KR20070095386A

KR20070095386A - 반사방지필름

Info

Publication number: KR20070095386A
Application number: KR1020077017767A
Authority: KR
Inventors: 사토루 쇼시; 유타카 오노자와; 켄타 토미오카
Original assignee: 린텍 가부시키가이샤
Priority date: 2005-01-07
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2007-09-28
Also published as: TW200631775A; JP2006188016A; TWI389798B; KR101314407B1; WO2006073139A1; JP4390717B2; CN101099093A; CN100476458C

Abstract

본 발명은, 기재(基材)필름의 적어도 한쪽 면에, (A) 활성 에너지선 조사에 의한 경화수지와, 대전방지제 2~25중량%를 함유한 두께 1~20㎛의 하드코팅층, 및 (B) 활성 에너지선 조사에 의한 경화수지와, 다공성 실리카입자 30~80중량%를 함유한 두께 0.05~O.3㎛의 저굴절률층을 순차적으로 가지며, 또한 표면저항률이 5 × 1O¹²Ω/□이하인 반사방지필름으로서, 화상표시소자의 표면의 광의 반사를 효과적으로 방지하는 동시에, 먼지나 티끌 등의 부착을 억제하는 대전방지효과의 지속성 및 내찰상성이 우수하며, 또한 내용제성도 우수한 반사방지층이 1층인 특징을 지닌다.

Description

반사방지필름{REFLECTION PREVENTIVE FILM}

본 발명은 반사방지필름, 보다 상세하게는, 플라즈마디스플레이(PDP), 브라운관(CRT), 액정디스플레이(LCD) 등의 화상표시소자의 표면의 광의 반사를 효과적으로 방지하는 동시에, 먼지나 티끌 등의 부착을 억제하는 대전방지효과의 지속성 및 내찰상성이 우수하며, 또한 내용제성도 우수한 반사방지층이 1층 타입의 반사방지필름에 관한 것이다.

PDP, CRT, LCD 등의 디스플레이에 있어서는, 화면에 외부로부터 광이 입사되고, 이 광이 반사되어서 표시화상을 잘 보이지 않게 하는 경우가 있으며, 특히 최근, 디스플레이의 대형화에 수반하여, 상기 문제를 해결하는 것이, 점점 더 중요한 과제로 되고 있다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해서, 지금까지 각종의 디스플레이에 대해서, 다양한 반사방지처리나 방현(防眩)처리가 채용되고 있다. 그 하나로서 반사방지필름을 각종의 디스플레이에 사용하는 것이 실행되고 있다.

이 반사방지필름은, 종래, 증착이나 스퍼터링 등의 건식법(dry process)에 의해, 기재(基材)필름 위에, 저굴절률의 물질(MgF₂)을 박막화하는 방법이나, 굴절률 이 높은 물질[ITO(주석 도핑한 산화인듐), TiO₂ 등］과 굴절률이 낮은 물질(MgF₂, SiO₂ 등)을 교대로 적층하는 방법 등에 의해 제작되고 있다. 그러나, 이와 같은 건식법에 의해 제작된 반사방지필름은, 제조비용이 고가로 되는 것을 면할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

그래서, 최근, 습식법(wet process), 즉 코팅에 의해 반사방지필름을 제작하는 것이 시도되고 있다. 그러나, 이 습식법에 의해 제작된 반사방지필름에 있어서는, 상기의 건식법에 의한 반사방지필름에 비해서, 표면의 내찰상성이 열악하다고 하는 문제가 발생한다.

그래서, 습식법에 있어서의 상기 문제를 해결하기 위해서, 전리 방사선 경화형 수지조성물을 이용해서 경화층(하드코팅층)을 형성하는 것이 실행되고 있다. 예를 들면 기재필름 위에, (1) (A) 전리 방사선에 의한 경화수지를 함유한 두께 2~20㎛의 하드코팅층, (B) 전리 방사선에 의한 경화수지와, 안티몬 도핑한 산화주석을 함유한 적어도 2종의 금속산화물을 함유하고, 굴절률이 1.65~1.80의 범위에 있는 두께 60~160㎚의 고굴절률층, 및 (C) 실록산계 폴리머를 함유하고, 굴절률이 1.37~1.47의 범위에 있는 두께 80~180㎚의 저굴절률층을 순차적으로 적층해서 이루어지는 광학용필름(예를 들면, 특허문헌 1 참조), (2) (A) 금속산화물과, 열 또는 전리 방사선에 의한 경화물을 함유한 두께 2~20㎛의 하드코팅층, 및 (B) 다공성 실리카와 폴리실록산계 폴리머를 함유하고, 굴절률이 1.30~1.45의 범위에 있는 두께 40~200㎚의 저굴절률층을 순차적으로 적층해서 이루어지는 광학용필름(예를 들면, 특허문헌 2 참조) 등이 개시되어 있다.

이들의 광학용필름은, 화상표시소자의 표면의 광의 반사를 효과적으로 방지 하는 동시에, 내찰상성이 우수한 반사방지필름이다.

