KR20120007461A - 내마모성 및 내오염성이 우수한 눈부심 방지 코팅 조성물 및 눈부심 방지 코팅 필름 - Google Patents

내마모성 및 내오염성이 우수한 눈부심 방지 코팅 조성물 및 눈부심 방지 코팅 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내마모성 및 내오염성이 우수한 눈부심 방지 코팅 조성물 및 눈부심 방지 코팅 필름에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅 조성물은 a) 바인더 수지; b) 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물; c) 광개시제; d) 표면 경화형 광개시제; 및 e) 표면에 요철패턴이 형성되어 있는 미립자를 포함한다. 본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅 조성물을 이용하여 필름을 형성하는 경우, 1회 코팅 방식으로 내마모성과 내오염성을 동시에 부여할 수 있고, 필름의 러빙 시에도 내마모성 및 내오염성의 특성이 지속될 수 있으며, 지문 흔적과 같은 오일 성분에 의한 오염을 감소시킬 수 있고 용이하게 제거할 수 있다.

Description

내마모성 및 내오염성이 우수한 눈부심 방지 코팅 조성물 및 눈부심 방지 코팅 필름{COATING COMPOSITION FOR ANTI-GLARE AND ANTI-GLARE COATING FILM HAVING ENHANCED ABRASION RESISTANCE AND CONTAMINATION RESISTANCE}
본 발명은, TV, 컴퓨터용 모니터, 노트북, 휴대폰 등의 디스플레이에 적용될 수 있는 코팅 조성물 및 코팅 필름에 관한 것이다. 구체적으로는 내마모성이 우수할 뿐만 아니라 지문이나 낙서 등의 오일 성분의 오염의 제거가 용이한 눈부심 방지 코팅 조성물 및 눈부심 방지 코팅 필름에 관한 것이다. 본 출원은 2010년 7월 14일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2010-0068037호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
각종 디스플레이의 경우 지문에 의해 쉽게 이미지가 왜곡된다든지 외관 품질이 떨어지는 문제가 있다. 또한, 종래의 일반 표면처리제를 사용하는 경우 지문과 같은 오염이 쉽게 제거되지 않고 오히려 번지는 특성이 있어 그 심각성은 더욱 커지게 된다.
종래에 내오염성을 부여하는 표면처리의 구현방법은 다음과 같이 제안되어 왔다.
첫 번째 방법으로는 내마모 코팅액에 소수성 불소계나 실리콘계 계면활성제를 도입하는 방법으로서, 코팅 및 경화 후 소수성 계면활성제가 필름 표면에 위치하여 필름에 내오염성을 부여하는 방법이다. 이 경우 소수성 계면활성제가 코팅층의 바인더와 결합을 하고 있지 않기 때문에 헝겊으로 수백회 표면을 문지른 후 내오염 특성을 측정해 보면 그 특성이 급격히 저하되는 단점을 가지고 있다. 또한, 내오염 특성이 만족할만한 수준을 확보하기 위해서는 과량의 계면활성제가 첨가되어야 되고 이 경우 내마모성이 저하되는 단점이 있다.
두 번째 방법으로는 2회 코팅방식으로 내마모 코팅층 위에 내오염성을 부여하는 코팅층을 별도로 형성하는 것이다. 일본국 특개평07-16940에는 실리카가 주성분인 저반사층 위에 퍼플루오로기를 가지는 아크릴레이트와 실리카의 공중합체를 별도로 코팅하는 방법이 기재되어 있다. 이와 같은 방법은 필름 표면의 러빙시에도 내오염 특성이 지속되는 효과는 있으나, 이를 위해서는 내마모 코팅층에 내오염층의 물질과 반응할 수 있는 결합기가 있어야 하는 제약이 있으며, 2회 코팅방식으로 생산됨에 따라 제조 경비가 상승하는 문제가 있다. 또한, 지문 등의 오일 성분 등이 지속적으로 묻을 경우, 오일이 막으로 침투하여 막 특성이 급격히 저하되는 문제를 개선할 수 없다.
따라서, 본 발명의 목적은, 1회 코팅 방식으로 내마모성과 내오염성을 동시에 부여할 수 있고, 필름의 러빙시에도 내마모성 및 내오염성의 특성이 지속될 수 있으며, 지문 흔적과 같은 오일 성분에 의한 오염을 감소시킬 수 있고 용이하게 제거할 수 있는 눈부심 방지 코팅 조성물 및 눈부심 방지 코팅 필름을 제공하는 것이다.
본 발명은, a) 바인더 수지; b) 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물; c) 광개시제; d) 표면 경화형 광개시제; 및 e) 표면에 요철패턴이 형성되어 있는 미립자를 포함하는 눈부심 방지 코팅 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅 조성물을 이용하여 형성되어, a) 바인더 수지; b) 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물; c) 광개시제; d) 표면 경화형 광개시제; 및 e) 표면에 요철패턴이 형성되어 있는 미립자를 포함하는 눈부심 방지 코팅 필름을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅 조성물을 기재 상에 코팅하는 단계; 및 코팅된 눈부심 방지 코팅 조성물을 건조 및 광경화하는 단계를 포함하는 눈부심 방지 코팅 필름의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅 필름을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅 조성물을 이용하여 필름을 형성하는 경우, 1회 코팅 방식으로 내마모성과 내오염성을 동시에 부여할 수 있고, 필름의 러빙 시에도 내마모성 및 내오염성의 특성이 지속될 수 있으며, 지문 흔적과 같은 오일 성분에 의한 오염을 감소시킬 수 있고 용이하게 제거할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 코팅 조성물은, a) 바인더 수지; b) 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물; c) 광개시제; d) 표면 경화형 광개시제; 및 e) 표면에 요철패턴이 형성되어 있는 미립자를 포함한다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에 있어서, 상기 a) 바인더 수지로는 UV 경화형 관능기 함유 바인더 수지를 사용할 수 있다.
상기 UV 경화형 관능기 함유 바인더 수지는 지문 흔적 등 오일 성분에 의한 오염을 감소 및 제거하는데 유용한 성분이다.
상기 UV 경화형 관능기 함유 바인더 수지로는, 다관능 또는 단관능의 모노머 또는 올리고머가 포함된다. 상기 바인더는 내마모성 향상을 위해서 가교 밀도가 높아야 하나, 코팅 필름의 경화수축에 따른 크랙이나 부착불량 등의 문제를 수반할 수 있으므로, 적절한 조절이 필요하다.
상기 UV 경화형 관능기 함유 바인더 수지에 포함될 수 있는 관능기 종류로는 UV 경화형이면 특별히 한정되지 않으며, 구체적으로 아크릴레이트류, 메타크릴레이트류, 비닐류 등이 사용될 수 있다.
상기 아크릴레이트류로는 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸렌프로필트리아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 헥산디올 디아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸헥실아크릴레이트 또는 부틸 아크릴레이트, 히드록시에틸 아크릴레이트 등이 있으며, 아크릴레이트계 올리고머를 사용할 수 있다.
상기 아크릴레이트계 올리고머로는 우레탄 변성 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머 또는 에테르아크릴레이트 올리고머 등이 적당하며 아크릴레이트 관능기는 2 ~ 6개가 적당하다. 이 때, 올리고머의 분자량은 1,000 ~ 10,000 정도가 적당하다.
상기 메타크릴레이트류로는 트리메틸롤프로판트리메타크릴레이트, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 부탄디올 디메타크릴레이트, 헥사에틸 메타크릴레이트 또는 부틸 메타크릴레이트 등이 있으며, 메타크릴레이트계 올리고머를 사용할 수 있다.
상기 비닐류로는 디비닐 벤젠, 스티렌 또는 파라메틸스티렌 등이 있다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에 있어서, 상기 b) 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물은, 방오성을 부여하는 성분으로서, 불소를 함유하고 있어야 하며, 이와 함께 UV 경화형 관능기를 갖고 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다.
구체적으로, 퍼플루오로기가 함유된 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 비닐류 등이 사용될 수 있다. 이 때, 상기 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물은 UV 경화형 관능기를 1 ~ 6개를 가지는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물은 하기 화학식 1 내지 9로 표시되는 화합물 중에서 선택될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이들에만 한정되는 것은 아니며 UV 경화형 관능기를 가지면서 불소기를 함유하는 물질이면 적용 가능하다.
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
[화학식 3]
Figure pat00003
[화학식 4]
Figure pat00004
[화학식 5]
Figure pat00005
[화학식 6]
Figure pat00006
[화학식 7]
Figure pat00007
[화학식 8]
Figure pat00008
[화학식 9]
Figure pat00009
상기 화학식 1 내지 9에 있어서, X 및 Y는 각각 독립적으로 F 또는 CF3이고, Z는 H 또는 CH3이며, a, j 및 m은 각각 1 내지 16의 정수이고, c, k 및 n은 각각 0 내지 5의 정수이며, b, d, e, f 및 g는 각각 0 내지 200의 정수이고, h 및 i는 각각 0에서 16의 정수이며, PFPE는 하기 구조를 가지고,
