KR20130074830A - 안티블로킹 하드코팅액 조성물 및 안티블로킹용 하드코팅층 - Google Patents

안티블로킹 하드코팅액 조성물 및 안티블로킹용 하드코팅층 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 실란화합물로 표면을 개질한 실리카 등을 사용한 광경화성 수지 조성물은 광학필름의 안티블록킹용 하드코팅액으로 사용됨으로써, 기존 실리카 또는 알루미나 등과 같은 입자의 안정성 저하 및 올리고머 등과의 응집으로 인한 이물 및 헤이즈 문제를 해결하고 광투과율이 우수한 광학 필름을 얻을 수 있다.

Description

안티블로킹 하드코팅액 조성물 및 안티블로킹용 하드코팅층 {ANTI-BLOCKING HARDCOATING COMPOSITION AND HARD COATING LAYER FOR ANTI-BLOCKING}
본 발명은 광경화성 하드코팅액 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스플레이 장치에 사용되는 안티블로킹 하드코팅액 조성물 및 안티블로킹용 하드코팅층에 관한 것이다.
디스플레이 제품 중 터치 패치패널 관련 제품의 증가에 따라 투명도전성 ITO 필름의 사용이 크게 증가하고 있다. 대부분의 ITO 필름은 스퍼터링 방법을 이용하여 만들어진다. 필름을 롤 형태로 감을 때 필름과 필름이 서로 달라붙어 주행을 방해하거나 마찰에 의한 정전기가 발생하여 스퍼터링 공정을 방해하며, 이를 블로킹(blocking) 현상이라고 한다.
이를 해결하려면 이와 같은 필름간의 블록킹 현상을 저감시켜주어야 하는데, 이는 PET 필름과 같은 기재를 만들 때 입자를 첨가하거나, PET 필름과 같은 기재 위에 안티블록킹 기능이 있는 하드코팅층을 형성하는 방법이 사용된다. 실리카 입자나 왁스 등 평균 입경이 1μm 이상인 입자를 사용하면 우수한 안티블록킹 특성을 갖게 된다. 그러나 투과율이 현저히 낮아지는 문제점이 발생하여 고투과율을 요구하는 터치 스크린 제품에 적용하기 힘들다.
콜로이드 상태의 실리카 등의 입자를 첨가하여 안티블록킹 기능을 구현하는 방법은 평균 입경이 1μm 이상인 입자를 사용했을 경우보다 투과율 등이 개선되지만 콜로이드 상태의 실리카의 침전, 응집 및 안정성 저하 문제로 필름에 이물 등이 나타나며 투과율 저하 및 헤이즈 증가를 일으키는 단점이 있다.
본 발명은 반응성 실란 화합물을 이용하여 실리카, 알루미나 등과 같은 입자의 표면을 개질시켜 투과율을 저하시키지 않으면서 안티블록킹 특성이 우수한 광학필름의 안티블로킹 하드코팅액 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 안티블록킹 하드코팅액 조성물이 코팅되어 형성된 안티블로킹용 하드코팅층을 포함하는 광학 필름을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 안티블록킹 하드코팅액 조성물은 반응성 올리고머 및 모노머 100 중량부, 실란 화합물로 표면이 개질된 입자 1 내지 20 중량부, 광 개시제 0.1 내지 15 중량부, 및 유기용매 10 내지 90 중량부를 포함한다.
상기 반응성 올리고머 및 모노머는 다관능성 또는 단관능성 아크릴레이트계 화합물일 수 있다.
상기 반응성 올리고머 및 모노머는 말단이 이소시아네이트기인 지방족 폴리올과 하이드록시기를 갖는 아크릴레이트를 반응시켜 형성된 아크릴레이트계 화합물일 수 있다.
실란 화합물로 표면이 개질된 상기 입자는 콜로이드(colloidal) 상태일 수 있다.
상기 입자의 평균 입경은 10nm 내지 100nm일 수 이다.
