KR101800063B1 - 투명 수지 적층체 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널 - Google Patents

Abstract

우레탄 아크릴계 올리고머를 포함하는 연필경도 6H 내지 8H의 고경도 하드코팅층, 투명 (메타)아크릴계 수지층 및 우레탄 결합 함유 아크릴계 수지를 포함하는 내충격 하드코팅층을 순차적으로 포함하는 투명 수지 적층체를 제공한다.
상기 투명 수지 적층체를 커버 시트로서 포함하고, 상기 고경도 하드코팅층이 외부를 향하도록 적층된 터치 스크린 패널을 제공한다.

Description

투명 수지 적층체 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널{TRANSPARENT RESIN LAMINATE AND TOUCH SCREEN PANEL INCLUDING THE SAME}

투명 수지 적층체 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널에 관한 것이다.

핸드폰이나 태블릿 PC 또는 네비게이션의 최외곽층에 사용되는 유리 기판은 작은 선팽창계수, 우수한 가스 배리어성, 높은 광 투과율, 표면 평탄도, 뛰어난 내열성과 내화학성 등의 여러 장점을 가지고 있으나, 충격에 약하여 잘 깨지고 밀도가 높아서 무거운 단점이 있었다.

최근 액정이나 유기 발광 표시 장치, 플렉서블 디스프레이, 전자 종이에 대한 관심이 급증하면서 이들 기판을 유리에서 플라스틱으로 대체하는 연구가 활발히

진행되고 있다.

한편, 메타크릴레이트 계열의 수지는 투명성, 가공성이 우수하고, 기계적 물성의 밸런스가 우수하며, 폴리카보네이트 수지보다 가격이 저렴하기 때문에 가장 널리 이용되는 투명수지 중 하나이다. 그러나, 도광판, 확산판 등의 디스플레이 소재나 조명기구, 광학용 렌즈 등 내열성이 특히 요구되는 소재에는 그 사용이 제한적이었다.

본 발명의 일 구현예는 투습성, 방오성 및 휨 특성이 향상된 투명 수지 적층체를 제공한다.

본 발명의 다른 구현예는 상기 투명 수지 적층체를 적용한 터치 스크린 패널을 제공한다.

본 발명의 일 구현예에서, 우레탄 아크릴계 올리고머를 포함하는 연필경도 6H 내지 8H의 고경도 하드코팅층, 투명 (메타)아크릴계 수지층 및 우레탄 결합 함유 아크릴계 수지를 포함하는 내충격 하드코팅층을 순차적으로 포함하는 투명 수지 적층체를 제공한다.

상기 고경도 하드코팅층은 우레탄 아크릴계 올리고머를 약 1중량% 내지 약 5중량% 포함할 수 있다.

상기 우레탄 아크릴계 올리고머는 알리파틱 우레탄 아크릴레이트일 수 있다.

상기 우레탄 아크릴계 올리고머의 중량평균분자량은 약 500g/mol 내지 약 1500g/mol일 수 있다.

상기 내충격 하드코팅층은 히드록시기 함유 아크릴계 모노머와 중량평균분자량은 약 1,000g/mol 내지 약 15,000g/mol의 폴리이소시아네이트 올리고머가 열경화되어 형성된 우레탄 결합 함유 아크릴계 수지를 포함할 수 있다.

상기 폴리이소시아네이트 올리고머는 이소포론계 폴리이소시아네이트 올리고머일 수 있다.

상기 우레탄 결합 함유 아크릴계 수지는 상기 히드록시기 함유 아크릴계 모노머 및 아크릴계 모노머의 모노머 총합 약 70 내지 약 95 중량% 및 상기 폴리이소시아네이트 올리고머 약 5 내지 약 30 중량%의 함량비로 열경화되어 형성될 수 있다.

상기 내충격 하드코팅층의 경도가 약 4H 내지 약 5H의 연필 경도를 가질 수 있다.

상기 고경도 하드코팅층 및 상기 내충격 하드코팅층의 두께비가 약 1:1.2 내지 약 1:1.5일 수 있다.

상기 고경도 하드코팅층의 두께가 약 5㎛ 내지 약 12㎛일 수 있다.

상기 투명 (메타)아크릴계 수지층의 두께가 약 0.5mm 내지 약 1.5mm일 수 있다.

상기 내충격 하드코팅층의 두께가 약 7㎛ 내지 약 16㎛일 수 있다.

상기 투명 (메타)아크릴계 수지층은 폴리메틸메타크릴레이트 수지를 포함할 수 있다.

상기 투명 수지적층체의 물에 대한 접촉각이 약 90° 내지 약 100°일 수 있다.

본 발명의 다른 구현예에서, 상기 투명 수지 적층체를 커버 시트로서 포함하고, 상기 고경도 하드코팅층이 외부를 향하도록 적층된 터치 스크린 패널을 제공한다.

일면에 도전층이 형성된 전도성 플라스틱 필름, 점착 필름 및 상기 투명 수지 적층체가 순차적으로 적층될 수 있다.

상기 투명 수지 적층체는 상기 점착 필름과 상기 내충격 하드코팅층이 접하는 방향으로 적층될 수 있다.

상기 전도성 플라스틱 필름은 일면에 ITO 전극층이 형성된 투명 플라스틱 필름일 수 있다.

상기 투명 수지 적층체는 고경도 및 우수한 내충격성을 구현하고, 동시에 향상된 투습성, 방오성 및 휨특성을 가진다.

상기 투명 수지 적층체는 광학용 디스플레이나 유리를 대체하여 터치 스크린 패널에 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일구현예에 따른 투명 수지 적층체의 단면도이다.

이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

투명 수지 적층체

본 발명의 일 구현예에서, 우레탄 아크릴계 올리고머를 포함하는 연필경도 6H 내지 8H의 고경도 하드코팅층, 투명 (메타)아크릴계 수지층 및 우레탄 결합 함유 아크릴계 수지를 포함하는 내충격 하드코팅층을 순차적으로 포함하는 투명 수지 적층체를 제공한다.

종래에는 아크릴계 수지를 단독으로 압출 또는 사출하여 필름을 제작하고, 양면에 동일하게 하드코팅 처리함으로써 적용하여 왔으나, 아크릴계 수지는 흡습성 및 투습성이 높고, 내충격성이 낮다는 단점이 있었다.

이에, 상기 아크릴계 수지의 단점을 극복하기 위하여 아크릴계 수지와 폴리카보네이트 수지를 공압출하여 양면을 동일하게 하드코팅한 후 광학용 디스플레이에 사용하였으나, 표면경도가 아크릴계 수지 필름과 대비하여 상대적으로 낮으며, 서로 다른 종류의 수지로 이루어져 있어 층간 내스크래치 특성, 내충격 특성, 휨 특성이 맞물려, 각층의 두께 및 구성성분의 함량에 따른 물성 편차가 매우 심하다는 문제점이 있었으며, 이로 인해 품질이 불안정하고, 다양한 두께의 필름 또는 적층체를 생산하는데 어려움이 있었다.

이에 본 발명의 투명 수지 적층체는 최상층에 발수성분을 함유한 고경도 하드코팅층을 포함함으로써 투명 (메타)아크릴계 수지층의 약점인 흡습성을 개선하고, 투습도 및 휨 특성을 향상시키는 동시에 최하층에 내충격 하드코팅층을 포함함으로써 내충격성 또한 확보하는바, 상기의 문제점들을 극복하고, 우수한 물리적 특성을 가져 각종 디스플레이에 적용 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일구현예에 따른 투명 수지 적층체의 단면도로써, 도 1을 참조하면, 투명 수지적층체(10)는 우레탄 아크릴계 올리고머를 포함하는 연필경도 약 6H 내지 약 8H의 고경도 하드코팅층(1), 투명 (메타)아크릴계 수지층(2) 및 우레탄 결합 함유 아크릴계 수지를 포함하는 내충격 하드코팅층(3)을 순차적으로 포함할 수 있다.

