KR20150058066A - 플라스틱 필름 적층체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라스틱 필름 적층체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내충격성 및 우수한 특성을 나타내는 플라스틱 필름 적층체에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 고경도, 내충격성, 내찰상성, 및 고투명도를 나타내며 우수한 가공성을 갖는 플라스틱 필름 적층체를 제공할 수 있다.

Description

플라스틱 필름 적층체{Plastic film laminate}
본 발명은 플라스틱 필름 적층체에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 고경도 및 우수한 특성을 나타내는 플라스틱 필름 적층체에 관한 것이다.
최근 스마트폰, 태블릿 PC와 같은 모바일 기기의 발전과 함께 디스플레이용 기재의 박막화 및 슬림화가 요구되고 있다. 이러한 모바일 기기의 디스플레이용 윈도우 또는 전면판에는 기계적 특성이 우수한 소재로 유리 또는 강화 유리가 일반적으로 사용되고 있다. 그러나, 유리는 자체의 무게로 인한 모바일 장치가 고중량화되는 원인이 되고 외부 충격에 의한 파손의 문제가 있다.
이에 유리를 대체할 수 있는 소재로 플라스틱 수지가 연구되고 있다. 플라스틱 수지 조성물은 경량이면서도 깨질 우려가 적어 보다 가벼운 모바일 기기를 추구하는 추세에 적합하다. 특히, 고경도 및 내마모성의 특성을 갖는 조성물을 달성하기 위해 지지 기재에 하드코팅 층을 코팅하는 조성물이 제안되고 있다.
하드코팅 층의 표면 경도를 향상시키는 방법으로 하드코팅 층의 두께를 증가시키는 방법이 고려될 수 있다. 유리를 대체할 수 있을 정도의 표면 경도를 확보하기 위해서는 일정한 하드코팅 층의 두께를 구현할 필요가 있다. 그러나, 하드코팅 층의 두께를 증가시킬수록 표면 경도는 높아질 수 있지만 하드코팅 층의 경화 수축에 의해 주름이나 컬(curl)이 커지는 동시에 코팅층의 균열이나 박리가 생기기 쉬워지기 때문에 실용적으로 적용하기는 용이하지 않다.
근래 플라스틱 필름의 고경도화를 실현하는 동시에 하드코팅 층의 균열이나 경화 수축에 의한 컬의 과제를 해결하는 방법이 몇 가지 제안되어 있다.
한국공개특허 제 2010-0041992호는 모노머를 배제하고 자외선 경화성 폴리우레탄 아크릴레이트계 올리고머를 포함하는 바인더수지를 이용하는 코팅 조성물을 개시하고 있다. 그러나, 상기에 개시된 하드코팅 조성물은 연필 경도가 3H 정도로 디스플레이의 유리 패널을 대체하기에는 강도가 충분하지 않다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 고경도 및 우수한 특성을 갖는 플라스틱 필름 적층체를 제공한다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 본 발명은,
적어도 하나의 코팅층을 포함하는 제 1 플라스틱 필름; 및 적어도 하나의 코팅층을 포함하는 제 2 플라스틱 필름을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 플라스틱 필름은 접착층에 의해 서로 접합되어 있는 플라스틱 필름 적층체를 제공한다.
본 발명의 플라스틱 필름 적층체에 따르면, 고경도, 내충격성, 내찰상성, 및 고투명도를 나타내어 이동통신 단말기, 스마트폰 또는 태블릿 PC의 터치패널, 및 각종 디스플레이의 커버 기판 또는 소자 기판에서 유리를 대체하는 용도로 사용될 수 있다.
본 발명의 플라스틱 필름 적층체는,
적어도 하나의 코팅층을 포함하는 제 1 플라스틱 필름; 및 적어도 하나의 코팅층을 포함하는 제 2 플라스틱 필름을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 플라스틱 필름은 접착층에 의해 서로 접합되어 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한 본 발명에 있어서, 각 구성 요소가 각 구성 요소들의 "상에" 또는 "위에" 형성되는 것으로 언급되는 경우에는 각 구성 요소가 직접 각 구성 요소들의 위에 형성되는 것을 의미하거나, 다른 구성 요소가 각 층 사이, 대상체, 기재 상에 추가적으로 형성될 수 있음을 의미한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 플라스틱 필름 적층체를 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 코팅층을 포함하는 제 1 플라스틱 필름; 및 적어도 하나의 코팅층을 포함하는 제 2 플라스틱 필름을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 플라스틱 필름은 접착층에 의해 서로 접합되어 있는 플라스틱 필름 적층체를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 플라스틱 필름은 각각 독립적으로 동일하거나 상이하게, 지지 기재, 및 상기 지지 기재의 일면 또는 양면에 형성되는 코팅층을 포함하며, 상기 코팅층은 광경화성 가교 공중합체를 포함할 수 있다.
즉, 상기 제 1 플라스틱 필름은, 지지 기재, 및 상기 지지 기재의 일면에만 코팅층을 포함하거나, 상기 지지 기재의 양면에 모두 코팅층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 2 플라스틱 필름 또한, 지지 기재, 및 상기 지지 기재의 일면에만 코팅층을 포함하거나, 상기 지지 기재의 양면에 모두 코팅층을 포함할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 플라스틱 필름에 있어서, 상기 코팅층이 형성되는 지지 기재는 통상적으로 사용되는 투명성 플라스틱 수지 기재라면 연신필름 또는 비연신 필름 등 지지 기재의 제조방법이나 재료에 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 보다 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지지 기재로는 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephtalate, PET)와 같은 폴리에스테르(polyester), 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA)와 같은 폴리에틸렌(polyethylene), 사이클릭 올레핀 중합체(cyclic olefin polymer, COP), 사이클릭 올레핀 공중합체(cyclic olefin copolymer, COC), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAC), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketon, PEEK), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리이미드(polyimide, PI), 트리아세틸셀룰로오스(triacetylcellulose, TAC), MMA(methyl methacrylate), 또는 불소계 수지 등을 포함하는 필름을 수 있다. 상기 지지 기재는 단층 또는 필요에 따라 서로 같거나 다른 물질로 이루어진 2개 이상의 기재를 포함하는 다층 구조일 수 있으며 특별히 제한되지는 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지지 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 다층 구조인 기재, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)/폴리카보네이트(PC)의 공압출로 형성한 2층 이상의 구조인 기재가 될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지지 기재는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 및 폴리카보네이트(PC)의 공중합체(copolymer)를 포함하는 기재일 수 있다.
