KR101411006B1

KR101411006B1 - 하드코팅필름

Info

Publication number: KR101411006B1
Application number: KR1020100140046A
Authority: KR
Inventors: 황성철; 김병수; 강경구; 김도영
Original assignee: 제일모직주식회사
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2014-06-23
Also published as: KR20120077915A

Abstract

본 발명은 서로 다른 입경을 갖는 표면 처리된 무기 나노입자를 2종 이상 사용함으로써, 도막 두께 10㎛이하에서도 연필 경도 3H 이상을 유지할 수 있고 컬(curl)이 낮은 하드코팅필름에 관한 것이다.

Description

하드코팅필름{Hard coating film}

본 발명은 하드코팅필름에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 서로 다른 입경을 가지며 무기나노입자를 2종 이상 포함함으로써, 도막 두께 10㎛이하에서도 연필 경도 3H 이상을 유지할 수 있고 말림(curl)이 낮은 하드코팅필름에 관한 것이다.

편광판은 일반적으로 폴리비닐알코올 등으로 이루어지는 필름 상의 편광자 양면에 셀룰로오스계 수지 필름이 접합된 것이 일반적으로 이용되고 있다. 통상 한쪽의 기재필름에는 운송 중의 표면 손상 방지 등의 목적으로 보호필름이 접착되고, 다른 쪽의 수지필름에는 점착체층 및 이형필름이 적층되는 다층구조로 이루어져 있다. 이러한 편광판은 액정표시장치의 주요한 구성 부품으로 이용되고 있다. 이러한 편광판을 각종 환경 하에서 사용함에 있어 높은 내구성을 발휘하기 위해서는, 편광 표면처리 중 고경도 하드코팅 제품의 요구가 증가되고 있다.

종래 고경도의 제품을 구현하기 위해서는 하드코팅층의 도막 두께가 10㎛ 이상이 되어야 연필 경도 3H 이상을 만족시킬 수 있다. 그러나, 도막 두께가 증가할수록 자외선 경화시 수축이 증가함으로써 말림(curling)이 심하여 편광판 제조시 필름 파단을 야기시킬 수 있을 뿐만 아니라 제조 단가 측면에서도 불리한 점이 있다.

따라서, 도막 두께가 10㎛ 이하의 두께에서도 고경도 예를 들면 연필 경도 3H 이상을 만족시킬 수 있을 뿐만 아니라 말림 현상이 적은 하드코팅층을 갖는 하드코팅필름을 개발할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 도막 두께가 10㎛ 이하의 두께에서도 고경도 예를 들면 연필 경도 3H 이상을 구현할 수 있는 하드코팅필름을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 연필 경도 3H 이상을 구현하면서 말림 현상이 적은 하드코팅필름을 제공하는 것이다.

본 발명의 하드코팅필름은 자외선 경화형 수지; 광개시제; 및 평균 입경(D50)이 5-15nm, 16-30nm 및 30-100nm인 무기나노입자로 이루어진 군으로부터 선택되는 2종 이상을 포함하고, 연필 경도가 3H 이상인 하드코팅층을 가질 수 있다.

일 구체예에서, 하드코팅층은 평균 입경(D50)이 5-15nm 및 16-30nm인 (메타)아크릴레이트로 표면 처리된 무기나노입자를 포함할 수 있다.

일 구체예에서, 평균 입경(D50)이 5-15nm인 무기나노입자 : 평균 입경(D50)이 16-30nm인 무기나노입자의 중량비는 1:1 내지 1:9가 될 수 있다.

일 구체예에서, 하드코팅층은 평균 입경(D50)이 5-15nm 및 30-100nm인 무기나노입자를 포함할 수 있다.

일 구체예에서, 평균 입경(D50)이 5-15nm인 무기나노입자 : 평균 입경(D50)이 30-100nm인 무기나노입자의 중량비는 1:1 내지 1:9가 될 수 있다.

일 구체예에서, 하드코팅층은 평균 입경(D50)이 5-15nm, 16-30nm 및 30-100nm인 무기나노입자를 포함할 수 있다.

일 구체예에서, 평균 입경(D50)이 5-15nm인 무기나노입자 : 평균 입경(D50)이 16-30nm인 무기나노입자 : 평균 입경(D50)이 30-100nm인 무기나노입자의 중량비는 1: 1 ~ 4 : 1 ~ 5가 될 수 있다.

