KR101806038B1 - 디스플레이용 가요성 커버 필름 - Google Patents

디스플레이용 가요성 커버 필름 Download PDF

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(주)세화피앤씨
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Abstract

본 발명은 열가소성 폴리우레탄 필름용 점착제 조성물 및 상기 점착제 조성물이 적용된 디스플레이용 충격방지 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane)계 실리콘 점착제 100중량부, Si-H기를 가지는 실리콘 가교제 1 내지 10 중량부, 앵커리지 증진제 1 내지 5중량부, 백금 (Pt), 루테늄 (Ru), 오스뮴 (Os), 로듐 (Rh), 이리듐 (Ir) 및 팔라듐 (Pd)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속 촉매 1 내지 5중량부를 포함한 열가소성 폴리우레탄 필름용 점착제 조성물 및 상기 점착제 조성물이 적용된 디스플레이용 충격방지 필름에 관한 것으로, 본 발명의 디스플레이용 가요성 커버 필름은 TPU 필름을 기재필름으로 사용하면서 그 일측면에는 고온을 가하지 않고 직접적으로 도포가 가능하면서도 적절한 수준의 점착력을 제공하는 실리콘 접착제 및 타측면에는 TPU 필름과 상용성이 좋고 매끄러운 느낌을 주면서 내구성이 높은 슬립코팅층을 구비하여, 곡면 형태 또는 가요성 디스플레이에도 용이하게 부착이 가능하고 내충격성을 현저하게 상승시킬 수 있다.

Description

디스플레이용 가요성 커버 필름{FLEXIBLE COVER FILM FOR DISPLAY WINDOW}
본 발명은 디스플레이용 가요성 커버 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열가소성 폴리우레탄(TPU) 기재필름과,; 상기 기재필름의 일측면에 형성되며 폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane)계 실리콘 점착제 100중량부, Si-H기를 가지는 실리콘 가교제 1 내지 10 중량부, 앵커리지 증진제 1 내지 5중량부, 백금 (Pt), 루테늄 (Ru), 오스뮴 (Os), 로듐 (Rh), 이리듐 (Ir) 및 팔라듐 (Pd)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속 촉매 1 내지 5중량부를 포함한 점착제층; 및 상기 기재필름의 타측면에 형성되며 화학식 R1R2-SiO1/2(식 중, R1 및 R2는 각각 수소 또는 C1-C6 알킬)로 표시되는 폴리디알킬실록산 (polydialkylsiloxane) 100중량부, 폴리이소시아네이트 2 내지 10중량부, 경화제 1 내지 5중량부, 주석촉매 2 내지 5중량부를 포함한 슬립코팅층을 포함한 디스플레이용 가요성 커버 필름에 관한 것이다.
최근, 전통적인 휴대전화 및 노트북 등이 애플사의 아이폰 및 아이패드로 대표되는 스마트폰과 태블릿 피씨(tablet PC)로 대체되고 있다. 그런데, 스마트폰이나 태블릿 피씨는 휴대성, 경량화나 디자인 등에 대한 고려와 사용자의 편의를 위해 디스플레이가 점차 넓어지는 반면, 디스플레이를 둘러싼 베젤 및 프레임의 두께는 계속 얇아지고 있는 추세이다. 이러한 스마트폰이나 태블릿 피씨는 손으로 파지하고 사용하는 기기의 특성상 사용자가 손에서 놓쳐 바닥에 떨어뜨리는 일이 간혹 발생하는데, 단단한 바닥에 떨어지는 경우 베젤이 얇아 디스플레이가 깨지거나 금이 가는 등 파손이 발생하기도 한다. 스마트폰 등은 디스플레이 자체가 입력수단의 역할을 수행하는 터치스크린이어서 사용자 입장에서 디스플레이의 파손을 겪게 되는 경우 대부분 디스플레이를 교체해야만 하는데, 터치스크린 방식의 디스플레이가 상당한 고가이어서 사용자의 부담이 된다. 따라서, 스마트폰 등에 적용되는 디스플레이의 보호 목적으로 보호필름을 디스플레이 표면에 부착하여 사용함으로써 고가의 디스플레이 파손 위험을 줄인다.
