KR20140103610A - 반사방지 필름의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반사방지 필름의 제조방법에 관한 것으로서, 투명 기재 필름 위에 하드코팅층 및 반사방지층이 순차 적층된 반사방지 필름에 있어서, 하드코팅층은 아크릴레이트 올리고머 및 모노머를 포함한 하드코팅용 조성물을 상기 투명 기재 필름 위에 코팅하고 건조하고 자외선 경화시켜 형성되고, 반사방지층은 반사방지용 코팅 조성물을 상기 경화하여 형성된 하드코팅층 위에 코팅하고 건조하고 자외선 경화시켜 형성되되, 반사방지용 코팅 조성물은 광경화형 6관능 아크릴레이트 올리고머, 다관능 아크릴레이트 모노머, γ-메타아크릴로일프로필트리메톡시실란 코팅 중공나노실리카, 광개시제 0.5~10 중량부 및 용매를 포함하여 이루어지는 반사방지 필름의 제조방법이다.
본 발명에 따르면 반사방지 필름이 2 % 이하의 낮은 반사율을 지니면서도 최소화된 적층 구조로 제조경비를 절감시킬 수 있으며, 내스크래치성이 우수하고 하드코팅층과의 접착력이 우수하며, 필름 표면의 레인보우 현상을 줄임으로써 반사 외관을 양호하게 유지할 수 있다.

Description

반사방지 필름의 제조방법{method of manufacturing low reflective film}
본 발명은 반사방지 필름의 제조방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 낮은 반사율을 유지하면서도 외관, 내스크래치성 및 접착성이 우수한 반사방지 코팅층을 갖는 반사방지 필름에 관한 것이다.
최근 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), CRT(Cathode Ray Tube) 또는 ELD(Electro Luminescence Display)로 대표되는 디스플레이 장치의 사용이 일반화됨에 따라서 디스플레이 표면의 내마모성, 방오성뿐만 아니라 이러한 디스플레이 장치를 옥외 및 밝은 조명 하에서 사용하는 경우 태양광, 형광등 등의 외부광이 디스플레이 표면에 비치면서 반사되는 것을 방지하기 위한 반사방지 필름이 디스플레이 장치에 부착되는 것이 요구되고 있다.
반사방지 필름의 제조에는 반사율을 줄일 수 있는 빛의 특성들이 이용되고 있으며, 그 특성들은 화면표시장치 표면상의 빛의 난반사 유도와 빛의 회절에 의한 상쇄간섭이다. 가장 대표적인 난반사 유도방법은 화상표시장치 표면에 요철을 부여하는 것으로 이 방법은 저가의 제조경비 소요를 특징으로 현재까지도 태양전지나 그 외 광학부품의 제조에 많이 사용되고 있다. 하지만 요철을 이용한 반사방지 필름을 화상표지장치에 적용할 때는 요철의 크기, 높낮이, 모양에 따라 화상표시에 문제점이 발생된다. 다시 말해 요철로 인한 해상도, 선명도, 시인성에 문제가 발생할 수도 있는 것이다. 또한, 내스크래치성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서 화면표시장치의 반사방지성 부여의 방법으로 현재 널리 사용되고 있는 방법은 빛의 회절에 의한 상쇄간섭을 이용한 것으로 다층형(multi layer)형태의 필름이 필요하다.
다층형 반사방지 필름의 제조에는 진공증착, 스퍼터링(sputtering: 물리증착), 화학기상증착(chemical vapor deposition: CVD), 습식 코팅법(wet coating) 등이 이용되고 있으며, 굴절율이 서로 다른 재료로 복수의 얇은 막의 다층 적층 필름을 제조하고 가시영역에서 반사율을 줄이기 위한 필름 설계 및 제조가 행해지고 있다.
그러나 진공증착, 스퍼터링, 화학기상증착과 같은 건식 제조방법은 설비 및 제조비용(진공설비, 타깃 물질)이 상당히 높다. 따라서 최근에는 비용 측면에서 습식 코팅법을 이용한 반사방지 필름의 제조가 성행하고 있다.
이러한 습식 코팅에 의한 다층형 반사방지 필름은 일반적으로 유리, 플라스틱 필름 및 시트 등의 투명기재상의 하드코팅층 위에 고굴절층 및 저굴절층이 다수 적층되어 있는 구조를 지니는데, 이 구조는 다수 적층된 다중층에서 유발되는 반사광들의 소멸간섭을 유도하여 반사율을 2 % 이하로 감소시키는 원리를 이용한 것이다.
