KR102180281B1 - 전자 기기, 전자 기기용 케이싱 및 표면 보호판 - Google Patents

Abstract

표면이 흠집이 발생하기 어렵고 평면성이 좋으며 경량이고 깨지지 않는 표면 보호판을 갖는 케이싱을 구비한 전자 기기를 제공한다. 이 표면 보호판은 2매 이상의 플라스틱 필름(11)이 접착층(12)을 매개로 적층된 것으로 표면 보호판의 한쪽 면에 제1 경화층(10), 다른 쪽 면에 제2 경화층(13)이 설치되며, 제1 경화층은 경화형 수지 100 중량부에 대해서 무기계 미립자를 50~200 중량부 포함하고, 두께가 제2 경화층보다 두껍다. 제1 경화층에 포함되는 무기계 미립자는 평균 입자경이 3 ㎚ 이상, 제1 경화층 두께의 2/3 이하이다. 제2 경화층은 경화형 수지 100 중량부에 대한 무기계 미립자의 함유량이 제1 경화층에 포함되는 경화형 수지 100 중량부에 대한 무기계 미립자 함유량의 75% 이하이다. 전자 기기에 있어서 표면 보호판의 제2 경화층은 케이싱의 내측 방향에 배치된다.

Description

전자 기기, 전자 기기용 케이싱 및 표면 보호판{Electronic apparatus, electronic apparatus casing, and front face protection plate}

본 발명은 휴대전화나 휴대 정보 단말 등의 전자 기기, 특히 그의 케이싱 또는 표면 보호판에 관한 것으로, 특히 표면 경도가 높고 컬(휨) 방지성이 우수하며 내충격성이 우수한 표면 보호판을 사용한 전자 기기에 관한 것이다.

PC 모니터, 텔레비전, 휴대전화 등의 전자 기기의 케이싱에는 아크릴판이나 폴리카보네이트판과 같은 수지판이나 유리판 등으로 이루어지는 표면 보호판이 설치되어 있다. 이러한 표면 보호판으로서 수지판을 사용했을 때에는 유리판과 같이 깨지지 않는 것이나 경량인 것이 이점이고, 유리판을 사용했을 때에는 표면이 흠집이 발생하기 어려운 것이나 평면성이 좋은 것이 이점이다.

최근 들어 수지판에는 종래의 수지판의 이점을 유지하면서 유리판의 이점인 표면이 흠집이 발생하기 어려운 것이나 평면성이 좋은 것 등의 성능이 요구되고, 유리판에는 비산 방지성이나 경량화가 요구되고 있다(특허문헌 1).

그리고 수지판의 성능을 유리판의 성능에 근접시키기 위해 수지판 표면에 하드 코트층을 설치하는 것이 생각된다. 또한 하드 코트층을 목적의 표면 경도로 하기 위해 특정 경화형 수지를 사용한 필름 적층체가 제안되어 있다(특허문헌 2).

일본국 특허공개 제2003-140558호 공보(종래의 기술) 일본국 특허공개 제2008-37101호 공보(배경기술)

그러나 수지 필름이나 수지판의 편면에 하드 코트층을 설치한 경우에는 수지 필름이나 수지판에 컬이 발생하여 평면성이 나빠진다고 하는 문제가 있다. 또한 전자 기기의 케이싱에 사용하는 경우에는 수지 필름이나 수지판의 이면 측이 흠집이 발생하기 쉬워진다고 하는 문제도 있다.

한편 수지 필름이나 수지판의 양면에 경도가 높은 하드 코트층을 설치한 경우에는 표면에 강한 충격을 받았을 때에 충격을 받은 면과는 반대면의 하드 코트층에 크랙이 발생해 버리는 것을 알 수 있었다. 이면 측의 크랙은 수지 필름 등을 전자 기기의 표시면 등의 투명성이 요구되는 부분에 사용한 경우에는 투명성이나 미관을 크게 손상시킨다.

이에 평면성이 양호하고, 강한 충격을 받았을 때에 충격을 받은 면과는 반대면의 하드 코트층에 크랙을 발생시키지 않는 표면 보호판을 갖는 케이싱을 구비한 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 강한 충격을 받았을 때의 충격을 받는 면과는 반대면의 하드 코트층의 크랙을 양면에 설치되는 경화층의 조성이나 두께의 균형을 조정함으로써 해결할 수 있는 것을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉 상기 과제를 해결하는 본 발명의 전자 기기는 케이싱과 케이싱 내에 삽입되는 전자 부품을 구비한 전자 기기로서, 케이싱이 표면 보호판을 갖는 것이고, 표면 보호판은 플라스틱 필름을 포함하는 기재의 한쪽 면에 제1 경화층, 다른 쪽 면에 제2 경화층이 설치되며, 상기 제1 경화층은 경화형 수지 100 중량부에 대해서 무기계 미립자를 50~200 중량부 포함하고, 상기 제1 경화층의 두께가 상기 제2 경화층보다 두꺼우며, 상기 표면 보호판의 제2 경화층은 케이싱의 내측 방향에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 표면 보호판은 플라스틱 필름을 포함하는 기재의 한쪽 면에 제1 경화층, 다른 쪽 면에 제2 경화층이 설치되고, 상기 제1 경화층은 경화형 수지 100 중량부에 대해서 무기계 미립자를 50~200 중량부 포함하며, 상기 제1 경화층의 두께가 제2 경화층보다 두꺼운 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 전자 기기 또는 표면 보호판은 표면 보호판의 제2 경화층의 JIS-K5600-5-1(1999)에 준거한 원통형 맨드릴법으로 측정한 내굴곡시험의 값이 16 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 것이다. 또한 본 발명에 있어서의 상기 내굴곡시험의 값은 188 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트를 기재로 하고 그 위에 제2 경화층을 형성하여 이루어지는 샘플 조각을 측정한 값이다.

