KR102286935B1 - 필름, 필름의 제조방법, 커버필름 및 다중층 전자 장비 - Google Patents
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Abstract
필름, 필름의 제조방법, 커버필름, 다중층 전자 장비 등은 아래 식 1으로 표시되는 저장모듈러스지수 KSM이 20 내지 350 Mpa이고, 헤이즈가 3 % 이하인 탄성층을 포함하여 넓은 온도 범위에서 실질적으로 낮은 저장 모듈러스 변화, 우수한 탄성회복력 등의 우수한 기계적 특성, 낮은 헤이즈 등의 우수한 광학적 특성 등을 갖는 필름, 이를 포함하는 커버필름 또는 다중층 전자 장비 등을 제공한다.
[식 1]
상기 식 1에서, SMn은 온도 n ℃에서 측정한 저장 모듈러스(Mpa)이다.
[식 1]
상기 식 1에서, SMn은 온도 n ℃에서 측정한 저장 모듈러스(Mpa)이다.
Description
구현예는 넓은 온도 범위에서 실질적으로 낮은 저장 모듈러스 변화, 우수한 탄성회복력 등의 우수한 기계적 특성, 낮은 헤이즈 등의 우수한 광학적 특성 등을 갖는 필름, 필름의 제조방법, 커버필름, 다중층 전자 장비 등에 대한 것이다.
디스플레이 기기의 형태가 다양화되고 요구되는 기능이 변화하고 있으며, 점차 더 넓은 화면에 보다 얇고 기능화된 형태로의 진화가 진행 중이다. 디스플레이의 형태도, 기존의 평판 형태에서 커브드(Curved) 형태로 진화한 이후, 폴더블(foldable), 벤더블(bendable), 플렉시블(flexible) 등으로 변화하고 있다. 즉, 최근의 디스플레이의 형태는 접힘이나 굽힘과 같이 형태적인 변화가 가능하다는 점에서 단순히 대면적화의 방향으로 진화하던 기존과 다른 형태로 변화하고 있다.
디스플레이 화면보호용 필름으로 기계적 물성, 내약품성, 수분차단성 등의 특성이 우수한 PET 필름이 널리 사용되고 있다. 광학적 특성이 향상되어 편광판의 보호필름으로 적용 가능한 폴리에스테르 보호필름(대한민국 등록번호 제10-1730854호), 터치패널에 적용 가능한 보호필름(대한민국 등록번호 제10-1746170호) 등이 그 예시이다. 그러나, PET 필름은 모듈러스가 높아 곡면이나 굽힘부에서 요구되는 특성을 만족하지 못할 수 있고, 이는 다층 구조의 디스플레이 기기에서 필름이 들뜨는 현상을 발생시키는 원인 중 하나가 될 수 있다.
또한, PET 필름은 기존에 휴대용 전자기기에 장착된 표시장치의 표시모듈을 보호하기 위하여 사용하던 단단한 유리와 비교해서 충격완화특성(외부의 충격으로부터 표시모듈 등 내부 장치들을 보호하는 기능)이 약해 충분한 보호기능을 수행하기에는 한계가 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 구현예들을 도출하기 위해 보유하고 있었거나, 그 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
일 구현예의 목적은 넓은 온도 범위에서 실질적으로 낮은 저장 모듈러스 변화, 우수한 탄성회복력 등의 우수한 기계적 특성, 낮은 헤이즈 등의 우수한 광학적 특성 등을 갖는 필름, 상기 필름의 제조방법을 제공하는 것이다.
다른 일 구현예의 목적은 상기 필름을 포함하여 넓은 온도 범위에서 실질적으로 낮은 저장 모듈러스와 우수한 탄성회복력 등 우수한 기계적인 물성을 가져서 층 분리가 실질적으로 발생하지 않아 다층 전자 장치의 커버윈도우 등으로 적용하기 유리한 커버필름을 제공하는 것이다.
다른 일 구현예의 목적은 상기 필름의 폴더블 디스플레이, 벤더블 디스플레이, 플렉시블 디스플레이 등의 커버윈도우로써의 용도를 제공하는 것이다.
다른 일 구현예의 목적은 광학적 특성이 우수하고, 반복되는 벤딩 또는 롤링에도 층들 사이의 분리가 발생하지 않으며, 외부 충격에 강한 특징을 갖는 상기 커버필름을 포함하는 다중층 전자 장치를 제공하는 것이다.
다른 일 구현예의 목적은 다층전자장치 내에서 적용되는 위에서 설명한 필름의 커버필름으로써의 용도를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 구현예인 필름은 탄성층을 포함한다.
상기 탄성층은 아래 식 1으로 표시되는 저장모듈러스지수 KSM이 20 내지 350 Mpa일 수 있다.
[식 1]
상기 식 1에서, SMn은 온도 n ℃에서 측정한 저장 모듈러스(Mpa)이다.
상기 탄성층은 아래 식 2로 표시되는 리커버리력지수 Rv가 50 초과일 수 있다.
[식 2]
상기 식 2에서, Xo는 초기 탄성층의 길이(mm)이고, X2%는 탄성층을 2% 인장한 후의 길이(mm)이고, Xf은, 50mm/min의 속도로 2% 인장한 후 다시 50mm/min의 속도로 원래 길이로 복원하는 것을 1 사이클로 하여, 100회의 사이클 후 탄성층의 길이(mm)이다.
상기 탄성층은 헤이즈가 3 % 이하일 수 있다.
상기 탄성층은 상온에서 저장 모듈러스가 3 GPa 이하일 수 있다.
상기 탄성층은 20 ℃에서 저장 모듈러스를 기준으로 하는 80 ℃에서 저장 모듈러스 비율이 0.08 이상일 수 있다.
상기 탄성층은 -40 ℃에서 저장 모듈러스와 20 ℃에서 저장 모듈러스의 차이가 -1500 내지 +1500 MPa일 수 있다.
상기 탄성층은 0 ℃에서 저장 모듈러스가 20 내지 2500 Mpa일 수 있다.
상기 탄성층은 80 ℃에서 저장 모듈러스가 5 Mpa 이상일 수 있다.
상기 탄성층은 두께가 2000 um 미만일 수 있다.
조도기준 값은 일 면의 표면조도 Ra 값인 Ra1과 타 면의 표면조도 Ra 값인 Ra2 중에서 큰 값이다.
상기 탄성층은 0.5 um 이하의 조도기준 값을 가질 수 있다.
상기 필름 또는 상기 탄성층은 280 내지 360nm 파장의 자외선에 3.0 W의 출력으로 72시간 동안 노출된 후의 황색도에서 노출되기 전의 황색도를 감한 값이 2 이하일 수 있다.
상기 탄성층은 반복단위로 아마이드 잔기를 포함하는 고분자를 포함할 수 있다.
상기 탄성층은 폴리아마이드, 폴리에테르 블록 아마이드(polyether block amide, PEBA), 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU), 폴리에테르에스테르 공중합체(copolyetherester, COPE), 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 탄성층은 2500 kJ/m2 이상의 충격강도를 가질 수 있다.
상기 탄성층은 1.4 J 이상의 흡수에너지를 가질 수 있다.
상기 탄성층은 내열층 상에 배치될 수 있다.
상기 내열층은 폴리이미드층 또는 유리층을 포함할 수 있다.
상기 내열층의 헤이즈는 3% 이하일 수 있다.
상기 필름은 상기 내열층의 일 면 또는 양 면에 배치되는 점착층을 더 포함할 수 있다.
상기 점착층은 -40 ℃에서 저장 모듈러스와 80 ℃ 저장 모듈러스의 차이가 -100 내지 +100 kPa일 수 있다.
상기 필름은 2 mm의 곡률 반경과 2 초/회의 굽힘 빈도의 조건으로 20 만회의 동적 접힘 시험을 한 후에도 들뜸이 발생하지 않는 것일 수 있다.
상기 필름은 2500 kJ/m2 이상의 충격강도를 가질 수 있다.
상기 필름은 1.4 J 이상의 흡수에너지를 가질 수 있다.
구현예에 따른 필름의 제조방법은, 반복단위로 아마이드 또는 이의 잔기를 포함하는 고분자 수지로부터 탄성시트로 형성하는 단계; 그리고 캐리어 필름 상에 상기 탄성시트가 배치된 제1조립체를 롤러 사이로 통과시켜 상기 캐리어 필름 상에 위치하는 탄성층을 포함하는 제2조립체를 마련하는 단계;를 포함하여, 위에서 설명한 필름을 제조한다.
상기 캐리어 필름은 상기 탄성시트와 접하는 면의 표면조도가 0.01 um 이하일 수 있다.
구현예에 따른 커버필름은 위에서 설명한 필름을 포함한다.
구현예에 따른 다중층 전자 장비는 위에서 설명한 커버필름을 포함한다.
상기 다중층 전자 장비는 발광기능층 및 상기 커버필름을 포함할 수 있다.
상기 발광기능층은 외부의 신호에 따라 빛을 방출하거나 방출하지 않는 표시영역을 가질 수 있다.
상기 커버필름은 상기 발광기능층의 일면 상에 배치되며 상기 표시영역의 적어도 일부를 덮을 수 있다.
구현예의 필름, 필름의 제조방법 등은 넓은 온도 범위에서 실질적으로 낮은 저장 모듈러스 변화, 우수한 탄성회복력 등의 우수한 기계적 특성, 낮은 헤이즈 등의 우수한 광학적 특성 등을 갖는 필름, 필름의 효율적인 제조방법 등을 제공할 수 있다.
구현예의 커버필름, 다중층 전자 장비 등은 상기 필름을 포함하여 넓은 온도범위에서도 우수한 벤딩, 롤링 특성을 가지며, 낮은 헤이즈 등 광학적 특성이 우수하고, 탄성회복력이 우수하며, 외부 충격에 의한 손상 억제 효과 등도 우수한 커버필름, 다중층 전자 장비 등을 제공할 수 있다.
도 1의 (a), (b), (c)는 각각 구현예에 따른 필름을 단면으로 설명하는 개념도.
도 2는의 (a), (b), (c)는 각각 구현예에 따른 필름을 단면으로 설명하는 개념도.
도 3은 필름의 제조방법을 설명하는 개념도.
도 4는 구현예에 따른 다중층 전자 장비의 구성을 단면으로 설명하는 개념도.
도 5의 (a), (b), (c)는 각각 구현예에 따른 다중층 전자 장비의 구성을 단면으로 설명하는 개념도.
도 6은 구현예에 따른 다중층 전자 장비의 구성을 단면으로 설명하는 개념도.
도 2는의 (a), (b), (c)는 각각 구현예에 따른 필름을 단면으로 설명하는 개념도.
도 3은 필름의 제조방법을 설명하는 개념도.
도 4는 구현예에 따른 다중층 전자 장비의 구성을 단면으로 설명하는 개념도.
도 5의 (a), (b), (c)는 각각 구현예에 따른 다중층 전자 장비의 구성을 단면으로 설명하는 개념도.
도 6은 구현예에 따른 다중층 전자 장비의 구성을 단면으로 설명하는 개념도.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서, 어떤 구성이 다른 구성을 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 그 외 다른 구성을 제외하는 것이 아니라 다른 구성들을 더 포함할 수도 있음을 의미한다.
본 명세서에서, 어떤 구성이 다른 구성과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우만이 아니라, '그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결'되어 있는 경우도 포함한다.
본 명세서에서, A 상에 B가 위치한다는 의미는 A 상에 직접 맞닿게 B가 위치하거나 그 사이에 다른 구성이 위치하면서 A 상에 B가 위치하는 것을 의미하며 A의 표면에 맞닿게 B가 위치하는 것으로 한정되어 해석되지 않는다.
본 명세서에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본 명세서에서, "A 및/또는 B"의 기재는, "A, B, 또는, A 및 B"를 의미한다.
본 명세서에서, "제1", "제2" 또는 "A", "B"와 같은 용어는 특별한 설명이 없는 한 동일한 용어를 서로 구별하기 위하여 사용된다.
본 명세서에서 단수 표현은 특별한 설명이 없으면 문맥상 해석되는 단수 또는 복수를 포함하는 의미로 해석된다.
본 명세서에서 저장 모듈러스는 ASTM D4065에 따라, TA instruments사의 DMA Q800 모델을 적용하여 저장탄성률(Storage Modulus, E')을 측정한 것을 기준으로 설명한다. 상기 장치는 DMA(Dynamic Mechanical Analysis) tension mode에서 1Hz, 2°C/min를 적용하여 온도 구간(-40 내지 80 ℃)에서 저장탄성률(E')을 Mpa 단위로 측정한 결과를 기준으로 설명한다.
본 명세서에서 화합물의 명칭과 함께 병기된 문자 및/또는 숫자는 화합물 명칭에 대한 약어를 의미한다.
본 명세서에서 도면에 표시된 구성의 상대적인 크기, 두께 등은 용이한 설명을 목적으로 과장해서 표시될 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
구현예의 발명자들은, 고분자 수지를 적용하여 동일한 두께로 필름 형태의 탄성층을 제조하더라도, 그 제조과정에 따라서 탄성층의 헤이즈 값 등에 큰 차이가 날 수 있다는 점을 실험적으로 확인했다. 또한, 동일한 고분자 수지를 적용하는 경우에도 제조과정에 따라서 탄성층의 헤이즈 값 등 광학특성에 차이가 발생한다는 점을 실험적으로 확인했다. 발명자들은, 폴더블 또는 롤링 디스플레이의 커버윈도우와 같은 다충층 전자 장비의 표시영역에 적용 가능한, 광학적 특성, 모듈러스 특성 등이 모두 우수한 필름 등을 제조했고 이에 대해 구체적으로 설명한다.
도 1의 (a), (b), (c)는 각각 구현예에 따른 필름을 단면으로 설명하는 개념도이고, 도 2는의 (a), (b), (c)는 각각 구현예에 따른 필름을 단면으로 설명하는 개념도이고, 도 3은 필름의 제조방법을 설명하는 개념도이다. 도 1 내지 도 3을 참고하여, 필름에 포함되는 탄성층, 필름, 그리고 필름의 제조방법을 설명한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 일 구현예에 따른 필름(190)은 탄성층(100)을 포함한다.
탄성층(100)
탄성층(100)은 우수한 광학적 특성을 갖는다.
탄성층(100)은 헤이즈가 3 % 이하일 수 있고, 2 % 이하일 수 있다. 상기 탄성층(100)은 헤이즈가 1.5 % 이하일 수 있고, 1.2 % 이하일 수 있다. 상기 탄성층(100)은 헤이즈가 0.01 %이상일 수 있고, 0.1 %이상일 수 있다. 탄성층이 위와 같은 헤이즈를 갖는 경우 디스플레이 장치의 표시영역에 적용하기에 좋다.
탄성층(100)은 가시광선 투과도가 85 % 이상일 수 있고, 88 % 이상일 수 있으며, 90% 이상일 수 있다. 상기 탄성층은 가시광선 투과도가 99.99% 이하일 수 있다. 이러한 특징을 갖는 상기 탄성층(100) 또는 이를 포함하는 필름(190)은 전자기기의 보호층(또는 커버윈도우)으로 적용하기 유리하다.
탄성층(100)은 위에서 언급한 광학적 특징을 가지면서 아래에서 설명하는 저장모듈러스 관련 특징을 함께 가질 수 있다.
탄성층(100)은 아래 식 1로 표시되는 저장모듈러스지수가 20 내지 350 MPa이다.
[식 1]
상기 식 1에서, KSM은 상기 탄성층의 저장모듈러스지수이고, SMn은 온도 n ℃에서 측정한 상기 탄성층의 저장 모듈러스(Mpa)이다.
예를 들어, SM-40은 온도 -40 ℃에서 측정한 탄성층의 저장 모듈러스(Mpa)이고, SM20은 온도 20 ℃에서 측정한 탄성층의 저장 모듈러스(Mpa)이고, SM80은 온도 80 ℃에서 측정한 탄성층의 저장 모듈러스(Mpa)이다.
탄성층이 위에서 언급한 값의 저장모듈러스지수를 갖는 경우, 상대적으로 넓은 온도범위에서 비교적 안정적인 저장모듈러스 변화 정도를 가져서 넓은 온도범위에서 안정적인 탄성특성을 가질 수 있다.
탄성층(100)은 실온 또는 상온에서 저장 모듈러스가 3 GPa 이하일 수 있다. 상기 탄성층은 실온 또는 상온에서 저장 모듈러스가 2 GPa 이하일 수 있다. 본 명세서에서 실온은 약 20 ℃를, 상온은 약 25 ℃를 기준으로 한다.
상기 탄성층(100)은 실온 또는 상온에서 저장 모듈러스 값이 PET 필름 등과 비교해 상대적으로 낮다는 특징을 갖는다. 이러한 특징으로 상기 탄성층 또는 이를 포함하는 필름은 보다 안정적인 벤딩 특성을 가질 수 있고, 외부에서 가해지는 충격이 이면에 배치되는 물품에 전달되는 정도를 보다 완화할 수 있다.
상기 탄성층(100)은 고온저장모듈러스비율 R80/20 이 0.08 이상일 수 있다. 상기 고온저장모듈러스비율 R80/20은 20 ℃에서 저장 모듈러스를 기준으로 하는 80 ℃에서 저장 모듈러스의 비율로, 아래 [식 1-a]로 표시된다.
[식 1-a]
상기 식 1-a에서,
R80/20은 고온저장모듈러스비율이고, SMn은 온도 n ℃에서 측정한 상기 탄성층의 저장 모듈러스(Mpa)이다.
상기 탄성층(100)은 R80/20이 0.08 이상일 수 있고, 0.10 이상일 수 있고, 0.15 이상일 수 있다. 상기 탄성층은 R80/20이 0.20 이상일 수 있고, 0.25 이상일 수 있다. 상기 탄성층은 R80/20이 1 이하일 수 있고, 0.85 이하일 수 있다. 상기 탄성층은 R80/20이 0.7 이하일 수 있고, 0.55 이하일 수 있다.
이러한 범위의 R80/20을 갖는 탄성층은 넓은 온도 범위에서 반복적인 벤딩이 수행되는 벤더플 커버윈도우 등에 적용하기 유리하다. 이 특징은 상기 탄성층이 상기 탄성층 이외의 다른 층과 탄성층을 함께 적층했을 때 보다 유리하다. 구체적으로, 상기 특징을 갖는 탄성층을 적용하면 각 층 사이의 온도에 따른 저장모듈러스 차이에 의하여 발생하는 물성 저하를 제어하기에 비교적 용이하다. 또한, 상기 탄성층은 상온 또는 실온에서만이 아니라 고온에서도 제어 가능한 범위 내의 우수한 탄성 특성을 갖는다.
탄성층(100)은 R80/20이 0.15 내지 0.55일 수 있다. 상기 탄성층은 R80/20이 0.25 내지 0.55일 수 있다. 이러한 경우 점착층 등을 이용하여 상기 탄성층과 다른 구성의 접합된 후에도 안정적인 탄성층의 물성을 가짐과 동시에 상온뿐만 아니라 고온에서도 박리 현상, 들뜸 현상 등의 발생을 실질적으로 제어할 수 있다.
탄성층(100)은 저온저장모듈러스비율 R-40/20이 1.15 이상일 수 있다. 상기 저온저장모듈러스비율 R-40/20은 20 ℃에서 저장 모듈러스를 기준으로 하는 -40 ℃에서 저장 모듈러스의 비율로, 아래 식 1-b로 표시된다.
[식 1-b]
상기 식 1-b에서,
R-40/20은 저온저장모듈러스비율이고,
SMn은 온도 n ℃에서 측정한 상기 탄성층의 저장 모듈러스(Mpa)이다.
탄성층(100)은 R-40/20이 1.20 이상일 수 있고, 1.33 이상일 수 있다. 상기 탄성층은 R-40/20이 20 이하일 수 있고, 10 이하일 수 있다. 상기 탄성층은 R-40/20이 4.9 이하일 수 있고, 4.5 이하일 수 있다.
이러한 범위의 R-40/20을 갖는 탄성층은 넓은 온도 범위에서 반복적인 벤딩이 수행되는 벤더플 커버윈도우 등에 적용하기 유리하다. 이 특징은 상기 탄성층이 상기 탄성층 이외의 다른 층과 탄성층을 함께 적층했을 때 보다 유리하다. 구체적으로, 상기 특징을 갖는 탄성층을 적용하면 각 층 사이의 온도에 따른 저장모듈러스 차이에 의하여 발생하는 물성 저하를 제어하기에 비교적 용이하다. 또한, 상기 탄성층은 상온 또는 실온에서만이 아니라 저온에서도 제어 가능한 범위 내의 우수한 탄성 특성을 갖는다.
탄성층(100)은 R-40/20이 1.22 내지 4.50일 수 있다. 상기 탄성층은 R-40/20이 1.22 내지 3.8일 수 있다. 상기 탄성층은 R-40/20이 1.22 내지 3.0일 수 있다. 이러한 경우 점착층 등을 이용하여 상기 탄성층과 다른 구성의 접합된 후에도 안정적인 탄성층의 물성을 가짐과 동시에 상온뿐만 아니라 저온에서도 박리 현상, 들뜸 현상 등의 발생을 실질적으로 억제할 수 있다.
저온저장모듈러스차이는 -40 ℃에서 저장 모듈러스와 20 ℃에서 저장 모듈러스의 차이로 아래 식 1-c로 표시된다.
[식 1-c]
상기 식 1-c에서,
D-40-20은 저온저장모듈러스차이이고,
SMn은 온도 n ℃에서 측정한 상기 탄성층의 저장 모듈러스(Mpa)이다.
탄성층(100)은 D-40-20가 -1500 MPa 내지 1500 MPa일 수 있다. 상기 탄성층은 D-40-20가 -1000 MPa 내지 1000 MPa일 수 있다. 상기 탄성층의 D-40-20가 1500 MPa 초과인 경우에는 실온에서와 저온에서의 저장모듈러스의 차이가 비교적 커서 실질적으로 저온에서 탄성특성이 부족해질 수 있고, 굽힘 등의 변형에 의해 갈라짐 찢어짐 등의 비가역적인 변형이 발생할 수 있다. 바람직하게 상기 탄성층의 D-40-20가 1000 MPa 이하일 수 있다.
탄성층(100)은 -40 ℃ 저장 모듈러스가 2300 Mpa 이하일 수 있고, 2000 Mpa 이하일 수 있다. 상기 탄성층은 -40 ℃ 저장 모듈러스가 200 Mpa 이상일 수 있고, 400 Mpa 이상일 수 있고, 500 Mpa 이상일 수 있다.
탄성층(100)은 0 ℃ 저장 모듈러스가 2500 Mpa 이하일 수 있고, 2000 MPa 이하일 수 있다. 상기 탄성층은 0 ℃ 저장 모듈러스가 20 Mpa 이상일 수 있고, 150 MPa 이상일 수 있다. 상기 탄성층은 0 ℃ 저장 모듈러스가 180 내지 1200 MPa일 수 있다.
탄성층(100)은 40 ℃ 저장 모듈러스가 10 Mpa 이상일 수 있고, 90 Mpa 이상일 수 있다. 상기 탄성층은 40 ℃ 저장 모듈러스가 3000 MPa 이하일 수 있고, 2000 MPa 이하일 수 있다. 상기 탄성층은 40 ℃ 저장 모듈러스가 100 내지 1200 MPa일 수 있다.
탄성층(100)은 80 ℃ 저장 모듈러스가 4 Mpa 이상일 수 있고, 20 MPa 이상일수 있다. 상기 탄성층은 80 ℃ 저장 모듈러스가 2000 MPa 이하일 수 있고, 1000 MPa 이하일 수 있다. 상기 탄성층은 80 ℃ 저장 모듈러스가 40 내지 950 MPa일 수 있고, 60 내지 350 MPa일 수 있다.
탄성층(100)은 80 ℃에서 저장 모듈러스와 -40 ℃에서 저장 모듈러스의 차이가 -1000 MPa 내지 1000 MPa일 수 있다. 상기 차이는 편의상 큰 값에서 작은 값을 뺀 것으로 절대값으로 나타낼 수 있고, 이 때, 상기 차이는 1000 MPa일 수 있다. 상기 특징을 갖는 탄성층은 고온에서 저온의 넓은 온도범위에서 비교적 작은 저장 모듈러스 차이를 가져서, 상당히 넓은 온도 범위에서 안정적인 저장 모듈러스 특성을 나타낼 수 있다.
위에서 설명한 온도별 저장모듈러스 특성을 갖는 탄성층(100)은 실온 또는 상온에서 만이 아니라 저온에서 고온에 이르는 상당히 넓은 온도범위에서 적절한 저장 모듈러스 값 및/또는 변화 정도를 갖는다.
상기 탄성층(100) 단독으로 또는 다른 층과 함께 물품(다중층 전자 장치 등)에 적용되어 벤딩, 롤링 등의 변형이 반복적으로 진행되더라도, 우수한 원형 회복 특성을 가지면서 동시에 외부의 충격 등으로부터 물품을 적절하게 보호할 수 있다.
탄성층(100)은 아래 식 2로 표시되는 리커버리력지수 Rv가 50 초과일 수 있다.
[식 2]
상기 식 2에서,
Xo는 초기 탄성층의 길이(mm)이고,
X2%는 탄성층을 2% 인장한 후의 길이(mm)이고,
Xf은, 50mm/min의 속도로 2% 인장한 후 다시 50mm/min의 속도로 원래 길이로 복원하는 것을 1 사이클로 하여, 100회의 사이클 후 탄성층의 길이(mm)이다.
리커버리력지수의 테스트는 탄성층을 고정하기 위한 지그와 같은 고정부를 탄성층의 양 말단에 적용한다. 상기 초기 탄성층 길이와 상기 사이클 후 탄성층의 길이는 실재로 인장이 반복된 길이를 의미하므로, 위에서 말하는 Xo, X2%와 Xf는 각각 고정부 사이의 탄성층 길이이다.
탄성층(100)의 Rv는 55 이상일 수 있고, 60 이상일 수 있으며, 68 이상일 수 있다. 상기 탄성층의 Rv는 100 미만일 수 있고, 99 이하일 수 있다. 상기 탄성층의 Rv는 95 이하일 수 있고, 90 이하일 수 있다.
탄성층의 Rv가 위에서 언급한 범위인 경우, 상기 탄성층은 반복된 인장 후에도 우수한 회복특성을 가질 수 있으며, 특히 굽힘(bending)과 같이 비교적 짧은 길이로 반복되는 인장-복원에도 초기 탄성층이 갖는 물성과 길이를 실질적으로 잘 유지할 수 있는 탄성회복 내구성을 갖는다.
탄성층의 Rv 값은 100 um 두께의 필름 형태의 탄성층을 별도의 캐리어 필름이나 지지층을 적용하지 않고 단독으로 평가장치의 고정부(예시: 지그)에 고정한 후 평가한 결과를 기준으로 하나, 이에 한정되는 것은 아니고 이와 동등한 것으로 인정되는 평가에 의한 측정 값도 Rv 값으로 인정될 수 있다.
탄성층(100)은 2500 kJ/m2 이상의 충격강도를 가질 수 있고, 3500 kJ/m2 이상의 충격강도를 가질 수 있고, 4500 kJ/m2 이상의 충격강도를 가질 수 있다. 탄성층(100)은 5000 kJ/m2 이상의 충격강도를 가질 수 있고, 10000 kJ/m2 이하의 충격강도를 가질 수 있다. 이러한 특징을 갖는 탄성층은 외부의 충격을 잘 흡수하되 쉽게 깨지거나 손상되지 않아 커버필름으로 활용도가 우수하다.
탄성층(100)은 1.4 J 이상의 흡수에너지를 가질 수 있고, 1.5 J 이상의 흡수에너지를 가질 수 있다. 탄성층(100)은 1.6 J 이상의 흡수에너지를 가질 수 있고, 2.0 J 이하의 흡수에너지를 가질 수 있다. 이러한 특징을 갖는 탄성층은 외부의 충격을 잘 흡수하여 쉽게 필름 자체가 손상되지 않으면서 보호하는 내부에 충격 전달 정도를 완화해 커버필름으로 활용도가 우수하다.
상기 충격강도와 상기 흡수에너지는 각각 JIS K 7160 기준에 따라 탄성층의 인장충격강도(tensile-impact strength)를 평가한 결과를 기준으로 하며, 구체적인 측정 조건은 이하의 실험실시예에서 제시된 것을 기준으로 한다.
탄성층(100)은 두께가 일정하게 제어된 필름 형태일 수 있다.
탄성층(100)은 두께가 일정하게 제어된 압출필름 형태일 수 있다.
탄성층(100)은 후술하는 다른 층과 함께 적층되어 적층필름에 포함될 수 있다.
위에서 "두께가 일정하게 제어된"이라는 의미는 미리 정해진 두께의 -5% 내지 +5%의 범위를 갖도록 조절된 두께를 갖는다는 것을 의미한다.
탄성층(100)은 2000 um 미만의 두께를 가질 수 있다. 상기 탄성층의 두께는 1500 um 이하일 수 있고, 1000 um 이하일 수 있다. 상기 탄성층의 두께는 1 um 이상일 수 있다. 상기 탄성층의 두께는 50 um 내지 300 um일 수 있다.
위와 같은 두께를 갖는 필름 형태의 탄성층(100)은, 위에서 설명한 저장모듈러스특성을 가지면서 동시에 우수한 광학적 특성도 가져서, 디스플레이 장치의 커버필름 등으로 적용하기에 좋다.
탄성층(100)의 표면은 소정의 수준 이하의 낮은 표면조도를 갖는다.
탄성층의 표면 조도는 표면조도 그 자체로도 기술적인 의미를 가질 수 있으나, 광학적 특성 등 다른 특성과 연관되어 탄성층의 물성에 영향을 미칠 수도 있다. 발명자들은, 탄성층의 표면조도는 필름의 광학적 특성, 특히 헤이즈 특성을 일정한 수준 이하로 유지하는 것에 영향을 미칠 수 있다는 점을 확인했다.
조도기준 값은, 일 면의 표면조도 Ra 값인 Ra1과 타 면의 표면조도 Ra 값인 Ra2 중에서 큰 값이다.
탄성층(100)의 조도기준 값은 0.5 um 이하일 수 있다.
탄성층(100)의 조도기준 값은 0.5 um 미만일 수 있고, 0.2 um 이하일 수 있고, 0.1 um 이하일 수 있다. 상기 탄성층의 조도기준 값은 0 um 초과일 수 있고, 0.0001 um 이상일 수 있고, 0.001 um 이상일 수 있다.
탄성층의 조도기준 값이 일정 수준 이하로 제어되는 경우, 탄성층의 광학적 특성, 특히 헤이즈 특성이 보다 향상될 수 있다.
탄성층(100)의 조도기준 값은 0.001 내지 0.1 um 일 수 있다. 상기 탄성층의 조도기준 값은 0.0015 내지 0.05 um 일 수 있다. 이러한 조도기준 값을 갖는 탄성층은 헤이즈 등 광학적 특성이 보다 우수하고, 광학 필름으로도 활용도가 우수하다.
예시적으로, 탄성층의 일 면은 후술하는 캐리어 필름(92)과 접하는 면이고, 탄성층의 타 면은 별도의 시트보호필름(94) 또는 제조 과정에서 롤형 장치(예시 스퀴징 롤)과 접하는 면일 수 있다.
상기 Ra1과 상기 Ra2은 탄성층의 제조과정에서 상기 탄성시트의 일 면 또는 타 면과 각각 접하는 캐리어 필름과 롤형 장비(또는 시트보호필름)의 표면 조도를 조절하여 제어될 수 있다.
예시적으로, 상기 캐리어 필름의 표면 조도 Ra가 0.8 내지 1.2 um의 범위라면, 상기 탄성층의 일 면의 표면조도 Ra 값인 Ra1이 0.8 내지 1.2 um일 수 있다.
예시적으로, 상기 롤형 장비의 표면 조도가 Ra가 0.01 내지 0.5 um의 범위라면, 상기 탄성층의 타 면의 표면조도 Ra 값인 Ra2가 0.01 내지 0.5 um의 범위일 수 있다.
예시적으로, 상기 시트보호필름의 표면 조도가 Ra가 0.01 내지 0.5 um의 범위라면, 상기 탄성층의 타 면의 표면조도 Ra 값인 Ra2가 0.01 내지 0.5 um의 범위일 수 있다.
상기 캐리어 필름(92)은 PET(Polyethylene Terephthalate) 필름이 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 시트보호필름(94)은 PE(Polyethylene) 필름에 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
탄성층(100)은 20 내지 75, 구체적으로 30 내지 70의 쇼어 D 경도를 가질 수 있다. 이는 커버필름으로 적용하기에 적절한 강도를 나타내며, 탄성 특성과 함께 필름에 우수한 내충격성을 부여하는 데 기여한다.
탄성층(100)은 고유점도는 ISO 307:2019에 따라 25℃에서 메타 크레졸로 측정한 고유 점도가 0.8 내지 2.5일 수 있다.
탄성층(100)은 황색도(Y.I, Yellow Index)가 1 이하일 수 있다. 상기 황색도는 헌터랩사(Hunterlab)가 제조한 Color meter ultra scanpro를 적용하여, YI E313(D65/10) 모드에서 측정한 값일 수 있다.
탄성층(100)은 280 내지 360nm 파장의 자외선에 3.0 W의 출력으로 72시간 동안 노출된 후의 황색도에서 노출되기 전의 황색도를 감한 값이 2 이하일 수 있다. 상기 탄성층은 280 내지 360nm 파장의 자외선에 3.0 W의 출력으로 72시간 동안 노출된 후의 황색도에서 노출되기 전의 황색도를 감한 값이 1 이하일 수 있다. 상기 탄성층은 280 내지 360nm 파장의 자외선에 3.0 W의 출력으로 72시간 동안 노출된 후의 황색도에서 노출되기 전의 황색도를 감한 값이 0.1 이상일 수 있다. 이러한 특징을 갖는 탄성층은 자외선에 노출되어도 코팅층의 황변이 미미하거나 거의 일어나지 않는 우수한 자외선 내구성을 가질 수 있다.
탄성층(100)은 백탁감(cloudy 현상)이 실질적으로 관찰되지 않는 것일 수 있다. 실질적으로 상기 탄성층은 백탁감이 관찰되는 면적이 전체 면적의 1% 미만일 수 있다. 이 때, 전체 면적은 제품에 적용되는 전체 필름 면적을 기준으로 한다. 상기 백탁감은 헤이즈 측정을 통해 객관화될 수 있고, 헤이즈 측정값이 1% 초과인 경우에 백탁감이 느껴지는 것으로 취급할 수 있다. 상기 백탁감의 정도는 탄성층 제조에 적용되는 수지의 겔화 정도, 분자량 분포 등을 제어하여 조절될 수 있다.
탄성층(100)은 동적굽힘평가 결과 우수한 내구성을 가질 수 있다.
상기 동적굽힘평가는 IEC 62715-6-1 규격에 따라 실시되며, 탄성층을 -40℃에서 2mm의 곡률 반경과 2초/회의 굽힘 정도로 20만회의 동적 굽힘 시험 후에 상기 탄성층에 크랙 발생 여부를 확인한다.
탄성층(100)은 IEC 62715-6-1 규격에 따라 -40℃에서 2mm의 곡률 반경과 2초/회의 굽힘 정도로 20만회의 동적 굽힘 시험 후 크랙이 실질적으로 발생하지 않는 우수한 내구성을 가질 수 있다.
이는, 저온에서의 탄성이 상온이나 고온에서의 탄성보다 상대적으로 더 낮아진다는 특성을 고려하면, 상기 탄성층이 넓은 온도범위에서 반복적인 굽힘 시험 결과에도 우수한 탄성을 가지다는 점을 의미한다.
탄성층(100)은 반복단위로 아마이드 잔기를 포함하는 고분자를 포함할 수 있다.
탄성층(100)은 반복단위로 아마이드 잔기를 갖는 고분자를 포함하는 플라스틱 필름일 수 있다.
탄성층(100)은 반복단위로 아마이드 잔기를 갖는 고분자를 포함하는 엘라스토머 필름일 수 있다.
아마이드 잔기는 상기 탄성층에 포함되는 고분자 전체를 기준으로 50 중량% 이상일 수 있고, 60중량% 이상일 수 있다. 상기 아마이드 잔기는 상기 탄성층에 포함되는 고분자 전체를 기준으로 80 중량% 이하일 수 있고, 70 중량% 이하일 수 있다. 이러한 특징을 갖는 고분자를 상기 탄성층에 적용하는 경우 기계적인 물성이 보다 우수한 탄성층을 제공할 수 있다.
아마이드 잔기는 상기 탄성층에 포함되는 고분자 전체를 기준으로 92 내지 97 몰%일 수 있다. 이러한 고분자를 상기 탄성층에 적용하는 경우, 실질적으로 넓은 범위에서 강도 특성과 탄성 특성이 모두 우수한 탄성층을 제공할 수 있다.
탄성층(100)은 고분자를 포함하고, 상기 고분자는 쇄 내에 강성 영역과 연성 영역을 포함할 수 있다.
상기 강성 영역은 rigid segment 또는 semi-crystalline region로 표현될 수 있다. 상기 연성 영역은 soft segment 또는 amorphous region로 표현될 수 있다.
상기 고분자는 강성 영역과 연성 영역을 동시에 포함해, 상기 탄성층이 상대적으로 강한 기계적인 강도를 가지면서 동시에 플렉시블한 특성 및/또는 엘라스토머 특성을 갖도록 할 수 있다.
탄성층은, 실질적으로 같은 종류로 분류되는 모노머들을 포함하는 고분자 쇄 영역(동류영역)을 가질 수 있다. 상기 고분자 쇄 영역(동류영역)의 부분적인 결합 정도나 쇄의 정렬정도를 조절하면, 탄성층이 의도하는 강도 특성과 탄성 특성을 함께 갖도록 할 수 있다. 탄성층은, 실질적으로 다른 종류로 분류되는 모노머들이 상기 고분자 쇄 영역(동류영역)에 더 결합될 수 있다. 상기 탄성층은, 부분적으로 강도가 강한 강성 영역과, 부분적으로 연질 특성을 가져서 고분자에 플렉서블한 특성을 부여할 수 있는 연성 영역을 함께 가질 수 있다.
탄성층은 탄성 폴리아마이드(elastic polyamide, long chain polyamide)를 포함할 수 있다.
탄성 폴리아마이드는 연성 영역인 무정형 영역(amorphous region)과 강성 영역인 결정형 영역(crystalline region)을 포함할 수 있고, 상기 무정형 영역을 매트릭스로 하고, 상기 결정형 영역이 상기 매트릭스에 분포되는 상태일 수 있다.
상기 강성 영역은 상기 연성 영역과 비교하여 수소 결합된 C=O 분자를 더 많이 포함할 수 있다. 상기 연성 영역은 상기 강성 영역과 비교해 수소 결합되지 않은 자유 C=O 결합을 더 많이 포함할 수 있다. 상기 강성 영역과 연성 영역에 포함되는 수소 결합된 C=O 분자의 함량은 FT-IR spectra를 측정하여 확인할 수 있다.
탄성 폴리아마이드는 반결정형 폴리아마이드(semicrystalline polyamide)를 포함할 수 있다. 탄성 폴리아마이드는 무정형 폴리아마이드(amorphous polyamide)를 포함할 수 있다. 탄성 폴리아마이드는 반결정형 폴리아마이드와 무정형 폴리아마이드의 혼합물을 포함할 수 있다. 탄성 폴리아마이드는 전체 탄성 폴리아마이드를 기준으로 반결정질 폴리아마이드를 50중량% 초과로 포함하는 것이 바람직하다.
탄성 폴리아마이드는 호모 폴리아마이드(homo polyamide), 폴리아마이드 공중합체, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 탄성 폴리아마이드는 아미노산, 락탐 또는 이산(diacid)과 디아민의 혼합물로부터 선택된 1종의 단량체를 중합하여 호모 폴리아마이드로 제조될 수 있다. 탄성 폴리아마이드는 아미노산, 락탐 또는 이산(diacid)과 디아민의 혼합물로부터 선택된 2종 이상의 단량체를 중합하여 폴리아마이드 공중합체로 제조될 수 있다.
탄성 폴리아마이드는 일 말단에 아마이드기를 포함하는 분자와 일 말단에 카르복실기를 포함하는 다른 분자를 결합하여 제조할 수 있다.
탄성 폴리아마이드를 제조하는데 적용되는 단량체의 예시는 아래와 같으나, 이에 한정되지 않는다.
지방족 이산은, 예컨대 아디프 산 (adipic acid, 6), 아젤라 산 (azelaic acid, 9), 세바스산 (sebacic acid, 10), 도데칸디오익산 (dodecanedioic acid, 12) 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
방향족 이산은, 예컨대 테레프탈산 (terephthalic acid, T), 이소프탈산 (isophthalic acid, I) 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
지방족 디아민은, 예컨데 부틸렌디아민 (butylenediamine, 4), 헥사메틸렌디아민 (hexamethylene-diamine, 6 또는 HMDA), 트리메틸헥사메틸렌디아민의 이성질체들 (isomers of trimethylhexamethylenediamine, TMHMDA), 옥타메틸렌디아민 (octamethylenediamine, 8), 데카메틸렌디아민 (decamethylenediamine, 10), 도데카메틸렌디아민 (dodecamethylenediamine, 12) 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
방향족 디아민은, 예컨데 메타크실렌디아민(meta-xylenediamine, MXD) 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
지환족 디아민은, 예컨대 비스(3,5-디알킬-4-아미노시클로헥실)메탄 (bis(3,5-dialkyl-4-aminocyclohexyl)methane), 비스(3,5-디알킬-4-아미노사이클로헥실)에탄(bis(3,5-dialkyl-4-aminocyclohexyl)ethane), 비스(3,5-디알킬-4-아미노사이클로헥실)프로판(bis(3,5-dialkyl-4-aminocyclohexyl)propane), 비스(3,5-디알킬-4-아미노사이클로헥실)부탄(bis(3,5-dialkyl-4-aminocyclohexyl)butane), 비스(3-메틸-4-아미노시클로헥실)메탄 (bis(3-methyl-4-aminocyclohexyl)methane, BMACM, MACM 또는 B), 비스(p-아미노사이클로헥실)메탄 (PACM), 이소프로피리덴디(사이클로헥실아민) (isopropylidenedi(cyclohexylamine), PACP), 이소포론디아민 (isophoronediamine, IPD), 2,6-비스(아미노메틸)노보난 (2,6-bis(aminomethyl)norbornane, BAMN), 피페라진(piperazine) 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
기타 디아민은, 예컨데 이소포론디아민(isophoronediamine, IPDA), 2,6-비스-(아미노메틸)노르보르난(2,6-bis-(aminomethyl)norbornane, BAMN) 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
락탐은, 예컨데 카프로락탐(caprolactam, L6), 라우릴락탐(lauryllactam, L12) 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
아미노산은, 예컨데 11-아미노운데칸산(11-aminoundecanoic acid, 11), 11-(N-헵틸-아미노)운데칸산(11-(N-heptyl-amino)undecanoic acid, NHAU) 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
탄성 폴리아마이드는 지방족 폴리아마이드를 포함할 수 있다. 상기 탄성 폴리아마이드는 지방족 폴리아마이드로 이루어질 수 있다.
탄성 폴리아마이드는 반방향족(semiaromatic) 폴리아마이드를 포함할 수 있다. 상기 탄성 폴리아마이드는 반방향족 폴리아마이드로 이루어질 수 있다.
지방족 폴리아마이드는, 예컨데 폴리카프로락탐(polycaprolactam, PA 6), 폴리운데칸아마이드(polyundecanamide, PA 11), 폴리라우릴락탐(poly-lauryllactam, PA 12), 폴리부틸렌 아디파마이드(polybutylene adipamide, PA 46), 폴리헥사메틸렌아디파마이드(polyhexamethylene adipamide, PA 66), 폴리헥사메틸렌 아젤아마이드(polyhexamethylene azelamide, PA 69), 폴리헥사메틸렌 세바카마이드(polyhexamethylene sebacamide, PA 610), 폴리헥사메틸렌 도데칸디아마이드(polyhexamethylene dodecanediamide, PA 612), 폴리데카메틸렌 도데칸디아마이드(polydecamethylene dodecanediamide, PA 1012), 폴리데카메틸렌 세바카마이드(polydecamethylene sebacamide, PA 1010), 폴리도데카메틸렌 도데칸디아마이드(polydodecamethylene dodecanediamide, PA 1212), 폴리아미드 공중합체인 PA 11/NHUA, PA BACM6, PA BACM10, PA BACM12, PA 6/66, PA 6/12 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 실시예에 따르면, 폴리아마이드 공중합체는 PA 6/66, PA 6/610, PA6/12 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
반방향족 폴리아마이드는, 예컨데 PA 6/6T, PA 66/6T, PA 6T/6I, PA 66/6T/6I, PA 11/6T, PA 12/6T, PA MXD6, PA MXD10 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
무정형 폴리아마이드는, 예컨데 폴리아마이드로 폴리헥사메틸렌 이소프탈아마이드 (polyhexamethylene isophthalamide, PA 6I), 폴리트리메틸헥사메틸렌 테레프탈아마이드 (polytrimethylhexamethylene terephthalamide, PA TMHMDAT), PA BACM12; 아마이드 공중합체로 PA 6/BMACPI, PA 6/BAMNT, PA 11/BMACMI, PA 11/BMACMT/BMACMI, PA 11/BACM.I/IPDA.I, PA 12/BMACM.I, PA 12/BACMT/BACMI, PA 12/BMACMT/BACMI, PA 12/BACMI/IPDAI, PA 6T/6I/BACMI, PA 6T/6I/BACMT/BACMI; 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
좋게는, 상기 폴리아마이드는 반결정 폴리아마이드이다. 본 명세서에서, 반결정 폴리아마이드는 실질적으로 선형의 지방족 폴리아마이드를 의미할 수 있다. 좋게는, 상기 반결정형 폴리아마이드는 PA 6, PA 11, PA 12, PA 10.10, PA 10.12, PA 6.10, PA 6.12 및 이들의 조합에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
탄성 폴리아마이드는 예시적으로 아케마 사의 Rilsan®, Rilsamid® 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
탄성층(100)은 폴리에테르 블록 아마이드(polyether block amide, PEBA)를 포함할 수 있다. 상기 폴리에테르 블록 아마이드는 강성 영역인 폴리아마이드 영역과 연성 영역인 폴리에테르 영역의 두 가지 상(phase)을 포함한다. 상기 폴리아마이드 영역은 녹는점이 약 80 ℃ 이상, 구체적으로 약 130 내지 180 ℃로 실질적으로 결정질 상으로 경질 영역을 구성할 수 있고, 상기 폴리에테르 영역은 유리 전이 온도가 약 -40 ℃ 이하로, 구체적으로 -80 내지 -40 ℃로 낮은 온도 영역에 존재하여 실질적으로 무정형의 연질 영역을 구성할 수 있다.
