KR20110022533A - 투명 수지 적층판 - Google Patents

Abstract

(과제) 투명 도전막이 형성되는 측인 표면과 반대측인 이면이 우수한 표면 경도를 갖는 터치 패널의 투명 기판에 바람직한 투명 수지 적층판을 제공하는 것이다.
(해결수단) 표면 (10a) 에 투명 도전막 (21) 이 형성되는 투명 수지 적층판 (10) 으로서, 폴리카보네이트 수지층 (1) 과, 그 폴리카보네이트 수지층 (1) 의 투명 도전막 (21) 이 형성되는 측인 한쪽 면 (1a) 과 반대측인 다른 면 (1b) 에 적층되는 아크릴 수지층 (2) 을 구비하도록 하였다. 폴리카보네이트 수지층 (1) 의 두께가 전체 두께의 50 ％ 이상인 것이 바람직하다.

Description

투명 수지 적층판{THE TRANSPARENT RESIN LAMINATE}

본 발명은 표면에 투명 도전막이 형성되는 투명 수지 적층판에 관한 것이다.

카 내비게이션 시스템, 휴대 정보 단말, 산업 기계의 조작 패널, 퍼스널 컴퓨터의 화면, 휴대 게임기 등에는 터치 패널이 이용되고 있다. 터치 패널은, 서로 대향하는 판 형상의 한 쌍의 투명 도전체와, 그 투명 도전체 사이에 공간을 형성하기 위한 도트 스페이서를 구비하고, 일방의 투명 도전체 (상부 전극) 를 눌렀을 때에 그 투명 도전체가 타방의 투명 도전체 (하부 전극) 와 접촉함으로써 통전하도록 구성되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).

상기 투명 도전체는, 통상적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트 등으로 이루어지는 투명 기판의 표면에, 주석 도프 산화인듐 (ITO) 등의 도전성 물질을 함유하는 투명 도전막이 형성되어 이루어진다 (예를 들어, 특허문헌 1 ∼ 3 참조).

상기 투명 기판에 있어서, 상기 투명 도전막이 형성되는 측인 표면과 반대측인 이면에는 우수한 표면 경도가 요구된다. 즉, 상기 투명 도전체를 하부 전극으로서 사용하는 경우에는, 상기 투명 기판의 이면은 가공시에 가공 테이블과 대향하는 하측에 배치되기 때문에, 가공 테이블로부터 물리적인 충격을 받는다. 또한, 상기 투명 도전체를 상부 전극으로서 사용하는 경우에는, 상기 투명 기판의 이면은 손가락, 터치펜 등으로 터치되는 터치면이 되기 때문에 터치펜 등으로부터 물리적인 충격을 받는다. 따라서, 하부 전극 및 상부 전극 중 어느 경우에 있어서도, 상기 투명 기판의 이면에는 우수한 표면 경도가 요구된다. 그런데, 이 표면 경도의 요구에 대하여, 특허문헌 1 ∼ 3 에 기재되어 있는 것과 같은 종래의 투명 기판으로는 충분히 대응이 이루어지지 않은 것이 현실이다.

일본 공개특허공보 2008-302601호 일본 공개특허공보 평7-205385호 일본 공개특허공보 2001-322197호

본 발명의 과제는 투명 도전막이 형성되는 측인 표면과 반대측인 이면이 우수한 표면 경도를 갖는 터치 패널의 투명 기판에 바람직한 투명 수지 적층판을 제공하는 것이다.

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

(1) 표면에 투명 도전막이 형성되는 투명 수지 적층판으로서, 폴리카보네이트 수지층과, 그 폴리카보네이트 수지층의 상기 투명 도전막이 형성되는 측인 한쪽 면과 반대측인 다른 면에 적층되는 아크릴 수지층을 구비하는 투명 수지 적층판.

(2) 상기 폴리카보네이트 수지층의 두께가 전체 두께의 50 ％ 이상인 상기 (1) 에 기재된 투명 수지 적층판.

(3) 상기 아크릴 수지층이 메타크릴 수지 및 고무상 중합체로 이루어지는 층인 상기 (1) 또는 (2) 에 기재된 투명 수지 적층판.

(4) 폴리카보네이트 수지층의 상기 한쪽 면에 아크릴 수지층을 적층한 상기 (1) ∼ (3) 중 어느 한 항에 기재된 투명 수지 적층판.

(5) 터치 패널에 있어서의 투명 도전체의 투명 기판으로서 사용되는 상기 (1) ∼ (4) 중 어느 한 항에 기재된 투명 수지 적층판.

(6) 터치 패널에 있어서의 하부 전극의 투명 기판으로서 사용되는 상기 (1) ∼ (4) 중 어느 한 항에 기재된 투명 수지 적층판.

본 발명의 투명 수지 적층판에 의하면, 투명 도전막이 형성되는 측인 표면과 반대측인 이면이 표면 경도가 우수한 아크릴 수지층으로 이루어지기 때문에, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트 등으로 이루어지는 종래의 이면보다 우수한 표면 경도를 얻을 수 있다. 또한, 상기 아크릴 수지층을 내충격성을 갖는 폴리카보네이트 수지층에 적층하기 때문에, 투명 수지 적층판 전체의 내충격성을 확보할 수 있다. 나아가, 아크릴 수지의 굴절률은 공기의 굴절률에 가깝기 때문에, 아크릴 수지층을 적층하면 광을 반사하기 어려워져, 폴리카보네이트 수지 단층보다 높은 광투과성을 얻을 수 있다.

상기 투명 수지 적층판의 표면에 투명 도전막을 형성하면, 투명 도전체를 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 투명 수지 적층판은, 상기 (5) 와 같이 터치 패널에 있어서의 투명 도전체의 투명 기판으로서 바람직하게 사용할 수 있다.

특히, 상기 (6) 과 같이, 가공시에 있어서 물리적인 충격을 받는 하부 전극의 투명 기판으로서 바람직하다.

도 1 은 본 발명의 하나의 실시형태에 관련된 투명 수지 적층판을 나타내는 개략단면 설명도이다.
도 2 는 본 발명의 하나의 실시형태에 관련된 투명 수지 적층판의 제조 방법을 나타내는 개략 설명도이다.
도 3 은 본 발명의 다른 실시형태에 관련된 투명 수지 적층판을 나타내는 개략 단면 설명도이다.

이하, 본 발명에 관련된 투명 수지 적층판의 하나의 실시형태에 관해서, 도 1 을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 투명 수지 적층판 (10) 의 표면 (10a) 에 투명 도전막 (21) 이 형성된다. 그 투명 수지 적층판 (10) 은 폴리카보네이트 수지층 (1) 과 아크릴 수지층 (2) 을 구비하고 있다.

폴리카보네이트 수지층 (1) 을 구성하는 폴리카보네이트 수지로는, 예를 들어, 1 종 이상의 2 가 페놀과 1 종 이상의 카르보닐화제를 계면 중축합법, 용융 에스테르 교환법 등으로 반응시킴으로써 얻어지는 수지, 카보네이트 프리폴리머를 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, α,α'-비스(4-하이드록시페닐)-o-디이소프로필벤젠, α,α'-비스(4-하이드록시페닐)-m-디이소프로필벤젠, α,α'-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 α,α'-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-트리메틸시클로헥산과의 병용, 비스페놀 A 와, 2,2-비스{(4-하이드록시-3-메틸)페닐}프로판 및 α,α'-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.

아크릴 수지층 (2) 을 구성하는 아크릴 수지로는, 일반적으로 메타크릴 수지가 사용된다. 상기 메타크릴 수지는, 메타크릴산메틸 단위 100 중량％ 의 메타크릴산메틸 단독 중합체이어도 되고, 메타크릴산메틸과, 그 메타크릴산메틸과 공중합할 수 있는 1 종 이상의 다른 단량체와의 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 공중합할 수 있는 다른 단량체로는, 예를 들어 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸, 메타크릴산시클로헥실, 메타크릴산페닐, 메타크릴산벤질, 메타크릴산2-에틸헥실, 메타크릴산2-하이드록시에틸 등의 메타크릴산메틸 이외의 메타크릴산에스테르류나, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 아크릴산시클로헥실, 아크릴산페닐, 아크릴산벤질, 아크릴산2-에틸헥실, 아크릴산2-하이드록시에틸 등의 아크릴산에스테르류를 들 수 있다. 또한, 스티렌이나 치환 스티렌류, 예를 들어 클로로스티렌, 브로모스티렌 등의 할로겐화 스티렌류나, 비닐톨루엔, α-메틸스티렌 등의 알킬스티렌류 등도 들 수 있다. 또, 메타크릴산, 아크릴산 등의 불포화산류, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 무수 말레산, 페닐말레이미드, 시클로헥실말레이미드 등도 들 수 있다.

아크릴 수지층은 고무상 중합체를 함유하는 것이 바람직하다. 이로써, 투명 수지 적층판 (10) 을 잘 쪼개지지 않게 할 수 있다. 특히, 메타크릴 수지와 고무상 중합체를 혼합함으로써, 아크릴 수지층 (2) 을 메타크릴 수지 및 고무상 중합체로 이루어지는 층으로 하는 것이 바람직하다.

상기 고무상 중합체로는, 예를 들어 아크릴계 다층 구조 중합체나, 5 ∼ 80 중량부의 고무상 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, 또한 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 분기한 알킬기를 들 수 있고, 저급 알콕시알킬기로는, 탄소수 1 ∼ 8 개 정도의 직사슬 또는 분기한 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 주성분으로서 중합시킨 단독 중합체 또는 공중합체가 바람직하다. 알킬메타크릴레이트를 주성분으로 하여 공중합체로 하는 경우, 공중합 성분으로는, 다른 알킬메타크릴레이트나 알킬아크릴레이트, 스티렌, 치환 스티렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 단관능 단량체를 사용하여도 되고, 또 다관능 단량체를 추가하여 가교 중합체로 하여도 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 고무상 중합체에 에틸렌성 불포화 단량체 20 ∼ 95 중량부를 그래프트 중합시켜 이루어지는 그래프트 공중합체에 있어서, 상기 고무상 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. 또한, 이 고무상 중합체에 그래프트 공중합시키는 데 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 고무상 중합체를 분산시키는 경우에는, 아크릴 수지 100 중량부에 대하여, 고무상 중합체를 통상 3 ∼ 150 중량부, 바람직하게는 5 ∼ 50 중량부의 비율로 분산시키는 것이 바람직하다. 고무상 중합체의 양이 지나치게 많으면, 표면 경도가 저하되는 경우가 있다. 또한, 고무상 중합체의 양이 지나치게 적으면, 투명 수지 적층판 (10) 을 잘 쪼개지지 않게 하는 효과를 얻기 힘들어진다.

또한, 폴리카보네이트 수지층 (1), 아크릴 수지층 (2) 에는 각각 필요에 따라서, 예를 들어 광 확산제, 광택 제거제, 염료, 광 안정제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 이형제, 난연제, 대전 방지제 등의 1 종 이상의 첨가제를 첨가하여도 된다.

여기서, 상기한 폴리카보네이트 수지층 (1), 아크릴 수지층 (2) 은, 모두 투명성 (광 투과성) 을 가지고 있다. 상기 「투명」이란, 가시광을 투과시키는 것을 의미한다. 이하, 「투명」이란 기재는 이것과 동일하게 규정된다. 투명 수지 적층판 (10) 은 폴리카보네이트 수지층 (1), 아크릴 수지층 (2) 을 적층하여 이루어지기 때문에, 투명성을 가지고 있다.

상기한 아크릴 수지층 (2) 은, 우수한 표면 경도를 가지고 있다. 그 아크릴 수지층 (2) 은, 폴리카보네이트 수지층 (1) 의 투명 도전막 (21) 이 형성되는 측인 한쪽 면 (1a) 과 반대측인 다른 면 (1b) 에 적층되어 있다. 따라서, 투명 수지 적층판 (10) 의 투명 도전막 (21) 이 형성되는 측인 표면 (10a) 과 반대측인 이면 (10b) 은 표면 경도가 우수한 아크릴 수지층 (2) 으로 이루어지기 때문에, 그 이면 (10b) 은 우수한 표면 경도를 갖는다.

또한, 상기한 폴리카보네이트 수지층 (1) 은 내충격성을 가지고 있기 때문에, 투명 수지 적층판 (10) 전체의 내충격성이 확보된다. 그리고, 아크릴 수지의 굴절률은 공기의 굴절률에 가깝기 때문에, 아크릴 수지층 (2) 을 적층하면 광을 반사하기 어려워진다. 그 때문에, 투명 수지 적층판 (10) 은 높은 광투과성을 나타낼 수 있다.

투명 수지 적층판 (10) 은, 통상적으로 시트 형상이고, 그 두께로는 0.1 ∼ 2 ㎜ 인 것이 바람직하다.

또한, 폴리카보네이트 수지층 (1) 의 두께는, 전체 두께의 50 ％ 이상인 것이 바람직하고, 70 ％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 80 ％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 이것에 의해, 투명 수지 적층판 (10) 의 내충격성을 확보할 수 있게 되어, 그 투명 수지 적층판 (10) 이 잘 쪼개지지 않는 것이 된다.

한편, 전체적인 두께에 대한 폴리카보네이트 수지층 (1) 의 두께가 너무 얇으면, 아크릴 수지층 (2) 의 두께가 커진다. 아크릴 수지층 (2) 은, 통상적으로 폴리카보네이트 수지층 (1) 보다 내열성이 떨어진다. 따라서, 전체 두께에 대한 폴리카보네이트 수지층 (1) 의 두께가 너무 얇아지면, 투명 수지 적층판 (10) 의 내충격성이 저하될 뿐만 아니라, 내열성도 저하될 우려가 있다.

아크릴 수지층 (2) 의 두께는 10 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 20 ∼ 200 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 아크릴 수지층 (2) 의 두께가 너무 얇으면, 충분한 표면 경도가 얻어지지 않을 우려가 있다. 또한, 아크릴 수지층 (2) 의 두께가 너무 크면, 투명 수지 적층판 (10) 의 내열성이 저하될 우려가 있다.

투명 수지 적층판 (10) 은, 폴리카보네이트 수지층 (1) 과 아크릴 수지층 (2) 을, 예를 들어 소정의 접착제층을 통해서 첩합 (貼合) 하거나, 공압출 성형에 의해 적층 일체화함으로써 제조할 수 있다.

투명 수지 적층판 (10) 을 공압출 성형에 의해 제조하는 경우에는, 먼저 2 기 또는 3 기의 1 축 또는 2 축 압출기를 사용하여, 전술한 폴리카보네이트 수지층 (1) 을 구성하는 폴리카보네이트 수지와 아크릴 수지층 (2) 을 구성하는 아크릴 수지를 각각 용융 혼련한 후, 이들을 피드 블록 다이나 멀티 매니폴드 다이 등을 통해서 적층한다. 이어서 적층 일체화된 시트상의 용융 수지를, 예를 들어 롤 유닛 등을 사용하여 냉각 고화시킴으로써 투명 수지 적층판 (10) 을 얻는다. 이하, 투명 수지 적층판 (10) 을 공압출 성형에 의해 제조하는 하나의 실시형태에 관해서, 도 2 를 참조하여 상세히 설명한다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 먼저, 폴리카보네이트 수지 및 아크릴 수지를 각각 별개의 압출기 (31, 32) 로 가열하여 용융 혼련하면서, 공압출 성형용의 다이 (33) 로부터 압출하여, 적층 일체화한다. 이어서, 다이 (33) 로부터 공압출된 시트상의 용융 수지 (34) 를, 대략 수평 방향으로 대향 배치된 2 개의 냉각 롤 (35) 사이에 끼워 냉각한다. 용융 수지 (34) 의 두께나 2 개의 냉각 롤 (35) 의 간격, 주속도 등을 조정하면, 얻어지는 투명 수지 적층판 (10) 의 두께를 조정할 수 있다.

냉각 롤 (35) 은, 1 번롤 (36), 2 번롤 (37) 로 구성되어 있다. 1 번롤 (36), 2 번롤 (37) 은 적어도 일방이 모터 등의 회전 구동 수단에 접속되어 있고, 양 롤이 소정의 주속도로 회전하도록 구성되어 있다. 1 번롤 (36), 2 번롤 (37) 중 2 번롤 (37) 은, 양 롤 사이에서 협지된 후의 시트상의 투명 수지 적층판 (10) 이 감겨지는, 감김 롤이다.

1 번롤 (36), 2 번롤 (37) 로는, 예를 들어 강성을 갖는 금속롤, 탄성을 갖는 금속 탄성롤 등을 들 수 있다. 상기 금속롤로는, 예를 들어 드릴드 롤이나 스파이럴 롤 등을 들 수 있다. 상기 금속 탄성롤로는, 예를 들어 축롤과, 이 축롤의 외주면을 덮도록 배치되어 용융 수지 (34) 에 접촉하는 원통형의 금속제 박막을 구비하고, 이들 축롤과 금속제 박막 사이에 물이나 기름 등의 온도 제어된 유체가 봉입된 것이나, 고무 롤의 표면에 금속 벨트를 감은 것 등을 들 수 있다.

1 번롤 (36), 2 번롤 (37) 은, 금속롤로만 구성하거나, 금속 탄성롤로만 구성하여도 되며, 금속롤과 금속 탄성롤을 조합하여 구성하여도 된다.

금속롤과 금속 탄성롤을 조합하는 경우에는, 강도나 열수축의 이방성이 저감된 투명 수지 적층판 (10) 을 얻을 수 있다. 즉, 용융 수지 (34) 을 금속롤과 금속 탄성롤 사이에 협지하면, 금속 탄성롤이 용융 수지 (34) 를 사이에 두고 금속롤의 외주면을 따라 오목 형상으로 탄성 변형하여, 금속 탄성롤과 금속롤이 용융 수지 (34) 를 사이에 두고 소정의 접촉 길이로 접촉한다. 이것에 의해, 금속롤과 금속 탄성롤이 용융 수지 (34) 에 대하여 면접촉으로 압착되게 되어, 이들 롤 사이에 협지되는 용융 수지 (34) 가 면 형상으로 균일 가압되면서 막형성된다. 이와 같이 막형성하면 막형성시의 변형이 저감되기 때문에, 강도나 열수축의 이방성이 저감된 투명 수지 적층판 (10) 이 얻어진다.

또한, 금속롤과 금속 탄성롤을 조합하는 경우에는, 금속 탄성롤을 1 번롤 (36) 로 하고, 금속롤을 2 번롤 (37) 로 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 금속롤과 금속 탄성롤을 조합함으로써 얻어지는 효과를 높일 수 있다.

1 번롤 (36), 2 번롤 (37) 사이에서 협지된 후의 시트상의 투명 수지 적층판 (10) 은, 2 번롤 (37) 에 감겨진 후, 도시하지 않은 인취롤에 의해 반송롤 상에서 냉각되면서 거둬들여지고, 이것에 의해 투명 수지 적층판 (10) 을 얻는다.

한편, 투명 수지 적층판 (10) 의 표면 (10a) 에 형성되는 투명 도전막 (21) 은 도전성 물질을 함유한 투명한 막으로, 터치 패널에 채용되는 각종 공지된 것을 채용할 수 있다.

상기 도전성 물질로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 산화인듐, 주석 도프 산화인듐 (ITO), 갈륨 도프 산화인듐, 아연 도프 산화인듐, 산화주석, 안티몬 도프 산화주석 (ATO), 불소 도프 산화주석 (FTO), 산화아연, 알루미늄 도프 산화아연 (AZO), 갈륨 도프 산화아연 (GZO), 불소 도프 산화아연, 인듐 도프 산화아연, 붕소 도프 산화아연, 산화카드뮴 등을 들 수 있다.

투명 도전막 (21) 은 필요에 따라서 바인더 수지, 첨가제 등을 함유하여도 된다. 상기 바인더 수지로는, 예를 들어 열가소성 수지, 열결화성 수지, 자외선 경화 수지 등을 들 수 있다. 상기 첨가제로는, 예를 들어 난연제, 자외선 흡수제, 착색제, 가소제 등을 들 수 있다.

투명 도전막 (21) 의 두께로는 0.05 ∼ 5 ㎛ 정도가 적당하다. 투명 도전막 (21) 은, 예를 들어 상기 도전성 물질을 용제에 첨가한 도포액을 표면 (10a) 에 직접 도포하여 건조시키거나, 또는 미리 지지체 상에 박리 가능하게 지지시킨 투명 도전막 (21) 을, 소정의 접착제층을 통해서 상기 지지체로부터 표면 (10a) 에 전사함으로써 형성할 수 있다.

