JP5882496B2 - ガラス基板の代用として使用可能な高強度透明プラスチックシート及びその製造方法 - Google Patents

ガラス基板の代用として使用可能な高強度透明プラスチックシート及びその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、高強度透明プラスチックシート及びその製造方法に関し、より詳細には、携帯用ディスプレイ装置の外窓への活用に適した高強度透明プラスチックシート及びその製造方法に関する。
携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、タブレットＰＣ（ｔａｂｌｅｔ ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などの携帯用ディスプレイ装置の外窓に使用される透明ガラス基板は、化学的強化処理が施されている場合が多く、衝撃強度、表面硬度及び屈曲弾性率の面で非常に優れる物性を示す。
しかし、このような透明ガラス基板は、相対的に高価であり、プラスチックなどに比べて相当重いという短所を有する。特に、最近は、携帯用装置が徐々に軽量及び薄型化されている傾向に伴い、プラスチックなどの比重の低い軽量素材が迅速に導入されている。
これによって、最近は、透明ガラス基板の代わりに、携帯用ディスプレイ装置の外窓に、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂を単層に押出したシートを用いている。しかし、ＰＭＭＡ樹脂を用いたシートの場合は、耐衝撃性が低いので、外部の小さい衝撃によっても容易に割れるという問題がある。
また、耐衝撃性を付与するための目的で、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂をＰＭＭＡ樹脂と共押出した透明シートを携帯用ディスプレイ装置の外窓に用いている。しかし、この場合も、比較的低い屈曲弾性率により、指で押すと、外窓が内部にへこむという問題がある。
なし
本発明の目的は、透明ガラス基板の短所を補完し、軽量素材でありながらも携帯用ディスプレイ装置の外窓に適用可能な機能性高強度透明プラスチックシートを提供することにある。
また、本発明の目的は、透明ガラス基板の表面硬度に相当近接する高い表面硬度を有し、高温及び高湿に強い物性を有する高強度透明プラスチックシートを製造する方法を提供することにある。
前記目的を達成するための本発明の実施例に係るガラス基板の代用として使用可能な高強度透明プラスチックシートは、透明基材層；前記透明基材層の両面にそれぞれ形成された第１及び第２の接着層；前記第１及び第２の接着層の外側面にそれぞれ形成された第１及び第２の耐熱樹脂層；及び前記第１及び第２の耐熱樹脂層の外側面にそれぞれ形成された第１及び第２のハードコーティング層；を含み、前記第１及び第２の接着層のそれぞれは、０.５μｍ〜５μｍの厚さを有し、
前記第１及び第２の耐熱樹脂層のそれぞれは、重量平均分子量が１０万〜２０万であるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を主成分とし、ガラス転移温度が１２０℃〜１３０℃であるアクリル系樹脂からなり、前記透明基材層は、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）またはポリエチレンテレフタレートグリコール（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ ｇｌｙｃｏｌ：ＰＥＴＧ）からなり、前記第１及び第２のハードコーティング層のそれぞれは、ウレタン系ポリマーで形成されていることを特徴とする。
前記他の目的を達成するための本発明の実施例に係るガラス基板の代用として使用可能な高強度透明プラスチックシートの製造方法は、（ａ）透明基材層の両面に第１及び第２の接着層と第１及び第２の耐熱樹脂層をそれぞれ順次付着するステップ；及び（ｂ）前記第１及び第２の耐熱樹脂層の外側面に第１及び第２のハードコーティング層をそれぞれ形成するステップ；を含み、前記第１及び第２の接着層のそれぞれは、０.５μｍ〜５μｍの厚さを有し、前記第１及び第２の耐熱樹脂層のそれぞれは、重量平均分子量が１０万〜２０万であるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を主成分とし、ガラス転移温度が１２０℃〜１３０℃であるアクリル系樹脂からなり、前記透明基材層は、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）またはポリエチレンテレフタレートグリコール（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ ｇｌｙｃｏｌ：ＰＥＴＧ）からなり、前記第１及び第２のハードコーティング層のそれぞれは、ウレタン系ポリマーで形成されることを特徴とする。
本発明に係る高強度透明プラスチックシートは、耐衝撃性と高温及び高湿に強い特性を有するだけでなく、ガラス基板に比べて相対的に軽量であり、製造単価が著しく低いという利点を有する。
したがって、本発明に係る高強度透明プラスチックシートは、プラスチック素材を基盤にしながらも優れた機械的及び光学的物性を確保できるので、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、タブレットＰＣ（ｔａｂｌｅｔ ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などの携帯用ディスプレイ装置の外窓への活用に適している。
本発明の一実施例に係る高強度透明プラスチックシートを示した断面図である。 本発明の他の実施例に係る高強度透明プラスチックシートを示した断面図である。 本発明の一実施例に係る高強度透明プラスチックシートの製造方法を示した工程フローチャートである。
本発明の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に後述している各実施例を参照すれば明確になるだろう。しかし、本発明は、以下で開示する各実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態に具現可能である。但し、本実施例は、本発明の開示を完全にし、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであって、本発明は、請求項の範疇によって定義されるものに過ぎない。明細書全体にわたって同一の参照符号は、同一構成要素を称する。
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例に係るガラス基板の代用として使用可能な高強度透明プラスチックシート及びその製造方法について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例に係る高強度透明プラスチックシートを示した断面図である。
図１を参照すると、図示した高強度透明プラスチックシート１００は、透明基材層１１０、第１及び第２の接着層１２０、１２２、第１及び第２の耐熱樹脂層１３０、１３２及び第１及び第２のハードコーティング層１４０、１４２を含むことができる。
透明基材層１１０の厚さは、約０.０３ｍｍ〜約５ｍｍであり得るが、必ずしもこれに制限されることはなく、適用されるモデルに応じて多様に変更することができる。
このような透明基材層１１０は、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）、ポリエチレンテレフタレートグリコール（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ ｇｌｙｃｏｌ：ＰＥＴＧ）、シクロオレフィンポリマー（ｃｙｃｌｏ―ｏｌｅｆｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒ：ＣＯＰ）、シクロオレフィン共重合体（ｃｙｃｌｏ―ｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ：ＣＯＣ）、ポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＮ）などから選ばれた１種以上を用いて形成することができる。
この場合、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴＧ）を除いては、複合樹脂として適用することが好ましい。これは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴＧ）樹脂の場合、単独で使用したとしても、一定強度を有しながらも高伸び率を有するので、フレキシブルな特性を有し、曲面部分でのクラックなどの不良を未然に防止できるという効果があるためである。
第１及び第２の接着層１２０、１２２は、透明基材層１１０と後述する第１の耐熱樹脂層１３０との間、そして、透明基材層１１０と後述する第２の耐熱樹脂層１３２との間にそれぞれ形成しなければならなく、第１及び第２の耐熱樹脂層１３０、１３２と透明基材層１１０との接着力を向上させる役割をする。このような第１及び第２の接着層１２０、１２２は、第１及び第２の耐熱樹脂層１３０、１３２と共に共押出コーティングされる工程で透明基材層１１０に形成することができる。一方、第１及び第２の接着層１２０、１２２は、前処理工程で透明基材層１１０に事前にコーティングする方法によって形成することもできる。