폴리에테르 블록 아마이드는 분자 내에 카르복실기를 2 이상 포함하는 폴리아마이드와 분자 내에 수산기를 2 이상 포함하는 에테르가 결합된 것일 수 있다.
탄성층(100)은 폴리에테르 블록 아마이드를 포함할 수 있고, 상기 폴리에테르 블록 아마이드는 폴리에테르 블록 및 폴리아마이드 블록을 포함하는 1 이상의 공중합체를 포함할 수 있다. 폴리에테르 블록 아마이드는 1 이상의 폴리에테르 블록 및 1 이상의 폴리아마이드 블록을 포함한다.
폴리에테르 블록과 폴리아마이드 블록을 포함하는 공중합체(폴리에테르 블록 아마이드)는 반응성 말단을 포함하는 폴리에테르 블록과 반응성 말단을 포함하는 폴리아마이드 블록이 축합중합된 것일 수 있다.
폴리에테르 블록 아마이드는 디아민 말단을 포함하는 폴리아마이드 블록과 디카복실 말단을 포함하는 폴리옥시알킬렌 블록을 포함하는 축합중합체일 수 있다.
폴리에테르 블록 아마이드는 디카복실 말단을 포함하는 폴리아마이드 블록과 디아민 말단을 포함하는 폴리옥시알킬렌 블록을 포함하는 축합중합체일 수 있다. 상기 폴리옥시알킬렌 블록은 폴리에테르디올로 알려진 지방족 α, ω-디히드록시 폴리옥시알킬렌(aliphatic α,ω-dihydroxylated polyoxyalkylene) 블록을 시아노에틸화 반응 및 수소화 반응시켜 수득된 것일 수 있다.
폴리에테르 블록 아마이드는 디카르복실 말단을 포함하는 폴리아마이드 블록과 폴리에테르디올 블록을 포함하는 축합중합체일 수 있다. 이러한 경우, 폴리에테르 블록 아마이드는 폴리에테르에스테르아마이드이다.
예시적으로, 디카르복실 사슬 말단을 포함하는 폴리아마이드 블록은 사슬 제한 디카르복실산의 존재 하에서 폴리아마이드 전구체의 축합중합체를 포함할 수 있다. 예시적으로, 디아민 사슬 말단을 포함하는 폴리아마이드 블록은 사슬 제한 디아민의 존재 하에서 폴리아마이드 전구체의 축합중합체를 포함할 수 있다.
예시적으로, 디카르복실 사슬 말단을 포함하는 폴리아마이드 블록은 사슬 제한 디카르복실 산의 존재 하에 α,ω-아미노카르복실산, 락탐 또는 디카르복실산과 디아민의 축합중합체를 포함할 수 있다. 상기 폴리아마이드 블록으로는 폴리아마이드 12 또는 폴리아마이드 6이 바람직하다.
폴리에테르 블록 폴리아마이드는 랜덤으로 분포된 단위(unit)구조를 갖는 블록을 포함할 수 있다.
유리하게는, 아래 세 가지 유형의 폴리아마이드 블록이 적용될 수 있다.
제1유형으로, 폴리아마이드 블록은 카르복실산과, 지방족 또는 아릴 지방족 디아민의 축합중합체를 포함할 수 있다. 상기 카르복실산은 4 내지 20개의 탄소 원자를 가질 수 있고, 바람직하게는 6 내지 18개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 상기 지방족 또는 아릴 지방족 디아민은 2 내지 20개의 탄소 원자를 가질 수 있고, 바람직하게는 6 내지 14개의 탄소 원자를 가질 수 있다.
상기 디카르복실산은, 예컨데 1,4-사이클로헥산디카르복실산(1,4-cyclohexanedicarboxylic acid), 1,2-사이클로헥실디카르복실산(1,2-cyclohexyldicarboxylic acid), 1,4-부탄디온산(1,4-butanedioic acid), 아디프산(adipic acid), 아젤라산(azelaic acid), 수베르산(suberic acid), 세바스산(sebacic acid), 1,12-도데칸디카르복실산(1,12-dodecanedicarboxylic acid), 1,14-테트라데칸디카르복실산(1,14-tetradecanedicarboxylic acid), 1,18-옥타데칸디카르복실산(1,18-octadecanedicarboxylic acid), 테레프탈산(terephthalic acid), 이소프탈산(isophthalic acid), 하프탈렌디카르복실산(haphthalenedicarboxylic acid), 이량체 지방산(dimerized fatty acid) 등일 수 있다.
상기 디아민은, 예컨데 1,5-테트라메틸렌디아민(1,5-tetramethylenediamine), 1,6-헥사메틸렌디아민(1,6-hexamethylenediamine), 1,10-데카메틸렌디아민(1,10-decamethylenediamine), 1,12-도데카메틸렌디아민(1,12-dodecamethylenediamine), 트리메틸-1,6-헥사메틸렌디아민(trimethyl-1,6-hexamethylenediamine), 2-메틸-1,5-펜타메틸렌디아민(2-methyl-1,5-pentamethylenediamine), 비스(3-메틸-4- 아미노사이클로헥실)메탄 이성질체들 (the isomers of bis(3-methyl-4-aminocyclohexyl)methan, BMACM), 2,2-비스(3-메틸-4-아미노사이클로헥실)프로판 (2,2-bis(3-methyl-4-aminocyclohexyl)propane, BMACP), 비스(파라-아미노사이클로헥실)메탄 (bis(para-aminocyclohexyl)methane , PACM), 이소포론디아민 (isophoronediamine, IPD), 2,6-비스(아미노메틸) 노보난 (2,6-bis(aminomethyl)norbornane, BAMN), 피페라진(piperazine, Pip), 메타-자일릴렌디아민 (meta-xylylenediamine, MXD) 및 파라-자일릴렌디아민 (para-xylylenediamine, PXD) 등일 수 있다.
유리하게는, 폴리아마이드 블록의 제1유형은 PA 412, PA 414, PA 418, PA 610, PA 612, PA 614, PA 618, PA 912, PA 1010, PA 1012, PA 1014, PA 1018, MXD6, PXD6, MXD10 또는 PXD10을 포함할 수 있다.
폴리아마이드 블록의 제2유형은 4개 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 디카르복실산 또는 디아민의 존재 하에, 1 이상의 α,w-아미노카르복실산 및/또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 1 이상의 락탐,의 축합중합체를 포함할 수 있다.
상기 락탐의 예시로는 카프로락탐, 오난톨락탐(oenantholactam), 라우릴락탐 등이 있다.
상기 α, ω-아미노카르복실산의 예시로는, 아미노카프로산(aminocaproic acid), 7-아미노헵탄산(7-aminoheptanoic acid), 11-아미노운데칸산(11-aminoundecanoic acid), 12-아미노도데칸산(12-aminododecanoic acids) 등이 있다.
유리하게, 폴리아마이드 블록의 제2유형은 폴리아마이드 11, 폴리아마이드 12 또는 폴리아마이드 6을 포함할 수 있다.
폴리아마이드 블록의 제3유형은 1 이상의 α,ω-아미노카르복실산(또는 1 이상의 락탐), 1 이상의 디아민 및 1 이상의 디카르복실산의 축합중합체를 포함할 수 있다.
이러한 경우, 폴리아마이드(PA) 블록은 아래와 같은 디아민, 이산 및 공단량체(또는 공단량체들)를 축합중합하여 제조될 수 있다.
상기 디아민으로, 예컨데 선형 지방족 디아민, 방향족 디아민, X개의 탄소 원자를 갖는 디아민 등을 적용할 수 있다. 상기 이산으로, 예컨데 디카르복실산, Y개의 탄소 원자를 갖는 산 등을 적용할 수 있다. 공단량체(comonomer) 또는 공단량체들 {Z}은 Z개의 탄소 원자를 갖는 락탐, α,ω-아미노카르복실산, 그리고, X1개의 탄소 원자를 갖는 1 이상의 디아민과 Y1개의 탄소 원자를 갖는 1 이상의 디카르복실산이 실질적으로 동일한 몰로 포함된 혼합물에서 선택된 것일 수 있다. 다만, 상기 (X1, Y1)은 (X, Y)과 상이하다.
상기 공단량체 또는 공단량체들 {Z}은 결합된 폴리아마이드 전구체 단량체 전체를 기준으로 50 중량% 이하, 바람직하게는 20 중량% 이하, 유리하게는 10 중량% 이하로 포함될 수 있다.
상기 제3유형에 따른 축합반응은 디카르복실산에서 선택된 사슬제한제 존재 하에 진행될 수 있다.
유리하게는, 사슬제한제로서 Y개의 탄소 원자를 갖는 디카르복실산이 사용될 수 있고, 상기 디카르복실산은 상기 1 이상의 디아민 대비 화학량론적으로 과량 도입될 수 있다.
제3유형의 대체 형태로서, 상기 폴리아마이드 블록은 선택적으로 사슬제한제의 존재 하에, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 2종 이상의 α, ω-아미노카르복실산, 또는 2종 이상의 락탐, 또는 탄소 원자 개수가 서로 다른 락탐과 아미노카르복실산의 축합중합체를 포함할 수 있다.
상기 지방족 α,ω-아미노카르복실산은, 예컨데 아미노 카프로산(aminocaproic acid), 7-아미노헵탄산(7-aminoheptanoic acid), 11-아미노운데칸산(11-aminoundecanoic acid), 12-아미노도데칸산(12-aminododecanoic acid) 등일 수 있다.
상기 락탐은, 예컨데 카프로락탐, 오난톨락탐, 라우릴락탐 등일 수 있다.
상기 지방족 디아민은, 예컨데 헥사메틸렌디아민(hexamethylenediamine), 도데카메틸렌디아민(dodecamethylene-diamine), 트리메틸헥사메틸렌디아민(trimethylhexamethylenediamine) 등일 수 있다.
상기 지환족 이산은, 예컨데 1,4-사이클로헥산디카르복실산일 수 있다.
상기 지방족 이산은, 예컨데 부탄디온산, 아디프산, 아젤라산, 수베르산, 세바스산, 도데칸디카르복실산, 이량체 지방산(바람직하게는 이량체율 98 % 이상; 바람직하게는 수소화 처리된 것; Uniqema사의 상표명 Pripol 또는 Henkel사의 상표명 Empol으로 판매되는 것들), 폴리옥시알킬렌-α,ω-이산 등일 수 있다.
상기 방향족 이산은, 예컨데 테레프탈산 (T), 이소프탈산 (I) 등일 수 있다.
상기 지환족 디아민은, 예컨데 비스(3-메틸-4-아미노사이클로헥실)메탄 (BMACM)과 2,2-비스(3-메틸-4-아미노사이클로헥실)프로판 (BMACP)의 이성질체들, 비스(파라-아미노사이클로헥실)메탄 (PACM) 등일 수 있다.
기타 디아민은, 예컨데 이소포론디아민 (IPD), 2,6-비스(아미노메틸)노보난 (BAMN), 피페라진 등일 수 있다.
아릴 지방족 디아민의 예로는, 메타-자일릴렌디아민 (MXD) 및 파라-자일릴렌 디아민 (PXD)등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
폴리아마이드 블록의 제3유형의 예로 PA 66/6, PA 66/610/11/12 등이 있다.
상기 PA 66/6에서, 상기 66은 아디프산과 축합된 헥사메틸렌디아민 단위를 나타내고, 상기 6은 카프로락탐의 축합으로 도입된 단위를 나타낸다.
상기 PA 66/610/11/12에서, 상기 66은 아디프산과 축합된 헥사메틸렌디아민 단위를 나타내고, 상기 610은 세바스산과 축합된 헥사메틸렌디아민 단위를 나타내고, 상기 11은 아미노운데칸산의 축합으로 도입된 단위를 나타내고, 상기 12는 라우릴락탐의 축합으로 도입된 단위를 나타낸다.
폴리아마이드 블록의 수평균몰질량(Mn)은 400 내지 20000g/mol, 바람직하게는 500 내지 10000g/mol일 수 있다.
폴리에테르(polyether, PE) 블록으로는, 예컨데 1 이상의 폴리알킬렌에테르폴리올(polyalkylene ether polyol), 특히 폴리알킬렌에테르디올로서, 폴리에틸렌글리콜 (polyethylene glycol, PEG), 폴리프로필렌글리콜 (polypropylene glycol, PPG), 폴리트리메틸렌글리콜 (polytrimethylene glycol, PO3G), 폴리테트라메틸렌글리콜 (polytetramethylene glycol, PTMG) 및 이들의 혼합물 또는 이들의 공중합체로부터 선택된 것이 바람직하다. 폴리에테르 블록은 NH2 사슬 말단을 포함하는 폴리옥시알킬렌 배열을 포함할 수 있으며, 상기 배열은 폴리에테르디올로 알려진 지방족 α,ω-디하이드록시 폴리옥시알킬렌 배열을 시아노아세틸화하여 도입될 수 있다. 구체적으로, 제파민(예를 들어, Huntsman사의 상품인 제파민® D400, D2000, ED2003 또는 XTJ542)이 사용될 수 있다.
상기 1 이상의 폴리에테르 블록은 바람직하게는 예컨대 PEG, PPG, PO3G, PTMG와 같은 폴리알킬렌에테르폴리올, 사슬 말단에 NH2를 포함하고 폴리옥시알킬렌 배열을 포함하는 폴리에테르, 이들이 랜덤 배열 및/또는 블록 배열된 공중합체(에테르 공중합체), 및 이들의 혼합물로부터 선택된 1 이상의 폴리에테르를 포함한다.
폴리에테르 블록은 공중합체의 총 중량에 대하여 10 내지 80 중량%, 바람직하게는 20 내지 60 중량%, 바람직하게는 20 내지 40 중량% 포함될 수 있다.
폴리에테르 블록의 수평균분자량은 200 내지 1000 g/mol(임계점 제외), 바람직하게는 400 내지 800 g/mol(임계점 포함), 바람직하게는 500 내지 700 g/mol일 수 있다.
폴리에테르 블록은 폴리에틸렌글리콜로부터 도입될 수 있다. 폴리에테르 블록은 폴리프로필렌글리콜로부터 도입될 수 있다. 폴리에테르 블록은 폴리테트라메틸렌글리콜로부터 생성될 수 있다. 폴리에테르 블록은 카르복실 말단을 포함하는 폴리아마이드 블록과 공중합되어 폴리에테르 블록 아마이드를 형성할 수 있다. 폴리에테르 블록은 폴리에테르디아민으로 전환되기 위하여 아민화시킨 후, 카르복실 말단을 포함하는 폴리아미드 블록과 축합하여 폴리에테르 블록 아미이드를 형성할 수 있다. 폴리에테르 블록은 통계적으로 분산된 단위를 포함하는 폴리에테르 블록 아마이드를 형성하기 위해 폴리아마이드 전구체 및 사슬 제한제와 혼합될 수 있다.
폴리에테르는 예시적으로 폴리에틸렌글리콜 (PEG), 폴리프로필렌글리콜 (PPG) 또는 폴리테트라메틸렌글리콜 (PTMG)등이 있다. 폴리테트라메틸렌글리콜은 폴리테트라하이드로퓨란 (PTHF)으로도 알려져 있다. 폴리에테르 블록이 디올 또는 디아민 형태로부터 폴리에테르 블록 아마이드의 쇄에 도입될 수 있고, 상기 폴리에테르 블록은 각각 PEG 블록, PPG 블록 또는 PTMG 블록으로 지칭된다.