종래 터치스크린 디스플레이용 보호필름은 PET(polyethyleneterephthalate), PP(polypropylene) 등의 투명한 성질의 합성수지를 이용한 것이 있다. 이들 합성수지로 된 필름은 점착제층을 포함하더라도 약 150 내지 200 마이크로미터 정도의 두께를 갖기 때문에 얇고 기계적 강도가 좋으며 터치시 터치감과 슬립성이 좋고 기판에 점착하기 쉬운 장점이 있으나, 반면 소재의 특성상 탄성과 충격흡수력이 열악하여 외부 충격에 의한 기기 파손 위험을 완화시켜 주지 못 한다. 따라서, 이러한 외부 충격의 완충 작용을 하면서도 투명도가 높고 유연성 및 내충격성이 우수한 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethan, TPU)이 디스플레이 보호필름의 소재로 바람직하다. 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0102788호에는 투명한 합성수지층 및 상기 투명한 합성수지층 상에 TPU층이 차례로 적층되고, 상기 투명한 합성수지층과 상기 TPU층은 투명한 접착층에 의해 접착되는 내스크래치성과 점착성을 갖는 디스플레이용 커버필름이 개시되어 있다.
그런데, 상기 보호필름 내지 커버필름의 경우 소정의 기간 동안 사용후에는 제거 내지 교체를 하는 경우가 많아 디스플레이와 접촉하는 부분에는 탈착의 용이함을 위해 접착력이 약한 점착제를 이용하여 부착하게 되는데, 유연한 물성의 TPU필름의 경우 그 특성상 표면에 실리콘 점착제의 도포가 어렵다. 특히, 대표적인 점착제인 실리콘계 점착제를 필름에 도포하려면 180℃의 열을 가해야 하는데, TPU는 이러한 열이 가해질 때 심한 변형(우그러짐)을 동반하기 때문에, 실리콘 점착제를 TPU 필름 표면에 직접 도포하기가 어려웠다. 따라서, 상기 문헌에 나타난 바와 같이 PET필름이 실리콘 점착층의 바로 상층에 위치해야만 하는 구조, 즉 TPU 필름의 양쪽면에 PET 필름층과 각각의 접착제층이 와야만 하는 구조가 될 수밖에 없는데, 이럴 경우 불필요한 구조를 요구하고, 보호필름의 두께가 두꺼워져야 할 뿐 아니라, 광학특성 및 터치감의 저하를 가져오는 것은 물론, 공정을 더 복잡하게 하는 등의 문제가 있다. 종래 TPU 필름에 PET 필름을 적용하지 않고 직접 점착제를 코팅한 사례가 있었으나, 이 경우 TPU 필름에 안착성을 좋게 하기 위하여 주로 아크릴계 점착제를 사용하였다. 그러나 아크릴계 점착제는 접착력이 너무 강하여 필름을 액정표면에 부착시 부착 실패의 확률이 높고, 부착시 기포가 발생하기도 하며, 필름을 부착했다가 떼어낼 때 제거가 어려울 뿐 아니라 액정표면에 점착제가 잔류하거나 하는 등의 단점이 있다.
한편, 종래 디스플레이로는 평판 디스플레이가 대부분 적용되었으나 최근에는 디스플레이이 자체가 굴곡진 형태이거나 플렉서블 디스플레이를 포함한 스마트기기의 개발이 이루저지고 있는데, PET 소재 등은 유연성이 부족하여 굴곡진 형태의 디스플레이에 적용하기 어려운 문제가 있다. 따라서, PET를 포함하지 않고 TPU 자체가 베이스필름으로 기능하는 연질필름의 개발이 요구되고 있다. 대한민국 특허 제1482762호의 특허공보에는 첨가물이 포함되지 않은 원재료를 사용하여 디스플레이 패널과 동일 또는 유사한 형태를 가지도록 압출하여 연질의 필름으로 형성되고, 부착시 기포의 발생을 방지하며 곡면부분에 부착이 가능하도록 하는 기능을 갖는 열가소성 폴리우레탄(TPU) 필름과; 상기 열가소성 폴리우레탄(TPU) 필름의 하면에 형성되어 디스플레이 패널에 점착되는 실리콘 점착층과; 상기 열가소성 폴리우레탄(TPU) 필름의 상면에 형성되어 사용자에 의해 터치가 이루어질 때 부드러운 움직임이 가능하도록 하는 기능을 갖는 슬립 광택 코팅층과; 상기 실리콘 점착층의 하면에 부착되되 불소 코팅된 하부 이형필름과; 상기 슬립 광택 코팅층의 상면에 부착되되 실리콘 코팅된 상부 이형필름을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 보호용 필름이 개시되어 있다. 그러나, 상기 문헌에 개시된 보호필름은 점착제층이나 슬립광택 코팅층에 대한 구체적 언급이 없을 뿐 아니라, 현재까지 시중에 TPU 필름에 직접 실리콘 점착제 및 슬립 광택 코팅층을 적용한 예는 찾아 볼 수 없다. 특히, 앞서 언급한 바와 같이, TPU 필름상에 직접 도포 및 경화가 가능한 실리콘 점착제는 찾을 수 없고, TPU 필름상에 적용될 수 있고 내구성이 있는 슬립코팅 역시 찾아 보기 어렵다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0102788호 대한민국 특허 제1482762호
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 디스플레이용 충격방지에 효과적인 TPU 필름에 고온을 가하지 않고 직접적으로 도포가 가능하면서도 적절한 수준의 점착력을 제공하는 실리콘 점착제 조성물 및 TPU 필름과 친화도가 높으면서도 슬립성 및 내구성이 우수한 슬립코팅층을 형성한 디스플레이용 충격방지 필름을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 TPU 기재필름과,; 상기 기재필름의 일측면에 형성되며 폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane)계 실리콘 점착제 100중량부, Si-H기를 가지는 실리콘 가교제 1 내지 10 중량부, 앵커리지 증진제 1 내지 5중량부, 백금 (Pt), 루테늄 (Ru), 오스뮴 (Os), 로듐 (Rh), 이리듐 (Ir) 및 팔라듐 (Pd)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속 촉매 1 내지 5중량부를 포함한 점착제층 및; 상기 기재필름의 타측면에 형성되며 화학식 R1R2-SiO1/2(식 중, R1 및 R2는 각각 수소 또는 C1-C6 알킬)로 표시되는 폴리디알킬실록산 (polydialkylsiloxane) 100중량부, 폴리이소시아네이트 2 내지 10중량부, 경화제 1 내지 5중량부, 주석촉매 2 내지 5중량부를 포함한 슬립코팅층을 포함한 디스플레이용 가요성 커버 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 앵커리지 증진제가 실란커플링제나 실란커플링제와 폴리디메틸실록산의 복합체인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 가요성 커버 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 경화제가 아미노실록산 및 디메틸에탄올아민인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 가요성 커버 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 주석촉매가 Dibutyltin Diacetate, Dibutyltin Dilaurate, Dibutyltin bis(2-ethylhexoate), Dibutyltin Dichloride, Dibutyltin Dimethoxide, Dibutyltin Dibutoxide, Tetrabutyldiacetoxydistannoxane, Dibutyltin bis(1-thioglycerol), Dibutyltin bis(2-EH maleate), Dibutyltin Sulfide, Dibutyltin bis(2-EH mercaptoacetate), Dibutyltin bis(laurylmercaptide), Hydrated Monobutyltin Oxide, Monobutyl chlorotin dihydroxid, Hydrated Monobutyltin Oxide 및 Monobutyltin tris(2-ethylhexoate)로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 디스플레이 가요성 커버 필름을 제공한다.
본 발명의 디스플레이용 가요성 커버 필름은 TPU 필름을 기재필름으로 사용하면서 그 일측면에는 고온을 가하지 않고 직접적으로 도포가 가능하면서도 적절한 수준의 점착력을 제공하는 실리콘 접착제 및 타측면에는 TPU 필름과 상용성이 좋고 매끄러운 느낌을 주면서 내구성이 높은 슬립코팅층을 구비하여, 곡면 형태 또는 가요성 디스플레이에도 용이하게 부착이 가능하고 내충격성을 현저하게 상승시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 디스플레이용 충격방지 필름의 일예의 구조를 도시한 단면도
이하에서 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 가요성 커버 필름(100)의 구조를 도시한 단면도이다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 디스플레이용 가요성 커버 필름은 TPU 기재필름(40)과,; 상기 기재필름(40)의 일측면에 형성되며 폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane)계 실리콘 점착제 100중량부, Si-H기를 가지는 실리콘 가교제 1 내지 10 중량부, 앵커리지 증진제 1 내지 5중량부, 백금 (Pt), 루테늄 (Ru), 오스뮴 (Os), 로듐 (Rh), 이리듐 (Ir) 및 팔라듐 (Pd)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속 촉매 1 내지 5중량부를 포함한 점착제층(50) 및; 상기 기재필름(40)의 타측면에 형성되며 화학식 R1R2-SiO1/2(식 중, R1 및 R2는 각각 수소 또는 C1-C6 알킬)로 표시되는 폴리디알킬실록산 (polydialkylsiloxane) 100중량부, 폴리이소시아네이트 2 내지 10중량부, 경화제 1 내지 5중량부, 주석촉매 2 내지 5중량부를 포함한 슬립코팅층(30)을 포함한다.
전술한 바와 같이, TPU 필름상에 직접적으로 실리콘 점착제를 도포하는 것은 경화 중 TPU의 변형우려 등으로 인해 상당히 어려운 일이다. 본 발명자들은 저온 경화가능한 실리콘 점착제 조성을 개발하여 TPU 기재필름(40)에 직접 도포를 가능케 하여 우수한 점착성과 셀프레벨링을 유지하면서도 곡면 또는 가요성 디스플레이에도 적용이 가능한 가요성 커버 필름의 개발을 가능케 하였다. 본 발명에 따른 디스플레이용 가요성 커버 필름(100)의 경우 TPU 기재필름층(40)에 직접적인 실리콘 점착층(50)의 성막이 가능하여, 종래의 충격방지 필름과 달리 실리콘 점착층(50)과 TPU 필름(40) 사이에 위치하던 PET 필름 및 접착제층을 필요로 하지 않는다.
본 발명의 디스플레이 가요성 커버 필름에 있어서 상기 TPU 기재필름(40)의 경우도 충분한 충격방지 효과를 위해서는 100 마이크로미터 이상의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 본 발명의 디스플레이용 충격방지 필름(100)은 TPU 필름(40)상에 직접 점착제층(50)을 형성하기 때문에 종래 충격방지 필름과 달리 두께를 얇게 할 수 있어 터치감도를 높일 수 있으며, 반면 충격방지 역할을 수행하는 TPU필름의 두께는 상대적으로 충분히 두껍게 할 수 있다. 다만, 내충격성을 위해 TPU 필름(40)의 두께가 필요 이상 두꺼워지면 전술한 문제, 즉 터치감의 저하나 터치불량 등의 문제가 나타나기 때문에 상기 TPU 필름의 바람직한 두께는 100 내지 300 마이크로미터 범위인 것이 바람직하다.
본 발명의 디스플레이 가요성 커버 필름에 있어서 상기 폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane)계 실리콘 점착제는 내용제성 및 내열성, 내후성이 우수하고 점착력의 경시변화가 작아 디스플레이용 보호 필름의 점착제로써 적합하다. 상업적으로 판매되는 제품으로는 다우코닝사의 7645, 7646, 7652, 7657등이 바람직하다. 실리콘 점착제는 각각의 제품을 단독 혹은 2종 이상 배합하여 점착력을 조절하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어 폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane)계 실리콘 점착제 100중량부에 대하여 Si-H기를 가지는 실리콘계 가교제를 1 내지 10중량부 범위로 포함한다. 상기 실리콘계 가교제의 바람직한 예로는, 다우코닝사의 7028, 7367, 7689 등을 들 수 있다. 상기 실리콘계 가교제는 실리콘 점착제 100중량부에 대해 1 내지 10중량부를 포함하는데 더욱 바람직하게는 2 내지 5중량부를 첨가 한다. 상기 실리콘계 가교제의 함량이 폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane)계 실리콘 점착제 100중량부에 대하여 1중량부 미만일 경우 가교밀도가 낮아 미경화 부분의 발생과 장기 내구성에 문제를 발생 시킨다. 반면, 상기 실리콘계 가교제의 함량이 폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane)계 실리콘 점착제 100중량부 대비 10중량부를 초과할 경우 가교 밀도가 과도하게 증가하여 점착제 층의 경도가 상승하고 점착력의 저하를 발생 시킨다.
또한, 본 발명에 있어 점착제 조성물은 폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane)계 실리콘 점착제 100중량부에 대하여 1 내지 5중량부의 앵커리지 증진제를 포함한다. 앵커리지 증진제는 실리콘 점착제의 기재에 대한 부착력을 향상 시키는 역할을 한다. 이러한 앵커리지 증진제는 실란커플링제나 실란커플링제와 폴리디메틸실록산의 복합체인 것이 바람직하다. 상업적인 용도의 제품으로는 9176, 9250 (다우코닝) 등이 있다. 앵커리지 증진제는 폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane)계 실리콘 점착제 100중량부에 대하여 1 내지 5중량부 첨가하는 것이 바람직하다. 앵커리지 증진제의 함량이 폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane)계 실리콘 점착제 100중량부에 대하여 1중량부 미만일 경우 그 효과를 충분히 확인하기 힘들고, 5중량부를 초과 할 경우 첨가량 대비 부착력 향상 효과를 기대하기 힘들다.
상기 금속 촉매는 가교밀도 및 경화 반응 속도를 조절하는 역할을 한다. 이러한 금속 촉매로는 백금 (Pt), 루테늄 (Ru), 오스뮴 (Os), 로듐 (Rh), 이리듐 (Ir) 및 팔라듐 (Pd)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종이상이 바람직하며, 백금-팔라듐 합금처럼 각 원소들을 하나 이상 포함하는 합금도 사용 할 수 있다. 상기 금속 촉매는 실리콘 점착제 100중량부 대비 1 내지 5중량부로 첨가하는 것이 바람직 하다. 상기 금속 촉매의 첨가량이 1 중량부 미만일 경우 경화속도가 느리거나 아예 경화 반응이 진행되지 않아 미경화 발생의 우려가 있고, 5중량부를 초과 할 경우 가사시간(도료에서 용액 배합 후 정상적으로 사용 가능한 시간)이 짧아지고 황변, 생산 단가 상승 등의 문제점이 있다.
본 발명에 있어 슬립코팅 조성물은 화학식 R1R2-SiO1/2(식 중, R1 및 R2는 각각 수소 또는 C1-C6 알킬)로 표시되는 폴리디알킬실록산 (polydialkylsiloxane)을 포함한다. 폴리디알킬실록산은 고무에 대한 친화도가 비교적 높으면서도 경화반응시 매끄러운 표면을 제시하면서도 내용제성, 내열성, 내후성이 우수하여 고무표면에 코팅시 슬립성을 주기에 적합하다. 상업적으로 판매되는 제품으로는 다우코닝사의 2394 등을 들 수 있다.
본 발명의 슬립코팅 조성물은 폴리디알킬실록산 100중량부에 대하여 폴리이소시아네이트 2 내지 10중량부를 포함한다. 원래 고무성분은 슬립코팅 조성에는 혼입되지 않는 것이 좋다. 고무 성분이 경화를 저해하며 금속촉매의 활성 또한 방해하기 때문이다. 그러나, 본 발명자들의 연구결과 폴리이소시아네이트는 위에서 언급한 단점은 최소화하면서 고무와의 상용성을 좋게 하여 슬립코팅층과 고무표면과의 친화도를 높여 코팅층의 부착력을 높이고 사용내구성을 대폭 높일 수 있고, 또한 슬립코팅층의 접촉마모성과 관련된 물성을 높이면서 마찰특성 역시 더 높일 수 있었다. 상기 폴리이소시아네이트의 첨가량은 폴리디알킬실록산 100중량부에 대하여 2 내지 10중량부 범위가 바람직하다. 폴리이소시아네이트의 첨가량이 폴리디알킬실록산 100중량부에 대하여 2 중량부 미만인 경우에는 첨가효과가 미미하고, 반면 10중량부를 초과하는 경우에는 슬립코팅층의 경화를 저해하며 금속촉매의 활성 또한 방해하기 때문이다.
또한, 본 발명의 고무표면 슬립코팅 조성물은 경화제 1 내지 5중량부를 포함한다. 경화제는 폴리디알킬실록산과 폴리이소시아네이트를 경화시키며 이에 따라서 경화 후 표면 슬립의 효과를 가져온다. 상기 경화제의 종류는 특별히 제한되는 것은 아니며 폴리디알킬실록산의 경화반응에 적용되는 것을 사용할 수 있으며, 본 발명에 있어서 아미노실록산 및 디메틸에탄올아민인 것이 바람직하다. 상기 경화제의 함량이 폴리디알킬실록산 100중량부에 대하여 1중량부 미만일 경우 가교밀도가 낮아 미경화 부분의 발생과 장기 내구성에 문제를 발생 시키며, 반면 10중량부를 초과할 경우 가교 밀도가 과도하게 증가하여 고무와의 부착력이 저하될 수 있다.
본 발명에 있어 상기 주석촉매는 가교밀도 및 경화 반응 속도를 조절하며, 표면 슬립성을 보다 좋게 하는 역할을 한다. 통상 폴리디알킬실록산의 가교 및 경화반응에는 백금 촉매가 사용되는 것이 일반적이다. 그러나, 백금촉매는 고가이며 표면슬립성을 향상시키지 못한다. 본 발명자들은 주석촉매 사용시 표면슬립성의 향상효과가 있음을 발견하고 백금촉매 대신 경화반응에 적용을 하게 되었다. 상기 주석촉매는 폴리디알킬실록산 100중량부 대비 1 내지 5중량부로 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 주석촉매의 첨가량이 1 중량부 미만일 경우 경화속도가 느리거나 아예 경화 반응이 진행되지 않아 미경화 발생의 우려가 있고, 5중량부를 초과 할 경우 가사시간이 짧아지고 황변, 생산 단가 상승 등의 문제점이 있다. 상기 주석촉매의 바람직한 예로는 Dibutyltin Diacetate, Dibutyltin Dilaurate, Dibutyltin bis(2-ethylhexoate), Dibutyltin Dichloride, Dibutyltin Dimethoxide, Dibutyltin Dibutoxide, Tetrabutyldiacetoxydistannoxane, Dibutyltin bis(1-thioglycerol), Dibutyltin bis(2-EH maleate), Dibutyltin Sulfide, Dibutyltin bis(2-EH mercaptoacetate), Dibutyltin bis(laurylmercaptide), Hydrated Monobutyltin Oxide, Monobutyl chlorotin dihydroxid, Hydrated Monobutyltin Oxide 및 Monobutyltin tris(2-ethylhexoate)로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 디스플레이용 충격방지 필름(100)은 아래와 같이 제조될 수 있다. 우선, TPU 기재필름(40)면에 실리콘 점착제 조성물(50)을 도포한 후 경화과정을 통해 실리콘 점착제층(50)을 형성하는 과정을 거쳐야 한다. 또한, 상기 실리콘 점착제층(50)의 보호를 위해 상기 실리콘 점착제층(50)을 형성한 후에는 불소코팅층(60)을 코팅한 이형지(70)를 덮어 점착제층을 보호하고 사용자가 디스플레이에 부착하기 전에 이형지(70)를 각각 제거하고 사용할 수 있도록 할 수 있다. 그 후, TPU 기재필름의 타측면에 용매에 용해한 슬립코팅 조성물을 도포한 후 경화반응을 거쳐 슬립코팅층(30)을 형성한다. 그 후 아크릴점착제층(20)을 형성한 보호필름(10)을 덮어 슬립코팅층(30)을 보호하여 디스플레이용 충격방지 필름(100)을 완성할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 실리콘 점착제층(50)상에는 불소코팅층(60)이 형성된 이형지(70)를 적용한다. 실리콘 점착제의 경우 통상 PET 재질로 된 이형지(70)에 불소코팅을 하지 않으면 이형지(70)에 전사될 우려가 있기 때문이다. 반면, 상기 슬립코팅층(30)을 보호하기 위한 보호필름(10)상에는 아크릴 점착제층(20)을 형성한 후 슬립코팅층(30)상에 덮게 되는데, 이는 실리콘 성분을 포함한 슬립코팅층상에 실리콘 계열의 점착제를 적용하는 경우 상호 조직이 혼입될 우려가 있기 때문이다.
이하에서 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위는 하기 실시예로 제한되지 않는다.
실시예1(점착제 조성물 제조)
폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane)계 실리콘 점착제 다우코닝 7645 100g, 가교제 다우코닝 7689 3g, 앵커리지 증진제로 다우코닝 9176 3g, 백금촉매 1.5g을 배합하여 실리콘 점착제 조성물을 제조 하였다.
실시예2(점착제 조성물 제조)
폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane)계 실리콘 점착제 다우코닝 7646 90g, 다우코닝 7657 10g, 가교제 다우코닝 7689 3g, 앵커리지 증진제로 다우코닝 9176 3g, 백금촉매 2g을 배합하여 실리콘 점착제 조성물을 제조 하였다.
비교예 1)
폴리디메틸실록산 (Polydimethylsiloxane) 계 실리콘 점착제 다우코닝 7645 100g, 가교제 다우코닝 7689 3g, 앵커리지 증진제로 다우코닝 9176 3g, 백금촉매 0.5g을 배합하여 실리콘 점착제 조성물을 제조 하였다.
비교예 2)
폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane)계 실리콘 점착제로서 촉매 성분이 포함된 SG6370A (KCC) 70g, SG6480A (KCC) 30g, 가교제 SK0010C 2g을 배합하여 실리콘 점착제 조성물을 제조 하였다.
비교예 3)
메틸메타아크릴레이트 (Methylacrylate) 70g, 아크릴 산 10g, 2-하이드록시에틸메타아크릴레이트 (2-Hydroxyethyl methacrylate) 20g, 이소시아네이트 경화제 2g을 배합하여 분자량 Mw. 1,000,000의 아크릴 점착제 조성물을 제조 하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 점착제 조성물을 이용하여 200㎛ 두께의 열가소성 폴리우레탄 필름에 점착제 층이 30μm 두께로 형성되게 도포 한 후 150℃ 오븐에서 1분 동안 경화 하여 우레탄에 직코팅된 점착제 필름을 제조하였다. 그 다음 물성을 테스트하였다. 물성 내지 성능은 하기와 같이 측정하고 그 결과를 표 1에 정리하였다.
1. 점착력 평가: 상기 점착제 조성물로 제조된 점착 필름을 KS T 1028 방법에 의하여 유리 표면에 대한 180ㅀ박리력을 측정 하였다.
2. 경화 상태 평가: 상기 실시예 및 비교예로 제작된 점착 필름을 유리표면에 부착 후 박리 하여 유리표면에 전사 유무를 평가 하였다.
3. 고온, 고습 내구성 평가: 우레탄 직코팅된 점착 필름을 유리표면에 부착 후 온도 85℃, 습도 85%의 항온항습기에 3일간 방치 한 후 필름의 점착력을 측정하고 유리표면에 대한 전사 유무 및 필름의 이상 유무를 평가 하였다.
구분 점착력
(g/25mm, glass)		 경화상태 내구성 평가
점착력
(g/25mm, glass)		 전사 유무 육안 평가
실시예1 6 양호 10 없음 변화 없음
실시예2 7 양호 18 없음 변화 없음
비교예1 3 불량 9 매우 많음 변화 없음
비교예2 2 불량 15 매우 많음 변화 없음
비교예3 400 양호 1200 매우 많음 백화 발생
표 1에 의하면, 실시예 1, 실시예2 는 디스플레이용 보호필름용으로 적당한 점착력을 가지고 있고 재 박리성 및 부착성이 우수하다. 열가소성 폴리우레탄 필름은 부가 중합형 실리콘점착제에서 금속 촉매의 활성을 방해하는 다량의 경화 저해 물질 (가소제나 활제, 산화방지제, 고무계열의 첨가제 등)들이 발생 한다. 비교예 1과 2의 경우 이러한 경화 저해 물질들의 영향으로 백금 촉매의 활성이 충분하지 않아 경화가 제대로 일어나지 않고 점착력이 약하며 필름 부착 후 박리 시 유리면에 점착 성분이 전이되어 남아 있는 것을 확인 할 수 있었다. 장기 고온, 고습 (온도 85℃, 습도 85%) 테스트 후 에는 실시예 1과 실시예 2는 점착력 변화가 적고 육안평가에도 이상이 없었으나 아크릴계 점착제인 비교예 3의 경우 점착력의 경시변화가 크게 발생하여 유리면에 많은 전사가 일어나고 내습성이 약해 백화가 발생 하였다.
실시예 3(슬립코팅층 형성)
또한, 아래와 같이 슬립코팅층을 형성한 후 슬립코팅층의 물성을 측정하였다. 폴리디알킬실록산으로 다우코닝사의 Syl-offⓡ 2394 100g, 폴리이소시아네이트로서 일본 dic사의 DN-950 8g, 경화제로서 다우코닝사의 2-7131 2.5g 및 주석촉매로서 ISA 상사의 4200 3g을 헵탄 150g에 용해하여 슬립코팅 조성물을 제조하였다.
상기 슬립코팅 조성물을 이용하여 200 마이크로미터 두께의 열가소성 폴리우레탄 필름에 경화 후 두께가 0.5μm가 되도록 도포 한 후 150℃ 오븐에서 1분 동안 경화하여 슬립코팅층을 형성한 TPU 필름을 제조하고, 그 다음 마찰계수를 측정하였다. 마찰계수는 시험장비(Toyoseiki / Friction Tester TR-2)를 통해 측정되었으며, 측정은 슬립코팅이 되어있는 TPU 필름과 코팅이 되지 않은 TPU 필름 상에서 65ㅧ65ㅧ6(단위: mm) 크기와 200g의 중량을 갖는 마찰자를 각각 2가지 융으로 둘러싼 후 마찰자를 일정속도(100㎜/min)로 움직이며 정마찰과 동마찰을 측정하는 방식으로 테스트하였고, 그 결과를 표 2에 정리하였다.
No 정마찰(백색융천) 동마찰(백색융천)
미코팅 슬립코팅 배수 미코팅 슬립코팅 배수
1 1.25 0.3 4.17 1.23 0.298 4.13
2 1.21 0.3 4.03 1.25 0.27 4.63
3 1.2 0.3 4.00 1.25 0.26 4.81
4 1.3 0.3 4.33 1.31 0.27 4.85
5 1.31 0.28 4.68 1.26 0.26 4.85
6 1.44 0.3 4.80 1.26 0.26 4.85
평균 1.29 0.30 4.33 1.26 0.27 4.67
표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, TPU 필름상에 슬립코팅 조성물을 이용하여 코팅을 하는 경우 코팅을 하지 않은 경우와 대비시 동적마찰 및 정지마찰 모두 표면마찰이 4배 이상 줄어드는 것을 알 수 있었다. 슬립코팅층의 평가는 그 후 점착제층이 형성되지 않은 다른 면에 다우코닝 2395, 가교제로서 다우코닝사의 2-7131 및
상기 실시예의 결과와 같이 본 발명에 따른 열가소성 우레탄필름용 실리콘 점착제 조성물은 열가소성 우레탄필름 위에서도 도막을 잘 형성하여 우수한 내후성 및 내구성, 점착 성능을 나타낸다.
앞에서 설명된 본 발명의 일실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
10:보호필름층 20:아크릴점착제층
30:슬립코팅층 40: TPU 기재필름
50: 실리콘 점착제층 60: 불소코팅층
70: 이형지 100:디스플레이용 충격방지 필름

Claims (5)

  1. 열가소성 폴리우레탄(TPU) 기재필름과,;
    상기 기재필름의 일측면에 형성되며 폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane)계 실리콘 점착제 100중량부, Si-H기를 가지는 실리콘 가교제 1 내지 10 중량부, 앵커리지 증진제 1 내지 5중량부, 백금 (Pt), 루테늄 (Ru), 오스뮴 (Os), 로듐 (Rh), 이리듐 (Ir) 및 팔라듐 (Pd)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속 촉매 1 내지 5중량부를 포함한 점착제층;
    및 상기 기재필름의 타측면에 형성되며 화학식 R1R2-SiO1/2(식 중, R1 및 R2는 각각 수소 또는 C1-C6 알킬)로 표시되는 폴리디알킬실록산 (polydialkylsiloxane) 100중량부, 폴리이소시아네이트 2 내지 10중량부, 경화제 1 내지 5중량부, 주석촉매 2 내지 5중량부를 포함한 슬립코팅층을 포함한 디스플레이용 가요성 커버 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 앵커리지 증진제는 실란커플링제나 실란커플링제와 폴리디메틸실록산의 복합체인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 가요성 커버 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 경화제는 아미노실록산 및 디메틸에탄올아민인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 가요성 커버 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 폴리우레탄 기재필름층은 그 두께가 100 내지 300 마이크로미터 범위인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 가요성 커버 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 주석촉매가 Dibutyltin Diacetate, Dibutyltin Dilaurate, Dibutyltin bis(2-ethylhexoate), Dibutyltin Dichloride, Dibutyltin Dimethoxide, Dibutyltin Dibutoxide, Tetrabutyldiacetoxydistannoxane, Dibutyltin bis(1-thioglycerol), Dibutyltin bis(2-EH maleate), Dibutyltin Sulfide, Dibutyltin bis(2-EH mercaptoacetate), Dibutyltin bis(laurylmercaptide), Hydrated Monobutyltin Oxide, Monobutyl chlorotin dihydroxid, Hydrated Monobutyltin Oxide 및 Monobutyltin tris(2-ethylhexoate)로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 가요성 커버 필름.
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