한편, 반사방지필름에 있어서는, 먼지나 티끌 등의 부착을 방지하기 위해서, 지속성이 우수한 대전방지성능이 요구된다. 상기 광학용필름에 지속성이 우수한 대전방지성능을 부여하기 위해서는, 예를 들면 (1)의 광학용필름에 있어서는, (B) 고굴절률층의 금속산화물로서, 대전방지성을 발현하는 금속산화물을, 또, (2)의 광학용필름에 있어서는, (A) 고굴절률층의 금속산화물로서, 대전방지성을 발현하는 금속산화물을 이용하면 된다.

그러나, 저굴절률층만을 하드코팅층에 적층하는 1층 타입에 있어서는, 저굴절률층에 실록산화합물을 이용한 것 이외에의 대전방지성능이 부여된 반사방지필름은, 지금까지 개발되어 있지 않은 것이 실상이다.

[특허문헌 1]

일본국 특개2002-341103호 공보

[특허문헌 2]

일본국 특개2003-139908호 공보

본 발명은, 이와 같은 사정 하에서, PDP, CRT, LCD 등의 화상표시소자의 표면의 광의 반사를 효과적으로 방지하는 동시에, 먼지나 티끌 등의 부착을 억제하는 대전방지효과의 지속성 및 내찰상성이 우수하며, 또한 내용제성도 우수한 반사방지층이 1층 타입의 반사방지필름을 제공하는 것을 목적으로서 이루어진 것이다.

본 발명자들은, 상기의 우수한 기능을 지니는 반사방지필름을 개발하기 위해서 예의 연구를 거듭한 결과, 기재필름 위에, 활성 에너지선 조사에 의한 경화수지와 특정량의 대전방지제를 함유한 하드코팅층, 및 활성 에너지선 조사에 의한 경화수지와 특정량의 다공성 실리카입자를 함유한 저굴절률층을 순차적으로 적층함으로써, 그 목적을 달성할 수 있는 것을 발견하고, 이 식견에 의거해서 본 발명을 달성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은,

(1) 기재필름의 적어도 한쪽 면에, (A) 활성 에너지선 조사에 의한 경화수지와, 대전방지제 2~25중량%를 함유한 두께 1~20㎛의 하드코팅층, 및 (B) 활성 에너지선 조사에 의한 경화수지와, 다공성 실리카입자 30~80중량%를 함유한 두께 0.O5~O.3㎛의 저굴절률층을 순차적으로 가지며, 또한 표면저항률이 5 × 1O¹²Ω/□ 이하인 것을 특징으로 하는 반사방지필름,

(2) (A)층에 있어서의 대전방지제가, 분자 내에 1개 이상의 4급 암모늄염기를 가지는 양이온계 대전방지제인 상기 (1)항에 기재된 반사방지필름, 및

(3) (B)층에 있어서의 다공성 실리카입자가, 비중 1.7~1.9, 굴절률 1.25~1.36 및 평균입경 20~100㎚인 것인 상기 (1) 또는 (2)항에 기재된 반사방지필름을 제공하는 것이다.

본 발명의 반사방지필름은, 습식법에 의해, 기재필름의 적어도 한쪽 면에, (A) 하드코팅층 및 (B) 저굴절률층이 순차적으로 적층된 구조를 가지고 있다.

본 발명의 반사방지필름에 있어서의 기재필름에 대해서는 특별히 제한은 없으며, 종래 반사방지필름의 기재로서 공지된 플라스틱필름 중에서 적절히 선택해서 이용할 수 있다. 이와 같은 플라스틱필름으로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스터필름, 폴리에틸렌필름, 폴리프로필렌필름, 셀로판, 디아세틸셀룰로스필름, 트라이아세틸셀룰로스필름, 아세틸셀룰로스뷰틸레이트필름, 폴리염화비닐필름, 폴리염화비닐리덴필름, 폴리비닐알코올필름, 에틸렌-아세트산비닐공중합체필름, 폴리스타이렌필름, 폴리카보네이트필름, 폴리메틸펜텐필름, 폴리설폰필름, 폴리에테르에테르케톤필름, 폴리에테르설폰필름, 폴리에테르이미드필름, 폴리이미드필름, 불소수지필름, 폴리아미드필름, 아크릴수지필름, 노보넨계 수지필름, 시클로올레핀수지필름 등을 들 수 있다.

이들의 기재필름은, 투명, 반투명의 어느 하나이어도 되며, 또, 착색되어 있어도 되고, 무착색의 것이어도 되며, 용도에 따라서 적절히 선택하면 된다. 예를 들면 액정표시체의 보호용으로서 이용하는 경우에는, 무색투명의 필름이 매우 적합하다.

이들의 기재필름의 두께는 특별히 제한은 없으며, 적절히 선정되지만, 통상 15~250㎛, 바람직하게는 30~200㎛의 범위이다. 또, 이 기재필름은, 그 표면에 형성되는 층과의 밀착성을 향상시키는 목적으로, 소망에 따라서 편면 또는 양면에, 산 화법이나 요철화법 등에 의해 표면처리를 실시할 수 있다. 상기 산화법으로서는, 예를 들면 코로나방전처리, 크롬산처리(습식), 화염처리, 열풍처리, 오존ㆍ자외선조사처리 등을 들 수 있으며, 또, 요철화법으로서는, 예를 들면 샌드블라스트법, 용제처리법 등을 들 수 있다. 이들의 표면처리법은 기재필름의 종류에 따라서 적절히 선택되지만, 일반적으로는 코로나방전처리법이 효과 및 조작성 등의 면에서, 바람직하게 이용된다. 또, 편면 또는 양면에 프라이머 처리를 실시한 것도 이용할 수 있다.

