层压硬涂膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种层压硬涂膜。更具体而言，本发明涉及一种具有高硬度和优异特 性的层压硬涂膜。
[0002] 本申请要求于2012年8月23日提交的韩国专利申请第10-2012-0092530号和 2013年7月26日提交的韩国专利申请第10-2013-0089105号的权益，其全部内容在此以引 证的方式全部纳入本申请。
【背景技术】
[0003] 随着移动器件（如智能手机、平板电脑等）的发展，近来要求用于显示器的基板变 轻或变薄。所述移动器件的显示窗或前面板通常由具有优异的机械特性的玻璃或钢化玻璃 制成。然而，玻璃具有笨重且因外部冲击而易于破碎的缺点。
[0004] 已出现塑料树脂膜作为玻璃的替代品。它们的轻重量和耐冲击性与追求更轻和更 薄的移动器件的趋势相符合。具体而言，需要具有高硬度和耐磨性的膜。鉴于此，提出使用 其中基板经硬涂层涂覆的结构。
[0005] 首先，增加硬涂层的厚度被认为是一种改进其表面硬度的方法。事实上，硬涂层应 以最小的厚度来确保硬涂层的表面硬度。随着硬涂层的厚度增加，其表面硬度会变得更高。 然而，较厚的硬涂层尽管增加了表面硬度，却更易因固化收缩而导致起皱或卷曲，并伴随着 破裂或脱落的产生。因此，难以将厚硬涂层用于实践中。
[0006] 近来，已经提出数种赋予硬涂膜高硬度且没有破裂和因固化收缩引起的卷曲问题 的方法。
[0007] 韩国专利申请公开号2010-0041992公开了一种硬涂膜组合物，其不含单体，且包 含基于可紫外光固化的聚氨酯丙烯酸酯低聚物的粘合剂树脂。但是，所述硬涂膜的铅笔硬 度约为3H，其强度不足以作为用于显示器的玻璃面板的替代品。
【发明内容】
[0008] 因此，考虑到现有技术中出现的上述问题而提出了本发明，并且本发明的目的是 提供一种具有高硬度和优异特性的层压硬涂膜。
[0009] 根据本发明的一个方面，本发明提供一种层压硬涂膜，其包含：单硬涂层，其包括 可光固化的交联共聚物和分散于可光固化的交联共聚物中的无机颗粒；和基板，其层压至 所述硬涂层的至少一面上。
[0010] 本发明的层压硬涂膜表现出高硬度、耐刮性和透明性，并维持足够优异的加工性 以防止其中的卷曲或破裂，所述层压硬涂膜可有用地用于移动器件、显示仪器和各种仪器 的前面板和显示窗。
[0011] 优选实施方案
[0012] 本发明提供一种层压硬涂膜，其包含：单硬涂层，其包括可光固化的交联共聚物和 分散于可光固化的交联共聚物中的无机颗粒；和基板，其层压至所述硬涂层的至少一面上。
[0013] 如文中所用，表述"第一"和"第二"仅用于描述各种组件，并旨在使组件彼此区分。
[0014] 本说明书中使用的所有术语仅用来说明实施方案，并不旨在限制本发明。除非上 下文中明确地规定，否则文中和附属权利要求中使用的单数形式"一个（a)"、"一个（an)" 和"该（the)"包括复数形式。除非上下文中明确要求，否则在说明书和权利要求中，表述 "包括（comprise) "、"包含（comprising) "等应理解为包括的意义而不是排除或穷举的意 义，也就是说，"包括，但不限于"的意思。
[0015] 本发明实施方案的上述详细描述不旨在穷举或将本发明限制在以上公开的精确 形式中。如相关领域内技术人员所意识到，尽管上述以说明性目的描述了本发明的具体实 施方案和实施例，在本发明的范围内仍可进行各种等价修改。
[0016] 在下文中，将详细描述本发明的层压硬涂膜。
[0017] 根据本发明的一个方面，本发明提供一种层压硬涂膜，其包含：单硬涂层，其包括 可光固化的交联共聚物和分散于可光固化的交联共聚物中的无机颗粒；和基板，其层压至 所述硬涂层的至少一面上。
[0018] 在本发明的层压硬涂膜中，不同于常规的硬涂膜，所述硬涂膜为不含支撑基板的 单层。即，硬涂层不包括用于支撑硬涂层且即使在光固化后仍未分离的支撑基板，例如塑料 树脂膜。在本文中，支撑基板成为一种用于施用硬涂层组合物以形成硬涂层的工具，并且即 使在光固化硬涂层组合物后，其仍保持为未分离的状态。
[0019] 此外，由于硬涂层为通过光固化涂层组合物而形成的一层硬涂层，因此其为单层。
[0020] 在本发明的层压硬涂膜中，硬涂层可通过将硬涂层组合物施加至不受支撑基板收 缩影响的薄剥离膜上并光固化硬涂层组合物而形成。即当硬涂层组合物完全光固化时，然 后分离可剥离膜，由此形成硬涂层作为不含支撑基板的单层。然后，可将另外的基板层压至 硬涂层的一面或两面上，因此获得本发明的层压硬涂膜。可使用粘合剂将该另外的基板连 接至硬涂膜的表面上。对可使用的粘合剂无限制，只要其在相关领域内是已知的。粘合剂 的实例可包括但不限于单组分或双组分的聚乙烯醇（PVA)系粘合剂、聚氨酯系粘合剂、环 氧树脂粘合剂、苯乙稀丁二稀橡胶（SBR)系粘合剂、热恪粘合剂等。
[0021] 以此方式制备的本发明的层压硬涂膜具有优异的卷曲特性而不会卷曲、翘曲或破 裂，厚且平，并表现出高硬度、耐刮性和透光率。此外，根据待施用的显示器件，当将各种基 板选择性地层压至硬涂层的至少一面上时，所述层压硬涂膜可广泛地用于需要高硬度的显 示器件中。
[0022] 在本发明的层压硬涂膜中，硬涂层包括可光固化的弹性聚合物与三官能至六官能 丙烯酸酯单体的可光固化的交联共聚物。
[0023] 如文中所用，术语"丙烯酸酯"旨在包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和它们带有各种 取代基的衍生物。
[0024] 如文中所用，术语"可光固化的弹性聚合物"指的是具有弹性且包含经历UV光引 发的交联聚合的官能团的聚合物。根据本发明的一个实施方案，根据ASTM D638测量，可光 固化的弹性聚合物的伸长率可为约15%以上，例如约15至200%、约20至200%、或约20 至 150%。
[0025] 将可光固化的弹性聚合物与三官能至六官能丙烯酸酯单体进行交联聚合，然后光 固化以形成硬涂层，这赋予硬涂层柔性和耐冲击性。
[0026] 根据本发明的一个实施方案，可光固化的交联共聚物可包括5至20重量份的可光 固化的弹性聚合物和80至95重量份的三官能至六官能丙烯酸酯单体，基于该交联共聚物 的100重量份计。根据本发明的层压硬涂膜，硬涂层可包括可光固化的交联共聚物，其中三 官能至六官能丙烯酸酯单体与可光固化的弹性聚合物以上述重量比交联，由此赋予硬涂层 高硬度和耐冲击性而不劣化其他物理特性。
[0027] 根据本发明的一个实施方案，可光固化的弹性聚合物可为具有约1，000至 600, 000g/mol或约10, 000至600, 000g/mol的重均分子量的聚合物或低聚物。
[0028] 可光固化的弹性聚合物可为至少一种选自如下的聚合物：聚己内酯、氨基甲酸酯 丙烯酸酯聚合物和聚轮烷。
[0029] 在用作可光固化的弹性聚合物的聚合物中，聚己内酯通过己内酯的开环聚合而形 成，且具有优异的物理特性如柔性、耐冲击性、耐久性等。
[0030] 氨基甲酸酯丙烯酸酯聚合物中保留的氨基甲酸酯键，使其具有优异的弹性和耐久 性。
[0031] 聚轮烷为轮烷的聚合物，其为由穿过环状部分（大环）的哑铃形分子所组成的机 械互锁的分子结构。由于哑铃的末端（终止基，stopper)大于环的内径，并因其需要共价 键的显著扭曲而防止组分脱离，因此轮烷的两组分在动力学上受到限制。
[0032] 根据本发明的一个实施方案，可光固化的弹性聚合物可包括聚轮烷，所述聚轮烷 包含：环状部分（大环），其中