KR20140123780A - 광경화 코팅 필름, 편광판 및 표시장치 - Google Patents

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KR20140123780A
KR20140123780A KR1020130041057A KR20130041057A KR20140123780A KR 20140123780 A KR20140123780 A KR 20140123780A KR 1020130041057 A KR1020130041057 A KR 1020130041057A KR 20130041057 A KR20130041057 A KR 20130041057A KR 20140123780 A KR20140123780 A KR 20140123780A
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photocurable coating
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정병선
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 최대 굴곡 하중(Maximum Flexure Load, Fmax)이 1.5 내지 3.5 N인 광경화 코팅 필름과 상기 코팅 필름이 구비된 편광판 및 표시장치를 제공한다. 본 발명에 따른 광경화 코팅 필름은 광학적 물성과 기계적 물성이 우수하면서 굴곡에 따른 크랙과 기재파단 특성이 우수하므로 편광판의 보호 필름 등으로 효과적으로 사용될 수 있다.

Description

광경화 코팅 필름, 편광판 및 표시장치{Photocured Coating Film, Polarizing Plate and Display Device}
본 발명은 광경화 코팅 필름, 편광판 및 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학적 물성과 기계적 물성이 우수하면서 굴곡에 따른 크랙과 기재파단 특성이 우수한 광경화 코팅 필름과 상기 코팅 필름이 구비된 편광판 및 표시장치에 관한 것이다.
액정 표시장치, 일렉트로루미네센스(EL) 표시장치, 플라즈마 디스플레이(PD), 전계 방출 디스플레이(FED: Field Emission Display) 등의 화상 표시장치에 사용하는 편광 필름은 일반적으로, 2색성 색소인 요오드 또는 2색성 염료를 폴리비닐알콜계 수지 필름에 흡착 배향시켜 제조되고 있다. 이 편광 필름의 적어도 한 면에 접착제층을 통해 트리아세틸셀룰로오스 등을 포함하는 보호 필름을 접합하여 편광판으로 만들어 액정 표시장치 등에 이용한다.
편광판에는 기능 향상을 위해, 하드코팅 필름, 방현성 필름, 반사방지 필름 등의 코팅 필름이 포함될 수 있으며, 이러한 코팅 필름은 투명도가 높고 헤이즈가 낮아야 하며, 경도가 높고 내스크래치성이 좋아야 할 뿐만 아니라, 작업이나 후공정시 크랙이 발생하지 않는 것이 바람직하다.
그러나, 표면처리용 기재로 아크릴계 공중합체 기재를 사용할 경우에는, 기능성 코팅 도막을 형성한 필름의 굴곡에 의한 크랙과 동시에 기재까지 파단되는 문제점이 발생된다. 이런 문제는 편광판 제조시 롤투롤(roll to roll) 공정 중 파단의 우려가 있고, 제조된 편광판의 취급시 코팅 필름의 크랙과 기재파단으로 수율 저하 문제가 발생된다.
대한민국 등록특허 제10-1127952호에는, 광학적 물성과 기계적 물성이 우수하면서도 유연성을 갖춘 광학용 하드코팅 필름으로서, 기재층으로서 투명성 플라스틱 필름 또는 기판, 및 상기 기재층의 적어도 한 면에, 에틸렌글리콜을 갖는 2관능 이상의 아크릴레이트계 모노머; 다관능 아크릴레이트계 모노머 및 다관능 우레탄 아크릴레이트계 올리고머 중 적어도 1종; 및 실리카 미립자를 포함하는 UV 경화형 수지 조성물이 경화된 하드코팅층이 구비된 광학용 하드코팅 필름이 개시되어 있다. 그러나, 상기 광학용 하드코팅 필름은 아크릴계 필름 기재에서 물성 저하가 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 한 목적은 광학적 물성과 기계적 물성이 우수하면서 굴곡에 따른 크랙과 기재파단 특성이 우수한 광경화 코팅 필름를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 코팅 필름이 구비된 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 코팅 필름이 구비된 표시장치를 제공하는 것이다.
한편으로, 본 발명은 최대 굴곡 하중(Maximum Flexure Load, Fmax)이 1.5 내지 3.5 N인 광경화 코팅 필름을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 광경화 코팅 필름은 투명기재의 한면 또는 양면에 광경화 코팅 조성물의 경화물을 포함하는 코팅층이 형성되어 있다.
