KR20200073461A - 플라스틱 커버 윈도우 - Google Patents

플라스틱 커버 윈도우 Download PDF

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KR20200073461A
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Abstract

플라스틱 커버 윈도우가 제공된다. 상기 플라스틱 커버 윈도우는 투명부와 상기 투명부를 둘러싸고 있는 차광부를 포함하는 커버 윈도우이며, 투명 수지층과 상기 차광부에 대응되게 상기 투명 수지층 상에 배치된 차광층을 포함한다.
상기 투명 수지층은 두께가 40 ㎛ 이상이고 표면경도가 6H 이상이다.

Description

플라스틱 커버 윈도우{PLASTIC COVER WINDOW}
본 발명은 플라스틱 커버 윈도우에 관한 것이다.
차량용 디스플레이는 운전자에게 꼭 필요한 정보를 제공하는 클러스터를 비롯해 차량 내 각종 기기의 작동상태를 표시하고 제어할 수 있는 CID(Center Information Display), 뒷좌석 탑승자를 위한 인포테인먼트용 RSE(Rear Seat Entertainment), 리얼 뷰 미러나 사이드미러를 대체하는 RMD(Room Mirror Display) 등으로 구분될 수 있다.
디스플레이 표시장치는 각 화소가 매트릭스 형태로 배열된 표시영역과 표시영역의 외곽에 배치된 비표시 영역을 포함한다. 표시영역은 디스플레이 표시장치에서 생성된 이미지 또는 정보를 사용자가 시인할 수 있는 영역이며, 비표시 영역은 디스플레이 표시장치에서 생성된 이미지 또는 정보를 사용자가 시인할 수 없는 영역으로, 일반적으로 베젤 영역으로 불리기도 한다
CID의 커버 윈도우는 디스플레이 표시장치의 디스플레이 패널을 보호하는 역할을 하는 것으로, 디스플레이 표시장치의 표시영역에 대응하는 투명부와 디스플레이 표시장치의 비표시영역에 대응하는 차광부를 포함한다. 차광부는 투명부에 비해 불투명하며 투명부의 외곽에 배치된다.
CID의 커버 윈도우에는 기능성층의 부가, 매끄러운(seamless) 디자인, 다양한 디자인 등이 요구되며, 플라스틱 재료는 유리 대비 안전하고 다양한 형상을 구현할 수 있는 장점이 있기 때문에, 플라스틱 커버 윈도우에 대한 요구가 증대되고 있다.
플라스틱 커버 윈도우에 하드코팅층과 같은 기능성층을 부여하는 방법들 중 하나는 이중 사출성형 등에 의해 얻은 사출성형품의 표면에 하드코팅 조성물을 스프레이 코팅하는 것이다.
스프레이 코팅법은 하드코팅 조성물이 사출성형품의 곡면을 타고 흘러내리는 문제가 있어, 플라스틱 커버 윈도우가 곡면 디자인이 구비하는 경우 전술한 흐름 현상(sagging)으로 인해 적용의 한계가 있고 또한 하드코팅층의 두께가 최대 30 ㎛ 이하로 형성되며 표면경도가 최대 4H 미만이고, 표면경도가 4H 이상 시 신뢰성이 없다.
플라스틱 커버 윈도우에 하드코팅층과 같은 기능성층을 부여하는 방법들 중 다른 하나는 하드코팅층을 구비한 데코레이션 필름을 이용하여 플라스틱 커버 윈도우를 인서트 사출성형하는 것이다.
하지만, 데코레이션 필름에 구비된 하드코팅층의 두께는 최대 10 ㎛ 이하이고 표면경도가 3H 이상 시 인서트 사출성형이 불가능하므로 표면경도가 최대 3H 미만이다. 또한, 인서트 사출성형법은 사출 전 데코레이션 필름의 열성형이 필요하며, 복잡한 형상 구현이 어렵고, 700 bar 초과의 높은 사출압 및 200 ℃ 초과의 높은 사출온도에서 진행되어 데코레이션 필름이 손상될 수 있다.