Figure pat00010
여기서, a 내지 i는 상기 화학식 1의 정의와 같다.
상기 b) 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물의 함량은, 상기 a) UV 경화형 관능기 함유 바인더 수지 100 중량부당 1 ~ 50 중량부인 것이 바람직하고, 20 ~ 40 중량부인 것이 보다 바람직하다. 상기 b) 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물의 함량이 1 중량부 미만인 경우에는 내마모성의 구현이 쉽지 않고, 50 중량부를 초과하는 경우에는 오히려 내마모성이 저하될 수도 있다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에 있어서, 상기 c) 광개시제는 자외선에 의하여 분해 가능한 개시제라면, 특별히 한정되지 않는다. 구체적인 예로서 시바-게이지(Ciba-Geigy)사의 이가큐어 184, 다로큐어 1173, 이가큐어 2959, 알파-아미노케톤류의 이가큐어 369, 이가큐어 379, 이가큐어 1300, 벤질디메틸케탈인 이가큐어 651 또는 모노아실포스핀인 다로큐어 TPO 등을 사용할 수 있다.
상기 c) 광개시제의 함량은, 상기 UV 경화형 관능기 함유 바인더 수지 100 중량부당 1 ~ 20 중량부가 바람직하고 3 ~ 10 중량부가 보다 바람직하다. 상기 c) 광개시제의 함량이 1 중량부 미만인 경우에는 경화속도가 낮아 내마모성의 구현이 쉽지 않을 수 있고, 20 중량부를 초과하는 경우에는 가교 밀도가 낮아져 내마모성이 저하될 수도 있다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에 있어서, 상기 d) 표면 경화형 광개시제는 광 경화시 생성되는 산소 라디칼의 저해를 받지 않는 개시제로서 표면의 경화도를 향상시키는 역할을 한다. 상기 d) 표면 경화형 광개시제로 알파-히드록시케톤류를 사용할 수 있고, 이의 구체적인 예로는 시바-게이지(Ciba-Geigy)사의 알파-히드록시케톤류의 이가큐어 127, 이가큐어 907 등을 사용할 수 있다.
상기 d) 표면 경화형 광개시제는 상기 b) 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물 100 중량부당 5 ~ 40 중량부가 바람직하고, 10 ~ 30 중량부가 보다 바람직하다. 상기 d) 표면 경화형 광개시제의 함량이 5 중량부 미만인 경우에는 그 효과가 미비할 수 있고, 40 중량부를 초과할 경우에는 가교밀도가 낮아져서 오히려 내마모성이 저하될 수 있다.
일반적으로, 불소계 수지는 표면에너지 차이에 의하여 표면으로 배향하는 성질이 있으므로 필름의 표면에 위치하게 된다. 따라서, 표면에서의 경화 효율을 높혀주는 것이 매우 중요한 특성이다. 일반적인 광 개시제로는 표면의 경화도를 조절할 수 없으므로, 산소 저해를 받지 않는 표면 경화형 광개시제를 도입하여야만 불소계 수지의 경화도를 높혀서 목적하는 내마모성 및 내오염성을 유도할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기 c) 광개시제와 d) 표면 경화형 광개시제를 함께 사용함으로써, 상기 c) 광개시제는 코팅 막 전반의 강도 및 경도를 향상시키고, 상기 d) 표면 경화형 광개시제는 특히 표면의 경화도를 조절함으로써 전체 필름의 경도와 내마모성, 내오염성을 유지할 수 있다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에 있어서, 상기 e) 미립자는, 본 발명에 따른 코팅 조성물의 다른 성분들과 함께 혼합된 상태에서 필름에 눈부심 방지 기능을 부여하는 성분으로서, 상기 미립자의 표면에는 요철패턴이 형성되어 있다.
상기 표면에 요철패턴이 형성된 미립자의 평균 입경은 1 ~ 10㎛인 것이 바람직하다. 상기 평균 입경이 1㎛ 미만인 경우에는 우유빛 헤이즈로 인해 명암대비비가 저하될 수 있고, 상기 평균 입경이 10㎛을 초과하는 경우에는 내부 필러의 개수가 감소되어 내부 산란 효과가 저하됨에 따라 충분한 헤이즈 값을 얻기 어려울 수 있다.
상기 표면에 요철패턴이 형성된 미립자의 요철의 높이가 0.01 ~ 2㎛이고, 상기 요철의 폭은 0.01 ~ 4㎛인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 요철의 높이는 요부의 최저점에서 철부의 최고점까지의 거리이며, 상기 요철의 폭은 요부와 요부 사이의 거리이다.
상기 요철의 높이가 0.01㎛ 미만이거나 폭이 0.01㎛ 미만인 경우에는 상기 유기물 미립자에 의해 형성되는 요철의 크기가 작아 산란 효과가 미미하고 눈부심 방지 개선 효과가 미미할 수 있다.
상기 요철의 높이가 2㎛를 초과하거나 폭이 4㎛를 초과하는 경우에는 눈부심 방지 대비 상선명도가 저하될 수 있다.
