JP2019531379A - コーティング組成物 - Google Patents

Abstract

本出願のコーティング組成物は、優れた帯電防止性を有し、帯電防止性ハードコーティングフィルムに使用され得る。本出願のコーティング組成物は、ケージ形態の骨組みを含むアニオンおよびラジカル重合性カチオンを基盤とする塩と、ラジカル重合性バインダーを含み、帯電防止性、耐擦傷性および耐湿熱性に優れた帯電防止性ハードコーティングフィルムを形成できる。このようなフィルムは、光学積層体および表示装置などに使用され得る。

Description

本出願は、コーティング組成物、フィルム、光学積層体および表示装置に関する。

関連出願との相互引用
本出願は、２０１６年１１月４日付けの韓国特許出願第１０−２０１６−０１４６６８５号に基づく優先権の利益を主張して、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は、本明細書の一部として含まれる。

背景技術
ディスプレイパネルまたは液晶表示装置などに使用される前面パネルは、表面に帯電現象が起こる。帯電した表面に周辺の塵埃のような異物が付着すると、誤動作や機器内の回路損傷を誘発する。したがって、帯電現象による問題を解決するために、導電性を帯びる塩を含む帯電防止組成物で帯電防止層を形成する方法があるが、コートした後に大気中の水分による塩のブリードアウト（ｂｌｅｅｄ ｏｕｔ）による白化現象が起こる短所がある。

また、前述したディスプレイパネルまたは液晶表示装置などは、使用過程で発生するスクラッチに起因して画質の低下が起こりやすい。

したがって、帯電防止性能に優れるにもかかわらず、帯電防止成分の白化現象が起らず、耐擦傷性に優れた帯電防止層を形成できる組成物が要求されているのが現況である。

本出願は、コーティング組成物、フィルム、光学積層体および表示装置を提供する。

本出願で用語「アルキル基またはアルコキシ基」は、特に別途規定しない限り、炭素数１〜２０、炭素数１〜１６、炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４のアルキル基またはアルコキシ基であり得る。前記アルキル基またはアルコキシ基は、直鎖状、分岐鎖状または環状であってもよく、任意に一つ以上の置換基により置換されていてもよい。

本出願で用語「アルケニル基またはアルキニル基」は、特に別途規定しない限り、炭素数２〜２０、炭素数２〜１６、炭素数２〜１２、炭素数２〜８または炭素数２〜４のアルケニル基またはアルキニル基であり得る。前記アルケニル基またはアルキニル基は、直鎖状、分岐鎖状または環状であってもよく、任意に一つ以上の置換基により置換されていてもよい。

本出願で用語「単一結合」は、当該部位に原子が存在しない場合を意味する。例えば、Ｘ−Ｙ−Ｚの構造においてＹが単一結合である場合に、ＸおよびＺは直接連結されてＸ−Ｚの構造を形成する。

本出願で前記アルキル基などに任意に置換されていてもよい置換基としては、塩素またはフッ素などのハロゲン、ハロアルキル基、グリシジル基、グリシジルアルキル基、グリシドキシアルキル基または脂環式エポキシ基などのエポキシ基、イソシアネート基、チオール基、アルキル基、またはアルコキシ基などが例示できるが、これに限らない。

例えば、前述したアルキル基は、一つ以上のハロゲン原子で置換されているハロアルキル基であり得る。

本出願は、コーティング組成物に関する。本出願のコーティング組成物は、ポリシルセスキオキサン（ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ）アニオンを含む塩を含む。

ポリシルセスキオキサンは、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）を一つ以上含む化合物であり、いわゆるＴ単位のみよりなるか、あるいは、Ｔ単位を主成分として有する高分子化合物である。

本明細書で用語「Ｍ単位」は、当業界で式（Ｒ_３ＳｉＯ_１／２）で表されることがある、いわゆる一官能性シロキサン単位（下記化学式Ａの構造）を意味し、用語「Ｄ単位」は、当業界で式（Ｒ_２ＳｉＯ_２／２）で表されることがある、いわゆる二官能性シロキサン単位（下記化学式Ｂの構造）を意味し、用語「Ｔ単位」は、当業界で式（ＲＳｉＯ_３／２）で表されることがある、いわゆる三官能性シロキサン単位（下記化学式Ｃの構造）を意味し、用語「Ｑ単位」は、式（ＳｉＯ_４／２）で表されることがある、いわゆる四官能性シロキサン単位（下記化学式Ｄの構造）を意味する。前記Ｒは、ケイ素（Ｓｉ）に結合されている官能基であり、例えば、水素原子、アルコキシ基、アルキル基、ヒドロキシまたはチオール基であるか、あるいは、前記ヒドロキシ基から水素原子が分離した酸素アニオンまたは前記チオール基から水素原子が分離した硫黄アニオンであり得る。