그러나 이러한 습식 코팅에 의한 반사방지 필름의 제작은 코팅수가 늘어날수록 생산 비용이 증가할 뿐만 아니라, 코팅층의 수를 늘릴수록 층간의 밀착성이 저하되어 반사방지 필름의 내스크래치성이 떨어질 수 있기 때문에 코팅층의 수를 최소로 하면서 물성을 만족하도록 해야 한다.
종래의 반사방지 필름은 고굴절층에 산화 지르코늄 등의 굴절률이 1.9 이상의 다양한 무기금속 산화물 입자를 이용하여, 대개 고굴절층의 굴절률이 1.5 이상이며, 이 고굴절층 위에는 실리카(silica: SiO2), 불화 마그네슘(MgF2), 불소수지 등을 이용하여 굴절률 1.3 ∼ 1.5 미만의 저굴절층을 형성시킨다.
대한민국등록특허공보 제0715099호에는 기재, 하드코트층, 고굴절층, 저굴절층이 적층된 반사방지 필름에 있어서, 하드코트층은 아크릴레이트 화합물을 포함하고, 고굴절층은 금속 산화물로 ATO(Antimony Tin Oxide) 입자와 경화성 수지를 포함하며, 저굴절층은 불소수지를 함유하여 이루어지는 반사방지필름이 기재되어 있다.
상기 공보에 의한 발명은 기재 위에 적어도 3층 이상이 적층되어 각 층간의 접착력이 저하되어 층간 박리가 발생할 수 있고, 제일 표면의 저굴절층에서 내스크래치성의 저하가 일어날 수 있으며, 3층 이상의 적층으로 층간 간섭에 의해 외관에서 레인보우 현상이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
최근 들어, 단층코팅 설계를 통해 반사광을 소멸 간섭시키는 방법이 제시되고 있는데, 일본공개특허공보 평07-168006호에는 초미립자 분산액을 기재에 도포하고 미립자 구형 형상이 표면에 노출되도록 하여 계면인 공기와 입자 간에 굴절률의 점진적 차이가 발생하게 함으로써 반사방지 효과를 부여하는 방법이 개시되어 있다. 그러나 이러한 방법은 초미립자의 형상과 크기가 일정해야 하고 기재 상에서 이 입자들이 균일하게 분포되어야 하므로 일반적인 코팅공정을 통해 구현하기가 어렵다. 또한, 바인더가 일정량 이하로 함유되어야 표면에 구형 형상을 얻을 수 있기 때문에 내마모성에는 아주 취약한 단점이 있으며, 코팅 두께 또한 미립자의 직경보다 얇아야하기 때문에 내스크래치성의 구현은 매우 어려운 문제점이 있다.
한편, 반사방지 필름은 디스플레이의 최외곽에 위치하기 때문에 반사방지 기능 이외에도 제품의 보호 및 고급화를 위한 긁힘 방지, 외관의 레인보우 현상 발생 억제, 광투과율 및 헤이즈 등의 광학특성, 오염방지, 대전방지 및 하드코팅 필름층과의 밀착력 등과 같은 다양한 기능이 요구되고 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여, 기재 필름상의 하드코팅층 위에 반사방지층을 단층으로 형성하여도 굴절률이 조절되어 반사방지 필름에 있어서 낮은 반사율이 유지되면서도 반사방지층의 기계적, 광학적 특성을 향상시키는 반사방지 필름의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 투명 기재 필름 위에 하드코팅층 및 반사방지층이 순차 적층된 반사방지 필름에 있어서, 상기 하드코팅층은 아크릴레이트 올리고머 및 모노머를 포함한 하드코팅용 조성물을 상기 투명 기재 필름 위에 코팅하고 건조하고 자외선 경화시켜 형성되고, 상기 반사방지층은 반사방지용 코팅 조성물을 상기 경화하여 형성된 하드코팅층 위에 코팅하고 건조하고 자외선 경화시켜 형성되되, 상기 반사방지용 코팅 조성물은 광경화형 6관능 아크릴레이트 올리고머 10~70 중량부, 다관능 아크릴레이트 모노머 10~50 중량부, γ-메타아크릴로일프로필트리메톡시실란 코팅 중공나노실리카 20~60 중량부, 광개시제 0.5~10 중량부 및 용매 40~250 중량부를 포함하여 이루어지는 반사방지 필름의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 반사방지용 코팅 조성물에 중량평균분자량 5만 내지 50만의 폴리비닐아세테이트 수지를, 상기 γ-메타아크릴로일프로필트리메톡시실란 코팅 중공나노실리카 100 중량부 대비, 10~20 중량부 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 반사방지 필름의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 용매는 케톤류 용매로서 사이클로헥사논인 것을 특징으로 하는 반사방지 필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 기재 필름, 하드코팅층 및 반사방지층으로 구성된 3층 구조의 반사방지 필름이 2 % 이하의 낮은 반사율을 지니면서도 최소화된 적층 구조로 제조경비를 절감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 반사방지층의 기계적 특성이 향상되어 내스크래치성이 우수하고 하드코팅층과의 접착력이 우수하여 박리되지 않고 장기간 사용이 가능해 진다.
또한, 본 발명에 따르면 반사방지 필름 표면의 레인보우 현상을 줄임으로써 반사 외관을 양호하게 유지할 수 있다.
본 발명은 투명 플라스틱 기재 필름 위에 하드코팅층 및 반사방지층이 순차 적층된 반사방지 필름에 있어서, 상기 반사방지층은, 광경화형 6관능 아크릴레이트 올리고머, 다관능 아크릴레이트 모노머, γ-메타아크릴로일프로필트리메톡시실란 코팅된 중공나노실리카 입자, 광개시제 및 용제를 포함한 반사방지용 코팅 조성물을 상기 하드코팅층 위에 코팅하고 건조하고 자외선 경화시켜 제조됨으로써, 상기 반사방지 코팅층이 상기 하드코팅층 보다 낮은 굴절률을 제공하여 반사방지 성능을 향상시키고 상기 하드코팅층과 접착력 및 외관이 우수한 특성을 지니는 반사방지 필름의 제조방법을 제공한다.
(기재 필름)
본 발명의 기재필름은 투명성이 높은 재료가 사용되는데 광 투과도가 85 %이상이 바람직하며, 특히 기재필름의 사용에 의해 반사방지 효과뿐만 아니라 긁힘 저항이 우수할수록 디스플레이 분야에서의 적용이 용이하므로 기계적 강도 및 내구성이 우수할수록 바람직하다.
상기 기재필름의 일례로서 폴리에스테르 수지, 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에테르 술폰 수지, 폴리아크릴레이트 수지 등이 있다.
상기 기재필름의 두께는 바람직하게는 40~125 ㎛이나 이에 한정되는 것은 아니다.
(하드코팅층)
본 발명의 하드코팅층은 기재 필름과 반사방지 코팅층 사이에 위치하며, 반사방지 필름에 있어서 기계적 강도와 경도를 향상시키고, 외부의 노출로 인한 긁힘에 대한 저항성인 내스크래치성을 향상시킬 수 있으며, 반사방지 필름의 굴곡에 의한 반사방지층의 크랙 발생을 억제할 수 있어 반사방지 필름으로서의 기계적 특성을 향상시킴과 동시에 고굴절률을 지님으로서 저굴절률을 가진 반사방지층과의 굴절률 차이에 의해 반사방지 효과를 향상시킬 수 있다.
상기 하드코팅층은, 분자 중에 (메타)아크릴로일기를 함유하는 올리고머 또는 모노머를 함유하는 자외선 경화형 수지, 광개시제 및 용매을 포함한 하드코팅용 조성물을 기재 필름 위에 코팅하고 건조하고 경화시켜 형성된다.
(반사방지층)
본 발명의 반사방지층의 바인더로서 또한 반사방지층이 요구하는 기계적 물성을 부여하기 위해 반사방지용 코팅 조성물에 6관능 올리고머를 사용함으로써 반사방지층의 기계적 물성을 상승시킬 수 있다.
이때, 상기 6관능 올리고머로서는 아크릴레이트 올리고머를 사용할 수 있다. 상기 아크릴레이트 올리고머는 아크릴레이트계 수지골격에 반응성 아크릴기가 결합된 것을 시작으로 하여 폴리에스테르아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 폴리에테르아크릴레이트 등이고, 또한 멜라민이나 이소시아누르산 등의 강직한 골격에 아크릴기가 결합된 것 등도 사용될 수 있는데, 본 발명에서는 6관능 우레탄아크릴레이트 올리고머의 사용이 더욱 바람직하다.
