KR102374305B1 - 윈도우 필름용 조성물, 이로부터 형성된 플렉시블 윈도우 필름 및 이를 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치 - Google Patents

윈도우 필름용 조성물, 이로부터 형성된 플렉시블 윈도우 필름 및 이를 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

화학식 1을 포함하는 실록산 수지, 가교제 및 개시제를 포함하는 윈도우 필름용 조성물, 이로부터 형성된 플렉시블 윈도우 필름 및 이를 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치가 제공된다.

Description

윈도우 필름용 조성물, 이로부터 형성된 플렉시블 윈도우 필름 및 이를 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치{COMPOSITION FOR WINDOW FILM, FLEXIBLE WINDOW FILM PREPARED USING THE SAME AND FLEXIBLE DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 윈도우 필름용 조성물, 이로부터 형성된 플렉시블 윈도우 필름 및 이를 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근, 디스플레이 장치에서 유리 기판 또는 고경도 기판을 필름으로 대체하면서, 접고 펼 수 있는 유연성을 갖는 플렉시블(flexible) 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 플렉시블 디스플레이 장치는 얇고 가볍고 충격에도 강하고, 접고 펼 수 있어 다양한 형태로 제작이 가능하다.
플렉시블 디스플레이 장치는 기판 뿐만 아니라 장치에 포함되는 각종 소자들이 유연성을 가져야 한다. 윈도우 필름은 디스플레이 장치의 최 외곽에 위치되므로 경도와 유연성이 우수해야 한다. 특히, 윈도우 필름은 기재층과 코팅층으로 이루어지는데 기재층 방향 및 코팅층 방향 모두에 대해 굴곡성이 우수할 경우 사용 가능성을 높일 수 있다. 또한, 윈도우 필름은 디스플레이 장치의 최 외곽에 위치하므로 내충격성도 우수해야 디스플레이 중 약한 부분인 패널의 손상을 막을 수 있다.
본 발명의 배경기술은 일본공개특허 제2007-176542호에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 경도와 내충격성이 우수한 플렉시블 윈도우 필름을 구현할 수 있는 윈도우 필름용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 압축 방향과 인장 방향 모두에 대해 유연성이 우수한 플렉시블 윈도우 필름을 구현할 수 있는 윈도우 필름용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 헤이즈가 낮은 플렉시블 윈도우 필름을 구현할 수 있는 윈도우 필름용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 윈도우 필름용 조성물은 하기 화학식 1의 실록산 수지, 가교제 및 개시제를 포함할 수 있다:
<화학식 1>
(R1SiO3/2)x(R2R3SiO2/2)y(R4-[-O-(C=O)NH-R5-SiO3/2]n)z
(상기 화학식 1에서, R1, R2, R3, R4, R5, n, x, y, z는 하기 발명의 상세한 설명에서 정의한 바와 같다).
본 발명의 플렉시블 윈도우 필름은 기재층 및 상기 기재층 상에 형성된 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 상기 윈도우 필름용 조성물로 형성될 수 있다.
본 발명의 플렉시블 디스플레이 장치는 상기 플렉시블 윈도우 필름을 포함할 수 있다.
본 발명은 경도와 내충격성이 우수한 플렉시블 윈도우 필름을 구현할 수 있는 윈도우 필름용 조성물을 제공하였다.
본 발명은 압축 방향과 인장 방향 모두에 대해 유연성이 우수한 플렉시블 윈도우 필름을 구현할 수 있는 윈도우 필름용 조성물을 제공하였다.
본 발명은 헤이즈가 낮은 플렉시블 윈도우 필름을 구현할 수 있는 윈도우 필름용 조성물을 제공하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 윈도우 필름의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 윈도우 필름의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉시블 윈도우 필름의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치의 단면도이다.
첨부한 도면을 참고하여 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 "상부"와 "하부"는 도면을 기준으로 정의한 것으로서, 시 관점에 따라 "상부"가 "하부"로 "하부"가 "상부"로 변경될 수 있고, "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 구조를 개재한 경우도 포함할 수 있다. 반면, "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 구조를 개재하지 않은 것을 의미한다.
본 명세서에서 "연필경도"는 윈도우 필름의 코팅층에 대해 연필 경도계(Heidon)를 사용하여 JIS K5400 방법에 의해 측정한 것이다. 연필 경도 측정시, 연필은 Mitsubishi 사의 6B 내지 9H의 연필을 사용하였다. 코팅층에 대한 연필의 하중은 1kg, 연필을 긋는 각도는 45°, 연필을 긋는 속도는 60mm/min로 하였다. 5회 평가하여 1회 이상 스크래치가 발생하면 연필경도 아래 단계의 연필을 이용하여 측정하고, 5회 평가시 5회 모두 스크래치가 없을 때의 최대 연필경도값이다.
본 명세서에서 "곡률반경"은 윈도우 필름 시편을, 곡률반경 시험용 JIG(CFT-200R, COVOTECH社)에 감고, 감은 상태를 5초 유지하고, 시험편을 풀고, 시험편에 크랙이 발생하였는지 여부를 육안으로 확인하여 크랙이 발생하지 않은 JIG의 최소의 반지름을 의미한다. compression 방향의 곡률반경은 윈도우 필름 중 코팅층이 JIG 표면에 닿는 것으로 하여 측정한 것이다. tensile 방향의 곡률반경은 윈도우 필름 중 기재층이 JIG에 닿는 것으로 하여 측정한 것이다.
본 명세서에서 "지환식 에폭시기"는 에폭시화된 C4 내지 C20의 시클로알킬기를 의미한다. 예를 들면, 지환식 에폭시기는 에폭시시클로헥실기가 될 수 있다. 본 명세서에서 "지환식 에폭시기 함유 작용기"는 지환식 에폭시기를 갖는, 치환 또는 비치환된C1 내지 C20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20의 시클로알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기를 의미한다. 예를 들면, 지환식 에폭시기 함유 작용기는 에폭시시클로헥실에틸기, 에폭시시클로헥실메틸기가 될 수 있다.
본 명세서에서 "글리시딜기 함유 작용기"는 글리시독시기, 글리시딜기 또는 글리시독시기를 갖는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알킬기, 글리시딜기 또는 글리시독시기를 갖는 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20의 시클로알킬기, 또는 글리시딜기 또는 글리시독시기를 갖는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기를 의미한다. 예를 들면, 글리시딜기 함유 작용기는 글리시독시프로필기가 될 수 있다.
본 명세서에서 "(메트)아크릴"은 아크릴 또는 메타아크릴을 의미한다. 본 명세서에서 "(메트)아크릴 함유 작용기"는 (메트)아크릴을 갖는, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알킬기를 의미한다. 예를 들면, (메트)아크릴을 갖는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬기가 될 수 있다.
본 명세서에서 "(메트)아크릴옥시기 함유 작용기"는 (메트)아크릴옥시기를 갖는, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알킬기를 의미한다. 예를 들면, (메트)아크릴옥시기를 갖는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬기가 될 수 있다. 예를 들면, (메트)아크릴옥시기 함유 작용기는 (메트)아크릴옥시프로필기, (메트)아크릴옥시에틸기가 될 수 있다.
본 명세서에서 "치환된"은 특별히 언급되지 않는 한, 작용기 중 하나 이상의 수소 원자가 수산기, 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기, C1 내지 C10의 알콕시기, C3 내지 C10의 시클로알킬기, 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기, C7 내지 C20의 아릴알킬기, 벤조페논기, C1 내지 C10의 알킬기로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기, 또는 C1 내지 C10의 알콕시기로 치환된 C1 내지 C10의 알킬기로 치환된 것을 의미한다.
본 명세서에서 "할로겐"은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드를 의미한다.
본 명세서에서 "Ec"는 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸기, "Gp"는 3-글리시독시프로필기를 의미한다. "Et"는 에틸기를 의미한다. "Pr"은 프로필기를 의미한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 필름용 조성물을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 필름용 조성물은 하기 화학식 1의 실록산 수지, 가교제 및 개시제를 포함할 수 있다:
<화학식 1>
(R1SiO3/2)x(R2R3SiO2/2)y(R4-[-O-(C=O)NH-R5-SiO3/2]n)z
(상기 화학식 1에서, R1은 지환식 에폭시기, 지환식 에폭시기 함유 작용기, 글리시딜기, 글리시딜기 함유 작용기, (메트)아크릴기, (메트)아크릴옥시기, (메트)아크릴기 함유 작용기 또는 (메트)아크릴옥시기 함유 작용기이고,
R2 및 R3은 각각 독립적으로, 지환식 에폭시기, 지환식 에폭시기 함유 작용기, 글리시딜기, 글리시딜기 함유 작용기, (메트)아크릴기, (메트)아크릴옥시기, (메트)아크릴기 함유 작용기, (메트)아크릴옥시기 함유 작용기, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기이고,
R4는 치환 또는 비치환된 C2내지 C20의 알킬렌기 또는 (R6-O-)m-R7(R6 및 R7은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C2 내지 C5의 알킬렌기, m은 1 내지 5의 정수)이고,
R5는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C12의 알킬렌기
n은 2 내지 4의 정수,
0≤x<1, 0≤y<1, 0<z<1, x+y+z=1, x+y≠0,
x가 0인 경우, R2 및 R3 중 적어도 하나 이상은 지환식 에폭시기, 지환식 에폭시기 함유 작용기, 글리시딜기, 글리시딜기 함유 작용기, (메트)아크릴기, (메트)아크릴옥시기, (메트)아크릴기 함유 작용기 또는 (메트)아크릴옥시기 함유 작용기이다).
본 실시예에 따른 윈도우 필름용 조성물은 (R4-[-O-(C=O)NH-R5-SiO3 / 2]n)를 포함하는 실록산 수지를 포함한다. 이것은 우레탄 결합 및 브릿지(bridge) 구조를 동시에 갖는 실록산 단위이다. 따라서, 윈도우 필름용 조성물은 인장 방향 곡률반경과 내충격성이 개선될 수 있으며 실록산 수지 제조시 겔화되는 것을 방지할 수 있다. (R4-[-O-(C=O)NH-R5-SiO3/2]n)을 포함하는 실록산 수지 대신에, (R1SiO3 /2) 단위, (R2R3SiO2 /2) 단위 중 하나 이상으로 된 실록산 수지와 우레탄 함유 화합물을 단순히 혼합한 윈도우 필름용 조성물은 백탁이 발생하거나 윈도우 필름 제조 과정시 에이징 과정에서 크랙이 발생할 수 있으며 곡률 반경을 낮추는 효과도 얻을 수 없다.
구체적으로, 화학식 1의 실록산 수지는 (R4-[-O-(C=O)NH-R5-SiO3 / 2]n)를 0mol% 초과 20mol% 이하, 구체적으로 1mol% 내지 20mol%, 1mol% 내지 10mol%로 포함할 수 있다. 또한, 화학식 1의 실록산 수지는 (R1SiO3 /2), (R2R3SiO2 / 2)을 위한 각각의 실리콘 단량체의 비율을 조절하여 제조됨으로써, 윈도우 필름의 경도를 높이고, 경도와 유연성의 조절을 용이하게 할 수 있다.
