KR102430384B1 - 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물에 관한 것으로, 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 갖는 비스페놀A 에폭시 올리고머 40 내지 65 중량부와, 다관능성 가교제 1 내지 20 중량부와, 광개시제 0.1 내지 10 중량부와, 실란커플링제 1 내지 5 중량부 및 친수성 첨가제 15 내지 40 중량부를 포함한다.
[화학식 1]
Figure 112020063872316-pat00006

Description

디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물{COMPOSITION FOR PROTECTION OF TEMPERED GLASS FOR DISPLAY}
본 발명은 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강화유리의 표면에 코팅되어 UV에 의해 경화된 후 순수에 의해 박리될 수 있는 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이에 사용되는 강화유리의 가공공정은 강화유리 표면에 조성물을 코팅하는 코팅 단계, 코팅된 조성물을 경화시켜 코팅층을 형성하는 경화 단계, 강화유리를 커팅 및 면취하는 절삭 단계, 코팅된 조성물을 박리하는 박리 단계, 강화유리를 물로 세정하는 세정 단계 및 세정된 강화유리를 건조하는 건조 단계로 이루어진다.
코팅 단계는 강화유리 가공공정 시 발생되는 케미칼 및 유리파편으로부터 강화유리를 보호하기 위해 강화유리의 표면에 조성물을 코팅하는 단계이다. 코팅 단계에서 사용되는 조성물은 강화유리에 대한 접착성이 좋아야하고, 열 또는 UV에 의해 단시간에 경화되어 강화유리 표면을 보호할 수 있는 경도를 갖추어야 하며, 절삭 단계에서 이용되는 절삭유 등 케미칼에 대한 저항성을 가져야하고, 박리 단계에서 강화유리의 표면으로부터 박리가 원활하게 이루어져야 한다.
종래의 박리 단계에서는 염기성 케미칼을 박리제로 사용하여 강화유리 표면에 코팅된 조성물을 박리하였으나, 염기성 케미칼은 유해 증기가 발생하여 작업자의 건강에 위험을 초래하는 문제가 있었고, 폐액 처리시 환경 오염 문제가 심각하여 환경규제에 의해 제한되었다.
이를 해결하기 위해 염기성 케미칼 대신 환경규제에 제한되지 않는 유기 솔벤트를 이용하여 왔다. 하지만 유기 솔벤트는 염기성 케미칼보다 10배 이상 높은 가격을 형성하고 있어 공정상의 경제성이 떨어지고, 폐액 처리 시 염기성 케미칼보다 비교적 덜하지만 여전히 환경오염을 유발하였으며, 염기성 케미칼과 마찬가지로 유해 증기가 발생하여 작업자의 건강에 위험을 초래할 수 있어 작업성이 문제가 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2016-0060754호, 2016.05.30.자 공개
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 강화유리 가공공정 시 환경오염을 최소화하고 유해 증기가 발생하지 않아 작업자의 작업성을 향상시킬 수 있으며 공정상의 경제성을 높일 수 있는 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물 및 이의 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일면에 따른 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 갖는 비스페놀A 에폭시 올리고머 40 내지 65 중량부와, 다관능성 가교제 1 내지 20 중량부와, 광개시제 0.1 내지 10 중량부와, 실란커플링제 1 내지 5 중량부 및 친수성 첨가제 15 내지 40 중량부를 포함한다.
[화학식 1]
Figure 112020063872316-pat00001
상기한 구성에 의한 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물은 강화유리 가공공정 시 강화유리 표면에 코팅되고 경화된 후 박리될 때 염기성 케미칼과 유기 솔벤트가 아닌 물, 특히, 순수에 의해 박리가 가능하여, 환경오염을 최소화할 수 있고, 유해 증기가 발생하지 않아 작업자의 작업성을 향상시킬 수 있으며, 염기성 케미칼과 유기 솔벤트에 비해 가격이 저렴하여 공정상의 경제성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명물의 실시예에 따른 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물은 염기성 케미칼과 유기 솔벤트가 아닌 물, 특히, 순수에 의해 박리되므로, 박리 후 강화유리로부터 염기성 케미칼 및 유기 솔벤트를 세정할 필요가 없어 종래의 강화유리 가공공정보다 공정을 간편화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물을 이용한 강화유리 가공 공정의 공정도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물을 이용한 강화유리 가공 공정의 공정도이다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)은 비스페놀A 에폭시 올리고머 40 내지 65 중량부, 다관능성 가교제 1 내지 20 중량부, 광개시제 0.1 내지 10 중량부, 실란커플링제 1 내지 5 중량부 및 친수성 첨가제 15 내지 40 중량부를 포함한다.