투명 도전막 (21) 을 표면 (10a) 에 형성하면, 투명 도전체 (20) 가 얻어진다. 따라서, 투명 수지 적층판 (10) 은, 예를 들어 카 내비게이션 시스템, 휴대 정보 단말, 산업 기계의 조작 패널, 퍼스널 컴퓨터의 화면, 휴대 게임기 등의 터치 패널에 있어서 투명 도전체의 투명 기판으로서 바람직하게 사용할 수 있다.

투명 수지 적층판 (10) 은 상기한 이유에서 그 이면 (10b) 이 우수한 표면 경도를 갖기 때문에, 터치 패널에 있어서의 하부 전극 및 상부 전극 중 어느 쪽 투명 기판으로 하여도 바람직하게 사용할 수 있으며, 특히, 가공시에 물리적인 충격을 받는 하부 전극의 투명 기판으로서 바람직하게 사용할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 투명 수지 적층판에 관련된 다른 실시형태에 관해서, 도 3 을 참조하여 상세히 설명한다. 또, 도 3 에 있어서는, 전술한 도 1, 도 2 와 동일한 구성 부분에는 동일한 부호를 붙이고 설명은 생략한다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 투명 수지 적층판 (11) 의 표면 (11a) 에 투명 도전막 (21) 이 형성된다. 그 투명 수지 적층판 (11) 은, 폴리카보네이트 수지층 (1), 아크릴 수지층 (2) 을 구비하고 있기 때문에, 상기한 하나의 실시형태에 관련된 투명 수지 적층판 (10) 과 동일하게, 그 이면 (11b) 은 우수한 표면 경도를 갖는다.

투명 수지 적층판 (11) 은, 추가로 아크릴 수지층 (3) 을 구비하고 있다. 그 아크릴 수지층 (3) 은, 폴리카보네이트 수지층 (1) 의 한쪽 면 (1a) 에 적층되어 있다. 이 배치로 아크릴 수지층 (3) 을 적층하면, 투명 수지 적층판 (11) 의 내충격성을 향상시킬 수 있다.

아크릴 수지층 (2, 3) 의 조성 및 두께는, 서로 동일하여도 되고 상이하여도 된다. 또, 3 층 구조의 투명 수지 적층판 (11) 은, 아크릴 수지층 (2, 3) 의 조성이나 두께에 따라서는 면 충격성이 저하되어 쪼개지기 쉬워지는 경우가 있다. 그러므로, 아크릴 수지층 (2, 3) 에는, 상기한 고무상 중합체를 분산시키는 것이 바람직하다. 이로써, 투명 수지 적층판 (11) 의 면 충격성이 저하되어 쪼개지기 쉬워지는 것을 억제할 수 있다. 그 밖의 구성은 상기한 하나의 실시형태에 관련된 투명 수지 적층판 (10) 과 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 실시예를 나타내는데, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. 또, 이하의 실시예 중, 함유량 내지 사용량을 나타내는 부는, 특별히 기재하지 않는 한 중량 기준이다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예에서 사용한 압출 장치의 구성은 다음과 같다.

압출기 (31) : 스크루 직경 65 ㎜, 1 축, 벤트가 형성되어 있음 (도시바 기계 (주) 제조).

압출기 (32) : 스크루 직경 45 ㎜, 1 축, 벤트가 형성되어 있음 (히타치 조선 (주) 제조).

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

다이 (33) : T 다이, 립 폭 1400 ㎜, 립 간격 1 ㎜ (히타치 조선 (주) 제조).

냉각 롤 (35) : 횡형, 면 길이 1400 ㎜, 직경 300 ㎜φ 의 냉각롤 2 개.

압출기 (31, 32), 다이 (33) 를 도 2 에 나타내는 바와 같이 배치하고, 피드 블록을 소정 위치에 배치하였다. 이어서, 냉각 롤 (35) 을 구성하는 1 번롤 (36), 2 번롤 (37) 을 각각 다음과 같이 구성하였다.

<롤 구성 1>

(1 번롤 (36))

축롤의 외주면을 덮도록 금속제 박막을 배치하고, 축롤과 금속제 박막 사이에 유체를 봉입한 금속 탄성롤을 1 번롤 (36) 로 하였다. 축롤, 금속제 박막 및 유체는 다음과 같다.

축롤 : 스테인리스강제.

금속제 박막 : 두께 2 ㎜ 의 스테인리스강제의 경면 금속 슬리브.

유체 : 기름으로, 이 기름을 온도 제어함으로써 금속 탄성롤을 온도 제어 가능하게 하였다. 보다 구체적으로는, 온도 조절기의 ON-OFF 제어에 의해 상기 기름을 가열, 냉각하여 온도 제어 가능하게 하고, 축롤과 금속제 박막 사이에서 순환시켰다.

(2 번롤 (37))

표면 상태를 경면으로 한 스테인리스강제의 스파이럴 롤 (금속롤) 을 2 번롤 (37) 로 하였다.

또, 1 번롤 (36), 2 번롤 (37) 이 용융 수지 (34) 를 사이에 두고 접촉하는 접촉 길이는 4 ㎜ 로 하였다.

<롤 구성 2>

1 번롤 (36), 2 번롤 (37) 을 모두 표면 상태를 경면으로 한 스테인리스강제의 스파이럴 롤로 하였다.

이하의 실시예 및 비교예에서 사용한 수지는, 다음과 같다.

수지 1 : 방향족 폴리카보네이트 단독의 중합체 (스미토모 다우 (주) 제조의 「칼리버 301-10」).

수지 2 : 메타크릴산메틸/아크릴산메틸 = 98/2 (중량비) 의 공중합체.

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.

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.

[참고예]

(고무상 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 투입하고, 질소 기류하에서 교반 후, 페렉스 OT-P ((주) 카오 제조) 4.46 g, 이온 교환수 150 g, 메틸메타크릴레이트 150 g, 알릴메타크릴레이트 0.3 g 을 투입한 후, 75 ℃ 로 승온하여 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 다른 입구로부터 90 분간에 걸쳐 첨가하고, 다시 90 분간 중합을 계속하였다.

중합을 완료 후, 또 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, 다시 60 분간 유지하여 중합을 완료하였다. 얻어진 라텍스를 0.5 ％ 염화알루미늄 수용액에 투입하여 중합체를 응집시켰다. 이것을 온수로 5 회 세정 후, 건조시켜 아크릴계 다층 구조 중합체를 얻었다.

[실시예 1 ∼ 11]

<투명 수지 적층판의 제작>

수지층 A 로서, 표 1 에 나타내는 종류의 수지를 압출기 (31) 로 용융 혼련하여, 피드 블록에 공급하였다. 한편, 수지층 B 로서, 표 1 에 나타내는 종류의 수지를 압출기 (32) 로 용융 혼련하여, 피드 블록에 공급하였다. 압출기 (31) 로부터 피드 블록에 공급되는 수지층 A 가 주층이 되고, 압출기 (32) 로부터 피드 블록에 공급되는 수지층 B 가 표층 (2 번롤 (37) 측) 이 되도록, 공압출 성형을 실시하였다.

그리고, 다이 (33) 로부터 압출된 용융 수지 (34) 를, 표 1 에 나타내는 롤 구성의 1 번롤 (36) 및 2 번롤 (37) 로 협지하면서 막형성하여, 표 1 에 나타내는 두께의 2 층 구조로 이루어지는 투명 수지 적층판을 얻었다. 또, 1 번롤 (36) 의 표면 온도는 120 ℃ 이고, 2 번롤 (37) 의 표면 온도는 130 ℃ 였다. 이들 온도는, 각 롤의 표면 온도를 실측한 값이다. 또한, 표 1 중의 압출기 (31, 32) 에 있어서의 「두께」는, 수지층 A, B 의 각 두께를 나타내고 있다. 표 1 중의「총두께」는, 얻어진 투명 수지 적층판의 총 두께를 나타내고 있다.

[실시예 12 ∼ 22 및 비교예 1]

수지층 A 로서, 표 1 에 나타내는 종류의 수지를 압출기 (31) 로 용융 혼련하여, 피드 블록에 공급하였다. 한편, 수지층 B 로서, 표 1 에 나타내는 종류의 수지를 압출기 (32) 로 용융 혼련하여, 피드 블록에 공급하였다. 압출기 (31) 로부터 피드 블록에 공급되는 수지층 A 가 중간층이 되고, 압출기 (32) 로부터 피드 블록에 공급되는 수지층 B 가 양 표층이 되도록, 공압출 성형을 실시하였다.

그리고, 다이 (33) 로부터 압출된 용융 수지 (34) 를 표 1 에 나타낸 롤 구성의 1 번롤 (36) 및 2 번롤 (37) 로 협지하면서 막형성하여, 표 1 에 나타내는 두께의 3 층 구조로 이루어지는 투명 수지 적층판을 얻었다. 또, 1 번롤 (36) 의 표면 온도는 110 ℃ 이고, 2 번롤 (37) 의 표면 온도는 125 ℃ 였다.

[비교예 2 ∼ 4]

표 1 에 나타내는 종류의 수지를 압출기 (31) 로 용융 혼련하여, 피드 블록 및 다이 (33) 의 순으로 공급하였다. 그리고, 다이 (33) 로부터 압출된 용융 수지 (34) 를 표 1 에 나타내는 롤 구성의 1 번롤 (36) 및 2 번롤 (37) 로 협지하면서 막형성하여, 표 1 에 나타내는 두께의 단층 구조로 이루어지는 투명 수지판을 얻었다.

<평가>

얻어진 각 투명 수지 적층판 및 투명 수지판 (실시예 1 ∼ 22 및 비교예 1 ∼ 4) 에 관해서, 연필경도 및 전체 광선 투과율 평가를 실시하였다. 각 평가 방법을 이하에 나타냄과 동시에, 그 결과를 표 1 에 함께 나타내었다.

(연필경도)

JIS K5600 에 준거하여 측정하였다. 또, 실시예 1 ∼ 11 의 투명 수지 적층판에 있어서의 측정면은, 수지층 B 이다.

(전체 광선 투과율)

JIS K7361-1:1997 에 준거하여, 헤이즈 미터 HM-150 ((주) 무라카미 색채 기술 연구소 제조) 을 사용하여 측정하였다. 또, 실시예 1 ∼ 11 은, 수지층 B 를 광원에 대향시켜 측정하였다.

표 1 로부터 알 수 있듯이, 실시예 1 ∼ 22 는 비교예 1 ∼ 4 보다 연필경도 및 전체 광선 투과율에 있어서 양호한 결과를 나타내고 있음을 알 수 있다.

한편, 실시예 1 ∼ 11 의 2 층 구조로 이루어지는 투명 수지 적층판에 대해, 그 적층판을 손으로 구부려 쪼개지는지 여부를 평가하였다 (굽힘성). 그 결과, 그 적층판은 구부려도 잘 쪼개지지 않는 결과를 나타내었다. 또한, 3 층 구조로 이루어지는 실시예 12 ∼ 22 의 투명 수지 적층판 중, 아크릴 수지층이 메타크릴 수지 및 고무상 중합체로 이루어지는 층인 실시예 16 ∼ 22 의 적층한에 관해서, 상기와 동일하게 하여 굽힘성을 평가하였다. 그 결과, 그 적층판은 구부려도 잘 쪼개지지 않는 결과를 나타내었다.

1 : 폴리카보네이트 수지층
1a : 한쪽 면
1b : 다른 면
2, 3 : 아크릴 수지층
10, 11 : 투명 수지 적층판
10a, 11a : 표면
10b, 11b : 이면
20 : 투명 도전체
21 : 투명 도전막
31, 32 : 압출기
33 : 다이
34 : 용융 수지
35 : 냉각롤
36 : 1 번롤
37 : 2 번롤

Claims (6)

1. 표면에 투명 도전막이 형성되는 투명 수지 적층판으로서, 폴리카보네이트 수지층과, 그 폴리카보네이트 수지층의 상기 투명 도전막이 형성되는 측인 한쪽 면과 반대측인 다른 면에 적층되는 아크릴 수지층을 구비하는 투명 수지 적층판.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 폴리카보네이트 수지층의 두께가 전체 두께의 50 ％ 이상인 투명 수지 적층판.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 아크릴 수지층이 메타크릴 수지 및 고무상 중합체로 이루어지는 층인 투명 수지 적층판.
4. 제 1 항에 있어서,
   폴리카보네이트 수지층의 상기 한쪽 면에 아크릴 수지층을 적층한 투명 수지 적층판.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   터치 패널에 있어서의 투명 도전체의 투명 기판으로서 사용되는 투명 수지 적층판.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   터치 패널에 있어서의 하부 전극의 투명 기판으로서 사용되는 투명 수지 적층판.

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