본 발명의 반사방지필름에 있어서는, 상기 기재필름의 적어도 한쪽 면에, 우선 (A) 활성 에너지선 조사에 의한 경화수지와 대전방지제를 함유한 하드코팅층이 형성된다.

이 활성 에너지선 조사에 의한 경화수지와 대전방지제를 함유한 하드코팅층은, 예를 들면 활성 에너지선 경화성 화합물과, 상기의 대전방지제와, 소망에 따라서 광중합개시제 등을 함유한 하드코팅층 형성용 도포액을, 기재필름의 적어도 한쪽 면에 코팅해서 도막을 형성시키고, 활성 에너지선을 조사해서, 상기 도막을 경화시킴으로써, 형성할 수 있다.

여기서, 활성 에너지선 경화성 화합물이란, 전자파 또는 하전입자선 중에서 에너지 양자를 가지는 것, 즉, 자외선 또는 전자선 등을 조사함으로써, 가교, 경화하는 화합물을 가리킨다.

이와 같은 활성 에너지선 경화성 화합물로서는, 예를 들면 광중합성 프리폴리머 및/또는 광중합성 모노머를 들 수 있다. 상기 광중합성 프리폴리머에는, 라디 칼 중합형과 양이온 중합형이 있으며, 라디칼 중합형인 광중합성 프리폴리머로서는, 예를 들면 폴리에스터아크릴레이트계, 에폭시아크릴레이트계, 우레탄아크릴레이트계, 폴리올아크릴레이트계 등을 들 수 있다. 여기서, 폴리에스터아크릴레이트계 프리폴리머로서는, 예를 들면 다가 카르복시산과 다가 알코올의 축합에 의해서 얻어지는 양쪽 말단부에 수산기를 가지는 폴리에스터올리고머의 수산기를 (메타)아크릴산에 의해 에스터화됨으로써, 혹은, 다가 카르복시산에 알킬렌옥시드를 부가해서 얻어지는 올리고머의 말단부의 수산기를 (메타)아크릴산에 의해 에스터화됨으로써 얻을 수 있다.

에폭시아크릴레이트계 프리폴리머는, 예를 들면, 비교적 저분자량의 비스페놀형 에폭시수지나 노볼락형 에폭시수지의 옥시란 고리에, (메타)아크릴산을 반응시켜서 에스터화됨으로써 얻을 수 있다. 우레탄아크릴레이트계 프리폴리마는, 예를 들면, 폴리에테르폴리올이나 폴리에스터폴리올과 폴리이소시아네이트의 반응에 의해서 얻어지는 폴리우레탄 올리고머를, (메타)아크릴산에 의해 에스터화됨으로써 얻을 수 있다. 또한, 폴리올아크릴레이트계 프리폴리머는, 폴리에테르폴리올의 수산기를 (메타)아크릴산에 의해 에스터화됨으로써 얻을 수 있다. 이들의 광중합성 프리폴리머는 1종 이용해도 되며, 2종 이상을 조합해서 이용해도 된다.

한편, 양이온 중합형인 광중합성 프리폴리머로서는, 에폭시계 수지가 통상 사용된다. 이 에폭시계 수지로서는, 예를 들면 비스페놀수지나 노볼락수지 등의 다가 페놀류에 에피클로로히드린 등에 의해 에폭시화된 화합물, 직쇄형상 올레핀화합물이나 환상(環狀) 올레핀화합물을 과산화물 등으로 산화해서 얻어진 화합물 등을 들 수 있다.

광중합성 모노머로서는, 예를 들면 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜아디페이트디(메타)아크릴레이트, 하이드록시피발산네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 인산디(메타)아크릴레이트, 알릴화 시클로헥실디(메타)아크릴레이트, 이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 트라이메티롤프로판트라이(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리스리톨트라이(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트라이(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 트라이메티롤프로판트라이(메타)아크릴레이트, 트리스(아크릴록시에틸)이소시아누레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 다관능 아크릴레이트를 들 수 있다. 이들의 광중합성 모노머는 1종 이용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 이용해도 되며, 또, 상기 광중합성 프리폴리머와 병용해도 된다.

소망에 따라서 이용되는 광중합성 개시제로서는, 라디칼 중합형인 광중합성 프리폴리머나 광중합성 모노머에 대해서는, 예를 들면 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-뷰틸에테르, 벤조인이소뷰틸에테르, 아세트페논, 디메틸아미노아세트페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세트페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세트페논, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 4-(2-하이드록시에톡시)페닐-2(하이드록시-2-프로플)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-터샤리-뷰틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 벤질디메틸케탈, 아세트페논디메틸케탈, p-디메틸아민안식향산에스터 등을 들 수 있다. 또, 양이온 중합형인 광중합성 프리폴리머에 대한 광중합개시제로서는, 예를 들면 방향족 설포늄이온, 방향족 옥소설포늄이온, 방향족 요오드늄이온 등의 오늄과, 테트라플루오르보레이트, 헥사플루오르포스페이트, 헥사플루오르안티모네이트, 헥사플루오르알세네이트 등의 음이온으로 이루어지는 화합물을 들 수 있다. 이들은 1종 이용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 이용해도 되며, 또, 그 배합량은, 상기 광중합성 프리폴리머 및/또는 광중합성 모노머 100중량부에 대해서, 통상 0.2~10중량부의 범위에서 선택된다.

