KR20080028280A - 부착력 향상을 위한 감광성 수지층을 포함하는광학시트 - Google Patents

부착력 향상을 위한 감광성 수지층을 포함하는광학시트 Download PDF

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KR20080028280A
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조현주
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이원홍
박성민
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Abstract

광학부재와 광경화성코팅층과의 부착력을 증가시켜 줄 수 있는 감광성 수지층이 표면에 형성되어 있는 광학시트가 제공된다. 본 발명에 따른 광경화성 코팅층이 표면에 형성되어 있는 광학시트는 상기 광학부재와 상기 광경화성 코팅층과의 부착력을 향상시켜 주기 위하여 상기 광학부재와 상기 광경화성 코팅층 사이에 감광성 수지층이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
광경화성 코팅층, 부착력, 감광성 수지층

Description

부착력 향상을 위한 감광성 수지층을 포함하는광학시트{OPTICAL SHEET WITH PHOTO-SENSITIVE COATING LAYER FOR IMPROVING ADHESION}
본 발명은 광경화성 코팅층이 표면에 형성되어 있는 광학시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광경화성 코팅층과 광학부재와의사이에 제3의 층(감광성 수지층)을 개입시켜광경화성 코팅층과 광학부재 사이의 부착력을향상시긴광학시트에 관한 것이다.
금속이나 합성 수지의 표면에 고분자 물질 막을 코팅할 경우 각 물질간의 표면특성 및 기타 계면특성 등에 의해 접착력이 결정된다.
광학부재와 고분자 코팅층과의 부착력을 증가시키기 위한 방법으로는 광학부재의 표면에 코로나처리 또는 플라즈마 처리를 해주어 표면성질을 개질 시켜 주는 방법, 브러쉬 또는 버프를 장착한 정면기를 이용하여 광학부재 표면을 거칠게 하여 고분자 코팅층과 광학부재의 접촉면적을 높이는 방법이 이용되었다.
그러나, 전자의 경우엔 코팅 후 시간이 경과함에 따라 부착력이 점점 떨어지 는 단점이 있으며, 후자의 경우엔 수세공정 및 열건조공정을 거쳐야 하므로 광학부재의 표면에 열적, 기계적, 광학적 변형을 초래하였다.
상기의 문제점을 극복하기 위하여 화학약품을 사용하여 광학부재의 표면을 부식시킴으로써 고분자 코팅층과의 접촉면적을 넓혀주어부착력을 높이는방법이 제안되었으나, 이 방법 또한 클로로포름, 사염화탄소 등과 같이 독성이 강한 부식성 염소계 유기용제가 사용되기 때문에 인체에 유해할 뿐만 아니라 환경오염 문제를 야기할 수 있다는 문제가 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 과제는 금속이나 고분자수지와 같은 광학부재와 광경화성 코팅층사이에 감광성 수지층을 추가하여 광학부재에 대한 광경화성 코팅층의 부착력이 증대된 광학시트를 제공하는데에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 광학부재와 광경화성 코팅층의 부착력을 향상시키기 위하여 광학부재와 광경화성 코팅층 사이에 감광성 수지층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 광경화성 코팅층이 표면에 형성되어 있는 광학시트에 의하면 광학부재와 광경화형 코팅층과의 부착력을 증가시켜 줄 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광경화성 코팅층이 표면에 형성되어 있는 광학시트를 나타내는 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 광경화성 코팅층이 표면에 형성되어 있는 광학시트(10)는 광학부재(100), 광경화성 코팅층(120) 및 감광성 수지층(115)을 포함한다.
상기와 같은 구조로 된 광학시트(10)는표면 가공 후에 액정표시장치용 도광판 또는 광확산판과 같은 장치로 사용될수 있다.
광학부재(100)는코팅층막이 형성되는 대상으로서 금속, 고분자 등 그 재질과 두께 등을 한정하지 아니하나, 주로 고분자 수지 시트(sheet)로서 PET(polyethylene terephthalate), PEN(Polyethylene naphthalate) 등의 폴리에스테르(polyester)계 수지, PMMA(Polymethylmethacrylate), PE(Polyethylene), PP(Polypropylene), PS(Polystyrene), polyamide, PC(polycarbonate), PVC(polyvinylchloride), 폴리비틸리덴클로라이드 (polyvinylidenechloride), 셀룰로스 아세테이트 부티레이트(cellulose acetate butyrate) 등 압출 및 사출공정으로 제조될 수 있는 모든 고분자 시트류를 포함한다.