상기 실란 화합물은 메틸디메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, γ-글리시드옥시 프로필트리메톡시실란, γ-글리시드옥시프로필메틸디에톡시실란, 메타크릴록시프로필트리메톡시실란 또는 γ-아미노프로필트리에톡시실란 등의 실란 화합물일 수 있다.
상기 안티블록킹 하드코팅액 조성물은 광확산제, 대전방지제 또는 광안정제 등의 제1 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 안티블록킹 하드코팅액 조성물은 자외선 흡수제, 윤활제, 레벨링제, 소포제, 중합촉진제, 산화방지제, 난연제, 적외선 흡수제, 계면활성제 또는 표면개질제 등의 제2 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 안티블록킹 하드코팅층은 반응성 아크릴레이트 올리고머 및 모노머 100 중량부, 실란 화합물로 표면이 개질된 입자 1 내지 20 중량부, 광 개시제 0.1 내지 15 중량부, 유기용매 10 내지 90 중량부 및 첨가제 0.1 내지 1 중량부를 포함하는 안티블록킹 하드코팅액 조성물을 베이스 필름 상에 코팅하고 경화시켜 형성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이용 광학 필름은 안티블로킹 하드코팅층을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실란화합물로 표면을 개질한 실리카 등을 사용한 광경화성 수지 조성물은 광학필름의 안티블록킹용 하드코팅액으로 사용됨으로써, 기존 실리카 또는 알루미나 등과 같은 입자의 안정성 저하 및 올리고머 등과의 응집으로 인한 이물 및 헤이즈 문제를 해결하고 광투과율이 우수한 광학 필름을 얻을 수 있다.
이하에서는 안티블로킹 하드코팅액 조성물 및 안티블로킹 하드코팅액 조성물이 코팅되어 형성된 광학필름에 대하여 상세하게 설명하도록 한다. 그러나 하기 설명은 본 발명의 기술 사상을 설명하기 위한 실시예일뿐 청구범위 발명의 기술사상을 제한하지 않는다.
본 발명의 일실시예에 따른 안티블록킹 하드코팅액 조성물은 반응성 올리고머 및 모노머, 실란 화합물로 표면이 개질된 입자, 광개시제, 및 유기용매를 포함한다.
반응성 올리고머 및 모노머는 광경화형 타입의 코팅액 특성을 결정하는 가장 중요한 성분이다. 폴리우레탄 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 폴리올 아크릴레이트 등 다양한 종류의 아크릴레이트 화합물이 사용될 수 있으나 특별히 한정되지는 않는다.
예를 들어, 지방족 우레탄 아크릴레이트는 지방족 폴리올과 디이소시아네이트를 반응시켜 말단이 이소시아네이트기가 되도록 1차 합성한다. 이후 하이드록시기를 갖는 아크릴레이트, 예를 들면, 하이드록시에틸 아크릴레이트를 이소시아네이트와 반응시켜 제조될 수 있다. 우레탄 아크릴레이트의 제조에 사용되는 폴리올의 종류나 이소시아네이트의 종류, 하이드록시기를 포함하고 있는 아크릴레이트의 종류에 따라 다양한 물성을 갖는 우레탄 아크릴레이트를 제조할 수 있다.
상기 디이소시아네이트의 예로서는 1,4-시클로헥산 디이소시아네이트, 톨루엔-2,4-디이소시아네이트, 톨루엔-2,6-디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 4,4-디이소시아네이트 다이벤질, 4-메톡시-1,3-페닐렌 디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 상기 화합물들은 단독으로 사용되거나 복수종의 혼합물로 사용될 수 있다. 상기 하이드록시 아크릴레이트의 예로서는 하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA), 하이드록시프로필 아크릴레이트(HPA), 하이드록시부틸 아크릴레이트(HBA) 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 사용되거나 또는 적어도 둘 이상의 혼합물로 사용될 수 있다.
상기 반응성 올리고머 및 모노머는 단관능성 또는 다관능성 아크릴레이트계 화합물일 수 있다. 단관능성 아크릴레이트 모노머의 구체적인 예로는 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴레이, 2- 하이드록시프로필 아크릴레이트, 2-하이드록시부틸 아크릴레이트, 메틸에틸렌글릴콜모노(메타)아크릴레이트, 메틸트리에틸렌디글리콜(메타)아크릴레이트 등이 있으며, 이들을 단독으로 사용하거나 또는 적어도 둘 이상의 혼합물로 사용할 수 있다.
