WO2009145565A2 - 보호필름 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a protective film in which a transparent plastic substrate on which a functional coating layer is formed is laminated through an adhesive layer.
  • the present invention also relates to a protective film for an e-book to which the touch screen method is applied.
  • Electronic paper refers to a display that has the most similar characteristics to ordinary paper, and is a next-generation display that can freely write, erase, and store data as well as simply displaying information.
  • An electronic book (e-book) using the principle of the electronic paper is also being developed, and such an electronic book is composed of a driving film formed on glass and a protective film for protecting the same.
  • Touch screen e-books require a protective film to operate stably and stably even in a contaminated environment.
  • the protective film for protecting the e-book or the touch screen type of the e-book can be shock-absorbing, physical properties that can withstand moisture and UV is required, the development of such a protective film is required.
  • the present invention is a protective film used in an e-book, it is intended to provide a protective film resistant to moisture and excellent UV shielding properties.
  • the present invention is to provide a protective film having a scratch and anti-glare function.
  • the present invention is to provide a protective film used in the e-book (e-book) to which the touch screen is applied.
  • the present invention relates to a protective film for use in an e-book, and a protective film in which two or more transparent plastic substrates on which a functional coating layer is formed are laminated.
  • the present invention is characterized in the stacking order, by preventing the anti-glare layer is formed in the outermost layer to prevent the glare and scratches.
  • the present invention has been completed by discovering that the first silicon oxide coating layer and the second silicon oxide coating layer are bonded to each other so as to be bonded to each other, thereby providing a film suitable for use as a protective film for an e-book.
  • the protective film of the present invention is characterized not only in the stacking order, but also in its thickness, and found that it is possible to provide a protective film having improved moisture permeability by adjusting the thickness of each layer to a specific range.
  • Protective film prepared in the lamination order and thickness of the present invention is 38 ⁇ 2 °C, 100% R.H conditions (KS M 3088: 2004) moisture permeability is 0.5 g / m2 ⁇ day or less, UV transmittance is 2.0% or less.
  • the protective film according to the present invention has a moisture permeability suitable for use in an e-book, less changes with time of the electronic ink, and can prevent the aging of the film.
  • an anti-glare coating layer 11 is formed on one surface of the first transparent plastic substrate 10, and a first surface is formed on one surface of the second transparent plastic substrate 20.
  • a silicon oxide (SiOx, x is 1.0 to 2.0) coating layer 21 is formed, and a second silicon oxide (SiOx, x is 1.0 to 2.0) coating layer 31 is formed on one surface of the third transparent plastic substrate 30.
  • the first transparent plastic substrate 10 and the second transparent plastic substrate 20 are disposed to face each other, and are bonded to each other through the first adhesive layer 100, and the first silicon oxide coating layer 21 and the second silicon oxide are disposed on the substrate.
  • the coating layer 31 is disposed to face each other and is a protective film bonded through the second adhesive layer 200.
  • the second embodiment of the present invention further includes a conductive coating layer on the protective film of the first embodiment.
  • an anti-glare coating layer 11 is formed on one surface of the first transparent plastic substrate 10, and a first silicon oxide (SiOx, x is 1.0 to 2.0) coating layer on one surface of the second transparent plastic substrate 20 ( 21 is formed, a second silicon oxide (SiOx, x is 1.0 ⁇ 2.0) coating layer 31 is formed on one surface of the third transparent plastic substrate 30, the first transparent plastic substrate 10 and the second
  • the transparent plastic substrate 20 is disposed to face each other and adheres through the first adhesive layer 100, and the first silicon oxide coating layer 21 and the second silicon oxide coating layer 31 are disposed to face each other so that the second adhesive agent is disposed.
  • the conductive coating layer 32 is formed on the third transparent plastic substrate 30 of the protective film bonded through the layer 200.
  • the conductive coating layer 32 may be formed as needed, coating indium tin oxide (ITO) to a thickness of 200 ⁇ 1000 ⁇ by a method selected from sputtering, vacuum deposition, ion plate tapping, coating, solution coating or powder coating. .
  • the first transparent plastic substrate 10, the second transparent plastic substrate 20, or the third transparent plastic substrate 30 may preferably use a plastic material having a light transmittance of 90% or more.
  • a plastic material having a light transmittance of 90% or more for example, polyethylene terephthalate resin, polyethylene naphthalate resin, etc. can be used. Moreover, these can use a stretched thing.
  • the first transparent plastic substrate 10 is not limited to serving as a support of the protective film, when the thickness is 50 to 250 ⁇ m, preferably 100 to 188 ⁇ m, the first transparent plastic substrate 10 has a sufficient thickness as a support, thereby causing damage to the appearance. It does not, and can maintain flexibility.
  • the second transparent plastic substrate 20 and the third transparent plastic substrate 30 are not limited to serving as a support for the silicon oxide coating, but the oxide when the thickness is 10 to 50 ⁇ m, more preferably 12 to 30 ⁇ m It is suitable to serve as a support in the deposition process, and appearance damage such as wrinkles does not occur.
  • the anti-glare coating layer 11 may be used by mixing silicone beads with hard resins such as an acrylic urethane resin or a siloxane resin, and may achieve an anti-glare effect and a scratch prevention effect. If the anti-glare coating layer 11 is thin, the hardness is insufficient, and if too thick, cracks may occur. Moreover, in order to prevent curl from occurring, it is preferable that it is 3-5 micrometers.
  • the first silicon oxide coating layer 21 or the second silicon oxide coating layer 31 may be formed using a vacuum deposition method.