본 출원의 발명자들은 반응사출성형(Reaction Injection Molding)을 이용하여 플라스틱 커버 윈도우를 제조함으로써 기존의 플라스틱 커버 윈도우가 가진 단점을 개선할 수 있었다.
본 발명은 기존 대비 높은 디자인 자유도 및 높은 표면경도를 가진 플라스틱 커버 윈도우를 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 플라스틱 커버 윈도우는 투명부와 상기 투명부를 둘러싸고 있는 차광부를 포함하며, 투명 수지층과 상기 차광부에 대응되게 상기 투명 수지층 상에 배치된 차광층을 포함한다.
상기 투명 수지층은 두께가 40 ㎛ 이상이고 표면경도가 6H 이상이다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 투명 수지층은 상기 플라스틱 커버 윈도우의 기재로 역할을 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 투명 수지층은 상기 플라스틱 커버 윈도우의 하드코팅층으로 사용될 수 있고, 이 때, 상기 플라스틱 커버 윈도우는 투명 기재층을 더 포함하며, 상기 투명 기재층은 상기 투명 수지층에 비해 두꺼운 두께를 가진다.
또한, 이 때, 상기 차광부는 상기 차광층이 상기 투명 수지층과 상기 투명 기재층의 사이에 직접 배치된 구조를 포함하고, 상기 투명부는 상기 투명 수지층의 제2 영역이 상기 투명 기재층 상에 직접 배치된 구조를 포함한다.
상기 투명 수지층은 폴리우레탄 수지로 이루어질 수 있고, 상기 투명 기재층은 열가소성 수지 필름일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다
본 발명은 기존 플라스틱 커버 윈도우 대비 높은 디자인 자유도와 높은 표면경도를 가진 플라스틱 커버 윈도우를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 플라스틱 커버 윈도우의 모식적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 일 실시예의 플라스틱 커버 윈도우의 모식적인 단면도이다.
도 3은 도 2의 I 영역의 모식적인 부분 확대도이다.
도 4는 도 2의 II 영역의 모식적인 부분 확대도이다.
도 5는 도 1의 A-A'선에 따른 또 다른 일 실시예의 플라스틱 커버 윈도우의 모식적인 단면도이다.
도 6은 도 5의 I 영역의 모식적인 부분 확대도이다.
도 7 및 도 8은 폴리카보네이트계 기재에서 복굴절에 따른 무지개 무늬가 발견됨을 확인할 수 있는 이미지이다.
도 9는 반응사출성형으로 얻어진 기재에서 복굴절에 따른 무지개 무늬가 발견되지 않음을 확인할 수 있는 이미지이다.
발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시형태들과 실험예들을 참조하면 명확해질 것이다. 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다.
또한, 발명은 이하에서 개시되는 내용에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하에서 게시되는 내용은 발명의 개시가 완전하도록 하며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이고, 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함하는(including)", "가진(having)" 이라고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참고하여, 본 발명에 따른 플라스틱 커버 윈도우에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 플라스틱 커버 윈도우(100)의 모식적인 평면도이다. 도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 일 실시예의 플라스틱 커버 윈도우(100)의 모식적인 단면도이고, 도 3은 도 2의 I 영역의 모식적인 부분 확대도이며, 도 4는 도 2의 II 영역의 모식적인 부분 확대도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 플라스틱 커버 윈도우(100)는 투명부(DR)와 투명부(DR)를 둘러싸고 있는 차광부(NDR)를 포함하며, 투명 기재층(10), 차광층(30) 및 투명 수지층(40)을 포함한다.
플라스틱 커버 윈도우(100)는 성형성이 우수하며 복굴절의 레인보우 현상이 없어야 한다. 투명 기재층(10)은 성형 후 레인보우 현상을 최소화할 수 있는 열가소성 플라스틱으로 이루어지며, 상기 열가소성 플라스틱의 예로는 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트-폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 공중합체를 들 수 있다. 투명 기재층(10)은 플라스틱 커버 윈도우(100)의 기재로서 투명 수지층(40)에 비해 두꺼운 두께를 가진다.
