KR20150067101A - 하드 코트 필름 및 그것을 사용한 터치 패널 - Google Patents

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히로토 니이미
아츠시 스즈키
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후지모리 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 인쇄 단차에 기인하는 광학적인 왜곡이 적고, 또한 기포의 잔존이 적으며, 하중을 가해도 패임이 생기기 어려운 하드 코트 필름 및 그것을 사용한 터치 패널을 제공한다.
투명 수지 필름의 한쪽 면에 하드 코트층을 갖고, 다른 쪽 면에 흑색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 다른 쪽 면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 부분의 상부, 및 상기 인쇄층의 상부에 광중합 개시제를 포함하는 유동성을 갖는 광경화성 수지 조성물을 경화시켜 이루어지는 점착제층이 적층되고, 상기 점착제층 상에 박리 처리된 박리 필름이 첩합되어 이루어지며, 상기 인쇄층의 두께보다도, 상기 점착제층의 두께와 상기 인쇄층의 두께와의 두께 차이 쪽이 작은 하드 코트 필름이다.

Description

하드 코트 필름 및 그것을 사용한 터치 패널{HARD COAT FILM AND TOUCH PANEL USING THE SAME}
본 발명은 인쇄 단차에 기인하는 광학적인 왜곡이 적고, 또한 기포의 잔존이 적으며, 하중을 가해도 패임이 생기기 어려운 하드 코트 필름 및 그것을 사용한 터치 패널에 관한 것이다.
또한, 본 명세서에 있어서 인쇄 단차란, 투명 수지 필름으로 이루어지는 기재의 표면에 흑색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층이 형성된 상태에 있어서, 기재의 표면으로부터 인쇄층의 두께를 가리킨다.
또한, 본 명세서에서는, 투명 수지 필름의 한쪽 면에 하드 코트층을 갖고, 다른 쪽 면에 흑색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층이 형성된 하드 코트 필름은, 하드 코트층, 투명 수지 필름, 흑색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층의 순으로 상측에 적층되어 있는 구성으로 한다.
종래부터 터치 패널의 표면에 조작 방법을 지시한 아이콘이 인쇄되어 있는 하드 코트 필름을 첩합(貼合)시킨 터치 패널이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조).
터치 패널이 적용되는 디스플레이(표시 장치)로는, 액정 디스플레이(LCD), 일렉트로 루미네센스 디스플레이(무기 EL, 유기 EL) 등을 들 수 있으며, 그 터치 패널이 이용되는 구체적인 전자 기기로는, 액정 텔레비전, 휴대 단말, 휴대 전화, 전자 페이퍼, 전자 서적 단말, 퍼스널 컴퓨터 등을 들 수 있다.
그런데, 특허문헌 1에 있어서는, 아이콘이 인쇄된 하드 코트 필름을 감압 점착제로 첩합시키는 경우에는, 아이콘이 인쇄된 부분과 그 주위와의 단차를 5㎛ 이하로 하면, 첩합시킬 때에 기포의 발생을 막을 수 있다고 기재되어 있다.
또한, 터치 패널의 표면에 조작 방법을 지시한 아이콘이 인쇄되어 있는 하드 코트 필름을 첩합시키는 데 있어서, 아이콘의 인쇄 단차가 존재함으로써 생긴 기포의 혼입을 방지하기 위한 연구가 다양하게 시도되고 있다(예를 들면, 특허문헌 3∼7 참조).
또한, 특허문헌 8, 9에는 화상 표시를 행하는 투시 가능한 패널 기판의 배면에 장식층을 입힌 화상 표시 패널의 제조 방법이 개시되어 있다. 패널 기판의 배면에서의 장식층의 단차의 내측 및 장식층의 상면에 자외선 경화 수지 또는 열경화 수지를 연속적으로 충전하고, 이어서 경화 수지의 상면에 이형제를 도포한 세퍼레이터 필름을 피복한 상태에서 당해 세퍼레이터 필름을 경화 수지측으로 가압하는 동시에 UV 조사를 행한 후, 세퍼레이터 필름을 박리하여 화상 표시 패널이 제조되고 있다.
일본 공개특허공보 2003-036143호 일본 공개특허공보 2004-213187호 일본 공개특허공보 2009-098324호 일본 공개특허공보 2010-176111호 일본 공개특허공보 2010-072471호 일본 공개특허공보 2010-097070호 일본 공개특허공보 2010-239324호 일본 공개특허공보 2012-22281호 일본 공개특허공보 2012-22210호
그러나, 특허문헌 3에 기재된 표시 장치에서는, 터치 패널의 표면에 투광 부재(하드 코트 필름에 해당함)를 접착제층 및 점착제층을 개재하여 첩합시키는 것은 추가적인 수고를 필요로 하므로 비용 상승의 원인이 된다. 그 때문에, 저렴한 표시장치에는 채용할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 또한, 특허문헌 3에 기재된 표시 장치에서는, 액정 장치의 외주를 둘러싸도록, 두께가 5∼10㎛ 정도인 차광층이 형성되어 있지만, 차광층의 인쇄 단차의 영향이 미치지 않도록, 접착제층 및 점착제층의 영역이 배설되어 있다.
또한, 특허문헌 4에는, 아크릴 수지 혹은 폴리카보네이트 수지로 이루어지는 투명한 보호판과 인쇄부와의 단차를 투명성 수지로 메워 평탄화하고, 또한 양면 테이프 혹은 투명성을 갖는 접착제로 보호판을 디스플레이 표면에 첩합시키는 것이 개시되어 있다.
특허문헌 4에 의하면, 광경화성 수지의 막 두께는 인쇄층 두께의 2배 이상의 막 두께로 하는 것이 바람직하다고 되어 있지만, 광경화성 수지를 사용하여 행하는 평탄화 방법은 구체적인 것이 상세히 기재되어 있지 않다.
또한, 특허문헌 5에는, 특정한 저장 탄성률을 갖는 점착제층을 개재하여 터치 패널의 표면에 광차광층(아이콘의 인쇄층에 해당함)을 갖는 표면 보호층(보호 필름에 해당함)을 첩합시키는 것이 개시되어 있다. 이 점착제층을 사용하면 기포를 발생시키지 않는다고 되어 있지만, 표면 보호층을 터치 패널에 첩합시킨 후, 표면 보호층, 혹은, 터치 패널의 반대측으로부터 자외선을 조사하여 점착제를 경화시키기 때문에, 광차광층의 뒤쪽에 자외선이 충분히 조사되지 않는다.
또한, 특허문헌 6에는, 특정한 저장 탄성률을 갖는 투명 점착 시트를 개재하여 터치 패널의 표면에 흑색 인쇄층(아이콘의 인쇄층에 해당함)을 갖는 표면 투명판(보호 필름에 해당함)을 첩합시키는 것이 개시되어 있다.
액정 표시 패널과 플라스틱판(보호 투명판)과의 접착면에 있어서 기포가 생기지 않는다고 되어 있다. 그러나, 투명 점착 시트를 개재하여 투명 플라스틱으로 이루어지는 보호 투명판을 액정 패널에 첩합시키고 있기 때문에, 흑색 인쇄층의 단차가 생긴 코너부에 있어서 기포가 잔존하는 것을 피할 수 없다.
또한, 특허문헌 7에는, 외부 프레임이 형성된 의장 패널을 양면 테이프를 개재하여 터치 패널에 첩합시키는 것이 개시되어 있다.
양면 테이프의 첩합면이 전체적으로 대략 평면이 되기 때문에, 의장 패널과 양면 테이프와의 사이에 기포가 생기지 않는다고 되어 있다. 그러나, 양면 테이프를 개재하여 의장 패널을 터치 패널에 첩합시키고 있기 때문에, 외부 프레임부의 인쇄층의 단차가 생긴 코너부에 있어서 기포가 잔존하는 것을 피할 수 없다.
