硬涂层组合物及含硬涂层组合物的硬涂膜、窗膜和显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种硬涂层组合物以及包括该硬涂层组合物的硬涂膜、窗膜和显示装置，所述硬涂层组合物由硅氮烷化合物、多官能(甲基)丙烯酸类树状高分子化合物或具有环己基的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、光引发剂和溶剂组成，从而表现出优异的耐划伤性、硬度和柔性。

Hard film, hard coating composition and coating composition containing hard film and display device

The invention relates to a hard coating film, a hard coating composition and the hard coating composition comprises a window film and display device, wherein the hard coating composition is composed of silazane compounds, a polyfunctional (meth) acrylic dendrimer compounds or cyclohexyl with polyfunctional carbamic acid ester (methyl) acrylate, initiator and solvent composition, which exhibits excellent scratch resistance, hardness and flexibility.

【技术实现步骤摘要】
硬涂层组合物及含硬涂层组合物的硬涂膜、窗膜和显示装置相关申请的交叉引用本申请要求于2016年4月27日提交的申请号为KR10-2016-0051452的韩国专利申请的优先权，在此其全部内容通过引用并入本申请。
本专利技术涉及一种硬涂层组合物以及包括该硬涂层组合物的硬涂膜和显示装置。更具体地，本专利技术涉及一种硬涂层组合物以及包括该硬涂层组合物的硬涂膜和显示装置，所述硬涂层组合物包括硅氮烷化合物、多官能(甲基)丙烯酸类树状高分子化合物或具有环己基的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、光引发剂和溶剂。
技术介绍
近来，包括诸如液晶显示器或有机发光二极管显示器等的平板显示器的薄型显示装置正受到很多关注。特别地，这些薄型显示装置以触摸屏面板的形式提供，并且广泛用于以便携性为特征的各种智能装置，不仅包括智能手机和平板电脑，还包括各种可佩戴装置。这种便携式触摸屏面板形式的显示装置被构造成使得用于保护显示器的窗膜置于显示面板上，从而保护显示面板免受划伤或外部冲击。在大多数情况下，用于显示器的强化玻璃用作窗膜。用于显示器的强化玻璃比通常的玻璃薄，但是被制造成具有高强度和高耐划伤性。然而，强化玻璃很重，因此不适合用于轻型便携式装置，并且由于其抵抗外部冲击的能力差，难以实现抗断裂性。此外，这种强化玻璃不能弯曲超过预定水平，使得其不适合用作具有弯曲或折叠能力的柔性显示器材料。目前，正在对具有与强化玻璃的强度和耐划伤性对应的强度和耐划伤性并同时确保柔性和抗冲击性的光学塑料覆盖件进行彻底研究。与通常的强化玻璃相比，光学透明塑料覆盖件材料可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚碳酸酯(PC)和聚酰亚胺(PI)。然而，与用于保护显示器的窗膜中的强化玻璃相比，这些高分子塑料基材可能表现出差的硬度和耐划伤性，且抗冲击性不足。因此，已经进行了许多尝试，以通过用复合树脂组合物涂布这些塑料基材来获得所需的性能。因此，通过在塑料基材膜上形成硬涂层确保了高硬度。通常的硬涂层使用包括具有光固化官能团的树脂、固化剂或固化催化剂和其它添加剂的组合物来形成。特别地，将具有多官能团的复合树脂涂布在光学塑料基材膜上，由此得到的基材膜适合用作硬度和耐划伤性提高的的用于保护显示器的窗膜。然而，通常的光固化复合树脂的缺点在于难以获得与强化玻璃相当的高硬度，并且由于固化时的收缩而可能会明显发生卷曲。此外，这种复合树脂不具有足够的柔性，因此不适合用于柔性显示装置的保护窗膜。公开号为10-2013-0074167的韩国专利申请公开了一种具有高硬度和柔性的塑料基材，但是在基材上形成的硬涂层仅用于增加硬度和耐化学性，而不会增加柔性。[引用列表][专利文献]韩国专利申请公开号10-2013-0074167
技术实现思路
因此，本专利技术旨在提供一种具有优异的耐划伤性、硬度和柔性的硬涂层组合物。此外，本专利技术旨在提供一种使用硬涂层组合物形成的硬涂膜。此外，本专利技术旨在提供一种包括硬涂膜的显示装置。因此，本专利技术提供了一种硬涂层组合物，其包括：下述化学式1或2的硅氮烷化合物，下述化学式3的多官能(甲基)丙烯酸类树状高分子化合物或具有环己基的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯，光引发剂和溶剂。[化学式1][化学式2][化学式3](R13)4-nC(CH2OR14)n在化学式1至化学式3中，R1至R6各自独立地相同或不同，并且为具有1至10个碳原子的烷基，R7至R12各自独立地相同或不同，并且为氢或具有1至10个碳原子的烷基，R13为具有2至5个碳原子的烷基，n为2至4的整数，并且R14为下述化学式4的化合物。[化学式4]在化学式4中，m为2或3，并且R15为氢或(甲基)丙烯酸酯基，至少一个R15为(甲基)丙烯酸酯基。此外，本专利技术提供了一种通过涂布硬涂层组合物形成的硬涂膜。此外，本专利技术提供了一种包括硬涂膜的窗膜。此外，本专利技术提供一种包括硬涂膜的显示装置。根据本专利技术，硬涂层组合物能够表现出优异的硬度和耐划伤性。此外，本专利技术的硬涂层组合物能够控制固化密度，从而改善卷曲并提高柔性。此外，通过涂布本专利技术的硬涂层组合物形成的硬涂膜能够表现出优异的耐划伤性、硬度和柔性。此外，硬涂膜可以应用于柔性显示装置。具体实施方式在下文中，将给出对本专利技术的详细描述。本专利技术涉及一种硬涂层组合物，其包括下述化学式1或2的硅氮烷化合物、下述化学式3的多官能(甲基)丙烯酸类树状高分子化合物或具有环己基的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、光引发剂和溶剂。[化学式1][化学式2][化学式3](R13)4-nC(CH2OR14)n在化学式1至化学式3中，R1至R6各自独立地相同或不同，并且为具有1至10个碳原子的烷基，R7至R12各自独立地相同或不同，并且为氢或具有1至10个碳原子的烷基，R13为具有2至5个碳原子的烷基，n为2至4的整数，并且R14为下述化学式4的化合物。[化学式4]在化学式4中，m为2或3，并且R15为氢或(甲基)丙烯酸酯基，至少一个R15为(甲基)丙烯酸酯基。本专利技术的硬涂层组合物可以表现出优异的耐划伤性，并且可以调节自由基聚合的速率以控制固化密度。因此，能够提供具有高硬度、耐卷曲性和柔性的硬涂层组合物。以下是对根据本专利技术的硬涂层组合物的各个组分的描述。(A)硅氮烷化合物本专利技术的硬涂层组合物包括下述化学式1或2的硅氮烷化合物。[化学式1][化学式2]在化学式1和化学式2中，R1至R6各自独立地相同或不同，并且为具有1至10个碳原子的烷基，并且R7至R12各自独立地相同或不同，并且为氢或具有1至10个碳原子的烷基。可以对化学式1或化学式2的、在其两端具有乙烯基的硅氮烷化合物进行UV固化，并且利用由于Si-NH-Si键合而得到的结构特征，其硬涂层也能够表现出提高的耐划伤性。此外，基于本专利技术的硬涂层组合物中固体的总重量，化学式1或化学式2的硅氮烷化合物的含量为10重量％至50重量％，并优选为15重量％至40重量％。如果化学式1或化学式2的硅氮烷化合物的量小于10重量％，则耐划伤性的改善不显著。另一方面，如果其量超过50重量％，则难以实现硬涂层的硬度。如本文所用，术语“固体的总重量”是指除溶剂以外的其余组分。本专利技术的硬涂层组合物包括多官能(甲基)丙烯酸类树状高分子化合物或具有环己基的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。(B)多官能(甲基)丙烯酸类树状高分子化合物本专利技术的硬涂层组合物包括下述化学式3的多官能(甲基)丙烯酸类树状高分子化合物。[化学式3](R13)4-nC(CH2OR14)n在化学式3中，R13为具有2至5个碳原子的烷基，n为2至4的整数，并且R14为下述化学式4的化合物。[化学式4]在化学式4中，m为2或3，并且R15为氢或(甲基)丙烯酸酯基，至少一个R15为(甲基)丙烯酸酯基。在这种情况下，化学式3的多官能(甲基)丙烯酸类树状高分子化合物是第二代或第三代树状高分子化合物，并且在其分支端含有至少一个(甲基)丙烯酸酯基，因此在硬涂层组合物中用作可聚合化合物。术语“树状高分子化合物”是指构造成使得分子链按照一定的规则从其中心向外规则地聚合的化合物，并且树状高分子化合物中的术语“代”是指构造成使得可聚合官能团从其中心聚合从而形成分支的化合物。当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硬涂层组合物，包括：下述化学式1或化学式2的硅氮烷化合物，下述化学式3的多官能(甲基)丙烯酸类树状高分子化合物或具有环己基的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯，光引发剂和溶剂：[化学式1]

【技术特征摘要】
2016.04.27 KR 10-2016-00514521.一种硬涂层组合物，包括：下述化学式1或化学式2的硅氮烷化合物，下述化学式3的多官能(甲基)丙烯酸类树状高分子化合物或具有环己基的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯，光引发剂和溶剂：[化学式1][化学式2][化学式3](R13)4-nC(CH2OR14)n其中，R1至R6各自独立地相同或不同，并且为具有1至10个碳原子的烷基，R7至R12各自独立地相同或不同，并且为氢或具有1至10个碳原子的烷基，R13为具有2至5个碳原子的烷基，n为2至4的整数，并且R14为下述化学式4的化合物：[化学式4]其中，m为2或3，并且R15为氢或(甲基)丙烯酸酯基，至少一个R15为(甲基)丙烯酸酯基。2.根据权利要求1所述的硬涂层组合物，其中，所述化学式3的多官能(甲基)丙烯酸类树状高分子化合物包括下述化学式5的化合物：[化学式5]3.根据权利要求1所述的硬涂层组合物，其中，所述具有环己基的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯通过使具有环己基的二异氰酸酯和具有羟基的多官能(甲基)丙烯酸酯缩合来制备。4.根据权利要求3所述的硬涂层组合物，其中，所述具有环己基的二异氰酸酯包括选自由1,4-环己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯所组成的组中的至少一种。5.根据权利要求3所述的硬涂层组合物，其中，所述具有羟基的多官能(甲基)丙烯酸酯包括选自由三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯和二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯所组成组中的至少一种。6.根据权利要求1所述的硬涂层组合物，其中，所述具有环己基的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯包括下述化学式6的化合物：[化学式6]其中，A为7.根据权利要求1所述的硬涂层组合物，其中，包括具有环己基的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的硬涂层组合物还包括具有乙二醇基的多官能(甲基)丙烯酸酯。8.根据权利要求7所述的硬涂层组合物，其中，所述具有乙二醇基的多官能(甲基)丙烯酸酯通过以下步骤制得：使多元醇与环氧乙烷进行加成反应以得到具有乙二醇基的多官能醇，然后使所述多官能醇与(甲基)丙烯酸缩合。9.根据权利要求8所述的硬涂层组合物，其中，所述多元醇包括选自由甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇和二季戊四醇所组成的组中的至少一种。10.根据权利要求7所述的硬涂层组合物，其中，所述具有乙二醇基的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：李升祐，
申请(专利权)人：东友精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR