KR20210100105A - 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 필름 상호간이 부착되지 않는 플렉시블 디스플레이용의 표면보호필름을 제공하는 것을 과제로 한다. 그 해결수단으로서, 폴리우레탄으로 이루어지는 보호층을 최표면에 구비하고, 상기 폴리우레탄의 tanδ 피크온도가 20℃ 이상인 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름을 제공한다.
Description
본 발명은, 플렉시블 디스플레이 표면의 투명기판을 보호하기 위한 표면보호필름에 관한 것이다.
스마트폰, 태블릿형 PC, 휴대형 음악 플레이어 등 디스플레이를 구비하는 전자기기에 있어서, 디스플레이 표면의 투명기판을 보호하기 위하여 표면보호필름을 접합하는 경우가 있다. 표면보호필름에는, 광투과성, 비착색성, 내후성(耐候性), 내가소제성, 방오성(防汚性) 등이 요구된다. 또한 정전용량식 터치패널에 의하여 조작되는 디스플레이를 구비하는 전자기기의 사용이 일반적인 것이 됨으로써, 표면보호필름에는, 터치펜의 필기감, 조작성, 내찰상성(耐擦傷性), 터치펜의 선단(先端)에 의하여 눌린 필름이 시간이 지나 원래대로 돌아오는 자기수복성(自己修復性) 등이 새롭게 요구되고 있다.
이러한 표면보호필름으로서, 예를 들면 본 출원인들은, 특허문헌1에 있어서, 폴리에테르폴리올과 지방족 이소시아네이트와 알코올계 경화제와 비아민계 촉매의 경화물인 열경화성 폴리우레탄으로 이루어지는 보호층, 투명기재필름, 점착제층의 3층이 이 순서대로 적층되어 있는 표면보호필름을 제안하고 있고, 특허문헌2에 있어서, 폴리카보네이트계 폴리우레탄으로 이루어지는 보호층, 투명기재필름, 점착제층의 3층이 이 순서대로 적층되어 있는 표면보호필름을 제안하고 있다.
또한 최근에 접거나 말 수 있는 플렉시블 디스플레이를 사용하여, 사용 시에는 대화면(大畵面)이지만 컴팩트하게 수용할 수 있는 전자기기가 출시되기 시작하고 있다. 이러한 플렉시블 디스플레이를 사용한 전자기기에 종래의 표면보호필름을 접합시키면, 수용 시에 접촉하는 표면보호필름 상호간이 부착되어 버려, 디스플레이를 펼칠 때에 큰 힘이 필요하거나, 표면보호필름이 부착된 채로 디스플레이 표면에서 떨어져 버리는 등의 새로운 문제가 발생하고 있다.
본 발명은, 필름 상호간이 부착되지 않는 플렉시블 디스플레이용의 표면보호필름을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구성은 다음과 같다.
1. 폴리우레탄으로 이루어지는 보호층을 최표면에 구비하고,
상기 폴리우레탄의 tanδ 피크온도가 20℃ 이상인 것을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름.
2. 상기 폴리우레탄의 180° 필시험의 점착력이 2.00N/50㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 1에 기재되어 있는 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름.
3. 상기 폴리우레탄의 국제고무경도(IRHD)가 87.0 이상 98.0 이하인 것을 특징으로 하는 1 또는 2에 기재되어 있는 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름.
4. 상기 폴리우레탄이 폴리카보네이트계 또는 폴리에스테르계인 것을 특징으로 하는 1∼3 중의 어느 하나에 기재되어 있는 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름.
5. 상기 보호층의 두께가 50㎛ 이상 400㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 1∼4 중의 어느 하나에 기재되어 있는 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름.
6. 폴리우레탄으로 이루어지는 보호층을 최표면에 구비하고, 상기 폴리우레탄의 tanδ 피크온도가 20℃ 이상인 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름의 제조방법으로서,
재료조성물을, 이간하여 배치된 한 쌍의 롤에 의하여 송출되는 제1 및 제2간극유지부재의 간극에 유입시키고,
상기 재료조성물을, 상기 제1 및 제2간극유지부재의 사이에 지지된 상태로 열경화하여 상기 보호층으로 하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름의 제조방법.
7. 상기 폴리우레탄의 180° 필시험의 점착력이 2.00N/50㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 6에 기재되어 있는 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름의 제조방법.
8. 상기 폴리우레탄이 폴리카보네이트계 또는 폴리에스테르계인 것을 특징으로 하는 6 또는 7에 기재되어 있는 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름의 제조방법.
9. 상기 제1 및 제2간극유지부재의 일방이 요철을 구비하는 필름이고, 상기 필름의 요철을 구비하는 측에서 상기 재료조성물을 지지하는 것을 특징으로 하는 6∼8 중의 어느 하나에 기재되어 있는 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름의 제조방법.
본 발명의 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름(이하, 표면보호필름이라고도 한다)은, 표면보호필름 상호간이 부착되기 어렵기 때문에, 플렉시블 디스플레이(이하, 디스플레이라고도 한다)의 표면보호필름으로서 적합하게 이용할 수 있다. 본 발명의 표면보호필름은, 폴리우레탄으로 이루어지는 보호층을 사용함으로써, 광투과성, 비착색성, 내후성이 우수하다. 국제고무경도(IRHD)가 87.0 이상 98.0 이하인 표면보호필름은, 터치펜으로 쓰는 느낌이 양호하여, 연필로 종이에 필기하고 있는 것과 같은 필기감을 가지고 있다.
보호층이 50㎛ 이상 400㎛ 이하의 두께를 가지는 표면보호필름은, 표면보호필름으로서 사용할 수 있는 광학특성을 만족하고, 또한 자기수복성이 우수하다. 또한 보호층 표면에 요철을 형성함으로써, 방현성(防眩性)을 부여할 수도 있다.
폴리카보네이트계 폴리우레탄으로 이루어지는 보호층은, 내가소제성이 우수하고, 폴리에스테르계 폴리우레탄으로 이루어지는 보호층은, 내가소제성, 내유성(耐油性)이 우수하다. 그 때문에 이들 폴리우레탄으로 이루어지는 보호층은, 여러 고무제품이나 유제(油劑)와 접촉하여도 변색, 팽윤 등이 일어나기 어렵다.
본 발명의 표면보호필름에 이형필름(離型film)과 박리필름(剝離film)을 적층한 표면보호필름 적층체는, 표면보호필름의 손상, 오염을 방지할 수 있어 취급성이 우수하다.
본 발명의 제조방법에 의하여, 표면보호필름을 연속으로 제조할 수 있다. 또한 습식 도포법으로는 제조가 곤란한 50㎛ 이상 400㎛ 이하의 두께를 가지는 보호층을, 광학특성을 저하시키지 않고 제조할 수 있다. 또한 전사법에 의하여, 보호층의 표면에 요철을 용이하게 형성할 수 있다.
도1은, 본 발명의 1실시태양인 표면보호필름을 나타내는 도면이다.
도2는, 본 발명의 1실시태양인 표면보호필름을 플렉시블 디스플레이 표면의 투명기판에 접합시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도3은, 표면보호필름 적층체를 나타내는 도면이다.
도4는, 표면보호필름의 보호층의 제조방법을 나타내는 도면이다.
도2는, 본 발명의 1실시태양인 표면보호필름을 플렉시블 디스플레이 표면의 투명기판에 접합시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도3은, 표면보호필름 적층체를 나타내는 도면이다.
도4는, 표면보호필름의 보호층의 제조방법을 나타내는 도면이다.
도1, 도2에 본 발명의 1실시태양인 표면보호필름, 1실시태양인 표면보호필름을 플렉시블 디스플레이 표면에 위치하는 투명기판에 접합시킨 상태를 각각 나타낸다. 또한 도1, 도2에 있어서, 각 층의 두께는 실제의 두께를 의미하는 것은 아니다.
1실시태양인 표면보호필름(10)은, 폴리우레탄으로 이루어지는 보호층(1), 점착제층(2)이 이 순서대로 적층되어 형성된다. 또한 1실시태양인 표면보호필름(10)은, 투명기판(20) 상에 점착제층(2)을 통하여 접합된다. 이와 같이 본 발명의 표면보호필름은, 투명기판의 표면에 부착됨으로써 투명기판의 손상, 균열, 오염 등을 방지하는 것이다.
「보호층」
보호층은 폴리우레탄으로 이루어진다. 폴리우레탄은, 적어도 폴리올과 이소시아네이트와 알코올계 경화제를 함유하는 액상(液狀)의 재료조성물을 열경화시켜 얻어지는 캐스팅 타입의 열경화성 폴리우레탄이다. 또한 본 발명에 있어서 보호층을 형성하는 폴리우레탄은, 그 요구특성을 저해하지 않는 범위에서, 필요에 따라 착색제, 광안정제, 열안정제, 산화방지제, 방미제(防黴劑), 난연제, 활제(滑劑) 등 각종 첨가제를 함유할 수 있다.
a. 폴리올
폴리올로서는, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리옥시테트라메틸렌글리콜 등의 폴리옥시알킬렌글리콜류, 또는 비스페놀A, 글리세린의 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드 등의 알킬렌옥사이드 부가물류인 폴리에테르계 폴리올; 아디핀산, 무수프탈산, 이소프탈산, 말레인산, 푸마르산 등의 이염기산과, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 트리메틸올프로판 등의 글리콜류의 중합반응에 의하여 얻어지는 폴리에스테르계 폴리올; 폴리카프로락톤글리콜, 폴리카프로락톤트리올, 폴리카프로락톤테트라올 등의 폴리카프로락톤계 폴리올; 폴리카보네이트글리콜, 폴리카보네이트트리올, 폴리카보네이트테트라올 등의 폴리카보네이트계 폴리올 등; 및 이들에 측쇄(側鎖)나 분기구조(分岐構造)를 도입한 유도체, 변성체, 또한 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.
이들 중에서 폴리카보네이트계 폴리올로부터 얻어지는 폴리카보네이트계 폴리우레탄은, 내가소제성이 우수하여, 고무제품 등의 접촉에 의하여 가소제가 이행하여 팽윤하는 것을 방지할 수 있다. 또한 폴리에스테르계 폴리올로부터 얻어지는 폴리에스테르계 폴리우레탄은, 내가소제성, 내유성(耐油性)이 우수하여, 가소제 및 핸드크림이나 선크림 등의 다양한 유분이 이행하여 팽윤하는 것을 방지할 수 있다.
a1. 폴리카보네이트계 폴리올
폴리카보네이트계 폴리올로서는, 예를 들면 디알킬카보네이트와 디올의 반응물을 들 수 있다. 또한 폴리카보네이트계 폴리올로서는, 예를 들면 폴리카보네이트글리콜, 폴리카보네이트트리올, 폴리카보네이트테트라올, 이들에 측쇄나 분기구조를 도입한 유도체, 변성체, 또한 이들의 혼합물 등을 사용할 수도 있다.
상기 디알킬카보네이트로서는, 예를 들면 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트 등의 디알킬카보네이트, 디페닐카보네이트 등의 디아릴카보네이트, 에틸렌카보네이트 등의 알킬렌카보네이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.
상기 디올로서는, 예를 들면 1,4-부탄디올, 디에틸렌글리콜, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-도데칸디올, 2-에틸-1,6-헥산디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2,4-디메틸-1,5-펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,3-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 2,2'-비스(4-히드록시시클로헥실)-프로판 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다. 상기 디올로서는, 탄소수가 4∼9인 지방족 디올 또는 지환족 디올이 바람직하고, 예를 들면 1,4-부탄디올, 디에틸렌글리콜, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2,4-디메틸-1,5-펜탄디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올 및 1,9-노난디올을 단독으로 또는 2종 이상 병용하는 것이 바람직하다. 또한 분기구조를 구비하지 않는 것이 더 바람직하다.
a2. 폴리에스테르계 폴리올
폴리에스테르계 폴리올로서는, 예를 들면 호박산, 아디핀산, 무수프탈산, 이소프탈산, 말레인산, 푸마르산 등의 이염기산과, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 트리메틸올프로판 등의 글리콜류의 중합반응에 의하여 얻어지는 폴리에스테르계 폴리올을 들 수 있다. 이들 중에서 이염기산으로서 호박산을 사용한 호박산 에스테르계의 폴리우레탄이, 특히 내유성이 우수하기 때문에 바람직하다.
폴리올의 수평균분자량은, 200 이상 10,000 이하인 것이 바람직하고, 500 이상 5,000 이하인 것이 더 바람직하고, 800 이상 3,000 이하인 것이 더욱 바람직하다. 수평균분자량 200 미만에서는, 반응이 지나치게 빨라 취급성이 나쁘고, 또한 성형체가 유연성을 잃어버림과 아울러 깨지기 쉬워지는 경우가 있다. 한편 수평균분자량이 10,000보다 크면, 점도가 지나치게 높아져 취급성이 떨어지고, 또한 성형체가 결정화(結晶化)되어 백탁(白濁)이 생기는 경우가 있다. 또한 본 발명에 있어서 수평균분자량은, JISK1557에 의거하여 측정한 폴리올의 수산기가로부터 산출한 분자량을 의미한다. 다만 상기의 수치범위 밖이더라도, 본 발명의 주지(主旨)를 일탈하지 않으면 이를 제외시키지 않는다.
b. 이소시아네이트
이소시아네이트로서는, 분자 중에 이소시아네이트기를 2개 이상 구비하는 것을 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다. 예를 들면 톨릴렌디이소시아네이트, 톨리딘디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 폴리메틸렌폴리페닐폴리이소시아네이트, 카르보디이미드화 디페닐메탄폴리이소시아네이트, 조제(粗製) 디페닐메탄디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 수소 첨가 디페닐메탄디이소시아네이트, 수소 첨가 크실릴렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 다이머산디이소시아네이트, 노보넨디이소시아네이트 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서 2종류 이상을 병용하여도 좋다.
본 발명에 있어서 보호층을 형성하는 폴리우레탄은, 이소시아네이트 성분으로서 방향환(芳香環)을 구비하지 않는 지방족 이소시아네이트를 사용하는 것이 바람직하다. 지방족 이소시아네이트로부터 얻어지는 폴리우레탄은, 황변(黃變)이 어려워, 광원, 태양광선 등으로부터의 빛이나 열에 의하여 폴리우레탄이 변색되어 투명성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
c. 알코올계 경화제
본 발명의 보호층을 형성하는 폴리우레탄은, 경화제로서 알코올계 경화제를 사용한다. 알코올계 경화제는, 아민계 경화제와 비교하여 인체, 환경에 대한 악영향이 적다.
알코올계 경화제로서는, 분자 중에 2개 이상의 히드록시기를 구비하는 것이면 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다. 예를 들면 에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸글리콜(2,2-디메틸-1,3-프로판디올), 1,6-헥산디올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜, 시클로헥산디메탄올, 수소 첨가 비스페놀A 등의 2가 알코올, 글리세린, 트리메틸올프로판, 부탄트리올, 펜탄트리올, 헥산트리올, 시클로펜탄트리올, 시클로헥산트리올 등의 3가 알코올, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 테트라메틸올프로판 등의 3가 이상의 알코올을 들 수 있다. 이들 중에서 2가 알코올로서는 취급성, 역학물성의 관점에서는 1,4-부탄디올이 바람직하고, 백탁방지의 관점에서는 시클로헥산디메탄올, 수소 첨가 비스페놀A 등의 환상구조를 구비하는 2가 알코올이 바람직하다. 3가 알코올로서는 트리메틸올프로판이 취급성, 역학물성의 관점에서 바람직하다.
알코올계 경화제로서, 2가 알코올을 단독으로 사용한 때에는 성형체가 결정화되어 백탁이 생기는 경우가 있는 것, 3가 알코올을 주성분으로 한 때에는 강도(强度)가 저하되는 경우가 있는 것으로부터, 2가 알코올과 3가 알코올을 병용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 2가 알코올 40∼100중량부, 3가 알코올 60∼0중량부의 범위에서 사용하는 것이 바람직하고, 2가 알코올 60∼80중량부, 3가 알코올 40∼20중량부의 범위에서 사용하는 것이 더 바람직하다. 그리고 2가 알코올로서 1,4-부탄디올을 사용할 때에 백탁이 생기는 경우에는, 1,4-부탄디올의 일부 또는 전부를 시클로헥산디메탄올, 수소 첨가 비스페놀A 등의 환상구조를 구비하는 2가 알코올로 치환하면 좋다.
d. 촉매
본 발명의 보호층을 형성하는 폴리우레탄은, 비아민계 촉매의 존재하에서 열경화시키는 것이 바람직하다. 비아민계 촉매를 사용함으로써 비착색성, 투명성, 내후성이 우수한 폴리우레탄을 얻을 수 있다. 그에 비하여 아민계 촉매에 의하여 열경화시킨 폴리우레탄은, 출사광이 노랗게 되고, 또한 경시적으로 외관이 착색되어 버리는 경우가 있다. 비아민계 촉매로서는, 예를 들면 디라우릴산디-n-부틸주석, 디라우릴산디메틸주석, 디부틸주석옥사이드, 옥탄주석 등의 유기주석화합물, 유기티타늄화합물, 유기지르코늄화합물, 카르복시산주석염, 카르복시산비스무트염 등을 들 수 있다. 이들 중에서 유기주석화합물이 반응속도를 조절하기 쉽기 때문에 바람직하다.
비아민계 촉매는, 상기한 a.∼c.의 총량에 대하여 0.0005중량% 이상 3.0중량% 이하가 되도록 첨가하는 것이 바람직하다. 0.0005중량% 미만에서는, 반응속도가 충분히 빨라지지 않아 효율적으로 성형체를 얻을 수 없는 경우가 있다. 3.0중량%보다 많으면, 반응속도가 지나치게 빨라져, 균일한 두께의 성형체를 얻을 수 없게 되거나, 성형체의 내열성이나 내후성이 저하되거나, 광투과율이 저하되거나, 성형체가 착색되는 등의 불량을 일으키는 경우가 있다. 다만 상기의 수치범위 밖이더라도, 본 발명의 주지를 일탈하지 않으면 이를 제외시키지 않는다.
e. 실리콘계 첨가제
본 발명의 표면보호필름에 있어서 보호층을 형성하는 폴리우레탄은, 실리콘계 첨가제를 함유하는 것이 바람직하다. 폴리우레탄이 실리콘계 첨가제를 함유함으로써 슬라이딩성이 향상되어, 터치펜이나 손가락 등에 의한 터치패널의 조작을 쾌적하게 할 수 있다. 실리콘계 첨가제의 첨가량의 하한은, 상기한 a.∼c.의 총량에 대하여 0.05중량% 이상인 것이 바람직하고, 0.1중량% 이상인 것이 더 바람직하고, 0.3중량% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한 실리콘계 첨가제의 첨가량의 상한은, 상기한 a.∼c.의 총량에 대하여 10.0중량% 이하인 것이 바람직하고, 9.0중량% 이하인 것이 더 바람직하고, 7.0중량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 실리콘계 첨가제의 첨가량이 0.05중량% 미만에서는, 슬라이딩성의 향상이 충분하지 않은 경우가 있고, 10.0중량%보다 많으면, 반대로 슬라이딩성이 지나치게 좋아져서 터치펜의 펜촉이 지나치게 미끄러지는 경우가 있다. 다만 상기의 수치범위 밖이더라도, 본 발명의 주지를 일탈하지 않으면 이를 제외시키지 않는다.
실리콘계 첨가제는, 폴리우레탄의 열경화 전의 재료조성물에 첨가하고, 이 재료조성물을 열경화시킴으로써 폴리우레탄에 함유시킬 수 있다. 또한 실리콘계 첨가제는, 폴리올, 이소시아네이트, 알코올계 경화제에 의하여 형성되는 가교 네트워크와 공유결합을 형성하지 않는 비반응성의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 비반응성의 실리콘계 첨가제는, 보호층의 표면으로 서서히 블리드아웃(bleed-out)하기 때문에 장기간에 걸쳐 슬라이딩성을 부여할 수 있다. 실리콘계 첨가제로서는, 열경화 전의 재료조성물과 상분리되지 않는 것이면 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다. 예를 들면 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산, 폴리아랄킬 변성 폴리디메틸실록산, 장쇄 알킬 변성 폴리디메틸실록산을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 시판품인 신에쓰 가가쿠 고교 가부시키가이샤(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 제품 KF352A, KF615A, X22-4515, KF410, KF412 등을 사용할 수 있다.
보호층은, 적어도 폴리올과 이소시아네이트와 알코올계 경화제를 포함하는 액상의 재료조성물을, 촉매의 존재하에서 열경화시킨 캐스팅 타입의 열경화성 폴리우레탄의 성형체이며, 그 성형방법은, 원숏법(one-shot method), 프리폴리머법, 준프리폴리머법(quasi-prepolymer method) 중의 어느 것이어도 좋다.
원숏법에서는, 폴리올, 이소시아네이트, 알코올계 경화제, 임의의 첨가제, 촉매를 일괄하여 투입하고 열경화시킴으로써, 폴리우레탄의 성형체를 제작할 수 있다.
프리폴리머법에서는, 폴리올과 화학양론적으로 과잉량의 이소시아네이트를 반응시켜 말단(末端)에 이소시아네이트기를 구비하는 프리폴리머를 미리 조제하여 두고, 여기에 소정량의 알코올계 경화제, 임의의 첨가제, 촉매를 혼합하고 프리폴리머를 열경화시킴으로써, 폴리우레탄의 성형체를 제작할 수 있다.
준프리폴리머법에서는, 폴리올의 일부를 미리 알코올계 경화제에 혼합하여 두고, 나머지 폴리올과 이소시아네이트에 의하여 프리폴리머를 조제하고, 여기에 미리 혼합하여 둔 폴리올과 알코올계 경화제, 임의의 첨가제, 촉매의 혼합물을 혼합하여 열경화시킴으로써, 폴리우레탄의 성형체를 제작할 수 있다.
본 발명에 있어서, 폴리우레탄의 열경화 전의 재료조성물에 있어서의 알코올계 경화제에 포함되는 수산기(―OH)의 몰수와 이소시아네이트 또는 프리폴리머의 이소시아네이트기(―NCO)의 몰수의 비(―OH/―NCO : 이하, α비라고 한다)는, 0.8 이상 1.5 이하인 것이 더 바람직하다. α비 0.8 미만에서는 역학물성이 불안정해지고, 1.5보다 크면 표면점착성이 증가하여 양호한 필기감이 손상된다. 또한 보호층을 구성하는 폴리우레탄이 적절하게 변형되고, 내찰상성을 향상시키기 위해서는, α비는 1.05 이상 1.3 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또한 폴리우레탄은, 아크릴 골격(아크릴 골격 또는 메타크릴 골격)을 함유하지 않는 것이 바람직하다. 즉 본 발명의 보호층을 형성하는 폴리우레탄은, 아크릴 변성 폴리우레탄을 포함하지 않는 것이 바람직하다. 아크릴 골격을 구비하는 폴리우레탄은, 폴리우레탄의 유연성이 손상됨과 아울러 내마모성이나 인열강도(引裂强度) 등의 역학적 강도가 저하되는 경우가 있고, 또한 아크릴 골격 또는 메타크릴 골격을 도입하기 위하여 사용한 촉매의 잔사(殘渣)에 의하여 출사광이 착색되는 경우가 있다.
본 발명의 표면보호필름은, 보호층을 형성하는 폴리우레탄의 tanδ 피크온도가 20℃ 이상인 것을 특징으로 한다.
여기에서 tanδ(손실정접)는, 저장탄성률(E')과 손실탄성률(E'')의 비율(E''/E')이다. 저장탄성률(E')은 폴리우레탄 중의 탄성성분의 양에 대응하고, 손실탄성률(E'')은 폴리우레탄 중의 점성성분의 양에 대응한다. 온도를 변화시키면서 tanδ를 측정하면, 어느 온도까지는 증대하고, 그 온도를 넘으면 감소한다. 즉 온도를 변화시키면서 tanδ를 측정하면 최대값이 나타나고, 이 최대값이 나타나는 온도가 tanδ 피크온도이다.
본 발명의 보호층에 있어서, 폴리우레탄은 3차원 망목구조(網目構造)를 형성하고 있지만, tanδ 피크온도 이상의 온도영역에서 폴리우레탄 상호간이 접촉하면, 운동성이 높은 분자쇄가 일방(一方)의 폴리우레탄으로부터 타방(他方)의 폴리우레탄으로 이행하여 분자쇄의 얽힘이 일어나기 때문에, 박리가 어려워진다. 한편 tanδ 피크온도 이하의 온도영역에서는, 폴리우레탄의 분자쇄는 자유롭게 운동할 수 없어, 폴리우레탄이 접촉하여도 그 계면(界面)에서 분자쇄의 얽힘이 일어나지 않기 때문에, 용이하게 박리할 수 있다.
그리고 tanδ 피크온도가 20℃ 이상인 폴리우레탄은, 통상의 사용분위기하에 있으면 폴리우레탄 상호간의 접촉에 의한 부착을 방지할 수 있다. 또한 플렉시블 디스플레이는, 충전 시에 발열하거나 고온분위기하에 방치될 가능성도 있기 때문에, 본 발명의 표면보호필름에 있어서 폴리우레탄의 tanδ 피크온도는, 25℃ 이상인 것이 바람직하고, 30℃ 이상인 것이 더 바람직하다.
본 발명의 표면보호필름은, 폴리우레탄 상호간의 180° 필시험(peel test)의 점착력이 2.0N/50㎜ 이하인 것이 바람직하다. 이 점착력이 2.0N/50㎜을 넘으면, 접촉한 표면보호필름 상호간을 뗄 때에 큰 힘이 필요하여, 플렉시블 디스플레이를 열 때에 뻑뻑하다고 느껴지는 경우가 있다. 이 점착력은, 1.0N/50㎜ 이하인 것이 더 바람직하고, 0.5N/50㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.3N/50㎜ 이하인 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 표면보호필름은, 폴리우레탄의 국제고무경도(IRHD)가 87.0 이상 98.0 이하인 것이 바람직하다. 국제고무경도가 87.0보다 작으면, 터치펜에 의한 조작 시에 펜촉이 보호층을 지나치게 눌러 펜의 움직임이 둔해진다. 반대로 국제고무경도가 98.0보다 크면, 펜촉이 보호층을 누르지 못하기 때문에 터치펜에 의한 조작 시의 저항감이 작아 펜의 움직임이 지나치게 가벼워진다.
또한 tanδ 피크온도, 점착력, 경도는, 가교점(架橋點) 사이의 거리의 설계나 하드 세그먼트/소프트 세그먼트의 모폴로지(morphology)를 제어함으로써 조정할 수 있다. 구체적으로는, 폴리우레탄을 구성하는 우레탄 소프트 세그먼트의 분자골격이나 분자량, 관능기수 및 하드 세그먼트의 양, 알코올계 경화제의 2가/3가의 배합비 등에 의하여 조정할 수 있다.
보호층의 두께는, 50㎛ 이상 400㎛ 이하가 바람직하고, 100㎛ 이상 300㎛ 이하가 더 바람직하다. 보호층이 50㎛ 이상 400㎛ 이하의 두께를 가짐으로써, 터치펜의 필기감, 슬라이딩성이 매우 양호해지고, 조작성, 자기수복성(自己修復性)도 우수하다. 보호층의 두께 50㎛ 미만에서는, 필기감, 자기수복성이 저하된다. 보호층의 두께가 400㎛보다 두꺼우면, 필기감, 슬라이딩성, 조작성, 자기수복성이 저하되고, 또한 균일한 두께로 성형하는 것이 곤란해진다. 보호층의 두께가 50㎛ 이상 400㎛ 이하이면, 표면보호필름에 요구되는 성능이 균형 있게 발휘되고, 또한 제조도 용이하다.
「점착제층」
점착제층은, 플렉시블 디스플레이 표면의 투명기판에 표면보호필름을 접합시키기 위한 것이다. 점착제의 종류는 특별히 한정되지 않고, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지 등으로 이루어지는 점착제를 사용할 수 있다. 이들 중에서 아크릴계 수지로 이루어지는 점착제는, 방오처리, 저반사처리 등의 표면처리가 이루어진 투명기판에도 부착시킬 수 있다. 또한 실리콘계 수지로 이루어지는 점착제는, 젖음성(wettability)이 우수하여, 투명기판에 대한 부착 시에 기포가 생기기 어렵고, 재박리성이 좋아 박리 시에 흔적이 남기 어렵다. 점착제층의 두께는 보통 5㎛ 이상 60㎛ 이하의 범위 내이지만, 요구되는 사양에 맞추어 적절하게 조절할 수 있다.
「표면보호필름」
1실시태양인 표면보호필름(10)은, 폴리우레탄으로 이루어지는 보호층(1), 점착제층(2)의 2층이 이 순서대로 적층되어 이루어진다. 본 발명의 표면보호필름은, 이 1실시태양에 한정되지 않고, 예를 들면 보호필름을 지지하는 투명기재필름, 각 층의 사이에 있어서 밀착성을 높이기 위한 중간층, 블루라이트를 차단하는 블루라이트 차단층 등을 구비할 수도 있다.
표면보호필름의 헤이즈값은, 0.1% 이상 40% 이하인 것이 바람직하다. 또한 표면보호필름의 전광선투과율은, 90% 이상인 것이 바람직하다. 헤이즈값이 40%보다 크거나 전광선투과율이 90% 미만이면, 디스플레이의 시인성이 저하된다. 다만 청색영역의 가시광을 차단하는 블루라이트 차단층을 구비하는 경우에는, 전광선투과율은 60% 이상인 것이 바람직하다. 표면보호필름의 헤이즈값이 0.1% 이상 3% 미만인 경우에는, 클리어한 외관으로 할 수 있다. 표면보호필름의 헤이즈값이 3% 이상 40% 이하인 경우에는, 표면보호필름에 방현성(防眩性)을 부여할 수 있다. 또한 방현성을 가지는 표면보호필름은, 보호층의 표면에 생긴 흠집이 눈에 띄기 어렵다. 표면보호필름의 헤이즈값을 3% 이상 40% 이하로 하기 위해서는, 보호층의 표면에 요철을 형성하면 좋다. 보호층 표면의 요철형상은, 상기한 헤이즈값과 전광선투과율을 가지는 것이면 특별히 한정되지 않고, 사용하는 재료의 굴절률이나 광흡수성 등에 따라 적절히 조정하면 좋지만, 보통 조도(粗度)의 곡선요소에 있어서의 평균길이(RSm)가 10㎛ 이상 80㎛ 이하 정도이다. 또한 산술평균조도(Ra)는 0.01㎛ 이상 0.3㎛ 이하 정도, 최대높이(Rz)는 0.1㎛ 이상 2.0㎛ 이하 정도이다.
본 발명의 표면보호필름을 플렉시블 디스플레이 표면의 투명기판에 부착할 때까지 보호하기 위하여, 표면보호필름의 보호층 측의 표면에 이형필름(離型film)을, 타방의 표면에 박리필름(剝離film)을 붙여, 표면보호필름 적층체로 할 수 있다. 도3에, 1실시태양인 표면보호필름(10)에 이형필름(3), 박리필름(4)을 붙인 표면보호필름 적층체(30)를 나타낸다. 또한 도3에 있어서, 각 층의 두께는 실제의 두께를 의미하는 것은 아니다.
이형필름은, 보호층의 오염, 티끌 부착, 흠집 등을 방지하는 것으로서, 보호층과 접합시키는 측의 표면에 이형처리가 실시된 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 이형처리가 실시된 이형필름을 보호층으로부터 박리하면, 이형제가 보호층의 표면으로 이행하여, 이형필름을 박리한 직후의 보호층 표면에 슬라이딩성을 부여할 수 있기 때문에, 사용시작 직후부터 터치조작을 위화감 없이 할 수 있다. 또한 하기의 「보호층의 제조방법」에서 상세하게 설명하지만, 보호층을 이형필름 상에 직접 성형할 수도 있다. 이 경우에, 재료조성물을 열경화시켜 보호층으로 할 때에 있어서의 가열 시의 변형을 방지하기 위하여, 이형필름의 두께는 50㎛ 이상 300㎛ 이하인 것이 바람직하고, 두꺼운 편이 더 바람직하다.
박리필름은, 점착제층에 접합시키는 것이 오염, 티끌 부착, 점착력의 저하 등을 방지하기 위하여 바람직하다. 박리필름은 특별히 제한되지 않고, 점착제층과 접합시키는 측의 표면에 이형처리가 실시된 필름을 적합하게 이용할 수 있다.
「보호층의 제조방법」
보호층은, 이간(離間)하여 배치된 한 쌍의 롤에 의하여 송출되는 제1 및 제2간극유지부재의 간극(間隙)에 미경화(未硬化)의 재료조성물을 유입시키고, 재료조성물이 2개의 간극유지부재 사이에서 지지된 상태로 가열장치에 도입시키고, 재료조성물을 열경화시켜 폴리우레탄으로 함으로써 제조할 수 있다. 재료조성물은, 적어도 폴리올, 이소시아네이트(또는 이들로 이루어지는 우레탄 프리폴리머), 알코올계 경화제를 함유한다.
도4에 보호층의 제조방법의 모식도를 나타낸다. 이하에, 도4를 사용하여 보호층의 제조방법을 설명한다.
캐스팅기(41)를 사용하여, 이간하여 배치된 한 쌍의 반송롤(43a, 43b)에 의하여 송출되는 제1 및 제2간극유지부재(42a, 42b)의 간극에 재료조성물(40a)을 유입시킨다. 제1 및 제2간극유지부재(42a, 42b)는, 그 사이에 재료조성물(40a)을 지지한 상태로 가열장치(46) 내로 인도된다. 재료조성물(40a)은, 제1 및 제2간극유지부재(42a, 42b)의 사이에서 지지된 상태로 열경화되어 폴리우레탄의 시트상물(sheet狀物)(40)이 된다. 또한 도4에 있어서, 44는 제1 및 제2간극유지부재(42a, 42b)를 송출하기 위한 반송롤러, 45는 보조롤러, 47은 재료조성물(40a)을 사이에 지지한 제1 및 제2간극유지부재(42a, 42b)를 가열장치(46) 내로 반송하기 위한 컨베이어 벨트이다.
제1 및 제2간극유지부재(42a, 42b)는, 재료조성물을 열경화시킬 때에 열변형되지 않는 재료이면, 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다. 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 환상 올레핀계 수지(COP), 폴리이미드(PI) 등의 고분자재료로 이루어지는 장척필름(長尺film)을 사용할 수 있다. 또한 도4에 나타내는 모식도에서는, 간극유지부재로서 고분자재료로 이루어지는 장척필름을 사용하고 있지만, 이들 고분자재료나 알루미늄 등의 금속재료로 이루어지는 무한벨트를 사용할 수도 있다.
제1 및 제2간극유지부재(42a, 42b)는, 그 사이에 재료조성물(40a)을 지지한 상태에서 동일한 장력으로 당겨져 반송되기 때문에, 그 간극을 일정한 크기로 유지할 수 있다. 재료조성물(40a)은, 제1 및 제2간극유지부재(42a, 42b) 사이에 삽입되어, 일정한 두께를 유지한 상태로 경화됨으로써, 두께 정밀도가 우수한 시트상물(40)이 된다. 이 제조방법에 의하여, 도포에 의해서는 곤란한 50㎛ 이상의 두께를 구비하고, 표면보호필름의 보호층으로서 실용적인 광학특성을 가지는 시트상물(40)을 연속으로 성형할 수 있다.
캐스팅기(41)의 헤드부(41a)의 위치는, 반송롤(43a, 43b)의 중앙부(제1 및 제2간극유지부재(42a, 42b)가 이루는 간극의 중앙부)로부터 어느 일방의 반송롤 측으로 편재(偏在)되어 있는 것이 바람직하고, 또한 편재된 거리가 반송롤의 반경(半徑) 이하인 것이 바람직하다. 즉 캐스팅기(41)의 헤드부(41a)의 바로 아래가, 한 쌍의 반송롤(43a, 43b)의 중앙부에서 일방의 반송롤의 중심축까지의 사이에 위치하는 것이 바람직하다. 또한 헤드부(41a)의 선단부(先端部)와 반송롤의 표면과의 최단거리는, 5㎝ 이하인 것이 바람직하다. 헤드부(41a)를 이와 같이 배치함으로써, 시트상물(40)의 두께 정밀도가 더 향상됨과 아울러 제1 및 제2간극유지부재(42a, 42b)의 간극에 유입된 미경화의 재료조성물(40a)에 기포가 혼입되기 어렵고, 또한 혼입된 기포가 빠지기 쉬워진다.
반송롤(43a, 43b)은, 단순히 반송기능만을 구비하는 것이어도 좋지만, 가열롤인 것이 바람직하다. 반송롤이 가열롤이면, 재료조성물(40a)이 제1 및 제2간극유지부재(42a, 42b)의 간극에 지지된 직후부터 경화반응을 진행시킬 수 있고, 재료조성물(40a)이 가열장치(46) 내로 도입될 때까지 두께를 더 균일하게 유지할 수 있어, 보다 두께 정밀도가 우수한 시트상물(40)을 성형할 수 있다. 반송롤을 가열할 때의 반송면(搬送面)의 온도는, 10℃ 이상 60℃ 이하로 설정하는 것이 바람직하다. 10℃ 미만에서는, 재료조성물(40a)의 점도가 높아져 기포가 빠지기 어려워짐과 아울러 경화반응이 느려져 시트상물(40)의 두께 정밀도가 저하된다. 60℃를 넘으면, 반송롤 상에서 재료조성물(40a)이 경화되거나 시트상물(40)에 기포가 들어가는 경우가 있다.
가열장치(46)는, 히터를 구비하는 가열로(加熱爐)로서, 재료조성물(40a)의 경화온도까지 노내온도를 상승시킬 수 있는 것이면 좋다. 또한 가열장치(46) 내에서의 가열조건(경화조건)은 특별히 한정되지 않고, 재료조성물(40a)의 조성에 따라 적절히 설정하면 좋고, 예를 들면 40℃ 이상 160℃ 이하, 1분 이상 180분 이하의 조건으로 하면 좋다. 가열장치(46)로부터는, 제1간극유지부재(42a), 폴리우레탄의 시트상물(40), 제2간극유지부재(42b)로 이루어지는 장척상 적층체(長尺狀 積層體)가 반출된다. 그리고 이 장척상 적층체의 시트상물(40)이, 본 발명의 표면보호필름에 있어서의 보호층이 된다.
「표면보호필름 적층체의 제조방법」
상기 제조방법에 있어서, 제1간극유지부재(42a), 제2간극유지부재(42b) 중의 일방을 이형필름(3), 타방을 박리필름(4)으로 할 수 있다. 이 경우에 박리필름(4)으로서는, 점착제층(2)을 구비하고, 이 점착제층(2)을 폴리우레탄의 시트상물(40)에 전사할 수 있는 전사필름을 사용한다. 제1간극유지부재(42a)가 이형필름(3), 제2간극유지부재(42b)가 박리필름(4)과 점착제층(2)이 되는 경우에, 상기 제조방법에 의하여, 이형필름이 되는 제1간극유지부재(42a), 보호층이 되는 폴리우레탄의 시트상물(40), 박리필름과 점착제층이 되는 제2간극유지부재(42b)로 이루어지는 장척상 적층체가 반출된다.
본 제조방법에 의하여, 표면보호필름 적층체(30)를 소위 롤투롤(roll-to-roll)로 연속으로 제조할 수 있다. 제조된 표면보호필름 적층체(30)는, 양면(兩面)에 각각 이형필름(3)과 박리필름(4)을 구비하고 있기 때문에, 표면보호필름의 흠집, 오염 등을 방지할 수 있어, 취급성이 우수하다.
표면보호필름 적층체는, 롤상으로 말아 출하시켜도 좋고, 시트상으로 절단한 후에 출하시켜도 좋다. 또한 제1간극유지부재(42a), 폴리우레탄의 시트상물(40), 제2간극유지부재(42b)로 이루어지는 장척상 적층체, 또는 이 장척상 적층체를 절단한 시트상 적층체로 출하하고, 디스플레이 공장 등에서 점착제층을 도포 등에 의하여 형성하여, 플렉시블 디스플레이의 투명기판에 접합시킬 수도 있다.
또한 상기 제조방법은 일례이며, 예를 들면 제2간극유지부재(42b)로서 박리성의 필름을 사용하고, 이것을 벗긴 후에 도포 등으로 점착제층을 형성할 수도 있다. 또한 제1간극유지부재(42a)로서 요철을 구비하는 필름을 사용하고, 요철을 구비하는 면으로 재료조성물(40a)을 지지함으로써, 시트상물(40)의 최표면(最表面)에 요철을 전사하여, 얻어지는 보호층에 방현성을 부여할 수 있다.
(실시예)
이하에, 본 발명에 대하여 실시예를 들어 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예만으로 한정되는 것은 아니다.
<실시예1>
폴리카보네이트디올(도소 가부시키가이샤(Tosoh Corporation) 제품, 상품명 : 닛포란(NIPPOLLAN)965) 53.8g에 대하여, 1,4-부탄디올 7.6g, 트리메틸올프로판 1.9g, 이소포론디이소시아네이트(IPDI) 36.7g, 유기주석화합물 50ppm을 첨가하고, 교반·혼합하여 재료조성물로 하였다.
실리콘 처리를 한 두께 125㎛의 PET 필름을 제1 및 제2간극유지부재로 하고, 상기 제조방법에 의하여 두께 150㎛의 보호층을 구비하는 표면보호필름 적층체를 제조하였다.
<실시예2>
폴리카보네이트디올(도소 가부시키가이샤 제품, 상품명 : 닛포란965) 56.7g에 대하여, 1,4-부탄디올 5.58g, 트리메틸올프로판 3.68g, 노보넨디이소시아네이트(NBDI) 34.0g, 유기주석화합물 50ppm을 첨가하고, 교반·혼합하여 재료조성물로 한 것 이외에는 실시예1과 동일하게 하여, 표면보호필름 적층체를 얻었다.
<실시예3>
폴리카보네이트디올(도소 가부시키가이샤 제품, 상품명 : 닛포란965) 53.8g에 대하여, 1,4-부탄디올 5.7g, 트리메틸올프로판 3.8g, IPDI 36.7g, 유기주석화합물 50ppm을 첨가하고, 교반·혼합하여 재료조성물로 한 것 이외에는 실시예1과 동일하게 하여, 표면보호필름 적층체를 얻었다.
<실시예4>
폴리카보네이트디올(도소 가부시키가이샤 제품, 상품명 : 닛포란965) 64.7g에 대하여, 1,4-부탄디올 2.32g, 트리메틸올프로판 3.48g, IPDI 29.5g, 유기주석화합물 50ppm을 첨가하고, 교반·혼합하여 재료조성물로 한 것 이외에는 실시예1과 동일하게 하여, 표면보호필름 적층체를 얻었다.
<실시예5>
폴리카보네이트디올(도소 가부시키가이샤 제품, 상품명 : 닛포란980R) 59.3g에 대하여, 1,4-부탄디올 3.8g, 트리메틸올프로판 5.7g, IPDI 31.1g, 유기주석화합물 50ppm을 첨가하고, 교반·혼합하여 재료조성물로 한 것 이외에는 실시예1과 동일하게 하여, 표면보호필름 적층체를 얻었다.
<실시예6>
분자량 1000인 PTMG(미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤(Mitsubishi Chemical Corporation) 제품, 상품명 : PTMG1000)와 수소 첨가 MDI로 이루어지는 프리폴리머를 NCO%=10.0%로 제작하였다. 그 후에 프리폴리머 100g에 대하여, 1,4-부탄디올 3.56g, 트리메틸올프로판 5.34g, 유기주석화합물 50ppm을 첨가하고, 교반·혼합하여 재료조성물로 한 것 이외에는 실시예1과 동일하게 하여, 표면보호필름 적층체를 얻었다.
<비교예1>
폴리카보네이트디올(도소 가부시키가이샤 제품, 상품명 : 닛포란980R) 71.5g에 대하여, 1,4-부탄디올 4.6g, 트리메틸올프로판 1.2g, IPDI 22.8g, 유기주석화합물 50ppm을 첨가하고, 교반·혼합하여 재료조성물로 한 것 이외에는 실시예1과 동일하게 하여, 표면보호필름 적층체를 얻었다.
<비교예2>
폴리카보네이트디올(도소 가부시키가이샤 제품, 상품명 : 닛포란980R) 71.5g에 대하여, 1,4-부탄디올 3.5g, 트리메틸올프로판 2.3g, IPDI 22.8g, 유기주석화합물 50ppm을 첨가하고, 교반·혼합하여 재료조성물로 한 것 이외에는 실시예1과 동일하게 하여, 표면보호필름 적층체를 얻었다.
<비교예3>
폴리카보네이트디올(도소 가부시키가이샤 제품, 상품명 : 닛포란965) 64.0g에 대하여, 1,4-부탄디올 5.3g, 트리메틸올프로판 1.3g, NBDI 29.3g, 유기주석화합물 50ppm을 첨가하고, 교반·혼합하여 재료조성물로 한 것 이외에는 실시예1과 동일하게 하여, 표면보호필름 적층체를 얻었다.
상기 실시예1∼6, 비교예1∼3에서 제조한 표면보호필름 적층체에 대하여 하기의 평가를 하였다. 결과를 표1에 나타낸다.
· 동적점탄성시험
작성한 표면보호필름 적층체로부터 샘플(폭 5㎜, 길이 35㎜)을 절취하여 양측의 필름을 벗긴 후에, 동적점탄성 측정장치(TA Instruments 제품, 장치명 : RSA3)에 샘플을 「Set Gap」, 「Offset Force To Zero」 한 다음에 장착시켰다. Force가 -1.0∼-3.0N이 되도록 샘플을 붙인 다음에, JISK7244-4에 의거하여 측정을 하였다.
하기 설정조건에 있어서의 저장탄성률(E'), 손실탄성률(E''), 손실정접(tanδ)의 온도의존성 곡선을 측정하고, tanδ 피크온도, 25℃에 있어서의 tanδ값, 25℃에 있어서의 저장탄성률(E'), 손실탄성률(E'')을 구하였다.
(설정조건)
지오메트리 타입 : 인장/압축모드
척 사이의 거리 : 20㎜
시료폭 : 5㎜
시료두께 : 150㎛
주파수 : 10Hz
초기온도 : -40℃
종료온도 : 100℃
승온속도 : 2℃/min
비틀림 : 0.03%
· 박리성
작성한 표면보호필름 적층체로부터 50㎜×100㎜를 절취하여 양측의 필름을 벗긴 후에, 샘플을 반으로 접고, 압접롤러(에어압 : 0.5MPa)로 1회 왕복의 조건으로 접합하여, 상온하(25℃)에서 1일 정치(靜置)시켰다. 그 후에, 접은 샘플을 박리할 때의 박리성을 하기 기준에 의하여 평가하였다.
평가기준 : 박리된다, 박리되지만 힘들다, 박리되지 않는다
· 180° 필 점착력
작성한 표면보호필름 적층체로부터 50㎜×100㎜를 절취하여 양측의 필름을 벗긴 후에, 양면 테이프를 부착한 스테인리스판에 부착시키고, 압접롤러(에어압 : 0.5MPa)로 1회 왕복의 조건으로 접합시켰다. 또한 동일한 샘플을 그 위에서부터 부착하고, 동일하게 압접롤러로 1회 왕복의 조건으로 접합시킴으로써 측정 시험편으로 하였다. 접합시키고 1분 후에, 샘플을 부착한 스테인리스판을 측정기(가부시키가이샤 이마다(IMADA CO., LTD.) 제품, 수직형 전동계측 스탠드 : MX2-500N-L-V1800)에 세팅하고, 샘플의 단부를 척에 끼우고, 인장속도(300㎜/min)의 조건으로 시험을 하였다. 그 때의 점착력이 안정된 부분의 평균값을 180° 필 점착력(N/50㎜)으로 하였다.
· 국제고무경도(IRHD)
작성한 표면보호필름 적층체로부터 1㎝×1㎝의 샘플을 절취하여 양측의 필름을 벗긴 후에, JISK6253-2에 의거하여 보호층 측의 경도를 IRHD 고무경도계(힐데브란드(Hildebrand) 제품)를 사용하여 측정하였다.
· 인장시험(M100, M300, 인장강도, 파단신장)
작성한 표면보호필름 적층체를 JIS-3호 덤벨로 펀칭하고, 양측의 필름을 벗겨 시험편으로 하였다. 인장시험기(인스트론(INSTRON) 제품 : 3365Q4986)를 사용하여, 인장속도 : 500㎜/min의 조건으로 측정을 하였다. N=3으로 측정하고, 그 평균값을 측정값으로 하였다.
· 인열강도(인장시험)
작성한 표면보호필름 적층체를 JIS-B형 덤벨로 펀칭하고, 양측의 필름을 벗겨 시험편으로 하였다. 인장시험기(인스트론 제품 : 3365Q4986)를 사용하여, 인장속도 : 500㎜/min의 조건으로 측정을 하였다. N=3으로 측정하고, 그 평균값을 측정값으로 하였다.
· 영구신장
작성한 표면보호필름 적층체를 JIS-1호 덤벨로 펀칭하고, 양측의 필름을 벗겨 시험편으로 하였다. 시험편에 4㎝의 표선(標線)을 긋고, 측정지그를 사용하여 표선 사이의 거리가 6㎝가 될 때까지 신장시켰다. 10분 정치시킨 후에 시험편을 측정지그로부터 떼어 내고, 10분 정치시킨 후의 표선 사이의 거리를 계측하고, 하기 식에 따라 영구신장을 산출하였다.
영구신장(%)=표선 사이의 거리(시험 후)-표선 사이의 거리(시험 전)/표선 사이의 거리(시험전)×100
본 발명의 실시예1∼6에서 얻은 표면보호필름은, 1일 접합하여 정치시킨 후에 원활하게 박리시킬 수 있었다. 그에 비하여 비교예1, 2에서 얻은 표면보호필름은, 1일 접합하여 정치시킨 후에 부착되어 있어, 박리하기 위해서는 힘이 필요하였다. 또한 비교예3에서 얻은 표면보호필름은, 1일 접합하여 정치시킨 후에 완전히 부착되어 있어, 박리할 수 없었다.
1 : 보호층
2 : 점착제층
3 : 이형필름
4 : 박리필름
10 : 표면보호필름
20 : 투명기판
30 : 표면보호필름 적층체
40 : 시트상물
40a : 재료조성물
41 : 캐스팅기
41a : 헤드부
42a : 제1간극유지부재
42b : 제2간극유지부재
43a : 반송롤
43b : 반송롤
44 : 반송롤러
45 : 보조롤러
46 : 가열장치
47 : 컨베이어 벨트
2 : 점착제층
3 : 이형필름
4 : 박리필름
10 : 표면보호필름
20 : 투명기판
30 : 표면보호필름 적층체
40 : 시트상물
40a : 재료조성물
41 : 캐스팅기
41a : 헤드부
42a : 제1간극유지부재
42b : 제2간극유지부재
43a : 반송롤
43b : 반송롤
44 : 반송롤러
45 : 보조롤러
46 : 가열장치
47 : 컨베이어 벨트
Claims (9)
- 폴리우레탄으로 이루어지는 보호층을 최표면(最表面)에 구비하고,
상기 폴리우레탄의 tanδ 피크온도가, 20℃ 이상인 것을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름.
- 제1항에 있어서,
상기 폴리우레탄의 180° 필시험(peel test)의 점착력이, 2.00N/50㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 폴리우레탄의 국제고무경도(IRHD)가, 87.0 이상 98.0 이하인 것을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름.
- 제1항 내지 제3항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
상기 폴리우레탄이, 폴리카보네이트계 또는 폴리에스테르계인 것을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름.
- 제1항 내지 제4항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
상기 보호층의 두께가, 50㎛ 이상 400㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름.
- 폴리우레탄으로 이루어지는 보호층을 최표면에 구비하고, 상기 폴리우레탄의 tanδ 피크온도가 20℃ 이상인 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름의 제조방법으로서,
재료조성물을, 이간(離間)하여 배치된 한 쌍의 롤에 의하여 송출되는 제1 및 제2간극유지부재의 간극(間隙)에 유입시키고,
상기 재료조성물을, 상기 제1 및 제2간극유지부재의 사이에 지지된 상태로 열경화하여 상기 보호층으로 하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름의 제조방법.
- 제6항에 있어서,
상기 폴리우레탄의 180° 필시험의 점착력이, 2.00N/50㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름의 제조방법.
- 제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 폴리우레탄이, 폴리카보네이트계 또는 폴리에스테르계인 것을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름의 제조방법.
- 제6항 내지 제8항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제1 및 제2간극유지부재의 일방(一方)이 요철을 구비하는 필름이고, 상기 필름의 요철을 구비하는 측에서 상기 재료조성물을 지지하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이용 표면보호필름의 제조방법.
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