 6H 양호 우수
비교예 1 8.0E10 90.5 4H 불량 우수
비교예 2 1.0E10 91.0 4~5H 보통 양호
본 발명에 의한 하드 코팅 조성물은 유기-무기 하이브리드 졸을 이용하여 본 발명의 조성물에 의해 제조된 하드 코팅 시트는 광투과율이 우수하고 대전방지특성 및 내스크래치성이 우수한 이점을 갖는다. 또한 본 발명의 하드 코팅 조성물은 기존 무기계의 용액과 비교하여 분산안정성 및 저장안정성이 우수하고 냉동보관이 필요 없어 수송이 용이한 이점을 가지며, 수용성 고분자를 채용하여 환경친화적이고 가격 또한 저렴하여 상업화에 적합한 이점을 갖는다.

Claims (13)

  1. 무기 나노 콜로이드 실리카졸, 폴리에틸렌디옥시티오펜/폴리설포네이트(PEDT/PSS) 전도성고분자, 광경화형 아크릴계 모노머 또는 올리고머, 유기용매, 광개시제 및 광안정제를 포함하는 것을 특징으로 하는유기-무기 하이브리드 하드 코팅 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 코팅액 조성물이,
    무기 나노 콜로이드 실리카졸: 1~10%;
    폴리에틸렌디옥시티오펜/폴리설포네이트 전도성고분자 수용액 : 5~20중량%;
    광경화형 아크릴계 모노머 또는 올리고머 : 10~50중량%;
    유기용매 :30~70중량:
    광개시제 1~5중량%; 및
    광안정제 0.05 ~1 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 코팅 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 무기 나노 콜로이드 실리카졸의 평균입경이 3~50nm인 것을 특징으로 하는 하드 코팅 조성물.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 무기 나노 콜로이드 실리카졸의 평균입경이 3~20nm인 것을 특징으로 하는 하드 코팅 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 무기 나노 콜로이드 실리카졸의 실리카 농도가 10~50중량%인 것을 특징으로 하는 하드 코팅 조성물.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 코팅액 조성물 중 실리카의 고형분 농도가 0.1 ~10 중량%인 것을 특징으로 하는 하드 코팅 조성물.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 전도성 고분자의 고형분 농도가 0.1~5 중량%인 것을 특징으로 하는 하드 코팅 조성물
  8. 제 1항에 있어서, 상기 광경화형 아크릴계 모노머가 관능기 모노머, 2관능기 모노머, 3관능기 이상의 다관능기 모노머 또는 이들의 혼합물로 구성되는 것으로서 부틸 아크릴레이트, 알릴 메타크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA), 1,3-부틸렌 글리콜디메타크릴레이트(BGMDA), 트리프로필렌 글리콜디아크릴레이트(TPGDA), 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 펜타 에리스리톨 트리아크릴레이트(PETA),디펜타 에리스리톨 헥사크릴레이트(DPHA)로 구성되는 그룹으로부터 적어도 1종 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 하드 코팅 조성물.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 유기용매가 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 노말-프 로판올, 부탄올, 이소부탄올, 에틸셀로솔브, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 부틸아세테이트, 디아세톤알콜, 메틸에틸케톤, 프로필렌글리콜 이소프로필알콜, 에틸렌글리콜 이소프로필 알콜로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 하드 코팅 조성물.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 하드 코팅 조성물의 점도가 25℃에서 5~100cps인 것을 특징으로 하는 하드 코팅 조성물.
  11. 제 1항의 하드 코팅 조성물을 플라스틱 기재 위에 코팅하여 40~80℃의 온도 범위 하에서 1 내지 20분간 건조시켜 혼합 조성물내의 유기용매를 완전히 제거한 후 300~800 mJ/㎠ 광량의 자외선을 조사하여 코팅막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 기재의 코팅방법.
  12. 제 1항의 조성물에 의해 형성된 하드 코팅 시트.
  13. 제 12항의 하드 코팅 시트를 포함하는 화상 표시 장치.
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