KR20170036624A - 광경화성 코팅 조성물, 저굴절층 및 반사 방지 필름 - Google Patents

광경화성 코팅 조성물, 저굴절층 및 반사 방지 필름 Download PDF

Info

Publication number
KR20170036624A
KR20170036624A KR1020160120100A KR20160120100A KR20170036624A KR 20170036624 A KR20170036624 A KR 20170036624A KR 1020160120100 A KR1020160120100 A KR 1020160120100A KR 20160120100 A KR20160120100 A KR 20160120100A KR 20170036624 A KR20170036624 A KR 20170036624A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
functional group
substituted
fluorine
compound
group
Prior art date
Application number
KR1020160120100A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102086054B1 (ko
Inventor
김부경
장석훈
변진석
장영래
김헌
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to JP2018503559A priority Critical patent/JP6727574B2/ja
Priority to EP16848912.8A priority patent/EP3309222B1/en
Priority to PCT/KR2016/010525 priority patent/WO2017052186A1/ko
Priority to CN201680043064.7A priority patent/CN107922756B/zh
Priority to US15/742,376 priority patent/US20180194912A1/en
Publication of KR20170036624A publication Critical patent/KR20170036624A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102086054B1 publication Critical patent/KR102086054B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/042—Coating with two or more layers, where at least one layer of a composition contains a polymer binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/006—Anti-reflective coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F265/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00
    • C08F265/04—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00 on to polymers of esters
    • C08F265/06—Polymerisation of acrylate or methacrylate esters on to polymers thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24—Expanded, porous or hollow particles inorganic
    • C08K7/26—Silicon- containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04—Polysiloxanes
    • C08L83/06—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • C09D4/06—Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09D159/00 - C09D187/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/65—Additives macromolecular
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/66—Additives characterised by particle size
    • C09D7/67—Particle size smaller than 100 nm
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • G02B1/111—Anti-reflection coatings using layers comprising organic materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives

Abstract

본 발명은, 광중합성 화합물; 무기 미세 입자; 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물; 및 광중합 개시제를 포함하는 광경화성 코팅 조성물과, 상기 광경화성 코팅 조성물의 광경화물을 포함하는 저굴절층과, 상기 저굴절층을 포함한 반사 방지 필름에 관한 것이다.

