KR20130024848A - 하드 코트 필름, 하드 코트 필름의 제조 방법, 편광판, 전방면판 및 화상 표시 장치 - Google Patents

하드 코트 필름, 하드 코트 필름의 제조 방법, 편광판, 전방면판 및 화상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기재 필름과 하드 코트층의 밀착성이 우수함과 함께, 간섭 줄무늬가 발생하는 경우가 없고, 또한 내습열성, 평활성이 우수하고, 주름 발생을 적절하게 방지할 수 있는 하드 코트 필름을 제공한다.
본 발명의 하드 코트 필름은, (메트)아크릴계 수지로 이루어지는 기재 필름과, 상기 기재 필름의 한쪽 면 상에 형성된 하드 코트층을 갖는 하드 코트 필름이며, 상기 하드 코트층은, 탄소 원자 이외의 원자를 포함하는 5원환 구조를 갖는 환 구조 성분을 함유하는 하드 코트층용 조성물을 사용하여 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

하드 코트 필름, 하드 코트 필름의 제조 방법, 편광판, 전방면판 및 화상 표시 장치{HARD COAT FILM, METHOD OF PRODUCING HARD COAT FILM, POLARIZER, DISPLAY FRONT PANEL AND IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 하드 코트 필름, 하드 코트 필름의 제조 방법, 편광판, 전방면판 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.
음극선관 표시 장치(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 일렉트로루미네센스 디스플레이(ELD), 전자 페이퍼, 터치 패널, 타블렛PC, 유기 발광 다이오드(OLED) 등의 화상 표시 장치에 있어서는, 일반적으로 최표면에는 반사 방지를 위한 광학 적층체가 설치되어 있다. 이러한 반사 방지용 광학 적층체는, 광의 산란이나 간섭에 의해 상의 투영을 억제하거나 반사율을 저감시키는 것이다.
종래부터, 이러한 광학 적층체로서는, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 기재의 표면에 하드 코트층을 형성한 하드 코트 필름이 알려져 있다.
그런데, 트리아세틸셀룰로오스 기재는 내습열성이 떨어져, 하드 코트 필름을 편광판 보호 필름으로서 고온 다습의 환경 하에서 사용하면, 편광 기능이나 색상 등의 편광판 기능을 저하시킨다고 하는 결점이 있었다.
이러한 문제에 대하여, 아크릴계 수지 및/또는 메타크릴계 수지를 주성분으로 하는 투명 플라스틱 기재를 사용하는 것이 제안되어 있다.
그러나, 아크릴계 수지 및/또는 메타크릴계 수지를 주성분으로 하는 투명 플라스틱 기재의 편면 또는 양면에 하드 코트층을 형성한 경우, 기재와 하드 코트층의 밀착성이 떨어진다고 하는 문제가 있었다.
이러한 문제점에 대하여, 예를 들어 특허문헌 1에는, 폴리올아크릴레이트 및 폴리올메타크릴레이트 중 적어도 한쪽 성분을 포함하는 재료를 사용하고, 하드 코트 도막의 건조 온도를 80 내지 120 ℃로 하고, 건조 시간을 1 내지 10분 행함으로써, 기재 필름과 하드 코트층의 밀착성 향상을 도모하는 것이 개시되어 있다.
또한, 예를 들어 비특허문헌 1에는, (메트)아크릴레이트계 광경화형 수지를 사용하여, 당해 수지를 도공 후, 자외선을 조사하기 전에, 전 가열을 60℃, 10분으로 행함으로써, 기재 필름과 하드 코트층의 밀착성 향상을 도모하는 것이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 2에는, 기재 필름에 코로나 방전 처리, 산화 처리 등의 물리적인 처리 외에, 앵커제 또는 프라이머라고 불리는 도료의 도포를 행한 후, 하드 코트층을 형성함으로써, 기재 필름과 하드 코트층의 밀착성 향상을 도모하는 것이 개시되어 있다.
그러나, 특허문헌 1에 개시된 방법에서는, 건조 온도가 높기 때문에, 하드 코트 필름의 제조 비용이 높아지는 문제가 있고, 또한, 비특허문헌 1에 개시된 방법에서는, 가열 시간(건조 시간)이 길어지기 때문에, 하드 코트 필름의 제조에 장시간을 필요로 하고, 또한 제조 비용이 높아진다는 문제가 있어, 어느 방법도 생산성이 부족한 것이었다.
또한, 특허문헌 2에 개시된 방법에서는, 하드 코트 필름의 제조에 필요한 공정이 증가하고, 특별한 처리를 할 필요가 있는 점에서, 역시 생산성이 부족한 것이었다.
또한, 아크릴계 수지 및/또는 메타크릴계 수지를 주성분으로 하는 기재 필름을 사용한 하드 코트 필름에서는, 기재 필름과 하드 코트층 사이에 굴절률차가 발생하여, 당해 하드 코트 필름을 사용하여 편광판을 형성한 경우, 간섭 줄무늬가 발생하여 외관이 불량해지는 문제도 있었다.
일본 특허 공개 제2009-185282호 공보 일본 특허 공개 제2011-81359호 공보
(메트)아크릴레이트계 경화형 수지의 밀착성(도아 고세 그룹 연구연보, 2006-9호)
본 발명은, 상기 현상을 감안하여, 기재 필름과 하드 코트층의 밀착성이 우수함과 함께, 간섭 줄무늬가 발생하는 일이 없고, 또한 내습열성, 평활성이 우수하고, 주름 발생을 적절하게 방지할 수 있는 하드 코트 필름, 상기 하드 코트 필름을 사용한 편광판 및 전방면판 및 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 예의 검토한 결과, 하드 코트층을 형성하는 하드 코트층 형성용 조성물로서, 단위 구조 중에 탄소 원자 이외의 원자를 포함하는 5원환 구조를 갖는 환 구조 성분을 함유하는 것을 사용함으로써, 상기 기재 필름이 (메트)아크릴계 수지로 이루어지는 것이어도, 상기 기재 필름과 하드 코트층이 우수한 밀착성을 갖고, 또한 이들 층간에서 간섭 줄무늬가 발생하는 것을 방지할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, (메트)아크릴계 수지로 이루어지는 기재 필름과, 상기 기재 필름의 한쪽 면 상에 형성된 하드 코트층을 갖는 하드 코트 필름이며, 상기 하드 코트층은, 탄소 원자 이외의 원자를 포함하는 5원환 구조를 갖는 환 구조 성분을 함유하는 하드 코트층용 조성물을 사용하여 형성된 것을 특징으로 하는 하드 코트 필름이다.
본 발명의 하드 코트 필름에 있어서, 상기 탄소 이외의 원자는 질소 원자 및/또는 산소 원자인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 하드 코트 필름은, 상기 기재 필름의 하드 코트층측의 계면 부근에, 상기 기재 필름을 구성하는 재료와 상기 하드 코트층을 구성하는 재료가 상용(相溶)한 상용층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 환 구조 성분은, 상기 하드 코트층 형성용 조성물에 포함되는 바인더 수지 고형분 100질량부 중 30 내지 70질량부의 비율로 포함되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 하드 코트 필름은, 상기 환 구조 성분의 5원환 구조 중에 질소 원자 및/또는 산소 원자를 적어도 하나 포함하는 것이 바람직하다.
