KR101646786B1

KR101646786B1 - 터치 패널용 적층 압출 수지판 및 터치 패널용 표면 도포판

Info

Publication number: KR101646786B1
Application number: KR1020100011386A
Authority: KR
Inventors: 도모히로 마에카와
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2010-02-08
Publication date: 2016-08-08
Also published as: KR20100091118A; CN101941316A; JP5620644B2; TWI486257B; JP2010182263A; CN101941316B; TW201041737A

Abstract

과제
표면에 흠집이 잘 나지 않고, 게다가 제조가 비교적 용이한 터치 패널용 적층 압출 수지판 및 터치 패널용 표면 도포판을 제공하는 것이다.
해결 수단
폴리카보네이트 수지층의 적어도 터치되는 측의 표면에 아크릴 수지층이 공압출 성형에 의해 적층되어 이루어지는 터치 패널용 적층 압출 수지판이다. 상기 폴리카보네이트 수지층의 두께가 전체 두께의 50 ％ 이상인 것이 바람직하다. 상기 적층 압출 수지판의 터치되는 측의 표면에 경화막을 피복한 터치 패널용 표면 도포판이다. 상기 경화막이 내찰상성을 갖는 경화 피막인 것이 바람직하다.

Description

터치 패널용 적층 압출 수지판 및 터치 패널용 표면 도포판{A EXTRUDED LAMINATED RESIN SHEET FOR A TOUCH PANEL AND A SURFACE-COATED SHEET FOR A TOUCH PANEL}

본 발명은 터치 패널에 사용되는 적층 압출 수지판 및 표면 도포판에 관한 것이다.

예를 들어 내비게이션 시스템, 휴대 정보 단말, 산업 기계의 조작 패널, PC 의 화면, 휴대 게임기 등에는, 투명 전극이 부착된 터치 패널이 사용되고 있다. 터치 패널에 사용되는 판으로는, 얇은 유리 외에 수지제의 판을 들 수 있다. 터치 패널에는, 예를 들어 손가락으로 직접 접촉하여 조작하는 것이나 터치 펜에 의해 조작하는 것 등이 있고, 투명성, 내충격성, 경량성, 표면의 흠집 억제성이 중요시되고 있다. 이와 같은 요망에 대하여, 얇은 유리는 내충격성, 경량성이 떨어지기 때문에, 최근 수지제의 판이 많이 사용되고 있다.

이들 요망에 대응하는 수지제의 판으로서, 특허문헌 1 에는, 폴리카보네이트 수지 시트의 적어도 일면에 경도 85 ∼ 95 의 열가소성 폴리우레탄 수지층을 적층시킨 폴리카보네이트 수지 적층판이 기재되어 있다. 또, 특허문헌 2 에는, 고분자 수지 기판 상에 두께가 50 ∼ 300 ㎛ 이고 연필 경도가 3 H 이상인 활성 광선 경화층 (A) 와, 두께가 1 ∼ 20 ㎛ 이고 연필 경도가 4 H 이상인 하드 코트층 (B) 가 이 순서대로 적층되어 이루어지는 고분자 수지 적층체가 기재되어 있다.

그러나, 특허문헌 1 에 기재되어 있는 수지제의 판은 폴리카보네이트 수지 시트에 적층된 폴리우레탄 수지층에 의해 폴리카보네이트 수지 시트에 쉽게 흠집이 발생되는 것을 보완할 수 있다. 그러나, 폴리우레탄 수지는 강성이 낮기 때문에, 기재의 폴리카보네이트 수지 시트의 영향을 받아 터치 펜 등으로 문자 등을 그렸을 때에 표면이 변형되는 경우가 있다.

또, 특허문헌 2 에 기재되어 있는 수지제의 판은 활성 광선 경화층 (A) 상에 하드 코트층 (B) 를 적층시킴으로써, 하드 코트층 (B) 의 경도를 상승시킬 수 있다. 그러나, 기판 상에 활성 광선 경화층 (A) 와 하드 코트층 (B) 를 따로 적층시킬 필요가 있으므로, 생산성에 문제가 있다.

일본 공개특허공보 평7-205385호 일본 공개특허공보 2001-322197호

본 발명의 과제는 표면에 흠집이 잘 나지 않고, 게다가 제조가 비교적 용이한 터치 패널용 적층 압출 수지판 및 터치 패널용 표면 도포판을 제공하는 것이다.

본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 이하의 구성으로 이루어지는 해결 수단을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

(1) 폴리카보네이트 수지층의 터치되는 측의 표면에 아크릴 수지층이 공 (共) 압출 성형에 의해 적층되어 이루어지는 터치 패널용 적층 압출 수지판.

(2) 상기 폴리카보네이트 수지층의 두께가 전체 두께의 50 ％ 이상인 상기 (1) 에 기재된 터치 패널용 적층 압출 수지판.

(3) 상기 폴리카보네이트 수지층의 양면에 아크릴 수지층이 적층되어 이루어지는 상기 (1) 또는 (2) 에 기재된 터치 패널용 적층 압출 수지판.

(4) 상기 아크릴 수지층이 메타크릴 수지 및 고무 형상 중합체로 이루어지는 상기 (1) ∼ (3) 중 어느 하나에 기재된 터치 패널용 적층 압출 수지판.

(5) 상기 (1) ∼ (4) 중 어느 하나에 기재된 적층 압출 수지판의 터치되는 측의 표면에 경화막이 피복되어 이루어지는 터치 패널용 표면 도포판.

(6) 상기 경화막이 내찰상성을 갖는 경화 피막인 상기 (5) 에 기재된 터치 패널용 표면 도포판.

본 발명의 적층 압출 수지판은 표면에 흠집이 잘 나지 않으므로, 터치 패널 용도에 바람직하게 이용할 수 있다. 또, 상기 적층 압출 수지판의 터치되는 측의 표면에 경화막을 피복하여 이루어지는 표면 도포판은 끝이 뾰족한 터치 펜 등을 터치시키는 용도에 바람직하게 이용할 수 있다. 게다가, 본 발명의 적층 압출 수지판은 공압출 성형에 의해 얻어지는 판으로서, 종래와 같이 기판 상에 활성 광선 경화층과 하드 코트층을 따로 적층시킬 필요가 없으므로, 비교적 용이하게 제조할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 하나의 실시형태에 관련된 터치 패널용 적층 압출 수지판의 제조 방법을 나타내는 개략 설명도이다.
도 2 는 본 발명의 하나의 실시형태에 관련된 금속 롤 및 탄성 롤을 나타내는 개략 단면 설명도이다.
도 3 은 본 발명의 기타 실시형태에 관련된 탄성 롤을 나타내는 개략 단면 설명도이다.

본 발명의 적층 압출 수지판 (이하, 압출 수지판이라고 하는 경우가 있다) 은 폴리카보네이트 수지층의 적어도 터치되는 측의 표면에 아크릴 수지층이 공압출 성형에 의해 적층되어 이루어지고, 터치 패널에 사용된다.

상기 폴리카보네이트 수지층을 구성하는 폴리카보네이트 수지란, 단량체 단위끼리의 결합부 전부가 카보네이트기 (-O-(C=O)-O-) 로 구성되어 있는 중합체이다.

상기 폴리카보네이트 수지로는, 예를 들어, 1 종 이상의 2 가 페놀과 1 종 이상의 카르보닐화제를 계면 중축합법이나 용융 에스테르 교환법 등으로 반응시킴으로써 얻어지는 수지, 카보네이트 프레폴리머를 고상 에스테르 교환법 등으로 중합시킴으로써 얻어지는 수지, 고리형 카보네이트 화합물을 개환 중합법으로 중합시킴으로써 얻어지는 수지 등을 들 수 있다.

상기 2 가 페놀로는, 예를 들어 하이드로퀴논, 레조르시놀, 4,4'-디하이드록시디페닐, 비스(4-하이드록시페닐)메탄, 비스{(4-하이드록시-3,5-디메틸)페닐}메탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-1-페닐에탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판 (통칭 비스페놀 A), 2,2-비스{(4-하이드록시-3-메틸)페닐}프로판, 2,2-비스{(4-하이드록시-3,5-디메틸)페닐}프로판, 2,2-비스{(4-하이드록시-3,5-디브로모)페닐}프로판, 2,2-비스{(3-이소프로필-4-하이드록시)페닐}프로판, 2,2-비스{(4-하이드록시-3-페닐)페닐}프로판, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)-3-메틸부탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)-3,3-디메틸부탄, 2,4-비스(4-하이드록시페닐)-2-메틸부탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)펜탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)-4-메틸펜탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)시클로헥산, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-4-이소프로필시클로헥산, 1,1--비스(4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 9,9-비스(4-하이드록시페닐)플루오렌, 9,9-비스{(4-하이드록시-3-메틸)페닐}플루오렌,

,

'-비스(4-하이드록시페닐)-o-디이소프로필벤젠,

,

'-비스(4-하이드록시페닐)-m-디이소프로필벤젠,

,

'-비스(4-하이드록시페닐)-p-디이소프로필벤젠, 1,3-비스(4-하이드록시페닐)-5,7-디메틸아다만탄, 4,4'-디하이드록시디페닐술폰, 4,4'-디하이드록시디페닐술폭사이드, 4,4'-디하이드록시디페닐술파이드, 4,4'-디하이드록시디페닐케톤, 4,4'-디하이드록시디페닐에테르, 4,4'-디하이드록시디페닐에스테르 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 비스페놀 A, 2,2-비스{(4-하이드록시-3-메틸)페닐}프로판, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)-3-메틸부탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)-3,3-디메틸부탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)-4-메틸펜탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 및

,

'-비스(4-하이드록시페닐)-m-디이소프로필벤젠으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 2 가 페놀을 사용하는 것이 바람직하고, 비스페놀 A 의 단독 사용, 비스페놀 A 와 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산의 병용, 비스페놀 A 와 2,2-비스{(4-하이드록시-3-메틸)페닐}프로판 및

,

'-비스(4-하이드록시페닐)-m-디이소프로필벤젠으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 2 가 페놀의 병용이 보다 바람직하다.

상기 카르보닐화제로는, 예를 들어 포스겐 등의 카르보닐할라이드, 디페닐카보네이트 등의 카보네이트에스테르, 2 가 페놀의 디할로포르메이트 등의 할로포르메이트 등을 들 수 있다.

상기 아크릴 수지층을 구성하는 아크릴 수지로는, 일반적으로 메타크릴 수지가 사용된다. 상기 메타크릴 수지는 메타크릴산메틸 단위 100 중량％ 의 메타크릴산메틸 단독 중합체이어도 되고, 메타크릴산메틸과, 그 메타크릴산메틸과 공중합시킬 수 있는 1 종 이상의 기타 단량체의 공중합체이어도 된다. 그 중에서도, 메타크릴산메틸 단위를 주성분으로 하는 수지가 바람직하고, 구체적으로는 메타크릴산메틸 단위를 50 중량％ 이상 함유하는 메타크릴산메틸 수지인 것이 바람직하고, 메타크릴산메틸 단위를 70 중량％ 이상 함유하는 메타크릴산메틸 수지인 것이 보다 바람직하다.

상기 메타크릴산메틸과 공중합시킬 수 있는 기타의 단량체로는, 예를 들어 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸, 메타크릴산시클로헥실, 메타크릴산페닐, 메타크릴산벤질, 메타크릴산 2-에틸헥실, 메타크릴산 2-하이드록시에틸 등의 메타크릴산메틸 이외의 메타크릴산에스테르류나, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 아크릴산시클로헥실, 아크릴산페닐, 아크릴산벤질, 아크릴산 2-에틸헥실, 아크릴산 2-하이드록시에틸 등의 아크릴산에스테르류를 들 수 있다. 또, 스티렌이나 치환 스티렌류, 예를 들어 클로로스티렌, 브로모스티렌 등의 할로겐화 스티렌류나, 비닐톨루엔,

-메틸스티렌 등의 알킬스티렌류 등도 들 수 있다. 또한, 메타크릴산, 아크릴산 등의 불포화 산류, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 무수 말레산, 페닐말레이미드, 시클로헥실말레이미드 등도 들 수 있다.

아크릴 수지층은 고무 형상 중합체를 함유하는 것이 바람직하다. 이로써, 적층 압출 수지판을 잘 균열되지 않게 할 수 있다. 특히 메타크릴 수지에 고무 형상 중합체를 혼합함으로써, 아크릴 수지층을 메타크릴 수지 및 고무 형상 중합체로 이루어지는 층으로 하는 것이 바람직하다. 상기 고무 형상 중합체로는, 예를 들어 아크릴계 다층 구조 중합체나, 5 ∼ 80 중량부의 고무 형상 중합체에 아크릴계 불포화 단량체 등의 에틸렌성 불포화 단량체 20 ∼ 95 중량부를 그래프트 중합시켜 이루어지는 그래프트 공중합체 등을 들 수 있다.

상기 아크릴계 다층 구조 중합체는 고무 탄성의 층을 20 ∼ 60 중량％ 정도 포함하는 것이 바람직하고, 최외층으로서 경질층을 갖는 것이 바람직하고, 추가로 최내층으로서 경질층을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 고무 탄성의 층은 유리 전이점 (Tg) 이 25 ℃ 미만인 아크릴계 중합체의 층인 것이 바람직하고, 구체적으로는 저급 알킬아크릴레이트, 저급 알킬메타크릴레이트, 저급 알콕시알킬아크릴레이트, 시아노에틸아크릴레이트, 아크릴아미드, 하이드록시 저급 알킬아크릴레이트, 하이드록시 저급 알킬메타크릴레이트, 아크릴산 및 메타크릴산에서 선택되는 1 종 이상의 단관능 단량체를, 알릴메타크릴레이트 등의 다관능 단량체로 가교시켜 이루어지는 중합체의 층인 것이 바람직하다. 저급 알킬기로는, 탄소수 1 ∼ 8 개 정도의 직사슬 또는 분기된 알킬기를 들 수 있고, 저급 알콕시알킬기로는, 탄소수 1 ∼ 8 개 정도의 직사슬 또는 분기된 알콕시알킬기를 들 수 있다.

상기 경질층은 Tg 가 25 ℃ 이상인 아크릴계 중합체의 층인 것이 바람직하고, 구체적으로는 탄소수 1 ∼ 4 개의 알킬기를 갖는 알킬메타크릴레이트를 단독으로 또는 주성분으로 하여 중합시킨 단독 중합체 또는 공중합체가 바람직하다. 알킬메타크릴레이트를 주성분으로 하여 공중합체로 하는 경우, 공중합 성분으로는, 기타의 알킬메타크릴레이트나 알킬아크릴레이트, 스티렌, 치환 스티렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 단관능 단량체를 사용해도 되고, 추가로 다관능 단량체를 첨가하여 가교 중합체로 해도 된다.

아크릴계 다층 구조 중합체는 예를 들어 일본 특허공보 소55-27576호, 일본 공개특허공보 평6-80739호, 일본 공개특허공보 소49-23292호 등에 기재되어 있다.

상기 5 ∼ 80 중량부의 고무 형상 중합체에 에틸렌성 불포화 단량체 20 ∼ 95 중량부를 그래프트 중합시켜 이루어지는 그래프트 공중합체에 있어서, 상기 고무 형상 중합체로는, 예를 들어 폴리부타디엔 고무, 아크릴로니트릴/부타디엔 공중합체 고무, 스티렌/부타디엔 공중합체 고무 등의 디엔계 고무, 폴리부틸아크릴레이트, 폴리프로필아크릴레이트, 폴리-2-에틸헥실아크릴레이트 등의 아크릴계 고무, 에틸렌/프로필렌/비공액 디엔계 고무 등이 사용된다. 또, 이 고무 형상 중합체에 그래프트 공중합시키는 데에 사용되는 에틸렌성 단량체로는, 예를 들어 스티렌, 아크릴로니트릴, 알킬(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 그래프트 공중합체는 예를 들어 일본 공개특허공보 소55-147514호, 일본 특허공보 소47-9740호 등에 기재되어 있다.

아크릴 수지에 고무 형상 중합체를 분산시키는 경우, 아크릴 수지 100 중량 부에 대하여, 고무 형상 중합체를 통상적으로 3 ∼ 150 중량부, 바람직하게는 5 ∼ 50 중량부의 비율로 분산시키는 것이 바람직하다. 고무 형상 중합체의 양이 지나치게 많으면 표면 경도가 저하되는 경우가 있다. 또, 고무 형상 중합체의 양이 지나치게 적으면 적층 압출 수지판을 잘 균열되지 않게 하는 효과가 잘 얻어지지 않게 된다.

또한, 폴리카보네이트 수지층 및 아크릴 수지층에는, 각각 예를 들어 광확산제, 광택 제거제, 염료, 광안정제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 이형제, 난연제, 대전 방지제 등의 1 종 이상의 첨가제를 첨가해도 된다.

본 발명의 적층 압출 수지판은 폴리카보네이트 수지층과 아크릴 수지층을 공압출 성형으로 적층 일체화시킴으로써 제조된다. 이 공압출 성형은 2 기 (基) 또는 3 기의 1 축 또는 2 축 압출기를 사용하여, 전술한 폴리카보네이트 수지층의 재료와 아크릴 수지층의 재료를 각각 용융 혼련한 후, 피드 블록 다이나 멀티 매니폴드 다이 등을 개재하여 적층시킴으로써 실시할 수 있다.

적층 일체화된 시트 형상의 용융 적층 압출 수지판을, 예를 들어 롤 유닛 등을 사용하여 냉각 고화시켜, 본 발명의 적층 압출 수지판을 얻는다. 이하, 본 발명에 관련된 적층 압출 수지판의 제조 방법의 하나의 실시형태에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 실시형태에 관련된 적층 압출 수지판의 제조 방법을 나타내는 개략 설명도이다. 도 2 는 본 실시형태에 관련된 금속 롤 및 탄성 롤을 나타내는 개략 단면 설명도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 먼저 폴리카보네이트 수지 및 아크릴 수지를 각각 별개의 압출기 (1, 2) 에서 가열하여 용융 혼련하면서, 공압출 성형용의 다이 (3) 으로부터 압출하고, 적층 일체화시킨다.

이어서, 다이 (3) 으로부터 공압출된 시트 형상 용융 적층 압출 수지판 (4) 를 거의 수평 방향으로 대향 배치된 2 개의 냉각 롤 (5) 사이에 끼워 냉각시킴으로써 터치 패널용 적층 압출 수지판 (11) 을 얻는다.

냉각 롤 (5) 는 도 2 에 나타내는 바와 같이, 고강성 금속 롤 (6) 과, 외주부에 금속제 박막 (9) 를 구비한 탄성 롤, 즉 금속 탄성 롤 (7) 로 구성되어 있다. 금속 롤 (6) 및 금속 탄성 롤 (7) 은 적어도 일방이 모터 등의 회전 구동 수단에 접속되어 있고, 양 롤이 소정의 주속도 (周速度) 로 회전하도록 구성되어 있다.

고강성 금속 롤 (6) 은 금속 롤 (6) 및 금속 탄성 롤 (7) 사이에서 협지된 후의 시트 형상 적층 압출 수지판 (11) 이 감기는 권취 롤이다. 금속 롤 (6) 은 특별히 한정되지 않고, 종래부터 압출 성형에서 사용되고 있는 통상적인 금속 롤을 채용할 수 있다. 구체예로는, 드릴드 롤이나 스파이럴 롤 등을 들 수 있다. 금속 롤 (6) 의 표면 상태는 예를 들어 경면(鏡面)이어도 되고, 무늬나 요철 등이 있어도 된다.

금속 탄성 롤 (7) 은 대략 원기둥 형상의 자유롭게 회전할 수 있도록 형성된 축 롤 (8) 과, 이 축 롤 (8) 의 외주면을 덮도록 배치되고, 용융 적층 압출 수지판 (4) 에 접촉되는 원통형의 금속제 박막 (9) 를 구비하고 있으며, 이들 축 롤 (8) 과 금속제 박막 (9) 사이에는 유체(流體) (10) 이 봉입되어 있고, 이로써 금속 탄성 롤 (7) 은 탄성을 나타낼 수 있다. 상기 축 롤 (8) 은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 스테인리스강 등으로 이루어지다.

금속제 박막 (9) 는 예를 들어 스테인리스강 등으로 이루어지고, 그 두께로는 2 ∼ 5 ㎜ 정도가 바람직하다. 이 금속제 박막 (9) 는 굴곡성이나 가요성 등을 갖고 있는 것이 바람직하고, 용접 이음매부가 없는 시임리스 구조가 바람직하다. 이러한 금속제 박막 (9) 를 구비한 금속 탄성 롤 (7) 은 내구성이 우수함과 함께, 금속제 박막 (9) 를 경면화시키면 통상적인 경면 롤과 동일한 취급을 할 수 있어, 금속제 박막 (9) 에 무늬나 요철을 부여하면 그 형상을 전사할 수 있는 롤이 되므로 사용이 용이하다.

이 금속제 박막 (9) 가 축 롤 (8) 의 양 단부 (端部) 에서 고정되고, 축 롤 (8) 과 금속제 박막 (9) 사이에 유체 (10) 이 봉입된다. 유체 (10) 으로는, 예를 들어 물, 오일 등을 들 수 있다. 이 유체 (10) 을 온도 제어함으로써 금속 탄성 롤 (7) 을 온도 제어 가능하게 할 수 있다. 상기 온도 제어에는, 예를 들어 PID 제어나 ON-OFF 제어 등의 공지된 제어 방법을 채용할 수 있다. 또한, 유체 (10) 대신에 공기 등의 기체를 사용할 수도 있다.

이러한 금속 롤 (6) 및 금속 탄성 롤 (7) 사이에 용융 적층 압출 수지판 (4) 를 협지하면, 금속 탄성 롤 (7) 이 용융 적층 압출 수지판 (4) 를 개재하여 금속 롤 (6) 의 외주면을 따라 오목 형상으로 탄성 변형되고, 금속 탄성 롤 (7) 과 금속 롤 (6) 이 용융 적층 압출 수지판 (4) 를 개재하여 소정의 접촉 길이 (L) 에서 접촉한다.

상기 접촉 길이 (L) 로는 1 ∼ 20 ㎜, 바람직하게는 1 ∼ 10 ㎜, 보다 바람직하게는 1 ∼ 7 ㎜ 인 것이 좋다. 상기 접촉 길이 (L) 을 소정의 값으로 하기 위해서는, 예를 들어 금속제 박막 (9) 의 두께, 유체 (10) 의 봉입량 등을 조정함으로써 임의로 실시할 수 있다. 또한, 상기 접촉 길이 (L) 이란, 용융 적층 압출 수지판 (4) 를 개재하여 금속 탄성 롤 (7) 과 금속 롤 (6) 이 접촉을 개시하는 점과, 접촉을 종료하는 점을 연결하는 직선의 길이를 의미한다.

접촉 길이 (L) 에서 금속 탄성 롤 (7) 과 금속 롤 (6) 이 용융 적층 압출 수지판 (4) 를 개재하여 접촉하면, 금속 롤 (6) 및 금속 탄성 롤 (7) 은 용융 적층 압출 수지판 (4) 에 대하여 면 접촉으로 압착되게 되고, 이들 롤 사이에 협지되는 용융 적층 압출 수지판 (4) 는 면 형상으로 균일 가압되면서 막제조된다. 이와 같이 하여 막제조하면, 적층 압출 수지판 (11) 내에 변형이 잔류하는 것을 억제할 수 있고, 얻어지는 적층 압출 수지판 (11) 의 가열 수축 특성과 리타데이션값이 작아지는 경향이 있다. 따라서, 그 적층 압출 수지판 (11) 에는, 온도 환경이 열악한 장소에서의 사용에 있어서, 터치 패널의 변형을 억제하는 효과가 있다.

구체적으로는, 적층 압출 수지판 (11) 을 160 ℃ 의 열 분위기하에서 30 분 방치하였을 때의 적층 압출 수지판 (11) 의 압출 방향의 수축률 S1 (％) 및 폭 방향의 수축률 S2 (％) 가 모두 0 ∼ 5 ％ 가 되는 경향이 있다. 수축률 S1, S2 가 마이너스, 즉 0 ％ 미만이면, 적층 압출 수지판을 가열하면 팽창하게 되고, 그 적층 압출 수지판에 경화막을 피복한 경우에는, 그 경화막에 균열이 생겨 갈라지게 될 우려가 있다. 또, 수축률 S1, S2 가 5 ％ 를 초과하면, 적층 압출 수지판을 가열하였을 때에 수축이 커져, 얻어지는 제품의 수율이 저하된다. 상기 수축률 S1, S2 의 산출 방법에 대해서는 후술한다.

또, 적층 압출 수지판 (11) 은 리타데이션값이 200 ㎚ 이하로 되는 경향이 있다. 액정 패널 상에 터치 패널이 장착되어 있는 경우, 그 터치 패널을 구성하는 적층 압출 수지판 (11) 의 리타데이션값이 200 ㎚ 이하이면, 편광 안경을 착용하고 있어도 터치 패널이 착색되어 보이는 현상이 일어나지 않게 된다. 상기 리타데이션값은 후술하는 바와 같이 미소 면적 복굴절률계로 측정하여 얻어지는 값이다.

적층 압출 수지판 (11) 의 가열 수축 특성과 리타데이션값을 작게 하는 데 있어서, 용융 적층 압출 수지판 (4) 를 금속 롤 (6) 및 금속 탄성 롤 (7) 에 협지시켜 성형할 때, 용융 적층 압출 수지판 (4) 를 냉각 고화 전 내지 냉각 고화시키는 과정에서 양 롤에 협지시키는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 금속 롤 (6) 및 금속 탄성 롤 (7) 의 표면 온도 (Tr) 을, 폴리카보네이트 수지 또는 아크릴 수지의 열변형 온도 (Th) 에 대하여, (Th - 20 ℃)

Tr

(Th ＋ 20 ℃), 바람직하게는 (Th - 15 ℃)

Tr

(Th ＋ 10 ℃), 보다 바람직하게는 (Th - 10 ℃)

Tr

(Th ＋ 5 ℃) 의 범위로 하는 것이 바람직하다.

한편, 표면 온도 (Tr) 이 (Th - 20 ℃) 보다 낮은 온도가 되면, 수축률 S2 가 작아지는 경향이 있다. 또, 표면 온도 (Tr) 이 (Th ＋ 20 ℃) 보다 높은 온도가 되면, 수축률 S1 이 커지고, 리타데이션값도 커지는 경향이 있다. 또, 적층 압출 수지판 (11) 에 롤로부터의 박리 흔적이 남아 외관을 저해하는 경향이 있다.

표면 온도 (Tr) 은 폴리카보네이트 수지 및 아크릴 수지 중 열변형 온도 (Th) 가 높은 쪽의 수지를 기준으로 한다. 열변형 온도 (Th) 로는 특별히 한정되지 않고, 통상적으로 60 ∼ 200 ℃ 정도이다. 열변형 온도 (Th) 는 ASTM D-648 에 준거하여 측정되는 온도이다.

금속 롤 (6) 및 금속 탄성 롤 (7) 사이에서 협지된 후의 시트 형상 적층 압출 수지판 (11) 은 금속 롤 (6) 에 감긴 후, 도시되지 않은 인취 롤에 의해 반송 롤 상을 냉각되면서 인취되고, 이로써 적층 압출 수지판 (11) 을 얻는다.

다음으로, 본 발명에 관련된 적층 압출 수지판의 제조 방법의 기타 실시형태에 대해 설명한다. 도 3 은 본 실시형태에 관련된 탄성 롤을 나타내는 개략 단면 설명도이다. 또한, 도 3 에서는 전술한 도 1, 도 2 와 동일한 구성 부분에는 동일한 부호를 부여하고 설명은 생략한다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 금속 탄성 롤 (15) 는 대략 원기둥 형상의 자유롭게 회전할 수 있도록 형성된 축 롤 (16) 의 외주면을 원통형의 금속제 박막 (17) 로 피복한 금속 탄성 롤이다.

축 롤 (16) 은 예를 들어 실리콘 고무 등의 고무로 이루어지는 고무 롤이며, 이로써 금속 탄성 롤 (15) 는 탄성을 나타낼 수 있다. 상기 고무의 경도를 조정함으로써도, 상기 접촉 길이 (L) 을 소정의 값으로 할 수 있다.

금속제 박막 (17) 은 예를 들어 스테인리스강 등으로 이루어지고, 그 두께로는 0.2 ∼ 1 ㎜ 정도가 바람직하다.

금속 탄성 롤 (15) 를 온도 제어가 가능하도록 구성하기 위해서는, 예를 들어 백업 냉각 롤을 금속 탄성 롤 (15) 에 장착하면 된다. 그 밖의 구성은 상기한 하나의 실시형태와 동일하므로 설명을 생략한다.

본 발명의 적층 압출 수지판은 폴리카보네이트 수지층의 터치되는 측 표면에만 아크릴 수지층이 적층되어 이루어지는 2 층 구조의 판이어도 되고, 폴리카보네이트 수지층의 양면에 아크릴 수지층이 적층되어 이루어지는 3 층 구조의 판이어도 된다.

여기에서, 3 층 구조의 판은 아크릴 수지층의 두께나 아크릴 수지의 종류에 따라서는, 면 충격성이 저하되어 쉽게 갈라지는 경우도 있다. 그러므로, 적층 압출 수지판을 3 층 구조로 하는 경우에는, 아크릴 수지층에 고무 형상 중합체를 분산시키는 것이 바람직하다. 이로써, 적층 압출 수지판의 면 충격성이 저하되어 쉽게 갈라지는 것을 억제할 수 있다.

한편, 적층 압출 수지판을 3 층 구조로 하면 강성이 높아지는 경향이 있어, 터치 패널 조작시에 변형을 방지하기 쉬워지는 경우가 있다. 또, 그 적층 압출 수지판의 양면에 경화막을 형성하는 경우에는, 양면에 동일한 조성의 경화 재료를 도포하는 것도 가능해진다. 또한, 적층 압출 수지판을 3 층 구조로 하는 경우에는, 양 아크릴 수지층의 조성은 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다.

본 발명의 적층 압출 수지판은 통상적으로 시트 형상이며, 그 두께는 통상적으로 0.1 ∼ 2 ㎜, 바람직하게는 0.2 ∼ 1 ㎜, 더욱 바람직하게는 0.3 ∼ 0.7 ㎜ 이다.

또, 본 발명의 적층 압출 수지판에 있어서는, 폴리카보네이트 수지층의 두께를 전체 두께의 50 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 70 ％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 80 ％ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 이로써, 적층 압출 수지판이 더욱 갈라지지 않게 된다. 또한, 폴리카보네이트 수지층의 두께는 전체 두께에 대하여 통상적으로 95 ％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 90 ％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

아크릴 수지층의 표면 경도를 중시하는 경우에는, 그 두께를 10 ㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 20 ∼ 200 ㎛ 로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 3 층 구조인 경우에는, 양 아크릴 수지층의 두께는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다. 적층 압출 수지판의 두께는 상기한 다이 (3) 으로부터 압출되는 용융 적층 압출 수지판 (4) 의 두께, 2 개의 냉각 롤 (5) 의 간격 등에 따라 조정할 수 있다.

터치 패널을 조작하는 사람이 손가락으로 터치 패널을 터치하는 경우, 본 발명의 적층 압출 수지판의 아크릴 수지층이 터치되는 면으로서 바람직하다. 터치 패널을 조작하는 사람이 끝이 뾰족한 터치 펜 등을 사용하여 터치 패널을 터치하는 경우에는, 본 발명의 적층 압출 수지판의 터치되는 측 표면에 경화막이 피복되어 이루어지는 표면 도포판을 사용하는 것이 바람직하다.

표면에 경화막을 형성한 쪽이 내구성 면에서 우수하다. 또한, 폴리카보네이트층측에 대해서는 기본적으로 터치면으로서 사용되지 않지만, 그 표면에 경화막을 형성해도 된다.

본 발명에 있어서의 터치 패널용 표면 도포판은 상기한 본 발명의 적층 압출 수지판의 터치되는 측의 표면에 경화막을 피복하여 이루어진다. 상기 경화막으로는, 예를 들어 열경화성 수지, 전리 방사선 경화 수지 등으로 이루어지는 막을 들 수 있다.

이하, 열경화성 수지, 전리 방사선 경화 수지 등을 함유하는 수지 조성물을 「경화성 수지 조성물」이라고도 한다.

상기 열경화성 수지로는, 예를 들어 페놀 수지, 우레아 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 멜라민 수지, 구아나민 수지, 불포화 폴리에스테르계 수지, 폴리우레탄계 수지, 에폭시 수지, 아미노알키드 수지, 멜라민-우레아 공축합 수지, 규소 수지, 폴리실록산 수지 등을 들 수 있다. 상기 열경화성 수지에는, 예를 들어 가교제, 중합 개시제 등의 경화제, 중합 촉진제, 용제, 점도 조절제, 체질 안료 등을 첨가해도 된다. 경화제로는 통상적으로 폴리우레탄계 수지 및 폴리우레탄계 수지에 대하여 이소시아네이트, 유기 술폰산 등이 사용되고, 에폭시 수지에 대하여 아민이 사용되며, 불포화 폴리에스테르계 수지에 대하여 메틸에틸케톤퍼옥사이드 등의 과산화물, 아조비스이소부틸에스테르 등의 라디칼 개시제가 사용된다.

상기 전리 방사선 경화 수지로는, 예를 들어 분자 중에 아크릴로일기, 메타크릴로일기 등의 중합성 불포화 결합, 티올기, 또는 에폭시기를 갖는 프레폴리머, 올리고머 및/또는 단량체로 이루어지는 수지 등을 들 수 있다. 상기 전리 방사선 경화 수지로는 구체적으로는, 예를 들어 (메트)아크릴레이트 화합물, 규소계 화합물, 불포화 폴리에스테르 화합물, 에폭시 화합물 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 규소계 화합물 또는 1 종 이상의 (메트)아크릴레이트계 화합물이 바람직하게 사용된다. 규소계 화합물의 구체예로는, 예를 들어 2 관능 규소계 화합물, 3 관능 규소계 화합물, 4 관능 규소계 화합물 등을 들 수 있다. 2 관능 규소계 화합물로는, 예를 들어 γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 메타크릴로일옥시에틸메틸디메톡시실란, 페닐메틸디메톡시실란, 비닐메틸디메톡시실란 등을 들 수 있다. 3 관능 규소계 화합물로는, 예를 들어 γ-글리시독시프로필 트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥신)에틸트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 메타크릴로일옥시에틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 메틸트리메톡시실란 등을 들 수 있다. 4 관능 규소계 화합물로는, 예를 들어 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라프로폭시실란, 테트라이소프로폭시실란, 테트라부톡시실란 등을 들 수 있다.

상기 아크릴레이트계 화합물의 구체예로는, 예를 들어 단관능 (메트)아크릴레이트, 2 관능 (메트)아크릴레이트, 3 관능 (메트)아크릴레이트, 4 관능 (메트)아크릴레이트, 5 관능 이상의 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 단관능 (메트)아크릴레이트로는, 예를 들어 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 페닐(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 시클로헥실말레이미드부톡시에틸아크릴레이트, 메톡시에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 아크릴산아크릴아미드, 디아세톤아크릴아미드, 아크릴로니트릴 등을 들 수 있다. 2 관능 (메트)아크릴레이트로는, 예를 들어 폴리 또는 모노에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 3 관능 (메트)아크릴레이트로는, 예를 들어 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리(메트)아크릴레이트, 펜타글리세롤트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄트리(메트)아크릴레이트, 글리세린트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 트리스〔(메트)아크릴로일옥시에틸〕이소시아누레이트 등을 들 수 있다. 4 관능 (메트)아크릴레이트로는, 예를 들어 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 5 관능 이상의 (메트)아크릴레이트로는, 예를 들어 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨옥타(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

또, 포스파젠 화합물의 포스파젠 고리에 (메트)아크릴로일옥시기가 도입된 포스파젠계 (메트)아크릴레이트 화합물 ; 분자 중에 적어도 2 개의 이소시아나토기를 갖는 화합물과, 분자 중에 (메트)아크릴로일옥시기 및 수산기를 갖는 화합물의 반응에 의해 얻어지는 우레탄(메트)아크릴레이트 화합물 ; 분자 중에 적어도 2 개의 카르복실산할라이드기를 갖는 화합물과, 분자 중에 (메트)아크릴로일옥시기 및 수산기를 갖는 화합물의 반응에 의해 얻어지는 폴리에스테르(메트)아크릴레이트 화합물 ; 상기 각 화합물의 2 량체, 3 량체 등의 올리고머 등도 사용할 수 있다.

또한, 이들 규소계 화합물 또는 (메트)아크릴레이트계 화합물로부터 얻어지는 경화막은 그 경도를 높이기 위해 1 종 이상의 무기 미립자를 함유하는 것이 바람직하다. 상기 무기 미립자로는, 예를 들어 무기 화합물의 산화물, 복산화물, 부정비 (不定比) 산화물, 산화물의 합금 등을 들 수 있고, 구체적으로는 산화규소, 산화알루미늄, 산화티탄, 산화지르코늄, 산화세륨, 산화주석, 산화베릴륨, 산화안티몬 및 Ce₂O₃·TiO₂, TaO_x·SiO₂, SiO_x·SiO, MgO·Al₂O₃, BaO·TiO₂ 등을 들 수 있다.

전리 방사선 경화 수지로 이루어지는 막은 상기 전리 방사선 경화 수지 등에 1 종 이상의 광중합 개시제 및/또는 1 종 이상의 광증감제를 첨가하고, 전리 방사선을 조사함으로써 얻을 수 있다.

광중합 개시제로서, 예를 들어 아세토페논류, 벤조페논류, 미힐러 벤조일벤조에이트,

-아밀옥심에스테르, 테트라메틸티우람모노술파이드, 티옥산톤류를 사용할 수 있다. 광증감제로서, 예를 들어 n-부틸아민, 트리에틸아민, 트리-n-부틸포스핀 등을 사용할 수 있다.

또한, 전리 방사선이란, 전자파 또는 하전 입자선 중 분자를 중합, 가교할 수 있는 에너지 양자를 갖는 방사선을 의미하고, 통상적으로 자외선, 전자선이 사용된다. 자외선원으로는, 예를 들어 초고압 수은등, 고압 수은등, 저압 수은등, 카본 아크, 블랙라이트 램프, 메탈할로이드 램프 등의 광원을 들 수 있다.

광중합 개시제의 첨가량은 경화막을 구성하는 수지 100 질량부에 대하여 0.1 ∼ 10 질량부 정도가 바람직하다.

본 발명에 있어서의 경화막이 되는 경화성 수지 조성물에는, 목적에 따라 종래부터 사용되고 있는 각종 첨가제를 첨가해도 된다. 상기 첨가제로는, 예를 들어 계면 활성제, 레벨링제, 염료, 안료, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 안정제, 난연제, 가소제 등을 들 수 있다.

적층 압출 수지판 표면에 경화막이 되는 경화성 수지 조성물을 피복하는 방법으로는, 예를 들어 마이크로 그라비아 코트법, 롤 코트법, 딥핑 코트법, 스핀 코트법, 다이 코트법, 캐스트 전사법, 플로우 코트법, 스프레이 코트법 등을 들 수 있다.

이와 같이 하여 형성되는 경화막의 두께는 1 ∼ 10 ㎛ 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 ∼ 6 ㎛ 이다. 이 두께가 지나치게 작으면 내찰상성이 불충분해지는 경우가 있고, 지나치게 크면 고온 고습하에 노출되었을 때 크랙이 발생되기 쉬워진다. 경화막의 두께는 적층 압출 수지판의 표면에 도포하는 경화성 수지 조성물의 면적당 양이나 경화성 수지 조성물에 함유되는 고형분의 농도를 조정함으로써 조절할 수 있다.

특히, 예시한 이들 경화막 중, 내찰상성을 갖는 경화 피막이 바람직하다.

내찰상성을 갖는 경화 피막으로는, 다관능 (메트)아크릴레이트계 화합물에 무기 미립자를 첨가하여 이루어지는 피막, 우레탄(메트)아크릴레이트 화합물에 무기 미립자를 첨가하여 이루어지는 피막, 테트라알콕시실란을 경화시켜 이루어지는 피막을 들 수 있다.

이렇게 하여 얻어지는 본 발명의 적층 압출 수지판 및 표면 도포판은 예를 들어 카 내비게이션 시스템이나 휴대 정보 단말, 산업 기계의 조작 패널, PC 의 화면, 휴대 게임기 등의 터치 패널용 부재로서 사용된다.

또한, 본 발명의 적층 압출 수지판 및 표면 도포판을 터치 패널로서 사용하기 위해서는, 열성형 등의 2 차 성형, 인쇄, 구멍 뚫기 등의 가공을 실시하고, 소정의 형상 내지 크기로 절단 처리하면 된다. 그리고, 2 층 구조의 적층 압출 수지판을 사용하는 경우, 통상적으로 아크릴 수지층이 표측 (즉, 터치 패널을 조작하는 사람이 접촉하는 측) 이 되도록 터치 패널을 설치한다. 또한, 3 층 구조의 적층 압출 수지판을 사용하는 경우로써, 양 아크릴 수지층의 두께가 서로 상이한 경우에는, 두께가 큰 쪽의 아크릴 수지층이 표측이 되도록 터치 패널을 설치하는 것이 바람직하다. 본 발명의 적층 압출 수지판 및 표면 도포판으로 이루어지는 터치 패널은 흠집이 잘 나지 않는다.

이하, 본 발명의 실시예를 나타내는데, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다. 또한, 이하의 실시예 중 함유량 내지 사용량을 나타내는 부는 특별한 기재가 없는 한 중량 기준이다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예에서 사용한 압출 장치의 구성은 다음과 같다.

압출기 (1) : 스크루 직경 65 ㎜, 1 축, 벤트 형성 (토시바 기계 (주) 제조).

압출기 (2) : 스크루 직경 45 ㎜, 1 축, 벤트 형성 (히타치 조선 (주) 제조).

피드 블록 : 2 종 3 층 및 2 종 2 층 분배 (히타치 조선 (주) 제조).

다이 (3) : T 다이, 립 폭 1400 ㎜, 립 간격 1 ㎜ (히타치 조선 (주) 제조).

롤 : 횡형, 면길이 1400 ㎜, 직경 300 ㎜Φ 의 냉각 롤 2 개.

압출기 (1, 2), 다이 (3) 을 도 1 에 나타내는 바와 같이 배치하고, 피드 블록을 소정 위치에 배치하였다. 이어서, 상기 2 개의 냉각 롤 중, 압출기 (1, 2) 에 가장 가까운 롤을 1 번 롤, 권취 롤을 2 번 롤로 하여, 각 롤을 이하와 같이 구성하였다.

<롤 구성 1>

도 2 에 나타낸 구성을 롤 구성 1 로 하였다. 구체적으로는, 1 번 롤 및 2 번 롤을 이하와 같이 구성하였다.

(1 번 롤)

축 롤 (8) 의 외주면을 덮도록 금속제 박막 (9) 를 배치하고, 축 롤 (8) 과 금속제 박막 (9) 사이에 유체 (10) 을 봉입한 금속 탄성 롤 (7) 을 1 번 롤로 하였다. 축 롤 (8), 금속제 박막 (9) 및 유체 (10) 은 다음과 같다.

축 롤 (8) : 스테인리스강제

금속제 박막 (9) : 두께 2 ㎜ 의 스테인리스강제의 경면 금속 슬리브

유체 (10) : 오일이고, 이 오일을 온도 제어함으로써 금속 탄성 롤 (7) 을 온도 제어 가능하게 하였다. 보다 구체적으로는, 온도 조절기의 ON-OFF 제어에 의해 상기 오일을 가열, 냉각시켜 온도 제어 가능하게 하고, 축 롤 (8) 과 금속제 박막 (9) 사이에 순환시켰다.

(2 번 롤)

표면 상태를 경면으로 한 스테인리스강제의 스파이럴 롤을 고강성 금속 롤 (6) 으로 하고, 이것을 2 번 롤로 하였다.

또한, 금속 탄성 롤 (7) 과 금속 롤 (6) 이 용융 적층 압출 수지판 (4) 를 개재하여 접촉하는 접촉 길이 (L) 는 4 ㎜ 로 하였다.

<롤 구성 2>

1 번 롤 및 2 번 롤을 모두 고강성 금속 롤 (표면 상태를 경면으로 한 스테인리스강제의 스파이럴 롤) 로 하였다.

이하의 실시예 및 비교예에서 사용한 수지는 다음과 같다.

수지 1 : 방향족 폴리카보네이트만인 중합체 (스미토모 다우 (주) 제조의 「칼리바 301-10」). 열변형 온도 (Th) 는 140 ℃.

수지 2 : 메타크릴산메틸 / 아크릴산메틸 = 98 / 2 (중량비) 의 공중합체. 열변형 온도 (Th) 는 100 ℃.

수지 3 : 메타크릴산메틸 / 아크릴산메틸 = 96 / 4 (중량비) 의 공중합체 91 중량％ 에 하기 참고예에서 얻은 아크릴계 다층 구조 중합체를 9 중량％ 함유시킨 아크릴 수지계 조성물. 열변형 온도 (Th) 는 100 ℃.

수지 4 : 메타크릴산메틸 / 아크릴산메틸 = 96 / 4 (중량비) 의 공중합체 79 중량％ 에 하기 참고예에서 얻은 아크릴계 다층 구조 중합체를 21 중량％ 함유시킨 아크릴 수지계 조성물. 열변형 온도 (Th) 는 100 ℃.

[참고예]

(고무 형상 중합체의 제조)

일본 특허공보 소55-27576호의 실시예에 기재된 방법에 준거하여, 3 층 구조로 이루어지는 아크릴계 다층 구조 중합체를 제조하였다. 구체적으로는, 먼저 내용적 5 ℓ 의 유리제 반응 용기에 이온 교환수 1700 g, 탄산나트륨 0.7 g, 과황산나트륨 0.3 g 을 주입하고, 질소 기류 하에서 교반한 후, 페렉스 OT-P ((주) 카오 제조) 4.46 g, 이온 교환수 150 g, 메틸메타크릴레이트 150 g, 알릴메타크릴레이트 0.3 g 을 주입한 후, 75 ℃ 로 승온시켜 150 분간 교반을 계속하였다.

계속해서 부틸아크릴레이트 689 g, 스티렌 162 g, 알릴메타크릴레이트 17 g 의 혼합물과 과황산나트륨 0.85 g, 페렉스 OT-P 7.4 g 과 이온 교환수 50 g 의 혼합물을 별도의 입구로부터 90 분간에 걸쳐 첨가하고, 추가로 90 분간 중합을 계속하였다.

중합을 완료한 후, 추가로 메틸아크릴레이트 326 g, 에틸아크릴레이트 14 g 의 혼합물과 과황산나트륨 0.34 g 을 용해시킨 이온 교환수 30 g 을 각각의 입구로부터 30 분간에 걸쳐 첨가하였다.

첨가 종료 후, 추가로 60 분간 유지하여 중합을 완료하였다. 얻어진 라텍스를 0.5 ％ 염화알루미늄 수용액에 투입하여 중합체를 응집시켰다. 이것을 온수로 5 회 세정한 후, 건조시켜 아크릴계 다층 구조 중합체를 얻었다.

[실시예 1 ∼ 11]

<적층 압출 수지판의 제조>

수지층 A 로서, 표 1 에 나타내는 종류의 수지를 압출기 (1) 로 용융 혼련하여 피드 블록에 공급하였다. 한편, 수지층 B 로서, 표 1 에 나타내는 종류의 수지를 압출기 (2) 로 용융 혼련하여 피드 블록에 공급하였다. 압출기 (1) 에서 피드 블록으로 공급되는 수지층 A 가 주층이 되고, 압출기 (2) 에서 피드 블록으로 공급되는 수지층 B 가 표층 (편면/상측) 이 되도록 공압출 성형하였다.

그리고, 다이 (3) 으로부터 압출된 용융 적층 압출 수지판 (4) 를 표 1 에 나타내는 롤 구성의 1 번 롤 및 2 번 롤로 협지하면서 막제조하여, 표 1 에 나타내는 두께의 2 층 구조로 이루어지는 적층 압출 수지판을 얻었다. 또한, 1 번 롤의 표면 온도는 120 ℃ 이고, 2 번 롤의 표면 온도는 130 ℃ 였다. 이들 온도는 각 롤의 표면 온도를 실측한 값이다. 또, 표 1 중의 압출기 (1, 2) 에서의 「두께」는 수지층 A, B 의 각 두께를 나타낸다. 표 1 중의 「총 두께」는 얻어진 적층 압출 수지판의 총 두께를 나타낸다.

<표면 도포판의 제조>

얻어진 각 적층 압출 수지판이 터치되는 측의 표면, 즉 수지층 B 의 표면에 경화막을 피복하여 표면 도포판을 얻었다. 구체적으로는, 먼저 모노머로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트를 50 부, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트를 50 부, 개시제로서 치바 스페셜리티 케미컬즈 (주) 제조의 IRGACURE184 를 4.5 부, IRGACURE907 을 1.5 부, 레벨링제로서 빅케미 쟈판 (주) 제조의 BYK-307 을 0.1 부의 비율로, 각각 이소부틸알코올 125 부 및 1-메톡시-2-프로판올 125 부의 용매에 혼합하여 혼합 액체를 얻었다.

이어서, 이 혼합 액체를 16 번의 바 코터로 수지층 B 의 표면에 도포하고, 120 W 의 고압 수은 램프를 사용하여 0.5 J/㎠ 의 자외선을 조사하고 경화시켜, 수지층 B 의 표면에 두께 약 3.5 ㎛ 의 경화막을 형성하여 표면 도포판을 얻었다.

[실시예 12 ∼ 22 및 비교예 1]

수지층 A 로서, 표 1 에 나타내는 종류의 수지를 압출기 (1) 로 용융 혼련하여 피드 블록에 공급하였다. 한편, 수지층 B 로서, 표 1 에 나타내는 종류의 수지를 압출기 (2) 로 용융 혼련하여 피드 블록에 공급하였다. 압출기 (1) 에서 피드 블록으로 공급되는 수지층 A 가 중간층이 되고, 압출기 (2) 에서 피드 블록으로 공급되는 수지층 B 가 양 표층이 되도록 공압출 성형하였다.

