KR20170038731A - 플라스틱 필름 - Google Patents

플라스틱 필름 Download PDF

Info

Publication number
KR20170038731A
KR20170038731A KR1020160125892A KR20160125892A KR20170038731A KR 20170038731 A KR20170038731 A KR 20170038731A KR 1020160125892 A KR1020160125892 A KR 1020160125892A KR 20160125892 A KR20160125892 A KR 20160125892A KR 20170038731 A KR20170038731 A KR 20170038731A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plastic film
layer
acrylate binder
substrate
hard coat
Prior art date
Application number
KR1020160125892A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102058141B1 (ko
Inventor
박진영
윤정환
장영래
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to JP2018504895A priority Critical patent/JP6741275B2/ja
Priority to US15/748,840 priority patent/US10662305B2/en
Priority to CN201680044484.7A priority patent/CN107849273B/zh
Priority to PCT/KR2016/010990 priority patent/WO2017057958A1/ko
Publication of KR20170038731A publication Critical patent/KR20170038731A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102058141B1 publication Critical patent/KR102058141B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/042—Coating with two or more layers, where at least one layer of a composition contains a polymer binder
    • C08J7/0423—Coating with two or more layers, where at least one layer of a composition contains a polymer binder with at least one layer of inorganic material and at least one layer of a composition containing a polymer binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/043—Improving the adhesiveness of the coatings per se, e.g. forming primers
    • C08J7/045—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/046—Forming abrasion-resistant coatings; Forming surface-hardening coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2433/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2433/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2433/06—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing only carbon, hydrogen, and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C08J2433/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2433/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2433/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2433/14—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur, or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2435/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical, and containing at least one other carboxyl radical in the molecule, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2435/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2475/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2475/04—Polyurethanes
    • C08J2475/14—Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

본 발명은 플라스틱 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고경도를 나타내면서도 우수한 유연성을 갖는 플라스틱 필름에 관한 것이다. 본 발명의 플라스틱 필름에 따르면, 얇은 두께에도 불구하고, 유연성, 굴곡성, 고경도, 내찰상성, 고투명도를 나타내며 반복하여 휘어지거나 장시간 접혔을 때도 필름이 손상될 우려가 적어, 플렉시블 모바일 기기, 디스플레이 기기, 각종 계기판의 전면판, 표시부 등에 유용하게 적용할 수 있다.

Description

플라스틱 필름{Plastic film}
본 발명은 플라스틱 필름에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 고경도 및 우수한 광학적 특성을 나타내는 다층의(multilayer) 플라스틱 필름에 관한 것이다.
최근 스마트폰, 태블릿 PC와 같은 모바일 기기의 발전과 함께 디스플레이용 기재의 박막화 및 슬림화가 요구되고 있다. 이러한 모바일 기기의 디스플레이용 윈도우 또는 전면판에는 기계적 특성이 우수한 소재로 유리 또는 강화 유리가 일반적으로 사용되고 있다. 그러나, 유리는 자체의 무게로 인한 모바일 장치가 고중량화되는 원인이 되고 외부 충격에 의한 파손의 문제가 있다.
이에 유리를 대체할 수 있는 소재로 플라스틱 수지가 연구되고 있다. 플라스틱 수지 조성물은 경량이면서도 깨질 우려가 적어 보다 가벼운 모바일 기기를 추구하는 추세에 적합하다. 특히, 고경도 및 내마모성의 특성을 갖는 조성물을 달성하기 위해 지지 기재에 하드코팅층을 코팅하는 조성물이 제안되고 있다.
하드코팅층의 표면 경도를 향상시키는 방법으로 하드코팅층의 두께를 증가시키는 방법이 고려될 수 있다. 유리를 대체할 수 있을 정도의 표면 경도를 확보하기 위해서는 일정한 하드코팅층의 두께를 구현할 필요가 있다. 그러나, 하드코팅층의 두께를 증가시킬수록 표면 경도는 높아질 수 있지만 하드코팅층의 경화 수축에 의해 주름이나 컬(curl)이 커지는 동시에 코팅층의 균열이나 박리가 생기기 쉬워지기 때문에 실용적으로 적용하기는 용이하지 않다.
한편, 심미적, 기능적 이유로 디스플레이 기기의 일부가 굴곡되어 있거나, 유연성있게 휘어지는 디스플레이가 최근 주목받고 있으며, 이러한 추세는 특히 스마트폰, 태블릿 PC와 같은 모바일 기기에서 두드러지고 있다. 그런데 이러한 유연성있는 디스플레이를 보호하기 위한 커버 플레이트로 사용하기에 유리는 부적합하므로 플라스틱 수지 등으로 대체가 필요하다. 그러나 이를 위하여 유리 수준의 고경도를 나타내면서 충분한 유연성을 갖는 박형의 필름의 제조가 쉽지 않은 어려움이 있다.
본 발명은 얇은 두께로 형성됨에도 고경도를 나타낼 수 있으면서 우수한 유연성을 갖는 플라스틱 필름을 제공한다.
본 발명은 기재; 상기 기재의 일 면에 형성되며, 다관능 아크릴레이트계 바인더 및 다관능 우레탄 아크릴레이트계 바인더의 경화물을 포함하는, 제1하드코팅층; 및 상기 제1하드코팅층 상에 형성되며, 두께가 5nm 내지 700nm인 무기산화물 스퍼터링층을 포함하는, 플라스틱 필름을 제공한다.
그리고 본 발명은, 기재; 상기 기재의 일 면에 형성되며, 두께가 5nm 내지 700nm인 무기산화물 스퍼터링층; 및 상기 무기산화물 스퍼터링층 상에 형성되며, 다관능 아크릴레이트계 바인더 및 다관능 우레탄 아크릴레이트계 바인더의 경화물을 포함하는, 제1하드코팅층을 포함하는; 플라스틱 필름을 제공한다.
본 발명의 플라스틱 필름에 따르면, 유연성, 굴곡성, 고경도, 내찰상성, 고투명도를 나타내며, 반복적, 지속적인 굽힘이나 장시간 접힘 상태에서도 필름의 손상이 적어 벤더블(bendable), 플렉시블(flexible), 롤러블(rollable), 또는 폴더블(foldable) 모바일 기기, 디스플레이 기기, 각종 계기판의 전면판, 표시부 등에 유용하게 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 필름을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 필름을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 필름을 나타내는 도면이다.
본 발명의 플라스틱 필름은 기재; 상기 기재의 일 면에 형성되며, 다관능 아크릴레이트계 바인더 및 다관능 우레탄 아크릴레이트계 바인더의 경화물을 포함하는, 제1하드코팅층; 및 상기 제1하드코팅층 상에 형성되며, 두께가 5nm 내지 700nm인 무기산화물 스퍼터링층을 포함한다.