  • the silicon oxide (SiOx, x is 1.0 to 2.0) coating layer has a x value of less than 1.0, transparency decreases and light transmittance is 90% or less, and when it exceeds 2.0, it may be used in the above range because cracks may occur.
  • the thickness of the silicon oxide coating layer is 300 to 1,000 kPa, more preferably 400 to 800 kPa, because it is excellent in moisture resistance and can maintain a transparent color.
  • the first adhesive layer 100 is an adhesive composition made of acrylic resin, and preferably contains a UV blocking agent.
  • the first adhesive layer 100 of the present invention preferably has a light transmittance of 90% or more, a haze of 1% or less, and a shear storage modulus of 10 3 to 10 5 Pa. If the light transmittance of the adhesive layer is 90% or less or the haze is 1% or less, the clarity is poor when the display is realized, and if the shear storage modulus is less than 10 3 Pa, the adhesive layer is squeezed out at the time of punching. If it exceeds 10 5 Pa, there is a disadvantage in that the adhesive strength is reduced, durability problems and the shock absorption function is weakened.
  • the adhesive composition may further comprise 0.5 to 5 parts by weight of the triazole-based UV blocker relative to the solid content of the resin in order to secure a wide range of UV blocking function. If the content of triazole-based UV screening agent is less than 0.5 parts by weight, UV permeability increases rapidly after QUV test, which may damage the driving layer in the e-book and slow the response speed.If the content exceeds 5 parts by weight, color after QUV test A change in value can occur.
  • triazine-based UV blockers, antioxidants, heat stabilizers, optical brighteners, and the like, which are commonly used in the art may be further added. The content thereof may be added within a range that does not lower the physical properties of the film, and may preferably further include 0.5 to 5 parts by weight relative to the solid content of the resin.
  • the adhesive composition used for the first adhesive layer of the present invention may further include a crosslinking agent in addition to the acrylic resin.
  • a crosslinking agent By mix
  • a crosslinking agent what has reactivity with the functional group of acrylic resin is used preferably.
  • the crosslinking agent include peroxides, isocyanate crosslinking agents, epoxy crosslinking agents, metal chelate crosslinking agents, melamine crosslinking agents, aziridine crosslinking agents, and metal salts. These crosslinking agents may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together. Among these crosslinking agents, isocyanate crosslinking agents are preferred from the viewpoint of adhesiveness.
  • diisocyanate such as tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, xylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, the diisocyanate addition product modified with various polyols, isocyanurate ring
  • diisocyanate compound etc. which formed the biuret body or the arophanate body are mentioned.
  • the aromatic isocyanate compound may be colored in the pressure-sensitive adhesive layer after curing, and as an isocyanate-based crosslinking agent, an aliphatic or alicyclic isocyanate-based compound is preferable for applications in which transparency is required.
  • the compounding quantity of the said crosslinking agent is normally 0.01-10.0 weight part with respect to 100 weight part of acrylic adhesives, Preferably it is used in 0.05-5.0 weight part. If the crosslinking agent exceeds 10.0 parts by weight, the crosslinking becomes excessive, the tack property is reduced after the drying process, and the adhesive property is poor after lamination with the transparent plastic substrate, and the durability is weakened. do.
  • the first adhesive layer 100 is applied to the adhesive composition on the support and dried to prepare an adhesive layer. Since the adhesive contains a crosslinking agent, the crosslinking treatment is performed by appropriate heat treatment. The crosslinking treatment may be performed in parallel at the temperature of the drying step of the solvent, or may be performed by separately forming a crosslinking treatment step after the drying step. The adhesive layer may be subjected to an aging treatment for the purpose of adjusting the crosslinking reaction of the adhesive layer.
  • the first adhesive layer 100 functions to improve the shock absorbing characteristics between the first transparent plastic substrate and the second transparent plastic substrate. In order to exhibit this function better, a shear storage modulus of 10 3 to 10 5 Pa is used.
  • the second adhesive layer 200 uses a urethane-based adhesive having excellent adhesion to silicon oxide.
  • the adhesive composition used for the 1st adhesive bond layer or the 2nd adhesive bond layer of this invention can be manufactured and used as a liquid composition.
  • a solvent used for example, methyl ethyl ketone, acetone, ethyl acetate, tetrahydrofuran, dioxane, cyclohexanone, n-hexane, toluene, xylene, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, water Etc. can be mentioned.
  • These solvents may be used independently and may mix 2 or more types.
  • the polymerization solvent may be used as it is, and one or more solvents other than the polymerization solvent may be newly added so that the adhesive layer can be uniformly applied.
  • the conductive coating layer 32 formed on the third transparent plastic substrate 30 is a layer providing conductivity to express a touch screen function when the protective film of the present invention is applied to an e-book.
  • Indium Tin Oxide (ITO) may be formed using sputtering, vacuum deposition, ion plate tapping, coating, solution coating, powder coating, and the like, but the method is not limited thereto, and it is preferable to use a sputtering method. .
  • the conductive coating layer 32 is preferably formed to a thickness of 200 ⁇ 1000 ⁇ , more preferably 300 ⁇ 800 ⁇ .
  • the electric signal is smoothly transmitted, and the resolution of the display can be expressed when it is installed and driven in the final product without impairing the transparency.
  • the protective film according to the present invention can minimize the change of e-ink over time when applied as a protective film of the e-book, and can prevent the aging of the driving film with a low UV transmittance.
  • Figure 1 shows a first embodiment of the protective film according to the present invention.
  • Figure 2 shows a second embodiment of the protective film according to the present invention.
  • UV transmittance measured using a Varian, Cary 5000 UV-visible spectrophotometer.
  • the anti-glare coating layer of the first transparent plastic was directed toward the UV light source, and then the UV transmittance was measured in the entire UV wavelength range (200-300 nm). The value showing the highest UV transmittance in the measured range was used.
  • -UV transmittance after QUV (%) In the QUV chamber equipped with a lamp that emits UVB wavelength after the production of the protective film, the surface of the first transparent plastic substrate is directed toward the light source, and left for 100 hours, and then 200 using a UV transmittance meter. UV transmittance was measured in the ⁇ 300nm UV wavelength range. The value showing the highest UV transmittance in the measured range was used.
  • the adhesive layer composition used in the preparation of the protective film After dissolving the adhesive layer composition used in the preparation of the protective film in a solvent, it was applied to the Teflon sheet by a solvent casting method to blow off the solvent to prepare a film of 1mm thickness formed only the adhesive layer.
  • the adhesive layer film thus prepared is placed on the center of the fixed bottom plate and the rotatable top plate by using a rheometer (Rheometrics, RMS), and the change of shear force according to the frequency (angle at which the top plate moves per unit time). was measured.
  • the strain (strain) is 5%
  • the data was measured in the range of 1 ⁇ 100 radian / sec
  • the storage modulus at 10 radian / sec was used as a reference value.
  • Coating thickness measured using a thickness gauge.
  • Light transmittance of the protective film was measured using the total transmittance value measured using Nippon Denshoku's 300A model. If less than 60%, it was marked as bad.
  • a polyethylene terephthalate film (Kolon, H11F) having a thickness of 188 ⁇ m and a width of 1000 mm was prepared.
  • silica beads Shin-Etsu Chemical, X-52-854
  • acrylic urethane resin DAI NIPPON PRINTING, UNIDICK 17-824-9
  • a 500 ⁇ m thick SiO 1.5 coating layer was formed on a polyethylene terephthalate film (Kolon, FQ00) having a thickness of 12 ⁇ m and a width of 1000 mm by a vacuum deposition method.
  • a 500 ⁇ m thick SiO 1.5 coating layer was formed on a polyethylene terephthalate film (Kolon, FQ00) having a thickness of 12 ⁇ m and a width of 1000 mm by a vacuum deposition method.
  • the second transparent plastic substrate having the first silicon oxide coating layer and the third transparent plastic substrate having the second silicon oxide coating layer were adhered using the second adhesive composition. This was again bonded with the first transparent plastic substrate and the first adhesive composition on which the anti-glare layer was formed.
  • the second adhesive composition After coating the second adhesive composition on the surface on which the first silicon oxide coating layer of the second transparent plastic substrate is formed, it was dried at 100 ° C. for 2 minutes to form a second adhesive layer having a dry coating thickness of 3 ⁇ m. Thereafter, a second silicon oxide coating layer of the third transparent plastic substrate on which the second silicon oxide coating layer was formed was attached.
  • the first adhesive composition was again coated on the surface of the second transparent plastic substrate on which the first silicon oxide coating layer was not formed, and then dried at 100 ° C. for 3 minutes to form a first adhesive layer having a coating thickness of 50 ⁇ m.
  • the surface on which the anti-glare layer of the first transparent plastic substrate was not formed was bonded thereto.
  • Example 1 When preparing the first adhesive composition of Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except for adding 2 parts by weight of an antioxidant (Ciba, Iganox 1010). The physical properties were measured using the protective film thus prepared, and the results are shown in Table 1 below.
  • an antioxidant Ciba, Iganox 1010
  • ITO indium tin oxide
  • Example 3 Except for adding 2 parts by weight of antioxidant (Ciba, Iganox 1010) when preparing the first adhesive composition in Example 3 was prepared in the same manner as in Example 3. The results of measuring the physical properties are shown in Table 1 below.
  • antioxidant Ciba, Iganox 1010
  • the protective film of Example 3 was prepared in the same manner as in Example 3, except that ITO was coated with a thickness of 100 kPa.
  • the protective film of Example 3 was prepared in the same manner as in Example 3, except that ITO was coated with a thickness of 1500 ⁇ .
  • a protective film was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the first silicon oxide coating layer and the second silicon oxide coating layer were not present.
  • the physical properties were measured using the protective film thus prepared, and the results are shown in Table 1 below.
  • a second transparent plastic substrate was prepared in the same manner as in Example 1 except that the deposition layer of aluminum oxide (Al 2 O 3 ).
  • the physical properties were measured using the protective film thus prepared, and the results are shown in Table 1 below.
  • a protective film was manufactured in the same manner as in Example 3, except that the first silicon oxide coating layer and the second silicon oxide coating layer were not present.
  • the physical properties were measured using the protective film thus prepared, and the results are shown in Table 1 below.
  • Example 3 A sample was prepared in the same manner as in Example 3 except that the deposition layer of the second transparent plastic substrate was aluminum oxide (Al 2 O 3 ). The physical properties were measured using the protective film thus prepared, and the results are shown in Table 1 below.
  • the embodiment according to the present invention has excellent water vapor barrier properties because of low water vapor permeability.
  • the UV transmittance is further lowered by adding the antioxidant to the first adhesive composition.
  • the touch screen may be expressed, and it was also found that the moisture permeability, UV transmittance, and light transmittance are also excellent.
  • the protective film having the stacking order and thickness according to the present invention has good water vapor barrier properties and UV shielding properties, and thus can be easily applied to e-book protective films and other applications.
  • the protective film of the present invention can be used for a variety of display devices such as home appliances, automobiles, communication devices, PDAs as well as electronic books.
  • the protective film of the present invention is applicable to an e-book in the form of a touch screen.

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

본 발명은 기능성 코팅층이 형성된 두 장 이상의 투명 플라스틱 기재를 접착제층을 통하여 적층한 보호필름에 관한 것이다.

Description

보호필름
본 발명은 기능성 코팅층이 형성된 투명 플라스틱 기재를 접착제층을 통하여 적층한 보호필름에 관한 것이다.
또한 본 발명은 터치스크린 방식이 적용된 전자책(e-book)용 보호필름에 관한 것이다.
전자종이(e-paper)란 일반 종이와 가장 유사한 특성을 지니는 디스플레이를 말하며, 단순히 정보를 디스플레이 하는 것뿐만 아니라 자유롭게 쓰고 지우며 데이터를 저장할 수도 있는 차세대 디스플레이다.
이러한 전자종이의 원리를 이용한 전자책(e-book) 역시 개발되고 있으며, 이러한 전자책은 유리상에 형성된 구동필름과 이를 보호하기 위한 보호필름으로 구성된다.
또한, 전자책 산업이 발전함에 따라 단순히 정보를 디스플레이 하는 것뿐만 아니라 자유롭게 쓰고 지우며 데이터를 저장할 수도 있는 기능이 요구되었다. 이러한 기능을 더욱 용이하게 활용하기 위해 터치스크린 방식을 적용하기에 이르렀다. 터치스크린 방식의 전자책은 오염 환경에서도 안정적으로 견고하게 동작하도록 하는 보호필름이 요구된다.
따라서 상기의 전자책 또는 터치스크린 방식의 전자책을 보호하기 위한 보호필름은 충격완화를 할 수 있으며, 습기 및 UV에 견딜 수 있는 물성이 요구되며, 이러한 보호필름에 대한 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 전자책(e-book)에 사용되는 보호필름으로서, 습기에 강하고, UV차단성이 우수한 보호필름을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 스크래치 방지 및 눈부심 방지 기능을 가지는 보호필름을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 터치스크린이 적용된 전자책(e-book)에 사용되는 보호필름을 제공하고자 한다.
본 발명은 전자책에 사용하기 위한 보호필름에 관한 것으로, 기능성 코팅층이 형성된 투명 플라스틱 기재를 두 장 이상 적층시킨 보호필름에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 적층 순서에 특징이 있는 것으로, 눈부심방지층이 최외층에 형성되도록 함으로써 눈부심방지 및 스크래치 발생을 방지한다. 또한, 제 1 실리콘 산화물 코팅층 및 제 2 실리콘 산화물 코팅층이 서로 대향되어 접착되도록 함으로써, 투습도가 향상되어 전자책용 보호필름으로 사용하기에 적합한 필름을 제공할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
또한 본 발명의 보호필름은 적층순서 뿐만 아니라 그 두께에 특징이 있으며, 각 층의 두께를 특정 범위로 조절함으로써 투습도가 향상된 보호필름을 제공할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다. 본 발명의 적층순서 및 두께로 제조된 보호필름은 38±2℃, 100% R.H인 조건(KS M 3088:2004)에서 투습도가 0.5 g/㎡·day 이하이며, UV투과도가 2.0 %이하이다.
본 발명에 따른 보호필름은 전자책에 사용하기에 적합한 투습도를 갖으며, 전자잉크의 경시변화가 적고, 필름의 노후를 방지할 수 있다.
이하 도면을 참고하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 도면은 본 발명의 구체적인 설명을 위한 일예일 뿐 본 발명이 도면에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 제 1 구체예는 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 투명 플라스틱 기재(10)의 일면에는 눈부심방지 코팅층(11)이 형성되고, 제 2 투명 플라스틱 기재(20)의 일면에는 제 1 실리콘 산화물(SiOx, x는 1.0 ~ 2.0) 코팅층(21)이 형성되며, 제 3 투명 플라스틱 기재(30)의 일면에는 제 2 실리콘 산화물(SiOx, x는 1.0 ~ 2.0) 코팅층(31)이 형성되고, 상기 제 1 투명 플라스틱 기재(10)와 제 2 투명 플라스틱 기재(20)가 서로 대향하도록 배치하여 제 1 접착제층(100)을 통하여 접착하고, 제 1 실리콘 산화물 코팅층(21)과 제 2 실리콘 산화물 코팅층(31)이 서로 대향하도록 배치하여 제 2접착제층(200)을 통하여 접착한 보호필름이다.
본 발명의 제 2 구체예는 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 구체예의 보호필름에 전도성 코팅층을 더 포함한다. 구체적으로는 제 1 투명 플라스틱 기재(10)의 일면에는 눈부심방지 코팅층(11)이 형성되고, 제 2 투명 플라스틱 기재(20)의 일면에는 제 1 실리콘 산화물(SiOx, x는 1.0 ~ 2.0) 코팅층(21)이 형성되며, 제 3 투명 플라스틱 기재(30)의 일면에는 제 2 실리콘 산화물(SiOx, x는 1.0 ~ 2.0) 코팅층(31)이 형성되고, 상기 제 1 투명 플라스틱 기재(10)와 제 2 투명 플라스틱 기재(20)가 서로 대향하도록 배치하여 제 1 접착제층(100)을 통하여 접착하고, 제 1 실리콘 산화물 코팅층(21)과 제 2 실리콘 산화물 코팅층(31)이 서로 대향하도록 배치하여 제 2접착제층(200)을 통하여 접착한 보호필름의 제 3 투명 플라스틱 기재(30)에 전도성 코팅층(32)이 형성된 보호필름이다. 상기 전도성 코팅층(32)은 필요에 의해 형성될 수 있으며, 인듐 틴 옥사이드(ITO)를 스퍼터링, 진공증착, 이온플레이테핑, 도공법, 용액코팅 또는 분말코팅에서 선택된 방식으로 200 ~ 1000Å 두께로 코팅한다.
이하 본 발명의 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명에서 제 1 투명 플라스틱 기재(10), 제 2 투명 플라스틱 기재(20) 또는 제 3 투명 플라스틱 기재(30)는 광투과율이 90%이상인 플라스틱소재를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트 수지 등이 사용 가능하다. 또한 이들은 연신한 것을 사용할 수 있다.
제 1 투명 플라스틱 기재(10)는 보호필름의 지지체 역할을 수행하는 것으로 제한되는 것은 아니나 두께가 50 ~ 250㎛, 바람직하게는 100 ~ 188㎛인 경우 지지체로서의 충분한 두께를 가지므로 외관의 손상이 발생하지 않으며, 유연성을 유지할 수 있다.
제 2 투명 플라스틱 기재(20) 및 제 3 투명 플라스틱 기재(30)는 실리콘 산화물 코팅의 지지체 역할을 수행하는 것으로 제한되는 것은 아니나 두께가 10 ~ 50㎛, 보다 바람직하게는 12 ~ 30㎛인 경우 산화물 증착 공정에서 지지체 역할을 하기에 적합하고, 주름 등의 외관 손상이 발생하지 않는다.
본 발명에서 눈부심방지 코팅층(11)은 아크릴우레탄계 수지나 실록산계 수지 등의 경질 수지에 실리콘 비드 등을 배합하여 사용할 수 있으며, 눈부심 방지효과 및 스크래치 방지효과를 달성할 수 있다. 상기 눈부심방지 코팅층(11)은 두께가 얇으면 경도 부족이 되고, 지나치게 두꺼우면 크랙이 발생하는 경우가 있다. 또, 컬(curl)이 발생되는 것을 방지하기 위해서는 3 ~ 5㎛인 것이 바람직하다.
본 발명에서 제 1 실리콘 산화물 코팅층(21) 또는 제 2 실리콘 산화물 코팅층(31)은 진공 증착법을 이용하여 형성할 수 있다. 상기 실리콘 산화물(SiOx, x는 1.0 ~ 2.0) 코팅층은 x값이 1.0미만이면 투명성이 저하되어 광투과도가 90%이하가 되며, 2.0을 초과하는 경우 크랙이 발생할 수 있으므로 상기 범위로 사용하는 것이 좋다. 실리콘 산화물 코팅층의 두께는 300 ~ 1,000Å, 보다 바람직하게는 400 ~ 800Å 인 것이 내습성이 우수하고, 투명한 색상을 유지할 수 있으므로 좋다.
본 발명의 보호필름에서 제 1 접착제층(100)은, 아크릴계 수지로 이루어진 접착제 조성물로서, UV차단제가 포함된 것이 바람직하다. 본 발명의 제 1 접착제층(100)은 광투과도가 90%이상이며, 헤이즈가 1%이하이고, 전단저장탄성율이 103 ~ 105Pa인 것이 바람직하다. 접착제층의 광투과도가 90% 이하이거나 헤이즈가 1%이하이면, 디스플레이 구현 시 선명도가 떨어지고, 전단저장탄성율이 103Pa미만이면 타발 시 접착제층이 삐져나와 제품 조립 시 문제가 발생하며, 그 값이 105Pa을 초과하는 경우 접착력이 떨어져 내구성에 문제가 발생하게 되고 충격흡수 기능이 약해지는 단점이 있다.
또한 상기 접착제 조성물은 넓은 영역의 UV차단 기능확보를 위해 트리아졸계 UV차단제를 수지의 고형분 대비 0.5 ~ 5 중량부 더 포함할 수 있다. 트리아졸계 UV차단제의 함량이 0.5중량부 미만인 경우 QUV 테스트 후 UV투과도가 급격히 증가해 전자책에서 구동층에 손상이 가해져 응답속도가 느려질 수 있으며, 그 함량이 5중량부를 초과하는 경우 QUV테스트 후 색상 값의 변화가 생길 수 있다. 이밖에도 필요에 따라 해당분야에서 통상적으로 사용되는 트리아진계 UV차단제, 산화방지제, 열안정제, 형광증백제 등을 더 첨가할 수 있다. 이들의 함량은 필름의 물성을 저하하지 않는 범위 내에서 첨가가 가능하며, 바람직하게는 수지의 고형분 대비 0.5 ~ 5 중량부 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제 1 접착제층에 사용되는 접착제 조성물은, 상기 아크릴계 수지 외에 가교제를 더 포함할 수 있다. 가교제의 배합에 의해, 가교 처리되어 내열성 및 내수성을 향상시킬 수 있다. 가교제로는 아크릴계 수지의 관능기와의 반응성을 갖는 것이 바람직하게 사용된다. 가교제로는 과산화물, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제, 멜라민계 가교제, 아지리딘계 가교제, 금속염 등을 들 수 있다. 이들 가교제는 1 종을 단독으로 사용하거나, 또는 2 종 이상을 병용할 수 있다. 이들 가교제 중에서도 이소시아네이트계 가교제가 접착성의 관점에서 바람직하다. 이소시아네이트계 가교제로는, 톨릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트류나, 각종 폴리올로 변성된 디이소시아네이트부가물, 이소시아누레이트고리, 뷰렛체 또는 아로파네이트체를 형성시킨 폴리이소시아네이트 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 방향족계의 이소시아네이트 화합물은, 경화 후의 점착제층이 착색되는 경우가 있기 때문에, 투명성이 요구되는 용도에서는, 이소시아네이트계 가교제로는, 지방족계나 지환족계의 이소시아네이트계 화합물이 바람직하다. 상기 가교제의 배합량은, 아크릴계 접착제 100 중량부에 대하여, 통상적으로, 0.01 ~ 10.0 중량부 범위이며, 바람직하게는 0.05 ∼ 5.0 중량부로 사용된다. 가교제가 10.0 중량부를 초과하면 가교가 과다하게 되어 건조 공정이후 택(Tack)성이 떨어져 투명 플라스틱 기재와의 합지 후 접착력 특성이 떨어져 후 내구성이 약해지며, 0.01 중량부 미만이면 경화도가 떨어져 내수성이 떨어지게 된다.
상기 제 1접착제층(100)은 접착제 조성물을 지지체 상에 도포, 건조시켜 접착제층을 제조한다. 접착제가 가교제를 함유하므로 적절한 가열처리에 의해 가교 처리가 실시된다. 가교 처리는, 용매의 건조 공정의 온도에서 병행해도 되고, 건조 공정 후에 별도 가교 처리 공정을 형성하여 행해도 된다. 접착제층은 접착제층의 가교 반응의 조정을 목적으로 에이징 처리를 행해도 된다.
본 발명에서 제 1 접착제층(100)은 제 1 투명 플라스틱 기재와 제 2 투명 플라스틱 기재 간의 충격흡수 특성을 향상시키는 기능을 한다. 이 기능을 보다 양호하게 발휘시키기 위하여, 전단저장탄성율이 103 ~ 105Pa인 것을 사용한다.
본 발명에서 제 2 접착제층(200)은 실리콘산화물과의 접착력이 우수한 우레탄계 접착제를 사용한다.
본 발명의 제 1 접착제층 또는 제 2 접착제층에 사용되는 접착제 조성물은 액상의 조성물로 제조하여 사용할 수 있다. 사용되는 용매로는, 예를 들어, 메틸에틸케톤, 아세톤, 아세트산에틸, 테트라하이드로푸란, 디옥산, 시클로헥사논, n-헥산, 톨루엔, 자일렌, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, 물 등을 들 수 있다. 이들 용매는 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 혼합해도 된다. 용매는, 중합 용매를 그대로 사용할 수 있는 것 외에, 접착제층을 균일하게 도포할 수 있도록, 중합 용매 이외의 1 종 이상의 용매를 새롭게 첨가해도 된다.
본 발명에서 제 3 투명 플라스틱 기재(30)에 형성된 전도성 코팅층(32)은 본 발명의 보호필름을 전자책에 적용 시 터치스크린 기능을 발현하기 위해 전도성을 부여해 주는 층이다. ITO(Indium Tin Oxide)를 스퍼터링, 진공증착, 이온플레이테핑, 도공법, 용액코팅, 분말코팅 등을 사용하여 형성시킬 수 있고, 방법은 이에 한정되지 않으며, 좋게는 스퍼터링 방식을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전도성 코팅층(32)은 200~1000Å의 두께로 형성시키는 것이 바람직하며 300~800Å가 더욱 바람하다. 200~1000Å의 범위에서 터치스크린 작동 시 전기 신호 전달이 원활히 되며, 투명도를 저해하지 않아 최종 제품에 장착하여 구동 시 디스플레이의 해상도가 발현될 수 있다.
본 발명에 따른 보호필름은 투습도가 낮아 전자책의 보호필름으로 적용 시 전자잉크의 경시변화를 최소화 할 수 있으며, UV투과도가 낮아 구동필름의 노후를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 보호필름의 제 1구체예를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 보호필름의 제 2구체예를 나타낸 것이다.
- 도면의 주요 부분에 대한 설명 -
10 : 제 1 투명 플라스틱 기재(first transparent plastic substrate)
11 : 눈부심 방지 코팅층(anti-glare coating layer)
20 : 제 2 투명 플라스틱 기재(second transparent plastic substrate)
21 : 제 1 실리콘 산화물 코팅층(first silicon oxide coating layer)
30 : 제 3 투명 플라스틱 기재(third transparent plastic substrate)
31 : 제 2 실리콘 산화물 코팅층(second silicon oxide coating layer)
32 : 전도성 코팅층(conductive coating layer)
100 : 제 1 접착제층(first adhesive layer)
200 : 제 2 접착제층(second adhesive layer)
이하는 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 일예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하 실시예에서 물성의 측정방법은 다음과 같다.
1) 투습도 : KS M3088:2004 (38± 2℃, 100% R.H.) 방법으로 측정을 하였다.
불합격: 투습도가 0.5초과
합격: 투습도가 0.5이하
2) UV투과도 : 베리안, Cary 5000 UV-visible spectrophotometer를 사용하여 측정하였다.
- QUV 전 UV투과도(%): 보호필름 제조 후 제1투명 플라스틱의 눈부심방지코팅층이 UV광원쪽으로 향하게 한 후 전 UV파장영역(200~300nm)에서 UV투과도를 측정하였다. 측정한 범위에서 가장 높은 UV투과도를 나타내는 값을 사용하였다.
불합격: 2.0 초과
합격: 2.0 이하
- QUV 후 UV투과도(%) : 보호필름 제조 후 UVB파장의 빛을 발하는 램프가 설치된 QUV 챔버에서 제1투명 플라스틱 기재의 면이 광원쪽으로 향하게 하고, 100시간동안 방치한 후 UV투과도 측정기를 이용해 200~300nm UV파장영역에서 UV투과도를 측정하였다. 측정한 범위에서 가장 높은 UV투과도를 나타내는 값을 사용하였다.
불합격: 2.0 초과
합격: 2.0 이하
3) 전단저장탄성율
보호필름 제조 시 사용한 접착층 조성물을 용제에 용해시킨 후, 솔벤트캐스팅 방법으로 테프론쉬트에 도포하고 용제를 날려 점착층만 형성된 1mm두께의 필름을 제조하였다. 이렇게 제조된 접착층 필름을 Rheometer(Rheometrics, RMS)를 이용하여, 고정식의 하단판과 회전이 가능한 상단판의 중앙에 필름을 올려놓고, 주파수(상단의 판이 단위시간 당 움직이는 각도)에 따른 전단력의 변화를 측정하였다. 이때 스트레인(strain)을 5%로 하고, 1 ~ 100 radian/sec범위로 데이타를 측정한 후, 10 radian/sec에서의 저장탄성율 값을 기준 값으로 활용하였다.
4) 코팅두께 : 두께측정기를 이용해 측정하였다.
5) 외관 : 육안검사를 하였으며, 외관상 특이사항이 없으면 합격, 주름발생이 있으면 불합격으로 하였다.
6) 보호필름의 광투과도 : 광투과도는 니폰덴쇼규사(Nippon Denshoku)의 300A 모델을 이용해 측정한 total transmittance값을 이용하였으며, 보호필름의 광투과도가 88%이상이면 양호, 60~88%이면 보통, 60%미만이면 불량으로 표기하였다.
[실시예 1]
눈부심방지 코팅층이 형성된 제 1 투명 플라스틱 기재의 제조
두께 188㎛, 폭 1000㎜의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (코오롱, H11F)을 준비하였다. 아크릴우레탄계 수지 (대일본일잉크공업주식회사(DAI NIPPON PRINTING), 유니디크 17-824-9) 100중량부에 대하여, 실리카비드(신에쯔케미칼, X-52-854)를 5중량부로 첨가하여 혼합하여 눈부심방지층에 사용할 조성물을 제조하였다. 이 조성물을 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 일면에 도포하여, 100℃에서 3 분 동안 건조한 후, 즉시 오존 타입 고압 수은등(80W/㎝, 15㎝ 집광형) 2 등으로 자외선 조사를 하여 두께 5㎛의 눈부심방지층을 형성하였다.
제 1 실리콘 산화물 코팅층이 형성된 제 2 투명 플라스틱 기재의 제조
두께 12㎛, 폭 1000㎜ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (코오롱, FQ00)에 진공증착방법에 의해 500Å두께의 SiO1.5 코팅층을 형성하였다.
제 2 실리콘 산화물 증착층이 형성된 제 3 투명 플라스틱 기재의 제조
두께 12㎛, 폭 1000㎜ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (코오롱, FQ00)에 진공증착방법에 의해 500Å두께의 SiO1.5 코팅층을 형성하였다.
제1 접착제 조성물의 제조
아크릴계 접착제(쏘켄사, SK2094R)의 고형분 100 중량부에 대하여, 이소시아네이트가교제(쏘켄사, E-AX)를 0.3 중량부 첨가하고, UV 차단제로 벤조트리아졸(시바, 티누빈 1130) 1중량부를 사용하고, 메틸에틸케톤을 첨가해 용액의 고형분이 20%가 되도록 혼합하여, 접착제 조성물을 제조하였다.
제2 접착제 조성물의 제조
폴리우레탄계 수지(강남화성, neoforce 338) 고형분 100중량부에 대하여, 이소시아네이트경화제(강남화성 CL 100) 20중량부를 첨가한 후 톨루엔용제로 희석하여 고형분 10%인 용액을 제조하였다.
보호필름의 제조
도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 실리콘 산화물 코팅층이 형성된 제 2 투명 플라스틱 기재와 제 2 실리콘 산화물 코팅층이 형성된 제 3 투명 플라스틱 기재를 제 2 접착제 조성물을 사용하여 접착하였다. 이를 다시 눈부심방지층이 형성된 제 1 투명 플라스틱 기재와 제 1 접착제 조성물로 접착하였다.
구체적으로, 제 2 투명 플라스틱 기재의 제 1 실리콘 산화물 코팅층이 형성된 면에 제 2 접착제 조성물을 코팅한 후, 100℃에서 2분간 건조시켜 건조도포두께가 3㎛인 제 2 접착제층을 형성하였다. 이 후 제 2 실리콘 산화물 코팅층이 형성된 제 3 투명 플라스틱 기재의 제 2 실리콘 산화물 코팅층을 부착하였다.
제 2 투명 플라스틱 기재의 제 1 실리콘 산화물 코팅층이 형성되지 않은 면에 다시 제1 접착제 조성물을 코팅한 후, 100℃에서 3분간 건조시켜 코팅두께가 50㎛인 제 1 접착제층을 형성하였다. 여기에 제 1 투명 플라스틱 기재의 눈부심방지층이 형성되지 않은 면을 접착하였다.
이렇게 제조된 보호필름을 이용하여 물성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 2]
상기 실시예 1의 제 1 접착제 조성물 제조 시 산화방지제(시바, 이가녹스1010)를 2 중량부 더 추가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. 이렇게 제조된 보호필름을 이용하여 물성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 3]
도 2와 같이, 전도성 코팅층을 더 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과와 동일하게 제조하였다.
구체적으로, 실시예 1에서 제조된 보호필름의 제 3 투명 플라스틱 기재의 제 2 실리콘 산화물 코팅층이 증착되지 않은 면에 ITO(Indium Tin Oxide)를 스퍼터링방식으로 500Å두께로 코팅하여 전도성 코팅층을 형성하였다. 물성을 측정한 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 4]
상기 실시예 3에서 제 1 접착제 조성물 제조 시 산화방지제(시바, 이가녹스1010)을 2중량부 더 추가한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 제조하였다. 물성을 측정한 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 5]
상기 실시예 3의 보호필름 제조 시 ITO를 100Å두께로 코팅한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 제조하였다.
[실시예 6]
상기 실시예 3의 보호필름 제조 시 ITO를 1500Å두께로 코팅한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 제조하였다.
[비교예 1]
제 1 실리콘산화물 코팅층 및 제 2 실리콘산화물 코팅층이 없는 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 보호필름을 제작하였다. 이렇게 제조된 보호필름을 이용하여 물성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
[비교예 2]
제 2 투명 플라스틱 기재의 증착층이 알루미늄옥사이드(Al2O3)인 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 제조하였다. 이렇게 제조된 보호필름을 이용하여 물성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
[비교예 3]
제 1 실리콘산화물 코팅층 및 제 2 실리콘산화물 코팅층이 없는 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 보호필름을 제작하였다. 이렇게 제조된 보호필름을 이용하여 물성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
[비교예 4]
제 2 투명 플라스틱 기재의 증착층이 알루미늄옥사이드(Al2O3)인 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 샘플을 제조하였다. 이렇게 제조된 보호필름을 이용하여 물성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure PCTKR2009002813-appb-I000001
상기 표에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예는 투습도가 낮아 수증기 배리어성이 우수한 것을 알 수 있었다. 또한 실시예 2의 경우 제 1 접착제 조성물에 산화방지제를 첨가함으로써 UV투과도가 더욱 낮아지는 것을 알 수 있었다. 또한 전도성 코팅층이 형성된 경우 터치스크린이 발현될 수 있으며, 투습도와 UV투과도 및 광투과도 역시 우수한 것을 알 수 있었다.
그러나 실리콘산화물층이 없는 비교예의 경우 투습도가 급격히 증가하는 것을 확인하였고, 투명증착층의 소재가 알루미늄옥사이드를 사용한 경우 수증기 투과도가 실리콘산화물을 사용한 것 대비 증가한 것을 확인하였다.
따라서 본 발명에 따른 적층 순서 및 두께를 갖는 보호필름은 수증기 배리어성 및 UV차폐성이 양호해 전자책용 보호필름 및 기타 용도로 용이하게 적용할 수 있음을 알 수 있었다.
본 발명의 보호필름은 전자책뿐만 아니라 가전제품, 자동차, 통신기기, PDA 등의 디스플레이 장치에 이르기까지 다양하게 사용가능하다.
또한, 본 발명의 보호필름은 터치스크린 형태의 전자책에 적용 가능하다.

Claims (12)

  1. 제 1 투명 플라스틱 기재의 일면에는 눈부심방지 코팅층이 형성되고, 제 2 투명 플라스틱 기재의 일면에는 제 1 실리콘 산화물(SiOx, x는 1.0 ~ 2.0) 코팅층이 형성되며, 제 3 투명 플라스틱 기재의 일면에는 제 2 실리콘 산화물(SiOx, x는 1.0 ~ 2.0) 코팅층이 형성되고,
    상기 제 1 투명 플라스틱 기재와 제 2 투명 플라스틱 기재가 서로 대향하도록 배치하여 제 1 접착제층을 통하여 접착하고, 상기 제 1 실리콘 산화물 코팅층과 제 2 실리콘 산화물 코팅층이 서로 대향하도록 제 2 접착제층을 통하여 접착한 보호필름.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보호필름은 제 3 투명 플라스틱 기재의 상부에 전도성 코팅층을 더 포함하는 보호필름.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 전도성 코팅층은 인듐 틴 옥사이드(ITO)를 스퍼터링, 진공증착, 이온플레이테핑, 도공법, 용액코팅 또는 분말코팅에서 선택된 방식으로 200 ~ 1000Å 두께로 코팅한 보호필름.
  4. 제 1항 내지 제 3항에서 선택되는 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 실리콘 산화물 코팅층 또는 제 2 실리콘 산화물 코팅층은 진공증착에 의해 300 ~ 1,000Å 두께로 코팅한 보호필름.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 눈부심 방지 코팅층은 우레탄아크릴레이트계 수지에 실리콘비드를 첨가한 조성물을 사용하여 건조도포두께 3 ~ 5㎛로 코팅한 보호필름.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 접착제층은 UV차단제가 포함된 아크릴계 접착제 조성물을 사용하여 건조도포두께 30 ~ 60㎛로 코팅한 보호필름.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 접착제층은 광투과도가 90%이상이며, 헤이즈가 1%이하이고, 전단저장탄성율이 103 ~ 105Pa인 보호필름.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 접착제 조성물은 트리아졸계열의 UV차단제를 포함하는 보호필름.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 접착제 조성물은 트리아진계 UV차단제, 산화방지제, 열안정제, 형광증백제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 포함하는 보호필름.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 2 접착제층은 우레탄계 접착제 조성물을 사용하여 건조도포두께 1 ~ 10㎛로 코팅한 보호필름.
  11. 제 1항 내지 제 3항에서 선택되는 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 투명 플라스틱 기재는 두께가 50 ~ 250㎛이고, 제 2 투명 플라스틱 기재는 두께가 10 ~ 50 ㎛이며, 제 3 투명 플라스틱 기재는 두께가 10 ~ 50 ㎛인 보호필름.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1 투명 플라스틱 기재, 제 2 투명 플라스틱 기재 또는 제 3 투명 플라스틱 기재는 투명 플라스틱 기재는 광투과율이 90%이상인 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트를 사용하는 보호필름.
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