상기 투명 수지 적층체(10)는 디스플레이용 터치 스크린 패널의 유리를 대체하는 용도로 적용될 수 있다. 디스플레이용 터치 스크린 패널은, 예를 들면, 정전용량 방식의 터치 패널일 수 있고, 상기 전도성 플라스틱 필름을 포함하는 다층 구조의 적층 시트로 형성될 수 있으며, 최외각 층에 일반적으로 강화 유리와 같은 유리 기판이 사용된다. 상기 투명 수지 적층체(10)는 이러한 디스플레이용 터치 스크린 패널의 유리 기판을 대체하는 용도로 적용될 수 있다.

상기 투명 수지 적층체(10)가 디스플레이용 터치 스크린 패널에서, 상기 고경도 하드코팅층(1)이 상부를 향하도록 적층되어 높은 표면 경도를 유지하면서 동시에 내충격성에도 유리한 디스플레이용 터치 스크린 패널을 구현할 수 있다.

상기 투명 수지 적층체(10)는 디스플레이용 터치 스크린 패널의 유리 기판을 대체할 수 있도록 광학적 성능이 우수하면서도, 가볍고 내충격성이 뛰어난 플라스틱을 적용한다는 이점이 있어서 디자인의 유연성을 부여할 수 있고, 또한 대량 생산 가능하다.

상기 투명 수지 적층체 (10)는 상기 고경도 하드코팅층(1) 및 상기 투명 (메타)아크릴계 수지층(2)에 의해 고경도 특성이 부여되고, 여기에 상기 내충격 하드코팅층(3)이 적층되어 내충격성을 보강된 것이다.

상기 고경도 하드코팅층(1)은 상기 투명 (메타)아크릴계 수지층(2)의 일면(즉, 상부 면)에 하드코팅층을 형성하여 전술한 바와 같이 연필경도 약 6H 내지 약 8H의 고경도 물성을 부여할 수 있다.

또한, 상기 고경도 하드코팅층(1)은 우레탄 아크릴계 올리고머를 포함할 수 있다. 종래에는 고경도 하드코팅층에 발수성질을 부여하기 위하여 발수 첨가제 등을 많이 사용하였으나, 상기 첨가제의 경우 시간이 지나거나 고온, 고습 등의 신뢰성 환경에서 발수첨가제가 표면으로 이동되어 헤이즈가 발생하고 표면의 접촉각이 변하는 문제점이 있었다. 반면, 상기 고경도 하드코팅층(1)은 우레탄 아크릴계 올리고머를 포함함으로써, 상기 우레탄 아크릴계 올리고머가 고경도 하드코팅층의 경화반응에 참여하여 발수성분의 이동이 적으며, 표면의 접촉각이 신뢰성 테스트 후에도 유지된다.

상기 고경도 하드코팅층은 우레탄 아크릴계 올리고머를 약 1중량% 내지 약 5중량% 포함할 수 있다. 상기 우레탄 아크릴계 올리고머의 함유 함량은 상기 고경도 하드코팅층을 형성하는 고형분 용액을 기준으로 정해지는 것으로, 상기 우레탄 아크릴계 올리고머를 약 1중량%미만으로 함유하는 경우 고경도 하드코팅층의 표면 발수 특성의 편차가 크고, 발수성질이 나타나지 않는 경향이 있다.

또한, 약 5중량%를 초과하는 경우 고경도 하드코팅층의 표면 발수 특성의 편차가 커짐과 동시에, 고온 고습 등의 신뢰성 평가시 휨 특성 또한 커지게 되어 미반응 올리고머에 의한 표면 헤이즈가 발생할 수 있다. 그러므로, 상기 범위 내로 우레탄 아크릴계 올리고머의 함량을 유지함으로써 아크릴계 수지층에 상기 고경도 하드코팅층을 적층하였을때, 고온고습 환경에서 휨발생 저항에 유리하며 내흡습성을 확보할 수 있다.

상기 우레탄 아크릴계 올리고머는 아크릴계 단량체와 우레탄 아크릴레이트계 화합물과의 복합체로, 이소시아네이트기(-NCO)를 포함하는 아크릴레이트계 화합물에 하이드록시기(-OH)를 가진 불소계 단량체가 결합된 형태일 수 있다. 예를 들어, 상기 우레탄 아크릴계 올리고머는 알리파틱 우레탄 아크릴레이트일 수 있다.

상기 알리파틱 우레탄 아크릴레이트는 불소계 모노머를 함유하는 것으로 고경도 하드코팅층이 발수성분을 나타낼 수 있게 한다. 구체적으로, 상기 고경도 하드코팅층이 함유한 올리고머의 종류 및 함량등을 조절함으로써 표면에 대한 접촉각을 최대화할 수 있고, 터치 스크린 패널 제작 공정시에도 추가 휨 또는 컬이 발생하지 않도록 하며 원하는 물성을 구현할 수 있다.

상기 내충격 하드코팅층에 발수성분을 도입하는 경우, 디스플레이 적용시 상기 내충격 하드코팅층 하부에 인쇄층 또는 접착제층 등의 적층이 진행되어야 하는바 발수처리를 할 수 없다. 이에, 적층체의 최상층인 고경도 하드코팅층에 불소계 모노머를 함유한 알리파틱 우레탄 아크릴레이트를 도입함으로써, 디스플레이 모듈 전체에서의 투습도를 낮추며, 고온 고습 조건 하의 신뢰성 테스트에서의 휨을 최소화하였다.

상기 우레탄 아크릴계 올리고머의 중량평균분자량은 약 500g/mol 내지 약 1500g/mol일 수 있다. 구체적으로, 상기 우레탄 아크릴계 올리고머의 중량평균분자량이 약 500g/mol미만인 경우 시간이 지남에 따라 표면 헤이즈 현상이 발생할 수 있고, 약 1500g/mol을 초과하는 경우 기존 아크릴계 코팅액과의 상용성에 문제가 있어 투명수지 적층체의 표면 접촉각이 위치에 따라 크게 달라질 수 있는 문제점이 있다.

상기 내충격 하드코팅층(3)은, 구체적으로, 히드록시기 함유 아크릴계 모노머와 폴리이소시아네이트계 올리고머가 열경화되어 형성된 우레탄 결합 함유 아크릴계 수지를 주재료로 하여 형성된 층일 수 있다. 히드록시기 함유 아크릴계 모노머와 폴리이소시아네이트 올리고머 혼합물을 열경화시키면 히드록시기 함유 아크릴계 모노머의 히드록시기와 폴리이소시아네이트 올리고머의 이소시아네이트기가 반응하여 우레탄 결합을 형성하면서 가교되어 우레탄 결합 함유 아크릴계 수지가 형성된다.

상기 폴리이소시아네이트 올리고머는 보다 구체적으로 이소포론계 폴리이소시아네이트 올리고머일 수 있고, 말단기로 아크릴기를 가질 수 있다. 상기 폴리이소시아네이트 올리고머의 중량평균분자량은 약 1,000g/mol 내지 약15,000g/mol 일 수 있다. 상기 범위의 중량평균분자량을 갖는 폴리이소시아네이트 올리고머를 사용하여 상기 내충격 하드코팅층(3)이 우수한 내충격 특성을 갖도록 구현하면서도, 공정 측면에서 코팅이 균일하게 이루어질 수 있다.

구체적으로, 상기 우레탄 결합 함유 아크릴계 수지는 상기 히드록시기 함유아크릴계 모노머 및 아크릴계 모노머의 모노머 총합 70 내지 95 중량% 및 상기 폴리이소시아네이트 올리고머 약 5 내지 약 30 중량%의 함량비로 열경화되어 형성된 우레탄 결합 함유 아크릴계 수지를 포함할 수 있다.

일 구현예에서, 상기 우레탄 결합 함유 아크릴계 수지는 3관능 또는 4관능으로서 말단에 아크릴계 이중 결합을 가질 수 있다.

상기 우레탄 결합 함유 아크릴계 수지를 광경화하여 상기 내충격 하드코팅층(3)을 형성할 수 있다. 이와 같이 상기 우레탄 결합 함유 아크릴계 수지를 주재료로 하여 형성된 상기 내충격 하드코팅층(3)은 우수한 내충격성 특성이 부여할 수 있다.

