KR20170097924A

KR20170097924A - 대전방지 하드코팅 조성물, 이로부터 제조된 하드코팅 및 이를 포함하는 광학시트

Info

Publication number: KR20170097924A
Application number: KR1020160019610A
Authority: KR
Inventors: 허지혜; 최한영
Original assignee: 동우 화인켐 주식회사
Priority date: 2016-02-19
Filing date: 2016-02-19
Publication date: 2017-08-29

Abstract

본 발명은 대전방지 하드코팅 조성물, 이로부터 제조된 하드코팅 및 이를 포함하는 광학시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 암모늄비스(플루오로설포닐)이미드(NH₄FSI)를 포함하는 대전방지제를 포함하는 대전방지 하드코팅 조성물, 이로부터 제조된 하드코팅 및 이를 포함하는 광학시트에 관한 것이다.

Description

대전방지 하드코팅 조성물, 이로부터 제조된 하드코팅 및 이를 포함하는 광학시트{ANTISTATIC HARD-COATING COMPOSITION, HARD-COATING PRODUCED FROM THE SAME, AND OPTICAL SHEET COMPRISING THE HARD-COATING}

본 발명은 화상표시장치에 이용되는 하드코팅에 대전방지성을 부여하는 대전방지 하드코팅 조성물, 이로부터 제조된 하드코팅 및 이를 포함하는 광학시트에 관한 것이다.

디스플레이의 일종인 액정표시장치(LCD: Liquid crystal display)의 액정은 스스로 발광하지 못하고 인가되는 전기신호에 따라 단순히 빛을 투과시키거나 차단하기만 한다. 따라서, 액정표시장치의 패널에 정보를 표시하기 위해서는 패널의 후방에서 패널을 조명하기 위한 면 발광장치인 백라이트 유니트가 필요하다.

백라이트 유니트는 광을 조사하는 광원, 광원으로부터 조사된 광이 균일하게 퍼지도록 하는 도광판, 도광판을 통과한 빛을 확산 및 증가시켜 빛이 균일하게 패널에 도달하도록 하는 광학시트를 가진다.

광학시트는 광을 산란시켜 광휘도를 균일하게 하는 확산판과 확산필름, 외곽으로 퍼지는 광을 중심으로 집광하여 패널 정면에서의 휘도를 향상시키는 프리즘 시트 등을 가지는데, 일반적으로 프리즘 시트 등의 광학시트는 플라스틱 재료에 의하여 구성되어 있기 때문에, 전기 절연성이 높고, 마찰이나 박리시 정전기가 발생한다.

따라서, 표면보호필름을 광학시트로부터 박리시 발생된 정전기에 의해, 광학시트를 적층할 때 대기 오염 물질의 유착과 그로 인한 민감한 액정표시장치의 고장으로 수율이 저하될 수 있으며, 정전기마크(Static mark)가 생겨 잔사를 남게 할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 대한민국 공개특허 제2006-0056503호는 4차 암모늄염을 포함하는 대전방지제를 제시하고 있다. 하지만 상기 대전방지제를 사용할 경우 상기 대전방지제를 포함하는 대전방지 하드코팅 조성물로 제조되는 광학시트의 경도가 낮아져 균열이 생기는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 대한민국 공개특허 제2009-0126889호는 하드코팅 조성물에 대전방지 성능을 부여하기 위해 상기 하드코팅 조성물에 전도성 고분자를 포함하는 방법을 제시하고 있으나, 이 경우에는 충분한 대전방지 성능을 구현하기 위해 다량의 대전방지제를 사용해야 하고 이에 따른 황변 발생의 문제가 발생할 수 있다.