또한 본 발명의 전자 기기 또는 표면 보호판은 제1 경화층의 JIS　K5600-5-4(1999)에 있어서의 연필 경도가 4 H 이상이고, 제2 경화층의 JIS　K5600-5-4(1999)에 있어서의 연필 경도가 B 이상 2 H 이하인 것을 특징으로 하는 것이다.

또한 본 발명의 전자 기기 또는 표면 보호판은 2매 이상의 플라스틱 필름이 접착층을 매개로 적층된 것인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 전자 기기 또는 표면 보호판은 제1 경화층에 포함되는 무기계 미립자의 평균 입자경이 3 ㎚ 이상 제1 경화층 두께의 2/3 이하인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 전자 기기용 케이싱은 전자 부품을 내장하고 한 면 이상에 표면 보호판을 구비한 전자 기기용 케이싱으로서, 표면 보호판이 상기 본 발명의 표면 보호판인 것이다.

본 발명에 의하면 표면이 흠집이 발생하기 어렵고 평면성이 좋으며 경량이고 내충격성이 우수한 표면 보호판을 갖는 케이싱을 구비한 전자 기기로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 전자 기기에 사용되는 표면 보호판의 일실시예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 표면 보호판을 갖는 케이싱을 구비한 전자 기기의 일실시예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 표면 보호판을 갖는 케이싱을 구비한 전자 기기의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 내충격성 시험의 결과를 나타내는 현미경 사진을 나타내는 도면으로 (a)는 실시예 1의 표면 보호판(제1 경화층)의 표면, (b)는 비교예 1의 표면 보호판(제1 경화층)의 표면을 나타낸다.

본 발명의 전자 기기는 케이싱과 케이싱 내에 삽입되는 전자 부품을 구비한 것으로서, 케이싱이 표면 보호판을 갖는 것이고, 표면 보호판은 표면 보호판의 한쪽 면에 제1 경화층, 다른 쪽 면에 제2 경화층이 설치되며, 제1 경화층은 경화형 수지 100 중량부에 대해서 무기계 미립자를 50~200 중량부 포함하고, 제1 경화층의 두께가 제2 경화층보다 두꺼우며, 상기 표면 보호판의 제2 경화층은 케이싱의 내측 방향에 배치되는 것이다.

또한 경화형 수지는 열, 빛, 전리방사선 등의 에너지에 의해 불가역적으로 경화되는 수지의 총칭이다.

또한 제2 경화층의 JIS-K5600-5-1(1999)에 준거한 원통형 맨드릴법으로 측정한 내굴곡시험의 값이 16 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 것으로, 제1 경화층의 연필 경도가 4 H 이상이고, 제2 경화층의 연필 경도가 B 이상 2 H 이하인 것을 특징으로 하는 것이다. 아래에 본 발명의 전자 기기의 실시형태에 대해서 설명한다.

본 발명의 전자 기기는 케이싱과 케이싱 내에 삽입되는 전자 부품을 구비하는 것이다. 케이싱 내에 삽입되는 전자 부품으로서는 액정 표시장치, 플라즈마 표시장치, EL 표시장치 등의 표시장치 외에 음악 녹음·재생용 장치, 휴대전화, 디지털 카메라 등을 구성하는 전자 부품 등이 있다.

또한 케이싱은 표면 보호판을 갖는 것이다. 표면 보호판은 케이싱의 어느 부분에 사용되어도 된다. 예를 들면 표시장치용의 케이싱이라면 도 2에 나타내는 바와 같이 투과성을 갖는 표면 보호판을 표시장치의 표시부분에 사용해도 되고, 가식(加飾) 인쇄 등을 실시한 표면 보호판을 도 3에 나타내는 바와 같이 표시부분이 아닌 부분에 사용하는 것도 가능하다. 도 3은 표시부분과는 반대측 면에 표면 보호판이 사용된 상태를 나타내고 있다.

본 발명의 전자 기기에 사용되는 표면 보호판은 도 1에 나타내는 바와 같이 기재(15)와 그 양면에 설치된 경화막(10, 13)으로 구성된다. 경화막은 겉쪽이 되는 제1 경화막(10)과 케이싱의 안쪽이 되는 제2 경화막(13)으로 이루어지며, 후술하는 바와 같이 그 조성이나 두께가 상이하다.

기재로서 플라스틱 필름 단체(單體)나 플라스틱 필름을 접착재를 매개로 첩합(貼合)한 적층체를 사용할 수 있다. 특히 기재로서 도 1에 나타내는 바와 같은 2매 이상의 플라스틱 필름(11, 11)이 접착층(12)을 매개로 적층된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 기재를 사용한 경우 플라스틱 필름 단층을 기재로 한 동일 두께 물품과 비교하여 내충격성이 우수한 것으로 할 수 있다. 내충격성이 우수한 이유는 다음과 같이 생각된다. 경화층이 충격을 받았을 때에 경화층으로부터 기재, 더 나아가 반대면의 경화층으로 충격이 전해진다. 기재를 플라스틱 필름이 접착층을 매개로 적층된 것으로 함으로써 기재 중에서 각 층에 전해지는 충격을 완화해 가서 반대면의 경화층으로 전해지는 충격을 감소시킬 수 있기 때문으로 생각된다.

플라스틱 필름으로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름이나 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 트리아세틸셀룰로오스, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트 등으로 이루어지는 각종 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 이 중 연신 가공, 특히 이축 연신 가공된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 강성이 강하고 다이컷팅시에 깨지기 어려운 점에서 바람직하다. 또한 3매 이상의 플라스틱 필름을 사용하는 경우에는 이축 연신 가공된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 양 표면에 배치하고, 다른 플라스틱 필름을 사이에 끼워넣듯이 사용하는 것이 바람직하다. 또한 플라스틱 필름의 표면에는 코로나 방전처리나 언더코팅 이접착처리 등의 이접착처리를 실시해도 된다. 또한 투명한 표면 보호판으로 하는 경우에는 투명성을 갖는 플라스틱 필름을 사용한다.

플라스틱 필름 각각의 두께는 50~400 ㎛인 것이 바람직하고, 100~350 ㎛인 것이 보다 바람직하며, 150~300 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.

접착층은 수지와 필요에 따라 첨가되는 첨가제로 이루어진다. 접착층을 구성하는 수지로서는 가열 및/또는 전리방사선 조사 등에 의해 가교경화되는 열경화형 수지나 전리방사선 경화형 수지가 적합하게 사용된다. 이들 수지는 가교경화함으로써 플라스틱 필름에 대한 접착성이 상승하는 동시에 적층판의 강성을 강하게 할 수 있다.

열경화형 수지는 열경화형 수지를 함유하는 도포액을 플라스틱 필름 상에 도포한 후 열에 의해 가교경화시킨다고 하는 제법상의 요청으로부터 플라스틱 필름의 내열온도 이하의 열에 의해 가교경화할 수 있는 열경화형 수지가 바람직하다. 구체적으로는 멜라민계, 에폭시계, 아미노알키드계, 우레탄계, 아크릴계, 폴리에스테르계, 페놀계 등의 가교성 수지를 열에 의해 가교경화시키는 것을 사용할 수 있다. 특히 적층판으로 했을 때의 강성을 강하게 할 수 있고 플라스틱 필름과의 접착성도 양호한 아크릴계 열경화형 수지가 바람직하다. 이것들은 단독으로도 사용 가능하지만 가교성, 가교경화 도막의 경도를 보다 향상시키기 위해서는 경화제를 첨가하는 것이 바람직하다.

경화제로서는 폴리이소시아네이트, 아미노 수지, 에폭시 수지, 카르복실산 등의 화합물을 적합한 수지에 맞춰 적절히 사용할 수 있다.

전리방사선 경화형 수지로서는 적어도 전리방사선(자외선 또는 전자선)의 조사에 의해 가교경화할 수 있는 도료로부터 형성되는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 전리방사선 경화 도료로서는 광양이온 중합 가능한 광양이온 중합성 수지나 광라디칼 중합 가능한 광중합성 프리폴리머 또는 광중합성 모노머 등의 1종 또는 2종 이상을 혼합한 것을 사용할 수 있다. 이러한 전리방사선 경화 도료에는 각종 첨가제를 첨가할 수 있지만 경화시에 자외선을 사용하는 경우에는 광중합 개시제, 자외선 증감제 등을 첨가하는 것이 바람직하다.

접착층은 전술한 경화성 수지 외에 아크릴계 점착성 수지 등의 열가소성 수지를 포함하고 있어도 된다. 열가소성 수지를 혼합함으로써 접착층에 상온에 있어서의 감압 접착성을 부여할 수 있기 때문에 플라스틱 필름끼리를 용이하게 첩착(貼着)할 수 있다. 또한 열가소성 수지를 혼합함으로써 마르텐스 경도를 낮게 조절할 수 있어 다이컷팅 처리를 행했을 때에 플라스틱 필름과 접착층 사이에 들뜸이나 벗겨짐이 발생하기 어려워진다. 강성이 강한 적층판을 얻기 위해서 열가소성 수지는 접착층을 구성하는 수지의 60% 이하인 것이 바람직하다.

접착층 중에는 전술한 수지 외에 레벨링제, 자외선 흡수제, 산화 방지제 등의 첨가제를 첨가해도 된다.

접착층은 전술한 열경화형 수지나 전리방사선 경화 도료를 가열 및/또는 전리방사선 조사함으로써 경화된다. 여기서 말하는 경화는 상온에서 유동성을 갖는 도료의 상태로부터 유동성을 상실한 상태로의 변화를 말하고 경화의 정도에는 폭이 있어도 된다. 경화의 정도는 조사량에 의해 조정할 수 있다.

경화 후의 접착층의 두께는 1~50 ㎛인 것이 바람직하다. 접착층의 하한으로서 더욱 바람직하게는 2 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 5 ㎛ 이상, 특히 바람직하게는 10 ㎛ 이상이고, 상한으로서 더욱 바람직하게는 40 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 30 ㎛ 이하이다. 1 ㎛ 이상으로 함으로써 충분한 강성과 접착력이 얻어진다. 50 ㎛ 이하로 하는 것은 50 ㎛ 이상으로 해도 두께에 기인하는 강성을 강하게 하는 효과가 그다지 얻어지지 않는 것과 기능성 적층판의 두께가 지나치게 두꺼워지기 때문이다. 또한 접착층의 두께를 두껍게 함으로써 플라스틱 필름에 대한 전리방사선의 조사량이 많아지기 때문에 플라스틱 필름의 열화를 초래하게 되기도 한다.

기재의 두께는 특별히 한정되지 않지만 실용적으로는 100 ㎛~1 ㎜의 범위가 바람직하고, 기재가 1매의 플라스틱 필름으로 이루어지는 경우에는 바람직하게는 100 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 188 ㎛ 이상이며, 또한 바람직하게는 400 ㎛ 이하이다. 2매 이상의 플라스틱 필름을 접착층에 의해 적층한 경우에는 바람직하게는 200 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 300 ㎛ 이상이고, 또한 바람직하게는 800 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 700 ㎛ 이하이다.

기재(15)의 한쪽 면에 설치되는 제1 경화층(10)은 경화형 수지 100 중량부에 대해서 무기계 미립자를 50~200 중량부 포함하는 것이다. 제1 경화층에 무기계 미립자를 상기 범위 함유시킴으로써 제1 경화층의 표면 경도와 내충격성을 적절하게 조정할 수 있다.

경화형 수지로서는 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 아크릴우레탄계 수지, 폴리에스테르 아크릴레이트계 수지, 폴리우레탄 아크릴레이트계 수지, 에폭시 아크릴레이트계 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 멜라민계 수지, 페놀계 수지, 실리콘계 수지 등의 열경화형 수지, 전리방사선 경화형 수지 등으로부터 형성할 수 있다. 이들 수지 중에서도 경화함으로써 표면 보호판의 강성을 강하게 할 수 있는 전리방사선 경화형 수지가 적합하게 사용된다.

경화층은 전술한 경화형 수지 외에 그 특성, 특히 표면경도나 내충격성을 저해하지 않는 범위에서 열가소성 수지 등의 수지를 첨가하는 것이 가능하다. 열가소성 수지로서는 염화비닐계 수지, 초산비닐계 수지, 염화비닐리덴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리스티렌계 수지, 아크릴계 수지, 셀룰로오스계 수지, 아세탈계 수지, 에폭시계 수지, 페놀계 수지, 멜라민계 수지, 실리콘계 수지 등을 들 수 있고, 경화형 수지의 경화가 손상되지 않을 정도로 이것들의 1종 또는 2종 이상을 경화형 수지와 혼합하여 사용할 수 있다.

제1 경화층에 사용되는 무기계 미립자는 평균 입자경이 제1 경화층 두께의 2/3 이하인 것이 바람직하다. 평균 입자경은 3 ㎚ 이상, 보다 바람직하게는 5 ㎚ 이상, 더욱 바람직하게는 10 ㎚ 이상이다. 또한 평균 입자경은 30 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 1 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 500 ㎚ 이하이다. 평균 입자경은 1차 입자이더라도 상관없고, 응집체인 2차 입자이더라도 상관없다. 평균 입자경을 3 ㎚ 이상으로 함으로써 분산 안정성을 얻을 수 있다. 또한 평균 입자경을 제1 경화층 두께의 2/3 이하로 함으로써 도막 표면에 무기계 미립자의 돌출이 적어져 무기계 미립자의 탈락을 방지할 수 있다. 또한 표면 보호판을 투명 용도로 사용하는 경우에는 무기계 미립자의 평균 입자경은 300 ㎚ 이하로 하는 것이 바람직하고, 100 ㎚ 이하가 보다 바람직하며, 80 ㎚ 이하가 더욱 바람직하다.

또한 본 발명에서 말하는 평균 입자경은 레이저 회절식 입도분포 측정장치(예를 들면 시마즈 제작소사：SALD-7000 등)로 측정되는 메디안 직경(D50)을 가리키는 것이다.

무기계 미립자로서는 산화티탄, 산화아연, 산화지르코늄, 산화주석, 산화알루미늄, 산화코발트, 산화마그네슘, 산화철, 산화규소, 산화세륨, 산화인듐, 티탄산바륨, 클레이 및 이들 나노입자의 격자 중에 이종 금속을 도핑한 것 및 표면 개질을 실시한 것 등을 사용할 수 있다. 이러한 무기계 미립자는 기상법 또는 액상법에 의해 제작한 것, 또한 필요에 따라 소성하여 미결정화한 것을 사용하는 것도 가능하다.

또한 무기계 미립자로서 산화티탄, 산화아연, 산화지르코늄, 산화주석, 산화규소 등의 입자 표면에 수산기가 많이 존재하는 것은 실란커플링제나 분산제 등에 의해 표면 수식하여 도막 중에 안정적으로 존재시킬 수 있기 때문에 바람직하다.

이러한 무기계 미립자는 경화형 수지 100 중량부에 대해서 50 중량부 이상이 바람직하고, 60 중량부 이상이 보다 바람직하며, 65 중량부 이상이 더욱 바람직하다. 50 중량부 이상으로 함으로써 높은 표면 경도로 할 수 있다. 또한 경화형 수지 100 중량부에 대해서 200 중량부 이하가 바람직하고, 150 중량부 이하가 보다 바람직하며, 120 중량부 이하가 더욱 바람직하다. 200 중량부 이하로 함으로써 경화층의 내충격성의 저하를 방지할 수 있다.

제1 경화층의 두께는 10 ㎛ 이상이 바람직하고, 15 ㎛ 이상이 보다 바람직하다. 10 ㎛ 이상으로 함으로써 충분한 흠집 발생 방지성을 획득할 수 있다. 또한 제1 경화층의 두께는 40 ㎛ 이하가 바람직하고, 30 ㎛ 이하가 보다 바람직하다. 40 ㎛ 이하로 함으로써 내충격성의 저하를 방지할 수 있다.

또한 제1 경화층의 JIS　K5600-5-4(1999)에 있어서의 연필 경도는 4 H 이상, 보다 바람직하게는 5 H 이상, 더욱 바람직하게는 6 H 이상이고, 10 H 이하, 보다 바람직하게는 9 H 이하, 더욱 바람직하게는 8 H 이하이다. 연필 경도는 수지의 종류나 무기계 미립자의 첨가량 및 층의 두께를 조정함으로써 조정할 수 있다. 제1 경화층의 연필 경도를 상기 범위로 함으로써 표면의 흠집 발생을 방지할 수 있고, 또한 케이싱 내부의 전자 부품이나 회로 등을 충격으로부터 보호할 수 있다.

한편 제1 경화층과는 반대면에 설치되는 제2 경화층(13)(도 1)은 표면 보호판의 내측에 배치되는 층으로 표면 보호판의 휨을 방지하는 동시에 내충격성을 향상시키기 위해서 설치된다. 제2 경화층으로서 제1 경화층과 동일한 조성, 동일한 두께의 경화층을 설치한 경우에는 휨의 방지를 도모할 수 있지만, 제1 경화막이 충격을 받았을 때에 제2 경화막에 크랙이 발생하기 쉽다. 이에 대해서 본 발명의 표면 보호판은 제2 경화층의 특성이나 두께를 제1 경화층과 상이하게 함으로써 휨의 방지를 도모하는 동시에 내충격성을 향상시킨 것이 특징이다.

먼저 제2 경화층의 특성에 대해서 설명한다.