차광층(30)은 차광부(NDR)에 대응되는 위치에서 투명 기재층(10)과 투명 수지층(40)의 사이에 배치된다. 차광층(30)은 투명 기재층(10) 및 투명 수지층(40)에 비해 불투명하며 차광 기능을 가진 것으로 인쇄층 및/또는 금속질감층일 수 있다. 인쇄층은 색상 및/또는 무늬를 구비할 수 있다. 인쇄층은 색상 및/또는 무늬를 통해 플라스틱 커버 윈도우(100)에 심미성을 부여하는 역할을 할 수 있다. 금속질감층은 플라스틱 커버 윈도우(100)에 금속질감을 부여하는 역할을 할 수 있다.
인쇄층은 유색층일 수 있다. 유색층을 형성하는 잉크의 조성이나 인쇄 방법 등은 특별히 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 아크릴계, 염화비닐-초산비닐 공중합체계, 우레탄계, 폴리 에스테르계, 섬유소 유도체계, 염소화 폴리프로필렌계, 폴리비닐 부티랄계 등의 1종 또는 2종 이상의 혼합계 인쇄 잉크 또는 도료를 사용하여 흑색 또는 흑색 이외의 유색의 유색층이 형성될 수 있다. 인쇄층에는 전사 인쇄, 그라비어 인쇄, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 로터리 인쇄 또는 플렉소 인쇄 등의 다양한 방식으로 무늬가 형성될 수 있다.
금속질감층은 금속소재를 스퍼터링(Sputtering), 열증착 등의 방법으로 얻어질 수 있다. 금속질감층을 형성하는 금속소재로는 주석, 알루미늄, 구리, 은, 백금, 크롬, 니켈 또는 이들의 합금 등이 사용될 수 있다.
차광층(30)은 금속질감층으로 이루어질 수도 있고, 금속질감층과 인쇄층의 적층구조를 포함할 수도 있다. 차광층(30)이 인쇄층과 금속질감층을 모두 포함하는 경우, 인쇄층은 금속질감층 상에 형성될 수 있다. 다시 말하면, 차광층(30)이 인쇄층과 금속질감층을 모두 포함하는 경우, 플라스틱 커버 윈도우(100)는 투명 기재층(10)과 인쇄층의 사이에 금속질감층이 개재된 구조를 가질 수 있다.
차광층(30)의 두께는 약 5 nm 내지 약 50㎛ 일 수 있다. 차광층(30)은 인쇄층 또는 금속질감층으로 이루어질 수 있거나, 전술한 것처럼, 인쇄층과 금속질감층의 적층구조를 포함할 수도 있다. 차광층(30)이 금속질감층과 인쇄층의 적층구조를 포함하는 경우, 인쇄층의 두께는 약 0.1 ㎛ 내지 약 50 ㎛ 일 수 있고, 금속질감층의 두께는 약 5 nm 내지 약 100 nm 일 수 있다.
투명 수지층(40)은 플라스틱 커버 윈도우(100)의 내스크래치성을 향상시킬 수 있는 하드코팅층으로 기능할 수 있다. 투명 수지층(40)은 차광부(NDR)에서는 차광층(30) 상에 배치되고, 투명부(DR)에서는 투명 기재층(10) 상에 배치된다. 따라서, 차광부(NDR)는 차광층(30)이 투명 기재층(10)과 투명 수지층(40)의 사이에 직접 배치된 구조를 포함하며, 투명부(DR)는 투명 수지층(40)이 투명 기재층(10) 상에 직접 배치된 구조를 포함한다.
투명 수지층(40)은 단일 층(single layer)로 구성될 수 있으며, 투명 수지층(40)의 제1 영역, 즉 투명부(DR) 대응 영역이 차광층(30)의 사이에 배치되므로, 투명 수지층(40)의 제1 영역의 두께가 투명 수지층(40)의 제2 영역, 즉 차광부(NDR) 대응 영역의 두께에 비해 두껍다.