폴리에테르 블록이 에틸렌글리콜(-OC2H4-), 프로필렌글리콜(-O-CH2-CH(CH3)-), 또는 테트라메틸렌글리콜(-O-(CH2)4-)로부터 유도된 단위가 아닌 다른 단위를 포함하여도 해당 폴리에테르 블록은 구현예의 범위에 포함된다.
폴리아미드 블록의 수평균몰질량은 유리하게는 300 내지 15,000, 바람직하게는 600 내지 5000일 수 있다. 폴리에테르 블록의 수평균몰질량은 100 내지 6000, 바람직하게는 200 내지 3000일 수 있다.
유리하게는, 폴리에테르 블록 아마이드에 포함된 폴리아마이드 블록의 함량은 전체 폴리에테르 블록 아마이드를 기준으로 50중량% 이상일 수 있다. 이는 고분자 쇄 내에 통계적으로 분포할 가능성을 의미할 수 있다. 상기 폴리아마이드의 함량은 50 내지 80중량%이 바람직하다. 폴리에테르 블록 아마이드에 포함된 폴리에테르의 함량은 전체 폴리에테르 블록 아마이드를 기준으로 20 내지 50중량%가 바람직하다.
바람직하게는, 공중합체의 폴리아미드 블록과 폴리에테르 블록의 수평균몰질량 비율은 1: 0.25 내지 1일 수 있고, 공중합체의 폴리아미드 블록 및 폴리에테르 블록의 수평균몰질량은 각각 1000/1000, 1300/650, 2000/1000, 2600/650 또는 4000/1000일 수 있다.
폴리에테르 블록 아마이드는 폴리아마이드 블록 및 폴리에테르 블록을 제조하는 제1단계, 제조된 폴리아마이드 블록 및 폴리에테르 블록을 축합중합하여 탄성 폴리에테르 블록 아마이드를 제조하는 제2단계를 포함하는 제조방법으로 제조될 수 있다. 폴리에테르 블록 아마이드는 단일단계에서 단량체를 축합중합하여 제조될 수 있다.
폴리에테르 블록 아마이드는 예시적으로 20 내지 75, 유리하게는 30 내지 70의 쇼어 D 경도를 나타낼 수 있다. 폴리에테르 블록 아마이드는 25℃에서 메타 크레졸로 측정한 고유 점도가 0.8 내지 2.5일 수 있다. 고유점도는 ISO 307:2019에 따라 측정한다. 구체적으로, 용액 내 고유 점도 측정은 Ubbelohde 점도계를 사용하여 25℃에서 전체 용액 대비 0.5중량%의 메타 크레졸 용액 내에서 측정한다.
상기 폴리에테르 블록 아마이드는 예시적으로 아케마 사(ARKEMA 社)의 Pebax®, Pebax® Rnew®, 에보닉 사(EVONIK 社)의 VESTAMID® E 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
탄성층(100)은 열가소성 폴리우레탄 (thermoplastic polyurethane, TPU), 즉 폴리에테르우레탄으로도 불리는 폴리우레탄 블록 (PU)과 폴리에테르 블록 (PE)의 공중합체를 포함할 수 있다.
TPU는 연질 PE 블록인 폴리에테르 디올 또는 폴리에스테르 디올(예를 들어, 폴리(부틸아디페이트) (poly (butyladipate)), 폴리카르폴락톤디올 (polycarpolactonediol))과 경질 PU 블록을 포함하는 축합중합체일 수 있다. PU 블록과 PE 블록은 폴리에테르의 이소시아네이트기와 폴리에테르디올의 수산기와의 반응으로 생성된 결합에 의해 연결될 수 있다.
본 명세서에서, 폴리우레탄은 방향족 디이소시아네이트(예를 들면, MDI, TDI) 및/또는 지방족 디이소시아네이트(예를 들면, HDI 또는 헥사메틸렌디이소시아네이트(hexamethylenediisocyanate))로부터 선택할 수 있는 1 이상의 디이소시아네이트와 1 이상의 짧은 사슬 길이를 가지는 디올(예를 들면, 부탄디올, 에틸렌글리콜)과의 반응으로 생성된 생성물을 의미한다.
탄성층은 폴리에테르에스테르 공중합체 (copolyetherester, COPE)를 포함할 수 있다.
COPE는 1 이상의 폴리에테르 블록 (PE) 및 1 이상의 폴리에스테르 블록(호모폴리머 또는 에스터 공중합체)을 포함하는 열가소성 탄성 중합체를 포함할 수 있다.
COPE는 폴리에테르디올로부터 유도된 플렉서블한 PE 블록, 1 이상의 디카르복실산 및 1 이상의 단쇄 연장제 디올 단위와의 반응으로부터 생성된 경질 폴리에스테르 블록을 포함할 수 있다. PES 블록과 PE 블록은 디카르복실산의 산기와 폴리에테르디올의 수산기의 반응으로 도입된 에스테르 결합에 의해 연결될 수 있다. 단쇄 연장제 디올은 네오펜틸글리콜 및 화학식 HO(CH2)nOH의 지방족 글리콜로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 상기 n은 2 내지 10의 정수이다.
폴리에테르와 이산의 사슬은 플렉서블한 블록을 형성하는 반면, 이산 사슬과 글리콜 또는 부탄디올의 사슬은 경질의 폴리에테르에스테르 공중합체 경질 블록을 형성한다. 유리하게는, 이산은 8 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 방향족 디카르복실산일 수 있다. 방향족 디카르복실산은 상기 방향족 디카르복실산 전체의 50몰% 이내로 8 내지 14 개의 탄소 원자를 갖는 1 이상의 다른 방향족 디카르복실산으로 대체 및/또는 전체 방향족 디카르복실산의 20 몰% 이내로 2 내지 14 개의 탄소 원자를 갖는 지방족 디카르복실산으로 대체될 수 있다.
방향족 디카르복실산은, 예컨데 테레프탈산, 이소프탈산, 비벤조산(bibenzoic acid), 나프탈렌 디카르복실산(naphthalene dicarboxylic acid), 4,4-디 페닐렌디카르복실산(4,4'-diphenylenedicarboxylic acid), 비스(p-카르복시페닐)메탄산(bis (p-carboxyphenyl) methane acid), 에틸렌 비스p-벤조산(ethylene bis p-benzoic acid), 1,4-테트라메틸렌 비스(p- 옥시벤조산) (1-4 tetramethylene bis (p-oxybenzoic acid)), 에틸렌 비스(p-옥시벤조산) (ethylene bis acid (p-oxybenzoic)), 1,3-트리메틸렌 비스 (p- 옥시 벤조산) (1,3-trimethylene bis (p-oxybenzoic) acid) 등일 수 있다.
글리콜의 예로는, 에틸렌글리콜, 1,3-트리메틸렌글리콜, 1,4-테트라메틸렌글리콜, 1,6-헥사메틸렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,8-옥타메틸렌글리콜, 1,10-데카메틸렌글리콜 등이 있다.
COPE는 예컨대 폴리에틸렌글리콜 (PEG), 폴리프로필렌글리콜 (PPG), 폴리트리메틸렌글리콜 (PO3G) 또는 폴리테트라메틸렌글리콜 (PTMG)과 같은 폴리에테르디올로부터 유도된 폴리에테르 단위, 및 디카르복실산(예를 들면, 테레프탈산)과 글리콜(예를 들면, 에탄디올, 1,4-부탄디올)과의 반응으로 도입된 폴리에스테르 단위를 포함할 수 있다. 상기 폴리에테르에스테르 공중합체에 대해서는 유럽특허 EP402883와 EP405227에 개시되어 있으며, 상기 특허의 내용은 본 명세서의 내용으로 포함된다.
상기 탄성층은 상기 폴리아마이드, 상기 PEBA, 상기 TPU, 상기 COPE, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
고분자 수지를 이용하여 탄성층을 제조하는 방법은 후술한다.
필름(190), 필름(190)의 용도
다른 일 구현예에 따른 필름(190)은 탄성층(100)을 포함한다.
탄성층(100)에 대한 구체적인 설명은 위에서 한 설명이 그대로 적용되며, 기재의 중복을 피하기 위해 자세한 기재는 생략한다.
필름(190)은 탄성층의 일 면(100a) 상에 위치하는 캐리어 필름(92)을 더 포함할 수 있다.
캐리어 필름(92)은 50 um 두께의 필름이 적용될 수 있고, 내화학성, 치수안정성 등 여러가지 면을 고려할 때, PET 필름이 적용될 수 있다.
캐리어 필름(92)은 예시적으로 50 내지 250 um의 PET 필름이 적용될 수 있다.
캐리어 필름(92)은 후술하는 이형필름(150)의 역할을 겸할 수 있다.
캐리어 필름(92)의 일 면은 탄성층(100)과 직접 접할 수 있다.
탄성층(100)의 제조 과정에서, 캐리어 필름(92)의 일 면이 갖는 표면조도는 이와 접하는 성층의 일 면에 전사될 수 있다.
캐리어 필름(92)의 일 면의 표면조도 Ra는 0.5 um 이하일 수 있고, 0.2 um 이하일 수 있다. 캐리어 필름(92)의 일 면의 표면조도 Ra는 0 um 초과일 수 있고, 0.0001 um 이상일 수 있고, 0.001 um 이상일 수 있다.
캐리어 필름(92)의 일 면의 표면조도 Ra는 0.001 내지 0.1 um 일 수 있다. 이러한 조도를 갖는 캐리어 필름은 탄성층의 표면 조도를 제어하여 보다 낮은 헤이즈 값을 갖는 탄성층을 제공할 수 있다.
필름(190)은 상기 탄성층(100)과 상기 캐리어 필름(92)으로 이루어진 필름적층체(필름, 190)를 포함할 수 있다. 상기 캐리어 필름은 이형필름의 역할을 할 수 있다.
필름(190)은 탄성층의 타 면(100b) 상에 위치하는 시트보호필름(94)을 더 포함할 수 있다.
상기 시트보호필름(94)은 예시적으로 PE 필름 또는 PET 필름이 적용될 수 있다. 상기 시트보호필름의 두께는 특별하게 제한되지 않는다.
상기 시트보호필름의 일 면은 탄성층의 타 면(100b)과 직접 접할 수 있다. 탄성층의 제조과정에서 시트보호필름이 적용되는 경우, 상기 시트보호필름의 일 면의 표면조도는 상기 탄성층의 타 면의 표면조도를 제어할 수 있다.
시트보호필름(94)의 일 면의 표면조도 Ra는 0.5 um 이하일 수 있고, 0.2 um 이하일 수 있다. 시트보호필름(94)의 일 면의 표면조도 Ra는 0 um 초과일 수 있고, 0.0001 um 이상일 수 있고, 0.001 um 이상일 수 있다.
시트보호필름의 일 면의 표면조도 Ra는 0.001 내지 0.1 um 일 수 있다. 이러한 조도를 갖는 시트보호필름은 탄성층의 표면 조도를 제어하여 보다 낮은 헤이즈 값을 갖는 탄성층을 제공할 수 있다.
필름(190)은 탄성층(100)과 상기 탄성층 상에 위치하는 시트보호필름(94)으로 이루어진 적층체를 포함할 수 있다.
필름(190)은 캐리어 필름(92), 상기 캐리어 필름 상에 위치하는 탄성층(100), 그리고 상기 탄성층 상에 위치하는 시트보호필름(94)으로 이루어진 적층체를 포함할 수 있다.
필름(190)은 필요에 따라, 탄성층의 일 면 또는 타 면 상에 점착층(130)을 더 포함할 수 있다.
점착층(130)은 광투과도 및/또는 투명도가 우수한 광학용 점착층이 적용될 수 있다. 예시적으로, OCA(Optically Clear Adhesive), PSA(Pressure Sensitive Adhesive) 또는 이들의 조합을 포함하는 적층체가 적용될 수 있다.
점착층(130)은 80 ℃에서의 저장모듈러스와 -40 ℃에서의 저장모듈러스의 차이가 -100 내지 100 kPa일 수 있고, -80 내지 80 kPa일 수 있다. 점착층(130)은 -40 ℃에서의 저장모듈러스에서 80 ℃에서의 저장모듈러스를 뺀 값이 0.01 내지 100 kPa일 수 있고, 0.1 내지 80 kPa일 수 있으며, 1 내지 50 kPa일 수 있다. 이러한 저장모듈러스 특징을 갖는 점착층(130)을 상기 필름(10)에 적용하는 경우, 필름의 탄성 회복력과 탄성 내구성을 보다 향상시킬 수 있고, 플렉서블 또는 롤러블 디스플레이의 윈도의 커버로 적용 시에 특히 유용하다.
탄성층(100)은 이형필름(150) 상에 배치될 수 있다. 탄성층과 이형필름 사이에는 점착층이 배치될 수 있다. 이때, 필름(190)은 이형필름(150), 점착층(130), 및 탄성층(100)이 순차 적층된 적층체일 수 있다.
이형필름(150)은 예시적으로 PET 필름이 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 위에서 설명한 캐리어 필름(92) 또는 시트보호필름(94)이 이형필름(150)으로 적용될 수도 있다.
탄성층(100)은 내열층(120) 상에 배치될 수 있다.
필름(190)은 내열층(120) 상에 배치된 탄성층(100)을 포함할 수 있다.
필름(190)은 내열층(120)과 탄성층(100) 사이에 위치하는 점착층(130)을 포함할 수 있다. 상기 점착층(130)은 위에서 설명한 점착층이 적용될 수 있다.
필름(190)은 탄성층(100)과 내열층(120) 사이에 별도의 점착층을 포함하지 않을 수 있다. 이 때, 탄성층(100)은 상기 내열층(120)과 용융접착 방식으로 부착될 수 있다.
내열층(120)은 폴리이미드 필름, 유리층 또는 이들의 적층체일 수 있다.
유리층은 내열성, 절연성을 가지면서 동시에 곡률반경이 작은 것이 적용될 수 있다. 예시적으로 상기 유리층의 곡률반경은 2 mm 이하일 수 있다.
폴리이미드 필름은 폴리아마이드-이미드 중합체로부터 제조된 층일 수 있다. 이렇게 제조된 층은 이미드(imide) 반복단위를 포함하므로, 넓은 의미로 폴리이미드 필름에 해당할 수 있다.
상기 폴리아마이드-이미드 중합체는 방향족 디아민 화합물, 방향족 디안하이드라이드 화합물 및 디카르보닐 화합물을 중합하여 형성된 중합체를 포함한다. 구체적으로, 상기 폴리아마이드-이미드 중합체는 방향족 디아민 화합물, 방향족 디안하이드라이드 화합물, 및 디카르보닐 화합물을 유기 용매 상에서 중합하여 얻을 수 있다.
상기 방향족 디아민 화합물은 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐(TFMB), 2,2-비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)헥사플루오로프로판(HFBAPP), 4,4'-디아미노-2,2'-비스(트리플루오로메틸)디페닐 에테르(BTFDPE), 2,2-비스(4-(4-아미노-2-(트리플루오로메틸)페녹시)페닐)헥사플루오로프로판(HFFAPP), 또는 3,5-디아미노벤조트리플루오라이드(DATF)을 포함할 수 있다.
구체적으로 상기 방향족 디아민 화합물은 아래 화학식 1-1로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1-1]
상기 방향족 디안하이드라이드 화합물은 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 디안하이드라이드(6-FDA), 4,4'-옥시디프탈릭안하이드라이드(ODPA), 또는 2,3,3',4'-비페닐테트라카르복실산 디안하이드라이드(BPDA)을 포함할 수 있다.
구체적으로 상기 방향족 디안하이드라이드 화합물은 아래 화학식 2-1로 표시되는 화합물 일 수 있다.
[화학식 2-1]
상기 방향족 디아민 화합물과 상기 방향족 디안하이드라이드 화합물은 1 : 0.95 내지 1.05 의 몰비로 반응해 중합체를 형성할 수 있다.
상기 디카르보닐 화합물은 아래 화학식 3-1 또는 화학식 3-2로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 3-1]
[화학식 3-2]
상기 방향족 디아민 화합물과 상기 디카르보닐 화합물은 1 : 0.95 내지 1.05 의 몰비로 반응해 중합체를 형성할 수 있다.
폴리이미드 필름은 아래 화학식 4-1 내지 4-3으로 표시되는 반복단위 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
[화학식 4-1]
상기 화학식 4-1에서, 상기 n은 1 내지 400의 정수이다.
[화학식 4-2]
상기 화학식 4-2에서, 상기 x는 1 내지 400의 정수이다.
[화학식 4-3]
상기 화학식 4-3에서, 상기 y는 1 내지 400의 정수이다.
폴리이미드 필름은 이미드 반복단위와 아마이드 반복단위를 1:1 내지 4의 몰비로 포함할 수 있다.
폴리이미드 필름은 우수한 기계적 물성, 내화학성, 내열성 등의 특징과 함께 우수한 투명성을 가질 수 있다.
폴리이미드 필름은 두께 50 ㎛를 기준으로, 모듈러스가 5.0 GPa 이상일 수 있다.
폴리이미드 필름은 표면 경도가 HB 이상일 수 있다.
폴리이미드 필름은 두께 50 ㎛를 기준으로, 황색도가 5 이하일 수 있다.
폴리이미드 필름은 두께 50 ㎛를 기준으로, 헤이즈가 2% 이하일 수 있다.
폴리이미드 필름은 투명 폴리이미드 필름일 수 있다.
폴리이미드 필름은 두께 50 ㎛를 기준으로, 550 nm에서 측정한 광투과도가 85% 이상일 수 있다.
폴리이미드 필름은 두께 50 ㎛를 기준으로, 인장 강도가 15 kgf/mm2 이상일 수 있다.
폴리이미드 필름은 두께 50 ㎛를 기준으로, 신도가 15% 이상일 수 있다.
필름(190)은 내열층(120)을 사이에 두고 탄성층(100)과 대향되게 배치되는 점착층(130`)을 더 포함할 수 있다. 상기 점착층(130`)에 대한 설명은 위의 점착층(130)에 대한 설명과 중복되므로 상세한 기재는 생략한다.
필름(190)은 점착층(130`)을 사이에 두고 내열층(120)과 대항되게 배치되는 이형필름(150)을 더 포함할 수 있다. 상기 필름이 이형필름을 더 포함하는 경우, 다른 층과의 접착 과정을 보다 용이하게 할 수 있다. 이형필름에 대한 설명은 위에서 한 설명과 중복되므로 그 기재를 생략한다.
필름(190)은 탄성층 상에 배치되는 하드코팅층(140)을 더 포함할 수 있다.
하드코팅층(140)은 디스플레이에 적용되는 하드코팅층이 적용될 수 있으며, 후술하는 벤딩 테스트 등에서 들뜸 등이 발생하지 않는 것이라면 제한 없이 적용 가능하다.
필름(190)은 편광층(360)을 더 포함할 수 있다.
편광층(360)은 탄성층의 일 면(100a) 아래에 배치될 수 있다. 이 때, 필름(190)은 편광층(360)과 탄성층(100)이 적층된 적층체를 포함할 수 있다. 또한, 필름(190)은 편광층(360), 내열층(120) 및 탄성층(100)이 순차 적층된 적층체를 포함할 수 있다. 이 때, 편광층과 탄성층의 사이, 편광층과 내열층의 사이, 및/또는 내열층과 탄성층의 사이에는 점착층(130, 130`)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 점착층이 배치되지 않을 경우 서로 이웃하는 층은 용융접착(hot-melt) 방식으로 점착될 수 있다.
필름(190)은 센서층(340)을 더 포함할 수 있다. 이 때, 필름(190)은 센서층(340) 및 탄성층(100)이 적층된 적층체를 포함할 수 있다. 또한, 필름(190)은 센서층(340), 편광층(360) 및 탄성층(100)이 순차 적층된 적층체를 포함할 수 있다. 필름(190)은 센서층(340), 내열층(120) 및 탄성층(100)이 순차 적층된 적층체를 포함할 수 있다. 필름(190)은 센서층(340), 편광층(360), 내열층(120) 및 탄성층(100)이 순차 적층된 적층체를 포함할 수 있다. 이 때, 센서층과 탄성층의 사이, 센서층과 편광층의 사이, 센서층과 내열층의 사이, 편광층과 내열층의 사이 및/또는 내열층과 탄성층의 사이에는 각각 점착층(130, 130`)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 점착층이 배치되지 않을 경우 서로 이웃하는 층은 용융접착 방식으로 점착될 수 있다.
필름(190)은 IEC 62715-6-1 규격에 따라 실시되며, 탄성층을 -40℃에서 2mm의 곡률 반경과 2초/회의 굽힘 정도로 20만회의 동적 굽힘 시험 후에 탄성층(100)과 다른 층이 점착된 계면에서 들뜸 현상이 발생하지 않을 수 있다. 이는 저온에서의 탄성이 상온이나 고온에서의 탄성보다 상대적으로 더 낮아진다는 특성을 고려하면, 상기 탄성층이 넓은 온도범위에서 반복적인 굽힘 시험 결과에도 우수한 회복력을 가지다는 점을 의미한다.
필름(190)은 2500 kJ/m2 이상의 충격강도를 가질 수 있다. 필름(190)은 3500 kJ/m2 이상의 충격강도를 가질 수 있고, 4500 kJ/m2 이상의 충격강도를 가질 수 있다. 필름(190)은 5000 kJ/m2 이상의 충격강도를 가질 수 있고, 10000 kJ/m2 이하의 충격강도를 가질 수 있다. 이러한 특징을 갖는 필름은 외부의 충격을 잘 흡수하되 쉽게 깨지거나 손상되지 않아 커버필름으로 활용도가 우수하다.
필름(190)은 1.4 J 이상의 흡수에너지를 가질 수 있다. 필름(190)은 1.5 J 이상의 흡수에너지를 가질 수 있다. 필름(190)은 1.6 J 이상의 흡수에너지를 가질 수 있고, 2.0 J 이하의 흡수에너지를 가질 수 있다. 이러한 특징을 갖는 필름은 외부의 충격을 잘 흡수하여 쉽게 필름 자체가 손상되지 않으면서 보호하는 내부에 충격 전달 정도를 완화해 커버필름으로 활용도가 우수하다.
필름(190)은 UVB 280 내지 360nm에서 3.0 W로 72 시간한 자외선을 조사하기 전과 후의 황색도 차이가 2 이하일 수 있고, 1 미만일 수 있다. 또한, 필름의 상기 황색도 차이는 0.8 이하일 수 있고, 0.6 이하일 수 있다. 필름의 상기 황색도 차이는 0.01 내지 0.6 일 수 있고 0.01 내지 0.45 일 수 있다. 이러한 특징을 갖는 필름(190)은 강한 자외선에 오래 노출되어도 황변되지 않고 우수한 광학적 특성을 유지할 수 있다.
필름(190)은 헤이즈가 2 % 이하일 수 있고, 1 % 이하일 수 있다. 필름은 헤이즈가 0.8 이하일 수 있고, 0.7 이하일 수 있다. 필름은 헤이즈가 0.01 이상일 수 있다. 필름(190)이 이러한 헤이즈 특성을 갖는 경우 우수한 광학적 특성과 투명성을 가질 수 있다.
필름(190)의 용도는 다중층 전자 장비의 커버윈도우일 수 있다.
필름(190)의 용도는 디스플레이 장치의 커버층으로 적용될 수 있다.
커버층은 장치의 적어도 일부에서 외형을 형성하고, 내부의 장비를 보호하는 역할을 하는 층을 말하며, 반드시 장비의 최외곽에 배치되는 것으로 한정되지는 않는다. 특히, 커버층이 디스플레이의 표시 영역에 배치되는 경우 커버윈도우라고 칭한다.
필름(190)의 용도는 장치의 일부가 접히는 벤더블 또는 폴더블 다중층 전자 장비의 커버층일 수 있다.
필름(190)의 용도는 장치의 일부 또는 전부가 가역적으로 말리거나 풀릴 수 있는 롤러블 장비의 커버층일 수 있다.
필름(190)은 디스플레이의 보호필름에 포함될 수 있다.
필름(190)이 상기 디스플레이의 보호필름으로 적용되는 경우, 넓은 온도 범위에서 적절한 수준의 저장 모듈러스 값을 가져서 넓은 온도 범위에서 안정적인 벤딩 또는 플렉서블 특성과 함께 상기 탄성층에 의해 보호되는 물품에 전달되는 충격의 정도를 보다 완화할 수 있다.
필름(190)은 반복되는 벤딩 또는 플렉서블 환경에서도 우수한 내구성, 리커버리력을 가질 수 있다.
필름(190)은 넓은 온도 범위에서 비교적 안정적인 저장 모듈러스 변화 정도를 갖는 탄성층(100)을 적용하여 상기 탄성층과 직접 접하는 층과의 들뜸 현상 등의 발생을 억제할 수 있다. 들뜸 현상은 반복되는 벤딩, 폴딩 등의 과정에서 탄성층과 직접 접하는 층 사이의 모듈러스 차이 등에 의하여 발생할 수 있는데, 상기 탄성층은 디스플레이에 적용될 수 있도록 우수한 광학적 특성을 가지면서 동시에 저장 모듈러스 특성을 제어하여 이러한 들뜸 현상 등의 발생을 상당한 수준으로 억제할 수 있다.
필름(190)은 광원 상에 편광층보다 외측에 배치되여 발광층(320, 디스플레이 소자)를 보호하는 역할을 할 수 있다.
필름(190)은 다중층 전자 장비(900)에서 발광기능을 하는 발광층(320) 및/또는 터치센서 등의 센싱 기능을 하는 센서층(340)을 포함하는 발광기능층(300)의 일 측에 배치되어, 발광기능층(300)을 보호하는 용도로 적용될 수 있다.
도 4는 구현예에 따른 다중층 전자 장비의 구성을 단면으로 설명하는 개념도이고, 도 5의 (a), (b), (c)는 각각 구현예에 따른 다중층 전자 장비의 구성을 단면으로 설명하는 개념도이고, 도 6은 구현예에 따른 다중층 전자 장비의 구성을 단면으로 설명하는 개념도이다. 도 4 내지 도 6을 참고하여 다중층 전자 장비 등에 대해 구체적으로 설명한다.
다중층 전자 장비(900)
다른 구현예에서, 다중층 전자 장비(900)는 탄성층(100) 또는 필름(190)을 포함한다.
다중층 전자 장비(900)는 디스플레이 장치일 수 있고, 예시적으로 대면적 디스플레이 장치, 폴더블(foldable) 디스플레이 장치, 벤더블(bendable) 디스플레이 장치, 또는 플렉시블(flexible) 디스플레이 장치일 수 있다. 다중층 전자 장비(900)는 벤더블 이동통신장치(예시, 휴대전화) 또는 벤더블 노트북일 수 있다.
탄성층(100)과 필름(190)에 대한 구체적인 내용은 위에서 설명한 내용과 중복되므로 그 기재를 생략한다.
다중층 전자 장비(900)는 발광기능층(300) 상에 위치하는 필름(190)을 포함할 수 있다.
발광기능층(300)은 발광층(320)을 포함한다.
발광층(320)은 디스플레이 장치에서 신호에 따라 빛을 방출하는 소자를 포함한다. 발광층(320)은 예시적으로 외부의 전기적인 신호를 발색층에 전달하는 신호전달층(322), 상기 신호전달층 상에 배치되며 주어진 신호에 따라 발색하는 발색층(324), 상기 발색층을 보호하는 봉지층(326)을 포함할 수 있다. 신호전달층(322)은 박막트렌지스터(TFT)를 포함할 수 있고, 예시적으로 LTPS, a-SiTFT, 또는 Oxide TFT이 적용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 봉지층(326)은 TFE(Thin Film Encapsulation)이 적용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
발광층(320)은 지지층(380) 상에 배치될 수 있다. 지지층(380)은 절연 특성과 내열 특성을 갖는 층이 적용될 수 있으며, 예시적으로 폴리이미드 필름, 유리층 등이 적용될 수 있다.
발광기능층(300)은 센서층(340)을 더 포함할 수 있다. 센서층(340)으로는 터치센서 등이 적용될 수 있다.
발광기능층(300)은 편광층(360)을 더 포함할 수 있다. 편광층(360)은 발광층(320) 상에 배치될 수 있고, 센서층(340) 상에 배치될 수도 있다.
다중층 전자 장비(900)에서 탄성층(100) 또는 필름(190)은 상기 발광기능층(300) 상에 접착될 수 있다.
다중층 전자 장비(900)에서 탄성층(100) 또는 필름(190)은 커버필름의 용도로 적용되어 발광층(320, 디스플레이 소자)를 보호하는 역할을 할 수 있다. 또한, 탄성층(100) 또는 필름(190)은 광학적 특성이 우수하면서 동시에 넓은 온도 범위에서 우수한 탄성회복력을 가지며, 내구성 등도 우수하여 반복되는 벤딩, 폴딩 등의 과정에서도 들뜸 현상 등의 발생을 상당한 수준으로 억제할 수 있어서 윈도우 커버 또는 보호필름으로써의 용도로 활용도가 우수하다.
아울러, 탄성층(100)은 내열층으로 적용되는 폴리이미드 필름 단독으로는 부족했던 보호기능(외부의 충격으로부터 커버필름의 내부를 보호하는 기능)을 보완하여, 기존의 유리 등을 적용하던 커버윈도우의 보호기능을 유지하면서, 기존의 유리 등의 커버윈도우에 부족한 것으로 평가받은 롤링, 벤딩 내구성을 가져서 다중층 전자 장비의 커버층, 보호필름 등으로 그 활용도가 우수하다.
탄성층(100) 또는 필름(190)의 제조방법
구현예에 따른 탄성층(100)의 제조방법은 고분자 수지를 탄성시트로 형성하는 단계; 그리고 캐리어 필름(92) 상에 상기 탄성시트(80)가 배치된 조립체를 롤러 사이로 통과시켜 탄성층(100)을 마련하는 단계;를 포함한다.
상기 고분자 수지는 반복단위로 아마이드 또는 이의 잔기를 포함할 수 있다. 상기 고분자 수지의 반복단위, 중합 등에 대한 구체적인 설명은 위의 탄성층에서 한 설명과 중복되므로 그 기재를 생략한다.
구현예에 따른 필름(190)의 제조방법은 고분자 수지를 탄성시트로 형성하는 단계; 그리고 캐리어 필름(92) 상에 상기 탄성시트(80)가 배치된 조립체를 롤러 사이로 통과시켜 탄성층(100)을 마련하는 단계;를 포함한다.
필름(190)의 제조방법은 필름(190)이 탄성층(100)을 이외의 점착층(130, 130`), 내열층(120), 및/또는 편광층(360)인 추가층을 더 포함하는 경우, 탄성층(100)과 상기 추가층을 적층하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 고분자 수지는 반복단위로 아마이드 잔기를 형성하는 엘라스토머가 적용될 수 있다. 상기 고분자 수지는 탄성 폴리아마이드 수지일 수 있고, 폴리에테르 블록 아마이드 수지일 수 있다. 상기 탄성 폴리아마이드 수지는 PA11, PA12, PA1012, PA1010, PA610, PA612 등이 적용될 수 있다. 상기 폴리에테르 블록 아마이드 수지는 PEBAX®, Pebax® Rnew®, 에보닉 사의 VESTAMID® E 등이 적용될 수 있다.