광경화성코팅층(120)은 자외선(UV)과 같은 고에너지의 빛을 받는 부분에 크로스 링크(crosslink)가 발생하여 조직이 경화되는 소재로서 일반적으로 포토레지스트(photoresist)로 통칭된다.
광경화성코팅층(120)은 광학부재(100)의 표면에 형성되어 후에 자외선 등에 의해 표면가공되어 일정한 패턴이 형성되는 면이다.
감광성 수지층(115)은 자외선이나 가시광선 전자빔(electron beam)에 의하여 내부에서 화학반응이 일어나 빛을 조사받은 부분이 경화되는 수지층으로서 광중합성코팅층(120)과 광학부재(100) 사이에 부착력을 증가시켜 주기 위한 매개층으로 작용한다.
감광성 수지층(115)은광중합성 모노머(monomer) 및 올리고머(oligomer)의 혼합물 100중량부에 대하여 광중합개시제 0.1~20 중량부, 바인더 폴리머 20~80 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
감광성 수지층(115)은 유기용제가 포함된 조성물에 의해 감광성 수지층이 형성된 경우, 광중합성 모노머 및 올리고머 100중량부에 대하여 광중합개시제 0.1~20 중량부, 바인더 폴리머 20~80 중량부및 유기용제 100~5,000 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
감광성 수지층(115)이 상기와 같은 조성범위를 가지게 될 경우 광학부재와 광경화형 코팅층과의 부착력을 최대한 증가시켜 주게 된다.
이때 사용되는 유기용제는 탄화수소계인 케로센, 노말헥산, 시클로헥사놀, 메틸시클로헥사놀, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 알코올류인 1부타놀, 2부타놀, 이소부틸알코올, 이소펜틸알코올, 이소프로필알코올, 알데히드류, 에테르류인 에틸에테르, 디옥산, 테트라하이드로부탄, 에스테르류인 초산메틸, 초산에틸, 초산프로필, 초산이소프로필, 초산부틸, 초산이소부틸, 초산펜틸, 초산이소펜틸, 케톤류인 아세톤, 메틸에틸케톤(MEK), 메틸부틸케톤(MBK), 메틸이소부틸케톤(MIBK), 글리콜에테르(셀로솔브)인 에틸렌글리콜모노메틸에테르(메틸셀로솔브), 에틸렌글리콜 모노에틸에테 르(에틸셀로솔브), 에틸렌글리콜모노에틸 에테르아세텔(셀로솔브아세테이트), 에틸렌글리콜모노부틸에테르(부틸셀로솔브)등이 있으며, 비점이 낮으며 유독성이 다소 낮은 MEK(메틸에틸케톤)이나 아세톤이 더 바람직하다.
상기 유기용제는 하나이상을 혼합하여 사용하는 것이 건조의 효율이나 코팅면의 균일성적인 측면에서 바람직하다.
감광성 수지층(115)의 두께는 광학부재 두께의 0.001 ~ 5%인 것을 특징으로 한다.
감광성 수지층(115)의 두께가 상기의 범위를 가져야 하는 이유는 충분한 부착력을 가지면서도 결합시 재료가 넘치는 것을 방지하기 위함, 즉 적정량을 가지고 최대의 부착력을 얻을 수 있기 때문이다.
그리고, 감광성 수지층(115)은 1.3 ~ 1.8 의 굴절율을 가지는 것이 바람직한데, 이는 결합되는 광학부재와 광경화형 코팅층과의 굴절율을 감안한 값으로, 즉 광학부재와 광경화성 코팅층 자체의 굴절율을 감안한 값이다.
광중합 개시제는 자외선-가시광선(UV-Visible), 또는 전자빔(Electron beam)에 의하여 개시반응이 일어나는 화학물질을 말한다.
광중합 개시제의 예로는 Darocur TPO(Ciba Specialty Chemicals사 제품, 이하 동일), Darocur 1173, Darocur 4265, Irgacure 651, Irgacure 1800, Irgacure 369, Irgacure 1700, Irgacure 184, Igacure 907 그리고, 2,4,6-trimethylbenzoy diphenyl phosphine oxide 등이 있다.