구체적으로, 화학식 1에서, R4는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10의 알킬렌기 또는 (R6-O-)m-R7(R6 및 R7은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C2내지 C5의 알킬렌기, m은 1 내지 5의 정수), 더 구체적으로 프로필렌기, 부틸렌기, (CH2CH2-O-)-CH2CH2, (CH2CH2-O-)2-CH2CH2, (CH2CH2-O-)3-CH2 CH2 등이 될 수 있다.
구체적으로, 화학식 1에서, R5는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬렌기, 예를 들면 프로필렌기, n은 2 내지 4의 정수, 예를 들면 2, 3, 또는 4가 될 수 있다.
화학식 1의 R1은 윈도우 필름용 조성물에 가교성을 제공하고 윈도우 필름의 말림을 낮출 수 있다. 구체적으로, R1은 지환식 에폭시기 함유 작용기, 글리시딜기 함유 작용기, 더 구체적으로, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸기, (3,4-에폭시시클로헥실)에틸기, 3-글리시독시프로필기 등이 될 수 있다. R1은 (메트)아크릴옥시기 함유 작용기, 더 구체적으로 (메트)아크릴옥시프로필기, (메트)아크릴옥시에틸기 등이 될 수 있다. 이를 통해, 윈도우 필름의 경도 및 유연성을 높이고, 말림을 낮추는 효과가 더 클 수 있다.
화학식 1의 R2 및 R3은 가교성을 제공하고, 윈도우 필름의 경도 및 유연성을 높이고, 말림을 낮추며, 윈도우 필름용 조성물의 코팅성을 좋게 하여 필름의 외관을 좋게 할 수 있다. 구체적으로, R2 및 R3은 지환식 에폭시기 함유 작용기, 더 구체적으로, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸기, (3,4-에폭시시클로헥실)에틸기, (메트)아크릴옥시기 함유 작용기, 더 구체적으로 (메트)아크릴옥시프로필기, (메트)아크릴옥시에틸기, 메틸기 또는 에틸기 등의 비치환된 C1 내지 C5의 알킬기 등이 될 수 있다.
구체적으로, 화학식 1에서, 0.80≤x≤0.99, y=0, 0.01≤z≤0.20, x+y+z=1, 더 구체적으로 0.90≤x≤0.99, y=0, 0.01≤z≤0.10, x+y+z=1이 될 수 있다. 또한, 화학식 1에서, x=0, 0.80≤y≤0.99, 0.01≤z≤0.20, x+y+z=1, 더 구체적으로 x=0, 0.90≤y≤0.99, 0.01≤z≤0.10, x+y+z=1이 될 수 있다. 상기 범위에서, 윈도우 필름의 경도, 유연성 및 외관이 좋고 내충격성이 우수할 수 있다.
구체적으로, 화학식 1의 실록산 수지는 하기 화학식 1-1 내지 1-6 중 어느 하나를 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다:
<화학식 1-1>
(EcSiO3/2)x(O3/2Si-C3H6-NHC(=O)-O-C4H8-O-(C=O)NH-C3H6-SiO3/2)z
<화학식 1-2>
(EcSiO3/2)x(O3/2Si-C3H6-NHC(=O)-O-(CH2CH2O)2-CH2CH2-O-(C=O)NH-C3H6-SiO3/2)z
<화학식 1-3>
((메트)아크릴옥시-PrSiO3/2)x(O3/ 2Si-C3H6-NHC(=O)-O-C4H8-O-(C=O)NH-C3H6-SiO3 / 2)z
<화학식 1-4>
((메트)아크릴옥시-PrSiO3/2)x(O3/ 2Si-C3H6-NHC(=O)-O-(CH2CH2O)2-CH2CH2-O-(C=O)NH-C3H6-SiO3/2)z
<화학식 1-5>
(GpSiO3/2)x(O3/2Si-C3H6-NHC(=O)-O-C4H8-O-(C=O)NH-C3H6-SiO3/2)z
<화학식 1-6>
(GpSiO3/2)x(O3/2Si-C3H6-NHC(=O)-O-(CH2CH2O)2-CH2CH2-O-(C=O)NH-C3H6-SiO3/2)z
(상기 화학식 1-1 내지 1-6에서, x, y, z는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다).
화학식 1의 실록산 수지는 중량평균분자량이 5,000 내지 100,000, 구체적으로 5,000 내지 25,000이 될 수 있다. 상기 범위에서 실록산 수지의 제조가 용이하고 경도 및 유연성이 우수할 수 있다. 화학식 1의 실록산 수지는 다분산도(PDI)가 1.0 내지 3.0, 구체적으로 1.5 내지 2.5가 될 수 있다. 상기 범위에서 윈도우 필름용 조성물의 도공성이 좋고 코팅 물성이 안정적인 효과가 있을 수 있다.
화학식 1의 실록산 수지는 하나 이상의 (R1SiO3 /2), 하나 이상의 (R2R3SiO2 /2), 하나 이상의 (R4-[-O-(C=O)NH-R5-SiO3 / 2]n)을 포함할 수 있다. 화학식 1의 실록산 수지는 단독 또는 2종 이상 혼합하여 윈도우 필름용 조성물에 포함될 수 있다.
화학식 1의 실록산 수지는 제1실리콘 단량체와 제2실리콘 단량체 중 하나 이상; 및 제3실리콘 단량체를 포함하는 단량체 혼합물을 가수분해 및 축합 반응시켜 제조될 수 있다.
제1실리콘 단량체는 상기 화학식 1의 R1기를 갖는 실란 화합물이 될 수 있다. 구체적으로, 제1실리콘 단량체는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다:
<화학식 2>
SiR1R8R9R10
(상기 화학식 2에서, R1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고, R8, R9 및 R10은 각각 독립적으로, 할로겐, 수산기 또는 C1 내지 C10의 알콕시기이다). 더 구체적으로, 제1실리콘 단량체는 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란 등이 될 수 있다.
제2실리콘 단량체는 상기 화학식 1의 R2 및 R3을 갖는 실란 화합물이 될 수 있다. 구체적으로, 제2실리콘 단량체는 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다: 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다:
<화학식 3>
SiR2R3R11R12
(상기 화학식 3에서, R2 및 R3은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고, R11 및 R12는 각각 독립적으로, 할로겐, 수산기 또는 C1 내지 C10의 알콕시기이다). 더 구체적으로, 제2실리콘 단량체는 디메틸디메톡시실란, 디에틸메톡시에톡시실란, 에틸메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸디메톡시실란 등이 될 수 있다.
제3실리콘 단량체는 하기 화학식 4로 표시될 수 있고, 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함될 수 있다:
<화학식 4>
R4-[-O-(C=O)NH-R5-SiR13R14R15]n
(상기 화학식 4에서, R4, R5, n은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고, R13, R14, R15은 각각 독립적으로 할로겐, 수산기 또는 C1 내지 C10의 알콕시기이다).
제3실리콘 단량체는 상업적으로 판매되는 제품을 사용할 수도 있고 또는 합성에 의해 얻을 수 있다. 예를 들면, 제3실리콘 단량체는 OH기를 2개 내지 4개 갖는 폴리올과, 이소시아네이트기를 갖는 트리알콕시실란을 반응시켜 제조될 수 있다. 반응 수율을 높이고 반응을 촉매하기 위한 촉매로 주석 촉매 예를 들면 디부틸틴디라우레이트 등을 사용할 수 있다. 상기 폴리올은 프로판디올, 부탄디올, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜 등이 될 수 있다. 상기 이소시아네이트기를 갖는 트리알콕시실란은 이소시아네이토프로필트리에톡시실란 등이 될 수 있다. 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
단량체의 가수분해 및 축합 반응은 통상의 실록산 수지의 제조 방법에 따라 수행될 수 있다. 가수분해는 단량체 혼합물을 물 및 소정의 산, 염기 중 하나 이상의 혼합물에서 반응시키는 것을 포함할 수 있다. 구체적으로, 산은 아세트산, 포름산, 염산, 염기는 NaOH, KOH, K2CO3 등이 사용될 수 있다. 가수분해는 20℃ 내지 100℃에서 10분 내지 7시간 동안 수행될 수 있다. 상기 범위에서 가수분해 효율을 높일 수 있다. 축합 반응은 가수분해와 동일 또는 상이한 조건에서 20℃ 내지 100℃에서 10분 내지 12시간 동안 수행될 수 있다. 상기 범위에서 축합 반응 효율을 높일 수 있다.
가교제는 가교성 작용기를 함유함으로써 윈도우 필름의 경도를 더 높일 수 있다. 가교제는 윈도우 필름의 유연성을 더 높일 수 있다. 구체적으로, 가교제는 에폭시기를 갖는 모노머, (메트)아크릴기를 갖는 모노머, (메트)아크릴옥시기를 갖는 모노머 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 화학식 1에서y=0인 경우, 가교제로 에폭시기를 갖는 모노머를 사용할 수 있다. 상기 화학식 1에서 x=0인 경우, 가교제로 (메트)아크릴기를 갖는 모노머, (메트)아크릴옥시기를 갖는 모노머 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
에폭시기를 갖는 모노머는 비-고리형 지방족 에폭시 모노머, 고리형 지방족 에폭시 모노머, 방향족 에폭시 모노머, 수소 첨가된 방향족 에폭시 모노머 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
비-고리형 지방족 에폭시 모노머는 1,4-부탄디올디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세린트리글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린 등의 지방족 다가 알코올에 1종 또는 2종 이상의 알킬렌옥시드를 부가함으로써 얻어지는 폴리에테르폴리올의 폴리글리시딜에테르류; 지방족 장쇄 이염기산의 디글리시딜에스테르류; 지방족 고급 알코올의 모노글리시딜에테르류; 고급 지방산의 글리시딜에테르류; 에폭시화 대두유; 에폭시스테아르산부틸; 에폭시스테아르산옥틸; 에폭시화아마인유; 에폭시화 폴리부타디엔 등을 들 수 있다.
고리형 지방족 에폭시 모노머는 지환식기에 1개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물로서, 구체적으로 지환족 에폭시 카르복실레이트, 지환족 에폭시 (메트)아크릴레이트 등을 포함할 수 있다. 더 구체적으로, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 디글리시딜 1,2-시클로헥산디카르복실레이트, 2-(3,4-에폭시시클로헥실-5,5-스피로-3,4-에폭시)시클로헥산-메타-디옥산, 비스, 비스(3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실)아디페이트, 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸-3',4'-에폭시-6'-메틸시클로헥산카르복실레이트, ε-카프로락톤 변성 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 트리메틸카프로락톤 변성 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트, β-메틸-δ-발레로락톤 변성 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3'4,'-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 1,4-시클로헥산디메탄올 비스(3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트), 에틸렌글리콜의 디(3,4-에폭시시클로헥실메틸)에테르, 에틸렌비스(3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트)), 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메트)아크릴레이트, 비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸)아디페이트, 4-비닐시클로헥센다이옥시드, 비닐시클로헥센모노옥시드 등을 들 수 있다.
방향족 에폭시 모노머는 비스페놀 A의 디글리시딜에테르, 비스페놀 F의 디글리시딜 에테르, 비스페놀 S의 디글리시딜 에테르 등과 같은 비스페놀형 에폭시 수지; 페놀 노볼락 에폭시 수지, 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 히드록시벤즈알데히드페놀노볼락에폭시 수지와 같은 노볼락형 에폭시 수지; 테트라히드록시페닐메탄의 글리시딜 에테르, 테트라히드록시벤조페논의 글리시딜 에테르, 에폭시화 폴리비닐 페놀과 같은 다관능형의 에폭시 수지 등을 포함할 수 있다.
수소 첨가된 방향족 에폭시 모노머는 방향족 에폭시 모노머를 촉매 존재 하에 가압 하에서 선택적으로 수소화 반응을 행하여 얻어지는 모노머를 의미한다. 수소 첨가된 방향족 에폭시 모노머를 위한 방향족 에폭시 모노머는 상술한 방향족 에폭시 모노머를 포함할 수 있다.
(메트)아크릴기를 갖는 모노머, (메트)아크릴옥시기를 갖는 모노머는 1개 이상 바람직하게는 2개 이상, 2개 내지 6개의 (메트)아크릴기 또는 (메트)아크릴옥시기를 갖는 모노머를 포함할 수 있다. 예를 들면, (메트)아크릴기를 갖는 모노머, (메트)아크릴옥시기를 갖는 모노머는 1,4-부탄디올 디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜아디페이트 디(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐 디(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐 디(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 디(메트)아크릴레이트, 디(메트)아크릴록시 에틸 이소시아누레이트, 알릴화 시클로헥실 디(메트)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올(메트)아크릴레이트, 디메틸롤 디시클로펜탄디(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 헥사히드로프탈산 디(메트)아크릴레이트, 트리시클로데칸 디메탄올(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸프로판 디(메트)아크릴레이트, 아다만탄(adamantane) 디(메트)아크릴레이트 또는 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 등과 같은 2관능성 (메트)아크릴레이트; 트리메틸롤프로판 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 트리(메트)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리(메트)아크릴레이트, 에톡시레이티드 (6) 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 에톡시레이티드 (9) 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트 등을 포함하는 에틸렌옥시드 변성 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 트리메틸롤프로판 트리(메트)아크릴레이트, 3 관능형 우레탄 (메트)아크릴레이트 또는 트리스(메트)아크릴록시에틸이소시아누레이트 등의 3관능형 (메트)아크릴레이트; 디글리세린 테트라(메트)아크릴레이트 또는 펜타에리쓰리톨테트라(메트)아크릴레이트 등의 4관능형 (메트)아크릴레이트; 디펜타에리쓰리톨 펜타(메트)아크릴레이트 등의 5관능형 (메트)아크릴레이트; 및 디펜타에리쓰리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리쓰리톨 헥사(메트)아크릴레이트 또는 우레탄 (메트)아크릴레이트(ex. 이소시아네이트 단량체 및 트리메틸롤프로판 트리(메트)아크릴레이트의 반응물 등의 6관능형 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
가교제는 화학식 1의 실록산 수지 100중량부에 대해 0.1중량부 내지 50중량부, 구체적으로 1중량부 내지 40중량부, 더 구체적으로 5중량부 내지 30중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 윈도우 필름의 유연성과 경도가 높아지는 효과가 있을 수 있다.
개시제는 화학식 1의 실록산 수지와 가교제를 경화시킬 수 있다. 개시제는 광양이온 개시제, 광라디칼 개시제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 개시제는 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
광양이온 개시제는 당업자에게 통상적으로 알려진 것을 사용할 수 있다. 구체적으로, 광양이온 개시제는 양이온과 음이온을 포함하는 오늄염(onium salt) 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 양이온은 디페닐요오드늄, 4-메톡시디페닐요오드늄, 비스(4-메틸페닐)요오드늄, 비스(4-터트-부틸페닐)요오드늄, 비스(도데실페닐)요오드늄, (4-메틸페닐)[(4-(2-메틸프로필)페닐)요오드늄 등의 디아릴요오드늄, 트리페닐술포늄, 디페닐-4-티오페닐페닐술포늄, 디페닐-4-티오페녹시페닐술포늄 등의 트리아릴술포늄, 비스[4-(디페닐술포니오)페닐]술피드 등을 들 수 있다. 구체적으로, 음이온은 헥사플루오로포스페이트(PF6 -), 테트라플루오로보레이트(BF4 -), 헥사플루오로안티모네이트(SbF6 -), 헥사플루오로아르세네이트(AsF6 -), 헥사클로로안티모네이트(SbCl6 -) 등을 들 수 있다.
광라디칼 개시제는 당업자에게 통상적으로 알려진 것을 사용할 수 있다. 구체적으로, 광라디칼 개시제는 히드록시케톤계, 티오크산톤계, 인계, 트리아진계, 아세토페논계, 벤조페논계, 벤조인계, 옥심계 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 광라디칼 개시제는 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥시드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐-포스핀옥시드, 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르, 벤조인 n-부틸에테르, 벤조인 이소부틸에테르, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2'-디에톡시 아세토페논, 2,2'-디부톡시 아세토페논, 2-히드록시-2-메틸 프로피오페논, p-t-부틸 트리클로로 아세토페논, p-t-부틸 디클로로 아세토페논, 4-클로로 아세토페논, 2,2'-디클로로-4-페녹시 아세토페논, 등의 아세토페논 화합물, 디메틸아미노 아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1온, 2-벤질-2-디메틸 아미노-1-(4-모폴리노 페닐)-부탄-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰포리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4논시디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티오잔톤, 2-에틸티오잔톤, 2-클로로티오잔톤, 2,4-디메틸티오잔톤, 2,4-디에틸티오잔톤, 벤질디메틸케탈, 아세토페논 디메틸케탈, p-디메틸아미노 안식향산 에스테르, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판논] 등을 들 수 있다.
개시제는 화학식 1의 실록산 수지 100중량부에 대해 0.01중량부 내지 10중량부, 구체적으로 1중량부 내지 5중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 실록산 수지가 충분히 경화될 수 있고, 잔량의 개시제가 남아서 윈도우 필름의 투명도 및 내광신뢰성이 저하되는 것을 막을 수 있다.
본 실시예에 따른 윈도우 필름용 조성물은 나노입자를 더 포함할 수 있다.
나노입자는 윈도우 필름의 경도를 더 높일 수 있다. 나노입자는 실리카, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화티타늄 중 하나 이상을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 나노입자는 실록산 수지와의 혼합을 위해 실리콘(silicone) 화합물로 표면의 일부 또는 전부가 표면 처리될 수도 있다. 나노입자는 형상, 크기에 제한을 두지 않는다. 구체적으로, 나노입자는 구형, 판상형, 무정형 등의 형상의 입자를 포함할 수 있다. 나노입자는 평균 입경이 1nm 내지 200nm, 구체적으로 10nm 내지 50nm가 될 수 있다. 상기 범위에서 윈도우 필름의 표면 조도와 투명성에 영향을 주지 않고 윈도우 필름의 경도를 높일 수 있다. 나노입자는 화학식 1의 실록산 수지 100중량부에 대해 0.1중량부 내지 60중량부, 구체적으로 10 중량부 내지 50중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 윈도우 필름의 표면 조도와 투명성에 영향을 주지 않고 윈도우 필름의 경도를 높일 수 있다.
본 실시예에 따른 윈도우 필름용 조성물은 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제는 윈도우 필름에 추가적인 기능을 제공할 수 있다. 첨가제는 윈도우 필름에 통상적으로 첨가되는 첨가제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 첨가제는UV 흡수제, 반응 억제제, 접착성 향상제, 요변성 부여제, 도전성 부여제, 색소 조정제, 안정화제, 대전방지제, 산화방지제, 레벨링제 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 반응 억제제는 에티닐시클로헥산을 포함할 수 있다. 접착성 향상제는 에폭시 또는 알콕시실릴기를 갖는 실란 화합물을 포함할 수 있다. 요변성 부여제는 연무상 실리카 등을 포함할 수 있다. 도전성 부여제는 은, 구리 알루미늄 등의 금속 분말을 포함할 수 있다. 색소 조정제는 안료, 염료 등을 포함할 수 있다. UV 흡수제는 윈도우 필름의 내광 신뢰성을 높일 수 있다. UV 흡수제는 당업자에게 알려진 통상의 흡수제를 사용할 수 있다. 구체적으로, UV 흡수제는 트리아진계, 벤즈이미다졸계, 벤조페논계, 벤조트리아졸계 중 하나 이상의 UV 흡수제를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 첨가제는 화학식 1의 실록산 수지 100중량부에 대해 0.01중량부 내지 5중량부, 구체적으로 0.1중량부 내지 2.5중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 윈도우 필름의 경도와 유연성을 좋게 하고 첨가제 효과를 구현할 수 있다.
본 실시예에 따른 윈도우 필름용 조성물은 코팅성, 도공성 또는 가공성을 용이하게 하기 위해 용제를 더 포함할 수도 있다. 용제는 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 중 하나 이상을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
본 실시예에 따른 윈도우 필름용 조성물은 25℃에서 점도가 50cP 내지 2000cP가 될 수 있다. 상기 범위에서 윈도우 필름의 형성이 용이할 수 있다.
이하, 도 1을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 윈도우 필름을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 윈도우 필름의 단면도이다.
도 1을 참고하면, 플렉시블 윈도우 필름 (100)은 기재층(110)과 코팅층(120)을 포함하고, 코팅층(120)은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 필름용 조성물로 형성될 수 있다.
기재층(110)은 플렉시블 윈도우 필름(100)과 코팅층(120)을 지지하여 플렉시블 윈도우 필름(100)의 기계적 강도를 높일 수 있다. 기재층(110)은 점착층 등에 의해 디스플레이부, 터치스크린패널, 또는 편광판 상에 부착될 수 있다.
기재층(110)은 광학적으로 투명하고 플렉시블한 수지로 형성될 수 있다. 예를 들면 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리이미드 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리메틸메타아크릴레이트 등을 포함하는 폴리(메트)아크릴레이트 수지, 시클로올레핀폴리머 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 수지는 기재층(110)에 단독 또는 혼합하여 포함될 수 있다.
기재층(110)은 두께가 10㎛ 내지 200㎛, 구체적으로 20㎛ 내지 150㎛, 더 구체적으로 30㎛ 내지 100㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 플렉시블 윈도우 필름에 사용될 수 있다.
코팅층(120)은 기재층(110) 상에 형성되어 기재층(110)과 디스플레이부, 터치스크린패널 또는 편광판을 보호하고, 고유연성과 고경도를 가져 플렉시블 디스플레이 장치에 사용 가능하게 할 수 있다.
코팅층(120)은 두께가 5㎛ 내지 100㎛, 구체적으로 10㎛ 내지 80㎛, 더 구체적으로 10㎛ 내지 50㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 플렉시블 윈도우 필름에 사용될 수 있고, 윈도우 필름의 경도가 좋을 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 코팅층(120)의 다른 일면에는 반사 방지층, 방현성층, 하드코팅층 등의 기능성 표면층이 더 형성되어 플렉시블 윈도우 필름에 추가적인 기능을 제공할 수 있다. 또한, 도 1에서 도시되지 않았지만, 기재층(110)의 다른 일면에 코팅층(120)이 더 형성될 수도 있다.
플렉시블 윈도우 필름(100)은 광학적으로 투명하여 투명 디스플레이 장치에 사용할 수 있다. 구체적으로, 플렉시블 윈도우 필름(100)은 가시광 영역 구체적으로 파장 400nm 내지 800nm에서 헤이즈가 3% 이하 구체적으로 2% 이하, 1% 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서 플렉시블 윈도우 필름으로 사용할 수 있다.
플렉시블 윈도우 필름(100)은 연필경도가 3H 이상, 인장 방향 곡률반경이 5.0mm 이하 압축 방향 곡률 반경이 2.5mm 미만이 될 수 있다. 상기 범위에서, 경도 및 유연성이 좋아 플렉시블 윈도우 필름으로 사용될 수 있다. 상기 "인장 방향 곡률반경"은 윈도우 필름 중 기재층이 곡률반경 측정용 지그에 접촉된 후 윈도우 필름을 기재층 쪽으로 폴딩하였을 때 측정되는 곡률반경이다. 상기 "압축 방향 곡률반경"은 윈도우 필름 중 윈도우 코팅층이 곡률반경 측정용 지그에 접촉된 후 윈도우 필름을 윈도우 코팅층 쪽으로 폴딩하였을 때 측정되는 곡률반경이다. 구체적으로, 플렉시블 윈도우 필름(100)은 연필경도가 3H 내지 9H이고, 인장 방향 곡률반경이 2mm 이하, 0.1mm 내지 2mm이고, 압축 방향 곡률반경이 1.0mm 이하가 될 수 있다.
플렉시블 윈도우 필름(100)은 하기 PEN DROP TEST에 의할 때 내충격성은 5cm 이상이 될 수 있다. 상기 범위에서, 내충격성이 좋아서 OLED 패널에 장착시 패널 손상이 없도록 할 수 있다. 이때 상기 OLED 패널은 당업자에게 통상적으로 사용되는 OELD 패널을 포함할 수 있다. 예를 들면 내충격성은 5mm 내지 20mm가 될 수 있다.
플렉시블 윈도우 필름(100)은 두께가 50㎛ 내지 300㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 플렉시블 윈도우 필름으로 사용할 수 있다.
플렉시블 윈도우 필름(100)은 기재층(110) 상에 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 필름용 조성물을 코팅하고 경화시키는 단계를 포함하는 플렉시블 윈도우 필름의 제조 방법에 의해 제조될 수 있다.
윈도우 필름용 조성물을 기재층(110) 상에 코팅하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면 바코팅, 스핀코팅, 딥코팅, 롤코팅, 플로우코팅, 다이코팅 등이 될 수 있다. 윈도우 필름용 조성물을 기재층(110) 상에 5㎛ 내지 100㎛ 두께로 코팅할 수 있다. 상기 범위에서 원하는 코팅층을 확보할 수 있고 경도 및 유연성, 신뢰성이 우수한 효과가 있을 수 있다.
경화는 윈도우 필름용 조성물을 경화시켜 코팅층을 형성하는 것으로, 광경화, 열경화 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 광경화는 파장 400nm 이하에서 10 mJ/cm2 내지 1000mJ/cm2의 광량으로 조사하는 것을 포함할 수 있다. 열경화는 40℃ 내지 200℃에서 1시간 내지 30시간 동안 처리하는 것을 포함할 수 있다. 상기 범위에서 윈도우 필름용 조성물이 충분히 경화될 수 있다. 예를 들면, 광경화시킨 후 열경화시킬 수 있는데, 그 결과 코팅층의 경도를 보다 높일 수 있다.
윈도우 필름용 조성물을 기재층(110) 상에 코팅한 후 경화시키기 전에, 윈도우 필름용 조성물을 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 건조시킨 후 경화시킴으로써 장시간의 광경화, 열경화로 인해 코팅층의 표면 조도가 높아지는 것을 막을 수 있다. 건조는 40℃ 내지 200℃에서 1분 내지 30시간 동안 수행될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
이하, 도 2를 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 윈도우 필름을 설명한다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 윈도우 필름의 단면도이다.
도 2를 참고하면, 플렉시블 윈도우 필름(200)은 기재층(110), 기재층(110) 일면에 형성된 코팅층(120), 및 기재층(110) 타면에 형성된 점착층(130)을 포함하고, 코팅층(120)은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 필름용 조성물로 형성될 수 있다.
기재층(110) 타면에 점착층(130)이 더 형성됨으로써 플렉시블 윈도우 필름과 터치스크린패널, 편광판, 또는 디스플레이부 간의 점착을 용이하게 할 수 있다. 점착층이 더 형성된 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 윈도우 필름과 실질적으로 동일하다. 이에, 이하에서는 점착층(130)에 대해서만 설명한다.
점착층(130)은 플렉시블 윈도우 필름(200)의 하부에 배치될 수 있는 편광판, 터치스크린패널, 또는 디스플레이부를 점착시키는 것으로, 점착층용 조성물로 형성될 수 있다. 구체적으로, 점착층(130)은 (메트)아크릴계 수지, 우레탄 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지 등의 점착성 수지, 경화제, 광개시제, 실란커플링제를 포함하는 점착층용 조성물로 형성될 수 있다.
(메트)아크릴계 수지는 알킬기, 수산기, 방향족기, 카르복시산기, 지환족기, 헤테로지환족기 등을 갖는 (메트)아크릴계 공중합체로 통상의 (메트)아크릴계 공중합체를 포함할 수 있다. 구체적으로, C1 내지 C10의 비치환된 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 모노머, 1개 이상의 수산기를 갖는 C1 내지 C10의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 모노머, C6 내지 C20의 방향족기를 갖는 (메트)아크릴계 모노머, 카르복시산기를 갖는 (메트)아크릴계 모노머, C3 내지 C20의 지환족기를 갖는 (메트)아크릴계 모노머, 질소(N), 산소(O), 황(S) 중 하나 이상을 갖는 C3 내지 C10의 헤테로지환족기를 갖는 (메트)아크릴계 모노머 중 하나 이상을 포함하는 단량체 혼합물로 형성될 수 있다.
경화제는 다관능성 (메트)아크릴레이트로서 헥산디올디아크릴레이트 등의 2관능 (메트)아크릴레이트; 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트의 3관능 (메트)아크릴레이트; 펜타에리스리톨테트라(메트)아크릴레이트 등의 4관능 (메트)아크릴레이트; 디펜타에리스리톨펜타(메트)아크릴레이트 등의 5관능 (메트)아크릴레이트; 디펜타에리스리톨헥사(메트)아크릴레이트 등의 6관능 (메트)아크릴레이트를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
광개시제는 통상의 광개시제로서 상술한 광라디칼 개시제를 포함할 수 있다.
실란커플링제는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 등의 에폭시기를 갖는 실란 커플링제 등을 포함할 수 있다.
점착층용 조성물은 (메트)아크릴계 수지 100중량부, 경화제 0.1중량부 내지 30중량부, 광개시제 0.1중량부 내지 10중량부, 실란커플링제 0.1중량부 내지 20중량부를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 플렉시블 윈도우 필름이 디스플레이부, 터치스크린패널 또는 편광판 상에 잘 부착될 수 있다.
점착층(130)은 두께가 10㎛ 내지 100㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 플렉시블 윈도우 필름과 편광판 등의 광학소자를 충분히 점착시킬 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 윈도우 필름을 설명한다. 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 윈도우 필름의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 플렉시블 윈도우 필름(150)은 기재층(110) 대신에 기재층(110A)를 포함하는 점을 제외하고는, 본 실시예에 따른 플렉시블 윈도우 필름(100)과 실질적으로 동일하다.
기재층(110A)은 제1필름(110a), 제2필름(110b), 및 제1필름(110a)과 제2필름(110b) 사이에 형성된 점착층(110c)을 포함한다. 기재층(110A)을 포함함으로써, 플렉시블 윈도우 필름은 유연성이 우수해지고 기재층(110)을 사용하는 경우 대비 내충격성이 더욱더 개선되는 효과가 있을 수 있다.
제1필름(110a), 제2필름(110b)은 각각 플렉시블 윈도우 필름(150)을 지지할 수 있다. 제1필름(110a), 제2필름(110b)은 각각 상기 광학적으로 투명하고 플렉시블한 수지로 형성될 수 있다. 제1필름(110a), 제2필름(110b)은 동일 또는 이종의 수지로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1필름(110a), 제2필름(110b)은 각각 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리이미드 수지, 폴리(메트)아크릴레이트 수지, 시클릭올레핀폴리머 수지 중 하나 이상의 수지로 형성된 필름일 수 있다.
제1필름(110a), 제2필름(110b)은 두께가 다르거나 동일할 수 있다. 제1필름(110a), 제2필름(110b)은 각각 두께가 10㎛ 내지 100㎛, 바람직하게는 30㎛ 내지 50㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 유연성과 내충격성이 우수한 효과가 있을 수 있다.
기재층(110A)은 두께가 10㎛ 내지 275㎛, 구체적으로 20㎛ 내지 200㎛, 더 구체적으로 50 ㎛ 내지 110㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 플렉시블 윈도우 필름에 사용될 수 있다.
도 3은 제2필름(110b)에 코팅층(120)이 직접적으로 형성된 경우를 나타낸 것이나, 제1필름(110a)에 코팅층(120)이 직접적으로 형성된 경우 즉 제2필름(110b), 점착층(110c), 제1필름(110a), 코팅층(120)이 순차적으로 형성된 경우도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
점착층(110c)은 제1필름(110a), 제2필름(110b) 사이에 형성되어 이들을 서로 점착시킬 수 있다. 점착층(110c)은 윈도우 필름의 반복 폴딩시 굴곡 신뢰성을 높일 수 있고, 윈도우 필름의 충격 강도를 높일 수 있다.
점착층(110c)은 25℃에서 모듈러스가 10kPa 내지 1000kPa가 될 수 있다. 상기 범위에서, 윈도우 필름의 내충격성을 높일 수 있고, 상온에서 윈도우 필름의 1회 또는 반복적인 폴딩에서도 신뢰성이 좋을 수 있다. 바람직하게는 점착층(120)은 25℃에서 모듈러스가 10kPa 내지 800kPa가 될 수 있다.
점착층(110c)은 80℃에서 모듈러스가 10kPa 내지 1000kPa가 될 수 있다. 상기 범위에서, 윈도우 필름의 내충격성을 높일 수 있고, 고온 고습에서 윈도우 필름의 1회 또는 반복적인 폴딩에서도 신뢰성이 좋을 수 있다. 바람직하게는 점착층(110c)은 80℃에서 모듈러스가 10kPa 내지 800kPa가 될 수 있다.
점착층(110c)은 -20℃에서 모듈러스가 10kPa 내지 1000kPa가 될 수 있다. 상기 범위에서, 윈도우 필름의 내충격성을 높일 수 있고, 저온에서 윈도우 필름의 1회 또는 반복적인 폴딩에서도 신뢰성이 좋을 수 있다. 바람직하게는 점착층(110c)은 -20℃에서 모듈러스가 10kPa 내지 500kPa가 될 수 있다.
점착층(110c)은 두께가 10㎛ 내지 75㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 유연성과 내충격성이 우수한 효과가 있을 수 있다. 바람직하게는, 점착층(110c)은 두께가 10㎛ 내지 50㎛, 10㎛ 내지 30㎛가 될 수 있다.
점착층(110c)은 투명 점착제 조성물(Optical Clear Adhesive, OCA)로 형성될 수 있다. 점착층(110c)은 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 공중합체를 위한 단량체 혼합물; 개시제; 및 매크로모노머와 유기 나노입자 중 하나 이상을 포함하는 점착층용 조성물로 형성될 수 있다. 단량체 혼합물은 중합이 전혀 되지 않은 단량체 혼합물 상태로 점착제 조성물에 포함될 수도 있으나 단량체 혼합물이 일부 부분 중합된 부분 중합체로 포함될 수도 있다. 바람직하게는, 점착층용 조성물은 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 공중합체를 위한 단량체 혼합물; 개시제; 및 유기 나노입자를 포함할 수 있다.
상기 단량체 혼합물은 수산기 함유 (메트)아크릴레이트 및 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트로 구성될 수 있다.
수산기 함유 (메트)아크릴레이트는 점착층의 점착력을 제공할 수 있다. 수산기 함유 (메트)아크릴레이트는 1개 이상의 수산기를 함유하는 (메트)아크릴레이트일 수 있다. 예를 들면, 수산기 함유 (메트)아크릴레이트는 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메트)아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디메탄올 모노 (메트)아크릴레이트, 1-클로로-2-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 모노(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글라이콜 모노(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올에탄 디(메트)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페닐옥시프로필(메트)아크릴레이트, 4-히드록시사이클로펜틸(메트)아크릴레이트, 4-히드록시사이클로헥실 (메트)아크릴레이트 및 사이클로헥산디메탄올 모노(메트)아크릴레이트 중 1종 이상일 수 있다. 수산기 함유 (메트)아크릴레이트는 상기 수산기 함유 (메트)아크릴레이트 및 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 총합 중 5중량% 내지 40중량%, 예를 들면 8중량% 내지 30중량%, 10중량% 내지 30중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 점착층의 접착력 및 내구 신뢰성이 더욱 향상될 수 있다.
알킬기 함유 (메트)아크릴레이트는 공중합체가 되어 점착층의 매트릭스를 형성할 수 있다. 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형의 알킬 (메트)아크릴산 에스테르를 포함할 수 있다. 예를 들면, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, t-부틸 (메트)아크릴레이트, iso-부틸 (메트)아크릴레이트, 펜틸 (메트)아크릴레이트, 헥실 (메트)아크릴레이트, 헵틸 (메트)아크릴레이트, 에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 옥틸 (메트)아크릴레이트, 이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 노닐 (메트)아크릴레이트, 데실 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트 및 이소보닐 (메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트는 상기 수산기 함유 (메트)아크릴레이트 및 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 총합 중 60중량% 내지 95중량%, 예를 들면 65중량% 내지 92중량%, 68중량% 내지 90중량%, 70중량% 내지 90중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 점착층의 접착력 및 내구 신뢰성이 더욱 향상될 수 있다.
상기 단량체 혼합물은 공중합성 단량체를 더 포함할 수 있다. 공중합성 단량체는 (메트)아크릴계 공중합체에 포함되어, (메트)아크릴계 공중합체, 점착제 조성물 또는 점착층에 추가적인 효과를 제공할 수 있다. 공중합성 단량체는 수산기 함유 (메트)아크릴레이트와 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트와 다른 단량체로서, 에틸렌 옥사이드를 갖는 단량체, 프로필렌 옥사이드를 갖는 단량체, 아민기를 갖는 단량체, 알콕시기를 갖는 단량체, 인산기를 갖는 단량체, 설폰산기를 갖는 단량체, 페닐기를 갖는 단량체, 실란기를 갖는 단량체, 카르복시산기를 갖는 단량체, 및 아미드기 함유 (메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
에틸렌 옥사이드를 갖는 단량체는 에틸렌옥사이드기(-CH2CH2O-)를 함유하는 (메트)아크릴레이트계 단량체를 1종 이상 사용할 수 있다. 예를 들어 폴리에틸렌 옥사이드 모노메틸 에터(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 옥사이드 모노에틸 에터(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 옥사이드 모노프로필 에터(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 옥사이드 모노부틸 에터(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 옥사이드 모노펜틸 에터(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 옥사이드 디메틸 에터(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 옥사이드 디에틸 에터(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 옥사이드 모노이소프로필 에터(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 옥사이드 모노이소부틸 에터(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 옥사이드 모노터트부틸 에터(메트)아크릴레이트 등의 폴리에틸렌 옥사이드 알킬에터(메트)아크릴레이트가 될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
프로필렌 옥사이드를 갖는 단량체는 폴리프로필렌 옥사이드 모노메틸 에터(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 옥사이드 모노에틸 에터(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 옥사이드 모노프로필 에터(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 옥사이드 모노부틸 에터(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 옥사이드 모노펜틸 에터(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 옥사이드 디메틸 에터(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 옥사이드 디에틸 에터(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 옥사이드 모노이소프로필 에터(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 옥사이드 모노이소부틸 에터(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 옥사이드 모노터트부틸 에터(메트)아크릴레이트 등의 폴리프로필렌 옥사이드 알킬에터 (메트)아크릴레이트가 될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
아민기를 갖는 단량체는 모노메틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 모노에틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 모노메틸아미노프로필 (메트)아크릴레이트, 모노에틸아미노프로필 (메트)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, N-tert-부틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴옥시에틸트라이메틸암모늄클로라이드 (메트)아크릴레이트 등의 아민기 함유 (메트)아크릴계 단량체가 될 수 있으나 반드시 이에 제한 되는 것은 아니다.
알콕시기를 갖는 단량체는 2-메톡시 에틸 (메트)아크릴레이트, 2-메톡시프로필 (메트)아크릴레이트, 2-에톡시프로필 (메트)아크릴레이트, 2-부톡시프로필 (메트)아크릴레이트, 2-메톡시펜틸 (메트)아크릴레이트, 2-에톡시펜틸 (메트)아크릴레이트, 2-부톡시헥실 (메트)아크릴레이트, 3-메톡시펜틸 (메트)아크릴레이트, 3-에톡시펜틸 (메트)아크릴레이트, 3-부톡시헥실 (메트)아크릴레이트가 될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
인산기를 갖는 단량체는 2-메트크릴로일옥시에틸다이페닐포스페이트 (메트)아크릴레이트, 트라이메트크릴로일옥시에틸포스페이트 (메트)아크릴레이트, 트라이아크릴로일옥시에틸포스페이트 (메트)아크릴레이트 등의 인산기를 갖는 아크릴계 단량체가 될 수 있으나, 반드시 이에 제한 되는 것은 아니다.
설폰산기를 갖는 단량체는 설포프로필(메트)아크릴레이트 나트륨, 2-설포에틸 (메트)아크릴레이트나트륨, 2-아크릴아미도-2-메틸프로페인설폰산 나트륨 등의 설폰산기를 갖는 아크릴계 단량체가 될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
페닐기를 갖는 단량체는 p-tert-부틸페닐(메트)아크릴레이트, o-바이페닐(메트)아크릴레이트, 페녹시에틸 (메트)아크릴레이트 등의 페닐기를 갖는 아크릴계 비닐 단량체가 가능하나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
실란기를 갖는 단량체는 2-아세토아세톡시에틸(메트)아크릴레이트, 비닐트라이메톡시실란, 비닐트라이에톡시실란, 비닐 트리스(2-메톡시에틸)실란, 비닐트라이아세톡시실란, (메트)아크릴로일옥시프로필트라이메톡시실란 등의 실란기를 지닌 비닐 단량체가 될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
카르복시산기를 갖는 단량체는 (메트)아크릴산, 2-카르복시에틸 (메트)아크릴레이트, 3-카르복시프로필 (메트)아크릴레이트, 4-카르복시부틸 (메트)아크릴레이트, 이타콘산, 크로톤산, 말레산, 푸마르산 및 무수 말레산 등이 될 수 있으나, 반드시 이들에 제한되는 것은 아니다.
아미드기 함유 (메트)아크릴레이트는 (메트)아크릴아미드, N-메틸(메트)아크릴아미드, N-메틸올(메트)아크릴아미드, N-메톡시메틸(메트)아크릴 아미드, N,N-메틸렌비스(메트)아크릴아미드, N-히드록시에틸(메트)아크릴아마이드, N,N-디에틸(메트)아크릴아미드 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
공중합성 단량체는 상기 수산기 함유 (메트)아크릴레이트 및 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 총합 100중량부에 대해 15 중량부 이하, 구체적으로 10 중량부 이하, 더욱 구체적으로는 0.05중량부 내지 8중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 점착제 조성물은 점착 필름의 접착력 및 리커버리성을 더욱 향상시킬 수 있다.
개시제는 상기 단량체 혼합물을 (메트)아크릴계 공중합체로 경화(부분 중합)하거나, 점성 액체를 필름으로 경화시키기 위해서 사용할 수 있다. 개시제는 광중합 개시제, 열중합 개시제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 광중합 개시제로서는, 광조사 등에 의한 경화 과정에서 하기 전술한 라디칼 중합성 화합물의 중합 반응을 유도할 수 있는 것이라면, 어느 것이나 사용할 수 있다. 예를 들면, 벤조인계, 히드록시 케톤계, 아미노케톤계 또는 포스핀 옥시드계 광개시제 등을 사용할 수 있다. 열중합 개시제는, 전술한 물성을 갖는 것이라면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 아조계 화합물, 과산화물계 화합물 또는 레독스(redox)계 화합물과 같은 통상의 개시제를 사용할 수 있다. 개시제는 (메트)아크릴계 공중합체를 구성하는 상기 수산기 함유 (메트)아크릴레이트 및 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 총합 100중량부에 대해 0.0001 중량부 내지 5중량부, 구체적으로 0.001 중량부 내지 3 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 경화 반응이 완전히 진행될 수 있고, 잔량의 개시제가 남아 투과율이 저하되는 것을 막을 수 있고, 또한 기포 발생을 낮출 수 있고 우수한 반응성을 가질 수 있다.
매크로모노머는 활성 에너지선에 의해 경화 가능한 작용기를 가져, 수산기 함유 (메트)아크릴레이트 및 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트와 중합될 수 있다. 구체적으로, 매크로모노머는 하기 화학식 5로 표시될 수 있다:
<화학식 5>
Figure 112017083259379-pat00001
(상기 화학식 5에서, R1은 수소 또는 메틸기, X는 단일 결합 또는 2가 결합기, Y는 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, iso-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 스티렌, (메트)아크릴로니트릴로부터 선택되는 1개 또는 2개 이상을 중합시켜 얻어지는 폴리머 쇄).
2가 결합기는 C1 내지 C10의 알킬렌기, C7 내지 C13의 아릴알킬렌기, C6 내지 C12의 아릴렌기, -NR2-(이때, R2는 수소, 또는 C1 내지 C5의 알킬기), COO-, -O-, -S-, -SO2NH-, -NHSO2-, -NHCOO-, -OCONH, 또는 복소환으로부터 유도되는 기 등이 될 수 있다.
또한, 2가 결합기는 하기 화학식 5a 내지 화학식 5d로 표시될 수 있다:
<화학식 5a>
Figure 112017083259379-pat00002
<화학식 5b>
Figure 112017083259379-pat00003
<화학식 5c>
Figure 112017083259379-pat00004
<화학식 5d>
Figure 112017083259379-pat00005
(상기 화학식 5a 내지 화학식 5d에서, *는 원소의 연결 부위)
매크로모노머는 시판품을 사용할 수 있다. 예를 들어, 말단이 메타크릴로일기이면서, Y에 해당되는 세그먼트가 메틸메타크릴레이트인 매크로모노머, Y에 해당되는 세그먼트가 세그먼트가 스티렌인 매크로모노머, Y에 해당되는 세그먼트가 세그먼트가 스티렌/아크릴로니트릴인 매크로모노머, Y에 해당되는 세그먼트가 세그먼트가 부틸아크릴레이트인 매크로모노머 등을 이용할 수 있다.
매크로모노머는 상기 수산기 함유 (메트)아크릴레이트 및 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 총합 100중량부에 대해 20중량부 이하, 구체적으로 0.1중량부 내지 20중량부, 0.1중량부 내지 10중량부, 0.5중량부 내지 5중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 점착층의 점탄성과 모듈러스 및 복원력의 균형을 이룰 수 있고, 점착층의 헤이즈 상승을 막을 수 있다.
유기 나노입자는 평균 입경이 10nm 내지 400nm, 구체적으로 10nm 내지 300nm, 더욱 구체적으로 30nm 내지 280nm, 더욱 구체적으로 50nm 내지 280nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 점착층의 폴딩에 영향을 주지 않으며, 가시광 영역에서 전광선 투과율이 90% 이상으로 점착층의 투명도가 좋을 수 있다.
유기 나노입자는 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 공중합체와의 굴절률 차이가 0.1 이하, 구체적으로 0 이상 0.05 이하, 구체적으로 0 이상 0.02 이하가 될 수 있다. 상기의 범위에서, 점착층의 투명도가 우수할 수 있다. 유기 나노입자는 굴절률이 1.35 내지 1.70, 구체적으로 1.40 내지 1.60이 될 수 있다. 상기 범위에서, 점착층의 투명도가 우수할 수 있다.
유기 나노입자는 코어-쉘 형을 비롯하여 비드(bead)형 등의 단순 나노입자 등도 포함될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 코어-쉘 형일 경우에, 상기 코어와 쉘은 하기 식 1을 만족할 수 있다: 즉, 코어와 쉘 모두 유기 물질인 나노입자일 수 있다. 상기와 같은 입자 형태를 가질 경우, 점착층의 폴딩성이 좋고, 탄성과 유연성의 발란스 물성에 효과가 있을 수 있다.
<식 1>
Tg(c) < Tg(s)
(상기 식 1에서 Tg(c)는 코어의 유리전이온도(단위:℃)이고, Tg(s)는 쉘의 유리전이온도(단위:℃)이다).
본 명세서에서 "쉘"은 유기 나노입자 중 최외곽층을 의미한다. 코어는 하나의 구형 입자일 수 있다. 그러나, 코어는 상기의 유리전이온도를 갖는다면 구형 입자를 감싸는 추가적인 층을 더 포함할 수도 있다.
구체적으로, 코어의 유리전이온도는 -150℃ 내지 10℃, 구체적으로 -150℃ 내지 -5℃, 더욱 구체적으로 -150℃ 내지 -20℃가 될 수 있다. 상기 범위에서 점착층의 저온 및/또는 상온 점탄성 효과가 있을 수 있다. 코어는 상기의 유리전이온도를 갖는 폴리알킬(메트)아크릴레이트, 폴리실록산 또는 폴리부타디엔 중 1 종 이상 포함할 수 있다.
폴리알킬(메트)아크릴레이트는 폴리메틸아크릴레이트, 폴리에틸아크릴레이트, 폴리프로필아크릴레이트, 폴리부틸아크릴레이트, 폴리이소프로필아크릴레이트, 폴리헥실아크릴레이트, 폴리헥실메타크릴레이트, 폴리에틸헥실아크릴레이트 및 폴리에틸헥실메타크릴레이트, 폴리실록산 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
폴리실록산은 예를 들어, 오가노실록산 (공)중합체가 될 수 있다. 오가노실록산 (공)중합체는 가교가 되지 않은 것을 사용할 수도 있고, 가교된 (공)중합체를 사용할 수도 있다. 내충격성, 착색성을 위해 가교상태의 오가노 실록산 (공)중합체를 사용할 수 있다. 이는 가교된 형태의 오가노실록산으로써, 구체적으로 가교된 디메틸실록산, 메틸페닐실록산, 디페닐실록산 또는 그 2 이상의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 2 이상의 오가노실록산이 공중합된 형태를 사용함으로써 굴절률 1.41~1.50를 조절할 수 있다.
오가노실록산 (공)중합체의 가교상태는 각종 유기 용매에 의해 용해되는 정도를 가지고 판단할 수 있다. 가교 상태가 심화될수록 용매에 의해 용해되는 정도가 작아진다. 가교 상태를 판단하기 위한 용매로는 아세톤이나 톨루엔 등을 사용할 수 있으며, 구체적으로 오가노실록산 (공)중합체는 아세톤이나 톨루엔에 의해 용해되지 않는 부분을 가질 수 있다. 오가노실록산 공중합체의 톨루엔에 대한 불용성분이 30% 이상이 될 수 있다.
추가적으로 상기 오가노실록산 (공)중합체에는 알킬아크릴레이트 가교중합체를 더 포함할 수 있다. 상기 알킬아크릴레이트 가교중합체는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트 등을 사용할 수 있다. 예를 들어 유리전이온도가 낮은 n-부틸아크릴레이트 또는 2-에틸헥실 아크릴레이트를 사용할 수 있다.
구체적으로, 쉘의 유리전이온도는 15℃ 내지 150℃, 구체적으로 35℃ 내지 150℃, 더욱 구체적으로 50℃ 내지 140℃가 될 수 있다. 상기의 범위에서 (메트)아크릴계 공중합체 중 유기 나노입자의 분산성이 우수할 수 있다. 쉘은 상기 유리전이온도를 갖는 폴리알킬메타아크릴레이트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리프로필 메타크릴레이트, 폴리부틸메타크릴레이트, 폴리이소프로필메타크릴레이트, 폴리이소부틸메타크릴레이트 및 폴리사이클로헥실메타크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
코어는 유기 나노입자 중 30중량% 내지 99중량%, 구체적으로 40중량% 내지 95중량%, 더욱 구체적으로 50중량% 내지 90중량%로 포함될 수 있다. 상기의 범위에서, 넓은 온도 범위에서 점착층의 폴딩성이 좋을 수 있다. 쉘은 유기 나노입자 중 1중량% 내지 70중량%, 구체적으로 5중량% 내지 60중량%, 더욱 구체적으로 10중량% 내지 50중량%로 포함될 수 있다. 상기의 범위에서, 넓은 온도 범위에서 점착층의 폴딩성이 좋을 수 있다.
유기 나노입자는 상기 수산기 함유 (메트)아크릴레이트 및 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 총합 100중량부에 대해 0.1중량부 내지 20중량부, 구체적으로 0.5중량부 내지 10중량부, 구체적으로 0.5중량부 내지 8중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 고온에서의 점착층의 모듈러스를 높게 하고, 점착층의 상온 및 고온에서의 폴딩성을 좋게 하고, 점착층의 저온 및/또는 상온 점탄성이 우수하게 할 수 있다.
유기 나노입자는 통상의 유화중합, 현탁중합, 용액중합 방법으로 제조될 수 있다.
점착층 조성물은 실란커플링제를 더 포함할 수 있다. 실란 커플링제는 당업자에게 알려진 통상의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시드옥시프로필트리에톡시실란, 3-글리시드옥시프로필메틸 디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡실란 등의 에폭시 구조를 갖는 규소 화합물; 비닐 트리메톡시 실란, 비닐 트리에톡시 실란, (메트)아크릴옥시 프로필 트리메톡시실란 등의 중합성 불포화기 함유 규소 화합물; 3-아미노프로필 트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필 트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필 메틸 디메톡시실란 등의 아미노기 함유 규소 화합물; 및 3-클로로 프로필 트리메톡시실란 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 실란커플링제는 상기 수산기 함유 (메트)아크릴레이트 및 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 총합 100중량부에 대하여 0.01중량부 내지 3중량부, 구체적으로 0.01중량부 내지 1 중량부로 포함될 수 있다. 상기의 범위에서 상술한 고온 고습에서의 벤딩 상태에서 신뢰성이 확보될 수 있고, 저온, 상온, 고온 간의 박리력 차이가 낮을 수 있다.
점착층용 조성물은 가교제를 더 포함할 수 있다. 가교제는 점착층용 조성물의 가교도를 높여 점착층의 기계적 강도를 높일 수 있다. 가교제는 활성 에너지선으로 경화가 가능한 다관능성 (메트)아크릴레이트, 예를 들면 헥산디올디아크릴레이트 등의 2관능 (메트)아크릴레이트, 또는 3관능 내지 6관능의 (메트)아크릴레이트를 포함할 수 있다. 가교제는 상기 수산기 함유 (메트)아크릴레이트 및 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 총합 100 중량부에 대해 0.001 중량부 내지 5 중량부, 구체적으로 0.003 중량부 내지 3 중량부, 구체적으로 0.005 중량부 내지 1 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 우수한 접착력과 신뢰성 증가의 효과가 있다.
도 3은 기재층이 제1필름(110a), 제2필름(110b)이 점착층(110c)에 의해 적층된 필름 적층체인 경우를 나타낸 것이다. 그러나, 기재층이 3개 이상의 필름을 포함하고 이중 적어도 2개 이상이 점착층(110c)에 의해 서로 적층된 필름 적층체인 경우도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
이하, 도 4를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치에 대해 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 플렉시블 디스플레이 장치(300)는 디스플레이부(350a), 점착층(360), 편광판(370), 터치스크린패널(380), 플렉시블 윈도우 필름(390)을 포함하고, 플렉시블 윈도우 필름(390)은 본 발명의 실시예들에 따른 플렉시블 윈도우 필름을 포함할 수 있다.
디스플레이부(350a)는 플렉시블 디스플레이 장치(300)를 구동시키기 위한 것으로, 기판 및 기판 상에 형성된 OLED, LED 또는 LCD 소자를 포함하는 광학 소자를 포함할 수 있다. 디스플레이부(350a)는 당업자에게 알려진 통상의 구조를 포함할 수 있고, 하부기판, 박막 트랜지스터, 유기발광다이오드, 평탄화층, 보호막, 절연막을 포함할 수 있다.
하부기판은 디스플레이부를 지지하는 것으로, 하부기판에는 박막 트랜지스터, 유기발광다이오드가 형성되어 있을 수 있다. 하부기판에는 터치스크린패널을 구동하기 위한 연성 인쇄 회로 기판이 형성될 수도 있다. 연성 인쇄 회로 기판에는 유기발광다이오드어레이를 구동하기 위한 타이밍 컨트롤러, 전원 공급부 등이 더 형성되어 있을 수 있다.
하부기판은 플렉시블한 수지로 형성된 기판을 포함할 수 있다. 구체적으로, 하부기판은 실리콘 기판, 폴리이미드 기판, 폴리카보네이트 기판, 폴리아크릴레이트 기판 등의 플렉시블 기판을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
하부기판의 표시영역에는 복수 개의 구동 배선(도시되지 않음)과 센서 배선(도시되지 않음)이 교차하여 복수 개의 화소 영역이 정의되고, 화소 영역마다 박막 트랜지스터 및 박막 트랜지스터와 접속된 유기발광다이오드를 포함하는 유기발광다이오드 어레이가 형성될 수 있다. 하부 기판의 비표시 영역에는 구동 배선에 전기적 신호를 인가하는 게이트 드라이버가 게이트 인 패널(gate in panel) 형태로 형성될 수 있다. 게이트 인 패널 회로부는 표시영역의 일측 또는 양측에 형성될 수 있다.
박막 트랜지스터는 반도체에 흐르는 전류를 그와 수직인 전계를 가해서 제어하는 것으로, 하부 기판 상에 형성될 수 있다. 박막 트랜지스터는 게이트 전극, 게이트 절연막, 반도체층, 소스 전극, 및 드레인 전극을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터는 반도체층으로 IGZO(indium gallium zinc oxide), ZnO, TiO 등의 산화물을 사용하는 산화물 박막 트랜지스터, 반도체층으로 유기물을 사용하는 유기 박막 트랜지스터, 반도체층으로 비정질 실리콘을 이용하는 비정질 실리콘 박막 트랜지스터, 또는 반도체층으로 다결정 실리콘을 이용하는 다결정 실리콘 박막 트랜지스터일 수 있다.
평탄화층은 박막 트랜지스터 및 회로부를 덮어 박막 트랜지스터와 회로부의 상부면을 평탄화시킴으로써 유기발광다이오드가 형성되도록 할 수 있다. 평탄화층은 SOG(spin-on -glass)막, 폴리이미드계 고분자, 폴리아크릴계 고분자 등으로 형성될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
유기발광다이오드는 자체 발광하여 디스플레이를 구현하는 것으로, 차례로 적층된 제1전극, 유기발광층 및 제2전극을 포함할 수 있다. 인접한 유기발광다이오드는 절연막을 통해 구분될 수 있다. 유기발광다이오드는 유기발광층에서 발생된 광이 하부 기판을 통해 방출되는 배면 발광구조 또는 유기발광층에서 발생된 광이 상부로 방출되는 전면 발광구조를 포함할 수 있다.
보호막은 유기발광다이오드를 덮어 유기발광다이오드를 보호할 수 있다 보호막은 SiOx, SiNx, SiC, SiON, SiONC 및 a-C(amorphous Carbon)과 같은 무기 물질과 (메트)아크릴레이트, 에폭시계 폴리머, 이미드계 폴리머 등과 같은 유기 물질로 형성될 수 있다. 구체적으로, 보호막은 무기 물질로 형성된 층과 유기 물질로 형성된 층이 1회 이상 순차로 적층된 봉지층(encapsulation layer)을 포함할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 점착층(360)은 디스플레이부(350a)와 편광판(370)을 점착시키는 것으로, (메트)아크릴레이트계 수지, 경화제, 개시제 및 실란커플링제를 포함하는 점착제 조성물로 형성될 수 있다.
편광판(370)은 내광의 편광을 구현하거나 또는 외광의 반사를 방지하여 디스플레이를 구현하거나 디스플레이의 명암비를 높일 수 있다. 편광판은 편광자 단독으로 구성될 수 있다. 또는 편광판은 편광자 및 편광자의 일면 또는 양면에 형성된 보호필름을 포함할 수 있다. 또는 편광판은 편광자 및 편광자의 일면 또는 양면에 형성된 보호코팅층을 포함할 수 있다. 편광자, 보호필름, 보호코팅층은 당업자에게 알려진 통상의 것을 사용할 수 있다.
터치스크린패널(380)은 인체나 스타일러스(stylus)와 같은 도전체가 터치할 때 발생되는 커패시턴스의 변화를 감지하여 전기적 신호를 발생시키는 것으로, 이러한 신호에 의해 디스플레이부(350a)가 구동될 수 있다. 터치스크린패널(380)은 플렉시블하고 도전성이 있는 도전체를 패턴화하여 형성되는 것으로, 제1센서 전극 및 제1센서 전극 사이에 형성되어 제1센서 전극과 교차하는 제2센서 전극을 포함할 수 있다. 터치스크린패널(380)을 위한 도전체는 금속나노와이어, 전도성 고분자, 탄소나노튜브 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
플렉시블 윈도우 필름(390)은 플렉시블 디스플레이 장치(300)의 최 외곽에 형성되어 디스플레이 장치를 보호할 수 있다.
도 4에서 도시되지 않았지만, 편광판(370)과 터치스크린패널(380) 사이 및/또는 터치스크린패널(380)과 플렉시블 윈도우 필름(390) 사이에는 점착층이 더 형성됨으로써 편광판, 터치스크린패널, 플렉시블 윈도우 필름 간의 결합을 강하게 할 수 있다. 점착층은 (메트)아크릴레이트계 수지, 경화제, 개시제 및 실란커플링제를 포함하는 점착제 조성물로 형성될 수 있다. 또한, 점착층은 상기 유기 나노입자를 포함하는 점착층일 수 있다. 또한, 도4에서 도시되지 않았지만, 디스플레이부(350a)의 하부에는 편광판이 더 형성됨으로써, 내광의 편광을 구현할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치를 설명한다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 플렉시블 디스플레이 장치(400)는 디스플레이부(350a), 터치스크린패널(380), 편광판(370), 플렉시블 윈도우 필름(390)을 포함하고, 플렉시블 윈도우 필름(390)은 본 발명의 실시예들에 따른 플렉시블 윈도우 필름을 포함할 수 있다. 플렉시블 윈도우 필름(390)상에 터치스크린패널(380)이 직접 형성되지 않고 편광판(370)의 하부에 터치스크린패널(380)이 형성된다는 점을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치와 실질적으로 동일하다. 또한, 이 때, 디스플레이부(350a)와 함께 터치스크린패널(380)이 형성될 수도 있다. 이 경우 디스플레이부(350a) 상에 디스플레이부(350a)와 함께 터치스크린패널(380)이 형성됨으로써 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치에 비해 두께가 얇고 밝아서 시인성이 좋을 수 있다. 또한, 이 경우 터치스크린패널(380)은 증착 등에 의해 형성될 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다. 도 5에서 도시되지 않았지만, 디스플레이부(350a)와 터치스크린패널(380) 사이 및/또는 터치스크린패널(380)과 편광판(370) 사이 및/또는 편광판(370)과 플렉시블 윈도우 필름(390) 사이에는 점착층이 더 형성됨으로써 디스플레이 장치의 기계적 강도를 높일 수 있다. 점착층은 (메트)아크릴레이트계 수지, 경화제, 개시제 및 실란커플링제를 포함하는 점착제 조성물로 형성될 수 있다. 또한, 점착층은 상기 유기 나노입자를 포함하는 점착층일 수 있다. 또한, 도 5에서 도시되지 않았지만, 디스플레이부(350a) 하부에 편광판이 더 형성됨으로써 내광의 편광을 유도하여 디스플레이 화상을 좋게 할 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치를 설명한다. 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치의 단면도이다. 도 6을 참조하면, 플렉시블 디스플레이 장치(500)는 디스플레이부(350b), 점착층(360), 플렉시블 윈도우 필름(390)을 포함하고, 플렉시블 윈도우 필름(390)은 본 발명의 실시예들에 따른 플렉시블 윈도우 필름을 포함할 수 있다. 디스플레이부(350b)만으로 장치의 구동이 가능하고 편광판, 터치스크린패널이 제외된 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치와 실질적으로 동일하다.
디스플레이부(350b)는 기판 및 기판 상에 형성된 LCD, OLED, 또는 LED 소자를 포함하는 광학 소자를 포함할 수 있으며, 디스플레이부(350b)는 내부에 터치스크린패널이 형성될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
제조예 1
3-이소시아네이토프로필트리에톡시실란(KBE-9007, Shin-Etsu사), 1,4-부탄디올(대정화금)의 2:1의 몰비로 혼합한 혼합물을 500ml 3-neck 플라스크에 넣었다. 상기 혼합물에 3-이소시아네이토프로필트리에톡시실란 대비 0.2중량%의 디부틸틴디라우레이트(DBTDL) 촉매를 첨가하고, 25℃에서 5시간 교반하여, 하기 화학식 A의 화합물을 제조하였다.
<화학식 A>
(OEt)3Si-C3H6-NHC(=O)-O-C4H8-O-(C=O)NH-C3H6-Si(OEt)3
제조예 2
3-이소시아네이토프로필트리에톡시실란(KBE-9007, Shin-Etsu사), 트리에틸렌글리콜(대정화금)의 2:1의 몰비로 혼합한 혼합물을 500ml 3-neck 플라스크에 넣었다. 상기 혼합물에 3-이소시아네이토프로필트리에톡시실란 대비 0.2중량%의 디부틸틴디라우레이트(DBTDL) 촉매를 첨가하고, 25℃에서 5시간 교반하여, 하기 화학식 B의 화합물을 제조하였다.
<화학식 B>
(OEt)3Si-C3H6-NHC(=O)-O-(CH2CH2O)2-CH2CH2-O-(C=O)NH-C3H6-Si(OEt)3
실시예 1
제조예 1의 화학식 A의 화합물 5mol%, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란(Shin-Etsu사) 95mol%의 비율로 포함하는 실리콘 단량체 혼합물을 500ml 3-neck flask에 넣었다. 상기 단량체 혼합물에 단량체 혼합물 대비 0.5mol%의 KOH와 단량체 혼합물 중 알콕시기 대비 100mol%의 물을 첨가하고, 25℃에서 2시간 동안 교반하고, 50℃에서 6시간 동안 교반하였다. 수세하여, 상기 반응 촉매 및 부산물을 제거하고, 감압 증류 장치로 잔류하는 용매를 제거하여 실리콘 수지 (EcSiO3/2)0.95(O3/2Si-C3H6-NHC(=O)-O-C4H8-O-(C=O)NH-C3H6-SiO3/2)0.05(중량평균분자량:15300, 겔투과크로마토그래피(GPC)에 의함)를 제조하였다.
제조한 실리콘 수지 100중량부, 가교제 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트 20중량부, 개시제 디페닐요오드늄 헥사플루오로안티모네이트(DPI-PF6, TCI사) 2중량부를 첨가하여 윈도우 필름용 조성물을 제조하였다. 제조한 윈도우 필름용 조성물을 80㎛ 두께의 폴리이미드 필름에 바 코팅하고, 80℃에서 4분 동안 건조시키고, 500mJ/cm2의 UV를 조사하고, 100℃에서 24시간 동안 가열하여, 윈도우 코팅층 두께가 10㎛인 윈도우 필름을 제조하였다.
실시예 2
실시예 1에서 제조예 2의 화학식 B의 화합물 5mol%, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란(Shin-Etsu사) 95mol%의 비율로 포함하는 실리콘 단량체 혼합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 윈도우 필름을 제조하였다.
실시예 3
실시예 1에서 제조예 1의 화학식 A의 화합물 5mol%, 메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란 95mol%의 비율로 포함하는 실리콘 단량체 혼합물을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 실리콘 수지 ((메트)아크릴옥시-PrSiO3 / 2)0.95(O3/2Si-C3H6-NHC(=O)-O-C4H8-O-(C=O)NH-C3H6-SiO3/2)0.05를 제조하였다.
제조한 실리콘 수지 100중량부, 가교제 에톡시레이티드 테트라아크릴레이트(SR499, Sartomer사) 20중량부, 개시제 Irgacure-184(I-184, BASF사) 2중량부를 첨가하여 윈도우 필름용 조성물을 제조하였다. 제조한 윈도우 필름용 조성물을 80㎛ 두께의 폴리이미드 필름에 바 코팅하고, 80℃에서 4분 동안 건조시키고, 500mJ/cm2의 UV를 조사하여, 윈도우 코팅층 두께가 10㎛인 윈도우 필름을 제조하였다.
실시예 4
실시예 3에서 제조예 2의 화학식 B의 화합물 5mol%, 메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란 95mol%의 비율로 포함하는 실리콘 단량체 혼합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 윈도우 필름을 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에서 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란(Shin-Etsu사) 100mol%를 포함하는 실리콘 단량체 혼합물을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 윈도우 필름을 제조하였다.
비교예 2
실시예 3에서 메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란 100mol%를 포함하는 실리콘 단량체 혼합물을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 윈도우 필름을 제조하였다.
비교예 3
실시예 1에서 OH기를 갖는 폴리디메틸실록산 PDMS (DMS-15, Gelest사, 중량평균분자량: 1500, 우레탄 결합 없음) 5mol%, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란(Shin-Etsu사) 95mol%의 비율로 포함하는 실리콘 단량체 혼합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 윈도우 필름을 제조하였다.
실시예와 비교예의 윈도우 필름용 조성물의 구성을 하기 표 1 에 나타내었다.

 실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3
실리콘 단량체
(mol%)

 실리콘 단량체 1 95 95 - - 100 - 95
실리콘 단량체 2 - - 95 95 - 100 -
제조예 1 5 - 5 - - - -
제조예 2 - 5 - 5 - - -
실리콘 단량체 3 - - - - - - 5
가교제
(중량부)		 가교제 1 20 20 - - 20 - 20
가교제 2 - - 20 20 - 20 -
개시제
(중량부)		 개시제 1 2 2 - - 2 - 2
개시제 2 - - 2 2 - 2 -
*표 1에서 실리콘 단량체 1: 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 실리콘 단량체 2: 메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 실리콘 단량체 3: OH기를 갖는 폴리디메틸실록산 PDMS, 가교제 1: 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 가교제 2: 에톡시레이티드 테트라아크릴레이트, 개시제 1: 디페닐요오드늄 헥사플루오로안티모네이트, 개시제 2: Irgacure-184.
실시예와 비교예에서 제조한 윈도우 필름에 대해 하기 물성 (1) 내지 (4)를 측정하고 하기 표 2에 나타내었다.
(1)연필경도: 윈도우 필름의 코팅층에 대해 연필 경도계(Heidon)를 사용하여 JIS K5400 방법에 의해 측정한 것이다. 연필 경도 측정시, 연필은 Mitsubishi 사의 6B 내지 9H의 연필을 사용하였다. 코팅층에 대한 연필의 하중은 1kg, 연필을 긋는 각도는 45°, 연필을 긋는 속도는 60mm/min으로 하였다. 5회 평가하여 1회 이상 스크래치가 발생하면 연필경도 아래 단계의 연필을 이용하여 측정하고, 5회 평가시 5회 모두 스크래치가 없을 때의 최대 연필경도값이다.
(2)내충격성(pen-drop test): 실시예와 비교예의 윈도우 필름에 점착필름(두께:50㎛, 3M사 OCA 8146)을 붙이고 상기 윈도우 필름을 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(두께:100㎛, Mitsubishi사) 위에 코팅층이 맨 위로 오도록 고정시켰다. 상기 PET 필름 하부면에 알루미늄 호일과 스테인레스 판(SUS 판)을 순차적으로 놓고 시편을 제조하였다.
상기 시편 중 코팅층으로부터 소정의 높이에서 무게 5.8g 이고 PEN의 볼 크기(직경)가 0.7mm인 펜을 떨어뜨려 알루미늄 호일 및 코팅층 표면에 육안으로 식별 가능한 자국이 생기는 최초의 높이를 평가하였다. 5회 반복하여 평균값을 구하였다. 최초의 높이가 높을수록 윈도우 필름의 내충격성이 높음을 의미한다.
(3)곡률반경: 윈도우 필름(가로x세로x두께, 3cm x 15cm x 90㎛, 기재층 두께:80㎛, 코팅층 두께:10㎛)을 곡률 시험용 JIG에 감고, 감은 상태를 5초 이상 유지한 후, JIG에서 풀었을 때 필름에서 크랙이 발생하는지 여부를 육안으로 평가하였다. 곡률반경은 compression 방향(in-folding 방향)으로 코팅층이 JIG에 닿도록 하여 측정하였고, JIG의 반지름이 최대인 때부터 시작하여 점차적으로 JIG의 직경을 감소시켜 측정하였으며, 크랙이 발생하지 않는 JIG의 최소 반지름을 곡률반경으로 결정하였다. 곡률반경은 tensile 방향(out-folding 방향)으로 기재층이 JIG에 닿도록 하여 측정하였고, JIG의 반지름이 최대인 때부터 시작하여 점차적으로 JIG의 직경을 감소시켜 측정하였으며, 크랙이 발생하지 않는 JIG의 최소 반지름을 곡률반경으로 결정하였다.
(4)헤이즈: 실시예와 비교예의 윈도우 필름에 대하여 NIPPON DENSHOKU 社의 NDH2000을 사용하여 Haze(%)를 측정하였다.
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3
연필 경도 4H 4H 4H 4H 5H 5H 3H
내충격성
(cm)		 10 12 5 8 4 1 10
곡률
반경
(mm)		 Compression 방향 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1
Tensile 방향 1.5 1 2 1.5 8 15 2.5
헤이즈(%) 0.8 0.9 0.7 0.8 0.8 0.6 3.5
상기 표 2 에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 윈도우 필름용 조성물은 연필경도와 내충격성이 우수하며, 압축 방향과 인장 방향 모두에서 곡률 반경이 낮아 유연성이 우수하고 헤이즈가 낮은 윈도우 필름을 구현할 수 있다.
그러나, 화학식 1 중 (R4-[-O-(C=O)NH-R5-SiO3 / 2]n)을 포함하지 않는 실록산 수지를 포함하는 비교예 1, 비교예 2는 내충격성과 인장 방향 곡률 반경이 좋지 않았다. 또한, 우레탄 결합이 없는 비교예 3은 헤이즈가 좋지 않아서 필름 용도로 사용할 수 없다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (13)

  1. 실록산 수지, 가교제 및 개시제를 포함하고,
    상기 실록산 수지는 하기 화학식 1-1 내지 하기 화학식 1-6 중 하나 이상을 포함하는 것인 윈도우 필름용 조성물:
    <화학식 1-1>
    (EcSiO3/2)x(O3/2Si-C3H6-NHC(=O)-O-C4H8-O-(C=O)NH-C3H6-SiO3/2)z
    <화학식 1-2>
    (EcSiO3/2)x(O3/2Si-C3H6-NHC(=O)-O-(CH2CH2O)2-CH2CH2-O-(C=O)NH-C3H6-SiO3/2)z
    <화학식 1-3>
    ((메트)아크릴옥시-PrSiO3/2)x(O3/2Si-C3H6-NHC(=O)-O-C4H8-O-(C=O)NH-C3H6-SiO3/2)z
    <화학식 1-4>
    ((메트)아크릴옥시-PrSiO3/2)x(O3/2Si-C3H6-NHC(=O)-O-(CH2CH2O)2-CH2CH2-O-(C=O)NH-C3H6-SiO3/2)z
    <화학식 1-5>
    (GpSiO3/2)x(O3/2Si-C3H6-NHC(=O)-O-C4H8-O-(C=O)NH-C3H6-SiO3/2)z
    <화학식 1-6>
    (GpSiO3/2)x(O3/2Si-C3H6-NHC(=O)-O-(CH2CH2O)2-CH2CH2-O-(C=O)NH-C3H6-SiO3/2)z
    (상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-6에서,
    Ec는 (3,4-에폭시시클로헥실)에틸기, Gp는 글리독시프로필기, Pr는 프로필렌기,
    0<x<1, 0<z<1, x+z=1).
  2. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-6에서, 0.80≤x≤0.99, 0.01≤z≤0.20, x+z=1인 것인, 윈도우 필름용 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가교제는 비-고리형 지방족 에폭시 모노머, 고리형 지방족 에폭시 모노머, 방향족 에폭시 모노머, (메트)아크릴기를 갖는 모노머, (메트)아크릴옥시기를 갖는 모노머 중 하나 이상을 포함하는 것인, 윈도우 필름용 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 방향족 에폭시 모노머는 수소 첨가된 방향족 에폭시 모노머를 포함하는 것인, 윈도우 필름용 조성물.
  5. 기재층 및 상기 기재층 일면에 형성된 코팅층을 포함하는 플렉시블 윈도우 필름으로서, 상기 코팅층은 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 윈도우 필름용 조성물로 형성된 것인, 플렉시블 윈도우 필름.
  6. 제5항에 있어서, 상기 기재층은 폴리이미드 필름을 포함하는 것인, 플렉시블 윈도우 필름.
  7. 제5항에 있어서, 상기 기재층 타면에 점착층이 더 형성된 것인, 플렉시블 윈도우 필름.
  8. 제5항에 있어서, 상기 기재층은 필름 적층체를 포함하고,
    상기 필름 적층체는 2개 이상의 필름이 점착층에 의해 적층된 것인, 플렉시블 윈도우 필름.
  9. 제8항에 있어서, 상기 필름 적층체는 제1필름, 제2필름 및 상기 제1필름과 상기 제2필름이 상기 점착층에 의해 적층된 것인, 플렉시블 윈도우 필름.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1필름과 상기 제2필름은 각각 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리이미드 수지, 폴리(메트)아크릴레이트 수지, 시클릭올레핀폴리머 수지 중 하나 이상의 수지로 형성된 필름인 것인, 플렉시블 윈도우 필름.
  11. 제9항에 있어서, 상기 점착층은 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 공중합체를 위한 단량체 혼합물; 개시제; 및 매크로모노머와 유기 나노입자 중 하나 이상을 포함하는 점착층용 조성물로 형성된 것인, 플렉시블 윈도우 필름.
  12. 제11항에 있어서, 상기 유기 나노입자는 코어-쉘 입자를 포함하는 것인, 플렉시블 윈도우 필름.
  13. 제5항의 플렉시블 윈도우 필름을 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치.

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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