본 발명에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 '상면'이라는 용어는 본 발명의 플라스틱 필름이 액정 디스플레이와 같은 디바이스에 장착되었을 때 시청자 쪽을 향하도록 배치된 면을 의미한다. 그리고, '상부'는 플라스틱 필름이 디바이스에 장착되었을 때, 시청자 쪽을 향하는 방향을 의미한다. 반대로, '하면' 또는 '하부'는 플라스틱 필름이 디바이스에 장착되었을 때, 시청자의 반대쪽을 향하도록 배치된 면 또는 방향을 의미한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서 전체에서, 무기산화물 스퍼터링층이라 함은, 무기물 타겟 원소를 이용한 증착법 (Sputtered deposition)에 의해 기재, 또는 제1하드코팅층 상에 형성되는 고경도의 무기산화물 층을 의미한다.
즉, 무기산화물의 전구체인, 무기물 원소를 기재, 또는 제1하드코팅층 상에 직접 위치시킨 후, 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시키고, 여기에 산소 가스를 주입하는 등의 방법을 통해, 기재, 또는 제1하드코팅층 상에 무기산화물이 증착된 형태로 형성되는 층을 의미하며, 층 내부에 경화 또는 경도 향상 등을 위한 별도의 바인더나 미립자 등을 포함하지 않는 층을 의미한다.
이하, 본 발명의 플라스틱 필름을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기재; 상기 기재의 일 면에 형성되며, 다관능 아크릴레이트계 바인더 및 다관능 우레탄 아크릴레이트계 바인더의 경화물을 포함하는, 제1하드코팅층; 및 상기 제1하드코팅층 상에 형성되며, 두께가 5nm 내지 700nm인 무기산화물 스퍼터링층을 포함하는, 플라스틱 필름을 제공한다.
그리고, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 기재; 상기 기재의 일 면에 형성되며, 두께가 5nm 내지 700nm인 무기산화물 스퍼터링층; 및 상기 무기산화물 스퍼터링층 상에 형성되며, 다관능 아크릴레이트계 바인더 및 다관능 우레탄 아크릴레이트계 바인더의 경화물을 포함하는, 제1하드코팅층을 포함하는; 플라스틱 필름을 제공한다.
디스플레이용 커버 플라스틱 등으로 사용되는 플라스틱 필름은 디스플레이 최외각에 위치하므로, 높은 경도 및 내스크래치성이 필요하다. 또한, 일반적으로 두꺼운 기재를 사용하고, 보호용 코팅층의 두께를 두껍게 하면 높은 경도를 용이하게 구현할 수 있으나, 디스플레이 장치의 슬림화, 박막화, 곡면화 추세로 인해 필름 자체 또한 박막화가 필요하며, 이에 얇은 두께를 구비하면서도, 높은 경도, 내스크래치성, 및 유연성 등의 기계적 물성을 유지할 필요가 있다.
이에 본 발명의 일 측면에 따른 플라스틱 필름은, 기재; 상기 기재의 일 면에 형성되며, 다관능 아크릴레이트계 바인더 및 다관능 우레탄 아크릴레이트계 바인더의 경화물을 포함하는, 제1하드코팅층; 및 상기 제1하드코팅층 상에 형성되며, 두께가 5nm 내지 700nm인 무기산화물 스퍼터링층을 포함한다.
그리고, 본 발명의 다른 일 측면에 따른 플라스틱 필름은, 기재; 상기 기재의 일 면에 형성되며, 두께가 5nm 내지 700nm인 무기산화물 스퍼터링층; 및 상기 무기산화물 스퍼터링층 상에 형성되는 제1하드코팅층을 포함한다.
상기 기재로는 예를 들어, 폴리이미드(polyimide, PT), 폴리이미드아미드(polyimideamide), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephtalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketon, PEEK), 사이클릭 올레핀 중합체(cyclic olefin polymer, COP), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAC), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 및 트리아세틸셀룰로오스(triacetylcellulose, TAC) 등을 포함하는 필름일 수 있다.
상기 기재는 단층 또는 필요에 따라 서로 같거나 다른 물질로 이루어진 2개 이상의 기재를 포함하는 다층 구조일 수 있으며 특별히 제한되지는 않는다.
상기 지지 기재의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 약 5㎛, 내지 약 150㎛, 또는 약 10㎛, 내지 약 100㎛의 두께를 갖는 기재를 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명의 플라스틱 필름은 제1하드코팅층을 포함한다. 상기 제1하드코팅층은 상기 기재의 일 표면에 직접 접촉되는 형태로 형성될 수도 있고, 또는 상기 제1하드코팅층과 지지 기재 사이에 다른 층이나 막 등의 구조를 추가로 포함하는 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제1하드코팅층은 약 0.5㎛ 내지 약 20㎛ 또는 약 1㎛ 내지 10㎛인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 플라스틱 필름은, 두께가 5nm 내지 700nm인 무기산화물 스퍼터링층을 포함한다.
상기 무기산화물 스퍼터링층은 상술한 증착법(Sputter Deposited)에 의해 형성되는 층으로, 기재 상에 직접 접촉하여 형성되거나, 상기 기재 상에 형성된 제1하드코팅층과 직접 접촉하여 형성되는 형태를 가질 수 있다.
일반적으로, 디스플레이 보호용으로 사용되는 플라스틱 필름 등에는 필름의 경도를 높이거나, 방현성 등의 광학적 효과를 달성하기 위하여, 실리카 등의 무기산화물을 나노 입자 또는 마이크로 입자의 형태로 코팅층 형성용 조성물에 혼합하고, 이러한 조성물을 기재 상에 도포한 후 경화하는 방법을 사용한다.
그러나 본 발명의 일 예에 따른 플라스틱 필름은, 진공 증착 방식에 의해 형성된, 무기산화물 스퍼터링층을 포함하며, 무기산화물 스퍼터링층이 5nm 내지 700nm 범위, 바람직하게는 약 10nm 내지 약 500nm의 범위 또는 약 50nm 내지 약 150nm의 범위, 즉, 일반적인 코팅층에 비해 상대적으로 얇은, 나노 스케일 두께로 형성되기 때문에, 더욱 박형화된 디스플레이 장치를 쉽게 구현할 수 있고, 또한 곡면(Curved) 형태나 플렉서블(Flexible) 형태의 디스플레이 장치에도 적용이 가능하며, 또한 얇은 두께에도 불구하고 높은 경도를 구현할 수 있게 된다.
특히, 이러한 무기산화물 스퍼터링층은, 기존의 광경화, 또는 열경화 등의 방법으로 형성되는 하드코팅층에 비해, 밀도가 높고, 견고한 막을 형성할 수 있어, 얇은 두께에도 불구하고 높은 경도를 보일 수 있게 된다.
발명의 일 예에 따르면, 상기 플라스틱 필름은, 상기 제1하드코팅층이 형성된 상기 기재의 반대 면에 형성되며, 다관능 아크릴레이트계 바인더 및 다관능 우레탄 아크릴레이트계 바인더의 경화물을 포함하는, 제2하드코팅층을 더 포함할 수 있다. 즉, 기재의 양 면에 각각 제1 및 제2하드코팅층이 형성되는 형태로 구현될 수도 있으며, 상기 기재, 제1 및 제2하드코팅층이 각각 직접 접촉하는 상태로 형성되거나, 상기 기재, 제1 및 제2하드코팅층 사이에 다른 층 또는 다른 요소가 추가적으로 개입되는 상태로 형성될 수도 있다.
이때, 상기 제2하드코팅층은 약 0.5㎛ 내지 약 40㎛ 또는 약 1㎛ 내지 약 30㎛로 형성될 수 있으며, 플라스틱 필름의 평탄도를 위하여 적절히 조절할 수 있다.
그리고, 상기 무기산화물 스퍼터링층은 상기 플라스틱 필름의 최상면에 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 본 발명의 플라스틱 필름이 액정 디스플레이와 같은 디바이스에 장착되었을 때, 상기 플라스틱 필름에 포함되는 무기산화물 스퍼터링층이 시청자 쪽을 향하도록 배치되고, 상기 무기산화물 스퍼터링층의 상부에 더 이상의 층 또는 요소가 형성되지 않는 것이, 고경도 구현 측면에서 유리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 필름을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 기재(100); 상기 기재(100)의 일 면에 형성되는 제1하드코팅층(210); 및 상기 제1하드코팅층 상에 형성되며 두께가 5nm 내지 700nm인 무기산화물 스퍼터링층(300)을 포함하는 플라스틱 필름의 구조를 확인할 수 있으며, 추가로, 상기 기재(100)의 하면에 제2하드코팅층(220)이 형성되는 구조를 확인할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 플라스틱 필름을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 기재(100); 상기 기재의 일 면에 형성되며, 두께가 5nm 내지 700nm인 무기산화물 스퍼터링층(300), 및 상기 무기산화물 스퍼터링층(300) 상에 형성되는 제1하드코팅층(210)을 포함하는 플라스틱 필름의 구조를 구체적으로 확인할 수 있으며, 추가적으로, 상기 기재(100)의 하면에 제2하드코팅층(220)이 형성되는 구조를 확인할 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 플라스틱 필름을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 기재(100); 상기 기재의 일 면에 형성되며, 두께가 5nm 내지 700nm인 무기산화물 스퍼터링층(300); 상기 무기산화물 스퍼터링층(300) 상에 형성되는 제1하드코팅층(210); 및 상기 기재의 하면에 형성되는 제2하드코팅층(220)을 포함하고, 상기 기재 및 제2하드코팅층의 사이에 또 다른 무기산화물 스퍼터링층(300)이 개입되는 구조를 가지는 플라스틱 필름을 확인할 수 있다.
본 발명의 플라스틱 필름에 있어서, 상기 제1하드코팅층 및 제2하드코팅층은 각각 독립적으로 동일하거나 상이하게, 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 바인더 및 7 내지 20 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더의 가교 공중합체를 포함할 수 있다.
본 명세서 전체에서 상기 아크릴레이트계란, 아크릴레이트 뿐만 아니라 메타크릴레이트, 또는 아크릴레이트나 메타크릴레이트에 치환기가 도입된 유도체를 모두 의미한다.
상기 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 바인더는 상기 7 내지 20 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더와 가교 중합되어 공중합체를 형성하며, 경화 후 형성되는 코팅층에 고경도를 부여할 수 있다.
보다 구체적인 예로는, 상기 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 바인더는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 트리메틸올프로판에톡시 트리아크릴레이트(TMPEOTA), 글리세린 프로폭실화 트리아크릴레이트(GPTA), 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트(PETA), 또는 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA) 등을 들 수 있다. 상기 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 바인더는 단독으로 또는 서로 다른 종류를 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 바인더는 중량 평균 분자량(Mw)이 약 200 내지 약 2,000g/mol, 또는 약 200 내지 약 1,000g/mol, 또는 약 200 내지 약 500g/mol의 범위일 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 바인더는 아크릴레이트 당량(equivalent weight)이 약 50 내지 약 300g/mol, 또는 약 50 내지 약 200g/mol, 또는 약 50 내지 약 150g/mol의 범위일 수 있다.
상기 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 바인더의 중량 평균 분자량 및 아크릴레이트 당량이 각각 상술한 범위 내에 있을 때보다 최적화된 물성의 코팅층을 형성할 수 있다.
상기 7 내지 20 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더는, 상기 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 바인더와 가교 중합되어 공중합체를 형성하며, 경화 후 형성되는 코팅층에 고경도, 유연성 및 내충격성을 부여할 수 있다. 상기 7 내지 20 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더는 단독으로 또는 서로 다른 종류를 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 7 내지 20 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더로 서로 다른 종류를 조합하여 사용할 수 있으며, 예를 들어 7 내지 9 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더와, 10 내지 20 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더를 혼합 사용할 수 있다. 상기와 같이, 서로 다른 관능기 수를 가지는 다관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더를 혼합하여 사용함으로 해서, 아크릴레이트계 바인더와 다양한 형태의 가교 결합을 형성하여, 경화 후 코팅층에 고경도, 유연성 및 내 충격성을 부여할 수 있으며, 또한 하드코팅층 상에 형성되는 무기산화물 스퍼터링층과 우수한 부착력을 확보할 수 있게 된다. 이 경우, 상기 7 내지 9 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더 및 10 내지 20 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더의 중량비는 약 7:3 내지 약 5:5, 또는 약 7:3 내지 6:4가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 7 내지 20 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더는 중량 평균 분자량이 약 2,000 내지 약 8,000g/mol, 또는 약 3,000 내지 약 6,000g/mol, 또는 약 3,000 내지 약 5,000g/mol의 범위인 것이, 코팅층 물성의 최적화를 위하여 바람직할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 7 내지 20 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더는 아크릴레이트 당량(equivalent weight)이 약 200 내지 약 1,500g/mol, 또는 약 200 내지 약 1,000g/mol, 또는 약 300 내지 약 600g/mol, 또는 약 300 내지 약 500g/mol의 범위일 수 있다. 상기 7 내지 20 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더의 아크릴레이트 당량이 너무 높으면 코팅층의 경도가 충분하지 않을 수 있고, 당량이 낮으면 경도는 향상되지만 유연성이 떨어질 수 있다. 상기와 같이 고경도와 유연성의 조화의 관점에서, 상술한 당량의 범위가 바람직하며, 약 300 내지 약 500g/mol가 가장 바람직할 수 있다.
상기 7 내지 20 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더의 중량 평균 분자량 및 아크릴레이트 당량이 각각 상술한 범위 내에 있을 때 보다 최적화된 물성의 코팅층을 형성할 수 있다.
상기 7 내지 20 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더는 자외선에 의해 가교 중합을 할 수 있는 아크릴레이트기를 분자 내에 7개 이상 포함함으로써 결합 밀도가 매우 높아 코팅층이 고경도를 달성하는데 유리하다. 그러나, 가교 결합 밀도가 높아질수록 컬이 발생하기 쉽고 기재와의 부착력이 떨어지므로 유연성있는 필름을 형성하기에는 적절하지 못하다.
한편, 본 발명의 코팅층에 포함되는 7 내지 20 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더는 7개 이상의 다관능 아크릴레이트기를 포함하면서 동시에 분자 내에 우레탄 결합을 갖고 있어 탄성 및 유연성이 우수한 특성을 가진다. 따라서, 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 바인더와 적절한 중량비로 가교 결합되어 공중합체를 형성하였을 때, 코팅층에 고경도와 함께 충분한 유연성을 부여하는 역할을 한다. 상기 7 내지 20 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더는 한 분자 내에 우레탄 결합을 2개 내지 20개를 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 코팅층은, 상기 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 바인더 및 7 내지 20 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더가 가교 결합된 가교 공중합체를 포함함으로써 플라스틱 필름에 고경도 및 유연성을 부여하며, 특히 굽힘(bending), 말림(rolling) 또는 접힘(folding)에 대한 내구성이 높아 반복하여 휘어지거나 장시간 접혔을 때도 필름의 손상 우려가 적은, 매우 우수한 유연성을 확보할 수 있다.
일반적으로, 디스플레이 보호를 위해 사용하는 하드코팅층은, 경도 등의 기계적 물성을 향상시키기 위하여, 아크릴레이트 등의 바인더 성분에 실리카 나노 입자 등의 무기 미립자를 혼입하여 사용한다.
그러나 본 발명의 일 측면에 따른 플라스틱 필름은, 무기산화물 스퍼터링층을 구비하기 때문에, 제1하드코팅층 및 제2하드코팅층에 별도의 무기 미립자를 사용하지 않을 수 있어, 제조 공정을 더 간소화할 수 있으며, 또한, 실리카 나노 입자 등을 사용하는 데에서 발생할 수 있는 Haze 현상 등을 방지할 수도 있다.
즉, 경도 향상을 위해, 제1하드코팅층 및 제2하드코팅층에 나노 크기의 무기 미립자 등을 포함시키는 것도 가능하나, 이러한 무기 미립자를 사용하지 않더라도, 충분한 경도를 가지면서, 두께가 얇고, 유연성이 높은 플라스틱 필름을 제공할 수 있다.
상기 무기 미립자는 예를 들어 각각 독립적으로 실리카 미립자, 알루미늄 옥사이드 입자, 티타늄 옥사이드 입자, 또는 징크 옥사이드 입자 등을 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 및 제2코팅층은 전술한 가교 공중합체와 무기 미립자 외에도, 계면활성제, 황변 방지제, 레벨링제, 방오제 등 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 또한 그 함량은 본 발명의 플라스틱 필름의 물성을 저하시키지 않는 범위 내에서 다양하게 조절할 수 있으므로, 특별히 제한하지는 않으나, 예를 들어 상기 가교 공중합체 100 중량부에 대하여, 약 0.1 내지 약 10 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 예를 들어 상기 제1 및 제2코팅층은 첨가제로 계면활성제를 포함할 수 있으며, 상기 계면활성제는 1 내지 2 관능성의 불소계 아크릴레이트, 불소계 계면 활성제 또는 실리콘계 계면 활성제일 수 있다. 이때 상기 계면활성제는 상기 가교 공중합체 내에 분산 또는 가교되어 있는 형태로 포함될 수 있다.
또한, 상기 첨가제로 황변 방지제를 포함할 수 있으며, 상기 황변 방지제로는 벤조페논계 화합물 또는 벤조트리아졸계 화합물 등을 들 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 제1 및 제2코팅층은, 각각 독립적으로, 동일하거나 상이하게, 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 바인더; 7 내지 20 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더; 광개시제; 그리고 선택적으로 무기 미립자; 첨가제가 유기 용매에 혼합된 형태의 코팅 조성물을 광경화시켜 형성할 수 있다.
상기 광개시제로는 1-히드록시-시클로헥실-페닐 케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판온, 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로판온, 메틸벤조일포르메이트, ?,?-디메톡시-?-페닐아세토페논, 2-벤조일-2-(디메틸아미노)-1-[4-(4-모포린일)페닐]-1-부타논, 2-메틸-1-[4-(메틸씨오)페닐]-2-(4-몰포린일)-1-프로판온 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥사이드, 또는 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 또한 현재 시판되고 있는 상품으로는 Irgacure 184, Irgacure 500, Irgacure 651, Irgacure 369, Irgacure 907, Darocur 1173, Darocur MBF, Irgacure 819, Darocur TPO, Irgacure 907, Esacure KIP 100F 등을 들 수 있다. 이들 광개시제는 단독으로 또는 서로 다른 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 유기 용매로는 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올과 같은 알코올계 용매, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 1-메톡시-2-프로판올과 같은 알콕시 알코올계 용매, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸프로필케톤, 사이클로헥사논과 같은 케톤계 용매, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸글리콜모노에틸에테르, 디에틸글리콜모노프로필에테르, 디에틸글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜-2-에틸헥실에테르와 같은 에테르계 용매, 벤젠, 톨루엔, 자일렌과 같은 방향족 용매 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 유기 용매의 함량은 코팅 조성물의 물성을 저하시키지 않는 범위 내에서 다양하게 조절할 수 있으므로 특별히 제한하지는 않으나, 상기 코팅 조성물에 포함되는 성분들 중 고형분에 대하여, 고형분: 유기 용매의 중량비가 약 30:70 내지 약 99:1가 되도록 포함할 수 있다. 상기 유기 용매가 상기 범위에 있을 때 적절한 유동성 및 도포성을 가질 수 있다.
상기 코팅 조성물은 상기 지지 기재의 전면 및 후면에 각각 순차적으로 도포하거나, 또는 지지 기재의 양 면에 동시에 도포할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상술한 성분들을 포함하는 코팅 조성물을 상기 지지 기재의 일면 또는 양면 상에 도포한 후 광경화시켜 제1 및/또는 제2코팅층을 형성함으로써 본 발명의 플라스틱 필름을 수득할 수 있다. 이 때 상기 코팅 조성물을 도포하는 방법은 본 기술이 속하는 기술분야에서 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 바코팅 방식, 나이프 코팅방식, 롤 코팅방식, 블레이드 코팅방식, 다이 코팅방식, 마이크로 그라비아 코팅방식, 콤마코팅 방식, 슬롯다이 코팅방식, 립 코팅방식, 솔루션 캐스팅(solution casting)방식 등을 이용할 수 있다.
그리고, 본 발명의 플라스틱에 포함되는, 상기 무기산화물 스퍼터링층은, 규소 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물이나 이들의 혼합물을 포함할 수 있으며, 상술한 기재의 일 면 또는 양면이나, 상기 제1하드코팅층의 일 면에 진공 증착 방식에 의해 형성될 수 있다.
일 예로, 상기 제1하드코팅층이 기재의 상면에 형성되고, 무기산화물 스퍼터링층이 플라스틱 필름의 최상면에 형성되는 경우, 기재의 일 면에 제1하드코팅층 형성을 위한 코팅 조성물을 도포하고, 광경화 하여, 제1하드코팅층을 형성시킬 수 있으며, 이를 스퍼터링 챔버로 이동시키고, 상기 형성된 제1하드코팅층의 일 면에 무기산화물 증착을 위한 타겟 무기물 원소(즉, Si, Al, Ti)를 위치시킨 후, 스퍼터링 챔버 내부에 산소 가스를 주입하면서 전압을 인가하는 방식에 의해, 무기산화물 스퍼터링층을 형성하여, 상술한 구조의 플라스틱 필름을 구현할 수 있다.
전압을 인가하는 단계에서는, 플라즈마 발생을 위해서 상기 제1하드코팅층과 상기 타겟 무기물 원소 사이의 각도 및 위치를 적절히 조절할 수 있으며, 전압 인가와 동시에, 혹은, 전압 인가 전후로, 산소 기체를 함께 공급하여, 무기산화물 스퍼터링층을 형성할 수 있다. 이때 전력은 약 200W 내지 약 500W가 될 수 있고, 스퍼터링 챔버 내부의 압력은 약 2mtorr 내지 약 10mtorr일 수 있으며, 산소 기체는 약 5sccm 내지 약 20sccm의 속도로 공급될 수 있다.
그리고, 예를 들어, 상기 제1하드코팅층이 상기 기재의 상면에 형성되고, 상기 무기산화물 스퍼터링층이 상기 기재와 상기 제1하드코팅층 사이에 형성되는, 플라스틱 필름의 경우, 상기 기재를 스퍼터링 챔버로 이동시키고, 기재의 일 면에 무기산화물 증착을 위한 타겟 무기물 원소(즉, Si, Al, Ti 등의 무기산화물 전구체)를 위치시킨 후, 스퍼터링 챔버 내부에 산소 가스를 주입하면서 전압을 인가하는 방식에 의해, 무기산화물 스퍼터링층을 형성시킬 수 있다. 그리고, 형성된 무기산화물 스퍼터링층 상면에 제1하드코팅층 형성을 위한 코팅 조성물을 도포한 후, 광경화 하여, 상술한 구조의 플라스틱 필름을 구현할 수 있다.
또한, 상기 제1하드코팅층이 상기 기재의 상면에 형성되고, 상기 무기산화물 스퍼터링층이 상기 기재의 하면 및 상기 기재와 상기 제1하드코팅층 사이에 형성되는 플라스틱 필름의 경우, 상기 기재를 스퍼터링 챔버로 이동시키고, 기재의 양 면에 무기산화물 증착을 위한 타겟 무기물 원소(즉, Si, Al, Ti)를 위치시킨 후, 스퍼터링 챔버 내부에 산소 가스를 주입하면서 전압을 인가하는 방식에 의해, 무기산화물 스퍼터링층을 형성시킬 수 있다. 그리고, 형성된 무기산화물 스퍼터링층 상면에 제1하드코팅층 형성을 위한 코팅 조성물을 도포한 후, 광경화 하여, 상술한 구조의 플라스틱 필름을 구현할 수 있다.
또한, 사용되는 타겟 무기물 원소에 따라, 무기산화물 스퍼터링층의 광학적 성질이 달라질 수 있기 때문에, 다른 타겟 무기물 원소를 사용하는 경우, 형성되는 무기산화물 스퍼터링 층의 두께 및 공정 조건 등은 적절히 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 플라스틱 필름은 상기 양면 코팅층 중 적어도 하나의 코팅층 상에 플라스틱 수지 필름, 점착 필름, 이형 필름, 도전성 필름, 도전층, 액정층, 코팅층, 경화수지층, 비도전성 필름, 금속 메쉬층 또는 패턴화된 금속층과 같은 층, 막, 또는 필름 등을 1개 이상으로 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 층, 막, 또는 필름 등은 단일층, 이중층 또는 적층형의 어떠한 형태라도 될 수 있다. 상기 층, 막, 또는 필름 등은 독립된(freestanding) 필름을 접착제 또는 점착성 필름 등을 사용하여 라미네이션(lamination)하거나, 코팅, 증착, 스퍼터링 등의 방법으로 상기 코팅층 상에 적층시킬 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 플라스틱 필름은 우수한 유연성, 굴곡성, 고경도, 내찰상성, 고투명도, 굽힘, 말림 또는 접힘에 대한 높은 내구성(durability) 및 안정성(stability) 등을 나타내어 벤더블(bendable), 플렉시블(flexible), 롤러블(rollable), 또는 폴더블(foldable) 특성을 갖는 차세대 디스플레이의 커버 필름 등으로 이용될 수 있다.
예를 들어, 보통의 플라스틱 필름의 경우, 경도를 높일수록 유연성이 저하되는 것이 일반적임에도 불구하고, 본 발명의 플라스틱 필름은 만드렐 테스트를 하였을 때, 직경 6mm인 원통형 만드렐(mandrel)에 감았을 때에도 크랙이 발생하지 않을 정도로 유연성을 나타낼 수 있어, 고경도 및 유연성이 요구되는 분야에서 널리 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 플라스틱 필름은 고경도로, 750g 하중에서의 연필 경도가 1H 이상, 바람직하게는 2H 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 플라스틱 필름은 광투과율이 90% 이상, 바람직하게는 92% 이상이고, 헤이즈(Haze) 값이 1% 이하, 바람직하게는 0.7% 이하, 더욱 바람직하게는 0.5% 이하일 수 있다.
이와 같은 본 발명의 플라스틱 필름은, 다양한 분야에서 활용이 가능하다. 예를 들어 편평한 형태뿐 아니라, 커브드(curved), 벤더블(bendable), 플렉시블(flexible), 롤러블(rollable), 또는 폴더블(foldable) 형태의 이동통신 단말기, 스마트폰 또는 태블릿 PC의 터치패널, 및 각종 디스플레이의 커버 기판 또는 소자 기판의 용도로 사용될 수 있다.
이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.
< 실시예 >
제1하드코팅층 형성용 코팅 조성물 제조
3 관능의 아크릴레이트계 바인더인 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) (제조사: Cytec, Mw=296g/mol, 아크릴레이트기 당량= 99g/mol) 30g, 9 관능의 우레탄 아크릴레이트계 바인더인 MU9800(제조사: 미원, Mw=3500g/mol, 아크릴레이트기 당량=389g/mol) 40g, 10 관능의 우레탄 아크릴레이트계 바인더인 MU9020(제조사: 미원, Mw=4500g/mol, 아크릴레이트기 당량=450g/mol) 30g, 광개시제 Irgacure 184(제조사: Ciba) 1g, 메틸에틸케톤(MEK) 50g을 혼합하여 아크릴레이트 용액을 제조하였다. 이 아크릴레이트 용액에 입경이 20nm인 실리카 입자가 PGMEA(propylene glycol mono ester acetate)에 50 중량% 분산되어 있는 Nanopol C764(제조사: Evonik) 20g을 혼합하여 코팅 조성물을 제조하였다.
제2하드코팅층 형성용 코팅 조성물 제조
3 관능의 아크릴레이트계 바인더인 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) (제조사: Cytec, Mw=296g/mol, 아크릴레이트기 당량= 99g/mol) 50g, 6 관능의 아크릴레이트계 바인더인 DPCA-120(제조사: 일본화약) 50g, 광개시제 Irgacure 184(제조사: Ciba) 1g, 메티렝틸케톤(MEK) 50g을 혼합하여, 코팅 조성물을 제조하였다.
플라스틱 필름의 제조
[실시예 1]:
기재 필름으로 50㎛ 두께의 PET를 사용하였다.
기재 필름을 스퍼터링 챔버 안에 두고, 기재의 일 면에 SiO2층을 증착하였다. Si 타겟에 300W의 전력으로 전압을 인가하여 플라즈마를 형성하고, 산소 기체를 10sccm으로 공급하면서, 챔버 내부의 압력이 5mtorr가 되도록 하였다. 증착된 SiO2층의 두께는 100nm였다.
무기산화물 스퍼터링층으로 SiO2 층이 증착된 필름 위에 상기 제1하드코팅조성물을 바 코팅 방식으로 도포하고, 약 290 내지 약 320nm 파장의 메탈 할라이드 램프를 이용하여 광경화하여, 제1하드코팅층을 형성하였다. 경화가 완료된 후, 형성된 제1하드코팅층의 두께는 10㎛였다.
상기 기재 필름의 제1하드코팅층이 형성된 반대편에, 제1하드코팅층 형성과 같은 방법으로, 제2하드코팅조성물을 도포 및 광경화하여 제2하드코팅층을 형성하였다. 경화가 완료된 후, 형성된 제2하드코팅층의 두께는 30㎛였다.
[실시예 2]
무기산화물 스퍼터링층의 두께가 300nm가 되도록 한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 플라스틱 필름을 제조하였다.
[실시예 3]
무기산화물 스퍼터링층의 두께가 500nm가 되도록 한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 플라스틱 필름을 제조하였다.
[실시예 4]
기재 필름으로 50㎛ 두께의 PET를 사용하였다.
기재 필름 위에 상기 제1하드코팅조성물을 바 코팅 방식으로 도포하고, 약 290 내지 약 320nm 파장의 메탈 할라이드 램프를 이용하여 광경화하여, 제1하드코팅층을 형성하였다. 경화가 완료된 후, 형성된 제1하드코팅층의 두께는 10㎛였다.
상기 기재 필름의 제1하드코팅층이 형성된 반대편에, 제1하드코팅층 형성과 같은 방법으로, 제2하드코팅조성물을 도포 및 광경화하여 제2하드코팅층을 형성하였다. 경화가 완료된 후, 형성된 제2하드코팅층의 두께는 30㎛였다.
제1 및 제2하드코팅층이 형성된 플라스틱 필름을 스퍼터링 챔버 안에 두고, 제1하드코팅층 상면에 SiO2층을 증착하였다. Si 타겟에 300W의 전력으로 전압을 인가하여 플라즈마를 형성하고, 산소 기체를 10sccm으로 공급하면서, 챔버 내부의 압력이 5mtorr가 되도록 하였다. 증착된 SiO2층의 두께는 10nm였다.
[실시예 5]
무기산화물 스퍼터링층의 두께가 20nm가 되도록 한 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 플라스틱 필름을 제조하였다.
[실시예 6]
무기산화물 스퍼터링층의 두께가 50nm가 되도록 한 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 플라스틱 필름을 제조하였다.
[실시예 7]
무기산화물 스퍼터링층의 두께가 75nm가 되도록 한 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 플라스틱 필름을 제조하였다.
[실시예 8]
무기산화물 스퍼터링층의 두께가 100nm가 되도록 한 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 플라스틱 필름을 제조하였다.
[비교예 1]
무기산화물 스퍼터링층 없이, 실시예 1과 동일한 방법으로, 기재 필름에 제1 및 제2하드코팅층을 형성하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 플라스틱 필름의 구조 및 특징에 대해 하기 표 1에 정리하였다.
무기산화물 스퍼터링층
성분		 무기산화물 스퍼터링층
두께
(nm)		 제1하드코팅층
(㎛)		 제2하드코팅층
(㎛)
실시예 1 SiO2 100 10 30
실시예 2 SiO2 300 10 30
실시예 3 SiO2 500 10 30
실시예 4 SiO2 10 10 30
실시예 5 SiO2 20 10 30
실시예 6 SiO2 50 10 30
실시예 7 SiO2 75 10 30
실시예 8 SiO2 100 10 30
비교예 N/A N/A 10 30
< 실험예 >
<측정 방법>
1) 연필 경도
연필경도 측정기를 이용하여 측정 표준 JIS K5400에 따라 750g의 하중, 45도의 각도로 3회 왕복한 후 흠집이 없는 최대 경도를 확인하였다.
2) 투과율 및 헤이즈
분광광도계(기기명: COH-400)를 이용하여 투과율 및 헤이즈를 측정하였다.
3) 굴곡 테스트
각 필름을 다양한 직경의 원통형 만드렐에 끼워 감은 후 크랙이 발생하지 않는 최소 직경을 측정하였다.
상기 실험 결과를 아래 표 2에 정리하였다.
연필경도
(750gf)		 투과율
(%)		 헤이즈
(%)		 굴곡 테스트
(φ, mm)
실시예 1 2H 92.1 0.3 6
실시예 2 2H 92.2 0.3 6
실시예 3 2H 92.1 0.4 6
실시예 4 2H 92.3 0.3 6
실시예 5 2H 92.2 0.3 6
실시예 6 3H 92.2 0.4 6
실시예 7 3H 92.3 0.5 6
실시예 8 3H 92.3 0.7 6
비교예 1 H 92.2 0.4 6
상기 표 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른, 플라스틱 필름의 경우, 일반 아크릴레이트 경화성 플라스틱 필름과 유사한 정도의 유연성을 가지고 있으면서도, 별도로 형성된 무기산화물 스퍼터링층으로 인하여 상대적으로 더 높은 연필경도를 나타내는 것을 확인할 수 있으며, 또한, 투과율 및 헤이즈 값 등, 광학적 물성 역시 우수한 것을 확인할 수 있다.
100: 기재
210: 제1하드코팅층
220: 제2하드코팅층
300: 무기산화물 스퍼터링층

Claims (13)

  1. 기재;
    상기 기재의 일 면에 형성되며, 다관능 아크릴레이트계 바인더 및 다관능 우레탄 아크릴레이트계 바인더의 경화물을 포함하는, 제1하드코팅층; 및
    상기 제1하드코팅층 상에 형성되며, 두께가 5nm 내지 700nm인 무기산화물 스퍼터링층을 포함하는, 플라스틱 필름.
  2. 기재;
    상기 기재의 일 면에 형성되며, 두께가 5nm 내지 700nm인 무기산화물 스퍼터링층; 및
    상기 무기산화물 스퍼터링층 상에 형성되며, 다관능 아크릴레이트계 바인더 및 다관능 우레탄 아크릴레이트계 바인더의 경화물을 포함하는, 제1하드코팅층을 포함하는; 플라스틱 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 무기산화물 스퍼터링층은, 규소 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물 및 이들의 혼합물을 포함하는, 플라스틱 필름.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1하드코팅층이 형성된 상기 기재의 반대 면에 형성되며, 다관능 아크릴레이트계 바인더 및 다관능 우레탄 아크릴레이트계 바인더의 경화물을 포함하는, 제2하드코팅층을 더 포함하는; 플라스틱 필름.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1하드코팅층 및 제2하드코팅층은, 각각 독립적으로 동일하거나 상이하게, 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 바인더 및 7 내지 20 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더의 가교 공중합체인 광경화성 가교 공중합체를 포함하는, 플라스틱 필름.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 7 내지 20 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더는, 7 내지 9 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더 및 10 내지 20 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더를 포함하는, 플라스틱 필름
  7. 제5항에 있어서,
    상기 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 바인더는 아크릴레이트 당량(equivalent weight)이 50 내지 300g/mol인, 플라스틱 필름.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 3 내지 6 관능성 아크릴레이트계 단량체는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 트리메틸올프로판에톡시 트리아크릴레이트(TMPEOTA), 글리세린 프로폭실화 트리아크릴레이트(GPTA), 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트(PETA), 및 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는, 플라스틱 필름.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 7 내지 20 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더의 아크릴레이트 당량은 200 내지 1,500g/mol인, 플라스틱 필름.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 7 내지 20 관능성 우레탄 아크릴레이트계 바인더의 중량 평균 분자량은 2,000 내지 8,000g/mol인, 플라스틱 필름.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기재는 폴리이미드(polyimide, PT), 폴리이미드아미드(polyimideamide), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephtalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketon, PEEK), 사이클릭 올레핀 중합체(cyclic olefin polymer, COP), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAC), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 및 트리아세틸셀룰로오스(triacetylcellulose, TAC)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인, 플라스틱 필름.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    직경 6mm의 만드렐(mandrel)에 감았을 때 크랙(crack)이 발생하지 않는, 플라스틱 필름.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    750g의 하중에서, 1H이상의 연필 경도를 나타내는, 플라스틱 필름.
KR1020160125892A 2015-09-30 2016-09-29 플라스틱 필름 KR102058141B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018504895A JP6741275B2 (ja) 2015-09-30 2016-09-30 プラスチックフィルム
US15/748,840 US10662305B2 (en) 2015-09-30 2016-09-30 Plastic film
CN201680044484.7A CN107849273B (zh) 2015-09-30 2016-09-30 塑料膜
PCT/KR2016/010990 WO2017057958A1 (ko) 2015-09-30 2016-09-30 플라스틱 필름

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150137719 2015-09-30
KR20150137719 2015-09-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170038731A true KR20170038731A (ko) 2017-04-07
KR102058141B1 KR102058141B1 (ko) 2019-12-20

Family

ID=58583853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160125892A KR102058141B1 (ko) 2015-09-30 2016-09-29 플라스틱 필름

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10662305B2 (ko)
JP (1) JP6741275B2 (ko)
KR (1) KR102058141B1 (ko)
CN (1) CN107849273B (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200002429A (ko) * 2018-06-29 2020-01-08 주식회사 엘지화학 플라스틱 필름
WO2020235876A1 (ko) * 2019-05-20 2020-11-26 주식회사 엘지화학 플렉서블 디스플레이 장치의 커버 윈도우 및 디스플레이 장치
WO2020235877A1 (ko) * 2019-05-20 2020-11-26 주식회사 엘지화학 플렉서블 디스플레이 장치의 커버 윈도우 및 디스플레이 장치
KR20200133670A (ko) * 2019-05-20 2020-11-30 주식회사 엘지화학 플렉서블 디스플레이 장치의 커버 윈도우 및 디스플레이 장치
KR20200133669A (ko) * 2019-05-20 2020-11-30 주식회사 엘지화학 플렉서블 디스플레이 장치의 커버 윈도우 및 디스플레이 장치
US11135804B2 (en) 2018-02-09 2021-10-05 Samsung Display Co., Ltd. Film for display device and display device including the same

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102327672B1 (ko) * 2020-02-05 2021-11-17 재단법인 멀티스케일 에너지시스템 연구단 접지력이 우수한 구조물 및 이의 제조 방법
KR20220034947A (ko) 2020-09-11 2022-03-21 삼성디스플레이 주식회사 표시 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10249988A (ja) 1997-03-11 1998-09-22 Toyo Metallizing Co Ltd 金属酸化物蒸着プラスチックフィルムおよびその製造方法
JP4574766B2 (ja) 1998-11-17 2010-11-04 大日本印刷株式会社 ハードコートフィルム及び反射防止フィルム
US6489015B1 (en) 1998-11-17 2002-12-03 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Hardcoat film and antireflection film
US6689479B2 (en) 2001-08-28 2004-02-10 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Anti-reflection film, and silica layer
JP3751922B2 (ja) 2001-08-28 2006-03-08 大日本印刷株式会社 反射防止フィルム、およびこれを用いたディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置
JP2003335983A (ja) 2002-05-22 2003-11-28 Sekisui Chem Co Ltd ハードコート組成物、反射防止フィルム及び反射防止フィルムの製造方法
KR100550377B1 (ko) 2002-12-02 2006-02-09 전자부품연구원 플렉시블 디스플레이 필름기판용 기능성 보호막 및 그의제조방법
US7018713B2 (en) * 2003-04-02 2006-03-28 3M Innovative Properties Company Flexible high-temperature ultrabarrier
JP2004345223A (ja) 2003-05-22 2004-12-09 Dainippon Printing Co Ltd 光学機能性フィルム、および画像表示装置
JP4589128B2 (ja) 2004-03-09 2010-12-01 大日本印刷株式会社 湾曲を防止したガスバリアフィルム
JP2008087163A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Fujifilm Corp ガスバリア性積層フィルム、およびそれを用いた画像表示素子
JP2008165205A (ja) 2006-12-05 2008-07-17 Fujifilm Corp 光学フィルム、反射防止フィルム、それを用いた偏光板およびディスプレイ装置
JP5359137B2 (ja) * 2007-09-12 2013-12-04 大日本印刷株式会社 光学積層体、その製造方法、偏光板及び画像表示装置
JP5320848B2 (ja) 2008-06-23 2013-10-23 コニカミノルタ株式会社 ハードコート層付積層体
JP5381570B2 (ja) * 2009-09-29 2014-01-08 大日本印刷株式会社 ハードコートフィルムの製造方法、ハードコートフィルム、偏光板及びディスプレイパネル
JP5676174B2 (ja) 2010-08-10 2015-02-25 東レフィルム加工株式会社 積層フィルム
JP5861338B2 (ja) 2011-09-07 2016-02-16 大日本印刷株式会社 耐候性フィルム
JPWO2013038718A1 (ja) * 2011-09-16 2015-03-23 東レフィルム加工株式会社 透明導電性フィルムおよびタッチパネル
JP5042392B1 (ja) 2011-10-24 2012-10-03 尾池工業株式会社 高耐擦傷性ハードコートフィルム
KR20130074830A (ko) 2011-12-23 2013-07-05 금호석유화학 주식회사 안티블로킹 하드코팅액 조성물 및 안티블로킹용 하드코팅층
US20130164543A1 (en) * 2011-12-26 2013-06-27 Asahi Glass Company, Limited Front panel for touch sensor
KR101451848B1 (ko) 2012-05-31 2014-10-16 주식회사 엘지화학 하드코팅 필름의 제조방법
KR101470465B1 (ko) 2012-08-23 2014-12-08 주식회사 엘지화학 하드코팅 필름
US8754145B1 (en) 2012-12-20 2014-06-17 Momentive Performance Materials Inc. Radiation curable hardcoat with improved weatherability
KR101578914B1 (ko) 2013-03-15 2015-12-18 주식회사 엘지화학 플라스틱 필름
KR101671431B1 (ko) 2013-11-19 2016-11-01 주식회사 엘지화학 플라스틱 필름
KR101686644B1 (ko) 2013-11-19 2016-12-14 주식회사 엘지화학 플라스틱 필름 적층체
KR101854524B1 (ko) * 2015-08-06 2018-05-03 동우 화인켐 주식회사 하드코팅 필름 및 이를 구비한 플렉시블 디스플레이

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11135804B2 (en) 2018-02-09 2021-10-05 Samsung Display Co., Ltd. Film for display device and display device including the same
KR20200002429A (ko) * 2018-06-29 2020-01-08 주식회사 엘지화학 플라스틱 필름
WO2020235876A1 (ko) * 2019-05-20 2020-11-26 주식회사 엘지화학 플렉서블 디스플레이 장치의 커버 윈도우 및 디스플레이 장치
WO2020235877A1 (ko) * 2019-05-20 2020-11-26 주식회사 엘지화학 플렉서블 디스플레이 장치의 커버 윈도우 및 디스플레이 장치
KR20200133670A (ko) * 2019-05-20 2020-11-30 주식회사 엘지화학 플렉서블 디스플레이 장치의 커버 윈도우 및 디스플레이 장치
KR20200133669A (ko) * 2019-05-20 2020-11-30 주식회사 엘지화학 플렉서블 디스플레이 장치의 커버 윈도우 및 디스플레이 장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP6741275B2 (ja) 2020-08-19
CN107849273A (zh) 2018-03-27
CN107849273B (zh) 2021-08-27
US10662305B2 (en) 2020-05-26
JP2018525248A (ja) 2018-09-06
KR102058141B1 (ko) 2019-12-20
US20180215883A1 (en) 2018-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101436617B1 (ko) 하드코팅 필름
EP3309230B1 (en) Flexible plastic film
KR102058141B1 (ko) 플라스틱 필름
EP3309228B1 (en) Flexible plastic film
KR102294400B1 (ko) 플렉시블 플라스틱 필름용 코팅 조성물
KR101470466B1 (ko) 적층 하드코팅 필름
JP6687185B2 (ja) フレキシブルプラスチックフィルム
KR101415839B1 (ko) 하드코팅 필름
KR20190037116A (ko) 플렉시블 필름
KR102340256B1 (ko) 플렉서블 디스플레이 장치의 커버 윈도우 및 디스플레이 장치
WO2017057958A1 (ko) 플라스틱 필름
WO2019066368A1 (ko) 플렉시블 필름
KR102338348B1 (ko) 플렉서블 디스플레이 장치의 커버 윈도우 및 디스플레이 장치
KR102273688B1 (ko) 광학 적층체 및 디스플레이 장치
KR102259911B1 (ko) 광학 적층체 및 디스플레이 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant