KR20200132844A - 방현 필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방현성이 우수하고, 번쩍임이 발생하기 어려우며, 고정세화에 대응 가능한 방현 필름을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은 기재 필름(10)의 적어도 한쪽 면에 방현층(11)을 갖는 방현 필름(1)으로서, 방현층(11)이 베이스 수지(12), 베이스 수지(12)와의 굴절률 차가 0.02 이상이고 그 베이스 수지(12)의 밀도의 0.90배를 초과하는 밀도인 입자 A, 및 베이스 수지(12)의 밀도의 0.90배 이하의 밀도인 입자 B를 함유하는 것을 특징으로 하는 방현 필름에 의해 상기 과제를 해결하였다. 입자 B로서 밀도가 작은 폴리올레핀 입자 등을 사용함으로써, 입자 B의 침전을 방지할 수 있어, 상기 과제를 해결하기 쉬워진다.
본 발명은 기재 필름(10)의 적어도 한쪽 면에 방현층(11)을 갖는 방현 필름(1)으로서, 방현층(11)이 베이스 수지(12), 베이스 수지(12)와의 굴절률 차가 0.02 이상이고 그 베이스 수지(12)의 밀도의 0.90배를 초과하는 밀도인 입자 A, 및 베이스 수지(12)의 밀도의 0.90배 이하의 밀도인 입자 B를 함유하는 것을 특징으로 하는 방현 필름에 의해 상기 과제를 해결하였다. 입자 B로서 밀도가 작은 폴리올레핀 입자 등을 사용함으로써, 입자 B의 침전을 방지할 수 있어, 상기 과제를 해결하기 쉬워진다.
Description
본 발명은 방현 필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 특정 2종류의 입자를 사용함으로써, 번쩍임 및 방현성이 대폭 개선된 방현 필름에 관한 것이다.
종래, 액정 디스플레이, CRT 디스플레이, EL 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 등의 표시장치에 있어서는, 형광등이나 외광 등이 비치는 것을 방지하기 위해, 표면에 요철구조를 구비하는 방현 필름이 디스플레이의 표면에 설치되어 있다.
이러한 방현 필름으로서는, 투명한 베이스 수지 중에 미립자를 분산시킴으로써 표면에 요철구조를 형성하고 있는 것이 각종 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1∼3).
베이스 수지로서 자외선 경화 수지 등을 사용함으로써 방현 필름은 하드 코트성을 발휘하여, 편광판의 보호 필름 등으로서 사용할 수 있다.
최근 들어, 화질을 좋게 하기 위해 화소의 사이즈가 작은 고정세의 표시장치가 개발되어 있다. 이러한 고정세의 표시장치에 있어서의 디스플레이의 경우, 방현 필름 표면의 요철구조가 휘점이 되어, 화면의 「번쩍임」이 발생한다(밝기에 불균일이 생긴다)고 하는 문제가 발생하기 쉽다.
특허문헌 2에는 방현층의 표면 헤이즈값(외부 헤이즈값)과 내부 헤이즈값을 각각 특정 범위 내로 한 방현 필름이 개시되어 있어, 표면 헤이즈값이 작으면 비침이 크고(방현성이 나쁘고), 내부 헤이즈값이 작으면 신틸레이션(번쩍임)이 발생하기 쉬운 것이 특허문헌 2의 실시예에서 나타내어져 있는데, 헤이즈값을 특정 범위 내로 하기 위한 구체적인 지침은 나타내어져 있지 않다.
또한, 특허문헌 3에서는 방현성 하드 코트 필름의 전체 헤이즈값, 내부 헤이즈값을 전체 헤이즈값으로 나눈 값, 방현성 하드 코트층 표면의 표면 조도 등을 규정함으로써, 상반되는 과제였던 고콘트라스트화, 방현성 확보, 화이트 블러링 방지, 고정세 대응 모두에 대응하는 것이 가능한 것으로 되어 있다. 그러나, 특허문헌 3에 있어서도, 목적하는 헤이즈값이나 표면 형상을 실현하기 위한 구체적인 수단은 밝혀져 있지 않다.
고정세화에 대응하기 위해 시인성이 우수한 표시장치가 요구되고 있어, 이러한 표시장치를 실현하기 위한 고성능 방현 필름의 개발이 절실히 요망되고 있다.
본 발명은 상기 배경기술을 감안하여 이루어진 것으로, 그 과제는 방현성이 우수하고, 번쩍임이 발생하기 어려우며, 고정세화에 대응 가능한 방현 필름을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 방현층의 베이스 수지와 특정 굴절률 차를 갖는 내부 확산용 입자 A와, 베이스 수지보다도 가벼운 외부 확산용 입자 B를 병용하여 방현 필름을 제작하면, 내부 확산과 외부 확산을 각각 설계할 수 있어, 방현성과 번쩍임 방지를 모두 양호하게 할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 기재 필름의 적어도 한쪽 면에 방현층을 갖는 방현 필름으로서, 이 방현층이 베이스 수지, 그 베이스 수지와의 굴절률 차가 0.02 이상이고 그베이스 수지의 밀도의 0.90배를 초과하는 밀도인 입자 A, 및 그 베이스 수지의 밀도의 0.90배 이하의 밀도인 입자 B를 함유하는 것을 특징으로 하는 방현 필름을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 방현성이 우수하고, 번쩍임이 발생하기 어려우며, 고정세화에 대응 가능한 방현 필름을 제공할 수 있다.
특히, 본 발명의 방현층에 포함되는 입자 B는 밀도가 작기 때문에, 침전 방지제 등의 첨가제를 사용하지 않더라도, 방현층 표면에 부상하기 쉽다. 방현층 표면에 부상된 입자는 표면 요철구조의 형성에 기여하여, 방현성을 향상시킨다.
또한, 본 발명의 방현층에 포함되는 입자 A는 입자 B와 달리 표면에 부상하지 않고 베이스 수지 중에 균일하게 존재하여, 내부 확산에 기여하고 있는 것으로 생각된다.
본 발명에서는 이와 같이 역할이 다른 2종류의 입자를 방현층에 사용하고 있기 때문에, 내부 확산과 외부 확산을 각각 설계할 수 있어, 방현성과 번쩍임의 억제를 양립시킨 방현 필름으로 할 수 있다.
본 발명의 방현 필름은 번쩍임을 억제하고, 또한, 충분한 경도를 얻을 수 있기 때문에, 액정 디스플레이 등의 편광판의 보호 필름으로서 사용하기에 적합하다.
도 1은 본 발명의 방현 필름의 단면 구조를 나타내는 모식도이다.
도 2는 실험예 1에서 제작한 방현 필름의 단면 SEM 사진이다.
도 3은 실험예 2에서 제작한 방현 필름의 단면 SEM 사진이다.
도 4는 실험예 3에서 제작한 방현 필름의 단면 SEM 사진이다.
도 5는 실험예 5에서 제작한 방현 필름의 단면 SEM 사진이다.
도 2는 실험예 1에서 제작한 방현 필름의 단면 SEM 사진이다.
도 3은 실험예 2에서 제작한 방현 필름의 단면 SEM 사진이다.
도 4는 실험예 3에서 제작한 방현 필름의 단면 SEM 사진이다.
도 5는 실험예 5에서 제작한 방현 필름의 단면 SEM 사진이다.
아래에 본 발명에 대해서 설명하는데, 본 발명은 아래의 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 임의로 변형해서 실시할 수 있다.
본 발명의 방현 필름(1)은 기재 필름(10)의 적어도 한쪽 면에 방현층(11)을 갖는 방현 필름이다(도 1에 한쪽 면에만 방현층(11)을 갖는 예를 나타내었다).
방현층(11)은 베이스 수지(12)와, 베이스 수지(12)와의 굴절률 차가 0.02 이상이고 그 베이스 수지(12)의 밀도의 0.90배를 초과하는 밀도인 입자 A, 베이스 수지(12)의 밀도의 0.90배 이하의 밀도인 입자 B를 함유한다.
방현층의 표면(11a)은 요철구조로 되어 있어, 표면 확산에 의해 방현성을 발휘한다(또한, 도 1에 있어서 요철구조는 과장하여 그려져 있다).
기재 필름(10)은 그 위에 방현층(11)을 지지하기 위한 기체(基體)로, 투명성을 갖는 플라스틱 필름이나 유리판 등을 적당히 사용할 수 있다.
기재 필름(10)의 구체적인 재질로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로폴리올레핀, 폴리스티렌, 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 디아세틸셀룰로오스, 폴리(메타)아크릴레이트, 폴리염화비닐, 폴리이미드, 폴리아미드, 노르보르넨 화합물, 유리 등을 들 수 있다.
기재 필름(10)의 평균 두께에 특별히 한정은 없으나, 방현 필름으로서 사용하기 위한 강도나 취급 용이함, 비용 등의 면에서, 25 ㎛∼500 ㎛가 바람직하고, 50 ㎛∼300 ㎛가 특히 바람직하다.
기재 필름(10)으로서는, 플라즈마 처리, 코로나 방전 처리, 원자외선 조사 처리, 언더코팅 이접착층의 형성 등의 이접착 처리가 행하여진 것을 사용할 수 있다.
방현층(11)은 필수 성분으로서 베이스 수지(12), 베이스 수지(12)와의 굴절률 차가 0.02 이상인 입자 A, 베이스 수지(12)의 밀도의 0.90배 이하의 밀도인 입자 B를 함유한다.
본 발명에 있어서의 「베이스 수지(12)」란, 도막(방현층)을 형성하는 재료 중, 후술하는 입자(입자 A, 입자 B, 기타 입자), 및 첨가제 이외의 성분(수지) 전반을 말한다.
베이스 수지(12)에는 1종의 수지를 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상의 수지를 병용해도 된다.
후술하는 입자(입자 A, 입자 B, 기타 입자)나 첨가제를 베이스 수지(12) 중에 분산 또는 용해하고, 그 베이스 수지(12)를 건조 및／또는 경화시킴으로써 방현층(11)이 형성된다.
방현층(11)에 내찰상성을 부여한다고 하는 점에서는, 베이스 수지(12)는 활성선 경화 수지를 함유하는 것이 바람직하다. 입자의 분산성을 높인다고 하는 점에서는, 베이스 수지(12)는 열가소성 수지를 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 베이스 수지(12)는 활성선 경화 수지와 열가소성 수지 양쪽을 함유하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 방현층(11)의 베이스 수지(12)가 함유할 수 있는 활성선 경화 수지는, 미경화의 활성선 경화형 수지(프리폴리머)나 광중합성 모노머 등을 포함한 활성선 경화 수지 원료가, 자외선(UV), 전자선(EB)과 같은 활성선의 조사에 의해 가교반응 등을 거쳐 경화된 수지이다.
이 중, 내찰상성이나 비용, 원료가 되는 미경화의 활성선 경화형 수지(프리폴리머)의 입수 용이성의 관점에서, 자외선에 의해 경화된 자외선 경화 수지가 특히 바람직하다.
원료가 되는 활성선 경화형 수지는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
활성선 경화 수지의 구체적인 예로서는, (메타)아크릴계 프리폴리머 등이 경화된 수지를 들 수 있다(또한, 본 명세서에 있어서, 「(메타)아크릴」이란 「아크릴」 또는 「메타크릴」을 의미하고, 「(메타)아크릴레이트」란 「아크릴레이트」 또는 「메타크릴레이트」를 의미한다).
(메타)아크릴계 프리폴리머는 활성선의 조사에 의해 가교 경화할 수 있는 광중합성 프리폴리머로, 1분자 중에 2개 이상의 아크릴로일기를 갖고, 가교 경화함으로써 3차원 망목구조가 된다.
(메타)아크릴계 프리폴리머의 종류에 특별히 한정은 없고, 우레탄(메타)아크릴레이트, 폴리에스테르(메타)아크릴레이트, 에폭시(메타)아크릴레이트, 멜라민(메타)아크릴레이트, 폴리플루오로알킬(메타)아크릴레이트, 실리콘(메타)아크릴레이트 등을 사용할 수 있다.
이들은 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
활성선 경화 수지 원료의 주성분이 상기 (메타)아크릴계 프리폴리머인 경우, 활성선 경화 수지 원료에 광중합성 모노머를 첨가하는 것도 가능하다.
광중합성 모노머를 첨가함으로써, 가교 경화성이 향상되고, 방현층의 경도가 보다 향상되기 때문에 바람직하다.
광중합성 모노머의 예로서는, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 부톡시에틸(메타)아크릴레이트 등의 단관능 (메타)아크릴 모노머；1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산에스테르네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트 등의 2관능 아크릴 모노머；펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트 등의 다관능 (메타)아크릴 모노머 등을 들 수 있다.
이들은 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
활성선 경화 수지 원료는 경화반응을 진행시키기 위해, 광중합 개시제나 광중합 촉진제를 함유하는 것이 바람직하다.
광중합 개시제의 구체적인 예로서는, 아세토페논, 벤조페논, 미힐러케톤, 벤조인, 벤질메틸케탈, 벤조일벤조에이트, α-아실옥심에스테르, 티옥산톤류 등을 들 수 있다.
또한, 광중합 촉진제는 경화 시의 산소에 의한 중합장애를 경감시켜 경화속도를 빠르게 할 수 있는 것으로, 예를 들면, p-디메틸아미노안식향산이소아밀에스테르, p-디메틸아미노안식향산에틸에스테르 등을 들 수 있다.
또한, 활성선 경화 수지 중에서도 특히 유기 무기 하이브리드 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
「유기 무기 하이브리드 수지」란, 나노레벨로 유기 성분과 무기 성분이 복합화되어 있는 수지이다. 유기 무기 하이브리드 수지는 유리섬유 강화 플라스틱(FRP)으로 대표되는 종래의 복합체와 달리, 유기 성분과 무기 성분의 혼합방식이 긴밀하고, 분산상태가 분자레벨이나 그에 가까운 것인 것으로부터, 유기 성분·무기 성분 각각의 특성과 기능을 상승적(相乘的)으로 높일 수 있다.
유기 무기 하이브리드 수지는 경화되기 전에 유기 성분과 무기 성분이 반응하여 이미 복합화되어 있는 것이어도 되고, 활성선 조사에 의해 무기 성분이 유기 성분과 반응하는 것이어도 된다.
유기 무기 하이브리드 수지 중 무기 성분의 크기는 빛의 기하학적 산란이 발생하지 않는 800 ㎚ 이하로 하고, 입자를 사용하는 경우는 평균 입경이 800 ㎚ 이하인 입자를 사용한다. 이 무기 성분으로서는, 실리카, 티타니아 등의 금속 산화물을 들 수 있는데, 바람직하게는 실리카이다. 실리카로서는 표면에 광중합 반응성을 갖는 감광성기가 도입된 반응성 실리카가 보다 바람직하다.
또한, 본 명세서에 있어서 입자의 「평균 입경」이란, 레이저 회절·산란법에 의해 측정할 수 있는 부피 평균 입자경(D50)의 값을 가리킨다. 입자의 형상이 구형상이 아닌 경우의 평균 입경은 구상당 직경으로서 산출한다.
유기 무기 하이브리드 수지 중에서의 무기 성분의 함유율은 바람직하게는 10 질량% 이상, 보다 바람직하게는 20 질량% 이상이다. 또한, 바람직하게는 65 질량% 이하, 보다 바람직하게는 40 질량% 이하이다.
유기 무기 하이브리드 수지 중의 유기 성분으로서는, 상기 무기 성분(바람직하게는 반응성 실리카)과 중합 가능한 중합성 불포화기를 갖는 화합물(예를 들면, 분자 중에 2개 이상의 중합성 불포화기를 갖는 다가 불포화 유기 화합물, 분자 중에 1개의 중합성 불포화기를 갖는 단가 불포화 유기 화합물 등)을 들 수 있다.
방현층(11)의 베이스 수지(12)가 유기 무기 하이브리드 수지를 함유하는 경우, 방현층(11) 표면에 부상하여 외부 확산에 기여하는 것으로 생각되는 후술하는 입자 B가 한층 부상하기 쉬워지기 때문에, 본 발명의 효과를 특히 나타내기 쉬워진다.
본 발명의 방현층(11)의 베이스 수지(12)는 열가소성 수지를 함유하고 있어도 된다. 열가소성 수지를 함유함으로써, 베이스 수지(12) 중에 있어서의 입자(특히 입자 A)의 분산성이 향상되기 쉬워진다. 또한, 입자 표면이 수지 성분으로 덮인 듯한 형상이 되어, 도막 표면에 요철을 형성하기 쉬워진다.
열가소성 수지의 구체적인 예로서는, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐포르말 등의 폴리비닐아세탈 수지；폴리에스테르 수지；(메타)아크릴 수지；폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지；등을 들 수 있다.
열가소성 수지는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
베이스 수지(12)가 활성선 경화 수지와 열가소성 수지를 모두 함유하는 경우, 함유비율은 활성선 경화 수지 100 질량부에 대해 열가소성 수지가 1 질량부 이상인 것이 바람직하고, 2 질량부 이상인 것이 보다 바람직하며, 3 질량부 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 활성선 경화 수지 100 질량부에 대해 열가소성 수지가 30 질량부 이하인 것이 바람직하고, 20 질량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 10 질량부 이하인 것이 특히 바람직하다.
상기 하한 이상이면, 입자 표면이 수지 성분으로 덮여, 방현성과 번쩍임 방지 효과가 향상되기 쉽다. 상기 상한 이하면, 베이스 수지(12)가 충분히 경화되어, 충분한 경도의 방현층(11)이 얻어지기 쉽다.
베이스 수지(12)의 굴절률은 1.40 이상인 것이 바람직하고, 1.45 이상인 것이 보다 바람직하며, 1.50 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 1.8 이하인 것이 바람직하고, 1.75 이하인 것이 보다 바람직하며, 1.7 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 「베이스 수지(12)의 굴절률」이란, 도막(방현층)을 형성시킨 후의, 상기 방현층에 있어서 입자가 존재하지 않는 베이스 수지(12)뿐인 부분의 굴절률을 의미한다. 단, 「베이스 수지(12)」로서 유기 무기 하이브리드 수지를 사용하는 경우의 유기 무기 하이브리드 수지의 무기 성분은 「베이스 수지(12)의 굴절률 및 밀도」에 포함시키는 것으로 한다.
베이스 수지(12)의 밀도는 1.1 g／㎤ 이상인 것이 바람직하고, 1.15 g／㎤ 이상인 것이 보다 바람직하며, 1.2 g／㎤ 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 1.7 g／㎤ 이하인 것이 바람직하고, 1.65 g／㎤ 이하인 것이 보다 바람직하며, 1.6 g／㎤ 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 「베이스 수지(12)의 밀도」란, 도막(방현층)을 형성시키기 전의, 방현층 형성재료에 있어서 입자나 용제 등이 존재하지 않는 베이스 수지(12)뿐인 부분의 밀도를 의미한다. 또한, 「베이스 수지(12)」로서 열이나 활성선 등에 의해 반응하여 경화되는 수지를 사용하는 경우는 경화 전의 밀도를 「베이스 수지(12)의 밀도」로 한다. 단, 「베이스 수지(12)」로서 유기 무기 하이브리드 수지를 사용하는 경우의 유기 무기 하이브리드 수지의 무기 성분은 「베이스 수지(12)의 밀도」에 포함시키는 것으로 한다.
본 발명의 방현층(11)은 베이스 수지(12)와의 굴절률 차가 0.02 이상이고 그 베이스 수지(12)의 밀도의 0.90배를 초과하는 밀도인 입자 A(즉, 베이스 수지(12)와의 굴절률 차가 0.02 이상인 입자 중, 후술하는 입자 B를 제외한 것)를 함유한다. 입자 A는 베이스 수지(12)와의 특정 굴절률 차를 갖기 때문에, 내부 확산에 기여하고, 내부 헤이즈값에 영향을 미친다.
입자 A와 베이스 수지(12)의 굴절률 차는 0.02 이상인데, 0.03 이상인 것이 바람직하고, 0.05 이상인 것이 보다 바람직하며, 0.1 이상인 것이 더욱 바람직하고, 0.15 이상인 것이 특히 바람직하며, 0.2 이상인 것이 가장 바람직하다. 또한, 0.5 이하인 것이 바람직하고, 0.48 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.46 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.43 이하인 것이 특히 바람직하며, 0.4 이하인 것이 가장 바람직하다.
상기 범위 내이면, 내부 헤이즈값을 적절한 범위로 하기 쉬워, 방현층(11)의 방현성이 향상되기 쉽다.
입자 A와 베이스 수지(12)의 굴절률은 어느 쪽이 커도 된다.
입자 A의 밀도는 베이스 수지(12)의 밀도의 0.95배 이상이 바람직하고, 1.0배 이상이 보다 바람직하다.
상기 범위 내이면, 도막 중에 입자 A를 균일하게 분산하기 쉬워져, 효율적으로 내부 헤이즈를 얻을 수 있다.
입자 A의 종류(입자 A의 소재로서 사용하는 물질)에 특별히 한정은 없고, 예를 들면, 멜라민 수지(굴절률：1.66, 밀도：1.50 g／㎤), 벤조구아나민 수지(굴절률：1.66, 밀도：1.40 g／㎤), 요소 수지 등의 아미노 수지의 입자；실리카 입자(굴절률：1.46, 밀도：2.20 g／㎤)；실리콘 입자(굴절률：1.42, 밀도：1.32 g／㎤)；탈크(굴절률：1.56, 밀도：2.70 g／㎤)；아크릴-스티렌 입자(굴절률：1.56, 밀도：1.20 g／㎤) 등을 들 수 있다.
활성선 경화형 수지와 열가소성 수지를 상기한 바람직한 비율의 범위에서 병용한 경우, 베이스 수지(12)의 굴절률은 1.4∼1.6 정도의 값이 되기 쉽다.
입자 A는 유기 입자여도 무기 입자여도 되는데, 유기 입자는 무기 입자와 비교하여 베이스 수지와의 친화성이 높아, 도막 중에 입자를 균일하게 분산하기 쉬워지기 때문에, 유기 입자를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 더욱이 유기 입자로서는 높은 굴절률을 갖는 아미노 수지의 입자를 입자 A로서 사용한 경우, 입자 A와 베이스 수지(12)의 굴절률 차를 상기 범위로 하기 쉬워져, 상기 효과를 얻기 쉬워진다.
입자 A로서는 1종의 입자를 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
방현층(11) 중에 있어서의 입자 A의 분포는 특별히 한정은 없으나, 입자 A는 내부 확산에 기여하는 입자인 것으로부터, 방현층(11) 중에 있어서 균일하게 분산되어 있는 것이 바람직하다(후술하는 바와 같이, 입자 B는 방현층(11)의 표면 부근에 편재되어 있는 것이 바람직하다).
입자 A의 평균 입경에 특별히 한정은 없으나, 0.8 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 1.0 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하며, 1.2 ㎛ 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 3 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 2.5 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하며, 2 ㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.
평균 입경이 상기 범위 내이면, 입자 A가 방현층(11) 중에 있어서 균일하게 분산하기 쉬워져, 내부 헤이즈값이 적당한 범위가 되기 쉬워, 방현성이 향상되기 쉬워진다.
입자 A의 형상에 특별히 한정은 없다. 입자 A의 형상이 구형상이 아닌 경우, 상기 평균 입경은 구상당 직경이다.
본 발명의 방현층(11)은 베이스 수지(12)의 밀도의 0.90배 이하의 밀도인 입자 B를 함유한다. 입자 B는 베이스 수지(12)보다도 밀도가 작기(가볍기) 때문에, 방현층(11)의 표면 부근에 부상하기 쉬워진다. 입자 B는 방현층 표면(11a)의 요철구조의 형상에 영향을 미쳐, 외부 확산에 기여하고 있는 것으로 추찰된다.
입자 B는 베이스 수지(12)보다 가벼워 부상하기 쉽기 때문에, 통상 도 1에 나타내는 바와 같이, 방현층의 표면(11a) 부근에 편재되어 있는 것으로 추찰된다.
입자 B의 밀도는 베이스 수지(12)의 밀도의 0.90배 이하인데, 0.85배 이하가 바람직하고, 0.8배 이하가 보다 바람직하며, 0.7배 이하가 특히 바람직하다.
상기 범위 내이면, 입자 B가 부상하기 쉬워, 표면의 요철구조의 형성에 의해 방현성이 향상되기 쉽다.
입자 B의 종류(입자 B의 소재로서 사용하는 물질)에 특별히 한정은 없고, 예를 들면, 폴리에틸렌(밀도：0.94 g／㎤), 폴리프로필렌(밀도：0.91 g／㎤), 에틸렌-프로필렌 공중합체, 프로필렌-부텐 공중합체 등의 폴리올레핀 입자；폴리스티렌(밀도：1.05 g／㎤) 입자 등을 들 수 있다.
폴리올레핀 입자는 밀도가 낮아 부상하기 쉽다；방현층의 내스크래치를 향상시키기 쉽다；등의 이유로부터 입자 B로서 특히 바람직하다.
입자 B의 밀도는 0.6 g／㎤ 이상인 것이 바람직하고, 0.7 g／㎤ 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 1.2 g／㎤ 이하인 것이 바람직하고, 1.0 g／㎤ 이하인 것이 특히 바람직하다.
입자 B로서는 1종의 입자를 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
입자 B의 평균 입경에 특별히 한정은 없으나, 1 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 1.5 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하며, 2 ㎛ 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 7 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하며, 4 ㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.
입자 B의 평균 입경은 방현층(11)의 평균 층 두께에 대해 0.1배 이상인 것이 바람직하고, 0.3배 이상인 것이 보다 바람직하며, 0.5배 이상인 것이 특히 바람직하다.
또한, 1배 이하인 것이 바람직하고, 0.95배 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.9배 이하인 것이 특히 바람직하다.
평균 입경이 상기 범위 내이면, 입자 B가 방현층(11) 중에 있어서 부상하기 쉬워져, 외부 확산을 제어하기 쉬워진다.
입자 B의 형상에 특별히 한정은 없다. 입자 B의 형상이 구형상이 아닌 경우(그러한 것이 바람직하다), 상기 평균 입경은 구상당 직경이다.
입자 B는 방현성의 관점에서, 부정형의 입자인 것이 바람직하다.
입자 A와 입자 B의 함유비율은 입자 B가 1 질량부에 대해 입자 A가 0.2 질량부 이상인 것이 바람직하고, 0.3 질량부 이상인 것이 보다 바람직하며, 0.4 질량부 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 입자 B가 1 질량부에 대해 입자 A가 2 질량부 이하인 것이 바람직하고, 1.5 질량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 1 질량부 이하인 것이 특히 바람직하다.
상기 범위 내이면, 입자 B가 표면에 부상하기 쉬워진다.
또한, 방현층(11)이 함유하는 입자 A와 입자 B의 합계비율은 방현층(11) 전체(고형분)에 대해 1 질량% 이상인 것이 바람직하고, 3 질량% 이상인 것이 특히 바람직하다.
또한, 15 질량% 이하인 것이 바람직하고, 10 질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
방현층(11)에는 본 발명에 발휘되는 효과·성능을 손상시키지 않는 범위에서, 입자 A에도 입자 B에도 해당하지 않는 기타 입자를 포함하고 있어도 된다. 전체 입자에 대해 입자 A와 입자 B의 합계비율은 70 질량% 이상인 것이 바람직하고, 90 질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 100 질량% 이상인(즉, 입자 A에도 입자 B에도 해당하지 않는 기타 입자를 포함하지 않는) 것이 특히 바람직하다.
단, 유기 무기 하이브리드 수지에 포함되는 무기 성분에 대해서는, 그 「전체 입자」에는 포함되지 않는 것으로 한다.
종래의 기술에서는, 미립자를 분산시킨 베이스 수지를 건조·경화시켜서 도막(방현층)을 형성할 때, 미립자가 방현층 중에 침전되어 버려, 방현층의 표면에 충분히 요철구조를 형성할 수 없는 경우가 있어, 이를 방지하기 위해, 침전 방지제를 첨가할 필요가 있었다. 본 발명에서는, 밀도가 작은 입자 B를 사용함으로써, 별도로 침전 방지제를 첨가하지 않아도, 방현층 표면에 외부 확산에 충분히 기여할 수 있는 요철구조를 형성할 수 있다.
본 발명의 방현층(11)에는 필요에 따라 기타 입자(입자 A도 입자 B도 아닌 입자)；윤활제, 형광 증백제, 안료, 염료, 대전 방지제, 난연제, 항균제, 곰팡이 방지제, 산화 방지제, 가소제, 레벨링제, 유동 조정제, 소포제, 분산제, 가교제, 광안정제 등의 첨가제；를 함유시킬 수 있다.
본 발명의 방현 필름(1)을 제조할 때는, 베이스 수지, 입자 A, 입자 B나, 필요에 따라 상기 기타 성분, 용제 등을 함유하는 방현층 형성액을 기재 필름(10) 위에 도포하고, 건조·경화시킴으로써 방현층(11)을 형성한다.
방현층 형성액은 입자(입자 A 및 입자 B) 등의 성분이 분산·용해된 액이다.
통상, 활성선 경화형 수지는 액체인데, 방현층 형성액에는 용제(유기 용제 등)를 함유시켜도 된다. 열가소성 수지를 함유하는 경우에는, 용제를 함유하는 것이 바람직하다.
이러한 용제의 예로서는, 톨루엔, 크실렌, 메틸에틸케톤, 초산에틸, 초산부틸, 에틸알코올, 이소프로필알코올, 부틸알코올 등을 들 수 있다.
용제는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
방현층 형성액은 방현층(11)에 함유되는 각 성분을 직접 혼합하여 조제해도 되고, 사전에 각 성분이 분산·용해된 분산액·용액을 조제해 두고, 이들 분산액·용액을 혼합을 혼합하여 방현층 형성액으로 해도 된다.
방현층 형성액을 기재 필름(10) 위에 도포하는 방법은 종래 공지의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 바 코터, 다이 코터, 블레이드 코터, 스핀 코터, 롤 코터, 그라비아 코터, 플로우 코터(커튼 코터), 스프레이 코터, 스크린 인쇄 등을 사용해서 도포할 수 있다.
방현층 형성액이 활성선 경화형 수지를 함유하는 경우, 필요에 따라 건조시킨 후, 활성선의 조사에 의해 경화시킴으로써 방현층(11)을 얻을 수 있다.
활성 방사선을 조사하는 방법으로서는, 초고압 수은등, 고압 수은등, 저압 수은등, 카본아크, 메탈할라이드램프 등으로부터 발하여지는 100 ㎚∼400 ㎚, 바람직하게는 200 ㎚∼400 ㎚의 파장영역의 자외선을 조사하는 방법이나, 주사형이나 커튼형의 전자선 가속기로부터 발하여지는 100 ㎚ 이하의 파장영역의 전자선을 조사하는 방법을 들 수 있다.
방현층(11)의 두께(평균 층 두께；도 1에 있어서의 H)에 특별히 한정은 없으나, 2 ㎛ 이상이 바람직하고, 3 ㎛ 이상이 특히 바람직하다. 또한, 10 ㎛ 이하가 바람직하고, 7 ㎛ 이하가 특히 바람직하다.
상기 하한 이상이면, 충분한 경도를 발휘할 수 있다. 또한, 상기 상한 이하면, 컬이 발생하기 어렵다.
실시예
아래에 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 그 요지를 초과하지 않는 한 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
［실험예 1］
기재 필름으로서 두께 80 ㎛의 투명 TAC(트리아세틸셀룰로오스) 필름을 사용하고, 그 한쪽 면에 아래 처방의 방현층 형성액 1을 도포, 건조, 자외선 조사하여, 평균 두께 4.5 ㎛의 방현층을 형성해, 방현 필름을 제작하였다.
또한, 액 조성 재료의 밀도, 굴절률은 용매를 제거한 고형분만의 밀도, 굴절률을 각각 기재하였다.
＜방현층 형성액 1 조성＞
·UV 경화성 아크릴 수지
12.5 g
(고형분 80%, 밀도 1.20 g／㎤, 굴절률 1.52)
·열가소성 부티랄 수지
0.3 g
(고형분 100%, 밀도 1.20 g／㎤, 굴절률 1.48)
·멜라민 수지 입자
0.6 g
(고형분 100%, 평균 입자경 1.2 ㎛, 밀도 1.50 g／㎤, 굴절률 1.66)
·폴리프로필렌 입자
1 g
(고형분 100%, 평균 입자경 2.5 ㎛, 밀도 0.91 g／㎤, 굴절률 1.48)
·불소계 레벨링제
0.05 g
(고형분 40%, 용제 60%)
·광중합 개시제
0.4 g
(고형분 100%)
·용제
30.7 g
＜헤이즈의 측정＞
먼저, JIS K 7136에 준거하여, 제작한 방현 필름의 헤이즈값, 및 방현층을 형성하고 있지 않은 기재 필름(투명 TAC 필름)의 헤이즈값을 측정하였다.
제작한 방현 필름의 헤이즈값으로부터, 기재 필름(투명 TAC 필름)의 헤이즈값을 뺀 값을 전체 헤이즈값으로 하였다.
다음으로, 두께 20 ㎛의 투명 점착 시트를 제작한 방현 필름의 제작한 방현층 측에 첩부하여, 내부 헤이즈값 산출용 시료로 하였다. 상기 투명 점착 시트의 헤이즈값, 및 내부 헤이즈값 산출용 시료의 헤이즈값을 JIS K 7136에 준거하여 측정하였다.
그리고, 내부 헤이즈값 산출용 시료의 헤이즈값으로부터, 그 투명 점착 시트의 헤이즈값, 및 기재 필름(투명 TAC 필름)의 헤이즈값을 뺀 값을 내부 헤이즈값으로 하였다.
마지막으로, 상기 전체 헤이즈값에서 상기 내부 헤이즈값을 뺀 값을 외부 헤이즈값으로 하였다.
또한, 상기 투명 점착 시트의 헤이즈값은 전술한 바와 같이 계산 과정에서 차감되기 때문에, 내부 헤이즈값, 외부 헤이즈값, 및 토탈 헤이즈값에 직접 영향을 주지 않으나, 측정 정밀도를 높이는 관점에서, 투명 점착 시트에는 5% 미만의 헤이즈값인 것을 사용하였다.
＜단면 SEM 사진의 관측＞
제작한 방현 필름의 단면을 주사형 전자현미경에 의해 관측하였다.
＜번쩍임 시험＞
고정세 디스플레이의 태블릿형 PC(화소수 224 dpi)의 전체 화면을 녹색 표시로 하고, 그 위에 제작한 방현 필름을 올려, 번쩍임을 육안으로 판정하였다. 번쩍임이 거의 보이지 않는 것을 「○」, 번쩍임이 보이는 것을 「×」로 하였다.
＜방현성 시험＞
제작한 방현 필름의 방현층이 도공된 면과는 반대쪽 면을, 약 25 ㎛ 두께의 투명 OCA를 매개로 하여, 두께 3 ㎜의 검정색 아크릴판에 첩부하였다. 다음으로, 방현층 측을 위로 하여 그 아크릴판을 놓고, 그 아크릴판의 바로 위(약 1 m 20 ㎝)에 장착한 형광등을 점등하여 방현층에 빛을 비춰, 방현층 상에 형광등이 시인 가능한지로 판정하였다. 부예져서 시인 불가능한 경우를 「○」로 하고, 확실하게 시인 가능한 경우를 「×」로 판정하였다.
［실험예 2］
실험예 1에 있어서의 방현층 형성액 1을 아래 처방의 방현층 형성액 2로 변경한 이외는, 실험예 1과 동일하게 하여 방현 필름을 제작해서, 평가하였다.
＜방현층 형성액 2 조성＞
·UV 경화성 유기 무기 하이브리드 아크릴 수지
19.2 g
(고형분 50%, 밀도 1.40 g／㎤, 굴절률 1.49)
·열가소성 부티랄 수지
0.3 g
(고형분 100%, 밀도 1.20 g／㎤, 굴절률 1.48)
·멜라민 수지 입자
0.45 g
(고형분 100%, 평균 입자경 1.2 ㎛, 밀도 1.50 g／㎤, 굴절률 1.66)
·폴리프로필렌 입자
1 g
(고형분 100%, 평균 입자경 2.5 ㎛, 밀도 0.91 g／㎤, 굴절률 1.48)
·불소계 레벨링제
0.05 g
(고형분 40%, 용제 60%)
·광중합 개시제
0.4 g
(고형분 100%)
·용제
22.1 g
또한, 방현층 형성액 2에 사용한 UV 경화성 유기 무기 하이브리드 아크릴 수지는 반응성 나노실리카를 함유하여, UV 조사에 의해, 유기 무기 복합체를 형성하는 타입의 유기 무기 하이브리드 수지이다.
［실험예 3］
실험예 1에 있어서의 방현층 형성액 1을 아래 처방의 방현층 형성액 3으로 변경한 이외는, 실험예 1과 동일하게 하여 방현 필름을 제작해서, 평가하였다.
＜방현층 형성액 3 조성＞
·UV 경화성 아크릴 수지
12.5 g
(고형분 80%, 밀도 1.20 g／㎤, 굴절률 1.52)
·열가소성 부티랄 수지
0.3 g
(고형분 100%, 밀도 1.20 g／㎤, 굴절률 1.48)
·멜라민 수지 입자
0.6 g
(고형분 100%, 평균 입자경 1.2 ㎛, 밀도 1.50 g／㎤, 굴절률 1.66)
·불소계 레벨링제
0.05 g
(고형분 40%, 용제 60%)
·광중합 개시제
0.4 g
(고형분 100%)
·용제
28.0 g
［실험예 4］
실험예 1에 있어서의 방현층 형성액 1을 아래 처방의 방현층 형성액 4로 변경한 이외는, 실험예 1과 동일하게 하여 방현 필름을 제작해서, 평가하였다.
＜방현층 형성액 4 조성＞
·UV 경화성 아크릴 수지
12.5 g
(고형분 80%, 밀도 1.20 g／㎤, 굴절률 1.52)
·열가소성 부티랄 수지
0.3 g
(고형분 100%, 밀도 1.20 g／㎤, 굴절률 1.48)
·폴리프로필렌 입자
1 g
(고형분 100%, 평균 입자경 2.5 ㎛, 밀도 0.91 g／㎤, 굴절률 1.48)
·불소계 레벨링제
0.05 g
(고형분 40%, 용제 60%)
·광중합 개시제
0.4 g
(고형분 100%)
·용제
29.0 g
［실험예 5］
실험예 1에 있어서의 방현층 형성액 1을 아래 처방의 방현층 형성액 5로 변경한 이외는, 실험예 1과 동일하게 하여 방현 필름을 제작해서, 평가하였다.
＜방현층 형성액 5 조성＞
·UV 경화성 아크릴 수지
12.5 g
(고형분 80%, 밀도 1.20 g／㎤, 굴절률 1.52)
·열가소성 부티랄 수지
0.3 g
(고형분 100%, 밀도 1.20 g／㎤, 굴절률 1.48)
·멜라민 수지 입자
0.6 g
(고형분 100%, 평균 입자경 1.2 ㎛, 밀도 1.50 g／㎤, 굴절률 1.66)
·폴리메타크릴산메틸 입자
1 g
(고형분 100%, 평균 입자경 3.0 ㎛, 밀도 1.20 g／㎤, 굴절률 1.50)
·불소계 레벨링제
0.05 g
(고형분 40%, 용제 60%)
·광중합 개시제
0.4 g
(고형분 100%)
·용제
30.7 g
［실험예 6］
실험예 1에 있어서 방현층의 평균 두께를 6.5 ㎛로 한 이외는, 실험예 1과 동일하게 하여 방현 필름을 제작해서, 평가하였다.
［실험예 7］
실험예 1에 있어서 방현층의 평균 두께를 2.0 ㎛로 한 이외는, 실험예 1과 동일하게 하여 방현 필름을 제작해서, 평가하였다.
［결과］
실험예 1∼7에 있어서 번쩍임 시험, 방현성 시험, 헤이즈의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
또한, 실험예 1∼3, 5에서 제작한 방현 필름의 단면 SEM 사진을 도 2∼5에 나타낸다.
방현층에 본 발명에 있어서의 입자 A와 입자 B의 2종류의 입자를 함유하는 실험예 1 및 실험예 2의 방현 필름은, 입자 B를 함유하고 있기 때문에 충분한 표면 요철이 형성되어, 방현성이 양호한 결과가 되었다. 또한, 내부 헤이즈값도 설계대로의 값이 되어 번쩍임도 양호한 결과가 되었다.
이에 대해, 입자 B를 함유하지 않는 실험예 3의 방현 필름은 방현성이 떨어지고, 입자 A를 함유하지 않는 실험예 4의 방현 필름은 번쩍임이 발생하였다.
또한, 2종류의 입자를 사용하고 있지만, 본 발명의 입자 B 대신에 밀도가 큰 폴리메타크릴산메틸 입자(입자 B')를 사용하여 방현층을 제작한 실험예 5의 방현 필름은 방현성이 떨어졌다.
실시예 6의 방현 필름은 입자 B의 평균 입경의 2.4배까지 막 두께를 두껍게 한 것인데 양호한 결과가 되었다.
실험예 7의 방현 필름은 양호한 결과가 얻어졌으나, 입자 B의 평균 입자경보다도 막 두께가 얇아 입자상의 느낌이 강한(눈에 띄는 큰 요철이 많은) 외관이 되어 있었다.
방현 필름의 SEM 사진으로부터, 실험예 1이나 실험예 2의 방현 필름(도 2 및 도 3)의 경우, 입자 B가 방현층(11)의 표면 부근에 부상해 있는 것을 알 수 있다.
이에 대해, 입자 A만 함유하고 입자 B를 함유하지 않는 실험예 3의 방현 필름(도 4)이나, 입자 B 대신에 밀도가 큰 입자 B'를 사용한 실험예 5의 방현 필름(도 5)의 경우, 방현층의 표면 부근에 입자는 존재하지 않는다.
밀도가 작은 입자(입자 B)를 입자 A와 병용하여, 방현층(11)의 표면 부근에 입자 B를 부상시킴으로써, 방현 필름의 방현성과 번쩍임이 모두 양호해져 있는 것으로 추찰된다.
산업상 이용가능성
본 발명의 방현 필름은 방현성이 우수하고, 번쩍임이 발생하기 어려우며, 고정세화에 대응 가능하기 때문에, 편광판 등의 광학부재나, 액정 패널, 액정 표시장치 등의 화상 표시장치 등에 널리 이용되는 것이다.
1
방현 필름
10 기재 필름
11 방현층
11a 방현층 표면
12 베이스 수지
A 입자 A
B 입자 B
B' 입자 B'(폴리메타크릴산메틸 입자)
H 방현층 평균 층 두께
10 기재 필름
11 방현층
11a 방현층 표면
12 베이스 수지
A 입자 A
B 입자 B
B' 입자 B'(폴리메타크릴산메틸 입자)
H 방현층 평균 층 두께
Claims (9)
- 기재 필름의 적어도 한쪽 면에 방현층을 갖는 방현 필름으로서, 그 방현층이 베이스 수지, 그 베이스 수지와의 굴절률 차가 0.02 이상이고 그 베이스 수지의 밀도의 0.90배를 초과하는 밀도인 입자 A, 및 그 베이스 수지의 밀도의 0.90배 이하의 밀도인 입자 B를 함유하는 것을 특징으로 하는 방현 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 베이스 수지가 활성선 경화 수지를 함유하는 방현 필름. - 제2항에 있어서,
상기 활성선 경화 수지가 유기 무기 하이브리드 수지인 방현 필름. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베이스 수지가 열가소성 수지를 함유하는 방현 필름. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입자 B가 폴리올레핀 입자인 방현 필름. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입자 B가 부정형의 입자인 방현 필름. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입자 B의 평균 입경이 상기 방현층의 평균 층 두께의 0.1배 이상 1배 이하인 방현 필름. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입자 A가 아미노 수지의 입자인 방현 필름. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입자 B가 상기 방현층의 표면 부근에 편재되어 있는 방현 필름.
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