대한민국 공개특허 제2006-0056503호(2006.5.25, 엘지마이크론 주식회사) 대한민국 공개특허 제2009-0126889호(2009.12.9, 엘지전자 주식회사)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 특정 대전방지제를 포함함으로써, 황변 발생을 최소화하고, 경도가 향상된 대전방지 하드코팅 조성물, 이로부터 제조된 하드코팅 및 이를 포함하는 광학시트를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 대전방지 하드코팅 조성물은 암모늄비스(플루오로설포닐)이미드(NH₄FSI)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하드코팅 및 이를 포함하는 광학시트는 상기 대전방지 하드코팅 조성물을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 대전방지 하드코팅 조성물은 특정 대전방지제를 포함함으로써, 황변 발생을 최소화하고 경도가 향상될 수 있는 효과가 있다. 상기 대전방지 하드코팅 조성물로 제조된 하드코팅 및 이를 포함하는 광학시트는 정전기 발생을 방지하여 광학 시트에 생기는 정전기 마크 및 이물질 부착을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 양태를 상세히 설명하기로 한다.

<대전방지 하드코팅 조성물>

대전방지제

본 발명에 따른 대전방지 하드코팅 조성물은 하기 화학식 1로 표현되는 암모늄비스(플루오로설포닐)이미드(NH₄FSI)를 포함한다.

[화학식 1]

NH₄ ⁺[(FSO₂)₂N]^-

상기의 비스(플루오로설포닐)이미드 음이온(FSI, (FSO₂)₂N^-)은 불소원자들의 전기음성도가 높아 알칼리 금속 양이온에 대한 낮은 배위결합성과 높은 소수성을 가지게 되어, 아크릴계나 폴리우레탄계 공중합체와의 상용성이 우수하고 표면 이행성이 없으며, 신뢰 내구성과 함께 대전방지성의 물성을 부여한다. 또한 과불소화 알킬설포닐이미드들과 비교하여 음이온 반경이 작아 코팅액 내에서의 이동이 자유롭기 때문에 보다 우수한 대전방지성을 나타낸다.

특히, 상기 암모늄비스(플루오로설포닐)이미드(NH₄FSI)를 포함하는 대전방지제는 가혹조건에서 발생하는 황변 현상을 줄이고, 소량의 대전방지제로도 충분한 대전방지성능을 구현할 수 있다.

상기 암모늄비스(플루오로설포닐)이미드(NH₄FSI)를 포함하는 대전방지제의 함량은 대전방지 하드코팅 조성물 총 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.

아크릴레이트계 화합물

본 발명에서 제시하는 아크릴레이트계 화합물은 (메타)아크릴레이트계 올리고머 및 (메타)아크릴레이트계 모노머를 포함할 수 있다.

상기 (메타)아크릴레이트계 올리고머는 자외선에 의해 경화가 가능한 물질로, (메타)아크릴 관능기가 3개 이상인 것을 선호하지만, 경화 후 특성에 따라 단관능 또는 2관능 (메타)아크릴 관능기를 포함하는 자외선 경화형 올리고머이다.

이러한 (메타)아크릴레이트 올리고머는 상업적으로 확보가 가능한 에폭시(메타)아크릴레이트 올리고머, 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머, 폴리에스터(메타)아크릴레이트 올리고머, 멜라민(메타)아크릴레이트 올리고머 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하고, 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머를 포함하는 것이 보다 바람직하다.

상기 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머는 본 발명의 대전방지 하드코팅 조성물로 제조된 광학 시트에 탄성 및 유연성을 부여하여 작업성을 향상시킬 뿐만 아니라, 본 발명의 대전방지제의 표면 부상력을 더욱 확대시켜 소량으로도 대전방지성능을 구현할 수 있도록 한다.

상기 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머는 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 모노머와 한 분자 내에 2 이상의 이소시아네이트기를 포함하는 유기 이소시아네이트 단량체의 반응에 의해 형성될 수 있다.

상기 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 모노머는 자외선 경화성 작용기인 아크릴기를 포함하고 있으며, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 또는 카프로락톤에 의해 변성된 형태일 수 있다. 바람직하게는 상기 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 모노머는 하기 화학식 2로 표현될 수 있다:

[화학식 2]

(a) (b)

(c)

상기 화학식 2에서, R은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5 의 알킬기이고, n은 1 내지 5 의 정수이며, m 및 l 은 각각 독립적으로 3 내지 10 의 정수이다.