상기 미립자의 표면에 형성된 요철의 전체 분포율이 상기 유기물 미립자 전체 표면의 10 ~ 100%인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 요철의 전체 분포율이 10% 미만인 경우 눈부심 방지 개선 효과를 발현시키기 위한 요철의 유효수가 적어 실질적인 눈부심 방지 효과가 발현되기 어려울 수 있다.
상기 e) 표면에 요철패턴이 형성되어 있는 미립자의 평균 표면 거칠기([Rz])는 0.1 ~ 2㎛인 것이 바람직하다.
여기서, 평균 표면 거칠기가 0.1㎛ 미만인 경우에는 산란 효과가 미미하여 눈부심 방지 개선 효과가 저하될 수 있고, 평균 표면 거칠기가 2㎛를 초과할 경우에는 눈부심 방지 대비 상선명도가 저하될 수 있다.
상기 e) 표면에 요철패턴이 형성되어 있는 미립자에 있어서, 요철패턴의 형성방법으로는 당업계에 알려진 요철패턴을 형성하는 방법이라면 모두 적용될 수 있다. 구체적으로, 상분리 방법을 통해서 요철을 제어할 수 있고, 열역학적(thermodynamic) 및 동역학적(kinetic) 제어(control)를 통해서 요철의 모양 및 분포를 제어할 수 있으나, 반드시 이에만 한정되는 것은 아니다.
상기 e) 표면에 요철패턴이 형성되어 있는 미립자는 상기 a) 바인더 수지와의 굴절율 차이가 0.01 ~ 0.3인 것이 바람직하다.
상기 굴절율 차이가 0.01 미만인 경우에는 내부 산란에 의한 헤이즈 값을 충분하게 발현되지 않을 수 있으며, 0.3을 초과하는 경우에는 내부 산란에 의한 헤이즈 값이 증가하나 투과도가 감소하여 명암대비비가 저하될 수도 있다.
상기 e) 표면에 요철패턴이 형성되어 있는 미립자는, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴레이트-co-스티렌, 폴리메틸아크릴레이트-co-스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트-co-스티렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아마이드계, 폴리이미드계, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아세탈, 에폭시레진, 페놀레진, 실리콘 수지, 멜라민 수지, 벤조구아민, 폴리디비닐벤젠, 폴리디비닐벤젠-co-스티렌, 폴리디비닐벤젠-co-아크릴레이트, 폴리디알릴프탈레이트 및 트리알릴이소시아눌레이트폴리머 중에서 선택된 하나의 단일물 또는 2 이상의 코폴리머(copolymer)로 형성될 수 있다.
또한, 상기 e) 표면에 요철패턴이 형성되어 있는 미립자는 a) 바인더 수지와의 상용성 및 입자의 분산성을 향상시키기 위하여 실란 커플링제, 에폭시 화합물, 수산기 함유 화합물, 이소시아네이트 화합물, 기타 분산제 중에서 선택되는 물질로 표면처리될 수 있다.
상기 e) 표면에 요철패턴이 형성되어 있는 미립자는, 상기 UV 경화형 관능기 함유 바인더 수지 100 중량부당 0.5 ~ 50 중량부가 바람직하고, 0.5 ~ 20 중량부가 보다 바람직하다. 상기 e) 미립자의 함량이 0.5 중량부 미만인 경우 내낙서성이 저하될 수 있고, 50 중량부를 초과하는 경우 내오염성이 저하될 수도 있다.
본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅 조성물은 전술한 성분들 이외에 코팅성을 위하여 용제를 더 포함할 수 있다. 용제의 종류나 함량은 특별히 한정되지 않지만 코팅성을 위하여 상기 UV 경화형 관능기 함유 바인더 수지 100 중량부를 기준으로, 10 ~ 1,000 중량부의 용제를 사용하는 것이 바람직하고, 100 ~ 500 중량부의 용제를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
상기 용제로는, 알코올, 알칸, 에테르, 시클로알칸이나 그 외에 방향족 유기 용제 등이 사용 가능하고, 구체적으로 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알코올, 부탄올, 에틸렌글리콜, 디아세톤알콜, 2-에톡시에탄올, 2-메톡시에탄올, 2-부톡시에탄올, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 헥산, 헵탄, 시클로헥산, 아세틸아세톤, 디메틸케톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 톨루엔, 벤젠, 크실렌, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 부탈아세테이트, 디메틸포름아미드, 테트라히드로퓨란 등을 사용할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅 조성물은 기재 상에 코팅될 수 있다. 상기 기재로는 특별히 한정되지 않으나, 플라스틱 필름이 사용될 수 있다. 상기 필름의 종류는 폴리에스터, 트리아세틸셀룰로즈, 올레핀 공중합체, 폴리메틸메타크릴레이트 등이 있다.
상기 눈부심 방지 코팅 조성물은 통상적으로 알려진 코팅방법으로 기재 상에 코팅될 수 있으며, 그 종류로는 2롤 리버스 코팅, 3롤 리버스 코팅, 그라비아 코팅, 마이크로 그라비아 코팅, 다이 코팅, 커튼 코팅, 바 코팅, 딥 코팅, 플로우 코팅 등이 있다.
상기 방법에 의하여 코팅된 필름은 건조 후 자외선 조사량 0.05 ~ 2 J/㎠로 경화시키는 것이 바람직하며, 특히 질소 분위기하에서 경화하는 경우 표면경화도가 상승하여 지문 제거성이 향상될 수 있다.
상기 눈부심 방지 코팅 조성물의 코팅 두께는 0.5 ~ 300㎛ 인 것이 바람직하며, 10 ~ 300㎛인 것이 더욱 바람직하다. 코팅 두께가 두꺼울수록 내마모성은 향상되나 경화 수축에 따른 필름의 말림현상이나 크랙 등이 발생할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅 필름은, 본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅 조성물을 이용하여 형성되어, a) 바인더 수지; b) 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물; c) 광개시제; d) 표면 경화형 광개시제; 및 e) 표면에 요철패턴이 형성되어 있는 미립자를 포함할 수 있다. 전술한 실시 상태에서 설명한 내용이 모두 적용됨은 물론이다.
본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅 조성물에 의하여 형성한 눈부심 방지 코팅 필름은 내마모성이 우수하고, 지문이나 낙서 등의 오일 성분의 오염 제거가 용이함에 따라 지문제거성 및 내낙서성과 같은 내오염성이 우수할 뿐만 아니라, 특별히 먼지 제거성이 우수하다.
본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅 필름의 두께는 0.5 ~ 30㎛인 것이 바람직하며, 10 ~ 30㎛인 것이 더욱 바람직하다.
그리고, 본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅 필름의 적어도 일면에 기재가 구비되어 있을 수 있다.
본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅 필름은 내마모성과 내오염성이 동시에 요구되는 용도라면 제한되지 않고 적용될 수 있으며, 예컨대 디스플레이 장치에 적용될 수 있다. 상기 눈부심 방지 코팅 필름은 디스플레이 장치 등 대상 장치의 부품에 직접 코팅되어 형성될 수도 있고, 기재 상에 형성한 후 기재와 함께 대상 장치에 적용될 수도 있다. 본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅 필름은 액정 디스플레이, 유기 발광 디스플레이(OLED), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)에 적용될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅 필름의 제조방법은, 본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅 조성물을 기재 상에 코팅하는 단계; 및 코팅된 눈부심 방지 코팅 조성물을 건조 및 광경화하는 단계를 포함할 수 있다. 전술한 실시 상태에서 설명한 내용이 모두 적용됨은 물론이다.
한편, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 액정 디스플레이(LCD), 유기 발광 디스플레이(OLED), 및 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 중에서 선택된 어느 한 디스플레이 소자와; 본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅 필름을 포함할 수 있다.
여기서, 눈부심 방지 코팅 조성물을 기재에 코팅하여 형성한 눈부심 방지 코팅 필름은 상기 디스플레이 소자에 부착할 수도 있고, 눈부심 방지 코팅 조성물을 디스플레이 소자에 직접 코팅할 수도 있다.
구체적으로 설명하면, 눈부심 방지 코팅 조성물을 기재에 코팅하여 형성한 눈부심 방지 코팅 필름은 내오염성과 내마모성을 부여하기 위하여 휴대폰 윈도우나 노트북과 같은 디스플레이에 자유롭게 부착 및 탈착하는 용도로 사용할 수 있거나, 편광판이나 PDP 필터 등의 각종 디스플레이 장치에 합착되어 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치로는, 디스플레이 소자를 포함하는 TV, 컴퓨터용 모니터, 노트북, 휴대폰 등을 예로 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
구체적으로 설명하면, 상기 TV, 컴퓨터용 모니터 및 휴대폰은, 디스플레이 소자와; 상기 디스플레이 소자의 표면에 구비된 본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅 필름을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 디스플레이 소자는 TV, 컴퓨터용 모니터 및 휴대폰의 외관을 형성하는 본체케이스에 의해 지지되어 있을 수 있다.
