KR102593819B1 - Curable composition for anti-glare hard coat - Google Patents
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Abstract
[과제] 방현성 및, 내찰상성이 우수하고, 또한 높은 초기의 발수성을 발현하는 하드코트층의 형성재료를 제공하는 것이다.
[해결수단] (a)활성에너지선 경화성 다관능 모노머 100질량부, (b)폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기를 포함하는 퍼플루오로폴리에테르로서, 그 분자쇄의 양말단에, 우레탄결합을 개재하여, 활성에너지선 중합성기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르(단, 상기 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기와 상기 우레탄결합의 사이에 폴리(옥시알킬렌)기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르를 제외한다.) 0.05질량부 내지 10질량부, (c)0.2μm 내지 15μm의 평균입자경을 갖는 미립자 5질량부 내지 40질량부, 및 (d)활성에너지선에 의해 라디칼을 발생하는 중합개시제 1질량부 내지 20질량부를 포함하는 경화성 조성물, 그리고 이 조성물로부터 형성되는 하드코트층을 구비하는 하드코트필름이다.[Problem] To provide a material for forming a hard coat layer that has excellent anti-glare properties and scratch resistance, and also exhibits high initial water repellency.
[Solution] (a) 100 parts by mass of an active energy ray-curable polyfunctional monomer, (b) a perfluoropolyether containing a poly(oxyperfluoroalkylene) group, with urethane bonds at both ends of the molecular chain. Through, a perfluoropolyether having an active energy ray polymerizable group (however, a perfluoropolyether having a poly(oxyalkylene) group between the poly(oxyperfluoroalkylene) group and the urethane bond. Excluded.) 0.05 parts by mass to 10 parts by mass, (c) 5 parts by mass to 40 parts by mass of fine particles having an average particle diameter of 0.2 μm to 15 μm, and (d) 1 mass of a polymerization initiator that generates radicals by active energy rays. It is a hard coat film comprising a curable composition containing 100 to 20 parts by mass, and a hard coat layer formed from this composition.
Description
본 발명은, 터치패널 디스플레이, 액정 디스플레이 등의 각종 표시소자 등의 표면에 적용되는 하드코트층의 형성재료로서 유용한 경화성 조성물에 관한 것으로, 특히 내찰상성과 방현성(안티글래어 기능)이 우수하고, 초기의 발수성도 우수한 하드코트층을 형성가능한 경화성 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a curable composition useful as a forming material for a hard coat layer applied to the surface of various display elements such as touch panel displays and liquid crystal displays, and is particularly excellent in scratch resistance and anti-glare properties (anti-glare function). , relates to a curable composition capable of forming a hard coat layer with excellent initial water repellency.
퍼스털 컴퓨터, 휴대전화, 휴대게임기기, ATM 등의, 터치패널 디스플레이가 탑재된 제품이 매우 수많이 상품화되고 있다. 특히, 스마트폰이나 태블릿PC의 등장에 따라, 멀티터치 기능을 갖는 정전용량식 터치패널이 한번에 그 탑재수를 늘리고 있다.A large number of products equipped with touch panel displays, such as personal computers, mobile phones, portable gaming devices, and ATMs, are being commercialized. In particular, with the advent of smartphones and tablet PCs, the number of capacitive touch panels with multi-touch functions is increasing at once.
이들 터치패널 디스플레이 표면에는, 그 화면에의 외부광의 반사글래어( )에 의한 시인성의 저하를 방지하기 위해, 표면에 요철이 형성된 수μm 정도의 하드코트층을 구비하는 방현성 하드코트필름을 첩합하는 방법이 이용되고 있다. 표면에 요철을 형성하는 수법으로는, 수μm 정도의 입자경을 갖는 미립자를 하드코트층에 함유하는 방법이 일반적으로 이용되고 있다.On the surface of these touch panel displays, there is reflective glare (glare) of external light on the screen. ), a method of laminating an anti-glare hard coat film having a hard coat layer of the order of several μm with irregularities formed on the surface is used. As a method of forming irregularities on the surface, a method of containing fine particles having a particle diameter of about several μm in the hard coat layer is generally used.
그런데, 정전용량식 터치패널에서는 인간의 손가락으로 접촉함으로써 조작을 행한다. 이 때문에, 조작을 행할 때마다 터치패널의 표면에 지문이 부착되고, 디스플레이의 화상의 시인성이 현저하게 손상되거나, 디스플레이의 외관이 손상되거나 한다는 문제가 발생할 우려가 있었다. 지문에는 땀 유래의 수분 및 피지 유래의 유분이 포함되어 있고, 그들 모두가 부착되기 어렵게 하기 위해, 디스플레이 표면의 하드코트층에는 발수성 및 발유성을 부여하는 것이 강하게 요망되고 있다.However, in a capacitive touch panel, operations are performed by touching it with a human finger. For this reason, there was a risk that fingerprints would adhere to the surface of the touch panel every time an operation was performed, causing problems such as significantly impairing the visibility of images on the display or damaging the appearance of the display. Fingerprints contain moisture derived from sweat and oil derived from sebum, and in order to make it difficult for both of them to adhere, it is strongly desired to impart water and oil repellency to the hard coat layer on the display surface.
그러나, 정전용량식 터치패널은, 사람이 매일 손가락으로 접촉하므로, 초기의 방오성은 상당한 레벨에 도달해 있다고 하더라도, 사용 중에 흠집이 생김으로써 디스플레이의 화상의 시인성 및 방오성의 기능이 저하되는 경우가 많다. 특히 방현성 하드코트층에서는, 그 표면에 요철을 갖는 점에서, 걸림이 발생하기 쉽고, 흠집이 생기기 쉽다. 그러므로, 사용과정에서의 방오성의 내구성이 과제였다.However, since people touch the capacitive touch panel with their fingers every day, even if the initial anti-fouling property has reached a significant level, the visibility of the display image and the anti-staining function are often reduced due to scratches occurring during use. . In particular, the anti-glare hard coat layer has irregularities on the surface, so it is prone to jamming and scratches. Therefore, the durability of antifouling properties during use was an issue.
지금까지, 방현성 및 내찰상성을 갖는 하드코트층에 있어서, 방오성 및 내찰상성을 하드코트층의 표면에 부여하는 성분으로서, 분자 내에 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)구조 및 (메트)아크릴로일기를 갖는 표면개질제, 나아가 방현성을 하드코트층에 부여하는 성분으로서, 메타크릴산메틸-스티렌 공중합체(MS) 수지미립자를 이용한 기술이 개시되어 있다(특허문헌 1). 한편, 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기를 포함하는 분자쇄의 양말단에, 우레탄결합을 개재하여, 활성에너지선 중합성기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르를 표면개질제, 하드코트층에 방현성을 부여하는 성분으로서, 폴리메타크릴산메틸입자를 이용한 기술이 개시되어 있다(특허문헌 2).Until now, in the hard coat layer having anti-glare and scratch resistance, as a component that imparts anti-fouling and scratch resistance to the surface of the hard coat layer, a poly(oxyperfluoroalkylene) structure and (meth)acrylic acid are contained within the molecule. A technology using methyl methacrylate-styrene copolymer (MS) resin microparticles as a surface modifier having a diary group and as a component for imparting anti-glare properties to the hard coat layer is disclosed (Patent Document 1). Meanwhile, perfluoropolyether having an active energy ray polymerizable group is added to both ends of the molecular chain containing a poly(oxyperfluoroalkylene) group through a urethane bond to provide anti-glare properties to the hard coat layer as a surface modifier. As an imparting component, a technology using polymethyl methacrylate particles is disclosed (Patent Document 2).
특허문헌 1에 구체적으로 기재된 방법에서는, 분자 내에 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)구조 및 (메트)아크릴로일기를 갖는 표면개질제의 불소함유량이 낮고, 충분한 방오성 및 내찰상성을 얻을 수 없다는 과제가 있었다. 또한, 내찰상성을 얻고자 MS수지입자의 첨가량을 저감하면 충분한 방현성이 얻어지지 않고, 충분한 방현성이 얻어질 정도로 MS수지입자를 첨가한 경우에는 내찰상성이 현저하게 저하된다는 과제가 있었다. 나아가, 하드코트층 중에 있어서의 수지입자의 분산성이 나빠, 이 수지입자가 응집물이 되어 도막의 외관을 손상시키는 것도 과제였다. 또한, 특허문헌 2에 구체적으로 기재된 방법에서는, 내찰상성과 충분한 방현성이 얻어지나, 초기의 물접촉각이 충분하지 않아 발수성이 낮다는 과제가 있었다. 즉, 방현성 및, 내찰상성이 우수하고, 또한 높은 초기의 발수성을 발현하는 하드코트층이 요구되고 있었다.In the method specifically described in Patent Document 1, the problem is that the fluorine content of the surface modifier having a poly(oxyperfluoroalkylene) structure and a (meth)acryloyl group in the molecule is low, and sufficient antifouling and scratch resistance cannot be obtained. there was. In addition, when the amount of MS resin particles added to obtain scratch resistance is reduced, sufficient anti-glare properties cannot be obtained, and when MS resin particles are added to the extent of obtaining sufficient anti-glare properties, there is a problem that scratch resistance is significantly reduced. Furthermore, the dispersibility of the resin particles in the hard coat layer was poor, and the resin particles formed into aggregates and damaged the appearance of the coating film. In addition, in the method specifically described in Patent Document 2, scratch resistance and sufficient anti-glare properties were obtained, but there was a problem in that the initial water contact angle was not sufficient and the water repellency was low. That is, a hard coat layer that is excellent in anti-glare and scratch resistance and also exhibits high initial water repellency was required.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기를 포함하는 퍼플루오로폴리에테르로서, 그 분자쇄의 양말단에, 폴리(옥시알킬렌)기를 개재하지 않고 우레탄결합을 개재하여, 활성에너지선 중합성기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르를 불소계 표면개질제로서 이용하고, 추가로 미립자를 첨가한 경화성 조성물을 채용함으로써, 우수한 방현성 및 높은 내찰상성을 가지며, 또한, 높은 초기의 발수성을 발현하는 하드코트층을 형성가능한 것을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다.The present inventors have conducted extensive studies to achieve the above object, and as a result, have developed a perfluoropolyether containing a poly(oxyperfluoroalkylene) group, and poly(oxyalkylene) at both ends of its molecular chain. Excellent anti-glare properties and high scratch resistance are achieved by using perfluoropolyether having an active energy ray-polymerizable group through urethane bonds without intervening groups as a fluorine-based surface modifier, and by adopting a curable composition to which fine particles are further added. In addition, it was discovered that a hard coat layer exhibiting high initial water repellency could be formed, and the present invention was completed.
즉 본 발명은, 제1 관점으로서,That is, the present invention, as a first aspect,
(a)활성에너지선 경화성 다관능 모노머 100질량부,(a) 100 parts by mass of active energy ray-curable multifunctional monomer,
(b)폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기를 포함하는 퍼플루오로폴리에테르로서, 그 분자쇄의 양말단에, 우레탄결합을 개재하여, 활성에너지선 중합성기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르(단, 상기 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기와 상기 우레탄결합의 사이에 폴리(옥시알킬렌)기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르를 제외한다.) 0.05질량부 내지 10질량부,(b) A perfluoropolyether containing a poly(oxyperfluoroalkylene) group, which has an active energy ray polymerizable group at both ends of its molecular chain through urethane bonds (however, , excluding perfluoropolyethers having a poly(oxyalkylene) group between the poly(oxyperfluoroalkylene) group and the urethane bond.) 0.05 parts by mass to 10 parts by mass,
(c)0.2μm 내지 15μm의 평균입자경을 갖는 미립자 5질량부 내지 40질량부, 및(c) 5 to 40 parts by mass of fine particles having an average particle diameter of 0.2 μm to 15 μm, and
(d)활성에너지선에 의해 라디칼을 발생하는 중합개시제 1질량부 내지 20질량부(d) 1 to 20 parts by mass of a polymerization initiator that generates radicals by active energy rays
를 포함하는, 경화성 조성물에 관한 것이다.It relates to a curable composition containing.
제2 관점으로서, 상기 (b)퍼플루오로폴리에테르는, 그 분자쇄의 양말단 각각에 우레탄결합을 개재하여 활성에너지선 중합성기를 적어도 2개 갖는, 제1 관점에 기재된 경화성 조성물에 관한 것이다.As a second aspect, the (b) perfluoropolyether relates to the curable composition according to the first aspect, wherein the perfluoropolyether (b) has at least two active energy ray polymerizable groups at each end of its molecular chain through urethane bonds. .
제3 관점으로서, 상기 (b)퍼플루오로폴리에테르는, 그 분자쇄의 양말단 각각에 우레탄결합을 개재하여 활성에너지선 중합성기를 적어도 3개 갖는, 제2 관점에 기재된 경화성 조성물에 관한 것이다.As a third aspect, the (b) perfluoropolyether relates to the curable composition according to the second aspect, wherein the perfluoropolyether (b) has at least three active energy ray polymerizable groups at each end of its molecular chain through urethane bonds. .
제4 관점으로서, 상기 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기가, 반복단위-[OCF2]- 및 반복단위-[OCF2CF2]-의 쌍방을 가지며, 이들 반복단위를 블록결합, 랜덤결합, 또는, 블록결합 및 랜덤결합으로 결합하여 이루어지는 기인, 제1 관점 내지 제3 관점 중 어느 하나에 기재된 경화성 조성물에 관한 것이다.As a fourth aspect, the poly(oxyperfluoroalkylene) group has both a repeating unit - [OCF 2 ] - and a repeating unit - [OCF 2 CF 2 ] -, and these repeating units can be combined in blocks or randomly combined. , or, it relates to the curable composition according to any one of the first to third aspects, which is formed by combining block bonds and random bonds.
제5 관점으로서, 상기 (b)퍼플루오로폴리에테르가 하기 식[1]로 표시되는 부분구조를 갖는, 제4 관점에 기재된 경화성 조성물에 관한 것이다.As a fifth aspect, it relates to the curable composition according to the fourth aspect, wherein the (b) perfluoropolyether has a partial structure represented by the following formula [1].
[화학식 1][Formula 1]
(상기 식[1] 중,(In equation [1] above,
n은, 반복단위-[OCF2CF2]-의 수와, 반복단위-[OCF2]-의 수의 총수로서 5 내지 30의 정수를 나타내고,n represents an integer of 5 to 30 as the total number of repeating units-[OCF 2 CF 2 ]- and the number of repeating units-[OCF 2 ]-;
상기 반복단위-[OCF2CF2]-와, 상기 반복단위-[OCF2]-는, 블록결합, 랜덤결합, 또는, 블록결합 및 랜덤결합 중 어느 하나로 결합하여 이루어진다.)The repeating unit - [OCF 2 CF 2 ] - and the repeating unit - [OCF 2 ] - are formed by combining block combination, random combination, or any one of block combination and random combination.)
제6 관점으로서, 상기 성분(c)의 미립자가 유기미립자인, 제1 관점 내지 제5 관점 중 어느 하나에 기재된 경화성 조성물에 관한 것이다.As a sixth aspect, it relates to the curable composition according to any one of the first to fifth aspects, wherein the fine particles of component (c) are organic fine particles.
제7 관점으로서, 상기 성분(c)의 유기미립자가 폴리메타크릴산메틸미립자인, 제6 관점에 기재된 경화성 조성물에 관한 것이다.As a seventh aspect, it relates to the curable composition according to the sixth aspect, wherein the organic fine particles of component (c) are polymethyl methacrylate fine particles.
제8 관점으로서, (e)용매를 추가로 포함하는, 제1 관점 내지 제7 관점 중 어느 하나에 기재된 경화성 조성물에 관한 것이다.As an eighth aspect, it relates to the curable composition according to any one of the first to seventh aspects, further comprising (e) a solvent.
제9 관점으로서, 제1 관점 내지 제8 관점 중 어느 하나에 기재된 경화성 조성물로부터 얻어지는 경화막에 관한 것이다.As a ninth viewpoint, it relates to a cured film obtained from the curable composition according to any one of the first to eighth viewpoints.
제10 관점으로서, 필름기재의 적어도 일방의 면에 하드코트층을 구비하는 하드코트필름으로서, 이 하드코트층이 제9 관점에 기재된 경화막으로 이루어지는, 하드코트필름에 관한 것이다.As a tenth aspect, it relates to a hard coat film comprising a hard coat layer on at least one side of a film substrate, wherein this hard coat layer is made of the cured film according to the ninth aspect.
제11 관점으로서, 상기 하드코트층이 1μm 내지 20μm의 층두께를 갖는, 제10 관점에 기재된 하드코트필름에 관한 것이다.As an 11th aspect, it relates to the hard coat film according to the 10th aspect, wherein the hard coat layer has a layer thickness of 1 μm to 20 μm.
제12 관점으로서, 상기 하드코트층이 3μm 내지 15μm의 층두께를 갖는, 제11 관점에 기재된 하드코트필름에 관한 것이다.As a twelfth aspect, it relates to the hard coat film described in the eleventh aspect, wherein the hard coat layer has a layer thickness of 3 μm to 15 μm.
제13 관점으로서, 필름기재의 적어도 일방의 면에 하드코트층을 구비하는 하드코트필름의 제조방법으로서, 이 하드코트층이, 제1 관점 내지 제8 관점 중 어느 하나에 기재된 경화성 조성물을 필름기재 상에 도포하여 도막을 형성하는 공정과, 이 도막에 활성에너지선을 조사하여 경화하는 공정을 포함하는, 하드코트필름의 제조방법에 관한 것이다.As a thirteenth aspect, a method for producing a hard coat film comprising a hard coat layer on at least one side of a film base, wherein the hard coat layer is formed by applying the curable composition according to any one of the first to eighth aspects to the film base. It relates to a method of manufacturing a hard coat film, including a process of forming a coating film by applying it on the coating film, and a process of curing the coating film by irradiating active energy rays.
제14 관점으로서, 제10 관점 내지 제12 관점 중 어느 하나에 기재된 하드코트필름을 구비한 디스플레이에 관한 것이다.As a fourteenth aspect, it relates to a display provided with the hard coat film according to any one of the tenth to twelfth aspects.
제15 관점으로서, 제10 관점 내지 제12 관점 중 어느 하나에 기재된 하드코트필름을 구비한 편광판에 관한 것이다.As a 15th viewpoint, it relates to a polarizing plate provided with the hard coat film according to any one of the 10th to 12th viewpoints.
본 발명에 따르면, 두께 1μm 내지 20μm 정도의 박막에 있어서도 우수한 내찰상성 및 높은 방현성을 가지며 외관도 우수할 뿐만 아니라, 초기의 높은 발수성을 발현하는 경화막 및 하드코트층의 형성에 유용한 경화성 조성물을 제공할 수 있다.According to the present invention, a curable composition useful for forming a cured film and a hard coat layer that not only has excellent scratch resistance and high anti-glare properties and excellent appearance even in thin films with a thickness of about 1 μm to 20 μm, but also exhibits high initial water repellency is provided. can be provided.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 경화성 조성물로부터 얻어지는 경화막 또는 그로부터 형성되는 하드코트층을 표면에 구비한 하드코트필름을 제공할 수 있어, 방현성, 내찰상성 및 외관이 우수하고, 초기의 발수성이 우수한 하드코트필름을 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to provide a hard coat film having on the surface a cured film obtained from the above curable composition or a hard coat layer formed therefrom, and has excellent anti-glare properties, scratch resistance and appearance, and initial water repellency. We can provide excellent hard coat films.
<경화성 조성물><Curable composition>
본 발명의 경화성 조성물은, 상세하게는,The curable composition of the present invention is specifically,
(a)활성에너지선 경화성 다관능 모노머 100질량부,(a) 100 parts by mass of active energy ray-curable multifunctional monomer,
(b)폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기를 포함하는 퍼플루오로폴리에테르로서, 그 분자쇄의 양말단에, 우레탄결합을 개재하여, 활성에너지선 중합성기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르(단, 상기 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기와 상기 우레탄결합의 사이에 폴리(옥시알킬렌)기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르를 제외한다.) 0.05질량부 내지 10질량부,(b) A perfluoropolyether containing a poly(oxyperfluoroalkylene) group, which has an active energy ray polymerizable group at both ends of its molecular chain through urethane bonds (however, , excluding perfluoropolyethers having a poly(oxyalkylene) group between the poly(oxyperfluoroalkylene) group and the urethane bond.) 0.05 parts by mass to 10 parts by mass,
(c)0.2μm 내지 15μm의 평균입자경을 갖는 미립자 5질량부 내지 40질량부, 및(c) 5 to 40 parts by mass of fine particles having an average particle diameter of 0.2 μm to 15 μm, and
(d)활성에너지선에 의해 라디칼을 발생하는 중합개시제 1질량부 내지 20질량부(d) 1 to 20 parts by mass of a polymerization initiator that generates radicals by active energy rays
를 포함하는, 경화성 조성물에 관한 것이다.It relates to a curable composition containing.
이하, 먼저 상기 (a) 내지 (e)의 각 성분에 대해 설명한다.Hereinafter, each component (a) to (e) above will first be described.
[(a)활성에너지선 경화성 다관능 모노머][(a) Active energy ray-curable multifunctional monomer]
활성에너지선 경화성 다관능 모노머란, 자외선 등의 활성에너지선을 조사함으로써 중합반응이 진행되어, 경화하는 모노머를 가리킨다.An active energy ray-curable polyfunctional monomer refers to a monomer that undergoes polymerization and hardens when irradiated with active energy rays such as ultraviolet rays.
본 발명의 경화성 조성물에 있어서 바람직한 (a)활성에너지선 경화성 다관능 모노머로는, 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 모노머를 들 수 있다.Preferred (a) active energy ray-curable polyfunctional monomers in the curable composition of the present invention include monomers selected from the group consisting of polyfunctional (meth)acrylate compounds.
한편, 본 발명에 있어서 (메트)아크릴레이트 화합물이란, 아크릴레이트 화합물과 메타크릴레이트 화합물의 양방을 말한다. 예를 들어 (메트)아크릴산은, 아크릴산과 메타크릴산을 말한다.Meanwhile, in the present invention, a (meth)acrylate compound refers to both an acrylate compound and a methacrylate compound. For example, (meth)acrylic acid refers to acrylic acid and methacrylic acid.
상기 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물로는, 예를 들어, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨디(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메트)아크릴레이트, 글리세린트리(메트)아크릴레이트, 에톡시화트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 에톡시화펜타에리스리톨테트라(메트)아크릴레이트, 에톡시화디펜타에리스리톨헥사(메트)아크릴레이트, 에톡시화글리세린트리(메트)아크릴레이트, 에톡시화비스페놀A디(메트)아크릴레이트, 1,3-프로판디올디(메트)아크릴레이트, 1,3-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 2-메틸-1,8-옥탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,9-노난디올디(메트)아크릴레이트, 1,10-데칸디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 비스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트디(메트)아크릴레이트, 트리스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트트리(메트)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸디메탄올디(메트)아크릴레이트, 디옥산글리콜디(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시-1-아크릴로일옥시-3-메타크릴로일옥시프로판, 2-하이드록시-1,3-디(메트)아크릴로일옥시프로판, 9,9-비스[4-(2-(메트)아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌, 비스[4-(메트)아크릴로일티오페닐]설파이드, 비스[2-(메트)아크릴로일티오에틸]설파이드, 1,3-아다만탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,3-아다만탄디메탄올디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트를 들 수 있다.Examples of the polyfunctional (meth)acrylate compound include trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, pentaerythritol di(meth)acrylate, and pentaerythritol tri( Meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, glycerin tri(meth)acrylate, ethoxylated trimethylolpropane tri(meth) ) Acrylate, ethoxylated pentaerythritol tetra(meth)acrylate, ethoxylated dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, ethoxylated glycerin tri(meth)acrylate, ethoxylated bisphenol A di(meth)acrylate, 1, 3-Propanediol di(meth)acrylate, 1,3-butanediol di(meth)acrylate, 1,4-butanediol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, 2- Methyl-1,8-octanediol di(meth)acrylate, 1,9-nonanediol di(meth)acrylate, 1,10-decanediol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate , ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, di Propylene glycol di(meth)acrylate, bis(2-hydroxyethyl)isocyanurate di(meth)acrylate, tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate tri(meth)acrylate, tricyclo[ 5.2.1.0 2,6 ]Decanedimethanol di(meth)acrylate, dioxane glycol di(meth)acrylate, 2-hydroxy-1-acryloyloxy-3-methacryloyloxypropane, 2- Hydroxy-1,3-di(meth)acryloyloxypropane, 9,9-bis[4-(2-(meth)acryloyloxyethoxy)phenyl]fluorene, bis[4-(meth) Acryloylthiophenyl]sulfide, bis[2-(meth)acryloylthioethyl]sulfide, 1,3-adamantanediol di(meth)acrylate, 1,3-adamantane dimethanol di(meth) Acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, and polypropylene glycol di(meth)acrylate can be mentioned.
그 중에서도 바람직한 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물로서, 펜타에리스리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메트)아크릴레이트를 들 수 있다.Among them, preferred polyfunctional (meth)acrylate compounds include pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, and dipentaerythritol hexa(meth)acrylate. can be mentioned.
또한, 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물로서, 다관능 우레탄(메트)아크릴레이트 화합물을 들 수 있다. 상기 다관능 우레탄(메트)아크릴레이트 화합물은, 1분자 내에 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기를 복수 가지며, 우레탄결합(-NHCOO-)을 하나 이상 갖는 화합물이다.Additionally, examples of the polyfunctional (meth)acrylate compound include polyfunctional urethane (meth)acrylate compounds. The polyfunctional urethane (meth)acrylate compound is a compound that has multiple acryloyl groups or methacryloyl groups in one molecule and one or more urethane bonds (-NHCOO-).
상기 다관능 우레탄(메트)아크릴레이트 화합물로는, 예를 들어, 다관능 이소시아네이트와 하이드록시기를 갖는 (메트)아크릴레이트와의 반응에 의해 얻어지는 것, 다관능 이소시아네이트와 하이드록시기를 갖는 (메트)아크릴레이트와 폴리올과의 반응에 의해 얻어지는 것을 들 수 있으나, 본 발명에서 사용가능한 다관능 우레탄(메트)아크릴레이트 화합물은 이러한 예시만으로 한정되는 것은 아니다.Examples of the polyfunctional urethane (meth)acrylate compound include those obtained by reaction between a polyfunctional isocyanate and a (meth)acrylate having a hydroxy group, and (meth)acrylate having a polyfunctional isocyanate and a hydroxy group. Examples include those obtained by the reaction of urethane and polyol, but the polyfunctional urethane (meth)acrylate compounds usable in the present invention are not limited to these examples.
한편 상기 다관능 이소시아네이트로는, 예를 들어, 톨릴렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트를 들 수 있다.Meanwhile, examples of the polyfunctional isocyanate include tolylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, xylylene diisocyanate, and hexamethylene diisocyanate.
또한 상기 하이드록시기를 갖는 (메트)아크릴레이트로는, 예를 들어, (메트)아크릴산2-하이드록시에틸, (메트)아크릴산2-하이드록시프로필, 펜타에리스리톨트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨헵타(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.Additionally, (meth)acrylates having the hydroxy group include, for example, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, and dipentaerythritol. Penta(meth)acrylate, tripentaerythritol hepta(meth)acrylate, etc. can be mentioned.
그리고 상기 폴리올로는, 예를 들어, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜 등의 디올류; 이들 디올류와 석신산, 말레산, 아디프산 등의 지방족 디카르본산류 또는 디카르본산무수물류와의 반응생성물인 폴리에스테르폴리올; 폴리에테르폴리올; 폴리카보네이트디올을 들 수 있다.Examples of the polyol include diols such as ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, and dipropylene glycol; polyester polyols that are reaction products of these diols with aliphatic dicarboxylic acids or dicarboxylic anhydrides such as succinic acid, maleic acid, and adipic acid; polyetherpolyol; Polycarbonate diol can be mentioned.
본 발명에서는, 상기 (a)활성에너지선 경화성 다관능 모노머로서, 상기 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물(우레탄결합을 포함하지 않는 화합물) 및 상기 다관능 우레탄(메트)아크릴레이트 화합물로 이루어지는 군으로부터 1종을 단독으로, 혹은 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 얻어지는 경화물의 내찰상성의 관점에서, 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물(우레탄결합을 포함하지 않는 화합물) 및 다관능 우레탄(메트)아크릴레이트 화합물을 병용하는 것이 바람직하다.In the present invention, the active energy ray-curable polyfunctional monomer (a) is selected from the group consisting of the polyfunctional (meth)acrylate compound (compound not containing a urethane bond) and the polyfunctional urethane (meth)acrylate compound. One type can be used alone or in combination of two or more types. From the viewpoint of scratch resistance of the resulting cured product, it is preferable to use a polyfunctional (meth)acrylate compound (a compound not containing a urethane bond) and a polyfunctional urethane (meth)acrylate compound in combination.
또한, 상기 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물로서, 5관능 이상의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물 및 4관능 이하의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물을 병용하는 것이 바람직하다(이 경우, 우레탄결합을 함유하고 있는지의 유무는 상관하지 않는다, 이하 동일).In addition, as the above-mentioned polyfunctional (meth)acrylate compound, it is preferable to use a combination of a polyfunctional (meth)acrylate compound with 5 or more functions and a polyfunctional (meth)acrylate compound with 4 or less functions (in this case, the urethane bond is It does not matter whether it contains it or not; the same applies hereinafter).
또한, 상기 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물(우레탄결합을 포함하지 않는 화합물)과 상기 다관능 우레탄(메트)아크릴레이트 화합물을 조합하여 사용하는 경우, 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물(우레탄결합을 포함하지 않는 화합물) 100질량부에 대하여, 다관능 우레탄(메트)아크릴레이트 화합물 20질량부 내지 100질량부를 사용하는 것이 바람직하고, 30질량부 내지 70질량부를 사용하는 것이 보다 바람직하다.In addition, when using the polyfunctional (meth)acrylate compound (a compound that does not contain a urethane bond) in combination with the polyfunctional (meth)acrylate compound, the polyfunctional (meth)acrylate compound (a compound that does not contain a urethane bond) is used in combination. It is preferable to use 20 to 100 parts by mass of the polyfunctional urethane (meth)acrylate compound, and more preferably 30 to 70 parts by mass, based on 100 parts by mass of the compound (not included).
나아가, 상기 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물에 있어서, 상기 5관능 이상의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물과 상기 4관능 이하의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물을 조합하여 사용하는 경우, 5관능 이상의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물 100질량부에 대하여, 4관능 이하의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물 10질량부 내지 100질량부를 사용하는 것이 바람직하고, 20질량부 내지 60질량부를 사용하는 것이 보다 바람직하다.Furthermore, in the above-mentioned polyfunctional (meth)acrylate compound, when the above-mentioned polyfunctional (meth)acrylate compound having 5 or more functions and the above-mentioned polyfunctional (meth)acrylate compound having 4 or less functions are used in combination, the polyfunctional (meth)acrylate compound having 5 or more functions is used in combination. It is preferable to use 10 to 100 parts by mass of a polyfunctional (meth)acrylate compound of 4 or less functions, and more preferably 20 to 60 parts by mass, based on 100 parts by mass of the polyfunctional (meth)acrylate compound. desirable.
또한, 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물(우레탄결합을 포함하지 않는 화합물) 100질량부에 대하여 다관능 우레탄(메트)아크릴레이트 화합물 20질량부 내지 100질량부 또한 5관능 이상의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물 100질량부에 대하여 4관능 이하의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물 10질량부 내지 100질량부로 사용하는 것,In addition, 20 to 100 parts by mass of a polyfunctional urethane (meth)acrylate compound per 100 parts by mass of a polyfunctional (meth)acrylate compound (a compound not containing a urethane bond), and a polyfunctional (meth)acrylate having 5 or more functional functions. Using 10 to 100 parts by mass of a polyfunctional (meth)acrylate compound of 4 or less functions per 100 parts by mass of the rate compound,
다관능 (메트)아크릴레이트 화합물(우레탄결합을 포함하지 않는 화합물) 100질량부에 대하여 다관능 우레탄(메트)아크릴레이트 화합물 20질량부 내지 100질량부 또한 5관능 이상의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물 100질량부에 대하여 4관능 이하의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물 20질량부 내지 60질량부로 사용하는 것,20 to 100 parts by mass of a polyfunctional urethane (meth)acrylate compound per 100 parts by mass of a polyfunctional (meth)acrylate compound (compound not containing a urethane bond), and a polyfunctional (meth)acrylate compound of 5 or more functional groups. Using 20 to 60 parts by mass of a polyfunctional (meth)acrylate compound of 4 or less functions per 100 parts by mass,
다관능 (메트)아크릴레이트 화합물(우레탄결합을 포함하지 않는 화합물) 100질량부에 대하여 다관능 우레탄(메트)아크릴레이트 화합물 30질량부 내지 70질량부 또한 5관능 이상의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물 100질량부에 대하여 4관능 이하의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물 10질량부 내지 100질량부로 사용하는 것,30 to 70 parts by mass of a polyfunctional urethane (meth)acrylate compound per 100 parts by mass of a polyfunctional (meth)acrylate compound (compound not containing a urethane bond), and a polyfunctional (meth)acrylate compound of 5 or more functional groups. Using 10 to 100 parts by mass of a polyfunctional (meth)acrylate compound of 4 or less functions per 100 parts by mass,
다관능 (메트)아크릴레이트 화합물(우레탄결합을 포함하지 않는 화합물) 100질량부에 대하여 다관능 우레탄(메트)아크릴레이트 화합물 30질량부 내지 70질량부 또한 5관능 이상의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물 100질량부에 대하여 4관능 이하의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물 20질량부 내지 60질량부로 사용하는 것이 바람직하다.30 to 70 parts by mass of a polyfunctional urethane (meth)acrylate compound per 100 parts by mass of a polyfunctional (meth)acrylate compound (compound not containing a urethane bond), and a polyfunctional (meth)acrylate compound of 5 or more functional groups. It is preferable to use 20 to 60 parts by mass of a polyfunctional (meth)acrylate compound of 4 or less functions per 100 parts by mass.
[(b)폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기를 포함하는 퍼플루오로폴리에테르로서, 그 분자쇄의 양말단에, 우레탄결합을 개재하여, 활성에너지선 중합성기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르(단, 상기 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기와 상기 우레탄결합의 사이에 폴리(옥시알킬렌)기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르를 제외한다.)][(b) A perfluoropolyether containing a poly(oxyperfluoroalkylene) group, and having an active energy ray polymerizable group at both ends of the molecular chain through a urethane bond ( However, perfluoropolyether having a poly(oxyalkylene) group between the poly(oxyperfluoroalkylene) group and the urethane bond is excluded.)]
본 발명에서는, (b)성분으로서, 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기를 포함하는 퍼플루오로폴리에테르로서, 그 분자쇄의 양말단에, 폴리(옥시알킬렌)기를 개재하지 않고 우레탄결합을 개재하여, 활성에너지선 중합성기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르(이후, 간단히 「(b)분자쇄의 양말단에 중합성기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르」라고도 칭한다)를 사용한다. (b)성분은, 본 발명의 경화성 조성물을 적용하는 하드코트층에 있어서의 표면개질제로서의 역할을 한다.In the present invention, the component (b) is a perfluoropolyether containing a poly(oxyperfluoroalkylene) group, and a urethane bond is formed at both ends of the molecular chain without a poly(oxyalkylene) group. Interveningly, perfluoropolyether having an active energy ray polymerizable group (hereinafter also simply referred to as “(b) perfluoropolyether having polymerizable groups at both ends of the molecular chain”) is used. Component (b) serves as a surface modifier in the hard coat layer to which the curable composition of the present invention is applied.
또한, (b)성분은, (a)성분과의 상용성이 우수하고, 그에 따라, 하드코트층이 백탁되는 것을 억제하여, 투명한 외관을 나타내는 하드코트층의 형성을 가능하게 한다.In addition, component (b) has excellent compatibility with component (a), thereby suppressing clouding of the hard coat layer and enabling the formation of a hard coat layer that exhibits a transparent appearance.
한편, 상기의 폴리(옥시알킬렌)기란, 옥시알킬렌기의 반복단위수가 2 이상이며 또한 옥시알킬렌기에 있어서의 알킬렌기는 비치환된 알킬렌기인 기를 의도한다.Meanwhile, the above-mentioned poly(oxyalkylene) group refers to a group in which the number of repeating units of the oxyalkylene group is 2 or more and the alkylene group in the oxyalkylene group is an unsubstituted alkylene group.
상기 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기에 있어서의 알킬렌기의 탄소원자수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소원자수 1 내지 4인 것이 바람직하다. 즉, 상기 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기는, 탄소원자수 1 내지 4의 2가의 불화탄소기와 산소원자가 교호로 연결된 구조를 갖는 기를 가리키며, 옥시퍼플루오로알킬렌기는 탄소원자수 1 내지 4의 2가의 불화탄소기와 산소원자가 연결된 구조를 갖는 기를 가리킨다. 구체적으로는, -[OCF2]-(옥시퍼플루오로메틸렌기), -[OCF2CF2]-(옥시퍼플루오로에틸렌기), -[OCF2CF2CF2]-(옥시퍼플루오로프로판-1,3-디일기), -[OCF2C(CF3)F]-(옥시퍼플루오로프로판-1,2-디일기) 등의 기를 들 수 있다.The number of carbon atoms of the alkylene group in the poly(oxyperfluoroalkylene) group is not particularly limited, but is preferably 1 to 4 carbon atoms. That is, the poly(oxyperfluoroalkylene) group refers to a group having a structure in which divalent fluorocarbon groups having 1 to 4 carbon atoms and oxygen atoms are alternately connected, and the oxyperfluoroalkylene group has 2 fluorocarbon groups having 1 to 4 carbon atoms. It refers to a group that has a structure in which a fluorocarbon group and an oxygen atom are connected. Specifically, -[OCF 2 ]-(oxyperfluoromethylene group), -[OCF 2 CF 2 ]-(oxyperfluoroethylene group), -[OCF 2 CF 2 CF 2 ]-(oxyperfluoro Groups such as propane-1,3-diyl group) and -[OCF 2 C(CF 3 )F]-(oxyperfluoropropane-1,2-diyl group) can be mentioned.
상기 옥시퍼플루오로알킬렌기는, 1종을 단독으로 사용할 수도 있고, 혹은 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있고, 그 경우, 복수종의 옥시퍼플루오로알킬렌기의 결합은 블록결합 및 랜덤결합 중 어느 것일 수도 있다.The oxyperfluoroalkylene group may be used individually, or two or more types may be used in combination. In that case, the bond of multiple types of oxyperfluoroalkylene groups may be a block bond or a random bond. It could be either.
이들 중에서도, 내찰상성이 양호해지는 경화막이 얻어지는 관점에서, 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기로서, -[OCF2]-(옥시퍼플루오로메틸렌기)와 -[OCF2CF2]-(옥시퍼플루오로에틸렌기)의 쌍방을 반복단위로서 갖는 기를 이용하는 것이 바람직하다.Among these, from the viewpoint of obtaining a cured film with good scratch resistance, as the poly(oxyperfluoroalkylene) group, -[OCF 2 ]-(oxyperfluoromethylene group) and -[OCF 2 CF 2 ]-( It is preferable to use a group having both oxyperfluoroethylene groups as repeating units.
그 중에서도 상기 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기로서, 반복단위:-[OCF2]-와 -[OCF2CF2]-를, 몰비율로 [반복단위:-[OCF2]-]:[반복단위:-[OCF2CF2]-]=2:1 내지 1:2가 되는 비율로 포함하는 기인 것이 바람직하고, 대략 1:1이 되는 비율로 포함하는 기인 것이 보다 바람직하다. 이들 반복단위의 결합은, 블록결합 및 랜덤결합 중 어느 것일 수도 있다.Among them, the poly(oxyperfluoroalkylene) group includes repeating units: -[OCF 2 ]- and -[OCF 2 CF 2 ]- in a molar ratio of [repeating units: -[OCF 2 ]-]: [Repeating unit:-[OCF 2 CF 2 ]-]=2:1 to 1:2. It is preferable that the group is included in a ratio of approximately 1:1, and more preferably, it is included in a ratio of approximately 1:1. The combination of these repeating units may be either a block combination or a random combination.
상기 옥시퍼플루오로알킬렌기의 반복단위수는, 그 반복단위수의 총계로서 5 내지 30의 범위인 것이 바람직하고, 7 내지 21의 범위인 것이 보다 바람직하다.The number of repeating units of the oxyperfluoroalkylene group is preferably in the range of 5 to 30, more preferably in the range of 7 to 21, in terms of the total number of repeating units.
또한, 상기 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기의 겔침투 크로마토그래피에 의한 폴리스티렌환산으로 측정되는 중량평균분자량(Mw)은, 1,000 내지 5,000, 바람직하게는 1,500 내지 3,000이다.In addition, the weight average molecular weight (Mw) of the poly(oxyperfluoroalkylene) group measured in terms of polystyrene by gel permeation chromatography is 1,000 to 5,000, preferably 1,500 to 3,000.
상기 활성에너지선 중합성기로는, 예를 들어 (메트)아크릴로일기, 비닐기를 들 수 있다.Examples of the active energy ray polymerizable group include (meth)acryloyl group and vinyl group.
(b)분자쇄의 양말단에 중합성기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르는, (메트)아크릴로일기 등의 활성에너지선 중합성기를 1개 이 분자쇄의 양말단에 갖는 것으로 한정되지 않고, 2개 이상의 활성에너지선 중합성기를 이 분자쇄의 양말단에 갖는 것일 수도 있고, 예를 들어, 활성에너지선 중합성기를 포함하는 말단구조로는, 이하에 나타내는 식[A1] 내지 식[A5]의 구조, 및 이들 구조 중의 아크릴로일기를 메타크릴로일기로 치환한 구조를 들 수 있다.(b) Perfluoropolyether having a polymerizable group at both ends of the molecular chain is not limited to having one active energy ray polymerizable group such as a (meth)acryloyl group at both ends of the molecular chain, but 2 It may have one or more active energy ray polymerizable groups at both ends of the molecular chain. For example, terminal structures containing active energy ray polymerizable groups include formulas [A1] to [A5] shown below. structures, and structures in which the acryloyl group in these structures is substituted with a methacryloyl group.
[화학식 2][Formula 2]
이러한 (b)분자쇄의 양말단에 중합성기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르로는, 예를 들어, 이하의 식[2]로 표시되는 화합물을 들 수 있다.Examples of the perfluoropolyether having a polymerizable group at both ends of the (b) molecular chain include a compound represented by the following formula [2].
[화학식 3][Formula 3]
(식[2] 중, A는 상기 식[A1] 내지 식[A5]로 표시되는 구조 및 이들 구조 중의 아크릴로일기를 메타크릴로일기로 치환한 구조 중 1개를 나타내고, PFPE는 상기 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기를 나타내고(단, L1과 직접결합하는 측이 옥시말단이고, 산소원자와 결합하는 측이 퍼플루오로알킬렌말단이다.), L1은, 불소원자 1개 내지 3개로 치환된 탄소원자수 2 또는 3의 알킬렌기를 나타내고, m은 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수를 나타내고, L2는, m+1가의 알코올로부터 OH를 제외한 m+1가의 잔기를 나타낸다.)(In formula [2], A represents one of the structures represented by the formulas [A1] to [A5] and structures in which an acryloyl group in these structures is replaced with a methacryloyl group, and PFPE is the poly( Represents an oxyperfluoroalkylene) group (however, the side directly bonded to L 1 is the oxy terminal, and the side bonded to the oxygen atom is the perfluoro alkylene terminal.), and L 1 is 1 to 1 fluorine atom. represents an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms substituted with 3, m each independently represents an integer of 1 to 5, and L 2 represents an m+1 valent residue excluding OH from the m+1 valent alcohol.)
상기 불소원자 1개 내지 3개로 치환된 탄소원자수 2 또는 3의 알킬렌기로는, 예를 들어, -CH2CHF-, -CH2CF2-, -CHFCF2-, -CH2CH2CHF-, -CH2CH2CF2-, -CH2CHFCF2-를 들 수 있고, -CH2CF2-가 바람직하다.Examples of the alkylene group having 2 or 3 carbon atoms substituted with 1 to 3 fluorine atoms include -CH 2 CHF-, -CH 2 CF 2 -, -CHFCF 2 -, -CH 2 CH 2 CHF- , -CH 2 CH 2 CF 2 -, -CH 2 CHFCF 2 -, and -CH 2 CF 2 - is preferable.
상기 식[2]로 표시되는 화합물에 있어서의 부분구조(A-NHC(=O)O)mL2-로는, 예를 들어, 이하에 나타내는 식[B1] 내지 식[B12]로 표시되는 구조를 들 수 있다.The partial structure (A-NHC(=O)O) m L 2 - in the compound represented by the above formula [2] is, for example, a structure represented by the formulas [B1] to [B12] shown below. can be mentioned.
[화학식 4][Formula 4]
[화학식 5][Formula 5]
(식[B1] 내지 식[B12] 중, A는 상기 식[A1] 내지 식[A5]로 표시되는 구조 및 이들 구조 중의 아크릴로일기를 메타크릴로일기로 치환한 구조 중 1개를 나타낸다.)(In formulas [B1] to [B12], A represents one of the structures represented by the formulas [A1] to [A5] and structures in which an acryloyl group in these structures is substituted with a methacryloyl group. )
상기 식[B1] 내지 식[B12]로 표시되는 구조 중에서, 식[B1] 및 식[B2]가 m=1인 경우에 상당하고, 식[B3] 내지 식[B6]이 m=2인 경우에 상당하고, 식[B7] 내지 식[B9]가 m=3인 경우에 상당하고, 식[B10] 내지 식[B12]가 m=5인 경우에 상당한다.Among the structures represented by the formulas [B1] to [B12], formulas [B1] and formulas [B2] correspond to the case where m = 1, and formulas [B3] to formulas [B6] correspond to the case where m = 2. Corresponds to , Formulas [B7] to Formulas [B9] correspond to the case of m = 3, and Formulas [B10] to Formulas [B12] correspond to the case of m = 5.
이들 중에서도, 식[B3]으로 표시되는 구조가 바람직하고, 특히 식[B3]과 식[A3]의 조합이 바람직하다.Among these, the structure represented by the formula [B3] is preferable, and the combination of the formula [B3] and the formula [A3] is especially preferable.
(b)분자쇄의 양말단에 중합성기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르 중 특히 바람직한 것으로서, 하기 식[1]로 표시되는 부분구조를 갖는 화합물을 들 수 있다.(b) Among perfluoropolyethers having polymerizable groups at both ends of the molecular chain, particularly preferable ones include compounds having a partial structure represented by the following formula [1].
[화학식 6][Formula 6]
식[1]로 표시되는 부분구조는, 상기 식[2]로 표시되는 화합물로부터, A-NHC(=O)를 제외한 부분에 상당한다.The partial structure represented by formula [1] corresponds to the portion excluding A-NHC (=O) from the compound represented by formula [2].
식[1] 중의 n은, 반복단위-[OCF2CF2]-의 수와, 반복단위-[OCF2]-의 수의 총수를 나타내고, 5 내지 30의 범위의 정수가 바람직하고, 7 내지 21의 범위의 정수가 보다 바람직하다. 또한, 반복단위-[OCF2CF2]-의 수와, 반복단위-[OCF2]-의 수의 비율은, 2:1 내지 1:2의 범위인 것이 바람직하고, 대략 1:1의 범위로 하는 것이 보다 바람직하다. 이들 반복단위의 결합은, 블록결합 및 랜덤결합 중 어느 것일 수도 있다.n in formula [1] represents the total number of repeating units - [OCF 2 CF 2 ] - and the number of repeating units - [OCF 2 ] -, and is preferably an integer in the range of 5 to 30, and is preferably 7 to 7. An integer in the range of 21 is more preferable. In addition, the ratio of the number of repeating units - [OCF 2 CF 2 ] - and the number of repeating units - [OCF 2 ] - is preferably in the range of 2:1 to 1:2, and approximately in the range of 1:1. It is more desirable to do so. The combination of these repeating units may be either a block combination or a random combination.
본 발명에 있어서 (b)분자쇄의 양말단에 중합성기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르는, 전술의 (a)활성에너지선 경화성 다관능 모노머 100질량부에 대하여, 0.05질량부 내지 10질량부, 예를 들어 0.1질량부 내지 10질량부, 바람직하게는 0.1질량부 내지 5질량부의 비율로 사용한다.In the present invention, (b) the perfluoropolyether having polymerizable groups at both ends of the molecular chain is 0.05 to 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of the above-mentioned (a) active energy ray-curable polyfunctional monomer, For example, it is used in a ratio of 0.1 parts by mass to 10 parts by mass, preferably 0.1 parts by mass to 5 parts by mass.
(b)분자쇄의 양말단에 중합성기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르를 0.05질량부 이상의 비율로 사용함으로써, 하드코트층에 충분한 내찰상성을 부여할 수 있다. 또한, (b)분자쇄의 양말단에 중합성기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르를 10질량부 이하의 비율로 사용함으로써, (a)활성에너지선 경화성 다관능 모노머와 충분히 상용하여, 보다 백탁이 적은 하드코트층을 얻을 수 있다.(b) By using perfluoropolyether having polymerizable groups at both ends of the molecular chain in a ratio of 0.05 parts by mass or more, sufficient scratch resistance can be imparted to the hard coat layer. In addition, (b) by using perfluoropolyether having polymerizable groups at both ends of the molecular chain in a ratio of 10 parts by mass or less, it is sufficiently compatible with (a) the active energy ray-curable polyfunctional monomer, resulting in less clouding. A hard coat layer can be obtained.
상기 (b)분자쇄의 양말단에 중합성기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르는, 예를 들어, 하기 식[3]The perfluoropolyether having a polymerizable group at both ends of the molecular chain (b) is, for example, of the following formula [3]
[화학식 7][Formula 7]
(식[3] 중, PFPE, L1, L2 및 m은, 상기 식[2]와 동일한 의미를 나타낸다.)으로 표시되는 화합물의 양말단에 존재하는 하이드록시기에 대하여, 중합성기를 갖는 이소시아네이트 화합물, 즉, 상기 식[A1] 내지 식[A5]로 표시되는 구조 및 이들 구조 중의 아크릴로일기를 메타크릴로일기로 치환한 구조에 있어서의 결합수에 이소시아나토기가 결합한 화합물(예를 들어, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸이소시아네이트, 1,1-비스((메트)아크릴로일옥시메틸)에틸이소시아네이트)를 반응시켜 우레탄결합을 형성함으로써 얻을 수 있다.(In the formula [3], PFPE, L 1 , L 2 and m have the same meaning as the above formula [2].) With respect to the hydroxy groups present at both terminals of the compound represented by Isocyanate compounds, that is, compounds in which an isocyanato group is bonded to the bond number in the structures represented by the above formulas [A1] to formula [A5] and structures in which the acryloyl group in these structures is replaced with a methacryloyl group (e.g. For example, it can be obtained by reacting 2-(meth)acryloyloxyethyl isocyanate and 1,1-bis((meth)acryloyloxymethyl)ethyl isocyanate) to form a urethane bond.
한편 본 발명의 경화성 조성물에는, (b)폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기를 포함하는 퍼플루오로폴리에테르로서, 그 분자쇄의 양말단에, 우레탄결합을 개재하여, 활성에너지선 중합성기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르(단, 상기 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기와 상기 우레탄결합의 사이에 폴리(옥시알킬렌)기를 갖지 않는다.)에 더하여, 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기를 포함하는 퍼플루오로폴리에테르로서, 그 분자쇄의 편말단(일방의 말단)에 우레탄결합을 개재하여, 활성에너지선 중합성기를 가지며, 또한 그 분자쇄의 타단(또 다른 일방의 말단)에 하이드록시기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르(단, 상기 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기와 상기 우레탄결합의 사이 그리고 상기 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기와 상기 하이드록시기의 사이에 폴리(옥시알킬렌)기를 갖지 않는다.)나, 상기 식[3]으로 표시되는 바와 같은, 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기를 포함하는 퍼플루오로폴리에테르로서, 그 분자쇄의 양말단에 하이드록시기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르(단, 상기 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기와 상기 하이드록시기의 사이에 폴리(옥시알킬렌)기를 갖지 않는다.)[활성에너지선 중합성기를 갖고 있지 않은 화합물]가 포함되어 있을 수도 있다.Meanwhile, the curable composition of the present invention includes (b) a perfluoropolyether containing a poly(oxyperfluoroalkylene) group, and an active energy ray polymerizable group is formed at both ends of its molecular chain through urethane bonds. In addition to the perfluoropolyether having a poly(oxyperfluoroalkylene) group (however, it does not have a poly(oxyalkylene) group between the poly(oxyperfluoroalkylene) group and the urethane bond. A perfluoropolyether containing an active energy ray polymerizable group via a urethane bond at one end (one end) of the molecular chain, and a hyde group at the other end (another end) of the molecular chain. Perfluoropolyether having a hydroxy group (however, poly(oxyalkylene) between the poly(oxyperfluoroalkylene) group and the urethane bond and between the poly(oxyperfluoroalkylene) group and the hydroxy group. (does not have a lene) group) or a perfluoropolyether containing a poly(oxyperfluoroalkylene) group as represented by the above formula [3], which has hydroxy groups at both ends of its molecular chain. Perfluoropolyether (however, it does not have a poly(oxyalkylene) group between the poly(oxyperfluoroalkylene) group and the hydroxy group. [Compound that does not have an active energy ray polymerizable group] It may be included.
[(c)0.2μm 내지 15μm의 평균입자경을 갖는 미립자][(c) Fine particles having an average particle diameter of 0.2 μm to 15 μm]
본 발명의 경화성 조성물에 있어서, 0.2μm 내지 15μm의 평균입자경을 갖는 미립자(이하, 간단히 「(c)미립자」라고도 칭한다)는, 이 경화성 조성물로부터 형성되는 하드코트층의 표면을 요철형상으로 하여 방현성을 부여한다.In the curable composition of the present invention, fine particles having an average particle diameter of 0.2 μm to 15 μm (hereinafter simply referred to as “(c) fine particles”) are formed by forming the surface of the hard coat layer formed from this curable composition into an uneven shape. Gives wisdom.
본 발명에서는 상기 (c)미립자로서, 유기미립자, 무기미립자, 유기무기복합미립자를 사용할 수 있다. 이들 미립자 중에서도, 투명성의 관점에서 유기미립자를 사용하는 것이 바람직하다. 유기미립자는, 그 굴절률과 하드코트층 형성재료인 경화성 조성물의 굴절률과의 차를 제어함으로써, 하드코트층의 헤이즈값을 제어하는 역할도 담당할 수 있다.In the present invention, organic fine particles, inorganic fine particles, and organic-inorganic composite fine particles can be used as the (c) fine particles. Among these fine particles, it is preferable to use organic fine particles from the viewpoint of transparency. Organic fine particles can also play a role in controlling the haze value of the hard coat layer by controlling the difference between the refractive index and the refractive index of the curable composition that is the hard coat layer forming material.
상기 (c)미립자의 형상은 특별히 한정되지 않는데, 예를 들어, 비즈상의 대략 구형일 수도 있고, 분말 등의 부정형인 것일 수도 있으나, 대략 구형인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 애스펙트비가 1.5 이하인 대략 구형의 입자이며, 가장 바람직하게는 진구상 입자이다.The shape of the (c) fine particles is not particularly limited. For example, they may be roughly spherical in the form of beads, or may be of an irregular shape such as powder, but are preferably substantially spherical, and more preferably have an aspect ratio of 1.5 or less. They are approximately spherical particles, and most preferably are spherical particles.
상기 유기미립자로는, 예를 들어, 폴리메타크릴산메틸미립자(PMMA미립자), 실리콘미립자, 폴리스티렌미립자, 폴리카보네이트미립자, 아크릴스티렌미립자, 벤조구아나민미립자, 멜라민미립자, 폴리올레핀미립자, 폴리에스테르미립자, 폴리아미드미립자, 폴리이미드미립자, 폴리불화에틸렌미립자를 들 수 있다. 이들 유기미립자는, 1종류를 단독으로 사용할 수도 있고, 2종류 이상을 병용할 수도 있다.The organic fine particles include, for example, polymethyl methacrylate fine particles (PMMA fine particles), silicon fine particles, polystyrene fine particles, polycarbonate fine particles, acrylic styrene fine particles, benzoguanamine fine particles, melamine fine particles, polyolefin fine particles, polyester fine particles, Examples include polyamide fine particles, polyimide fine particles, and polyfluoroethylene fine particles. These organic fine particles may be used individually, or two or more types may be used in combination.
이들 유기미립자 중에서도, 폴리메타크릴산메틸미립자를 호적하게 이용할 수 있다.Among these organic fine particles, polymethyl methacrylate fine particles can be suitably used.
본 발명에서 사용하는 상기 (c)미립자의 평균입자경은 0.2μm 내지 15μm의 범위이며, 예를 들어 1μm 내지 10μm의 범위인 것이 바람직하다. 여기서 평균입자경(μm)이란, Mie이론에 기초한 레이저회절·산란법에 의해 측정하여 얻어지는 50%체적직경(메디안직경)이다. 상기 (c)미립자의 평균입자경이 상기 수치범위보다 커지면, 디스플레이의 화상선명성이 저하되고, 또한 상기 수치범위보다 작으면, 충분한 방현성이 얻어지지 않아, 번쩍거림(ギラツキ)도 커진다는 문제가 발생하기 쉬워진다. 한편 상기 (c)미립자는, 그 입도분포에 대해서는 특별히 한정되지 않으나, 입자경이 균일한() 단분산의 미립자인 것이 바람직하다.The average particle diameter of the (c) fine particles used in the present invention is preferably in the range of 0.2 μm to 15 μm, for example, 1 μm to 10 μm. Here, the average particle diameter (μm) is the 50% volume diameter (median diameter) obtained by measurement by a laser diffraction/scattering method based on Mie theory. If the average particle diameter of the above-mentioned (c) fine particles is larger than the above numerical range, the image clarity of the display deteriorates, and if it is smaller than the above numerical range, sufficient anti-glare properties cannot be obtained, causing a problem that glare also increases. It becomes easier to do. On the other hand, the particle size distribution of the (c) fine particles is not particularly limited, but the particle size is uniform ( ) It is preferable that they are monodisperse fine particles.
상기 (c)미립자는, 상기 (a)활성에너지선 경화성 다관능 모노머의 경화물과의 굴절률차가 0 내지 0.20인 굴절률을 갖고 이루어지는 미립자인 것이 바람직하고, 나아가 상기 굴절률차가 0 내지 0.10인 것이 바람직하다.The (c) fine particles are preferably fine particles having a refractive index difference from the cured product of the (a) active energy ray-curable polyfunctional monomer of 0 to 0.20, and more preferably, the refractive index difference is 0 to 0.10. .
또한, 상기 (c)미립자는, 그 평균입자경이, 후술하는 본 발명의 경화성 조성물로부터 얻어지는 경화막의 막두께에 대하여, 미립자의 평균입자경b/막두께a=0.1 내지 1.0의 범위를 만족하도록 선택하는 것이 바람직하다.In addition, the above-mentioned (c) fine particles are selected so that their average particle diameter satisfies the range of average particle diameter b/film thickness a of the fine particles = 0.1 to 1.0 with respect to the film thickness of the cured film obtained from the curable composition of the present invention described later. It is desirable.
상기 유기미립자는, 시판품을 호적하게 이용할 수 있고, 예를 들어, 테크폴리머(등록상표) MBX시리즈, 동 SBX시리즈, 동 MSX시리즈, 동 SMX시리즈, 동 SSX시리즈, 동 BMX시리즈, 동 ABX시리즈, 동 ARX시리즈, 동 AFX시리즈, 동 MB시리즈, 동 MBP시리즈, 동 MB-C시리즈, 동 ACX시리즈, 동 ACP시리즈[이상, 세키스이화성품공업(주)제]; 토스펄(등록상표) 시리즈[모먼티브·퍼포먼스·머테리얼즈·재팬(동)제]; 에포스타(등록상표) 시리즈, 동 MA시리즈, 동 ST시리즈, 동 MX시리즈[이상, (주)일본촉매제]; 옵토비즈(등록상표) 시리즈[닛산화학(주)제]; 플로우비즈 시리즈[스미토모세이카(주)제]; 토레이펄(등록상표) PPS, 동 PAI, 동 PES, 동 EP[이상, 토레이(주)제]; 3M(등록상표) 다이니온TF마이크로파우더 시리즈[3M사제]; 케미스노우(등록상표) MX시리즈, 동 MZ시리즈, 동 MR시리즈, 동 KMR시리즈, 동 KSR시리즈, 동 MP시리즈, 동 SX시리즈, 동 SGP시리즈[이상, 소켄화학(주)제]; 타프틱(등록상표) AR650시리즈, 동 AR-750시리즈, 동 FH-S시리즈, 동 A-20, 동 YK시리즈, 동 ASF시리즈, 동 HU시리즈, 동 F시리즈, 동 C시리즈, 동 WS시리즈[이상, 토요보(주)제]; 아트펄(등록상표) GR시리즈, 동 SE시리즈, 동 G시리즈, 동 GS시리즈, 동 J시리즈, 동 MF시리즈, 동 BE시리즈[이상, 네가미공업(주)제]; 신에쯔실리콘(등록상표) KMP시리즈[신에쯔화학공업(주)제]를 이용할 수 있다.The organic fine particles can be commercially available, for example, Techpolymer (registered trademark) MBX series, SBX series, MSX series, SMX series, SSX series, BMX series, ABX series, ARX series, AFX series, MB series, MBP series, MB-C series, ACX series, ACP series (manufactured by Sekisui Chemicals Co., Ltd.); Tospearl (registered trademark) series (Momentive Performance Materials Japan Co., Ltd.); Eposta (registered trademark) series, MA series, ST series, MX series [above, made by Nippon Catalyst Co., Ltd.]; Optobiz (registered trademark) series (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.); Flow Biz series (manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.); Toray Pearl (registered trademark) PPS, PAI, PES, EP [all manufactured by Toray Co., Ltd.]; 3M (registered trademark) Dainion TF Micropowder Series [manufactured by 3M]; Chemisnow (registered trademark) MX series, MZ series, MR series, KMR series, KSR series, MP series, SX series, SGP series (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.); Taptic (registered trademark) AR650 series, AR-750 series, FH-S series, A-20, YK series, ASF series, HU series, F series, C series, WS series [ above, manufactured by Toyobo Co., Ltd.]; Artpearl (registered trademark) GR series, SE series, G series, GS series, J series, MF series, BE series (manufactured by Negami Industry Co., Ltd.); Shin-Etsu Silicone (registered trademark) KMP series (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can be used.
본 발명에 있어서 (c)미립자는, 전술의 (a)활성에너지선 경화성 다관능 모노머 100질량부에 대하여, 5질량부 내지 40질량부, 예를 들어 5질량부 내지 30질량부, 바람직하게는 8질량부 내지 25질량부의 비율로 사용한다.In the present invention, the (c) fine particles are 5 parts by mass to 40 parts by mass, for example, 5 parts by mass to 30 parts by mass, preferably, based on 100 parts by mass of the above-described (a) active energy ray-curable polyfunctional monomer. It is used at a ratio of 8 to 25 parts by mass.
[(d)활성에너지선에 의해 라디칼을 발생하는 중합개시제][(d) Polymerization initiator that generates radicals by active energy rays]
본 발명의 경화성 조성물에 있어서 바람직한 활성에너지선에 의해 라디칼을 발생하는 중합개시제(이하, 간단히 「(d)중합개시제」라고도 칭한다)는, 예를 들어, 전자선, 자외선, X선 등의 활성에너지선에 의해, 특히 자외선 조사에 의해 라디칼을 발생하는 중합개시제이다.In the curable composition of the present invention, the polymerization initiator that generates radicals by active energy rays (hereinafter also simply referred to as "(d) polymerization initiator") is preferably used by active energy rays such as electron beams, ultraviolet rays, and X-rays. It is a polymerization initiator that generates radicals, especially when irradiated with ultraviolet rays.
상기 (d)중합개시제로는, 예를 들어 벤조인류, 알킬페논류, 티오크산톤류, 아조류, 아지드류, 디아조류, o-퀴논디아지드류, 아실포스핀옥사이드류, 옥심에스테르류, 유기과산화물, 벤조페논류, 비스쿠마린류, 비스이미다졸류, 티타노센류, 티올류, 할로겐화탄화수소류, 트리클로로메틸트리아진류, 및 요오도늄염, 설포늄염 등의 오늄염류를 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 혹은 2종 이상을 혼합하여 이용할 수도 있다.The (d) polymerization initiator includes, for example, benzoins, alkylphenones, thioxanthone, azones, azides, diazides, o-quinonediazides, acylphosphine oxides, oxime esters, Examples include organic peroxides, benzophenones, biscumarins, bisimidazoles, titanocenes, thiols, halogenated hydrocarbons, trichloromethyltriazines, and onium salts such as iodonium salts and sulfonium salts. These may be used individually or in combination of two or more types.
그 중에서도 본 발명에서는, 투명성, 표면경화성, 박막경화성의 관점에서 (d)중합개시제로서, 알킬페논류를 사용하는 것이 바람직하다. 알킬페논류를 사용함으로써, 내찰상성이 보다 향상된 경화막을 얻을 수 있다.Among these, in the present invention, it is preferable to use alkylphenones as the (d) polymerization initiator from the viewpoints of transparency, surface hardenability, and thin film hardenability. By using alkylphenones, a cured film with improved scratch resistance can be obtained.
상기 알킬페논류로는, 예를 들어, 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 2-하이드록시-1-(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)-2-메틸프로판-1-온, 2-하이드록시-1-(4-(4-(2-하이드록시-2-메틸프로피오닐)벤질)페닐)-2-메틸프로판-1-온 등의 α-하이드록시알킬페논류; 2-메틸-1-(4-(메틸티오)페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 등의 α-아미노알킬페논류; 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온; 페닐글리옥실산메틸을 들 수 있다.Examples of the alkylphenones include 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2-hydroxy-1-(4-(2) -Hydroxyethoxy)phenyl)-2-methylpropan-1-one, 2-hydroxy-1-(4-(4-(2-hydroxy-2-methylpropionyl)benzyl)phenyl)-2- α-hydroxyalkylphenones such as methylpropan-1-one; 2-methyl-1-(4-(methylthio)phenyl)-2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)butan-1- α-aminoalkylphenones such as onone; 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one; and methyl phenylglyoxylate.
본 발명에 있어서 (d)중합개시제는, 전술의 (a)활성에너지선 경화성 다관능 모노머 100질량부에 대하여, 1질량부 내지 20질량부, 바람직하게는 2질량부 내지 10질량부의 비율로 사용한다.In the present invention, the (d) polymerization initiator is used in a ratio of 1 to 20 parts by mass, preferably 2 to 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of the above-described (a) active energy ray-curable polyfunctional monomer. do.
[(e)용매][(e) Solvent]
본 발명의 경화성 조성물은, (e)용매를 추가로 포함하고 있을 수도 있고, 즉 바니시(막형성재료)의 형태로 할 수도 있다.The curable composition of the present invention may further contain a (e) solvent, that is, it may be in the form of a varnish (film-forming material).
상기 용매로는, 상기 (a)성분 내지 (d)성분을 용해·분산하고, 또한 후술하는 경화막(하드코트층)형성에 있어서의 도공시의 작업성이나 경화 전후의 건조성 등을 고려하여 적당히 선택하면 된다. 예를 들어, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 테트랄린 등의 방향족 탄화수소류; n-헥산, n-헵탄, 미네랄스피릿, 시클로헥산 등의 지방족 또는 지환식 탄화수소류; 염화메틸, 브롬화메틸, 요오드화메틸, 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소, 트리클로로에틸렌, 퍼클로로에틸렌, o-디클로로벤젠 등의 할로겐화물류; 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산부틸, 메톡시부틸아세테이트, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 등의 에스테르류 또는 에스테르에테르류; 디에틸에테르, 테트라하이드로푸란(THF), 1,4-디옥산, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME), 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노-n-프로필에테르, 프로필렌글리콜모노이소프로필에테르, 프로필렌글리콜모노-n-부틸에테르 등의 에테르류; 아세톤, 메틸에틸케톤(MEK), 메틸이소부틸케톤(MIBK), 디-n-부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로필알코올, n-부탄올, 이소부틸알코올, tert-부틸알코올, 2-에틸헥실알코올, 벤질알코올, 에틸렌글리콜 등의 알코올류; N,N-디메틸포름아미드(DMF), N,N-디메틸아세트아미드(DMAc), N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 등의 아미드류; 디메틸설폭사이드(DMSO) 등의 설폭사이드류, 그리고 이들 용매 중 2종 이상을 혼합한 용매를 들 수 있다.The solvent is used to dissolve and disperse the components (a) to (d), taking into account workability during coating and drying properties before and after curing in forming a cured film (hard coat layer), which will be described later. Just choose appropriately. For example, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, and tetralin; Aliphatic or alicyclic hydrocarbons such as n-hexane, n-heptane, mineral spirit, and cyclohexane; Halogenates such as methyl chloride, methyl bromide, methyl iodide, dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, trichlorethylene, perchlorethylene, and o-dichlorobenzene; Esters or ester ethers such as ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, methoxybutyl acetate, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA); Diethyl ether, tetrahydrofuran (THF), 1,4-dioxane, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether (PGME), propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol ethers such as mono-n-propyl ether, propylene glycol monoisopropyl ether, and propylene glycol mono-n-butyl ether; Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone (MIBK), di-n-butyl ketone, and cyclohexanone; Alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropyl alcohol, n-butanol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, benzyl alcohol, and ethylene glycol; amides such as N,N-dimethylformamide (DMF), N,N-dimethylacetamide (DMAc), and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP); Examples include sulfoxides such as dimethyl sulfoxide (DMSO), and solvents that are a mixture of two or more of these solvents.
또한, 도공 후의 건조시에 있어서의 상기 미립자의 분산성을 제어할 목적으로, 고비점의 용매를 사용할 수도 있다.Additionally, for the purpose of controlling the dispersibility of the fine particles during drying after coating, a solvent with a high boiling point may be used.
이러한 용매로는, 예를 들어, 아세트산시클로헥실, 프로필렌글리콜디아세테이트, 1,3-부틸렌글리콜디아세테이트, 1,4-부탄디올디아세테이트, 1,6-헥산디올디아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노프로필에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노에틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노프로필에테르, 트리프로필렌글리콜모노부틸에테르, 3-메톡시부탄올, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜-메틸-프로필-에테르를 들 수 있다.Examples of such solvents include cyclohexyl acetate, propylene glycol diacetate, 1,3-butylene glycol diacetate, 1,4-butanediol diacetate, 1,6-hexanediol diacetate, and ethylene glycol monobutyl ether. Acetate, Diethylene glycol monoethyl ether acetate, Diethylene glycol monobutyl ether acetate, dipropylene glycol methyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butylene glycol, Diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monopropyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether Examples include propylene glycol monobutyl ether, 3-methoxybutanol, dipropylene glycol dimethyl ether, and dipropylene glycol-methyl-propyl-ether.
(e)용매의 사용량은 특별히 한정되지 않는데, 예를 들어 본 발명의 경화성 조성물에 있어서의 고형분농도가 1질량% 내지 70질량%, 바람직하게는 5질량% 내지 50질량%가 되는 농도로 사용한다. 여기서 고형분농도(불휘발분농도라고도 칭한다)란, 본 발명의 경화성 조성물의 상기 (a)성분 내지 (d)성분(및 필요에 따라 기타 첨가제)의 총질량(합계질량)에 대한 고형분(전체성분으로부터 용매성분을 제외한 것)의 함유량을 나타낸다.(e) The amount of solvent used is not particularly limited, but for example, it is used at a concentration such that the solid content concentration in the curable composition of the present invention is 1% by mass to 70% by mass, preferably 5% by mass to 50% by mass. . Here, the solid content concentration (also referred to as non-volatile content concentration) refers to the solid content (from all components) relative to the total mass (total mass) of the components (a) to (d) (and other additives as necessary) of the curable composition of the present invention. Indicates the content (excluding solvent components).
[기타 첨가물][Other additives]
또한, 본 발명의 경화성 조성물에는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한, 필요에 따라 일반적으로 첨가되는 첨가제, 예를 들어, 중합촉진제, 중합금지제, 광증감제, 레벨링제, 계면활성제, 밀착성부여제, 가소제, 자외선흡수제, 광안정제, 산화방지제, 저장안정제, 대전방지제, 무기충전제, 안료, 염료를 적당히 배합할 수 있다.In addition, the curable composition of the present invention contains additives that are generally added as needed, such as polymerization accelerators, polymerization inhibitors, photosensitizers, leveling agents, surfactants, and adhesion agents, as long as they do not impair the effects of the present invention. Imparting agents, plasticizers, ultraviolet absorbers, light stabilizers, antioxidants, storage stabilizers, antistatic agents, inorganic fillers, pigments, and dyes can be appropriately mixed.
또한, 경화막의 헤이즈값을 제어할 목적으로, 산화티탄 등의 무기미립자를 배합할 수도 있다.Additionally, for the purpose of controlling the haze value of the cured film, inorganic fine particles such as titanium oxide may be blended.
나아가, 경화막의 경도나 내찰상성을 높일 목적으로, 예를 들어, 이산화규소(실리카), 활성에너지선 경화성기 등의 반응성기를 갖는 이산화규소(실리카) 등의 무기미립자를 배합할 수도 있다. 한편, 상기 기타 첨가물의 무기미립자로서, 평균입자경 0.2μm 미만의 나노입자를 이용할 수 있다.Furthermore, for the purpose of increasing the hardness and scratch resistance of the cured film, inorganic fine particles such as silicon dioxide (silica) having a reactive group such as an active energy ray curable group may be added. Meanwhile, as the inorganic fine particles of the other additives, nanoparticles with an average particle diameter of less than 0.2 μm can be used.
<경화막><cured film>
본 발명의 경화성 조성물은, 기재 상에 도포(코팅)하여 도막을 형성하고, 이 도막에 활성에너지선을 조사하여 중합(경화)시킴으로써, 경화막을 형성할 수 있다. 이 경화막도 본 발명의 대상이다. 또한 후술하는 하드코트필름에 있어서의 하드코트층을 이 경화막으로 이루어지는 것으로 할 수 있다.The curable composition of the present invention can be applied (coated) on a substrate to form a coating film, and then irradiated with active energy rays to polymerize (cure) the coating film, thereby forming a cured film. This cured film is also the subject of the present invention. Additionally, the hard coat layer in the hard coat film described later can be made of this cured film.
이 경우의 상기 기재로는, 예를 들어, 각종 수지(폴리카보네이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)나 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스테르, 폴리우레탄, 열가소성 폴리우레탄(TPU), 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리이미드, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS), 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체(AS), 노보넨계 수지 등), 금속, 목재, 종이, 유리, 슬레이트를 들 수 있다. 이들 기재의 형상은 판상, 필름상 또는 3차원 성형체여도 된다.The substrate in this case includes, for example, various resins (polycarbonate, polymethacrylate, polystyrene, polyester such as polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN), polyurethane, thermoplastic polyurethane ( TPU), polyolefin, polyamide, polyimide, epoxy resin, melamine resin, triacetylcellulose (TAC), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), acrylonitrile-styrene copolymer (AS), norbornene series resin, etc.), metal, wood, paper, glass, and slate. The shape of these substrates may be plate-shaped, film-shaped, or a three-dimensional molded body.
상기 기재 상에의 도포방법으로는, 예를 들어, 캐스트코트법, 스핀코트법, 블레이드코트법, 딥코트법, 롤코트법, 스프레이코트법, 바코트법, 다이코트법, 잉크젯법, 인쇄법(볼록판 인쇄법, 오목판 인쇄법, 평판 인쇄법, 스크린인쇄법 등)을 적당히 선택할 수 있고, 이들 방법 중에서도, 롤·투·롤(roll-to-roll)법으로 이용할 수 있으며, 또한 박막도포성의 관점에서, 볼록판 인쇄법, 특히 그래비어코트법을 이용하는 것이 바람직하다. 한편 사전에 구멍직경이 0.2μm 정도인 필터 등을 이용하여 경화성 조성물을 여과한 후, 도포에 제공하는 것이 바람직하다. 한편 도포할 때, 필요에 따라 이 경화성 조성물에 용제를 추가로 첨가할 수도 있다. 이 경우의 용제로는 전술의 [(e)용매]에서 든 다양한 용매를 사용할 수 있다.Application methods on the substrate include, for example, cast coat method, spin coat method, blade coat method, dip coat method, roll coat method, spray coat method, bar coat method, die coat method, inkjet method, and printing. The method (convex printing method, intaglio printing method, flatbed printing method, screen printing method, etc.) can be appropriately selected, and among these methods, the roll-to-roll method can be used, and thin films can also be used. From the viewpoint of foamability, it is preferable to use a relief printing method, especially a gravure coating method. Meanwhile, it is preferable to filter the curable composition in advance using a filter with a pore diameter of about 0.2 μm, and then apply it to application. Meanwhile, when applying, a solvent may be additionally added to this curable composition as needed. As the solvent in this case, various solvents mentioned in [(e) solvent] above can be used.
기재 상에 경화성 조성물을 도포하여 도막을 형성한 후, 필요에 따라 핫플레이트, 오븐 등의 가열수단으로 도막을 예비건조하여 용매를 제거한다(용매제거공정). 이 때의 가열건조의 조건으로는, 예를 들어, 40℃ 내지 120℃에서, 30초 내지 10분 정도로 하는 것이 바람직하다.After applying the curable composition on a substrate to form a coating film, if necessary, the coating film is pre-dried using a heating means such as a hot plate or oven to remove the solvent (solvent removal process). The conditions for heat drying at this time are preferably, for example, 40°C to 120°C for about 30 seconds to 10 minutes.
건조 후, 자외선 등의 활성에너지선을 조사하여, 도막을 경화시킨다. 활성에너지선으로는, 예를 들어, 자외선, 전자선, X선을 들 수 있고, 특히 자외선이 바람직하다. 자외선 조사에 이용하는 광원으로는, 예를 들어, 태양광선, 케미칼램프, 저압수은등, 고압수은등, 메탈할라이드램프, 크세논램프, UV-LED를 사용할 수 있다.After drying, the coating film is cured by irradiating active energy rays such as ultraviolet rays. Examples of active energy rays include ultraviolet rays, electron rays, and X-rays, and ultraviolet rays are particularly preferable. Light sources used for ultraviolet irradiation include, for example, solar rays, chemical lamps, low-pressure mercury lamps, high-pressure mercury lamps, metal halide lamps, xenon lamps, and UV-LEDs.
추가로 그 후, 포스트베이크를 행함으로써, 구체적으로는 핫플레이트, 오븐 등의 가열수단을 이용하여 가열함으로써 중합을 완결시킬 수도 있다.Additionally, polymerization can also be completed by post-baking, specifically by heating using a heating means such as a hot plate or oven.
한편, 형성되는 경화막의 두께는, 건조, 경화 후에 있어서, 통상 0.01μm 내지 50μm, 예를 들어 0.05μm 내지 20μm, 바람직하게는 1μm 내지 20μm, 보다 바람직하게는 3μm 내지 15μm이다.On the other hand, the thickness of the cured film formed after drying and curing is usually 0.01 μm to 50 μm, for example, 0.05 μm to 20 μm, preferably 1 μm to 20 μm, more preferably 3 μm to 15 μm.
<하드코트필름><Hard coat film>
본 발명의 경화성 조성물을 이용하여, 필름기재의 적어도 일방의 면(표면)에 하드코트층을 구비하는 하드코트필름을 제조할 수 있다. 이 하드코트필름도 본 발명의 대상이며, 이 하드코트필름은, 예를 들어 터치패널이나 액정 디스플레이 등의 각종 표시소자의 표면을 보호하기 위해 호적하게 이용된다.Using the curable composition of the present invention, a hard coat film having a hard coat layer on at least one side (surface) of a film substrate can be manufactured. This hard coat film is also the object of the present invention, and this hard coat film is suitably used to protect the surfaces of various display elements such as touch panels and liquid crystal displays, for example.
본 발명의 하드코트필름에 있어서의 하드코트층은, 전술의 본 발명의 경화성 조성물을 필름기재 상에 도포하여 도막을 형성하는 공정과, 이 도막에 자외선 등의 활성에너지선을 조사하여 이 도막을 경화시키는 공정을 포함하는 방법에 의해 형성할 수 있다. 이들 공정을 포함하는, 필름기재의 적어도 일방의 면에 하드코트층을 구비하는 하드코트필름의 제조방법도 본 발명의 대상이다.The hard coat layer in the hard coat film of the present invention is formed by applying the above-described curable composition of the present invention on a film substrate to form a coating film, and irradiating the coating film with active energy rays such as ultraviolet rays to form this coating film. It can be formed by a method including a hardening process. A method for producing a hard coat film including a hard coat layer on at least one side of a film substrate including these steps is also the subject of the present invention.
상기 필름기재로는, 전술의 <경화막>에서 든 기재 중, 광학용도로 사용가능한 각종의 투명한 수지제 필름이 이용된다. 바람직한 수지필름으로는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스테르, 폴리우레탄, 열가소성 폴리우레탄(TPU), 폴리카보네이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리이미드, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 필름을 들 수 있다.As the film substrate, among the substrates mentioned in the above <cured film>, various transparent resin films that can be used for optical purposes are used. Preferred resin films include, for example, polyesters such as polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), and polyethylene naphthalate (PEN), polyurethane, thermoplastic polyurethane (TPU), polycarbonate, Films such as polymethacrylate, polystyrene, polyolefin, polyamide, polyimide, and triacetylcellulose (TAC) can be mentioned.
또한 상기 필름기재 상에의 경화성 조성물의 도포방법(도막형성공정) 및 도막에의 활성에너지선 조사방법(경화공정)은, 전술의 <경화막>에 든 방법을 이용할 수 있다. 또한 본 발명의 경화성 조성물에 용매가 포함되는(바니시 형태의) 경우, 도막형성공정 후, 필요에 따라 이 도막을 건조하여 용매제거하는 공정을 포함할 수 있다. 그 경우, 전술의 <경화막>에 든 도막의 건조방법(용매제거공정)을 이용할 수 있다.In addition, the method of applying the curable composition on the film substrate (coating film forming process) and the method of irradiating the coating film with active energy rays (curing process) can be any of the methods listed in the above <cured film>. In addition, when the curable composition of the present invention contains a solvent (in the form of varnish), after the coating film forming process, a step of drying the coating film and removing the solvent may be included, if necessary. In that case, the drying method (solvent removal process) of the coating film contained in the above-described <cured film> can be used.
이렇게 하여 얻어진 하드코트층의 층두께(막두께)는, 상기 (c)미립자의 평균입자경에 비해 1배 내지 10배의 두께가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들어 상기 하드코트층의 두께는, 바람직하게는 1μm 내지 20μm, 보다 바람직하게는 3μm 내지 15μm이다.The layer thickness (film thickness) of the hard coat layer thus obtained is preferably set to be 1 to 10 times the thickness of the average particle diameter of the above-mentioned (c) fine particles. For example, the thickness of the hard coat layer is preferably 1 μm to 20 μm, more preferably 3 μm to 15 μm.
상기의 본 발명의 하드코트필름은, 디스플레이나 편광판의 하드코트필름으로서 이용할 수 있고, 상기 하드코트필름을 구비한 디스플레이 및 편광판도 본 발명의 대상이다.The hard coat film of the present invention described above can be used as a hard coat film for a display or a polarizing plate, and displays and polarizing plates provided with the hard coat film are also subject to the present invention.
실시예 Example
이하, 실시예를 들어, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 하기의 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples, but the present invention is not limited to the following examples.
한편, 실시예에 있어서, 시료의 조제 및 물성의 분석에 이용한 장치 및 조건은, 이하와 같다.Meanwhile, in the examples, the equipment and conditions used for sample preparation and physical property analysis are as follows.
(1)바코터에 의한 도포(1) Application by bar coater
장치: TQC Sheen사제 Automatic Filmapplicator AB3125Device: Automatic Filmapplicator AB3125 from TQC Sheen
바1: 오에스지시스템 프로덕츠(주)제 A-Bar OSP-42, 최대 웨트막두께 42μm(와이어바 #16 상당)Bar 1: A-Bar OSP-42 manufactured by OSG System Products Co., Ltd., maximum wet film thickness 42μm (equivalent to wire bar #16)
바2: 오에스지시스템 프로덕츠(주)제 A-Bar OSP-22, 최대 웨트막두께 22μm(와이어바 #9 상당)Bar 2: A-Bar OSP-22 manufactured by OSG System Products Co., Ltd., maximum wet film thickness 22μm (equivalent to wire bar #9)
바3: 오에스지시스템 프로덕츠(주)제 A-Bar OSP-52, 최대 웨트막두께 52μm(와이어바 #20 상당)Bar 3: A-Bar OSP-52 manufactured by OSG System Products Co., Ltd., maximum wet film thickness 52μm (equivalent to wire bar #20)
도포속도: 4m/분Application speed: 4m/min
(2)오븐(2)Oven
장치: 산키케이소(주)제 2층식 클린오븐(상하식) PO-250-45-DEquipment: Sanki Keiso Co., Ltd. two-layer clean oven (top and bottom) PO-250-45-D
(3) UV경화(3) UV curing
장치: 헤레우스(주)제 CV-110QC-GDevice: CV-110QC-G manufactured by Heraeus Co., Ltd.
램프: 헤레우스(주)제 고압수은램프 H-bulbLamp: High-pressure mercury lamp H-bulb manufactured by Heraeus Co., Ltd.
(4)막두께(층두께)(4)Film thickness (layer thickness)
장치: (주)니콘제 디지털측장기 디지마이크로 MH-15M+ 카운터 TC-101Device: Digimicro MH-15M+ counter TC-101 digital measuring instrument manufactured by Nikon Co., Ltd.
(5)광택도 측정(5) Glossiness measurement
장치: 코니카미놀타(주)제 광택계 GM-268PlusDevice: Glossmeter GM-268Plus manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.
측정각도: 60도Measuring angle: 60 degrees
(6)내찰상성 시험(6) Scratch resistance test
장치: 신토카가쿠(주)제 왕복마모시험기 TRIBOGEAR TYPE: 30HEquipment: Shinto Kagaku Co., Ltd. reciprocating abrasion tester TRIBOGEAR TYPE: 30H
주사속도: 4,500mm/분Scanning speed: 4,500 mm/min
주사거리: 50mmScanning distance: 50mm
(7)전광선투과율, 헤이즈(7)Total light transmittance, haze
장치: 일본전색공업(주)제 헤이즈미터 NDH5000Device: Haze meter NDH5000 manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd.
(8)접촉각 측정(8) Contact angle measurement
장치: 쿄와계면과학(주)제 DropMaster DM-501Device: DropMaster DM-501 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.
측정온도: 20℃Measurement temperature: 20℃
또한, 약기호는 이하의 의미를 나타낸다.In addition, the abbreviated symbols indicate the following meanings.
PFPE1: 분자쇄의 양말단 각각에 폴리(옥시알킬렌)기를 개재하지 않고 하이드록시기를 2개 갖는 퍼플루오로폴리에테르[솔베이스페셜티폴리머즈사제 Fomblin(등록상표) T4]PFPE1: Perfluoropolyether having two hydroxy groups at each end of the molecular chain without a poly(oxyalkylene) group (Fomblin (registered trademark) T4 manufactured by Solbase Specialty Polymers)
PFPE2: 분자쇄의 양말단에 폴리(옥시알킬렌)기(반복단위수 8 또는 9)를 개재하여 하이드록시기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르[솔베이스페셜티폴리머즈사제 Fluorolink 5147X]PFPE2: Perfluoropolyether having hydroxy groups through poly(oxyalkylene) groups (repeating unit number 8 or 9) at both ends of the molecular chain (Fluorolink 5147X manufactured by Solbase Specialty Polymers)
BEI: 1,1-비스(아크릴로일옥시메틸)에틸이소시아네이트[쇼와덴코(주)제 카렌즈(등록상표) BEI]BEI: 1,1-bis(acryloyloxymethyl)ethyl isocyanate [Karenz (registered trademark) BEI, manufactured by Showa Denko Co., Ltd.]
DOTDD: 디네오데칸산디옥틸주석[닛토화성(주)제 네오스탄(ネオスタン)(등록상표) U-830]DOTDD: Dioctyltin dineodecanoate [Neostane (registered trademark) U-830 manufactured by Nitto Chemical Co., Ltd.]
DBTDL: 디라우르산디부틸주석[도쿄화성공업(주)제]DBTDL: dibutyltin dilaurate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
DPHA: 디펜타에리스리톨펜타아크릴레이트/디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 혼합물[일본화약(주)제 KAYALAD(등록상표) DN-0075]DPHA: Dipentaerythritol pentaacrylate/dipentaerythritol hexaacrylate mixture [KAYALAD (registered trademark) DN-0075 manufactured by Nippon Explosives Co., Ltd.]
PETA: 펜타에리스리톨트리아크릴레이트/펜타에리스리톨테트라아크릴레이트 혼합물[신나카무라화학공업(주)제 NK에스테르 A-TMM-3LM-N]PETA: Pentaerythritol triacrylate/pentaerythritol tetraacrylate mixture [NK ester A-TMM-3LM-N manufactured by Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.]
UA: 6관능 지방족 우레탄아크릴레이트올리고머[다이셀·올넥스(주)제 EBECRYL(등록상표) 5129]UA: Hexafunctional aliphatic urethane acrylate oligomer [EBECRYL (registered trademark) 5129 manufactured by Daicel Allnex Co., Ltd.]
FP1: 가교폴리메타크릴산메틸 진구상 입자[세키스이화성품공업(주)제 테크폴리머(등록상표) SSX-105, 평균입자경 5μm]FP1: Cross-linked polymethyl methacrylate spherical particles [Techpolymer (registered trademark) SSX-105, manufactured by Sekisui Chemicals Co., Ltd., average particle diameter: 5 μm]
FP2: 가교폴리메타크릴산메틸 진구상 입자[세키스이화성품공업(주)제 테크폴리머(등록상표) SSX-108, 평균입자경 8μm]FP2: Cross-linked polymethyl methacrylate spherical particles [Techpolymer (registered trademark) SSX-108 manufactured by Sekisui Chemicals Co., Ltd., average particle diameter 8 μm]
FP3: 가교폴리메타크릴산메틸 진구상 입자[세키스이화성품공업(주)제 테크폴리머(등록상표) SSX-110, 평균입자경 10μm]FP3: Cross-linked polymethyl methacrylate spherical particles [Techpolymer (registered trademark) SSX-110 manufactured by Sekisui Chemicals Co., Ltd., average particle diameter 10 μm]
FP4: 가교폴리메타크릴산메틸 진구상 입자[세키스이화성품공업(주)제 테크폴리머(등록상표) SSX-103, 평균입자경 3μm]FP4: Cross-linked polymethyl methacrylate spherical particles [Techpolymer (registered trademark) SSX-103, manufactured by Sekisui Chemicals Co., Ltd., average particle diameter 3 μm]
O2959: 2-하이드록시-1-(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)-2-메틸프로판-1-온[IGM Resins사제 OMNIRAD(등록상표) 2959]O2959: 2-Hydroxy-1-(4-(2-hydroxyethoxy)phenyl)-2-methylpropan-1-one [OMNIRAD (registered trademark) 2959, manufactured by IGM Resins]
EPA: p-디메틸아미노안식향산에틸[일본화약(주)제 KAYACURE(등록상표) EPA]EPA: ethyl p-dimethylaminobenzoate [KAYACURE (registered trademark) EPA manufactured by Nippon Explosives Co., Ltd.]
PET: 양면이(易)접착처리 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)필름[토레이(주)제 루미러(등록상표) U403, 두께 100μm]PET: Double-sided adhesive treated polyethylene terephthalate (PET) film (Lumiror (registered trademark) U403, manufactured by Toray Co., Ltd., thickness 100 μm)
TAC: 양면이접착처리 셀룰로오스트리아세테이트(TAC)필름[후지필름(주)제 후지택(등록상표) TD80ULP, 두께 80μm]TAC: Double-sided adhesive treated cellulose triacetate (TAC) film (Fujitac (registered trademark) TD80ULP, manufactured by Fujifilm Co., Ltd., thickness 80μm)
MEK: 메틸에틸케톤MEK: Methyl ethyl ketone
MIBK: 메틸이소부틸케톤MIBK: Methyl isobutyl ketone
PGME: 프로필렌글리콜모노메틸에테르PGME: propylene glycol monomethyl ether
[제조예 1] 분자쇄의 양말단 각각에 (폴리(옥시알킬렌)기를 개재하지 않고)우레탄결합을 개재하여 아크릴로일기를 4개 갖는 퍼플루오로폴리에테르(SM1)의 제조[Preparation Example 1] Preparation of perfluoropolyether (SM1) having four acryloyl groups through urethane bonds (without poly(oxyalkylene) groups) at both ends of the molecular chain.
스크류관에, PFPE1 1.19g(0.5mmol), BEI 0.52g(2.0mmol), DOTDD 0.017g(PFPE1 및 BEI의 합계질량의 0.01배량), 및 MEK 1.67g을 투입하였다. 이 혼합물을, 스터러칩을 이용하여 실온(대략 23℃)에서 24시간 교반하여, 목적 화합물인 SM1의 50질량% MEK용액을 얻었다.Into the screw tube, 1.19 g (0.5 mmol) of PFPE1, 0.52 g (2.0 mmol) of BEI, 0.017 g of DOTDD (0.01 times the total mass of PFPE1 and BEI), and 1.67 g of MEK were added. This mixture was stirred at room temperature (approximately 23°C) for 24 hours using a stirrer chip to obtain a 50% by mass MEK solution of SM1, the target compound.
얻어진 SM1의 GPC에 의한 폴리스티렌환산으로 측정되는 중량평균분자량: Mw는 3,000, 분산도: Mw(중량평균분자량)/Mn(수평균분자량)은 1.2였다.The weight average molecular weight of the obtained SM1 measured in polystyrene conversion by GPC: Mw was 3,000, and the dispersion degree: Mw (weight average molecular weight)/Mn (number average molecular weight) was 1.2.
[제조예 2] 분자쇄의 양말단에 폴리(옥시알킬렌)기를 개재하여 아크릴로일기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르(SM2)의 제조[Preparation Example 2] Preparation of perfluoropolyether (SM2) having an acryloyl group through a poly(oxyalkylene) group at both ends of the molecular chain.
스크류관에, PFPE2 1.05g(0.5mmol), BEI 0.26g(1.0mmol), DBTDL 0.01g(0.02mmol), 및 MEK 1.30g을 투입하였다. 이 혼합물을, 스터러칩을 이용하여 실온(대략 23℃)에서 24시간 교반하였다. 이 반응혼합물을 MEK 3.93g으로 희석하여, 목적 화합물인 SM2의 20질량% MEK용액을 얻었다.Into the screw tube, 1.05 g (0.5 mmol) of PFPE2, 0.26 g (1.0 mmol) of BEI, 0.01 g (0.02 mmol) of DBTDL, and 1.30 g of MEK were added. This mixture was stirred at room temperature (approximately 23°C) for 24 hours using a stirrer chip. This reaction mixture was diluted with 3.93 g of MEK to obtain a 20 mass% MEK solution of SM2, the target compound.
[실시예 1 내지 실시예 9, 비교예 1 내지 비교예 4][Examples 1 to 9, Comparative Examples 1 to 4]
표 1의 기재에 따라 이하의 각 성분을 혼합하고, 고형분농도 40질량%의 경화성 조성물을 조제하였다. 한편, 여기서 고형분이란 용매 이외의 성분을 가리킨다. 또한, 표 1 중, [부]란 [질량부]를 나타내고, [%]란 [질량%]를 나타낸다.The following components were mixed according to the description in Table 1, and a curable composition with a solid content concentration of 40% by mass was prepared. Meanwhile, solid content here refers to components other than the solvent. In addition, in Table 1, [part] indicates [part by mass], and [%] indicates [mass %].
(1)다관능 모노머: DPHA 50질량부, UA 30질량부, 및 PETA 20질량부(1) Multifunctional monomer: 50 parts by mass of DPHA, 30 parts by mass of UA, and 20 parts by mass of PETA
(2)표면개질제: 표 1에 기재된 표면개질제를 표 1에 기재된 양(고형분 또는 유효성분 환산)(2) Surface modifier: Surface modifier listed in Table 1 in the amount shown in Table 1 (converted to solid content or active ingredient)
(3)유기미립자: 표 1에 기재된 유기미립자를 표 1에 기재된 양(3) Organic fine particles: Organic fine particles listed in Table 1 in the amount listed in Table 1
(4)중합개시제: O2959 5질량부(4) Polymerization initiator: 5 parts by mass of O2959
(5)중합촉진제: EPA 표 1에 기재된 양(5) Polymerization accelerator: Amount listed in EPA Table 1
(6)용매: 표 1에 기재된 용매를 표 1에 기재된 양(6) Solvent: Solvent shown in Table 1 in the amount shown in Table 1
이 경화성 조성물을, A4사이즈의 표 2에 기재된 필름 상에, 표 2에 기재된 바를 사용하여 바코터에 의해 도포하여 도막을 얻었다. 이 도막을 표 2에 기재된 조건으로, 오븐에서 건조시켜 용매를 제거하였다. 얻어진 막을, 질소분위기하, 표 2에 기재된 노광량의 UV광을 조사하여 노광함으로써, 표 2에 나타낸 두께의 하드코트층(경화막)을 갖는 하드코트필름을 제작하였다.This curable composition was applied onto the A4 size film shown in Table 2 using a bar coater using the method shown in Table 2 to obtain a coating film. This coating film was dried in an oven under the conditions shown in Table 2 to remove the solvent. The obtained film was exposed to UV light at the exposure amount shown in Table 2 under a nitrogen atmosphere to produce a hard coat film having a hard coat layer (cured film) with a thickness shown in Table 2.
얻어진 하드코트필름의, 방현성, 내찰상성, 물접촉각, 헤이즈, 그리고 전광선투과율을 평가하였다. 방현성, 내찰상성, 및 물접촉각의 평가의 수순을 이하에 나타낸다. 또한, 결과를 표 3에 아울러 나타낸다.The obtained hard coat film was evaluated for anti-glare properties, scratch resistance, water contact angle, haze, and total light transmittance. The evaluation procedures for anti-glare properties, scratch resistance, and water contact angle are shown below. In addition, the results are shown together in Table 3.
[방현성][Bang Hyun-seong]
얻어진 하드코트필름을 광택도Gs(60°)가 11.8인 흑색의 대(臺)에 놓고, 이 하드코트필름의 하드코트층 표면의 광택도Gs(60°)를 측정하여, 이하의 기준A, B 및 C에 따라 평가하였다. 한편 하드코트층으로서 실제의 사용을 상정한 경우, 적어도 B인 것이 요구되며, A인 것이 바람직하다.The obtained hard coat film was placed on a black table with a glossiness Gs (60°) of 11.8, the glossiness Gs (60°) of the surface of the hard coat layer of this hard coat film was measured, and the following criteria A, Evaluated according to B and C. On the other hand, when actual use as a hard coat layer is assumed, it is required to be at least B, and A is preferable.
A: Gs(60°)≤120A: Gs(60°)≤120
B: 120<Gs(60°)≤125B: 120<Gs(60°)≤125
C: Gs(60°)>125C: Gs(60°)>125
[내찰상성][Scratch resistance]
하드코트필름의 하드코트층 표면을, 상기 왕복마모시험기에 부착한 스틸울[Liberon사제 Liberon #0000]로 500g/cm2의 하중을 가하여 2,000왕복 문질렀다. 3색 광원하에서 흠집의 정도를 육안으로 확인하고, 이하의 기준A, B 및 C에 따라 평가하였다. 한편 하드코트층으로서 실제의 사용을 상정한 경우, 적어도 B인 것이 요구되며, A인 것이 바람직하다.The surface of the hard coat layer of the hard coat film was rubbed with steel wool (Liberon #0000 manufactured by Liberon) attached to the reciprocating abrasion tester for 2,000 reciprocations by applying a load of 500 g/cm 2 . The degree of scratches was visually confirmed under a three-color light source and evaluated according to the following criteria A, B, and C. On the other hand, when actual use as a hard coat layer is assumed, it is required to be at least B, and A is preferable.
A: 흠집 없음A: No scratches
B: 세세한 흠집이 수개 발생B: Several fine scratches occur.
C: 전체면에 흠집이 발생C: Scratches appear on the entire surface
[접촉각][Contact angle]
물 1μL를 하드코트필름의 하드코트층 표면에 부착시키고, 그 5초 후의 접촉각θ를 5점에서 측정하여, 그 평균값을 물접촉각값으로 하고, 이하의 기준A 및 C에 따라 평가하였다. 한편 하드코트층으로서 실제의 사용을 상정한 경우, 물접촉각(초기의 발수성)은 A(108° 이상)인 것이 요구된다.1 μL of water was attached to the surface of the hard coat layer of the hard coat film, the contact angle θ after 5 seconds was measured at 5 points, the average value was taken as the water contact angle value, and evaluation was made according to the following standards A and C. On the other hand, when actual use as a hard coat layer is assumed, the water contact angle (initial water repellency) is required to be A (108° or more).
A: 물접촉각값≥108°A: Water contact angle value≥108°
C: 물접촉각값<108°C: Water contact angle value <108°
[표 1][Table 1]
[표 2][Table 2]
[표 3][Table 3]
표 1 내지 표 3에 나타내는 바와 같이, 하드코트층에 있어서의 표면개질제로서 분자쇄의 양말단 각각에 (폴리(옥시알킬렌)기를 개재하지 않고)우레탄결합을 개재하여 아크릴로일기를 4개 갖는 퍼플루오로폴리에테르SM1을 이용하고, 또한 유기미립자를 배합한 실시예 1 내지 실시예 9의 경화성 조성물을 이용하여 제작한 하드코트층을 구비하는 각 하드코트필름은, 이 층의 층두께 10μm 내지 14μm에서 내찰상성 및, 방현성이 우수한 하드코트층을 구비하는 하드코트필름을 얻을 수 있었다. 또한 초기의 발수성에 대해서도 108° 이상의 결과가 되어, 후술하는 비교예와 비교하여, 실제의 사용을 고려한 경우의 기준을 모두 만족하는 것이었다.As shown in Tables 1 to 3, the surface modifier in the hard coat layer has four acryloyl groups at each end of the molecular chain through a urethane bond (without a poly(oxyalkylene) group). Each hard coat film having a hard coat layer produced using the curable composition of Examples 1 to 9 using perfluoropolyether SM1 and also mixing organic fine particles, the layer thickness of this layer is 10 μm to 10 μm. A hard coat film having a hard coat layer with excellent scratch resistance and anti-glare properties at 14 μm was obtained. In addition, the initial water repellency was 108° or higher, and compared to the comparative example described later, it satisfied all the standards considering actual use.
한편, 표면개질제로서 분자쇄의 양말단에 폴리(옥시알킬렌)기를 개재하여 아크릴로일기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르SM2를 이용하여 제작한 하드코트층을 구비하는 비교예 1의 하드코트필름은, 원하는 초기의 발수성을 얻을 수 없었다.On the other hand, the hard coat film of Comparative Example 1, which has a hard coat layer produced using perfluoropolyether SM2, which has an acryloyl group through a poly(oxyalkylene) group at both ends of the molecular chain as a surface modifier, , the desired initial water repellency could not be obtained.
또한 유기미립자를 포함하지 않는, 비교예 2 및 비교예 3은 원하는 방현성이 얻어지지 않았다. 게다가, 유기미립자를 50질량부 포함하는 비교예 4는 높은 방현성이 얻어졌으나, 내찰상성이 뒤떨어지는 결과가 되었다.Additionally, Comparative Examples 2 and 3, which did not contain organic fine particles, did not provide the desired anti-glare properties. In addition, Comparative Example 4 containing 50 parts by mass of organic fine particles achieved high anti-glare properties, but resulted in poor scratch resistance.
Claims (15)
(b)폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기를 포함하는 퍼플루오로폴리에테르로서, 그 분자쇄의 양말단에, 우레탄결합을 개재하여, 활성에너지선 중합성기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르(단, 상기 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기와 상기 우레탄결합의 사이에 폴리(옥시알킬렌)기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르를 제외한다.) 0.05질량부 내지 10질량부,
(c)0.2μm 내지 15μm의 평균입자경을 갖는 유기미립자 5질량부 내지 40질량부, 및
(d)활성에너지선에 의해 라디칼을 발생하는 중합개시제 1질량부 내지 20질량부
를 포함하는, 경화성 조성물로서,
상기 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기가, 반복단위-[OCF2]- 및 반복단위-[OCF2CF2]-의 쌍방을 가지며, 이들 반복단위를 블록결합, 랜덤결합, 또는, 블록결합 및 랜덤결합으로 결합하여 이루어지는 기이고,
상기 (b)퍼플루오로폴리에테르가 하기 식[2]로 표시되는 화합물인, 경화성 조성물.
(식[2] 중, A는 하기 식[A1] 내지 식[A5]로 표시되는 구조 및 이들 구조 중의 아크릴로일기를 메타크릴로일기로 치환한 구조 중 1개를 나타내고, PFPE는 상기 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌)기를 나타내고(단, L1과 직접결합하는 측이 옥시말단이고, 산소원자와 결합하는 측이 퍼플루오로알킬렌말단이다.), L1은, 불소원자 1개 내지 3개로 치환된 탄소원자수 2 또는 3의 알킬렌기를 나타내고, 부분구조(A-NHC(=O)O)mL2-는, 하기 식 [B3]로 표시되는 구조를 나타낸다.)
(a) 100 parts by mass of active energy ray-curable multifunctional monomer,
(b) A perfluoropolyether containing a poly(oxyperfluoroalkylene) group, which has an active energy ray polymerizable group at both ends of its molecular chain through urethane bonds (however, , excluding perfluoropolyethers having a poly(oxyalkylene) group between the poly(oxyperfluoroalkylene) group and the urethane bond.) 0.05 parts by mass to 10 parts by mass,
(c) 5 to 40 parts by mass of organic fine particles having an average particle diameter of 0.2 μm to 15 μm, and
(d) 1 to 20 parts by mass of a polymerization initiator that generates radicals by active energy rays
A curable composition comprising,
The poly(oxyperfluoroalkylene) group has both a repeating unit - [OCF 2 ] - and a repeating unit - [OCF 2 CF 2 ] -, and these repeating units are block bonded, random bonded, or block bonded. And it is a group formed by combining random bonds,
A curable composition wherein the (b) perfluoropolyether is a compound represented by the following formula [2].
(In formula [2], A represents one of the structures represented by the following formulas [A1] to [A5] and structures in which an acryloyl group in these structures is replaced with a methacryloyl group, and PFPE is the poly( Represents an oxyperfluoroalkylene) group (however, the side directly bonded to L 1 is the oxy terminal, and the side bonded to the oxygen atom is the perfluoro alkylene terminal.), and L 1 is 1 to 1 fluorine atom. It represents an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms substituted by 3, and the partial structure (A-NHC(=O)O) m L 2 - represents the structure represented by the following formula [B3].)
상기 (b)퍼플루오로폴리에테르는, 그 분자쇄의 양말단 각각에 우레탄결합을 개재하여 활성에너지선 중합성기를 적어도 3개 갖는, 경화성 조성물.According to paragraph 1,
A curable composition in which the (b) perfluoropolyether has at least three active energy ray polymerizable groups at each end of its molecular chain through urethane bonds.
상기 성분(c)의 유기미립자가 폴리메타크릴산메틸미립자인, 경화성 조성물.According to paragraph 1,
A curable composition wherein the organic fine particles of component (c) are polymethyl methacrylate fine particles.
(e)용매를 추가로 포함하는, 경화성 조성물.According to claim 1 or 3,
(e) A curable composition further comprising a solvent.
상기 하드코트층이 1μm 내지 20μm의 층두께를 갖는, 하드코트필름.According to clause 10,
A hard coat film wherein the hard coat layer has a layer thickness of 1 μm to 20 μm.
상기 하드코트층이 3μm 내지 15μm의 층두께를 갖는, 하드코트필름.According to clause 11,
A hard coat film wherein the hard coat layer has a layer thickness of 3 μm to 15 μm.
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