Description

광경화성 코팅 조성물, 저굴절층 및 반사 방지 필름{PHOTOSESITIVE COATING COMPOSITOIN, LOW REFLECTION FILM, AND ANTI-REFLECTIVE FILM}
본 발명은 광경화성 코팅 조성물, 저굴절층 및 반사 방지 필름에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 낮은 반사율 및 높은 투광율과 함께 가지면서 높은 내스크래치성 및 방오성을 동시에 구현하는 저굴절층을 제공할 수 있는 광경화성 코팅 조성물과, 낮은 반사율 및 높은 투광율과 함께 가지면서 높은 내스크래치성 및 방오성을 동시에 구현하는 저굴절층과, 디스플레이 장치의 화면의 선명도를 높일 수 있으면서도 우수한 기계적 물성을 나타내는 반사 방지 필름에 관한 것이다.
일반적으로 PDP, LCD 등의 평판 디스플레이 장치에는 외부로부터 입사되는 빛의 반사를 최소화하기 위한 반사 방지 필름이 장착된다.
빛의 반사를 최소화하기 위한 방법으로는 수지에 무기 미립자 등의 필러를 분산시켜 기재 필름 상에 코팅하고 요철을 부여하는 방법(anti-glare: AG 코팅); 기재 필름 상에 굴절율이 다른 다수의 층을 형성시켜 빛의 간섭을 이용하는 방법 (anti-reflection: AR 코팅) 또는 이들을 혼용하는 방법 등이 있다.
그 중, 상기 AG 코팅의 경우 반사되는 빛의 절대량은 일반적인 하드 코팅과 동등한 수준이지만, 요철을 통한 빛의 산란을 이용해 눈에 들어오는 빛의 양을 줄임으로써 저반사 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 상기 AG 코팅은 표면 요철로 인해 화면의 선명도가 떨어지기 때문에, 최근에는 AR 코팅에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다.
상기 AR 코팅을 이용한 필름으로는 기재 필름 상에 하드 코팅층(고굴절율층), 저반사 코팅층 등이 적층된 다층 구조인 것이 상용화되고 있다. 그러나, 상기와 같이 다수의 층을 형성시키는 방법은 각 층을 형성하는 공정을 별도로 수행함에 따라 층간 밀착력(계면 접착력)이 약해 내스크래치성이 떨어지는 단점이 있다. 이에 따라, 외부로부터 입사되는 빛의 절대 반사량을 줄이고, 표면의 내스크래치성을 향상시키기 위한 많은 연구가 이루어지고 있으나 이에 따른 물성 개선의 정도가 미흡한 실정이다.
본 발명은 낮은 반사율 및 높은 투광율과 함께 가지면서 높은 내스크래치성 및 방오성을 동시에 구현하는 저굴절층을 제공할 수 있는 광경화성 코팅 조성물을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 낮은 반사율 및 높은 투광율과 함께 가지면서 높은 내스크래치성 및 방오성을 동시에 구현하는 저굴절층을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 디스플레이 장치의 화면의 선명도를 높일 수 있으면서도 우수한 기계적 물성을 나타내는 반사 방지 필름을 제공하기 위한 것이다.
본 명세서에서는, 광중합성 화합물; 무기 미세 입자; 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물; 및 광중합 개시제;를 포함하는, 저굴절층 형성용 광경화성 코팅 조성물이 제공된다.
또한, 본 명세서에서는, 상기 광경화성 코팅 조성물의 광경화물을 포함하는 저굴절층이 제공된다.
또한, 본 명세에서는, 상기 저굴절층; 및 상기 저굴절층의 일면 상에 형성된 하드 코팅층;을 포함하는 반사 방지 필름이 제공된다.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 광경화성 코팅 조성물, 저굴절층 및 반사 방지 필름에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 명세서에서, 광중합성 화합물은 빛이 조사되면, 예를 들어 가시 광선 또는 자외선의 조사되면 중합 반응을 일으키는 화합물을 통칭한다.
또한, 함불소 화합물은 화합물 중 적어도 1개 이상의 불소 원소가 포함된 화합물을 의미한다.
또한, (메트)아크릴[(Meth)acryl]은 아크릴(acryl) 및 메타크릴레이트(Methacryl) 양쪽 모두를 포함하는 의미이다.
또한, (공)중합체는 공중합체(co-polymer) 및 단독 중합체(homo-polymer) 양쪽 모두를 포함하는 의미이다.
또한, 중공 실리카 입자(silica hollow particles)라 함은 규소 화합물 또는 유기 규소 화합물로부터 도출되는 실리카 입자로서, 상기 실리카 입자의 표면 및/또는 내부에 빈 공간이 존재하는 형태의 입자를 의미한다.
발명의 일 구현예에 따르면, 광중합성 화합물; 무기 미세 입자; 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물; 및 광중합 개시제;를 포함하고, 상기 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물은 종류에 따라 불소 함유 범위가 상이한, 저굴절층 형성용 광경화성 코팅 조성물 이 제공될 수 있다.
본 발명자들은, 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물 2종류 이상을 포함한 광경화성 코팅 조성물을 사용하면, 낮은 반사율 및 높은 투광율을 구현할 수 있고 내마모성 또는 내스크래치성을 향상시킴과 동시에 외부 오염 물질에 대한 우수한 방오성을 확보할 수 있는 저굴절층과 이를 포함한 반사 방지 필름을 제공할 수 있다는 점을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다.
상기 일 구현예의 광경화성 코팅 조성물로부터 제공되는 저굴절층은 디스플레이 장치의 화면의 선명도를 높일 수 있으면서도 우수한 내스크래치성 및 높은 방오성을 가져서 디스플레이 장치 또는 편광판 제조 공정 등에 큰 제한 없이 용이하게 적용 가능하다.
이전에는 반사 방지 필름에 포함되는 저굴절층의 내스크래치성을 향상시키기 위해서는 나노미터 사이즈의 다양한 입자(예를 들어, 실리카, 알루미나, 제올라이트 등의 입자)를 첨가하는 방법이 주로 시도되었다. 그러나, 상기와 같이 나노미터 사이즈의 입자를 사용하는 경우 저굴절층의 반사율을 낮추면서 내스크래치성을 높이기 어려운 한계가 있었으며, 나노미터의 사이즈의 입자로 인하여 저굴절층 표면이 갖는 방오성이 크게 저하되었다.
이에 반하여, 상기 일 구현예의 광경화성 코팅 조성물은 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물을 2종류 이상 포함함에 따라서, 최종 제조되는 저굴절층 및 반사 방지 필름은 보다 낮은 반사율 및 향상된 투광율을 가질 수 있고 내스크래치성 등의 기계적 물성을 향상시키면서 외부로 오염에 대한 높은 방오성을 확보할 수 있다.
구체적으로, 상기 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물에 포함되는 불소 원소의 특성으로 인하여, 상기 광경화성 코팅 조성물로부터 제조되는 저굴절층 및 반사 방지 필름은 액체들이나 유기 물질에 대하여 상호 작용 에너지가 낮아질 수 있으며, 이에 따라 상기 저굴절층 및 반사 방지 필름에 전사되는 오염 물질의 양을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 전사된 오염 물질이 표면에 잔류하는 현상을 방지할 수 있고, 상기 오염 물질 자체를 쉽게 제거할 수 있는 특성을 갖는다.
또한, 상기 저굴절층 및 반사 방지 필름 형성 과정에서 상기 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물에 포함된 반응성 작용기가 가교 작용을 하게 되고, 이에 따라 상기 저굴절층 및 반사 방지 필름이 갖는 물리적 내구성, 내스크래치성 및 열적 안정성을 높일 수 있다.
특히, 상기 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물 2종 이상을 사용함에 따라서, 1종류의 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물을 사용하는 경우에 비하여 보다 높은 상승 효과를 얻을 수 있으며, 구체적으로 보다 높은 물리적 내구성 및 내스크래치성을 확보하면서 보다 향상된 방오성 및 슬립성 등의 표면 특성을 구현할 수 있다.
상기 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물은 포함되는 불소 함유 범위에 따라 구분될 수 있으며, 구체적으로 상기 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물은 종류에 따라 불소 함유 범위가 상이하다.
상기 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물 중 보다 높은 불소 함유량을 나타내는 함불소 화합물로부터 기인하는 특성으로 인하여 상기 광경화성 코팅 조성물로부터 제조되는 저굴절층 및 반사 방지 필름은 보다 낮은 반사율을 확보하면서 보다 향상된 방오성을 가질 수 있다. 또한, 상기 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물 중 보다 낮은 불소 함유량을 나타내는 함불소 화합물은 상기 광경화성 코팅 조성물에 포함되는 다른 성분들과 상용성을 보다 높일 수 있고, 아울러 최종 제조되는 저굴절층 및 반사 방지 필름이 보다 높은 물리적 내구성 및 내스크래치성을 갖고 향상된 방오성과 함께 균질한 표면 특성 및 높은 표면 슬립성을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물은 포함되는 불소의 함량 25% 중량%를 기준으로 구분될 수 있다. 상기 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물 각각에 포함되는 불소의 함량은 통상적으로 알려진 분석 방법, 예를 들어 IC [Ion Chromatograph] 분석 방법을 통해서 확인할 수 있다.
구체적인 예로, 상기 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물은 광반응성 작용기를 포함하고 25 내지 60중량%의 불소를 포함하는 제1함불소 화합물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물은 광반응성 작용기를 포함하고 1 중량% 이상 25중량% 미만의 함량으로 불소를 포함하는 제2함불소 화합물을 포함할 수도 있다.
상기 광경화성 코팅 조성물이 1) 광반응성 작용기를 포함하고 25 내지 60중량%의 불소를 포함하는 제1함불소 화합물과 2) 광반응성 작용기를 포함하고 1 중량% 이상 25중량% 미만의 함량으로 불소를 포함하는 제2함불소 화합물을 포함함에 따라서, 1종류의 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물을 사용하는 경우에 비하여 보다 높은 물리적 내구성 및 내스크래치성을 확보하면서 보다 향상된 방오성 및 슬립성 등의 표면 특성을 구현할 수 있다.
구체적으로, 보다 높은 불소 함량을 갖는 제1함불소 화합물로 인하여 최종 제조되는 저굴절층 및 반사 방지 필름은 보다 낮은 반사율을 확보하면서 보다 향상된 방오성을 가질 수 있으며, 보다 낮은 불소 함량을 갖는 제2함불소 화합물로 인하여 상기 광경화성 코팅 조성물에 포함되는 다른 성분들과 상용성을 보다 높일 수 있고, 아울러 최종 제조되는 저굴절층 및 반사 방지 필름이 보다 높은 물리적 내구성 및 내스크래치성을 갖고 향상된 방오성과 함께 균질한 표면 특성 및 높은 표면 슬립성을 가질 수 있다.
상기 제1함불소 화합물과 제2함불소 화합물 간의 불소 함유량의 차이가 5중량%이상일 수 있다. 상기 제1함불소 화합물와 제2함불소 화합물 간의 불소 함유량의 차이가 5중량%이상, 또는 10중량%이상 임에 따라서, 상술한 제1함불소 화합물과 제2함불소 화합물 각각에 따른 효과가 보다 극대화될 수 있으며, 이에 따라 상기 제1함불소 화합물과 제2함불소 화합물을 함께 사용함에 따른 상승 효과 또한 높아질 수 있다.
상기 제1 및 제2의 용어는 지칭하는 구성 요소를 특정하기 위한 것으로서, 이에 의하여 순서 또는 중요도 등의 한정되는 것은 아니다.
상기 제1함불소 화합물과 제2함불소 화합물 간의 중량비가 크게 한정되는 것은 아니나, 최종 제조되는 저굴절층 및 반사 방지 필름이 보다 향상된 내스크래치성 및 방오성과 함께 균질한 표면 특성을 갖도록 하기 위하여, 상기 제1함불소 화합물에 대한 제2함불소 화합물의 중량비가 0.01 내지 0.5, 바람직하게는 0.01 내지 0.4일 수 있다.
상기 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물 각각에는 1이상의 광반응성 작용기가 포함 또는 치환될 수 있으며, 상기 광반응성 작용기는 빛의 조사에 의하여, 예를 들어 가시 광선 또는 자외선의 조사에 의하여 중합 반응에 참여할 수 있는 작용기를 의미한다. 상기 광반응성 작용기는 빛의 조사에 의하여 중합 반응에 참여할 수 있는 것으로 알려진 다양한 작용기를 포함할 수 있으며, 이의 구체적인 예로는 (메트)아크릴레이트기, 에폭사이드기, 비닐기(Vinyl) 또는 싸이올기(Thiol)를 들 수 있다.
상기 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물 각각은 2,000 내지 200,000, 바람직하게는 5,000 내지 100,000의 중량평균분자량(GPC법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량)을 가질 수 있다.
상기 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물의 중량평균분자량이 너무 작으면, 상기 구현예의 광경화성 코팅 조성물에서 함불소 화합물들이 표면에 균일하고 효과적으로 배열하지 못하고 최종 제조되는 저굴절층 및 반사 방지 필름의 내부에 위치하게 되는데, 이에 따라 상기 저굴절층 및 반사 방지 필름의 표면이 갖는 방오성이 저하되고 상기 저굴절층 및 반사 방지 필름의 내부의 가교 밀도가 낮아져서 전체적인 강도나 내크스래치성 등의 기계적 물성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물의 중량평균분자량이 너무 높으면, 상기 구현예의 광경화성 코팅 조성물에서 다른 성분들과의 상용성이 낮아질 수 있고, 이에 따라 최종 제조되는 저굴절층 및 반사 방지 필름의 헤이즈가 높아지거나 광투과도가 낮아질 수 있으며, 상기 저굴절층 및 반사 방지 필름의 강도 또한 저하될 수 있다.
구체적으로, 상기 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물은 i) 하나 이상의 광반응성 작용기가 치환되고, 적어도 하나의 탄소에 1이상의 불소가 치환된 지방족 화합물 또는 지방족 고리 화합물; ii) 1 이상의 광반응성 작용기로 치환되고, 적어도 하나의 수소가 불소로 치환되고, 하나 이상의 탄소가 규소로 치환된 헤테로(hetero) 지방족 화합물 또는 헤테로(hetero)지방족 고리 화합물; iii) 하나 이상의 광반응성 작용기가 치환되고, 적어도 하나의 실리콘에 1이상의 불소가 치환된 폴리디알킬실록산계 고분자(예를 들어, 폴리디메틸실록산계 고분자); iv) 1 이상의 광반응성 작용기로 치환되고 적어도 하나의 수소가 불소로 치환된 폴리에테르 화합물, 또는 상기 i) 내지 iv) 중 2이상의 혼합물 또는 이들의 공중합체를 들 수 있다.
상기 광경화성 코팅 조성물은 상기 광중합성 화합물 100중량부에 대하여 상기 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물 20 내지 300중량부를 포함할 수 있다. 상기 광중합성 화합물 대비 상기 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물의 함량은 상기 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물 2종류 이상의 전체 함량을 기준으로 한다.
상기 광중합성 화합물 대비 상기 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물이 과량으로 첨가되는 경우 상기 구현예의 광경화성 코팅 조성물의 코팅성이 저하되거나 상기 구현예의 광경화성 코팅 조성물로부터 얻어진 저굴절층이 충분한 내구성이나 내스크래치성을 갖지 못할 수 있다. 또한, 상기 광중합성 화합물 대비 상기 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물의 양이 너무 작으면, 상기 구현예의 광경화성 코팅 조성물로부터 얻어진 저굴절층이 충분한 방오성이나 내스크래치성 등의 기계쩍 물성을 갖지 못할 수 있다.
상기 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물은 규소 또는 규소 화합물을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물은 선택적으로 내부에 규소 또는 규소 화합물을 함유할 수 있고, 구체적으로 상기 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물 중 규소의 함량은 0.1 중량% 내지 20중량%일 수 있다.
상기 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물 각각에 포함되는 규소 또는 규소 화합물의 함량 또한 통상적으로 알려진 분석 방법, 예를 들어 ICP [Inductively Coupled Plasma] 분석 방법을 통해서 확인할 수 있다.
상기 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물에 포함되는 규소는 상기 구현예의 광경화성 코팅 조성물에 포함되는 다른 성분과의 상용성을 높일 수 있으며 이에 따라 최종 제조되는 굴절층에 헤이즈(haze)가 발생하는 것을 방지하여 투명도를 높이는 역할을 할 수 있으며, 아울러 최종 제조되는 저굴절층이나 반사 방지 필름의 표면의 슬립성을 향상시켜 내스크래치성을 높일 수 있다.
한편, 상기 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물 중 규소의 함량이 너무 커지면, 상기 구현예의 광경화성 코팅 조성물에 포함된 다른 성분과 상기 함불소 화합물 간의 상용성이 오히려 저하될 수 있으며, 이에 따라 최종 제조되는 저굴절층이나 반사 방지 필름이 충분한 투광도나 반사 방지 성능을 갖지 못하여 표면의 방오성 또한 저하될 수 있다.
한편, 상기 광경화성 코팅 조성물은 반응성 작용기가 1이상 치환된 폴리실세스퀴옥산을 더 포함할 수 있다. 상기 반응성 작용기가 1이상 치환된 폴리실세스퀴옥산은 표면에 반응성 작용기가 존재하여 상기 광경화성 코팅 조성물의 광경화시 형성되는 도막이나 바인더 수지의 기계적 물성, 예를 들어 내스크래치성을 높일 수 있다.
이전에 알려진 실리카, 알루미나, 제올라이트 등의 미세 입자를 사용하는 경우 단순히 필름이나 도막의 강도를 높이는데 반하여, 상기 반응성 작용기가 1이상 치환된 폴리실세스퀴옥산을 사용하는 경우 최종 제조되는 저굴절층이나 반사 방지 필름의 강도를 높일 뿐만 아니라 필름 전체 영역에 걸쳐 가교 결합을 형성할 수 있어서 표면 강도 및 내스크래치성도 함께 향상시킬 수 있다.
상기 광경화성 코팅 조성물은 상기 광중합성 화합물 100중량부 대비 상기 반응성 작용기가 1이상 치환된 폴리실세스퀴옥산 0.5 내지 60중량부, 또는 1.5 내지 45 중량부를 포함할 수 있다.
상기 광경화성 코팅 조성물 중 상기 광중합성 화합물 대비 상기 반응성 작용기가 1이상 치환된 폴리실세스퀴옥산의 함량이 너무 작은 경우, 상기 광경화성 코팅 조성물의 광경화시 형성되는 도막이나 바인더 수지의 내스크래치성을 충분히 확보하기 어려울 수 있다. 또한, 상기 광경화성 코팅 조성물 중 상기 광중합성 화합물 대비 상기 반응성 작용기가 1이상 치환된 폴리실세스퀴옥산의 함량이 너무 큰 경우, 상기 광경화성 코팅 조성물로부터 제조되는 저굴절층이나 반사 방지 필름의 투명도가 저하될 수 있으며, 스크래치성이 오히려 저하될 수 있다.
상기 폴리실세스퀴옥산에 치환되는 반응성 작용기는 알코올, 아민, 카르복실산, 에폭사이드, 이미드, (메트)아크릴레이트, 니트릴, 노보넨, 올레핀[알릴(ally), 사이클로알케닐(cycloalkenyl) 또는 비닐디메틸실릴 등], 폴리에틸렌글리콜, 싸이올 및 비닐기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 작용기를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 에폭사이드 또는 (메트)아크릴레이트일 수 있다.
상기 반응성 작용기의 보다 구체적인 예로는 (메트)아크릴레이트, 탄소수 1 내지 20의 알킬 (메트)아크릴레이트, 탄소수 3 내지 20의 사이클로알킬(cycloalkyl) 에폭사이드, 탄소수 1 내지 10의 알킬 사이클로알케인(cycloalkane) 에폭사이드를 들 수 있다.
상기 알킬 (메트)아크릴레이트는 (메트)아크릴레이트와 결합하지 않은 '알킬'의 다른 한 부분이 결합 위치라는 의미이며, 상기 사이클로알킬 에폭사이드는 에폭사이드와 결합하지 않은 '사이클로알킬'의 다른 부분이 결합 위치라는 의미이며, 알킬 사이클로알케인(cycloalkane) 에폭사이드는 사이클로알케인(cycloalkane) 에폭사이드와 결합하지 않은 '알킬'의 다른 부분이 결합 위치라는 의미이다.
한편, 상기 반응성 작용기가 1이상 치환된 폴리실세스퀴옥산은 상술한 반응성 작용기 이외로 탄소수 1 내지 20의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 사이클로헥실기 및 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 미반응성 작용기가 1이상 더 포함할 수 있다. 이와 같이 상기 폴리실세스퀴옥산에 반응성 작용기와 미반응성 작용기가 표면에 치환됨에 따라서, 상기 반응성 작용기가 1이상 치환된 폴리실세스퀴옥산에서 실록산 결합(-Si-O-)이 분자 내부에 위치하면서 외부로 노출되지 않게 되어 다른 유기 재료들과의 상용성이 보다 높아질 수 있으며, 상기 실록산 결합이 상기 반응성 작용기나 다른 유기 재료들 사이에서 견고하게 결합됨에 따라서 외부 압력에 의해서 떨어져 나가지 않게 되며, 상기 광경화성 코팅 조성물의 광경화시 형성되는 도막이나 바인더 수지 내부에 견고한 지지체 역할을 할 수 있고, 이에 따라 최종 제조되는 저굴절층이나 반사 방지 필름의 강도나 내스크래치성을 크게 높일 수 있다.
한편, 상기 폴리실세스퀴옥산은(RSiO1.5)n로 표기될 수 있으며(이때, n은 4 내지 30 또는 8 내지 20), 랜덤, 사다리형, cage 및 부분적인 cage 등의 다양한 구조를 가질 수 있다.
다만, 상기 일 구현예의 상기 광경화성 코팅 조성물로부터 제조되는 저굴절층 및 반사 방지 필름의 물성 및 품질을 높히기 위하여, 상기 반응성 작용기가 1이상 치환된 폴리실세스퀴옥산으로 반응성 작용기가 1이상 치환되고 케이지(cage)구조를 갖는 다면체 올리고머 실세스퀴옥산(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane)을 사용할 수 있다.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 작용기가 1이상 치환되고 케이지(cage)구조를 갖는 다면체 올리고머 실세스퀴옥산은 분자 중 실리콘 8 내지 20개를 포함할 수 있다.
또한, 상기 케이지(cage)구조를 갖는 다면체 올리고머 실세스퀴옥산의 실리콘들 중 적어도 1개 이상에는 반응성 작용기가 치환될 수 있으며, 반응성 작용기가 치환되지 않은 실리콘들에는 상술한 비반응성 작용기가 치환될 수 있다.
