KR20180065288A - Composition for hard-coating film and hard-coating film manufactured using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디스플레이 패널을 보호하기 위한 하드코팅 필름 및 상기 하드코팅 필름을 형성하는데 사용되는 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a hard coating film for protecting a display panel and a composition used for forming the hard coating film.
통상적으로 하드코팅 필름(hard-coating film)은 표시장치에 포함되는 액정 디스플레이 패널, 플라즈마 디스플레이 패널, 브라운관, 유기 전계 발광 디스플레이 패널 등의 표면을 보호하는 목적으로 사용되고 있다. 이러한 하드코팅 필름은 보호 대상이 되는 표면에 내스크래치성과, 지문, 마커 등의 표시에 대한 내오염성 등의 특성을 부여한다.Generally, a hard-coating film is used for protecting the surface of a liquid crystal display panel, a plasma display panel, a cathode ray tube, and an organic electroluminescent display panel included in a display device. Such a hard coating film imparts scratch resistance to the surface to be protected, properties such as stain resistance to the indication of the fingerprint, a marker, and the like.
상기 하드코팅 필름을 형성하기 위한 재료로써, 종래에는 폴리에스테르, 아크릴레이트, 또는 에폭시 아크릴레이트와 같은 자외선 경화형 수지를 단독 사용하였으나, 이들 수지의 사용만으로는 하드코팅 필름이 가져야 할 강도, 내크랙성, 내습성 등의 물성을 요구되는 수준으로 얻는데 한계가 있었다.As a material for forming the hard coating film, ultraviolet curing type resins such as polyester, acrylate, or epoxy acrylate have been conventionally used alone. However, by using these resins alone, the strength, crack resistance, There is a limit in obtaining physical properties such as moisture resistance at a required level.
이에 따라 무기물인 콜로이드 실리카 입자를 포함한 유-무기 코팅액으로 하드코팅 필름을 형성하는 기술이 제안되었으나, 실리카 입자의 침전 또는 겔 현상 등으로 인해 하드코팅 필름의 투명도가 저하되고 디스플레이 패널과의 접착성도 떨어지는 문제점이 있었다.Thus, although a technique of forming a hard coating film using an organic-inorganic coating liquid containing colloidal silica particles as an inorganic material has been proposed, the transparency of the hard coating film is lowered due to deposition of silica particles or gel phenomenon, There was a problem.
따라서 물성이 우수한 하드코팅 필름의 개발이 요구되고 있는 실정이다.Therefore, development of a hard coat film having excellent physical properties is required.
본 발명은 내스크래치성, 내크랙성, 내열성, 내습성, 접착성 등의 물성이 우수한 하드코팅 필름을 형성할 수 있는 하드코팅 필름 형성용 조성물을 제공하고자 한다.The present invention is intended to provide a composition for forming a hard coating film which can form a hard coating film excellent in physical properties such as scratch resistance, crack resistance, heat resistance, moisture resistance and adhesiveness.
또한 본 발명은 상기 하드코팅 필름 형성용 조성물을 이용하여 제조된 하드코팅 필름을 제공하고자 한다.The present invention also provides a hard coat film produced using the composition for forming a hard coat film.
또, 본 발명은 상기 하드코팅 필름을 포함하는 표시장치를 제공하고자 한다.The present invention also provides a display device comprising the hard coating film.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 중량평균분자량이 3,600 내지 4,000이고, 관능기수가 10개 이상인 우레탄 아크릴레이트계 올리고머; 중량평균분자량이 200 이상이고, 관능기수가 1개 이상인 제1 아크릴레이트계 모노머; 관능기수가 2개 이상인 제2 아크릴레이트계 모노머; 관능기수가 6개 이상인 제3 아크릴레이트계 모노머; 및 광개시제를 포함하는 하드코팅 필름 형성용 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention relates to a urethane acrylate oligomer having a weight average molecular weight of 3,600 to 4,000 and having 10 or more functional groups; A first acrylate monomer having a weight average molecular weight of 200 or more and having one or more functional groups; A second acrylate monomer having two or more functional groups; A third acrylate monomer having 6 or more functional groups; And a photoinitiator. ≪ IMAGE >
또한 본 발명은, 상기 하드코팅 필름 형성용 조성물로 제조된 하드코팅 필름을 제공한다.The present invention also provides a hardcoat film made of the composition for forming a hardcoat film.
또 본 발명은, 액정 패널; 및 상기 액정 패널의 적어도 어느 일 측에 구비된 상기 하드코팅 필름을 포함하는 표시장치를 제공한다.The present invention also provides a liquid crystal display device comprising: a liquid crystal panel; And a hard coating film provided on at least one side of the liquid crystal panel.
본 발명의 하드코팅 필름 형성용 조성물은 특정 올리고머와 특정 단량체가 혼합되어 있어 우수한 내열성을 나타낼 수 있고, 실란 화합물을 포함함에 따라 표시장치에 포함되는 유기계 기재(예를 들어, 액정 패널)와 높은 결합력 및 우수한 내습성을 나타낼 수 있다. 따라서 본 발명의 하드코팅 필름 형성용 조성물로 제조된 하드코팅 필름을 표시장치에 포함된 유기계 기재의 보호를 위해 적용할 경우, 표시장치의 성능 및 수명 등을 높일 수 있다.The composition for forming a hard coating film of the present invention can exhibit excellent heat resistance due to the mixing of a specific oligomer and a specific monomer. The composition for forming a hard coating film can exhibit excellent heat resistance and a high cohesive force with an organic base material (for example, a liquid crystal panel) And excellent moisture resistance. Therefore, when the hard coating film made of the composition for forming a hard coating film of the present invention is applied to protect the organic base material included in the display device, the performance and life of the display device can be increased.
이하 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.
여기서 본 발명에 기재된 관능기수란 경화 반응에 참여할 수 있는 작용기의 개수를 의미할 수 있다. 이때, 상기 관능기의 예로는 Tripropylene glycol Diacrylate이라는 monomer(주사슬: Tripropylene glycol, 경화 반응에 참여할 수 있는 작용기: Diacrylate, 관능기수: 2개)를 들 수 있다.Here, the number of functional groups described in the present invention may mean the number of functional groups capable of participating in the curing reaction. Examples of the functional group include tripropylene glycol diacrylate (a main chain: tripropylene glycol, a functional group that can participate in a curing reaction: diacrylate, and a number of functional groups: 2).
1. One. 하드코팅Hard coating 필름 형성용 조성물 Composition for film formation
본 발명의 하드코팅 필름 형성용 조성물(이하, '조성물'이라 함)은 우레탄 아크릴레이트계 올리고머, 제1 아크릴레이트계 모노머, 제2 아크릴레이트계 모노머, 제3 아크릴레이트계 모노머 및 광개시제를 포함한다.The composition for forming a hard coating film (hereinafter, referred to as "composition") of the present invention comprises a urethane acrylate oligomer, a first acrylate monomer, a second acrylate monomer, a third acrylate monomer and a photoinitiator .
본 발명의 조성물에 포함되는 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 중량평균분자량(Mw)이 3,600 내지 4,000이고, 관능기수가 10개 이상(바람직하게는, 10 내지 15개)인 다관능성 지방족 아크릴레이트계 올리고머이다. 이러한 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 하드코팅 필름의 내스크래치성, 내열성 및 경도를 높이는 역할을 하는 것으로, 관능기수가 10개 미만이거나 중량평균분자량이 상기 범위를 벗어나면 하드코팅 필름의 내열성 및 경도 등을 요구되는 수준으로 얻기 어려울 수 있다.The urethane acrylate oligomer contained in the composition of the present invention is a multifunctional aliphatic acrylate oligomer having a weight average molecular weight (Mw) of 3,600 to 4,000 and a number of functional groups of 10 or more (preferably 10 to 15). This urethane acrylate oligomer serves to enhance the scratch resistance, heat resistance and hardness of the hard coating film. When the number of functional groups is less than 10 or the weight average molecular weight is out of the above range, the heat resistance and hardness of the hard coating film are required It can be difficult to get to the level.
상기 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 특별히 한정되지 않으나, 관능기수가 2개인 지방족 이소시아네이트의 화합물(예를 들어, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 등)과, 중합 가능한 불포화 그룹을 분자당 3개 이상 함유하는 하이드록시 아크릴레이트 모노머(예를 들어, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 트리아크릴레이트 등)를 반응시켜 얻어진 것일 수 있다.The urethane acrylate oligomer is not particularly limited, but may be a copolymer of an aliphatic isocyanate compound having two functional groups (for example, hexamethylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, etc.) and a polymerizable unsaturated group (For example, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol triacrylate, and the like) containing at least three per molecule.
이러한 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 하드코팅 필름의 물성 및 조성물의 작업성을 고려할 때, 60 ℃에서 점도가 2,200 내지 2,800 cPs인 것이 바람직하다.The urethane acrylate oligomer preferably has a viscosity of 2,200 to 2,800 cPs at 60 캜 in consideration of the physical properties of the hard coat film and the workability of the composition.
상기 우레탄 아크릴레이트계 올리고머의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 조성물 100 중량부를 기준으로, 10 내지 20 중량부인 것이 바람직하다. 상기 우레탄 아크릴레이트계 올리고머의 함량이 10 중량부 미만인 경우에는 하드코팅 필름의 내열성, 경도 등이 저하될 수 있고, 20 중량부를 초과할 경우에는 과도한 경화밀도에 의해 하드코팅 필름의 내크랙성 등이 저하될 수 있다.The content of the urethane acrylate oligomer is not particularly limited, but is preferably 10 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition. When the content of the urethane acrylate oligomer is less than 10 parts by weight, the heat resistance and hardness of the hard coating film may be lowered. When the content of the urethane acrylate oligomer is more than 20 parts by weight, the crack resistance of the hard coating film Can be degraded.
본 발명의 조성물에 포함되는 제1 아크릴레이트계 모노머는 중량평균분자량(Mw)이 200(바람직하게는, 200 내지 250)이고, 관능기수가 1개 이상(바람직하게는, 1 내지 5개)인 아크릴레이트계 모노머이다. 이러한 제1 아크릴레이트계 모노머는 하드코팅 필름의 내열성을 높이는 역할을 하는 것으로, 중량평균분자량이 상기 범위를 벗어나면 하드코팅 필름의 내열성 등을 요구되는 수준으로 얻기 어려울 수 있다.The first acrylate-based monomer contained in the composition of the present invention is an acrylate-based monomer having a weight average molecular weight (Mw) of 200 (preferably 200 to 250) and having one or more (preferably 1 to 5) Rate-based monomer. The first acrylate-based monomer serves to enhance the heat resistance of the hard coating film. If the weight average molecular weight is out of the above-mentioned range, it may be difficult to obtain the required heat resistance of the hard coating film.
상기 제1 아크릴레이트계 모노머의 유리전이온도(Tg)는 특별히 한정되지 않으나, 90 내지 110 ℃인 것이 바람직하다.The glass transition temperature (Tg) of the first acrylate-based monomer is not particularly limited, but is preferably 90 to 110 ° C.
상기 제1 아크릴레이트계 모노머는 특별히 한정되지 않으나, 이소보닐 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트, 스테릴 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.The first acrylate monomer is not particularly limited, but is preferably at least one selected from the group consisting of isobornyl acrylate, isodecyl acrylate, benzyl acrylate, octyl acrylate and stearyl acrylate.
이러한 제1 아크릴레이트계 모노머의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 조성물 100 중량부를 기준으로, 35 내지 45 중량부인 것이 바람직하다. 상기 제1 아크릴레이트계 모노머의 함량이 35 중량부 미만인 경우에는 하드코팅 필름의 내열성 등이 저하될 수 있고, 45 중량부를 초과할 경우에는 하드코팅 필름의 내크랙성, 접착성 등이 저하될 수 있다.The content of the first acrylate monomer is not particularly limited, but is preferably 35 to 45 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition. When the content of the first acrylate monomer is less than 35 parts by weight, the heat resistance of the hard coating film may be lowered. When the content of the first acrylate monomer is more than 45 parts by weight, crack resistance and adhesiveness of the hard coating film may be deteriorated have.
본 발명의 조성물에 포함되는 제2 아크릴레이트계 모노머는 관능기수가 2개 이상(바람직하게는, 2 내지 10개)인 아크릴레이트계 모노머이다. 이러한 제2 아크릴레이트계 모노머는 하드코팅 필름의 벤딩성, 내스크레치성, 접착성 등을 높이고 조성물의 점도를 낮추는 역할을 하는 것으로, 관능기수가 2개 미만이면 하드코팅 필름의 상기 물성을 요구되는 수준으로 얻기 어렵거나 조성물의 저점도화를 구현하기 어려울 수 있다.The second acrylate-based monomer contained in the composition of the present invention is an acrylate-based monomer having two or more functional groups (preferably, 2 to 10). The second acrylate-based monomer enhances the bendability, scratch resistance, adhesion and the like of the hard coating film and lowers the viscosity of the composition. When the number of the functional groups is less than 2, the physical properties of the hard coating film Or it may be difficult to realize a low viscosity of the composition.
상기 제2 아크릴레이트계 모노머의 중량평균분자량(Mw)은 특별히 한정되지 않으나, 300 내지 350인 것이 바람직하다. 또한 제2 아크릴레이트계 모노머의 유리전이온도(Tg)는 특별히 한정되지 않으나, 100 내지 120 ℃인 것이 바람직하다.The weight-average molecular weight (Mw) of the second acrylate-based monomer is not particularly limited, but is preferably 300 to 350. The glass transition temperature (Tg) of the second acrylate-based monomer is not particularly limited, but is preferably 100 to 120 ° C.
상기 제2 아크릴레이트계 모노머는 특별히 한정되지 않으나, 트리시클로데칸 디메탄올 디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 부탄디올 디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트 및 1,6-헥산디올 디아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.The second acrylate-based monomer is not particularly limited, and examples thereof include tricyclodecane dimethanol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, butanediol diacrylate, neopentyl Glycol diacrylate, and 1,6-hexane diol diacrylate.
이러한 제2 아크릴레이트계 모노머의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 조성물 100 중량부를 기준으로, 15 내지 25 중량부인 것이 바람직하다. 상기 제2 아크릴레이트계 모노머의 함량이 15 중량부 미만인 경우에는 하드코팅 필름의 벤딩성, 접착성 등이 저하되거나 조성물의 점도 상승으로 인해 성형성이 저하될 수 있고, 25 중량부를 초과할 경우에는 조성물의 점도가 과도하게 낮아져 이로 인해서도 성형성이 저하될 수 있다.The content of the second acrylate monomer is not particularly limited, but it is preferably 15 to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition. When the content of the second acrylate monomer is less than 15 parts by weight, the hardness of the hard coating film may be decreased due to the lowering of the bending property, the adhesiveness, or the viscosity of the composition. If the content of the second acrylate monomer is more than 25 parts by weight The viscosity of the composition is excessively lowered, so that the moldability may be deteriorated.
본 발명의 조성물에 포함되는 제3 아크릴레이트계 모노머는 관능기수가 6개 이상(바람직하게는, 6 내지 12개)인 아크릴레이트계 모노머이다. 이러한 제3 아크릴레이트계 모노머는 하드코팅 필름의 표면강도, 내스크래치성 등을 높이는 역할을 하는 것으로, 관능기수가 6개 미만이면 하드코팅 필름의 표면강도, 내스크래치성 등을 요구되는 수준으로 얻기 어려울 수 있다.The third acrylate-based monomer contained in the composition of the present invention is an acrylate-based monomer having 6 or more functional groups (preferably, 6 to 12). These third acrylate monomers serve to enhance the surface strength and scratch resistance of the hard coat film. If the number of the functional groups is less than 6, it is difficult to obtain the surface hardness and scratch resistance of the hard coat film at a required level .
상기 제3 아크릴레이트계 모노머의 중량평균분자량(Mw)은 특별히 한정되지 않으나, 520 내지 620인 것이 바람직하다. 또한 제3 아크릴레이트계 모노머의 유리전이온도(Tg)는 특별히 한정되지 않으나, 50 내지 60 ℃인 것이 바람직하다.The weight average molecular weight (Mw) of the third acrylate monomer is not particularly limited, but is preferably 520 to 620. The glass transition temperature (Tg) of the third acrylate monomer is not particularly limited, but is preferably 50 to 60 ° C.
상기 제3 아크릴레이트계 모노머는 특별히 한정되지 않으나, 디페닐펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 펜타에리스리톨프로판 테트라아크릴레이트 및 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.The third acrylate-based monomer is not particularly limited, but is preferably at least one selected from the group consisting of diphenyl pentaerythritol hexaacrylate, pentaerythritol propane tetraacrylate and ditrimethylol propane tetraacrylate.
이러한 제3 아크릴레이트계 모노머의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 조성물 100 중량부를 기준으로, 13 내지 23 중량부인 것이 바람직하다. 상기 제3 아크릴레이트계 모노머의 함량이 13 중량부 미만인 경우에는 하드코팅 필름의 표면강도, 내스크래치성 등이 저하될 수 있고, 23 중량부를 초과할 경우에는 하드코팅 필름의 접착성이 저하될 수 있다.The content of the third acrylate monomer is not particularly limited, but is preferably 13 to 23 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition. If the content of the third acrylate monomer is less than 13 parts by weight, the hard coat film may have a reduced surface strength and scratch resistance. If the content of the third acrylate monomer exceeds 23 parts by weight, have.
여기서 조성물의 코팅성 및 하드코팅 필름의 내크랙성 등을 고려할 때, 상기 우레탄 아크릴레이트계 올리고머와 상기 제3 아크릴레이트계 모노머의 혼합 비율이 1:0.8 내지 0.9의 중량비인 것이 바람직하다.In view of the coating properties of the composition and the crack resistance of the hard coating film, the mixing ratio of the urethane acrylate oligomer and the third acrylate monomer is preferably 1: 0.8 to 0.9.
본 발명의 조성물에 포함되는 광개시제는 상기 올리고머와 상기 모노머들의 경화 반응을 매개하는 역할을 한다.The photoinitiator included in the composition of the present invention mediates the curing reaction between the oligomer and the monomers.
이러한 광개시제는 특별히 한정되지 않으나, 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 2,4,6-트리메틸 벤조일-디페닐 포스핀 옥사이드, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-페논, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸-1-온, 1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-하이드록시-2-메틸-프로판-1-온 및 2,2-디에톡시-1-페닐-에타논으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.Such photoinitiators include, but are not limited to, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane- 2-methyl-1-phenyl-1-propanone, 1- (4-isopropylphenyl) -2- Phenyl-2-hydroxy-2-methyl-propan-1-one and 2,2-diethoxy-1-phenyl-ethanone.
상기 광개시제의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 조성물 100 중량부를 기준으로, 5 내지 15 중량부인 것이 바람직하다. 상기 광개시제의 함량이 5 중량부 미만인 경우에는 조성물의 미경화로 인해 하드코팅 필름의 외관 불량 및 물성 저하 등이 유발될 수 있으며, 15 중량부를 초과할 경우에는 미반응된 광개시제가 잔류되어 하드코팅 필름의 내크랙성, 접착성 등이 저하될 수 있다.The content of the photoinitiator is not particularly limited, but is preferably 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition. If the content of the photoinitiator is less than 5 parts by weight, the composition may be unfavorably hardened, resulting in deterioration of appearance and physical properties of the hard coating film. If the content of the photoinitiator exceeds 15 parts by weight, Crack resistance, adhesiveness, and the like may be lowered.
한편, 본 발명의 조성물은 하드코팅 필름의 물성을 높이기 위해 레벨링제 및/또는 실란 커플링제를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the composition of the present invention may further include a leveling agent and / or a silane coupling agent to enhance the physical properties of the hard coat film.
본 발명의 조성물에 더 포함되는 레벨링제는 조성물이 표면장력을 저하시켜 하드코팅 필름의 표면 평활도를 높이는 역할을 한다. 이러한 레벨링제는 특별히 한정되지 않으나, 폴리디메틸실록산계 화합물 등을 들 수 있다.The leveling agent, which is further included in the composition of the present invention, serves to lower the surface tension of the composition and increase the surface smoothness of the hard coating film. Such leveling agents are not particularly limited, but polydimethylsiloxane-based compounds and the like can be mentioned.
상기 레벨링제의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 조성물 100 중량부를 기준으로, 0.5 내지 5 중량부인 것이 바람직하다. 상기 레벨링제의 함량이 0.5 중량부 미만인 경우에는 하드코팅 필름의 외관이 불량해질 수 있고, 5 중량부를 초과할 경우에는 조성물의 경제성, 하드코팅 필름의 접착성 등이 저하될 수 있다.The content of the leveling agent is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition. If the content of the leveling agent is less than 0.5 parts by weight, the appearance of the hard coating film may be poor. If the leveling agent is more than 5 parts by weight, the economical efficiency of the composition and the adhesiveness of the hard coating film may be deteriorated.
본 발명의 조성물에 더 포함되는 실란 커플링제는 하드코팅 필름의 접착성, 내습성 등을 높이는 역할을 한다. 구체적으로, 상기 실란 커플링제는 본 발명의 조성물이 유기계 기재(예를 들어, 액정 패널) 상에 도포되어 경화 반응을 거쳐 하드코팅 필름을 형성하는 과정에서 조성물에 포함된 올리고머와 모노머들이 유기계 기재와 결합이 잘 이루어질 수 있도록 가교 사이트 역할(즉, 친수성을 나타내는 하드코팅 필름과 소수성을 나타내는 유기계 기재와의 결합을 높임)을 한다.The silane coupling agent further included in the composition of the present invention enhances the adhesion, moisture resistance, etc. of the hard coating film. Specifically, the silane coupling agent may be prepared by coating the composition of the present invention on an organic substrate (e.g., a liquid crystal panel) to form a hard coating film through a curing reaction, and oligomers and monomers included in the composition are mixed with the organic substrate (I.e., enhancing bonding between the hard coating film exhibiting hydrophilicity and the organic substrate exhibiting hydrophobicity) so that bonding can be performed well.
이러한 실란 커플링제는 특별히 한정되지 않으나, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리에톡시실란, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리이소프로페닐옥시실란 및 γ-글리시독시프로필트리이미노옥시실란으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.Such a silane coupling agent is not particularly limited, but examples thereof include? -Glycidoxypropyltrimethoxysilane,? -Glycidoxypropyltriethoxysilane,? -Glycidoxypropylmethyldimethoxysilane,? -Glycidoxypropylmethyl (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane,? - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane,? - At least one member selected from the group consisting of methyldiethoxysilane,? -Glycidoxypropyltriisopropenyloxysilane and? -Glycidoxypropyltriminooxysilane is preferable.
상기 실란 커플링제의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 조성물 100 중량부를 기준으로, 1 내지 10 중량부인 것이 바람직하다. 상기 실란 커플링제의 함량이 1 중량부 미만인 경우에는 하드코팅 필름의 접착력, 내습성 등이 저하될 수 있고, 10 중량부를 초과할 경우에는 조성물의 경제성, 하드코팅 필름의 내크랙성 등이 저하될 수 있다.The content of the silane coupling agent is not particularly limited, but is preferably 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition. If the content of the silane coupling agent is less than 1 part by weight, the adhesive strength, moisture resistance and the like of the hard coating film may be lowered. If the content of the silane coupling agent exceeds 10 parts by weight, the economical efficiency of the composition and the crack resistance of the hard coating film .
이외에도 본 발명의 조성물은 그 물성에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 당 업계에 공지된 소포제, 안정제, 분산제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.In addition, the composition of the present invention may further contain additives such as antifoaming agents, stabilizers, dispersants, and the like known in the art within the range not affecting the physical properties thereof.
이러한 본 발명의 조성물은 실질적으로 용매를 포함하지 않을 수 있다. 즉, 본 발명의 조성물은 무용제 타입으로, 이로 인해 코팅성이 용이하고, 하드코팅 필름의 두께를 용이하게 조절할 수 있다.Such a composition of the present invention may contain substantially no solvent. That is, the composition of the present invention is of the non-solvent type, which facilitates the coating property and can easily control the thickness of the hard coating film.
이와 같은 본 발명의 조성물의 점도는 특별히 한정되지 않으나, 코팅성, 하드코팅 필름의 물성 등을 고려할 때, 100 내지 500 cPs인 것이 바람직하다.The viscosity of the composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 100 to 500 cPs in consideration of coating properties and physical properties of the hard coating film.
2. 2. 하드코팅Hard coating 필름 film
본 발명은 상술한 조성물을 이용하여 제조된 하드코팅 필름을 제공한다. 상기 하드코팅 필름을 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으나, 기재 상에 상술한 조성물을 도포 및 경화시키는 과정을 거쳐 제조할 수 있다.The present invention provides a hardcoat film produced using the above-described composition. The method for producing the hard coat film is not particularly limited, but may be prepared by applying and curing the composition on the substrate.
상기 조성물을 도포하는 방법은 특별히 한정되지 않으나, 스핀(spin) 코팅, 롤(roll) 코팅, 스프레이 코팅, 딥(dip) 코팅 등을 들 수 있다. 또한 도포된 조성물을 경화시키는 조건도 특별히 한정되지 않으나, 경화 온도는 40 내지 80 ℃이고, 경화 시간은 10 초 내지 1 분일 수 있다.The method of applying the composition is not particularly limited, and examples thereof include spin coating, roll coating, spray coating and dip coating. The conditions for curing the applied composition are not particularly limited, but the curing temperature may be 40 to 80 占 폚, and the curing time may be 10 seconds to 1 minute.
이러한 본 발명의 하드코팅 필름은 상술한 조성물로 제조됨에 따라 표면 강도, 내스크래치성, 내크랙성, 내습성과 더불어 유기계 기재와의 접착성이 우수하기 때문에 유기계 소재를 포함하는 액정 패널의 표면을 보호하는 필름으로써 유용하게 사용될 수 있다.Since the hard coating film of the present invention has excellent surface adhesion, scratch resistance, crack resistance, moisture resistance, and adhesiveness to an organic base material, the surface of the liquid crystal panel containing the organic base material is protected And the like.
3. 표시장치3. Display
본 발명은 액정 패널 및 하드코팅 필름을 포함하는 표시장치를 제공한다.The present invention provides a display device including a liquid crystal panel and a hard coating film.
본 발명의 표시장치에 포함되는 액정 패널은 외부에서 인가되는 구동 신호와 데이터 신호에 따라 화상을 디스플레이한다. 이러한 액정 패널의 구조는 당 업계에 공지된 것이라면 특별히 한정되지 않으나, 유방성 액정층(Lyotropic Liquid Crystal Layer)을 포함할 수 있다.The liquid crystal panel included in the display device of the present invention displays an image according to a drive signal and a data signal applied from the outside. The structure of the liquid crystal panel is not particularly limited as long as it is known in the art, but it may include a lyotropic liquid crystal layer.
본 발명의 표시장치에 포함되는 하드코팅 필름은 상기 액정 패널의 적어도 어느 일 측에 구비된다. 즉, 상기 하드코팅 필름은 상기 액정 패널의 상 측 또는 하 측 중 어느 한 쪽에 구비되거나, 상 측 및 하 측 모두에 구비될 수 있다. 이러한 하드코팅 필름에 대한 설명은 상기 '2. 하드코팅 필름'에서 설명한 바와 동일하므로 생략한다.The hard coating film included in the display device of the present invention is provided on at least one side of the liquid crystal panel. That is, the hard coating film may be provided on either the upper side or the lower side of the liquid crystal panel, or may be provided on both the upper side and the lower side. A description of such a hard coating film is given in '2. Hard coating film ".
상기 하드코팅 필름은 내열성, 접착성과 더불어 내습성이 우수하기 때문에 상기 액정 패널이 수분에 취약한 유방성 액정층을 포함하더라도 표시장치의 성능을 우수하게 유지시킬 수 있다.Since the hard coating film is excellent in heat resistance and adhesiveness as well as moisture resistance, the performance of a display device can be maintained even when the liquid crystal panel includes a liquid crystal layer which is vulnerable to moisture.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.
[[ 실시예Example 1] One]
상온에서 점도가 가장 높은 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 60 ℃의 드라이 오븐에 30 분 동안 방치하여 점도를 낮춘 후 용기에 옮겼다. 상기 용기에 제1 아크릴레이트계 모노머를 첨가한 후 10 분 동안 상온에서 교반하였다. 다음, 제3 아크릴레이트계 모노머를 첨가한 후 10 분 동안 상온에서 교반하였다. 그 다음, 제2 아크릴레이트계 모노머를 첨가한 후 상온에서 10 분 동안 교반하고, 드라이 오븐에 투입한 후 20 분 동안 방치하였다. 마지막으로 광개시제, 레벨링제 등을 투입한 후 상온에서 10 분 동안 교반하는 과정을 거쳐 조성물을 제조하였다. 사용된 성분 및 함량은 하기 표 1에 나타내었다.At the room temperature, the urethane acrylate oligomer having the highest viscosity was placed in a 60 ° C dry oven for 30 minutes to lower the viscosity and then transferred to a vessel. The first acrylate monomer was added to the vessel and stirred at room temperature for 10 minutes. Then, the third acrylate monomer was added, followed by stirring at room temperature for 10 minutes. After adding the second acrylate monomer, the mixture was stirred at room temperature for 10 minutes, placed in a dry oven, and left for 20 minutes. Finally, a photoinitiator, a leveling agent, and the like were added, followed by stirring at room temperature for 10 minutes to prepare a composition. The ingredients and contents used are shown in Table 1 below.
[[ 실시예Example 2 내지 6] 2 to 6]
하기 표 1의 성분 및 함량을 적용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 조성물을 제조하였다.The composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the ingredients and the contents in Table 1 were applied.
(관능기수: 10,
Mw: 3,900)Miwon, SC-2153
(Number of functional groups: 10,
Mw: 3,900)
아크릴레이트
(관능기수: 1,
Mw: 208)Isobornyl
Acrylate
(Number of functional groups: 1,
Mw: 208)
(관능기수: 2,
Mw: 304)Tricyclodecane dimethanol diacrylate
(Number of functional groups: 2,
Mw: 304)
(관능기수: 6,
Mw: 578)Diphenyl pentaerythritol hexaacrylate
(Number of functional groups: 6,
Mw: 578)
[[ 비교예Comparative Example 1 내지 7] 1 to 7]
하기 표 2의 성분 및 함량을 적용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 조성물을 제조하였다.The composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the ingredients and the contents in Table 2 were applied.
(관능기수: 10, Mw: 4,500)Miwon, MU-9020
(Number of functional groups: 10, Mw: 4,500)
(관능기수: 10, Mw: 3,900)Miwon, SC-2153
(Number of functional groups: 10, Mw: 3,900)
(관능기수: 2, Mw: 25,000)Miwon, SC-4240
(Number of functional groups: 2, Mw: 25,000)
아크릴레이트
(관능기수: 1, Mw: 208)Isobornyl
Acrylate
(Number of functional groups: 1, Mw: 208)
(관능기수: 1, Mw: 156)Tetrahydrofuryl acrylate
(Number of functional groups: 1, Mw: 156)
(관능기수: 2, Mw: 304)Tricyclodecane dimethanol diacrylate
(Number of functional groups: 2, Mw: 304)
(관능기수: 6, Mw: 578)Diphenyl pentaerythritol hexaacrylate
(Number of functional groups: 6, Mw: 578)
[[ 실험예Experimental Example ]]
실시예 및 비교예에서 제조된 조성물의 물성을 다음과 같이 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.The physical properties of the compositions prepared in Examples and Comparative Examples were evaluated as follows, and the results are shown in Table 3 below.
1. 코팅성: 조성물을 유방성 액정층(Lyotropic Liquid Crystal Layer)이 코팅된 필름 위에 도공기(오토 코팅기, 추 500 g 내지 1 ㎏ 사용)를 이용하여 코팅한 후 60 ℃의 드라이 오븐에서 2 분 동안 건조시키고, 퓨전 UV 장비를 이용하여 경화시켰다. 이후, 비접촉식 표면 거칠기 측정장비를 이용하여 코팅 표면의 균일성을 5회 반복하여 평가하였다(코팅 표면 중심을 기준으로 양쪽의 코팅 표면의 균일도가 일정하면 1로, 양쪽의 코팅 표면의 균일도가 다소 다르면 3으로, 양쪽의 코팅 표면의 균일도가 완전히 다르면 5로 평가).1. Coating property: The composition was coated on a film coated with a lyotropic liquid crystal layer using a coater (auto coating machine, weight: 500 g to 1 kg) and dried in a 60 ° C. dry oven for 2 minutes Lt; / RTI > and cured using Fusion UV equipment. Then, the uniformity of the coated surface was evaluated by repeating the uniformity of the coated surface five times using a non-contact type surface roughness measuring apparatus (when the uniformity of the coated surfaces of both sides was 1 based on the center of the coated surface, 3, and if the uniformity of the coatings on both sides is completely different, it is evaluated as 5).
2. 코팅 후 크랙성: 조성물이 코팅된 필름을 상온에서 24 시간 동안 방치한 후 코팅 표면에 크랙 발생 여부를 육안으로 확인하였다(우수: 크랙 발생 없음, 양호: 경미한 크랙 발생, 불량: 심한 크랙 발생).2. Cracking after coating: The film coated with the composition was allowed to stand at room temperature for 24 hours, and the occurrence of cracks on the surface of the coating was visually confirmed (Good: no cracks, good: slight cracks, poor: severe cracks ).
3. 내습성(크랙성, 헤이즈성): 조성물이 코팅된 필름을 항온 항습기에 투입하고 85 ℃ 및 85 % 상대습도의 환경하에서 1000 시간 동안 테스트를 진행하여 코팅 표면의 상태를 육안으로 확인하였다.3. Moisture resistance (cracking property, haze property): The film coated with the composition was placed in a constant-temperature and humidity chamber, and tested for 1000 hours under the environment of 85 ° C and 85% relative humidity.
4. 내열성: 내습성 평가와 동일한 방법으로 진행하였다.4. Heat resistance: The same procedure as in the evaluation of moisture resistance was carried out.
상기 표 3을 참조하면, 본 발명의 조성물로 하드코팅 필름을 형성할 경우 코팅성, 크랙성, 내습성, 내열성이 우수한 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 3, when the hard coating film is formed from the composition of the present invention, it can be confirmed that coating property, crack resistance, moisture resistance, and heat resistance are excellent.
Claims (12)
중량평균분자량이 200 이상이고, 관능기수가 1개 이상인 제1 아크릴레이트계 모노머;
관능기수가 2개 이상인 제2 아크릴레이트계 모노머;
관능기수가 6개 이상인 제3 아크릴레이트계 모노머; 및
광개시제를 포함하는 하드코팅 필름 형성용 조성물.Urethane acrylate oligomers having a weight average molecular weight of 3,600 to 4,000 and having 10 or more functional groups;
A first acrylate monomer having a weight average molecular weight of 200 or more and having one or more functional groups;
A second acrylate monomer having two or more functional groups;
A third acrylate monomer having 6 or more functional groups; And
A composition for forming a hard coat film comprising a photoinitiator.
상기 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 60 ℃에서 점도가 2,200 내지 2,800 cPs인 것인 하드코팅 필름 형성용 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the urethane acrylate oligomer has a viscosity of 2,200 to 2,800 cPs at 60 캜.
상기 제1 아크릴레이트계 모노머가 이소보닐 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트 및 스테릴 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 하드코팅 필름 형성용 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the first acrylate-based monomer is at least one selected from the group consisting of isobornyl acrylate, isodecyl acrylate, benzyl acrylate, octyl acrylate, and stearyl acrylate.
상기 제2 아크릴레이트계 모노머가 트리시클로데칸 디메탄올 디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 부탄디올 디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트 및 1,6-헥산디올 디아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 하드코팅 필름 형성용 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the second acrylate monomer is selected from the group consisting of tricyclodecane dimethanol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, butanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate and Hexanediol diacrylate, and 1,6-hexanediol diacrylate.
상기 제3 아크릴레이트계 모노머가 디페닐펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 펜타에리스리톨프로판 테트라아크릴레이트 및 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 하드코팅 필름 형성용 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the third acrylate-based monomer is at least one selected from the group consisting of diphenyl pentaerythritol hexaacrylate, pentaerythritol propane tetraacrylate, and ditrimethylol propane tetraacrylate.
상기 우레탄 아크릴레이트계 올리고머와 상기 제3 아크릴레이트계 모노머의 혼합 비율이 1:0.8 내지 0.9의 중량비인 것인 하드코팅 필름 형성용 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the mixing ratio of the urethane acrylate oligomer to the third acrylate monomer is 1: 0.8 to 0.9.
레벨링제를 더 포함하는 것인 하드코팅 필름 형성용 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the composition further comprises a leveling agent.
실란 커플링제를 더 포함하는 것인 하드코팅 필름 형성용 조성물.The method according to claim 1,
And a silane coupling agent.
상기 실란 커플링제가 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리에톡시실란, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리이소프로페닐옥시실란 및 γ-글리시독시프로필트리이미노옥시실란으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 하드코팅 필름 형성용 조성물.The method of claim 8,
Wherein the silane coupling agent is at least one selected from the group consisting of? -Glycidoxypropyltrimethoxysilane,? -Glycidoxypropyltriethoxysilane,? -Glycidoxypropylmethyldimethoxysilane,? -Glycidoxypropylmethyldiethoxysilane,? - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane,? - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane,? - -glycidoxypropyltriisopropenyloxysilane, and? -glycidoxypropyltriminoxysilane. The composition for forming a hard-coating film according to claim 1,
상기 액정 패널의 적어도 어느 일 측에 구비된 청구항 10의 하드코팅 필름을 포함하는 표시장치.A liquid crystal panel; And
The display device according to claim 10, wherein the hard coating film is provided on at least one side of the liquid crystal panel.
상기 액정 패널이 유방성 액정층(Lyotropic Liquid Crystal Layer)을 포함하는 것인 표시장치.The method of claim 11,
Wherein the liquid crystal panel includes a liquid crystal layer (Lyotropic Liquid Crystal Layer).
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200007553A (en) * | 2018-07-13 | 2020-01-22 | 존스미디어 주식회사 | UV coating composition with increased transmittance rate and method for manufacturing the same |
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2016
- 2016-12-07 KR KR1020160165910A patent/KR20180065288A/en unknown
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