한편, 하드코팅층에 함유시키는 대전방지제에 특별히 제한은 없고, 종래 공지된 비이온계, 음이온계, 양이온계, 양성계 대전방지제 중에서 선택되는 적어도 1종이 이용된다. 이들 중에서, 효과 및 하드코팅층에 대한 균질분산성 등의 점에서, 분자 내에 1개 이상의 4급 암모늄염기를 가지는 양이온계 대전방지제가 매우 적합하다.

4급 암모늄염기를 가지는 양이온계 대전방지제는, 저분자형 및 고분자형 모 두 사용할 수 있지만, 효과의 지속성 및 블리드 아웃이나 가스발생의 방지성 등의 점에서, 고분자형 양이온계 대전방지제가 바람직하다.

상기 고분자형 양이온계 대전방지제로서는, 종래 공지된 것 중에서, 임의의 것을 적절히 선택해서 이용할 수 있다. 구체적으로는, 분자 내에, 식 (I)

(식 중, R¹ 및 R²는, 각각 동일 또는 다른 탄소수 1~1O의 알킬기, R³은 탄소수 1~10의 알킬기 또는 탄소수 7~10의 아랄킬기, Xⁿ ^-는 n가의 음이온, n은 1~4의 정수를 나타냄)

로 나타내지는 4급 암모늄염기를 가지는 고분자 중합체를 바람직하게 들 수 있다.

상기 식 (I)에 있어서, R¹ 및 R²로 나타내지는 알킬기 및 R³ 중 알킬기로서는, 탄소수 1~6의 알킬기, 특히 탄소수 1~4의 알킬기가 바람직하며, 또, R³ 중 아랄킬기로서는, 벤질기가 바람직하다. 탄소수 1~4의 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-뷰틸기, 이소뷰틸기, sec-뷰틸기, tert-뷰틸기를 들 수 있다.

한편, Xⁿ ^-는 무기음이온, 유기음이온의 어느 하나이어도 되고, 그 예로서는 F^-, Cl^-, Br^-, I^-의 할로겐이온, NO₃ ^-, ClO₄ ^-, BF₄ ^-, CO₃ ² ^-, SO₄ ² ^- 등의 무기음이온, CH₃OSO₃ ^-, C₂H₅OSO₃ ^-, 나아가서는 아세트산, 말론산, 숙신산, 말레산, 푸마르산, p-톨루엔설폰산, 트라이플루오르아세트산 등의 유기산의 잔기로 이루어지는 유기음이온을 들 수 있다.

이와 같은 고분자형 4급 암모늄염계 대전방지제로서는, 예를 들면 이하에 나타내는 화합물, 즉, 폴리비닐벤질형[(a)], 폴리(메타)아크릴레이트형[(b)], 스타이렌-(메타)아크릴레이트공중합체형[(c)], 스타이렌-말레이미드공중합체형[(d)], 메타크릴레이트-메타크릴이미드공중합체형[(e)] 등을 들 수 있다. 또한, (c), (d) 및 (e)의공중합체형에 있어서는, 랜덤공중합체형 및 블록공중합체형의 어느 하나이어도 된다.

(단, R은 H 또는 CH₃를 나타냄)

(단, R은 H 또는 CH₃를 나타냄)

(단, 상기 (a)-(e)에 있어서 x, y, w는 중합도(3 내지 30)를 나타냄)

본 발명에 있어서는, 이 고분자형 양이온계 대전방지제는 1종 이용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 이용해도 된다.

한편, 저분자형 양이온계 대전방지제로서는, 예를 들면, 식 (Ⅱ)

(식 중, A는 탄소수 10~30의 알킬기, R⁴ 및 R⁵는, 각각 동일 또는 다른 탄소수 10의 알킬기, R⁶은 탄소수 1~10의 알킬기 또는 탄소수 7~10의 아랄킬기, Y^m ^-는 m가의 음이온, m은 1~4의 정수를 나타냄)

로 나타내지는 4급 암모늄염기를 가지는 화합물을 바람직하게 들 수 있다.

상기 식 (Ⅱ)에 있어서의 A의 예로서는, 라우릴기 등의 도데실기, 미리스틸기 등의 테트라데실기, 팔미틸기 등의 헥사데실기, 스테아릴기 등의 옥타데실기, 에이코실기, 베헤닐기 등을 들 수 있다.

또, R⁴, R⁵, R⁶, Y^m ^-및 m은, 각각 식 (I)에 있어서의 R¹, R², R³, Xⁿ ^- 및 n과 동일하다.

본 발명에 있어서는, 이 저분자형 양이온계 대전방지제는 1종 이용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 이용해도 된다.

또한, 본 발명에 있어서는, 대전방지제로서, 분자 내에 1개 이상의 4급 암모늄염기 및 1개 이상의 중합성 불포화기를 가지는 반응성 양이온계 대전방지제를 이용해도 된다.