다른 한편으로, 본 발명은 상기 코팅 필름이 구비된 편광판을 제공한다.
또 다른 한편으로, 본 발명은 상기 코팅 필름이 구비된 표시장치를 제공한다.
본 발명에 따른 광경화 코팅 필름은 투명도가 높고 헤이즈가 낮으며, 경도가 높고 내스크래치성이 우수할 뿐만 아니라, 굴곡에 따른 크랙과 기재파단 특성, 즉 내굴곡성이 우수하므로 편광판의 보호 필름 등으로 효과적으로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시형태는 최대 굴곡 하중(Maximum Flexure Load, Fmax)이 1.5 내지 3.5 N인 광경화 코팅 필름에 관한 것이다.
본 발명에서 최대 굴곡 하중은 코팅 필름에 굴곡을 주어 코팅 필름의 크랙과 동시에 기재파단이 발생하는 시점의 하중 값을 의미한다. 본 발명에서 코팅 필름의 최대 굴곡 하중을 측정하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 후술하는 실험예에 제시된 방법으로 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 광경화 코팅 필름의 최대 굴곡 하중을 1.5 내지 3.5 N의 범위로 조절함으로써, 코팅 필름이 우수한 광학적 물성과 기계적 물성을 유지하면서 우수한 굴곡에 따른 크랙과 기재파단 특성을 나타내도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 광경화 코팅 필름은 투명기재의 한면 또는 양면에 광경화 코팅 조성물의 경화물을 포함하는 코팅층이 형성되어 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 광경화 코팅 필름을 제조하는데 사용되는 광경화 코팅 조성물의 조성은, 코팅 필름이 1.5 내지 3.5 N의 최대 굴곡 하중을 가질 수 있도록 조성되는 한 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시형태에서, 광경화 코팅 조성물은 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머 및 모노머를 포함할 수 있다.
상기 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머는 에폭시 (메타)아크릴레이트, 우레탄 (메타)아크릴레이트 및 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 구체적으로 우레탄 (메타)아크릴레이트와 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트를 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 우레탄 (메타)아크릴레이트는 분자내에 히드록시기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트와 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 당업계에 공지된 방법에 따라 촉매 존재 하에서 반응시켜 제조할 수 있다. 상기 분자내에 히드록시기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트의 구체적인 예는, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시이소프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 개환 히드록시아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리/테트라(메타)아크릴레이트 혼합물 및 디펜타에리스리톨펜타/헥사(메타)아크릴레이트 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. 또한 상기 이소시아네이트기를 갖는 화합물의 구체적인 예는, 1,4-디이소시아나토부탄, 1,6-디이소시아나토헥산, 1,8-디이소시아나토옥탄, 1,12-디이소시아나토도데칸, 1,5-디이소시아나토-2-메틸펜탄, 트리메틸-1,6-디이소시아나토헥산, 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 트랜스-1,4-시클로헥센디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실이소시아네이트), 이소포론디이소시아네이트, 톨루엔-2,4-디이소시아네이트, 톨루엔-2,6-디이소시아네이트, 자일렌-1,4-디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌-1,3-디이소시아네이트, 1-클로로메틸-2,4-디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(2,6-디메틸페닐이소시아네이트), 4,4'-옥시비스(페닐이소시아네이트), 헥사메틸렌디이소시아네이트로부터 유도되는 3관능 이소시아네이트, 및 트리메탄프로판올어덕트톨루엔디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트는 폴리에스테르 폴리올과 아크릴 산을 당업계에 공지된 방법에 따라 반응시켜 제조할 수 있다. 상기 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트는 예를 들어, 폴리에스테르 아크릴레이트, 폴리에스테르 디아크릴레이트, 폴리에스테르 테트라아크릴레이트, 폴리에스테르 헥사아크릴레이트, 폴리에스테르 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 폴리에스테르 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 및 폴리에스테르 펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트로 이루어진 군에서 1종 이상 선택될 수 있으나, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머는 본 발명의 광경화 코팅 조성물 중 고형분 함량 기준 100 중량부에 대하여, 92 내지 99 중량부 포함되는 것이 바람직하다. 상기 올리고머의 함량이 92 중량부 미만이면 과경화로 인한 크랙이 발생할 수 있고, 99 중량부를 초과하면 미경화로 인해 물성 저하 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 광경화 코팅 조성물은 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머로서, 2 내지 5관능 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트와 2내지 6관능 우레탄 (메타)아크릴레이트의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트는 광경화 코팅 조성물 중 고형분 기준 100 중량부에 대하여, 20 내지 50 중량부 포함되는 것이 바람직하다. 상기 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트의 함량이 20 중량부 미만이면 크랙 특성이 저하되고, 50 중량부를 초과할 경우에는 기계적 물성 저하가 발생할 수 있다.
