JP6966054B2 - 偏光子保護フィルムおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2017年6月27日付の韓国特許出願第10−2017−0082806号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
高分子フィルムと、
前記高分子フィルムの少なくとも一面上に形成されたコーティング層とを含み、
前記コーティング層は複数の陰刻エンボスパターンを持ち、表面粗さ(Roughness、Ra)が2.0〜20.0nmである、偏光子保護フィルムを提供する。
高分子フィルムの少なくとも一面上に光硬化性バインダー、シリコーン系またはフッ素系化合物、および重合開始剤を含む光硬化性コーティング組成物を塗布する段階と、
前記コーティング組成物が塗布された高分子フィルムを熱処理する段階と、
前記コーティング組成物に対して光硬化を行って、複数の陰刻エンボスパターンを持ち、表面粗さ(Roughness、Ra)が2.0〜20.0nmであるコーティング層を形成する段階とを含む、偏光子保護フィルムの製造方法を提供する。
I.偏光子保護フィルム
本発明の一実施形態による偏光子保護フィルムは、高分子フィルムと、前記高分子フィルムの少なくとも一面上に形成されたコーティング層とを含み、前記コーティング層は複数の陰刻エンボスパターンを持ち、表面粗さ(Roughness、Ra)が2.0〜20.0nmである特徴を有する。
一方、前記高分子フィルムは、一般に偏光子保護フィルムの基材フィルムに使用可能であり、延伸可能なフィルムであれば特に制限されないが、例えば、ポリエステル(polyester)、ポリエチレン(polyethylene)、環状オレフィンポリマー(cyclic olefin polymer、COP)、環状オレフィンコポリマー(cyclic olefin copolymer、COC)、ポリアクリレート(polyacrylate、PAC)、ポリカーボネート(polycarbonate、PC)、ポリメチルメタクリレート(polymethylmethacrylate、PMMA)、ポリイミド(polyimide、PI)、トリアセチルセルロース(triacetylcellulose、TAC)またはセルロース(cellulose)などを含むフィルムを使用することができる。
本発明の他の一実施形態によれば、高分子フィルムの少なくとも一面上に光硬化性バインダー、シリコーン系またはフッ素系化合物、および重合開始剤を含む光硬化性コーティング組成物を塗布する段階と、前記コーティング組成物が塗布された高分子フィルムを熱処理する段階と、前記コーティング組成物に対して光硬化を行って複数の陰刻エンボスパターンを持ち、表面粗さ(Roughness、Ra)が2.0〜20.0nmであるコーティング層を形成する段階とを含む、偏光子保護フィルムの製造方法を提供する。
本発明の一実施形態によれば、前記光硬化性バインダーにラジカル硬化型バインダーを使用することができる。
本発明の一実施形態によれば、前記陽イオン硬化型バインダーとしてオキセタン系化合物をさらに含むことができる。
前記シリコーン系またはフッ素系化合物を含むコーティング組成物を高分子フィルムに塗布し、前記コーティング組成物が塗布された高分子フィルムを熱処理した後、光硬化することによって前記シリコーン系またはフッ素系化合物が熱処理工程でミクロ相分離(microphase separation)が起こり、前記コーティング層に複数の陰刻エンボスパターンが形成されることができ、表面粗さが2.0〜20.0nmの範囲を有することができる。
コーティング組成物の製造
実施例1
陽イオン硬化型バインダーとして、脂環式エポキシ系化合物であるCelloxide 2021P(DAICEL社)90g、陽イオン光開始剤Irgacure250(BASF社)2gと、光増感剤としてイソプロピルチオキサントン(isopropylthioxanthone)1g、シリコーン系化合物として、BYK−UV3500(BYK社)1gを混合してコーティング組成物を準備した。