이외에도 안트라퀴논 유도체 즉, 2-메틸 안트라퀴논과 2-에틸 안트라퀴논, 벤조인 유도체 즉, 벤조인 메틸 에테르, 벤조페논, 페난트렌 퀴논, 그리고 4,4'-비스-(디메틸아미노)벤조페논 등을 들수 있다. 이외에도 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2,2'-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 옥사이드, 1-[4-(2-히드록시메톡시)페닐]-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 2,4-디에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 1-(4-이소프로필페닐)2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 1-(4-도데실페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 4-벤조일-4'-메틸디메틸설파이드, 4-디메틸아미노벤조산, 메틸-4-디메틸아미노벤조에이트, 에틸-4-디메틸아미노벤조에이트, 부틸-4-디메틸아미노벤조에이트, 2-에틸헥실-4-디메틸아미노벤조에이트, 2-이소아밀 4-디메틸아미노벤조에이트, 2,2-디에톡시아세토페논, 벤질케톤 디메틸아세탈, 벤질케톤 β-메톡시 디에틸아세탈, 1-페닐-1,2-프로필디옥심-o,o'-(2-카르보닐)에톡시에테르, 메틸 o-벤조일벤조에이트, 비스(4-디메틸아미노페닐)케톤, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 벤질, 벤조인, 메톡시벤조인, 에톡시벤조인, 이소프로폭시벤조인, n-부톡시벤조인, 이소부톡시벤조인, tert-부톡시벤조인, p-디메틸아미노아세토페논, p-tert-부틸트리클로로아세토페논, p-tert-부틸디클로로아세토페논, 티옥산톤, 2-메틸티옥산톤, 2-이소프로필티옥산톤, 디벤조수베론, α,α-디클로로-4-페녹시아세토페논, 펜틸 4-디메틸아미노벤조에이트 중에서 선택된 화합물이 광중합 개시제로서 사용될 수 있다.
광중합성 모노머 및 올리고머는 일반적인 반응성 모노머들 및 올리고머류들이 사용될수 있다.특히 굴절율이 높은 물질들이 바람직한데, 그 예로는 아크릴레이 트(acrylate)류, 에폭시 아크릴레이트(epoxy acrylate)류, 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate)류, 폴리에스테르 아크릴레이트(polyester acrylate)류, 비스페닐(bisphenol) 유도류들과, 상기의 것들이 혼합(blend)된 제품들이 사용될수 있다.
대표적인 것으로사의 CN-104, CN-117, CN-118,, CN-124, CN-120C80, CN-151, SR-349, SR-348, SR-601 등이있으며,또한 미원상사의 아크릴레이트 올리고머(acrylate oligomer)류들인 PE110, PE240, PE250, PE2120C, PE2900, PU460, PU640, SC3320, SC3340, SC6400, SC6610, SC8030, UA5090, UA5093등과 아크릴레이트 모노머(acrylate monomer)류인 M200, M2101, M270, M144, M140, M233, M241, M240, M3130 및 M300등이 사용될수 있다.
또한 미국특허 제6,355,754호에 개시된원소를 포함하는 다양한 형태의 아크릴레이트류들이 바인더폴리머의 서브유닛(sub-unit)구조나 광중합성 모노머 또는 올리고머의 한 성분으로 이용될 수 있다.
그러나, 상기 언급한 모노머 및 올리고머류들로 한정하는 것이 아니며, 일반적으로 분자구조내에 아크릴기를 포함하는 물질은 사용이 가능하다.
바인더 폴리머는 메타 아크릴레이트와 메타 아크릴산의 공중합 군에서 선택한 고분자수지를 사용하는 것이 바람직하다.
메타 아크릴산과 메타 아크릴레이트와의 공중합체로는, 구체적으로 아래의 모노머 그룹에서 선택된 두개이상의 모노머들의 공중합을 통해 얻어진 공중합 아크릴산 고분자를 예로 들 수 있다.
공중합체 모노머는 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 2-히드록시 에틸 아크릴레이트, 2-히드록시 에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시 프로필 아크릴레이트, 2-히드록시 프로필 메타크릴레이트, 아크릴아마이드, 메타크릴아마이드, 스타이렌, α-메틸 스타이렌, 페녹시 에틸 아크릴레이트 유도체, 이소보닐아크릴레이트, 이소보닐메타크릴레이트등의 1관능기 유도체들로 합성된 선형 아크릴산 고분자는 평균 분자량이 20,000 ~ 150,000이며, 유리전이온도 20~150℃ 범위인 고분자 화합물이다.
본 발명의 감광성 수지층(115)에는 상기의 광중합 개시제, 광중합성 모노머 및 올리고머, 바인더 폴리머 외에 특성을 향상해주거나 보강해 주기 위하여 다양한 첨가제들이 첨가될 수 있다.
첨가제로는 감광성 수지층의 황변현상을 억제시킬 수 있는 UV 안정제류들, 가소제류, 및 계면활성제 등이 첨가되어 질 수 있다.
UV안정제류로는 Ciba Speciality Chemical사의 티누빈 시리즈(Tinuvin series)등을사용할 수 있는데, 이러한 물질들은 감광성 수지층의 황변현상을 최소화하기 위하여 사용한다. 가소제는필름형 감광성 수지조성물의 필름특성을 향상시키기 위하여 사용된다.
계면활성제(surfactant)는코팅시 탈포 및 레벨링 특성을 향상시키기 위한 목적으로 사용된다.
상기 첨가물 외에도 감광성 수지층에는 자외선안정제, 가소제, 계면활성제, 산화방지제, 안료, 및 염료, 기타 첨가제들이 다양하게 첨가되어 질 수 있다.
상기 감광성 수지층(115)를 광학부재(100)에 코팅하기 위해서는 상기 광중합개시제와 광중합성 모노머 및 올리고머, 바인더 폴리머, 기타 첨가제를 첨가하여 무용제형태의 수지조성물로 코팅하는 방법, 상기 조성물들을 유기용제에 혼합하여 코팅하는 방법, 상기 조성물들을 고형 드라이 필름형태로 만들어 광학부재에 라미네이팅(laminating) 시키는 방법이 이용된다.
이하에서 상기의 방법들을 자세히 설명하기로 한다.
(1) 무용제 형태의 액상 감광성 수지조성물의 형태로 코팅하는 방법
무용제 형태의 액상 감광성 수지조성물은 광중합개시제, 반응성 모노머 및 올리고머, 바인더폴리머, 각종첨가제 등으로 구성되어 있는 형태이다.
바인더 폴리머는 바인더 폴리머의 분자량 및 조성비에 따라서 모노머 및 올리고머에 대한 용해도가 달라지므로 적절한 것을 선정하여야 한다.무용제 형태의 액상 감광성 수지조성물은 다음과 같은 방법으로 제조할 수 있다.
광중합개시제, 반응성 모노머 및 올리고머, 바인더폴리머, 및 각종첨가제 등으로 구성된조성은 다음과 같이 제조한다. 먼저모노머에 광중합개시제 및 각종첨가제를 계량하여 투입한 다음 3시간 동안 혼합하고, 그 혼합물에바인더 폴리머를 계량,투입하여 바인더 폴리머를 6시간동안 혼합하여 녹인다. 여기에 비교적 높은 비점을 가진 올리고머를 투입하여 3시간 동안 혼합한 후 코팅액을 6시간 이상 방치하여 조성물 중에 잔존하는 기포를 충분히 탈포 시킨 후 안정화시킨다.
감광성 수지조성물의 코팅은 그라비아롤, 리버스 그라비아롤 등을 이용한 롤 코팅법, 메이어바아 등을 이용한 바아 코팅법, 에어나이프를 이용한 코팅법 등으로 수행될 수 있다.
본 발명에서는 스핀 코팅법을 이용하여 코팅하였다. 스핀코팅 후 UV조사공정을 거쳐 프라이머층을 형성하고 여기에 다시 상도막의 코팅제를 도포, UV조사공정을 거쳐 코팅공정을 완료한다.
또한, 경우에 따라서는 감광성 수지 조성물층의 레벨링을 개선하기 위해 열풍건조 후 UV조사공정을 거치기도 한다. 감광성 수지조성물의 코팅두께는 0.1~20㎛로 해주는 것이 코팅특성, 광학부재와의 부착성, 및 원료 소모량적인 측면에서 바람직하다.
(2) 유기용제를 이용하여 혼합시킨 액상 감광성 수지조성물의 형태로 코팅하는 방법
유기용제 형태의 액상 감광성 수지 조성물은 광중합개시제, 반응성 모노머 및 올리고머, 바인더폴리머, 각종첨가제 및 유기용제를 포함한다.
유기용제 형태의 액상 감광성 수지 조성물의 경우는 무용제 형태의 액상 감광성수지조성물에 비하여 상대적으로 밀착력이 양호한 특성을 나타내는데 이것은 유기용제가 광학시트의 표면에 접촉하면서 광학시트의 표면을 팽윤시키거나, 표면의 표면조도를 변화시켜 감광성수지조성물과의 밀착력이 증가되기 때문이다.
유기용제 형태의 액상 감광성 수지 조성물의 제조는 다음과 같은 순서에 따 라 제조한다.먼저, 용제에 광중합개시제 및 각종 첨가제 및 유기 용제를 조성표에 따라서 계량하여 투입한 후 3시간 동안 혼합하여 녹인다. 여기에 반응성 모노머 및 올리고머를투입하고, 1시간 동안 혼합한 후에 바인더 폴리머를 투입하여 6시간동안 혼합한다. 이후에 6시간 이상 방치하여 코팅액을 안정화시킨다.
유기용제 형태의 감광성수지조성물의 코팅은 상기에서 설명한 다양한 형태의 코팅방법을 이용하여 코팅하는 것이 가능하며,본 발명에서는 스핀코팅법을 이용하였다.
스핀코팅 후 열풍건조기로℃에서분 정도 건조 시킨 후, UV조사공정을 거쳐 프라이머층을 형성하고 여기에 다시 상도막의 코팅제를 도포하고다시 UV조사공정을 거쳐 코팅공정을 완료한다.
(3) 드라이 필름 형태로 감광성 수지층을 코팅하는 방법
도 2는 본 발명에서 드라이 필름형태로 감광성 수지층을 코팅하기 위해 준비되는 드라이필름을 나타내는 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에서 감광성 수지층을 코팅하기 위해 준비되는 드라이 필름(20)은 감광성수지조성물층(210)을 중심으로 양면에 보호필름(220)과 베이스필름(200)이 부착되어 있는 형태로 되어 있다.
감광성수지 조성물층(210)은 광중합개시제, 바인더폴리머, 광중합성 모노머 및 올리고머 및 기타 첨가제 및 유기용제를 포함한다.
베이스필름(200)은 감광성 수지 조성물층(210)이 최초로 도포되어 코팅되는 최초의 층을 의미하고, 보호필름(220)은 이와 같이 도포된 감광성 수지 조성물층(210)을 보호하기 위한 필름이다.
베이스 필름(200)과 보호 필름(220)은(polyethylene terephthalate), PEN(Polyethylene naphthalate), PE(Polyethylene), PP(Polypropylene), 폴리아미드(polyamide), PC(polycarbonate), PVC(polyvinylchloride), 폴리비닐리덴클로라이드(polyvinylidenechloride), 셀룰로스 아세테이트 부티레이트(cellulose acetate butyrate)등이 이용될 수 있으며, 베이스필름(200)은비교적 열안정성, 내약품성, 치수안정성 및 표면 평탄도 등이 우수한필름, PP 필름, PEN 필름이 바람직하며, 보호필름(220)은 드라이 필름의 라미네이션 특성을 고려하여 PE 필름을 사용하는 것이 바람직하다.
드라이 필름 형태의 감광성 수지층을 설명하면 다음과 같다.
드라이 필름 형태의 감광성 수지층을 제조하기 위해서는 먼저, 혼합기(mixer)에 유기용제와 광개시제를 계량하여 투입한 후 약 1시간 동안 교반한다.
광개시제를 유기용제에 완전히 용해시킨 후, 모노머 및 올리고머를 혼합기에 투입하고다시 약 1시간 동안 교반한다. 교반이 완료된 후 유기용제에 용해된바인더폴리머를 계량하여 상기 혼합기에 투입하고약 1시간정도 교반(stirring)한다.
교반이 완료되면 상기 혼합액의 탈포를 위하여 저장조에서 약 6시간정도 방치한후 베이스 필름(200)위에 코팅한다. 감광성 수지조성물이 코팅된 베이스필름(200)을건조단으로 이동시켜용매를 제거한후에 보호필름(220)을 그 상부에 라미네이션(lamination)시켜 드라이 필름 형태의 감광성 수지조성물필름을 완성한다.
광학부재위에 상기의 방법과 같이 제조된 드라이 필름을 도포하는 방법은 먼저 드라이필름의 보호필름(220)을 제거시킨 후, 드라이 필름을 광학부재 표면 위에 라미네이터를 이용하여 가온, 가압으로 라미네이션 시킨다. 드라이필름상부의 베이스필름(200)을 제거하면 감광성 수지층이코팅된 광학필름을 얻을 수 있다.
이때, 가온, 가압하는 온도와 압력은 통상적으로 필름들을 라미네이션 시킬 때 사용되는 정도의 온도와 압력으로서, 라미네이션 되는 소재의 종류에 따라 정하여질 수 있는데, 구체적인 가압온도, 가압압력에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되어서는 아니된다.(대략 라미네이션 되는 필름의 표면이 연화되는 정도의 온도에서 행하여 지며 압력은 사용되는 라미네이터와 필름의 종류에 따라 달라짐)
이하에서 감광성 수지층이 광경화성 코팅층과 광학부재사이에 코팅되어 있는 경우 광경화성 코팅층과 광학부재의 부착력이 우수하다는 것을 구체적인 실시예를 통해 설명한다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략한다.
1. 실시예
<실시예 1>무용제형 감광성수지 조성물 제조
반응기에 바인더 폴리머로서 근상공업의 M-4221, 광중합개시제로서 Ciba사의 Irgacure 184, Darocur TPO, 첨가제로서 Ciba사의 Tinuvin 400, 광중합성 모노머로서 미원상사의 M-200및을 넣고 6시간동안 교반시켰다.
이와 같이 교반된 혼합물에 광중합성 올리고머로서 미원상사의 PU-640, 新中 村사의 U-15HA를 넣고 3시간 교반시킨 후 탈포를 위해 혼합된 조성물을 6시간 방치하였다. 사용된 광중합 개시제, 광중합성 모노머 및 올리고머, 바인더 폴리머, 및 첨가제의 구체적인 함량과 조성비(wt%)는 표 1에 나타내었다.
<실시예 2>용제형 감광성수지 조성물의 제조
혼합기에 용제로서(메틸에틸케톤)및 바인더 폴리머로서 삼우고분자의 SWP-2501B-1를 넣고 6시간 동안 80℃에서 리플럭스(reflux)시켜 바인더 폴리머 용액을 제조하였다.
*다른 혼합기에 용제로서 MEK, 광중합개시제로서 Ciba사의 Irgacure 184, Darocur TPO, 첨가제로서 Tinuvin 400을 계량하여 넣고 상온에서 3시간 동안 혼합하였다. 이 용액에 광중합성 모노머로서 미원상사의 M-200및, 광중합성 올리고머로서 미원상사의 PU-640및新中村사의 U-15HA를 넣고 3시간 동안 혼합하였다.
상기 모노머 용액과 먼저 제조된 바인더 폴리머 용액을 계량하여 혼합기에 투입한 후 다시 3시간 동안 혼합하였다. 혼합이 완료된 후 혼합액의 안정화와 탈포를 위하여 6시간 정도방치하였다. 사용된 광중합 개시제, 광중합성 모노머 및 올리고머, 바인더 폴리머, 첨가제, 유기용제의 구체적인 함량과 조성비(wt%)는 표 1에 나타내었다.
<실시예 3>드라이 필름 형태의 감광성 수지 조성물
혼합기에 바인더 폴리머로서 SWP-2501B-1,용제로서를넣고 6시간 동안 80℃에서 환류시켜 바인더 폴리머 용액을 제조하였다.
다른 혼합기에 용제로서 MEK, 광중합개시제로서 Irgacure 184및TPO, 첨가제로서 Tinuvin 400을 계량하여 넣고 상온에서 3시간 동안 혼합하였다.이러한혼합 용액에 광중합성 모노머로서 M-200및 M-270, 광중합성 올리고머로서 PU-640및를 계량하여 넣고 3시간동안 혼합하였다.
상기 모노머 조성물과바인더 폴리머 용액을 계량하여 혼합기에 투입한 후 다시 3시간 동안 혼합하였다. 혼합이 완료된 후 액의 안정화와 탈포를 위하여 6시간 정도방치하였다.
탈포가 완료된 코팅액은 코팅장치를 이용하여 18㎛ 두께로베이스 필름인 PET 필름 위에 코팅한 후 80℃의 열풍 오븐에서 약 5분 정도 건조시켜 최종 두께가 약 10㎛이 되도록 코팅하였다. 건조된 필름형 감광성수지조성물층 상부에 보호필름을 라미네이션시켜 드라이 필름을 제조하였다.
사용된 광중합 개시제, 광중합성 모노머 및 올리고머, 바인더 폴리머, 첨가제, 유기용제의 구체적인 함량과 조성비(wt%)는 표 1에 나타내었다.
Figure 112007064677955-PAT00001
2. 광학부재에 실시예~3에 의해 제조한 조성물을 이용한 코팅층의 형성
1) 광학부재인기판 위에상기 실시예 1에서 제조한 액상형태의 무용제형 감광성수지조성물을스핀 코터를 이용하여 평균 도포 두께가 10㎛이 되게 코팅하고 질소분위기 하에서 약 200mJ/cm2의 UV에너지를 조사하여 프라이머층을 형성시켰다.그리고페인트사의 CK-1215 UV경화형수지를 상기 프라이머층 상부에 약 20㎛의 두께가 되도록 코팅하고 질소분위기하에서 약 500mJ/cm2의 UV에너지를 조사하여코팅층을 형성시켰다.
(2) 광학부재인기판 위에상기 실시예 2에서 제조한 액상형태의 유기용제형 감광성수지조성물을스핀 코터를 이용하여 코팅하고 80℃의 열풍 오븐에서 분 동안 건조한 후 평균 도포 두께가 10㎛이 되도록코팅하였다.이후 질소분위기 하에서 약 200mJ/cm2의 UV에너지를 조사하여 프라이머층을 형성시켰다. 그 위에 CK페인트사의 CK-1215 UV경화형수지를 약 20㎛의 두께가 되도록 코팅하고 질소분위기 하에서 약 500mJ/cm2의 UV에너지를 조사하여 코팅층을 형성시켰다.
(3)상기 실시예 3에서 제조한 드라이 필름의 보호필름을 제거하고 핫롤(hot roll) 라미네이터를 이용하여 110℃, 6kgf/cm2, 1.5m/min의 조건으로 PMMA 기판 위에감광성수지 조성물층(프라이머층)을 라미네이션시킨 후베이스필름을 제거하였다.상기 프라이머층위에 CK페인트사의 CK-1215 UV경화형수지를 약 20㎛의 두께가 되도록 코팅하고 질소분위기 하에서 약 500mJ/cm2의 UV에너지를 조사하여 코팅층을 형성시켰다.
3. 물성평가(부착력 테스트)
상기의 방법에 의해 형성된 코팅층의부착력을 테스트 하기 위해서 크로스커터(Cross-cutter, 1mm-11teeth)를 이용하여코팅층을 절단하여 1mm 간격의정사각형 100개를 형성시켰다. 이 100개의 절단된 코팅층을Scotch tape로 접착, 이형시켰을 때 몇개의 절단된 조각이 떨어져 나가는가를 수치화하여 부착성을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
테스트 결과 100개 모두 완벽히 붙어 있을 때 매우 우수, 95개 이상일 때 우수, 90개 이하는 불량, 80개 이하는 매우불량으로 판정하였다.
비교예로서 감광성수지층을 도입하지 않고 광경화성 코팅층만 있는 경우 부착력은 매우 불량한 것으로 판정되었다.
Figure 112007064677955-PAT00002
이상 첨부된 도면 및 표를 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광경화성 코팅층이 표면에 형성되어 있는 광학시트를나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에서 드라이 필름형태로 감광성 수지층을 코팅하기 위해 준비되는 드라이 필름을 나타내는 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 광학부재 : 감광성 수지층
120: 광경화성 코팅층 : 베이스필름
210: 감광성수지조성물층 : 보호필름

Claims (13)

  1. 광학부재와 광경화성 코팅층 사이에 감광성 수지층을 포함하는 광학시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감광성 수지층은광중합성 모노머 및 올리고머 100중량부에 대하여 광중합개시제 0.1~20 중량부, 바인더 폴리머 20~80 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학시트.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 광중합성 모노머 및 올리고머는 아크릴레이트(acrylate)류, 에폭시아크릴레이트(epoxy acrylate)류, 우레탄아크릴레이트(urethane acrylate)류, 폴리에스테르 아크릴레이트(polyester acrylate)류및비스페닐(bisphenol) 유도체중에서 선택된 하나 이상인것을 특징으로 하는 광학시트.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기광중합개시제는 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, (2,4,6-트리메 틸벤조일) 디페닐 포스핀 옥사이드, 2-메틸 안트라퀴논,에틸 안트라퀴논, 벤조인 유도체, 벤조인 메틸 에테르, 벤조페논, 페난트렌 퀴논,옥시-페닐-아세트산-2-(2-히드록시-2-에톡시)-에틸 에테르,,4'-비스-(디메틸아미노)벤조페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2,2'-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-[4-(2-히드록시메톡시)페닐]-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 2,4-디에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 1-(4-이소프로필페닐)2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 