このような第１及び第２の接着層１２０、１２２は、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル、ＥＶＡ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃｏ―ｖｉｎｙｌ ａｃｅｔａｔｅ）、ＰＶＡｃ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｃｅｔａｔｅ）などから選ばれた接着剤を用いて形成することができる。第１及び第２の接着層１２０、１２２は、グラビア印刷工法、ロールツーロール（Ｒｏｌｌ―ｔｏ―Ｒｏｌｌ）方式のスクリーン印刷工法及びフレキソ印刷工法、マイクログラビアコーティング、コンマコーティング、ロールコーティングなどから選ばれた一つの工法を用いて適正な厚さに塗布して乾燥する方式によって形成することができる。
このとき、第１及び第２の接着層１２０、１２２のそれぞれは、それらの厚さが低いほど有利であるが、第１及び第２の接着層１２０、１２２のそれぞれの厚さが０.５μｍ未満である場合、適正な水準以上の接着力を確保することが困難になり得る。その一方、第１及び第２の接着層１２０、１２２のそれぞれの厚さが５μｍを超える場合は、接着剤の使用量増加によって製品の硬度が低くなり、耐熱性に問題が生じる。したがって、第１及び第２の接着層１２０、１２２は、０.５μｍ〜５μｍの厚さにそれぞれ形成することが好ましい。
第１及び第２の耐熱樹脂層１３０、１３２は、第１及び第２の接着層１２０、１２２が事前に塗布された透明基材層１１０の両面に押出コーティング工程を通じてそれぞれ形成したり、または、第１及び第２の接着層１２０、１２２と共に共押出コーティングされる工程で形成することができる。このとき、第１及び第２の耐熱樹脂層１３０、１３２のそれぞれは、重量平均分子量が１０万〜２０万であるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を主成分とし、ガラス転移温度が１２０℃〜１３０℃であるアクリル系樹脂からなるものを用いて形成することが好ましい。ガラス転移温度が１２０℃未満であるか、または重量平均分子量が１０万未満であるアクリル系樹脂を第１及び第２の耐熱樹脂層１３０、１３２に用いる場合は、比較的高温（約７０℃〜約９０℃）で実施される携帯用ディスプレイ装置の外窓の印刷工程でカーリング（ｃｕｒｌｉｎｇ）が発生するという問題をもたらし得る。その一方、ガラス転移温度が１３０℃を超えたり、または重量平均分子量が２０万を超えるアクリル系樹脂を第１及び第２の耐熱樹脂層１３０、１３２に用いる場合は、強度は向上するが、光学的に複屈折が生じるおそれがあり、冷却過程で残留応力によって印刷工程でのカーリング問題が発生する可能性が大きくなる。
第１及び第２のハードコーティング層１４０、１４２は、第１及び第２の耐熱樹脂層１３０、１３２の外側面にそれぞれ形成される。このような第１及び第２のハードコーティング層１４０、１４２は、防汚性、耐衝撃性、耐スクラッチ性などを向上させる役割をし、一例として、グラビアコーティング工法によって形成することができる。
このとき、第１及び第２のハードコーティング層１４０、１４２のそれぞれは、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系、シロキサン系ポリマー材質などから選ばれた１種以上を用いて形成することができ、また、オリゴマーなどの紫外線硬化樹脂を用いて形成することができる。また、第１及び第２のハードコーティング層１４０、１４２は、強度向上のためにシリカ系のフィラーをさらに含むことができる。
前記第１及び第２のハードコーティング層１４０、１４２のそれぞれは、２μｍ〜７μｍの厚さに形成することが好ましい。第１及び第２のハードコーティング層１４０、１４２のそれぞれの厚さが２μｍ未満である場合は、前記の効果を確実に発揮することが難しくなり得る。その一方、第１及び第２のハードコーティング層１４０、１４２のそれぞれの厚さが７μｍを超える場合は、効果上昇に対比して生産費用が嵩むという問題がある。
上述した本発明の実施例に係る高強度透明プラスチックシートは、耐衝撃性と高温及び高湿に強い特性を有するだけでなく、ガラス基板に比べて相対的に軽量であり、製造単価が著しく低下するという利点を有する。
したがって、本発明に係る高強度透明プラスチックシートは、プラスチック素材を基盤にしながらも、優れた機械的及び光学的物性を確保できるので、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、タブレットＰＣ（ｔａｂｌｅｔ ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などの携帯用ディスプレイ装置の外窓への活用に適している。
図２は、本発明の他の実施例に係る高強度透明プラスチックシートを示した断面図である。
図２を参照すると、本発明の他の実施例に係る高強度透明プラスチックシート１００は、一実施例に係る高強度透明プラスチックシート（図１の１００）と実質的に同一の構成を有する。但し、本発明の他の実施例に係る高強度透明プラスチックシート１００は、第１及び第２のハードコーティング層１４０、１４２上にそれぞれ合紙された第１及び第２の保護フィルム１５０、１５２をさらに含むことを特徴とする。
第１及び第２の保護フィルム１５０、１５２は、埃、異物などからシート表面を保護するための目的で形成される離型フィルムであって、携帯用ディスプレイ装置の外窓に活用する場合は剥離して使用する。
このような第１及び第２の保護フィルム１５０、１５２のそれぞれは、ポリエチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、アセテート樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂などから選ばれた１種以上を用いて形成することができる。
このような第１及び第２の保護フィルム１５０、１５２のそれぞれの厚さは、特別に制限されることはないが、２０μｍ〜２００μｍであることが好ましいが、これは、第１及び第２の保護フィルム１５０、１５２の厚さが過度に薄いか厚い場合、取り扱いに困難が伴い、特に２００μｍを超える場合は、製造費用が過度に上昇するという問題があるためである。
以下では、添付の図面を参照して本発明の実施例に係るガラス基板の代用として使用可能な高強度透明プラスチックシートの製造方法について簡略に説明する。
図３は、本発明の一実施例に係る高強度透明プラスチックシートを製造する方法を示した工程フローチャートである。
図３を参照すると、図示した高強度透明プラスチックシートの製造方法は、耐熱樹脂層の付着ステップ（Ｓ２１０）、ハードコーティング層の形成ステップ（Ｓ２２０）及び保護フィルムの合紙ステップ（Ｓ２３０）を含むことができる。
（耐熱樹脂層の付着）
耐熱樹脂層の付着ステップ（Ｓ２１０）では、透明基材層の両面に第１及び第２の耐熱樹脂層をそれぞれ形成する。一方、本ステップでは、第１及び第２の耐熱樹脂層と共に、透明基材層の両面に第１及び第２の接着層を共押出することができる。または、上述したように、事前に第１及び第２の接着層を透明基材層の両面にコーティングした後、別途の工程で第１及び第２の耐熱樹脂層を第１及び第２の接着層の両面に押出コーティングすることもできる。
透明基材層は、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）、ポリエチレンテレフタレートグリコール（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ ｇｌｙｃｏｌ：ＰＥＴＧ）、シクロオレフィンポリマー（ｃｙｃｌｏ―ｏｌｅｆｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒ：ＣＯＰ）、シクロオレフィン共重合体（ｃｙｃｌｏ―ｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ：ＣＯＣ）、ポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＮ）などから選ばれた１種以上を用いて形成することができる。
第１及び第２の耐熱樹脂層は、重量平均分子量が１０万〜２０万であるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を主成分とし、ガラス転移温度が１２０℃〜１３０℃であるアクリル系樹脂を用いて形成することが好ましい。
（ハードコーティング層の形成）
ハードコーティング層の形成ステップ（Ｓ２２０）では、第１及び第２の耐熱樹脂層の外側面に第１及び第２のハードコーティング層をそれぞれ形成する。
このような第１及び第２のハードコーティング層は、表面硬度の向上のためにハードコーティング液を第１及び第２の耐熱樹脂層に均一な厚さに塗布した後、約４０℃〜約８０℃で１０分〜６０分間乾燥する方式で形成することができる。
このとき、乾燥温度が４０℃未満であるか、硬化時間が１０分未満である場合は、十分な乾燥が行われないおそれがある。その一方、乾燥温度が８０℃を超えたり、または６０分を超える場合は、過度な乾燥温度及び時間によって製品の形状に変形をもたらし得る。
ここで、第１及び第２のハードコーティング層のそれぞれは、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系、シロキサン系ポリマー材質などから選ばれた１種以上を用いて形成することができ、また、オリゴマーなどの紫外線硬化樹脂を用いて形成することができる。また、第１及び第２のハードコーティング層は、強度の向上のためにシリカ系のフィラーをさらに含むことができる。
（保護フィルムの合紙）
保護フィルムの合紙ステップ（Ｓ２３０）では、第１及び第２のハードコーティング層上に第１及び第２の保護フィルムを合紙する。
このとき、第１及び第２の保護フィルムは、埃、異物などからシート表面を保護するための目的で形成される離型フィルムであって、携帯用ディスプレイ装置の外窓に活用する場合は剥離して使用する。
このような第１及び第２の保護フィルムのそれぞれは、ポリエチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、アセテート樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂などから選ばれた１種以上を用いて形成することができる。
このとき、保護フィルムの合紙ステップ（Ｓ２３０）は必ず行うべきものではなく、必要に応じて省略することも可能である。
以上のステップにより、本発明の実施例に係る高強度透明プラスチックシートの製造方法を終了することができる。
以上検討したように、前記ステップ（Ｓ２１０〜Ｓ２３０）で製造される高強度透明プラスチックシートは、耐衝撃性と高温及び高湿に強い特性を有するだけでなく、ガラス基板に比べて相対的に軽量であり、製造単価が著しく低いという利点を有する。
したがって、本発明に係る高強度透明プラスチックシートは、プラスチック素材を基盤にしながらも、強化ガラスの機械的及び光学的物性に次ぐ物性を確保できるので、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、タブレットＰＣ（ｔａｂｌｅｔ ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などの携帯用ディスプレイ装置の外窓に活用する場合、価格競争力の面で優位を確保することができる。
（実施例）
以下、本発明の好ましい実施例を通じて本発明の構成及び作用をより詳細に説明する。但し、これは、本発明の好ましい例示として提示されたものであって、如何なる意味でもこれによって本発明が制限されると解釈することはできない。
ここに記載していない内容は、この技術分野で熟練した者であれば十分に技術的に類推できるので、それについての説明は省略する。
１．試片の製造
（実施例１）
５０μｍの厚さを有するＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルムの両面に、グラビアコーティング工法で乾燥後に厚さ２μｍのポリウレタン系接着剤を塗布し、別途の押出工程を通じてＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルムの両面にガラス転移温度が１２５℃であるアクリル系共重合体耐熱樹脂をＴ―ダイ法を用いて共押出コーティングした。この共押出されたシートの全体の厚さは１ｍｍであった。
その後、共押出されたシートの両面に、ハードコーティング層の形成のために用いるウレタン系ポリマーを５μｍの厚さにそれぞれ塗布し、５０℃で１５分間硬化した後、３ｃｍ（横）×３ｃｍ（縦）×１ｍｍ（厚さ）に切断して透明プラスチックシート試片を製造した。
（実施例２）
ＰＥＴフィルムの代わりにＰＥＴＧフィルムを用いたことを除いては、実施例１と同一の方法で透明プラスチックシート試片を製造した。
（実施例３）
ＰＥＴフィルムの代わりにＰＥＴ６０重量％及びシクロオレフィンポリマー（ｃｙｃｌｏ―ｏｌｅｆｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒ）４０重量％からなる複合フィルムを用いたことを除いては、実施例１と同一の方法で透明プラスチックシート試片を製造した。
（実施例４）
ＰＥＴ８０重量％及びポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＮ）２０重量％からなる複合フィルムを用いたことを除いては、実施例１と同一の方法で透明プラスチックシート試片を製造した。
（実施例５）
ポリウレタン系接着剤の代わりにＥＶＡ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃｏ―ｖｉｎｙｌ ａｃｅｔａｔｅ）を用い、これを４μｍの厚さに塗布したことを除いては、実施例１と同一の方法で透明プラスチックシート試片を製造した。
（実施例６）
ハードコーティング層の形成のためにウレタン系ポリマーの代わりにシロキサン系ポリマーを用い、これを５μｍの厚さにそれぞれ塗布したことを除いては、実施例１と同一の方法で透明プラスチックシート試片を製造した。
（比較例１）
携帯用ディスプレイ装置の外窓に商用化されて使用されているコーニング社のＧｏｒｉｌｌａ ｇｌａｓｓを３ｃｍ（横）×３ｃｍ（縦）×１ｍｍ（厚さ）に切断して強化ガラス試片を製造した。
（比較例２）
０．６ｍｍの厚さを有するポリカーボネート（ＰＣ）フィルムと０．４ｍｍの厚さを有するＰＭＭＡフィルムをＴ―ダイ法で共押出した後、３ｃｍ（横）×３ｃｍ（縦）×１ｍｍ（厚さ）に切断して透明プラスチックシート試片を製造した。
（比較例３）
１ｍｍの厚さを有するポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂をＴ―ダイ法を用いて断層に押出した後、３ｃｍ（横）×３ｃｍ（縦）×１ｍｍ（厚さ）に切断して透明プラスチックシート試片を製造した。
（比較例４）
ガラス転移温度が１００℃であるアクリル系共重合体耐熱樹脂を用いたことを除いては、実施例１と同一の方法で透明プラスチックシート試片を製造した。
２．物性評価
表１は、実施例１〜６による各試片に対する物性評価結果を示したもので、表２は、比較例１〜４による各試片に対する物性評価結果を示したものである。
（１）透過度（％）及び濁度（ｈａｚｅ）：ＡＳＴＭ Ｄ１００３方法に基づいてＨａｚｅｍｅｔｅｒで測定した。
（２）ｂ＊：ＳＨＩＭＡＺＵ ＵＶ―ＶＩＳ―ＮＩＲ分光光度計（ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ）（ＵＶ―３６００）で測定した。このとき、ｂ＊値は、黄色く見える（ｙｅｌｌｏｗｉｓｈ）程度を示す値であって、その値が大きいほどより黄色く見え、携帯用ディスプレイ装置の外窓に使用する際にはその値が低いほどよい。
（３）屈曲弾性率（ＭＰａ）：ＡＳＴＭ Ｄ７９０方法に基づいて測定した。
（４）表面鉛筆硬度：ＡＳＴＭ Ｄ３３６３方法に基づいて１ｋｇの荷重で測定した。
（５）落錘実験：試片が割れる高さを測定するために、鋼球（Ｓｔｅｅｌ Ｂａｌｌ）１３．２ｇを一定の高さから５回ずつ落とす方式で落錘実験をし、各試片が割れずに耐える落錘の最大高さを表１に示した。
Figure 0005882496
Figure 0005882496
表１及び表２を参照すると、実施例１〜６による各試片の場合、透過度、濁度及びｂ＊値が比較例１による試片と大きな物性差を示さないことが分かる。また、実施例１〜６による各試片の場合、屈曲弾性率及び表面鉛筆硬度が９６００〜１００００及び５Ｈ〜６Ｈであって、強化ガラスである比較例１による試片に対する物性値には及ばない数値ではあるが、比較例２〜３に比べては高い数値であることを確認することができる。特に、実施例１〜６による各試片の場合、落錘実験の結果、落錘の最大高さが７８ｃｍ〜８０ｃｍであって比較例１に近接することを確認することができる。
一方、比較例２〜３による各試片の場合は、実施例１〜６と比較すると、透過度及び濁度は類似する値を有するが、ｂ＊値が相当高く測定されたことが分かる。また、比較例２〜３による各試片の場合、屈曲弾性率及び表面鉛筆硬度が実施例１〜６による各試片に比べて相当低い値であることが分かる。特に、比較例２〜３による各試片の場合、落錘実験の結果、落錘の最大高さが２２ｃｍ〜２３ｃｍに過ぎないことを確認した。
また、比較例４による試片の場合は、ほとんどの物性値が実施例１〜６による各試片の物性値と類似する特性を示したが、濁度が急激に悪くなることを確認した。
前記の実験結果から分かるように、実施例１〜６による各試片を携帯用ディスプレイ装置の外窓に活用する場合、軽量でありながらも低費用で強化ガラスの機械的及び光学的物性に次ぐ特性を具現できることを確認した。
以上では、本発明の実施例を中心に説明したが、これは例示的なものに過ぎなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する技術者であれば、これから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であることを理解できるだろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、以下で記載する特許請求の範囲によって判断すべきであろう。