実施例1で、シリコーン系化合物として、BYK−UV3500 1gの代わりにRAD2200N(Tego社)1gを混合したこと以外は、実施例1と同様の方法でコーティング組成物を準備し、偏光板保護フィルムを製造した。
実施例1で、シリコーン系化合物として、BYK−UV3500 1gの代わりにRAD2250(Tego社)1gを混合し、幅TD方向延伸比を2.5倍にしたこと以外は、実施例1と同様の方法で偏光板保護フィルムを製造した。
実施例1で、シリコーン系化合物として、BYK−UV3500 1gの代わりにRAD2250(Tego社)1gを混合したこと以外は、実施例1と同様の方法でコーティング組成物を準備し、偏光板保護フィルムを製造した。
実施例1で、シリコーン系化合物として、BYK−UV3500 1gの代わりにRAD2010(Tego社)0.3gを混合したこと以外は、実施例1と同様の方法でコーティング組成物を準備し、偏光板保護フィルムを製造した。
実施例1で、シリコーン系化合物として、BYK−UV3500 1gの代わりにRAD2300(Tego社)1gを混合したこと以外は、実施例1と同様の方法でコーティング組成物を準備し、偏光板保護フィルムを製造した。
実施例1でシリコーン系化合物であるBYK−UV3500を1gの代わりに3gを混合したこと以外は、実施例1と同様の方法で製造したコーティング組成物を準備した。
ポリメチルメタクリレート樹脂を250℃の条件下で、T−ダイ製膜機を用いて幅800mm、厚さ200μmの未延伸フィルムを製造した後、135℃の温度で長さMD方向に1.8倍、幅TD方向に2.2倍に順次延伸して、二軸延伸したポリメチルメタクリルフィルムを製造した。
前記二軸延伸したポリメチルメタクリルフィルム上に準備したコーティング組成物をバーコーティング方式でコーティングした後、80℃の温度で60秒間熱処理した後に紫外線を照射して厚さ2μmのコーティング層が形成された偏光子保護フィルムを製造した。
実施例7でシリコーン系化合物であるBYK−UV3500を3gの代わりに5gを混合し、コーティング組成物をコーティングした後、100℃の温度で60秒間熱処理したこと以外は、実施例7と同様の方法でコーティング組成物を準備し、偏光板保護フィルムを製造した。
実施例7でコーティング組成物をバーコーティング方式でコーティングした後、別途の熱処理過程なしに直ちに紫外線を照射したこと以外は、実施例7と同様の方法で偏光板保護フィルムを製造した。
実施例1で、シリコーン系化合物(BYK−UV3500)を全く添加しなかったこと以外は、実施例1と同様の方法でコーティング組成物を準備し、偏光板保護フィルムを製造した。
実施例1で、シリコーン系化合物であるBYK−UV3500を1gの代わりに0.1gを混合したこと以外は、実施例1と同様の方法でコーティング組成物を準備し、偏光板保護フィルムを製造した。
実施例1で、シリコーン系化合物であるBYK−UV3500を1gの代わりに10gを混合したこと以外は、実施例1と同様の方法でコーティング組成物を準備し、偏光板保護フィルムの製造を試みたが、コーティング後に塗膜表面が曇っており、紫外線照射後も表面から未硬化物がついてしまうなど、透明な偏光板保護フィルムの製造に失敗した。
<測定方法>
実施例および比較例の偏光子保護フィルムについて、下記の方法で物性を測定した。
1)耐スクラッチ性
振動発生器が連結されたサンプルホルダー(50mm×50mm)に、実施例および比較例の偏光子保護フィルムのコーティング層と拡散シート(LG Electronics Inc.,ND146)が当接するように重ねておき、300gのおもりで荷重を与えた状態で振動(印加振動の強さ2.8Grms、周波数20−60Hz)を240秒間加えた。以降、偏光子保護フィルムのコーティング層および拡散シートの表面にスクラッチおよび割れ発生の有無によって耐スクラッチ性を評価した。スクラッチや割れが発生しない場合をO、微細なスクラッチや割れが発生した場合を△、明らかに発生した場合をXと記載した。
鉛筆硬度計(硬度試験器、製造会社:忠北テック)を用いて500gの荷重で鉛筆硬度を測定した。ASTM 3363−74により標準鉛筆(Mitsubishi)を6B〜9Hに変化させながら45度角度を維持し、コーティング層の表面にスクラッチを加えて表面の変化を観察した。それぞれの実験値は、5回測定した後に平均値を記載した。