투명 수지층(40)은 반응사출성형(Reaction Injection Molding)을 이용하여 제조될 수 있다. 반응사출성형은 서로 반응하여 고분자가 되는 화학물질들을 별개의 독립적인 경로로 믹서에 따로 공급하고 서로 섞이도록 한 뒤, 섞인 물질이 금형에 들어가도록 함으로써, 점도가 매우 낮은 액상물질이 금형에 낮은 압력으로 채워지며 금형 안에서 반응이 완료되어 고분자 수지를 얻는 것으로, 이중 사출성형 또는 필름 인서트 성형에 비해 디자인 자유도가 높고, 약 20 bar 이하의 저압 및 약 80 ℃ 이하의 저온에서 반응사출공정이 진행되므로, 차광층의 손상이 없다.
투명 수지층(40)은 예를 들어, 폴리우레탄 반응사출성형에 의해 얻어질 수 있다. 따라서, 이 때, 투명 수지층(40)은 폴리우레탄 수지로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 투명 수지층(40)을 형성하는데 사용될 수 있는 코팅 조성물은 3관능기 폴리에스테르 폴리올 100 %를 기준으로 소량의 첨가제를 준비한 뒤, 이에 믹서헤드로 3관능기 폴리에스테르 폴리올을 공급하고, 이와 독립적으로 이소시아네이트를 믹서헤드로 공급하여 이들을 혼합함으로써 얻어질 수 있다.
상기 3관능기 폴리에스테르 폴리올은 다관능기의 폴리올이나, 폴리올을 포함하는 초기 물질을 개시제로 사용하여 디카르복시산 또는 수산, 말론산, 글루탈산, 아디프산 등을 포함하는 무수물과의 축합 반응을 통해 얻어질 수 있다.
상기 소량의 첨가제는 산화방지제, 레벨링제, 소포제 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 상기 산화방지제는, 예를 들어, 페놀계 산화방지제일 수 있다. 상기 페놀계 산화방지제의 예로는 BHT, Songnox 1035, Songnox 1076 등을 들 수 있다. 상기 레벨링제는 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산 등을 포함하는 화합물일 수 있으며, 상기 소포제는 불소 변성 폴리실록산인 등을 포함하는 화합물일 수 있다.
상기 3관능기 폴리에스테르 폴리올은 점도가 20, 000 내지 30,000 이다. 본 출원의 발명자들은 폴리에스터 폴리올의 점도를 증가시킴으로써 투명 수지층(40)의 탄성 복원력을 증가시킬 수 있었으며, 3관능기 폴리에스테르 폴리올을 사용함으로써 가교밀도 또한 증가하여 고경도 코팅 구현할 수 있었다.
상기 점도가 낮은 20,000 미만인 경우, 상기 3관능기 폴리에스테르 폴리올의 분자량이 감소하여 탄성 복원력이 약해 취성이 증가하여 표면 경도는 오히려 감소하게 된다. 상기 점도가 30,000 초과인 경우, 상기 폴리에스터 폴리올과 이소시아네이트의 혼합 특성이 좋지 못하여 표면 태키(Tacky), 표면경도 감소 등 코팅 층의 물성이 떨어진다.
반응사출성형은 투명 수지층(40)을 두께가 40 ㎛ 이상의 후막으로 형성할 수 있으며, 반응사출성형에 의해 얻은 투명 수지층(40)은 두께 40 ㎛ 이상에서 6H 이상의 표면경도를 가질 수 있다.
투명부(DR)는 평균 헤이즈 값이 0.1 이상 20 이하일 수 있다. 투명부(DR)는 투과율이 85 이상 95 이하일 수 있다.
도 5는 도 1의 A-A'선에 따른 또 다른 일 실시예의 플라스틱 커버 윈도우(200)의 모식적인 단면도이며, 도 6은 도 5의 I 영역의 모식적인 부분 확대도이다.