본 발명은 도막 두께가 10㎛ 이하의 두께에서도 고경도 예를 들면 연필 경도 3H 이상을 구현할 수 있는 하드코팅필름을 제공하였다. 또한, 본 발명은 연필 경도 3H 이상을 구현하면서 말림 현상이 적은 하드코팅필름을 제공하였다.

본 발명의 하드코팅필름은 두께 10㎛ 이하, 바람직하게는 1-10㎛에서 연필 경도가 3H 이상이 될 수 있다. 통상적으로 고경도의 하드코팅필름을 구현하기 위해서는 하드코팅층의 두께가 10㎛ 이상이 되어야 연필 경도 3H 이상이 될 수 있다. 그러나, 두께가 증가할 수록 말림(curling)이 심하다. 그러나, 본 발명의 하드코팅필름은 두께 10㎛ 이하, 바람직하게는 1-10㎛에서 연필 경도가 3H 이상이 될 수 있을 뿐만 아니라 말림이 낮은 것을 특징으로 한다.

이하, 하드코팅층에 포함되는 각 성분을 상세하게 설명한다.

무기나노입자

본 발명의 하드코팅필름에서 하드코팅층은 (메타)아크릴레이트로 표면 처리된 무기나노입자를 포함하되, 서로 다른 입경을 갖는 무기나노입자를 2종 이상, 바람직하게는 3종 이상, 더 바람직하게는 3종을 포함할 수 있다.

(메타)아크릴레이트로 표면 처리된 무기나노입자는 통상적으로 하드코팅층에서 표면 경도를 증가시키기 위해 사용된다. 그러나, 표면 경도를 높이기 위해 무기나노입자를 임의로 사용할 경우 하드코팅층의 두께가 두꺼워질 수 있고 이는 자외선 경화시 말림 현상을 유발할 수 있다.

본 발명에서는 서로 다른 입경을 갖는 무기나노입자를 사용하되, 무기나노입자의 입경과 함량 비율을 조절함으로써 연필 경도를 향상시킬 뿐만 아니라 말림 현상도 없게 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 하드코팅층에서 2종 이상의 무기나노입자를 사용할 경우, 평균 입경(D50)이 5-15nm, 16-30nm 및 30-100nm인 무기나노입자로 이루어진 군으로부터 선택되는 2종 이상을 사용할 수 있다.

일 구체예에서는 평균 입경(D50)이 5-15nm인 무기나노입자와 평균입경(D50)이 16-30nm인 무기나노입자의 혼합물을 사용할 수 있다. 이때, 평균 입경(D50)이 5-15nm인 무기나노입자 : 평균입경(D50)이 16-30nm인 무기나노입자의 중량비는 1:1-1:9가 될 수 있다. 상기 범위 내에서, 하드코팅층의 두께가 증가하지 않으면서 연필 경도를 높일 수 있고 말림 현상이 없다. 바람직하게는, 1:2-1:5가 될 수 있다.

다른 구체예에서는 평균 입경(D50)이 5-15nm인 무기나노입자와 평균입경(D50)이 30-100nm인 무기나노입자의 혼합물을 사용할 수 있다. 이때, 평균 입경(D50)이 5-15nm인 무기나노입자 : 평균입경(D50)이 30-100nm인 무기나노입자의 중량비는 1:1-1:9가 될 수 있다. 상기 범위 내에서, 하드코팅층의 두께가 증가하지 않으면서 연필 경도를 높일 수 있고 말림 현상이 없다. 바람직하게는, 1:2-1:5가 될 수 있다.

또 다른 구체예에서는 평균 입경(D50)이 5-15nm인 무기나노입자, 평균입경(D50)이 16-30nm인 무기나노입자 및 평균입경(D50)이 30-100nm인 무기나노입자의 혼합물을 사용할 수 있다. 이때 평균 입경(D50)이 5-15nm인 무기나노입자 : 평균입경(D50)이 16-30nm인 무기나노입자 : 평균입경(D50)이 30-100nm인 무기나노입자의 중량비는 1 : 1 ~ 4 : 1 ~ 7가 될 수 있다. 상기 범위 내에서, 하드코팅층의 두께가 증가하지 않으면서 연필 경도를 높일 수 있고 말림 현상이 없다. 바람직하게는, 1 : 2~3 : 6~7 가 될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 (메타)아크릴레이트로 표면 처리된 무기나노입자는 균일한 자기분산 특성있으며, 투과하는 빛을 산란시키지 않고 안정적인 분산 특성을 가져 입자간의 엉김 현상이 없어 투명성이 높고 혼탁도가 낮다.