상기 유기 이소시아네이트 모노머는 한 분자 내에 2 이상의 이소시아네이트기, 바람직하게는 2 내지 3 의 이소시아네이트기를 갖는 것을 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 하기 화학식 3 또는 화학식 4로 표현되는 화합물을 사용할 수 있다:

[화학식 3]

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

[화학식 4]

(a) (b) (c)

상기 화학식 4에서, R은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기,

,

또는

에서 선택될 수 있다.

상기 아크릴레이트계 화합물은 아크릴 당량이 400 내지 600인 경우가 바람직하며, 상기 아크릴 당량은 하기 수학식 1로 계산될 수 있다.

[수학식 1]

상기 아크릴 당량이 400 미만인 경우 대전방지성능이 저하될 수 있으며, 600을 초과하는 경우 하드코팅층의 경도, 표면 평활성 및 밀착성 등이 저하되고 작업시 컬 현상 등이 발생하여 작업성이 저하될 수 있다.

상기 아크릴레이트계 화합물의 함량은 대전방지 하드코팅 조성물 총 100 중량부에 대하여 10 내지 50 중량부로 포함될 수 있다. 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머의 함량이 10 중량부 미만으로 포함되는 경우 대전방지제의 표면 부상력 향상 효과가 미미하여 대전방지성능이 감소될 수 있으며, 50 중량부를 초과하는 경우 열안정성 및 막 경도가 저하될 수 있다.

상기 (메타)아크릴레이트계 모노머는 구체적으로, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 글리세롤트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌클리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 1,3-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌클리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(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, 테트라하이드로퍼푸릴(메타)아크릴레이트 및 페녹시에틸(메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 적어도 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

용제

본 발명에 따른 용제는 하기 수학식 2의 범위를 만족하는 것이 바람직하며, 하기 수학식 2의 상대 극성(Relative Polarity) 범위를 만족할 때, 소량의 대전방지제를 투입하여도 충분한 대전방지성능을 구현할 수 있다. 이 때, 상대 극성(Relative Polarity)이란 물의 극성(Polarity)을 기준(1.0)으로 두었을 때 각 용매가 갖는 상대적인 극성(Polarity)을 말한다:

[수학식 2]

0.3 < ∑(RP_A × a) < 0.4

(상기 수학식 1에서,

RP_A는 A용제의 상대 극성을 나타내며,

a는 용제의 총 중량% 중 A용제가 차지하는 비율을 나타낸다).

본 발명에 따른 용제는 본 기술분야에서 사용될 수 있는 용제라면 제한 없이 선택될 수 있다. 일례로, 알코올계(메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 프로필렌 글리콜 메톡시 알코올 등), 케톤계(메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤 등), 아세테이트계(메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 프로필렌 글리콜 메톡시 아세테이트 등), 셀로솔브계(메틸 셀로솔브, 에틸 셀로솔브, 프로필 셀로솔브 등), 탄화수소계(노말 헥산, 노말 헵탄, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등)의 각각의 용제를 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

광개시제

본 발명에 따른 광개시제는 상기 올리고머 및 모노머의 중합 및 경화를 위해 사용하며, 본 기술분야에서 사용될 수 있는 광개시제라면 제한되지 않고 선택될 수 있다.

구체적으로, 상기 광개시제는 화학구조 또는 분자결합 에너지의 차에 의해 분자의 분해로 라디칼이 생성되는 Type 1형 개시제와 3차 아민과 공존하여 수소탈환형의 Type 2형 개시제가 있다.

상기 Type 1형 개시제의 구체적인 예로는 4-페녹시디클로로아세트페논, 4-t-부틸디클로로아세트페논, 4-t-부틸트리클로로아세트페논, 디에톡시아세트페논, 2-히드록시-2-메틸-l-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-l-온, 1-(4-도데실페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)-페닐(2-히드록시-2-프로필)케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤등의 아세트페논류, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤질 디메틸케탈등의 벤조인류, 아실포시핀옥사이드류, 티타노센 화합물 등을 들 수 있다.