상기 케이지(cage)구조를 갖는 다면체 올리고머 실세스퀴옥산의 실리콘들 중 적어도 1개에 반응성 작용기가 치환됨에 따라서 상기 광경화성 코팅 조성물의 광경화시 형성되는 도막이나 바인더 수지의 기계적 물성을 향상시킬 수 있으며, 아울러 나머지 실리콘들에 비반응성 작용기가 치환됨에 따라서 분자 구조적으로 입체적인 장애(Steric hinderance)가 나타나서 실록산 결합(-Si-O-)이 외부로 노출되는 빈도나 확률을 크게 낮추어서 다른 유기 재료들과의 상용성이 보다 높아질 수 있으며, 상기 실록산 결합이 상기 반응성 작용기나 다른 유기 재료들 사이에서 견고하게 결합됨에 따라서 외부 압력에 의해서 떨어져 나가지 않게 되며, 상기 광경화성 코팅 조성물의 광경화시 형성되는 도막이나 바인더 수지 내부에 견고한 지지체 역할을 할 수 있고, 이에 따라 최종 제조되는 저굴절층이나 반사 방지 필름의 강도나 내스크래치성을 크게 높일 수 있다.
이러한 반응성 작용기가 1이상 치환되고 케이지(cage)구조를 갖는 다면체 올리고머 실세스퀴옥산(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane, POSS)의 예로는, TMP DiolIsobutyl POSS, Cyclohexanediol Isobutyl POSS, 1,2-PropanediolIsobutyl POSS, Octa(3-hydroxy-3 methylbutyldimethylsiloxy) POSS 등 알코올이 1이상 치환된 POSS; AminopropylIsobutyl POSS, AminopropylIsooctyl POSS, Aminoethylaminopropyl Isobutyl POSS, N-Phenylaminopropyl POSS, N-Methylaminopropyl Isobutyl POSS, OctaAmmonium POSS, AminophenylCyclohexyl POSS, AminophenylIsobutyl POSS 등 아민이 1이상 치환된 POSS; Maleamic Acid-Cyclohexyl POSS, Maleamic Acid-Isobutyl POSS, Octa Maleamic Acid POSS 등 카르복실산이 1이상 치환된 POSS; EpoxyCyclohexylIsobutyl POSS, Epoxycyclohexyl POSS, Glycidyl POSS, GlycidylEthyl POSS, GlycidylIsobutyl POSS, GlycidylIsooctyl POSS 등 에폭사이드가 1이상 치환된 POSS; POSS Maleimide Cyclohexyl, POSS Maleimide Isobutyl 등 이미드가 1이상 치환된 POSS; AcryloIsobutyl POSS, (Meth)acrylIsobutyl POSS, (Meth)acrylate Cyclohexyl POSS, (Meth)acrylate Isobutyl POSS, (Meth)acrylate Ethyl POSS, (Meth)acrylEthyl POSS, (Meth)acrylate Isooctyl POSS, (Meth)acrylIsooctyl POSS, (Meth)acrylPhenyl POSS, (Meth)acryl POSS, Acrylo POSS 등 (메트)아크릴레이트가 1이상 치환된 POSS; CyanopropylIsobutyl POSS 등의 니트릴기가 1이상 치환된 POSS; NorbornenylethylEthyl POSS, NorbornenylethylIsobutyl POSS, Norbornenylethyl DiSilanoIsobutyl POSS, Trisnorbornenyl Isobutyl POSS 등 노보넨기가 1이상 치환된 POSS; AllylIsobutyl POSS, MonoVinylIsobutyl POSS, OctaCyclohexenyldimethylsilyl POSS, OctaVinyldimethylsilyl POSS, OctaVinyl POSS 등 비닐기 1이상 치환된 POSS; AllylIsobutyl POSS, MonoVinylIsobutyl POSS, OctaCyclohexenyldimethylsilyl POSS, OctaVinyldimethylsilyl POSS, OctaVinyl POSS 등의 올레핀이 1이상 치환된 POSS; 탄소수 5 내지 30의 PEG가 치환된 POSS; 또는 MercaptopropylIsobutyl POSS 또는 MercaptopropylIsooctyl POSS 등의 싸이올기가 1이상 치환된 POSS; 등을 들 수 있다.
한편, 상기 구현예의 광경화성 코팅 조성물에 포함되는 광중합성 화합물은 제조되는 저굴절층의 바인더 수지를 형성할 수 있다. 구체적으로, 상기 광중합성 화합물은 (메트)아크릴레이트 또는 비닐기를 포함하는 단량체 또는 올리고머를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 광중합성 화합물은 (메트)아크릴레이트 또는 비닐기를 1이상, 또는 2이상, 또는 3이상 포함하는 단량체 또는 올리고머를 포함할 수 있다.
상기 (메트)아크릴레이트를 포함한 단량체 또는 올리고머의 구체적인 예로는, 펜타에리스리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨 헵타(메트)아크릴레이트, 트릴렌 디이소시아네이트, 자일렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 폴리에톡시 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리메타크릴레이트, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 부탄디올 디메타크릴레이트, 헥사에틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트 또는 이들의 2종 이상의 혼합물이나, 또는 우레탄 변성 아크릴레이트 올리고머, 에폭사이드 아크릴레이트 올리고머, 에테르아크릴레이트 올리고머, 덴드리틱 아크릴레이트 올리고머, 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다. 이때 상기 올리고머의 분자량은 1,000 내지 10,000인 것이 바람직하다.
상기 비닐기를 포함하는 단량체 또는 올리고머의 구체적인 예로는, 디비닐벤젠, 스티렌 또는 파라메틸스티렌을 들 수 있다.
상기 광경화성 코팅 조성물 중 상기 광중합성 화합물의 함량이 크게 한정되는 것은 아니나, 최종 제조되는 저굴절층이나 반사 방지 필름의 기계적 물성 등을 고려하여 상기 광경화성 코팅 조성물의 고형분 중 상기 광중합성 화합물의 함량은 10중량% 내지 80중량%일 수 있다. 상기 광경화성 코팅 조성물의 고형분은 상기 광경화성 코팅 조성물 중 액상의 성분, 예들 들어 후술하는 바와 같이 선택적으로 포함될 수 있는 유기 용매 등의 성분을 제외한 고체의 성분만을 의미한다.
한편, 상기 광중합성 화합물은 상술한 단량체 또는 올리고머 이외로 불소계 (메트)아크릴레이트계 화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 불소계 (메트)아크릴레이트계 화합물을 더 포함하는 경우, 상기 (메트)아크릴레이트 또는 비닐기를 포함하는 단량체 또는 올리고머에 대한 상기 불소계 (메트)아크릴레이트계 화합물의 중량비는 0.1% 내지 10%일 수 있다.
상기 불소계 (메트)아크릴레이트계 화합물의 구체적인 예로는 하기 화학식 11 내지 15로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 들 수 있다.
[화학식 11]
Figure pat00001
상기 화학식 11에서, R1은 수소기 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, a는 0 내지 7의 정수이며, b는 1 내지 3의 정수이다.
[화학식 12]
Figure pat00002
상기 화학식 12에서, c는 1 내지 10의 정수이다.
[화학식 13]
Figure pat00003
상기 화학식 13에서, d는 1 내지 11의 정수이다.
[화학식 14]
Figure pat00004
상기 화학식 14에서, e는 1 내지 5의 정수이다.
[화학식 15]
Figure pat00005
상기 화학식 15에서, f는 4 내지 10의 정수이다.
한편, 상기 무기 미세 입자는 나노 미터 또는 마이크 미터 단위의 직경을 갖는 무기 입자를 의미한다.
구체적으로, 상기 무기 미세 입자는 10 내지 100 nm 의 수평균 입경을 갖는 중공 실리카 입자, 1 내지 50 nm 의 수평균 입경을 갖는 나노 실리카 입자 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 또한,
상기 중공 실리카 입자는 입자의 표면 및/또는 내부에 빈 공간이 존재하는 실리카 입자를 의미한다. 상기 중공 실리카 입자는 속이 찬 입자에 비하여 낮은 굴절율을 가져 우수한 반사 방지 특성을 나타낼 수 있다.
상기 중공 실리카 입자는 수평균 입경이 10 내지 100 nm, 바람직하게는 20 내지 70 nm, 보다 바람직하게는 30 내지 70 nm인 것일 수 있으며; 입자의 형상은 구상인 것이 바람직하지만, 부정형이라도 무방하다.
상기 무기 미세 입자는 10 내지 100 nm 의 수평균 입경을 갖는 중공 실리카 입자 및 1 내지 50 nm의 수평균 입경을 갖는 나노 실리카 입자를 포함할 수 있다. 상기 중공 실리카 입자 및 나노 실리카 입자 각각의 표면에는 광경화성 작용기가 치환될 수 있다.
상기 광경화성 작용기는 알코올, 아민, 카르복실산, 에폭사이드, 이미드, (메트)아크릴레이트, 니트릴, 노보넨, 올레핀, 폴리에틸렌글리콜, 싸이올 및 비닐기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 작용기를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 중공 실리카 입자는 소정의 분산매에 분산된 콜로이드상으로 조성물에 포함될 수 있다. 상기 중공 실리카 입자를 포함하는 콜로이드상은 분산매로 유기 용매를 포함할 수 있다.
상기 중공 실리카 입자의 콜로이드상에서 중공 실리카 입자의 고형분 함량은 상기 일 구현예의 광경화성 코팅 조성물 중 중공 실리카의 함량 범위나 상기 광경화성 코팅 조성물의 점도 등을 고려하여 결정될 수 있으며, 예를 들어 상기 콜로이드상 중 상기 중공 실리카 입자의 고형분 함량은 5중량% 내지 60중량%일 수 있다.
여기서, 상기 분산매 중 유기 용매로는 메탄올, 이소프로필알코올, 에틸렌글리콜, 부탄올 등의 알코올류; 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류; 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소류; 디메틸포름아미드. 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈 등의 아미드류; 초산에틸, 초산부틸, 감마부틸로락톤 등의 에스테르류; 테트라하이드로퓨란, 1,4-디옥산 등의 에테르류; 또는 이들의 혼합물이 포함될 수 있다.
또한, 상기 무기 미세 입자로는 1 내지 50 nm, 또는3 내지 30 nm 의 수평균 입경을 갖는 나노 실리카 입자를 사용할 수 있다. 상기 나노 실리카 입자는 상기 중공 실리카 입자와는 달리 내부가 채워져 있는 솔리드형의 실리카 입자를 의미한다.
상기 나노 실리카 입자를 사용함에 따라서, 상기 구현의 광경화성 코팅 조성물로부터 제조되는 저굴절층이 보다 높은 기계적 강도 및 내스크래치성을 확보할 수 있다. 또한, 상기 1 내지 50 nm, 또는 3 내지 30 nm 의 수평균 입경을 갖는 나노 실리카 입자를 소정을 함량으로 포함함에 따라서, 상기 저굴절층의 형성 과정에서 무기 미세 입자 등의 상분리가 나타날 수 있으며, 이에 따라 상기 저굴절층의 반사율이 보다 낮아질 수 있다.
상기 광경화성 코팅 조성물은 상기 광중합성 화합물 100중량부에 대하여 상기 무기 미세 입자 10 내지 400중량부, 또는 20 내지 200중량부를 포함할 수 있다. 상기 무기 미세 입자가 과량으로 첨가될 경우, 최종 제조되는 저굴절층의 표면에 무기 미세 입자가 배열하게 되고 표면 요철이 과다하게 발생하여 방오성이 저하될 수 있다.
상기 광중합 개시제로는 광경화성 수지 조성물에 사용될 수 있는 것으로 알려진 화합물이면 크게 제한 없이 사용 가능하며, 구체적으로 벤조 페논계 화합물, 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 트리아진계 화합물, 옥심계 화합물 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 광중합성 화합물 100중량부에 대하여, 상기 광중합 개시제는 1 내지 100중량부의 함량으로 사용될 수 있다. 상기 광중합 개시제의 양이 너무 작으면, 상기 광경화성 코팅 조성물의 광경화 단계에서 미경화되어 잔류하는 물질이 발행할 수 있다. 상기 광중합 개시제의 양이 너무 많으면, 미반응 개시제가 불순물로 잔류하거나 가교 밀도가 낮아져서 제조되는 필름의 기계적 물성이 저하되거나 반사율이 크게 높아질 수 있다.
한편, 상기 광경화성 코팅 조성물은 유기 용매를 더 포함할 수 있다.
상기 유기 용매의 비제한적인 예를 들면 케톤류, 알코올류, 아세테이트류 및 에테르류, 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다.
이러한 유기 용매의 구체적인 예로는, 메틸에틸케논, 메틸이소부틸케톤, 아세틸아세톤 또는 이소부틸케톤 등의 케톤류; 메탄올, 에탄올, n-프로판올, i-프로판올, n-부탄올, i-부탄올, 또는 t-부탄올 등의 알코올류; 에틸아세테이트, i-프로필아세테이트, 또는 폴리에틸렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 등의 아세테이트류; 테트라하이드로퓨란 또는 프로필렌글라이콜 모노메틸에테르 등의 에테르류; 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다.
상기 유기 용매는 상기 광경화성 코팅 조성물에 포함되는 각 성분들을 혼합하는 시기에 첨가되거나 각 성분들이 유기 용매에 분산 또는 혼합된 상태로 첨가되면서 상기 광경화성 코팅 조성물에 포함될 수 있다. 상기 광경화성 코팅 조성물 중 유기 용매의 함량이 너무 작으면, 상기 광경화성 코팅 조성물의 흐름성이 저하되어 최종 제조되는 필름에 줄무늬가 생기는 등 불량이 발생할 수 있다. 또한, 상기 유기 용매의 과량 첨가시 고형분 함량이 낮아져, 코팅 및 성막이 충분히 되지 않아서 필름의 물성이나 표면 특성이 저하될 수 있고, 건조 및 경화 과정에서 불량이 발생할 수 있다. 이에 따라, 상기 광경화성 코팅 조성물은 포함되는 성분들의 전체 고형분의 농도가 1중량% 내지 50중량%, 또는 2 내지 20중량%가 되도록 유기 용매를 포함할 수 있다.
한편, 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 광경화성 코팅 조성물의 광경화물을 포함하는 저굴절층이 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이, 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물 2종류 이상을 포함한 광경화성 코팅 조성물로부터 얻어진 저굴절층은 낮은 반사율 및 높은 투광율을 구현할 수 있고 내마모성 또는 내스크래치성을 향상시킴과 동시에 외부 오염 물질에 대한 우수한 방오성을 확보할 수 있다.
상기 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물을 2종류 이상 포함한 광경화성 코팅 조성물로부터 제조된 저굴절층은 유기 물질에 대하여 상호 작용 에너지가 낮아질 수 있으며, 이에 따라 상기 저굴절층 및 반사 방지 필름에 전사되는 오염 물질의 양을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 전사된 오염 물질이 표면에 잔류하는 현상을 방지할 수 있고, 상기 오염 물질 자체를 쉽게 제거할 수 있는 특성을 갖는다.
상기 저굴절층을 형성하는 광경화성 코팅 조성물에 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물 2종 이상을 포함함에 따라서, 1종류의 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물을 사용하는 경우에 비하여 보다 높은 상승 효과를 얻을 수 있으며, 구체적으로 상기 구현예의 저굴절층이 보다 높은 물리적 내구성 및 내스크래치성을 확보하면서 보다 향상된 방오성 및 슬립성 등의 표면 특성을 구현할 수 있다.
상기 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물은 포함되는 불소 함유 범위에 따라 구분될 수 있으며, 구체적으로 상기 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물은 종류에 따라 불소 함유 범위가 상이하다. 상기 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물을 2종류 이상 사용함에 따른 작용이나 효과에 관한 내용은 상기 일 구현예의 저굴절층 형성용 광경화성 코팅 조성물에 관하여 상술한 내용을 모두 포함한다.
또한, 상기 저굴절층은 상술한 구현예의 광경화성 코팅 조성물에 추가적으로 더 포함될 수 있는 반응성 작용기가 1이상 치환된 폴리실세스퀴옥산으로부터 유래한 부분을 포함할 수 있는데,
상기 반응성 작용기가 1이상 치환된 폴리실세스퀴옥산은 표면에 반응성 작용기가 존재하여 상기 일 구현예의 광경화성 코팅 조성물을 광경화하여 형성되는 저굴절층이나 이를 포함한 반사 방지 필름의 강도를 높일 뿐만 아니라 상기 저굴절층이나 반사 방지 필름 전체 영역에 걸쳐 가교 결합을 형성할 수 있어서 표면 강도 및 내스크래치성도 함께 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 반응성 작용기가 1이상 치환된 폴리실세스퀴옥산은 실록산 결합(-Si-O-)을 분자 내부에 포함하는데, 상기 일 구현예의 광경화성 코팅 조성물을 광경화하여 저굴절층 형성 과정에서도 상기 실록산 결합이 외부로 노출되지 않게 되며, 이에 따라 상기 실록산 결합이 상기 반응성 작용기나 다른 유기 재료들 사이에서 견고하게 결합됨에 따라서 외부 압력에 의해서 떨어져 나가지 않게 되며, 상기 광경화성 코팅 조성물의 광경화시 형성되는 도막이나 바인더 수지 내부에 견고한 지지체 역할을 할 수 있고, 이에 따라 최종 제조되는 저굴절층이나 반사 방지 필름의 강도나 내스크래치성을 크게 높일 수 있다.
구체적으로, 상기 저굴절층은 광중합성 화합물 및 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물 간의 가교 (공)중합체를 포함하는 바인더 수지; 및 상기 바인더 수지에 분산된 무기 미세 입자;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 저굴절층을 형성하는 광경화성 코팅 조성물이 반응성 작용기가 1이상 치환된 폴리실세스퀴옥산을 더 포함할 수 있으며, 이에 따라 상기 저굴절층에 포함되는 바인더 수지는 광중합성 화합물, 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물 및 반응성 작용기가 1이상 치환된 폴리실세스퀴옥산 간의 가교 (공)중합체를 더 포함할 수 있다.
상기 저굴절층은 상기 광경화성 코팅 조성물을 소정의 기재 상에 도포하고 도포된 결과물을 광경화함으로서 얻어질 수 있다. 상기 기재의 구체적인 종류나 두께는 크게 한정되는 것은 아니며, 저굴절층 또는 반사 방지 필름의 제조에 사용되는 것으로 알려진 기재를 큰 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 광경화성 코팅 조성물을 도포하는데 통상적으로 사용되는 방법 및 장치를 별 다른 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, Meyer bar 등의 바 코팅법, 그라비아 코팅법, 2 roll reverse 코팅법, vacuum slot die 코팅법, 2 roll 코팅법 등을 사용할 수 있다.
상기 저굴절층은 1㎚ 내지 300 ㎚, 또는 50㎚ 내지 200 ㎚의 두께를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 소정의 기재 상에 도포되는 상기 광경화성 코팅 조성물의 두께는 약 1㎚ 내지 300 ㎚, 또는 50㎚ 내지 200 ㎚일 수 있다.
상기 광경화성 코팅 조성물을 광경화 시키는 단계에서는 200 내지 400nm파장의 자외선 또는 가시 광선을 조사할 수 있고, 조사시 노광량은 100 내지 4,000 mJ/㎠ 이 바람직하다. 노광 시간도 특별히 한정되는 것이 아니고, 사용 되는 노광 장치, 조사 광선의 파장 또는 노광량에 따라 적절히 변화시킬 수 있다.
또한, 상기 광경화성 코팅 조성물을 광경화 시키는 단계에서는 질소 대기 조건을 적용하기 위하여 질소 퍼징 등을 할 수 있다.
상기 일 구현예의 저굴절층은 1.5%이하 또는 1.0%이하의 평균반사율을 가질 수 있다.
한편, 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 저굴절층; 및 상기 저굴절층의 일면 상에 형성된 하드 코팅층;을 포함하는 반사 방지 필름이 제공될 수 있다.
상기 저굴절층에 관한 내용을 상술한 구현예에서 기술한 사항을 모두 포함한다.
한편, 상기 하드 코팅층은 통상적으로 알려진 하드 코팅층을 큰 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 하드 코팅 필름의 일 예로서, 광경화성 수지 및 중량평균분자량 10,000 이상의 고분자량 (공)중합체를 포함하는 바인더 수지 및 상기 바인더 수지에 분산된 유기 또는 무기 미립자;를 포함하는 하드 코팅 필름을 들 수 있다.
상기 고분자량 (공)중합체는 셀룰로스계 폴리머, 아크릴계 폴리머, 스티렌계 폴리머, 에폭사이드계 폴리머, 나일론계 폴리머, 우레탄계 폴리머, 및 폴리올레핀계 폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상일 수 있다.
상기 하드코팅층에 포함되는 광경화형 수지는 자외선 등의 광이 조사되면 중합 반응을 일으킬 수 있는 광경화형 화합물의 중합체로서, 당업계에서 통상적인 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 광경화성 수지는 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 에폭사이드 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스터 아크릴레이트, 및 폴리에테르 아크릴레이트로 이루어진 반응성 아크릴레이트 올리고머 군; 및 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 하이드록시 펜타아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸렌 프로필 트리아크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세롤 트리아크릴레이트, 트리메틸프로판 에톡시 트리아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세로 트리아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 및 에틸렌글리콜 디아크릴레이트로 이루어진 다관능성 아크릴레이트 단량체 군에서 선택되는 1 종 이상을 포함할 수 있다.
상기 유기 또는 무기 미립자는 입경이 1 내지 10 ㎛일 수 있다.
상기 유기 또는 무기 미립자는 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 에폭사이드 수지 및 나일론 수지로 이루어진 유기 미립자이거나 산화규소, 이산화티탄, 산화인듐, 산화주석, 산화지르코늄 및 산화아연으로 이루어진 무기 미립자일 수 있다.
상기 하드 코팅 필름은 유기 또는 무기 미립자, 광경화성 수지, 광개시제 및 중량평균분자량 10,000 이상의 고분자량 (공)중합체를 포함하는 눈부심 방지 코팅 조성물로부터 형성될 수 있다.
