KR100252032B1 - 자외선 경화형 조성물 및 이를 이용한 표면보호필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자외선 경화형 조성물 및 이를 이용한 표면보호필름에 관한 것이다. 올리고머, 자외선 반응성 희석제, 부착력 증진제, 광중합 개시제, 블로킹 방지제, 대전방지제 및 첨가제를 포함하는 자외선 경화형 조성물에 있어서, 상기 올리고머는 함량이 전체 조성물 기준으로 40 내지 70중량%이고, 관능기가 6개인 지방족 우레탄 아크릴레이트이고, 상기 자외선 반응성 희석제는 함량이 전체 조성물 기준으로 1 내지 30중량%이고, 단/다관능성 아크릴레이트계 모노머의 2종 이상 혼합물이고, 상기 부착력 증진제는 함량이 전체 조성물 기준으로 1 내지 30중량%이고, 하이드록시 에틸 아크릴레이트 및 메타크릴레이트화 산성 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나이고, 상기 광중합 개시제는 함량이 전체 조성물 기준으로 0.1 내지 10중량%이고, 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐 케톤 및 α,α-디메톡시-α-하이드록시아세토페논으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나이고, 상기 블로킹 방지제는 함량이 전체 조성물 기준으로 0.005 내지 0.5중량%이고, 입경이 0.1 내지 10㎛인 실리카 또는 유기 미립자이고, 상기 대전방지제는 함량이 전체 조성물 기준으로 0.1 내지 5중량%인 아크릴화 암모늄염이며 상기 첨가제는 실리콘 디아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 본 발명에 의한 자외선 경화형 조성물을 이용하여 제조된 필름은 내용제성, 내약품성, 대전방지성 및 내블로킹성 등이 우수하고 황변 현상이 나타나지 않음은 물론, 프라이머층이 없음에도 불구하고 부착력이 우수할 뿐만 아니라, 표면경도가 2H 수준으로 높아서 내스크래치성이 요구되는 다양한 분야의 필름으로 사용적합하다.
Description
본 발명은 자외선 경화형 조성물 및 이를 이용한 표면보호필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표면경도를 비롯한 제반 물성이 우수함은 물론, 대전방지성이 양호하여 특히 액정표시장치 등의 전자장치에 사용적합한 표면보호필름용 자외선 경화형 조성물 및 이를 이용한 표면보호필름에 관한 것이다.
현재, 다양한 산업 분야에서 생산되는 각종 완제품 또는 중간 제품의 표면을 보호하기 위하여 폴리에스테르 필름에 양면 테이프 또는 점착제 등을 이용하여 보호하고자 하는 제품의 표면에 부착하는 방법이 사용되고 있다. 그러나, 상기 폴리에스테르 필름은 경량성 및 가공성을 비롯한 제반 물성이 우수한 장점을 갖는 반면, 표면경도가 낮아 스크래치가 발생할 가능성이 높고, 이로 인해 최종 제품 또는 중간 제품의 가치를 격하시킨다는 문제점을 지니고 있다.
따라서, 종래부터 폴리에스테르 필름의 표면경도를 향상시켜 내스크래치성을 부여하기 위한 방법이 다수 제안되어 왔다. 그 예를 들면, 멜라민 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지 또는 알키드 수지 등을 도포하여 열경화시키는 방법, 폴리실록산 구조를 갖는 열경화형 실리콘 수지를 도포하여 열경화시키는 방법, 무기계 실리콘 옥사이드를 도포하는 방법, 다관능성 아크릴 수지를 주 바인더로 하여 자외선을 조사하여 경화시키는 방법 등이 알려져 있다.
그러나, 상기 방법중 열경화 방법은 다음과 같은 단점을 지니고 있다.
즉, 주로 고온에서 경화가 진행되기 때문에 열에 약한 소재에는 사용할 수 없고, 용제를 사용하기 때문에 공기오염 등의 환경문제가 발생하고, 경화시키기 위하여 에너지가 많이 소비되고, 경화장치를 설치하기 위하여 넓은 면적이 소요되며 경화를 위하여 장시간이 소요되므로 생산성이 저하된다는 등의 문제가 있다.
이에 반해, 자외선 경화방식은 상기 열경화 방식의 단점을 극복할 수 있고 열경화 방식에 비해 저장안정성이 우수하며 상온에서 수초 내에 경화가 가능하기 때문에 생산성이 높을 뿐 아니라, 경화막의 변화가 적고 이 방식을 통해 제조된 필름의 경우 내마모성, 내수성, 내용제성, 내열성, 내후성등이 우수하다는 장점을 지닌다. 그러나, 상기 장점에도 불구하고 자외선 경화방식을 이용하면 하드 코팅층용 조성물과 폴리에스테르 필름과의 부착력을 바람직한 수준으로 유지할 수 없다는 단점을 피할 수 없다. 통상적으로 이러한 문제는 필름 표면에 프라이머 처리를 함으로써 해결하여 왔다. 그러나, 프라이머층 형성공정의 추가는 생산성의 저하 및 생산비용의 증대를 불가피하게 초래하게 된다.
한편, 상기 자외선 경화방식을 적용하여 제조된 필름의 경우 표면경도가 그다지 높지 못하여 표면보호용 필름으로 사용되기에는 다소 불충분하다는 문제가 있으며, 권출공정을 비롯한 제반 공정의 안정성 제고를 위하여 필름에 적당한 슬립성을 부여하는 문제가 중요한 과제로 부각되고 있다.
또한, 자외선 경화방식에 의해 제조된 필름은 대전방지성이 충분하지 못하여 먼지등에 의한 제품의 오염우려가 높기 때문에 액정표시장치를 비롯한 다양한 전자장치에 사용되기 위해서는 이에 대한 개선 또한 시급하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 프라이머층 없이도 폴리에스테르 기재 필름에의 접착성이 우수함은 물론, 폴리에스테르 필름의 표면경도, 내블로킹성 및 대전방지성을 동시에 향상시키기 위하여 필름 표면에 형성되는 하드 코팅층용 자외선 경화형 조성물 및 이를 이용한 표면보호필름을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에서는 올리고머, 자외선 반응성 희석제, 부착력 증진제, 광중합 개시제, 블로킹 방지제, 대전방지제 및 첨가제를 포함하는 자외선 경화형 조성물에 있어서, 상기 올리고머는 함량이 전체 조성물 기준으로 40 내지 70중량%이고, 관능기가 6개인 지방족 우레탄 아크릴레이트이고, 상기 자외선 반응성 희석제는 함량이 전체 조성물 기준으로 1 내지 30중량%이고, 단/다관능성 아크릴레이트계 모노머의 2종 이상 혼합물이고, 상기 부착력 증진제는 함량이 전체 조성물 기준으로 1 내지 30중량%이고, 하이드록시 에틸 아크릴레이트 및 메타크릴레이트화 산성 화합물(Methacrylated Acidic Compound)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나이고, 상기 광중합 개시제는 함량이 전체 조성물 기준으로 0.1 내지 10중량%이고, 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐 케톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl Ketone) 및 α,α-디메톡시-α-하이드록시아세토페논(α,α-Dimethoxy-α-hydroxyacetophenone)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나이고, 상기 블로킹 방지제는 함량이 전체 조성물 기준으로 0.005 내지 0.5중량%이고, 입경이 0.1 내지 10㎛인 실리카 또는 유기 미립자이고, 상기 대전방지제는 함량이 전체 조성물 기준으로 0.1 내지 5중량%인 아크릴화 암모늄염이며 상기 첨가제는 실리콘 디아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 조성물이 제공된다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에서는 상기 조성물을 이용한 표면보호필름이 제공된다. 본 발명의 표면보호필름에 있어서, 자외선 경화형 조성물로 형성되는 하드 코팅층은 1 내지 10㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
일반적으로 올리고머는 분자량이 500 내지 5000인 화합물로서 점도 및 물성에 따라 각각의 모노머로 희석되어 사용되기도 하는데, 최종 제품의 주요 특성을 좌우하는 성분이기도 하다. 본 발명에 의한 자외선 경화형 조성물에 포함되는 올리고머는 그 말단이 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트로 이루어지며, 주쇄의 구조에 따라 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 아크릴릭 아크릴레이트, 실리콘 아크릴레이트 또는 아미노 아크릴레이트 등으로 나누어진다. 구체적으로 상기 각각의 올리고머의 특성을 살펴보면 다음과 같다.
우레탄 아크릴레이트는 우레탄 결합을 반복단위로 포함하며 통상적으로 유연한 물성을 지닌다. 종류가 아주 다양하며, 이소시아네이트의 종류에 따라 지방족 우레탄 아크릴레이트와 방향족 우레탄 아크릴레이트로 나누어진다. 지방족 우레탄 아크릴레이트는 무황변 타입이며 2 내지 6개의 관능기를 갖는다. 방향족 우레탄 아크릴레이트는 황변 타입이며, 반응성이 빠른 특성을 지닌다. 에폭시 아크릴레이트는 주쇄에 에폭시 결합을 함유하며 황변을 일으키는 단점은 있으나, 경도, 내용제성 및 경화성이 우수하다. 폴리에스테르 아크릴레이트는 점도가 낮고 내후성이 우수하다. 아크릴릭 아크릴레이트는 내후성 및 내수성이 좋으며 특히 모든 소재에 대한 접착성이 우수하다. 아미노 아크릴레이트는 경화촉진제로 사용되어 표면경화를 향상시키며 황변을 일으키는 단점이 있다. 실리콘 아크릴레이트는 습윤제, 슬립제 또는 이형제로 사용된다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 상기 언급된 여러 가지 올리고머중 황변이 없고 유연성에 악영향을 미치지 않는 범위내에서 가교밀도를 향상시켜 표면경도를 극대화하기 위하여 6관능성의 지방족 우레탄 아크릴레이트가 선택된다. 그 함량은 전체 조성물 기준으로 40 내지 70중량%가 바람직하다. 함량이 40중량% 미만이면 표면경도가 충분하지 못하고 70중량%를 초과하게 되면 점도문제 및 코팅 부착력 감소현상이 발생하므로 바람직하지 못하다.
본 발명에 있어서, 상기 자외선 반응성 희석제는 분자량이 500 이하인 모노머로서, 주로 자외선 경화형 조성물의 점도를 낮추는 목적으로 사용되는 것이다. 이러한 모노머는 관능기의 수에 따라 다음과 같은 특성의 차이를 보인다.
우선, 1관능성(단관능성) 모노머는 기재에 대한 부착성 및 유연성이 우수한 반면, 반응성이 낮고 과량 사용시 끈적임성을 나타내는 단점이 있다. 또한, 2관능성 모노머는 점도, 반응성 및 유연성이 적당하여 일반적으로 가장 많이 사용되고 있으며, 3관능성 모노머는 경도 및 반응성이 높은 장점을 지니고 있다. 그리고, 4 내지 6관능성 모노머는 반응성이 뛰어나고 가교밀도가 높아 경도가 우수한 반면, 유연성이 떨어지는 단점을 지니고 있다.
본 발명에 의하면, 유연성을 해치지 않는 범위내에서 가교밀도 및 경화속도를 향상시키기 위하여 상기 여러 가지 모노머중에서 2종 이상의 아크릴레이트계 모노머를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 3관능성의 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트와 4관능성의 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트를 혼용하거나, 상기 혼합물에 3관능성의 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트를 첨가, 사용한다. 이러한 단/다관능성 아크릴레이트계 모노머의 혼합물을 사용함으로 인해 하드 코팅에 있어서 가교밀도 및 경화속도를 바람직하게 유지할 수 있다.
이 때, 상기 단/다관능성의 아크릴레이트계 모노머는 그 함량이 전체 조성물 기준으로 각각 1 내지 30중량%인 것이 바람직하다. 함량이 1중량% 미만이면 희석효과가 거의 없어 고점도의 문제가 야기되며, 함량이 30중량%를 초과하면 유연성이 저하되고 경화층의 수축이 발생하며 기재에 대한 부착력이 감소한다.
또한, 본 발명에 의하면, 기재 필름에 대한 하드 코팅층용 조성물의 부착력을 증진시키기 위한, 일명 부착력 증진제를 사용한다. 부착력 증진제의 투입으로 인해서 본 발명에 의한 조성물은 프라이머층 형성없이도 기재 필름에 대한 우수한 부착력을 나타내게 된다. 부착력 증진제로서는 단관능성 모노머중 경화성이 특히 뛰어난 하이드록시 에틸 아크릴레이트 또는 270 내지 330mgKOH/g의 산가를 갖는 메타크릴레이트화 산성 화합물(Methacrylated Acidic Compound)중에서 선택된 어느 하나 또는 양자 모두가 바람직하다. 상기 두 물질의 함량은 모두 1 내지 30중량%가 바람직한데, 하이드록시 에틸 아크릴레이트의 경우 함량이 30중량%를 초과하게 되면 휘발도가 상대적으로 높아 자외선 경화형 조성물의 독성이 심해지게 되고, 메타크릴레이트화 산성 화합물이 30중량%보다 과량 투입되면 표면의 끈적임을 유발할 우려가 있다.
광중합 개시제는 자외선을 흡수하여 자유 라디칼을 생성함으로써 반응을 개시시키는 작용을 한다. 개시제의 종류에 따라 흡수하는 파장영역을 달리 하며, 대부분이 반응에는 참가하지 않는다. 황변 타입과 저황변 타입이 있다. 일반적으로 300 내지 360nm의 파장을 흡수하는데, 다양한 파장을 흡수하여 반응성을 촉진시키기 위해서는 2종 이상의 개시제를 함께 사용한다. 또한, 도포 두께가 얇은 경우 함량이 높을수록 반응성이 좋아지며, 도포두께가 두꺼운 경우에는 함량이 감소할수록 전체 경화속도가 증가하게 된다.
본 발명에 있어서는, 통상적으로 사용되는 저황변 타입의 개시제중에서 반응성 향상을 위해 α-하이드록시알킬페논계 물질을 선택한다. 구체적으로는 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐 케톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl Ketone) 또는 α,α-디메톡시-α-하이드록시아세토페논(α,α-Dimethoxy-α-hydroxyacetophenone)중 어느 하나 또는 두 물질의 혼합물이 바람직하다. 광중합 개시제의 함량은 전체 조성물 기준으로 0.1 내지 10중량%가 바람직한데, 함량이 0.1중량% 미만인 겨우에는 반응성이 느리다는 결점이 있고, 반면 10중량%를 초과하면 반응성은 증가하지만 표면경도가 저하된다는 문제가 있다.
본 발명에 의한 자외선 경화형 조성물의 일실시예에 의하면, 필름 상호간의 마찰력을 감소시켜 슬라이딩성을 향상시키기 위하여 블로킹 방지제를 포함한다. 블로킹 방지제는 당해 기술분야에서 알려져 있는 통상적인 것이라면 특별한 제한없이 사용가능하나, 특히 입경이 0.1 내지 10㎛인 실리카 또는 유기 미립자를 투입하여 필름의 동마찰계수가 0.4 이하가 되도록 조절하는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서, 상기 블로킹 방지제의 함량은 0.005 내지 0.5중량%로 조절하는 것이 바람직한데, 함량이 0.005중량% 미만이면 내블로킹성이 부족하고 함량이 0.5중량%를 초과하면 경화층의 투명도가 저하된다.
한편, 전술한 바와 같이, 액정표시장치를 비롯한 다양한 전자장치 등의 표면보호필름으로 적합하기 위해서는 특히 내오염성이 확보되어야 하는데, 이를 위해 본 발명에 의한 표면보호필름의 하드 코팅층용 조성물은 대전방지제를 포함한다. 대전방지제의 종류는 포함되는 조성물과의 상용성 또는 용해성 등을 고려하여 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 계면활성제 계통의 대전방지제의 경우에는 시간의 경과에 따라 필름표면으로 이행(migration)이 일어나게 되고 이에 따라 수분을 흡수하여 백화현상이 발생할 우려가 있기 때문에 이에 대한 고려가 필요하다. 본 발명의 조성물은 이와 같은 이행이 발생하지 않고 내후성이 양호한, 아크릴화 암모늄염을 대전방지제로 함유한다. 그 함량은 전체 조성물 기준으로 0.1 내지 5중량%가 바람직하다. 함량이 5중량%를 초과하면 다습한 조건에서 수분을 흡수, 백화현상을 일으키게 된다는 문제를 피할 수 없다.
한편, 자외선 경화형 조성물은 경우에 따라 첨가제 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어 도료의 평활성을 증대시키기 위한 레벨링제(leveling agent), 도료의 표면장력을 감소시켜 기재 필름에 대한 습윤성을 향상시키는 습윤제(wettting agent), 자외선 안정제 또는 기타 물질이 포함될 수 있다.
본 발명의 자외선 경화형 조성물에 있어서는 첨가제로서 실리콘 디아크릴레이트를 포함한다. 이 물질은 올리고머 주쇄와 직접 경화반응을 일으키는 특성으로 인해 필름표면으로의 이행이 일어나지 않고, 필름에 우수한 습윤성 및 레벨링성을 부여하는 역할을 수행한다. 실리콘 디아크릴레이트의 함량은 0.1 내지 5중량%가 바람직하며, 과량 사용할 때에는 표면이 흐려지는 부작용이 발생한다.
이하, 본 발명에 의한 자외선 경화형 조성물을 이용한 표면보호필름의 제조방법에 관하여 설명하기로 한다.
제조된 조성물을 기재 필름에 도포하는 방법은 당해 기술분야에서 통상적으로 알려져 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다. 예를 들어, 에어 나이프(air knife) 방식, 그라비아 방식(gravure), 리버스 롤(reverse roll) 방식, 키스 롤(kiss roll) 방식, 스프레이(spray) 방식 또는 블레이드(blade) 방식 중에서 기재 필름의 형상 및 재질에 따라 임의로 선택하여 사용할 수 있다. 도포 두께는 1 내지 10㎛ 정도가 적당하다. 도포 두께가 1㎛ 미만이면 충분한 경화 도막을 얻기 어렵고, 10㎛를 넘으면 도막의 유연성이 떨어져 부서지기 쉽다는 단점으로 인해 사용이 곤란하다.
이상과 같은 방법을 이용하여 자외선 경화형 조성물을 기재 필름에 도포한 다음, 열풍, 적외선, 원적외선 등을 조사하여 가열, 건조후 자외선을 조사하거나, 이러한 건조 공정 없이 바로 자외선을 조사함으로써 경화 도막을 형성시킨다. 자외선 조사에 사용되는 자외선 램프의 종류 역시 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 고압수은등, 초고압수은등, 무전극 램프, 메타할라이드 램프 등이 사용가능하다. 출력이 60 내지 240W/cm인 램프를 벨트 컨베이어 식으로 이동시키면서 자외선을 조사함으로써 경화도막을 형성시킨다. 본 발명에 의한 자외선 경화형 조성물은 산소의 영향을 거의 받지 않으므로 질소와 같은 불활성 환경이 필요없이 공기중에서 경화가 가능하다. 자외선 램프와 기재 필름간의 거리는 30 내지 300mm 정도로 유지한다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명의 효과를 나타내기 위하여 제시된 일례에 불과한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 하기 실시예 및 비교예에 있어서, 제조된 내스크래치성 필름의 물성 평가는 다음과 같은 방법으로 실시하였다.
(1) 부착력
1mm 간격으로 도막을 크로스 해치한 후, 셀로판 테이프를 부착, 박리하였을 때 박리되지 않고 남아 있는 개수를 파악하여 불량, 양호로 평가한다.
(2) 연필 경도
일본 공업 규격(JIS) JIS-K5400의 조건하에서, 쉰(Sheen)사의 연필경도계로 스테들러(Steadler)사의 연필을 사용하여 평가한다. 사용된 연필의 규격은 6B, 5B, 4B, 3B, 2B, B, HB, F, H, 2H, 3H, 4H, 5H, 6H, 7H, 8H, 9H이다.
(3) 내스크래치성
직경 10㎛인 강철 솜으로 도막을 문질러 스크래치 발생여부를 육안으로 관찰하여 불량, 양호로 평가한다.
(4) 내약품성
실온에서 5% 수산화나트륨 수용액 및 5% 염산 수용액에 각각 4시간 동안 침적시킨 후, 도막의 물성변화 여부에 따라 불량, 양호로 평가한다.
(5) 내용제성
실온에서 톨루엔, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메탄올, 이소프로필알코올, 부틸아세테이트 등에 48시간 동안 침적시킨 후, 도막의 물성변화 여부에 따라 불량, 양호로 평가한다.
(6) 황색도
ASTM D1925의 조건하에서 헌터랩(HunterLab)사의 측색계(ColorQUEST II)를 사용하여 평가한다.
(7) 마찰계수
ASTM D 1894-78의 조건하에서 헤이돈(HEIDON)-14DR을 사용하여 23±2℃, 상대습도 55±5%에서 측정하였다.
(8) 헤이즈
ASTM D 1003에서 정의한 조건하에서 헌터랩(HunterLab)사의 측색계(모델명: ColorQUEST II)를 사용하여 측정하였다.
(9) 내블로킹성
자외선 경화층이 형성된 필름을 5cm 정방형 시료 4매를 만들어 경화층이 맞닿도록 각각 2매씩 겹치고, 그 상면, 중간 및 하면에 동일한 크기의 미경화 폴리에스테르 필름을 위치시킨다. 이를 유리판 사이에 놓고 5kg의 하중을 가하면서 80℃에서 30분간 가열한다. 그 다음, 5분간 냉각시킨 후 겹친 시료를 분리시키면서 시료를 관찰한다. 상호 접착된 정방형 시료간에 스티킹(sticking) 또는 블로킹 현상이 발생되지 않으면 내블로킹성이 양호한 것으로 판단한다.
(10) 표면저항
ASTM D257-92의 조건하에서 케이들리(Keithley)사의 표면저항측정기(모델번호 617)를 사용하여 23±2℃, 50±5%RH에서 측정한다.
<실시예 1>
아래와 같은 조성을 갖는 자외선 경화형 조성물을 0.05mm의 메이어 바를 이용하여 100㎛ 두께의 미처리 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름상에 도포하고 50℃에서 20초간 건조한 후 자외선 조사장치(미국 Fusion사 제품, F450)와 자외선 램프(미국 Fusion사 제품, 무전극형의 H-bulb)를 이용하여 도포된 필름표면에 자외선을 조사하였다. 자외선 조사거리는 50mm로 하고, 적산광량이 200mJ/sq.cm가 되도록 벨트 스피드를 조절하였다. 이렇게 하여 형성된 자외선 경화형 수지층의 도막 두께는 3㎛이었다. 상기와 같이 하여 제조된 필름의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
6관능성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머 69.26중량부
(Ebecryl 1290, UCB Chemicals사 제품)
트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 5.0 중량부
(SR 350, Sartomer사 제품)
펜타에리트리톨 트리/테트라 아크릴레이트 혼합물 10.0 중량부
(PETA, UCB Chemicals사 제품)
메타크릴레이트화 산성 화합물 3.0 중량부
(Ebecryl 169, UCB Chemicals사 제품)
하이드록시 에틸 아크릴레이트 5.0 중량부
(HEA, UCB Chemicals사 제품)
α-하이드록시-케톤 6.0 중량부
(Irgacure 184, Ciba-geigy사 제품)
레벨링제 1.0 중량부
(Silwet L7602, Union Carbide사 제품)
멜라민-포름알데히드 축합물 0.04 중량부
(Epostar S12, 일본촉매사 제품)
아크릴화 암모늄염 0.7 중량부
(HS-600, UCB Chemicals사 제품)
이소프로필 알코올 50.0 중량부
<실시예 2>
아래와 같은 조성을 갖는 자외선 경화형 조성물을 200Mesh의 그라비아 롤을 이용하여 25㎛ 두께의 미처리 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름상에 도포하고 50℃에서 20초간 건조한 후 자외선 조사장치(미국 Fusion사 제품, F450)와 출력 80W/cm의 고압수은등 4개로 구성되어 있는 자외선 램프를 이용하여 도포된 필름표면에 자외선을 조사하였다. 자외선 조사거리는 150mm로 하고, 적산광량이 200mJ/sq.cm가 되도록 벨트 스피드를 조절하였다. 이렇게 하여 형성된 자외선 경화형 수지층의 도막 두께는 2㎛이었다. 상기와 같이 하여 제조된 필름의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
6관능성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머 69.27중량부
(Ebecryl 1290, UCB Chemicals사 제품)
트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 5.0 중량부
(TMPTA, UCB Chemicals사 제품)
펜타에리트리톨 트리/테트라 아크릴레이트 혼합물 10.0 중량부
(PETA, UCB Chemicals사 제품)
메타크릴레이트화 산성 화합물 3.0 중량부
(Ebecryl 169, UCB Chemicals사 제품)
하이드록시 에틸 아크릴레이트 5.0 중량부
(HEA, UCB Chemicals사 제품)
α-하이드록시-알킬 페논 6.0 중량부
(Darocure 1173, Ciba-geigy사 제품)
레벨링제 1.0 중량부
(Fluorad FC430, 3M사 제품)
벤조구아나민-포름알데히드 축합물 0.03 중량부
(Epostar MS, 일본촉매사 제품)
아크릴화 암모늄염 0.7 중량부
(HS-600, UCB Chemicals사 제품)
이소프로필 알코올 50.0 중량부
<실시예 3>
아래와 같은 조성을 갖는 자외선 경화형 조성물을 3본 리버스 롤을 이용하여 100㎛ 두께의 미처리 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름상에 도포하고 50℃에서 20초간 건조한 후 자외선 조사장치(미국 Fusion사 제품, F450)와 출력 120W/cm의 고압수은등 4개로 구성되어 있는 자외선 램프를 이용하여 도포된 필름표면에 자외선을 조사하였다. 자외선 조사거리는 150mm로 하고, 적산광량이 200mJ/sq.cm가 되도록 벨트 스피드를 조절하였다. 이렇게 하여 형성된 자외선 경화형 수지층의 도막 두께는 3㎛이었다. 상기와 같이 하여 제조된 필름의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
6관능성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머 69.29중량부
(Ebecryl 1290, UCB Chemicals사 제품)
트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 5.0 중량부
(TMPTA, UCB Chemicals사 제품)
펜타에리트리톨 트리/테트라 아크릴레이트 혼합물 10.0 중량부
(PETA, UCB Chemicals사 제품)
메타크릴레이트화 산성 화합물 3.0 중량부
(Ebecryl 169, UCB Chemicals사 제품)
하이드록시 에틸 아크릴레이트 5.0 중량부
(HEA, UCB Chemicals사 제품)
α-하이드록시-케톤 3.0 중량부
(Irgacure 184, Ciba-geigy사 제품)
α-하이드록시-알킬 페논 3.0 중량부
(Darocure 1173, Ciba-geigy사 제품)
레벨링제 1.0 중량부
(HS-300, UCB Chemicals사 제품)
실리카 0.01 중량부
(Gasil 23DP,Crossfield사 제품)
아크릴화 암모늄염 0.7 중량부
(HS-600, UCB Chemicals사 제품)
이소프로필 알코올 50.0 중량부
<실시예 4>
아래와 같은 조성을 갖는 자외선 경화형 조성물을 0.05mm의 메이어 바를 이용하여 100㎛ 두께의 미처리 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름상에 도포하고 50℃에서 20초간 건조한 후 자외선 조사장치(미국 Fusion사 제품, F450)와 출력 120W/cm의 고압수은등 4개로 구성되어 있는 자외선 램프를 이용하여 도포된 필름표면에 자외선을 조사하였다. 자외선 조사거리는 150mm로 하고, 적산광량이 200mJ/sq.cm가 되도록 벨트 스피드를 조절하였다. 이렇게 하여 형성된 자외선 경화형 수지층의 도막 두께는 3㎛이었다. 상기와 같이 하여 제조된 필름의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
6관능성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머 52.28중량부
(Ebecryl 1290, UCB Chemicals사 제품)
트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 10.0 중량부
(TMPTA, UCB Chemicals사 제품)
펜타에리트리톨 트리/테트라 아크릴레이트 혼합물 10.0 중량부
(PETA, UCB Chemicals사 제품)
메타크릴레이트화 산성 화합물 10.0 중량부
(Ebecryl 169, UCB Chemicals사 제품)
하이드록시 에틸 아크릴레이트 10.0 중량부
(HEA, UCB Chemicals사 제품)
α-하이드록시-케톤 3.0 중량부
(Irgacure 184, Ciba-geigy사 제품)
α-하이드록시-알킬 페논 3.0 중량부
(Darocure 1173, Ciba-geigy사 제품)
레벨링제 1.0 중량부
(HS-300, UCB Chemicals사 제품)
실리카 0.02 중량부
(MX 150, Soken사 제품)
아크릴화 암모늄염 0.7 중량부
(HS-600, UCB Chemicals사 제품)
이소프로필 알코올 50.0 중량부
<비교예 1>
아래와 같은 조성을 갖는 자외선 경화형 조성물을 0.05mm의 메이어 바를 이용하여 100㎛ 두께의 미처리 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(Skyrol, SKC사 제품)상에 도포하고 160℃에서 1분간 경화시켜 3㎛ 두께의 도막을 형성하였다. 제조된 필름의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
용제 79.7중량%
열경화형 아크릴 수지 15 중량%
멜라민계 경화제 5 중량%
산촉매 0.3 중량%
<비교예 2>
열경화형 아크릴 수지를 첨가하지 않는 대신, 열경화형 우레탄 수지 15중량% 및 멜라민-포름알데히드 축합물 0.04중량%를 첨가하는 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 방법으로 제조한 필름에 대하여 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
<비교예 3>
아래와 같은 조성을 갖는 자외선 경화형 조성물을 0.05mm의 메이어 바를 이용하여 100㎛ 두께의 미처리 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(Skyrol, SKC사 제품)상에 도포하고 50℃에서 20초간 건조한 후 자외선 조사장치(미국 Fusion사 제품, F450)와 출력 120W/cm의 고압수은등 4개로 구성되어 있는 자외선 램프를 이용하여 도포된 필름표면에 자외선을 조사하였다. 자외선 조사거리는 50mm로 하고, 적산광량이 200mJ/sq.cm가 되도록 벨트 스피드를 조절하였다. 이렇게 하여 형성된 자외선 경화형 수지층의 도막 두께는 5㎛이었다. 상기와 같이 하여 제조된 필름의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
2관능성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머 60 중량부
(Ebecryl 254, UCB Chemicals사 제품)
트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 20 중량부
(SR 350, Sartomer사 제품)
n-비닐피롤리돈 15 중량부
(NVP, ISP사 제품)
α-하이드록시-케톤 5.0 중량부
(Irgacure 184, Ciba-geigy사 제품)
이소프로필 알코올 30.0 중량부
<비교예 4>
멜라민-포름알데히드 축합물과 아크릴화 암모늄염을 첨가하지 않는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한 필름에 대하여 물성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
<비교예 5>
하드 코팅처리를 하지 않은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(Skyrol, SKC사 제품)에 대하여 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
| 부착력 | 연필경도 | 내스크래치성 | 황색도 | 내약품성 | 내용제성 | 헤이즈(%) | 동마찰계수 | 내블로킹성 | 표면저항(Ω) | |
| 실시예 1 | 양호 | 2H | 양호 | 2.4 | 양호 | 양호 | 1.6 | 0.2 | 양호 | 1012 |
| 실시예 2 | 양호 | 2H | 양호 | 1.6 | 양호 | 양호 | 1.0 | 0.15 | 양호 | 1012 |
| 실시예 3 | 양호 | 2H | 양호 | 2.3 | 양호 | 양호 | 1.7 | 0.3 | 양호 | 1012 |
| 실시예 4 | 양호 | 2H | 양호 | 2.4 | 양호 | 양호 | 1.6 | 0.21 | 양호 | 1012 |
| 비교예 1 | 양호 | F | 불량 | 2.2 | 불량 | 불량 | 1.6 | 1.0 이상 | 불량 | 1014 |
| 비교예 2 | 양호 | F | 불량 | 2.2 | 불량 | 불량 | 1.7 | 0.21 | 양호 | 1014 |
| 비교예 3 | 불량 | F | 불량 | 2.3 | 양호 | 양호 | 1.6 | 1.0 이상 | 불량 | 1014 |
| 비교예 4 | 양호 | 2H | 양호 | 2.3 | 양호 | 양호 | 1.5 | 1.0 이상 | 불량 | 1014 |
| 비교예 5 | - | HB | 불량 | 2.1 | - | - | 1.5 | 0.6 | 양호 | 1014 |
이상에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 자외선 경화형 조성물을 통상적인 도포방법을 이용하여 폴리에스테르 필름에 도포한 후, 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 제조되는 필름은 내용제성, 내약품성, 대전방지성 및 내블로킹성 등이 우수하고 황변 현상이 나타나지 않음은 물론, 프라이머층이 없음에도 불구하고 부착력이 우수할 뿐만 아니라, 표면경도가 2H 수준으로 높아서 내스크래치성이 요구되는 다양한 분야의 필름으로 사용적합하다. 또한, 대전방지성이 양호하기 때문에 액정표시장치 등의 전자장치의 표면보호필름으로 사용될 경우 상처받기 쉬운 표면을 효과적으로 보호할 수 있다.
Claims (3)
- 올리고머, 자외선 반응성 희석제, 부착력 증진제, 광중합 개시제, 블로킹 방지제, 대전방지제 및 첨가제를 포함하는 자외선 경화형 조성물에 있어서,상기 올리고머는 함량이 전체 조성물 기준으로 40 내지 70중량%이고, 관능기가 6개인 지방족 우레탄 아크릴레이트이고,상기 자외선 반응성 희석제는 함량이 전체 조성물 기준으로 1 내지 30중량%이고, 단/다관능성 아크릴레이트계 모노머의 2종 이상 혼합물이고,상기 부착력 증진제는 함량이 전체 조성물 기준으로 1 내지 30중량%이고, 하이드록시 에틸 아크릴레이트 및 메타크릴레이트화 산성 화합물(Methacrylated Acidic Compound)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나이고,상기 광중합 개시제는 함량이 전체 조성물 기준으로 0.1 내지 10중량%이고, 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐 케톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl Ketone) 및 α,α-디메톡시-α-하이드록시아세토페논(α,α-Dimethoxy-α-hydroxyacetophenone)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나이고,상기 블로킹 방지제는 함량이 전체 조성물 기준으로 0.005 내지 0.5중량%이고, 입경이 0.1 내지 10㎛인 실리카 또는 유기 미립자이고,상기 대전방지제는 함량이 전체 조성물 기준으로 0.1 내지 5중량%인 아크릴화 암모늄염이며상기 첨가제는 실리콘 디아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 조성물.
- 폴리에스테르 기재 필름 및 상기 기재 필름의 적어도 일면상에 형성된, 제 1항의 자외선 경화형 조성물로 이루어진 코팅층을 포함하는 표면보호필름.
- 제2항에 있어서, 상기 자외선 경화형 코팅층의 두께는 1 내지 10㎛인 것을 특징으로 하는 표면보호필름.
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019980006144A KR100252032B1 (ko) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 자외선 경화형 조성물 및 이를 이용한 표면보호필름 |
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