상기 환 구조 성분은, 말레이미드기 함유 아크릴 중합체, 말레이미드기 함유 아크릴 단량체, 옥사졸리돈아크릴레이트, N-비닐-2-피롤리돈 및 γ-부티로락톤아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, (메트)아크릴계 수지로 이루어지는 기재 필름 상에, 탄소 원자 이외의 원자를 포함하는 5원환 구조를 갖는 환 구조 성분을 함유하는 하드 코트층용 조성물을 도포하여 도막을 형성하는 공정과, 상기 도막을 경화시켜 하드 코트층을 형성하는 공정을 갖고, 상기 하드 코트층을 형성하는 공정에 있어서, 상기 기재 필름의 하드 코트층측의 계면 부근에, 상기 기재 필름을 구성하는 재료와 상기 하드 코트층을 구성하는 재료가 상용한 상용층을 형성하는 것을 특징으로 하는 하드 코트 필름의 제조 방법이기도 하다.
또한, 본 발명은, 편광 소자를 구비하여 이루어지는 편광판이며, 상기 편광 소자의 표면에 본 발명의 하드 코트 필름을 구비하는 것을 특징으로 하는 편광판이기도 하다.
또한, 본 발명은, 본 발명의 하드 코트 필름을 표면에 유지하는 것을 특징으로 하는 전방면판이기도 하다.
또한, 본 발명은, 본 발명의 하드 코트 필름, 또는 본 발명의 편광판, 또는 본 발명의 전방면판을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치이기도 하다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은, (메트)아크릴계 수지로 이루어지는 기재 필름과, 상기 기재 필름의 한쪽 면 상에 형성된 하드 코트층을 갖는 하드 코트 필름이다.
상기 (메트)아크릴계 수지로 이루어지는 기재 필름을 구비한 본 발명의 하드 코트 필름은, TAC로 이루어지는 기재 필름을 구비한 하드 코트 필름과 비교하여, 내습열성 및 평활성이 우수함과 함께, 주름 발생을 적절하게 방지할 수 있다.
또한, 본 명세서에서, 「(메트)아크릴」이란, 「아크릴」 및 「메타크릴」을 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 기재 필름은 아크릴계 수지로 이루어지는 것이다.
이러한 기재 필름을 구성하는 아크릴계 수지로서는, 예를 들어 환 구조를 갖는 아크릴계 수지인 것이 바람직하다.
상기 환 구조를 갖는 아크릴계 수지로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지, 또는 이미드환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지가 적절하게 사용된다. 이들 (메트)아크릴계 수지로 이루어지는 기재 필름은, TAC로 이루어지는 기재 필름과 비교하여, 기계적 강도 및 평활성이 우수하고, 또한 투습도가 낮아서, 고온 환경 하에서의 내열성, 고습 환경 하에서의 내습성 등의 내구성이 우수한 것이다.
상기 기재 필름의 두께로서는, 20 내지 300㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 상한이 200㎛이며, 하한이 30㎛이다. 상기 기재 필름의 두께가 20㎛ 미만이면, 본 발명의 하드 코트 필름에 주름이 발생하는 경우가 있고, 한편, 300㎛를 초과하면, 본 발명의 하드 코트 필름이 두꺼워져, 광투과성 등의 광학 특성이 떨어지는 경우가 있다.
본 발명의 하드 코트 필름은, 상기 기재 필름의 한쪽 면 상에 하드 코트층을 갖는다.
상기 하드 코트층은, 탄소 원자 이외의 원자를 포함하는 5원환 구조를 갖는 환 구조 성분을 함유하는 하드 코트층용 조성물을 사용하여 형성된 것이다.
상기 하드 코트층용 조성물이 상기 환 구조 성분을 포함함으로써, 본 발명의 하드 코트 필름은 기재 필름과 하드 코트층의 밀착성이 우수한 것이 되고, 또한, 이들 층간의 굴절률차에 기인한 간섭 줄무늬의 발생을 적절하게 방지할 수 있다. 이것은, 상기 환 구조 성분을 포함하는 하드 코트층용 조성물을 기재 필름의 한쪽 면 상에 도포하여 하드 코트층을 형성함으로써, 상기 기재 필름의 하드 코트층측의 계면 부근에, 후술하는 기재 필름을 구성하는 재료와 하드 코트층을 구성하는 재료가 상용한 상용층이 형성되기 때문이라고 생각된다. 또한, 상기 환 구조 성분으로서, 5원환 구조를 포함하지 않는 것(예를 들어, 6원환 구조를 갖는 것)이나, 5원환 구조를 갖고 있어도, 단위 구조 중에 탄소 원자 이외의 원자를 포함하지 않는 것을 사용한 경우, 본 발명과 비교하여, 기재 필름과 하드 코트층의 밀착성이 떨어지는 것이 된다.
상기 환 구조 성분은, 상기 하드 코트층용 조성물에 포함되는 바인더 수지 고형분 100질량부 중 30 내지 70질량부의 비율로 포함되어 있는 것이 바람직하다. 30질량부 미만이면, 본 발명의 하드 코트 필름의 기재 필름과 하드 코트층의 밀착성 및 간섭 줄무늬 방지성이 불충분해지는 경우가 있다. 한편, 70질량부를 초과하면, 연필 경도·내찰상성 등, 하드 코트 필름으로서의 경도가 불충분해지는 경우가 있다.
본 발명의 하드 코트 필름에 있어서, 상기 환 구조 성분에 포함되는 탄소 원자 이외의 원자는, 질소 원자 및/또는 산소 원자인 것이 바람직하다.
이러한 환 구조 성분으로서는, 그 중에서도, 5원환 구조 중에 질소 원자 및/또는 산소 원자를 적어도 하나 포함하는 것, 즉, 5원환 구조를 구성하는 원자에 질소 원자 및/또는 산소 원자가 포함되는 것이 바람직하다. 이러한 환 구조 성분으로서는, 구체적으로는, 예를 들어 말레이미드기 함유 아크릴 중합체, 말레이미드기 함유 아크릴 단량체, 옥사졸리돈아크릴레이트, N-비닐-2-피롤리돈, γ-부티로락톤아크릴레이트, 폴리비닐피롤리돈 등을 적절하게 들 수 있다.
이들 화합물을 포함하는 하드 코트층용 조성물을 사용하여 하드 코트층을 형성함으로써, 본 발명의 하드 코트 필름은 상기 기재 필름과 하드 코트층의 밀착성이 지극히 우수한 것이 된다.
상기 환 구조 성분은 단독으로 사용되어도 좋고, 2종 이상이 병용되어도 좋다.
상기 하드 코트층용 조성물은, 상기 환 구조 성분 이외의 바인더 수지(이하, 다른 바인더 수지라고도 함)를 함유하는 것이 바람직하다.