１００・・・高強度透明プラスチックシート
１１０・・・透明基材層
１２０・・・第１の接着層
１２２・・・第２の接着層
１３０・・・第１の耐熱樹脂層
１３２・・・第２の耐熱樹脂層
１４０・・・第１のハードコーティング層
１４２・・・第２のハードコーティング層
１５０・・・第１の保護フィルム
１５２・・・第２の保護フィルム

Claims (6)

  1. 透明基材層；
    前記透明基材層の両面にそれぞれ形成された第１及び第２の接着層；
    前記第１及び第２の接着層の外側面にそれぞれ形成された第１及び第２の耐熱樹脂層；及び
    前記第１及び第２の耐熱樹脂層の外側面にそれぞれ形成された第１及び第２のハードコーティング層；を含み、
    前記第１及び第２の接着層のそれぞれは、０.５μｍ〜５μｍの厚さを有し、
    前記第１及び第２の耐熱樹脂層のそれぞれは、重量平均分子量が１０万〜２０万であるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を主成分とし、ガラス転移温度が１２０℃〜１３０℃であるアクリル系樹脂からなり、
    前記透明基材層は、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）またはポリエチレンテレフタレートグリコール（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ ｇｌｙｃｏｌ：ＰＥＴＧ）からなり、
    前記第１及び第２のハードコーティング層のそれぞれは、ウレタン系ポリマーで形成されていることを特徴とする高強度透明プラスチックシート。
  2. 前記第１及び第２の接着層のそれぞれは、
    ポリエステル、ポリウレタン、アクリル、ＥＶＡ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃｏ―ｖｉｎｙｌ ａｃｅｔａｔｅ）及びＰＶＡｃ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｃｅｔａｔｅ）から選ばれたいずれか一つの接着剤を用いて形成されることを特徴とする、請求項１に記載の高強度透明プラスチックシート。
  3. 前記第１及び第２のハードコーティング層のそれぞれは、
    ２μｍ〜７μｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載の高強度透明プラスチックシート。
  4. （ａ）透明基材層の両面に第１及び第２の接着層と第１及び第２の耐熱樹脂層をそれぞれ順次付着するステップ；及び
    （ｂ）前記第１及び第２の耐熱樹脂層の外側面に第１及び第２のハードコーティング層をそれぞれ形成するステップ；を含み、
    前記第１及び第２の接着層のそれぞれは、０.５μｍ〜５μｍの厚さを有し、
    前記第１及び第２の耐熱樹脂層のそれぞれは、重量平均分子量が１０万〜２０万であるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を主成分とし、ガラス転移温度が１２０℃〜１３０℃であるアクリル系樹脂からなり、
    前記透明基材層は、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）またはポリエチレンテレフタレートグリコール（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ ｇｌｙｃｏｌ：ＰＥＴＧ）からなり、
    前記第１及び第２のハードコーティング層のそれぞれは、ウレタン系ポリマーで形成されることを特徴とする高強度透明プラスチックシートの製造方法。
  5. 前記（ａ）ステップでは、
    前記透明基材層の両面に前記第１及び第２の接着層を事前に形成した後、前記第１及び第２の耐熱樹脂層を両面に押出コーティングしたり、または、前記第１及び第２の接着層と前記第１及び第２の耐熱樹脂層を透明基材層の両面に共押出コーティングすることを特徴とする、請求項４に記載の高強度透明プラスチックシートの製造方法。
  6. 前記（ｂ）ステップの後では、
    （ｃ）前記第１及び第２のハードコーティング層上に第１及び第２の保護フィルムを合紙するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項４に記載の高強度透明プラスチックシートの製造方法。
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