実施例1の偏光子保護フィルムを約1cm×1cmに切断して試料を準備した。AFM(Atomic Force Microscope)のsample diskにカーボンテープ(carbon tape)を貼り付け、その上に試料を付着した後、光学顕微鏡で平坦な部分を確認しながらコーティング層の表面を観察した。このように観察した各試料のAFMの2Dおよび3Dイメージを図4に示した。
図4で、(a)は実施例1の偏光子保護フィルムのコーティング層の表面のAFMの2Dイメージであり、(b)は実施例1の偏光子保護フィルムのコーティング層のAFMの3Dイメージである。
下記の機器および条件下で偏光子保護フィルムのコーティング層の表面粗さ(Ra)を測定した。
*使用機器:X10(Park systems社)
*測定条件
−Parameters
Mode:non−contact、Samples/line:256×256、Scanrate:0.6Hz
−AFM probe
PPP−NCHR(Nanosensors)
Material:Al coating on detector side of cantilever
Resonance Frequency:204〜497kHz、Force Constant:10〜130N/m
Thickness:3.0〜5.0μm、Length:115〜135μm、Width:22.5〜37.5μm、Tip height:5μm
−Software:XEI
−Raの定義は
−Rz:the ten point(five highest peaks and five lowest valleys)average roughness。
10:バックライトユニット
11:陰刻エンボスパターン
20:プリズムシート
30a:コーティング層
30b:基材
40:偏光子保護フィルム
50:偏光子
60:保護フィルム
70:下部ガラス基板
75:薄膜トランジスター
80:液晶層
85:カラーフィルター
90:上部ガラス基板
95:上部偏光板
100:偏光板
Claims (6)
- 高分子フィルムの少なくとも一面上に光硬化性バインダー、シリコーン系またはフッ素系化合物、および重合開始剤を含む光硬化性コーティング組成物を塗布する段階と、
前記コーティング組成物が塗布された高分子フィルムを熱処理する段階と、
前記コーティング組成物に対して光硬化を行って複数の陰刻エンボスパターンを持ち、表面粗さ(Roughness、Ra)が2.0〜20.0nmであるコーティング層を形成する段階とを含み、
前記熱処理する段階は、前記コーティング組成物が塗布された高分子フィルムを延伸する段階と同時に行われ、
前記エンボスパターンの直径は0.1μm〜20μmであり、
前記エンボスパターンの深さは1nm〜1μmであり、
前記光硬化性バインダーとして、脂環式エポキシ系化合物を含み、
前記エンボスパターンは、コーティング層が窪んだ陰刻形態を示す、偏光子保護フィルムの製造方法。 - 前記熱処理は80〜200℃の温度で行う、請求項1に記載の偏光子保護フィルムの製造方法。
- 前記シリコーン系化合物は、シリコーン基を有する非反応性化合物、反応性化合物、樹脂、オイル、および界面活性剤からなる群から選択される1種以上を含む、請求項1または2に記載の偏光子保護フィルムの製造方法。
- 前記フッ素系化合物は、フッ素基を有する非反応性化合物、反応性化合物、樹脂、オイル、および界面活性剤からなる群から選択される1種以上を含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の偏光子保護フィルムの製造方法。
- 前記シリコーン系またはフッ素系化合物は、光硬化性バインダー100重量部に対して0.2〜10重量部で含まれる、請求項1から4のいずれか一項に記載の偏光子保護フィルムの製造方法。
- 前記重合開始剤としては、陽イオン重合開始剤を含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の偏光子保護フィルムの製造方法。
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