다관능성 아크릴레이트 모노머의 구체적인 예로는 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드변성인산디(메타)아크릴레이트, 아릴화시클로헥실디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥사디올디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 폴리올폴리(메타)아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트, 글리세린 트리메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 반응성 올리고머 및 모노머 10 중량부 이상 80 중량부 이하의 비율로 사용할 수 있다. 광경화성 수지 조성물이 10 중량부 이하이면 하드코팅막 형성시 충분한 도막강도를 갖지 못하며, 균일한 도막을 얻을 수 없다. 상기 조성물의 함량이 80 중량부 이상이면 레벨링이 좋지 않고, 경화 후 크랙 등이 발생할 수 있다.
안티블록킹 특성을 내기 위해 사용되는 각종 입자에는 실리카, 탈크, 제올라이트, 알루미나, 아크릴, PMMA, 폴리스티렌, 폴리에스테르 등의 입자로, 콜로이드 상태인 입자가 사용될 수 있다. 상기 입자의 평균 입경은 10nm 이상 100nm 이하인 것이 바람직하다. 입경이 10nm 이하이면 충분한 안티블록킹 효과가 충분히 나지 않으며, 100nm 이상이면 투과율이 떨어지고 헤이즈가 높아지는 문제가 발생한다.
상기 콜로이드 상태의 입자를 사용하면 투과율이 우수하고 헤이즈가 낮은 하드코팅막을 형성 할 수 있다. 그러나 시간이 경과하면 콜로이드 상태의 실리카나 알루미나의 안정성이 떨어지면서 코팅막 형성 시 이물 등의 형태로 투과율을 떨어뜨리고 광특성을 저하시킨다. 이런 문제점을 방지하기 위하여 반응성 실란 화합물로 상기 콜로이드 상태의 입자의 표면을 개질시켜 안정성을 개선하고 이물 등의 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 하드코팅액 조성물인 올리고머나 모노머와의 상용성이 개선되어 상기 입자가 조성물 내에서 응집되는 현상을 막아준다.
상기 콜로이드 상태의 입자 함량은 상기 반응성 올리고머 및 모노머 100 중량부 대비 1 중량부 내지 20 중량부, 바람직하게는 15 중량부 이하로 사용될 수 있다. 상기 콜로이드 입자의 함량이 너무 적으면 충분한 안티블록킹 특성이 발현될 수 없고, 함량이 20 중량부를 초과하면 투과율이 저하되며 헤이즈가 높고 안정성이 미흡하여 이물 등의 문제가 발생할 수 있다.
상기 콜로이드 상태의 입자의 표면 개질은 다음과 같은 방법으로 실시할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
플라스크에 이소프로필알콜에 분산된 콜로이달 실리카를 넣고 표면 개질용 실란 화합물을 넣는다. 혼합 비율은 콜로이달 실리카 : 실란화합물 = 1:0.5 내지 1:0.001이다. 상기 실란 화합물로는 메틸디메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, γ-글리시드옥시 프로필트리메톡시실란, γ-글리시드옥시프로필메틸디에톡시실란, 메타크릴록시프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란 등을 사용할 수 있다. 상온에서 12시간 반응시킨 후 얻어진 상기 실란화합물로 표면이 개질된 콜로이드 상태의 입자는 반응성 올리고머 및 모노머에 혼합하여 사용한다.
상기 용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올 등의 알코올, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트 등의 에스테르류, 톨루엔, 벤젠, 크실렌 등의 방향족 화합물, 에테르류 등이 사용될 수 있다. 이 중에서도 올리고머 등의 유기물에 대한 용해도가 높고, 기재표면에 균일하게 도포할 수 있으며, 또한 도포공정 후에도 건조 공정을 단축할 수 있고, 균일한 두께의 도막을 용이하게 얻을 수 있도록 에테르류의 유기용제를 이용하는 것이 바람직하다. 케톤류 용제 또는 톨루엔 등의 용제와 혼합하여 제조하는 것이 더욱 바람직하다. 그러나 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 또한 용매의 양은 지나치게 적거나 많지 않도록 적절히 조절되어야 하며, 단독 또는 혼합하여 사용하는 것이 가능하다. 상기 용매는 반응성 올리고머 및 모노머 100 중량부 대비 20 중량부 내지 95 중량부, 바람직하게는 40 중량부 내지 70 중량부가 되도록 사용된다.
상기 안티블로킹 하드코팅액 조성물은 경화반응을 개시하기 위해 광개시제를 포함할 수 있으며, 라디컬 중합을 개시시키기 위한 광개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 광개시제로서는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 아세트페논류, 벤조페논류, 케탈류, 안트라퀴논류, 디설피트 화합물류, 티우람 화합물류, 플루오르아민 화합물류 등이 사용될 수 있다. 상기 광개시제의 구체적인 예로서는 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤, 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-몰포리노프로판-1-온, 벤질디메틸케톤, 1-(4-도데실페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 벤조페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세트페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세트페논, 2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 벤조페논, 4,4-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에탈안트라퀴논, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 2,4,6-트리메틸벤조닐-디페닐포스핀 등을 들 수 있다. 이러한 개시제들은 단독으로 또는 둘 이상의 혼합물로 사용될 수 있다. 상기 광개시제는 반응성 올리고머 및 모노머 100 중량부 대비 0.1 내지 15 중량부의 함량으로 사용될 수 있다.
상기 안티블록킹 하드코팅액 조성물은 광확산제, 대전방지제 등을 포함할 수 있다. 또한, 광 안정성을 위한 광안정제를 포함할 수 있고, 그 예로서는 시판되고 있는 Ciba Specialty Chemicals 사의 Tinuvin 144, Tinuvin 292, Tinuvin 327, Tinuvin 329, Tinuvin 5050, Tinuvin 5151등이 있으며, 미원상사의 LOWILITE 22, LOWILITE 26, LOWILITE 55, LOWILITE 62, LOWILITE 94등을 들 수 있다.
상기 안티블록킹 하드코팅액 조성물은 전술한 첨가제 외에, 자외선 흡수제, 윤활제, 레벨링제, 소포제, 중합촉진제, 산화방지제, 난연제, 적외선 흡수제, 계면활성제, 표면개질제 등의 첨가제를 적어도 1종 이상 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 안티블록킹 하드코팅층은 반응성 아크릴레이트 올리고머 및 모노머, 실란 화합물로 표면이 개질된 입자, 광 개시제, 유기용매, 첨가제를 포함하는 안티블록킹 하드코팅액 조성물을 베이스 필름 상에 코팅하고 경화시켜 형성된다.
상기 반응성 올리고머 및 모노머, 실란 화합물로 표면이 개질된 입자, 광 개시제, 유기용매, 첨가제의 구체적인 예 및 함량은 위에서 설명한 것과 동일하므로 중복된 설명은 생략하기로 한다.
상기 베이스 필름으로서는 플라스틱 필름이면 제한이 없고, 특히 광투과율이 우수하고 기계적 강도 및 내구성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 안티블로킹 하드코팅액 조성물의 코팅 방법으로는 그라비어(gravure) 코팅, 스프레이 코팅, 딥 코팅, 플로우 코팅, 스크린 인쇄, 롤 코팅, 블레이드 코팅, 다이 코팅, 커튼 코팅, 바 코팅 등을 들 수 있다.
상기 안티블로킹 하드코팅액 조성물은 상기 코팅 방법으로 코팅된 후, 자외선 등에 의하여 상기 광경화성 수지 조성물이 경화됨으로써 안티블록킹용 하드코팅층이 형성될 수 있다. 자외선 조사의 경우, 통상적으로 자외선 램프로부터 복사되는 자외선을 이용한다. 상기 자외선 램프로서는, 파장이 300 내지 400 nm 의 영역에 스펙트럼 분포를 가지는 자외선을 발광하는 고압수은램프, 퓨전H램프, 크세논램프 등의 자외선램프가 이용되며, 조사량은 100 내지 500mJ/㎠이다. 자외선 조사는 산소를 함유하지 않거나, 또는 저농도 분위기 하에서 행해지는 것이 바람직하다. 저농도 분위기의 산소 농도는 5% 이하가 바람직하며, 산소 이외에 함유되는 기체는 질소, 헬륨, 네온, 아르곤 등의 불활성 가스가 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이용 광학 필름은 상기 안티블로킹 하드코팅층을 포함한다.
상기 안티블로킹 하드코팅액 조성물 및 상기 조성물의 코팅 방법은 위에서 설명한 것과 동일하므로 중복을 피하기 위하여 생략하기로 한다.
위에서 설명한 상기 안티블로킹 하드코팅액 조성물을 상기 코팅 방법에 의하여 형성된 안티블로킹 하드코팅층을 디스플레이에 사용되는 ITO 필름 등의 광학 필름에 적용하면, 기존 실리카 또는 알루미나 등과 같은 입자의 안정성 저하 및 올리고머 등과의 응집으로 인한 이물 및 헤이즈 문제를 해결하고 광투과율이 우수한 광학 필름을 얻을 수 있다.
이하에서는 구체적인 실시예들을 들어 본 발명의 안티블로킹 하드코팅액 조성물 및 안티블로킹용 하드코팅층을 상세하게 설명하도록 한다. 그러나 이하의 실시예들에 의하여 본 발명의 기술사상이 제한되는 것은 아니다.
[ 합성예 ]
합성예 1: 우레탄아크릴레이트 합성
폴리올과 이소시아네이트를 당량에 맞추어 반응기에 첨가하고 반응촉매제로서 디부틸틴디라우레이트(dibutyltin dilaurate, DBTL), 중합금지제로는 하이드로퀴논 모노메틸에테르(MEHQ)를 첨가하였다. 60?로 반응 온도를 유지하며 1차 반응을 종료하였다. 이후 하이드록시 아크릴레이트를 넣어 2차 반응을 종료 하였다.
합성예 2: 반응성 실란 화합물을 이용한 표면 개질
플라스크에 이소프로필알콜에 분산된 콜로이드 상태의 실리카(고형분 30%, 입경 30nm)100 중량부 대비 표면 개질용 실란 화합물로 메틸디메톡시실란을 0.1 내지 50 중량부를 넣었다. 상온에서 12시간 반응시킨 후 얻어진 화합물을 상기와 같이 합성된 반응성 올리고머 및 모노머에 혼합하였다.
합성예 3: 반응성 실란 화합물을 이용한 표면 개질
플라스크에 메틸에틸케톤에 분산된 콜로이드 상태의 실리카(고형분 30%, 입경 50nm) 100 중량부 대비 표면 개질용 실란 화합물로 메틸트리메톡시실란을 0.1 내지 50 중량부 넣었다. 상온에서 12시간 반응시킨 후 얻어진 화합물은 FT-IR분석을 통해 1100cm- 1 에서의 Si-O 피크를 확인하여 표면이 개질화 되었음을 확인 할 수 있었다. 상기와 같이 표면이 개질된 실리카를 반응성 올리고머 및 모노머에 혼합하였다.
< 실시예 : 안티블로킹 하드코팅액 조성물의 제조>
하기에 기재된 바와 같은 조성으로 12시간 상온에서 교반하여 안티블로킹 하드코팅액 조성물을 제조하였다.
실시예 1
9관능 우레탄아크릴레이트 올리고머: 15 중량부
6관능 우레탄아크릴레이트 올리고머: 10 중량부
트리메틸롤프로판트리아크릴레이트: 5 중량부
표면 개질된 콜로이달 실리카(30nm): 10 중량부
광개시제(Irgacure-184, Ciba specialty chemical): 5 중량부
프롤필렌글라이콜모노메틸에테르: 44.7 중량부
에틸아세테이트: 10 중량부
기타 레벨링 첨가제: 0.3 중량부
실시예 2
10관능 우레탄아크릴레이트 올리고머: 11 중량부
6관능 우레탄아크릴레이트 올리고머: 12 중량부
2-하이드록시프로필아크릴레이트: 8 중량부
표면 개질된 콜로이달 실리카(50nm): 9 중량부
광개시제(Irgacure-184, Ciba specialty chemical): 5 중량부
프롤필렌글라이콜모노메틸에테르: 44.7 중량부
에틸아세테이트: 10 중량부
기타 레벨링 첨가제: 0.3 중량부
실시예 3
6관능 우레탄아크릴레이트 올리고머: 17 중량부
디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트: 11 중량부
1,6-헥사디올디아크릴레이트: 3 중량부
표면 개질된 콜로이달 실리카(30nm): 9 중량부
광개시제(Irgacure-184, Ciba specialty chemical): 5 중량부
프롤필렌글라이콜모노메틸에테르: 44.7 중량부
에틸아세테이트: 10 중량부
기타 레벨링 첨가제: 0.3 중량부
[ 비교예 ]
하기에 기재된 바와 같은 조성으로 12시간 상온에서 교반하여 하드코팅액 조성물을 제조하였다.
비교예 1
9관능 우레탄아크릴레이트 올리고머: 17 중량부
6관능 우레탄아크릴레이트 올리고머: 10 중량부
2-하이드록시프로필아크릴레이트: 6 중량부
콜로이달 실리카 (고형분 30%, 50nm): 7 중량부
광개시제(Irgacure-184, Ciba specialty chemical): 5 중량부
프롤필렌글라이콜모노메틸에테르: 44.7 중량부
에틸아세테이트: 10 중량부
기타 레벨링 첨가제: 0.3 중량부
비교예 2
9관능 우레탄아크릴레이트 올리고머: 13 중량부
6관능 우레탄아크릴레이트 올리고머: 12 중량부
디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트: 5 중량부
콜로이달 실리카 (고형분 30%, 30nm): 10 중량부
광개시제(Irgacure-184, Ciba specialty chemical): 5 중량부
프롤필렌글라이콜모노메틸에테르: 44.7 중량부
에틸아세테이트: 10 중량부
기타 레벨링 첨가제: 0.3 중량부
PET 필름을 자동 도공기 유리판에 고정 시키고, 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 하드코팅액 조성물을 메이어바(3번~12번)을 사용하여 균일하게 코팅하였다. 코팅된 필름을 80? 오븐에서 60초간 전 처리하여 용매를 건조 시켰다. 건조 후 수은 램프를 이용하여 자외선(광량 300mJ/cm2) 경화시켜 하드코팅 필름을 제조하였다.
[물성평가]
실시예 1 내지 3, 및 비교예 1 및 2의 하드코팅액 조성물을 이용하여 얻어진 필름들을 아래와 같은 방법으로 평가하였다.
안티블록킹 특성 측정
코팅된 시편을 가로, 세로 4cm X 4cm 로 자른 후 PET 필름면에 포갠 후 두 장의 필름을 유리판 사이에 넣어 500g/cm2의 조건에서 24시간을 방치하였다. 안티블록킹성이 생겼으면 ○, 안티블록킹성이 일부분 생겼으면 △, 안티블록킹성이 생기지 않았으면 X로 표기하였다.
투과율 및 헤이즈 측정
분광광도계(NIPPON DENSHOKU)를 이용하여 전광선투과율(Total Transmittance)과 헤이즈(Haze)를 측정하였다.
접착강도 평가
가로, 세로 각 10mm을 1mm 단위로 10 x 10으로 크로스 컷팅을 하여 칸을 나누었다. 100개의 칸 위에 3M 테이프를 붙여 손으로 눌러 잘 밀착시킨 후 테이프 접착 방향으로 직각이 되도록 빠르게 떼어내었다. 이 때 필름 기재에 잔존한 눈의 수를 계측하여 밀착성을 평가하였다. ASTM 규격으로 떨어진 정도가 0%이면 5B, 5% 정도 이면 4B, 5~15% 정도이면 3B, 15~35% 정도 이면 2B, 35~65% 정도이면 0B로 표기하였다.
연필 경도 측정
하드코팅 필름의 연필 경도를 JIS K5400에 의거하여 연필 경도 측정기를 이용하여 10mm, 5회 그은 후 코팅면 표면의 상처 유무를 확인하였다.
안정성 평가
상기와 같은 조성물을 50ml 바이엘병에 70% 담고 25℃, 빛이 차단된 곳에서 100일간 보관한다. 층분리가 전혀 생기지 않으면 ◎, 30% 정도의 층분리가 생기면 ○, 50% 정도의 층분리가 생기면 △, 층분리 정도에 따라 ◎ > ○ > △ > X 로 표기한다.
상기 평가 및 측정 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
항목 안티
블록킹성		 접착강도 투과율 헤이즈 연필경도 안정성
실시예 1 ○ 5B 91.52 0.82 2H ◎
실시예 2 ○ 5B 91.67 0.93 2H ◎
실시예 3 ○ 5B 91.56 0.90 2H ◎
비교예 1 △ 5B 90.96 1.44 2H △
비교예 2 △ 5B 90.19 1.56 2H △
상기의 결과에서 볼 수 있듯이, 본 발명은 반응성 실란 화합물로 실리카나 알루미나의 표면을 개질시켜 안정성을 개선하여 올리고머나 모노머와의 상용성을 개선하여 사용한 입자가 올리고머 내에서 응집되는 현상을 막아준다. 또한 광경화형 하드코팅액 조성물은 이물 등의 문제점이 해결되어 우수한 투과율 및 낮은 헤이즈를 갖으며 안티블록킹 특징이 우수한 하드코팅 필름을 얻을 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

Claims (10)

  1. 반응성 올리고머 및 모노머 100 중량부;
    실란 화합물로 표면이 개질된 입자 1 내지 20 중량부;
    광 개시제 0.1 내지 15 중량부; 및
    유기용매 10 내지 90 중량부;
    를 포함하는 안티블록킹 하드코팅액 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반응성 올리고머 및 모노머는 다관능성 또는 단관능성 아크릴레이트계 화합물인 것을 특징으로 하는 안티블록킹 하드코팅액 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 반응성 올리고머 및 모노머는 말단이 이소시아네이트기인 지방족 폴리올과 하이드록시기를 갖는 아크릴레이트를 반응시켜 형성된 아크릴레이트계 화합물인 것을 특징으로 하는 안티블록킹 하드코팅액 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    실란 화합물로 표면이 개질된 상기 입자는 콜로이드(colloidal) 상태인 것을 특징으로 하는 안티블록킹 하드코팅액 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 입자의 평균 입경은 10nm 내지 100nm인 것을 특징으로 하는 안티블록킹 하드코팅액 조성물.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 실란 화합물은 메틸디메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, γ-글리시드옥시 프로필트리메톡시실란, γ-글리시드옥시프로필메틸디에톡시실란, 메타크릴록시프로필트리메톡시실란 및 γ-아미노프로필트리에톡시실란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 실란 화합물인 것을 특징으로 하는 안티블록킹 하드코팅액 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    광확산제, 대전방지제 및 광안정제로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 제1 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안티블로킹 하드코팅액 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    자외선 흡수제, 윤활제, 레벨링제, 소포제, 중합촉진제, 산화방지제, 난연제, 적외선 흡수제, 계면활성제 및 표면개질제로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 제2 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안티블로킹 하드코팅액 조성물.
  9. 반응성 아크릴레이트 올리고머 및 모노머 100 중량부;
    실란 화합물로 표면이 개질된 입자 1 내지 20 중량부;
    광 개시제 0.1 내지 15 중량부;
    유기용매 10 내지 90 중량부; 및
    첨가제 0.1 내지 1 중량부;
    를 포함하는 안티블록킹 하드코팅액 조성물을 베이스 필름 상에 코팅하고 경화시켜 형성된 안티블로킹 하드코팅층.
  10. 제9항의 안티블로킹 하드코팅층을 포함하는 디스플레이용 광학 필름.

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