상기 노트북은, 컴퓨터 본체; 및 상기 컴퓨터 본체에 회동 가능하게 결합되는 디스플레이 본체를 포함하며, 상기 디스플레이 본체는 화상을 형성하는 디스플레이 소자 및 상기 디스플레이 소자의 표면에 구비된 본 발명에 따른 눈부심 방지 코팅 필름을 포함할 수 있다. 상기 디스플레이 소자는 상기 디스플레이 본체의 외관을 형성하는 본체케이스에 의해 지지될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 하기에 기술하지만, 본 발명의 범위가 하기 실시예의 기재에 의하여 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 >
< 실시예 1>
1) 내오염 기능이 부가된 눈부심 방지 필름용 조성물의 제조
우레탄 아크릴레이트 올리고머 10g, 다관능성아크릴레이트 모노머로 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트(DPHA) 20g, (화학식 1)의 구조에서 X=F, Z=H, h=6, i=1, n,j=2 이고 나머지 성분은 없는 퍼플루오로기 함유 단관능 아크릴레이트 10g, 표면경화 특성을 갖는 광개시제 이가큐어 907 2g, 평균 입경이 3.5㎛이고, 그 표면에 형성된 요철의 높이가 300nm 이하이고, 그 요철의 폭이 1㎛ 이하이고, 요철분포가 80%인 미립자 2g, 유기용매로 메틸에틸케톤 30g 및 톨루엔 38g, 이가큐어 184 2g을 균일하게 혼합하여 눈부심 방지 필름용 조성물을 제조하였다.
2) 눈부심 방지 코팅 필름의 제조
트리아세틸셀룰로오스로 이루어진 투명 기재층(두께 80㎛) 위에 롤 코팅을 이용하여 상기 방법으로 제조한 액상의 눈부심 방지 필름용 조성물을 건조 두께가 4㎛가 되도록 도포한 후 280 mJ/㎠의 UV 를 조사하여 경화시켜 눈부심 방지 코팅 필름을 제조하였다.
< 실시예 2>
실시예 1에서 퍼플루오로기 함유 아크릴레이트를 (화학식 3)에서 PFPE의Y와 X는 F이고 a, g, h=1이고 나머지는 0인 것을 5g 사용한 것을 제외하고 나머지는 실시예 1과 동일한 방법으로 눈부심 방지 코팅 필름을 제조하였다.
< 실시예 3>
실시예 1에서 사용된 미립자 대신, 평균 입경은 3.5㎛이고 그 표면에 형성된 요철의 높이는 580nm이하이고, 그 요철의 폭은 1.5㎛인 미립자를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 눈부심 방지 필름용 조성물을 제조한 후, 이를 이용하여 눈부심 방지 필름을 제조하였다.
< 실시예 4>
실시예 1에서 퍼플루오로기 함유 아크릴레이트를 (화학식 4)에서 PFPE의 Y와 X는 F이고 a, g, h=1이고 나머지는 0인 것을 10g을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 눈부심 방지 필름용 조성물을 제조한 후, 이를 이용하여 눈부심 방지 필름을 제조하였다.
< 실시예 5>
실시예 1에서 퍼플루오로기 함유 아크릴레이트를 (화학식 6)에서 PFPE의 Y와 X는 F이고 a, g, h=1이고 나머지는 0인 것을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 눈부심 방지 필름용 조성물을 제조한 후, 이를 이용하여 눈부심 방지 필름을 제조하였다.
< 실시예 6>
실시예 1에서 퍼플루오로기 함유 아크릴레이트를 (화학식 8)에서 PFPE의 Y와 X는 F이고 a, g, h=1이고 나머지는 0인 것을 10g을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 눈부심 방지 필름용 조성물을 제조한 후, 이를 이용하여 눈부심 방지 필름을 제조하였다.
< 비교예 1>
실시예 1에서 퍼플루오로기 함유 아크릴레이트, 표면경화 특성을 갖는 UV 광 개시제를 제외하여 눈부심 방지 필름용 조성물을 제조한 후, 실시예 1과 동일한 방법으로 눈부심 방지 필름을 제조하였다.
< 비교예 2>
실시예 1에서 표면경화 특성을 갖는 광 개시제 이가큐어 907을 제외하고 제외된 만큼 광개시제 이가큐어 184의 함량을 증량하여 4g으로 하여 눈부심 방지 필름용 조성물을 제조한 후, 실시예 1과 동일한 방법으로 눈부심 방지 필름을 제조하였다.
< 비교예 3>
실시예 1에서 광개시제 이가큐어 184를 제외하고 표면경화 특성을 갖는 광 개시제 이가큐어 907 4g 단독으로 사용하여 눈부심 방지 필름용 조성물을 제조한 후, 실시예 1과 동일한 방법으로 눈부심 방지 필름을 제조하였다.
< 비교예 4>
실시예 1에서 사용된 미립자 대신 평균 입경이 3.5㎛이며 솔리드(solid)한 구조를 갖는 표면 거칠기가 없는 미립자를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 눈부심 방지 필름용 조성물을 제조한 후, 이를 이용하여 눈부심 방지 필름을 제조하였다.
< 비교예 5>
실시예 1에서 사용된 미립자의 양(2g)을 0.1g으로 감소시켜 사용하는 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 눈부심 방지 필름용 조성물을 제조한 후, 이를 이용하여 눈부심 방지 필름을 제조하였다.
< 비교예 6>