［化学式Ａ］

［化学式Ｂ］

［化学式Ｃ］

［化学式Ｄ］

ポリシルセスキオキサンは、前記のようなＭ、Ｄ、ＴおよびＱ単位のうち主にＴ単位で形成される物質であり、主にアルコキシシランまたはハローシランなどの縮合反応により製造される。

前記ポリシルセスキオキサンは、多様な形態を有し得、例えば、ランダム構造、ラダー構造、部分ケージ構造またはケージ構造を有し得る。前記でランダム構造は、下記化学式Ｅのように表示され、ラダー構造は、下記化学式Ｆのように表示され、部分ケージ構造は、下記化学式Ｇのように表示され、ケージ構造は、下記化学式Ｈのように表示される。

［化学式Ｅ］

［化学式Ｆ］

［化学式Ｇ］

［化学式Ｈ］

本出願で適用されるポリシルセスキオキサンは、前記に言及された構造のうちいずれの構造も有し得、例えば、部分ケージ構造またはケージ構造を有し得る。

本出願で用語「ポリシルセスキオキサンアニオン」は、前記のようなポリシルセスキオキサンに含まれるＴ単位のケイ素原子に結合された有機基（Ｒ）のうち少なくとも一つがアニオン残基、例えば、前記酸素アニオン（−Ｏ⁻）または硫黄アニオン（−Ｓ⁻）である物質を意味する。

したがって、前記アニオンは、下記化学式１の単位を少なくとも２個以上含むものの、前記２個以上含まれる化学式１の単位のうち少なくとも一つの単位のＲが前記酸素アニオン（−Ｏ⁻）または硫黄アニオン（−Ｓ⁻）であり得る。

［化学式１］
［ＲＳｉＯ_３／２］

化学式１で、Ｒは、ヒドロキシ基（−ＯＨ）、チオール基（−ＳＨ）、酸素アニオン（−Ｏ⁻）または硫黄アニオン（−Ｓ⁻）であり得る。

本出願のアニオンに含まれる前記化学式１の単位の数は、特に限定されず、例えば、後述する分子量を満たす範囲で含まれ得る。また、前記化学式１でイオン性部位を形成する単位、すなわちＲが酸素アニオン（−Ｏ⁻）または硫黄アニオン（−Ｓ⁻）である数も特に限定されない。すなわち、前記アニオンで含まれるＲのうち一つが前記アニオンであってもよく、あるいは、２個以上の一部または全部が前記アニオンであってもよい。したがって、前記ポリシルセスキオキサンアニオンは、１価〜１２価アニオンであり得る。

前記ポリシルセスキオキサンアニオンは、前述したように、Ｔ単位を主に含むものの、場合によっては、Ｍ、Ｄおよび／またはＱ単位をさらに含むこともできる。このような場合に、前記Ｍ、Ｄ、および／またはＱ単位に含まれるＲのうち少なくとも一つが前記アニオンであってもよい。

したがって、一例として、前記アニオンは、下記化学式２で表される単位をさらに含むことができる。

［化学式２］
［Ｒ_２ＳｉＯ_２／２］
化学式２で、Ｒは、ヒドロキシ基（−ＯＨ）、チオール基（−ＳＨ）、酸素アニオン（−Ｏ⁻）または硫黄アニオン（−Ｓ⁻）であり得る。

前記アニオンは、分子量が５００〜２，５００の範囲内、５００〜１，５００の範囲内または５００〜１，０００の範囲内であり得る。

前記のような構造を有し、且つ、前記分子量を有するアニオンを使用する場合、耐擦傷性または硬度に優れていると共に、帯電防止機能を有するコーティング層を形成できる。

本出願の塩は、前記アニオンと共にラジカル重合性カチオンを含むことができる。本出願で用語「ラジカル重合性カチオン」は、架橋反応、例えばラジカル重合反応に参加できる官能基を一つ以上含むカチオンを意味する。前記重合性官能基としては、アリル基やビニル基などの前述したアルケニル基、アリルオキシ基またはビニルオキシ基などのアルケニルオキシ基、アクリロイル基またはメタクリロイル基などが例示できるが、これに限らない。例えば、後述するように、前記コーティング組成物にバインダーとしてラジカル重合性バインダーを含む場合に、前記ラジカル重合性カチオンは、コーティング層の形成過程で前記バインダーの重合反応に参加して重合されたバインダーに固定され得る。このような場合に塩の解離がよりスムーズに行われるので、少量の塩を使用しても、優れた導電性を確保することができ、形成されたコーティング層においてカチオンがブリードする問題や白化現象などにより透明性が低下する問題を解決することができる。

このような前記ラジカル重合性カチオンは、下記化学式３で表される。

［化学式３］

化学式３で、Ｒ_１〜Ｒ_４は、それぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基またはラジカル重合性基であり得る。前記でラジカル重合性基としては、アルケニル基、アルキニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシアルキル基またはメタクリロイルオキシアルキル基などが例示できるが、これに限らない。前記でＲ_１〜Ｒ_４のうち少なくとも一つは、前記ラジカル重合性基、例えば、アルケニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシアルキル基またはメタクリロイルオキシアルキル基であり得る。

本出願で使用できる前記のような化学式３のカチオンの例としては、前記Ｒ_１〜Ｒ_４のうち１個または２個が前記ラジカル重合性基であり、残りは、炭素数１〜８または炭素数１〜４のアルキル基であるカチオンが挙げられ、具体的には、Ｎ−メタクリロイルオキシメチル−Ｎ、Ｎ、Ｎ−トリメチルアンモニウム、Ｎ−メタクリロイルオキシエチル−Ｎ、Ｎ、Ｎ−トリメチルアンモニウム、Ｎ−メタクリロイルオキシプロピル−Ｎ、Ｎ、Ｎ−トリメチルアンモニウム、Ｎ−メタクリロイルオキシブチル−Ｎ、Ｎ、Ｎ−トリメチルアンモニウム、Ｎ−メタクリロイルオキシメチル−Ｎ−エチル−Ｎ、Ｎ−ジメチルアンモニウム、Ｎ−メタクリロイルオキシエチル−Ｎ−エチル−Ｎ、Ｎ−ジメチルアンモニウム、Ｎ−メタクリロイルオキシプロピル−Ｎ−エチル−Ｎ、Ｎ−ジメチルアンモニウムなどの一種または二種以上であってもよいが、これに限らない。

本出願のコーティング組成物に含まれる前記塩の比率は、特に限定されるものではない。前記比率は、例えば、目的とする表面抵抗やコーティング層の硬度などを考慮して選択し得る。一例として、コーティング組成物は、後述するバインダー１００重量部に対して７〜４５重量部の比率で前記塩を含むことができる。本明細書で単位重量部は、成分間の重量の比率を意味する。一例として、前記塩は、前記バインダー１００重量部に対して７重量部以上、８．５重量部以上または１０重量部以上含まれ得る。また、前記塩は、前記バインダー１００重量部に対して４５重量部以下、３０重量部以下または１５重量部以下で含まれ得る。前記のような範囲は、コーティング組成物で形成したフィルムの表面抵抗が帯電防止フィルムに要求される値を有するようにすることができ、ヘイズが低く、透明性に優れ、白化現象が抑制されたフィルムを形成できるコーティング組成物を得ることができる。

本出願のコーティング組成物は、ラジカル重合性バインダーを含む。

本出願で用語「ラジカル重合性バインダー」は、架橋反応、例えば、ラジカル重合反応に参加できる重合性官能基を一つ以上含むバインダーを意味する。前記重合性官能基の例は、前記ラジカル重合性カチオンで記述したものと同じである。

バインダーとしては、前記のような官能基を少なくとも一つ含む限り、多様な物質が使用でき、例えば、アクリレート化合物が使用できる。アクリレート化合物は、前述したアクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシアルキル基またはメタクリロイルオキシアルキル基を少なくとも一つ含む化合物である。

一例として、適切な硬化速度と低い収縮性および耐擦傷性の確保の観点から、前記バインダーとして、多官能性アクリレート化合物が使用できる。多官能性アクリレートは、前記アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシアルキル基またはメタクリロイルオキシアルキル基を２個以上含むアクリレート化合物である。例えば、前記アクリレート化合物は、三官能性以上であり得る。前記アクリレート化合物に含まれる前記アクリロイル基などの数の上限は、特に限定されないが、一般的に８個以下である。したがって、前記アクリレート化合物は、三官能性〜八官能性のアクリレート化合物であり得る。

前記のような多官能性アクリレート化合物の具体的な種類は、特に限定されない。

前記多官能性アクリレートは、例えば、１、４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１、６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールアジペートジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバル酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジシクロペタニルジ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジクロペンテニルジ（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性ジ（メタ）アクリレート、ジ（メタ）アクリロキシエチルイソシアヌレート、アリル化シクロヘキシルジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジ（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性ヘキサヒドロフタル酸ジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチルプロパンジ（メタ）アクリレート、アダマンタンジ（メタ）アクリレートまたは９、９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレンなどのような二官能性アクリレート；トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、三官能性ウレタン（メタ）アクリレートまたはトリス（メタ）アクリロキシエチルイソシアヌレートなどの三官能性アクリレート；ジグリセリンテトラ（メタ）アクリレートまたはペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレートなどの四官能性アクリレート；プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートなどの五官能性アクリレート；およびジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートまたはウレタン（メタ）アクリレート（例えば、イソシアネート単量体およびトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートの反応物）などの六官能性アクリレートなどが使用できる。また、多官能性アクリレートとしては、当業界でいわゆる光硬化性オリゴマーと呼ばれる化合物であって、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレートまたはポリエーテルアクリレートなども使用できる。前記のような化合物のうちから適切な種類を一種または二種以上選択して使用し得る。

また、本出願のコーティング組成物は、前記バインダーの重合反応などを誘導するためのラジカル開始剤をさらに含むことができる。ラジカル開始剤としては、熱の印加によりラジカル反応を開始させる熱ラジカル開始剤または光によりラジカル反応を開始させる光ラジカル開始剤などが適用され得、一般的に光ラジカル開始剤が使用されるが、本出願で適用される開始剤の種類がこれに限定されるものではない。

このような開始剤としては、一般的にベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインｎ−ブチルエーテルまたはベンゾインイソブチルエーテルなどのベンゾイン系開始剤、アセトフェノン、ジメチルアミノアセトフェノン、２、２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２、２−ジエトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−プロパン−１−オン、４−（２−ヒドキシエトキシ）フェニル−２−（ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、ベンゾフェノン、ｐ−フェニルベンゾフェノン、４、４'−ジエチルアミノベンゾフェノン、ジクロロベンゾフェノン、２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、２−アミノアントラキノン、２−メチルチオキサントン、２−エチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２、４−ジメチルチオキサントン、２、４−ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタル、アセトフェノンジメチルケタルまたはオリゴ［２−ヒドロキシ−２−メチル−１−［４−（１−メチルビニル）フェニル］プロパノン］などのケトン系開始剤などが使用されるが、本出願では、使用できる開始剤がこれに限らない。

前記開始剤は、バインダー１００重量部に対して０．１〜１０重量部の比率でコーティング組成物に含まれ得る。前記のような範囲内で熱の印加または光の照射により十分な重合反応を効率的に誘導することができ、重合後に未反応の開始剤が不純物として残って架橋密度が劣るか、コーティング層の機械的物性が低下する現象または反射率が高くなる現象を防止することができる。

本出願のコーティング組成物は、有機溶媒をさらに含むことができる。有機溶媒が添加される場合、その構成の限定はないが、コーティング組成物の適切な粘度確保および最終的に形成されるフィルム膜の強度などを考慮して、前記バインダー１００重量部に対して、５０〜５００重量部、１００〜４００重量部、または１５０〜３５０重量部が使用できる。

この際、使用可能な有機溶媒の種類は、その構成の限定はないが、炭素数１〜６の低級アルコール類、アセテート類、ケトン類、セロソルブ類、ジメチルホルムアミド、テトラ ヒドロフラン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエンおよびキシレンよりなる群から選択される１種または１種以上の混合物が使用できる。

この際、前記低級アルコール類は、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、またはジアセトンアルコールなどが例示できるが、本出願が前述した例に限定されるものではない。また、前記アセテート類は、メチルアセテート、エチルアセテート、イソプロピルアセテート、ブチルアセテート、またはセロソルブアセテートが使用でき、前記ケトン類は、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、またはアセトンが使用できるが、前述した例に限定されるものではない。

なお、さらに、前述した具現例による帯電防止コーティング組成物は、レベリング剤、ウェッティング剤、消泡剤および体積平均粒径が１〜５０ｎｍのシリカよりなる添加剤の群から選択される１種以上の添加剤をさらに含むことができる。この際、前記添加剤は、それぞれ前記バインダー１００重量部に対して０．０１〜１０重量部の範囲内で添加され得る。

前記レベリング剤は、帯電防止コーティング組成物を使用して、コートしたコーティング膜の表面を均一にする役割をする。また、前記ウェッティング剤は、帯電防止コーティング組成物の表面エネルギーを低減する役割をすることにより、帯電防止コーティング組成物を透明基材層にコートするとき、均一な塗布が行われるように助ける。

この際、前記消泡剤は、帯電防止コーティング組成物内の気泡を除去するために添加され得る。また、前記シリカは、無機物粒子として添加されて、コーティング膜内の耐スクラッチ性および塗膜強度を増進させる役割をする。体積平均粒径が１〜５０ｎｍのシリカを使用する場合、透明なコーティング膜を確保することができ、コーティング膜の光学物性に影響を与えないため好ましい。

なお、本出願のコーティング組成物には、フッ素系シランをさらに含むことができるが、具体的にトリデカフルオロオクチルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリイソプロポキシシランが使用でき、このようなフッ素系シランを１種、またはそれぞれ異なるものを２種以上混合したものが使用できるが、前述した例に限定されない。

また、本出願は、前記コーティング組成物を使用して形成したコーティング層を含むフィルムに関する。したがって、本出願のフィルムの前記コーティング層は、前記ラジカル重合性バインダー；前記ラジカル重合性カチオンおよび前記アニオンを含むことができる。このようなコーティング層において前記塩のカチオンとアニオンは、互いにイオン結合を形成した状態であるか、あるいは、解離している状態であってもよい。また、前記バインダーは、ラジカル重合により高分子物質を形成していてもよい。また、前記ラジカル重合性カチオンも互いに重合されて高分子物質を形成しているか、あるいは、前記バインダーと共に重合されていてもよい。

本出願のフィルムにおいて、前記ラジカル重合性バインダー、ラジカル重合性カチオンおよびアニオンに対する事項は、前述したコーティング組成物で説明したものと同一であるので、省略することとする。

したがって、前記コーティング層は、前記ラジカル重合性バインダーの重合物；前記ラジカル重合性カチオンの重合物および／または前記バインダーと前記カチオンの重合物を含むことができる。これにより、前述したように少量の塩を使用しても、目的とする表面抵抗を確保することができ、塩成分のブリードアウトや白化現象などを防止することができる。

本出願のフィルムは、適切な透明基材層の上に前記コーティング層を形成して製造することができる。この際、前記透明基材層の上に前記コーティング組成物を利用してフィルムを形成する方法は、その構成の限定はないが、ロールコーティング法、バーコーティング法、スプレーコーティング法、ディップコーティング法、またはスピンコーティング法のような湿式コーティング法を使用して進めることができる。例えば、前記のような方式でコーティング組成物をコートし、適切な熱の印加や光の照射を通じて前記コートされた層を重合させてコーティング層を形成できる。

前記透明基材層の材料は、その構成が特に限定されるものではなく、帯電防止性ハードコーティングフィルムの製造に関する技術分野において通常使用されるものが使用できる。具体的に、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）およびノルボルネン系ポリマーよりなる群から選択される１種以上であってもよいが、前述した例に限定されない。このような透明基材層は、透過率が少なくとも８５％であることが好ましい。また、ヘイズ値が１％以下であり、厚さが３０〜１２０μｍであってもよいが、前述した基材層のヘイズ値および厚さに本出願が限定されるものではない。