또한, 상기 우레탄 (메타)아크릴레이트는 본 발명의 광경화 코팅 조성물 중 고형분 기준 100 중량부에 대하여, 45 내지 85 중량부 포함되는 것이 바람직하다. 상기 우레탄 (메타)아크릴레이트의 함량이 45 중량부 미만이면 기계적 물성이 저하되고, 85 중량부를 초과할 경우 크랙 특성 저하가 발생할 수 있다
본 발명의 일 실시형태에서, 광경화 코팅 조성물에 포함되는 모노머로는 광경화형 관능기로 (메타)아크릴로일기, 비닐기, 스티릴기, 알릴기 등의 불포화기를 분자내에 갖는, 당해 기술분야에서 사용되는 모노머를 제한 없이 사용할 수 있으며, 구체적으로 (메타)아크릴로일기를 갖는 모노머를 사용할 수 있다.
상기 (메타)아크릴로일기를 갖는 모노머는 예를 들어, 네오펜틸글리콜아크릴레이트, 1,6-헥산디올(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리(메타)아크릴레이트, 1,2,4-시클로헥산테트라(메타)아크릴레이트, 펜타글리세롤트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 비스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소덱실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 테트라히드로퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 및 이소보네올(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
특히, 상기 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트와 혼합물 조성으로 포함되는 우레탄 (메타)아크릴레이트의 함량 범위 내에서 광경화형 모노머를 대체하여 사용함으로써 광경화 코팅 조성물의 작업성 및 상용성을 증가시킬 수 있고, 동등 수준의 크랙 특성을 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 광경화 코팅 조성물은 광개시제 및 용제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 광개시제로는 당해 기술분야에서 사용되는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 광개시제로는 히드록시케톤류, 아미노케톤류 및 수소탈환형 광개시제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
예를 들어, 상기 광개시제로는 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]2-모폴린프로판온-1, 디페닐케톤, 벤질디메틸케탈, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-온, 4-히드록시시클로페닐케톤, 2,2-디메톡시-2-페닐-아세토페논, 안트라퀴논, 플루오렌, 트리페닐아민, 카바졸, 3-메틸아세토페논, 4-크놀로아세토페논, 4,4-디메톡시아세토페논, 4,4-디아미노벤조페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 벤조페논, 및 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀옥사이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 광개시제는 본 발명의 광경화 코팅 조성물 100 중량부에 대하여 0.05 내지 10 중량부 포함되는 것이 바람직하다. 상기 광개시제의 함량이 0.05 중량부 미만이면 조성물의 경화 속도가 늦고 미경화가 발생하여 기계적 물성이 떨어지고, 10 중량부 이상이면 과경화로 크랙이 발생할 수 있다.
상기 용제는 특별히 한정되지 않으며, 당해 기술분야에서 사용되는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 구체적으로, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 디아세톤알코올 등의 케톤류； 포름산메틸, 초산메틸, 초산에틸, 젖산에틸, 초산부틸 등의 에스테르류； 니트로메탄, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 등의 함질소 화합물； 디이소프로필에테르, 테트라히드로푸란, 디옥산, 디옥솔란 등의 에테르류； 염화메틸렌, 클로로포름, 트리클로로에탄, 테트라클로로에탄 등의 할로겐화 탄화수소； 디메틸술폭시드, 탄산프로필렌, 2-메톡시에탄올 등의 기타 물질을 들 수 있다. 상기 예시된 용제들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 보다 구체적으로, 초산메틸, 초산에틸, 초산부틸, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 및 2-메톡시에탄올로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 용제는 본 발명의 광경화 코팅 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 85 중량부 포함되는 것이 바람직하다. 상기 용제의 함량이 0.1 중량부 미만이면 점도가 높아 작업성이 떨어지고, 85 중량부를 초과할 경우에는 건조 및 경화 과정에서 많은 시간이 소요되는 단점이 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 광경화 코팅 조성물은 상기한 성분들 이외에도, 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 성분들, 예를 들어 항산화제, UV 흡수제, 광안정제, 열적 고분자화 금지제, 레블링제, 계면활성제, 윤활제, 방오제 등이 추가적으로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 광경화 코팅 필름에 사용되는 투명기재로는, 투명성이 있는 플라스틱 필름이면 어떤 것이라도 사용 가능하다. 예를 들면, 노르보르넨이나 다환 노르보르넨계 단량체와 같은 시클로올레핀을 포함하는 단량체의 단위를 갖는 시클로올레핀계 유도체, 셀룰로오스(디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스부틸레이트, 이소부틸에스테르셀룰로오스, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스, 아세틸프로피오닐셀룰로오스), 에틸렌아세트산비닐공중합체, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리우레탄 및 에폭시 중에서 선택하여 사용할 수 있으며, 미연신, 1축 또는 2축 연신 필름을 사용할 수 있다.