상기 다른 바인더 수지로서는, 투명성인 것이 바람직하고, 예를 들어 자외선 또는 전자선에 의해 경화되는 수지인 전리 방사선 경화형 수지, 전리 방사선 경화형 수지와 용제 건조형 수지(열가소성 수지 등, 도공시에 고형분을 조정하기 위하여 첨가한 용제를 건조시키는 것만으로 피막으로 되는 수지)의 혼합물, 또는 열경화형 수지를 들 수 있다. 보다 바람직하게는 전리 방사선 경화형 수지이다.
또한, 본 명세서에서, 「수지」는 단량체, 올리고머 등의 수지 성분도 포함하는 개념이다.
상기 전리 방사선 경화형 수지로서는, 예를 들어 아크릴레이트계의 관능기를 갖는 화합물 등의 하나 또는 2 이상의 불포화 결합을 갖는 화합물을 들 수 있다. 하나의 불포화 결합을 갖는 화합물로서는, 예를 들어 에틸(메트)아크릴레이트, 에틸헥실(메트)아크릴레이트, 스티렌, 메틸스티렌 등을 들 수 있다. 2 이상의 불포화 결합을 갖는 화합물로서는, 예를 들어 폴리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 헥산디올(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트 등의 다관능 화합물, 또는 상기 다관능 화합물과 (메트)아크릴레이트 등의 반응 생성물(예를 들어 다가 알코올의 폴리(메트)아크릴레이트에스테르) 등을 들 수 있다.
상기 화합물 외에, 불포화 이중 결합을 갖는 비교적 저분자량의 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 알키드 수지, 스피로아세탈 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리티올폴리엔 수지 등도 상기 전리 방사선 경화형 수지로서 사용할 수 있다.
상기 전리 방사선 경화형 수지는 용제 건조형 수지와 병용하여 사용할 수도 있다. 용제 건조형 수지를 병용함으로써, 도포면의 피막 결함을 유효하게 방지할 수 있다. 상기 전리 방사선 경화형 수지와 병용하여 사용할 수 있는 용제 건조형 수지로서는 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 열가소성 수지를 사용할 수 있다.
상기 열가소성 수지로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 스티렌계 수지, (메트)아크릴계 수지, 아세트산비닐계 수지, 비닐에테르계 수지, 할로겐 함유 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 셀룰로오스 유도체, 실리콘계 수지 및 고무 또는 엘라스토머 등을 들 수 있다. 상기 열가소성 수지는, 비결정성이고 또한 유기 용매(특히 복수의 중합체나 경화성 화합물을 용해가능한 공통 용매)에 가용인 것이 바람직하다. 특히, 제막성, 투명성이나 내후성의 관점에서, 스티렌계 수지, (메트)아크릴계 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 셀룰로오스 유도체(셀룰로오스에스테르류 등) 등이 바람직하다.
상기 다른 바인더 수지로서 사용할 수 있는 열경화성 수지로서는, 페놀 수지, 요소 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 멜라민 수지, 구아나민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 아미노 알키드 수지, 멜라민-요소 공축합 수지, 규소 수지, 폴리실록산 수지 등을 들 수 있다.
상기 하드 코트층용 조성물은, 레벨링제를 더 함유하는 것이 바람직하다.
상기 레벨링제를 함유함으로써, 하드 코트층의 평면성을 양호하게 하고, 하드 코트 필름의 블로킹을 방지할 수 있다.
상기 레벨링제로서는, 예를 들어 불소계 레벨링제, 실리콘계 레벨링제, 아크릴계 레벨링제 등의 공지된 것을 들 수 있다. 그 중에서도, 적은 첨가량에서의 잉크의 안정성, 도공면의 안정성을 확보할 수 있는 점에서, 불소계 레벨링제가 바람직하다.
상기 레벨링제의 함유량은, 하드 코트층용 조성물의 바인더 수지 고형분 100질량부에 대하여 0.1 내지 1질량부인 것이 바람직하다. 0.1질량부 미만이면, 하드 코트층의 평면성이 나빠지고, 헤이즈나 얼룩이 발생하기 쉽고, 블로킹 방지성이 충분히 발휘되지 않을 우려가 있다. 한편, 1질량부를 초과하면, 하드 코트층용 조성물의 분산성이나 가용 시간이 나빠지기 쉽고, 후술하는 블로킹 방지제의 응집이나 도막에의 악영향으로 하드 코트층의 헤이즈가 높아질 우려가 있다.
상기 하드 코트층용 조성물은 블로킹 방지제를 더 함유하고 있어도 된다.
상기 블로킹 방지제로서는, 반응기를 갖지 않는, 평균 1차 입경이 100 내지 600nm인 규소 또는 스티렌 등의 입자를 들 수 있다.
상기 평균 1차 입경이 100nm 미만이면, 블로킹 방지성이 발휘되지 않을 우려가 있다. 600nm를 초과하면, 헤이즈가 높아질 우려가 있다. 상기 평균 1차 입경은, 100 내지 350nm인 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 평균 1차 입경은 메틸이소부틸케톤 5중량％ 분산액의 상태에서 레이저 회절 산란법 입도 분포 측정 장치에 의해 측정하여 얻어지는 값이다.
상기 블로킹 방지제의 함유량은, 하드 코트층용 조성물의 바인더 수지 고형분 100질량부에 대하여 0.5 내지 3질량부인 것이 바람직하다. 0.5질량부 미만이면, 블로킹 방지성이 발휘되지 않을 우려가 있다. 3질량부를 초과하면, 분산성이 현저하게 악화되고, 응집·겔화의 원인이 되어, 결과적으로 본 발명의 하드 코트 필름 표면의 외관상의 결점이나 헤이즈의 상승으로 연결될 우려가 있다.
상기 하드 코트층용 조성물은, 광중합 개시제를 더 함유하는 것이 바람직하다.
상기 광중합 개시제로서는, 공지된 것이라면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 아세토페논류(예를 들어, 상품명 이르가큐어 184, 시바 스페셜티 케미컬즈사 제조의 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤, 상품명 이르가큐어 907, 시바 스페셜티 케미컬즈사 제조의 2-메틸-1〔4-(메틸티오)페닐〕-2-모르폴리노프로판-1-온), 벤조페논류, 티오크산톤류, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 방향족 디아조늄염, 방향족 술포늄염, 방향족 요오도늄염, 메타세론 화합물, 벤조인술폰산에스테르 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 아세토페논류인 것이 바람직하다.
상기 광중합 개시제의 함유량은, 하드 코트층용 조성물 중의 바인더 수지 고형분 100질량부에 대하여 1 내지 7질량부인 것이 바람직하다. 1질량부 미만이면, 광중합 개시제의 양이 부족하여, 경화 부족이 될 우려가 있다. 7질량부를 초과하면, 광중합 개시제가 과잉이 되고, 과잉인 것에 의한 광중합 반응의 차이가 발생하여, 오히려 경도 부족을 야기하고, 용해되고 남은 것에 의한 결점이 발생할 우려가 있다.
상기 광중합 개시제의 함유량은, 상기 수지 고형분 100질량부에 대하여 2 내지 5질량부인 것이 보다 바람직하다.
상기 하드 코트층용 조성물은 상술한 성분 이외에, 필요에 따라서 다른 성분을 더 포함하고 있어도 된다.
상기 다른 성분으로서는, 열 중합 개시제, 자외선 흡수제, 광 안정화제, 가교제, 경화제, 중합 촉진제, 점도 조정제, 대전 방지제, 산화 방지제, 오염 방지제, 슬립제, 굴절률 조정제, 분산제 등을 들 수 있다. 이들은 공지된 것을 사용할 수 있다.
상기 하드 코트층용 조성물은, 총 고형분이 20 내지 50％인 것이 바람직하다. 20％보다 낮으면, 잔류 용제가 남거나, 백화가 발생할 우려가 있다. 50％를 초과하면, 하드 코트층용 조성물의 점도가 높아지고, 도공성이 저하하여 표면에 불균일이나 줄무늬가 생기거나, 간섭 줄무늬가 발생할 우려가 있다. 상기 고형분은 30 내지 45％인 것이 보다 바람직하다.
상기 하드 코트층용 조성물은, 상술한 바인더 수지 및 레벨링제, 블로킹 방지제, 광중합 개시제, 및 다른 성분을 용제 중에 혼합 분산시켜서 제조할 수 있다. 상기 혼합 분산은, 페인트 셰이커, 비즈 밀, 니이더 등의 공지된 장치를 사용하여 행하면 된다.
상기 용제로서는, 물, 알코올(예, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, s-부탄올, t-부탄올, 벤질알코올, PGME, 에틸렌글리콜), 케톤(예, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 헵타논, 디이소부틸케톤, 디에틸케톤), 지방족 탄화수소(예, 헥산, 시클로헥산), 할로겐화 탄화수소(예, 메틸렌클로라이드, 클로로포름, 사염화탄소), 방향족 탄화수소(예, 벤젠, 톨루엔, 크실렌), 아미드(예, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, n-메틸피롤리돈), 에테르(예, 디에틸에테르, 디옥산, 테트라히드로푸란), 에테르알코올(예, 1-메톡시-2-프로판올) 등을 들 수 있다.
그 중에서도, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 디메틸포름아미드는, 후술하는 상용층을 기재 필름에 적절하게 형성할 수 있기 때문에 특별히 적절하게 사용된다.
상기 하드 코트층용 조성물을 상기 기재 필름 상에 도포하여 도막을 형성하고, 필요에 따라 건조시킨 후, 상기 도막을 경화시킴으로써 하드 코트층을 형성할 수 있고, 본 발명의 하드 코트 필름을 제조할 수 있다.
여기서, 상기 하드 코트층용 조성물은, 상술한 환 구조 성분을 함유하기 때문에, 상기 기재 필름 상에 하드 코트층을 형성함으로써, 상기 기재 필름의 하드 코트층측의 계면 부근에, 기재 필름을 구성하는 재료와 하드 코트층을 구성하는 재료가 상용한 상용층이 형성된다. 이 이유는 이하와 같다고 추측된다.
즉, 본 발명에 있어서, 기재 필름을 구성하는 (메트)아크릴계 수지는, 락톤환이나 이미드환과 같은 5원환 구조를 갖는 것이 적절하게 사용되지만, 이러한 환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지로 이루어지는 기재 필름 상에 상기 하드 코트층용 조성물을 도포하면, 상기 하드 코트층용 조성물에 포함되는 환 구조 성분에 의해, 상기 (메트)아크릴계 수지로 이루어지는 기재 필름의 표면이 침식, 용해된다. 그리고, 상기 (메트)아크릴계 수지 중의 환 구조와 근사한 구조를 갖는 상기 환 구조 성분이 상기 기재 필름에 침투하여, 그 결과, 기재 필름을 구성하는 (메트)아크릴계 수지와 환 구조 성분이 상용한 상용층이 형성되는 것으로 추측된다.
상기 상용층이 형성됨으로써, 본 발명의 하드 코트 필름은, 기재 필름과 하드 코트층의 밀착성이 우수하고, 또한 이들 층간에서의 굴절률차에 기인한 간섭 줄무늬의 발생을 방지할 수 있다.
상기 상용층은, 두께가 100nm 내지 1㎛인 것이 바람직하다. 100nm 미만이면, 상술한 본 발명의 효과를 충분히 얻을 수 없는 경우가 있고, 한편, 1㎛를 초과하면, 연필 경도 등의 하드 코트성의 저하, 헤이즈의 상승 등이 일어나는 경우가 있다.
또한, 본 발명의 하드 코트 필름은, 하드 코트층의 바인더 수지를 구성하는 환 구조 성분이 상기 기재 필름에 침투하고, 상용층이 형성된다. 이로 인해, 본 발명의 하드 코트 필름은, 그의 두께 방향으로 환 구조 성분의 농도 구배가 형성되어 있다.
상기 하드 코트층용 조성물을 도포하여 도막을 형성하는 방법으로서는, 예를 들어, 스핀 코트법, 침지법, 스프레이법, 다이 코트법, 바 코트법, 롤 코터법, 메니스커스 코터법, 플렉소 인쇄법, 스크린 인쇄법, 비드 코터법 등의 공지된 각종 방법을 들 수 있다.
또한, 상기 하드 코트층용 조성물의 도포량(건조 도포량)은 5 내지 15g/㎡인 것이 바람직하다. 5g/㎡ 미만이면, 원하는 경도의 하드 코트층이 얻어지지 않을 우려가 있다. 15g/㎡를 초과하면, 컬이나 데미지의 방지가 불충분해질 우려가 있다. 상기 도포량은 6 내지 10g/㎡인 것이 보다 바람직하다.
상기 건조의 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로 건조 온도 30 내지 80℃에서, 건조 시간 3 내지 120초로 행하면 된다. 상기 건조 온도가 30℃ 미만이면, 하드 코트 필름의 제조에 장시간을 필요로 하고, 또한 제조 비용이 높아지는 경우가 있다. 한편, 상기 건조 온도가 80℃를 초과하면, 하드 코트 필름의 제조 비용이 높아지는 문제가 있고, 또한 개시제, 용제 등이 건조로 내 등에 부착되어 외관을 악화시킬 우려가 있다.
또한, 상기 건조 시간이 3초 미만이면, 충분한 두께의 상용층이 형성되지 않고, 기재 필름과 하드 코트층의 밀착성이 떨어지거나, 간섭 줄무늬가 발생하는 경우가 있다. 한편, 상기 건조 시간이 120초를 초과하면, 상기 도막의 건조에 장시간을 필요로 하고, 제조 비용이 높아지는 경우가 있다.
상기 도막을 경화시키는 방법으로서는, 상기 하드 코트층용 조성물의 내용 등에 따라서 공지의 방법을 적절히 선택하면 된다. 예를 들어, 상기 하드 코트층용 조성물에 포함되는 바인더 수지가 자외선 경화형의 것이라면, 도막에 자외선을 조사함으로써 경화시키면 된다.