이때, 상기 우레탄아크릴레이트 올리고머의 관능기가 6개임에 따라, 광 경화후 가교 구조를 형성하여 경도가 우수해 질 수 있다.
상기 반사방지용 코팅 조성물에서 6관능 올리고머의 함량은 10~70 중량부인 것이 바람직하다. 그 함량이 10 중량부 미만일 경우에는 반사방지층의 경도, 내스크래치성 및 내마모성이 저하되고, 70 중량부를 초과하면 상기 반사방지용 코팅 조성물의 점도가 높아져서 반사방지층의 코팅성 및 평탄화도가 나빠지고 헤이즈가 높아져 투명성이 저하되는 등의 문제점이 있어 바람직하지 못하다.
다관능 아크릴레이트 모노머는 반사방지용 코팅 조성물의 매체로서 코팅공정에서 용제의 기능을 하여 반사방지용 코팅 조성물의 점도를 감소시켜 코팅 작업성을 향상시키고, 방사방지층의 표면 평활성을 향상시켜 외관의 레인보우 발생을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 6관능 우레탄아크릴레이트 올리고머와 반응하여 반사방지층의 공중합 성분이 되며, 경화된 반사방지층에서 투명성 및 내스크래치성을 향상시킬 수 있다.
또한, 경화된 반사방지층에 있어서 가교 밀도를 낮출 수 있어 유연성을 향상시킬 수 있고, 경화 수축률이 작아 반사방지 필름의 반사방지층의 코팅 직후의 형태를 유지할 수 있어 컬 발생을 감소시킬 수 있다.
상기 다관능 아크릴레이트 모노머로서는 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트, 헥산디올 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 에톡시레이티드트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 프로필레이티드트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 글리세릴프로필레이티드 트리아크릴레이트, 트리스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트 트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 하이드록시펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트 등을 사용할 수 있다.
상기 다관능 아크릴레이트 모노머의 함량은 10~50 중량부가 바람직한데, 상기 함량이 10 중량부 미만이면 코팅 작업성이 저하하여 반사방지층의 표면 평활성이 나빠지고 투명성이 저하되어 외관 광학특성이 나빠지며, 50 중량부를 초과하면 경화 수축이 심해져 후술하는 중공나노실리카 입자와 결합력이 저하되고 반사방지층에서 크랙이 발생할 수 있으므로 바람직하지 못하다.
본 발명은 상기 올리고머 및 모노머로부터 광 경화되어 이루어지는 매트릭스 중에 중공나노실리카 입자가 첨가되어 있음으로써, 반사방지층의 경도를 높이고 반사방지층이 상기 하드코팅층보다 굴절률이 낮아질 수 있게 되고, 반사방지층과 하드코팅층 사이의 굴절률 차이에 의해 반사방지 성능이 향상될 수 있다.
일반적으로 실리카 입자는 무기물로서 상기 올리고머 및 모노머로부터 광 경화되어 이루어지는 매트릭스인 유기물보다 낮은 굴절률을 가지며, 더구나 상기 중공나노실리카 입자의 내부는 비어있기 때문에 상기 중공나노실리카 입자 자체의 굴절률이 통상의 실리카 입자보다도 낮아지게 된다. 예를 들면 일반적으로 실리카 입자의 굴절률은 1.46이지만 중공나노실리카 입자는 1.45 이하를 지니게 된다.
또한, 반사방지층의 표면이 상기 입자에 의해 요철을 형성함에 따라 빛의 간섭에 의한 반사방지뿐만 아니라 산란에 의한 반사방지 효과가 유발될 수 있다.
또한, 광 경화 성분이 상기 입자의 안으로 침투하지 못하여 전체적으로 굴절률의 상승을 막을 수 있다.
상기 중공나노실리카 입자의 평균 입경은 0.01~0.30 ㎛가 바람직한데, 상기 입경이 0.01 ㎛ 미만이면 응집하기 쉽고, 0.30 ㎛를 초과하면 반사방지층의 표면 상태가 거칠어져서 표면에서 레일리 산란에 의해 빛이 산란되어 희게 보여 투명성이 저하되고 헤이즈가 증가하여 바람직하지 못하다.
