KR101186894B1 - 터치패널용 도전성 필름 및 터치패널용 도전성 필름제조방법 - Google Patents

터치패널용 도전성 필름 및 터치패널용 도전성 필름제조방법 Download PDF

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Abstract

수축이 적고 치수변화가 작은 도전성 PET필름을 사용함으로써, 고온내성이 뛰어나며 미끄럼 저항성이 매우 뛰어난 터치패널용 도전성 필름을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 폴리에틸렌텔레프탈레이트 필름에 의해 형성된 층과, 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을 적어도 갖는 기저체 상에 도전막을 형성하여 되며, 상기 기저체의 150℃에서 1시간 가열한 후의 길이방향(MD) 및 가로방향(TD)의 수축율이 모두 0.5%이하인 것을 특징으로 하는 터치패널용 도전성 필름, 특히 ITO와 같은 무기계의 투명 도전막을 스퍼터링 등의 수법으로 부착시키기 전에 PET필름에 가교성 물질을 100℃～180℃에서 경화시킴으로써, 상기 수축율을 0.5%이하로 한 PET필름 기저체에 투명 도전막을 부착시킨 터치패널용 도전성 필름을 제공한다.

Description

터치패널용 도전성 필름 및 터치패널용 도전성 필름 제조방법{CONDUCTIVE FILM FOR TOUCH PANEL AND METHOD FOR PRODUCING CONDUCTIVE FILM FOR TOUCH PANEL}
본 발명은 터치패널의 디스플레이의 투명 도전성 필름으로서 사용되는 터치패널용 도전성 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다. 상세하게는 고온에서도 안정적이며 미끄럼으로 인한 열화(劣化)가 작은 터치패널용 도전성 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.
투명 도전성 필름은 터치패널(이하, TP라 칭하는 일이 있다)의 전극, 액정 디스플레이의 전극, 일렉트로 루미네센스 디스플레이의 전극과 같은 광학 디스플레이의 전극으로서 사용되고 있다. 예를 들면 저항막 방식의 터치패널에서는, 일반적으로, 인듐주석산화물(이하, ITO라 칭하는 일이 있다)이 스퍼터링 등의 방법으로 부착된 투명 도전 유리판과, 폴리에틸렌텔레프탈레이트 필름(이하, PET필름이라 칭하는 일이 있다) 등의 플라스틱 필름에 ITO가 스퍼터링 등의 방법으로 부착된 투명 도전성 필름이 전극으로서 스페이서를 통해 서로 마주보며 사용되고 있다.
CRT나 LCD 등의 표시장치상에 배치되어, 표시를 보면서 손가락이나 펜 등으로 눌러 데이터나 지시/명령을 입력할 수 있는 터치패널은 널리 사용되고 있다. 터치패널에 사용되는 투명 도전성 필름에는 패터닝이나 은 페이스트를 경화시키는 공정이 필요하며, 이 경화를 위해 120℃～170℃의 온도에서 수 분～수 시간 유지할 필요가 있다. 그런데, PET필름은 융점이 300℃이상이지만, 유리전이온도가 70수℃로 낮고, 또한 결정성 수지이며, 연신되어 있는 경우가 많기 때문에, 상기 온도를 인가한 후에 실온으로 냉각되면 크게 필름이 수축된다는 문제가 있다. 그 때문에, 도전성 필름이 뒤로 휘어 젖혀지거나, 서로 마주보는 전극이 ITO 부착 유리인 경우에는 열팽창계수가 작기 때문에 가열되어도 거의 치수 변화가 없는 ITO 부착 유리와 패턴화된 전극의 위치가 어긋나는 문제가 있었다. 또한, 터치패널은 자동차 내부 등 고온이 되는 환경에서도 사용되기 때문에, PET필름은 그 때마다 팽창수축을 반복함으로써 주름이 생기거나, 파문이 생겨서 기능이 삭감되거나 하는 문제가 있었다. 근래, 터치패널도 대형화되는 경향이 있어, 이와 같은 온도 변화로 인해 치수가 크게 변화하거나 전극 간의 위치 어긋남이 발생하는 문제도 있었다.
한편, 투명 도전성 필름의 미끄럼 저항성을 높이는 것은 커다란 과제가 되고 있다. 터치패널은 손가락 터치에 의한 ON-OFF만을 감지할 수 있으면 되는 디지털 방식과, 펜 등으로 화상이나 문자를 입력할 수 있는 아날로그 방식의 것이 있다. 이 중 특히, 아날로그 방식에서는 투명 도전성 필름 위에 직접 펜 등으로 입력되기 때문에, 입력시마다 탄력성이 있는 PET필름이 휘므로, 그 표면에 부착되어 있는 ITO에 응력이 걸리게 된다. 통상, 250g정도의 하중으로 10만회 이상의 직선 쓰기나 문자 쓰기에 의한 미끄럼 테스트가 실시되며, ITO의 밀착성이 나쁜 경우에는 펜 입력의 반복에 의해 ITO에 미세한 크랙이 생기거나 벗겨지거나 해서 저항값이 크게 상승하여 도전기능이 삭감되는 문제가 있었다. 또한, 밀착성이 좋은 경우에도, 미끄럼 반복으로 인한 응력에 의해 ITO에 마찬가지 문제가 발생하는 일이 있다. 근래, 이 미끄럼성은 500g의 하중에 의한 30만회의 테스트에 합격할 것이 요구되고 있으며, 또한 한층 미끄럼 특성이 뛰어난 투명 도전성 필름이 요구되고 있다.
이 ITO 부착 PET필름의 미끄럼 특성을 개선하기 위해, 여러 가지 검토가 행해지고 있다. 예를 들면 일본 특허공보 제2667680호에서는 125㎛ 두께 정도의 PET필름과 25㎛ 두께 정도의 ITO 부착 PET필름을 특정 점착제로 라미네이팅한 후, 두꺼운 쪽의 PET필름 상에, 펜으로 입력되었을 때의 힘을 점착제의 쿠션성을 이용해 흡수시켜, ITO에 데미지가 가해지지 않도록 함으로써 미끄럼 특성을 개선하고 있다. 그러나, 이 방식에서도 500g 하중으로 30만회의 펜 미끄럼을 만족시키지 못하는 일이 많으며, 점착층에서의 벗겨짐, 점착제가 황색으로 착색되는 문제, 점착제의 내열성이나 흡습성이 나쁘기 때문에 열악한 환경에서 변질되는 문제, 라미네이팅을 수행하지 않은 PET에 직접 ITO가 부착되어 있는 1장으로 이루어진 ITO 필름보다 구성이 복잡하며, 이 때문에 제조공정이 복잡해져서 고가가 되는 문제가 있었다.
또한, 미끄럼 특성을 개선하기 위해, ITO를 치밀하고 고강도로 하려는 시도가 있다. 이 방법은 스퍼터링법으로 PET필름에 비정질의 ITO를 부착시킨 후, 150℃ 정도의 온도에서 수 시간～수십 시간 동안 어닐링을 실시하여, 비정질의 ITO를 결정화 ITO로 만들고 있다. 이 결정화 ITO가 부착된 투명 도전성 필름은, 비결정성의 ITO가 부착된 투명 도전성 필름에 비하면, 미끄럼 특성은 이기고 있지만, 펜 입력의 TP로서는 전혀 만족스럽지 못한 것이었다. 또한, 장시간의 어닐링을 요하기 때문에, 투명성이 손상되거나 황색으로 착색되거나 고가가 되는 문제도 있었다. 또한, ITO층을 PET필름에 형성한 후에, 이와 같이 150℃ 부근의 온도에서 어닐링 처리를 함으로써, MD(길이방향) 및 TD(가로방향)의 열수축율을 0.5% 이하로 할 수 있는데, 이 경우, ITO층 그 자체는 결정성이 되어 고강도가 되는데, 반복적인 미끄럼으로 인해 ITO층이 PET필름으로부터 벗겨지거나, 경우에 따라서는 미세한 크랙을 발생하는 일이 있다.
이와 같이, 미끄럼 저항성이 뛰어난 투명 도전성 필름에 대해서는 여러 가지 검토가 이루어지고는 있지만, 요구되는 미끄럼 저항성이 반드시 만족되고 있는 것은 아닐 뿐더러, 종래의 것은 구조가 복잡하거나 제조공정이 복잡해지거나 하여, 그 때문에 미끄럼 특성 이외의 광학상의 특성이 희생이 되거나 비용이 상승한다는 결점이 있었다.
또한, TP의 투명 도전성 필름은 펜이나 손가락으로 표면이 문질러지기 때문에, 흠집이 생기는 것을 방지하거나 화상의 번쩍임을 방지하거나 뉴톤링의 발생을 방지하거나 하는 등이 필요한 경우가 있다. 또한, 화상을 맑게 하거나 밝게 하기 위해, 높은 광선투과율도 요구되고 있다.
또한, TP용 도전성 필름에서는 종래부터 표면에 흠집이 생기는 것을 방지하기 위해, PET필름의 표면에 자외선 경화 수지층을 형성하는 일이 행해지고 있지만, 이 자외선 경화 수지층은, 표면경도를 높이기 위한 흠집 방지층으로서 마련된 것으로, 기저체의 열안정성이나 도전성 필름의 미끄럼 저항성을 개선하기 위한 방법으 로서는 검토된 적이 없었다.
본 발명은 상기한 종래의 제반 문제를 모두 해결하고, 이하의 목적을 달성하는 것을 과제로 한다. 즉, 본 발명은 열악한 환경 하에서도 치수 변화가 작고, 미끄럼 특성이 매우 뛰어난 터치패널용 도전성 필름 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 바, PET필름에 의해 형성된 층과, 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을 적어도 갖는 기저체 상에 도전막을 형성하여 이루어진 도전성 필름으로서, 또한, 상기 기저체의 150℃에서 1시간 가열한 후의 길이방향(MD) 및 가로방향(TD)의 수축율이 모두 0.5%이하인 도전성 필름이 상기 문제를 일거에 해결하고, 미끄럼 특성이 매우 뛰어난 터치패널용 도전성 필름이 되는 것을 발견하였다.