상기 고분자 수지는 탄성시트의 형상으로 성형될 수 있다. 상기 탄성시트의 형상으로 성형하는 방법은 필름의 제조에 적용되는 방법이라면 적용될 수 있고, 용융 압출 방식 등이 적용될 수 있다. 상기 용융 압출 방식으로 상기 탄성층 또는 이를 포함하는 필름(또는 적층체)를 제조하는 경우 보다 효율적으로 우수한 품질의 탄성층을 제조할 수 있다.
상기 고분자 수지를 용융 압출하여 탄성시트의 형상으로 성형하는 경우, 용융 압출의 온도는 200 내지 300 ℃가 적용될 수 있다. 이러한 온도 범위에서 용융 압출을 실시하는 경우에 수지 자체의 특성을 손상시키지 않으면서 고분자 수지에 유동성을 부여하여 시트 형상으로 원활하게 성형할 수 있다.
상기 탄성시트(80)는 캐리어 필름(92) 상에 배치될 수 있다.
상기 캐리어 필름과 상기 캐리어 필름 상에 배치된 탄성시트를 포함하는 시트적층체(90)는 롤러를 통과하며 필름 형태인 탄성층(100)으로 가공될 수 있다.
상기 롤러는 제1롤(40)과 제2롤(60)이 상기 시트적층체(90)를 사이에 두고 적용될 수 있으며, 상기 제1롤(40)은 캐스팅 롤, 상기 제2롤(60)은 스퀴징 롤이 적용될 수 있다.
상기 시트적층체의 일 면은 캐스팅 롤에, 상기 시트적층체의 타 면은 스퀴징 롤에 접하여 가압하여 일정한 두께로 가공될 수 있다.
상기 가공 과정에서 필요에 따라, 상기 시트적층체는 시트보호필름(94)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 시트적층체는 캐리어 필름(92), 상기 캐리어 필름 상에 배치된 탄성시트(또는 탄성층), 그리고 상기 탄성시트 상에 배치된 시트보호필름(94)을 포함할 수 있다.
탄성층의 제조방법은, 일정한 두께를 갖는 탄성시트를 제조하고 이를 롤러 사이로 통과시키는 방식으로, 미리 설정된 두께를 갖도록 제어된 탄성층을 마련할 수 있다. 상기 탄성시트의 두께를 제어하는 방법, 롤러 사이로 통과하며 탄성층의 두께를 제어하는 방법 등은 필름 제조에서 적용되는 방식이라면 적용 가능하며, 자세한 기재를 생략한다. 또한, 탄성층의 두께에 대한 구체적인 설명은 위에서 한 설명과 중복되므로 그 기재를 생략한다.
상기 롤러 사이로 통과시키는 과정에서 상기 탄성층의 표면조도가 제어될 수 있다. 상기 탄성층의 일 면의 표면조도는 상기 탄성층의 일 면과 직접 접하는 캐리어 필름의 조도에 의하여 제어될 수 있다. 상기 탄성층의 타 면의 표면조도는 상기 탄성층의 타 면과 직접 접하는 스퀴징롤의 표면조도 또는 시트보호필름의 표면조도에 의하여 제어될 수 있다. 상기 탄성층의 일 면과 타 면의 표면조도, 캐리어 필름의 표면조도, 시트보호필름의 표면조도, 스퀴징롤의 표면조도 등에 대한 내용은 위에서 설명한 것과 중복되므로 그 기재를 생략한다.
상기 필름의 제조방법은 캐리어 필름 등과 함께 조립체 형태로 또는 캐리어 필름 등이 제거된 탄성층 자체로 상기 탄성층을 제조할 수 있다.
상기 필름의 제조방법은 필요에 따라 상기 조립체에서 캐리어 필름을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 필름의 제조방법은 필요에 따라 상기 탄성층의 일 면 또는 타 면 상에 접착층을 더 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 필름의 제조방법은 필요에 따라 상기 탄성층의 일 면 또는 타 면 상에 내열층을 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 내열층은 폴리이미드층 또는 유리층일 수 있다.
상기 내열층은 상기 탄성층과 직접 또는 별도 배치된 접착층을 매개로 점착될 수 있다.
상기 필름의 제조방법은 상기 탄성층의 일 면 또는 타 면 상에 배치된 하드코팅층을 더 포함할 수 있다. 상기 하드코팅층의 형성 과정은 디스플레이 보호필름에 하드코팅층을 형성하는 방법이라면 제한 없이 적용될 수 있다.
상기 필름의 제조방법은 상기 탄성층의 일면 또는 타 면 상에 배치된 편광판을 더 포함할 수 있다. 상기 탄성층과 상기 편광판 사이에는 점착층이 배치될 수 있고, 내열층이 배치될 수 있으며, 점착층과 내열층이 함께 배치될 수 있다.
필름, 탄성층, 이의 용도 등에 대한 구체적인 설명은 위에서 한 설명과 중복되므로 그 기재를 생략한다.
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.
실시예: 탄성층의 제조 및 물성 평가
고분자 수지의 준비
탄성층을 포함하는 필름의 실시예 또는 비교예에 적용되는 수지는 아래와 같이 준비하였다.
- PEBA(polyether block amide) 수지
Arkema Pebax® 2533(PEBA 수지 1), Arkema Pebax® 5533(PEBA 수지 2), Arkema Pebax® 7033(PEBA 수지 3), Arkema Pebax® Rnew® 55R53(PEBA 수지 4), Arkema Pebax® Rnew® 63R53(PEBA 수지 5), Arkema Pebax® Rnew® 70R53(PEBA 수지 6), Arkema Pebax® Rnew® 72R53(PEBA 수지 7), Arkema Pebax® Rnew® 80R53(PEBA 수지 8) 등을 프랑스 아케마사로부터 입수하여 아래 실험에 적용하였다.
- PA(Polyamide) 수지
PA610(PA 수지 1), PA612(PA 수지 1), PA1010(PA 수지 3), PA1012(PA 수지 4), PA12(PA 수지 5), AESNO TL(PA 수지 6), PA11(PA 수지 7) 등을 프랑스 아케마사로부터 입수하여 아래 실험에 적용했다.
- TPU 필름, PET 필름
TPU는 Argotec사 46510 필름(알리파틱 TPU)을 구입하여 적용했다. PET 필름은 SKC사 제조 PET 필름 NRF를 적용했다.
탄성층의 제조
상기 압출기에 넣고 용융혼련한 뒤 단층시트로 탄성시트를 압출하였다. 이 때, 용융혼련의 온도는 PEBA 수지 7의 경우 약 220℃로 적용했고, 각 수지에 따라 약 200 내지 300 ℃ 범위에서 용융혼련 온도를 조절하여 진행하였다. 제조된 단층의 탄성시트는 연속된 공정으로 한 장의 캐리어 필름(50um 내지 250um 두께의 PET 필름. PET 필름의 Ra는 0.001 내지 0.01 um인 것을 적용함) 위에 배치하여 조립체를 형성하였고, 이 조립체가 10 내지 120 ℃의 온도로 가열된 캐스팅 롤과 스퀴징 롤 사이를 통과하면서 탄성층을 포함하는 적층체를 제조하였다. 이후 캐리어 필름을 제거한 약 100 um 두께의 탄성층을 이하에서 실시예의 필름으로 이하에서 물성을 평가했다.
캐리어 필름을 적용하지 않고 위와 동일한 방법과 두께로 제조한 필름을 비교예의 필름으로 이하에서 물성을 평가했다.
탄성층 물성의 평가
1) 저장탄성률의 평가
ASTM D4065에 따라, TA instruments사의 DMA Q800 모델을 적용하여 저장탄성률(Storage Modulus, E')을 평가했다. 상기 장치는 DMA(Dynamic Mechanical Analysis) tension mode에서 1Hz, 2°C/min를 적용하여 온도 구간(-40 내지 80 ℃)에서 저장탄성률(E')을 Mpa 단위로 측정한 결과를 표 1에 나타냈다. Amplitude는 5um 가 적용되었고, Pre force는 0.01N이 적용되었다.
위와 함께, PET 필름과 TPU 필름을 적용하여 위와 동일하게 저장탄성률을 평가한 결과를 제시했다. PET 필름은 SKC사에서 제조한 두께 50 um의 NRF 필름이고, TPU는 Argotec사 46510 두께 100 um의 단층 필름이다.
모든 샘플 필름들은 23°C, 50%RH의 분위기에서 15일 동안 컨디셔닝을 거친 후에 위의 평가에 적용되었다.
2) 표면특성, 광학적 특성의 평가
표면 조도는 미츠토요사(MITUTOYO)의 SJ-310모델을 사용하여 ASTM D4417 기준이 따라 평가하였다.
헤이즈는 일본 덴쇼쿠사(Nippon denshoku)의 헤이즈미터 NDH-7000N 제품을 사용하여 ISO 14782 규격에 따라 측정하였다.
Y.I(Yellow Index)는 헌터랩사(Hunterlab)가 제조한 Color meter ultra scanpro를 적용하여, YI E313(D65/10) 모드에서 측정하였다. 측정 값이 1 이하인 경우에 Pass, 1 초과인 경우 Fail로 평가했다.
Delta-Y.I은 UVB Lamp(SANKYO DENKI G15T8E, 280~360nm 파장)를 이용하여 3.0 W의 출력으로 72시간 동안 자외선에 노출되기 전과 후의 필름의 Y.I를 측정하여 노출후의 Y.I에서 노출전의 Y.I를 뺀 값을 표시하였다.
3) 리커버리력의 평가
80mm x 25mm 필름을 필름 양 끝 각각 15mm에 지그(jig)를 이용하여 고정하여 응력이 가해지는 필름의 길이는 50mm x 25mm로 세팅하였다. 상기 필름을 50mm/min의 속도로 2% 인장한 후 다시 50mm/min의 속도로 원래 길이로 복원하는 것을 1 사이클로 100회의 사이클 후의 인장 시험을 진행했다. 100회 사이클 후의 필름의 지그 사이의 길이(Xf)를 측정하여, 초기 필름의 지그 사이의 길이 (Xo, 50mm)와 비교하여 아래 식 2에 따라 리커버리지수를 평가했다.
[식 2]
상기 식 2에서,
Xo는 초기 탄성층의 길이(mm)이고,
X2%는 탄성층을 2% 인장한 후의 길이(mm)이고,
Xf은, 50mm/min의 속도로 2% 인장한 후 다시 50mm/min의 속도로 원래 길이로 복원하는 것을 1 사이클로 하여, 100회의 사이클 후 탄성층의 길이(mm)이다.
4) 동적 굽힘 평가
동적 굽힘 평가(Dynamic folding test)를 IEC 62715-6-1 규격에 맞추어 실시했다. 필름을 -40℃에서 2mm의 곡률 반경과 2초/회의 굽힘 정도로 20만회의 동적 굽힘 시험 후에 크랙 발생 여부를 확인했다. 크랙이 발생한 경우는 Fail, 육안으로 관찰하여 크랙이 발생하지 않은 경우를 Pass 로 평가했다.
| E' (Mpa) | -40 | 0 | 20 | 40 | 80 |
| PA 수지 1 | 2211 | 1920 | 1692 | 914 | 327 |
| PA 수지 2 | 2109 | 1820 | 1605 | 921 | 306 |
| PA 수지 3 | 1652 | 1458 | 1324 | 832 | 249 |
| PA 수지 4 | 1510 | 1299 | 1163 | 751 | 193 |
| PA 수지 5 | 1365 | 1185 | 1120 | 1050 | 900 |
| PA 수지 6 | 1965 | 1762 | 1579 | 1067 | 274 |
| PA 수지 7 | 1567 | 1368 | 1260 | 949 | 220 |
| PEBA 수지 1 | 238 | 54 | 12 | 11 | 5 |
| PEBA 수지 2 | 656 | 214 | 149 | 119 | 73 |
| PEBA 수지 3 | 1370 | 843 | 487 | 300 | 170 |
| PEBA 수지 4 | 520 | 200 | 142 | 106 | 55 |
| PEBA 수지 5 | 1284 | 734 | 463 | 265 | 168 |
| PEBA 수지 6 | 1467 | 1087 | 781 | 406 | 210 |
| PEBA 수지 7 | 540 | 430 | 374 | 270 | 119 |
| PEBA 수지 8 | 600 | 480 | 432 | 360 | 130 |
| 기타수지 1 (PET) | 4450 | 4035 | 3889 | 3727 | 3084 |
| 기타수지 2 (TPU) | 2356 | 1250 | 480 | 88 | 3 |
| E' (Mpa) | R -40/20 ** | R 80/20 ** | D -40-20 *** | K SM * | - |
| PA 수지 1 | 1.31 | 0.19 | 519 | 100.30 | - |
| PA 수지 2 | 1.31 | 0.19 | 504 | 96.09 | - |
| PA 수지 3 | 1.25 | 0.19 | 328 | 61.69 | - |
| PA 수지 4 | 1.30 | 0.17 | 347 | 57.58 | - |
| PA 수지 5 | 1.22 | 0.80 | 245 | 196.88 | - |
| PA 수지 6 | 1.24 | 0.17 | 386 | 66.98 | - |
| PA 수지 7 | 1.24 | 0.17 | 307 | 53.60 | - |
| PEBA 수지 1 | 19.83 | 0.42 | 226 | 94.17 | - |
| PEBA 수지 2 | 4.40 | 0.49 | 507 | 248.40 | - |
| PEBA 수지 3 | 2.81 | 0.35 | 883 | 308.23 | - |
| PEBA 수지 4 | 3.66 | 0.39 | 378 | 146.41 | - |
| PEBA 수지 5 | 2.77 | 0.36 | 821 | 297.90 | - |
| PEBA 수지 6 | 1.88 | 0.27 | 686 | 184.46 | - |
| PEBA 수지 7 | 1.44 | 0.32 | 166 | 52.82 | - |
| PEBA 수지 8 | 1.39 | 0.30 | 168 | 50.56 | - |
| 기타수지 1 (PET) | 1.14 | 0.79 | 561 | 444.88 | - |
| 기타수지 2 (TPU) | 4.91 | 0.01 | 1876 | 11.73 | - |
* 저장모듈러스지수 KSM은 아래 식 1로 표시된다.
[식 1]
** 고온저장모듈러스비율 R80/20은 아래 식 1-a로 표시된다.
[식 1-a]
** 저온저장모듈러스비율 R-40/20은 아래 식 1-b로 표시된다.
[식 1-b]
*** 저온저장모듈러스차이는 아래 식 1-c로 표시된다.
[식 1-c]
상기 식들에서, SMn은 온도 n ℃에서 측정한 저장 모듈러스(Mpa)이다.
| 일면 표면조도 Ra, um | 타면 표면조도 Ra, um | 헤이즈 (%) | Y.I | |
| PA 수지 7 | 0.0019 | 0.007 | 0.5 | Pass |
| PEBA 수지 2 | 0.0023 | 0.012 | 1 | Pass |
| PEBA 수지 4 | 0.0021 | 0.01 | 0.8 | Pass |
| PEBA 수지 7 | 0.002 | 0.008 | 0.6 | Pass |
| 기타수지 1(PET) | 0.0016 | 0.0018 | 0.4 | Pass |
| 기타수지 2(TPU) | 0.57 | 0.68 | 1.4 | Pass |
| 비교예 | 0.01 내지 1 | 0.1 내지 2 | 50 내지 90 | Pass |
| delta Y.I | 리커버리지수* | 동적 굽힘 평가 | - | |
| PA 수지 7 | 0.5 | 60 | pass | - |
| PEBA 수지 2 | 0.6 | 88 | pass | - |
| PEBA 수지 4 | 0.4 | 82 | pass | - |
| PEBA 수지 7 | 0.4 | 75 | pass | - |
| 기타수지 1(PET) | 1.0 | 50 | fail | - |
| 기타수지 2(TPU) | 3.8 | 90 | fail | - |
| 비교예 | 0.5 | 72 | pass | - |
* 리커버리지수는 아래 식 2로 표시된다.
[식 2]
상기 식 2에서, Xo는 초기 탄성층의 길이(mm)이고, X2%는 탄성층을 2% 인장한 후의 길이(mm)이고, Xf은, 50mm/min의 속도로 2% 인장한 후 다시 50mm/min의 속도로 원래 길이로 복원하는 것을 1 사이클로 하여, 100회의 사이클 후 탄성층의 길이(mm)이다. 상기 탄성층의 길이는 고정부(지그) 사이의 길이를 의미한다.
상기 표 1과 표 2를 참고하면, 제조된 탄성층들은 비교예의 탄성층과 비교해서 모두 낮은 헤이즈 값을 보였고, 이는 표면조도 값과도 어느정도 연관이 되는 것으로 생각된다.
Delta-Y.I는 PA나 PEBA를 적용한 실시예가 기타수지와 비교해서 월등하게 우수한 결과를 보여주었다. 특히, 실시예의 결과들은 PET 필름인 기타수지 1과 비교하여서도 우수한 결과이나, TPU를 적용한 기타수지 2와 비교하여서도 월등하기 우수한 결과이다. 또한, 기타수지로 적용한 TPU가, 아로마틱 TPU보다 자외선 내구성이 더 우수하다고 알려진 알리파틱 TPU를 적용한 결과라는 점을 고려하면, 실시예의 필름들과 월등하게 우수한 자외선 내구성을 갖는 것으로 평가되었다.
-40 ℃에서 진행한 동적 굽힘 평가는 기타수지 1과 기타수지 2가 모두 fail로 평가되어 저온을 포함하는 넓은 온도 범위에서 벤딩 또는 폴딩 용도로 적용하기에 기타수지의 필름은 부족한 특성을 갖는다는 점을 확인했다.
리커버리지수의 경우도, 적용한 수지에 따라서 물성에 편차는 있었으나, 전체적으로 PEBA 필름 또는 PA 필름인 실시예의 경우가 우수한 결과를 보였고, PEBA 필름이 PA 필름보다 더 우수한 결과를 보였다.
리커버리지수는 TPU 필름을 적용한 기타수지 2의 필름보다 실시예의 필름들이 다소 떨어지거나 동등 수준 이상의 물성을 보였다. 반면에, 자외선 내구성(황변 특성), 저온에서의 동적 굽힘 평가 결과는 TPU 필름과 비교해서 실시예의 필름들이 월등하게 우수한 결과를 보였다.
이러한 특성을 고려하면, 상기 구현예의 탄성층 또는 이를 포함하는 필름은 저온 내지 고온의 넓은 온도범위에서 반복되는 벤딩 또는 폴딩이 진행되는 폴더플 디스플레이 등에 활용도가 우수할 것으로 생각된다.
실시예: 필름의 제조 및 물성 평가
필름의 준비
커버필름 시편의 제조: 50 um 두께의 투명 폴리이미드 필름(SKC사 제조) 상에 100 um 두께의 3M사의 시판 OCA(-40 degC에서 측정한 저장모듈러스와 +80 degC에서 측정한 저장모듈러스의 차이가 -100 내지 +100 kPa 이내의 것)를 점착층으로 사용하고, 상기 점착층 상에 위에서 제조한 100 um 두께의 탄성층(PEBA 수지 7으로 제조한 필름)을 적층하여, 실시예 1의 커버필름 시편을 제조하였다(도 2의 (b)구조).
실시예 1의 커버필름과 동일한 방식으로 제조하되, 탄성층의 종류를 아래 표 4과 같이 적용한 커버필름 시편을 제조하여 각각 실시예 2과 비교예 1로 하였다.
필름의 물성 측정
1) 인장충격강도의 평가
JIS K 7160 기준에 따라 탄성층의 인장충격강도(tensile-impact strength)를 평가했다. 측정 온도는 23degC,0 50% R.H., 측정 조건은 4.0J의 펜튤럼(pendulum), 공진 각도를 150deg로 적용한 충격강도(Impact strength)와 흡수에너지(Absorbed energy)를 측정하고, 그 결과를 아래 표 3에 나타냈다.
2) 적층체인 필름의 굽힘/벤딩평가, 펜드롭 평가
동적 굽힘 시험(Dynamic folding test): 보호필름 시편을 이용해 IEC 62715-6-1 기준에 따라, 곡률 반경 2 mm와 2 sec/회의 굽힘 정도를 적용해, 총 20 만회 테스트를 실시한 후 들뜸이 발생되면 X, 들뜸 없으면 O로 표시하였다. 그 결과는 아래 표 4에 나타냈다.
정적 굽힘 시험(Static bending test): 보호필름 시편을 이용해 IEC 62715-6-1 기준에 따라, 곡률 반경 2mm로 테스트를 실시한 후, 24 시간 후 들뜸이 발생되면 X, 들뜸 없으면 O로 표시하였다. 그 결과는 아래 표 4에 나타냈다.
펜 드롭 평가: 9cm 높이에서 pen을 적층체인 필름 샘플에 떨어뜨렸을 때 양호하면 pass, 필름 이 깨지면 fail로 평가했다.
투과율/Haze: NDH7000(일본 덴쇼쿠사 제조)로 투과율 및 헤이즈를 측정하였다. 헤이즈가 1% 이하인 경우 Pass, 1% 초과인 경우 Fail 로 평가했다. 투과율은 가시광선에서의 투과율이 90% 이상인 경우를 Pass, 90% 미만인 경우를 Fail로 평가했다.
| 충격강도 (kJ/m2) | 흡수에너지 (J) | |
| 기타수지 1(PET) | 2900 | 1.43 |
| 기타수지 2(TPU) | 1900 | 1.05 |
| PEBA 수지 7 | 5400 | 1.66 |
| 실시예 1 | 실시예 2 | 비교예 1 | 비교예 2 | ||
| 필름 적층체의 구조 | PEBA resin 7층 + 점착층 + PI 필름 | TPU 층 + 점착층 + PI 필름 | PET 층 + 점착층 + PI 필름 | PI 필름 단독 | |
| 동적 굽힘 평가 | -40degC | Pass | Fail | Fail | - |
| 80degC | Pass | Pass | Fail | - | |
| 정적 굽힘 평가 | -40degC | Pass | Pass | Fail | - |
| 80degC | Pass | Pass | Fail | - | |
| 펜 드롭 평가 | 9cm | Pass | Pass | Pass | Fail |
| 투과율(%) | Pass | Pass | Pass | Pass | |
| 헤이즈(%) | Pass | Pass | Pass | Pass | |
표 3를 참고하면, PEBA 수지 7을 적용한 실시예 필름의 충격강도가 기타수지 2(TPU)를 적용한 필름의 충격강도나 기타수지 1(PET)을 적용한 필름의 충격강도보다 월등하게 높게 나타내서, 충격에 매우 강한 특성을 갖는다는 점을 확인할 수 있었다. 흡수에너지의 경우도 PEBA 수지 7을 적용한 실시예 필름의 경우가 기타수지(TPU)를 적용한 필름이나 기타수지 1(PET)을 적용한 필름의 경우보다 월등하게 우수했다.
이는 위에서 살핀 저장모듈러스 관련 특성은 PET 보다 TPU가 우수하나, 인장충격강도 특성의 면에서 TPU가 PET보다 떨어지는 특성을 갖는다는 점을 보여준다. 또한, PEBA를 적용한 필름이 저장모듈러스 특성, 인장충격강도 특성 양 쪽이 모두 우수하다는 점도 보여주는 결과이다.
표 4를 참고하면, 위에서 제조한 PEBA 수지 7을 적용한 실시예 1의 적층체는 저온 및 고온에서 동적 굽힘 평가, 저온 및 고온에서 정적 굽힘 평가, 펜드롭 평가, 투과율, 헤이즈의 모든 측면에서 Pass로 평가받아 측정한 물성 모두에서 우수한 것으로 평가되었다. 반면에, 실시예 1과 동일한 점착층, PI 필름을 적용하되 PEBA 수지 7 대신에 TPU을 적용한 실시예 2는 다른 특성은 모두 우수하나, 저온 동적 굽힘 평가에서 Fail로 평가되어, 저온에서 반복된 굽힘 발생시 들뜸 등이 발생할 수 있는 것으로 평가되었다. 반면, PET를 적용한 비교예 1은 동적 및 정적 굽힘 평가에서 모두 Fail 로 평가되어 벤더블 또는 롤러블 커버필름으로 적용하기 어려운 물성을 갖는 것으로 평가되었다. 비교예 1는 폴리이미드 필름 단독으로 테스트한 결과인데, 펜드롭 평가에서 Fail로 평가되어, 폴리이미드 필름 단독으로는 커버필름으로서 충격 보호의 효과를 얻기 어려운 것으로 평가되었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 탄성층
100a: 탄성층의 일 면 100b: 탄성층의 타 면
120: 내열층 130, 130’: 점착층
140: 하드코팅층 150: 이형필름
80: 탄성시트 92: 캐리어 필름
94: 시트보호필름 40: 제1롤, 캐스팅 롤
60: 제2롤, 스퀴징 롤 90: 시트적층체
190: 필름, 필름적층체
300: 발광기능층
320: 발광층 322: 신호전달층
324: 발색층 326: 봉지층
340: 센서층 360: 편광층
380: 지지층 900: 다중층 전자 장비
100a: 탄성층의 일 면 100b: 탄성층의 타 면
120: 내열층 130, 130’: 점착층
140: 하드코팅층 150: 이형필름
80: 탄성시트 92: 캐리어 필름
94: 시트보호필름 40: 제1롤, 캐스팅 롤
60: 제2롤, 스퀴징 롤 90: 시트적층체
190: 필름, 필름적층체
300: 발광기능층
320: 발광층 322: 신호전달층
324: 발색층 326: 봉지층
340: 센서층 360: 편광층
380: 지지층 900: 다중층 전자 장비
Claims (23)
- 탄성층을 포함하고,
상기 탄성층은 아래 식 1으로 표시되는 저장모듈러스지수 KSM이 20 내지 350 Mpa이고,
상기 탄성층은 헤이즈가 3 % 이하인, 필름;
[식 1]
상기 식 1에서, SMn은 온도 n ℃에서 측정한 저장 모듈러스(Mpa)이다.
- 제1항에 있어서,
상기 탄성층은 상온에서 저장 모듈러스가 3 GPa 이하인, 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 탄성층은 20 ℃에서 저장 모듈러스를 기준으로 하는 80 ℃에서 저장 모듈러스 비율이 0.08 이상인, 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 탄성층은 -40 ℃에서 저장 모듈러스와 20 ℃에서 저장 모듈러스의 차이가 -1500 내지 +1500 MPa인, 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 탄성층은 0 ℃에서 저장 모듈러스가 20 내지 2500 Mpa인, 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 탄성층은 80 ℃에서 저장 모듈러스가 5 Mpa 이상인, 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 탄성층은 두께가 2000 um 미만인, 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 탄성층은 아래 식 2로 표시되는 리커버리력지수 Rv가 50 초과인, 필름;
[식 2]
상기 식 2에서, Xo는 초기 탄성층의 길이(mm)이고, X2%는 탄성층을 2% 인장한 후의 길이(mm)이고, Xf은, 50mm/min의 속도로 2% 인장한 후 다시 50mm/min의 속도로 원래 길이로 복원하는 것을 1 사이클로 하여, 100회의 사이클 후 탄성층의 길이(mm)이다.
- 탄성층을 포함하고,
상기 탄성층은 아래 식 2로 표시되는 리커버리력지수 Rv가 50 초과인, 필름;
[식 2]
상기 식 2에서, Xo는 초기 탄성층의 길이(mm)이고, X2%는 탄성층을 2% 인장한 후의 길이(mm)이고, Xf은, 50mm/min의 속도로 2% 인장한 후 다시 50mm/min의 속도로 원래 길이로 복원하는 것을 1 사이클로 하여, 100회의 사이클 후 탄성층의 길이(mm)이다.
- 제9항에 있어서,
조도기준 값은 일 면의 표면조도 Ra 값인 Ra1과 타 면의 표면조도 Ra 값인 Ra2 중에서 큰 값이고,
상기 탄성층은 0.5 um 이하의 조도기준 값을 갖는, 필름.
- 제9항에 있어서,
상기 필름 또는 상기 탄성층은 280 내지 360nm 파장의 자외선에 3.0 W의 출력으로 72시간 동안 노출된 후의 황색도에서 노출되기 전의 황색도를 감한 값이 2 이하인, 필름.
- 제9항에 있어서,
상기 탄성층은 반복단위로 아마이드 잔기를 포함하는 고분자를 포함하는, 필름.
- 제9항에 있어서,
상기 탄성층은 폴리아마이드, 폴리에테르 블록 아마이드(polyether block amide, PEBA), 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU), 폴리에테르에스테르 공중합체(copolyetherester, COPE), 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 필름.
- 제9항에 있어서,
상기 탄성층은 2500 kJ/m2 이상의 충격강도 또는 1.4 J 이상의 흡수에너지를 갖는, 필름.
- 제14항에 있어서,
상기 탄성층은 내열층 상에 배치되는, 필름.
- 제15항에 있어서,
상기 내열층은 폴리이미드층 또는 유리층을 포함하고,
상기 내열층의 헤이즈는 3% 이하인, 필름.
- 제15항에 있어서,
상기 내열층의 일 면 또는 양 면에 배치되는 점착층을 더 포함하고,
상기 점착층은 -40 ℃에서 저장 모듈러스와 80 ℃ 저장 모듈러스의 차이가 -100 내지 +100 kPa인, 필름.
- 제17항에 있어서,
2 mm의 곡률 반경과 2 초/회의 굽힘 빈도의 조건으로 20 만회의 동적 접힘 시험을 한 후에도 들뜸이 발생하지 않는, 필름.
- 반복단위로 아마이드 또는 이의 잔기를 포함하는 고분자 수지로부터 탄성시트로 형성하는 단계; 그리고
캐리어 필름 상에 상기 탄성시트가 배치된 제1조립체를 롤러 사이로 통과시켜 상기 캐리어 필름 상에 위치하는 탄성층을 포함하는 제2조립체를 마련하는 단계;를 포함하여,
제1항 또는 제9항에 따른 필름을 제조하는, 필름의 제조방법.
- 제19항에 있어서,
상기 캐리어 필름은 상기 탄성시트와 접하는 면의 표면조도가 0.01 um 이하인, 필름의 제조방법.
- 제1항 내지 제16항 중에서 선택된 어느 하나에 따른 필름을 포함하는, 커버필름.
- 제1항 내지 제16항 중에서 선택된 어느 하나에 따른 필름을 커버필름으로 포함하는, 다중층 전자 장비.
- 제22항에 있어서,
발광기능층 및 상기 커버필름을 포함하고,
상기 발광기능층은 외부의 신호에 따라 빛을 방출하거나 방출하지 않는 표시영역을 갖고,
상기 커버필름은 상기 발광기능층의 일면 상에 배치되며 상기 표시영역의 적어도 일부를 덮는, 다중층 전자 장비.
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|---|---|---|---|
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