본 발명의 발명자는 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)이 강화유리 가공공정에서 강화유리의 표면에 코팅된 후 UV에 의해 경화되면 충분한 경도를 가지고 절삭유에 대한 안정성을 가지면서도 박리제로 염기성 케미칼과 유기 솔벤트가 아닌 순수에 의해 박리되도록 부단한 연구와 실험을 통하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)은 강화유리(20)의 표면에 코팅된 후 자외선(UltraViolet, UV)에 의해 경화되면, 강화유리(20)를 보호할 수 있는 충분한 경도를 가질 뿐만 아니라, 강화유리(20) 가공공정동안 강화유리(20)와 충분한 접착성을 가지고, 강화유리(20) 가공공정에서 사용되는 절삭유에 대한 안정성을 가질 수 있다.
또한, 경화된 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)은 강화유리(20)와 함께 70 내지 80℃의 순수에 침지되면 10 내지 270초 내에 강화유리(20)의 표면으로부터 박리될 수 있다.
먼저, 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)은 비스페놀A 에폭시 올리고머를 40 내지 65 중량부를 포함한다.
바람직하게, 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)은 비스페놀A 에폭시 올리고머를 50 내지 65 중량부, 더욱 바람직하게 50 내지 55 중량부를 포함할 수 있다.
여기서, 비스페놀A 에폭시 올리고머가 40 중량부 미만으로 포함되면 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)이 UV에 의해 경화되어도 충분한 경도를 가지지 못해 강화유리(20)를 보호하지 못할 수 있고, 65 중량부를 초과하면 경화된 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)의 강도가 높아 순수에 의한 박리가 어려울 수 있다.
비스페놀A 에폭시 올리고머는 화학식 1로 표현되는 반복단위를 갖는 화합물이다. 본 명세서에서 비스페놀A 에폭시 올리고머는 단량체(monomer), 중합체(polymer) 및 수지(resin) 형태의 화합물을 모두 포함하는 개념이며, 바람직하게는 수지 형태일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112020063872316-pat00002
바람직하게, 비스페놀A 에폭시 올리고머는 화학식 2로 표현되는 화학 구조를 갖는 수지일 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112020063872316-pat00003
더욱 바람직하게, 비스페놀A 에폭시 올리고머는 화학식 2로 표현되는 화학적 구조를 가지고, 60℃에서 점도가 5000 내지 12000 cPs인 수지일 수 있다.
비스페놀A 에폭시 올리고머의 점도가 5000 cPs 미만이면 점도가 낮아 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)이 강화유리의 표면에 코팅되기 어려울 수 있고, UV에 의해 경화되어도 경도가 충분하지 않아 강화유리(20)의 표면을 강화유리(20) 가공공정시 발생되는 유리파편 및 케미칼을 포함하는 외부 요소로부터 보호하지 못할 수 있다.
비스페놀A 에폭시 올리고머의 점도가 12000 cPs를 초과하면 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)의 점도가 높아 강화유리(20)의 표면에 코팅시 어려움이 있을 수 있고 UV에 의해 경화되면 강도 및 경도가 높아 순수에 의한 박리가 어려울 수 있다.
디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)은 다관능성 가교제 1 내지 20 중량부를 포함한다.
다관능성 가교제는 비스페놀A 에폭시 올리고머와 반응하여 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)이 강화유리(20)에 대한 접착력과 절삭유에 대한 저항성을 부여하는 것일 수 있다.