1-(4-도데실페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 4-벤조일-4'-메틸디메틸설파이드, 4-디메틸아미노벤조산, 메틸-4-디메틸아미노벤조에이트, 에틸-4-디메틸아미노벤조에이트, 부틸-4-디메틸아미노벤조에이트, 2-에틸헥실-4-디메틸아미노벤조에이트, 2-이소아밀 4-디메틸아미노벤조에이트, 2,2-디에톡시아세토페논, 벤질케톤 디메틸아세탈, 벤질케톤 β-메톡시 디에틸아세탈, 1-페닐-1,2-프로필디옥심-o,o'-(2-카르보닐)에톡시에테르, 메틸 o-벤조일벤조에이트, 비스(4-디메틸아미노페닐)케톤, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 벤질, 벤조인, 메톡시벤조인, 에톡시벤조인, 이소프로폭시벤조인, n-부톡시벤조인, 이소부톡시벤조인, tert-부톡시벤조인, p-디메틸아미노아세토페논, p-tert-부틸트리클로로아세토페논, p-tert-부틸디클로로아세토페논, 티옥산톤, 2-메틸티옥산톤, 2-이소프로필티옥산톤, 디벤조수베론, α,α-디클로로-4-페녹시아세토페논, 펜틸 4-디메틸아미노벤조에이트 중에서 선택된 하나 이상인것을 특징으로 하는 광학시트.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 바인더 폴리머는 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 2-히드록시 에틸 아크릴레이트, 2-히드록시 에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시 프로필 아크릴레이트, 2-히드록시 프로필 메타크릴레이트, 아크릴아마이드, 메타크릴아마이드, 스타이렌, α-메틸 스타이렌, 페녹시 에틸 아크릴레이트 유도체, 이소보닐아크릴레이트, 이소보닐메타크릴레이트 등의 1관능기 유도체들로 합성된 선형 아크릴산 고분자로서 평균 분자량이 20,000 ~ 150,000이며, 유리전이온도 20~150℃ 범위인 고분자 화합물인 것을 특징으로 하는 광학시트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 감광성 수지층은자외선안정제, 가소제, 계면활성제, 산화방지제, 안료및 염료중에서선택된하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학시트.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 감광성 수지층이 광중합성 모노머 및 올리고머 100중량부에 대하여 광중합개시제 0.1~20 중량부, 바인더 폴리머 20~80 중량부및 유기용제 100~5,000중량 부를 포함하는 조성물에 의해서 형성된 것을 특징으로 하는 광학시트.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 유기용제는 케로센, 노말헥산, 시클로헥사놀, 메틸시클로헥사놀, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 1부타놀, 2부타놀, 이소부틸알코올, 이소펜틸알코올, 이소프로필알코올, 에틸에테르, 디옥산, 테트라하이드로부탄, 초산메틸, 초산에틸, 초산프로필, 초산이소프로필, 초산부틸, 초산이소부틸, 초산펜틸, 초산이소펜틸, 아세톤, 메틸에틸케톤(MEK), 메틸부틸케톤(MBK), 메틸이소부틸케톤(MIBK), 에틸렌글리콜모노메틸에테르(메틸셀로솔브), 에틸렌글리콜 모노에틸에테르(에틸셀로솔브), 에틸렌글리콜모노에틸 에테르아세텔(셀로솔브아세테이트), 에틸렌글리콜모노부틸에테르(부틸셀로솔브)중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 광학시트.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 감광성 수지층의 굴절율이 1.3 내지 1.8인 것을 특징으로 하는 광학시트.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 감광성 수지층의 두께는 광학부재 두께의 0.001 ~ 5%인 것을 특징으로 하는 광학시트.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 광경화성 코팅층은자외선(UV)경화성 수지층인 것을 특징으로 하는 광학시트.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 감광성 수지층은 액상형태로 상기 광학부재의 표면에 도포된 후 열처리및 자외선조사공정을 통해 형성된 것을 특징으로 하는 광학시트.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 감광성 수지층은 드라이 필름 형태로 상기 광학부재의 표면에 가온-가압 라미네이션공정을 통해 형성된 것을 특징으로 하는 광학시트.
KR1020070090180A 2006-09-26 2007-09-05 부착력 향상을 위한 감광성 수지층을 포함하는광학시트 KR20080028280A (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2008150081A1 (en) * 2007-06-07 2008-12-11 Kolon Industries, Inc. Eco-optical sheet

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