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KR20090063182A - 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체, 및 이를 포함하여 이루어진 하드코팅액 - Google Patents

불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체, 및 이를 포함하여 이루어진 하드코팅액 Download PDF

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KR20090063182A
KR20090063182A KR1020090023997A KR20090023997A KR20090063182A KR 20090063182 A KR20090063182 A KR 20090063182A KR 1020090023997 A KR1020090023997 A KR 1020090023997A KR 20090023997 A KR20090023997 A KR 20090023997A KR 20090063182 A KR20090063182 A KR 20090063182A
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KR
South Korea
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fluorine
meth
functional copolymer
hard coating
polyurethane
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Application number
KR1020090023997A
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English (en)
Inventor
이도경
한동철
신한재
Original Assignee
재단법인 구미전자정보기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인 구미전자정보기술원 filed Critical 재단법인 구미전자정보기술원
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Abstract

본 발명은 하드코팅 기능을 구현하기 위하여 경도가 우수한 폴리우레탄아크릴레이트 올리고머와 표면에너지가 낮은 불소계 아크릴레이트 단량체를 라디칼 용액중합법을 이용하여 내지문 특성 등의 방오성과 내스크래치 특성이 우수한 기능성 공중합체를 제공하며, 이러한 기능성 공중합체를 이용하여 제조된 하드코팅액은 연필경도 3H 이상을 제공하고 기재와의 접착력 및 방오성이 우수한 하드코팅층을 제공한다.
기능성 공중합체, 불소계 폴리우레탄 아크릴레이트, 방오성, 내스크래치성

Description

불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체, 및 이를 포함하여 이루어진 하드코팅액{Fluorinated Polyurethane Acrylate Copolymer And Hard Coating Composition Comprising The Same}
본 발명은 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체, 및 이를 포함하여 이루어진 하드코팅액 및 하드코팅물에 관한 것이다.
종래의 터치스크린에 사용되어지는 필름의 경우 패널의 최외곽에 위치하여 오염물이 점착되어 있거나 스크래치가 있으면 패널의 화질이 떨어지는 현상을 초래하게 된다. 이에 터치스크린용 필름은 상기의 지문과 같은 오염에 대하여 오염물의 점착을 방지하며 손톱이나 터치펜에 의한 외부의 스크래치에 대하여 내구성이 강한 코팅소재가 필요로 하다. 그러나 하드코팅 기능과 외부 오염의 점착을 방지할수 있는 내지문 특성을 동시에 구현할수 있는 코팅소재의 기술은 아직 미비한 실정이다.
또한 대한민국 공개특허 제10-2006-0009194 에서는 각각의 기능을 구현하기 위해서는 단일층이 아닌 각각의 코팅소재를 이용하여 다층구조의 광학필름을 제조 하고 있는 실정이다. 이는 각층간의 접착에 문제가 발생하고 있으며 제조단가를 상승시키는 문제점이 있다. 또한 다층구조로 이루어진 지문방지 코팅 광학필름의 경우 쉽게 코팅막이 박리되는 현상이 나타나고 또한 각 도막 층간의 접착력이 좋지 않아 코팅이 되지 않는 등의 문제점을 가지고 있는 실정이다.
본 발명은 상기의 문제점을 보완하기 위한 것으로, 공정이 간단하며 경제성을 지니며 기능적으로 우수한 내지문 특성 및 내스크래치 특성을 동시에 구현할 수 있는 기능성 공중합체의 합성과, 이를 포함한 기능성 코팅액 및 기능성 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는 내지문 특성 및 내스크래치 특성을 구현하기 위해서는 하드코팅 기능을 구현하기 위하여 경도가 우수한 폴리우레탄아크릴레이트 올리고머와 표면에너지가 낮은 불소계 아크릴레이트 단량체를 라디칼 용액중합법을 이용하여 내지문 특성과 내스크래치 특성이 우수한 기능성 공중합체를 제공하고, 제조된 불소계 폴리우레탄 아크릴레이트 기능성 공중합체와 바인더 등을 포함한 하드코팅액을 제공하고자 한다.