이와 같은 반응성 양이온계 대전방지제를 이용함으로써, 활성 에너지선을 조사했을 때에, 상술한 활성 에너지선 경화성 화합물과 공중합해서, 형성되는 고분자사슬 내에 함유되기 때문에, 얻어지는 반사방지필름은, 대전방지성능의 지속성이 향상된다.

이 반응성 양이온계 대전방지제로서는, 예를 들면, 식 (Ⅲ)

(식 중, R은 수소원자 또는 메틸기를 나타냄)

로 나타내지는 반응성 4급 암모늄염계 화합물 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서는, 이 반응성 양이온계 대전방지제는 1종을 이용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 이용해도 된다. 또, 상기 고분자형 양이온계 대전방지제, 저분자형 양이온계 대전방지제 및 반응성 양이온계 대전방지제를 적당히 조합해서 이용할 수 있다.

본 발명에 있어서는, (A)층인 하드코팅층 중의 상기 대전방지제의 함유량은, 2~25중량%의 범위에서 선정된다. 상기 대전방지제의 함유량이 상기 범위에 있으면, 반사방지필름은, 양호한 대전방지성능을 발휘하는 동시에, 다른 성능에 악영향을 미치는 일이 없다. 이 함유량은, 바람직하게는 3~25중량%, 보다 바람직하게는 5~20중량%의 범위이다.

본 발명에 있어서 이용되는 이 하드코팅층 형성용 도포액은, 필요에 따라서, 적당한 용제 중에, 상기의 활성 에너지선 경화성 화합물과, 대전방지제와, 소망에 따라서 이용되는 상기의 광중합개시제, 나아가서는 각종 첨가제, 예를 들면 산화방지제, 자외선 흡수제, 광안정제, 레벨링제, 소포제 등을, 각각 소정의 비율로 첨가 하여, 용해 또는 분산시킴으로써, 조제할 수 있다.

이때 이용하는 용제로서는, 예를 들면 헥산, 헵탄, 시클로헥산 등의 지방족탄화수소, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소, 염화 메틸렌, 염화 에틸렌 등의 할로겐화 탄화수소, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 1-메톡시-2-프로판올 등의 알코올, 아세톤, 메틸에틸케톤, 2-펜타논, 메틸이소뷰틸케톤, 이소포론 등의 케톤, 아세트산에틸, 아세트산뷰틸 등의 에스터, 에틸셀로솔브 등의 셀로솔브계 용제 등을 들 수 있다.

이와 같이 해서 조제된 도포액의 농도, 점도로서는, 코팅 가능한 농도, 점도이면 되며, 특별히 제한되지 않고, 상황에 따라서 적절히 선정할 수 있다.

다음에, 기재필름의 적어도 한쪽 면에, 상기 도포액을, 종래 공지된 방법, 예를 들면 바 코팅법, 나이프 코팅법, 롤 코팅법, 블레이드 코팅법, 다이 코팅법, 그라비아 코팅법 등을 이용해서, 코팅하여 도막을 형성시키고, 건조한 후, 이것에 활성 에너지선을 조사해서 상기 도막을 경화시킴으로써, 하드코팅층이 형성된다.

활성 에너지선으로서는, 예를 들면 자외선이나 전자선 등을 들 수 있다. 상기 자외선은, 고압수은램프, 퓨전H램프, 크세논램프 등에 의해 얻을 수 있다. 한편 전자선은, 전자선 가속기 등에 의해서 얻을 수 있다. 이 활성 에너지선 중에서는, 특히 자외선이 매우 적합하다. 또한, 전자선을 사용하는 경우는, 중합개시제를 첨가하지 않고, 경화막을 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서는, (A) 하드코팅층의 두께는 1~20㎛의 범위이다. 이 두께가 1㎛미만에서는 얻어지는 반사방지필름의 내찰상성이 충분히 발휘되지 않을 우려 가 있으며, 또 20㎛를 초과하면 하드코팅층에 균열이 발생하는 경우가 있다. 이 하드코팅층의 바람직한 두께는 2~15㎛의 범위이다.

본 발명의 광학용필름에 있어서는, 이 (A) 하드코팅층의 굴절률은, 통상 1.45~1.60, 바람직하게는 1.49~1.55의 범위이다.

본 발명의 반사방지필름에 있어서는, 상기 하드코팅층 위에, (B) 활성 에너지선 조사에 의한 경화수지와 다공성 실리카입자를 함유한 저굴절률층이 형성된다.

이 활성 에너지선 조사에 의한 경화수지와 다공성 실리카입자를 함유한 저굴절률층은, 예를 들면 활성 에너지선 경화성 화합물과, 상기의 다공성 실리카입자와, 소망에 따라서 광중합개시제 등을 함유한 저굴절률층 형성용 도포액을, (A) 하드코팅층 위에 코팅해서 도막을 형성시키고, 활성 에너지선을 조사해서, 상기 도막을 경화시킴으로써, 형성할 수 있다.

상기의 활성 에너지선 경화성 화합물 및 소망에 따라서 이용되는 광중합개시제에 대해서는, 상술한 (A) 하드코팅층의 설명에서 나타낸 바와 같다.