상기 지지 기재의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 약 30 내지 약 1,200㎛, 또는 약 50 내지 약 800㎛의 두께를 갖는 지지 기재를 사용할 수 있다.
본 발명의 제 1 및 제 2 플라스틱 필름은 각각 독립적으로 동일하거나 상이하게, 상기 지지 기재의 일면 또는 양면에 형성되는 코팅층을 포함한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코팅층은 광경화성 가교 공중합체를 포함하며, 상기 광경화성 가교 공중합체는 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체, 1 내지 2 관능성 아크릴레이트계 단량체, 1 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체, 및 광경화성 탄성 중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 바인더 중 1종 이상이 서로 가교 중합된 것일 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 플라스틱 필름의 일면 또는 양면에 형성되는 각각의 코팅층은 각각 독립적으로, 동일하거나 상이한 광경화성 가교 공중합체를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 광경화성 가교 공중합체는 1 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체 및 광경화성 탄성 중합체와의 가교 공중합체, 또는 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체 및 광경화성 탄성 중합체와의 가교 공중합체일 수 있다.
본 명세서 전체에서 상기 아크릴레이트계란, 아크릴레이트 뿐만 아니라 메타크릴레이트, 또는 아크릴레이트나 메타크릴레이트에 치환기가 도입된 유도체를 모두 의미한다.
또한 본 명세서 전체에서 상기 광경화성 탄성 중합체란, 자외선 조사에 의해 가교 중합될 수 있는 관능기를 포함하며 탄성을 나타내는 고분자 물질을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광경화성 탄성 중합체는 ASTM D638에 의해 측정하였을 때 약 15% 이상, 예를 들어 약 15 내지 약 200%, 또는 약 20 내지 약 200%, 또는 약 20 내지 약 150%의 신율(elongation)을 가질 수 있다. 상기와 같은 범위의 신율을 갖는 광경화성 탄성 중합체를 사용할 때, 고경도 및 높은 내충격성를 모두 만족하는 코팅층을 형성할 수 있다
상기 광경화성 가교 공중합체가 상기 광경화성 탄성 중합체 및 1 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체가 가교 중합된 것일 때, 이를 포함하는 코팅층에 고경도 및 유연성을 부여하며, 특히 외부 충격에 의한 손상을 방지하여 우수한 내충격성을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광경화성 탄성 중합체는 중량 평균 분자량이 약 1,000 내지 약 600,000 g/mol, 또는 약 10,000 내지 약 600,000 g/mol 의 범위인 폴리머 또는 올리고머일 수 있다.
상기 광경화성 탄성 중합체는 예를 들어 폴리카프로락톤, 우레탄 아크릴레이트계 폴리머, 및 폴리로타세인으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 광경화성 탄성 중합체로 사용할 수 있는 물질 중 폴리카프로락톤은 카프로락톤의 개환 중합에 의해 형성되며 유연성, 내충격성, 내구성 등의 물성이 우수하다.
상기 우레탄 아크릴레이트계 폴리머는 우레탄 결합을 포함하여 탄성 및 내구성이 우수한 특성을 가진다.
상기 폴리로타세인(polyrotaxane)은 덤벨 모양의 분자(dumbbell shaped molecule)와 고리형 화합물(macrocycle)이 구조적으로 끼워져 있는 화합물을 의미한다. 상기 덤벨 모양의 분자는 일정한 선형 분자 및 이러한 선형 분자의 양 말단에 배치된 봉쇄기를 포함하며, 상기 선형 분자가 상기 고리형 화합물의 내부를 관통하며, 상기 고리형 화합물이 상기 선형 분자를 따라서 이동할 수 있으며 상기 봉쇄기에 의하여 이탈이 방지된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 말단에 (메타)아크릴레이트계 화합물이 도입된 락톤계 화합물이 결합된 고리형 화합물; 상기 고리형 화합물을 관통하는 선형 분자; 및 상기 선형 분자의 양 말단에 배치되어 상기 고리형 화합물의 이탈을 방지하는 봉쇄기를 포함하는 로타세인 화합물을 포함할 수 있다.
이때, 상기 고리형 화합물은 상기 선형 분자를 관통 또는 둘러쌀 수 있을 정도의 크기를 갖는 것이면 별 다른 제한 없이 사용할 수 있으며, 다른 중합체나 화합물과 반응할 수 있는 수산기, 아미노기, 카르복실기, 티올기 또는 알데히드기 등의 작용기를 포함할 수도 있다. 이러한 고리형 화합물의 구체적인 예로 α-사이클로덱스트린, β-사이클로덱스트린, γ-사이클로덱스트린 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
또한 상기 선형 분자로는 일정 이상의 분자량을 가지면 직쇄 형태를 갖는 화합물은 큰 제한 없이 사용할 수 있으나, 폴리알킬렌계 화합물 또는 폴리락톤계 화합물을 사용할 수 있다. 구체적으로, 탄소수 1 내지 8의 옥시알킬렌 반복 단위를 포함하는 폴리옥시알킬렌계 화합물 또는 탄소수 3 내지 10의 락톤계 반복단위를 갖는 폴리락톤계 화합물을 사용할 수 있다.
한편, 상기 봉쇄기는 제조되는 로타세인 화합물의 특성에 따라서 적절히 조절할 수 있으며, 예를 들어 디니트로페닐기, 시클로덱스트린기, 아다만탄기, 트리틸기, 플루오레세인기 및 피렌기로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
상기 1 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체는 예를 들어 하이드록시에틸아크릴레이트(HEA), 하이드록시에틸메타크릴레이트(HEMA), 헥산디올디아크릴레이트(HDDA), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(TPGDA), 에틸렌글리콜 디아크릴레이트(EGDA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 트리메틸올프로판에톡시 트리아크릴레이트(TMPEOTA), 글리세린 프로폭실화 트리아크릴레이트(GPTA), 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트(PETA), 또는 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA) 등을 들 수 있다. 상기 1 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체는 단독으로 또는 서로 다른 종류를 조합하여 사용할 수 있다.
상기 광경화성 가교 공중합체가 상기 광경화성 탄성 중합체와, 1 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체가 가교된 가교 공중합체일 때, 이들의 함량비는 특별히 한정되지는 않으나, 상기 광경화성 가교 공중합체의 총 중량을 100 중량부로 할 때, 상기 광경화성 탄성 중합체의 20 내지 80 중량부, 상기 1 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체의 80 내지 20 중량부, 또는 상기 광경화성 탄성 중합체의 20 내지 60 중량부, 상기 1 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체의 40 내지 80 중량부가 가교 중합된 공중합체일 수 있다. 상기와 같이, 고탄성의 광경화성 탄성 중합체가 높은 함량으로 가교 결합된 광경화성 가교 공중합체를 포함할 경우, 높은 내충격성 및 양호한 물성을 달성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지지 기재의 일면 또는 양면에 형성되는 코팅층은 각각 50 ㎛ 이상, 예를 들어 약 50 내지 약 300 ㎛, 또는 약 50 내지 약 200 ㎛, 또는 약 50 내지 약 150 ㎛, 또는 약 70 내지 약 150 ㎛를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 광경화성 가교 공중합체는 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체의 가교 공중합체일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 광경화성 가교 공중합체는 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체 및 1 내지 2 관능성 아크릴레이트계 단량체와의 가교 공중합체일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 광경화성 가교 공중합체는 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체 및 광경화성 탄성 중합체와의 가교 공중합체일 수 있다.
상기 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 트리메틸올프로판에톡시 트리아크릴레이트(TMPEOTA), 글리세린 프로폭실화 트리아크릴레이트(GPTA), 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트(PETA), 또는 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA) 등을 들 수 있다. 상기 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체는 단독으로 또는 서로 다른 종류를 조합하여 사용할 수 있다.
또한 본 발명의 플라스틱 필름에 있어서, 상기 코팅층은 상기 광경화성 가교 공중합체 내에 분산되어 있는 무기 미립자를 더 포함할 수 있다. 특히, 최외각에 위치하는 코팅층은 표면 경도 향상을 위하여 무기 미립자를 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 무기 미립자로 입경이 나노 스케일인 무기 미립자, 예를 들어 입경이 약 100 nm 이하, 또는 약 10 내지 약 100 nm, 또는 약 10 내지 약 50 nm의 나노 미립자를 사용할 수 있다. 또한 상기 무기 미립자로는 예를 들어 실리카 미립자, 알루미늄 옥사이드 입자, 티타늄 옥사이드 입자, 또는 징크 옥사이드 입자 등을 사용할 수 있다.
상기 무기 미립자를 포함함으로써 코팅층의 경도를 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코팅층이 무기 미립자를 포함할 때, 상기 코팅층 100 중량부에 대하여, 약 40 내지 약 90 중량부의 광경화성 가교 공중합체 및 약 10 내지 약 60 중량부의 무기 미립자를 포함할 수 있으며, 또는 약 50 내지 약 80 중량부의 광경화성 가교 공중합체 및 약 20 내지 약 50 중량부의 무기 미립자를 포함할 수 있다. 상기 광경화성 가교 공중합체 및 무기 미립자를 상기 범위로 포함함으로써 우수한 물성의 플라스틱 필름을 형성할 수 있다.
한편, 상기 코팅층은 전술한 광경화성 가교 공중합체 및 무기 미립자 외에도, 계면활성제, 황변 방지제, 레벨링제, 방오제 등 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 또한 그 함량은 본 발명의 플라스틱 필름의 물성을 저하시키지 않는 범위 내에서 다양하게 조절할 수 있으므로, 특별히 제한하지는 않으나, 예를 들어 상기 광경화성 가교 공중합체 100 중량부에 대하여, 약 0.1 내지 약 10 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 예를 들어 상기 코팅층은 첨가제로 계면활성제를 포함할 수 있으며, 상기 계면활성제는 1 내지 2 관능성의 불소계 아크릴레이트, 불소계 계면 활성제 또는 실리콘계 계면 활성제일 수 있다. 이때 상기 계면활성제는 상기 가교 공중합체 내에 분산 또는 가교되어 있는 형태로 포함될 수 있다. 또한, 상기 첨가제로 황변 방지제를 포함할 수 있으며, 상기 황변 방지제로는 벤조페논계 화합물 또는 벤조트리아졸계 화합물 등을 들 수 있다.
상기 코팅층은 상술한 바인더, 광 개시제, 및 선택적으로 유기 용매, 무기 미립자, 첨가제를 포함하는 코팅 조성물을 지지 기재 상에 도포한 후 광경화시켜 형성할 수 있다.
상기 광 개시제로는 1-히드록시-시클로헥실-페닐 케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판온, 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로판온, 메틸벤조일포르메이트, α,α-디메톡시-α-페닐아세토페논, 2-벤조일-2-(디메틸아미노)-1-[4-(4-모포린일)페닐]-1-부타논, 2-메틸-1-[4-(메틸씨오)페닐]-2-(4-몰포린일)-1-프로판온 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥사이드, 또는 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 또한 현재 시판되고 있는 상품으로는 Irgacure 184, Irgacure 500, Irgacure 651, Irgacure 369, Irgacure 907, Darocur 1173, Darocur MBF, Irgacure 819, Darocur TPO, Irgacure 907, Esacure KIP 100F 등을 들 수 있다. 이들 광 개시제는 단독으로 또는 서로 다른 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 유기 용매로는 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올과 같은 알코올계 용매, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 1-메톡시-2-프로판올과 같은 알콕시 알코올계 용매, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸프로필케톤, 사이클로헥사논과 같은 케톤계 용매, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸글리콜모노에틸에테르, 디에틸글리콜모노프로필에테르, 디에틸글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜-2-에틸헥실에테르와 같은 에테르계 용매, 벤젠, 톨루엔, 자일렌과 같은 방향족 용매 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 코팅 조성물에서, 상기 유기 용매는 바인더, 광 개시제, 및 기타 첨가제를 포함하는 고형분에 대하여, 상기 고형분: 상기 유기 용매의 중량비가 약 70 : 30 내지 약 99 : 1가 되도록 포함할 수 있다. 상기와 같이 코팅 조성물이 고형분을 높은 함량으로 포함할 때, 고점도 조성물이 얻어질 수 있으며 이에 따라 후막 코팅(thick coating)이 가능하게 하여 높은 두께, 예를 들어 50 ㎛ 이상의 코팅층을 형성할 수 있다.
상술한 제 1 및 제 2 플라스틱 필름은 접착층에 의해 서로 접합된 형태로 적층된다.
상기 접착층의 두께는 약 1 내지 약 200 ㎛일 수 있으며, 또는 약 1 내지 100 ㎛, 또는 약 5 내지 50 ㎛일 수 있다.
제 1 및 제 2 플라스틱 필름을 접착하는 접착층의 상온 저장 탄성률(Storage modulus, G')은 통상적인 측정방법에 준하여 동적 점탄성 측정 기기를 이용하여 측정하였을 때, 경화 후 상온(25℃)에서의 저장 탄성률이 약 40 내지 약 700 kPa, 바람직하게는 약 40 내지 약 500 kPa, 보다 바람직하게는 약 40 내지 약 200 kPa인 것을 특징으로 한다. 상기 접착층의 저장 탄성률이 40 kPa 미만이면 접착층 내에 기포가 발생할 가능성이 높으며, 700 kPa 을 초과할 경우 너무 하드(hard)한 성질로 인해 상기 제 1 및 제 2 플라스틱 필름의 계면 접착성이 저하되어 내구성, 내충격성, 및 가요성이 낮아질 수 있다.
상기와 같은 저장 탄성률 범위를 만족하는 조성으로, 광(UV) 경화형 수지 또는 열경화형 수지를 포함할 수 있다. 예를 들면, 아크릴레이트계 단량체 성분으로 광경화성 아크릴레이트계 고분자, 올리고머, 모노머 또는 이들의 혼합물을 포함하는 접착층 조성물을 광경화 및/또는 열경화하여 접착층을 형성할 수 있다.
상기 아크릴레이트계 단량체 성분으로는 예를 들면, (메타)아크릴레이트, 탄소수 1 내지 14의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트로서, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 에틸부틸 (메타)아크릴레이트, 옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트 및/또는 테트라데실 (메타)아크릴레이트 등을 포함하거나, 이들이 서로 중합된 올리고머 또는 고분자를 예로 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아크릴레이트계 단량체는 중량평균분자량이 100만 내지 500만 g/mol, 바람직하게는 100만 내지 400만 g/mol이고, 보다 바람직하게는 150만 내지 300만 g/mol일 수 있다.
상기 접착층 조성물이 열경화형 조성물일 경우 상기 아크릴레이트계 단량체 성분을 가교시킬 수 있는 경화제를 더 포함할 수 있다.
상기 경화제는 접착층 제조 분야에서 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있으며, 예를 들어 에폭시계 및 이소시아네이트계 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 경화제는, 상기 아크릴레이트계 단량체 성분 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 10 중량부로 포함될 수 있으나, 상기 비율은 목적하는 탄성율과 점착성 등에 따라서 변경될 수 있다.
상기 접착층 조성물이 광경화형 조성물일 경우 광개시제를 더 포함할 수 있다.
상기 접착층 조성물은, 필요에 따라, 기타 경화형 수지, 단량체, 자외선 안정제, 또는 산화 방지제 등의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 접착층은 독립된(freestanding) 층, 막, 필름, 코팅 조성물의 경화 수지층 등 그 명칭이나 형태에 관계없이 상기 조건을 만족하면서 접착성을 갖는 모든 층을 의미할 수 있다.
상술한 제 1 및 제 2 플라스틱 필름이 접착층에 의해 적층된 본 발명의 플라스틱 필름 적층체의 전체 두께는 약 0.3 내지 약 1.5 mm, 또는 약 0.5 내지 약 1.5 mm, 또는 약 0.7 내지 약 1.0 mm가 될 수 있다.
또한, 본 발명의 플라스틱 필름 적층체는 서로 구별되는 층 또는 기재가 5개 이상으로 적층된 적층체일 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 플라스틱 필름 적층체는 코팅층-지지 기재-접착층-지지 기재-코팅층의 구조, 또는 코팅층-지지 기재-코팅층-접착층-지지 기재-코팅층의 구조, 또는 코팅층-지지 기재-접착층-코팅층-지지 기재-코팅층의 구조, 또는 코팅층-지지 기재- 코팅층-접착층-코팅층-지지 기재-코팅층의 구조 등이 될 수 있다. 이때, 상기 코팅층을 구성하는 성분은 서로 독립적이며, 각각 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 플라스틱 필름 적층체는 상기 제 1 또는 제 2 플라스틱 필름 중 적어도 하나의 플라스틱 필름 상에 또 다른 플라스틱 수지 필름, 점착 필름, 이형 필름, 도전성 필름, 도전층, 코팅층, 경화수지층, 비도전성 필름, 금속 메쉬층 또는 패턴화된 금속층과 같은 층, 막, 또는 필름 등을 1개 이상으로 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 층, 막, 또는 필름 등은 단일층, 이중층 또는 적층형의 어떠한 형태라도 될 수 있다. 상기 층, 막, 또는 필름 등은 독립된(freestanding) 필름을 접착제 또는 점착성 필름 등을 사용하여 라미네이션(lamination)하거나, 코팅, 증착, 스퍼터링 등의 방법으로 상기 코팅층 상에 적층시킬 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
이때, 상기 다른 층, 막, 또는 필름 등과 접촉되는 층과의 부착성을 높이기 위하여, 상기 접촉되는 플라스틱 필름의 표면에 대해 플라즈마(plasma) 처리, 코로나(corona) 방전 처리, 또는 수산화나트륨이나 수산화칼륨과 같은 염기성 용액을 이용한 표면 처리를 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 플라스틱 필름은 각각, 상기 지지 기재의 일면 또는 양면에 코팅 조성물을 도포 및 광경화함으로써 제조할 수 있다.
상기 코팅 조성물을 이용하여 코팅층을 형성하는 경우, 본 발명이 속하는 기술분야에서 사용되는 통상의 방법으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 먼저 지지 기재의 일면에 전술한 성분들을 포함하는 코팅 조성물을 도포한다. 이 때 상기 코팅 조성물을 도포하는 방법은 본 기술이 속하는 기술분야에서 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 바코팅 방식, 나이프 코팅방식, 롤 코팅방식, 블레이드 코팅방식, 다이 코팅방식, 마이크로 그라비아 코팅방식, 콤마코팅 방식, 슬롯다이 코팅방식, 립 코팅방식, 또는 솔루션 캐스팅(solution casting) 방식 등을 이용할 수 있다.
다음에, 상기 도포된 상기 코팅 조성물에 자외선을 조사하여 광경화시킴으로써 코팅층을 형성한다.
상기 자외선의 조사량은, 예를 들면 약 20 내지 약 600 mJ/cm2 또는 약 50 내지 약 500 mJ/cm2일 수 있다. 자외선 조사의 광원으로는 본 기술이 속하는 기술분야에서 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 고압 수은 램프, 메탈 할라이드 램프, 블랙 라이트(black light) 형광 램프 등을 사용할 수 있다. 상기와 같은 조사량으로 약 30초 내지 약 15분 동안, 또는 약 1분 내지 약 10분 동안 조사하여 광경화하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 코팅층의 두께는 완전히 경화된 후 약 50 내지 약 300 ㎛, 또는 약 50 내지 약 200 ㎛, 또는 약 50 내지 약 150 ㎛, 또는 약 70 내지 약 150 ㎛일 수 있다. 상기 코팅층의 두께가 상술한 범위에 있을 때, 컬이나 크랙의 문제 없이 고경도를 나타낼 수 있다.
상기 제 1 또는 제 2 플라스틱 필름이 양면에 코팅층을 포함할 경우, 코팅 조성물을 상기 지지 기재의 다른 일 면, 즉 배면에 도포한다. 다음에, 상기 도포된 상기 코팅 조성물에 자외선을 조사하여 광경화시킴으로써 코팅층을 형성한다. 이때 코팅 조성물을 광경화시키는 단계에서는 자외선 조사를 코팅 조성물이 도포된 면이 아닌 반대쪽에서 수행함으로써 이전에 도포된 코팅 조성물의 경화 수축에 의해 발생할 수 있는 컬을 반대 방향으로 상쇄하여 평탄한 플라스틱 필름을 수득할 수 있다. 따라서, 추가적인 평탄화 과정이 불필요하다.
상기와 같은 방법으로 수득된 제 1 및 제 2 플라스틱 필름을 상술한 접착층에 의해 라미이네이션 등의 방법으로 접합시킴으로써, 본 발명의 플라스틱 필름 적층체를 제조할 수 있다.
이동통신 단말기나 태블릿 PC 등의 커버로 사용되기 위한 플라스틱 필름에 있어서는 플라스틱 필름의 경도를 유리를 대체할 수 있는 수준으로 향상시키는 것이 중요하다. 그러나, 고경도 및 내충격성을 확보하면서 컬이나 크랙없는 필름을 플라스틱 수지를 이용하여 구현하는 것은 쉽지 않다.
본 발명에 따른 플라스틱 필름 적층체는 전체 두께가 0.3 mm 이상이 되도록 높은 두께로 형성하여도 컬이나 크랙 발생이 적으며, 고투명도 및 내충격성을 갖는 플라스틱 필름을 수득할 수 있다. 또한, 두께를 높이기 위해 여러 번의 코팅 및 경화 공정을 수행할 필요 없이, 2 개의 플라스틱 필름을 접합시킴으로써 공정 단계 및 시간이 단축되어 생산성이 향상될 수 있다. 또한, 다층의 코팅층이 적층되어 있는 구조로, 고투명도 및 고경도를 나타내면서 상기 다수의 코팅층이 외부로부터의 충격을 효과적으로 흡수 또는 상쇄하여 높은 내충격성을 달성할 수 있다.
본 발명의 플라스틱 필름 적층체는 유리를 대체할 수 있을 정도로 우수한 경도 및 내충격성을 가질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 플라스틱 필름은, 22 g의 쇠구슬을 60 cm의 높이에서 10회 반복하여 자유 낙하시켰을 때 균열이 생기지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 플라스틱 필름 적층체는, 1 kg 하중에서의 연필 경도가 7H 이상, 또는 8H 이상, 또는 9H 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 플라스틱 필름 적층체는, 마찰시험기에 스틸울(steel wool) #0000을 장착한 후 500g의 하중으로 400회 왕복시킬 경우에 스크래치가 2개 이하로 발생할 수 있다.
또한, 본 발명의 플라스틱 필름 적층체는, 광투과율이 약 90.0% 이상, 또는 약 91.0% 이상이고, 헤이즈가 약 1.5 % 이하, 또는 약 1.0 % 이하, 또는 약 0.8 % 이하일 수 있다.
또한, 본 발명의 플라스틱 필름 적층체는, 초기 color b값 (CIE 1976 L*a*b* 색 공간에 의한 b*)이 1.5 이하일 수 있다. 또한, 초기 color b값과, UVB 파장 영역의 자외선 램프에 72시간 이상 노출 후 color b값의 차이가 0.5 이하, 또는 0.4 이하일 수 있다.
또한, 본 발명의 플라스틱 필름 적층체는, 50 ℃ 이상의 온도 및 80% 이상의 습도에서 70 시간 이상 노출시킨 후 평면에 위치시켰을 때, 상기 플라스틱 필름 적층체의 각 모서리 또는 일 변이 평면에서 이격되는 거리의 최대값이 약 1.0 mm 이하, 또는 약 0.6 mm 이하, 또는 약 0.3 mm 이하일 수 있다. 보다 구체적으로는, 50 내지 90 ℃의 온도 및 80 내지 90%의 습도에서 70 내지 100시간 노출시킨 후 평면에 위치시켰을 때, 상기 플라스틱 필름 적층체의 각 모서리 또는 일 변이 평면에서 이격되는 거리의 최대값이 약 1.0 mm 이하, 또는 약 0.6 mm 이하, 또는 약 0.3 mm 이하일 수 있다.
이와 같이 본 발명의 플라스틱 필름 적층체는 고경도, 내충격성, 내찰상성, 고투명도, 내구성, 내광성, 고투과율 등을 나타내어 다양한 분야에 유용하게 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 플라스틱 필름 적층체는 다양한 분야에서 활용이 가능하다. 예를 들어 이동통신 단말기, 스마트폰 또는 태블릿 PC의 터치패널, 및 각종 디스플레이의 커버 기판 또는 소자 기판의 용도로 사용될 수 있다.
< 실시예 >
광경화성 탄성 중합체의 제조
제조예 1
카프로락톤이 그라프팅 되어있는 폴리로타세인 폴리머[A1000, Advanced Soft Material INC] 50 g을 반응기에 투입한 후, Karenz-AOI[2-acryloylethyl isocyanate, Showadenko㈜] 4.53 g, Dibutyltin dilaurate[DBTDL, Merck社] 20 mg, Hydroquinone monomethylene ether 110 mg 및 메틸에틸케톤 315 g을 첨가하고 70 ℃에서 5시간 반응시켜, 말단에 아크릴레이트계 화합물이 도입된 폴리락톤계 화합물이 결합된 사이클로덱스트린을 고리형 화합물로 포함한 폴리로타세인을 얻었다.
얻어진 폴리로타세인의 중량 평균 분자량은 600,000 g/mol, ASTM D638에 의해 측정한 신율은 20%이었다.
접착층 조성물의 제조
제조예 2
2-에틸헥실 아크릴레이트(2-ethyl hexyl acrylate), 메틸 아크릴레이트(methyl acrylate) 및 아크릴산(acrylic acid)이 65:25:10의 중량비로 공중합된 아크릴계 공중합체(중량평균 분자량: 180만, 분자량 분포: 5) 100 중량부에, 이소시아네이트 경화제인 코로네이트 L (coronate L) 0.3 중량부를 혼합하여 접착층 조성물을 제작하였다.
제조예 3
2-에틸헥실 아크릴레이트(2-ethyl hexyl acrylate), 및 하이드록시 부틸 아크릴레이트(hydroxy butyl acrylate)가 98:2의 중량비로 공중합된 아크릴계 공중합체(중량평균 분자량: 80만, 분자량 분포: 4) 100 중량부에, 이소시아네이트 경화제인 코로네이트 L (coronate L) 0.3 중량부를 혼합하여 접착층 조성물을 제작하였다.
제조예 4
2--에틸헥실 아크릴레이트(2-ethyl hexyl acrylate), 및 아크릴산(acrylic acid)이 90:10의 중량비로 공중합된 아크릴계 공중합체(중량평균 분자량: 140만, 분자량 분포: 3.8) 100 중량부에, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 30 중량부, 광 개시제(상품명: Irgacure 184) 1.5 중량부, 이소시아네이트 경화제인 코로네이트 L (coronate L) 1 중량부를 혼합하여 접착층 조성물을 제작하였다.
실시예 1
트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 6 g, 제조예 1의 폴리로타세인 4 g, 광 개시제(상품명: Darocur TPO) 0.2 g, 벤조트리아졸계 황변방지제(상품명: Tinuvin 400) 0.1 g, 불소계 계면활성제(상품명: FC4430) 0.05 g, 메틸에틸케톤 1 g을 혼합하여 제 1 코팅 조성물을 제조하였다.
상기 제 1 코팅 조성물을 15cmｘ20cm, 두께 188 ㎛의 PET 지지 기재 상에 도포하였다. 다음에, 블랙 라이트 형광 램프를 이용하여 280-350nm의 파장의 자외선을 조사하여 광경화를 수행하여 두께 100 ㎛의 코팅층이 한면에 형성된 제 1 플라스틱 필름을 제조하였다.
입경이 20-30nm인 나노 실리카가 약 40 중량% 분산된 실리카-디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 복합체 9 g (실리카 3.6 g, DPHA 5.4 g), 제조예 1의 폴리로타세인 1 g, 광 개시제(상품명: Darocur TPO) 0.2 g, 벤조트리아졸계 황변방지제(상품명: Tinuvin 400) 0.1 g, 불소계 계면활성제(상품명: FC4430) 0.05 g, 메틸에틸케톤 1 g을 혼합하여 제 2 코팅 조성물을 제조하였다.
상기 제 2 코팅 조성물을 15cmｘ20cm, 두께 188 ㎛의 다른 PET 지지 기재 상에 도포하였다. 다음에, 블랙 라이트 형광 램프를 이용하여 280-350nm의 파장의 자외선을 조사하여 광경화를 수행하여 두께 100 ㎛의 코팅층이 한면에 형성된 제 2 플라스틱 필름을 제조하였다.
상기 제 1 및 제 2 플라스틱 필름의 PET 지지 기재 사이에 제조예 2의 접착층 조성물을 두께 50 ㎛가 되도록 도포하고 라미네이션한 후, 60℃의 온도로 열경화함으로써 플라스틱 필름 적층체로 제조하였다.
실시예 2
트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 6 g, 우레탄 아크릴레이트계 폴리머(상품명: UA200PA, 신나카무라 화학, 중량평균 분자량 2,600 g/mol, ASTM D638에 의한 신율 170%) 4 g, 광 개시제(상품명: Darocur TPO) 0.2 g, 벤조트리아졸계 황변방지제(상품명: Tinuvin 400) 0.1 g, 불소계 계면활성제(상품명: FC4430) 0.05 g, 메틸에틸케톤 1 g을 혼합하여 제 1 코팅 조성물을 제조하였다.
입경이 20-30nm인 나노 실리카가 약 40 중량% 분산된 실리카-디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 복합체 9 g (실리카 3.6 g, DPHA 5.4 g), 우레탄 아크릴레이트계 폴리머(UA200PA) 1 g, 광 개시제(상품명: Darocur TPO) 0.2 g, 벤조트리아졸계 황변방지제(상품명: Tinuvin 400) 0.1 g, 불소계 계면활성제(상품명: FC4430) 0.05 g, 메틸에틸케톤 1 g을 혼합하여 제 2 코팅 조성물을 제조하였다.
상기 제 1 코팅 조성물을 15cmｘ20cm, 두께 188 ㎛의 PET 지지 기재 상에 도포하였다. 다음에, 블랙 라이트 형광 램프를 이용하여 280-350nm의 파장의 자외선을 조사하여 광경화를 수행하여 두께 100 ㎛의 제 1 코팅층을 형성하였다.
상기 지지 기재의 배면에 제 2 코팅 조성물을 도포하였다. 다음에, 블랙 라이트 형광 램프를 이용하여 280-350nm의 파장의 자외선을 조사하여 광경화를 수행하여 두께 100 ㎛의 제 2 코팅층을 형성하여 양면에 각각 제 1 및 제 2 코팅층이 형성된 플라스틱 필름을 제조하였다.
상기 플라스틱 필름 2 개 사이에 제조예 2의 접착층 조성물을 두께 50 ㎛가 되도록 도포하고 라미네이션한 후, 60℃의 온도로 열경화함으로써 플라스틱 필름 적층체로 제조하였다.
실시예 3
트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 6 g, 우레탄 아크릴레이트계 폴리머(상품명: UA340P, 신나카무라 화학, 중량평균 분자량 13,000 g/mol, ASTM D638에 의한 신율 150%) 4 g, 광 개시제(상품명: Darocur TPO) 0.2 g, 벤조트리아졸계 황변방지제(상품명: Tinuvin 400) 0.1 g, 불소계 계면활성제(상품명: FC4430) 0.05 g, 메틸에틸케톤 1 g을 혼합하여 제 1 코팅 조성물을 제조하였다.
입경이 20-30nm인 나노 실리카가 약 40 중량% 분산된 실리카-디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 복합체 9 g (실리카 3.6 g, DPHA 5.4 g), 우레탄 아크릴레이트계 폴리머(UA340P) 1 g, 광 개시제(상품명: Darocur TPO) 0.2 g, 벤조트리아졸계 황변방지제(상품명: Tinuvin 400) 0.1 g, 불소계 계면활성제(상품명: FC4430) 0.05 g, 메틸에틸케톤 1 g을 혼합하여 제 2 코팅 조성물을 제조하였다.
상기 제 1 코팅 조성물을 15cmｘ20cm, 두께 188 ㎛의 PET 지지 기재 상에 도포하였다. 다음에, 블랙 라이트 형광 램프를 이용하여 280-350nm의 파장의 자외선을 조사하여 광경화를 수행하여 두께 100 ㎛의 제 1 코팅층을 형성하였다.
상기 지지 기재의 배면에 제 2 코팅 조성물을 도포하였다. 다음에, 블랙 라이트 형광 램프를 이용하여 280-350nm의 파장의 자외선을 조사하여 광경화를 수행하여 두께 100 ㎛의 제 2 코팅층을 형성하여 양면에 각각 제 1 및 제 2 코팅층이 형성된 플라스틱 필름을 제조하였다.
상기 플라스틱 필름 2 개 사이에 제조예 2의 접착층 조성물을 두께 50 ㎛가 되도록 도포하고 라미네이션한 후, 60℃의 온도로 열경화함으로써 플라스틱 필름 적층체로 제조하였다.
비교예 1
실시예 2와 같은 방법으로, 제 1 및 제 2 코팅층이 형성된 플라스틱 필름을 제조하였다.
다음에, 상기 플라스틱 필름 2 개 사이에 제조예 3의 접착층 조성물을 두께 50 ㎛가 되도록 도포하고 라미네이션한 후, 60℃의 온도로 열경화함으로써 플라스틱 필름 적층체로 제조하였다.
비교예 2
실시예 2와 같은 방법으로, 제 1 및 제 2 코팅층이 형성된 플라스틱 필름을 제조하였다.
다음에, 상기 플라스틱 필름 2 개 사이에 제조예 4의 접착층 조성물을 두께 50 ㎛가 되도록 도포하고 라미네이션한 후, 200mJ/cm2의 자외선 조사에 의한 광경화 및 60℃의 온도로 열경화함으로써 플라스틱 필름 적층체로 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2의 플라스틱 필름 적층체의 적층 구조 및 총 두께를 하기 표 1에 나타내었다.
적층 구조 접착층의 저장 탄성률(G')* 총 두께
(단위: ㎛)
실시예 1 제 1 코팅층-PET 기재-접착층(제조예 2)-PET 기재-제 2 코팅층 69 kPa 626
실시예 2 제 1 코팅층-PET 기재-제 2 코팅층-접착층(제조예 2)-제 1 코팅층-PET 기재-제 2 코팅층 69 kPa 826
실시예 3 제 1 코팅층-PET 기재-제 2 코팅층-접착층(제조예 2)-제 1 코팅층-PET 기재-제 2 코팅층 69 kPa 826
비교예 1 제 1 코팅층-PET 기재-제 2 코팅층-접착층(제조예 3)-제 1 코팅층-PET 기재-제 2 코팅층 20 kPa 826
비교예 2 제 1 코팅층-PET 기재-제 2 코팅층-접착층(제조예 4)-제 1 코팅층-PET 기재-제 2 코팅층 800 kPa 826
* 접착층의 저장 탄성률(G')은 동적 점탄성 측정 기기 (ARES-RDA, TA instruments Inc.)를 이용하여 측정하였다. 측정 조건은 상온(25℃), 1 rad/s의 frequency로 측정하였으며, 8mm stainless steel 디스크 형태의 플레이트(plate)를 이용하고, 접착층의 두께는 1mm로 하였다.
< 실험예 >
<측정 방법>
1)연필 경도
연필경도 측정기를 이용하여 각 필름 적층체의 최상층(제 2 코팅층)에 대하여 측정 표준 JIS K5400에 따라 1.0 kg의 하중으로 3회 왕복한 후 흠집이 없는 경도를 확인하였다.
2) 내찰상성
마찰시험기에 강철솜(#0000)을 장착한 후 각 필름 적층체의 최상층(제 2 코팅층)에 대하여 0.5 kg의 하중으로 400회 왕복한 후 흠집의 개수를 평가하였다. 흠집이 2개 이하인 경우 ○, 흠집이 3개 이상 5개 미만인 경우 △, 흠집이 5개 이상인 경우 X로 평가하였다.
3) 내광성
UVB 파장 영역의 자외선 램프에 72시간 이상 노출 전후 color b값의 차이를 측정하였다.
4) 투과율 및 헤이즈
분광광도계(기기명: COH-400)를 이용하여 투과율 및 헤이즈를 측정하였다.
5) 내습열 컬 특성
각 플라스틱 필름 적층체를 10cm ｘ 10cm로 잘라 온도 85℃ 및 습도 85%의 챔버에 72시간 동안 보관한 후 평면에 위치시켰을 때 각 모서리의 일변이 평면으로부터 이격되는 이격되는 거리가 1 mm 이하일 때 OK, 1 mm를 초과할 ? X로 평가하였다.
6) 원통형 굴곡 테스트
각 필름 적층체의 제 1 코팅층을 바깥쪽으로 하여 각 플라스틱 필름 적층체를 직경 3 cm의 원통형 만드렐에 끼워 감은 후 크랙 발생유무를 판단하여 크랙이 발생하지 않은 경우를 OK, 크랙이 발생한 경우를 X로 평가하였다.
7) 내충격성
22 g의 쇠구슬을 60 cm 높이에서 각 필름 적층체의 제 2 코팅층 상에 10회 반복하여 자유 낙하시켰을 때 크랙 발생 유무로 내충격성을 판단하여 크랙이 발생하지 않은 경우를 OK, 크랙이 발생한 경우를 X로 평가하였다.
8) 외관 평가
필름의 면 상태를 육안으로 관찰하여 기포 발생, 이물, 크랙, 부착 상태 등의 흠결이 있는지 관찰하였다.
상기 물성 측정 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
연필경도 8H 9H 9H 9H 9H
내찰상성 ○ ○ ○ ○ ○
내광성 0.24 0.28 0.18 0.20 0.22
투과율 91.3 91.0 92.8 92.5 92.0
헤이즈 0.5 0.7 0.4 0.3 0.4
굴곡테스트 OK OK OK OK OK
내습열 컬특성 OK OK OK OK X
내충격성 OK OK OK OK X
외관 양호 양호 양호 기포 발생 부착상태
불량
상기 표 2와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3의 플라스틱 필름 적층체는 각 물성에서 모두 양호한 특성을 나타내었다. 그러나, 접착층의 저장 탄성율이 낮은 비교예 1의 경우 접착층에 기포가 발생하였고, 저장 탄성율이 너무 높은 비교예 2의 경우에는 부착력이 떨어져 제 1 및 제 2 플라스틱 필름이 제대로 접합되지 않아 내충격성, 컬 특성 등이 불량하게 나타났다.

Claims (20)

  1. 적어도 하나의 코팅층을 포함하는 제 1 플라스틱 필름; 및 적어도 하나의 코팅층을 포함하는 제 2 플라스틱 필름을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 플라스틱 필름은 접착층에 의해 서로 접합되어 있는 플라스틱 필름 적층체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 접착층은 저장 탄성률(Storage modulus, G')이 40 내지 700 kPa 인, 플라스틱 필름 적층체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 플라스틱 필름은 각각 독립적으로 동일하거나 상이하게, 지지 기재, 및 상기 지지 기재의 일면 또는 양면에 형성되는 코팅층을 포함하며, 상기 코팅층은 광경화성 가교 공중합체를 포함하는 플라스틱 필름 적층체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 플라스틱 필름에 포함되는 상기 코팅층은 각각 독립적으로 동일하거나 상이하게, 상기 광경화성 가교 공중합체에 분산된 무기 미립자를 더 포함하는 플라스틱 필름 적층체.
  5. 제3항에 있어서, 상기 광경화성 가교 공중합체는 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체, 1 내지 2 관능성 아크릴레이트계 단량체, 1 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체, 및 광경화성 탄성 중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 바인더 중 1종 이상이 서로 가교 중합된 것인 플라스틱 필름 적층체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 광경화성 탄성 중합체는 ASTM D638에 의해 측정한 신율(elongation)이 15 내지 200%인 플라스틱 필름 적층체.
  7. 제5항에 있어서, 상기 광경화성 탄성 중합체는 폴리카프로락톤, 우레탄 아크릴레이트계 폴리머, 및 폴리로타세인으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 플라스틱 필름 적층체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 폴리로타세인은 말단에 (메타)아크릴레이트계 화합물이 도입된 락톤계 화합물이 결합된 고리형 화합물; 상기 고리형 화합물을 관통하는 선형 분자; 및 상기 선형 분자의 양 말단에 배치되어 상기 고리형 화합물의 이탈을 방지하는 봉쇄기를 포함하는 플라스틱 필름 적층체.
  9. 제5항에 있어서, 상기 1 내지 2 관능성 아크릴레이트계 단량체는 하이드록시에틸아크릴레이트(HEA), 하이드록시에틸메타크릴레이트(HEMA), 헥산디올디아크릴레이트(HDDA), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(TPGDA), 및 에틸렌글리콜 디아크릴레이트(EGDA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 플라스틱 필름 적층체.
  10. 제5항에 있어서, 상기 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 트리메틸올프로판에톡시 트리아크릴레이트(TMPEOTA), 글리세린 프로폭실화 트리아크릴레이트(GPTA), 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트(PETA), 및 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 플라스틱 필름 적층체.
  11. 제3항에 있어서, 상기 지지 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephtalate, PET), 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA), 사이클릭 올레핀 중합체(cyclic olefin polymer, COP), 사이클릭 올레핀 공중합체(cyclic olefin copolymer, COC), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAC), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketon, PEEK), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리이미드(polyimide, PI), 트리아세틸셀룰로오스(triacetylcellulose, TAC), MMA(methyl methacrylate) 및 불소계 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 플라스틱 필름 적층체.
  12. 제3항에 있어서, 상기 코팅층의 두께는 각각 독립적으로 동일하거나 상이하며, 50 내지 300 ㎛인 플라스틱 필름 적층체.
  13. 제1항에 있어서, 전체 두께는 0.3 내지 1.5 mm인 플라스틱 필름 적층체.
  14. 제1항에 있어서, 22 g의 쇠구슬을 60 cm의 높이에서 10회 반복하여 자유 낙하시켰을 때 균열이 생기지 않는 플라스틱 필름 적층체.
  15. 제1항에 있어서, 1 kg의 하중에서 7H 이상의 연필 경도를 나타내는 플라스틱 필름 적층체.
  16. 제1항에 있어서, 500 g의 하중에서 스틸울 #0000로 400회 왕복하여 표면을 문질렀을 때 2 개 이하의 스크래치가 발생하는 플라스틱 필름 적층체.
  17. 제1항에 있어서, 90 % 이상의 광투과율, 1.5 이하의 헤이즈 및 1.5 이하의 b*값을 나타내는 플라스틱 필름 적층체.
  18. 제1항에 있어서, UV B 파장의 빛에 72 시간 동안 노출시켰을 때, 플라스틱 필름의 b*값의 변화가 0.5 이하인 플라스틱 필름 적층체.
  19. 제1항에 있어서, 50℃ 이상의 온도 및 80% 이상의 습도에서 70 시간 이상 노출시킨 후 상기 플라스틱 필름을 평면에 위치시켰을 때, 상기 플라스틱 필름의 각 모서리 또는 일 변이 평면에서 이격되는 거리의 최대값이 1.0 mm 이하인 플라스틱 필름 적층체.
  20. 제1항에 있어서, 상기 제 1 또는 제 2 플라스틱 필름 상에 플라스틱 수지 필름, 점착 필름, 이형 필름, 도전성 필름, 도전층, 코팅층, 경화수지층, 비도전성 필름, 금속 메쉬층 및 패턴화된 금속층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 층을 더 포함하는 플라스틱 필름 적층체.
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