또한, 상기 기능성 공중합체와 광개시제를 포함한 방오 코팅액 및 방오 코팅물을 제공하고자 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로서,
본 발명은, 폴리우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머와 불소계 (메타)아크릴 단량체를 포함하여 공중합하여 이루어진 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체를 제공한다.
또한, 상기 폴리우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머와 불소계 (메타)아크릴 단량체의 구성비는 60:40~50:50 범위내인 것을 특징으로 하는 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체를 제공한다.
또한, 상기 폴리우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머의 중량 평균 분자량이 1000~3000 범위내인 것을 특징으로 하는 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체를 제공한다.
본 발명은 또한, 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체, 바인더, 및 광개시제가 포함되어 이루어진 하드코팅액을 제공한다.
또한, 상기 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체는 상기 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체와 바인더 총 100 중량 대비 10.0 ~ 75.0 중량% 바인더로 구성 특징으로 하는 하드코팅액을 제공한다.
또한, 상기 바인더는 폴리우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머인 것을 특징으로 하는 하드코팅액을 제공한다.
또한, 상기 바인더는 폴리우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머로서, 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체의 구성 성분인 폴리우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머와 동일한 것을 특징으로 하는 하드코팅액을 제공한다.
본 발명은 또한, 하드코팅액을 기재에 코팅한 후 광경화시켜 제조된 하드코팅물을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체, 및 광개시제가 포함되어 이루어진 방오 코팅액을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 방오 코팅액을 기재에 코팅한 후 광경화시켜 제조된 방오 코팅물을 제공한다.
상기와 같이 구성적 특징을 갖는 본 발명은, 하드코팅 기능을 구현하기 위하여 경도가 우수한 폴리우레탄아크릴레이트 올리고머와 표면에너지가 낮은 불소계 아크릴레이트 단량체를 라디칼 용액중합법을 이용하여 제조한 기능성 공중합체는 내지문 특성 등의 방오성과 내스크래치 특성이 우수하며, 이러한 기능성 공중합체를 이용하여 제조된 하드코팅액은 연필경도(1kgf 기준) 3H 이상을 제공하고 기재와의 접착력 및 방오성이 우수한 하드코팅층을 제공한다.
이하에서는 도면 및 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 하기의 설명은 본 발명의 구체적 일례에 대한 것이므로, 비록 단정적, 한정적 표현이 있더라도 특허 청구 범위로부터 정해지는 권리범위를 제한하는 것은 아니다.
본 발명의 일실시예에 따른 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체는 폴리우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머와 불소계 (메타)아크릴 단량체를 포함하여 공중합하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 또한 필요에 따라 라디칼 중합이 가능한 1종 이상의 단량체를 더 포함하여 공중합될 수도 있으며 제한되지 않는다.
본 발명은 경도가 우수한 폴리우레탄아크릴레이트 올리고머와 표면에너지가 낮은 불소계 아크릴레이트 단량체를 라디칼 용액중합법을 이용하여 공중합체로 제조함으로써, 하나의 공중합체에 내스크래치성과 방오성 및 부착성을 동시에 갖도록 하는 것이 특징이며, 이를 통해 기존의 다층구조의 다기능성 광학 필름의 구조를 단층구조로 제조하여 경제성 및 각각의 기능성을 향상하는 이점을 가질 수 있게 된다.
상기 폴리우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머는 본 기술분야에서 알려진 방법으로 제조되거나 상용화된 것을 이용할 수 있다. 바람직하기로는 폴리우레탄에 (메타)아크릴레이트기를 도입하여 제조하는 것이 바람직하다. 즉, 폴리올과 디이소시아네이트 화합물을 중합시켜 이소시아네이트 말단 폴리우레탄 프리폴리머를 얻은 후에 이소시아네이트 말단 폴리우레탄 프리폴리머를 히드록시기와 (메타)아크릴기를 둘 다 분자내에 갖는 비닐 단량체와 반응시켜 (메타)아크릴레이트로 말단 캡핑(endcapping)하여 폴리우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머를 제조할 수 있다.
여기서, 상기 디이소시아네이트로는 제한되지 않으나, 톨루엔 2,4-디이소시아네이트, 디페닐디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌디이소시아네이트, 4,4-디사이클로헥실메탄디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 리신 디이소시아네이트 중에서 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 폴리올로는 제한되지 않으나 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 폴리카보네이트, 폴리카프로락톤, 폴리에스터, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부탄디올, 1,6헥산디올, 글리세롤, 트리메티로프로판, 펜타에리트리톨 중에서 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
히드록시기와 (메타)아크릴기를 둘 다 분자내에 갖는 비닐 단량체의 예로는 제한되지 않으나 하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 하이드록시메틸(메타)아크릴레이트, 하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, ε-카프로락톤-β-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 중에서 하나 이상 선택되어 사용될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 바람직하게 사용될 수 있는 폴리우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머의 중량 평균 분자량은 제한되지 않으나 1000~3000 범위내인 것이 바람직하다. 분자량이 1000 미만인 경우 내약품성, 내구성, 부착성등의 문제가 될수 있으며, 분자량이 3000을 초과할 경우 중합공정에서 유동성이 문제될 수 있다.
상기 불소계 (메트)아크릴 단량체는 제한되지 않으나 3개 이상의 수소가 불소로 치환된 (메트)아크릴산에스테르 모노머를 사용하는 것이 바람직하며, 구체적으로는 트리플루오로에틸(메타)아크릴레이트, 테트라플루오로프로필(메타)아크릴레이트, 테트라플루오로에틸(메타)아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸(메타)아크릴레이트, 테트라플루오로에틸(메타)아크릴레이트, 헥사플루오로부틸(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
여기서, 상기 폴리우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머와 불소계 (메타)아크릴 단량체의 중량비는 매우 중요한 요소로 작용하는 것으로 연구되었다. 즉, 상기 폴리우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머와 불소계 (메타)아크릴 단량체의 중량비는 70:30~40:60, 더욱 바람직하기로는 60:40~50:50 범위내인 것이 좋다. 상기 범위를 벗어나서 폴리우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머의 구성비가 과다한 경우에는 표면에너지가 급격하게 증가하여 방오성이 현저하게 떨어질 수도 있으며 또한 불소기가 과다한 경우 코팅표면의 경도가 저하 되어 내구성이 문제가 된다. 상기 범위를 벗어나서 불소계 (메타)아크릴 단랑체의 구성비가 과다한 경우에는 표면에너지의 미비한 저하를 가져와 약간의 방오성 향상을 가져올 수 있으나 내구성의 저하를 가져올 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체의 제조는 다음과 같이 제조될 수 있다. 질소 환류 장치가 설치된 반응기에 반응 전 20분 이상 질소를 흘려주어 질소 분위기를 조성한다. 먼저 표면에너지가 5 ∼ 10 dyne/cm 정도인 불소기를 도입하기 위하여 불소계 아크릴 단량체와 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머를 라디칼 용액 중합법을 이용하여 공중합 하였다. 먼저 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머와 불소계 아크릴레이트 단량체 그리고 유기 용매로 이루어진 용액 1을 구성한다. 상기 유기 용매로는 제한되지 않으나 N-Methyl-pyrrolidone, Dimethyl Formamide, toluene, xylene이 사용될 수 있다.
그리고 용액 2는 용매와 라디칼 개시제로 구성된다. 여기서 라디칼 개시제로는 Azobisisobutyrronitrile(AIBN) 등이 사용될 수 있다. 상기의 용액 1과 용액 2를 질소 분위기의 반응기에서 60-65도에서 12시간 이상 교반하며, 용매의 소실을 막기 위하여 반응기의 구멍을 확실하게 패킹한다. 그리고 반응이 종결된 중합물을 디에틸에테르(diethyl ether)를 이용하여 5-10 회 세척한 다음 진공오븐에서 12시간 이상 건조하여 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체를 얻는다.
본 발명의 일실시예에 따른 하드코팅액은 전술한 불소계 폴리우레탄아크릴레 이트 기능성 공중합체와 바인더가 포함되어 이루어진 코팅액을 제공한다. 바람직하기로는 상기 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체는 상기 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체와 바인더 총 100 중량 대비 10~75중량% 포함되는 것이 좋다. 10중량% 미만에서는 접착력과 방오성이 떨어질 수 있으며, 75중량%를 초과할 경우에는 연필경도가 낮아져 내스크래치성이 떨어질 수 있다.
상기 바인더는 하드코팅액에 사용 가능한 바인더라면 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 바람직하기로는 폴리우레탄 (메타)아크릴레이트가 바람직하며, 더욱 바람직하기로는 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체 제조에 사용된 동일한 폴리우레탄 (메타)아크릴레이트를 사용하는 것이 블렌딩 공정에서 불소계 폴리우레탄 아크릴레이트 기능성 공중합체의 분산성 및 내구성이 좋아진다.
상기 하드코팅액에는 희석제로서 용제와 광개시제가 더 포함될 수 있으며, 필요에 따라 기능성 첨가제가 더 첨가될 수 있다. 광개시제로는 제한되지 않으나 IRGACURE 184, DAROCURE TPO 등이 사용될 수 있다. 상기 용제는 바람직하기로는 상기 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체와 바인더 총 중량 대비 1~10배 사용하여 희석하는 것이 좋다.
본 발명의 일실시예는 또한 전술한 하드코팅액을 사용하여 기재에 코팅한 후 광경화시켜 제조된 하드코팅물을 제공한다. 상기 하드코팅물의 종류는 제한되지 않 으며, 내스크래치성과 방오성이 요구되는 기재라면 모두 포함된다. 일례로는 상기 기재는 기능성 필름, 광학필름이나 터치패널일 수 있다.
<실험예 1> 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체의 제조
1L의 4구 둥근 플라스크 반응기에 반응용액 1을 제조하였다. 먼저 용매에 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머와 헥사플루오르부틸아크릴레이트 (HFBA)의 비율을 <표 1>과 같이 하여 전동식 교반기를 이용하여 충분히 교반하였다.
다음은 반응용액 2를 제조하였다. NMP에 라디칼 개시제로서 2,2-아조비스이소부티로나이트릴을 모노머 기준 1.0-10.0 중량%를 전동식 교반기를 이용하여 충분히 교반하였다. 반응기 온도가 60-80℃가 유지되면 마이크로 펌프를 이용하여 두 반응용액을 투입하고 12~24시간 동안 반응시켰다. 반응 후 diethyl ether를 이용하여 5회 이상 세척을 하고 진공오븐에서 60도 12시간 이상 건조하였다. 얻어진 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체의 화학식은 다음과 같다.
<화학식 1>
Figure 112009017008234-PAT00001
(여기서, PU은 분자량 1000~3000 범위내의 폴리우레탄기이며, m, s의 비율은 표 1의 조성비에 의존된다)
<표 1> 실험예 1의 조성비
FPUA A1 FPUA A2 FPUA A3 FPUA A4 FPUA A5 FPUA A6 FPUA A7
PUA 100 % 80% 70 % 60 % 50 % 40 % 30 %
불소계 아크릴레이트 0 % 20 % 30% 40 % 50 % 60 % 70 %
solvent NMP NMP NMP NMP NMP NMP NMP
라디칼개시제 AIBN AIBN AIBN AIBN AIBN AIBN AIBN
(PUA: 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머)
<실험예 2> 소수성 표면개질용 코팅액의 제조
실험예 1에서 제조된 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체를 전체중량의 30 중량%의 농도로 첨가하고 톨루엔을 70중량%의 농도로 첨가한다. 그리고 자외선 경화형 코팅액을 제조하기 위하여 광시제인 IRGACURE 184를 불소계폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체 기준 1-4 중량%를 투입하여 전동식 교반기를 이용하여 충분히 교반하여 소수성 표면 개질용 코팅소재를 제조하였다.
<표 2> 소수성 표면개질용 코팅소재의 조성
GERI 1 GERI 2 GERI 3 GERI 4 GERI 5 GERI 6 GERI 7
단량체 FPUA A1 30% FPUA A2 30% FPUA A3 30% FPUA A4 30% FPUA A5 30% FPUA A6 30% FPUA A7 30%
용 제 톨루엔70% 톨루엔70% 톨루엔70% 톨루엔70% 톨루엔70% 톨루엔70% 톨루엔70%
광개시제 IRGACURE 184 IRGACURE 184 IRGACURE 184 IRGACURE 184 IRGACURE 184 IRGACURE 184 IRGACURE 184
<실험예 3> 소수성 표면개질용 코팅소재가 코팅된 방오필름의 제조
다음은 실험예 2에서 제조된 코팅소재를 이용하여 방오필름을 제조하였다. 먼저 실험예 2에서 제조된 코팅소재를 바코터를 이용하여 도포한 후 건조 장치에서 80℃ 1분간 충분히 건조후 자외선을 조사하여 방오필름을 제조하였으며, 표면에너지를 측정하여 표 3에 나타내었다.
<표 3> 상기에서 제조된 필름의 표면에너지 측정
GERI 1 GERI 2 GERI 3 GERI 4 GERI 5 GERI 6 GERI 7
표면 에너지 49.0 mJ/cm2 31.5 mJ/cm2 29.0 mJ/cm2 25.5 mJ/cm2 23.6 mJ/cm2 22.9 mJ/cm2 22.4 mJ/cm2
<실험예 4> 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체가 포함된 기능성 코팅액의 제조
상기의 실험예 1에서 제조된 불소계 폴리우레탄 아크릴레이트 기능성 공중합체 중 표면에너지가 낮고 물성이 좋은 FPUA A5(FPUA A7의 경우 표면에너지는 가장 작으나 이를 사용하면 연필경도가 2H 이하로 떨어지는 문제점이 발생함)와 폴리우레탄아크릴레이트 바인더 비율을 아래 표 4와 같이 변화시키면서 블렌딩하여 코팅액을 제조하였다.
전체 농도의 10.0-40.0중량%를 상기의 블렌딩된 코팅소재가 차지하고 톨루엔을 전체농도의 60.0-90.0 중량%가 되도록 첨가한다. 그리고 자외선 경화형 코팅액을 제조하기 위하여 광시제인 IRGACURE 184를 블렌딩된 코팅소재를 기준 1.0-10.0 중량%를 투입하여 전동식 교반기를 이용하여 충분히 교반하여 광학필름용 기능성 코팅액을 제조하였다.
<표 4> 실험예 4의 조성비
GERI-R1 GERI-R2 GERI-R3 GERI-R4 GERI-R5 GERI-R6
기능성 공중합체 FPUA A5 12.5 % FPUA A5 25.0 % FPUA A5 37.5% FPUA A5 50.0 % FPUA A5 62..5% FPUA A5 75.0%
바인더 PUA 87.5 % PUA 75.0 % PUA 62.5 % PUA 50.0% PUA 37.5% PUA 25.0%
용제 톨루엔 톨루엔 톨루엔 톨루엔 톨루엔 톨루엔
광개시제 IRGACURE 184 IRGACURE 184 IRGACURE 184 IRGACURE 184 IRGACURE 184 IRGACURE 184
<실험예 5> 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체가 포함된 코팅액을 이용한 기능성 광학필름
다음은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 실험예 4에서 제조된 코팅소재를 이용하여 기능성 필름을 제조하였다. 먼저 실험예 4에서 제조된 코팅소재를 바코터를 이용하여 도포한 후 건조 장치에서 80℃, 1 분간 충분히 건조 후 자외선을 조사하여 기능성 필름을 제조하였다. 그 후, 연필경도, 부착력, 표면에너지, 투과율을 공지의 방법으로 측정하여 표 5에 나타내었으며, 기능성 필름의 XPS 스펙트럼 및 기능성 필름 표면의 XPS C1s high resolution 스펙트럼을 각각 도 3((a) GERI R-1 (b) GERI R-2 (c) GERI R-3 (d) GERI R-4 (e) GERI R-5 (f) GERI R-6), 도 4((a) GERI R-1 (b) GERI R-2 (c) GERI R-3 (d) GERI R-4 (e) GERI R-5 (f) GERI R-6)에 도시하였다.
또한, 도 5에서와 같이 네임펜을 이용하여 표4의 GERI-R6 샘플에 대한 방오성 평가를 한 결과, 기존의 광학 필름에 비하여 현저히 향상된 것을 확인할 수 있었다.
<표 5> 실험예 5에서 제조된 기능성 필름의 물성값
samples hardness TEST (연필경도) 부착력 TEST (cross-cut 3회) 표면에너지 투과율
GERI-R1 3H X 44.0 mJ/cm2 91.0%
GERI-R2 3H X 40.3 mJ/cm2 91.0%
GERI-R3 3H 35.0 mJ/cm2 90.5%
GERI-R4 3H 31.0 mJ/cm2 89.0%
GERI-R5 3H 28.5 mJ/cm2 91.0%
GERI-R6 3H 26.0 mJ/cm2 90.0%
( ◎ 매우좋음 ○ 좋음 ▲ 보통 X나쁨 )
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하드코팅 기능성 필름 제조공정 순서도,
도 2는 본 발명의 일실시에에 따른 하드코팅물의 모식 단면도,
도 3은 본 발명의 일실시에에 따른 기능성 필름 표면의 XPS 스펙트럼,
도 4는 본 발명의 일실시에에 따른 기능성 필름 표면의 XPS C1s 스펙트럼,
도 5는 본 발명의 일실시에에 따른 기능성 필름과 종래 광학 필름의 네임펜 TEST한 결과도이다.

Claims (11)

  1. 폴리우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머와 불소계 (메타)아크릴 단량체를 포함하여 공중합하여 이루어진 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머와 불소계 (메타)아크릴 단량체의 구성비는 60:40 ~ 50:50 범위내인 것을 특징으로 하는 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 폴리우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머의 중량 평균 분자량이 1000~3000 범위내인 것을 특징으로 하는 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체, 바인더, 및 광개시제가 포함되어 이루어진 하드코팅액.
  5. 제4항에 있어서, 상기 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체는 상기 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체와 바인더 총 100 중량 대비 10.0 ~ 75.0 중량% 포함된 것을 특징으로 하는 하드코팅액.
  6. 제4항에 있어서, 상기 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체는 상기 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체와 바인더 총 100 중량 대비 50.0 ~ 75.0 중량% 포함된 것을 특징으로 하는 하드코팅액.
  7. 제4항에 있어서, 상기 바인더는 폴리우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머인 것을 특징으로 하는 하드코팅액.
  8. 제4항에 있어서, 상기 바인더는 폴리우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머로서, 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체의 구성 성분인 폴리우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머와 동일한 것을 특징으로 하는 하드코팅액.
  9. 제4항의 하드코팅액을 기재에 코팅한 후 광경화시켜 제조된 하드코팅물.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 불소계 폴리우레탄아크릴레이트 기능성 공중합체, 및 광개시제가 포함되어 이루어진 방오 코팅액.
  11. 제10항의 방오 코팅액을 기재에 코팅한 후 광경화시켜 제조된 방오 코팅물.
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Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101117711B1 (ko) * 2009-09-30 2012-02-24 재단법인 구미전자정보기술원 다기능성 하드코팅액 및 하드코팅물
CN102875765A (zh) * 2012-08-31 2013-01-16 江苏创基新材料有限公司 具有纳米微结构的有机硅氟低表面能防污涂层剂制备方法
KR101237249B1 (ko) * 2010-04-09 2013-02-27 재단법인 구미전자정보기술원 인몰드 성형용 하드코팅액
CN104177970A (zh) * 2014-08-20 2014-12-03 海南大学 防污涂层材料及其制备方法
KR101596664B1 (ko) * 2015-11-18 2016-03-07 정찬수 보호필름
US9403991B2 (en) 2012-05-31 2016-08-02 Lg Chem, Ltd. Hard coating composition
US9567479B2 (en) 2012-08-23 2017-02-14 Lg Chem, Ltd. Hard coating film
US9765234B2 (en) 2012-08-23 2017-09-19 Lg Chem, Ltd. Laminated hard coating film
US9777186B2 (en) 2012-08-23 2017-10-03 Lg Chem, Ltd. Hard coating film
US9778398B2 (en) 2012-05-31 2017-10-03 Lg Chem, Ltd. Hard coating film and preparation method thereof
US9783698B2 (en) 2012-08-23 2017-10-10 Lg Chem, Ltd. Hard coating film
US9902868B2 (en) 2012-08-23 2018-02-27 Lg Chem, Ltd. Hard coating film
US9909026B2 (en) 2012-08-23 2018-03-06 Lg Chem, Ltd. Hard coating film
US9926461B2 (en) 2012-05-31 2018-03-27 Lg Chem, Ltd. Hard coating film
KR20180126249A (ko) 2017-05-17 2018-11-27 (주)엘지하우시스 전자선 경화형 수지 조성물 및 이를 이용한 데코 시트
US10280330B2 (en) 2012-08-23 2019-05-07 Lg Chem, Ltd. Hard coating film
CN110256928A (zh) * 2019-07-10 2019-09-20 上海斯鼎涂料有限公司 一种彩钢瓦专用漆
KR20210060764A (ko) 2019-11-19 2021-05-27 현대자동차주식회사 코팅 조성물, 상기 코팅 조성물을 포함하는 내마모성 및 빛반사 저감성이 향상된 내지문 코팅층 및 이의 제조방법

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101117711B1 (ko) * 2009-09-30 2012-02-24 재단법인 구미전자정보기술원 다기능성 하드코팅액 및 하드코팅물
KR101237249B1 (ko) * 2010-04-09 2013-02-27 재단법인 구미전자정보기술원 인몰드 성형용 하드코팅액
US9778398B2 (en) 2012-05-31 2017-10-03 Lg Chem, Ltd. Hard coating film and preparation method thereof
US10294387B2 (en) 2012-05-31 2019-05-21 Lg Chem, Ltd. Hard coating film
US9926461B2 (en) 2012-05-31 2018-03-27 Lg Chem, Ltd. Hard coating film
US9896597B2 (en) 2012-05-31 2018-02-20 Lg Chem, Ltd. Method of preparing hard coating film
US9403991B2 (en) 2012-05-31 2016-08-02 Lg Chem, Ltd. Hard coating composition
US9701862B2 (en) 2012-05-31 2017-07-11 Lg Chem, Ltd. Method of preparing hard coating film
US9884977B2 (en) 2012-05-31 2018-02-06 Lg Chem, Ltd. Hard coating composition
US9567479B2 (en) 2012-08-23 2017-02-14 Lg Chem, Ltd. Hard coating film
US10280330B2 (en) 2012-08-23 2019-05-07 Lg Chem, Ltd. Hard coating film
US9783698B2 (en) 2012-08-23 2017-10-10 Lg Chem, Ltd. Hard coating film
US9765234B2 (en) 2012-08-23 2017-09-19 Lg Chem, Ltd. Laminated hard coating film
US9777186B2 (en) 2012-08-23 2017-10-03 Lg Chem, Ltd. Hard coating film
US9902868B2 (en) 2012-08-23 2018-02-27 Lg Chem, Ltd. Hard coating film
US9909026B2 (en) 2012-08-23 2018-03-06 Lg Chem, Ltd. Hard coating film
US10000655B2 (en) 2012-08-23 2018-06-19 Lg Chem, Ltd. Hard coating composition
US10087340B2 (en) 2012-08-23 2018-10-02 Lg Chem, Ltd. Hard coating film
CN102875765A (zh) * 2012-08-31 2013-01-16 江苏创基新材料有限公司 具有纳米微结构的有机硅氟低表面能防污涂层剂制备方法
CN104177970A (zh) * 2014-08-20 2014-12-03 海南大学 防污涂层材料及其制备方法
KR101596664B1 (ko) * 2015-11-18 2016-03-07 정찬수 보호필름
KR20180126249A (ko) 2017-05-17 2018-11-27 (주)엘지하우시스 전자선 경화형 수지 조성물 및 이를 이용한 데코 시트
CN110256928A (zh) * 2019-07-10 2019-09-20 上海斯鼎涂料有限公司 一种彩钢瓦专用漆
KR20210060764A (ko) 2019-11-19 2021-05-27 현대자동차주식회사 코팅 조성물, 상기 코팅 조성물을 포함하는 내마모성 및 빛반사 저감성이 향상된 내지문 코팅층 및 이의 제조방법

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