구체적으로는, 상기 예시한 투명기재 중에서도 투명성 및 내열성이 우수한 1축 또는 2축 연신 폴리에스테르 필름이나, 투명성 및 내열성이 우수하면서 필름의 대형화에 대응할 수 있는 시클로올레핀계 유도체 필름, 투명성 및 광학적으로 이방성이 없는 트리아세틸셀룰로오스 필름, 높은 투명성과 저가인 아크릴계 공중합체 필름이 적합하게 사용될 수 있다. 보다 구체적으로는, 최근 시장 요구에 맞게 높은 투명성과 저가인 아크릴계 공중합체 필름이 사용될 수 있다.
상기 투명기재의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 8 내지 1000㎛, 구체적으로는 20 내지 150㎛일 수 있다. 상기 투명기재의 두께가 8㎛ 미만이면 필름의 강도가 저하되어 가공성이 떨어지게 되고, 1000㎛ 초과이면 투명성이 저하되거나 편광판의 중량이 커지는 문제가 발생한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 코팅 필름은 투명기재의 한면 또는 양면에 상술한 광경화 코팅 조성물을 도포하고 경화시켜 코팅층을 형성시킴으로써 제조할 수 있다.
상기 광경화 코팅 조성물은 다이코터, 에어 나이프, 리버스 롤, 스프레이, 블레이드, 캐스팅, 그라비아, 마이크로 그라비아, 스핀코팅 등 공지된 방식을 적절히 사용하여, 투명기재에 도공(Coating Process)이 가능하다.
상기 광경화 코팅 조성물을 투명기재에 도포한 후에는, 30 내지 150℃의 온도에서 10초 내지 1시간 동안, 보다 구체적으로는 30초 내지 30분 동안 휘발물을 증발시켜 건조시킨 다음, UV광을 조사하여 경화시킨다. 상기 UV광의 조사량은 구체적으로 약 0.01 내지 10J/㎠일 수 있으며, 보다 구체적으로 0.1 내지 2J/㎠일 수 있다.
이때, 형성되는 코팅층의 두께는 구체적으로 2 내지 30um, 보다 구체적으로 3 내지 15um일 수 있다. 상기 코팅층의 두께가 상기 범위 내에 포함될 경우 우수한 경도 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는 상술한 코팅 필름이 구비된 편광판에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판은 상술한 코팅 필름을 편광필름의 적어도 한면에 적층하여 제조할 수 있다.
상기 편광필름은 특별하게 제한되지 않으며, 예를 들면 폴리비닐 알코올계 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2색성 염료 등의 2색성 물질을 흡착시켜 1축 연신한 필름, 폴리비닐 알코올의 탈수처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등이 사용될 수 있다. 구체적으로는, 폴리비닐 알코올계 필름과 요오드 등의 2색성 물질로 이루어지는 것이 사용될 수 있다. 이들 편광필름의 두께는 특별하게 제한되지 않지만, 일반적으로는 5 내지 80㎛ 정도이다.