このように形成されたフィルムは、優れた表面抵抗特性を有して、表面に塵埃やダストなどが付着しない性質を有する。前記フィルムの表面抵抗は、１×１０^８〜９×１０^１０Ω／スクエアであり得る。一例として、前記フィルムの表面抵抗の下限は、１×１０^８Ω／スクエア以上、５×１０^８Ω／スクエア以上または１×１０^９Ω／スクエア以上であり得る。一例として、前記フィルムの表面抵抗の上限は、９×１０^１０Ω／スクエア以下、５×１０^１０Ω／スクエア以下または１×１０^１０Ω／スクエア以下であり得る。帯電防止性を帯びるようにする塩の白化現象が起こる場合、白化現象が起こったフィルムの表面で測定された表面抵抗値は、測定された位置によって大きい偏差を有しながら不均一に現れるようになり、表面抵抗が測定された位置によって１×１０^８Ω／スクエア以下、１×１０^７Ω／スクエア以下または１×１０^６Ω／スクエア以下で測定され得る。本出願のフィルムが上記のように塩の白化現象が起らず、全体領域で前記のような表面抵抗を有することにより、優れた帯電防止性を有して、フィルムの表面に塵埃およびダストが付着するのを防止することができ、表示装置に適用される場合、静電気の発生による画質劣化や機器の誤作動を防止することができる。

本出願のフィルムは、透過率が９０％以上、９１％以上または９２％以上であり、同じ基準に基づいて測定したヘイズが１％以下、０．５％以下または０．３％以下である。本出願のフィルムは、前述したコーティング組成物から形成されて、優れた光学的性能を有し得る。

また、本出願は、前記フィルムを含む光学積層体に関する。例示的な光学積層体は、光学フィルムおよび前記光学フィルムの一面または両面に形成されている本出願のフィルム層を含むことができる。前記で光学フィルムとしては、偏光フィルム、位相差フィルムまたは輝度向上フィルムなどや前記のうち２種以上が積層された積層体が例示できる。

また、本出願は、前記光学積層体を含む表示装置に関する。例示的な表示装置は、高解像度の平板ディスプレイまたはモバイルディスプレイであってもよく、具体的には、液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（Ｐｌａｓｍａ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ、ＰＤＰ）などであってもよいが、これに限定されるものではない。

本出願のコーティング組成物は、優れた帯電防止性を有し、耐擦傷性および耐湿熱性に優れたコーティング層を形成できる。

以下、実施例および比較例により本出願のコーティング組成物などを具体的に説明するが、前記コーティング組成物などの範囲が下記実施例に限定されるものではない。

１．透過率およびヘイズの分析
透過率およびヘイズの分析は、村上色彩技術研究所社のＨＲ−１００を利用して行った。

２．耐スクラッチ性テスト
スチールウール（＃００００）に０．５ｋｇの荷重を加えてコーティングフィルムに１０回こすった後、スクラッチの様相を観察した。
◎：スクラッチの個数が０個
○：１ｃｍ以下の細いスクラッチが５個以下
△：１ｃｍ以下の細いスクラッチが５個超過または１ｃｍ以上の長いスクラッチが１個以上３個以下
Ｘ：１ｃｍ以上の長いスクラッチが３個超過

３．耐湿熱テスト
６０℃の温度および９０％の相対湿度で７２時間放置した後、表面に白化現象が発生せず、複数の位置で測定された表面抵抗値が全部１×１０^８〜９×１０^１０Ω／スクエアの範囲内の値でなければならない。
○：白化現象および表面抵抗の変化が観察されない
Ｘ：白化現象または表面抵抗の変化が観察される

４．表面抵抗の測定
三菱ケミカル社のＨｉｒｅｓｔａ ＩＰ ＭＣＰ−ＨＴ２６０機器を利用して実施例および比較例で製造したフィルムの表面抵抗を耐湿熱テスト前後に測定した。

製造例１．ケージ形態のポリシルセスキオキサンアニオンを含む塩（ＣＳ）の合成
常温でテトラメチルアンモニウムヒドロキシドペンタハイドレート３ｇ〜５ｇをメタノールに溶解させた。次に、前記溶液にテトラエトキシシラン３〜５ｇを添加した後、水を追加し、メタノールを添加した後に、１日〜２日間縮合反応を誘導して塩を合成した。

製造例２．塩（Ｓ１）の合成
製造例１で製造したケージ形態のシリケートを含む塩（ＣＳ）１００ｇをアルコール溶媒に溶解させた。以後、Ｎ−メタクリロイルオキシエチル−Ｎ、Ｎ、Ｎ−トリメチルアンモニウムクロリドを製造例１で製造したアニオン対比８当量以下で前記アルコールと同じアルコールに溶解させた後、前記溶液に添加してイオン交換反応を進めた。

製造例３．塩（Ｓ２）の合成
製造例１で製造したケージ形態のシリケートを含む塩（ＣＳ）１００ｇをアルコール溶媒に溶解させた。以後、Ｎ−オクチル−Ｎ、Ｎ、Ｎ−トリメチルアンモニウムブロマイドを化学式Ａのアニオン対比８当量以下で前記アルコールと同じアルコールに溶解させた後、前記溶液に添加してイオン交換反応を進めた。

製造例４．塩（Ｓ３）の合成
製造例１で製造したケージ形態のシリケートを含む塩（ＣＳ）１００ｇをアルコール溶媒に溶解させた。以後、アセチルコリンクロリドを化学式Ａのアニオン対比８当量以下で前記アルコールと同じアルコールに溶解させた後、前記溶液に添加してイオン交換反応を進めた。

実施例１
多官能アクリレートモノマーであるペンタエリスリトールトリアクリレート４０重量部、ジペンタエリスリトールヘプタアクリレート４０重量部、光重合開始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ １８４を５重量部、塩（Ｓ１）１０重量部を混合したものをブタノール（ｎ−Ｂｕｔａｎｏｌ）で希釈して、固形分が４０％であるコーティング組成物を製造した。前記コーティング組成物を電極の上にメイヤーバー＃１０（ｍｅｙｅｒ ｂａｒ ＃１０）でコートした後、０．５Ｊ／ｃｍ^２のＵＶエネルギー（水銀ランプ）で４ｍ／ｍｉｎの速度で硬化を進めて、 厚さが５μｍのフィルムを製造した。

比較例１
多官能アクリレートモノマーであるペンタエリスリトールトリアクリレート４０重量部、ジペンタエリスリトールヘプタアクリレート４０重量部、光重合開始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ １８４を５重量部および４級アンモニウム塩基を有するアミン系モノマーである１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド１０重量部を混合したものを同量のメチルエチルケトンおよびプロピレングリコールメチルエーテルで希釈して、固形分が４０％であるコーティング組成物を製造した。前記コーティング組成物を電極の上にメイヤーバー＃１０でコートした後、０．５Ｊ／ｃｍ^２のＵＶエネルギー（水銀ランプ）で４ｍ／ｍｉｎの速度で硬化を進めて、厚さが５μｍのフィルムを製造した。

比較例２
多官能アクリレートモノマーであるペンタエリスリトールトリアクリレート４０重量部、ジペンタエリスリトールヘプタアクリレート４０重量部、光重合開始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ １８４を５重量部および４級アンモニウム塩基を有するアミン系モノマーである共栄社のＤＱ−１００を１０重量部を混合したものを、同量のメチルエチルケトンとプロピレングリコールメチルエーテルで希釈して、固形分が４０％であるコーティング組成物を製造した。前記コーティング組成物を電極の上にメイヤーバー＃１０でコートした後、０．５Ｊ／ｃｍ^２のＵＶエネルギー（水銀ランプ）で４ｍ／ｍｉｎの速度で硬化を進めて、厚さが５μｍのフィルムを製造した。

比較例３
多官能アクリレートモノマーであるペンタエリスリトールトリアクリレート４０重量部、ジペンタエリスリトールヘプタアクリレート４０重量部、光重合開始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ １８４を５重量部、塩（Ｓ２）１０重量部を混合したものをブタノール（ｎ−Ｂｕｔａｎｏｌ）で希釈して、固形分が４０％であるコーティング組成物を製造した。前記コーティング組成物を電極の上にメイヤーバー＃１０でコートした後、０．５Ｊ／ｃｍ^２のＵＶエネルギー（水銀ランプ）で４ｍ／ｍｉｎの速度で硬化を進めて、厚さが５μｍのフィルムを製造した。

比較例４
多官能アクリレートモノマーであるペンタエリスリトールトリアクリレート４０重量部、ジペンタエリスリトールヘプタアクリレート４０重量部、光重合開始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ １８４を５重量部および塩（Ｓ３）１０重量部を混合したものをブタノール（ｎ−Ｂｕｔａｎｏｌ）で希釈して、固形分が４０％であるコーティング組成物を製造した。前記コーティング組成物を電極の上にメイヤーバー＃１０でコートした後、０．５Ｊ／ｃｍ^２のＵＶエネルギー（水銀ランプ）で４ｍ／ｍｉｎの速度で硬化を進めて、厚さが５μｍのフィルムを製造した。

実施例および比較例のフィルムについて分析を行った結果は、下記表１に記載されている。

前記表１から明らかなように、実施例１の場合、優れた透過率、ヘイズおよび耐スクラッチ性を示す一方で、耐湿熱テストの結果、白化現象が観察されず、従来の帯電防止性塩を含む比較例１より優れた帯電防止性を示すことが分かる。

従来の帯電防止性塩を含む比較例１の場合、実施例より帯電防止性が劣る一方で、耐湿熱特性および耐擦傷性も、実施例より劣ることが分かる。

比較例２〜４の場合、耐湿熱テスト前に測定した表面抵抗値を見ると、帯電防止性は良好であるが、ヘイズ特性や耐スクラッチ性が実施例より劣ることが分かる。また、比較例２〜４の場合、耐湿熱テスト後に白化現象が観察され、特に、耐湿熱テスト後に測定された表面抵抗の場合、その値が測定された位置によって大きく変化した。

Claims (15)

1. ラジカル重合性バインダーと、
   下記化学式１で表される単位を２個以上含むポリシルセスキオキサンアニオンとラジカル重合性カチオンを有する塩と、を含むコーティング組成物：
   ［化学式１］
   ［ＲＳｉＯ_３／２］
   化学式１で、Ｒは、ヒドロキシ基、チオール基、酸素アニオン（−Ｏ⁻）または硫黄アニオン（−Ｓ⁻）であり、２個以上含まれる化学式１の単位のうち少なくとも一つの単位のＲは、酸素アニオン（−Ｏ⁻）または硫黄アニオン（−Ｓ⁻）である。
2. アニオンは、下記化学式２で表される単位をさらに含む、請求項１に記載のコーティング組成物：
   ［化学式２］
   ［Ｒ_２ＳｉＯ_２／２］
   化学式２で、Ｒは、ヒドロキシ基、チオール基、酸素アニオン（−Ｏ⁻）または硫黄アニオン（−Ｓ⁻）である。
3. ポリシルセスキオキサンアニオンの分子量が５００〜２，５００の範囲内である、請求項１または２に記載のコーティング組成物。
4. ラジカル重合性カチオンは、下記化学式３で表される、請求項１から３のいずれか一項に記載のコーティング組成物：
   ［化学式３］
   

   

   化学式３で、Ｒ_１〜Ｒ_４は、それぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルキニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシアルキル基またはメタクリロイルオキシアルキル基であり、Ｒ_１〜Ｒ_４のうち少なくとも一つは、アルケニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシアルキル基またはメタクリロイルオキシアルキル基である。
5. 塩は、バインダー１００重量部に対して７〜４５重量部の比率で含まれる、請求項１から４のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
6. ラジカル重合性バインダーは、アクリレート化合物である、請求項１から５のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
7. ラジカル重合性バインダーは、多官能性アクリレート化合物である、請求項１から６のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
8. 多官能性アクリレート化合物は、三官能性以上である、請求項７に記載のコーティング組成物。
9. ラジカル重合性バインダーと、ラジカル重合性カチオンと、下記化学式１の単位を２個以上含むポリシルセスキオキサンアニオンとを含むコーティング層を備えるフィルム：
   ［化学式１］
   ［ＲＳｉＯ_３／２］
   化学式１で、Ｒは、ヒドロキシ基、チオール基、酸素アニオン（−Ｏ⁻）または硫黄アニオン（−Ｓ⁻）であり、２個以上含まれる化学式１の単位のうち少なくとも一つの単位のＲは、酸素アニオン（−Ｏ⁻）または硫黄アニオン（−Ｓ⁻）である。
10. ラジカル重合性バインダーとラジカル重合性カチオンは、互いに重合された状態でコーティング層に含まれている、請求項９に記載のフィルム。
11. コーティング層は、表面抵抗が１×１０^８〜９×１０^１０Ω／スクエアの範囲内にある、請求項９または１０に記載のフィルム。
12. ヘイズが１％以下である、請求項９から１１のいずれか一項に記載のフィルム。
13. 透過率が９０％以上である、請求項９から１２のいずれか一項に記載のフィルム。
14. 請求項９から１３のいずれか一項に記載のフィルムを含む光学積層体。
15. 請求項９から１３のいずれか一項に記載のフィルムまたは請求項１４に記載の光学積層体を含む表示装置。