KR20080023640A - 방현성 코팅 조성물 및 방현 필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방현성이 우수한 방현성 코팅 조성물 및 방현 필름에 관한 것으로서, 상기 방현성 코팅 조성물은 전리방사선 경화형 수지 조성물과 하나 이상의 투광성 미립자를 함유하며, 전리방사선 경화형 수지 조성물의 비중을 SgA로, 투광성 미립자의 비중을 SgB로 각각 정의할 때 SgA- SgB > 0을 만족하는 방현성 코팅 조성물로써 상기 방현성 코팅 조성물은 작업성이 우수하여 코팅공정중 코팅층의 두께 편차가 발생하여도 Haze 및 방현성이 크게 변화하지 않는 방현층을 제공할 수 있으며 이를 이용해 광학 성능, 작업성 및 후가공성이 우수한 방현필름, 편광소자 및 표시소자를 제공할 수 있다.

방현성, 방현필름, anti-glare, 눈부심방지층

Description

방현성 코팅 조성물 및 방현 필름 {Anti-glare composition and Anti-glare film}

본 발명은 음극선관(CRT),액정 판넬, PDP 판넬 등의 디스플레이 표면에 설치되는 방현 필름의 방현층을 구성하는 방현성 코팅 조성물 및 상기 방현성 코팅 조성물로 제조되는 방현 필름, 편광 소자 및 표시장치에 관한 것이다.

디스플레이는 그 표면에 방현 필름을 설치하여 내부에서 발생되는 빛을 어느 정도 확산시킴으로써 디스플레이 표면을 눈으로 볼 때 화면의 눈부심과 창이나 실내 조명기구 등의 빛에 의한 화면의 눈부심이 감소되도록 하여, 디스플레이의 표면에 표시되는 화상정보의 시각성을 향상시키고 있다.

방현 필름은 통상 투명기재 필름 위에 실리카, 수지 비드 등의 미립자를 함유하는 방현층을 형성하는 구조로 이루어진다. 그러나, 종래의 상기 구조의 방현 필름은 미립자 입경에 따라 적용 가능한 코팅두께에 제한이 따르고 일반적으로 고르지 않는 기재의 표면조도에 의해 필름의 광학성능이 균일하지 않는 양상을 보였다.

이를 해결하기 위해 투명기재의 표면을 평활화하기 위한 평활화 투명수지층 을 넣은 방현층을 형성하는 방법이 대한민국 공개특허공보 제 2006-51875 호에 제시되어 있다.

그러나, 최근 디스플레이 패널이 더욱 대형화 및 고정밀화 됨에 따라 소재의 표면조도 불균일에 따른 부위별 광학특성의 편차, 도포시 코팅두께의 불균일에 따른 부위별 광학특성 편차의 해소는 더욱 필요한 실정이다.

따라서, 본 발명은 소재 두께 편차 및 코팅 두께의 편차에 따른 광학 불균일도를 해소할 수 있는 방현성 코팅 조성물 및 방현 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 전리방사선 경화형 수지 조성물과 하나 이상의 투광성 미립자를 함유한 방현성 코팅 조성물에 있어서 상기 방현성 코팅 조성물의 전리방사선 경화형 수지조성물의 비중을 SgA로, 투광성 미립자의 비중을 SgB로 각각 정의할 때 SgA - SgB > 0 을 만족하는 방현성 코팅 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 방현성 코팅 조성물로 이루어진 방현필름, 편광소자 및 광학소자를 제공한다.

본 발명에 의하면 방현층에 사용되는 전리방사선 경화형 수지 조성물의 비중보다 투광성 미립자의 비중을 작게 함으로써 투명기재의 표면 결함 및 코팅 결함으로 인한 광학 성능 편차를 줄일 수 있다. 따라서 본 발명은 디스플레이 표면의 균일한 방현성을 달성하고 생산성이 향상된 방현 필름을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 방현성 코팅 조성물은, 투광성 미립자 및 전리방사선 경화형 수지 조성물로 구성되며 상기 전리 방사성 경화형 수지 조성물은 반응성 올리고머, 반응성 모노머로 이루어지며 필요에 따라 개시제, 열가소성 수지, 기타 첨가제 등이 첨가될 수 있다. 이 외 코팅공정상의 점도 및 유동성 조절을 위해 유기용매 및 물을 포함하는 희석제를 사용할 수 있다.