한편, 상기 하드 코팅 필름의 또 다른 일 예로서, 광경화성 수지의 바인더 수지; 및 상기 바인더 수지에 분산된 대전 방지제를 포함하는 하드 코팅 필름을 들 수 있다.
상기 하드코팅층에 포함되는 광경화형 수지는 자외선 등의 광이 조사되면 중합 반응을 일으킬 수 있는 광경화형 화합물의 중합체로서, 당업계에서 통상적인 것일 수 있다. 다만, 바람직하게는, 상기 광경화형 화합물은 다관능성 (메트)아크릴레이트계 단량체 또는 올리고머일 수 있고, 이때 (메트)아크릴레이트계 관능기의 수는 2 내지 10, 바람직하게는 2 내지 8, 보다 바람직하게는 2 내지 7인 것이, 하드코팅층의 물성 확보 측면에서 유리하다. 보다 바람직하게는, 상기 광경화형 화합물은 펜타에리스리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헵타(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨 헵타(메트)아크릴레이트, 트릴렌 디이소시아네이트, 자일렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 및 트리메틸올프로판 폴리에톡시 트리(메트)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 대전 방지제는 4급 암모늄염 화합물, 전도성 고분자 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 여기서, 상기 4급 암모늄염 화합물은 분자 내에 1개 이상의 4급 암모늄염기를 가지는 화합물일 수 있으며, 저분자형 또는 고분자형을 제한 없이 사용할 수 있다. 또한, 상기 전도성 고분자로는 저분자형 또는 고분자형을 제한 없이 사용할 수 있으며, 그 종류는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 것일 수 있으므로, 특별히 제한되지 않는다.
상기 광경화성 수지의 바인더 수지; 및 상기 바인더 수지에 분산된 대전 방지제를 포함하는 하드 코팅 필름은 알콕시 실란계 올리고머 및 금속 알콕사이드계 올리고머로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 알콕시 실란계 화합물은 당업계에서 통상적인 것일 수 있으나, 바람직하게는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라이소프로폭시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 글리시독시프로필 트리메톡시실란, 및 글리시독시프로필 트리에톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물일 수 있다.
또한, 상기 금속 알콕사이드계 올리고머는 금속 알콕사이드계 화합물 및 물을 포함하는 조성물의 졸-겔 반응을 통해 제조할 수 있다. 상기 졸-겔 반응은 전술한 알콕시 실란계 올리고머의 제조 방법에 준하는 방법으로 수행할 수 있다.
다만, 상기 금속 알콕사이드계 화합물은 물과 급격하게 반응할 수 있으므로, 상기 금속 알콕사이드계 화합물을 유기용매에 희석한 후 물을 천천히 드로핑하는 방법으로 상기 졸-겔 반응을 수행할 수 있다. 이때, 반응 효율 등을 감안하여, 물에 대한 금속 알콕사이드 화합물의 몰비(금속이온 기준)는 3 내지 170인 범위 내에서 조절하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 금속 알콕사이드계 화합물은 티타늄 테트라-이소프로폭사이드, 지르코늄 이소프로폭사이드, 및 알루미늄 이소프로폭사이드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물일 수 있다.
한편, 상기 반사 방지 필름은 상기 하드 코팅층의 다른 일면에 결합된 기재를 더 포함할 수 있다. 상기 기재는 광 투과도가 90 % 이상이고, 헤이즈 1 % 이하인 투명 필름일 수 있다. 또한, 상기 기재의 소재는 트리아세틸셀룰로오스, 사이클로올레핀중합체, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등일 수 있다. 또한, 상기 기재 필름의 두께는 생산성 등을 고려하여 10 내지 300 ㎛일 수 있다. 다만, 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명에 따르면, 낮은 반사율 및 높은 투광율과 함께 가지면서 높은 내스크래치성 및 방오성을 동시에 구현하는 저굴절층을 제공할 수 있는 광경화성 코팅 조성물과, 이러한 광경화성 코팅 조성물로부터 얻어지는 저굴절층과, 디스플레이 장치의 화면의 선명도를 높일 수 있으면서도 우수한 기계적 물성을 나타내는 반사 방지 필름이 제공될 수 있다.
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
<제조예>
제조예1: 하드 코팅 필름1(HD1)의 제조
(1) 하드 코팅 필름1(HD1)의 제조
KYOEISHA사 염타입의 대전 방지 하드 코팅액(고형분 50중량%, 제품명:LJD-1000)을 트리아세틸 셀루로스 필름에 #10 mayer bar로 코팅하고 90℃에서 1분 건조한 이후, 150 mJ/㎠의 자외선을 조사하여 5 ㎛의 두께를 갖는 하드 코팅 필름(HD1)을 제조하였다.
제조예2: 하드 코팅 필름2(HD2)의 제조
펜타에리스리톨 트리아크릴레이트 30g, 고분자량 공중합체(BEAMSET 371, Arakawa사, Epoxy Acrylate, 분자량 40,000) 2.5g, 메틸에틸케톤 20g 및 레벨링제(Tego wet 270) 0.5g을 균일하게 혼합하게 혼합한 이후에 굴절율이 1.525인 아크릴-스티렌 공중합체 수지 미립자(부피 평균 입경: 2 ㎛, 제조사: Sekisui Plastic) 2g을 첨가하여 하드 코팅 조성물을 제조하였다. 이와 같이 얻어진 하드 코팅액 조성물을 트리아세틸 셀루로스 필름에 #10 mayer bar로 코팅하고 90℃에서 1분 건조하였다. 상기 건조물에 150 mJ/㎠의 자외선을 조사하여 5 ㎛의 두께를 갖는 하드 코팅 필름의 제조하였다.
<실시예 및 비교예: 반사 방지 필름의 제조>
(1) 저굴절층 제조용 광경화성 코팅 조성물의 제조
하기 표1 및 2의 성분을 혼합하고, MIBK(methyl isobutyl ketone)용매에 고형분이 3중량%가 되도록 희석하였다.
(2) 저굴절층 및 반사 방지 필름의 제조(실시예 및 비교예)
하기 표1 및 2에 기재된 하드 코팅 필름 상에, 상기 표1에서 각각 얻어진 광경화성 코팅 조성물을 #3 mayer bar로 코팅하고, 60℃에서 1분 건조하였다. 그리고, 질소 퍼징하에서 상기 건조물에 180 mJ/㎠의 자외선을 조사하여 110㎚의 두께를 갖는 저굴절층을 형성함으로서 반사 방지 필름을 제조하였다.
(단위: g) 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8 실시예9 실시예10
하드코팅층 HD1 HD1 HD2 HD1 HD1 HD2 HD1 HD2 HD1 HD1
저굴절층 제조용 광경화성 코팅 조성물의 조성
THRULYA 4320 250 250 250 250 250 250 210 210 210 235
X71-1203M 75 75 75 75 125
OPTOOL-AR110 100 100 120 120 120
RS-537 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 12.5 12.5 12.5 5
TU2323 15
MA0701 4 4 5
MIBK-ST 33.3 33.3 33.3 33.3 33.3 33.3 50 50 43.3 33.3
디펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트 18 18 18 18 15 15 16 16 13 13
Irgacure-127 4 4 4 4 3 3 4 4 4 3
(단위: g) 비교예1 비교예2 비교예3
하드코팅층 HD1 HD1 HD1
저굴절층 제조용 광경화성 코팅 조성물의 조성
THRULYA 4320 210 250 250
X71-1203M
OPTOOL-AR110 120
RS-537 7.5
TU2323 15
MA0701
MIBK-ST 50 33.3 33.3
디펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트 21 33 33
Irgacure-127 4 4 4
1) THRULYA 4320(촉매화성 제품): 중공실리카 분산액(MIBK 용매 중 고형분 20중량%)
2) X71-1203M (Shinetsu 제품): 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물(MIBK 용매 중 고형분 15중량%으로 희석됨, 고형분 중 불소 함량 약 45 중량%)
3) OPTOOL-AR110 (Daikin 제품): 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물(MIBK 용매 중 고형분 15중량%으로 희석됨, 고형분 중 불소 함량 약 약 60 중량%)
4) RS537(DIC사 제품): 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물(MIBK 용매 중 고형분 40중량%으로 희석됨, 고형분 중 불소 함량 약 15 중량%)
5) TU2323 (JSR 제품): 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물(MIBK 용매 중 고형분 20중량%으로 희석됨, 고형분 중 불소 함량 약 21 중량%)
4) MA0701: 폴리실세스퀴옥산 (Hybrid Plastics 사 제품)
5) MIBK-ST (Nissan Chemical 사 제품): 나노실리카 분산액으로 MIBK용매 중 고형분 30%로 희석됨
<실험예: 반사 방지 필름의 물성 측정>
상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 반사 방지 필름에 대하여 다음과 같은 항목의 실험을 시행하였다.
1. 평균 반사율 측정
상기 제조된 반사 방지 필름의 일면을 암색화 한 후, Solidspec 3700(SHIMADZU)를 이용하여, 하기 실시예 및 비교예에서 하드 코팅 필름으로 HD1을 사용한 경우 Measure 모드를 적용하고 하드 코팅 필름을 HD2를 사용한 경우에는 100%T모드를 적용하여, 480㎚ 내지 780㎚ 파장 영역에서의 평균 반사율을 측정하였다.
2. 내스크래치성 측정
스틸울에 하중을 걸고 27 rpm의 속도로 10회 왕복하며 실시예 및 비교예에서 얻어진 반사 방지 필름의 표면을 문질렀다. 육안으로 관찰되는 1cm이하의 스크래치 1개 이하가 관찰되는 최대 하중을 측정하였다.
3. 방오성 평가
실시예 및 비교예에서 얻어진 각각의 반사 방지 필름의 표면에 검은색 유성펜으로 직선을 그린 이후 무진천으로 닦아서 지워지는 횟수를 통해 방오성을 평가하였다.
0: 10번 이하의 닦는 횟수에서 지워짐
△: 11 내지 20번의 닦는 횟수에서 지워짐
X: 21번 이상의 닦는 횟수에서 지워지거나 지워지지 않음
반사율(%) 내스크래치 방오성
실시예1 0.64 400g O
실시예2 0.62 400g O
실시예3 0.64 400g O
실시예4 0.63 400g O
실시예5 0.63 450g O
실시예6 0.65 450g O
실시예7 0.7 450g O
실시예8 0.7 450g O
실시예9 0.69 500g O
실시예10 0.54 350g O
비교예1 0.8 300g △
비교예2 1 150g X
비교예3 1 150g X
상기 표3에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 10의 반사 방지 필름은 0.7%이하의 낮은 반사율과 상대적으로 우수한 내스크래치성을 가지면서 동시에 우수한 방오성을 갖는다는 점이 확인되었다.
이에 반하여, 비교예 1 내지 3의 반사 방지 필름은 실시예에 비하여 높은 반사율과 상대적으로 열위한 내스크래치성을 나타내며, 충분한 방오성을 확보하지 못하는 것을 확인되었다.

