KR20160052380A - 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, 높은 내충격성 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.
또한, 모바일 기기에 적용하는 경우 표면 경도뿐 아니라 떨어뜨리는 등의 외부 충격에 의해 깨지지 않는 특성, 즉 내충격성을 갖출 것이 요구되는데 표면 경도와 내충격성을 모두 향상시키는 것은 쉽지 않다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 고경도 및 내충격성을 비롯하여 우수한 특성을 가져, 모바일 기기를 포함한 디스플레이의 커버 글라스를 대체하는 용도로 사용가능한 플라스틱 필름 적층체를 제공한다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 본 발명은,
제 1 플라스틱 필름; 및 상기 제 1 플라스틱 필름과 접착층에 의해 서로 부착되어 있는 적어도 하나의 제 2 플라스틱 필름을 포함하고,
상기 제 2 플라스틱 필름은 1kg 하중에서 연필 경도가 6H 이상이고, 지지 기재, 및 상기 지지 기재의 양면에 각각 형성되는 제 1 및 제 2 코팅층을 포함하는, 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 커버 글라스를 대체하는 용도로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 필름 적층체를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 플라스틱 필름 적층체를 도시한 도면이다.
본 발명의 플라스틱 필름 적층체는,
제 1 플라스틱 필름; 및 상기 제 1 플라스틱 필름과 접착층에 의해 서로 부착되어 있는 적어도 하나의 제 2 플라스틱 필름을 포함하고, 상기 제 2 플라스틱 필름은 1kg 하중에서 연필 경도가 6H 이상이고, 지지 기재, 및 상기 지지 기재의 양면에 각각 형성되는 제 1 및 제 2 코팅층을 포함한다.
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, 도면을 참고로 하여 본 발명의 플라스틱 필름 적층체를 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따르면, 제 1 플라스틱 필름; 및 상기 제 1 플라스틱 필름과 접착층에 의해 서로 부착되는, 적어도 하나의 제 2 플라스틱 필름을 포함하고, 상기 제 2 플라스틱 필름은 1kg 하중에서 연필 경도가 6H 이상이고, 지지 기재, 및 상기 지지 기재의 양면에 각각 형성되는 제 1 및 제 2 코팅층을 포함하는, 플라스틱 필름 적층체를 제공한다.
먼저, 본 발명의 명세서에서 '상면' 또는 '상부'라는 용어는 본 발명의 플라스틱 필름 적층체가 이동통신 단말기, 또는 각종 디스플레이와 같은 디바이스에 구비되었을 때 사용자 쪽을 향하도록 배치되는 면 또는 방향을 의미한다. 반대로, '하면' 또는 '하부'는 본 발명의 플라스틱 필름 적층체가 디바이스에 구비되었을 때, 사용자의 반대 방향(즉, 디바이스 방향)을 향하도록 배치된 면 또는 방향을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 2 플라스틱 필름은 상기 제 1 플라스틱 필름의 상면에만 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 제 2 플라스틱 필름은 상기 제 1 플라스틱 필름의 상면과 하면에 모두 구비될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 필름 적층체를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 플라스틱 필름 적층체(100)는 제 1 플라스틱 필름(10); 및 제 1 플라스틱 필름(10)과 접착층(60)에 의해 서로 부착되어 있으며, 제 1 플라스틱 필름(10)의 상면에 위치하는 제 2 플라스틱 필름(20)을 포함한다. 이때 제 2 플라스틱 필름(20)은 1kg 하중에서 연필 경도가 6H 이상이고, 지지 기재(30), 및 지지 기재(30)의 양면에 각각 형성되는 제 1 및 제 2 코팅층(40, 50)을 포함한다.
또한, 제 2 플라스틱 필름(20)은 제 1 코팅층(40)이 상부(A)로 향하고, 제 2 코팅층(50)이 하부(B)로 향하도록 제 1 플라스틱 필름(10)에 적층시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 플라스틱 필름 적층체를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 플라스틱 필름 적층체(100)는 제 1 플라스틱 필름(10); 제 1 플라스틱 필름(10)과 접착층(60)에 의해 서로 부착되어 있으며, 제 1 플라스틱 필름(10)의 상면에 위치하는 제 2 플라스틱 필름(20a); 및 제 1 플라스틱 필름(10)과 접착층(70)에 의해 서로 부착되어 있으며, 제 1 플라스틱 필름(10)의 하면에 위치하는 제 2 플라스틱 필름(20b)을 포함한다. 이때 제 2 플라스틱 필름(20a, 20b)은 각각 1kg 하중에서 연필 경도가 6H 이상이고, 지지 기재(30a, 30b), 지지 기재(30a, 30b)의 일면에 형성되는 제 1 코팅층(40a, 40b), 및 지지 기재(30a, 30b)의 다른 일면에 형성되는 제 2 코팅층(50a, 50b)을 포함한다.