여기서, 다관능성 가교제의 함량이 1 중량부 미만이면 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)의 강화유리(20)에 대한 접착성이 떨어질 수 있고, 20 중량부를 초과하면 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)이 UV에 의해 경화되어도 강도가 부족하여 강화유리(20)를 효과적으로 보호하지 못할 수 있다.
여기서, 다관능성 가교제의 함량이 1 중량부 미만이면 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)의 강화유리(20)에 대한 접착성이 떨어질 수 있고, 20 중량부를 초과하면 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)이 UV에 의해 경화되어도 강도가 부족하여 강화유리(20)를 효과적으로 보호하지 못할 수 있다.
바람직하게, 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)은 다관능성 가교제를 5 내지 15 중량부, 더욱 바람직하게 8 내지 10 중량부를 포함할 수 있다.
다관능성 가교제는 UV 노광시 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)의 원활한 경화를 위해 아크릴레이트 말단기를 3개 내지 6개를 갖는 화합물일 수 있고, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사메타크릴레이트, 트리(2-아크릴로일옥시에틸)포스페이트 및 트리(2-메타크릴로일옥시에틸)포스페이트 중 적어도 하나일 수 있다.
단, 본 명세서에서 아크릴레이트 말단기는 아크릴레이트(acrylate) 말단기와 메타아크릴레이트(methacrylate) 말단기를 모두 포함하는 의미이다.
바람직하게, 다관능성 가교제는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트 중 적어도 하나일 수 있고, 더욱 바람직하게는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트일 수 있다.
디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)은 광개시제 0.1 내지 10 중량부를 포함한다.
광개시제는 UV에 의해 분해되어 라디칼을 생성하여 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)의 경화 반응을 개시하는 것일 수 있다.
광개시제의 함량이 0.1 중량부 미만이면 광개시제의 함량이 충분하지 않아 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)의 경화 반응을 개시하기 어려울 수 있고, 10 중량부를 초과하면 경화된 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)이 강도가 낮아 강화유리(20)를 효과적으로 보호하지 못할 수 있다.
바람직하게, 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)은 광개시제 2 내지 8 중량부, 더욱 바람직하게는 3 내지 6 중량부를 포함할 수 있다.
광개시제는 UV에 의해 분해되어 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)의 경화를 개시하는 것일 수 있다.
광개시제는 에타논-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심),에타논-1-[9-에틸-6-[2-메틸-4-(2,2-디메틸-1,3-디옥솔라닐)메톡시벤조일]-9.H.-카르바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심), 1-[9-에틸-6-벤조일-9.H.-카르바졸-3-일]-1,2-노난-2-옥심-O-벤조에이트, 1-[9-에틸-6-벤조일-9.H.-카르바졸-3-일]-1,2-노난-2-옥심-O-아세테이트, 1-[9-에틸-6-벤조일-9.H.-카르바졸-3-일]-1,2-펜탄-2-옥심-O-아세테이트, 1-[9-에틸-6-벤조일-9.H.-카르바졸-3-일]-옥탄-1-온옥심-O-아세테이트, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9.H.-카르바졸-3-일]-에탄-1-온옥심-O-벤조에이트, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9.H.-카르바졸-3-일]-에탄-1-온옥심-O-아세테이트 및 1-[9-n-부틸-6-(2-에틸벤조일)-9.H.-카르바졸-3-일]-에탄-1-온옥심-O-벤조에이트 중 적어도 하나일 수 있다.
광개시제는 벤질, 디아세틸, 벤조인, o-톨루오인, p-톨루오인, 아니소인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인i-프로필에테르, 아세토페논, p-디메틸아미노아세토페논, α,α'-디메톡시아세톡시벤조페논, 4,4-비스-(디에틸아니노)-벤조페논, 2,2'-디메톡시-2-페닐아세토페논, p-메톡시아세토페논, 2-메틸-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰폴리노-1-프로파논, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 안트라퀴논, 1,4-나프토퀴논, 페나실클로라이드, 트리브로모메틸페닐술폰, 트리스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥시드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥시드, 벤조일퍼옥사이드 및 디-t-부틸퍼옥시드 중 적어도 하나일 수 있다.