실시예 1에서 사용된 미립자의 양(2g)을 10g으로 증가시켜 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 눈부심 방지 필름용 조성물을 제조한 후, 이를 이용하여 눈부심 방지 필름을 제조하였다.
< 실험예 >
실시예 1 ~ 6 및 비교예 1 ~ 6에 따른 눈부심 방지 필름의 물성을 하기와 같은 조건에 의해 측정 후, 그 각각의 결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
1) 투과율(%)
무라카미 컬러 리서치 래버러토리(Murakami Color Research Laboratory)사의 HR-100을 이용하여, 투과율을 측정하였다.
2) 헤이즈 값(%)
무라카미 컬러 리서치 래버러토리(Murakami Color Research Laboratory)사의 HR-100을 이용하여, 헤이즈 값을 측정하였다.
3) 60 o 반사 광택도( Gloss )
비와이케이 가드너(BYK Gardner)사의 마이크로-트리-그로스(micro-TRI-gloss)를 이용하여, 60o 반사 광택도(Gloss)를 측정하였다.
4) 상선명도(%)
슈가 테스트 인스트루먼트(Suga Test Instrument Co., Ltd.)사의 ICM-1T를 이용하여 상선명도를 측정하였다.
5) 내스크래치성
강철솜(#0000)을 1kg의 해머에 묶어 눈부심 방지 코팅 필름에 10회 문지른 후 관찰하였다.
◎ : 스크래치 개수 : 0개
○ : 스크래치 개수 : 1cm 이하의 가는 스크래치 5개 이하
△ : 스크래치 개수 : 1cm 이하의 가는 스크래치 5개 초과 또는 1cm 이상의 긴 스크래치 1개 이상 3개 이하
×: 스크래치 개수 : 1cm 이상의 긴 스크래치 3개 초과
6) 연필경도
500g 하중을 걸고 JIS K 5400에 명시된 방법으로 연필경도를 측정하였다.
7) 수접촉각
Kruss사의 표면에너지 측정기 DSA10으로 물에 대한 접촉각을 측정하였다.
8) 표면에너지
Kruss사의 표면에너지 측정기 DSA10으로 물과 디요도메탄의 접촉각을 측정하여 표면에너지를 평가하였다.
9) 낙서제거성
코팅된 필름에 유성펜으로 5㎝ 정도 선을 두줄 그은 후 극세사 무진천으로 닦은 후 육안으로 펜 자국이 남아있는지 확인한다. 이를 펜 자국이 남을 때까지 반복하여 그 횟수를 기록하였다. 100회 이상을 기준으로 하여 평가하였다.
10) 지문제거성
인공 지문액을 제조하여 고무 도장에 지문액을 묻혔다. 이후 고무 도장을 코팅된 필름의 표면에 찍은 후 10분 동안 건조시켰다. 건조 후 가제 수건으로 지문을 제거하여 남는 정도를 육안으로 평가하였다. 이 때 사용한 인공 지문액은 JIS K 2246에 의해 준비하였다.
[표 1]
Figure pat00011
[표 2]
Figure pat00012
상기 표 1 및 표 2에 나타낸 바와 같이 퍼플루오로기 함유 아크릴레이트, 표면경화 특성을 갖는 UV 광 개시제를 사용한 실시예 1 ~ 6은 퍼플루오로기를 포함하지 않는 비교예 1과 다르게 표면에너지가 15 이하로 내오염 특성이 나타나며 지문 제거성이 양호하다. 또한, 오일성 낙서의 제거성이 우수하여 유성펜(네임펜)의 반복적인 낙서 제거성도 100회 이상이다.
비교예 1의 경우 표면 요철 패턴이 형성된 입자를 사용하여 눈부심 방지 특성은 우수하지만 퍼를루오로기 함유 아크릴레이트가 없으므로 표면에너지가 높으며 한번 씌여진 낙서는 제거되지 않음으로 내오염 특성을 나타내지 않음을 알 수 있다. 뿐만 아니라 표면경화형 개시제가 제외되어 내스크래치 특성도 저하되는 것을 알 수 있다.
비교예 2 및 3은 한 종류의 광개시제만 사용하는 경우이다. 비교예 2에서 이가큐어 184를 단독으로 사용한 경우 경도는 양호하나 표면의 경화도가 낮은 이유로 스크래치성이 저하되고 유성 잉크가 스며들어 낙서 제거성이 부족한 특성을 보인다.
비교예 3에서 이가큐어 907을 단독으로 사용한 경우 표면경화로 인하여 스크래치 및 낙서 제거성은 양호하나 전체적인 경화도는 부족하여 경도가 저하됨을 알 수 있다.
표면에 요철 패턴이 형성되어 있는 미립자를 사용한 실시예 1 ~ 6, 비교예 1의 경우, 눈부심 방지 특성과 상선명도 및 콘트라스트가 우수함을 알 수 있다.
한편, 표면 거칠기가 없는 미립자를 사용한 비교예 4의 경우, 60o 반사 광택도가 110으로 코팅막의 눈부심 방지 특성이 떨어짐을 알 수 있다.
또한, 표면 거칠기를 가지는 미립자가 1 중량부 미만인 비교예 5의 경우, 헤이즈 값이 매우 낮고 60o 반사 광택도가 135로 코팅막의 눈부심 방지 특성이 매우 불량함을 보여 주고 있으며, 표면 거칠기를 가지는 미립자가 30 중량부 초과인 비교예 6의 경우, 눈부심 방지 특성은 있으나, 상선명도가 매우 저하됨을 알 수 있다. 뿐만 아니라 입자의 함량이 높아 막의 가교도가 낮아지므로 내스크래치 및 경도가 저하됨을 알 수 있었다.
본 발명의 최적 실시예들에 대해 설명하였다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 당업자에게 본 발명을 상세히 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위해 사용된 것이 아니다.