상기 Type 2형 광개시제의 구체적인 예로는 벤조페논, 벤조일벤조익에시드, 벤조일벤조익에시드메틸에테르, 4-페닐벤조페논, 히드록시벤조페논, 4-벤졸-4'-메틸디페닐설파이드, 3,3'-메틸-4-메톡시벤조페논등의 벤조페논류, 티옥산톤, 2-크로로티옥산톤, 2-메틸티옥산톤, 2, 4-디메틸티옥산톤, 이소프로필티옥산톤 등의 티옥산톤 등을 들 수 있으며, 표면 경도 향상을 위하여 벤조페논을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

상기 광개시제는 Type 1형 개시제 내지 Type 2형 개시제 중 적어도 1종 이상을 포함할 수 있다. 또한, 이외에도 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모폴린프로판온-1, 디페닐케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-온, 안트라퀴논, 플루오렌, 트리페닐 아민 및 가바졸로 구성된 군으로부터 적어도 1종 이상을 포함할 수 있다.

<광학 시트>

본 발명은 또한, 대전방지 하드코팅 코팅층으로 제조된 광학시트를 제공한다.

상기 대전방지 하드코팅층은 기재의 적어도 일 면에 상술한 본 발명의 대전방지 하드코팅 조성물을 도포하여 형성된다.

상기 기재로는 구체적으로, 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스부틸레이트 등의 셀룰로오스 유도체, 에틸렌-아세트산 비닐공중합체, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르아미드, 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르술폰, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 트리아세틸셀룰로오스 또는 폴리메틸메타아크릴레이트 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 기재의 적어도 일 면에 상술한 본 발명의 대전방지 하드코팅 조성물을 코팅하는 방법은 당업계에 공지된 통상의 방법을 사용할 수 있으며, 구체적으로 다이코터, 에어 나이프, 리버스 롤, 스프레이, 블레이드, 캐스팅, 그라비아 또는 스핀코팅 등의 방법으로 대전방지 하드 코팅층을 형성할 수 있다.

상기 광학 시트는 상기 기재의 다른 일 면에 형성된 프리즘 코팅층을 더 포함하는 프리즘 시트일 수 있다. 즉, 상기 기재의 일 면에 상기 대전방지 하드코팅 조성물로 형성된 대전방지 하드코팅층을 형성하고, 다른 일 면에는 프리즘 코팅층을 형성할 수 있다. 상기 프리즘 코팅층은 상술한 본 발명의 대전방지 하드코팅 조성물 또는 통상의 프리즘 형성용 조성물을 통상의 공지된 방법으로 휘도 향상 기능을 갖는 입체구조물(프리즘 구조물)이 인각된 프레임에 코팅하고, 자외선을 조사하여 광경화시켜 형성할 수 있다.

상기 광학시트는 반사형, 투과형, 반투과형 LCD 또는 TN형, STN형, OCB형, HAN형, VA형, IPS형 등의 각종 구동 방식의 LCD에 바람직하게 이용될 수 있다. 또한, 플라즈마 디스플레이, 필드 에미션 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 무기 EL 디스플레이, 전자 페이퍼 등의 각종 표시 장치에도 바람직하게 이용될 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 광학시트를 구비한 액정표시장치의 백라이트 유니트 를 제공한다. 백라이트 유니트는 제한되지 않으며 본 기술분야에서 알려진 구조를 채용할 수 있다. 일례로, LED 등의 광원과 광원의 광을 도광시키는 도광판과 도광판의 상면에 확산 시트, 프리즘 시트 등을 구비할 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다. 이하의 실시예 및 비교예에서 함량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.

[실시예]

합성예 1 내지 4: 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머의 제조

전자식 교반기, 히팅멘틀, 냉각관, 온도 조절장치가 구비된 1L용량의 3구 플라스크에 유기이소시아네이트 모노머, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 모노머, 중합금지제 및 촉매를 하기 표 1과 같은 조성으로 투입하고 교반하면서 자가 발열로 반응온도를 55℃까지 상승시키고, 서서히 온도가 떨어지면 반응 온도를 75℃로 상승시킨 후, 5시간 동안 반응시켜 상기 올리고머를 제조하였다.

이 때, FT-IR을 측정하여 이소시아네이트 특성 피크(2260cm^-1)가 완전히 사라지면 반응을 종결하였다.

합성예 5: 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머의 합성

전자식 교반기, 히팅멘틀, 냉각관, 온도 조절장치가 구비된 1L용량의 3구 플라스크에 유기이소시아네이트 모노머, 히드록시기를 포함하는 올리고머 및 촉매를 하기 표 1과 같은 조성으로 투입하고, 65℃에서 4시간 동안 반응을 유지하였다(이 때, 말단기 분석법에 의한 NCO함량은 5.8%였다). 여기에 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 모노머 및 중합금지제를 하기 표 1과 같은 조성으로 추가 투입하고, 반응 온도를 75℃로 올린 후, 5시간 동안 반응을 유지하였다.

반응은 FT-IR을 측정하여 이소시아네이트 특성 피크(2260cm^-1)가 완전히 사라지면 반응을 종결하였다.

(단위 : g)	합성예 1	합성예 2	합성예 3	합성예 4	합성예 5
유기이소시아네이트 모노머	191 (TKA-100¹⁾)	191 (TKA-100¹⁾)	111 (IPDI² ⁾)	111 (IPDI² ⁾)	111 (IPDI² ⁾)
히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 모노머	378 (FA-2D³ ⁾)	370 (PEA-6⁴⁾)	378 (FA-2D³ ⁾)	246 (2-히드록시에틸 아크릴레이트⁵ ⁾)	124 (2-히드록시에틸 아크릴레이트⁵ ⁾)
히드록시기를 포함하는 올리고머	-	-	-	-	250 (PolyTHF 1000⁶⁾)
중합금지제 (HQ-MME⁷ ⁾)	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
촉매 (Fascat 4202⁸⁾)	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3
아크릴 당량	535	528	455	223	834
1) 이소시아누레이트형 HDI 트라이머(아사이카사이사, NCO함량 22%) 2) 이소포론 디이소시아네이트(바이엘사, 분자량 222) 3) 카프로락톤 변성 아크릴레이트 모노머(다이셀사, 분자량 344) 4) 에틸렌 옥사이드 변성 아크릴레이트 모노머(코그니스사, 분자량 366) 5) 오사카유끼사, 분자량 112 6) 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(바스프사, 분자량 1000) 7) 메톡시 히드로퀴논(이스트만사) 8) 다이부틸 틴 다이라울레이트(아케미사)

비교예 및 실시예 : 대전방지 하드코팅 조성물의 제조

상기 합성예에서 제조한 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머 및 그 외 구성들을 포함하여 하기 표 2의 조성으로 대전방지 하드코팅 조성물을 제조하였다.

상기 합성예 1 내지 5의 방법으로 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머를 제조하였고, 용제, 광개시제 및 대전방지제를 표 2의 조성으로 혼합하여 대전방지 하드코팅 조성물을 제조하였다.

(단위: g)	실시 예 1	실시 예 2	실시 예 3	실시 예 4	실시 예 5	실시 예 6	실시 예 7	실시 예 8	비교 예 1	비교 예 2
합성 예 1	25	-	-	25	-	-	25	20	25	20
합성 예 2	-	-	-	-	25	-	-	-	-	-
합성 예 3	-	-	-	-	-	25	-	-	-	-
합성 예 4	-	25	-	-	-	-	-	-	-	-
합성 예 5	-	-	25	-	-	-	-	-	-	-
M-340¹⁾	15	15	15	15	15	15	10	10	10	10
에탄올² ⁾	17	45	30	28	28	30	27	29	27	29
톨루엔³ ⁾	39	28	26	28	28	26	26	27	26	27
I-184⁴⁾	2	2	1	2	2	1	2	2	2	2
NH₄FSI⁵ ⁾	2	2	4	2	2	4	10	12	-	-
EDX10⁶ ⁾	-	-	-	-	-	-	-	-	10	12
1) 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트(미원상사) 2) 에탄올(대정화금) 3) 톨루엔(대정화금) 4) 히드록시시클로헥실페닐케톤(시바게이지) 5) 암모늄비스(플루오로설포닐)이미드(NH₄FSI) 6) ELECOM EDX10: 4차 암모늄염 대전방지제(나노켐텍)

실험예: 도막 특성 분석

상기 비교예 및 실시예에서 제조한 대전방지 하드코팅 조성물을 이용하여 하드코팅 필름을 제조하고, 물성을 측정하였다.

스미토모 화학에서 제조된 투명 폴리이미드 필름(80 마이크론)을 40K의 코로나를 이용하여 1회 전처리 후 실시예 및 비교예에서 제조된 각각의 하드코팅액을 상기 기재 위에 두께 10㎛가 되도록 마이어바로 도포하였고, 80℃에서 2분 동안 건조시킨 후, 광량 500mJ/㎠으로 경화시킴으로써 필름을 제조하였다. 이때, 제조된 필름의 코팅층의 두께는 5㎛이었다.

상기 제조된 필름은 아래의 방법으로 평가를 진행하였으며, 그 결과는 하기 표 3에 기재하였다.

(1) 투과율 및 헤이즈

상기 실험예와 동일한 방법으로 하드코팅 필름을 제조하고, 분광광도계(HZ-1, 일본 스가사)를 이용하여 전광선투과율(Total Transmittance)과 헤이즈(Haze)를 측정하였다. 그 결과는 하기 표 3에 기재하였다.

(2) 연필경도(H)

상기 실험예와 동일한 방법으로 하드코팅 필름을 제조하고, 연필경도 시험기(PHT, 한국 석보과학사)를 이용하여 1000g하중을 걸고 연필경도를 측정하였다. 연필은 미쯔비시 제품을 사용하고 한 연필경도당 5회 실시하였다. 그 결과는 하기 표 3에 기재하였다.

(3) 내찰상성

상기 실험예와 동일한 방법으로 하드코팅 필름을 제조하고, 스틸울테스트기(WT-LCM100, 한국 프로텍사)를 이용하여 1kg/(2cm×2cm)하에서 10회 왕복 운동시켜 내찰상성을 시험하였다. 그 결과는 하기 표 3에 기재하였다.

이 때, 스틸울은 #0000을 사용하였다.

S: 스크래치가 0개

A: 스크래치가 1~10개

B: 스크래치가 11~20개

C: 스크래치가 21~30개

D: 스크래치가 31개 이상

(4) 밀착성

상기 실험예와 동일한 방법으로 하드코팅 필름을 제조하고, 필름의 도포된 면에 1mm 간격으로 가로 세로 각각 11개의 직선을 그어 100개의 정사각형을 만든 후, 테이프(CT-24, 일본 니치방사)을 이용하여 3회 박리테스트를 진행하였다. 100개의 사각형 3개를 테스트하여 평균치를 기록하였다. 그 결과는 하기 표 3에 기재하였다.

밀착성은 다음과 같이 기록하였다.

밀착성 = n/100

(n: 전체 사각형 중 박리되지 않는 사각형 수

100: 전체 사각형의 개수)

이 때, 하나도 박리되지 않았을 시 100/100으로 기록하였다.

(5) 색 변화

상기 실험예와 동일한 방법으로 하드 코팅필름을 제조하고, Spectro color meter SE200(니폰덴쇼쿠사)를 이용하여 투과모드로 코팅전 PET 필름과 각 조성을 코팅하고 경화시킨 후 색 값을 측정하여 ΔE*ab 값을 구하였다. 그 결과는 하기 표 3에 기재하였다.

ΔE*ab 값은 다음과 같이 구하였다.

ΔE*ab = {(ΔL*)² + (Δa*)² +(Δb*)²}^1/2

(6) 표면저항률

상기 실험예와 동일한 방법으로 하드코팅 필름을 제조하고, 표면저항측정기(MCP-HT450, Hiresta사)를 사용하여 표면저항을 측정하였다. 그 결과는 하기 표 3에 기재하였다.

(7) 황변

80℃ 환경에서 500시간 동안 방치한 후, 황변 발생 여부를 확인하였다. 그 결과는 하기 표 3에 기재하였다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6	실시예 7	실시예 8	비교예 1	비교예 2
용제의 상대극성	0.268	0.441	0.397	0.377	0.377	0.397	0.382	0.387	0.382	0.387
투과율/ 헤이즈	94.9/ 0.9	95.4/ 2.0	95.1/ 1.3	95.1/1.0	95.3/0.9	96.1/ 1.1	93.9/ 1.5	94.1/ 1.9	93.7/ 2.2	94.0/ 2.5
연필경도	2H	2H	HB	2H	2H	2H	2H	2H	2H	H
내찰상성	A	A	B	A	A	A	B	B	A	B
밀착성	100/ 100	100/ 100	100/ 100	100/ 100	100/ 100	100/ 100	100/ 100	100/ 100	100/ 100	100/ 100
색변화	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.2	0.2	0.2	0.4	0.5
표면 저항률	10¹¹	> 10¹³	10¹¹	10¹⁰	10¹⁰	10⁹	10⁸	10⁶	> 10¹³	10¹²
황변	미 발생	미 발생	미 발생	미 발생	미 발생	미 발생	미 발생	발생	발생	발생

상기 표 3을 참조하면, 본 발명에 따라 암모늄비스(플루오로설포닐)이미드(NH₄FSI)를 포함하는 대전방지제를 사용할 경우 기타 대전방지제 대비 소량으로도 보다 향상된 대전방지성능을 보였으며, 다량 함유 시에도 황변 발생율이 적었다. 또한, 상기 대전방지제를 사용하면서 아크릴 당량이 본 발명의 범위를 만족하는 경우 보다 향상된 경도를 보였고, 용제의 상대 극성 범위가 본 발명의 범위를 만족하는 경우 대전방지성능이 더 향상됨을 확인하였다.

Claims

암모늄비스(플루오로설포닐)이미드(NH₄FSI)를 대전방지제로 포함하는 대전방지 하드코팅 조성물.
제1항에 있어서,
상기 대전방지 하드코팅 조성물은
아크릴레이트계 화합물, 광개시제 및 용제 중 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대전방지 하드코팅 조성물.
제1항에 있어서,
상기 대전방지 하드코팅 조성물 총 100 중량부에 대하여,
상기 대전방지제는 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대전방지 하드코팅 조성물.
제2항에 있어서,
상기 아크릴레이트계 화합물은 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머를 포함하는 것을 특징으로 하는 대전방지 하드코팅 조성물.
제2항에 있어서,
상기 아크릴레이트계 화합물은 아크릴 당량이 400 내지 600인 것을 특징으로 하는 대전방지 하드코팅 조성물.
제2항에 있어서,
상기 대전방지 하드코팅 조성물 총 100 중량부에 대하여,
상기 아크릴레이트계 화합물은 10 내지 50 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대전방지 하드코팅 조성물.
제2항에 있어서
상기 광개시제는 벤조페논을 포함하는 것을 특징으로 하는 대전방지 하드코팅 조성물.
제2항에 있어서,
상기 용제는 하기의 수학식 1의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 대전방지 하드코팅 조성물:
[수학식 1]
0.3 < ∑(RP_A × a) < 0.4
(상기 수학식 1에서,
RP_A는 A용제의 상대 극성을 나타내며,
a는 용제의 총 중량% 중 A용제가 차지하는 비율을 나타낸다).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 대전방지 하드코팅 조성물로 제조되는 하드코팅.
제9항의 하드코팅을 포함하는 광학 시트.