즉, 발명자는 PET필름으로 이루어진 투명 도전성 필름에는, 가열된 경우, 유기물인 PET필름에 비해, 선팽창계수가 훨씬 작은 ITO 등의 무기산화물이 도전막으로서 표면에 부착되어 있으므로, 이들 무기산화물과 PET필름 사이의 열로 인한 팽창율이나 수축율의 차이가, 은 페이스트의 경화를 위한 150℃정도의 가열공정 후나 고온 환경에서의 사용시에, 도전성 필름이 휘거나 주름지는 원인이 될 뿐만 아니라, 도전막이 필름으로부터 벗겨지거나 도전막에 크랙이 생기는 주요한 원인이 되어, 도전성이 저하되거나 전극으로서 기능하지 않게 되는 상태를 야기한다고 상정하였다. 또한, 도전막이 PET필름으로부터 벗겨지거나 크랙이 생기지 않은 경우에도, 상기 고열처리나 조건으로 인해 ITO 등의 무기산화물과 PET필름의 계면에는 스트레스가 잔류하여, 터치패널에 이용된 경우, 펜에 의한 미끄럼이 반복되면 벗겨짐이나 크랙이 발생하는 것으로 상정하였다. 이와 같은 현상이 미끄럼 저항성에 악영향을 미친다고 생각하였다. 이와 같은 상정 하에, 기저체의 열로 인한 수축율 및 치수 변화를 억제하고 경화층에 의해 기저체를 안정화시키는 것이, 터치패널의 투명 도전성 필름에 특히 요구되는 미끄럼 특성을 현저하게 개선하다는 새로운 사실을 확인하여, 본 발명에 이르렀다.
즉, 상기 과제를 해결하기 위한 수단은 다음과 같다.
<1> 폴리에틸렌텔레프탈레이트 필름에 의해 형성된 층과, 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을 적어도 갖는 기저체 상에 도전막을 형성하여 되며, 상기 기저체의 150℃에서 1시간 가열한 후의 길이방향(MD) 및 가로방향(TD)의 수축율이 모두 0.5%이하인 것을 특징으로 하는 터치패널용 도전성 필름.
<2> 기저체가, 경화층으로서, 열가교성의 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을 갖는 상기 <1>에 기재된 터치패널용 도전성 필름.
<3> 기저체가, 추가로, 광 또는 전자선에 의한 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을 갖는 상기 <2>에 기재된 터치패널용 도전성 필름.
<4> 기저체가, 광 또는 전자선에 의한 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을 PET필름층의 양측에 갖는 상기 <3>에 기재된 터치패널용 도전성 필름.
<5> 도전막이 비결정성 ITO(인듐주석산화물)인 상기 <1>～<4> 중 어느 하나에 기재된 터치패널용 도전성 필름.
<6> 150℃에서 1시간 가열한 후의 길이방향(MD) 및 가로방향(TD)의 수축율이 모두 0.5%이하가 되도록 미리 처리된 기저체에 도전막을 부착시킴으로써 얻어진 상기 <1>～<5> 중 어느 하나에 기재된 터치패널용 도전성 필름.
<7> 적어도 1층의 경화층이, PET필름을 100℃～180℃ 사이의 온도에서 열처리함과 동시에, 또는 PET필름을 100℃～180℃ 사이의 온도에서 열처리한 후에, 가교성 물질을 상기 PET필름의 적어도 일면에 경화시켜 얻어진 것인 상기 <6>에 기재된 터치패널용 도전성 필름.
<8> 적어도 1층의 경화층이, PET필름을 100℃～180℃ 사이의 온도에서 열처리를 실시함과 동시에, 또는 PET필름을 100℃～180℃ 사이의 온도에서 열처리한 후로서 상기 PET필름이 실온으로 냉각되기 전에, 가교성 물질을 상기 PET필름의 적어도 일면에 경화시켜 얻어진 것인 상기 <7>에 기재된 터치패널용 도전성 필름.
<9> 적어도 1층의 경화층이, PET필름을 120℃～180℃ 사이의 온도에서 열처리함과 동시에, 또는 PET필름을 120℃～180℃ 사이의 온도에서 열처리한 후에, 가교성 물질을 상기 PET필름의 적어도 일면에 경화시켜 얻어진 것인 상기 <7>에 기재된 터치패널용 도전성 필름.
<10> PET필름이 이축 연신된 PET필름인 상기 <1>～<9> 중 어느 하나에 기재된 터치패널용 도전성 필름.
<11> 가교성 물질이 열에 의해 경화되어 막을 이룬 경화층의 두께가 0.1㎛～5㎛인 상기 <2>에 기재된 터치패널용 도전성 필름.
<12> 도전성 필름의, 도전막과는 반대측 표면의 연필 경도가 3H 이상인 상기<3>에 기재된 터치패널용 도전성 필름.
<13> 경화층의 적어도 1층이, 헤이즈값 1～20%의 안티글레어(Anti-Glare) 기능을 갖는 층인 상기 <1>～<12> 중 어느 하나에 기재된 터치패널용 도전성 필름.
<14> 기저체에 있어서, 도전막을 부착시키는 층을 안티글레어층으로 하는 상기 <1>～<13> 중 어느 하나에 기재된 터치패널용 도전성 필름.
<15> 상기 기저체인 제 1 기저체의 도전막과는 반대측 면에, 접착층을 통해 제 2 기저체를 추가로 갖는 상기 <1>～<14> 중 어느 하나에 기재된 터치패널용 도전성 필름.
<16> PET필름에 의해 형성된 층과, 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을 적어도 갖는 기저체로서, 150℃에서 1시간 가열한 후의 길이방향(MD) 및 가로방향(TD)의 수축율이 모두 0.5%이하인 기저체를 준비하는 기저체 준비공정과, 상기 기저체준비공정에 의해 준비된 기저체에 도전막을 부착시키는 도전막 부착공정을 가지며, 상기 기저체 준비공정에서, 적어도 1층의 경화층을, PET필름을 100℃～180℃ 사이의 온도에서 열처리함과 동시에, 또는 PET필름을 100℃～180℃ 사이의 온도에서 열처리한 후에, 가교성 물질을 상기 PET필름의 적어도 일면에 경화시켜 막을 이루도록 하여 형성되는 것을 특징으로 하는 터치패널용 도전성 필름의 제조방법.
<17> 상기 기저체 준비공정에서, 적어도 1층의 경화층을, PET필름을 100℃～180℃ 사이의 온도에서 열처리함과 동시에, 또는 PET필름을 100℃～180℃ 사이의 온도에서 열처리한 후로서 상기 PET필름이 실온으로 냉각되기 전에, 가교성 물질을 상기 PET필름의 적어도 일면에 경화시켜 막을 이루도록 형성하는 상기 <16>에 기재된 터치패널용 도전성 필름의 제조방법.
<18> 기저체 준비공정이, PET필름의 적어도 일면에, 열가교성 물질을 경화시킴에 있어, 길이방향(MD)으로 5kg/㎠～50kg/㎠의 힘을 가한 상태에서, 100℃～180℃의 온도에서 경화시키는 공정을 포함하는 상기 <16>에 기재된 터치패널용 도전성 필름의 제조방법.
도 1A는 본 발명의 터치패널용 도전성 필름의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1B는 본 발명의 터치패널용 도전성 필름의 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1C는 본 발명의 터치패널용 도전성 필름의 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1D는 본 발명의 터치패널용 도전성 필름의 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1E는 본 발명의 터치패널용 도전성 필름의 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1F는 본 발명의 터치패널용 도전성 필름의 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 설명한다.
본 발명의 터치패널용 도전성 필름은 PET필름층과, 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을 적어도 갖는 기저체 상에 도전막을 형성하여 되며, 상기 기저체의 150℃에서 1시간 가열한 후의 MD(길이방향(필름의 유동방향)) 및 TD(가로방향(필름의 폭방향))의 수축율이 모두 0.5%이하이다.
본 발명의 도전성 필름은 PET필름을 기저체의 주된 구성요소로 하기 위해 투명성을 가지며, 터치패널의 투명 도전성 필름으로서 사용된다. 본 발명의 도전성 필름의 투명성에는 특별히 제한은 없지만, TP에 사용할 경우에는 투명성은 중요하며, 가시광의 투과율이 70%이상인 것이 바람직하고, 85%이상인 것이 보다 바람직하다. 투명성은 기재인 PET필름의 투과율 외에, 여러 가지 가교성 물질의 종류, 두께나 경화조건, ITO의 산화 정도나 두께, 결정성이나 비결정성의 종류 차이 등에 따라 변화되는데, 이들 모든 변화 원인을 조정하여 고투명성을 얻도록 하는 것이 바람직하다.
상기 PET필름은 투명성이나 내열성과 같은 특성을 손상시키지 않을 정도의 변성이 이루어져 있어도 좋다. 또한, PET필름 중에 산화방지제, 자외선 흡수제, 착색제, 활제 등 여러 가지 목적으로 첨가되는 첨가제가 포함되어 있어도 좋다. 또한, 표면에 부착되는 경화성 물질이나 ITO와 같은 도전막의 밀착성을 높이기 위해, 코로나 처리나 플라즈마 처리가 이루어지거나, 미리 접착성을 향상시키기 위한 아크릴 수지와 같은 접착용이층이 도포된 것이 사용되는 경우가 많아, 적절히 사용된다.
상기 PET필름의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, TP에 사용될 경우에는 작업성 면이나 뻣뻣함의 강도 면에서 볼 때 50～400㎛ 두께의 필름이 바람직하 며, 특히 80～250㎛ 두께의 필름이 바람직하다. 2장의 PET를 라미네이팅하여 미끄럼성을 향상시킬 경우, 본 기술을 적용할 경우에는 2장의 PET필름의 두께 합계가 상기 두께인 것이 바람직하다.
상기 기저체의 층 구성에 대해서는 PET필름층과 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을 적어도 갖는 것 이외에는 특별히 제한이 없으며, 단일 경화층을 갖고 있어도 좋고, 복수의 경화층을 갖고 있어도 좋다. 또한, 경화층은 PET필름에 의해 형성된 층의 도전막측에 적층되어 있어도 좋고, 도전막과는 반대측에 적층되어 있어도 좋으며, 양측 모두에 적층되어 있어도 좋다.
상기 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층은, PET필름의 표면에 경화되어, PET필름을 열에 대해 안정화하고, 이 필름에 ITO를 부착시킨 후에 150℃정도의 온도에서 은 페이스트 경화를 위한 처리를 실시하여도 치수 변화가 작기 때문에, 도전성 필름의 미끄럼 저항성을 현저하게 개선하고 있다.