이 (B)층에 함유되는 다공성 실리카입자로서는, 비중이 1.7~1.9, 굴절률이 1.25~1.36 및 평균입경이 20~100㎚인 범위에 있는 것이 바람직하게 이용된다. 이와 같은 성상을 가지는 다공성 실리카입자를 이용함으로써, 반사방지성능이 우수한 1층 타입의 반사방지필름을 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서는, 이 (B)층 중의 다공성 실리카입자의 함유량은, 30~80 중량%의 범위에서 선정된다. 상기 다공성 실리카입자의 함유량이 상기 범위에 있으면, 해당 (B)층은 소망하는 저굴절률을 가지는 층으로 되며, 얻어지는 반사방지필 름은, 반사방지성이 우수한 것이 된다. 상기 다공성 실리카입자의 바람직한 함유량은, 50~80중량%이며, 특히 60~75중량%의 범위가 바람직하다.

해당 (B)층은, 두께가 0.05~0.3㎛이며, 굴절률이, 통상 1.30~1.42의 범위에 있다. 해당 (B)층의 두께나 굴절률이 상기 범위에 있으면, 반사방지성능, 대전방지성능 및 내찰상성이 우수한 반사방지필름을 얻을 수 있다. (B)층의 두께는, 바람직하게는 0.07~0.13㎛이며, 굴절률은, 바람직하게는 1.35~1.40의 범위이다.

본 발명에서 이용되는 이 저굴절률층 형성용 도포액은, 필요에 따라서, 적당한 용제 중에, 상기의 활성 에너지선 경화성 화합물과, 다공성 실리카입자와, 소망에 따라서 이용되는 상기의 광중합개시제, 나아가서는 각종 첨가제, 예를 들면 산화방지제, 자외선흡수제, 광안정제, 레벨링제, 소포제 등을, 각각 소정의 비율로 첨가하여, 용해 또는 분산시킴으로써, 조제할 수 있다.

이때 이용하는 용제에 대해서는, 상술한 하드코팅층 형성용 도포액의 설명에서 나타낸 바와 같다.

(A) 하드코팅층 위에, 이 도포액을, 종래 공지된 방법, 예를 들면 바 코팅법, 나이프 코팅법, 롤 코팅법, 블레이드 코팅법, 다이 코팅법, 그라비아 코팅법 등을 이용해서, 코팅하여 도막을 형성시키고, 건조시킨 후, 이것에 활성 에너지선을 조사해서 상기 도막을 경화시킴으로써, (B) 저굴절률층이 형성된다.

활성 에너지선에 대해서는, 상술한 하드코팅층의 설명에서 나타낸 바와 같 다.

본 발명에 있어서는, 상기 (A) 하드코팅층 및 (B) 저굴절률층의 형성은, 이하에 나타내는 방법에 의해 실행하는 것이 유리하다.

우선, 기재필름의 한쪽 면에 하드코팅층 형성용 도포액을 코팅해서 도막을 형성시키고, 활성 에너지선을 조사해서 하프큐어상태로 경화시킨다. 이때, 자외선을 조사하는 경우에는, 광량은, 통상 50~150mJ/㎠정도이다. 다음에, 이와 같이 해서 형성된 하프큐어상태의 경화층 위에, 저굴절률층 형성용 도포액을 코팅해서 도막을 형성시키고, 활성 에너지선을 충분히 조사해서, 상기 하프큐어상태의 경화층과 함께 완전히 경화시킨다. 이때, 자외선을 조사할 경우, 광량은, 통상 200~1OOOmJ/㎠정도이다.

이와 같이 해서, 기재필름 위에, (A)층과 (B)층과의 사이의 밀착성이 우수한 (A) 하드코팅층 및 (B)저굴절률층이 순차적으로 형성된다.

이와 같이 해서 제작된 본 발명의 반사방지필름에 있어서는, 표면저항률이 5 × 1O¹²Ω/□이하이다. 이 표면저항률이 5 × 1O¹²Ω/□이하이면, 대전방지성능이 발휘되며, 상기 반사방지필름에는, 먼지나 티끌 등이 부착되기 어려워진다. 표면저항률의 하한에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 통상 1 × 1O⁸Ω/□정도이다. 또, 본 발명의 반사방지필름의 가시광선의 평균반사율은 3%이하이다.

또한, (A) 하드코팅층 위에, (B) 활성 에너지선 조사에 의한 경화수지를 함유한 저굴절률층이 형성되어 있기 때문에, 대전방지성능의 지속성이 우수한 동시 에, 내용제성을 가지며, 용제에 의한 대전방지성능의 저하가 억제된다.

또한, 표면저항률의 측정에 대해서는 이후에 설명한다.

이와 같이 해서, 각종 화상표시소자의 표면의 광의 반사를 효과적으로 방지 하는 동시에, 먼지나 티끌 등의 부착을 억제하는 대전방지효과의 지속성 및 내찰상성이 우수하며, 또한 내용제성도 우수한 반사방지층이 1층 타입의 반사방지필름을 얻을 수 있다.

본 발명의 반사방지필름에 있어서는, 기재필름의 한쪽 면에 하드코팅층이 형성되어 있는 경우, 상기 하드코팅층과는 반대쪽 면에, 액정표시체 등의 피착체에 점착시키기 위한 점착제층을 형성시킬 수 있다. 이 점착제층을 구성하는 점착제로서는, 광학용도용인 것, 예를 들면 아크릴계 점착제, 우레탄계 점착제, 실리콘계 점착제가 바람직하게 이용된다. 이 점착제층의 두께는, 통상 5~100㎛, 바람직하게는 10~60㎛의 범위이다.

또한, 이 점착제층 위에, 박리필름을 형성할 수 있다. 이 박리필름으로서는, 예를 들면 그라신지, 코팅지, 라미네이트지 등의 종이 및 각종 플라스틱필름에, 실리콘수지 등의 박리제를 도포한 것 등을 들 수 있다. 이 박리필름의 두께에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 통상 20~150㎛정도이다.

다음에, 본 발명을 실시예에 의해, 보다 상세히 설명하지만, 본 발명은, 이들의 예에 의해서 하등 한정되는 것은 아니다.

또한, 각 예에서 얻어진 반사방지필름의 물성은, 이하에 나타내는 방법에 의해서 측정하였다.

(1) 파장 500㎚, 600㎚ 및 700㎚에 있어서의 반사율

분광광도계[(주)시마즈세이사쿠쇼 제품 「UV-3101PC」]에 의해, 파장 500㎚, 600㎚ 및 700㎚에 있어서의 반사율을 측정하였다.

(2) 표면저항률

JIS K 6911에 준거하여, (주)아드반테스트(Advantest)사 제품 디지털 일렉트로미터에 연결된 평행전극을 사용해서 측정하였다. 또한, 에탄올로 닦아낸 후의 표면저항률은, 이하와 같이 해서 측정하였다.

에탄올을 적신 가제로 저굴절률층의 표면을 5번 왕복해서 닦아내고, 또한 마른 가제로 5번 왕복해서 닦아낸 후, 23℃, 상대습도 50%의 환경 하에 30분간 방치한 후, 상기 표면저항률의 측정과 동일하게 해서 실행하였다.

(3) 내찰상성

스틸울 #0000을 사용해서, 하중 9.8 × 10^-3N/㎟로 5번 왕복해서 마찰한 후에 육안관찰을 실행하여, 하기의 판정기준에 따라 평가하였다.

○: 흠집이 생기지 않음

×: 흠집이 생김

실시예 1

(1) A액(하드코팅층 형성용 도포액)의 조제

3관능 아크릴레이트모노머인 펜타에리스리톨트라이아크릴레이트〔토아고세이(Toagosei)(주) 제품, 상품명 「아로닉스 M-305」, 고형분농도 100%] 45중량부, 광중합개시제로서 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온[시바ㆍ스페셜티케미칼스(Ciba Specialty Chemicals inc)사 제품, 상품명 「이가큐어(Irgacure) 907」, 고형분농도 100%] 0.9중량부, 및 4급 암모늄염기를 가지는 고분자형인 양이온계 대전방지제[콜코트(Colcoat)사 제품, 상품명 「콜코트 NR-121X-9IPA」, 고형분농도 9.5중량%] 90중량부로 이루어지는 혼합물을, 1-메톡시-2-프로판올로 희석해서 고형분농도 35중량%의 A액(하드코팅층 형성용 도포액)을 조제하였다.

(2) B액(저굴절률층 형성용 도포액)의 조제

3관능 아크릴레이트모노머인 펜타에리스리톨트라이아크릴레이트〔토아고세이(주) 제품, 상품명 「아로닉스 M-305」, 고형분농도 100%] 10중량부, 다공성 실리카입자의 메틸이소뷰틸케톤(MIBK)분산체〔쇼큐바이카세이코교(주) 제품, 상품명 「ELCOM RT-1002SIV」, 고형분농도 21중량%, 다공성 실리카입자 : 비중 1.8, 굴절률 1.30, 평균입경 60㎚] 142중량부, 광중합개시제로서 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온[시바ㆍ스페셜티케미칼스사 제품, 상품명 「이가큐어 907」, 고형분농도 100%] 0.5중량부 및 레벨링제로서 변성 폴리디메틸실록산〔토레이ㆍ다우코닝실리콘(주) 제품, 상품명 「SH28PA」, 고형분농도 100%] 0.005중량부로 이루어지는 혼합물을, MIBK/1-메톡시-2-프로판올혼합용제(중량비 1/1)로 희석해서 고형분농도 2.5중량%의 B액(저굴절률층 형성용 도포액)을 조제하였다.

(3) 반사방지필름의 제작

기재필름으로서 두께 80㎛의 트라이아세틸셀룰로스필름[후지샤신필름(주) 제 품, 상품명 「T-80UZ」] 표면에, 상기 (1)에서 얻은 A액을 경화 후의 두께가 3㎛로 되도록, 메이야바(Mayer bar) No.8로 도포하였다. 다음에, 90℃에서 1분간 건조한 후, 자외선을 광량 80mJ/㎠로 조사해서, 하프큐어상태로 경화시켰다.

다음에, 이 하프큐어면에, 상기 (2)에서 얻은 B액을 경화 후의 두께가 0.1㎛로 되도록 메이야바 No.4로 도포하였다. 다음에, 80℃에서 1분간 건조한 후, 자외선을 광량 350mJ/㎠로 조사해서, 완전히 경화시키고, 트라이아세틸셀룰로스필름 위에, 굴절률 1.50의 하드코팅층 및 굴절률 1.36의 저굴절률층을 순차적으로 형성시킴으로써, 반사방지필름을 제작하였다.

이와 같이 해서 제작된 반사방지필름의 물성을 표 1에 나타낸다.

또한, 각 코팅층의 두께는, 오츠카덴시(주) 제품 「MCPD-2000」에 의해 측정하였고, 굴절률은 (주)아타고(Aatago) 제품 압베굴절계(Na광원, 파장: 약 590㎚)에 의해 측정하였다.(이하, 동일)

실시예 2

실시예 1(1)에 있어서, 대전방지제 「콜코트 NR-121X-9IPA」의 사용량을 60 중량부로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 실시해서, 반사방지필름을 제작하였다. 하드코팅층의 굴절률: 1.49

이와 같이 해서 제작한 반사방지필름의 물성을 표 1에 나타낸다.

실시예 3

실시예 1(2)에 있어서, 다공성 실리카입자의 MIBK 분산체 「ELCOM RT-1002 SIV」의 사용량을 120중량부로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 실시해서, 반사방지필름을 제작하였다. 저굴절률층의 굴절률 : 1.40

비교예 1

실시예 1(1)에 있어서의 A액의 조제에 있어서, 대전방지제를 이용하지 않았던 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 실시해서, 반사방지필름을 제작하였다. 하드코팅층의 굴절률 : 1.49

비교예 2

실시예 1(1)의 A액의 조제에 있어서, 광중합개시제 「이가큐어 907」의 사용량을 1.8중량부로 변경한 것 이외는, 실시예 1(1)과 동일하게 해서, 하드코팅층 형성용 도포액을 조제하였다.

다음에, 기재필름으로서, 두께 80㎛의 트라이아세틸셀룰로스필름「T80UZ」(후지샤신필름(주) 제품) 표면에, 상기 하드코팅층 형성용 도포액을 경화 후의 두께가 3㎛로 되도록, 메이야바 No.8로 도포하였다. 다음에, 90℃에서 1분간 건조한 후, 자외선을 광량 350mJ/㎠로 조사해서 완전히 경화시키고, 하드코팅필름을 제작하였다.

이와 같이 해서 제작된 하드코팅필름의 물성을 표 1에 나타낸다.

	반사율(%)			표면저항률(Ω/□)		내찰상성
	500㎚	600㎚	700㎚	초기	에탄올로 닦아낸 후	내찰상성
실시예1	1.6	1.5	1.8	2.0 × 10¹²	2.5 × 10¹²	○
실시예2	1.6	1.5	1.7	3.5 × 10¹²	3.9 × 10¹²	○
실시예3	2.0	1.7	1.9	9.2 × 10¹¹	1.8 × 10¹²	○
비교예1	1.6	1.5	1.8	5.0 × 10¹⁶	6.0 × 10¹⁶	○
비교예2	4.5	4.4	4.3	2.8 × 10¹¹	1.8 × 10¹⁵	○

표 1에서, 본 발명의 반사방지필름(실시예 1~3)은, 모두 반사방지성이 우수한 동시에, 초기 및 에탄올로 닦아낸 후의 표면저항이 낮으며, 양호한 대전방지성 및 내용제성을 지니고 있고, 내찰상성도 우수하다.

이것에 대해서, 비교예 1은, 하드코팅층에 대전방지제를 함유하고 있지 않으므로, 초기 및 에탄올로 닦아낸 후의 표면저항률이 높으며, 대전방지성이 열악하다. 또, 비교예 2는, 저굴절률층이 형성되어 있지 않으므로, 반사방지성이 열악하고, 또한 에탄올로 닦아낸 후의 표면저항률이 높으며, 내용제성이 열악하다.

본 발명의 반사방지필름은, 화상표시소자의 표면의 광의 반사를 효과적으로 방지하는 동시에, 먼지나 티끌 등의 부착을 억제하는 대전방지효과의 지속성 및 내찰상성이 우수하고, 또한 내용제성도 우수하며, 예를 들면 PDP, CRT, LCD 등의 디스플레이에 매우 적합하게 이용된다.

Claims

기재(基材)필름의 적어도 한쪽 면에, (A) 활성 에너지선 조사에 의한 경화수지와, 대전방지제 2~25중량%를 함유한 두께 1~20㎛의 하드코팅층, 및 (B) 활성 에너지선 조사에 의한 경화수지와, 다공성 실리카입자 30~80중량%를 함유한 두께 0.05~O.3㎛의 저굴절률층을 순차적으로 가지며, 또한 표면저항률이 5 × 1O¹²Ω/□ 이하인 것을 특징으로 하는 반사방지필름.
제1 항에 있어서,

(A)층에 있어서의 대전방지제가, 분자 내에 1개 이상의 4급 암모늄염기를 가지는 양이온계 대전방지제인 것을 특징으로 하는 반사방지필름.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,

(B)층에 있어서의 다공성 실리카입자가, 비중 1.7~1.9, 굴절률 1.25~1.36 및 평균입경 20~100㎚인 것을 특징으로 하는 반사방지필름.