Claims (17)

  1. a) 바인더 수지;
    b) 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물;
    c) 광개시제;
    d) 표면 경화형 광개시제; 및
    e) 표면에 요철패턴이 형성되어 있는 미립자
    를 포함하는 눈부심 방지 코팅 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 a) 바인더 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 b) 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물의 함량은 1 ~ 50 중량부인 것인 눈부심 방지 코팅 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 a) 바인더 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 c) 광개시제의 함량은 1 ~ 20 중량부인 것인 눈부심 방지 코팅 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 b) 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물 100 중량부를 기준으로, 상기 d) 표면 경화형 광개시제의 함량은 5 ~ 40 중량부인 것인 눈부심 방지 코팅 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 a) 바인더 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 e) 표면에 요철패턴이 형성되어 있는 미립자의 함량은 0.5 ~ 50 중량부인 것인 눈부심 방지 코팅 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 a) 바인더 수지는 UV 경화형 관능기 함유 바인더 수지를 포함하는 것인 눈부심 방지 코팅 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 b) 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물은, 퍼플루오로기가 함유된 아크릴레이트, 메타크릴레이트 및 비닐류 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 눈부심 방지 코팅 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 b) 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물은, 하기 화학식 1 내지 9로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 눈부심 방지 코팅 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00013

    [화학식 2]
    Figure pat00014

    [화학식 3]
    Figure pat00015

    [화학식 4]
    Figure pat00016

    [화학식 5]
    Figure pat00017

    [화학식 6]
    Figure pat00018

    [화학식 7]
    Figure pat00019

    [화학식 8]
    Figure pat00020

    [화학식 9]
    Figure pat00021

    상기 화학식 1 내지 9에 있어서, X 및 Y는 각각 독립적으로 F 또는 CF3이고, Z는 H 또는 CH3이며, a, j 및 m은 각각 1 내지 16의 정수이고, c, k 및 n은 각각 0 내지 5의 정수이며, b, d, e, f 및 g는 각각 0 내지 200의 정수이고, h 및 i는 각각 0에서 16의 정수이며, PFPE는 하기 구조를 가지고,
    Figure pat00022

    여기서, a 내지 i는 상기 화학식 1의 정의와 같다.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 d) 표면 경화형 광개시제는 알파-히드록시케톤류 화합물을 포함하는 것인 눈부심 방지 코팅 조성물.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 e) 표면에 요철패턴이 형성되어 있는 미립자는 평균 표면 거칠기([Rz])가 0.1 ~ 2㎛인 것인 눈부심 방지 코팅 조성물.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 따른 눈부심 방지 코팅 조성물을 포함하는 눈부심 방지 코팅 필름.
  12. 청구항 11에 있어서, 두께가 0.5 ~ 300㎛인 것인 눈부심 방지 코팅 필름.
  13. 청구항 11에 있어서, 적어도 일면에 기재가 구비되어 있는 것인 눈부심 방지 코팅 필름.
  14. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 따른 눈부심 방지 코팅 조성물을 기재 상에 코팅하는 단계; 및
    코팅된 눈부심 방지 코팅 조성물을 건조 및 광경화하는 단계
    를 포함하는 눈부심 방지 코팅 필름의 제조방법.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 눈부심 방지 코팅 조성물의 코팅 두께는 0.5 ~ 300㎛인 것인 눈부심 방지 코팅 필름의 제조방법.
  16. 청구항 11에 따른 눈부심 방지 코팅 필름을 포함하는 디스플레이 장치.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 디스플레이 장치는 액정 디스플레이(LCD), 유기 발광 디스플레이(OLED), 및 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 중 어느 하나를 포함하는 것인 디스플레이 장치.
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