그리고, 다이 (3) 으로부터 압출된 용융 적층 압출 수지판 (4) 를 표 1 에 나타내는 롤 구성의 1 번 롤 및 2 번 롤로 협지하면서 막제조하여, 표 1 에 나타내는 두께의 3 층 구조로 이루어지는 적층 압출 수지판을 얻었다. 또한, 1 번 롤의 표면 온도는 110 ℃ 이고, 2 번 롤의 표면 온도는 125 ℃ 였다.

얻어진 각 적층 압출 수지판의 수지층 B, B 중 임의로 선정한 일방의 수지층 B 의 표면에, 상기 실시예 1 ∼ 11 과 동일하게 하여, 두께 약 3.5 ㎛ 의 경화막을 형성하여 표면 도포판을 얻었다.

[비교예 2 ∼ 4]

표 1 에 나타내는 종류의 수지를 압출기 (1) 로 용융 혼련하여 피드 블록 및 다이 (3) 의 순서로 공급하였다. 그리고, 다이 (3) 으로부터 압출된 용융 압출 수지판을, 표 1 에 나타내는 롤 구성의 1 번 롤 및 2 번 롤로 협지하면서 막제조하여, 표 1 에 나타내는 두께의 단층 구조로 이루어지는 압출 수지판을 얻었다.

얻어진 각 압출 수지판의 임의의 편면에, 상기 실시예 1 ∼ 11 과 동일하게 하여, 두께 약 3.5 ㎛ 의 경화막을 형성하여 표면 도포판을 얻었다.

<평가>

얻어진 각 압출 수지판 (실시예 1 ∼ 22 및 비교예 1 ∼ 4) 에 대해, 수축률 및 리타데이션을 평가하였다. 또, 각 압출 수지판 및 각 표면 도포판에 대해 연필 경도 및 터치 펜 평가를 실시하였다. 각 평가 방법을 이하에 나타냄과 함께, 그 결과를 표 1 에 아울러 나타낸다.

(수축률)

먼저, 얻어진 압출 수지판으로부터 약 10 ㎝ 사각 사이즈로 시험편을 잘라내고, 이 시험편의 압출 방향 치수 (MD0) 및 폭 방향 치수 (TD0) 를 각각 측정하였다. 이어서, 금속제 배트에 베이비 파우더 (와코도 (주) 제조의 「싯카롤·하이」) 를 깔고 그 위에 상기 시험편을 놓아, 160 ℃ 의 오븐에 30 분간 투입하였다.

그 후, 자연 냉각시킨 시험편의 압출 방향 치수 (MD) 및 폭 방향 치수 (TD) 를 각각 측정하고, 얻어진 각 치수를 식 : 수축률 S1 = {1 - (MD / MD0)} × 100, 식 : 수축률 S2 = {1 - (TD / TD0)} × 100 에 적용시켜, 수축률 S1, S2 를 산출하였다. 또, 산출된 수축률 S1, S2 로부터 비 (S1 / S2) 를 산출하였다. 표 1 중의 수축률 S1, S2 에서 + 의 결과는 수축된 것을, - 의 결과는 팽창된 것을 각각 나타낸다.

(리타데이션)

얻어진 압출 수지판으로부터 50 ㎜ 사각 사이즈로 시험편을 잘라내고, 이 시험편의 리타데이션을 미소 면적 복굴절률계 (오지 계측 기기 (주) 제조의 「KOBRA-CCO/X」) 를 사용하여 측정하였다.

(연필 경도)

JIS K 5600 에 준거하여 측정하였다. 또한, 실시예 1 ∼ 11 의 압출 수지판에서의 측정면은 수지층 B 이다. 또, 표 1 중의 연필 경도에서, 「수지판」은 압출 수지판을, 「도포판」은 표면 도포판을 각각 나타낸다.

(터치 펜 평가)

압출 수지판 및 표면 도포판의 표면에, 닌텐도 (주) 사 제조의 「DS 터치 펜」을 사용하여, 손으로 보통 문자를 그리고, 그어진 부분의 흠집 정도를 육안으로 확인하였다. 또한, 실시예 1 ∼ 11 의 압출 수지판에서의 표면은 수지층 B 이다. 또, 판정 기준은 이하의 것을 사용하였다.

○ : 흠집이 나지 않았다.

△ : 얕은 흠집이 났다.

× : 깊은 흠집이 났다.

표 1 에서 명백한 바와 같이, 실시예 1 ∼ 22 의 압출 수지판은 비교예 1 ∼ 4 의 압출 수지판보다, 연필 경도 및 터치 펜 평가에서 양호한 결과를 나타내어, 표면에 흠집이 잘 나지 않는 것을 알 수 있다. 또, 압출 수지판에 경화막을 피복하면, 표면의 흠집 억제성이 향상되는 것을 알 수 있다. 특히, 롤 구성 1 을 채용한 실시예 1 ∼ 4, 6 ∼ 8, 12 ∼ 21 의 압출 수지판은 수축률 및 리타데이션값이 작은 것이었다.

한편, 실시예 1 ∼ 11 의 2 층 구조로 이루어지는 압출 수지판에 대해, 그 압출 수지판을 손으로 절곡하여 갈라지는지의 여부를 평가하였다 (절곡성). 그 결과, 그 압출 수지판은 절곡되어도 잘 갈라지지 않는 결과를 나타냈다. 또, 3 층 구조로 이루어지는 실시예 12 ∼ 22 의 압출 수지판 중, 아크릴 수지층이 메타크릴 수지 및 고무 형상 중합체로 이루어지는 층인 실시예 16 ∼ 22 의 압출 수지판에 대해, 상기와 동일하게 하여 절곡성을 평가하였다. 그 결과, 그 압출 수지판은 절곡되어도 잘 갈라지지 결과를 나타냈다.

1, 2 압출기
3 다이
4 용융 적층 압출 수지판
5 냉각 롤
6 금속 롤
7, 15 금속 탄성 롤
8, 16 축 롤
9, 17 금속제 박막
10 유체
11 터치 패널용 적층 압출 수지판

Claims

폴리카보네이트 수지층의 터치되는 측의 표면에 아크릴 수지층이 공 (共) 압출 성형에 의해 적층되어 이루어지는 터치 패널용 적층 압출 수지판으로서, 160 ℃ 의 열 분위기하에서 30 분 방치하였을 때의 압출 방향의 수축률 S1 이 0 ∼ 3.6 % 이고, 160 ℃ 의 열 분위기하에서 30 분 방치하였을 때의 폭 방향의 수축률 S2 가 0 ∼ 5 % 인 터치 패널용 적층 압출 수지판.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리카보네이트 수지층의 두께가 전체 두께의 50 ％ 이상인 터치 패널용 적층 압출 수지판.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리카보네이트 수지층의 양면에 아크릴 수지층이 적층되어 이루어지는 터치 패널용 적층 압출 수지판.
제 1 항에 있어서,
상기 아크릴 수지층이 메타크릴 수지 및 고무 형상 중합체로 이루어지는 터치 패널용 적층 압출 수지판.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 적층 압출 수지판의 터치되는 측의 표면에 경화막이 피복되어 이루어지는 터치 패널용 표면 도포판.
제 5 항에 있어서,
상기 경화막이 내찰상성을 갖는 경화 피막인 터치 패널용 표면 도포판.