본 발명에 사용되는 투광성 미립자의 비중을 전리방사성 경화형 수지 조성물의 비중보다 낮게 하여 방현층 도포 과정 중에 투광성 미립자들이 수지 위로 자연부상할 수 있게 함으로써 방현필름 제조시 코팅면의 광학성능의 균일도를 이루는 것을 특징으로 하며 투광성 미립자의 비중이 전리방사성 경화형 수지 조성물에 비해 낮다면 그 화학 구조나 입자의 모양 및 다공성의 유무 등에 제한을 두지 않는다. 전리방사선 경화형 수지 조성물의 비중보다 투광성 미립자의 비중이 크게 되면 작업공정 중 코팅두께가 불균일하게 될 경우 코팅두께가 방현성 입자의 입경보다 큰 부분에서는 Haze가 낮아지고 작은 부분에서는 Haze가 높아져 코팅외관의 불량이 발생하게 된다. 이에 비해 투광성 미립자의 비중이 전리방사선 경화형 수지 조성물보다 작게 되면 광폭필름의 코팅공정시 필름 진행 방향의 수직방향으로 발생하는 코팅 두께 편차에 의한 Haze값의 편차가 줄어들 뿐만 아니라 기재 필름의 두께 불균일에 의한 필름의 부위별 Haze편차도 줄어들게 되어 코팅 외관면에서 우수한 방현필름을 얻을 수 있다.

본 발명에 사용되는 반응성 올리고머는 반응성관능기로써 아크릴기, 메타아크릴기, 아릴기, 비닐기 등의 불포화기 및 에폭시기와 같은 지환구조를 가질 수 있으며, 화학구조에 따른 상용화된 유형으로 분리하자면, 우레탄 아크릴레이트 올리 고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스터 아크릴레이트 올리고머, 폴리이서 아크릴레이트 올리고머, 실리콘 아크릴레이트 올리고머, 멜라민 아크릴레이트 올리고머, 아크릴릭 아크릴레이트 올리고머, 폴리부타디엔 아크릴레이트 올리고머 등으로 나눌 수 있으며, 각각의 구조의 아크릴레이트기를 앞서 언급한 반응성기로 대체할 수 있다.

본 발명에 사용되는 반응성 모노머는 에틸헥실(메타)아크릴레이트, 옥실데실(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 베타-카르복실에틸(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 테트라하이드로퓨란(메타)아크릴레이트, 사이크로헥실(메타)아크릴레이트, 디사이크로펜텐(메타)아크릴레이트, 디사이크로펜텐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 2-에톡시에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 1,4부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

본 발명의 광중합개시제는 경화 에너지원에 따라 사유유무 및 종류가 달라질 수 있으며 구체적인 예로서는 1-히이드록시시클로헥실페닐케톤, 벤질디메틸케탈, 히드록시디메틸아세토페논, 베조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르 등을 들 수 있다. 또한 광증감제의 구체적인 예로서는, n-부틸아민, 트리에틸아민, 폴리-n-부틸포스핀 등을 들 수 있다. 상기 광중합 개시제 및/또는 광증감제는 1종 또는 2종 이상의 혼합물로써 이용할 수 있으며 상기 광중합 개 시제 및/또는 광증감제의 첨가량은 1~10중량부가 바람직하다.

본 발명의 열가소성 수지는 소재의 부착을 개질하기위해 또는 이물에 의한 코팅피막의 면결함을 보완하기 위해 사용되며 그 구체적인 예로는 우레탄계, 폴리에스테르계, 아크릴계, 부티랄계, 셀롤로오스계 및 비닐계 등의 열가소성 수지 등이 사용될 수 있고, 분자량은 스티렌 환산 분자량으로 1,000-100,000이 바람직하며 첨가량은 1-10중량부가 바람직하다.

본 발명의 기타 첨가제는 투광성 미립자의 분산 및 저장 안정성의 개선을 목적으로 하는 분산제 및 분산안정제, 유동성 조절을 위한 유동성 조절제, 레벨링제, 산화방지제, 자외선흡수제, 부착증강제, 강도 증강제, 실란커플링제 등을 사용할 수 있으며 이는 당업자라면 누구라도 적용 또는 응용 적용할 수 있다. 기타 첨가제의 총량은 1-10중량부가 바람직하다.

본 발명의 희석제는 비중이 높고, 끓는점이 높은 것을 사용함으로써 투광성 미립자의 부상을 용이하게 할 수 있으나 전리방사선 경화형 수지에 대한 희석성, 소재 침식성, 휘발 발란스 등을 감안하여 혼합 사용하는 것이 바람직하다. 구체적인 예로서는 아세톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 에틸 셀로솔브, 부틸 셀로솔브, 프로필렌글리콜메틸에테르, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 톨루엔, 자일렌 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있고, 그 함량은 30~80중량부가 바람직하다.

이하 본 발명을 도면에 기초하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 방현 필름의 구조를 보여주는 단면도이다. 도 1에서와 같이, 본 발명에 따른 방현 필름(20)은 투명기재필름(3)의 일 면 위에 전리방사선 경화형 수지 조성물(2)과 투광성 미립자(1)로 이루어진 방현층(10)을 포함하는 구조를 갖는다.

본 발명에 사용되는 투명 기재 필름(3)은 물리적, 기계적, 화학적 강도가 요구됨과 동시에 투명성이 요구된다. 본 발명에 의한 투명 기재 필름의 구체적인 예로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드(나일론-6, 나일론-66 등), 트리아세틸셀룰로스, 폴리스티렌, 폴리알릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리염화비닐, 폴리메틸펜텐, 폴리에테르술폰 및 폴리메타크릴산메틸 등으로 이루어지는, 연신 필름 또는 1축 내지 2축 방향으로 연신한 연신 필름을 들 수 있고, 또한, 이들 필름은 단층 또는 2층 이상의 복층 필름이어도 좋다. 투명 기재 필름의 두께로서는, 후가공적성이나 비용 등을 고려한다면, 10~1000㎛이 적절하다.

본 발명에 따른 방현 필름(20)은 투명 기재 필름(3)의 한쪽 면에 방현층(10)을 형성함으로써 제조된다. 구체적으로는, 투명 미립자(1)를 함유하는 전리방사선 경화형 수지 조성물(2)를, 롤 코팅법, 메이어바 코팅법 및 그라비아 코팅법 등의 이미 공지된 도포 방법에 의해 투명 기재 필름(3)의 한쪽 면에 도포하고, 건조 경화시켜서 제조할 수 있다. 형성된 방현층의 도포량은 약 3~15 g/㎡이 적절하다.

방현성 코팅 조성물을 경화시킬 때에 이용되는 자외선 원의 구체예로서는, 초고압 수은등, 고압 수은등, 저압 수은등, 카본 아크등, 블랙 라이트 형광등 및 금속할로겐화물 램프 등의 광원을 들 수 있다. 자외선의 파장으로서는 190~380nm의 파장영역을 사용할 수 있다. 전자선 원의 구체예로서는 코크크로프트왈트형, 밴디그라프트형, 공진변압기형, 절연코아변압기형 또는 직선형, 다이나미트론형 및 고주파형 등의 각종 전자선가속기를 들 수 있다.

본 발명에 따른 방현 필름(20)은 편광판이나 투과형 표시장치에 이용될 수 있다. 특히, 텔레비젼, 컴퓨터 및 워드프로세서 등의 화면표시인, 음극선관(CRT), 액정판넬 등의 고도로 정밀한 화상용 디스플레이의 표면에 설치될 수 있다. 편광판의 경우, 편광소자와 이 편광소자의 표면에 상기 방현 필름을 구비하는 구조를 포함하며, 표시 장치의 경우는, 투광성 표시체와 이 투광성 표시체를 배면으로부터 조사하는 광원장치를 갖는데, 상기 투광성 표시체의 표면에 상기 방현 필름 또는 상기 편광판이 적층된 구조를 갖는다.

이하의 실시 양태에 의해 본 발명을 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

80㎛의 트리아세틸셀룰로스 필름의 한쪽 면에 하기 표 1에 기재된 조성으로 이루어진 방현층 형성 도포액 A를 바 코터(bar coater)로 도포하고, 80℃에서 90초간 건조한 후에, UV 조사장치 (퓨전 UV 시스템 제팬사의 H 발브)를 사용하여 적산광량 300mJ/㎠로 경화하여, 막 두께 약 3㎛, 6㎛, 및 9㎛의 방현층을 형성한 방현필름을 제작하였다.

방현층 형성 도포액 A

구성 성분	함량(중량 부)
펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(비중 1.01)	45
Irgacure 184 (Ciba Geigy)	3
톨루엔	12
Cerapark-131(BYK) (비중 0.91, 평균입도: 2.5㎛)	40 (고형분 12.5% in 자일렌 )

[비교예 1 ]

PMMA(폴리메틸메타크릴레이트)비드(비중 1.17, 평균 입자 사이즈 5㎛)를 자일렌에 12.5%로 혼합하고 고속교반기로 3000rpm으로 교반하여 PMMA비드 분산물(12.5% in 자일렌)을 제조하였으며, Cerapark-131(PE 비드 분산물)을 대체하여 PMMA 비드 분산물을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 공정으로 방현 필름을 제작하였다.

[측정 방법 및 평가]

상기 실시예 1 및 비교예 1의 방현 필름을 하기 평가항목으로 평가하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

[측정 방법]

총 Haze(H) 및 전체 광선투과율(T)은 JIS-K7105 에 준거하여, Haze-gard plus (BYK-Gardner사 제품)를 이용하여 측정하였다.

	투광성 미립자 비중(SgB)	전리방사선경화형 수지 비중(SgA)	SgA-SgB	3㎛ 코팅		6㎛ 코팅		9㎛ 코팅
				T(%)	H(%)	T(%)	H(%)	T(%)	H(%)
실시예 1	0.868	1.00	0.132	90	4.5	90.1	4.5	90	4.7
비교예 1	1.17	1.00	-0.17	90	13.5	90.2	2.2	90.1	2.1

상기 표 2의 결과로부터, 6㎛ 코팅과 비교하여 1/2배 코팅두께(3㎛), 3/2배 코팅두께(9㎛)로 코팅하였을 경우 본 발명의 실시예에 따른 방현층은 각 두께에 따른 Haze가 4.5%, 4.5%, 4.7%로 균일한 반면에, 비교예에 따른 방현층은 각 두께에 따른 편차가 2.2%, 13.5%, 2.1%로 나타나, 본 발명에 따른 필름이 균일한 광학 특성을 나타냄을 알 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 방현 필름의 구조를 도시하는 단면도이다.

* 도면의 부호에 대한 간단한 설명

1 : 투광성 미립자 2: : 전리방사선 경화형 수지 조성물

3 : 투명기재필름

10 : 방현층

20 : 방현 필름

Claims (4)

1. 전리방사선 경화형 수지 조성물과 하나 이상의 투광성 미립자를 함유한 방현성 코팅 조성물에 있어서 전리방사선 경화형 수지 조성물의 비중을 SgA로, 투광성 미립자의 비중을 SgB로 각각 정의할 때 SgA - SgB > 0 을 만족하는 것을 특징으로 하는 방현성 코팅 조성물
2. 투명기재 필름의 적어도 한 면 위에 형성된 방현층을 포함하는 방현 필름에 있어서, 상기 방현층이 전리방사선 경화형 수지조성물과 하나 이상의 투광성 미립자를 함유하며, 이때 전리방사선 경화형 수지 조성물의 비중을 SgA로, 투광성 미립자의 비중을 SgB로 각각 정의할 때 SgA - SgB > 0 을 만족하는 것을 특징으로 하는 방현 (anti-glare) 필름.
3. 제 2 항 의 방현 필름을 포함하는 편광소자
4. 제 2 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 따른 방현 필름 및 편광소자를 포함하는 광학 소자 및 표시소자

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