본 발명의 일 실시형태는 상술한 코팅 필름이 구비된 표시장치에 관한 것이다. 일례로, 본 발명의 코팅 필름이 구비된 편광판을 표시장치에 내장함으로써, 가시성이 우수한 다양한 표시장치를 제조할 수 있다.　 또한, 본 발명의 코팅 필름을 표시장치의 윈도우에 부착시킬 수도 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 코팅 필름은 반사형, 투과형, 반투과형 LCD 또는 TN형, STN형, OCB형, HAN형, VA형, IPS형 등의 각종 구동 방식의 LCD에 사용될 수 있다.　 또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 코팅 필름은 플라즈마 디스플레이, 필드 에미션 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 무기 EL 디스플레이, 전자 페이퍼 등의 각종 표시장치에도 사용될 수 있다.
이하, 실시예, 비교예 및 실험예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예, 비교예 및 실험예는 오직 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5: 광경화 코팅 필름의 제조
하기 표 1에 나타낸 바와 같은 비율(단위; 중량%)로 각 성분들을 혼합하여 광경화 코팅 조성물을 제조하였다.
우레탄
아크릴레이트		 폴리에스테르
아크릴레이트		 모노머 용제 광개시제 첨가제
6관능 4관능 3관능
실시예1 4.8 8 27.2 57.7 2.0 0.3
실시예2 4.2 12 23.8 57.7 2.0 0.3
실시예3 3.6 16 20.4 57.7 2.0 0.3
실시예4 3 20 17 57.7 2.0 0.3
비교예1 5.4 4 30.6 57.7 2.0 0.3
비교예2 2.4 24 13.6 57.7 2.0 0.3
비교예3 40 57.7 2.0 0.3
비교예4 40 57.7 2.0 0.3
비교예5 40 57.7 2.0 0.3
상기 표 1에서 사용된 각 성분은 아래와 같다.
우레탄 아크릴레이트: 우레탄헥사아크릴레이트(PU610)
폴리에스테르 아크릴레이트: 폴리에스테르테트라아크릴레이트(PS420)
모노머: 펜타에리스리톨트리아크릴레이트(M340)
용제: 메틸에틸케톤, 2-메톡시에탄올
광개시제: 1-히드록시시클로헥실페닐케톤
첨가제: 변성 실리콘 폴리머(BYK-3530)
상기한 바와 같이 제조한 광경화 코팅 조성물을 각각 1시간 동안 교반한 후, 투명기재 필름(80㎛, PMMA) 위에 두께가 6㎛가 되도록 마이어바(그라비어 코터의 일종)로 도포한 다음, 70℃에서 1분간 건조한 후, 500mJ/cm2으로 경화시켜 코팅 필름을 제조하였다.
실험예 1:
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 코팅 필름 각각에 대하여 다음과 같이 평가를 실시하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 전광선투과율
분광광도계(HZ-1, 일본 스가사)를 이용하여 PMMA 면을 광원(D65)으로 향해서 전광선투과율(Total Transmittance) 및 전체 헤이즈(Haze)를 측정하였다.
(2) 연필경도
제조된 코팅 필름의 표면을 연필경도 시험기(PHT, 한국 석보과학사)로 500g 하중을 걸고 연필경도를 측정하였다. 연필은 미쯔비시 제품을 사용하고 한 연필경도당 5회 실시하였다. 기스가 2개 이상이면 불량으로 판정하였으며, 불량이 발생하기 이전의 연필로 연필경도를 표시하였다.
기스 0: OK
기스 1: OK
기스 2 이상: NG
(3) 내스크래치성
스틸울테스트기(WT-LCM100, 한국 프로텍사)를 이용하여 1kg/(2cm x 2cm)하에서 10회 왕복운동시켜 내스크래치성을 시험하였다. 스틸울은 #0000을 사용하였다.
A: 스크래치가 0개
A': 스크래치가 1~10개
B: 스크래치가 11~20개
C: 스크래치가 21~30개
D: 스크래치가 31개 이상
(4) 밀착성
필름의 도포된 면에 1mm 간격으로 가로 세로 각각 11개의 직선을 그어 100개의 정사각형을 만든 후, 테이프(CT-24, 일본 니치방사)을 이용하여 3회 박리 테스트를 진행하였다. 100개의 사각형 3개를 테스트하여 평균치를 기록하였다. 밀착성은 다음과 같이 기록하였다.
밀착성 = n / 100
n: 전체 사각형 중 박리되지 않는 사각형 수
100: 전체 사각형의 개수
따라서 하나도 박리되지 않았을 시 100 / 100으로 기록하였다.
(5) 내굴곡성
제조된 코팅 필름을 만능 시험기(Universal Testing Machine 5567, Instron사)를 이용하여, 굴곡모드(Flexure mode)로 Plate-to-Plate 지그를 이용하여 굴곡 시험을 실시하여 최대 굴곡 하중(Maximum Flexure Load, Fmax) 값을 측정하였다.
측정 방법은 시료 사이즈를 20mm x 40mm(가로 x 세로)로 준비하여, Plate to Plate의 간격을 35mm로 유지하고, 샘플의 양 끝단을 각 플레이트의 중앙으로부터 20mm 위치에 고정하였다. 이때 약간 굴곡된 필름 기준 코팅 도막이 바깥쪽을 향하게 하였다. 굴곡 시험은 20mm/분의 스피드로 진행하며, 시간에 따라 필름의 곡률이 감소하도록 필름에 굴곡을 주며, 코팅 필름의 크랙과 동시에 기재파단이 발생하는 Fmax 값을 기록하였다.
구분 전광선투과율
(%)		 헤이즈
(%)		 연필경도
(H)		 내스크래치성 밀착성 내굴곡성
Fmax(N)
실시예1 91.9 0.3 2 A' 100/100 1.589
실시예2 91.8 0.3 2 A' 100/100 2.431
실시예3 91.8 0.3 2 A' 100/100 2.874
실시예4 91.9 0.3 2 A' 100/100 3.541
비교예1 91.8 0.3 2 A' 100/100 1.052
비교예2 91.8 0.3 2 B 100/100 4.101
비교예3 91.8 0.3 2 A 100/100 0.882
비교예4 91.8 0.3 1 D 100/100 4.875
비교예5 91.8 0.3 2 A 100/100 0.785
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 4의 광경화 코팅 필름은 광학적 물성 및 기계적인 물성을 유지하면서, 우수한 내굴곡성을 나타내었다.
반면, 비교예 1 내지 5의 경우에는 기계적 강도나 내굴곡성이 저하되는 것을 확인하였다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아님은 명백하다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허청구범위와 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 최대 굴곡 하중(Maximum Flexure Load, Fmax)이 1.5 내지 3.5 N인 광경화 코팅 필름.
  2. 제1항에 있어서, 투명기재의 한면 또는 양면에 광경화 코팅 조성물의 경화물을 포함하는 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광경화 코팅 필름.
  3. 제2항에 있어서, 광경화 코팅 조성물이 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머 및 모노머를 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화 코팅 필름.
  4. 제3항에 있어서, 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머가 우레탄 (메타)아크릴레이트와 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트의 혼합물인 것을 특징으로 하는 광경화 코팅 필름.
  5. 제3항에 있어서, 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머가 광경화 코팅 조성물 중 고형분 기준 100 중량부에 대하여, 92 내지 99 중량부 포함되는 것을 특징으로 하는 광경화 코팅 필름.
  6. 제3항에 있어서, 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머가 2 내지 5관능 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트와 4 내지 6관능 우레탄 (메타)아크릴레이트의 혼합물인 것을 특징으로 하는 광경화 코팅 필름.
  7. 제6항에 있어서, 광경화 코팅 조성물 중 고형분 기준 100 중량부에 대하여, 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트가 20 내지 50 중량부 포함되고, 우레탄 (메타)아크릴레이트는 45 내지 85 중량부 포함되는 것을 특징으로 광경화 코팅 필름.
  8. 제3항에 있어서, 모노머가 (메타)아크릴로일기를 갖는 모노머인 것을 특징으로 하는 광경화 코팅 필름.
  9. 제7항에 있어서, 혼합물 중 4 내지 6관능 우레탄 (메타)아크릴레이트의 일부를 광경화형 모노머로 대체하여 사용하는 것을 특징으로 하는 광경화 코팅 조성물.
  10. 제3항에 있어서, 광경화 코팅 조성물이 광개시제 및 용제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화 코팅 필름.
  11. 제10항에 있어서, 광경화 코팅 조성물 100 중량부에 대하여, 광개시제가 0.05 내지 10 중량부 포함되고, 용제가 0.1 내지 85 중량부 포함되는 것을 특징으로 하는 광경화 코팅 필름.
  12. 제2항에 있어서, 투명기재가 아크릴계 공중합체 필름인 것을 특징으로 하는 광경화 코팅 필름.
  13. 제12항에 따른 코팅 필름이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판.
  14. 제12항에 따른 코팅 필름이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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