또한, 특허문헌 8, 9에 개시된 화상 표시 패널은, 기포의 발생을 저하시키는 것은 가능하지만, 얻어진 패널은 하중을 가하면 패임이 생기기 쉽다.
또한, 이러한 화상 표시 패널은, 투광 부재를 첩합할 때에 OCA(Optical Clear Adhesive)를 사용하기 때문에, 공정이 증가함으로써 품질의 저하, 수율의 저하가 생긴다. 또한, OCA는 별도의 공정에서 제작되기 때문에, 화상 표시 패널의 제조 비용이 높아진다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 인쇄 단차에 기인하는 광학적인 왜곡이 적고, 또한 기포의 잔존이 적으며, 하중을 가해도 패임이 생기기 어려운 하드 코트 필름 및 그것을 사용한 터치 패널을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 투명 수지 필름의 한쪽 면에 하드 코트층을 갖고, 다른 쪽 면에 흑색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 다른 쪽 면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 부분의 상부, 및 상기 인쇄층의 상부에 광중합 개시제를 포함하는 유동성을 갖는 광경화성 수지 조성물을 경화시켜 이루어지는 점착제층이 적층되고, 상기 점착제층 상에 박리 처리된 박리 필름이 첩합되어 이루어지며, 상기 인쇄층의 두께보다도, 상기 점착제층의 두께와 상기 인쇄층의 두께와의 두께 차이 쪽이 작은 하드 코트 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 투명 수지 필름의 양쪽 면에 하드 코트층을 갖고, 한쪽 면의 당해 하드 코트층 상에는 흑색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 한쪽 면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 당해 하드 코트층이 표출되어 있는 부분의 상부, 및 상기 인쇄층이 형성되어 있는 부분의 상부에 광중합 개시제를 포함하는 유동성을 갖는 광경화성 수지 조성물을 경화시켜 이루어지는 점착제층이 적층되고, 상기 점착제층 상에 박리 처리된 박리 필름이 첩합되어 이루어지며, 상기 인쇄층의 두께보다도, 상기 점착제층의 두께와 상기 인쇄층의 두께와의 두께 차이 쪽이 작은 하드 코트 필름을 제공한다.
본 발명의 하드 코트 필름에 있어서, 상기 광경화성 점착제 조성물이 우레탄 아크릴계 폴리머 및／또는 우레탄 아크릴레이트로 이루어지는 주제(主劑), 아크릴계 모노머, 가교제, 광중합 개시제를 포함하여 이루어지는 우레탄 아크릴계의 광경화성 점착제 조성물인 것이 바람직하다.
본 발명의 하드 코트 필름에 있어서, 상기 투명 수지 필름의 두께가 25㎛∼125㎛이고, 또한 점착제층의 두께가 15㎛∼28㎛이며, 인쇄층의 두께가 점착제층의 두께보다 얇은 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 하드 코트 필름이 상기 점착제층을 개재하여 첩합된 터치 패널을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 터치 패널이 내장된 전자 기기를 제공한다.
본 발명의 하드 코트 필름은, 투명 수지 필름의 한쪽 또는 양쪽 면에 하드 코트층을 갖고, 다른 쪽 면 또는 하드 코트층에 인쇄층이 형성되며, 당해 인쇄층이 형성된 면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 부분의 상부, 및 상기 인쇄층이 형성되어 있는 부분의 상부에 광중합 개시제를 포함하는 유동성을 갖는 광경화성 수지 조성물을 경화시켜 이루어지는 점착제층이 적층되고, 점착제층 상에 박리 처리된 박리 필름이 첩합되어 이루어지며, 인쇄층의 두께보다도, 점착제층의 두께와 인쇄층의 두께와의 두께 차이 쪽이 작은 구성으로 함으로써, 인쇄 단차에 기인하는 광학적인 왜곡이 적고, 또한 기포의 잔존이 적으며, 하중을 가해도 패임이 생기기 어려운 하드 코트 필름을 제공할 수 있다.
또한, 점착제층의 두께와 인쇄층의 두께와의 차이는, 인쇄층의 두께(인쇄 단차)보다도, 두께의 차이가 작은 상태가 되기 때문에, 하드 코트층의 표면은 물리적인 요철 형상이 저감되어 있다.
또한, 본 발명에 따른 하드 코트 필름은, 점착제층의 유연함에 관계없이 인쇄 단차를 메울 수 있기 때문에, 점착력을 강화시킨 유연한 점착제층뿐만 아니라, 단단한 재박리용 점착제층이나, 점착제층을 전사할 수 없을 것과 같은 매우 단단한 물성을 가진 미점착력(微粘着力)의 점착제층을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 하드 코트 필름은 터치 패널의 보호용으로 사용하는 비산 방지 필름이나, 정전 용량형 터치 패널의 ITO면에 첩합하는 아이콘 시트로서 적합하게 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 하드 코트 필름의 일례를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 설명한다.
본 발명의 하드 코트 필름은, 투명 수지 필름의 한쪽 면에 하드 코트층을 갖고, 다른 쪽 면에 흑색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 다른 쪽 면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 부분의 상부, 및 상기 인쇄층이 형성되어 있는 부분의 상부에 광중합 개시제를 포함하는 유동성을 갖는 광경화성 수지 조성물을 경화시켜 이루어지는 점착제층이 적층되고, 상기 점착제층 상에 박리 처리된 박리 필름이 첩합되어 이루어지며, 상기 인쇄층의 두께보다도, 상기 점착제층의 두께와 상기 인쇄층의 두께와의 두께 차이 쪽이 작은 것을 특징으로 하는 하드 코트 필름이다. 또한, 본 발명의 하드 코트 필름은, 투명 수지 필름의 양쪽 면에 하드 코트층을 갖고, 한쪽 면의 당해 하드 코트층 상에는 흑색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 한쪽 면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 당해 하드 코트층이 표출되어 있는 부분의 상부, 및 상기 인쇄층이 형성되어 있는 부분의 상부에 광중합 개시제를 포함하는 유동성을 갖는 광경화성 수지 조성물을 경화시켜 이루어지는 점착제층이 적층되고, 상기 점착제층 상에 박리 처리된 박리 필름이 첩합되어 이루어지며, 상기 인쇄층의 두께보다도, 상기 점착제층의 두께와 상기 인쇄층의 두께와의 두께 차이 쪽이 작은 것을 특징으로 하는 하드 코트 필름이다.
(투명 수지 필름)
본 발명의 하드 코트 필름에 사용되는 투명 수지 필름으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 필름, 폴리에틸렌테레나프탈레이트(PEN) 수지 필름, 환상 폴리올레핀(COP)계 수지 필름으로 이루어지는 투명성을 갖고, 또한 내열성 수지 필름군 중에서 선택된 1종인 것이 바람직하다. 특히, 가격이 비교적 저렴하고 투명성이 높다는 점에서, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 필름이 적합하게 사용된다.
투명 수지 필름의 두께는 10∼250㎛가 바람직하고, 30∼200㎛가 보다 바람직하다. 투명 수지 필름의 두께가 10㎛보다 얇으면 취급성이 결여되므로 바람직하지 않다. 또한, 투명 수지 필름의 두께가 250㎛보다 두꺼우면 투명성이 저하되고, 비용도 높아지며, 또한 하드 코트 필름의 제조 공정에서의 가공 적성이 나빠지므로 바람직하지 않다. 이상의 점에서 투명 수지 필름의 두께는 10∼250㎛가 바람직하고, 30∼200㎛가 보다 바람직하다. 또한, 투명 수지 필름과 하드 코트층과의 밀착성을 향상시킬 목적으로, 투명 수지 필름의 표면 상에 적절한 접착 용이성의 수지층을 적층하는 것이나, 화염 처리, 코로나 처리, 플라즈마 처리 등의 표면 처리를 실시해도 된다. 또한, 투명 수지 필름과 하드 코트층 사이에 하지층을 형성해도 된다.
(점착제층)
본 발명에 따른 하드 코트 필름은, 투명 수지 필름의 한쪽 면에 하드 코트층을 갖고, 다른 쪽 면에 흑색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 다른 쪽 면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 부분의 상부에 점착제층이 형성되어 있다. 또한, 본 발명에 따른 하드 코트 필름은, 투명 수지 필름의 양쪽 면에 하드 코트층을 갖고, 한쪽 면의 당해 하드 코트층 상에는 흑색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 한쪽 면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 당해 하드 코트층이 표출되어 있는 부분의 상부에 점착제층이 형성되어 있다. 나아가서는, 흑색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층의 상부에도 점착제층이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 그 점착제층을 형성하기 위해서는, 용제계 아크릴 폴리머나 용제계 아크릴 시럽, 무용제계 아크릴 시럽, 무용제 우레탄 아크릴레이트 등의 우레탄 아크릴계 광경화성 점착제 조성물이 사용 가능하다.
(아크릴계 폴리머)
용제계 아크릴계 폴리머는 원료가 되는 아크릴계 모노머로서, 하기 일반식 [화학식 1]로 표시되는 알킬(메타)아크릴레이트 중 적어도 1종류를 사용할 수 있다. 친수성 모노머가 공중합되어 있는 것이 바람직하다. 이는 아크릴계 폴리머를 이소시아네이트나 에폭시 수지 등의 가교제로 경화시킴으로써, 보다 고기능의 아크릴계 점착층을 형성할 수 있기 때문이다.
Figure pat00001
(식 중, R1은 수소 또는 메틸기, R2는 탄소수가 1∼14인 알킬기를 나타냄)
상기 일반식 CH2=CR1-COOR2로 표시되는 알킬(메타)아크릴레이트로는, 구체적으로는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, n-펜틸(메타)아크릴레이트, 이소펜틸(메타)아크릴레이트, n-헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 이 중, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트가 바람직하게 사용된다.
알킬(메타)아크릴레이트는, 점착력의 관점에서 알킬기 R2의 탄소수가 1∼14이다. 알킬기의 탄소수가 15 이상이면, 점착력이 저하될 가능성이 있으므로 바람직하지 않다. 이 알킬기 R2는 탄소수가 1∼12인 것이 바람직하고, 탄소수가 4∼12인 것이 보다 바람직하며, 탄소수가 4∼8인 것이 가장 바람직하다.
또한, 알킬기 R2의 탄소수가 1∼14인 알킬(메타)아크릴레이트 중, 알킬기 R2의 탄소수가 1∼3 또는 13∼14인 알킬(메타)아크릴레이트를 모노머의 일부분으로 사용해도 되지만, 알킬기 R2의 탄소수가 4∼12인 알킬(메타)아크릴레이트를 필수적으로(예를 들면, 50∼100몰%) 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 이들 알킬기 R2는 직쇄여도 분기쇄여도 된다.
알킬(메타)아크릴레이트를 중합시키기 위해서는, 용액 중합, 괴상 중합, 현탁 중합, 유화 중합 등의 공지된 방법에 의해 행할 수 있지만, 제열이 용이한 용액 중합이 적합하게 이용된다. 용액 중합 반응에서 사용되는 유기용매로는, 구체적으로는, 예를 들면, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소류, 초산에틸, 초산부틸 등의 지방족 에스테르류, 시클로헥산 등의 지환족 탄화수소류, 헥산, 펜탄 등의 지방족 탄화수소류 등을 들 수 있지만, 상기 중합 반응을 저해하지 않는다면 특별히 한정되지 않는다. 이들 용매는 1종류만을 사용해도 되고, 2종류 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 용매의 사용량은 적절히 결정하면 된다.
일반적으로, 용액 중합 반응에서는, 중합 온도가 높아짐에 따라 생성되는 폴리머의 분자량은 저하된다. 중합 반응을 용매의 환류 온도에서 행함에 있어, 중합 반응에 적합한 비점 온도를 갖는 용매를 사용함으로써, 중합 반응열을 제거하면서 폴리머를 얻을 수 있다.
(아크릴계 시럽)
또한, 용제계 아크릴계 폴리머로는, 상기의 구조식 [화학식 1]에서 나타낸 바와 같은 아크릴계 모노머를 첨가하여 그대로 도공, 제막 후에 UV 등을 조사하여 경화시키는 아크릴 시럽이어도 상관없다. 모노머를 첨가시켜 둠으로써, 예를 들면, 고온·고습도에서의 내구성 시험에서 백탁 방지 효과를 갖도록 하는 것이 가능해지며, 아크릴계 폴리머만으로는 발현되지 않는 기능을 부여하는 것이 가능해진다. 동일한 아크릴 시럽이라도 중합 반응에 유기용매를 사용하지 않거나, 또는 중합 반응 후에 사용한 유기용매의 제거 작업을 행하여 무용제 아크릴 시럽으로 한 후 도공해도 상관없다.
생산성 및 가공 적성을 고려하면, 용제계 점착제 조성물보다도 UV 경화형 점착제 조성물이 적합하다. 용제계 점착제 조성물의 경우, 용매를 휘발시키기 위한 설비 및 용매를 휘발시키기 위한 처리 시간이 필요하고, 또한 도공한 점착제층의 두께에 대해 건조 후의 점착제층의 두께가 용제의 증발에 의한 감량분만큼 얇아져 두께 방향에 대한 수축이 크다(용제 컷백). 그 때문에, 표시 부분은 흑색 프레임의 인쇄 부분보다 두께 수축의 절대값이 크며, 본 발명이 목적으로 하고 있는 점착층을 도공한 후의 표시 부분과 인쇄 부분과의 두께 차이를 줄이는 것이 점착 테이프를 첩합하는 경우보다는 개선되지만, 용제 컷백분만큼의 두께 차이가 발생하기 쉬워진다. 용제 컷백으로 인한 두께 차이를 가능한 한 줄이기 위해서는, 점착제 조성물 내의 용제 함유량을 줄이고, 나아가서는 용제 성분을 없애는 것이 바람직하다. 그 때문에, 본 발명에서는, 점착제 조성물의 주제에 무용제 아크릴 시럽이나 무용제 우레탄 아크릴레이트 등의 무용제 타입을 사용하는 것이 바람직하다.
(우레탄 아크릴레이트)
우레탄 아크릴레이트는, 예를 들면, 1분자 내에 2개 이상의 NCO기를 갖는 화합물 1몰에 대하여 2몰 이상의 히드록실기 함유 아크릴계 모노머를 반응시켜 얻어지는 1분자 내에 1개 이상의 (메타)아크릴기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 여기에서, 히드록실기 함유 아크릴계 모노머로는, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 시클로헥산디메탄올모노(메타)아크릴레이트 등의 히드록실기 함유 (메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
또한, 1분자 내에 2개 이상의 NCO기를 갖는 화합물로는, 디이소시아네이트 등의 폴리이소시아네이트 화합물과 디올 등의 폴리올 화합물을 반응시켜 얻어지는 분자량이 500∼50000 정도인 올리고머가 바람직하다.
폴리이소시아네이트 화합물로는, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등의 지방족 폴리이소시아네이트나, 톨릴렌디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 페닐렌디이소시아네이트 등의 방향족 폴리이소시아네이트를 들 수 있다.
폴리올 화합물로는, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올 등의 글리콜；글리세린, 펜타에리트리톨 등의 3가 이상의 폴리올；폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 폴리헥사메틸렌글리콜 등의 폴리에테르형 디올；상기 디올과 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 말레산, 푸마르산, 아디핀산, 세바신산 등의 이염기산을 반응시켜 얻어지는 폴리에스테르형 디올 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 점착제 조성물에서는, 우레탄 아크릴레이트 중 적어도 1종류에 (메타)아크릴레이트 중 적어도 1종류가 함유되어 있어도 상관없다. 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한도에서 추가로 다른 모노머를 첨가할 수도 있다. (메타)아크릴레이트로서, 예를 들면, 일반식 CH2=CR1-COOR2(식 중, R1은 수소 또는 메틸기, R2는 탄소수가 1∼14인 알킬기를 나타냄)로 표시되는 알킬(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 모노머를 들 수 있다. 상기 일반식 CH2=CR1-COOR2로 표시되는 알킬(메타)아크릴레이트로는, 구체적으로는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, n-펜틸(메타)아크릴레이트, 이소펜틸(메타)아크릴레이트, n-헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 이 중, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트가 바람직하게 사용된다. 또한, 이들 알킬기 R2는 직쇄여도 분기쇄여도 된다. 그 외에 알콕시실릴기를 함유하는 비아크릴계 모노머로는, 예를 들면, 비닐메톡시실란, 비닐트리메톡시실란 등을 들 수 있다.
또한, 비아크릴계 모노머 등 여러 가지 화합물을 사용할 수 있다. 첨가 모노머는 (메타)아크릴기나 비닐기 등의 광중합성기를 1분자에 1개 갖는 단관능성 모노머가 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 점착제 조성물은, 도포 가공 시에 점도를 낮추는 희석제의 역할로서 아크릴계 모노머 중 적어도 1종류를 함유하는 것이 통상적이지만, 아크릴계 모노머 성분을 지나치게 넣으면, UV 조사량을 늘릴 필요가 있기 때문에, 아크릴계 모노머의 첨가량을 수지 성분의 50질량% 이하, 더욱 바람직하게는 30질량% 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, 용제계 아크릴 폴리머, 용제계 아크릴 시럽은 수지 내에 유기용매가 잔류하기 때문에, 잔류한 유기용매가 흑색 프레임의 인쇄층이 형성된 하드 코트 필름의 인쇄층에 대해 오손(汚損)을 일으키는 경우가 있다. 그 때문에, 인쇄층의 도료용 재료에는 UV 경화제나 가교제를 사용하여 사전에 내용매성을 높여 두는 것이 필요하다.
또한, 우레탄 아크릴레이트계 UV 경화 수지나 아크릴 시럽은, 광중합 개시제를 첨가한 후에는 실내광이나 태양광에 포함되는 자외광이 아크릴 시럽에 작용하면 중합 반응이 진행될 우려가 있어 관리가 어려워지기 때문에, 광중합 개시제는 후속 공정인 도포 공정의 가능한 한 바로 직전에 첨가하는 것이 바람직하다. 이는 아크릴 시럽이 유기용매에 용해되어 있는 수지 용액에서도 동일하게 취급하며, 주의해야 할 것은 광중합 개시제가 어떠한 외적 요인에 의해 도포·제막 전에 반응을 개시하게 되는 것을 방지하는 것이다.
(하드 코트층)
본 발명의 하드 코트 필름에 있어서, 투명 수지 필름에 형성되는 하드 코트층은 터치 패널의 표면재로 사용 가능할 정도의 하드 코트성이 있으면 되고, 통상 연필 경도 시험에서 측정값이 2H 이상이면 실용상 문제없다. 하드 코트층에 사용되는 수지에는 특별히 제한은 없고, 실리콘계, 멜라민계 등의 열경화형 하드 코트 수지나, 실리콘계, 아크릴계 등의 자외선 경화형 하드 코트 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 하드 코트 필름에는, 투명 수지 필름의 한 면 또는 양면에 하드 코트층이 형성된다. 투명 수지 필름의 한 면에만 하드 코트층을 형성한 경우에는, 열팽창에 의한 휨이나 변형 등이 생기기 쉬워지기 때문에, 성능보다 가격이 우선되어 저렴한 하드 코트 필름이 필요하게 될 경우를 제외하고, 투명 수지 필름의 양면에 하드 코트층을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 하드 코트층의 두께는 1∼10㎛가 바람직하고, 2∼8㎛가 보다 바람직하다. 하드 코트층의 두께가 1㎛보다 얇으면 하드 코트성을 얻을 수 없어 내찰상성(耐擦傷性)이 저하되며, 자외선 경화형 하드 코트 수지를 사용할 경우에는 경화 불량을 일으키기 쉬워진다.
또한, 하드 코트층의 두께가 10㎛보다 두꺼우면 하드 코트층에 크랙이 발생하기 쉬워지고, 하드 코트 필름 자체가 컬이 생기기 쉬워지므로 바람직하지 않다
또한, 하드 코트층에는 대전 방지제, 자외선 흡수제 등의 각종 기능을 부여하기 위한 첨가제를 필요에 따라 첨가해도 된다. 투명 수지 기재의 표면에 하드 코트층을 형성하는 방법은, 리버스 코트법, 다이 코트법, 그라비아 코트법 등 종래의 공지된 방법을 사용할 수 있다.
　또한, 하드 코트층 상에 인쇄층 및 점착제층이 적층될 경우에는, 하드 코트층과 인쇄층 및 점착제층과의 밀착성을 향상시킬 목적으로, 하드 코트층의 표면 상에 적절한 접착 용이성의 하지층을 적층하는 것이나, 화염 처리, 코로나 처리, 플라즈마 처리 등의 표면 처리를 실시해도 된다.
(흑색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층)
본 발명은 투명 수지 필름의 한쪽 면에 하드 코트층을 갖고, 다른 쪽 면에 흑색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 다른 쪽 면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 부분의 상부에, 터치 패널 등에 첩합시키기 위한 점착제층이 형성되어 있는 하드 코트 필름에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 투명 수지 필름의 양쪽 면에 하드 코트층을 갖고, 한쪽 면의 당해 하드 코트층 상에는 흑색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 한쪽 면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 당해 하드 코트층이 표출되어 있는 부분의 상부에, 터치 패널 등에 첩합시키기 위한 점착제층이 형성되어 있는 하드 코트 필름에 관한 것이다.
본 발명에 따른 하드 코트 필름에 있어서, 인쇄층에 의해 형성되는 흑색 프레임은 터치 패널의 배후에 설치되어 있는 표시 패널(액정 패널의 백라이트 등)로부터 조사되는 조명광이 표시 패널의 주위로부터 누출되는 것을 억제하기 때문에, 표시 패널의 주위부를 차광하기 위해 설치되어 있는 것이다. 또한, 인쇄층에 의해 형성되는 아이콘은, 터치 패널의 화면 상에 표시되는 아이콘(특정한 기능, 조작, 항목 등을 입력 또는 선택하기 위한 도안, 문자, 기호 등의 표시) 중, 빈번히 사용되는 것을 고정적으로 표시하기 위해 설치되어 있는 것이다.
인쇄층에 의한 흑색 프레임 및／또는 아이콘의 형성은, 차광성의 흑색 안료를 함유하는 수지 조성물로 이루어지는 도료를 스크린 인쇄, 요판 인쇄 등에 의해 도포·건조시켜, 차광성의 피막을 형성함으로써 행한다. 흑색 안료로는, 카본 블랙, 흑연, 아닐린 블랙, 시아닌 블랙, 티탄 블랙, 흑색 산화철, 산화 크롬, 산화 망간으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 복합하여 사용할 수 있다. 이들 흑색 안료 중, 특히, 카본 블랙이 적합하게 사용된다. 흑색 안료(광흡수재)의 바람직한 입자 직경의 분포 범위는 0.01∼0.5㎛의 범위이며, 보다 바람직하게는 0.05∼0.3㎛의 범위이다. 한편, 차광층의 색조를, 무채색 혹은 바람직한 색조로 조정하기 위해서, 필요에 따라 복수종의 다른 색재를 사용해도 된다. 또한, 인쇄층에 의해 흑색 프레임을 형성하기 위해서는, 예를 들면, 흑색 안료로서 카본 블랙을 분산시킨 아크릴 수지계의 도료를 사용하고, 인쇄층의 막 두께를 10∼50㎛로 함으로써 흑색 프레임을 형성할 수 있다. 이 인쇄층은 흑색으로 한정될 필요성은 없고, 광택이 있는 수지나 백색, 각종 유채색 등 여러 가지 색을 선택하는 것이 가능하다.
그런데, 본 발명의 하드 코트 필름은, 투명 수지 필름의 한쪽 면에 하드 코트층을 갖고, 다른 쪽 면에 흑색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 다른 쪽 면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 부분의 상부에, 나아가서는, 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층의 상부에도 광중합 개시제를 포함하는 광경화성 수지 조성물로 이루어지는 점착제층이 형성되어 있다. 또한, 본 발명의 하드 코트 필름은, 투명 수지 필름의 양쪽 면에 하드 코트층을 갖고, 한쪽 면의 당해 하드 코트층 상에는 흑색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 한쪽 면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 당해 하드 코트층이 표출되어 있는 부분의 상부에, 나아가서는, 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층의 상부에도 광중합 개시제를 포함하는 광경화성 수지 조성물로 이루어지는 점착제층이 형성되어 있다.
그 때문에, 본 발명의 하드 코트 필름을 피착체에 첩합시키는 작업 공정에 있어서, 점착제층의 표면에 작업 환경 중 더스트 등이 부착되어 오손되는 것을 방지하기 위해, 피착체에 첩합시키기 직전까지 점착제층 상에 기재의 표면에 박리 처리된 박리 필름(보호 필름이라고도 함)을 적층하여 보관하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 하드 코트 필름의 점착제층 상에 박리 필름을 적층할 경우, 비용 상승의 요인이 되지만, 본 발명의 하드 코트 필름은 점착제층 상에 박리 필름을 첩합시킨 상태로 제품 출하되는 것이 바람직하다. 박리 필름은, 본 발명의 하드 코트 필름을 제조한 후의 품질 검사를 행할 때, 먼지 등의 부착이나, 오손의 유무를 확인 검사할 수 있도록, 투명 수지 필름에 박리 처리제를 도포하여 박리 처리되어 이루어지는 것이 바람직하다. 투명 수지 필름으로는, 가격이 비교적으로 저렴하고 투명성이 높다는 점에서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 필름이 적합하게 사용된다. 투명 수지 필름의 두께는 10∼250㎛가 바람직하고, 30∼200㎛가 보다 바람직하다. 또한, 박리 처리의 방법은 특별히 한정되지 않고, 이미 널리 이용되고 있는 실리콘계 박리제, 부가 반응형 실리콘계 박리제 등을 사용해도 된다.
(가교제)
본 발명의 하드 코트 필름에 사용되는 광경화성 수지 조성물에는, 임의 성분으로서 아크릴계 폴리머를 가교하기 위해 가교제를 첨가해도 된다. 가교제에 포함되는 관능기의 기 수는 필요한 점착제 조성물의 물성에 의해 선택하고, 또한 필요에 따라 가교제의 첨가량을 조정하는 것이 가능하다.
2관능성 가교제로는, 가교 반응하는 관능기를 1분자 내에 2개를 갖는 화합물이라면 특별히 한정되지 않는다. 이러한 2관능성 가교제로는, 예를 들면, 2관능성 에폭시 화합물, 2관능성 이소시아네이트 등을 들 수 있다.
2관능성 에폭시 화합물로는, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 디에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 디프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르 등의 지방족 2관능성 에폭시 화합물이나, 수소첨가 비스페놀A 디글리시딜에테르, o-프탈산디글리시딜에테르, 테레프탈산디글리시딜에테르, 레조르신디글리시딜에테르 등의 방향족 2관능성 에폭시 화합물을 들 수 있다. 2관능성 에폭시 화합물의 에폭시기는 아크릴계 폴리머의 카르복실기와 가교 반응할 수 있다.
2관능성 이소시아네이트로는, 헥사메틸렌디이소시아네이트나 이소포론디이소시아네이트(IPDI) 등의 지방족 2관능성 이소시아네이트나, 톨릴렌디이소시아네이트나 디페닐메탄디이소시아네이트 등의 방향족 2관능성 이소시아네이트를 들 수 있다. 2관능성 이소시아네이트의 NCO기는 아크릴계 폴리머의 카르복실기나 히드록실기와 가교 반응할 수 있다.
2관능성의 가교제의 함유량은 아크릴계 폴리머의 가교점에 대해서 0.1당량 이하가 되는 범위에서, 예를 들면, 아크릴계 폴리머 100질량부에 대해 0.5∼3.0질량부가 바람직하고, 1.0∼3.0질량부가 보다 바람직하다.
관능기 수는 2관능으로 한정되지 않으며, 필요한 점착성 물성(점착력, 경도 등)을 조정하기 위해 3 관능성 이상의 가교제를 사용하는 것이 가능하다.
(첨가제)
본 발명의 하드 코트 필름에 사용되고 있는 점착제층에 있어서, 점착제의 피착체에 대한 점착력을 피착체 상태에 맞추어 조정하는 것, 피착체가 유리판인 경우에서 밀착력을 향상시키는 것, 점착제층의 내구성을 향상시키는 것 등의 관점에서 점착 부여제, 연화제(가소제), 충전제, 노화 방지제, 실란 커플링제 등의 각종 첨가제를 필요에 따라 첨가하는 것도 가능하다.
점착 부여제로는, 예를 들면, 로진 및 그 유도체, 폴리테르펜, 테르펜페놀 수지, 쿠마론-인덴 수지, 석유계 수지, 스티렌 수지, 자일렌 수지를 들 수 있다. 연화제로는, 예를 들면, 액상 폴리에테르, 글리콜에스테르, 액상 폴리테르펜, 액상 폴리아크릴레이트, 프탈산에스테르, 트리멜리트산에스테르 등을 들 수 있다.
(광중합 개시제)
본 발명의 하드 코트 필름에 사용되는 광경화성 수지 조성물에 포함되어 있는 광중합 개시제(중합 촉매)는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 아세토페논계 광중합 개시제, 벤조인계 광중합 개시제, 벤조페논계 광중합 개시제, 티오크산톤계 광중합 개시제, 티오크산톤계 광중합 개시제 등을 들 수 있다.
아세토페논계 광중합 개시제로는, 아세토페논, p-(tert-부틸) 1＇,1＇,1＇-트리클로로아세토페논, 클로로아세토페논, 2＇,2＇-디에톡시아세토페논, 히드록시아세토페논, 2,2-디메톡시-2＇-페닐아세토페논, 2-아미노아세토페논, 디알킬아미노아세토페논 등을 들 수 있다.
벤조인계 광중합 개시제로는, 벤질, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-히드록시 2-메틸-1-페닐-2-메틸프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시 2-메틸프로판-1-온, 벤질디메틸케탈 등을 들 수 있다.
벤조페논계 광중합 개시제로는, 벤조페논, 벤조일벤조산, 벤조일벤조산메틸, 메틸-o-벤조일벤조에이트, 4-페닐벤조페논, 히드록시벤조페논, 히드록시프로필벤조페논, 아크릴벤조페논, 4,4＇-비스(디메틸아미노)벤조페논 등을 들 수 있다.
티오크산톤계 광중합 개시제로는, 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 디에틸티오크산톤, 디메틸티오크산톤 등을 들 수 있다.
그 외의 광중합 개시제로는,α-아실옥심에스테르, 벤질-(o-에톡시카르보닐)-α-모노옥심, 아실포스핀옥사이드, 글리옥시에스테르, 3-케토쿠마린(ketocoumarin), 2-에틸안트라퀴논, 캠포퀴논, 테트라메틸티우람 설파이드, 아조비스이소부티로니트릴, 벤조일퍼옥시드, 디알킬퍼옥시드, tert-부틸퍼옥시피버레이트 등을 들 수 있다.
이들 광중합 개시제는 1종류만을 사용해도 되고, 또한 2종류 이상을 병용해도 된다. 광중합 개시제의 함유량은 중합성 화합물의 전량을 100질량%로 하는 질량 백분율에 있어서, 0.005∼10질량%인 것이 바람직하고, 0.01∼5질량%인 것이 특히 바람직하다. 광중합 개시제의 함유량이 0.005질량% 이상이면 중합성 화합물을 단시간에 중합할 수 있고, 5질량% 이하이면 광중합 개시제의 잔사가 경화물 내에 잔존하기 어렵다.
투명 수지 필름의 한쪽 면에 하드 코트층을 갖고, 다른 쪽 면에 흑색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지는 하드 코트 필름에 있어서, 광중합 개시제를 포함하는 광경화성 수지 조성물을 상기 다른 쪽 면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 부분의 상부의 전체에, 또한, 당해 광경화성 수지 조성물을 상기 인쇄층의 상부에도 추가로 도포한 후, 광경화성 수지 조성물의 도포막을 광경화시켜 점착제층을 형성한다. 또한, 투명 수지 필름의 양쪽 면에 하드 코트층을 갖고, 한쪽 면의 당해 하드 코트층 상에는 흑색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지는 하드 코트 필름에 있어서, 광중합 개시제를 포함하는 광경화성 수지 조성물을 상기 한쪽 면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 당해 하드 코트층이 표출되어 있는 부분의 상부의 전체에, 또한, 당해 광경화성 수지 조성물을 상기 인쇄층의 상부에도 추가로 도포한 후, 광경화성 수지 조성물의 도포막을 광경화시켜 점착제층을 형성한다. 광경화 전의 광경화성 수지 조성물은 공기 집합체나 기포를 포함하지 않도록 도포하는 것이 용이하고, 도포 후에 광조사로 경화, 점도를 증가시킴으로써, 인쇄층이 형성되어 있지 않은 부분의 상부에 점착제층을 갖는 하드 코트 필름을 제조할 수 있다. 또한, 점착제층이 추가로 인쇄층의 상부를 피복하여 이루어지는 경우에는, 인쇄층이 형성되어 있지 않은 부분과 인쇄층이 형성된 부분에서 다른 두께의 점착제층을 갖는 하드 코트 필름을 제조할 수 있다.
(각 층의 두께)
도 1은 본 발명의 하드 코트 필름의 일례를 나타내는 도면이다.
본 예의 하드 코트 필름(1)은, 투명 수지 필름(2)의 한쪽 면에 하드 코트층(6)을 갖고, 투명 수지 필름(2)의 다른 쪽 면에 흑색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층(3)이 형성되어 이루어지며, 투명 수지 필름(2)의 다른 쪽 면 중 인쇄층(3)이 형성되어 있지 않은 부분의 상부, 및 인쇄층(3)의 상부에 광중합 개시제를 포함하는 유동성을 갖는 광경화성 수지 조성물을 경화시켜 이루어지는 점착제층(4)이 적층되고, 상기 점착제층(4) 상에 박리 처리된 박리 필름(5)이 첩합되어 이루어지며, 인쇄층(3)의 두께(t2)보다도, 점착제층(4)의 두께(t1)와 인쇄층(3)의 두께(t2)와의 두께 차이(t1-t2) 쪽이 작은 것을 특징으로 하고 있다.
인쇄층(3)의 두께(t2)보다도, 점착제층(4)의 두께(t1)와 인쇄층(3)의 두께(t2)와의 두께 차이(t1-t2)를 작게 함으로써, 얻어지는 하드 코트 필름에 외하중이 가해져도 패임의 발생을 억제할 수 있고, 얻어지는 하드 코트 필름의 표면을 손가락이나 터치 펜 등으로 가압한 경우에 패임이 생기기 어려워진다.
점착제층(4)의 두께(t1)와 인쇄층(3)의 두께(t2)와의 두께 차이(t1-t2)가 인쇄층(3)의 두께(t2)보다 커지면, 얻어지는 하드 코트 필름의 표면을 손가락이나 터치 펜 등으로 가압한 경우에 패임이 생기기 쉬워진다.
본 발명의 하드 코트 필름에 있어서, 상기 투명 수지 필름(2)의 두께가 25㎛∼125㎛의 범위인 것이 바람직하고, 50㎛∼125㎛의 범위가 보다 바람직하다.
또한, 점착제층(3)의 두께(t2)는 15㎛∼28㎛의 범위가 바람직하고, 20㎛∼28㎛의 범위가 보다 바람직하다.
실시예
이하, 실시예를 통해 본 발명을 구체적으로 설명한다.
＜인쇄층을 갖는 하드 코트 필름의 제작＞
투명 수지 필름으로서 두께가 125㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 필름을 사용하고 있으며, 하드 코트층이 양면에 형성되어 있는 하드 코트 필름(DIC 주식회사 제조, 품명：HC7125F-TP)을 사용하였다. 당해 하드 코트 필름의 한 면에 실크 인쇄기를 사용하여 흑색 안료계의 잉크(세이코 아도반스사 제조, HAC 시리즈, 콘크 710 블랙)를 건조 후의 두께가 15㎛가 되도록 인쇄·건조시켜, 세로 및 가로 치수가 약 115㎜×약 60㎜(흑색 프레임 내 표시 영역의 치수가 약 90㎜×약 53㎜)인 흑색 프레임의 인쇄층이 형성된 하드 코트 필름(A)을 제작하였다.
얻어진 하드 코트 필름(A)은 흑색 프레임의 인쇄층의 두께가 15㎛이며, 흑색 프레임의 인쇄층에 의한 단차의 높이(이하, 인쇄 단차의 높이라고 함)를 가지고 있다.
(실시예 1)
상기 하드 코트 필름(A)을 사용하여 인쇄층에 의한 흑색 프레임이 형성되어 있지 않은 부분의 상부, 및 인쇄층에 의한 흑색 프레임의 상부에 우레탄 아크릴레이트를 주성분으로 하는 우레탄 아크릴레이트계 UV 경화형 수지 조성물(케이 에스 엠 주식회사 제조, T-470형)을, 상기 하드 코트 필름(A)의 투명 수지 필름 표면으로부터 두께가 경화 후에 25㎛가 되도록 도포하여 점착제 조성물을 적층하였다. 또한, 질소 퍼지 분위기 하에서 UV 조사를 행하여 우레탄 아크릴레이트계 UV 경화형 수지 조성물을 경화시키고, 광학용 투명 점착제층을 형성하여, 실시예 1의 하드 코트 필름을 얻었다.
(실시예 2)
상기 하드 코트 필름(A)을 사용하여 인쇄층에 의한 흑색 프레임이 형성되어 있지 않은 부분의 상부, 및 인쇄층에 의한 흑색 프레임의 상부에 우레탄 아크릴레이트를 주성분으로 하는 우레탄 아크릴레이트계 UV 경화형 수지 조성물(케이 에스 엠 주식회사 제조, T-470형)을, 상기 하드 코트 필름(A)의 투명 수지 필름 표면으로부터 두께가 경화 후에 23㎛가 되도록 도포하여 점착제 조성물을 적층하였다. 또한, 질소 퍼지 분위기 하에서 UV 조사를 행하여 우레탄 아크릴레이트계 UV 경화형 수지 조성물을 경화시키고, 광학용 투명 점착제층을 형성하여, 실시예 2의 하드 코트 필름을 얻었다.
(비교예 1)
세로 및 가로 치수가 약 115㎜×약 60㎜이며, 두께가 50㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 필름의 한 면에 실리콘에 의한 박리 처리를 행한 후, 실시예 1에서 사용한 우레탄 아크릴레이트를 주성분으로 하는 우레탄 아크릴레이트계 UV 경화형 수지 조성물을, 경화 후의 두께가 25㎛가 되도록 도포하여 점착제 조성물을 적층하였다. 또한, 질소 퍼지 분위기 하에서 UV 조사를 행함으로써 경화시켜 광학용 투명 점착제층을 형성하였다. 그 후, 그 경화시킨 광학용 투명 점착제층 상에 실리콘에 의한 박리 처리를 행하여 박리제층을 형성하고, 두께가 38㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 필름의 박리 처리면을 중첩시켜 첩합함으로써, 광학용 투명 점착제층의 전사 필름(양면 점착 테이프)을 얻었다.
얻어진 광학용 투명 점착제층의 전사 필름(양면 점착 테이프)을 사용하여 두께가 25㎛인 광학용 투명 점착제층을, 상기 하드 코트 필름(A)(15㎛의 인쇄 단차를 가짐)의 인쇄층이 형성된 면에 첩합해서 적층하여, 비교예 1의 하드 코트 필름을 얻었다.
얻어진 비교예 1의 하드 코트 필름은, 인쇄 단차의 부분에서 기포가 다수 발생해 있었다.
(비교예 2)
상기 하드 코트 필름(A)을 사용하여 인쇄층에 의한 흑색 프레임이 형성되어 있지 않은 부분의 상부, 및 인쇄층에 의한 흑색 프레임의 상부에 우레탄 아크릴레이트를 주성분으로 하는 우레탄 아크릴레이트계 UV 경화형 수지 조성물(케이 에스 엠 주식회사 제조, T-470형)을, 상기 하드 코트 필름(A)의 투명 수지 필름 표면으로부터 두께가 경화 후에 30㎛가 되도록 도포하여 점착제 조성물을 적층하였다. 또한, 질소 퍼지 분위기 하에서 UV 조사를 행하여 우레탄 아크릴레이트계 UV 경화형 수지 조성물을 경화시키고, 광학용 투명 점착제층을 형성하여, 비교예 2의 하드 코트 필름을 얻었다.
(첩합 후의 기포 확인 시험)
유리판 위에 ITO 필름(나카이 공업 주식회사 제조, 품명：메타포스 125R2×A, 표면 저항값 250Ω／㎡)을 점착 테이프로 첩합한 피착체를 준비하였다.
첩합 장치(주식회사 클라임 프로덕츠 제조, 품명：소형 매엽 첩합기, 형식：SE320)를 사용하여, 제작된 실시예 1과 2 및 비교예 1, 2의 하드 코트 필름을 당해 피착체의 ITO면에 첩합하였다.
실시예 1과 실시예 2 및 비교예 2의 하드 코트 필름에 대해서는, 투명 수지 필름과 인쇄층의 흑색 프레임과의 인쇄 단차가 있는 부분에, 기포가 생기지 않게 첩합할 수 있었다. 비교예 1의 하드 코트 필름에 대해서는, 투명 수지 필름과 인쇄층의 흑색 프레임과의 인쇄 단차가 있는 부분에 기포가 생겼다. 그 후, 오토클레이브 처리(40℃×0.5mMPa×15분간)에 의해, 발생된 기포를 전체적으로 감소시킬 수 있었지만, 육안으로 확인 가능할 정도의 크기의 기포는 남아 있었다.
이는, 비교예 1의 하드 코트 필름에 대해서는, 얻어진 광학용 투명 점착제층의 전사 필름(양면 점착 테이프)을 사용하여 하드 코트 필름(A)의 인쇄층이 형성된 면에 첩합하고, 점착제층을 전사함으로써 제작된 것이다. 이 때문에, 점착제층의 두께／인쇄 단차의 거리=25㎛／15㎛=1.7이며, 인쇄 단차의 거리에 비해 점착제층의 두께가 커서 요철의 흡수가 곤란하다는 것이 원인이라고 생각된다.
(패임 시험)
첩합 후의 기포 확인 시험에서 제작한 샘플에서, 하중을 1㎏으로 한 것 이외에는 K5400-1에 준한 연필 경도 시험을 실시하였다. 그 결과, 실시예 1, 2 및 비교예 1에서는 연필 경도 2H이며, 또한 연필로 문지른 부분에 패임이 생겨 있는 것은 육안으로 확인할 수 없었다. 그러나, 비교예 2에서는 연필 경도 2H였지만, 육안으로 패임이 생겨 있는 것이 확인되었다.
Figure pat00002
실시예 1, 2는 흑색 프레임의 인쇄층이 형성된 하드 코트 필름(A)을 사용하여 인쇄층에 의한 흑색 프레임이 형성되어 있지 않은 부분의 상부, 및 인쇄층에 의한 흑색 프레임의 상부에 우레탄 아크릴레이트계의 유동성을 갖는 UV 경화형 수지 조성물을 도포한 후, 광경화시켜 점착제층을 형성시킨 것이다. 실시예 1, 2는 모두 인쇄 단차의 왜곡이 적고, 첩합 후의 기포 확인 시험에 있어서 기포의 발생은 볼 수 없었다. 게다가, 패임 시험에 있어서 육안으로 패임이 확인되지 않았다. 또한, 실시예 1, 2에 있어서는, 인쇄층의 두께보다도, 점착제층의 두께와 인쇄층의 두께와의 두께 차이 쪽이 작아져 있었다.
한편, 비교예 1에서는, 우레탄 아크릴레이트계의 유동성을 갖는 UV 경화형 수지 조성물을 광경화시켜 광학용 투명 점착제층의 전사 필름을 제작한 후, 흑색 프레임의 인쇄층이 형성된 하드 코트 필름(A)에 점착제층을 전사시켜 하드 코트 필름을 얻고 있지만, 첩합 후의 기포 확인 시험에 있어서 인쇄 단차 부분에서 기포가 다수 발생하였다. 또한, 비교예 1에서는, 인쇄 단차의 왜곡이 인정되었다.
또한, 비교예 2에서는, 흑색 프레임의 인쇄층이 형성된 하드 코트 필름(A)을 사용하여 인쇄층에 의한 흑색 프레임이 형성되어 있지 않은 부분의 상부, 및 인쇄층에 의한 흑색 프레임의 상부에 우레탄 아크릴레이트계의 유동성을 갖는 UV 경화형 수지 조성물을 도포한 후, 광경화시켜 점착제층의 두께를 인쇄층의 두께와 같은 15㎛로 형성시킨 것이다. 비교예 2에서는, 인쇄 단차의 왜곡이 적고, 첩합 후의 기포 확인 시험에 있어서도 기포의 발생이 없지만, 패임 시험에 있어서 육안으로 패임이 확인되었다.
본 발명과 관련된 특허출원인 일본 특허출원 제2010-026814호는 본 발명의 발명자 등에 의한 것이지만, 당해 출원 명세서에 나타낸 실시예 8의 결과로부터 판단하자면, 본 발명의 하드 코트 필름에서 사용하고 있는 점착제층의 저장 탄성률을 적용했을 경우, 인쇄 단차를 메우는 점착층의 두께는 인쇄 단차 거리의 10배 이상의 두께가 필요한 것으로 생각된다(예를 들면, 당해 출원 명세서의 실시예 8에서는, 20㎛의 인쇄 단차를 200㎛의 두께의 점착제층으로 메우고 있음). 그러나, 본 발명의 하드 코트 필름에서는, 투명 수지 필름에 가요성을 가지고 있어 유연하게 변형 가능한 두께가 125㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 필름을 사용하고 있으므로, 인쇄의 단차를 메우는 점착층의 두께는 인쇄 단차 거리의 10배 미만이더라도, 인쇄 단차의 거리를 메워도 기포의 발생을 수반하지 않고 첩합이 가능했다고 생각된다.
종래의, 인쇄 프레임 내에 점착제를 메운 점착제층을 갖는 하드 코트 필름에서는 인쇄 단차를 갖는 피착체에 첩합할 경우, 점착력을 강화시킨 유연한 점착제층을 사용함으로써, 억지로 하드 코트 필름을 구성하는 점착제층 및 인쇄 프레임이 형성된 기재 필름을 변형시켜 첩합시키기 때문에, 기재 필름의 왜곡뿐만 아니라, 인쇄 단차의 주변부에는 점착제층의 밀도가 높은 부분이 발생되지만, 인쇄 단차의 주변부로부터 떨어진 부분에서는 점착제층의 밀도가 낮아진다고 하는 문제가 있었다.
그 결과, 발생된 점착제층의 밀도의 차이로 인해, 투과광선이 굴절되어 버려 화상 표시체로부터의 영상이 왜곡되어 보이는 경우가 있다. 예를 들면, 종래의 인쇄 프레임 내에 점착제를 메운 점착제층을 갖는 하드 코트 필름을 디스플레이의 표면에 첩합시켰을 경우, 화상이 표시되어 있지 않은 상태에서는 반사광이 왜곡되어 버려, 유리를 사용한 경우와 같은 평활성을 나타낼 수 없기 때문에, 의장성도 저하된다고 하는 문제가 있었다.
본 발명에 따른 하드 코트 필름은, 흑색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층으로 이루어지는 단차가 형성되어 있지 않은 부분(디스플레이의 화상이 표시되는 부분)의 상부와, 흑색 프레임 및／또는 아이콘이 인쇄되어 있는 부분(디스플레이의 화상이 표시되지 않는 부분)의 상부에서 상이한 두께의 점착제층을 가지고 있고, 또한 점착제층의 두께와 인쇄층의 두께와의 차이는, 인쇄층의 두께(인쇄 단차)보다도, 두께의 차이가 작은 상태가 되기 때문에, 하드 코트층의 표면은 물리적인 요철 형상 및 광학적인 왜곡이 저감되어 있다.
또한, 본 발명에 따른 하드 코트 필름은, 점착제층의 유연함에 관계없이 인쇄 단차를 메울 수 있기 때문에, 점착력을 강화시킨 유연한 점착제층뿐만 아니라, 단단한 재박리용 점착제층이나, 점착제층을 전사할 수 없을 정도로 매우 단단한 물성을 가진 미점착력의 점착제층을 사용하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 하드 코트 필름을 피착체에 첩합시킬 때에는, 수작업에 의한 첩합을 행하지 않고, 예를 들면, 상기의 첩합 장치를 사용함으로써, 작업성의 향상을 꾀할 수 있으므로 보다 바람직하다.
본 발명은 인쇄 단차에 기인하는 광학적인 왜곡이 적고, 또한 기포의 잔존이 적으며, 하중을 가해도 패임이 생기기 어려운 하드 코트 필름 및 그것을 사용한 터치 패널에 관한 것이다. 본 발명의 하드 코트 필름은, 터치 패널의 보호용으로 사용하는 비산 방지 필름이나, 정전 용량형 터치 패널의 ITO면에 첩합되는 아이콘 시트로서 적합하게 사용할 수 있다.
1…하드 코트 필름, 2…투명 수지 필름, 3…인쇄층, 4…점착제층, 5…박리 필름, 6…하드 코트층, t1…점착제층의 두께, t2…인쇄층의 두께, t1-t2…점착제층의 두께와 인쇄층의 두께와의 두께 차이

Claims (10)

  1. 투명 수지 필름의 한쪽 면에 하드 코트층을 갖고, 다른 쪽 면에 무채색 또는 유채색의 색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 다른 쪽 면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 부분의 상부, 및 상기 인쇄층의 상부에 광중합 개시제를 포함하는 유동성을 갖는 광경화성 수지 조성물을 경화시켜 이루어지는 점착제층이 적층되고, 상기 점착제층 상에 박리 처리된 박리 필름이 첩합되어 이루어지며, 상기 인쇄층의 두께보다도, 상기 점착제층의 두께와 상기 인쇄층의 두께와의 두께 차이 쪽이 작은 하드 코트 필름.
  2. 투명 수지 필름의 양쪽 면에 하드 코트층을 갖고, 한쪽 면의 당해 하드 코트층 상에는 무채색 또는 유채색의 색 프레임 및／또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 한쪽 면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 당해 하드 코트층이 표출되어 있는 부분의 상부, 및 상기 인쇄층이 형성되어 있는 부분의 상부에 광중합 개시제를 포함하는 유동성을 갖는 광경화성 수지 조성물을 경화시켜 이루어지는 점착제층이 적층되고, 상기 점착제층 상에 박리 처리된 박리 필름이 첩합되어 이루어지며, 상기 인쇄층의 두께보다도, 상기 점착제층의 두께와 상기 인쇄층의 두께와의 두께 차이 쪽이 작은 하드 코트 필름.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광경화성 수지 조성물이 우레탄 아크릴계 폴리머 및／또는 우레탄 아크릴레이트로 이루어지는 주제, 아크릴계 모노머, 가교제, 광중합 개시제를 포함하여 이루어지는 우레탄 아크릴계 광경화성 점착제 조성물인 하드 코트 필름.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 투명 수지 필름의 두께가 25㎛∼125㎛이고, 또한 점착제층의 두께가 15㎛∼28㎛이며, 인쇄층의 두께가 점착제층의 두께보다 얇은 하드 코트 필름.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 투명 수지 필름의 두께가 25㎛∼125㎛이고, 또한 점착제층의 두께가 15㎛∼28㎛이며, 인쇄층의 두께가 점착제층의 두께보다 얇은 하드 코트 필름.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항의 하드 코트 필름이 상기 점착제층을 개재하여 첩합된 터치 패널.
  7. 제 3 항의 하드 코트 필름이 상기 점착제층을 개재하여 첩합된 터치 패널.
  8. 제 4 항의 하드 코트 필름이 상기 점착제층을 개재하여 첩합된 터치 패널.
  9. 제 5 항의 하드 코트 필름이 상기 점착제층을 개재하여 첩합된 터치 패널.
  10. 제 6 항의 터치 패널이 내장된 전자 기기.
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