도 1, 도 5 및 도 6을 참조하면, 플라스틱 커버 윈도우(200)는 투명부(DR)와 투명부(DR)를 둘러싸고 있는 차광부(NDR)를 포함하며, 투명 수지층(10)과 투명 수지층(10) 상에 배치된 차광층(30)을 포함한다. 투명 수지층(10)이 플라스틱 커버 윈도우(200)의 기재로서 역할을 하는 점에서, 플라스틱 커버 윈도우(100)와 플라스틱 커버 윈도우(200)는 차이가 있다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 플라스틱 커버 윈도우(100)는 투명 기재층(10)이 기재로서 기능하고 투명 수지층(40)이 하드코팅층으로 기능하는 반면에, 플라스틱 커버 윈도우(200)는 투명 수지층(10)이 기재로서 기능한다.
플라스틱 커버 윈도우(100)에서는 하드코팅층으로 기능하는 투명 수지층(40)이 반응사출성형(Reaction Injection Molding), 예를 들어, 폴리우레탄 반응사출성형을 이용하여 제조될 수 있으며, 두께 40 ㎛ 이상에서 6H 이상의 표면경도를 가지는 것과 달리, 플라스틱 커버 윈도우(200)에서는 기재로서 기능하는 투명 수지층(10)이 반응사출성형(Reaction Injection Molding), 예를 들어, 폴리우레탄 반응사출성형을 이용하여 제조될 수 있으며, 두께 40 ㎛ 이상에서 6H 이상의 표면경도를 가진다.
투명 수지층(10)은 3관능기 폴리에스테르 폴리올 100 %를 기준으로 소량의 첨가제를 준비한 뒤, 이에 믹서헤드로 3관능기 폴리에스테르 폴리올을 공급하고, 이와 독립적으로 이소시아네이트를 믹서헤드로 공급하여 이들을 혼합한 뒤, 금형 안으로 사출하여 혼합물로부터 얻어질 수 있다.
상기 3관능기 폴리에스테르 폴리올은 다관능기의 폴리올이나, 폴리올을 포함하는 초기 물질을 개시제로 사용하여 디카르복시산 또는 수산, 말론산, 글루탈산, 아디프산 등을 포함하는 무수물과의 축합 반응을 통해 얻어질 수 있다.
상기 소량의 첨가제는 산화방지제, 레벨링제, 소포제 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 상기 산화방지제는, 예를 들어, 페놀계 산화방지제일 수 있다. 상기 페놀계 산화방지제의 예로는 BHT, Songnox 1035, Songnox 1076 등을 들 수 있다. 상기 레벨링제는 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산 등을 포함하는 화합물일 수 있으며, 상기 소포제는 불소 변성 폴리실록산인 등을 포함하는 화합물일 수 있다.
상기 3관능기 폴리에스테르 폴리올은 점도가 20, 000 내지 30,000 이다. 본 출원의 발명자들은 폴리에스터 폴리올의 점도를 증가시킴으로써 투명 수지층(40)의 탄성 복원력을 증가시킬 수 있었으며, 3관능기 폴리에스테르 폴리올을 사용함으로써 가교밀도 또한 증가하여 고경도 코팅 구현할 수 있었다.
상기 점도가 낮은 20,000 미만인 경우, 상기 3관능기 폴리에스테르 폴리올의 분자량이 감소하여 탄성 복원력이 약해 취성이 증가하여 표면 경도는 오히려 감소하게 된다. 상기 점도가 30,000 초과인 경우, 상기 폴리에스터 폴리올과 이소시아네이트의 혼합 특성이 좋지 못하여 표면 태키(Tacky), 표면경도 감소 등 코팅 층의 물성이 떨어진다.
플라스틱 커버 윈도우(200)에서 차광층(30)은 차광부(NDR)에 대응되는 위치에서 투명 수지층(10) 상에 배치되며, 차광층(30)은 전술한 인쇄층 및/또는 금속질감층일 수 있다.
도 1의 플라스틱 커버 윈도우(100)는 도 2의 플라스틱 커버 윈도우(200)와 달리 투명 기재층으로 폴리카보네이트를 함유한다. 폴리카보네이트계 기재층은 높은 전단응력(shear stress)로 인해 복굴절에 의한 레인보우 현상이 발생할 수 있다.
플라스틱 커버 윈도우(200)는 기재가 폴리우레탄 반응사출성형을 이용하여 제조되므로, 기존의 폴리카보네이트계 기재층과 달리 박육화가 가능하며, 사출압이 낮아 복굴절에 의한 레인보우 현상이 없다. 플라스틱 커버 윈도우(200)는 투명부(DR)의 리타데이션 최대값이 100 nm 미만이다.
투명부(DR)는 평균 헤이즈 값이 0.1 이상 20 이하일 수 있다.
투명부(DR)는 투과율이 85 이상 95 이하일 수 있다.
<실시예 및 비교예>
<비교예 1>
폴리카보네이트(PC) 수지(Teijin SH1126Z)를 금형 속으로 사출시켜 PC Sheet 를 제조하였다.
<비교예 2>
비교예 1의 PC Sheet 상에 코팅액 1을 100 ㎛ 의 두께로 코팅하였다. . 코팅액 1은 2관능기 폴리에스테르 폴리올(점도: 100~300 cps) 25 중량%, Dicyclohexylmethane-4.4' Diisocyanate 74.9 중량% 및 페놀계 산화방지제 0.1 중량% 로 구성되었다.
코팅액 1은 2관능기 폴리에스테르 폴리올(점도: 100~300 cps) 100%에 페놀계 산화방지제로서 BHT 0.5 phr를 첨가하여 혼합한 뒤, 혼합액과 Dicyclohexylmethane-4.4' Diisocyanate 75 중량부를 믹싱헤드로 각각 토출하고, 이들을 혼합하여 제조하였다.
이 때, 2관능기 폴리에스테르 폴리올은 다관능기의 폴리올이나, 폴리올을 포함하는 초기 물질을 개시제로 사용하여 디카르복시산 또는 수산, 말론산, 글루탈산, 아디프산 등을 포함하는 무수물과의 축합 반응을 통해 얻었다.
<비교예 3>
비교예 1의 PC Sheet 상에 코팅액 2를 100 ㎛ 의 두께로 코팅하였다. 코팅액 2는 2관능기 폴리에스테르 폴리올(점도: 100~300 cps) 25 중량%, Dicyclohexylmethane-4.4' Diisocyanate 74.9 중량% 및 페놀계 산화방지제 0.1 중량% 로 구성되었다.
코팅액 2는 2관능기 폴리에스테르 폴리올(점도: 100~300 cps) 100%에 페놀계 산화방지제로서 BHT 0.5 phr를 첨가하여 혼합한 뒤, 혼합액과 Dicyclohexylmethane-4.4' Diisocyanate 75 중량부를 믹싱헤드로 각각 토출하고, 이들을 혼합하여 제조하였다.
<실시예 1>
비교예 1의 PC Sheet 상에 코팅액 3을 100 ㎛ 의 두께로 코팅하였다. 코팅액 3은 3관능기 폴리에스테르 폴리올(점도: 20,000~30,000 cps) 25 중량%, Hexamethylene diisocyanate 74.85 중량%, 페놀계 산화방지제 0.1 중량% 및 Si계 레벨링제 0.05 중량% 로 구성되었다.
코팅액 3은 3관능기 폴리에스테르 폴리올 100%에 페놀계 산화방지제로서 BHT 0.5phr, Si계 레벨링제로서 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산 0.25 phr를 첨가하고 혼합한 뒤, 혼합액에 믹서헤드로 3관능기 폴리에스테르 폴리올(점도: 20,000~30,000 cps) 25 중량부를 공급하고, 이와 독립적으로 Hexamethylene diisocyanate 75 중량부를 믹서헤드로 공급하여 이들을 혼합하여 제조하였다.
3관능기 폴리에스테르 폴리올은 폴리머 폴리올로써 다관능기의 폴리올이나, 폴리올을 포함하는 초기 물질을 개시제로 사용하여 디카르복시산 또는 수산, 말론산, 글루탈산, 아디프산 등을 포함하는 무수물과의 축합 반응을 통해 얻었다.
<실시예 2>
비교예 1의 PC Sheet 상에 코팅액 4를 100 ㎛ 의 두께로 코팅하였다. 코팅액 4는 3관능기 폴리에스테르 폴리올(점도: 20,000~30,000 cps) 25%, Hexamethylene diisocyanate 74.8%, 페놀계 산화방지제 0.1 %, Si계 레벨링제 0.05 중량% 및 소포제 0.05 중량% 로 구성되었다.
3관능기 폴리에스테르 폴리올 100%에 페놀계 산화방지제로서 BHT 0.5 phr, Si계 레벨링제로서 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산 0.25phr, 소포제로서 불소 변성 폴리실록산 0.25phr를 첨가하고 혼합한 뒤, 믹서헤드로 3관능기 폴리에스테르 폴리올(점도: 20,000~30,000 cps) 25 중량부를 공급하고, 이와 독립적으로 Hexamethylene diisocyanate 75 중량부를 믹서헤드로 공급하여 이들을 혼합하여 제조하였다.
<비교예 4>
비교예 1의 PC Sheet 상에 실시예 2의 코팅액 4를 30㎛의 두께로 코팅하였다.
<실시예 3>
비교예 1의 PC Sheet 상에 실시예 2의 코팅액 4를 40㎛의 두께로 코팅하였다.
<실시예 4>
비교예 1의 PC Sheet 상에 실시예 2의 코팅액 4를 80㎛의 두께로 코팅하였다.
<실시예 5>
비교예 1의 PC Sheet 상에 실시예 2의 코팅액 4를 120㎛의 두께로 코팅하였다.
<실시예 6>
비교예 1의 PC Sheet 상에 실시예 2의 코팅액 4를 200㎛의 두께로 코팅하였다.
<실시예 7>
비교예 1의 PC Sheet 상에 실시예 2의 코팅액 4를 400㎛의 두께로 코팅하였다.
<실시예 8>
비교예 1의 PC Sheet 상에 실시예 2의 코팅액 4를 1000㎛의 두께로 코팅하였다.
<실시예 9>
비교예 1의 PC Sheet 의 일부 영역(도 8의 점선 참조) 상에 실시예 2의 코팅액 4를 100㎛의 두께로 코팅하였다.
<실시예 10- 폴리우레탄 RIM 성형으로 기재를 제조>
폴리에스테르 폴리올 100%에 페놀계 산화방지제로서 BHT 0.5phr, Si 계 레벨링제로서 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산 0.5phr, 소포제로서 불소 변성 폴리실록산 0.5phr를 첨가하고 혼합한 뒤, 믹서헤드로 3관능기 폴리에스테르 폴리올(점도: 20,000~30,000 cps) 25 중량부를 공급하고, 이와 독립적으로 Hexamethylene diisocyanate 75 중량부를 믹서헤드로 공급하여 혼합한 뒤, 금형 안으로 사출하여 혼합물로부터 투명 기재를 제조하였다.
<실험예>
반응사출성형 조성물의 조성에 따른 표면 경도 차이
하기 표 1에는 반응사술성형 조성물의 조성 변화에 따른 표면 경도의 차이가 정리되어 있다.
비교예 2 비교예 3 실시예 1 실시예 2
코팅막 두께 100 ㎛ 100 ㎛ 100 ㎛ 100 ㎛
투과율 91% 90% 90% 90%
헤이즈 0.3% 0.5% 0.5% 0.6%
연필경도* H H 6H 6H 초과
*연필경도는 JIS K-5600 규격을 따름
코팅 두께에 따른 표면경도 차이
하기 표 2에는 코팅두께에 따른 표면경도의 차이가 정리되어 있다.
두께 연필경도(JIS K-5600 규격)
비교예 4 30 ㎛ 2H
실시예 3 40 ㎛ 6H
실시예 4 80 ㎛ 6H 초과
실시예 5 120 ㎛ 6H 초과
실시예 6 200 ㎛ 6H 초과
실시예 7 400 ㎛ 6H 초과
실시예 8 1000 ㎛ 6H 초과
복굴절
비교예 1, 실시예 9 및 10에 대해, 복굴절 측정기를 통하여 광원에서 나오는 빛이 편광필름을 통과할 때 나오는 리타데이션값을 통하여 정량화 측정하였다. 이때 사용된 복굴절측정기는 NPM(Nippon Pulse Korea Co.,LTD.)사의 WPA-200L 측정기를 이용하였으며, 편광필터 집적소자를 CCD 화면에 투영하여 리타데이션 상한치를 통한 복굴절의 분포도를 측정할 수 있다.
구체적으로, 실시예 및 비교예의 View 영역의 복굴절 분포도를 측정하였다. 그리고, 상기 복굴절 측정장치로부터 측정된 리타데이션의 최대값을 기재하였다.
상기 리타데이션의 최대값이 100nm를 넘지 않아야 필름의 레인보우현상이 없는 것으로 한다.
평가 기준은 아래와 같다.
○: 리타데이션 최대값이 100nm를 넘지 않는 경우
X: 리타데이션 최대값이 100nm를 넘는 경우
평가
비교예 1 X
실시예 9 X
실시예 10 O
도 7 및 도 8은 폴리카보네이트계 기재에서 복굴절에 따른 무지개 무늬가 발견됨을 확인할 수 있는 이미지이다. 도 9는 반응사출성형으로 얻어진 기재에서 복굴절에 따른 무지개 무늬가 발견되지 않음을 확인할 수 있는 이미지이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 폴리카보네이트계 기재 위에 실시예 2의 코팅액 4을 코팅한 실시예 9는 비교예1과 복굴절에서 차이가 없었다.
도 9를 참조하면, 폴리우레탄 RIM 성형으로 얻은 기재(실시예 10)에서는 복굴절에 따른 무지개 무늬가 발견되지 않았다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명하였으나, 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 각 실시예에 게시된 내용들을 조합하여 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 발명의 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.
100, 200: 플라스틱 커버 윈도우
DR: 투명부
NDR: 차광부
10: 투명 기재층
30: 차광층
40: 투명 수지층

Claims (7)

  1. 투명부와 상기 투명부를 둘러싸고 있는 차광부를 포함하는 커버 윈도우이며,
    두께가 40 ㎛ 이상이고 표면경도가 6H 이상인 투명 수지층; 및
    상기 차광부에 대응되게 상기 투명 수지층 상에 배치된 차광층;
    을 포함하는 플라스틱 커버 윈도우.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 투명부에서 무지개 무늬가 발견되지 않는 플라스틱 커버 윈도우.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 투명부의 리타데이션 최대값이 100 nm 미만인 플라스틱 커버 윈도우.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 투명부는 평균 헤이즈 값이 0.1 이상 20 이하인 플라스틱 커버 윈도우.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 투명부는 투과율이 85 이상 95 이하인 플라스틱 커버 윈도우.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 투명 수지층에 비해 두께가 두꺼운 투명 기재층;을 더 포함하며,
    상기 차광부는 상기 차광층이 상기 투명 수지층과 상기 투명 기재층의 사이에 직접 배치된 구조를 포함하고,
    상기 투명부는 상기 투명 수지층이 상기 투명 기재층 상에 직접 배치된 구조를 포함하는
    플라스틱 커버 윈도우.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 투명 수지층은 폴리우레탄 수지로 이루어진 하드코팅층이고,
    상기 투명 기재층은 열가소성 플라스틱으로 이루어진 플라스틱 커버 윈도우.
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