그런데 상기 중공나노실리카 입자는 분산성이 좋지 않으므로, 반사방지용 코팅 조성물이 용제를 포함한 액체 상태에서 광 경화되기 전까지 상기 입자들이 서로 부착하여 응집되어, 외관에서 오렌지 필이 나타내거나 반사방지층의 기계적 강도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기 입자의 함량이 증가함에 따라 좋지 않은 분산성 및 상대적으로 높은 입자 비율로 인하여 하드코팅층과의 접착력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명에서는 상기 중공나노실리카 입자가 실라놀 그룹에 의해 친수성을 띠므로 소수성의 아크릴레이트에 의한 상기 매트릭스와 결합력이 저하되고 매트릭스 내에서의 분산성이 저하되므로, 상기 입자의 표면을 γ-메타아크릴로일프로필트리메톡시실란으로 처리하여 소수성으로 만들어 입자들 사이의 응집이 일어나지 않도록 함으로써 분산이 잘 되도록 할 수 있다.
또한, 상기 γ-메타아크릴로일프로필트리메톡시실란이 상기 입자의 표면에 코팅되어 상기 입자의 표면에 아크릴레이트기 관능기가 도입됨에 따라 상기 매트릭스와 계면에서 새로운 결합에 의해 기계적 물성이 향상되고 하드코팅층과의 접착력이 향상될 수 있다.
상기 γ-메타아크릴로일프로필트리메톡시실란으로 처리된 중공나노실리카 입자는, 용제인 메탄올에 중공나노실리카 입자 100 중량부, γ-메타아크릴로일프로필트리메톡시실란 10~30 중량부 및 초산을 혼합하여 상온에서 반응시키고 용제와 초산을 제거함으로써 제조될 수 있다.
상기 γ-메타아크릴로일프로필트리메톡시실란으로 처리된 중공나노실리카 입자의 함량은 20~60 중량부인 것이 바람직하다.
상기 함량이 20 중량부 미만이면 반사방지층에서 하드코팅층 대비 굴절률의 저하가 미미하여 반사방지 기능이 충분히 발휘할 수 없으며, 60 중량부를 초과하면 반사방지층과 하드코팅층 사이의 접착력이 저하되고, 반사방지층의 표면에서 평활도가 나빠져 외관에서 레인보우 현상이 발생할 수 있어 바람직하지 못하다.
광개시제는 자외선으로부터 에너지를 흡수하여 중합 반응을 시작하게 하는 물질로서, 올리고머 또는 모노머의 광 중합을 개시하는 역할을 하며, 상기 광 중합에 의해 상기 올리고머 또는 모노머는 중합하여 경화 후에 고분자 물질로 바뀌게 된다.
본 발명의 반사방지용 코팅 조성물에 사용되는 광개시제로서, 바람직하게는 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤(1-hydroxy cyclrohexyl phenyl ketone, Irgacure 184) 등의 하이드록시케톤계열, 2-벤질-2-(디메틸아미노)-1-[4-(4-모포리닐)페닐]-1-부타논(2-benzyl-2-(dimethylamino)-1-[4-(morpholinyl) phenyl]-1-butanone, Irgacure 369), 알파-아미노아세토페논(α - Amino Acetophenone, Irgacure 907) 등의 아미노케톤 계열, 벤질디메틸케탈(Benzyl Dimethyl Ketal, Irgacure-651) 등의 벤질디메틸케탈 계열, 페닐 비스(2,4,6,-트리메틸 벤조일) (phenyl bis(2,4,6-trimethyl benzoyl), Irgacure 819) 등의 비스-아실 포스파인(bis-acyl phosphine) 계열, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐포스핀 옥사이드(TPO) 등의 모노-아실 포스파인(mono-acyl phosphine) 계열 광개시제를 사용할 수 있다.
상기 광개시제의 함량은 0.5~10 중량부가 바람직한데, 상기 함량이 0.5 중량부 미만이면 광 중합이 늦어짐에 따라 장시간의 광 조사가 요구되고 미경화가 발생할 수 있으며, 10 중량부를 초과이면 내마모성 및 내후성의 기능이 저하되는 문제가 있다.
본 발명의 반사방지용 코팅 조성물에 사용되는 용매는 광경화형 올리고머나 모노머를 용해하거나 희석시키고 중공나노실리카 입자의 분산성 개선을 위해서 배합되는 것으로서, 기재 필름상에 코팅 작업성을 향상시킬 수 있으며, 평활한 반사방지층 표면을 만들어 외관에서 레인보우 현상의 발생을 감소시킬 수 있다.
상기 용매는 반사방지용 코팅 조성물의 코팅을 위한 점도안정성, 유동성 및 건조성의 관점에서, 또한 중공나노실리카 입자와의 친화성을 고려하여 산소원자를 갖는 유기용매로서 케톤류 용매를 사용하는 것이 바람직하며, 이는 반사방지용 코팅 조성물이 상기 용매에 의해 하드코팅층의 표면에 적셔지는 성질이 우수하고 균일하고 용이하게 코팅층을 형성하며, 코팅 과정에서 유동성을 지녀 중공나노실리카가 응집되지 않도록 하며, 코팅 후에 용매가 적절한 속도로 증발하고 거의 균일하게 건조되기 때문에 코팅층의 외표면을 제어할 수 있어 반사방지층 표면을 평활하게 할 수 있다.
상기 케톤류 용매로서는 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 사이클로헥사논 등이 있는데, 보다 고비점(끓는점 156℃)을 지닌 사이클로헥사논이 좀더 바람직하다.
상기 용매의 함량은 40~250 중량부가 바람직한데, 상기 함량이 40 중량부 미만이면 점도가 높아져 코팅 작업성이 나빠지고 평활한 코팅층을 얻을 수 없어 외관에서 레인보우 현상이 발생할 수 있으며, 250 중량부를 초과하면 건조시간이 길어져 바람직하지 못하다.
본 발명의 반사방지용 코팅 조성물에는 하드코팅층과의 접착력 및 중공나노실리카 입자와 접착력을 더욱 향상시키기 위하여 폴리비닐아세테이트 수지를 더 첨가 할 수 있다.
폴리비닐아세테이트 수지는 상기 용매와 혼화성 및 상기 용매에서 분산성이 우수한데, 특히 중량평균분자량이 5만 내지 50만일 경우에 중공나노실리카 입자 사이에서 균일하게 분산되어 실라놀 그룹을 갖는 중공나노실라카와 결합되면서 동시에 광 경화되는 아크릴레이트 수지와 용이하게 결합하여 코팅층을 형성함으로써 코팅층의 내스크래치성을 향상시키고 크랙의 발생을 방지하며, 하드코팅층과의 계면에서 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 폴리비닐아세테이트 수지의 첨가량은 상기 중공나노실리카 입자 100 중량부 대비 10~20 중량부인 것이 반사방지용 코팅 조성물에 있어서 너무 끈적이지 않는 코팅층을 형성할 수 있어 바람직하다.
상기 반사방지용 코팅 조성물은, 딥 코팅법, 스핀 코팅법, 플로우 코팅법, 스프레이 코팅법, 롤 코팅법, 그라비아 롤 코팅법, 에어 닥터 코팅법, 블레이드 코팅법, 와이야닥터코팅법, 나이프 코팅법, 리버스 코팅법, 트랜스퍼롤코팅법, 마이크로 그라비아 코팅법, 키스 코팅법, 캐스트 코팅법, 슬롯 오리피스 코팅법, 캘린더 코팅법, 다이코팅법 등과 같은 습식 코팅법에 의해 코팅된다.
코팅 후, 가열 건조하여 코팅층의 용매를 휘발시키고 자외선 조사 등을 실시해 코팅층을 광 중합하여 경화시킨다.
상기 반사방지층의 경화 상태에서의 두께는 0.05~0.15 ㎛이 바람직하다. 두께가 0.05 ㎛미만이면 코팅성 저하 및 최종 반사방지 필름의 기계적 물성이 저하되며, 두께가 0.15 ㎛를 초과이면 생산성이 떨어지며 광학특성이 저하되는 문제가 있어 바람직하지 않다.
본 발명의 반사방지층 및 하드코팅층은 필요에 따라 중합금지제, 경화촉매, 산화방지제, 분산제, 레벨링제 및 커플링제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
이하에 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
[제조예 1]
(하드코팅용 조성물)
우레탄아크릴레이트 올리고머(EB1290, SK사이텍) 100 중량부, 다관능성 아크릴레이트 모노머로 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트(DPHA) 160 중량부, 용매로 메틸에틸케톤 280 중량부 및 디메틸 포름아미드 100 중량부, 광개시제(Irgacure184, Ciba Geigy) 10 중량부를 균일하게 혼합하여 하드코팅용 조성물을 제조하였다.