Claims (23)

  1. 광중합성 화합물; 무기 미세 입자; 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물; 및 광중합 개시제;를 포함하고,
    상기 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물은 종류에 따라 불소 함유 범위가 상이한,
    저굴절층 형성용 광경화성 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물은,
    광반응성 작용기를 포함하고 25 내지 60중량%의 불소를 포함하는 제1함불소 화합물을 포함하는, 저굴절층 형성용 광경화성 코팅 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물은,
    광반응성 작용기를 포함하고 1 중량% 이상 25중량% 미만의 함량으로 불소를 포함하는 제2함불소 화합물을 포함하는, 저굴절층 형성용 광경화성 코팅 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1함불소 화합물와 제2함불소 화합물 간의 불소 함유량의 차이가 5중량%이상인, 저굴절층 형성용 광경화성 코팅 조성물.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1함불소 화합물에 대한 제2함불소 화합물의 중량비가 0.01 내지 0.5인, 저굴절층 형성용 광경화성 코팅 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물은 각각 2,000 내지 200,000의 중량평균분자량을 갖는, 저굴절층 형성용 광경화성 코팅 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광중합성 화합물 100중량부에 대하여 상기 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물을 20 내지 300중량부로 포함하는, 광경화성 코팅 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 함불소 화합물에 포함되는 광반응성 작용기는 (메트)아크릴레이트기, 에폭사이드기, 비닐기(Vinyl) 및 싸이올기(Thiol)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인, 광경화성 코팅 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광반응성 작용기를 포함한 함불소 화합물은 i) 하나 이상의 광반응성 작용기가 치환되고, 적어도 하나의 탄소에 1이상의 불소가 치환된 지방족 화합물 또는 지방족 고리 화합물; ii) 1 이상의 광반응성 작용기로 치환되고, 적어도 하나의 수소가 불소로 치환되고, 하나 이상의 탄소가 규소로 치환된 헤테로(hetero) 지방족 화합물 또는 헤테로(hetero)지방족 고리 화합물; iii) 하나 이상의 광반응성 작용기가 치환되고, 적어도 하나의 실리콘에 1이상의 불소가 치환된 폴리디알킬실록산계 고분자; 및 iv) 1 이상의 광반응성 작용기로 치환되고 적어도 하나의 수소가 불소로 치환된 폴리에테르 화합물;로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는,
    광경화성 코팅 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광경화성 코팅 조성물은 반응성 작용기가 1이상 치환된 폴리실세스퀴옥산(polysilsesquioxane)을 더 포함하는, 광경화성 코팅 조성물.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광중합성 화합물 100중량부 대비 상기 반응성 작용기가 1이상 치환된 폴리실세스퀴옥산 0.5 내지 60중량부를 포함하는, 광경화성 코팅 조성물.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 폴리실세스퀴옥산에 치환되는 반응성 작용기는 알코올, 아민, 카르복실산, 에폭사이드, 이미드, (메트)아크릴레이트, 니트릴, 노보넨, 올레핀, 폴리에틸렌글리콜, 싸이올 및 비닐기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 작용기를 포함하는, 광경화성 코팅 조성물.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 반응성 작용기가 1이상 치환된 폴리실세스퀴옥산은 탄소수 1 내지 20의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 사이클로헥실기 및 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 미반응성 작용기가 1이상 더 치환되는, 광경화성 코팅 조성물.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 반응성 작용기가 1이상 치환된 폴리실세스퀴옥산은 반응성 작용기가 1이상 치환되고 케이지(cage)구조를 갖는 다면체 올리고머 실세스퀴옥산(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane)을 포함하는, 광경화성 코팅 조성물.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 케이지(cage)구조를 갖는 다면체 올리고머 실세스퀴옥산의 실리콘들 중 적어도 1개 이상에는 반응성 작용기가 치환되고 상기 반응성 작용기가 치환되지 않은 나머지 실리콘들에는 비반응성 작용기가 치환되는, 광경화성 코팅 조성물.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 광중합성 화합물은 (메트)아크릴레이트 또는 비닐기를 포함하는 단량체 또는 올리고머를 포함하는, 광경화성 코팅 조성물.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 무기 미세 입자는 10 내지 100 nm 의 수평균 입경을 갖는 중공 실리카 입자 및 1 내지 50 nm의 수평균 입경을 갖는 나노 실리카 입자를 포함하고,
    상기 중공 실리카 입자 및 나노 실리카 입자 각각의 표면에는 광경화성 작용기가 치환되는, 광경화성 코팅 조성물.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 광경화성 작용기는 알코올, 아민, 카르복실산, 에폭사이드, 이미드, (메트)아크릴레이트, 니트릴, 노보넨, 올레핀, 폴리에틸렌글리콜, 싸이올 및 비닐기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 작용기를 포함하는, 광경화성 코팅 조성물.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 광중합성 화합물 100중량부 대비 상기 무기 미세 입자 10 내지 400중량부를 포함하는, 광경화성 코팅 조성물.
  20. 제1항의 광경화성 코팅 조성물의 광경화물을 포함하는 저굴절층.
  21. 제19항에 있어서,
    광중합성 화합물 및 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물 간의 가교 (공)중합체를 포함하는 바인더 수지; 및 상기 바인더 수지에 분산된 무기 미세 입자;를 포함하는, 저굴절층.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 바인더 수지는 광중합성 화합물, 광반응성 작용기를 포함한 2종류 이상의 함불소 화합물 및 반응성 작용기가 1이상 치환된 폴리실세스퀴옥산 간의 가교 (공)중합체를 더 포함하는, 저굴절층.
  23. 제19항에 있어서,
    상기 저굴절층은 1㎚ 내지 300 ㎚의 두께를 갖는, 저굴절층.
KR1020160120100A 2015-09-24 2016-09-20 광경화성 코팅 조성물, 저굴절층 및 반사 방지 필름 KR102086054B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018503559A JP6727574B2 (ja) 2015-09-24 2016-09-21 光硬化性コーティング組成物、低屈折層および反射防止フィルム
EP16848912.8A EP3309222B1 (en) 2015-09-24 2016-09-21 Photocurable coating composition, low-refraction layer, and anti-reflection film
PCT/KR2016/010525 WO2017052186A1 (ko) 2015-09-24 2016-09-21 광경화성 코팅 조성물, 저굴절층 및 반사 방지 필름
CN201680043064.7A CN107922756B (zh) 2015-09-24 2016-09-21 可光固化的涂层组合物、低折射率层和减反射膜
US15/742,376 US20180194912A1 (en) 2015-09-24 2016-09-21 Photocurable coating composition, low refractive layer, and anti-reflective film

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150135730 2015-09-24
KR20150135730 2015-09-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170036624A true KR20170036624A (ko) 2017-04-03
KR102086054B1 KR102086054B1 (ko) 2020-03-06

Family

ID=58589433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160120100A KR102086054B1 (ko) 2015-09-24 2016-09-20 광경화성 코팅 조성물, 저굴절층 및 반사 방지 필름

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20180194912A1 (ko)
EP (1) EP3309222B1 (ko)
JP (1) JP6727574B2 (ko)
KR (1) KR102086054B1 (ko)
CN (1) CN107922756B (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200043299A (ko) * 2018-10-17 2020-04-27 주식회사 엘지화학 반사 방지 필름, 편광판 및 디스플레이 장치
US11833804B2 (en) 2017-11-28 2023-12-05 Lg Chem, Ltd. Visibility improving film for display panel and display device comprising same

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101889956B1 (ko) * 2016-03-09 2018-08-20 주식회사 엘지화학 반사 방지 필름
CN109321012A (zh) * 2018-10-15 2019-02-12 湖北三江航天江北机械工程有限公司 陶瓷天线罩防潮用有机-无机涂层及其制备方法
US20200348450A1 (en) * 2018-10-17 2020-11-05 Lg Chem, Ltd. Anti-reflective film, polarizing plate, and display apparatus
KR102371580B1 (ko) * 2019-05-28 2022-03-07 주식회사 엘지화학 반사 방지 필름, 편광판 및 디스플레이 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090021166A (ko) * 2006-06-13 2009-02-27 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 반사방지 필름의 저굴절률층에 적합한 플루오로(메트)아크릴레이트 중합체 조성물
KR20130120223A (ko) * 2012-04-25 2013-11-04 주식회사 엘지화학 내찰상성이 우수한 반사 방지 필름 및 이의 제조 방법
JP2013231955A (ja) * 2012-04-06 2013-11-14 Fujifilm Corp 光学フィルム、偏光板及びこれを用いた画像表示装置
KR20140140139A (ko) * 2013-05-23 2014-12-09 에스케이이노베이션 주식회사 반사방지용 코팅조성물 및 이를 이용한 광학 필름

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3411054B2 (ja) * 1993-02-03 2003-05-26 旭硝子株式会社 含フッ素化合物含有樹脂組成物
US7419707B2 (en) * 2005-02-21 2008-09-02 Fujifilm Corporation Coating composition for the formation of low refractive index layer, antireflection film, polarizing plate and liquid crystal display device
US20070048457A1 (en) * 2005-08-25 2007-03-01 Fuji Film Corporation Producing method of film having coated layer, film having coated layer, optical film, polarizing plate and liquid crystal display
JP5433926B2 (ja) * 2006-04-18 2014-03-05 Ｊｓｒ株式会社 硬化性樹脂組成物及び反射防止膜
US8080587B2 (en) * 2006-05-01 2011-12-20 Fujifilm Corporation Oil-in-water (O/W) emulsion coating compositing, laminate, polarizing plate, image display device and production method of the laminate
JP2008165205A (ja) * 2006-12-05 2008-07-17 Fujifilm Corp 光学フィルム、反射防止フィルム、それを用いた偏光板およびディスプレイ装置
JP2009029979A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Jsr Corp 硬化性樹脂組成物及び反射防止膜
JP2009167354A (ja) * 2008-01-18 2009-07-30 Daikin Ind Ltd 多官能アクリレートを含む硬化性組成物
JP2011075938A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Fujifilm Corp 反射防止フィルム、偏光板、及び画像表示装置
WO2013111990A1 (ko) * 2012-01-27 2013-08-01 제일모직 주식회사 윈도우 시트용 적층체, 이를 포함하는 윈도우 시트 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
JP6063228B2 (ja) * 2012-11-30 2017-01-18 デンカ株式会社 光硬化性樹脂組成物
JP6336873B2 (ja) * 2014-09-29 2018-06-06 富士フイルム株式会社 光学フィルムの製造方法、光学フィルム、偏光板の製造方法、及び画像表示装置の製造方法
JP6911287B2 (ja) * 2016-06-22 2021-07-28 三菱ケミカル株式会社 隔壁形成用感光性樹脂組成物、隔壁、有機電界発光素子、画像表示装置及び照明

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090021166A (ko) * 2006-06-13 2009-02-27 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 반사방지 필름의 저굴절률층에 적합한 플루오로(메트)아크릴레이트 중합체 조성물
JP2013231955A (ja) * 2012-04-06 2013-11-14 Fujifilm Corp 光学フィルム、偏光板及びこれを用いた画像表示装置
KR20130120223A (ko) * 2012-04-25 2013-11-04 주식회사 엘지화학 내찰상성이 우수한 반사 방지 필름 및 이의 제조 방법
KR20140140139A (ko) * 2013-05-23 2014-12-09 에스케이이노베이션 주식회사 반사방지용 코팅조성물 및 이를 이용한 광학 필름

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11833804B2 (en) 2017-11-28 2023-12-05 Lg Chem, Ltd. Visibility improving film for display panel and display device comprising same
KR20200043299A (ko) * 2018-10-17 2020-04-27 주식회사 엘지화학 반사 방지 필름, 편광판 및 디스플레이 장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP3309222A1 (en) 2018-04-18
JP2018521195A (ja) 2018-08-02
KR102086054B1 (ko) 2020-03-06
US20180194912A1 (en) 2018-07-12
EP3309222A4 (en) 2018-06-13
JP6727574B2 (ja) 2020-07-22
CN107922756B (zh) 2020-08-07
EP3309222B1 (en) 2020-02-26
CN107922756A (zh) 2018-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102054979B1 (ko) 광경화성 코팅 조성물, 저굴절층 및 반사 방지 필름
KR101889955B1 (ko) 반사 방지 필름
KR102017789B1 (ko) 반사 방지 필름
KR101889956B1 (ko) 반사 방지 필름
KR101918682B1 (ko) 저굴절층 및 이를 포함하는 반사 방지 필름
KR102093950B1 (ko) 반사 방지 필름 및 이의 제조 방법
JP6672579B2 (ja) 反射防止フィルム
KR101959510B1 (ko) 반사 방지 필름
KR102086054B1 (ko) 광경화성 코팅 조성물, 저굴절층 및 반사 방지 필름
KR101951864B1 (ko) 반사 방지 필름 및 디스플레이 장치
TWI734223B (zh) 抗反射膜、偏光板及顯示設備
KR101956830B1 (ko) 저굴절층 및 이를 포함하는 반사 방지 필름
WO2017095206A1 (ko) 반사 방지 필름
JP7150384B2 (ja) 反射防止フィルム、偏光板およびディスプレイ装置
WO2017160027A1 (ko) 반사 방지 필름
WO2017052186A1 (ko) 광경화성 코팅 조성물, 저굴절층 및 반사 방지 필름
KR102363875B1 (ko) 반사 방지 필름, 편광판 및 디스플레이 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant