KR20080062674A - 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름 및 광학 필름용충격흡수층 조성물 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름 및 광학 필름용충격흡수층 조성물 Download PDF

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김창제
김경민
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름 및 광학 필름용 충격흡수층 조성물을 제공하기 위한 것으로, 점착제, PET 필름, 투명화수지와 전자파차폐층, 반사방지층을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름에 있어서, 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름은, 상기 점착제, 상기 PET 필름, 상기 투명화수지와 전자파차폐층, 상기 반사방지층 중에서 하나 이상의 층의 아랫 부분 또는 윗 부분에 추가되는 충격흡수층;을 포함하여 구성함으로서, 광학 필름의 필터 내에 충격을 흡수할 수 있는 충격흡수층을 추가함으로써 외부로부터 패널에 전달되는 충격량을 감소시켜 PDP의 내충격성을 향상시켜 패널을 보호할 수 있게 되는 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널, 광학 필름, 충격흡수층, 광경화형, 광중합형

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름 및 광학 필름용 충격흡수층 조성물{Optical film of plasma display panel and composition of impact absorption for optical film}
도 1은 종래 내충격성 광학 필름의 일 예를 보인 단면도이다.
도 2는 종래 내충격성 광학 필름의 다른 예를 보인 단면도이다.
도 3은 본 발명이 적용되는 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의해 충격흡수층이 적용된 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름의 내충격성 테스트를 수행하는 예를 보인 개념도이다.
도 5는 도 4의 테스트에서 샘플1~7에 대한 테스트 결과를 보인 표이다.
도 6은 도 5에서 샘플1에 대해 점도를 달리하여 내충격성 테스트를 수행한 결과를 보인 표이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 패널
2 : 점착제층
3 : 분리층
4 : 내충격층
5 : 전자파차폐층
6 : 색소함유 점착제층
7 : 반사방지층
10 : 광학 필터
11 : 점착제
12 : PET 필름
13 : 투명화수지와 전자파차폐층
14 : 반사방지층
19 : PDL 패널
20 : 충격흡수층
본 발명은 광학 필름에 관한 것으로, 특히 광학 필름의 필터(Filter) 내에 충격을 흡수할 수 있는 충격흡수층을 추가함으로써 외부로부터 패널(Panel)에 전달되는 충격량을 감소시켜 PDP(Plasma Display Panel, 플라즈마 디스플레이 패널)의 내충격성을 향상시켜 패널(Panel)을 보호하기에 적당하도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름 및 광학 필름용 충격흡수층 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 PDP용 광학 필름의 필터는 PDP의 중량, 이중상 등의 문제로 인해 점차 필름 필터(Film Filter)로 전환되고 있다.
그러나 PDP 전면에 충격이 가해질 경우 글라스 필터(Glass Filter)는 패널(Panel)의 파손을 방지할 수 있으나, 필름 필터(Film Filter)는 패널(Panel)에 직접 부착되는 방식으로 작은 충격에 의해서도 쉽게 파손될 수 있는 문제점이 있다. 종래의 내충격 강화 필름을 사용하는 필름 필터(Film Filter)는 낮은 내충격성을 갖고 있다.
도 1은 종래 내충격성 광학 필름의 일 예를 보인 단면도이다.
그래서 PDP 패널(1) 상에 점착제층(Pressure Sensitive Adhesive, PSA)(2)을 형성하고, 그 위에 분리층(separator)(3)을 형성하며, 그 위에 내충격층(4)을 형성하고, 그 위에 전자파차폐층(5)을 형성하며, 그 위에 색소함유 점착제층(6)을 형성하고, 그 위에 반사방지층(Anti Reflection, AR)(7)을 형성한다.
도 2는 종래 내충격성 광학 필름의 다른 예를 보인 단면도이다.
그래서 PDP 패널(1) 상에 점착제층(2)을 형성하고, 그 위에 전자파차폐층(5)을 형성하며, 그 위에 색소함유 점착제층(6)을 형성하고, 그 위에 내충격층(4)을 형성하며, 그 위에 반사방지층(7)을 형성한다.
이와 같이 종래 기술은 내충격층(4)을 형성하게 된다.
그러나 종래의 기술에서 내충격층(4)을 용제 건조 형태 수지(열가소성수지)를 도포해 형성했을 경우에는, 건조시에 아무래도 미세한 기포가 도막으로부터 제거할 수 없기 때문에, 투명성이 요구되는 플라즈마 디스플레이 패널용의 광학 필터에는 헤이즈 정도가 너무 높아서 이용할 수 없는 문제점이 있었다.
또한 내충격층(4)을 열경화형의 수지로 구성할 경우에는, 열경화시에 외부 열원이나 수지 경화시 자체 발열에 의하여 필름의 변형이 초래되고, 충분한 내충격성을 확보할 수 없는 문제점도 있었다.
더불어 내충격층(4)을 투명 열경화성 실리콘으로 구성하였을 경우 내충격성은 우수하지만 가열처리가 필요하여 생산성과 수득율이 나쁜 문제가 있었다. 또한 라미네이션되는 점착제 필름과의 접착성이 나쁘고, 광학필름의 기본적 요건인 투명성의 정도가 떨어지는 문제점들이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 광학 필름의 필터 내에 충격을 흡수할 수 있는 충격흡수층을 추가함으로써 외부로부터 패널에 전달되는 충격량을 감소시켜 PDP의 내충격성을 향상시켜 패널을 보호할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름 및 광학 필름용 충격흡수층 조성물을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름은,
점착제, PET 필름, 투명화수지와 전자파차폐층, 반사방지층을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름에 있어서, 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름은, 상기 점착제, 상기 PET 필름, 상기 투명화수지와 전자파차폐층, 상기 반사방지층 중에서 하나 이상의 층의 아랫 부분 또는 윗 부분에 추가되는 충격흡수층;을 포함하여 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 의한 광학 필름용 충격흡수층 조성물은,
광학 필름용 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머 40 - 70 중량%, 반응성 모노머 15 - 50 중량%, 광개시제 0.5 - 10 중량%, 및 대전방지제 1 - 15 중량%를 포함하여 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
이하, 상기와 같은 본 발명, 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름 및 광학 필름용 충격흡수층 조성물의 기술적 사상에 따른 일실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명이 적용되는 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의해 충격흡수층이 적용된 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름의 내충격성 테스트를 수행하는 예를 보인 개념도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름은, 점착제(11), PET 필름(12), 투명화수지와 전자파차폐층(13), 반사방지층(14)을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름에 있어서, 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름은, 상기 점착제(11), 상기 PET 필름(12), 상기 투명화수지와 전자파차폐층(13), 상기 반사방지층(14) 중에서 하나 이상의 층의 아랫 부분 또는 윗 부분에 추가되는 충격흡수층(20);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 충격흡수층(20)은, 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 충격력이 전달되 면, 충격력이 전달되는 시간을 지연시켜 충격량을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
상기 충격흡수층(20)은, 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 충격력이 전달되면, 충격력을 분산시켜 충격량을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
상기 충격흡수층(20)은, 두 층 이상의 복합층으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 충격흡수층(20)은, 반경화 타입의 소프트(soft)한 특성을 갖고, 연필경도 F 이상을 것을 특징으로 한다.
상기 충격흡수층(20)은, 50um(마이크로미터) ~ 400um의 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 충격흡수층(20)은, 상기 점착제(11), 상기 PET 필름(12), 상기 투명화수지와 전자파차폐층(13), 상기 반사방지층(14) 중에서 어느 하나의 층 대신 사용되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 의한 광학 필름용 충격흡수층 조성물은, 광학 필름용 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머 40 - 70 중량%, 반응성 모노머 15 - 50 중량%, 광개시제 0.5 - 10 중량%, 및 대전방지제 1 - 15 중량%를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 광학 필름용 충격흡수층 조성물은, 상기 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머가 (i) 폴리올 공중합체 5 - 40 중량%, (ii) 폴리이소시아네이트 15 - 50중량%, (iii) 아크릴레이트 알코올 15 - 30 중량%, (iv) 우레탄 반응촉매 0.01 -1 중량% 및 (v) 중합개시제 0.01 -1 중량%를 포함하는 조성물로부터 제조됨을 특징으 로 한다.
상기 광학 필름용 충격흡수층 조성물은, 상기 폴리올 공중합체(i)가 분자량이 100 내지 10,000 이고, -CH2CH2O- 또는 -CH2CH(CH2CH3)O-의 반복단위를 포함하며, 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 폴리카보네이트 폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올 및 링 개환 테트라하이드로퓨란 프로필렌옥사이드 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 한다.
상기 광학 필름용 충격흡수층 조성물은, 상기 폴리올 공중합체(i)가 솔비탄 지방산 에스테르(sorbitan fatty acid ester) 및 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르(polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester) 중에서 선택된 1종 이상과 혼합하여 사용됨을 특징으로 한다.
상기 광학 필름용 충격흡수층 조성물은, 상기 폴리이소시아네이트(ii)가 2,4-톨리엔다이이소시아네이트, 2,6-톨리엔다이이소시아네이트, 1,3-크실렌다이이소시아 네이트, 1,4-크실렌다이이소시아네이트, 1,5-나프탈렌다이이소시아네이트, 1,6-헥산다이이소시아네이트, 이소포론다이이소시아네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 한다.
상기 광학 필름용 충격흡수층 조성물은, 상기 아크릴레이트 알코올(iii)이 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록 시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-아크릴레이트, 2-히드록시-3-페닐옥시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 네오펜틸글리코모노(메타)아크릴레이트, 4-히드록시시클로헥실(메타)아크릴레이트, 1,6- 헥산디올모노(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 한다.
상기 광학 필름용 충격흡수층 조성물은, 상기 우레탄 반응촉매가 구리 나프티네이트, 코발트 나프티네이트, 아연 나프테이트, n-부틸틴라우레이트, 트리스틸아민, 2-메틸트리에틸렌디아마이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 한다.
상기 광학 필름용 충격흡수층 조성물은, 상기 중합개시제가 하이드로퀴논, 하이드로퀴논모노메틸에테르, 파라-벤조퀴논, 페노티아진 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 한다.
상기 광학 필름용 충격흡수층 조성물은, 상기 반응성 모노머가 하나 이상의 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기 또는 비닐기를 가지며, 페녹시에틸아크릴레이트, 페녹시디에틸렌글리콜아크릴레이트, 페녹시테트라에틸렌글리콜아크릴레이트, 페녹시헥사에틸렌글리콜아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 이소보닐메타아크릴레이트, N-비닐피롤리돈, 비스페놀 에톡실레이트 디아크릴레이트, 에톡실레이트 페놀 모노아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 200 디아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 트리메틸프로판 트리아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 부가형 트리에틸프로판트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 에톡실레이티드 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 에톡실레이티드비스페놀 A 디아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름 및 광학 필름용 충격흡수층 조성물의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.
먼저 본 발명은 광학 필름의 필터 내에 충격을 흡수할 수 있는 충격흡수층을 추가함으로써 외부로부터 패널에 전달되는 충격량을 감소시켜 PDP의 내충격성을 향상시켜 패널을 보호하고자 한 것이다.
도 3은 본 발명이 적용되는 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름의 단면도이다.
그래서 충격흡수층(20)을 도 3과 같은 광학 필름의 맨 아랫 부분 혹은 맨 윗부분 그리고 각 층인 점착제(11), PET 필름(12), 투명화수지와 전자파차폐층(NIR)(13), 점착제(11), 반사방지층(14) 사이 중 어느 부분에나 추가될 수 있다.
또한 투명화수지와 전자파차폐층(NIR)(13), 점착제(11), 반사방지층(14)의 기능층에 사용되는 수지 대신 내충격용 수지에 다이(dye)를 혼입할 수 있고, PET 필름(12)을 대체하여 사용할 수도 있다. 그리고 투명화수지(13) 대신 충격흡수용 수지를 사용할 수 있다.
또한 충격흡수층(20)을 하나의 층으로 추가할 수도 있으며, 2층 혹은 3층의 복합층으로 추가할 수도 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 반응성 모노머, 광개시제 및 대전방지제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학 필름용 광중합형 내충격성 수지 조성물을 제공한다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 사용되는 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 폴리올 공중합(polyolcopolymer), 폴리이소시아네이트(polyisocyanate), 아크릴레이트 알코올, 우레탄 반응촉매 및 중합개시제를 포함하는 조성물로부터 합성될 수 있다. 상기 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 광경화형 내충격성 수지조성물의 40 내지 70 중량%의 양으로 사용되는 것이 바람직하다. 40 중량% 미만인 경우에는 수지 조성물의 경화 수축률이 증가하여 필름 구현이 어려우며, 투과율이 감소하는 문제점이 있고, 70 중량%를 초과하는 경우에는 작업 점도가 높아져 작업성에 문제점이 있다. 상기 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 구성하는 성분들은 다음과 같다.
(i) 폴리올 공중합체
폴리올 공중합체는 분자량이 100 내지 10,000이며, -CH2CH2O- 또는 -CH2CH(CH2CH3)O-의 반복단위를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 폴리올 공중합체의 바람직한 예로는, 폴리에스테르 폴리올(polyester polyol), 폴리에테르 폴리올(polyether polyol), 폴리카보네이트 폴리올(polycarbonate polyol), 폴리카프로락톤 폴리올(polycaprolactone polyol), 링 개환 테트라하이드로퓨란 프로필렌옥사이드 공중합체(tetrahydrofurane propyleneoxide ring opening copolymer) 등이 있으며, 상기 폴리올 공중합체는 상기 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머 조성물의 5 내지 40 중량%의 함량으로 사용되는 것이 바람직하다.
상기 폴리올 공중합체는 경우에 따라 솔비탄 지방산 에스테르(sorbitan fatty acid ester), 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르(polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester) 중에서 선택된 1종 이상과 혼합하여 함께 사용될 수 있다.
(ii) 폴리이소시아네이트
폴리이소시아네이트의 바람직한 예로는 2,4-톨리엔다이이소시아네이트(2,4-tolyenediisocyanate), 1,5-나프탈렌다이이소시아네이트(1,5-naphthalenediisocyanate), 2,6-톨리엔다이이소시아네이트,1,3-크실렌다이이소시아네이트(1,3-xylenediisocyanate), 1,4-크실렌다이이소시아네이트, 1,6-헥산다이이소시아네이트(1,6-hexanediisocyanate), 이소포론다이이소시아네이트(isophoronediisocyanate; IPDI) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 폴리이소시아네이트는 광 중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 15내 지 50 중량%의 함량으로 사용되는 것이 바람직하다.
(iii) 아크릴레이트 알코올
아크릴레이트 알코올은 하나 이상의 (메타)아크릴레이트 및 히드록시기를 포함하며, 이의 바람직한 예로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트(2-hydroxyethyl(meth)acrylate), 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시-3-페닐옥시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 네오펜틸글리코모노(메타)아크릴레이트, 4-히드록시시클로헥실(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올모노(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 아크릴레이트 알코올(iii)은 상기 올리고머(A)의 15 내지 30 중량%의 함량으로 사용되는 것이 바람직하다.
(iv) 우레탄 반응촉매
우레탄 반응촉매는 우레탄 반응 중에 소량 첨가되는 촉매로서, 이의 바람직한 예로는 구리 나프티네이트(copper naphthenate), 코발트 나프티네이트, 아연 나프테이트, n-부틸틴라우레이트(butyltinlaurate),트리스틸아민(tristhylamine), 2-메틸트리에틸렌디아마이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 반응촉매(iv)는 상기 올리고머(A)의 0.01 내지 1 중량%의 함량으로 사용되는 것이 바람직하다.
중합개시제의 바람직한 예로는 하이드로퀴논(hydroquinone), 하이드로퀴논모노메틸에테르, 파라-벤조퀴논, 페노티아진 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 올리고머의 0.01 내지 1 중량%의 함량으로 사용되는 것이 바람직하다.
상기 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 각각의 성분들로부터 다음과 같이 합성될 수 있다: 폴리올 공중합체, 선택적으로 솔비탄 폴리에스테르 화합물, 및 중합개시제를 반응기에 넣은 후 30분 내지 1시간 동안 진공감압하고, 수분과 이소시아네이트와의 부반응을 방지하기 위하여 수분을 제거한다. 수분이 제거된 상기 혼합물을 40 내지 65 ℃의 온도로 30분 내지 1시간 유지시킨 후, 폴리이소시아네이트를 분할형식으로 가하여 200 내지 300 rpm으로 교반하면서, 사용되는 총 촉매의 1/3 가량을 첨가한다. 이때 발열이 심하므로 주의하여야 한다. 발열 종료 후 온도를 50 내지 75 ℃로 유지하면서 IR 상에-OH 피크가 소멸될 때까지 반응시킨다. 반응시간은 2 내지 3시간 정도이다. 상기 반응 종료 후 아크릴레이트 알코올을 가해 준다. 이때도 역시 발열이 심하므로 주의가 필요하다. 상기 발열 종료 후 60 내지 80 ℃로 승온하고, 나머지 촉매를 가하여 IR 상에 -NCO 피크가 소멸할 때까지 반응시켜 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 수득한다.
본 발명에서 사용되는 광중합성 모노머는 고분자 구조를 갖는 상기 올리고머와의 작업 점도를 맞추기 위하여 저분자량의 모노머를 사용한다. 또한, 피도면과의 접착력 향상을 위하여 접착력 증가 효과를 나타내는 모노머를 부가 사용한다.
상기 모노머는 분자 구조내에 하나 이상의 아크릴레이트기, 메타크릴레이트 기 또는 비닐기를 가지며, 1 내지 6개의 다양한 관능기를 가진 모노머를 사용할 수 있으며, 특히 필름상태에서 높은 인장강도를 가지면서 낮은 경화수축률을 갖는 것이 바람직하다.
이의 바람직한 예로는 페녹시에틸아크릴레이트, 페녹시디에틸렌글리콜아크릴레이트, 페녹시테트라에틸렌글리콜아크릴레이트, 페녹시헥사에틸렌글리콜아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트(IBOA), 이소보닐메타아크릴레이트, 비스페놀 에톡실레이트 디아크릴레이트, 에톡실레이트 페놀 모노아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 200 디아크릴레이트(polyethyleneglycol 200 diacrylate), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 트리메틸프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 부가형 트리에틸프로판트리아크릴레이트(ethyleneoxide-addition triethylolpropanetri acrylate; Eo-TMPTA), 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트(PETA), 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 에톡실레이티드 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트(ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate), 에톡실레이티드 노닐페놀 아크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 에톡실레이티드 비스페놀 A 디아크릴레이트 및 이들의 혼합물이 있다.
상기 성분외의 기타 알콕시레이티드 노닐페놀 아크릴레이트(alkoxylated nonylphenol acrylate), 알콕시레이티드 3관능기 아크릴레이트 에스터(alkoxylated trifunctional acrylate ester), 메탈릭 디아크릴레이트(metallic diacrylate), 3관능기 아크릴레이트 에스터(trifunctional acrylate ester), 메탈릭 디아크릴레이트(metallic diacrylate), 3관능기 아크릴레이트 에스터(trifunctional acrylate ester), 3관능기 메타크릴레이트 에스터(trifunctional methacrylate ester) 및 이들의 혼합물이 사용될 수도 있다.
상기 광중합성 모노머는 광학 필름용 광중합형 내충격성 수지 조성물의 15 내지 50 중량%의 범위로 사용되는 것이 바람직하다. 15 중량% 미만일 경우에는 고점도의 상기 올리고머 합성물을 작업 점도인 1,500 내지 3,000 cps(25℃)까지 희석시키는 것이 어려우며, 50 중량%를 초과하는 경우에는 경화시 필름의 경화수축률이 커져서 벤딩에 의한 광 투과율에 문제점이 있다.
본 발명에서 사용되는 광개시제는 필름 제조시 10~25m/min 이상의 라인 속도를 유지하고, 200~500마이크로미터의 후막 코팅이 이루어지므로, 수지 자체의 빠른 경화속도를 유지하고 필름 심부까지 경화를 위하여 첨가된다.
상기 광개시제는 자외선 에너지를 받아 자유 라디칼을 형성하고 수지 내의 이중 결합을 공격하여 중합을 유도한다.
이의 바람직한 예로는 상업적으로 수득가능한 시바가이기(Ciba Geigy)사의 Irgacure#184 (히드록시시클로헥실페닐케톤(hydroxycyclohexylphenylketone)), Irgacure#907 (2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-모폴리노-프로판-1-on(2-methyl-1[4-(methythio)phenyl]-2-morpholino-propan-1-on)), Irgacure#500 (히드록시케톤과 벤조페논(hydroxy-ketones and benzophoenone)), Irgacure#651 (벤질디메틸케톤(benzildimethyl-ketone)), Darocure#1173(2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one)), Darocure#116,CGI#1800 (비스아실포스핀옥사이드(bisacyl phosphine oxide)) 및 CGI#1700 (비스아실포스핀옥사이 드와 벤조페논(bisacyl phosphine oxide and hydroxy ketone))으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 광개시제는 광경화형 내충격성 조성물의 0.5 내지 10 중량%의 함량으로 사용되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 사용되는 대전방지제는 광학 필름 제조시 작업상 발생할 수 있는 정전기 문제를 개선하기 위하여 대전 방지 특성을 부여하기 위해서 투입되어진다.
상기 대전방지제는 수분을 함유하고 있지 않는 것이 바람직하며, 상업적으로 시판하는 모어켐(Morechem)사의 Morestst ES-1200, Morestst ES-1801, Morestst ES-2200, Morestst ES-2400, Morestst ES-2300(이상 비이온 아민계), Morestst ES-1895(다가 알콜의 지방산 에스테르), Morestst ES-2500(지방족 아미드(fatty amide)), Morestst ES-3000, Morestst ES-3300, Morestst ES-6000(양이온계 혼합물과 이소프로필알콜), Morestst ES-6500, 셀 케미칼(Cell Chemical) 사의 Celtex-ASA,Celtex-AS7(알킬베타인(alkyl betain))로 이루어지는 군으로부터 선택하는 것이 바람직하다.
상기 대전방지제는 내충격성 광경화형 고분자 조성물에 있어서 0.5내지 15중량%의 양으로 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명의 광섬유 코팅용 수지 조성물을 제조하는 방법은 다음과 같다: 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 반응성 모노머, 광개시제, 대전방지제를 포함하는 조성물을 반응기에 부가하고, 15 내지 50℃의 온도에서 1000rpm 이상의 균일 한 속도로 교반하면서 반응시킨다. 반응 온도가 15℃ 미만일 경우에는 올리고머의 점도가 상승하여 공정상의 문제점이 발생하고, 온도가 50℃를 초과할 경우에는 광개시제가 라디칼을 형성하여 경화반응을 일으킨다. 미반응 물질이 공기 중의 수분과 반응하는 부반응이 발생하는 문제점을 갖기 때문에 반응기내 수분은 50% 이하로 관리한다.
또한 교반 속도가 1,000 rpm 미만이면 배합이 잘 이루어지지 않을 수 있다.본 발명의 광경화형 내충격성 조성물의 이용하여 광학 필름을 제조할 경우, 종래의 광학 필름에 비해 매우 양호한 대전방지 특성을 나타내어, 광학 필름 구현시 정전기적 반발에 따른 이물질 부착 및 다른 기능층 필름과의 라미네이션시 불균일 적층 문제를 방지할 수 있어 광필름 양산 작업 공정을 보다 원활하게 처리 할 수 있다.
<실시예 1>
도 4는 본 발명에 의해 충격흡수층이 적용된 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름의 내충격성 테스트를 수행하는 예를 보인 개념도이다.
내 충격성 테스트 조건 및 방법은 다음과 같다.
1. 42" PDP Panel, 7g steel ball, PDP Filter, 충격흡수층을 준비한다.
2. 도 4에서와 같이 패널(19)의 전면이 위를 향하도록 고정시킨 후 패널(19) 위에 충격흡수층(20) 및 PDP 필터(10)를 부착한다.
3. 스틸 볼(Steel ball)을 필터(10) 위 50cm 높이부터 1cm 간격으로 올려가며 자유낙하 시켜 패널(19)의 파단 유무를 확인한다. (동일높이에서 각각 3번 반복)
4. 1 ~ 3과 같은 방법으로 충격흡수층(20)의 종류를 달리하여 실시한다.
충격흡수층(20)에 사용한 각 샘플의 예는 다음과 같다.
sample1 - UV경화성수지
sample2 - 열가소성 PVC(poly vinyl chloride) 필름
sample3 - PC(polycarbonate) 필름
sample4 - SBC(Styrene Butadiene Co-Polymer) 필름
sample5 - 열경화성 투명실리콘(Silicone) 필름
sample6 - 열경화성우레탄(urethane)필름
sample7 - 열가소성 EVA 필름
도 5는 도 4의 테스트에서 샘플1~7에 대한 테스트 결과를 보인 표이다.
도 5의 결과를 참조하여 충격흡수층(20)의 종류를 선정하는 것은 다음과 같이 한다.
1. Film Filter 대비 sample1,5,7 의 내 충격성이 높음.
2. 충격흡수층의 두께가 높을수록 56~120% 향상율을 보임.
3. 충격흡수층의 두께, 경도, dent, Haze 특성을 고려해 볼 때 sample1 이 가장 적절하다고 판단됨.
<실시예 2>
내충격성 테스트 조건 및 방법은 다음과 같다.
1. 실시예 1에서 선정한 sample 1에 대해 점도를 달리하여 실시한다.
2. 테스트 방법은 실시예 1과 동일하다.
3. Dent 특성의 표기 : 발생(X), 각도에 따라 희미하게 보임(
Figure 112006098518900-PAT00001
), 발생안함(O)
도 6은 도 5에서 샘플1에 대해 점도를 달리하여 내충격성 테스트를 수행한 결과를 보인 표이다.
그래서 도 6의 결과에서와 같이 점도가 높을수록 내 충격성은 향상되나 dent 특성이 나빠지는 것을 알 수 있다. 따라서 도 6의 결과에 의한 특성들을 고려할 때 sample1-2가 가장 적절하다는 것을 알 수 있다.
이와 같이 본 발명은 내충격층에 기포를 포함하지 않게 함으로써 투명성이 뛰어나며 다른 기능성 필름과의 접착성을 우수하고, 박막화로도 충분히 내충격성을 구현할 수 있는 자외선 경화형 수지의 개발과 이 수지를 이용한 내충격 필름을 제조할 수 있게 된다. 본 발명에 사용되는 수지는 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 광중합성 모노머, 광개시제 및 대전방지제를 포함하는 광경화형 대전방지성 수지 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 수지 조성물은 광학 필름층에 대전방지 기능을 부여하여 양 공정에서 발생할 수 있는 정전기에 의한 공정 불량을 최소화 할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 광학 필름용 내충격성 광경화형 고분자 조성물은 필름 코팅시 표면 저항을 1 ㅧ 1012Ω/Sq 이하로 나타내며 양호한 대전방지 특성을 나타낸다. 대전방지특성이 부여된 광학필름용 내충격성 광경화형 수지 조성물에 적용되면 광학 필름 구현시 정전기적 반발에 따른 이물질 부착 및 다른 기능층 필름과의 라미네이션시 불균일 적층 문제를 방지할 수 있어 광필름 양산 작업 공정을 보다 원활하게 처리 할 수 있다.
이처럼 본 발명은 광학 필름의 필터 내에 충격을 흡수할 수 있는 충격흡수층을 추가함으로써 외부로부터 패널에 전달되는 충격량을 감소시켜 PDP의 내충격성을 향상시켜 패널을 보호하게 되는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름 및 광학 필름용 충격흡수층 조성물은 광학 필름의 필터 내에 충격을 흡수할 수 있는 충격흡수층을 추가함으로써 외부로부터 패널에 전달되는 충격량을 감소시켜 PDP의 내충격성을 향상시켜 패널을 보호할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한 본 발명은 내충격층에 기포를 포함하지 않게 함으로써 투명성이 뛰어나며 다른 기능성 필름과의 접착성을 우수하고, 박막화로도 충분히 내충격성을 구현할 수 있는 자외선 경화형 수지의 개발과 이 수지를 이용한 내충격 필름을 제조할 수 있게 된다. 본 발명에 사용되는 수지는 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 광중합성 모노머, 광개시제 및 대전방지제를 포함하는 광경화형 대전방지성 수지 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 수지 조성물은 광학 필름층에 대전방지 기능을 부여하여 양 공정에서 발생할 수 있는 정전기에 의한 공정 불량을 최소화 할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한 본 발명에 따른 광학 필름용 내충격성 광경화형 고분자 조성물은 필름 코팅시 표면 저항을 1 ㅧ 1012Ω/Sq 이하로 나타내며 양호한 대전방지 특성을 나타낸다. 대전방지특성이 부여된 광학필름용 내충격성 광경화형 수지 조성물에 적용되면 광학 필름 구현시 정전기적 반발에 따른 이물질 부착 및 다른 기능층 필름과의 라미네이션시 불균일 적층 문제를 방지할 수 있어 광필름 양산 작업 공정을 보다 원활하게 처리 할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 한정하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 따라서 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 응용할 수 있고, 이러한 응용도 하기 특허청구범위에 기재된 기술적 사상을 바탕으로 하는 한 본 발명의 권리범위에 속하게 됨은 당연하다 할 것이다.

Claims (14)

  1. 점착제, PET 필름, 투명화수지와 전자파차폐층, 반사방지층을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름은,
    상기 점착제, 상기 PET 필름, 상기 투명화수지와 전자파차폐층, 상기 반사방지층 중에서 하나 이상의 층의 아랫 부분 또는 윗 부분에 추가되는 충격흡수층;
    을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 충격흡수층은,
    두 층 이상의 복합층으로 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 충격흡수층은,
    반경화 타입의 소프트한 특성을 갖고, 연필경도 F 이상을 것을 특징으로 하 는 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 충격흡수층은,
    50um ~ 400um의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 충격흡수층은,
    상기 점착제, 상기 PET 필름, 상기 투명화수지와 전자파차폐층, 상기 반사방지층 중에서 어느 하나의 층 대신 사용되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 광학 필름.
  6. 광학 필름용 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머 40 - 70 중량%, 반응성 모노머 15 - 50 중량%, 광개시제 0.5 - 10 중량%, 및 대전방지제 1 - 15 중량%를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광학 필름용 충격흡수층 조성물.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 광학 필름용 충격흡수층 조성물은,
    상기 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머가 (i) 폴리올 공중합체 5 - 40 중량%, (ii) 폴리이소시아네이트 15 - 50중량%, (iii) 아크릴레이트 알코올 15 - 30 중량%, (iv) 우레탄 반응촉매 0.01 -1 중량% 및 (v) 중합개시제 0.01 -1 중량%를 포함하는 조성물로부터 제조됨을 특징으로 하는 광학 필름용 충격흡수층 조성물.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 광학 필름용 충격흡수층 조성물은,
    상기 폴리올 공중합체(i)가 분자량이 100 내지 10,000 이고, -CH2CH2O- 또는 -CH2CH(CH2CH3)O-의 반복단위를 포함하며, 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 폴리카보네이트 폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올 및 링 개환 테트라하이드로퓨란 프로필렌옥사이드 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 광학 필름용 충격흡수층 조성물.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 광학 필름용 충격흡수층 조성물은,
    상기 폴리올 공중합체(i)가 솔비탄 지방산 에스테르(sorbitan fatty acid ester) 및 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르(polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester) 중에서 선택된 1종 이상과 혼합하여 사용됨을 특징으로 하는 광학 필름용 충격흡수층 조성물.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 광학 필름용 충격흡수층 조성물은,
    상기 폴리이소시아네이트(ii)가 2,4-톨리엔다이이소시아네이트, 2,6-톨리엔다이이소시아네이트, 1,3-크실렌다이이소시아 네이트, 1,4-크실렌다이이소시아네이트, 1,5-나프탈렌다이이소시아네이트, 1,6-헥산다이이소시아네이트, 이소포론다이이소시아네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 광학 필름용 충격흡수층 조성물.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 광학 필름용 충격흡수층 조성물은,
    상기 아크릴레이트 알코올(iii)이 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록 시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시 에틸아크릴레이트, 2-아크릴레이트, 2-히드록시-3-페닐옥시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 네오펜틸글리코모노(메타)아크릴레이트, 4-히드록시시클로헥실(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올모노(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 광학 필름용 충격흡수층 조성물.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 광학 필름용 충격흡수층 조성물은,
    상기 우레탄 반응촉매가 구리 나프티네이트, 코발트 나프티네이트, 아연 나프테이트, n-부틸틴라우레이트, 트리스틸아민, 2-메틸트리에틸렌디아마이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 광학 필름용 충격흡수층 조성물.
  13. 청구항 7에 있어서,
    상기 광학 필름용 충격흡수층 조성물은,
    상기 중합개시제가 하이드로퀴논, 하이드로퀴논모노메틸에테르, 파라-벤조퀴논, 페노티아진 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 광학 필름용 충격흡수층 조성물.
  14. 청구항 6에 있어서,
    상기 광학 필름용 충격흡수층 조성물은,
    상기 반응성 모노머가 하나 이상의 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기 또는 비닐기를 가지며, 페녹시에틸아크릴레이트, 페녹시디에틸렌글리콜아크릴레이트, 페녹시테트라에틸렌글리콜아크릴레이트, 페녹시헥사에틸렌글리콜아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 이소보닐메타아크릴레이트, N-비닐피롤리돈, 비스페놀 에톡실레이트 디아크릴레이트, 에톡실레이트 페놀 모노아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 200 디아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 트리메틸프로판 트리아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 부가형 트리에틸프로판트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 에톡실레이티드 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 에톡실레이티드비스페놀 A 디아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 광학 필름용 충격흡수층 조성물.
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