KR20100038844A - 내후성, 가공성 및 내충격성이 우수한 다층시트 - Google Patents

내후성, 가공성 및 내충격성이 우수한 다층시트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내후성 및 내충격성이 우수한 다층시트에 관한 것으로서 보다 상세하게는 우수한 내후성 및 내스크레치성을 가지는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지와 가공성과 뛰어난 내충격성을 가지는 폴리카보네이트(PC) 수지층으로 형성된 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)/폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)/폴리카보네이트(PC)/폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 또는 하드코팅/폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)/폴리카보네이트(PC)/폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 층으로 이루어진 내후성, 가공성 및 내충격성이 우수한 다층시트에 관한 것으로, 본 발명의 다층시트는 휴대폰창, 내비게이션용 창, PMP, PDA, 모니터, 노트북, 디스플레이, 각종 계기판, 조명장치, 광고표시판의 재료 등에 이용될 수 있다.
폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 내후성, 가공성, 내충격성

Description

내후성, 가공성 및 내충격성이 우수한 다층시트{MULTILAYER SHEET WITH IMPROVED WEATHERABILITY, FORMABILITY AND IMPACT RESISTANCE}
본 발명은 내후성, 가공성 및 내충격성이 우수한 다층시트에 관한 것으로서 보다 상세하게는 우수한 내후성 및 내스크레치성을 가지는 폴리메틸메타크릴레이트(이하 PMMA으로 약칭함) 수지와 강도와 가공성이 뛰어난 폴리카보네이트(PC) 수지층으로 형성되어 내후성, 가공성 및 내충격성이 우수한 다층시트에 관한 것이다.
본 발명의 다층시트는 내후성, 가공성 및 내충격성이 요구되는 구조로서, 휴대폰창, 내비게이션용 창, PMP, PDA, 모니터, 노트북, 디스플레이, 각종 계기판, 조명장치, 광고표시판의 재료 등에 이용될 수 있다.
일반적으로 휴대폰 액정창에 사용되는 재료는 내후성, 외부자극의 긁힘에 대해 견딜 수 있는 내스크레치성, 외부충격에 대한 내충격성 및 가공성 등의 특성이 특히 좋아야 한다.
종래 휴대폰 액정창에 사용되는 원료로서 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수 지를 주원료로 하는 액정창은 내후성 및 내스크레치성이 우수한 반면 내충격성이 약한 문제가 있고, 최근 초슬림 휴대폰의 인기와 대형 LCD의 확산과 함께 기존의 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지의 단점이 부각되고 있다. 초슬림 휴대폰 생산을 위해 휴대폰 윈도의 두께가 기존의 절반 정도인 0.5T 정도로 줄어들고 전체 모듈 두께 감소를 위해 각종 보호필름을 제거하면서 약해진 내충격성을 보강하기 위해 다양한 시도가 늘고 있다.
또한, 대형 LCD TV를 중심으로 사용이 늘고 있는 확산판에도 이러한 문제가 야기되는데, LCD 패널은 대형화되는 가운데 모듈 두께를 줄이기 위해 확산판은 기존 2㎜에서 1.5㎜ 정도로 두께가 줄어들면서 내충격성이 강한 소재의 수요가 커졌기 때문이며, LCD 대형화에 따라 증가하는 발열 문제 해결을 위해서도 가공성이 좋은 수지를 사용하여야 하는 필요가 있게 되었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 강도와 가공성 및 가공성이 우수한 폴리카보네이트(PC) 수지를 내층으로 하고, 폴리카보네이트(PC) 수지를 감싸는 형태의 표면층으로서 내후성 및 내스크레치성이 우수한 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지를 형성하여 휴대폰 윈도우나 LCD TV에 적용가능한 다층시트를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기의 다층시트를 이용한 액정창을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위한 것으로, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)층과 폴리카보네이트(PC)층을 포함하는 내후성, 가공성 및 내충격성이 우수한 다층시트를 제공한다.
또한, 상기 다층시트는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)/폴리카보네이트(PC)의 2중 구조층으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다층시트는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)/폴리카보네이트(PC)/폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)의 3중 구조층으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다층시트는 하드코팅/폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)/폴리카보네이트(PC)/폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)의 4중 구조층으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지 두께는 다층시트 두께에 대하여 8 ~ 12%인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 폴리카보네이트(PC) 수지 두께는 다층시트 두께에 대하여 88 ~ 92%인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다층시트의 두께는 0.5 ~ 1.5mm인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기의 다층시트를 이용한 액정창을 제공한다.
본 발명에 의하면, 가공성과 내후성, 내스크래치성이 우수한 다층시트로서, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)층과 폴리카보네이트(PC)층으로 이루어진 다층시트로 1.5mm이하의 다층시트를 제공할 수 있으며, 상기 다층시트의 구조를 요하는 휴대폰창, 내비게이션용 창, PMP, PDA, 모니터, 노트북, 디스플레이, 각종 계기판, 조명장치, 광고표시판의 재료 등에 이용될 수 있다.
본 발명은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)층과 폴리카보네이트(PC)층을 포함하는 내후성, 가공성 및 내충격성이 우수한 다층시트에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 가공성을 위한 폴리카보네이트(PC)층을 베이스로 하고, 내후성이나 경도를 위해서 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)층으로 감싸는 방식을 사용한다.
폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)(Poly Methyl Meta Acrylate)는 최근 광학분야에서 비구면 렌즈및 광학 창재료로도 널리 쓰이고 있다. 이 재료는 광학적 투명도와 균질성이 좋으므로 사출렌즈를 만들수 있으므로 비구면 렌즈로의 제작이 용이해서 카메라용 렌즈, Presenel Lens, 광학창재료등으로 많이 이용된다. 특히 최근에는 이들 고분자고리 사이사이에 ring구조를 가지게 하여 내열온도를 높이고 코팅의 접합력을 올리는등 물성을 향상시킨 제품들도 많이 나오고 있다. 렌즈를 만드는데 있어서 기존의 유리재료는 단단하고 다양한 굴절율을 가진 재료들이 많아서 렌즈,프리즘,창재료 등으로 많이 쓰여져 왔다. 유리는 주성분이 실리콘산화물(SiO2)이므로 Si의 전자궤도및 산소가 가진 2쌍(4개)의 비결합전자때문에 다른원자들(코팅물질)과 쉽게 결합하면서 막의 강도를 단단하게 유지할수 있다. 하지만 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)는 탄소와 수소로만 구성되어 있어서 외곽에 결합하지 않은 자유전자가 없고, 온도를 충분히 높게 올리지 못하므로 코팅시 결합력이 낮은 문제가 있다. 그리고 내부에 공간이 많이 있어서 물분자들이 내부에 쉽게 들어갈수 있어서 이들을 제거하고 코팅해야 코팅막의 특성유지 및 수명연장을 기할 수 있다.
하지만 유리재료들은 표면가공시 비구면 가공이 곤란하여 색수차나 구면수차를 제거하기 위해서는 다른 재질의 유리렌즈를 함께 써야 하므로 같은 기능을 내기 위해서 많은 수의 렌즈를 써야 한다. 그러나 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)재질의 렌즈는 비구면 금형을 만든 다음 사출해서 만들 수 있어서 초기 금형 비용은 크지만 구면수차나 색수차를 비구면으로 처리할 수 있어서 렌즈의 수를 줄일 수 있다.
폴리카보네이트(PC)는 수지 제품으로 열가소성 플라스틱의 일종이다.
내충격성, 가공성, 내후성, 자기 소화성, 투명성 등의 특징이 있으며 강화유리의 약 150배 이상의 충격도를 지닌 폴리카보네이트는 유연성 및 가공성이 우수하다.
잘 깨지고 변형되기 쉬운 아크릴의 대용재이자 일반 판유리의 보완재인 폴리카보네이트 시트는 건축 신소재로 여러분야에서 활용되며, 내구성과 황변형산 방지를 위해 불소수지를 피막하기도 한다.
폴리카보네이트(PC)의 특성으로는 기존 강화유리의 150배 이상의 충격도, 판유리의 250배, 아크릴의 30배정도의 내충격성이 뛰어나며, 다양한 형태와 용도로 사용할 수 있으며 비중이 유리의 1/2 정도의 경량으로 구조물 설치비가 절약되고 취급이 용이하다. 또한 빛의 확산성이 크며, 가시광성 투과율이 높아 판유리와 같이 맑고 아름다운 표면 광택이 있으며 제품색상이 플라스틱류의 제품보다 다양하고, 내열, 내한성이 뛰어나 심한 온도변화에도 성능을 유지하는 내구성이 우수하다.
본 발명의 다층시트에 있어서, 시트의 구조는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지층과 폴리카보네이트(PC) 수지층의 2중층으로 될 수도 있고, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)/폴리카보네이트(PC)/폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)의 3중층으로 될 수도 있으며, 상기 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)/폴리카보네이트(PC)/폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)의 3중층의 구조의 상면에 하드코팅층이 형성된 하드코팅/폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)/폴리카보네이트(PC)/폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)의 4중층으로 된 것일 수도 있다.
상기 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지 두께는 다층시트 두께에 대하여 8 ~ 12%로 형성한다. 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)수지층의 두께가 8% 미만인 경우 일정경도가 나오지 않으므로 바람직하지 못하고, 12%를 초과하는 경우 벤딩시 백화현상이 발생하여, 광학용으로는 바람직하지 못하다.
상기 폴리카보네이트(PC)수지층의 두께는 다층시트 두께에 대하여 88 ~ 92%로 형성한다. 폴리카보네이트(PC) 수지층의 두께가 88% 미만인 경우 폴리카보네이트(PC)의 두께가 얇아져서, 경도가 증가되고 단가가 상승하여 바람직하지 못하며, 92%를 초과하는 경우 내후성이 떨어지거나, 내스크레치성이 약화되어 바람직하지 못하다.
또한, 상기 본 발명의 다층시트의 두께는 0.5 ~ 1.5mm로 형성한다.
상기 하드코팅층은 경도를 높이고, 2차적인 외관의 불량을 방지하기 위한 것으로, 일정 기간이 경과되면 표면이 벗겨지는 2차적인 외관불량을 야기시키는 문제 등이 발생하므로 이를 방지하기 위한 것이다.
한편 본 발명에서 다층 시트 각 층의 두께조절은 각각의 압출기로부터 피드블럭에 유입되는 수지의 압출양에 의하여 조절할 수 있으므로 다층시트 각 층의 두께를 정확하게 유지하기 위해서는 도입되는 수지의 양이 항상 균일하게 도입되어야 하며 압출양을 정확하게 조절해야 한다.
상기와 같이 우수한 내후성 및 내스크레치성을 가지는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지를 양단의 표면에 구비하고 우수한 가공성 및 내충격성을 가지는 폴리카보네이트(PC) 수지를 내층에 구비하는 구성으로 이루어진 본 발명의 다층시트는 다층시트의 제조시 폴리카보네이트(PC) 수지의 색상 첨가유무에 따라 투명, 반투명 또는 불투명한 다층시트로 제조될 수 있다.

Claims (8)

  1. 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)층과 폴리카보네이트(PC)층을 포함하는 내후성, 가공성 및 내충격성이 우수한 다층시트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 다층시트는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)/폴리카보네이트(PC)의 2중구조층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 내후성, 가공성 및 내충격성이 우수한 다층시트.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 다층시트는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)/폴리카보네이트(PC)/폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)의 3중 구조층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 내후성, 가공성 및 내충격성이 우수한 다층시트.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 다층시트는 하드코팅/폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)/폴리카보네이 트(PC)/폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)의 4중 구조층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 내후성, 가공성 및 내충격성이 우수한 다층시트.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지 두께는 다층시트 두께에 대하여 8 ~ 12%인 것을 특징으로 하는 내후성, 가공성 및 내충격성이 우수한 다층시트.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트(PC) 수지 두께는 다층시트 두께에 대하여 88 ~ 92%인 것을 특징으로 하는 내후성, 가공성 및 내충격성이 우수한 다층시트.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 다층시트의 두께는 0.5 ~ 1.5mm인 것을 특징으로 하는 내후성, 가공성 및 내충격성이 우수한 다층시트.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항의 다층시트를 이용한 액정창.
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