이러한 무기나노입자는 무기나노입자의 전체 표면적 대비 3-50%가 (메타)아크릴레이트 화합물로 표면 처리된 것을 사용할 수 있다. 상기 범위 내에서, 균일한 분산성과 투명성을 갖는다.

무기나노입자는 특별히 제한되지 않고, 유기 입자, 무기 입자 또는 이들의 혼합물이 될 수 있다. 바람직하게는, SiO2, Al2O3, CaCO3, TiO2 등에서 1종 이상 사용될 수 있다.

무기나노입자는 표면처리되지 않은 상태로 포함될 수 있지만, (메타)아크릴레이트로 표면처리된 것을 사용할 수도 있다.

무기나노입자 표면처리제로는 비닐계, 에폭시계, 메타아크릴록시계, 아미노계 등으로 이루어진 실란 커플링제 군으로부터 선택되는 1종 이상이 될 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 아크릴레이트계 수지와 화학적 결합을 위해 (메타)아크릴록시계 실란커플링제로 무기나노입자를 표면처리하는 것은 통상적인 방법이다.

(메타)아크릴레이트로 무기나노입자를 표면 처리하는 방법은 통상적인 방법에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면, 무기나노입자와 (메타)아크릴레이트 간의 화학적 결합을 통해 표면 처리될 수 있다. 상기 화학적 결합을 위해, 무기나노입자는 비닐계, 에폭시계, (메타)아크릴록시계 및 아미노계로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 실란 커플링제로 전 처리될 수 있다.

(메타)아크릴레이트로 표면 처리된 무기나노입자는 자외선 경화형 수지, (메타)아크릴레이트로 표면 처리된 무기나노입자 및 광개시제를 포함하는 하드코팅층 중 고형분 기준으로 10-70중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 표면경도가 저하되지 않고 말림 현상이 없으며 필름 도막의 혼탁도가 증가하지 않을 수 있다. 바람직하게는 20-50중량%로 포함될 수 있다.

본 발명의 하드코팅층은 무기나노입자 이외에 자외선 경화형 수지 및 광개시제를 포함할 수 있다.

자외선 경화형 수지

자외선 경화형 수지는 아크릴레이트계의 관능기를 갖는 수지로서, 예를 들면 우레탄수지, 폴리에스테르수지, 폴리에테르수지, 아크릴수지, 에폭시수지, 알키드수지, 스피로아세탈수지, 폴리부타디엔수지, 폴리티올폴리엔수지, 다가알코올 등의 다관능 화합물의 (메타)아크릴레이트수지 등이 있다. 바람직하게는, 우레탄수지를 사용할 수 있다.

구체적인 예로는 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 폴리올폴리(메타)아크릴레이트, 비스페놀A-디글리시딜 에테르의 디(메타)아크릴레이트, 다가 알코올과 다가 카르복시산 및 그 무수물과 아크릴산을 에스테르화함으로써 얻을 수 있는 폴리에스테르(메타)아크릴레이트, 폴리실록산폴리아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라메타아크릴레이트 및 글리세린트리메타아크릴레이트, 방향족 우레탄, 지환족 우레탄 및 우레탄 아크릴레이트 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 될 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.

또한, 아크릴레이트계의 관능기를 갖는 자외선 경화형 수지에는 히드록시기를 갖는 아크릴레이트 화합물이 포함될 수 있다.

이러한 히드록시기를 갖는 아크릴레이트 화합물은 2-히드록시에틸아크릴레이트 올리고머, 2-히드록시프로필아크릴레이트 올리고머, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 올리고머 등의 올리고머, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 카프로락톤(메타)아크릴레이트, 2,3-디히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시메틸시클로헥실(메타)아크릴레이트 등의 모노머가 사용될 수 있다.

또한, 자외선 경화형 수지로는 불소 함유 에폭시 아크릴레이트, 불소 함유 알콕시실란 등 불소를 함유하는 수지일 수 있다. 구체적인 예로는 2-(퍼플루오로데실)에틸 (메타)아크릴레이트, 3-퍼플루오로옥틸-2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 3-(퍼플루오로-9-메틸데실)-1,2-에폭시프로판, (메타)아크릴산-2,2,2-트리플루오로에틸, (메타)아크릴산-2,2,2-트리플루오로메틸, 3,3,3-트리플루오로프로필 등이 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.