가교성 물질로서는 특별히 한정되지 않으며, 공지의 것을 사용할 수 있는데, 열가교성 물질, 자외선 가교물질과 같은 광에 의한 가교성 물질 및 전자선에 의한 가교성 물질 등을 사용할 수 있다. 예를 들면 열가교성 물질, 광에 의한 가교성 물질 및 전자선에 의한 가교성 물질로서는 멜라닌계 수지, 우레탄계 수지, 우레탄 아크릴수지, 알키드 수지, 아크릴 수지, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지와 같은 경화형 수지 등을 들 수 있으며, 이들을 2종 이상 혼합하여도 좋고, 구조상 2종 이상을 하이브리드화된 것을 사용하여도 좋다. 각각 경화를 위해 개시제나 분자량 조절제 등을 조합할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 가교성 물질의 일 예를 들면 다음과 같다. 예를 들면 분자 내에 2개 이상의 아크릴계 또는 메타크릴계 이중결합을 가진 가교성 단량체, 분자 내에 2개 이상의 알릴기를 가진 가교성 단량체, 또는 분자 내에 2개 이상의 방향성 비닐계 이중결합을 가진 가교성 단량체, 혹은 이들 올리고머 또는 폴리머를 들 수 있다.
분자 내에 2개 이상의 아크릴계 또는 메타크릴계 이중결합을 가진 가교성 단량체 등을 시판품으로서 예시하면, 비스코트 700(오사카유키카가쿠코교 가부시기가이샤 제품), KAYARAD R-551(닛폰카야쿠 가부시기가이샤 제품), 아로닉스 M-315(토아고세 가부시기가이샤 제품), 아로닉스 M-210(같음), BP-4PA(쿄에이사유시 가부시기가이샤 제품), BP-4EA(같음), 유비마 UVSA-1002(미츠비시유카 가부시기가이샤 제품), 유비마 UVSA-2006(같음) 등을 들 수 있다.
또한, 분자 내에 2개 이상의 알릴기를 가진 가교성 단량체로서는 디알릴프탈레이트, 디알릴텔레프탈레이트, 디알릴이소프탈레이트, 트리알릴이소시아누레이트, 트리알릴시아누레이트, 디에틸렌글리콜비스알릴카보네이트 등을 들 수 있다.
또한, 분자 내에 2개 이상의 방향족 비닐계 이중결합을 가진 가교성 단량체로서는 예를 들면 디비닐벤젠, 디이소프로페닐벤젠, 디비닐톨루엔, 트리비닐벤젠, 디이소프로페닐톨루엔, 디비닐나프탈렌, 디이소프로페닐나프탈렌, 4,4 '-디비닐비페닐, 4,4'-디이소프로페닐비페닐 등을 들 수 있다.
또한, 가교성 물질 중, 올리고머로서는 상기 가교성 단량체의 올리고머를 들 수 있으며, 그 중합도는 통상 2～1000, 바람직하게는 2～100정도이다.
또한, 가교성 물질 중, 폴리머로서는 분자 말단에 아크릴계 또는 메타크릴계 이중결합에 기인하는 에틸렌성 불포화기를 갖는 폴리에테르폴리우레탄, 폴리에스테르폴리우레탄, 폴리카프로락톤폴리우레탄 등을 들 수 있다.
또한, 에폭시아크릴레이트프리폴리머에 실란 커플링제를 첨가한 것도 사용할 수 있으며, 실란 커플링제의 첨가량은 0.5～1% 중량% 첨가하는 것이 일반적이며, 에폭시기, 아미노기, 메르캅톤기를 갖는 것이 좋다.
우레탄계 수지로서는 1분자 내에 수산기를 2개 이상 갖는 폴리올 화합물을 다관능 이소시아네이트 화합물로 경화할 수 있는 것이 바람직하게 사용된다. 폴리올 화합물로서는 에티렌글리콜, 디에틸렌글리콜과 같은 폴리에테르폴리올, 에폭시수지변성폴리올, 폴리에스테르폴리올, 에틸렌비닐알콜 공중합체의 검화물, 페녹시계 수지 등을 들 수 있다.
또한, 가교성 물질이 열가교성 물질로서 사용될 경우에는 열중합성이 있는 다른 단량체, 올리고머 혹은 중합체를 첨가하고 있어도 좋다.
이 경우, 열가교성 물질의 비율이 작아지면, 강도 있는 피막을 얻을 수 없게 되므로, 그 비율은 적어도 20중량%이상, 바람직하게는 30중량%이상, 더욱 바람직하게는 50중량%이상 함유되어 있는 것이 필요하다.
또한, 열가교성 물질로서 사용할 경우에는 래디컬 중합개시제를 첨가하여도 좋다.
이 래디컬 중합개시제로서는 예를 들면 과산화물, 아조화합물을 들 수 있으며, 보다 구체적으로는 벤조일퍼옥사이드, L-부틸퍼옥시벤조에이트, 아조비스이소 부티로니트릴 등을 들 수 있다. 이 래디컬 중합개시제는 1종 단독으로 혹은 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
이 래디컬 중합개시제의 첨가량은 열가교성 물질 100중량부에 대해 0～2중량부, 바람직하게는 0.001～1중량부 사용된다.
한편, 가교성 물질이 자외선 등의 광가교성 물질로서 사용될 경우에는 광중합성이 있는 다른 단량체, 올리고머 혹은 중합체를 첨가하여도 좋다. 이 경우, 광가교성 물질의 비율이 작아지면, 강도 있는 피막을 얻을 수 없게 되므로, 그 비율은 적어도 20중량%이상, 바람직하게는 30중량%이상, 더욱 바람직하게는 50중량%이상 함유되어 있는 것이 필요하다.
또한, 광가교성 물질로서 사용할 경우에는 광중합개시제를 첨가하여도 좋다.
이 광중합개시제로는, 예를 들면 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 아세토페논, 벤조페논, 크산톤, 플루오레논, 벤조알데히드, 플루오렌, 안트라퀴논, 트리페닐아민, 카르바졸, 3-메틸아세토페논, 4-클로로벤조페논, 4-4'-디메톡시벤조페논, 4-4'-디아미노벤조페논, 미히라케톤, 벤조이소프로필에테르, 벤조이소에틸에테르, 벤질디메틸케탈, 1-(4-이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 2-하이드록시-2-메틸-페닐프로판-1-온, 티옥산톤계 화합물, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모폴리노-프로판-1-온, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐-포스핀옥사이드 등을 들 수 있다. 이들 광중합개시제는 1종 단독으로 혹은 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
광중합개시제의 첨가량은 광가교성물질 100중량부에 대해, 0～5중량부, 바람 직하게는 0.1～3중량부, 더욱 바람직하게는 0.2～3중량부이다. 또한, 광중합개시제에는 필요에 따라 아민계 화합물 등의 광증감제(중합촉진제)를 병용할 수 있다.
본 발명에 사용되는 가교성 물질에는, 필요에 따라 첨가되는 용매 외, 반응성 희석제, 노화방지제, 중합금지제, 레벨링제, 계면활성제 등을 배합할 수 있다.
이들 경화성 수지는 조합하여 사용할 수도 있으며, 열에 의한 경화층 위에 자외선과 같은 광에 의한 경화층을 적층하는 등 수 층으로 중첩 도포하는 것도 가능하다. 투명성 등의 관점에서 아크릴계나 우레탄아크릴계, 실리콘계의 수지가 적절하게 사용된다. 대전방지제나 중합개시제 등의 각종 첨가물을 첨가하여 된 조성물을, 통상 용액으로 희석하여 가교성 수지의 고형물이 20～80중량%가 되도록 조정하여 사용한다.
이들 경화 후의 층 두께는 특별히 한정되지는 않지만, 열안정성 및 미끄럼 저항성의 관점에서는 0.1㎛이상인 것이 바람직하며, 1㎛이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 생산성의 관점에서는 1층이 10㎛이하인 것이 바람직하며, 5㎛이하인 것이 보다 바람직하고, 특히 열경화성 경화층인 경우에는 경화에 요구되는 생산성의 관점에서 5㎛이하인 것이 특히 바람직하다.
도 1은 본 발명의 터치패널용 도전성 필름의 바람직한 구성을 예시하는 것이다. 도 1A는 기저체(1)와 도전막(2)을 갖는 도전성 필름으로서, 기저체(1)가, PET필름에 의해 형성된 층(3)의 일측에 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층(4)이 형성되어 되며, 그 위에 도전막(2)을 갖는 예이다. 또한, 도 1B는 기저체(1)가, PET필름에 의해 형성된 층(3)의 일측에 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경 화층(4)을 가지며, PET필름에 의해 형성된 층(3)의 반대면에 도전막(2)이 형성된 예이다. 이와 같이, 상기 경화층은 상기 PET필름에 의해 형성된 층의 도전막측에 형성되어 있어도 좋고, 도전막과 반대측에 형성되어 있어도 좋으며, 양측 모두에 형성되어 있어도 좋다. 어느 경우이든, 경화층으로서는 열가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층, 광에 의한 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층, 및 전자선에 의한 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층 등으로부터 적절히 선택되는 것을 사용할 수 있다. 상기 경화층으로서, 상기 PET필름으로 형성된 층(3)에 가교성 물질이 열에 의해 경화되어 막을 이룬 경화층을 갖는 것이, 나중에 상세히 설명하는 바와 같이, 간략화된 공정에 의해 제조할 수 있고 뛰어난 미끄럼 저항성을 얻을 수 있다는 점에서 바람직하다.
또한, 도 1C, D, E 및 F는 경화층(4)이 복수개 있는 예이며, 예를 들면, 도 1C 및 도 1D에 있어서, 경화층(4a)으로서 열가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을 가지며, 경화층(4b)으로서 광 또는 전자선 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을 갖는 구성 등을 들 수 있다.
본 발명의 도전성 필름의 바람직한 양태로서는 기저체가, 열가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을 포함하며, 또한 광 또는 전자선에 의한 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을 적어도 1층 갖는 도전성 필름을 들 수 있다.
상기 경화층으로서 가교성 물질이 열에 의해 경화되어 막을 이룬 경화층을 사용하는 것은 공정을 간략화할 수 있으며, 동시에 뛰어난 미끄럼 저항성을 얻을 수 있다는 점에서 바람직하지만, 예를 들면 TP와 같은 흠집 방지가 필요한 용도에 서는 열경화성 수지만으로 TP의 터치면용 도전성 필름의 흠집방지효과를 갖게 하는 것은 경도 측면에서 불충분하다.
일반적으로, TP의 전극으로서 사용될 경우에는 종이나 펜으로 터치하거나, 펜으로 문지르거나 하게 되므로, ITO층과 같은 도전막의 반대면(터치면)은 잘 흠집이 생기지 않도록 3H 이상의 고경도가 요구된다. 열가교성 물질은 통상 5㎛이하의 두께에서는 경도 H 또는 2H가 한도인 경우가 많고, 경제적으로 불리한 장시간의 경화를 실시하거나 막 두께를 두껍게 하지 않는 한 그 이상의 경도를 갖게 하는 것은 어렵다. 이에 비해, 광이나 전자선으로 가교한 경화층은 단시간에 3H의 경도를 얻을 수 있다. 따라서, 예를 들면 도 1C 및 D의 구성에 있어서, 주로 수축을 적게 하고 열안정화를 도모하기 위한 경화층으로서, 경화층(4a)을 5㎛이하 두께의 열경화수지층으로 하고, 표면경도를 얻는 흠집방지층의 역할을 겸하는 경화층으로서, 경화층(4b)을 경화속도가 빠르고 경도도 충분한 광 또는 전자선에 의한 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층(특히 자외선 경화수지층이나 전자선 경화수지층)으로 하는 것이, 생산성과 높은 경도를 양립할 수 있을 뿐만 아니라 열안정성이나 미끄럼 저항성도 뛰어나다는 점에서 바람직하다. 흠집 방지의 관점에서 볼 때, 상기 광 또는 전자선에 의한 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층은 PET필름에 의해 형성된 층(3)의 도전막(2)과는 반대측에 적어도 형성되며, 터치면으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 열에 의해 가교하는 경화층(4a)을 최초로 PET필름에 의해 형성된 층(3)의 일측에 형성하여 열에 대한 안정화를 도모하고, 그 후 광이나 전자선으로 가교 경화하는 층을 형성하는 것이 바람직하다. 도 1C는 터치 면에 열경화층(4a)과 광 또는 전자선 경화층(4b)이 중첩되게 형성되어 있으며, 도전막이 PET층(3)에 직접 형성되어 있다. 도 1D는 열경화층(4a)과 광 또는 전자선 경화층(4b)이 PET층(3)의 양측에 형성되며, 도전막(2)은 열경화층(4a) 위에 형성되어 있다. 도 1D는 적어도 양측에 경화층이 형성되어 있으며, 전극으로서 사용한 경우에 잘 휘지 않는 점, 또 예를 들면 이 적층 필름에 ITO 등의 형성이 이루어지는 공정이나 취급하는 시점에서, 마찰 흠집 등이 잘 발생하지 않는 점에서 바람직한 구성이다. 또한, 4a나 4b의 경화층은, 외부에서 사용하는 TP에는 시인성(視認性)을 높이기 위해 안티글레어 효과를 갖게 한 경화층으로 할 수도 있다.
또한, 열에 의해 가교하는 경화층은, 상술한 바와 같이 경도가 약간 부족하기 때문에, 흠집 방지 목적으로 ITO면과 반대측의 터치면에 형성되어 있는 종래의 수지층에는 사용되고 있지 않다. 현재 사용되고 있는 TP의 전극에는 TP의 터치면에, 광에 의해 가교하는 경화층이 형성되어 있는 경우가 많다.
또한, 미끄럼 저항성을 더욱 높인다는 관점에서, 경화층을 추가로 마련하는 것도 바람직하다. 예를 들면, 도 1E 및 도 1F에 있어서, 경화층(4a)으로서 열가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을 가지며, 경화층(4b 및 4c)으로서 광 또는 전자선 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을 갖는 구성 등을 들 수 있다. 4b, 4c층이 PET필름에 의해 형성된 층의 양측에 존재하는 구성이, 터치면의 3H 이상의 경도를 얻을 수 있으며, 안티뉴톤링 성능을 부여할 수 있고, 양면에 경화층이 있음으로 인해 기계적인 강도 밸런스가 맞아 잘 휘지 않는 점, 또한 양면 모두 3H이상으로 함으로써 공정이나 취급시에 마찰 흠집 등이 잘 생기지 않는 점 등에서 가장 바람직한 구성이다. 도 1E 및 도 1F에서는 PET필름층(3)에 먼저 열에 의해 가교하는 경화층(4a)을 도포하고, 100℃～180℃에서 건조 및 경화시킨다. 이후, 4a층 상에 혹은 4a층이 도포되어 있지 않은 면 중 어느 하나에 광 또는 전자선으로 가교하는 경화층을 형성하고, 이어 반대면에 마찬가지로 경화층을 형성할 수 있다. 이 경우, TP의 터치면은 3H이상이 되도록 수지의 종류, 두께 및 가교도를 선정하는 것이 바람직하다. ITO 등의 도전막이 도포되는 면의 경도는 반드시 3H일 필요는 없지만, 공정이나 취급상의 흠집 발생을 억제할 수 있는 점, 양면의 기계 강도 밸런스를 고려하여 수지의 종류, 두께, 가교도 등을 선정할 수 있다.
또한, 양면에 경화층을 형성할 경우에는 양면에 같은 정도의 열팽창계수를 갖는 것을 선정하는 것이, 강도 밸런스가 맞고, 고열에 노출되었을 때 잘 주름이 생기거나 크랙이 생기거나 하지 않는다는 점에서 바람직하다. 상기 도 1E 및 도 1F는 TP에 실제 사용된다는 관점에서 가장 바람직한 구성이다.
열가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층과 광 또는 전자선에 의한 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을 적층할 경우, 중첩 도포한 층의 전체 두께는 필요한 경도에 따라 결정하면 되는데, 일반적으로 필요로 되는 3H 정도이면, 2㎛～10㎛가 바람직하다. 생산성, 저수축성, 그 안정성 및 경도 등의 면에서 종합적으로 판단하면, 열경화성 수지층을 0.5㎛～5㎛로 하고, 그 위에 도포하는 자외선 경화층 등을 1～6㎛으로 하는 것이 바람직하다.
또한, TP용 도전성 필름에 필요한 화상의 번쩍임 방지, 반사 방지, 뉴톤링의 발생방지와 같은 처리를 위해, 상기 경화층(경화층이 복수개 있는 경우에는 적어도 어느 한 층)에 여러 가지 첨가물을 더하거나 처리를 실시하거나 할 수 있다. 또한, 이들 목적을 위해, 상기 기저체에 추가로 열 또는 자외선 경화수지를 중첩 도포할 수도 있다.
안티뉴톤링 효과는 도전막을 형성하는 면의 하측 경화층, 예를 들면 도 1E에서는 4c층, 도 1F에서는 4b층에 갖게 할 수 있다. 구체적으로는 헤이즈값이 0.5～3%가 되도록 광 또는 전자선에 의해 가교하는 수지 성분 중에, 아크릴 입자 등의 유기계 입자나 실리카 입자 등의 무기계 입자를 함유시킨 것을 경화시킬 수 있다. 헤이즈값이 작도록 배합한 경우에는 안티뉴톤링 효과가 작고, 큰 경우에는 화상에 번쩍임 현상이 나타나는 일이 있으므로, 이 층의 헤이즈값은 0.5%～3% 사이에서 조정하는 것이 바람직하다. 이들 입자는 균일한 입경을 갖는 것보다도 서로 다른 크기의 입자를 혼입시키는 편이 안티뉴톤링성과 화상 번쩍임 방지의 밸런스가 잘 맞는다는 점에서 바람직하다. 구체적으로는 1～6㎛ 범위의 서로 다른 크기의 입자를 혼입시킨 것이 바람직하며, 2～5㎛ 범위의 서로 다른 크기의 입자를 혼입시킨 것이 보다 바람직하다.
안티글레어는 외부에서 사용되는 디스플레이에 선호된다. 안티글레어 효과를 갖게 하는 경우도, 예를 들면 도 1E 및 도 1F에 있어서 4a, 4b, 4c층에서 헤이즈값을 조절하여 토탈 헤이즈값으로 선정할 수 있다. 일반적으로는 헤이즈값은 2%～20% 사이에서 선정된다. 헤이즈값은 가교하는 수지성분 중에 아크릴 입자나 실리카 입자를 혼입시킨 것을 경화함으로써 얻을 수 있다. 목표로 하는 헤이즈값을 얻기 위해서는 광 또는 전자선으로 가교하는 수지를 경화한 4b 및 4c를 동일한 헤 이즈값으로 하여 조정하는 것이, 경화층을 얻는 수지의 종류를 적게 할 수 있다는 점에서 바람직하다. 또한, 경화층의 적어도 1층이 헤이즈값 1～20%의 안티글레어 기능을 갖는 층인 것으로 하는 형태가 바람직하다.
또한, PET필름의 도전막과는 반대면의 경화층에도, 실리카 입자 등을 포함시킴으로써 안티글레어나 뉴톤링 방지효과를 갖게 하는 것이 바람직하다.
클리어 코팅의 경우에는 어느 경화층에도 실리카나 아크릴 등의 입자를 포함하고 있지 않은 것이 좋으며, 전체 헤이즈값은 2%이하로 억제하는 것이 바람직하다. 이 경우에도 뉴톤링 발생을 피할 경우가 있으며, ITO층의 하측 경화층 속에 실리카나 아크릴 입자를 포함시킬 수 있고, 헤이즈값을 2%이하로 조정하는 것이 바람직하다.
실리카 입자는 비정질이며 다공성의 것으로, 대표적인 예로서 실리카 겔을 들 수 있다. 유기계 입자의 대표적인 예로서는 아크릴 입자를 들 수 있다. 이들 평균입경은 통상 30㎛이하, 바람직하게는 2～15㎛정도이며, 배합비율은 경화성 수지 100중량부에 대해 입자가 0.1～10중량부가 되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 기저체의 도전막에 접하는 층을 입자를 포함한 안티글레어층이나 안티뉴톤링층으로 함으로써, 미끄럼 저항성을 한층 뛰어난 것으로 할 수 있다. 즉, 뉴톤링 방지효과를 갖게 할 때, 실리카 등의 입자를 포함한 경화층을 부착시킨 경우에는 그 상부에 도전성 물질을 형성시키게 되어, 입자를 포함한 경화층이 도전막의 하부에 있으면 미끄럼 저항성을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직한 구성이다,
본 발명의 도전성 필름은 기저체의 150℃에서 1시간 가열 후의 길이방향(MD) 및 가로방향(TD)의 수축율이 모두 0.5%이하인 것을 요건으로 한다. 여기서, "150℃에서 1시간 가열 후의 길이방향(MD) 및 가로방향(TD)의 수축율"은 기저체의 치수를 실온에서 잰 후, 150℃로 가열하여 1시간 유지한 후에 실온으로 되돌리고, 다시 치수를 재서 계측되는 수축율이다.
열에 의한 치수안정성이나 TP에서의 250g 10만회의 미끄럼 테스트를 만족시키기 위해서는 본 발명의 도전성 필름의 150℃에서의 열수축율을 MD 및 TD 모두 0.5%이하로 하면 되는데, 500g 30만회의 미끄럼 테스트를 만족시키기 위해서는 MD 및 TD의 수축율을 0.4%이하로 하는 것이 바람직하며, 0.3%이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.
저수축화의 방법에는 특별히 제한이 없지만, 도전막을 부착시키기 전에, 기저체를 저수축율화해 두는 것이 필요하다. 또한, 적어도 1층의 경화층이, PET필름을 100℃～180℃ 사이의 온도에서 열처리함과 동시에, 또는 PET필름을 100℃～180℃ 사이의 온도에서 열처리한 후에, 가교성 물질을 상기 PET필름의 적어도 일면에 경화시켜 얻어진 경화층인 것이, PET필름의 수축율을 억제하고 동시에 안정화시킨다는 점에서 바람직하다. 열처리는 120℃이상으로 하는 것이 보다 바람직하며, 120℃～160℃ 사이의 온도에서 실시하는 것이 특히 바람직하다. ITO층을 부착시킨 후에, ITO를 결정화하기 위해 150℃부근의 온도에서 어닐링하는 것은 잘 알려져 있다. 이 경우에는 경화층도 포함한 투명도전필름으로서는 MD 및 TD 방향의 열수축율은 모두 0.5%이하로 할 수 있는데, ITO와 같은 도전막과 PET필름과 같은 유기물의 열특성의 차이로 인해, 이 어닐링 처리에 의해 ITO층과 유기물 계면과의 사이에 스트레스가 잔류하며, 펜 등에 의한 미끄럼으로 ITO 층이 벗겨지거나 층에 크랙이 발생하거나 하는 일이 있다.
상기 기저체의 PET필름에 의해 형성되는 층의 재료로서 사용되는 PET필름은 용융압출법 등 공지의 방법으로 제조할 수 있다. 표면의 평활성이나 투명성, 기계강도, 내열성과 같은 관점에서 변성의 상태, 제조법을 선정할 수 있다. 이와 같은 관점에서 보면, 특히 이축 연신에 의해 제조된 PET필름이 바람직하다. 이축연신필름은 가로 세로로 연신되어 있으며, 열이 가해졌을 때 크게 수축하는 것이 일반적이다. 본 발명의 수법을 사용하면, 이축연신필름이더라도 수축율을 낮게 유지하고 안정화될 수 있다는 점에서 바람직하다. 이와 같이 하여 제조된 PET필름의 표면에, 표면의 경도 상승이나 터치패널로 했을 때의 번쩍임 방지나 반사방지를 위한 코팅이 이루어지는 일이 많으므로, 접착을 용이하게 하는 처리가 일면 또는 양면에 이루어진 것을 사용하여도 좋다. 접착을 용이하게 하는 처리로서는 코로나 방전, 자외선 조사, 플라즈마 처리, 스퍼터 에칭처리, 프라이머 처리 등 공지의 방법을 사용할 수 있다. 프라이머 처리시의 접착용이층의 코팅제로서는 그 효과를 갖는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 폴리에스테르계의 폴리머나 아크릴계의 폴리머를 도포하는 것이 알려져 있다. 이 층에 활제로서 실리카와 같은 미립자를 포함시키는 것도 가능하다.
상기 이축연신 PET필름이 150℃에서 1시간 동안 수축하는 비율은 통상 MD(유동방향)에서 1.0～1.8%이며, TD(가로방향)에서 0.1～1.0%이다. 이를 경화층을 형성하지 않는 상태에서 수축율을 작게 하기 위해서는, 제조된 이축연신 PET필름을 연속적으로 2kg/㎠～50kg/㎠ 정도의 장력을 걸면서 100℃～180℃에서 가열처리를 수행하는 방법, 일단 PET필름을 롤 형태로 감은 후에 이 롤을, 예를 들면 전기로 안에 넣고, 150℃부근의 온도에서 처리를 하는 방법, 및 이들 양 방법을 모두 수행하는 방법 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 도전성 필름은 미리 상기와 같은 방법으로 저수축처리된 PET필름을 준비하여, 이 PET필름에 경화층을 적층하여도 좋지만, 미리 저수축처리함으로써 본 발명의 수축율 범위의 PET필름을 얻기 위해서는 장시간의 처리가 필요하며, 비용상의 문제가 발생한다. 150℃에서 1시간 동안의 수축율이 0.5%이상인 저수축처리되지 않은 이축연신필름을 재료로 사용하여, 온라인에서 저수축공정과 열경화층을 적층하는 공정을 동시에 또는 연속적으로 수행하는 것이, 비용 및 도전필름으로 했을 경우에 미끄럼 저항성을 상승시키는 관점에서 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시양태에 있어서, 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층은 롤 형태의 PET필름으로부터, 2kg/㎠～50kg/㎠의 응력을 걸면서 연속적으로 공급되는 PET필름에, 다이 코터, 리버스 코터, 그라비아 코터, 마이크로 그라비아 코터, 스프레이 코터, 슬롯 오리피스 코터, 롤 코터, 스크린 인쇄 등의 방법에 의해 가교성 물질을 도포하고, 가교성 물질이 열가교성 물질인 경우에는 100℃～180℃로 설정된 노(furnace) 안을 통과하게 하여 경화시켜 감는 등의 방법에 의해 작성할 수 있다. 이 때, 100℃～180℃의 온도에서 가교성 물질의 경화와 PET필름의 열처리가 동시에 행해진다. 통상, 이 노를 1분～60분 동안 통과시켜 경화시키는 것이 생산성 면에서 바람직하다. 노는 1개의 챔버이어도 좋지만, 수개의 챔버 로 분할하여 온도를 조정함으로써, 버블의 발생을 억제하고 경화속도를 상승시키거나 경화막의 평활성을 높일 수 있다. 이 방법에서는 미리 PET필름을 열처리하여 저수축화시켜 둘 필요가 없으며, 공정적으로 간략화할 수 있다는 점에서 바람직하다. 또한, PET필름의 열처리와 경화층의 경화를 동시에 수행한 기저체는 미끄럼 저항성도 양호하다.
도포할 가교성 물질이 열가교성 물질 대신에 광에 의한 가교성(예를 들면, 자외선 가교성) 또는 전자선에 의한 가교성 물질을 최초로 경화시켜 PET필름의 열안정성을 높일 경우에는, 열가교성 물질의 경우와 마찬가지로, 노를 통과시키기전에 가교성 물질을 도포하고, 100℃～180℃로 설정된 노를 통과시킨 후, 자외선 등을 쐬어 경화시키거나, 100℃～180℃로 설정된 노를 통과시킨 후에, 냉각하여 가교성 물질을 도포하고, 20℃～130℃정도로 설정된 노를 통과시켜 건조시킨 후에, 자외선 등을 쐬어 경화시켜 작성한다. 상기 PET필름의 안정화 이외의 목적, 예를 들면 경도를 3H로 높이기 위해, 광이나 전자선으로 가교하는 물질을 도포경화할 경우에는 공지의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 그라비아 코터로 자외선 경화수지를 PET필름에 도포하고, 건조 후 자외선을 쐬어 경화시킬 수 있다.
상기 광가교성 물질을 경화시키는 조건으로서는 파장 200～500nm의 범위 내에 있는 자외선을 0.1초 이상, 바람직하게는 0.5～60초간 조사하는 것을 들 수 있다.
또한, 여기서 조사량의 적산량은 통상 30～5,000mj/㎠이며, 광원으로서는 저압수은램프, 고압수은램프, 카본 아크, 메탈할라이드램프, 수은방전관, 텅스텐램 프, 할로겐램프, 나트륨방전관, 네온방전관 등을 사용할 수 있다.
상기 수축율은 경화성 수지를 도포할 때의 PET필름의 장력이나 노의 온도, 경화속도 등에 의해 조절할 수 있다.
이와 같이 하여 얻어진 저수축율을 갖는 기저체에, 도전성 물질을 스퍼터링 등의 수법으로 부착시켜 도전막을 형성함으로써, 저수축 PET필름을 기재로 한 도전성 필름으로 만들 수 있다. PET필름의 일면에 경화층을 갖는 구성의 경우에는 도전성 물질은 이 경화층이 형성된 측의 표면 및 경화층이 형성되지 않은 측의 표면 중 하나에 부착시켜도 좋다. 도전성 박막의 형성방법으로서는 진공증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 등의 공지기술을 모두 사용할 수 있는데, 막의 균일성이나 PET 기재에 대한 박막 밀착성의 관점에서 볼 때, 스퍼터링법에 의한 박막 형성이 바람직하다. 스퍼터링을 실시할 때의 온도는 특히 TP에 적합한 저항값을 부여할 수 있으면 되므로 특별히 한정되지 않지만, 60℃～200℃가 바람직하다. ITO막을 충분히 산화시키고 ITO막의 밀착성을 향상시키기 위해서는 60℃이상이 좋고, 더욱 바람직하게는 100℃이상이다. 200℃이상이 되면, PET필름에 잔존하고 있는 올리고머가 석출되어 백탁(白濁)시키는 일이 있어 바람직하지 않다. 이와 같이 스퍼터링시에도 고온이 필요하며, 그 때문에 휨 현상이 발생하는 일이 있지만, 본 발명의 열경화수지에 의해 안정화된 PET필름은 휨 현상이 발생하지 않는 특징도 있다.
또한, 도전성 박막재료에 대해서는 특별히 한정되는 것인 아니며, 예를 들면 산화주석, 인듐주석산화물(ITO라 한다), 안티몬을 함유하는 산화주석 등의 금속산화물, 주석의 F첨가 산화물, 산화아연 외, 금, 은, 백금, 팔라듐, 구리, 알루미늄, 니켈, 크롬, 티타늄, 코발트, 주석 또는 이들 혼합물이나 합금 등을 사용할 수 있다. 이 도전성 박막의 두께는 도전성을 부여할 있다면 특별히 한정되지 않지만, 50Å이상으로 하는 것이 바람직하며, 너무 얇으면 표면 저항값이 높아지고, TP의 전극으로서 사용할 경우에는 1000Ω/□ 이상이 되어, 양호한 도전성을 갖는 연속박막이 되기 어렵다. 한편, 너무 두꺼우면 투명성을 저하시키므로, 바람직한 두께는 100～2000Å이다.
도전성 물질로서, ITO를 스퍼터링으로 부착시킨 것이 사용되는 것이, 투명성이나 도전성의 관점에서 바람직하지만, 이 ITO는 일반적으로는 부착된 시점에서는 비정질이다. 내마찰손상성, 미끄럼 저항성 및 환경에 따른 안정성을 상승시키기 위해, 상술한 바와 같이 열처리를 실시하여 ITO를 결정화하는 시도가 알려져 있다. 높은 신뢰성이 요구되는 도전성 필름에서는 이 결정화 처리된 것이 늘고 있는데, 이 결정화 처리는 고온에서 1～수십 시간 실시되어 ITO 필름을 고가로 만들었다. 또한, 미끄럼 저항성도 반드시 만족되는 것은 아니었다. 본 발명의 저수축의 기저체를 사용한 도전성 필름은 종래 미끄럼 저항성이 나쁘다고 알려져 있던 비정질의 ITO를 사용하여도, 뛰어난 미끄럼 저항성을 달성할 수 있다. 또한, 결정화 ITO를 사용한 도전성 필름에서도 미끄럼 저항성이 향상되었다. 결정화 ITO를 사용한 도전성 필름에 있어서, 미끄럼 저항성이 반드시 만족되는 것은 아니었다는 것은 ITO의 결정화를 위한 열처리에 의해 ITO의 강도나 치밀함은 증가하지만, 열을 가함으로써 PET필름이 팽창수축하여, ITO와 PET필름의 팽창률과 수축율의 차이로 인해, ITO층에 커다란 스트레스를 잔류시키고 있었기 때문으로 생각된다. 이 때문에, 본 발명에서는 비결정의 ITO 및 일부 또는 대부분이 결정화된 ITO 중 어느 것이라도 사용할 수 있지만, 결정화 처리가 불필요하게 되고, 비용 저하의 관점에서는 비결정의 ITO를 사용할 수 있는 이점은 크다.
이 도전막 하에, 또는 PET필름의 반대면에 고굴절재료를 부착시키고, 그 위에 저굴절재료를 부착시키면, 저반사의 도전성 필름으로 만들 수 있다. 고굴절재료는 산화티타늄 및 산화지르코늄을 증착이나 스퍼터링 등의 수법으로 부착시키거나, 이들 입자를 자외선이나 열에 의해 경화되는 재료 속에 포함시켜 경화부착시킬 수 있다. 저굴절재료는 하기에 나타내는 유전체인 SiOx(x=1～2) 등을 증착이나 스퍼터링으로 부착시키거나, 불소계의 수지를 열 또는 자외선으로 경화시켜 부착시킬 수 있다. 이 저반사로 하기 위한 층은 PET필름의 어느 한 면에 실시하여도 좋으며, 더욱 저반사로 하기 위해 양면에 실시하여도 좋다. 근래, 고유전율 TP의 수요가 높아지고 있어, 반사방지층을 형성시킨 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 도전성 박막 위에 투명한 유전체 박막을 형성하면, 더욱 투명성과 내마찰손상성이 개선되는 일이 있어 바람직한 경우가 있다. 이 유전체 박막은 도전성 박막의 굴절율보다도 작은 것, 통상 1.3～1.8의 굴절율을 갖는 것이 좋고, 예를 들면 CaF2, MgF2, Al2O3, SiOx(x=1～2) 등이 사용되며, 이 중에서도 SiOx가 저렴하여 바람직하다. 이들 재료는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 유전체의 막 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상 100～3000Å, 바람직하게는 200～1500Å이다. 얇으면 연속박막이 얻어지기 어렵고, 너무 두꺼우면 도전성이나 투명성이 악화되어 크랙이 발생하기 쉬워진다.
또한, 도전성 필름은 디스플레이 장치 등에 사용될 경우에, 가공시나 사용시에 그 표면에 지문이나 오염이 발생하는 일이 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 도전막이 형성된 면의 반대쪽의 최외층면에 발수 또는 오염 방지층을 부착시킬 수도 있다. 이와 같은 효과를 갖는 재료로서는 예를 들면 수산기 또는 비닐기를 함유하는 디메틸폴리실록산과 메틸하이드로겐폴리실록산과의 조합으로 이루어진 실리콘 함유 화합물, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 등의 불소계 수지 외에, 황화 몰리브덴 등이 단독 또는 혼합 형태로 사용된다. 이들 형성방법은 특별히 한정되지 않으며, 사용하는 재료에 따라 도공법, 스프레이법, 진공증착법, 스퍼터링법, 베이킹법 등을 사용할 수 있다. 처리층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 통상 100Å～50㎛ 정도가 좋다. 이 처리는 2종 이상을 조합하여 실시할 수도 있으며, 경화성 수지와 조합하여 사용하면 효율적이다.
본 발명의 도전성 필름은 상기 구성에 있어서 양호한 미끄럼 저항성을 갖는데, 상술한 기저체를 제 1 기저체로 하고, 제 1 기저체의 도전막과는 반대측 면에, 접착층을 통해 제 2 기저체를 추가로 가지고 있어도 좋다. 여기서, 제 1 기저체뿐만 아니라 제 2 기저체도 이미 기술한 방법에 의해, 열수축율을 0.5%이하가 되도록 함으로써, 더욱 미끄럼 저항성의 향상을 도모할 수 있다. 제 1 기저체만을 저수축율로 하여도 좋지만, 양 기저체를 함께 본 발명의 방법을 사용하여 저수축으로 하는 편이 미끄럼 저항성의 효과가 커진다는 점에서 바람직하다.
이와 같은 제 2 기저체를 갖는 구성으로서는 예를 들면 상기 도전성 박막이 형성된 저수축 기저체의 타측면에 투명한 점착제층을 통해 투명기저체를 라미네이팅하여도 좋다. 이 라이네이팅은 투명기저체 상에 점착제층을 형성해 두고, 여기에 상기 도전성 박막이 형성된 저수축 기저체를 라미네이팅하여도 좋으며, 역으로 상기 도전성 박막이 형성된 저수축 기저체 위에 점착제층을 형성해 두고, 여기에 투명 기저체를 라미네이팅하도록 하여도 좋다. 점착제층의 형성을, 필름 기제를 롤 형태로 하여 연속적으로 수행할 수 있는 관점에서, 상기 저수축 기저체상에 점착제층을 형성하는 편이 생산성 면에서 유리하다.
또한, 예를 들면 상기 저수축의 제 1 기저체에 투명한 점착제층을 통해 제 2 투명기저체를 라미네이팅하고, 전체 두께를 40～300㎛ 범위 내로 한 후에, 상기 기저체상에 도전성 박막을 형성하여도 좋다.
점착제층으로서는 투명성을 갖는 것이면 특별한 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들면 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 고무계 점착제 등을 들 수 있다. 도전성 필름의 내마찰손상성 및 타점(打點) 특성을 향상시키는 관점에서, 그 탄성계수를 1×105～1×107dyn/㎠의 범위, 두께를 1㎛이상, 통상 5～100㎛의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 상기의 탄성계수가 1×105dyn/㎠ 미만이 되면, 점착제층은 비탄성이 되기 때문에, 가압에 의해 쉽게 변형되어 기저체, 심지어는 도전성 박막에 요철을 발생시키고, 또 가공절단면을 통해 점착제가 삐져나오는 일이 발생하기 쉬워질뿐만 아니라, 내마찰손상성 및 타점 특성의 향상효과가 저감된다. 한편, 탄성계수가 1×107dyn/㎠를 초과하면, 점착제층이 딱딱하게 되어 그 쿠션 효과를 기 대할 수 없게 되기 때문에, 내마찰손상성 및 타점 특성을 향상시킬 수 없으며, 라미네이팅에 의한 효과를 기대할 수 없다. 또한, 점착제층의 두께가 1㎛미만이 되면, 그 쿠션 효과를 역시 기대할 수 없기 때문에, 내마찰손상성 및 타점 특성을 향상시킬 수 없으며, 라미네이팅에 의한 효과를 기대할 수 없다. 또한, 너무 두꺼우면, 투명성을 손상시키거나, 점착제층의 형성 및 투명기판의 라미네이팅 작업성, 그리고 비용 면에서 좋은 결과를 얻기 어렵다.
제 2 기저체를 갖는 구성에서의, 점착제층을 통해 라미네이팅되는 제 2 투명기저체는 이를 라미네이팅한 후에도 가요성일 것이 요구되는 경우에는 플라스틱 필름이 사용되며, 가요성이 특별히 요구되지 않을 경우에는 유리판이나 필름 형태 내지 판 형태의 플라스틱이 사용된다. 투명 기저체가 플라스틱 필름인 경우, 상술한 저수축 PET필름이어도 좋고, 다른 플라스틱 필름이어도 좋다. 구체적인 필름 재료로서는 폴리이미드, 폴리에테르설폰, 폴리에테르에테르케톤, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리아크릴, 아세틸셀룰로오스, 폴리알릴레이트, 폴리설폰, 노르보르넨계의 폴리머 등을 들 수 있다. 노르보르넨계 폴리머는 노르보르넨 구조를 갖는 모노머와 필요에 따라 첨가된 다른 중합성 모노머를 개환중합하거나 부가중합하여 얻어지는 폴리머가 포함되는 것으로, 닛폰제온 가부시기가이샤의 비극성 노르보르넨계 폴리머인 상품명 제오넥스나 제오노아, JSR 가부시기가이샤의 극성 노르보르넨계 폴리머인 상품명 아톤, 미쓰이카가쿠 가부시기가이샤의 노르보르넨계 폴리머인 상품명 아펠, 헥스트사가 개발한 상품명 토파스 등을 예시할 수 있는데, 여기에 예로 든 것에 한정되지 않으며, 노르보르넨계의 구조체가 포함되는 폴리머 가 함유된다.
제 2 기저체를 갖는 구성에서의, 점착제층을 통해 라미네이팅되는 제 2 투명기저체의 두께는 2～300㎛의 범위에 있는 것이 바람직하다. 2㎛보다 얇으면 기계적 강도가 얻어지지 않아 라미네이팅 구조로 하는 의미가 없으며, 이 기저체를 롤 형태로 하여 점착제층을 도포하거나, 후술하는 하드 코팅 처리 등의 연속작업을 할 때 어려움이 있을 뿐만 아니라, 라미네이팅으로 인해 주름 등이 생기는 경우가 있다. 이와 같은 관점에서 볼 때, 10㎛이상의 두께인 것이 바람직하며, 20㎛이상인 것이 특히 바람직하다. 300㎛이상이 되면, 롤 형태로 하면 자꾸 감기는 현상이 나타나 연속작업이 곤란할 뿐만 아니라, 자꾸 감기는 특성이 잔존하기 때문에 사용할 수 없게 된다. 이와 같은 관점에서 바람직한 두께는 250㎛이하이며, 특히 바람직하게는 230㎛이하이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 PET필름을 포함하는 기저체의 150℃에서 1시간 가열 후의 열수축율을 MD 및 TD 모두 0.5%이하로 함으로써, TP의 전극으로서 사용할 경우, 제조공정에서 고온에 노출되어도 휨 현상이 없고, 전극 위치의 일탈이 작고, 또한 미끄럼 저항성이 매우 개선된 도전성 필름을 얻을 수 있었다. 특히, 100～180℃로 열처리하면서 가교성 수지를 PET필름으로 경화시킨 기저체에 도전막을 부착시킴으로써 얻어진 도전성 필름은 상기 미끄럼 저항성 면에서 매우 뛰어났다.
본 발명의 터치패널용 도전성 필름의 제조방법은 PET필름에 의해 형성된 층과, 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을 적어도 갖는 기저체로서, 150℃에서 1시간 가열 후의 길이방향(MD) 및 가로방향(TD)의 수축율이 모두 0.5%이하인 기 저체를 준비하는 기저체 준비공정과, 상기 기저체 준비공정에 의해 준비된 기저체에 도전막을 부착시키는 도전막 부착공정을 가지며, 상기 기저체 준비공정에 있어서, 적어도 1층의 경화층을, PET필름을 100℃～180℃ 사이의 온도에서 열처리함과 동시에, 또는 PET필름을 100℃～180℃ 사이의 온도에서 열처리한 후에, 가교성 물질을 상기 PET필름의 적어도 일면에 경화시켜 막을 이루도록 하여 형성한다. 본 발명의 제조방법에 따르면, 제조공정에서 고온에 노출된 경우에도 휘는 현상이 없고, 전극 위치의 일탈이 작고, 또한 미끄럼 저항성이 매우 개선된 도전성 필름을 얻을 수 있다.
가장 효과적인 방법은 PET필름에 최초로 열가교 타입의 수지를 도포하고, 100℃～180℃의 온도에서 수분～수시간 유지하여 건조, 경화시키는 방법이다. 이 방법에 따르면, PET필름의 치수안정성과 열에 의한 안정성을 하나의 공정으로 동시에 수행할 수 있으며, 또한 미끄럼 저항성이 매우 뛰어난 도전성 필름을 제조할 수 있다. 공정적으로는 2가지 공정이 되는데, PET필름을 미리 100℃～180℃로 열처리하고, 그것에 열, 광이나 전자선으로 가교하는 수지를 도포하여 경화시킬 수도 있다. 이와 같이 하여 얻어진 가교성 물질이 경화된 PET필름은 그 후 목적에 따라 추가로 가교타입의 경화층이 적층된다. 그 경화층이 적층된 PET필름에, ITO 등의 도전층이 부착된다. 본 발명에서는 무기계의 ITO와 같은 도전층이 부착되기 전에, PET필름은 열에 대해 수축율이 저감되어 안정화되어 있는 것이 필요하다.
또한, 상기 기저체 준비공정에서, 적어도 1층의 경화층을, PET필름을 100℃～180℃ 사이의 온도에서 열처리한 후 상기 PET필름이 실온으로 냉각되기 전에, 가 교성 물질을 상기 PET필름의 적어도 일면에 경화시켜 막을 이루도록 하여 형성하는 방법에 따르면, 미끄럼 저항성이 좋은 도전성 필름을 간단하게 제조가능하다.
특히, 저수축처리가 되지 않은 이축연신 PET필름을 사용하여, 열에 의해 가교경화한 경화층을, PET필름을 100℃～180℃ 사이의 온도에서 열처리함과 동시에 상기 PET필름의 적어도 일면에 경화시켜 형성함으로써, 저렴한 재료를 사용할 수 있고, 미리 PET필름을 열처리하는 공정이 불필요하며, 또한 미끄럼 저항성이 매우 뛰어난 도전성 필름을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 보다 구체적으로 설명한다.
(실시예 1)
이축 연신한 188㎛ 두께의 PET필름(토요보 제품인 A4300)의 일면에, 롤 형태로 장력 10kg/㎠으로 연속적으로 공급하면서 그라비아 코터에 의해 아크릴 수지(소켄카가쿠 제품 U-230) 100중량부와 경화제(닛폰폴리우레탄코교사 제품인 코로네이트 L) 30중량부를 톨루엔 100중량부에 용해한 용액을 건조 후의 도포층 두께가 2㎛가 되도록 도포하였다.
이를 120℃, 140℃, 150℃, 130℃로 설정된 각각의 5m 길이의 4개의 챔버로 이루어진 건조로에, 5m/분의 속도로 연속적으로 공급하면서, 건조와 동시에 아크릴 수지를 경화시켰다. 얻어진 필름을 필름 A1라 한다. 이 필름 A1의 코팅면과는 반대측 면에, 롤 형태로 연속적으로 필름 A1를 공급할 수 있는 스퍼터링 장치에 의해, 아르곤 가스 80%와 산소 20%로 이루어진 0.004 Torr의 분위기에서, 인듐-주석 합금을 사용한 반응성 스퍼터링법에 의해 두께 450Å의 산화인듐과 산화주석과의 복합 산화물(ITO)로 이루어진 투명한 비결정성의 도전성 박막을 부착시켜, 전체 광선투과율 88.2%, 표면 저항값 420Ω/□의 도전성 필름(필름 B1)을 얻었다. 이 필름의 특성평가결과를 표 1-1～1-3에 나타내었다. 즉, 필름 A의 열수축율을 표 1-1에 기재하였고, 필름 B1의 특성값을 표 1-2에, 필름 B의 TP 전극으로서의 특성을 표 1-3에 각각 기재하였다.
(실시예 2)
필름 A1의 코팅면과는 반대측 면에 비결정성 ITO를 부착시키는 대신에, 필름 A1의 코팅면에 비결정성 ITO를 부착시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 필름 B2를 얻었다. 특성평가결과를 표 1-1,1-2,1-3에 나타내었다.
(실시예 3)
실시예 1과 동일한 방법으로 필름 A1를 얻은 후에, 이 코팅면에 츄고쿠토료 제품인 오렉스344 100중량부와 이루가큐어-184 5중량부를 톨루엔 100중량부에 첨가하여 얻은 용액(코팅제 용액)을, 다이 코터로 3㎛의 두께가 되도록 연속적으로 도포하고, 실시예 1과 동일한 4개의 챔버로 이루어지며 70℃, 100℃, 110℃, 90℃로 설정된 건조로에 상기 필름을 20m/분으로 공급하여 건조시킨 후에, 120W/cm인 고압수은등으로 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 필름 A3을 얻었다. 이 필름 A3의 코팅면과 반대측 면에 실시예 1과 마찬가지 방법으로 비결정성 ITO를 부착시켜 필름 B3를 얻었다. 특성평가결과를 표 1-1,1-2,1-3에 나타내었다.
(실시예 4)
실시예 1에서 얻은 필름 A1의 코팅면에, 실시예 3의 코팅제 용액에 평균입경 8㎛의 실리카 입자를 5중량부 첨가하고 균일하게 혼합한 용액을 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 마찬가지 방법으로 도포, 건조, 경화시켜 필름 A4를 얻었다. 이 필름 A4의 코팅면과는 반대측 면에 실시예 1과 마찬가지 방법으로 비결정성의 ITO를 부착시켜 필름 B4를 얻었다. 특성평가결과를 표 1-1,1-2,1-3에 나타내었다.
(실시예 5)
실시예 3에서 얻은 필름 A3의 코팅면과는 반대측 면에, 실시예 3의 코팅제 용액에 평균입경 8㎛의 실리카 입자를 2중량부 첨가하고 균일하게 혼합한 용액을 마찬가지로 도포, 건조, 경화시켜, 양면 코팅된 필름 A5를 얻었다. 이 필름 A5의 실리카 입자 함유 코팅면에, 실시예 1과 동일한 방식으로 비결정성 ITO를 부착시켜 필름 B5를 얻었다. 특성평가결과를 표 1-1,1-2,1-3에 나타내었다.
(실시예 6)
실시예 4에서 얻은 필름 A4의 코팅면과는 반대측 면에 실시예 4과 완전히 동일한 코팅액을 도포, 건조, 경화시켜, 양면 코팅된 필름 A6을 얻었다. 이 필름 A6의 최초로 코팅한 쪽의 코팅면에 실시예 1과 동일한 방법으로 비결정성 ITO를 부착시켜 필름 B6을 얻었다. 특성평가결과를 표 1-1,1-2,1-3에 나타내었다.
(실시예 7～9)
실시예 3의 필름 A3, 실시예 5의 필름 A5, 실시예 6의 필름 A6를 사용하여, ITO면 아래에 TiO2층을 두께 500Å, SiO2층을 두께 600Å가 되도록 순차적으로 스퍼터링법에 의해 형성한 후에, 실시예 1과 동일한 방법으로 ITO를 부착시켜, 필름 B7, 필름 B8, 필름 B9을 얻었다. 특성평가결과를 표 1-1,1-2,1-3에 나타내었다.
(실시예 10)
이축 연신한 188㎛ 두께의 PET필름(토요보 제품인 A4300)에, 다이 코터로 실시예 3의 츄고쿠토료 제품인 오렉스344를 톨루엔으로 희석시킨 용액을 6㎛의 두께가 되도록 도포하고, 장력 10kg/㎠으로 연속적으로 공급하면서, 80℃, 100℃, 120℃, 150℃으로 각각이 설정된 4개의 챔버로 이루어진 건조로를 통해 건조시킨 후에, 120W/cm의 고압수은등으로 자외선을 조사함으로써 경화시켜 필름 A7를 얻었다. 이 필름 A7에 실시예 1과 동일한 방법으로 ITO를 부착시켜 필름 B10을 얻었다. 특성평가결과를 표 1-1,1-2,1-3에 나타내었다.
(실시예 11)
실시예 10의 필름 A7의 코팅면과는 반대측 면에, 실시예 5의 실리카 입자를 함유하는 코팅액을 실시예 5와 동일한 방법으로 도포, 건조, 경화시켜 필름 A8을 얻었다. 이 필름 A8의 실리카입자 함유 도포면에 실시예 7과 동일한 구성의 TiO2, SiO2, ITO를 순차적으로 스퍼터링에 의해 부착하여 필름 B11을 얻었다. 특성평가결과를 표 1-1,1-2,1-3에 나타내었다.
(실시예 12～13)
실시예 1에 있어서, 열경화수지 도포 후의 건조 속도를 3m/분 및 10m/분으로 하여 필름 A9와 A10을 제조한 것을 제외하고는 완전히 동일한 방법으로 필름 B12와 필름 B13을 얻었다. 특성평가결과를 표 1-1,1-2,1-3에 나타내었다.
(실시예 14)
188㎛ 두께의 토요보 제품인 A4300의 롤을 150℃로 설정된 항온층에 24시간 방치하여 열처리를 실시하였다. 여기에 실시예 4와 마찬가지의 UV 경화형 도포액을 도포하고, 실시예 4와 동일한 방법으로 건조시킨 후, 경화시켜 A11를 얻었다. A11에 실시예 4와 마찬가지로 방법으로 ITO를 부착시켜 B14를 얻었다. 특성평가결과를 표 1-1,1-2,1-3에 나타내었다.
(비교예 1)
이축 연신한 188㎛ 두께의 PET필름(토요보 제품인 A4300)(필름 A12)에 코팅액을 도포하지 않고 실시예 1과 동일한 방법으로 ITO를 부착시켜 필름 B15를 얻었다. 특성평가결과를 표 1-1,1-2,1-3에 나타내었다.
(비교예 2)
필름 A12의 일면에 실시예 3의 츄고쿠토료 제품인 오렉스344를 톨루엔으로 희석시킨 용액을 6㎛의 두께가 되도록 도포하고, 80℃, 100℃, 100℃, 100℃로 각각이 설정된 4개의 챔버로 이루어진 건조로를 통과시켜 건조시킨 후에, 120W/cm의 고압수은등으로 자외선을 조사함으로써 경화시켜 필름 A13을 얻었고, 실시예 1과 동일한 방법으로 ITO를 부착시켜 필름 B16을 얻었다. 특성평가결과를 표 1-1,1-2,1-3에 나타내었다.
< 표 1-1>
실시예 및 비교예
 필름 A의 종류
 150℃, 1시간 처리후의 열수축율
MD(%) TD(%)
실시예 1 A1 0.35 0.10
실시예 2 A1 0.35 0.10
실시예 3 A3 0.32 0.08
실시예 4 A4 0.31 0.08
실시예 5 A5 0.30 0.08
실시예 6 A6 0.30 0.08
실시예 7 A3 0.32 0.08
실시예 8 A5 0.30 0.08
실시예 9 A6 0.30 0.08
실시예 10 A7 0.38 0.13
실시예 11 A8 0.36 0.12
실시예 12 A9 0.22 0.05
실시예 13 A10 0.43 0.13
실시예 14 A11 0.40 0.12
비교예 1 A12 1.28 0.60
비교예 2 A13 1.05 0.53
* 열수축율은 10cm×10cm의 필름 A를 150℃로 설정된 전기로 속에 1시간 방치한 후에 실온으로 냉각하고, 가열처리 전후의 치수를 이용해 산출하였다.
< 표 1-2 >
실시예 및 비교예 필름 B 투과율(%) 저항값(Ω/□) ITO의 반대면의 연필경도 헤이즈값(%)
실시예 1 B1 88.2 420 2H 0.8
실시예 2 B2 87.8 418 B 0.8
실시예 3 B3 88.0 422 3H 0.8
실시예 4 B4 87.9 420 3H 5.3
실시예 5 B5 88.0 425 3H 1.5
실시예 6 B6 87.8 418 3H 9.8
실시예 7 B7 92.3 420 3H 1.0
실시예 8 B8 92.0 423 3H 1.5
실시예 9 B9 87.8 422 3H 9.9
실시예 10 B10 88.3 425 3H 1.0
실시예 11 B11 92.6 409 3H 1.6
실시예 12 B12 88.4 418 2H 0.8
실시예 13 B13 88.1 419 2H 0.9
실시예 14 B14 87.0 420 3H 12.5
비교예 1 B15 87.8 420 B 1.2
비교예 2 B16 88.0 425 3H 1.3
* 저항값은 4단자법을 사용하여 폭 700mm, 길이 1m에서 등간격으로 50점 측정하고, 평균치를 계산하여 구하였다.
* 투과율은 분광투과율계를 사용하여 파장 550nm의 광의 투과율을 측정하였 다.
* 연필경도는 미츠비시 유니를 사용하여 500g 하중의 10회 마찰로 흠집이 생기지 않을 경도로 하였다.
* 헤이즈값은 헤이즈 미터로 평행투과율과 확산투과율을 측정하여 산출하였다.
< 표 1-3 >
실시예
및
비교예		 150℃에서 1시간 처리 후의 휨 현상(mm) 250g, 10만회의 직선미끄럼 후의 저항값의 변화(%) 500g, 30만회의 직선미끄럼 후의 저항값의 변화(%) 250g, 10만 문자 미끄럼 후의 저항값의 변화(%) 500g, 30만 문자 미끄럼 후의 저항값의 변화(%)
실시예 1 2.5 2.5 8.8 2.6 9.5
실시예 2 2.8 2.9 9.0 2.6 9.9
실시예 3 2.2 2.2 7.5 2.4 8.8
실시예 4 2.2 2.3 7.3 2.5 8.5
실시예 5 0.8 1.0 4.5 1.3 4.3
실시예 6 0.7 0.9 4.0 0.8 4.0
실시예 7 1.8 2.1 6.8 2.3 8.0
실시예 8 0.7 0.9 3.8 0.8 4.0
실시예 9 0.6 0.6 2.9 0.7 3.0
실시예 10 3.5 2.9 9.5 3.0 9.8
실시예 11 1.0 2.6 9.0 2.6 9.2
실시예 12 1.8 2.3 7.6 2.2 8.0
실시예 13 3.1 4.0 13.5 4.3 12.8
실시예 14 3.3 2.9 9.0 2.8 10.5
비교예 1 10.8 100 이상 - 100 이상 -
비교예 2 8.9 25.8 100 이상 30.9 100 이상
* 휨 현상은 10cm×10cm의 필름 B를 150℃로 설정된 전기로에 60분간 방치하여 단부의 들뜸을 측정하였다.
* 직선 미끄럼성과 문자 미끄럼성은 유리 ITO와 스페이서를 통해 TP 모듈을 작성하여 미끄럼성 테스트를 실시하였다.
* 직선 미끄럼 저항성은 0.8R 폴리아세탈 펜으로 250g과 500g의 하중을 걸어 10만회의 경우에는 5만회 왕복, 30만회의 경우에는 15만회 왕복시켜, 그 부분의 저 항값을 측정하여, 초기값으로부터의 저항값의 상승비율을 계산하였다.
* 문자 미끄럼 저항성도 직선 미끄럼 테스트와 마찬가지로 측정하였다.
실시예에서 나타나는 바와 같이, 본 발명의 터치패널용 도전성 필름은 150℃에서 1시간 동안 가열처리한 후의 휨 현상이 작고, 또한 TP의 전극으로서 사용했을 때의 직선 및 문자 미끄럼 테스트를 실시하여도 저항값의 변화가 작고, 매우 뛰어난 내환경성과 내구성을 갖는 TP의 전극이 됨을 알 수 있다.

Claims (8)

  1. 폴리에틸렌텔레프탈레이트 필름에 의하여 형성된 층이 일층인 터치패널용 도전성 필름에 있어서,
    폴리에틸렌텔레프탈레이트 필름에 의하여 형성된 층과, 상기 폴리에틸렌텔레프탈레이트 필름의 적어도 일면에 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을 가지며, 또한 150℃에서 1시간 가열한 후의 길이방향(MD) 및 가로방향(TD)의 수축율이 모두 0.5% 이하인 기저체 상에,
    도전막을 부착시켜 얻어지는 것을 특징으로 하는 터치패널용 도전성 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기저체가 상기 경화층으로서 열가교성의 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을 갖는 것을 특징으로 하는 터치패널용 도전성 필름.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기저체가 광 또는 전자선에 의한 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 터치패널용 도전성 필름.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기저체가 광 또는 전자선에 의한 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을, 폴리에틸렌텔레프탈레이트 필름에 의해 형성된 층의 양측에 갖는 것을 특징으로 하는 터치패널용 도전성 필름.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전막이 비결정성의 ITO(인듐주석산화물)인 것을 특징으로 하는 터치패널용 도전성 필름.
  6. 제 1 항에 있어서,
    적어도 1층의 경화층이, 폴리에틸렌텔레프탈레이트 필름을 100℃～180℃ 사이의 온도에서 열처리함과 동시에, 또는 폴리에틸렌텔레프탈레이트 필름을 100℃～180℃ 사이의 온도에서 열처리한 후에, 가교성 물질을 상기 폴리에틸렌텔레프탈레이트 필름의 적어도 일면에 경화시켜 얻어진 것을 특징으로 하는 터치패널용 도전성 필름.
  7. 폴리에틸렌텔레프탈레이트 필름에 의하여 형성된 층이 일층인 터치패널용 도전성 필름의 제조방법에 있어서 :
    폴리에틸렌텔레프탈레이트 필름에 의하여 형성된 층과, 상기 폴리에틸렌텔레프탈레이트 필름의 적어도 일면에 가교성 물질이 경화되어 막을 이룬 경화층을 가지며, 또한 150℃에서 1시간 가열한 후의 길이방향(MD) 및 가로방향(TD)의 수축율이 모두 0.5% 이하인 기저체를 준비하는 기저체 준비공정과 ;
    상기 기저체 준비공정에 의해 준비된 기저체에 도전막을 부착시키는 도전막 부착공정 ; 을 가지는 것을 특징으로 하는 터치패널용 도전성 필름의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 기저체 준비공정에서, 적어도 1층의 경화층을, 폴리에틸렌텔레프탈레이트 필름을 100℃～180℃ 사이의 온도에서 열처리함과 동시에, 또는 폴리에틸렌텔레프탈레이트 필름을 100℃～180℃ 사이의 온도에서 열처리한 후에, 가교성 물질을 상기 폴리에틸렌텔레프탈레이트 필름의 적어도 일면에 경화시켜 막을 이루도록 형성하는 것을 특징으로 하는 터치패널용 도전성 필름의 제조방법.
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