예를 들어, 상기 투명 (메타)아크릴계 수지층(2)의 일면 (즉, 하부 면)에 상기와 같은 우레탄 결합 함유 아크릴계 수지를 포함하는 조성물을 도포한 뒤 광경화시키면 상기 우레탄 결합 함유 아크릴계 수지의 말단의 이중 결합이 광경화 반응하여 하드코팅층을 형성한다.

또한 상기 내충격 하드코팅층(3)은 역시 하드코팅층으로서의 일정 수준 이상의 고경도로서 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 내충격 하드코팅층의 경도가 연필경도 약 4H 내지 약 5H일 수 있다.

상기 고경도 하드코팅층(1) 및 상기 내충격 하드코팅층(3)의 두께비는 약1:1.2 내지 약 1:1.5일 수 있다. 상기 투명 수지 적층체가 상기 범위의 두께비를 갖도록 하여 공정 중에 발생할 수 있는 휨(warpage) 및 컬(curl)이 억제되면서 우수한 경도 및 내충격성의 내구성을 가질 수 있다.

상기 고경도 하드코팅층(1)의 두께가 약 5㎛ 내지 약 12㎛일 수 있다. 상기 고경도 하드코팅층(1)의 두께를 상기 범위로 하여 휨(warpage) 및 컬(curl)이 억제되면서 우수한 경도 및 내충격성의 내구성을 가질 수 있다.

상기 투명 (메타)아크릴계 수지층(2)은 광학 등방성 아크릴계 수지를 주재료로 형성된 층으로서, 예를 들어, 광투과도가 우수한 폴리메틸메타크릴레이트 수지로 형성될 수 있다. 상기 투명 (메타)아크릴계 수지층(2)의 두께가 약 0.5mm 내지 약 1.5mm일 수 있다. 상기 투명 (메타)아크릴계 수지층(2)의 두께를 상기 범위로 하여 휨(warpage) 및 컬(curl)이 억제되면서 우수한 경도 및 내충격성의 내구성을 가질 수 있다.

상기 내충격 하드코팅층(3)의 두께가 약 7㎛ 내지 약 16㎛일 수 있다. 상기내충격 하드코팅층(3)의 두께를 상기 범위로 하여 휨(warpage) 및 컬(curl)이 억제되면서 우수한 경도 및 내충격성의 내구성을 가질 수 있다.

상기 투명 수지적층체의 물에 대한 접촉각은 약 90° 내지 약 100°일 수 있다. 접촉각이란 액체와 고체 표면위에서 열역학적으로 평형을 이룰 때 가지는 각으로써 고체표면의 습윤성을 나타내는 척도로써 대부분 고착될 물방울에 의해 측정한다. 이 때, 낮은 접촉각은 높은 습윤성(친수성)과 높은 표면에너지, 높은 접촉각은 낮은 습윤성(소수성)과 낮은 표면 에너지를 나타내는바, 상기 투명 수지 적층체는 높은 접촉각을 나타낸다.

상기 투명 수지 적층체는 상기 고경도 하드코팅층을 포함함으로써 접촉각이 크게 향상되어, 투습성 및 방오성을 확보할 수 있다. 나아가, 상기 고경도 하드코팅층이 우레탄 아크릴계 올리고머를 포함함으로써 발수성을 지녀 고분자 사슬로의 수분침투를 유지하고 고분자 세그먼트(segment)의 움직임을 억제하여 상기 내충격 하드코팅층 하부에 적층될 수 있는 인쇄층 및 접착제층과 비슷하게 수분의 차단을 유지함으로써, 투명 수지 적층체의 휨 특성 또한 개선시킬 수 있다.

터치 스크린 패널

본 발명의 다른 구현예는, 우레탄 아크릴계 올리고머를 포함하는 연필경도 6H 내지 8H의 고경도 하드코팅층, 투명 (메타)아크릴계 수지층 및 우레탄 결합 함유 아크릴계 수지를 포함하는 내충격 하드코팅층을 순차적으로 포함하는 투명 수지 적층체 투명 수지 적층체를 커버 시트로서 포함하고, 상기 고경도 하드코팅층이 외부를 향하도록 적층된 터치 스크린 패널을 제공한다.

상기 투명 수지 적층체에 관한 상세한 설명은 전술한 바와 같다.

상기 터치 스크린 패널은 일면에 도전층이 형성된 전도성 플라스틱 필름, 점

착 필름 및 상기 투명 수지 적층체가 순차적으로 적층된 다층 시트일 수 있다. 즉, 상기 터치 스크린 패널은 점착 필름을 매개로 전도성 플라스틱 필름 상부에 상기 투명 수지 적층체를 적층한 다층 구조의 시트일 수 있다. 이때, 상기 투명 수지 적층체는 상기 점착 필름과 상기 내충격 하드코팅층이 접하는 방향으로 적층될 수 있다.

상기 전도성 플라스틱 필름의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않고, 이 분야의 공지의 전도성 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 전도성 플

라스틱 필름으로, 일면에 ITO 전극층이 형성된 투명 플라스틱 필름일 수 있다. 구체적으로, 기재층을 형성하는 상기 투명 플라스틱 필름으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리테트라플로오루에틸렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체 필름 또는 폴리이미드 필름 등을 사용할 수 있고, 이에 제한되지 않는다. 보다 구체적으로, 상기 투명 플라스틱 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름일 수 있다.

상기 점착 필름은 광학적으로 투명한 점착제층 (OCA, optically clearadhesive layer)으로 형성되도록 공지된 조성을 사용할 수 있다. 구체적으로, 상

기 점착 필름은 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA, ethyl hexyl acylate), 이소보닐아크릴레이트(IBOA, isobonyl acrylate), 히드록시에틸아크릴레이트(HEA, hydroxyl ethyl acrylate), 히드록시부틸아크릴레이트(HBA, hydroxyl butyl acrylate), 히드록시프로필아크릴레이트(HPA, hydroxyl propyl acryalte), 헥실메타크릴레이트(HMA, Hexyl methacrylate) 등 또는 이들의 조합에서 선택된 모노머, 광개시제, 경화제, 기타 첨가제 등을 포함하는 점착제 조성물을, 예를 들어 UV와 같은 광 조사에 의한 광경화 또는 열경화시켜 형성할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.

< 제조예 >

제조예 1-1 고경도 하드코팅층 형성용 조성물

고경도 하트코팅층 형성용 조성물로 2-히드록시에틸 아크릴레이트 (HEA, 2-hydroxyethyl acrylate), 이소보닐아크릴레이트 (IBoA, isobornyl acrylate), 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 (PETA, pentaerythritol triacrylate)를 혼합하여 고경도 하트코팅층 형성용 고형분 용액을 제조하고, 상기 고형분 용액에 대하여 알리파틱 우레탄 아크릴레이트(Nippon Gohsei社의 SHIKOH UT-4314(grade명))를 0.3중량% 첨가하여 하드코팅층 형성용 조성물을 준비하였다.

제조예 1-2 내지 1-5 고경도 하드코팅층 형성용 조성물

알리파틱 우레탄 아크릴레이트를 0.7중량%(제조예1-2), 1.0 중량%(제조예1-3), 3.0 중량%(제조예1-4), 5.0 중량%(제조예1-5)를 첨가한 것을 제외하고는 상기 제조예 1-1과 동일한 방법으로 하드코팅층 형성용 조성물을 준비하였다.

제조예 2 - 내충격 하드코팅층 형성용 조성물

먼저, 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI, isophorone diisocyanate), 히드록시에틸아크릴레이트 (HEA, 2-Hydroxyethyl acrylate)를 출발물질로 하여 말단기로아크릴기를 갖는 폴리이소시아네이트계 거대 올리고머 (중량평균 분자량이 약5,000g/mol)를 준비하였다.

이어서, 히드록시에틸아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트를 모노머 혼합물 100 중량부 준비하고, 여기에 광개시제로 1-히드록시 시클로헥실 페닐 케톤(Irgacure 184, HCPK) 4 중량부 혼합하고, 용매로서 에탄올, 이소부탄올, 메톡시에탄올, 메틸이소부틸케톤(MIBK) 및 N-부틸 아세테이트 혼합 용매를 혼합 조성물을 준비하였고, 상기 혼합 조성물에 상기 제조된 폴리이소시아네이트계 거대 올리고머 25 중량부를 혼합하여 내충격 하트코팅층 형성용 조성물을 준비하였다.

< 실시예 및 비교예 >

실시예 1 내지 5

1.0mm 두께의 폴리메틸메타크릴레이트 수지의 투명 시트의 일면에 제조예 1에서 준비한 상기 제조예 1-1 내지 1-5의 고경도 하트코팅층 형성용 조성물을 UV 경화법에 의해 9㎛ 두께로 코팅 및 건조하여 고경도 하트코팅층을 형성하였다. 이어서, 상기 메타 아크릴계 수지의 투명 시트의 다른 일면에 제조예 2에서 준비한 상기 내충격 하트코팅층 형성용 조성물을 UV 경화법에 의해 13㎛ 두께로 코팅 및 건조하여 내충격 하트코팅층을 형성하여 투명 수지 적층체를 제조하였다.

비교예 1

알리파틱 우레탄 아크릴레이트를 첨가하지 아니한 것을 제외하고는 제조예 1-1과 동일하게 고경도 하드코팅 형성용 조성물을 제조하고, 상기 고경도 하드코팅 형성용 조성물을 사용하여 상기 실시예 1과 동일하게 투명 수지 적층체를 제조하였다.

비교예 2

메타 아크릴계 수지의 투명 시트를 폴리카보네이트 시트로 대체한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 투명 수지 적층체를 제조하였다.

비교예 3

메타 아크릴계 수지의 투명 시트를 폴리메틸메타크릴레이트 시트(두께 63㎛) / 폴리카보네이트 시트(두께 930㎛)(MRS58T, 일본 Mitsubishi社)로 대체한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 투명 수지 적층체를 제조하였다.

< 실험예 > -투명 수지 적층체의 물리적 특성

1) 헤이즈: 상기 실시예 및 비교예의 투명 수지 적층체의 헤이즈 JIS K7105를 사용하여 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.

2) 표면 경도 : 측정 방법은 JISK5600-5-4에 의거하여 측정하였고, 연필경도 기준은 Mitsubishi 연필을 사용하였다(Mitsubishi 6B~9H (17개), 전동식 1kg 하중 기준)

3) 표면에너지 및 접촉각 : 접촉각 측정기(독일 KRUSS社, DSA100)의 Di water를 사용하여 상기 실시예 및 비교예 투명 수지 적층체의 접촉각 및 표면에너지를 측정하였다. 상기 실시예 및 비교예의 투명 수지 적층체 샘플을 5개씩 마련하고, 각 샘플당 3개의 지점에서 접촉각 및 표면에너지를 측정하였고, 총 15회를 측정한 평균값을 계산하였다.

4) 휨 특성 평가: 상기 실시예 및 비교예의 투명 수지 적층체를 사이즈 60mm x 100mm의 샘플로 준비한 다음, 바닥에 위치하고, 특정 위치에서 바닥 면으로부터의 두께를 측정 (측정 기기: LK-G35, KEYENCE사 제조), 하여 기준으로 한 다음, 다른 6 지점에서 마찬가지로 바닥 면으로부터의 두께를 측정하여, 상기 기준과 차이가 가장 큰 값을 휨 (warpage)으로서 평가하여 하기 표 1에 기재 하였다.

	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	비교예1	비교예2	비교예3
헤이즈 (%)	0.15	0.15	0.15	0.15	0.4	0.15	0.25	0.2
표면경도	6H	6H	6H	6H	6H	6H	F	3H
표면에너지 (N/m)	30.7	29.3	28.4	25.8	25.1	46.7	50	48.5
접촉각(°)	78.4	82.8	87.0	93.2	96.2	70.2	65.8	72.1
휨 특성(mm)	0.4	0.3	0.15	0.1	0.5	0.22	0.15	0.2

휨 특성(mm) : (4.5인치/ 85℃/ 상대습도 85%)

상기 표 1을 참고하면, 알리파틱 우레탄 아크릴레이트를 포함하는 고경도 하드코팅층을 가진 실시예 1 내지 5의 투명 수지 적층체는 비교예 1의 투명 수지 적층체와 헤이즈, 표면경도는 유사하였으나, 표면에너지, 접촉각, 휨 특성이 우수함을 알 수 있었다.

구체적으로, 비교예 2 및 3의 투명 수지적층체는 접촉각이나 휨특성이 실시예 1 내지 5와 유사한 부분이 있었으나, 폴리카보네이트 수지의 특성상 실시예 1 내지 5에 비해 고경도 구현이 어려움을 확인할 수 있었다.

1: 고경도 하드코팅층
2: 투명 (메타)아크릴계 수지층
3: 내충격 하드코팅층
10: 투명 수지 적층체

Claims (18)

1. 우레탄 아크릴계 올리고머를 포함하는 연필경도 6H 내지 8H의 고경도 하드코팅층, 투명 (메타)아크릴계 수지층 및 우레탄 결합 함유 아크릴계 수지를 포함하는 내충격 하드코팅층을 순차적으로 포함하고,
   상기 우레탄 아크릴계 올리고머의 중량평균분자량은 500g/mol 내지 1500g/mol이고,
   상기 우레탄 아크릴계 올리고머는 알리파틱 우레탄 아크릴레이트이고,
   상기 내충격 하드코팅층은 히드록시기 함유 아크릴계 모노머와 중량평균분자량 1,000g/mol 내지 15,000g/mol의 폴리이소시아네이트 올리고머가 열경화되어 형성된 우레탄 결합 함유 아크릴계 수지를 포함하고,
   상기 고경도 하드코팅층 및 상기 내충격 하드코팅층의 두께비가 1:1.2 내지 1:1.5인
   투명 수지 적층체.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 고경도 하드코팅층은 우레탄 아크릴계 올리고머를 1중량% 내지 5중량% 포함하는
   투명 수지 적층체.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 폴리이소시아네이트 올리고머는 이소포론계 폴리이소시아네이트 올리고머인
   투명 수지 적층체.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 우레탄 결합 함유 아크릴계 수지는 상기 히드록시기 함유 아크릴계 모노머 및 아크릴계 모노머의 모노머 총합 70 내지 95 중량% 및 상기 폴리이소시아네이트 올리고머 5 내지 30 중량%의 함량비로 열경화되어 형성된
   투명 수지 적층체.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 내충격 하드코팅층의 경도가 4H 내지 5H의 연필 경도를 갖는
   투명 수지 적층체.
   
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 고경도 하드코팅층의 두께가 5㎛ 내지 12㎛인
    투명 수지 적층체.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 투명 (메타)아크릴계 수지층의 두께가 0.5mm 내지 1.5mm 인
    투명 수지 적층체.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 내충격 하드코팅층의 두께가 7㎛ 내지 16㎛인
    투명 수지 적층체.
    
13. 제1항에 있어서,
    상기 투명 (메타)아크릴계 수지층은 폴리메틸메타크릴레이트 수지를 포함하는
    투명 수지 적층체.
    
14. 제 1항에 있어서,
    상기 투명 수지적층체의 물에 대한 접촉각이 90° 내지 100°인
    투명 수지 적층체.
    
15. 제1항, 제2항, 제6항 내지 제8항 및 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 투명 수지 적층체를 커버 시트로서 포함하고, 상기 고경도 하드코팅층이 외부를 향하도록 적층된
    터치 스크린 패널.
    
16. 제 15항에 있어서,
    일면에 도전층이 형성된 전도성 플라스틱 필름, 점착 필름 및 상기 투명 수지 적층체가 순차적으로 적층된
    터치 스크린 패널.
    
17. 제 16항에 있어서,
    상기 투명 수지 적층체는 상기 점착 필름과 상기 내충격 하드코팅층이 접하는 방향으로 적층된
    터치 스크린 패널.
    
18. 제 16항에 있어서,
    상기 전도성 플라스틱 필름은 일면에 ITO 전극층이 형성된 투명 플라스틱 필름인
    터치 스크린 패널.

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