[제조예 2]
(γ-메타아크릴로일프로필트리메톡시실란 코팅 중공나노실리카 입자)
용제로 메탄올에 중공나노실리카 입자 100 중량부, γ-메타아크릴로일프로필트리메톡시실란 20 중량부 및 초산을 혼합하여 상온에서 30분 동안 반응시키고 용제를 휘발시키고 초산을 제거하여 제조하였다.
[제조예 3]
(반사방지용 코팅 조성물)
6관능 우레탄아크릴레이트 올리고머(PU610, 미원스페셜티케미칼) 50 중량부, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(M300, 미원스페셜티케미칼) 30 중량부, 평균 입경 60 nm의 상기 제조예 2에 의한 γ-메타아크릴로일프로필트리메톡시실란 코팅 중공나노실리카 입자 40 중량부, 광개시제(Irgacure184, Ciba Geigy) 10 중량부 및 용매로 사이클로헥사논 170 중량부를 균일하게 혼합하여 반사방지용 코팅 조성물을 제조하였다.
[실시예 1]
트리아세틸셀룰로오스로 이루어진 투명 기재 필름(두께 80㎛) 위에 롤 코팅을 이용하여 상기 제조예 1의 하드코팅용 조성물을 코팅하고 건조한 후, 120 W 고압 수은등으로 자외선 조사량 1000 mJ/㎠로 노광해 경화시켜 두께 5 ㎛의 하드코팅층(굴절률 n=1. 61)을 형성하였다.
상기 형성된 하드코팅층에 상기 제조예 3의 반사방지용 코팅 조성물을 코팅하고 120℃에서 5분간 건조한 후, 120 W 고압 수은등으로 자외선 조사량 600 mJ/㎠로 노광해 경화시켜 두께 0.2 ㎛의 반사방지층(굴절률 n=1.43)을 형성하여 반사방지 필름을 제조하였다.
[실시예 2]
상기 실시예 1에서 상기 반사방지용 코팅 조성물에 분자량 10만의 폴리비닐아세테이트 6 중량부를 더 첨가한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 반사방지 필름을 제조하였다.
[비교예 1]
상기 실시예 1에서 상기 반사방지용 코팅 조성물에 γ-메타아크릴로일프로필트리메톡시실란 코팅 중공나노실리카 입자 대신에 무코팅 중공나노실리카 입자를 첨가한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 반사방지 필름을 제조하였다.
[비교예 2]
상기 실시예 1에서 상기 반사방지용 코팅 조성물에서 γ-메타아크릴로일프로필트리메톡시실란 코팅 중공나노실리카 입자의 함량을 70 중량부로 첨가한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 반사방지 필름을 제조하였다.
[비교예 3]
상기 실시예 1에서 상기 반사방지용 코팅 조성물에 용매로 사이클로헥사논대신에 에탄올을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 반사방지 필름을 제조하였다.
상기의 실시예 1~2 및 비교예 1~3에서 제조된 반사방지 필름에 대해, 각 물성을 하기의 평가방법으로 측정하여 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(1) 반사율
반사방지 필름의 뒷면을 흑색 처리한 후 Shimadzu사의 Solid Spec. 3700 spectrophotometer로 반사율을 측정하여 평균 반사율 값으로 반사방지 특성을 평가하였다.
(2) 내스크래치성
#0000의 스틸 울(Steel wool)을 사용하여 250 gf/㎠의 하중으로 반사방지층 표면을 10회 왕복(속도 10 cm/s)하여 스크래치를 주었다. 스크래치의 정도에 따라 A~D로 표시하였다.
A : 스크래치가 0개
A': 스크래치가 1 ~ 10개
B : 스크래치가 11 ~ 20개
C : 스크래치가 21 ~ 30개
D : 스크래치가 31개 이상
(3) 레인보우 발생 수준
상온(23 ℃, 상대습도 65 %RH)에서 반사방지 필름의 배면을 무광 블랙잉크로 처리하여 15도 각도에서 보아 관찰하였다.
"○"는 레인보우가 없음을 나타내고, "△"는 레인보우가 약하게 있음을 나타내며 "X"는 레인보우가 심하게 있음을 각각 나타낸다.
(4) 접착성
필름의 반사방지층 표면에 1 mm 간격으로 가로 세로 각각 11개의 직선을 그어 100개의 정사각형을 만든 후, 테이프를 이용하여 3회 박리 테스트를 진행한다. 100개의 사각형 3개를 테스트하여 평균치를 기록하였다. 접착성은 다음과 같이 기록한다.
접착성 = n / 100
n : 전체 사각형 중 박리되지 않는 사각형 수
100 : 전체 사각형의 개수
따라서 하나도 박리되지 않았을 시 100 / 100으로 기록한다.
반사율(%) 내스크래치성 레인보우
발생 수준		 접착성
실시예 1 1.5 A' ○ 100/100
실시예 2 1.6 A' ○ 100/100
비교예 1 1.7 A' △ 87/100
비교예 2 2.1 B ○ 94/100
비교예 3 1.6 A' △ 100/100
상기 표 1로부터, 본 발명에 따른 실시예 1 및 2는 모든 특성이 우수하나, 비교예 1과 같이 반사방지층에 무코팅 중공나노실리카 입자를 사용할 경우 접착성의 저하와 레인보우 현상이 약하게 발생하며, 비교예2와 같이 반사방지층에 코팅 중공나노실리카 입자를 과량사용할 경우 오히려 입자의 함량이 많아져 접착성이 저하되고 반사방지층의 굴절률이 더욱 낮아져 하드코팅층과의 굴절률 차이가 커져 반사율 특성이 나빠지며, 비교예 3과 같이 반사방지용 코팅 조성물의 용매를 사이클로헥사논을 사용하지 않을 경우 평활한 코팅층 표면을 형성하기 어려워 레인보우 현상이 약하게 발생함을 알 수 있다.

Claims (3)

  1. 투명 기재 필름 위에 하드코팅층 및 반사방지층이 순차 적층된 반사방지 필름에 있어서,
    상기 하드코팅층은 아크릴레이트 올리고머 및 모노머를 포함한 하드코팅용 조성물을 상기 투명 기재 필름 위에 코팅하고 건조하고 자외선 경화시켜 형성되고,
    상기 반사방지층은 반사방지용 코팅 조성물을 상기 경화하여 형성된 하드코팅층 위에 코팅하고 건조하고 자외선 경화시켜 형성되되,
    상기 반사방지용 코팅 조성물은 광경화형 6관능 아크릴레이트 올리고머 10~70 중량부, 다관능 아크릴레이트 모노머 10~50 중량부, γ-메타아크릴로일프로필트리메톡시실란 코팅 중공나노실리카 20~60 중량부, 광개시제 0.5~10 중량부 및 용매 40~250 중량부를 포함하여 이루어지는 반사방지 필름의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 반사방지용 코팅 조성물에 중량평균분자량 5만 내지 50만의 폴리비닐아세테이트 수지를, 상기 γ-메타아크릴로일프로필트리메톡시실란 코팅 중공나노실리카 100 중량부 대비, 10~20 중량부 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 반사방지 필름의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 용매는 케톤류 용매로서 사이클로헥사논인 것을 특징으로 하는 반사방지 필름의 제조방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105524551A (zh) * 2014-09-29 2016-04-27 旭化成株式会社 光学涂膜、光学涂膜的制造方法以及防反射膜
CN115572343A (zh) * 2022-11-07 2023-01-06 扬州大学 一种韧而硬的耐摩擦防辐射含铅有机玻璃及其制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI266073B (en) 2002-08-15 2006-11-11 Fuji Photo Film Co Ltd Antireflection film, polarizing plate and image display device
JP4857801B2 (ja) 2005-02-16 2012-01-18 コニカミノルタオプト株式会社 反射防止フィルム、反射防止フィルムの製造方法、偏光板及び表示装置
KR101021606B1 (ko) * 2008-07-14 2011-03-17 주식회사 옴니켐 눈부심방지필름
KR20100055160A (ko) * 2008-11-17 2010-05-26 웅진케미칼 주식회사 하드코팅액, 이를 사용한 하드코팅 필름 및 화상표시장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105524551A (zh) * 2014-09-29 2016-04-27 旭化成株式会社 光学涂膜、光学涂膜的制造方法以及防反射膜
CN105524551B (zh) * 2014-09-29 2018-05-15 旭化成株式会社 光学涂膜、光学涂膜的制造方法以及防反射膜
CN115572343A (zh) * 2022-11-07 2023-01-06 扬州大学 一种韧而硬的耐摩擦防辐射含铅有机玻璃及其制备方法

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