바람직하게, 광개시제는 2-메틸-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰폴리노-1-프로파논 및 2-벤질-2-(디메틸아미노)-1-[4-(4-몰포리닐)페닐]-1-부타논 중 적어도 하나일 수 있다.
디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)은 강화유리(20)에 대한 접착력 향상을 위해 실란커플링제 1 내지 5 중량부를 포함한다.
바람직하게, 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)은 실란커플링제를 2 내지 5 중량부, 더욱 바람직하게 2 내지 4 중량부를 포함할 수 있다.
디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)에 포함되는 실란커플링제가 1 중량부 미만이면 강화유리(20)와의 접착력이 떨어져 강화유리(20) 가공 공정 중에 강화유리(20)로부터 박리될 수 있고, 5 중량부를 초과하면 강화유리(20)와의 접착력이 너무 강해 경화된 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)의 박리 시 어려움이 있을 수 있다.
실란커플링제는 카르복실기, 메타크릴로일기, 이소시아네이트기 및 에폭시기 중 적어도 하나를 반응성 관능기로 갖는 것일 수 있고, 트리메톡시실릴벤조산, γ-메타크릴로옥시프로필트리메톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, 비닐트리메톡시실란, γ-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란 및 2-(3',4'-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 중 적어도 하나일 수 있다.
바람직하게, 실란커플링제는 트리메톡시실릴벤조산 및 γ-메타크릴로옥시프로필트리메톡시실란 중 적어도 하나일 수 있다.
더욱 바람직하게, 실란커플링제는 트리메톡시실릴벤조산일 수 있다.
디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)은 강화유리(20)에 코팅되고 UV에 의해 경화된 후 순수에 의해 원활하게 박리 될 수 있도록 친수성 첨가제 15 내지 40 중량부를 포함한다.
바람직하게, 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)은 친수성 첨가제 15 내지 30 중량부, 더욱 바람직하게 25 내지 30 중량부를 포함할 수 있다.
디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)에 포함되는 친수성 첨가제가 15 중량부 미만이면 경화된 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)이 강화유리(20)로부터 순수에 의해 박리가 되지 않을 수 있다.
한편, 강화유리(20)의 가공 공정 중에는 다양한 목적으로 강화유리(20)에 순수가 가해질 수 있고, 특히, 강화유리(20)를 커팅 및 면취하는 절삭 공정에서는 절삭시 발생하는 열을 식히기 위해 강화유리(20)에 비교적 저온의 순수가 가해질 수 있다. 강화유리(20)의 가공공정에서 강화유리(20)에 비교적 저온의 순수가 가해질 수 있음에 따라 강화유리(20) 가공공정에서 강화유리(20) 상에 형성된 코팅은 저온의 순수에 대한 안정성을 갖는 것이 중요하다고 할 수 있다.
디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)에 포함되는 친수성 첨가제가 40 중량부를 초과하면 순수에 대한 안정성이 너무 떨어져 강화유리(20)의 가공공정 시 가해지는 비교적 저온의 순수에 의해 박리 될 수 있다. 또한, 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)이 강화유리(20) 상에 코팅되어 경화된 상태로 보관시 경화된 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)이 대기 중의 습기에 의해 강화유리(20)로부터 박리될 수 있다.
친수성 첨가제는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세트산, 셀로솔브 아세테이트, 에틸아세테이트, 에틸메틸카보네이트, 디메틸 카보네이트 및 디프로필렌글리콜메틸아세테이트 중 적어도 하나일 수 있다.
바람직하게, 친수성 첨가제는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세트산 및 셀로솔브 아세테이트 중 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)은 요변성을 갖기 위해 무기충진제를 1 내지 10 중량부를 더 포함할 수 있고, 무기충진제가 더 포함된 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)의 점도는 10000 내지 40000 cPs일 수 있다.
디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)이 무기충진제를 1 내지 10 중량부를 더 포함하면 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)이 적절한 점도를 가져 강화유리(20)에 스크린 프린팅 기법으로 코팅될 수 있다.
디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)에 더 포함되는 무기충진제가 1 중량부 미만이면 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)이 점도가 낮아 강화유리(20)에 스크린 프린팅 기법으로 코팅되기 어려울 수 있고. 10 중량부를 초과하면 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)이 점도가 높아 강화유리(20)에 스크린 프린팅 기법으로 코팅되기 어려울 수 있다.
바람직하게, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)은 무기충진제를 2 내지 8 중량부, 더욱 바람직하게 3 내지 5 중량부를 더 포함할 수 있고, 무기충진제가 더 포함된 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)의 점도는 15000 내지 30000 cPs일 수 있다.
무기충진제는 실리카, 탈크, 산화티타늄 및 탄산칼슘 중 적어도 하나일 수 있다.
여기서, 실리카는 소수성(hydrophobic) 실리카일 수 있고, 바람직하게는 비표면적이 150 내지 220 m2/g인 친수성 실리카를 디메틸디클로로실란으로 처리하여 얻어지는 소수성 흄드 실리카(Hydrophobic fumed silica)일 수 있다.
무기충전제로 비표면적이 180 내지 220 m2/g인 친수성 실리카를 디메틸디클로로실란으로 처리하여 얻어지는 소수성 흄드 실리카(Hydrophobic fumed silica)를 사용하면 넓은 비표면적으로 인해 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)과의 반응면적이 충분하여 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)의 점도를 효과적으로 증가시킬 수 있다.
더욱 바람직하게 실리카는 비표면적이 180 내지 220 m2/g인 친수성 실리카를 디메틸디클로로실란으로 처리하여 얻어지는 비표면적이 150 내지 190m2/g인 소수성 흄드 실리카(상품명: AEROSIL®R974)일 수 있다.
소수성 흄드 실리카의 비표면적이 150m2/g 미만이면 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)과의 반응면적이 작아 점도 증가 효과가 떨어질 수 있고, 비표면적이 190m2/g를 초과하면 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)과 과하게 반응하여 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)의 점도가 너무 높아질 수 있다.
도 1을 참고하면, 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)은 강화유리(20)의 표면에 스크린 프린팅 기법으로 코팅된 후 UV에 의해 경화되어 코팅층을 형성하고, 강화유리(20)의 커팅 및 면취 공정에서 발생할 수 있는 강화유리(20) 파편과 절삭유 등 케미칼로부터 강화유리(20)를 보호할 수 있으며, 강화유리(20)와 함께 70 내지 80℃의 물에 침지되면 강화유리(20)로부터 박리될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)은 강화유리(20)의 표면에 스크린 프린팅 기법으로 코팅될 수 있고, UV에 의해 경화되면 강화유리(20)의 표면을 보호할 수 있는 경도를 가질 뿐만 아니라, 강화유리(20)의 커팅 및 면취 공정에서 이용되는 절삭유 등 케미칼로부터 강화유리(20)를 보호할 수 있다.
또한, 경화된 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)은 강화유리(20)로부터 박리 시 염기성 케미칼이나 유기 솔벤트가 아닌 70 내지 80 ℃의 순수에 의해 박리 될 수 있어 유해 증기가 발생하지 않아 작업자의 작업성을 향상시킬 수 있고, 환경오염을 최소화할 수 있으며, 강화유리(20)로부터 염기성 케미칼이나 유기 솔벤트를 씻어내는 별도의 세정 공정이 필요하지 않아 공정을 보다 간편화할 수 있는 장점이 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
1. 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물의 제조
<실시예 1의 제조>
교반기와 내부로 자외선이 투과되지 않도록 자외선 차단막이 구비된 혼합조의 내부에 비스페놀A 에폭시 올리고머 55 중량부, 다관능성 가교제 8 중량부, 광개시제 5 중량부, 실란커플링제 2 중량부, 친수성 첨가제 25 중량부 및 무기성 충진제 5 중량부를 투입한 후 교반하여 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)을 제조하였다.
여기서, 비스페놀A 에폭시 올리고머는 아래 화학식 2로 표현되는 구조를 가지고 60℃에서 점도가 5000cPs인 것을 사용하였다.
[화학식 2]
Figure 112020063872316-pat00004
또한, 다관능성 가교제는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(제품명:TMPTA, NIPPON KAYAKU社 제조)를 사용하였다.
광개시제는 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10) 100 중량부에 대해 2-메틸-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰폴리노-1-프로파논(제품명:Photoinitiator 907, 시바스페셜 케미칼社 제조) 1.5 중량부와 2-벤질-2-(디메틸아미노)-1-[4-(4-몰포리닐)페닐]-1-부타논(제품명:Igarcure I-369, 시바스페셜 케미칼社 제조) 3.5 중량부를 혼합한 것을 사용하였다.
친수성 첨가제는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세트산을 사용하였고, 실란커플링제는 트리메톡시실릴벤조산을 사용하였다.
무기성 충진제는 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10) 100 중량부에 대해 하이드로포빅 흄드 실리카(제품명:AEROSIL R974, 에보닉社 제조) 2.5 중량부와 탈크(제품명:TA800, 렉셈社 제조) 2.5 중량부를 혼합한 것을 사용하였다.
<실시예 2의 제조>
비스페놀A 에폭시 올리고머 55 중량부 대신 50 중량부를 사용한 것과 친수성 첨가제를 25 중량부 대신 30 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)을 제조하였다.
<실시예 3의 제조>
비스페놀A 에폭시 올리고머 55 중량부 대신 65 중량부를 사용한 것과 친수성 첨가제를 25 중량부 대신 15 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)을 제조하였다.
<실시예 4의 제조>
비스페놀A 에폭시 올리고머 55 중량부 대신 60 중량부를 사용한 것과 친수성 첨가제를 25 중량부 대신 20 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)을 제조하였다.
<실시예 5의 제조>
비스페놀A 에폭시 올리고머 55 중량부 대신 45 중량부를 사용한 것과 친수성 첨가제를 25 중량부 대신 35 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)을 제조하였다.
<실시예 6의 제조>
비스페놀A 에폭시 올리고머 55 중량부 대신 40 중량부를 사용한 것과 친수성 첨가제를 25 중량부 대신 40 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)을 제조하였다.
<비교예 1의 제조>
비스페놀A 에폭시 올리고머 55 중량부 대신 75 중량부를 사용한 것과 친수성 첨가제를 25 중량부 대신 5 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)을 제조하였다.
<비교예 2의 제조>
비스페놀A 에폭시 올리고머 55 중량부 대신 70 중량부를 사용한 것과 친수성 첨가제를 25 중량부 대신 10 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)을 제조하였다.
전술한 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 2에 포함된 조성을 아래 표 1에 정리하였다.
비스페놀A 에폭시 올리고머 다관능성
가교제		 개시제 친수성 첨가제 실란
커플링제		 무기충진제
실시예 1 55 8 5 25 2 5
실시예 2 50 8 5 30 2 5
실시예 3 65 8 5 15 2 5
실시예 4 60 8 5 20 2 5
실시예 5 45 8 5 35 2 5
실시예 6 40 8 5 40 2 5
비교예 1 75 8 5 5 2 5
비교예 2 70 8 5 10 2 5
2. 실험예
먼저, 물에 의한 박리 가능성 평가를 위해 디스플레이용 강화유리(20)의 일면에 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 2에 따라 제조된 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)을 스크린 프린팅 기법으로 코팅한 후, 코팅된 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)을 UV 경화기를 이용해 노광하여 코팅층을 형성하였다.
구체적으로, 디스플레이용 강화유리(20)의 일면에 100 mesh의 스크린프린트용 마스크를 위치시킨 후 스크린 프린팅 기법으로 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)을 70㎛로 코팅하였다. 그 후, 메탈할라이드 램프가 장착된 UV 경화기를 사용하여 노광하였다. 여기서, 코팅된 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)에 주어지는 노광량은 2000mJ로 하였다.
<물에 의한 박리 가능성 평가>
전술한 방법으로 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 2에 따른 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)을 이용해 코팅층이 형성된 강화유리(20)를 70 내지 80℃의 물에 침지하였다. 이후 코팅층이 강화유리(20)로부터 박리 되는 시간을 확인하였다.
코팅층이 강화유리(20)로부터 박리 되는 시간이 300초보다 오래 걸리면 불합격, 300초 이내이면 합격이고, 180초 이내는 우수, 120초 이내는 매우 우수로 판정하였다.
<상온 순수 안정성 평가>
전술한 방법으로 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 2에 따른 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)을 이용해 코팅층이 형성된 강화유리(20)를 25℃의 물에 침지하였다. 이후 상기 코팅층이 강화유리(20)로부터 24시간 내에 박리 되는지 여부를 확인하였다.
코팅층이 강화유리(20)로부터 24시간 동안 박리 되지 않으면 합격, 박리 되면 불합격으로 판정하였다.
<절삭유에 대한 안정성 평가>
전술한 방법으로 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 2에 따른 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)을 이용해 코팅층이 형성된 강화유리(20)를 25℃의 절삭유에 침지하였다. 이후 코팅층이 강화유리(20)로부터 24시간 내에 박리 되는지 여부를 확인하였다.
코팅층이 강화유리(20)로부터 24시간 동안 박리 되지 않으면 합격, 박리 되면 불합격으로 판정하였다.
실험예의 평가 결과를 아래 표 2에 정리하였다.
순수에 의한 박리성
(박리까지 소요 시간)		 25℃ 순수 안정성 절삭유에 대한 안정성
실시예 1 매우 우수(105초) 합격 합격
실시예 2 매우 우수(60초) 합격 합격
실시예 3 합격(270초) 합격 합격
실시예 4 우수(170초) 합격 합격
실시예 5 매우 우수(30초) 불합격 합격
실시예 6 매우 우수(10초) 불합격 합격
비교예 1 불합격(박리 되지 않음) 합격 합격
비교예 2 불합격(박리 되지 않음) 합격 합격
표 2를 참고하면, 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 2는 절삭유에 대한 안정성은 뛰어난 것을 알 수 있다.
실시예 1 내지 6은 순수에 의해 박리가 가능한 반면에 비교예 1 내지 2는 순수에 의해 박리가 되지 않는 것을 확인할 수 있다. 또한, 친수성 첨가제의 함량이 증가함에 따라 순수에 의한 박리시간이 짧아지는 것을 확인할 수 있다. 이는 친수성 첨가제가 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물(10)이 70 내지 80℃의 순수에 의해 박리되는 것에 주요한 작용을 하는 것을 확인할 수 있는 결과이다.
다만, 실시예 5 및 실시예 6은 25℃의 순수에 의해서도 박리 되는 것을 확인할 수 있는데, 이는 친수성 첨가제가 다소 과량 첨가되어 친수성이 너무 강해 순수에 대한 안정성이 떨어지는 것에 의한 것으로 판단된다. 따라서, 70 내지 80℃의 순수에 의해 박리 되면서도 순수에 대한 안정성을 갖기 위해서는 적절한 양의 친수성 첨가제가 첨가되어야 하는 것이 중요함을 알 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물, 20: 강화유리.

Claims (4)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 갖는 비스페놀A 에폭시 올리고머 40 내지 65 중량부와, 다관능성 가교제 1 내지 20 중량부와, 광개시제 0.1 내지 10 중량부와, 실란커플링제 1 내지 5 중량부 및 친수성 첨가제 15 내지 40 중량부를 포함하는 것이고,
    강화유리 표면에 코팅된 상태에서 UV에 의해 경화되어 코팅층을 형성하고, 상기 코팅층은 70 내지 80℃의 물에 침지되면 10 내지 270초 내에 상기 강화유리로부터 박리되는 것
    인 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112021122897275-pat00005
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 친수성 첨가제는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 에틸아세테이트, 에틸메틸카보네이트, 디메틸 카보네이트 및 디프로필렌글리콜메틸아세테이트 중 적어도 하나인 것
    인 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 다관능성 가교제는 아크릴레이트 말단기를 적어도 3개 갖는 화합물
    인 디스플레이용 강화유리 보호를 위한 조성물.
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