상기 자외선을 조사하는 경우에는, 자외선 조사량이 80mJ/c㎡ 이상인 것이 바람직하고, 100mJ/c㎡ 이상인 것이 보다 바람직하고, 130mJ/c㎡ 이상인 것이 더욱 바람직하다.
상기 하드 코트층은, 층 두께가 5 내지 15㎛인 것이 바람직하다.
5㎛ 미만이면, 경도가 불충분해질 우려가 있다. 15㎛를 초과하면, 잔류 용제가 남거나, 도막 밀착성이 저하될 우려가 있다. 상기 하드 코트층의 층 두께는, 하한이 5 내지 10㎛인 것이 보다 바람직하다.
상기 층 두께는, 하드 코트층의 단면을 전자 현미경(SEM, TEM, STEM)으로 관찰함으로써 측정하여 얻어진 값이다.
본 발명의 하드 코트 필름은, 경도가 JIS K5600-5-4(1999)에 의한 연필 경도 시험(하중 4.9N)에 있어서, 3H 이상인 것이 바람직하고, 4H 이상인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 하드 코트 필름은, 전체 광선 투과율이 90％ 이상인 것이 바람직하다. 90％ 미만이면, 디스플레이 표면에 장착한 경우에 있어서, 색 재현성이나 시인성을 손상시킬 우려가 있는 것 외에, 원하는 콘트라스트를 얻지 못할 우려가 있다. 상기 전체 광선 투과율은, 91％ 이상인 것이 보다 바람직하다.
상기 전체 광선 투과율은, 헤이즈 미터(무라카미 색채 기술 연구소 제조, 제품 번호; HM-150)를 사용하여 JIS K-7361에 준거한 방법에 의해 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 하드 코트 필름은, 헤이즈가 1％ 이하인 것이 바람직하다. 1％를 초과하면, 원하는 광학 특성이 얻어지지 않고, 본 발명의 하드 코트 필름을 화상 표시 표면에 설치했을 때의 시인성이 저하된다.
상기 헤이즈는, 헤이즈 미터(무라카미 색채 기술 연구소 제조, 제품 번호; HM-150)를 사용하여 JIS K-7136에 준거한 방법에 의해 측정할 수 있다.
본 발명의 하드 코트 필름은, 또한, 본 발명의 효과가 손상되지 않는 범위 내에서, 필요에 따라 다른층(방현층, 대전 방지층, 저굴절률층, 오염 방지층, 접착제층, 다른 하드 코트층 등)의 1층 또는 2층 이상을 적절히 형성할 수 있다. 이 중에서도, 방현층, 대전 방지층, 저굴절률층 및 오염 방지층 중 적어도 1층을 갖는 것이 바람직하다. 이들 층은 공지된 반사 방지용 적층체와 마찬가지의 것을 채용할 수도 있다.
이러한 본 발명의 하드 코트 필름의 제조법도 또한 본 발명의 하나이다.
즉, 본 발명의 하드 코트 필름의 제조 방법은, (메트)아크릴계 수지로 이루어지는 기재 필름 상에, 5원환 구조를 갖고, 탄소 이외의 원자를 포함하는 환 구조 성분을 함유하는 하드 코트층용 조성물을 도포하여 도막을 형성하는 공정과, 상기 도막을 경화시켜 하드 코트층을 형성하는 공정을 갖고, 상기 하드 코트층을 형성하는 공정에 있어서, 상기 기재 필름의 하드 코트층측의 계면 부근에, 상기 기재 필름을 구성하는 재료와 상기 하드 코트층을 구성하는 재료가 상용한 상용층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 하드 코트 필름의 제조 방법에 있어서, 상기 도막을 형성하는 공정, 하드 코트층을 형성하는 공정 및 상용층을 형성하는 방법으로서는, 상술한 본 발명의 하드 코트 필름에 있어서의 하드 코트층에서 설명한 방법과 마찬가지의 방법을 들 수 있다.
본 발명의 하드 코트 필름은 편광판에 적절하게 사용할 수 있다.
본 발명의 하드 코트 필름을 사용한 편광판으로서는, 편광 소자를 구비하여 이루어지는 편광판이며, 상기 편광 소자의 표면에 본 발명의 하드 코트 필름을 구비하는 것을 들 수 있다.
이러한 본 발명의 하드 코트 필름을 사용한 편광판도 또한 본 발명의 하나이다.
상기 편광 소자로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 요오드 등에 의해 염색하고 연신한 폴리비닐알코올 필름, 폴리비닐포르말 필름, 폴리비닐아세탈 필름, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체계 비누화 필름 등을 사용할 수 있다. 상기 편광 소자와 본 발명의 하드 코트 필름의 라미네이트 처리에 있어서는, 광투과성 기재에 비누화 처리를 행하는 것이 바람직하다. 비누화 처리에 의해, 접착성이 양호해져 대전 방지 효과도 얻을 수 있다.
본 발명은 또한, 본 발명의 하드 코트 필름, 또는 본 발명의 편광판, 또는 본 발명의 전방면판을 구비하여 이루어지는 화상 표시 장치이기도 하다.
상기 화상 표시 장치는, LCD, PDP, FED, ELD(유기 EL, 무기 EL), CRT, 터치 패널, 전자 페이퍼 등을 들 수 있다.
상기 LCD는, 투과성 표시체와, 상기 투과성 표시체를 배면으로부터 조사하는 광원 장치를 구비하여 이루어지는 것이다. 본 발명의 화상 표시 장치가 LCD인 경우, 그의 투과성 표시체의 표면에, 본 발명의 하드 코트 필름 또는 편광판 또는 전방면판이 형성되어 이루어지는 것이다.
본 발명이 상기 하드 코트 필름을 갖는 액정 표시 장치인 경우, 광원 장치의 광원은 하드 코트 필름의 하측(기재측)으로부터 조사된다. 또한, STN형 액정 표시 장치에는, 액정 표시 소자와 편광판의 사이에, 위상차판이 삽입되어도 된다. 이 액정 표시 장치의 각 층간에는 필요에 따라서 접착제층이 설치되어도 된다.
상기 PDP는 표면 유리 기판과 당해 표면 유리 기판에 대향하여 사이에 방전 가스가 봉입되어서 배치된 배면 유리 기판을 구비하여 이루어지는 것이다. 본 발명의 화상 표시 장치가 PDP인 경우, 상기 표면 유리 기판의 표면, 또는 그의 전방면판(유리 기판 또는 필름 기판)에 상술한 하드 코트 필름을 구비하는 것이기도 하다.
또한, 이러한 본 발명의 하드 코트 필름을 표면 유지한 전방면판도 또한 본 발명의 하나이다.
그 밖의 화상 표시 장치는, 전압을 걸면 발광하는 황화아연, 디아민류 물질 등의 발광체를 유리 기판에 증착시키고, 기판에 거는 전압을 제어하여 표시를 행하는 ELD 장치, 또는 전기 신호를 광으로 변환시켜 인간의 눈으로 보이는 상을 발생시키는 CRT 등의 화상 표시 장치이어도 된다. 이 경우, 상기와 같은 각 표시 장치의 표면 또는 그의 전방면판의 표면에 상술한 하드 코트 필름을 구비하는 것이다.
본 발명의 하드 코트 필름은, 어느 경우에도, 텔레비전, 컴퓨터 등의 디스플레이 표시에 사용할 수 있다. 특히, 액정 패널, PDP, ELD, 터치 패널, 전자 페이퍼 등의 고정세(高精細) 화상용 디스플레이의 표면에 적절하게 사용할 수 있다.
본 발명의 하드 코트 필름은, 기재 필름의 한쪽 면 상에 설치된 하드 코트층이, 상술한 환 구조 성분을 포함하는 하드 코트층용 조성물을 사용하여 형성된 것이기 때문에, 기재 필름과 하드 코트층의 밀착성이 우수하고, 또한 이들 층간의 굴절률차에 기인한 간섭 줄무늬의 발생을 적절하게 방지할 수 있다. 이로 인해, 본 발명의 하드 코트 필름은, 음극선관 표시 장치(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 일렉트로루미네센스 디스플레이(ELD), 전자 페이퍼 등의 디스플레이, 특히 고정세화 디스플레이에 적절하게 사용할 수 있다.
도 1은 실시예 1에 따른 하드 코트 필름의 단면 현미경 사진.
도 2는 실시예 2에 따른 하드 코트 필름의 단면 현미경 사진.
도 3은 실시예 3에 따른 하드 코트 필름의 단면 현미경 사진.
도 4는 비교예 1에 따른 하드 코트 필름의 단면 현미경 사진.
이하에 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예 및 비교예에만 한정되는 것은 아니다.
또한, 명세서 중에서 「부」또는 「％」로 되어 있는 것은 특별히 언급하지 않는 한, 질량 기준이다.
(실시예 1)
이르가큐어 184(광중합 개시제, 바스프(BASF)재팬사 제조) 4질량부를, 메틸이소부틸케톤(MIBK) 15질량부 중에 첨가하여 교반하고 용해시켜서, 최종 고형분이 40질량％인 용액을 제조하였다.
이 용액에, 수지 성분으로서 펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)와 아로닉스 UVT-302(도아 고세사 제조, 말레이미드기 함유 중합체)를, 고형분비로, PETA:UVT-302=70질량부:30질량부가 되도록 첨가하여 교반하였다.
이 용액에, 레벨링제(제품명: 메가팩스 F-477, DIC사 제조)를 고형분비로 0.2질량부 첨가하여 교반하고, 또한 실리카 미립자(SIRMIBK 15WT％-E65, CIK 나노 테크사 제조)를 고형분비로 2질량부 첨가하고 교반하여, 하드 코트층용 조성물을 제조하였다.
이 하드 코트층용 조성물을, 아크릴 기재(두께 40㎛, Tg=125 ℃) 상에, 슬릿 리버스 코트에 의해 건조 도포량 8g/㎡가 되도록 도포하여 도막을 형성하였다. 얻어진 도막을 70℃에서 1분간 건조시킨 후, 자외선 조사량 150mJ/c㎡로 자외선을 조사하여 도막을 경화시켜, 두께 7㎛의 하드 코트층을 형성하여 실시예 1의 하드 코트 필름을 얻었다.
(실시예 2)
펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)와 아로닉스 UVT-302(도아 고세사 제조, 말레이미드기 함유 중합체)의 배합량을, 고형분비로, PETA:UVT-302=50질량부:50질량부가 되도록 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 실시예 2의 하드 코트 필름을 얻었다.
(실시예 3)
펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)와 아로닉스 UVT-302(도아 고세사 제조, 말레이미드기 함유 중합체)의 배합량을, 고형분비로, PETA:UVT-302=30질량부:70질량부가 되도록 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 실시예 3의 하드 코트 필름을 얻었다.
(실시예 4)
아로닉스 UVT-302(도아 고세사 제조, 말레이미드기 함유 중합체) 대신에, NVP(닛본 쇼꾸바이사 제조, N-비닐-2-피롤리돈)을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 실시예 4의 하드 코트 필름을 얻었다.
(실시예 5)
아로닉스 UVT-302(도아 고세사 제조, 말레이미드기 함유 중합체) 대신에, NVP(닛본 쇼꾸바이사 제조, N-비닐-2-피롤리돈)을 사용한 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 실시예 5의 하드 코트 필름을 얻었다.
(실시예 6)
아로닉스 UVT-302(도아 고세사 제조, 말레이미드기 함유 중합체) 대신에, NVP(닛본 쇼꾸바이사 제조, N-비닐-2-피롤리돈)을 사용한 것 이외는, 실시예 3과 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 실시예 6의 하드 코트 필름을 얻었다.
(실시예 7)
하드 코트층용 조성물의 용제로서 메틸이소부틸케톤(MIBK) 12질량부 및 디메틸포름아미드(DMF) 3질량부의 혼합 용제를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 실시예 7의 하드 코트 필름을 얻었다.
(실시예 8)
아로닉스 UVT-302(도아 고세사 제조, 말레이미드기 함유 중합체) 대신에, M145(도아 고세사 제조, 말레이미드아크릴레이트)를 사용한 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 실시예 8의 하드 코트 필름을 얻었다.
(실시예 9)
아로닉스 UVT-302(도아 고세사 제조, 말레이미드기 함유 중합체) 대신에, MT1000(도아 고세사 제조, 옥사졸리돈아크릴레이트)을 사용한 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 실시예 9의 하드 코트 필름을 얻었다.
(실시예 10)
펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA) 대신에, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 실시예 10의 하드 코트 필름을 얻었다.
(실시예 11)
하드 코트층용 조성물의 용제로서 메틸이소부틸케톤(MIBK) 12질량부 및 디메틸포름아미드(DMF) 3질량부의 혼합 용제를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 10과 마찬가지로 하여 실시예 11의 하드 코트 필름을 얻었다.
(참고예 1)
펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)와 아로닉스 UVT-302(도아 고세사 제조, 말레이미드기 함유 중합체)의 배합량을, 고형분비로, PETA:UVT-302=80질량부:20질량부가 되도록 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 참고예 1의 하드 코트 필름을 얻었다.
(참고예 2)
펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)와 아로닉스 UVT-302(도아 고세사 제조, 말레이미드기 함유 중합체)의 배합량을, 고형분비로, PETA:UVT-302=20질량부:80질량부가 되도록 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 참고예 2의 하드 코트 필름을 얻었다.
(비교예 1)
아로닉스 UVT-302(도아 고세사 제조, 말레이미드기 함유 중합체) 대신에, BS577(아라카와 가가꾸 고교사 제조, IPDI 유도체 6관능 우레탄아크릴레이트)을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 비교예 1의 하드 코트 필름을 얻었다.
(비교예 2)
아로닉스 UVT-302(도아 고세사 제조, 말레이미드기 함유 중합체) 대신에, U-15HA(신나카무라 가가꾸사 제조, 이소시아누르 골격 함유 15관능 우레탄아크릴레이트)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 비교예 2의 하드 코트 필름을 얻었다.
(비교예 3)
아로닉스 UVT-302(도아 고세사 제조, 말레이미드기 함유 중합체) 대신에, ACMO(고우진사 제조, 아크릴로일모르폴린)을 사용한 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 2와 마찬가지로 하여 비교예 3의 하드 코트 필름을 얻었다.
(비교예 4)
수지 성분으로서 펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA) 10질량부만을 첨가하고, 용제로서 메틸이소부틸케톤(MIBK) 12질량부 및 디메틸포름아미드(DMF) 3질량부의 혼합 용제를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 비교예 4의 하드 코트 필름을 얻었다.
(비교예 5)
수지 성분으로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 10질량부만을 첨가하고, 용제로서 메틸이소부틸케톤(MIBK) 12질량부 및 디메틸포름아미드(DMF) 3질량부의 혼합 용제를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 비교예 5의 하드 코트 필름을 얻었다.
(비교예 6)
수지 성분으로서 펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)와 D41(히타치 가세이사 제조, 아크릴아크릴레이트 중합체)을 사용하고, 이들의 배합량이 고형분비로, PETA:D41=70질량부:30질량부가 되도록 하고, 용제로서 메틸이소부틸케톤(MIBK) 12질량부 및 메틸에틸케톤(MEK) 3질량부의 혼합 용제를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 비교예 6의 하드 코트 필름을 얻었다.
(비교예 7)
아로닉스 UVT-302(도아 고세사 제조, 말레이미드기 함유 중합체) 대신에, FA-511AS(히타치 가세이사 제조, 디시클로펜타닐아크릴레이트)를 사용한 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 비교예 7의 하드 코트 필름을 얻었다.
(비교예 8)
아로닉스 UVT-302(도아 고세사 제조, 말레이미드기 함유 중합체) 대신에, FA-512AS(히타치 가세이사 제조, 디시클로펜테닐옥시에틸아크릴레이트)를 사용한 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 비교예 8의 하드 코트 필름을 얻었다.
(비교예 9)
아로닉스 UVT-302(도아 고세사 제조, 말레이미드기 함유 중합체) 대신에, FA-BZA(히타치 가세이사 제조, 벤질아크릴레이트)를 사용한 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 비교예 9의 하드 코트 필름을 얻었다.
(비교예 10)
아로닉스 UVT-302(도아 고세사 제조, 말레이미드기 함유 중합체) 대신에, DMAA(고우진사 제조, 디메틸아크릴아미드)를 사용한 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 비교예 10의 하드 코트 필름을 얻었다.
(비교예 11)
아로닉스 UVT-302(도아 고세사 제조, 말레이미드기 함유 중합체) 대신에, DMAPAA(고우진사 제조, 디메틸아미노프로필아크릴아미드)를 사용한 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 비교예 11의 하드 코트 필름을 얻었다.
(비교예 12)
아로닉스 UVT-302(도아 고세사 제조, 말레이미드기 함유 중합체) 대신에, NIPAM(고우진사 제조, 이소프로필아크릴아미드)을 사용한 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 비교예 12의 하드 코트 필름을 얻었다.
(비교예 13)
아로닉스 UVT-302(도아 고세사 제조, 말레이미드기 함유 중합체) 대신에, HEAA(고우진사 제조, 히드록시에틸아크릴아미드)를 사용한 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 비교예 13의 하드 코트 필름을 얻었다.
(비교예 14)
아로닉스 UVT-302(도아 고세사 제조, 말레이미드기 함유 중합체) 대신에, PPZ(교에샤 가가꾸사 제조, 2,2,4,4,6,6-헥사{2-(메타크로일옥시)-에톡시}-1,3,5-트리아자-2,4,6-트리포스포린)를 사용한 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 하드 코트층용 조성물을 제조하고, 상기 하드 코트층용 조성물을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 비교예 14의 하드 코트 필름을 얻었다.
얻어진 하드 코트 필름에 대해서, 하기의 항목에 관해 평가하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
(상용층의 두께)
기재 필름의 하드 코트층측의 계면에 형성된 상용층의 두께를, 하드 코트층의 단면 STEM 관찰에 의해 측정하였다. STEM 단면 관찰은, 하드 코트 필름을 수지로 포매한 후에 마이크로톰을 사용하여 절삭하여 절편 샘플을 제작하고, 상용층을 명확하게 알 수 있도록 하기 위하여 샘플을 4산화오스뮴으로 염색 처리하고, 샘플 표면에 도전성을 갖게 하기 위하여 카본 증착 처리를 실시한 후, 가부시끼가이샤 히타치 하이테크놀러지즈 제조 주사 투과형 전자 현미경(S-4800)을 사용하여 배율 2만배로 STEM 단면 관찰하고, 사진 촬영한다.
(밀착성)
JIS K5600에 준거하고, 크로스컷 CCJ-1(고테크사 제조)을 사용하고, 하드 코트층의 표면에 바둑판 눈 형상의 베인 상처를 넣고, 한 변 1 ㎜의 100 매스를 제작한다. 니치반사 제조 공업용 24㎜ 폭의 셀로 테이프(등록 상표)를 바둑판 눈 위에 붙이고, 그 위로부터 주걱으로 왕복 10회 문지르고, 밀착시켜 150° 방향으로 급속 박리를 행하고, 동일한 동작을 5회 반복하고, 남은 격자 눈의 수를 카운트한다. 남은 격자 눈의 수를 분자, 격자 눈의 전체 개수를 분모로 해서, 이하의 기준으로 평가하였다.
A: 100/100
B: 50/100 내지 99/100
C: 0/100 내지 49/100
(간섭 줄무늬)
각 하드 코트 필름의 이면(기재 필름측의 하드 코트층과 반대측의 표면)에 흑색 테이프를 접합하고, 암실 형광등 아래에서 간섭 줄무늬를 확인하고, 이하의 기준에 의해 평가하였다.
◎: 간섭 줄무늬가 관찰되지 않음
○: 간섭 줄무늬가 약간 관찰됨
×: 간섭 줄무늬가 관찰됨
(연필 경도 시험)
각 하드 코트 필름을, 온도 25℃, 상대 습도 60％의 조건에서 2시간 조습시킨 후, JIS-S-6006에서 규정하는 시험용 연필을 사용하여, JIS K5600-5-4(1999)에서 규정하는 연필 경도 평가 방법에 따라, 4.9N의 하중에서, 하드 코트층이 형성된 표면의 연필 경도를 측정하고, 이하의 기준에 의해 평가하였다.
○: 연필 경도가 B 이상
×: 연필 경도가 B 미만
Figure pat00001
표 1로부터, 실시예에 따른 하드 코트 필름은, 모두 기재 필름의 하드 코트층측 계면 부근에 상용층이 형성되어 있고, 밀착성, 간섭 줄무늬의 방지성이 우수한 것이고, 또한 표면 경도도 우수한 것이었다. 또한, 도 1 내지 3에 실시예 1 내지 3에 따른 하드 코트 필름의 단면 현미경 사진을 각각 나타낸다.
비교예 1 내지 3에 따른 하드 코트 필름은, 하드 코트층에 단위 구조 중에 질소 원자 및/또는 산소 원자를 포함하거나, 또는 매우 인접한 형태로 질소 원자가 존재하는 환 구조를 포함하는 환 구조 성분을 갖기 때문에, 상용층이 형성되어 간섭 줄무늬 방지가 우수하지만, 상기 환 구조 성분은 6원환 구조이기 때문에, 형성된 상용층은 얼마 안가서 밀착성이 떨어지는 것이었다.
또한, 비교예 4 내지 5에 따른 하드 코트 필름은, 하드 코트층에 단위 구조 중에 탄소 원자 이외의 원자를 포함하는 환 구조를 포함하는 환 구조 성분을 갖지 않지만, DMF를 사용하고 있기 때문에, 약간 밀착성이 우수하지만, 기재 필름의 하드 코트층측 계면 부근에 상용층이 형성되어 있지 않아, 간섭 줄무늬의 방지성이 떨어지는 것이었다. 또한, 도 4에 비교예 4에 따른 하드 코트 필름의 단면 현미경 사진을 나타낸다.
비교예 6에 따른 하드 코트 필름은, 하드 코트층에 단위 구조 중에 탄소 원자 이외의 원자를 포함하는 환 구조를 포함하는 환 구조 성분을 갖지 않기 때문에, 기재 필름의 하드 코트층측 계면 부근에 상용층이 형성되어 있지 않아, 밀착성 및 간섭 줄무늬의 방지성이 떨어지는 것이었다.
비교예 7 내지 8에 따른 하드 코트 필름은, 하드 코트층에 탄소 원자만에 의한 5원환을 포함하는 환 구조 성분을 갖고 있지만, 단위 구조 중에 탄소 원자 이외의 원자를 포함하는 5원환 구조를 포함하는 환 구조 성분을 갖지 않기 때문에, 기재 필름의 하드 코트층측 계면 부근에 상용층이 형성되어 있지 않아, 밀착성 및 간섭 줄무늬의 방지성이 떨어지는 것이었다.
비교예 9에 따른 하드 코트 필름은, 하드 코트층에 탄소 원자만에 의한 6원환(벤젠환)을 포함하는 환 구조 성분을 갖고 있지만, 단위 구조 중에 탄소 원자 이외의 원자를 포함하는 5원환 구조를 포함하는 환 구조 성분을 갖지 않기 때문에, 기재 필름의 하드 코트층측 계면 부근에 상용층이 형성되어 있지 않아, 밀착성·간섭 줄무늬의 방지성이 떨어지는 것이었다.
비교예 10 내지 13에 따른 하드 코트 필름은, 하드 코트층에 단위 구조 중에 질소 원자 및/또는 산소 원자를 포함하지만, 환 구조 성분을 갖지 않기 때문에, 기재 필름의 하드 코트층측 계면 부근에 상용층이 형성되어 있지 않아, 밀착성 및 간섭 줄무늬의 방지성이 떨어지는 것이었다.
비교예 14에 따른 하드 코트 필름은, 단위 구조 중에 질소 원자 및 인 원자만에 의한 6원환 구조를 포함하는 환 구조 성분을 갖고 있지만, 5원환 구조 성분을 포함하지 않기 때문에, 기재 필름의 하드 코트층측 계면 부근에 상용층이 형성되어 있지 않아, 밀착성 및 간섭 줄무늬의 방지성이 떨어지는 것이었다.
또한, 참고예 1에 따른 하드 코트 필름은, 하드 코트층에 5원환 구조를 갖고, 질소 원자 및/또는 산소 원자를 단위 구조 중에 포함하는 환 구조 성분을 갖기 때문에, 상용층이 형성되고, 또한 충분한 함유량의 PETA에 의해 연필 경도가 우수한 것이었지만, 상기 환 구조 성분의 함유량이 적게 형성된 상용층은 얼마 안가서 밀착성이 떨어지는 것이었다.
또한, 참고예 2에 따른 하드 코트 필름은, 하드 코트층에 있어서 5원환 구조를 갖고, 질소 원자 및/또는 산소 원자를 단위 구조 중에 포함하는 환 구조 성분의 함유량이 많고, 충분한 상용층이 형성되어 밀착성 및 간섭 줄무늬 방지성이 우수하지만, PETA의 함유량이 적어서 연필 경도가 떨어지는 것이었다.
본 발명의 하드 코트 필름은 음극선관 표시 장치(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 일렉트로루미네센스 디스플레이(ELD), 터치 패널, 전자 페이퍼 등의 디스플레이, 특히 고정세화 디스플레이에 적절하게 사용할 수 있다.

Claims (10)

  1. (메트)아크릴계 수지로 이루어지는 기재 필름과, 상기 기재 필름의 한쪽 면 상에 형성된 하드 코트층을 갖는 하드 코트 필름이며,
    상기 하드 코트층은, 탄소 이외의 원자를 포함하는 5원환 구조를 갖는 환 구조 성분을 함유하는 하드 코트층용 조성물을 사용하여 형성된 것을 특징으로 하는, 하드 코트 필름.
  2. 제1항에 있어서, 탄소 이외의 원자는 질소 원자 및/또는 산소 원자인, 하드 코트 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기재 필름의 하드 코트층측의 계면 부근에, 상기 기재 필름을 구성하는 재료와 상기 하드 코트층을 구성하는 재료가 상용(相溶)한 상용층이 형성되어 있는, 하드 코트 필름.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 환 구조 성분은 하드 코트층 형성용 조성물에 포함되는 바인더 수지 고형분 100질량부 중 30 내지 70질량부의 비율로 포함되어 있는, 하드 코트 필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 환 구조 성분의 5원환 구조 중에 질소 원자 및/또는 산소 원자를 적어도 하나 포함하는, 하드 코트 필름.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 환 구조 성분은, 말레이미드기 함유 아크릴 중합체, 말레이미드기 함유 아크릴 단량체, 옥사졸리돈아크릴레이트, N-비닐-2-피롤리돈 및 γ-부티로락톤아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인, 하드 코트 필름.
  7. (메트)아크릴계 수지로 이루어지는 기재 필름 상에, 탄소 원자 이외의 원자를 포함하는 5원환 구조를 갖는 환 구조 성분을 함유하는 하드 코트층용 조성물을 도포하여 도막을 형성하는 공정과,
    상기 도막을 경화시켜 하드 코트층을 형성하는 공정을 갖고,
    상기 하드 코트층을 형성하는 공정에 있어서, 상기 기재 필름의 하드 코트층측의 계면 부근에, 상기 기재 필름을 구성하는 재료와 상기 하드 코트층을 구성하는 재료가 상용한 상용층을 형성하는 것을 특징으로 하는, 하드 코트 필름의 제조 방법.
  8. 편광 소자를 구비하여 이루어지는 편광판이며,
    상기 편광 소자의 표면에 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 하드 코트 필름을 구비하는 것을 특징으로 하는, 편광판.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 하드 코트 필름을 표면에 유지하는 것을 특징으로 하는, 전방면판.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 하드 코트 필름, 또는 제8항에 기재된 편광판, 또는 제9항에 기재된 전방면판을 구비하는 것을 특징으로 하는, 화상 표시 장치.
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