제2 경화층은 JIS-K5600-5-1(1999)에 준거한 원통형 맨드릴법으로 측정한 내굴곡시험의 값이 16 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 13 ㎜ 이하이다. 또한 본 발명에서는 내굴곡시험의 값은 188 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트를 기재로 한 샘플 조각을 측정한 값이다. 내굴곡시험의 값을 16 ㎜ 이하로 함으로써 내충격성을 보다 좋게 할 수 있다.

또한 제2 경화층의 JIS　K5600-5-4(1999)에 있어서의 연필 경도는 제1 경화층보다도 경도가 낮은 것이 바람직하고, 구체적으로는 B~3 H가 바람직하다.

전술한 내굴곡성 및 연필 경도는 제2 경화층의 두께나 수지의 종류 및 무기계 미립자의 함유량을 조정함으로써 적합한 범위로 조정할 수 있다.

제2 경화층의 두께는 제1 경화층의 두께보다도 얇은 것이 바람직하다. 구체적인 두께로서는 제1 경화층의 두께에 따라 다르기 때문에 일률적으로는 말할 수 없지만 2~30 ㎛가 바람직하다. 제2 경화층의 두께가 제1 경화층의 두께에 가까워지면 제2 경화층을 충격을 받는 면과는 반대면에 배치했을 때에 충격에 의한 제2 경화층의 크랙을 방지할 수 없다. 또한 일반적으로 제1 경화층과 제2 경화층의 조성이 동일하고 두께가 상이한 경우에는 두께의 차이에 기인하여 평면성이 나빠지는(휨이 발생하는) 경향이 있지만, 본 발명의 표면 보호판은 제1 경화층과 제2 경화층의 특성이나 조성을 상이하게 하고 있기 때문에 두께를 상이하게 해도 평면성이 손상되는 경우가 없어 내충격성을 높일 수 있다.

제2 경화층에 사용하는 경화형 수지로서는 제1 경화층에 대해서 설명한 재료와 동일한 재료로부터 선택하여 사용할 수 있지만, 상기 특성을 얻을 목적으로 수지나 무기계 미립자의 종류를 제1 경화층과 제2 경화층에서 상이하게 해도 된다. 예를 들면 제2 경화막에 사용하는 수지로서 제1 경화막의 경화 수지보다도 낮은 표면 경도가 되는 경화 수지를 사용해도 되고 또한 경화 수지 이외의 수지를 첨가하는 것도 가능하다.

또한 제2 경화층은 무기계 미립자를 포함하지 않아도 된다. 무기계 미립자를 첨가하는 경우에는 경화성 수지에 대한 무기계 미립자의 함유량은 제1 경화층의 경화형 수지 100 중량부에 대한 무기계 미립자 함유량의 75% 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 50% 이하, 보다 바람직하게는 25% 이하이다. 제2 경화층의 무기계 미립자의 함유량을 제1 경화층의 수지 함유량에 대해 75% 이하로 함으로써 제2 경화층의 내충격성의 저하를 방지할 수 있다. 제2 경화막은 무기계 미립자를 포함하지 않아도 되지만 그의 첩부를 방지하기 위해서는 1% 이상, 바람직하게는 3% 이상, 보다 바람직하게는 5% 이상 무기계 미립자를 함유하면 좋다.

또한 제2 경화층은 인쇄 적성을 갖는 것이 바람직하다. 인쇄 적성은 예를 들면 제2 경화층의 물에 대한 접촉각을 조정함으로써 부여할 수 있다. 물에 대한 접촉각을 JIS-R3257(1999)에 준거한 방법으로 측정한 값으로 80°이하로 제어함으로써 우수한 인쇄 적성을 얻을 수 있고, 도 1에 나타내는 바와 같이 프레임이나 문자, 모양 등의 가식 인쇄(3)를 설치할 수 있다.

이러한 표면 보호판은 케이싱의 내부 측에 제2 경화층이 위치하도록 배치된다. 이와 같이 제1 경화층을 충격을 받는 쪽에 배치함으로써 표면의 흠집 발생을 방지할 수 있고, 또한 케이싱 내부의 전자 부품이나 회로 등을 충격으로부터 보호할 수 있다.

표면 보호판의 두께로서는 125~2000 ㎛가 바람직하고, 200~1000 ㎛가 바람직하다. 125 ㎛로 함으로써 표면 보호판의 강성을 강하게 할 수 있어 충격을 받았을 때에 케이싱 내부의 전자 부품이나 회로 등을 충격으로부터 보호할 수 있고, 2000 ㎛ 이하로 함으로써 전자 기기로 했을 때의 두께를 얇게 할 수 있어 경량화할 수 있다.

본 발명의 표면 보호판은 (1)제1 경화층을 설치한 플라스틱 필름과 제2 경화층을 설치한 플라스틱 필름을 접착층을 매개로 첩합시키거나, (2)플라스틱 필름을 접착층을 매개로 첩합시킨 후 제1·제2 경화층을 순차 설치하거나, (3)제1 및 제2 경화층의 한쪽을 설치한 플라스틱 필름과 경화층을 형성하고 있지 않은 플라스틱 필름을 접착층을 매개로 첩합시킨 후, 제1 및 제2 경화층의 다른 쪽을 설치하는 등의 방법에 의해 제작할 수 있다.

본 발명의 각 층은 구성 성분을 적당한 용매에 용해 또는 분산시켜서 도포액을 조제하거나 용매를 사용하지 않고 접착층의 구성 성분을 혼합하여 도포액을 조제하거나 함으로써 도포액을 조제하고, 당해 도포액을 롤 코팅법, 바 코팅법, 스프레이 코팅법, 에어나이프 코팅법 등의 공지의 방법에 의해 플라스틱 필름 상에 도포하고 필요에 따라 가열이나 전리방사선 조사하는 방법을 사용할 수 있다. 전리방사선의 조사량은 500~1500 mJ 정도이다.

또한 각 층에는 필요에 따라 레벨링제나 자외선 흡수제 등의 첨가제를 첨가할 수 있다.

본 발명의 표면 보호판은 용도에 따라 목적하는 형상으로 다이컷팅 처리할 수 있다. 다이컷팅 처리는 예를 들면 톰슨칼날 다이(빅칼날 다이)를 사용한 다이컷팅기 등을 사용하여 종래 공지의 방법으로 행할 수 있다.

이와 같이 다이컷팅기를 사용한 다이컷팅 처리를 행함으로써 복수 매나 큰 면적의 동시 가공이 가능하고 표면 보호판의 두께를 두껍게 해도 가공 시간이 짧으며 레이저에 의한 절삭 가공에 비해 생산 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 다이컷팅시에 표면 보호판이 깨져 버리는 경우도 없고 경화층이나 플라스틱 필름, 접착층과의 계면에서 벗겨짐이나 들뜸이 발생하는 경우도 없다.

실시예

아래에 실시예에 의해 본 발명을 추가로 설명한다. 또한 「부」, 「%」는 특별히 나타내지 않는 한 중량 기준으로 한다.

1. 표면 보호판의 제작

[실시예 1]

두께 188 ㎛의 투명 폴리에스테르 필름 A(코스모샤인 A4300：도요 보세키사)의 한쪽 면에 하기 조성으로 이루어지는 제1 경화층 도포액을 두께가 26 ㎛가 되도록 바 코팅법에 의해 도포, 자외선 조사하여 제1 경화층을 갖는 투명 폴리에스테르 필름을 제작하였다.

＜제1 경화층 도포액＞

·전리방사선 경화형 수지 60부

(다이아빔 MH-7363：미츠비시 레이온사, 고형분 40%)

·실리카 미립자 용액 80부

(MIBK-ST：닛산 화학공업사, 평균 입자경：10~20 ㎚, 고형분 30%)

·광중합 개시제 1.2부

(이르가큐어 651：치바·재팬사)

·희석 용매 22부

이어서 두께 188 ㎛의 투명 폴리에스테르 필름 B(코스모샤인 A4300：도요 보세키사)의 한쪽 면에 하기 조성으로 이루어지는 제2 경화층 도포액을 두께가 6 ㎛가 되도록 바 코팅법에 의해 도포, 자외선 조사하여 제2 경화층을 갖는 투명 폴리에스테르 필름을 제작하였다.

＜제2 경화층 도포액＞

·전리방사선 경화형 수지 10부

(빔세트 575：아라카와 화학공업사, 고형분 100%)

·전리방사선 경화형 수지 5부

(NK에스테르 A-1000：신나카무라 화학공업사, 고형분 100%)

·광중합 개시제 0.75부

(이르가큐어 651：치바·재팬사)

·희석 용매 23부

이어서 투명 폴리에스테르 필름 B의 제2 경화층과는 반대면에 하기 조성으로 이루어지는 접착층 도포액을 두께가 10 ㎛가 되도록 바 코팅법에 의해 도포, 건조하였다. 이어서 접착층 상에 상기 제1 경화층을 갖는 투명 폴리에스테르 필름 A(코스모샤인 A4300：도요 보세키사)의 경화층이 형성되어 있지 않은 면을 첩합시킨 후 온도 40℃에서 1주간 보관함으로써 실시예 1의 표면 보호판을 제작하였다.

＜접착층 도포액＞

·열경화형 수지 35부

(타케락 A975：미츠이 화학사, 고형분 65%)

·경화제 5부

(타케네이트 A-3：미츠이 화학사, 고형분 75%)

·희석 용제 66부

[실시예 2~실시예 6]

제1 경화층 도포액, 제2 경화층 도포액을 표 1에 기재된 도포액으로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 2~6의 표면 보호판을 제작하였다.

[비교예 1~3]

제1 경화층 도포액, 제2 경화층 도포액을 표 2에 기재된 도포액으로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 1~3의 표면 보호판을 제작하였다.

[실시예 7]

실시예 1에서 사용한 투명 폴리에스테르 필름 A 및 B의 두께를 125 ㎛로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 7의 표면 보호판을 제작하였다.

[실시예 8]

두께 250 ㎛의 투명 폴리에스테르 필름(코스모샤인 A4300：도요 보세키사)의 한쪽 면에 실시예 1과 동일하게 제1 경화층을 제작하고, 이어서 제1 경화층과는 반대면에 실시예 1과 동일하게 제2 경화층을 제작하여 실시예 8의 표면 보호판을 제작하였다.

[실시예 9]

제2 경화층 도포액을 하기 기재의 도포액으로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 9의 표면 보호판을 제작하였다.

＜제2 경화층 도포액＞

·전리방사선 경화형 수지 37.5부

(다이아빔 MH-7363：미츠비시 레이온사, 고형분 40%)

·광중합 개시제 0.75부

(이르가큐어 651：치바·재팬사)

·희석 용매 0.5부

[비교예 4]

제1 경화층 도포액, 제2 경화층 도포액을 표 2에 기재된 도포액으로 변경하고, 제2 경화층의 두께를 26 ㎛로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 4의 표면 보호판을 제작하였다.

[비교예 5]

제2 경화층의 두께를 26 ㎛로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 5의 표면 보호판을 제작하였다.

[비교예 6]

실시예 1에서 사용한 투명 폴리에스테르 필름 A 및 B의 두께를 125 ㎛로 변경하고, 제1 경화층 도포액, 제2 경화층 도포액을 표 2에 기재된 도포액으로 변경하며, 제1층의 두께를 6 ㎛로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 6의 표면 보호판을 제작하였다.

[비교예 7]

두께 250 ㎛의 투명 폴리에스테르 필름(코스모샤인 A4300：도요 보세키사)의 양면에 표 2에 기재된 도포액을 두께가 6 ㎛가 되도록 바 코팅법에 의해 도포, 자외선 조사하여 비교예 7의 표면 보호판을 제작하였다.

2. 전자 기기의 제작

실시예 1~9, 비교예 1~7의 표면 보호판의 제2 경화층에 프레임이나 문자 등의 가식 인쇄를 실시하여 소정의 크기로 재단하였다. 그리고 휴대전화용 케이싱에 표시장치나 스피커 등의 필요한 전자 부품을 삽입하고 표시 부분이 되는 개구부에 실시예 1~9, 비교예 1~7의 표면 보호판을 제2 경화층이 케이싱의 내측이 되도록 배치하여 전자 기기(휴대전화)를 제작하였다.

(1) 연필 경도

실시예 1~9, 비교예 1~7의 제1·제2 경화층의 JIS　K5600-5-4(1999)에 있어서의 연필 경도를 측정하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.

(2) 내굴곡시험

실시예 1~9, 비교예 1~7의 제2 경화층을 188 ㎛의 투명 폴리에스테르 필름에 설치하고, 두께를 각 실험예와 동일하게 한 샘플 조각을 사용하여 JIS-K5600-5-1(1999)에 준거한 원통형 맨드릴법으로 측정한 내굴곡시험의 값을 측정하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.

(3) 내충격시험

직경 6 ㎜의 원통 상에 10 ㎝×10 ㎝로 절단한 실시예 1~9, 비교예 1~7의 표면 보호판을 원통의 중심과 샘플 조각의 중심이 겹치도록 하여 제1 경화층을 표면 측으로 해서 설치하고 130 g의 강구(크롬구, 직경：1.25 인치)를 낙하시켰다. 제1 경화층에 크랙이 발생하는 높이를 측정하였다. 50 ㎝ 이상의 높이에서 크랙을 발생시키지 않는 것을 「○」, 50 ㎝ 미만의 높이에서 크랙을 발생시키는 것을 「×」로 하였다.

또한 실시예 1 및 비교예 1의 표면 보호판에 대해서 상기 강구를 50 ㎝의 높이로부터 낙하시킨 경우 낙하점을 포함하는 제1 경화층 표면의 현미경 사진을 도 4에 나타낸다.

또한 동일하게 제1 경화층을 표면 측으로 해서 설치하고 제2 경화층에 크랙이 발생하는 높이를 측정하였다. 50 ㎝ 이상의 높이에서 크랙을 발생시키지 않는 것을 「◎」, 40 ㎝ 이상 50 ㎝ 미만의 높이에서 크랙을 발생시키는 것을 「○」, 30 ㎝ 이상 40 ㎝ 미만의 높이에서 크랙을 발생시키는 것을 「△」, 30 ㎝ 미만의 높이에서 크랙을 발생시키는 것을 「×」로 하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.

(4) 평면성

실시예 1~9, 비교예 1~7의 표면 보호판을 가로 세로 10 ㎝×10 ㎝로 재단하고 평평한 면을 갖는 대(臺) 위에 정치하였다. 표면 보호판의 4개의 단부에 대해서 대면(臺面)으로부터 부상한 높이(휨량)를 측정하여 휨량의 네모서리의 합계가 0 ㎜ 이상~5 ㎜ 미만이었던 것을 「○」로 하고, 5 ㎜ 이상이었던 것을 「×」로 하였다. 측정 결과를 표 3에 나타낸다.

이상의 결과로부터 명확한 바와 같이 실시예 1~9의 전자 기기는 제1 경화층이 경화형 수지 100 중량부에 대해서 무기계 미립자를 50~200 중량부 포함하는 것이기 때문에 하드 코트층의 표면 경도가 높고 연필 경도는 5 H~6 H로 양호한 것이었다.

특히 실시예 1~5 및 7의 전자 기기는 2매 이상의 플라스틱 필름을 접착층을 매개로 적층된 것을 기재로서 사용하고 있고, 제2 경화층은 무기계 미립자를 포함하지 않으며 또한 제1 경화층의 두께가 제2 경화층보다 두꺼운 것이기 때문에 내충격성이나 평면성도 우수한 것이었다.

실시예 6의 전자 기기는 제1 경화층의 조성은 실시예 3과 동일하고, 제2 경화층의 경화형 수지 100 중량부에 대한 무기계 미립자의 함유량이 제1 경화층에 포함되는 경화형 수지 100 중량부에 대한 무기계 미립자 함유량의 75% 이하로 한 것이다. 제2 경화층이 무기계 미립자를 함유하고 있기 때문에 내굴곡시험의 결과는 실시예 1~5 및 7보다도 높은 값을 나타내었지만 내충격성 및 평면성은 모두 양호하였다.

실시예 8의 전자 기기는 기재로서 1매의 플라스틱 필름을 사용하고 있기 때문에 제2 경화층의 내충격성은 다른 실시예보다도 떨어져 있었지만, 동일한 1매의 플라스틱 필름을 사용한 비교예 7에 비해 제2 경화층에 발생하는 크랙이 적고 또한 제1 경화층의 표면 경도도 비교예 7의 것보다 높았다.

실시예 9의 전자 기기는 제2 경화층의 수지의 종류를 실시예 1과 상이하게 한 것으로, 내굴곡시험의 결과는 실시예 1보다도 높은 값을 나타내었지만 내충격성 및 평면성은 모두 양호하였다.

한편 비교예 1의 전자 기기는 제1 경화층이 경화형 수지 100 중량부에 대해서 무기계 미립자를 200 중량부보다 많이 포함하는 것이었기 때문에 연필 경도는 6 H로 우수한 것이지만 내충격시험에 있어서 제1 경화층에 크랙이 발생해 버리는 것이었다.

비교예 2의 전자 기기는 제1 경화층의 경화형 수지 100 중량부에 대한 무기계 미립자의 함유량이 50 중량부보다 적은 것이었기 때문에 표면 경도가 떨어지는 것이었다.

비교예 3의 전자 기기는 제1 경화층 및 제2 경화층을 모두 실시예 1의 제1 경화층과 동일한 처방으로 한 것이다. 제2 경화층에 포함되는 무기계 미립자의 함유량이 제1 경화층에 포함되는 경화형 수지 100 중량부에 대한 무기계 미립자 함유량의 75%보다 많기 때문에 내충격성이 떨어지고 평면성도 좋지 않은 것이었다.

비교예 4의 전자 기기는 비교예 3과 동일하게 제1 경화층 및 제2 경화층을 동일한 처방으로 하여 양 층의 두께를 동일하게 한 것이다. 처방 및 두께를 동일하게 함으로써 평면성은 양호해졌지만 제2 경화층에 포함되는 무기계 미립자의 함유량이 제1 경화층과 같은 정도로 많고 또한 제2 경화층의 두께도 두꺼운 것으로부터 내충격성이 떨어지는 것이었다.

비교예 5의 전자 기기는 제1 경화층 및 제2 경화층의 처방을 실시예 1과 동일하게 하고, 제2 경화층의 두께를 제1 경화층의 두께와 동일하게 한 것이다. 제2 경화층의 두께가 두꺼운 것으로부터 내충격성이 떨어지고 평면성도 좋지 않은 것이었다.

비교예 6의 전자 기기는 제1 경화층 및 제2 경화층을 모두 실시예 1의 제2 경화층과 동일한 무기계 미립자를 포함하지 않는 처방으로 하고 양 층의 두께를 동일하게 한 것이다. 이 전자 기기는 내충격성 및 평면성이 우수했지만 제1 경화층이 무기계 미립자를 포함하지 않기 때문에 표면 경도가 떨어지는 것이었다.

비교예 7의 전자 기기는 제1 경화층 및 제2 경화층의 처방 및 두께를 비교예 6과 동일하게 하고 기재를 1매의 플라스틱 필름으로 변경한 것으로 비교예 6에 비해 내충격성이 떨어지는 것이었다.

1···표면 보호판
10··제1 경화층
11··플라스틱 필름
12··접착층
13··제2 경화층
15··기재
2···케이싱
3···가식 인쇄

Claims (13)

1. 케이싱과 케이싱 내에 삽입되는 전자 부품을 구비한 전자 기기로서,
   케이싱이 표면 보호판을 갖는 것이고,
   표면 보호판은 플라스틱 필름을 포함하는 기재의 한쪽 면에 제1 경화층, 다른 쪽 면에 제2 경화층이 설치되며,
   상기 제1 경화층은 경화형 수지 100 중량부에 대해서 무기계 미립자를 50~200 중량부 포함하고,
   상기 제1 경화층의 두께는 40 ㎛ 이하, 상기 제2 경화층의 두께는 30 ㎛ 이하로, 상기 제1 경화층의 두께가 상기 제2 경화층의 두께보다 두껍고,
   또한 상기 제1 경화층의 연필 경도(JIS　K5600-5-4(1999))가 4 H 이상이고 상기 제2 경화층의 연필 경도가 B 이상 2 H 이하이며,
   상기 표면 보호판의 상기 제1 경화층은 케이싱의 외측 방향, 제2 경화층은 케이싱의 내측 방향에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 경화층의 JIS-K5600-5-1(1999)에 준거한 원통형 맨드릴법으로 측정한 내굴곡시험의 값이 16 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 전자 기기.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 기재는 2매 이상의 플라스틱 필름이 접착층을 매개로 적층된 것인 것을 특징으로 하는 전자 기기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 경화층에 포함되는 무기계 미립자의 평균 입자경이 3 ㎚ 이상 제1 경화층 두께의 2/3 이하인 것을 특징으로 하는 전자 기기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제2 경화층은 무기계 미립자를 포함하지 않거나, 경화형 수지 100 중량부에 대한 무기계 미립자의 함유량이 제1 경화층에 포함되는 경화형 수지 100 중량부에 대한 무기계 미립자 함유량의 75% 이하인 것을 특징으로 하는 전자 기기.
7. 플라스틱 필름을 포함하는 기재의 한쪽 면에 제1 경화층, 다른 쪽 면에 제2 경화층이 설치되고,
   상기 제1 경화층은 경화형 수지 100 중량부에 대해서 무기계 미립자를 50~200 중량부 포함하며,
   상기 제1 경화층의 두께는 40 ㎛ 이하, 상기 제2 경화층의 두께는 30 ㎛ 이하로, 상기 제1 경화층의 두께가 상기 제2 경화층의 두께보다 두껍고,
   또한 상기 제1 경화층의 연필 경도(JIS　K5600-5-4(1999))가 4 H 이상이고 상기 제2 경화층의 연필 경도가 B 이상 2 H 이하인 것을 특징으로 하는 표면 보호판.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제2 경화층의 JIS-K5600-5-1(1999)에 준거한 원통형 맨드릴법으로 측정한 내굴곡시험의 값이 16 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 표면 보호판.
9. 삭제
10. 제7항에 있어서,
    상기 기재는 2매 이상의 플라스틱 필름이 접착층을 매개로 적층된 것인 것을 특징으로 하는 표면 보호판.
11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 경화층에 포함되는 무기계 미립자의 평균 입자경이 3 ㎚ 이상 제1 경화층 두께의 2/3 이하인 것을 특징으로 하는 표면 보호판.
12. 제7항에 있어서,
    상기 제2 경화층은 무기계 미립자를 포함하지 않거나, 경화형 수지 100 중량부에 대한 무기계 미립자의 함유량이 제1 경화층에 포함되는 경화형 수지 100 중량부에 대한 무기계 미립자 함유량의 75% 이하인 것을 특징으로 하는 표면 보호판.
13. 전자 부품을 내장하고 한 면 이상에 표면 보호판을 구비한 전자 기기용 케이싱으로서, 상기 표면 보호판이 제7항에 기재된 표면 보호판인 전자 기기용 케이싱.

Images