또한, 제 2 플라스틱 필름(20a, 20b)은 제 1 코팅층(40a, 40b)이 상부(A)로 향하고, 제 2 코팅층(50a, 50b)이 하부(B)로 향하도록 제 1 플라스틱 필름(10)에 적층시킬 수 있다.
상기 제 2 플라스틱 필름에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 코팅층이 형성되는 지지 기재는 통상적으로 사용되는 투명성 플라스틱 수지 기재라면 연신 필름 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.
상기 제 2 플라스틱 필름은 상기 지지 기재의 양면에 각각 형성되는 제 1 및 제 2 코팅층을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 코팅층은 상기 지지 기재의 일면에 형성되며, 제 1 가교 공중합체 및 무기 미립자를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 가교 공중합체는 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체, 및 광경화성 탄성 중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 바인더 중 1종 이상이 서로 가교 중합된 것일 수 있다. 즉, 상기 제 1 가교 공중합체는 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체의 가교 공중합체, 광경화성 탄성 중합체의 가교 공중합체, 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체 및 광경화성 탄성 중합체와의 가교 공중합체, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
이때 아크릴레이트계란, 아크릴레이트 뿐만 아니라 메타크릴레이트, 또는 아크릴레이트나 메타크릴레이트에 치환기가 도입된 유도체를 모두 의미한다.
상기 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체는 예를 들어, 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.
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 10% 이상, 예를 들어 약 10 내지 약 200%, 또는 약 10 내지 약 150%의 신율(elongation)을 가질 수 있다. 상기와 같은 범위의 신율을 갖는 광경화성 탄성 중합체를 사용할 때, 제반 물성을 만족하는 제 1 코팅층을 형성할 수 있다.
상기 광경화성 탄성 중합체는, 상기 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체와 가교 중합되거나, 또는 상기 광경화성 탄성 중합체끼리 중합되어 중합 후 경화 수지를 형성하며 이를 포함하는 제 1 코팅층에 내스크래치성, 내마모성, 유연성 및 내충격성을 부여할 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/mol의 범위인 폴리머 또는 올리고머일 수 있다.
상기 광경화성 탄성 중합체는 예를 들어 폴리카프로락톤, 우레탄 아크릴레이트계 폴리머, 및 다관능 아크릴레이트계 폴리머로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 상기 제 2 플라스틱 필름에 있어서, 상기 제 1 코팅층은 무기 미립자를 포함하며, 상기 무기 미립자는 상기 제 1 가교 공중합체 내에 분산되어 있는 형태로 포함할 수 있다. 상기 제 1 코팅층이 상기 무기 미립자를 포함함으로써 표면 경도 향상에 더욱 도움이 될 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 상기 제 1 코팅층의 경도를 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 코팅층은 상기 제 1 가교 공중합체 및 무기 미립자를 약 40 : 60 내지 약 90 : 10, 또는 약 50 : 50 내지 약 80 : 20의 중량비로 포함할 수 있다. 상기 제 1 코팅층이 상기 제 1 가교 공중합체 및 무기 미립자를 상기 범위로 포함함으로써 고경도 및 컬 특성을 모두 만족하는 우수한 물성의 제 1 코팅층을 형성할 수 있다.
한편, 상기 제 1 코팅층은 전술한 제 1 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 상기 제 2 플라스틱 필름의 물성을 저하시키지 않는 범위 내에서 다양하게 조절할 수 있으므로, 특별히 제한하지는 않으나, 예를 들어 상기 제 1 가교 공중합체 100 중량부에 대하여, 약 0.1 내지 약 10 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 예를 들어 상기 제 1 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 제 1 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 제 1 코팅층은 상술한 바인더, 무기 미립자, 광개시제 및 선택적으로 기타 첨가제, 유기 용매 등을 포함하는 제 1 코팅 조성물을 지지 기재 상에 도포한 후 광경화시켜 형성할 수 있다.
상기 광개시제로는 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 광개시제는 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.
또한, 상기 제 2 코팅층은 상기 지지 기재의 다른 일면에 형성되며, 제 2 가교 공중합체, 및 양친매성 블록 공중합체를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 2 가교 공중합체는 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체, 및 광경화성 탄성 중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 바인더 중 1종 이상이 서로 가교 중합된 것일 수 있다. 즉, 상기 제 2 가교 공중합체는 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체의 가교 공중합체, 광경화성 탄성 중합체의 가교 공중합체, 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체 및 광경화성 탄성 중합체와의 가교 공중합체, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 제 2 코팅층에 포함되는 상기 제 2 가교 공중합체, 첨가제 등에 대한 상세한 설명 및 구체적인 예시 화합물은 상기 제 1 코팅층에서 설명한 제 1 가교 공중합체, 첨가제와 같으며, 상기 제 1 코팅층에 포함되는 성분들과 동일하거나 상이한 성분들을 포함할 수 있다.
한편, 상기 제 2 코팅층은 양친매성 블록 공중합체를 포함한다.
상기 양친매성 블록 공중합체(amphipathic block copolymer)는 상기 제 2 코팅층에 포함되어 있는 제 2 가교 공중합체에 대하여 혼화성 있는 블록(miscible block) 및 비혼화성의 블록(immiscible block)을 한 분자 내에 모두 포함하는 공중합체를 의미한다. 예를 들어, 상기 제 2 가교 공중합체가 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체의 가교 공중합체일 때, 상기 양친매성 블록 공중합체는 상기 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체에 대하여 혼화성 있는 블록 및 상기 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체와 비혼화성의 블록을 한 분자 내에 모두 포함한다. 상기 제 2 가교 공중합체가 한 종 이상의 바인더가 가교 중합된 공중합체일 경우, 상기 한 종 이상의 바인더 중 과량으로 포함되는 바인더를 기준으로 혼화성 및 비혼화성 블록을 구분할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 2 가교 공중합체가 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체를 과량으로 포함하는 바인더가 가교된 공중합체일 때, 상기 혼화성 블록은 상기 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체에 대해 높은 친화도 또는 상용성을 나타내는 반복 단위를 포함한다. 상기 혼화성 블록은 예를 들어 폴리에틸렌 옥사이드(polyethylene oxide, PEO), 폴리프로필렌 옥사이드(polypropylene oxide, PPO), 폴리메틸 아크릴레이트(polymethyl acrylate, PMA), 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA), 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL), 폴리스티렌(polystyrene, PS), 또는 폴리아크릴산(polyacrylic acid, PAA) 등을 적어도 1종 이상으로 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 친화도 또는 상용성은 기준이 되는 바인더에 대한 용해도 지수(solubility parameter)를 측정하여 이들의 상대적 관계에 의해 혼화성 블록과 비혼화성 블록으로 구별할 수 있다.
상기 비혼화성 블록은 상기 제 2 가교 공중합체가 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체를 과량으로 포함하는 바인더가 가교된 공중합체일 때, 상기 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체에 대해 낮은 친화도 또는 상용성을 나타내는 반복단위를 포함한다. 상기 비혼화성 블록은 예를 들어 폴리프로필렌옥사이드(polypropylene oxide, PPO), 폴리부틸렌 옥사이드(polybutylene oxide, PBO), 폴리헥실렌 옥사이드(polyhexilene oxide, PHO), 폴리부타디엔(polybutadiene, PB), 폴리디메틸 실록산(polydimethyl siloxane, PDMS), 폴리부틸 아크릴레이트(polybutyl acrylate, PBA) 또는 탄소수 2 내지 10의 알킬그룹을 가진 폴리알킬 (메트)아크릴레이트(polyalkyl (meth)acrylate, PAMA) 등을 적어도 1종 이상으로 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 양친매성 블록 공중합체에 있어서, 상기 혼화성 블록 대 비혼화성 블록의 비는 특별히 제한되지 않으며 예를 들어 각 혼화성 및 비혼화성 블록의 조성비는 각 블록의 부피비(volume fraction)를 기준으로 약 5:95 내지 약 95:5, 또는 약 3: 7 내지 약 7:3 또는 약 4:6 내지 약 6:4로 포함되어 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 양친매성 블록 공중합체는 예를 들어 이블록(diblock) 공중합체, 삼블록(triblock) 공중합체, 사블록(tetrablock) 공중합체 등의 선형의 다중블록(multiblock) 구조의 공중합체이거나, 분지형의 다중블록, 또는 3차원 형태의 다중블록 구조를 포함하며 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 양친매성 블록 공중합체가 이블록 공중합체일 때, 혼화성 블록(M) 및 비혼화성 블록(I)이 교대로 위치하는 -MI- 또는 -IM-형태의 반복단위를 가질 수 있다. 또는 상기 양친매성 블록 공중합체가 삼블록 공중합체일 때, 혼화성 블록(M), 비혼화성 블록(I) 및 혼화성 블록(M)이 교대로 위치하는 -MIM-형태 또는 -IMI-형태의 반복단위를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 양친매성 블록 공중합체의 수 평균 분자량은 약 1,000 내지 약 100,000g/mol, 또는 약 2,000 내지 약 50,000g/mol일 수 있다.
상기 양친매성 블록 공중합체가 상기 제 2 코팅층에 포함된 제 2 가교 공중합체에 대하여 혼화성 및 비혼화성의 블록을 모두 포함함으로써 자기조립(self assembly) 특성을 갖는다. 따라서, 상기 양친매성 블록 공중합체는 상기 제 2 코팅층 형성을 위한 제 2 코팅 조성물 내에서 다른 성분들과 혼합되는 과정에서, 상기 제 2 코팅 조성물에 포함된 바인더에 대한 각 블록의 친화도의 차이에 따라 혼화성 블록은 바인더 쪽, 즉 외부로 향하고 비혼화성 블록은 반대 방향, 즉, 내부로 향하게 되어 구형 또는 구형에 유사한 미셀(micelle)의 형태를 가질 수 있다. 상기 미셀은 입경이 약 100nm 이하, 예를 들어 약 5 내지 약 100nm를 가질 수 있다. 상기 미셀의 입경이 100nm를 초과하게 되면 코팅층에 광학적으로 영향을 주어 투과도가 저하될 수 있으므로, 입경이 100 nm 이하인 것이 바람직하다.
상기와 같이 제 2 코팅층이 양친매성 블록 공중합체를 포함함으로써 기계적 물성의 저하없이 상기 제 2 코팅층의 인성(toughness) 및 내충격성을 증가시킬 수 있다. 특히, 상기 양친매성 블록 공중합체는 미셀의 형태로 존재할 수 있는데 상기 미셀은 혼화성 있는 블록이 외부로 향하도록 자기조립화되어 상기 양친매성 블록 공중합체는 외부로부터 가해지는 충격을 효과적으로 흡수하는 역할을 한다. 따라서 상기 양친매성 블록 공중합체를 포함하는 제 2 코팅층은 연필 경도와 같은 기계적 물성의 저하없이 내충격성 및 상용성을 강화시킬 수 있다. 또한, 이러한 양친매성 블록 공중합체를 포함하는 제 2 코팅층이 하면에 위치하도록 제 2 플라스틱 필름을 적층시킬 때 본 발명의 플라스틱 필름 적층제가 보다 우수한 내충격성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 2 코팅층은 상기 제 2 가교 공중합체 및 양친매성 블록 공중합체를 약 50 : 50 내지 약 95 : 5, 또는 약 60 : 40 내지 약 90 : 10 의 중량비로 포함할 수 있다. 상기 제 2 코팅층이 상기 제 1 가교 공중합체 및 양친매성 블록 공중합체를 상기 범위로 포함함으로써 기계적 물성의 저하없이 내충격성 및 상용성이 강화된 우수한 물성의 제 2 플라스틱 필름을 형성할 수 있다.
상기 제 2 코팅층은 상술한 바인더, 양친매성 블록 공중합체, 광개시제 및 선택적으로 기타 첨가제, 유기 용매 등을 포함하는 제 2 코팅 조성물을 지지 기재 상에 도포한 후 광경화시켜 형성할 수 있다.
또한, 상기 제 2 플라스틱 필름은, 상술한 성분들을 포함하는 제 1 및 제 2 코팅 조성물을 상기 지지 기재의 양면에 각각 도포 및 광경화함으로써 형성할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 코팅 조성물을 이용하여 제 1 및 제 2 코팅층을 형성할 때, 본 발명이 속하는 기술분야에서 사용되는 통상의 방법으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 먼저 지지 기재의 일면에 전술한 성분들을 포함하는 제 2 코팅 조성물을 도포한다. 이 때 상기 제 2 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 제 2 코팅 조성물에 자외선을 조사하여 광경화시킴으로써 제 2 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.
다음에, 상기 제 1 코팅 조성물을 상기 지지 기재의 다른 일면에 도포한다. 다음에, 상기 도포된 상기 제 1 코팅 조성물에 자외선을 조사하여 광경화시킴으로써 제 1 코팅층을 형성할 수 있다.
그러나, 상기 제 2 플라스틱 필름의 제조방법이 상술한 방법으로 제한되는 것은 아니며, 상기 제 1 및 제 2 코팅층의 형성 순서는 필요에 따라 변경될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지지 기재의 일면 또는 양면에 형성되는 상기 제 1 및 제 2 코팅층은 각각 30 ㎛ 이상, 예를 들어 약 30 내지 약 300 ㎛, 또는 약 30 내지 약 200 ㎛, 또는 약 30 내지 약 150 ㎛, 또는 약 30 내지 약 100 ㎛를 가질 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 코팅층의 두께가 상술한 범위에 있을 때, 컬이나 크랙의 문제 없이 고경도를 나타내는 제 2 플라스틱 필름을 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 2 플라스틱 필름을 제 1 플라스틱 필름에 적층시킬 때, 제 1 코팅층이 상부로 향하고, 제 2 코팅층이 하부로 향하도록 상기 제 1 플라스틱 필름에 적층시킬 수 있다. 즉, 접착층을 사이에 두고 상기 제 2 코팅층 면과 상기 제 1 플라스틱 필름이 접합하도록 하고, 상기 제 1 코팅층은 외각에 위치하도록 상기 제 2 플라스틱 필름을 적층시킬 수 있다.
이와 같이, 상기 양친매성 블록 공중합체를 포함하는 제 2 코팅층이 상기 제 1 플라스틱 필름 쪽, 즉, 하면에 위치함에 따라, 외부에서 가해지는 충격을 내부층에서 효과적으로 흡수, 차단하는 역할을 하여 본 발명의 플라스틱 필름 적층체가 적용되는 디바이스의 내충격성이 보다 강화될 수 있다.
상술한 구조의 제 2 플라스틱 필름은 1kg 하중에서 연필 경도가 6H 이상이며, 또는 7H 이상일 수 있다.
상기와 같이 상기 제 2 플라스틱 필름의 연필 경도는 비교적 우수하나, 외부에서 가해진 충격을 견디는 특성인 내충격성을 보완할 필요가 있다. 이를 위해 상기 제 1 및 제 2 코팅층의 높이를 증가시키거나, 또다른 코팅층을 추가로 적층시킬 수 있으나, 경화 수지에 의한 코팅층의 높이를 지나치게 높게 할 경우 경화 수축 때문에 컬이 발생할 우려가 있다. 또한, 또다른 코팅층을 추가하는 것은 공정 단계를 증가시켜 생산성 측면에서 바람직하지 못하다.
이에 본 발명은 상기 고경도의 제 2 플라스틱 필름과, 다른 제 1 플라스틱 필름이 적층된 구조를 형성하여, 고경도를 나타내면서 내부층이 외부로부터의 충격을 효과적으로 흡수 또는 상쇄하여 높은 내충격성을 나타낼 수 있다. 이에 따라, 이동통신 단말기, 스마트폰 또는 태블릿 PC의 터치패널, 및 각종 디스플레이의 커버 기판 또는 소자 기판에서 유리를 대체하는 용도로 널리 사용될 수 있다.
또한, 상기 제 1 플라스틱 필름은 ISO 527-2에 의해 측정하였을 때 약 2 GPa 이상, 예를 들어 약 2 내지 약 4GPa의 탄성 모듈러스를 나타내고, 기시광 영역에서의 투명도가 90% 이상인 필름을 사용하여 내충격성 및 고투명도를 확보할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제 1 플라스틱 필름으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephtalate, PET), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리메틸메타크릴레이트를 포함한 폴리카보네이트(polycarbonate-polymethylmethacrylate, PCPMMA) 등을 사용할 수 있다.
상술한 제 1 및 제 2 플라스틱 필름은 접착층에 의해 서로 접합된 형태로 적층된다.
상기와 같은 방법으로 수득된 제 2 플라스틱 필름과, 상기 제 1 플라스틱 필름을 자외선 경화형 또는 열 경화형 접착층에 의해 접합시키거나, 라이네이션 등의 방법으로 접착시킴으로써, 본 발명의 플라스틱 필름 적층체를 제조할 수 있다.
상기 접착층의 두께는 약 1 내지 약 200 ㎛일 수 있으며, 또는 약 1 내지 100 ㎛, 또는 약 5 내지 50 ㎛일 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 플라스틱 필름을 접착하는 접착층은 투명성 및 접착성을 갖는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 접착층으로 표현하였지만, 독립된(freestanding) 층, 막, 필름, 코팅 조성물의 경화 수지층 등 그 명칭이나 형태에 관계없이 접착성을 갖는 모든 층을 의미할 수 있다. 예를 들어 상기 접착층은 자외선(UV) 경화형 또는 열 경화형 수지를 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 접착층은 OCA(Optically Clear Adhesive) 또는 OCR(Optically Clear Resin)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예예 따르면, 본 발명의 플라스틱 필름 적층체는 제 1 플라스틱 필름 및 상기 제 1 플라스틱 필름과 접착층에 의해 서로 부착되어 있으며, 제 1 플라스틱 필름의 상면에 위치하는 제 2 플라스틱 필름을 포함하는 구조일 수 있다. 이때, 상기 제 2 플라스틱 필름의 제 1 코팅층이 상부로 향하고, 제 2 코팅층이 하부로 향하도록 상기 제 1 플라스틱 필름에 적층시킬 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예예 따르면, 본 발명의 플라스틱 필름 적층체는 제 1 플라스틱 필름, 상기 제 1 플라스틱 필름과 접착층에 의해 서로 부착되어 있으며, 상기 제 1 플라스틱 필름의 상면에 위치하는 제 2 플라스틱 필름; 및 상기 제 1 플라스틱 필름과 접착층에 의해 서로 부착되어 있으며, 상기 제 1 플라스틱 필름의 하면에 위치하는 다른 제 2 플라스틱 필름을 포함하는 구조일 수 있다. 이때 상기 상면과 하면에 위치하는 제 2 플라스틱 필름은 모두 제 1 코팅층이 상부로 향하고, 제 2 코팅층이 하부로 향하도록 상기 제 1 플라스틱 필름에 적층시킬 수 있다.
이와 같이, 상기 제 2 플라스틱 필름의 제 2 코팅층이 하부에 위치하도록 적층시키는 것이, 외부에서 가해지는 충격을 흡수, 차단하여 내충격성을 강화하기에 더욱 유리할 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 0.4 내지 약 1.0 mm, 또는 약 0.5 내지 약 0.7 mm가 될 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, 2개 또는 3개의 플라스틱 필름을 접합시킴으로써 공정 단계 및 시간이 단축되어 생산성이 향상될 수 있다. 또한, 고투명도 및 고경도를 나타내면서 다수의 코팅층, 특히 하면에 위치하는 코팅층이 외부로부터의 충격을 효과적으로 흡수 또는 상쇄하여 높은 내충격성을 달성할 수 있다.
본 발명의 플라스틱 필름 적층체는 디스플레이 디바이스의 커버글라스로 사용되는 유리를 대체할 수 있을 정도로 우수한 경도 및 내충격성을 가질 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 플라스틱 필름은, 130g의 쇠구슬을 30cm 이상의 높이에서 자유 낙하시켰을 때 균열이 생기지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 플라스틱 필름 적층체는, 1 kg 하중에서의 연필 경도가 6H 이상, 또는 7H 이상, 또는 8H 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 코팅 조성물을 이용하여 형성한 플라스틱 필름은 초기 color b* (CIE 1976 L*a*b* 색 공간에 의한 b*)가 1.0 이하일 수 있다. 또한, 초기 color b*과, UVB 파장 영역의 자외선 램프에 72시간 이상 노출 후 color b*의 차이가 2.5 이하, 또는 2.0 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 이동통신 단말기, 스마트폰 또는 태블릿 PC의 터치패널, 및 각종 디스플레이의 커버 기판 또는 소자 기판의 용도로 사용될 수 있다.
<실시예>
양친매성 블록 공중합체의 제조
제조예 1: PMMA-PB-PS ( polymethyl methacrylate - polybutadiene -polystyrene) 블록 공중합체
polymethyl methacrylate, polybutadiene, 및 polystyrene를 원자 이동 라디칼 공중합 반응에 의해 제조하여 PMMA-PB-PS 블록 공중합체를 준비하였다. 이때, PMMA : PB : PS 의 부피비는 32:34:34이고, 수평균 분자량은 약 50,000 g/mol 이었다. PMMA-PB-PS 블록 공중합체의 자기조립에 의해 형성된 미셀 구조의 평균 입경은 약 25nm이었다.
제조예 2: 제 2 플라스틱 필름의 제조
입경이 20 ~ 30nm인 나노 실리카가 약 40 중량% 분산된 트리메탄올프로필트리아크릴레이트(TMPTA) 복합체 85g (실리카 34g, TMPTA 51g), 우레탄아크릴레이트(UA200PA, 신나카무라 화학, ASTM D638에 의해 측정한 신율 170%) 15g, 광 개시제(상품명: Irgacure 819) 1g, 벤조트리아졸계 황변방지제(상품명: Tinuvin 400) 1g, 불소계 계면활성제(상품명: F477) 0.5g, 메틸에틸케톤 20g을 혼합하여 제 1 코팅 조성물을 제조하였다.
트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 60g, 다관능 아크릴레이트(DPCA120, 일본화약, ASTM D638에 의해 측정한 신율 12%) 30g, 제조예 1의 PMMA-PB-PS 블록 공중합체 10g, 광 개시제(상품명: Irgacure 819) 1g, 벤조트리아졸계 황변방지제(상품명: Tinuvin 400) 1g, 불소계 계면활성제(상품명: F477) 0.5g, 메틸에틸케톤 20g을 혼합하여 제 2 코팅 조성물을 제조하였다.
상기 제 1 코팅 조성물을 15cmｘ20cm, 두께 250㎛의 PET 지지 기재 상에 도포하였다. 다음에, 290 ~ 320nm 파장의 자외선을 조사하여 상기 제 1 코팅 조성물에 대하여 제 1 광경화를 수행하였다.
지지 기재의 배면에 상기 제 2 코팅 조성물을 도포하였다. 다음에, 290 ~ 320nm 파장의 자외선을 조사하여 제 2 광경화를 수행하여 제 2 플라스틱 필름을 제조하였다. 경화가 완료된 후 기재의 양면에 형성된 제 1 및 제 2 코팅층의 두께는 각각 60㎛, 90㎛이었다. 또한, 상기 과정으로 제조한 제 2 플라스틱 필름의 1 kg 하중에서의 연필 경도는 8H이었다.
플라스틱 필름 적층체의 제조
실시예 1
상기 제조예 2에서 제조된 두께 0.4mm의 제 2 플라스틱 필름과, 두께 0.125mm의 PC필름(탄성 모듈러스 2GPa, 투명도 91%)을 두께 25㎛의 아크릴계 PSA(pressure sensitive adhesion) 접착층을 이용하여 라미네이션하여 적층체를 제조하였다.
실시예 2
상기 제조예 2에서 제조된 두께 0.4mm의 제 2 플라스틱 필름 2장을, 두께 0.125mm의 PC필름(탄성 모듈러스 2GPa, 투명도 91%)을 두께 25㎛의 PSA 접착층을 이용하여 라미네이션하여 적층체를 제조하였다.
실시예 3
상기 제조예 2에서 제조된 두께 0.4mm의 제 2 플라스틱 필름과, 두께 0.3mm의 PC필름(탄성 모듈러스 2.2GPa, 투명도 91%)을 두께 25㎛의 PSA 접착층을 이용하여 라미네이션하여 적층체를 제조하였다.
비교예 1
상기 제조예 2에서 제조된 두께 0.4mm의 제 2 플라스틱 필름을 준비하여 물성을 평가하였다.
비교예 2
상기 제조예 2에서 제조된 두께 0.4mm의 제 2 플라스틱 필름 2장을 두께 25㎛의 PSA 접착층을 이용하여 라미네이션하여 적층체를 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 총 두께
(단위: mm)
실시예 1 제1플라스틱 필름(0.125mm PC)-제2플라스틱 필름(제조예 2) 0.55
실시예 2 제2플라스틱 필름(제조예 2)-제1플라스틱 필름(PC)-제2플라스틱 필름(제조예 2) 0.97
실시예 3 제1플라스틱 필름(0.3mm PC)-제2플라스틱 필름(제조예 2) 0.72
비교예 1 제2플라스틱 필름(제조예 2) 0.4
비교예 2 제2플라스틱 필름(제조예 2)- 제2플라스틱 필름(제조예 2) 0.82
< 실험예 >
<측정 방법>
1) 연필 경도
연필경도 측정기를 이용하여 각 필름 적층체의 최상층(제 1 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 1 코팅층)에 대하여 0.5 kg의 하중으로 400회 왕복한 후 흠집의 개수를 평가하였다. 흠집이 2개 이하인 경우 O, 흠집이 3개 이상 5개 미만인 경우 △, 흠집이 5개 이상인 경우 X로 평가하였다.
3) 투과율 및 헤이즈
분광광도계(기기명: COH-400)를 이용하여 투과율 및 헤이즈를 측정하였다.
4) 내충격성
높이를 30cm 부터 시작하여 10cm 간격으로 높이면서 각 필름 적층체의 제 1 코팅층 상에 130g의 쇠구슬을 자유 낙하시켰을 때 크랙 발생 유무로 내충격성을 판단하여 크랙이 발생하지 않는 최대 높이를 측정하였다. 30cm 높이에서 크랙이 발생하는 경우 Fail로 표시하였다.
상기 물성 측정 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
연필경도 8H 8H 8H 8H 8H
내찰상성 O O O O O
헤이즈 0.6 0.8 0.6 0.5 0.7
투과율 90.7% 90.2% 90.6% 91.2% 90.5%
내충격성 30cm 40cm 50cm Fail Fail
상기 표 2와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3의 플라스틱 필름 적층체는 표면 경도와 내찰상성을 유지하면서 향상된 내충격성을 나타내었다.

Claims (17)

  1. 제 1 플라스틱 필름; 및 상기 제 1 플라스틱 필름과 접착층에 의해 서로 부착되어 있는 적어도 하나의 제 2 플라스틱 필름을 포함하고,
    상기 제 2 플라스틱 필름은 1kg 하중에서 연필 경도가 6H 이상이고, 지지 기재, 및 상기 지지 기재의 양면에 각각 형성되는 제 1 및 제 2 코팅층을 포함하는, 플라스틱 필름 적층체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 플라스틱 필름은 상기 제 1 플라스틱 필름의 상면에 구비되는, 플라스틱 필름 적층체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 플라스틱 필름은 상기 제 1 플라스틱 필름의 상면 및 하면에 모두 구비되는, 플라스틱 필름 적층체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 코팅층은 상기 지지 기재의 상면에 형성되며, 제 1 가교 공중합체, 및 무기 미립자를 포함하고,
    상기 제 2 코팅층은 상기 지지 기재의 하면에 형성되며, 제 2 가교 공중합체, 및 양친매성 블록 공중합체를 포함하는, 플라스틱 필름 적층체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 가교 공중합체는 각각 독립적으로 동일하거나 상이하며, 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체, 및 광경화성 탄성 중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 바인더 중 1종 이상이 서로 가교 중합된 것인 플라스틱 필름 적층체.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 양친매성 블록 공중합체는 상기 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체에 대하여 혼화성인 혼화성 블록(miscible block) 및 비혼화성인 비혼화성 블록(immiscible block)을 포함하는, 플라스틱 필름 적층체.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 양친매성 블록 공중합체는 입경이 100nm 이하인 미셀(micelle) 형태인, 플라스틱 필름 적층체.
  8. 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.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 광경화성 탄성 중합체는 ASTM D638에 의해 측정한 신율이 10 내지 200%인, 플라스틱 필름 적층체.
  10. 제 4 항에 있어서,
    상기 무기 미립자는 실리카 나노 미립자, 알루미늄 옥사이드 미립자, 티타늄 옥사이드 미립자 및 징크 옥사이드 미립자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는, 플라스틱 필름 적층체.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 플라스틱 필름은 ISO 527-2에 의해 측정하였을 때 2GPa 이상의 탄성 모듈러스를 나타내는, 플라스틱 필름 적층체.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 코팅층의 두께는 각각 독립적으로 동일하거나 상이하며, 30 내지 300 ㎛인 플라스틱 필름 적층체.
  13. 제1항에 있어서,
    전체 두께는 0.3 내지 1.5 mm인 플라스틱 필름 적층체.
  14. 제1항에 있어서,
    130g의 쇠구슬을 30cm의 높이에서 자유 낙하시켰을 때 균열이 생기지 않는, 플라스틱 필름 적층체.
  15. 제1항에 있어서,
    1 kg의 하중에서 6H 이상의 연필 경도를 나타내는 플라스틱 필름 적층체.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 접착층은 자외선 경화형 또는 열 경화형 수지를 포함하는, 플라스틱 필름 적층체.
  17. 제1항에 있어서,
    광투과율이 90.0% 이상이고 헤이즈가 1.5% 이하인, 플라스틱 필름 적층체.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018155857A1 (ko) * 2017-02-22 2018-08-30 동우화인켐 주식회사 플렉시블 윈도우 적층체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
KR20200047126A (ko) * 2018-10-26 2020-05-07 주식회사 엘지화학 플렉서블 디스플레이 장치의 커버 윈도우 및 디스플레이 장치

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7097959B2 (ja) * 2017-10-27 2022-07-08 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 可撓性カバーレンズフィルム
KR102616107B1 (ko) 2019-06-26 2023-12-20 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 폴더블 디스플레이들을 위한 플렉서블 다층 커버 렌즈 스택들

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120051325A (ko) * 2010-11-12 2012-05-22 김승욱 휴대폰 보호필름
KR101617387B1 (ko) * 2013-02-26 2016-05-02 주식회사 엘지화학 코팅 조성물 및 이로부터 제조되는 플라스틱 필름
KR101578914B1 (ko) * 2013-03-15 2015-12-18 주식회사 엘지화학 플라스틱 필름

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018155857A1 (ko) * 2017-02-22 2018-08-30 동우화인켐 주식회사 플렉시블 윈도우 적층체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
US11618828B2 (en) 2017-02-22 2023-04-04 Dongwoo Fine-Chem Co., Ltd. Flexible window stack structure and display device including the same
KR20200047126A (ko) * 2018-10-26 2020-05-07 주식회사 엘지화학 플렉서블 디스플레이 장치의 커버 윈도우 및 디스플레이 장치

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