자외선 경화형 수지는 자외선 경화형 수지, (메타)아크릴레이트로 표면 처리된 무기나노입자 및 광개시제를 포함하는 하드코팅층 중 고형분 기준으로 30-89중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 하드코팅층의 연필 경도가 좋고 내스크래치성이 좋으며 말림이 발생하지 않는다. 바람직하게는, 50-80중량%로 포함될 수 있다.

광개시제

광개시제는 종래 통상적으로 사용되는 공지의 광개시제를 사용할 수 있다. 예를 들면, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤과 같은 벤조페논계 화합물을 사용할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.

광개시제는 자외선 경화형 수지, (메타)아크릴레이트로 표면 처리된 무기나노입자 및 광개시제를 포함하는 하드코팅층 중 고형분 기준으로 0.1-10중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 미경화 없이 연필경도 및 내스크래치 물성을 만족한다. 바람직하게는 0.3-0.7중량%로 포함될 수 있다.

본 발명의 하드코팅층은 다관능 모노머를 더 포함할 수 있다.

다관능 모노머

다관능 모노머는 2관능 이상, 바람직하게는 6관능 이상인 모노머가 될 수 있다. 예를 들면, 다관능 모노머는 히드록시기 함유 다관능 (메타)아크릴레이트 및 불소 변성 다관능 (메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 될 수 있다.

히드록시기 함유 다관능 (메타)아크릴레이트는 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸디아크릴레이트, 펜타에리트리톨디아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 비스페놀A디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 노볼락에폭시아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 될 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.

다관능 모노머를 포함할 경우, 하드코팅층에서 자외선 경화형 수지는 35-59중량%로 포함되고, 다관능 모노머는 10-30중량%로 포함되고, 무기나노입자는 30-50중량%로 포함되고, 광개시제는 0.1-5중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 하드코팅층의 연필경도와 내스크래치성이 좋을 수 있다. 바람직하게는 10-20중량%로 포함될 수 있다.

본 발명의 하드코팅층은 광증감제, 광감감제, 중합금지제, 레벨링제, 습윤성 개량제, 계면활성제, 가소제, 자외선 흡수제, 산화방지제, 대전방지제, 실란커플링제, 무기충전제, 소포제 등과 같은 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.

본 발명의 하드코팅필름은 기재필름과 상기 하드코팅층을 포함할 수 있는데, 기재필름 위에 하드코팅층이 형성되어 있는 구조로 되어 있다.

기재필름은 예를 들면 셀룰로오스 에스테르계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 노르보넨계 수지, 폴리아릴레이트계 수지 및 폴리술폰계 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 될 수 있다. 바람직하게는, 아세틸 셀룰로오스계 수지인 트리아세틸셀룰로오즈 필름을 사용할 수 있다.

기재필름의 두께는 80㎛가 될 수 있고, 하드코팅층의 두께는 10㎛ 이하, 바람직하게는 3-8㎛가 될 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 하드코팅필름은 편광판에서 편광자의 보호 및 지지 역할을 하도록 장착될 수 있다.

하드코팅필름을 제조하는 방법은 하드코팅층 형성용 조성물을 제조하는 단계; 상기 조성물을 기재필름에 도포하는 단계; 상기 조성물을 건조시키는 단계; 및 상기 조성물을 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.

하드코팅층 형성용 조성물을 제조하는 단계에서는 본 발명의 하드코팅층에 포함되는 각 성분들을 첨가하여 조성물을 제조한다. 각 성분에 대한 내용은 상술한 바와 같다. 조성물에는 상기 자외선 경화성 수지에 용해성 및 팽윤성이 있는 용매가 사용될 수 있다.

용매는 자외선 경화성 수지에 용해성 및 팽윤성이 있는 용매가 사용될 수 있다. 구체적인 예로는 케톤류로서 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산논, 아세톤, 디아세톤알코올 또는 다가알콜, 에테르류로서 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 또는 셀로솔브아세테이트, 에스테르류로서 아세트산메틸, 아세트산에틸 또는 아세트산부틸, 할로겐화탄화수소류로서 클로로포름, 염화메틸렌 또는 테트라클로로에탄, 질소 포함 화합물로서 니트로메탄, 아세토니트릴, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드가 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

도포하는 단계에서는 제조된 하드코팅층 형성용 조성물을 기재필름 상에 도포한다. 조성물을 기재필름에 도포하는 방법으로는 바 코팅법, 나이프 코팅법, 그라비어 코팅법, 마이크로 그라비어 코팅법, 슬롯다이 코팅법 등이 사용될 수 있다.

건조 단계에서는 도포된 하드코팅층 형성용 조성물을 건조시켜 용매를 제거한다.

자외선 경화 단계에서는 자외선을 조사하여 건조된 하드코팅층 형성용 조성물을 경화시켜 기재필름에 하드코팅층을 형성한다. 자외선 램프로는 고압 수은램프, 메탈할라이드 램프, 제논램프, 마이크로웨이브 방식의 무전극 램프 등이 있다. 파장 범위는 250-360nm이고, 광량은 180-250mJ/cm2이 될 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.

하기 실시예와 비교예에서 사용된 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.

1. 자외선 경화형 수지: HX-920UV(Kyoeisha)

2. 다관능 모노머: DPHA(SK cytec)

3. (메타)아크릴레이트로 표면 처리된 무기나노입자

- Optisol-SST650U(평균 입경:12nm, Ranco)

- Optisol-SST350T1(평균 입경:22nm, Ranco)

- Optisol-SST2350T3(평균 입경:50nm, Ranco)

4. 광개시제: Irgacure 184(Ciba Specialty)

5. 기재필름: 트리아세틸셀룰로오스 필름(두께:80㎛, Normal TAC, 효성)

실시예 1-3:하드코팅필름의 제조

용제로서 에틸아세테이트 10g 및 메틸에틸케톤 20g에 자외선 경화형 수지 45중량부, 다관능 모노머 14.9중량부, 및 무기나노입자의 평균 입경(D50)(nm) 및 함량(중량부)을 하기 표 1에 기재된 함량으로 혼합하고 20분 동안 교반한 뒤 광중합개시제 0.1중량부를 첨가하고 10분 동안 교반하여 하드코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.

얻은 조성물은 트리아세틸셀룰로오스 필름에 #16 meyer 바 코터(bar coater)를 이용하여 7㎛로 코팅한 후 80℃에서 40초 동안 건조시켰다. 건조시킨 후 고압 수은등으로 180mJ/cm2의 광량으로 자외선 조사를 실시하여 경화시킴으로써, 7㎛ 두께의 하드코팅필름을 제조하였다.

비교예 1-2:하드코팅필름의 제조

상기 실시예 1에서 상기 성분의 함량을 하기 표 1에 기재된 함량으로 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법을 실시하여 7㎛ 두께의 하드코팅필름을 제조하였다. 표 1에서 함량의 단위는 중량부이다.

	무기나노입자 1		무기나노입자 2		무기나노입자 3
	평균 입경	함량	평균 입경	함량	평균 입경	함량
실시예 1	12nm	20	22nm	20	50nm	-
실시예 2	12nm	10	22nm	15	50nm	15
실시예 3	12nm	10	22nm	30	50nm	-
비교예 1	12nm	40	-	-	-	-
비교예 2	12nm	-	22nm	40	50nm	-

실험예:하드코팅필름의 물성 측정

상기 실시예와 비교예에서 제조한 하드코팅필름에 대하여 하기 표 2에 기재된 물성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

<물성 측정 방법>

1.연필경도:미쯔비시 평가용 연필(UNI)로 연필경도측정기(Shinto Scientific, Heidon)을 이용하여 500kg/cm2의 하중, 0.5mm/sec의 속도로 5mm를 5회 그은 후, 상처가 난 개수로서 연필경도를 평가하였다.

2.말림:100mm x 100mm 크기의 필름 시료를 준비하고, 바닥에서 네 모서리의 높이 중 가장 높은 곳의 높이(H)를 측정하였다.

3.내스크래치성:Steelwool(#0000)을 이용하여 1000g 하중, 50mm/sec의 속도, 100mm를 10회 왕복으로 문지른 후 흠집의 개수를 확인하고 흠집이 발생하는지 여부를 평가하였다.

4.레인보우(간섭 무늬) 유무 실험:이면 반사를 막기 위하여 하드코팅층의 반대면에 흑색 테이프를 붙이고, 하드코팅층의 면에서 삼파장 형광 하에 목시검사 후, 하기 평가 기준으로서 평가하였다.

<레인보우 평가기준>

1:전 방향에서 레인보우 발생 없음.

2:약하게 발생

3:강하게 발생

	연필 경도	말림(mm)	내스크래치성	레인보우
실시예 1	3.6H	22	스크래치 없음	1
실시예 2	3.6H	18	스크래치 없음	1
실시예 3	3.0H	30	스크래치 없음	1
비교예 1	2.0H	측정 불가	스크래치 10줄	1
비교예 2	2.0H	측정 불가	스크래치 10줄	1

상기 표 2에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 하드코팅필름은 도막 두께 7㎛에서도 연필 경도가 3.6H로 나왔고, 말림이 거의 없음을 알 수 있다. 반면에, 평균 입경이 12nm인 무기나노입자 1종만을 포함하는 비교예 1과 2는 연필 경도도 본 발명에 비해 매우 낮았으며, 말림이 현저하게 발생하였고 내스크래치성도 좋지 않았음을 알 수 있다.

Claims

연필경도가 3H 이상이고, 자외선 경화형 수지; 광개시제; 평균 입경(D50)이 5-15nm인 무기나노입자; 및 평균 입경(D50)이 16-30nm인 무기나노입자를 포함하는 하드코팅층을 포함하고,
상기 평균 입경(D50)이 5-15nm인 무기나노입자와 평균 입경(D50)이 16-30nm인 무기나노입자는 각각 상기 무기나노입자의 전체 표면적 중 3 내지 50%가 (메트)아크릴레이트로 표면처리되어 있고,
상기 평균 입경(D50)이 5-15nm인 무기나노입자 : 평균 입경(D50)이 16-30nm인 무기나노입자의 중량비는 1:1 내지 1:9인 것을 특징으로 하는 하드코팅필름.
연필경도가 3H 이상이고, 자외선 경화형 수지; 광개시제; 평균 입경(D50)이 5-15nm인 무기나노입자; 및 평균 입경(D50)이 30-100nm인 무기나노입자를 포함하는 하드코팅층을 포함하고,
상기 평균 입경(D50)이 5-15nm인 무기나노입자와 평균 입경(D50)이 30-100nm인 무기나노입자는 각각 상기 무기나노입자의 전체 표면적 중 3 내지 50%가 (메트)아크릴레이트로 표면처리되어 있고,
상기 평균 입경(D50)이 5-15nm인 무기나노입자 : 평균 입경(D50)이 30-100nm인 무기나노입자의 중량비는 1:1 내지 1:9인 것을 특징으로 하는 하드코팅필름.
연필경도가 3H 이상이고, 자외선 경화형 수지; 광개시제; 평균 입경(D50)이 5-15nm인 무기나노입자; 평균 입경(D50)이 16-30nm인 무기나노입자; 및 평균 입경(D50)이 31-100nm인 무기나노입자를 포함하는 하드코팅층을 포함하고,
상기 평균 입경(D50)이 5-15nm인 무기나노입자, 평균 입경(D50)이 16-30nm인 무기나노입자, 및 평균 입경(D50)이 31-100nm인 무기나노입자는 각각 상기 무기나노입자의 전체 표면적 중 3 내지 50%가 (메트)아크릴레이트로 표면처리되어 있고,
상기 평균 입경(D50)이 5-15nm인 무기나노입자 : 평균 입경(D50)이 16-30nm인 무기나노입자 : 평균 입경(D50)이 31-100nm인 무기나노입자의 중량비는 1:1~1.5:1.5~5인 것을 특징으로 하는 하드코팅필름.
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무기나노입자는 SiO2, Al2O3, CaCO3 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 하드코팅필름.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무기나노입자는 상기 하드코팅층 중 고형분 기준으로 30 내지 89중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 하드코팅필름.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하드코팅층 중 고형분 기준으로 상기 자외선 경화형 수지는 10 내지 69.9중량%로 포함되고, 상기 무기나노입자는 30 내지 89중량%로 포함되고, 상기 광개시제는 0.1 내지 10중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 하드코팅필름.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하드코팅층의 두께는 1-10㎛인 것을 특징으로 하는 하드코팅필름.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하드코팅층은 두께가 3-8㎛인 것을 특징으로 하는 하드코팅필름.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하드코팅층은 다관능 모노머를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하드코팅필름.
제14항에 있어서, 상기 하드코팅층에서 상기 자외선 경화형 수지는 35-59중량%로 포함되고, 다관능 모노머는 10-30중량%로 포함되고, 무기나노입자는 30-50중량%로 포함되고, 광개시제는 0.1-5중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 하드코팅필름.