KR20150116555A - Polymer composition for transparent substrate including silica nanotube and plastic thin-film composite sheet using thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 실리카 나노튜브를 포함한 투명 기재용 고분자 조성물 및 이를 이용한 플라스틱 박막복합시트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플라스틱 박막복합시트의 베이스 기재를 이루는 투명한 유기 고분자에 실리카 나노튜브를 첨가한 투명 기재용 고분자 조성물 및 이를 이용한 플라스틱 박막복합시트, 디스플레이용 투명 윈도우 기판에 관한 것이다.
The present invention relates to a polymer composition for a transparent substrate including a silica nanotube and a plastic thin film composite sheet using the same, and more particularly, to a polymer composite for a transparent substrate having a silica nanotube added to a transparent organic polymer Polymer composite, a plastic thin film composite sheet using the same, and a transparent window substrate for a display.
과거 키패드가 존재하는 핸드폰 액정화면을 비롯한 각종 전자제품의 디스플레이 윈도우, IT 부품, 태양광, 가구가전 외장 및 자동차 내장, 데코 필름, 등과 같은 광학적 기능성 제품을 비롯한 중요한 상업적 제품들은 그동안 투명도, 내수성 및 가공성이 좋고 가공비용 또한 저렴한 플라스틱 다층시트(Plastic multi-layer sheet)를 사용하여 왔다.Major commercial products including display windows, IT parts, solar panels, furniture exterior appliances and automobile interior decoration, deco films, etc., of various electronic products including keypads are presently being used in various fields such as transparency, Plastic multi-layer sheet has been used.
플라스틱 다층시트 중에서 특히 폴리카보네이트(Poly Carbonate, PC) 와 폴리메틸메타크릴(Poly Methyl MethAcrylate, PMMA) 가 대표적으로 가장 많이 사용되었다. 특히, 최근에는 PC 및 PMMA 의 장점을 결합한 다층시트가 많이 사용되고 있다(이하 PC/PMMA 다층시트라 한다). 이는 폴리카보네이트를 주성분으로 하는 베이스 기재와 폴리메틸메타크릴을 주성분으로 하는 스킨층(Skin layer)로 구성되는데, 베이스 기재의 폴리카보네이트는 내수성 및 내열성, 내충격성이 좋지만 표면경도와 내후성이 단점이어서 이것을 보강해주기 위해 폴리메틸메타크릴로 이루어진 스킨층과 함께 다층 구조를 이루어 2층 또는 3층 구조로 사용된다.Of the plastic multilayer sheets, polycarbonate (PC) and poly methyl methacrylate (PMMA) are the most commonly used. In recent years, multilayer sheets combining the merits of PC and PMMA have been widely used (hereinafter referred to as PC / PMMA multilayer sheet). This is composed of a base substrate composed mainly of polycarbonate and a skin layer composed mainly of polymethyl methacrylate. The polycarbonate of the base substrate is excellent in water resistance, heat resistance and impact resistance, but has a disadvantage in surface hardness and weather resistance. Layer structure together with a skin layer made of polymethylmethacrylate to reinforce it, and is used as a two-layer or three-layer structure.
선행기술문헌1(공개특허 제10-2013-0074167호)에 의하면 하드코팅층을 포함하는 박막화된 플라스틱 기판이 제공되지만, 플라스틱 기판이 박막화되고 대면적화 됨에 따라 플라스틱을 소재로 한 시트의 특성상 휨(bending), 긁힘(scratch), 마모(wear), 경도(hardness) 등에 취약한 문제점은 여전히 존재한다. 특히 키패드 대신 터치스크린패널이 일반화되고, 대면적화 추세의 스마트폰의 경우, 그 문제가 더욱 심각하다.According to the prior art document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-2013-0074167), a thinned plastic substrate including a hard coating layer is provided. However, as the plastic substrate becomes thinner and larger, ), Scratches, wear, hardness, and the like. In particular, touch screen panels are becoming commonplace instead of keypads, and smartphones with large-scale trends are more serious.
이러한 문제점을 보완하기 위하여 PC/PMMA 다층시트의 대체용으로 강화유리를 사용해 오고 있으나 플라스틱 기판 대비 무겁고 충격강도가 낮아 파손되기 쉬우며 제품 가공시 불량률 및 비용이 상당히 높다는 단점이 있다. To overcome these problems, tempered glass has been used as a substitute for PC / PMMA multi-layered sheet. However, it is heavy compared to plastic substrate, has low impact strength and is easily broken, and defect rate and cost are considerably high.
본 발명은 상기와 같은 기존 PC/PMMA 다층시트 및 강화유리의 문제점을 해결하기 위하여, 실리카 나노튜브가 포함된 투명 기재용 고분자 조성물을 제공하고자 하는 것이다. In order to solve the problems of the conventional PC / PMMA multilayer sheet and tempered glass as described above, it is an object of the present invention to provide a polymer composition for a transparent substrate containing silica nanotubes.
또한 본 발명은 상기 투명 기재용 고분자 조성물을 이용하여 투명성을 잃지 않고도 강도 및 경도가 높고, 무게가 가벼우며, 가공성이 좋고, 가공비용이 낮은 플라스틱 박막복합시트를 제공하고자 하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a plastic thin film composite sheet having high strength and hardness, light weight, good processability, and low processing cost without losing transparency by using the polymer composition for a transparent substrate.
또한 본 발명은 상기 플라스틱 박막복합시트를 이용한 디스플레이용 투명 윈도우 기판을 제공하고자 하는 것이다.The present invention also provides a transparent window substrate for display using the plastic thin film composite sheet.
튜브 벽 내에 공간을 가지고, 길이 0.1~1000nm 이고, 내경 40~50nm 외경 80~90nm인 실리카 나노튜브를 포함하고, 실리카 나노튜브의 함량이 투명 기재용 고분자 조성물 전체 중량 대비 0.1~10중량%인 것을 특징으로 하는 투명 기재용 고분자 조성물을 제공한다.A silica nanotube having a space in the tube wall and a length of 0.1 to 1000 nm, an inner diameter of 40 to 50 nm and an outer diameter of 80 to 90 nm, wherein the content of the silica nanotube is 0.1 to 10% by weight based on the total weight of the transparent polymer composition And a polymeric composition for a transparent substrate.
상기 투명 기재용 고분자 조성물로 이루어진 베이스 기재; 및 베이스 기재의 일면 또는 양면에 형성되는 제1 스킨층을 포함하며, 85/85 test에 의한 휨이 1.0mm 이하인 플라스틱 박막복합시트를 제공한다.A base substrate made of the transparent polymer composition; And a first skin layer formed on one or both surfaces of the base substrate, wherein the warp caused by the 85/85 test is 1.0 mm or less.
또한 상기 플라스틱 박막복합시트를 포함하며 하드 코팅층, 내지문성 코팅층, 복합코팅층 중 적어도 하나 이상이 더 포함되어 이루어진 디스플레이용 투명 윈도우 기판을 제공한다.
The present invention also provides a transparent window substrate for a display comprising the plastic thin film composite sheet and further comprising at least one of a hard coating layer, a translucent coating layer and a composite coating layer.
본 발명은 실리카 나노튜브를 포함한 투명 기재용 고분자 조성물을 이용하여 고경도(내충격성)를 가지고, 광학적으로 투명성을 유지하며, 가공성이 좋고 가공비용이 낮은 플라스틱 박막복합시트 및 디스플레이용 투명 윈도우 기판을 제공할 수 있다.The present invention relates to a plastic thin film composite sheet having high hardness (impact resistance) and maintaining optical transparency, good processability and low processing cost, and a transparent window substrate for display using a polymer composition for a transparent substrate containing silica nanotubes .
도 1은 플라스틱 다층시트의 단면도이다.
도 2는 하드코팅층을 포함하는 디스플레이용 투명 윈도우 기판의 단면도이다.
도 3은 내지문성 코팅층을 포함하는 디스플레이용 투명 윈도우 기판의 단면도이다.
도 4는 하드코팅층 및 내지문성 코팅층을 포함하는 디스플레이용 투명 윈도우 기판의 단면도이다1 is a sectional view of a plastic multilayer sheet.
2 is a cross-sectional view of a transparent window substrate for a display comprising a hard coat layer.
3 is a cross-sectional view of a transparent window substrate for a display including a transparent coating layer.
4 is a cross-sectional view of a transparent window substrate for a display comprising a hard coat layer and a translucent coating layer
이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.Before describing the present invention in detail, it is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the scope of the invention, which is defined solely by the appended claims. shall. All technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise stated.
본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐, 다른 언급이 없는 한 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건, 단계 또는 일군의 물건, 및 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건, 단계 또는 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 사용된 것은 아니다.Throughout this specification and claims, the word "comprise", "comprises", "comprising" means including a stated article, step or group of articles, and steps, , Step, or group of objects, or a group of steps.
한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 상세한 구성과 실시예, 이에 따른 효과를 설명하기로 한다.
On the contrary, the various embodiments of the present invention can be combined with any other embodiments as long as there is no clear counterpoint. Any feature that is specifically or advantageously indicated as being advantageous may be combined with any other feature or feature that is indicated as being preferred or advantageous. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, detailed configurations, embodiments, and effects of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
투명 기재용 고분자 조성물Polymer composition for transparent substrate
본 발명은 일실시예로서 투명한 유기 고분자에 실리카 나노튜브(Silica nanotube, SNT)를 첨가한 투명 기재용 고분자 조성물을 포함한다.
In one embodiment, the present invention includes a polymer composition for a transparent substrate to which a silica nanotube (SNT) is added to a transparent organic polymer.
상기 투명한 유기 고분자는 폴리카보네이트(Poly Carbonate, PC), 폴리에틸렌(Poly Ethylene, PE), 폴리프로필렌(Poly Propylene, PP), 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate, EVA), 폴리비닐클로라이드(Poly Vinyl Chloride, PVC), 폴리아마이드(Poly Amide, PA), 폴리우레탄(Poly Urethane, PU), 폴리메틸메타크릴레이트(Poly Methyl Methacrylate, PMMA), 폴리비닐아세테이트(Poly Vinyl Acetate, PVAC), 폴리에틸렌프탈레이트(Polyethylene phthalate, PET), 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리부틸렌테레프탈렌(Poly Butylene Terephthalate, PBT) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 내충격성이 우수하고, 치수 안정성이 좋으며 투명하고, 가볍고, 가공이 용이한 투명 기재용 고분자 조성물을 제공하기 위하여 폴리카보네이트를 포함하는 것이 바람직하다.The transparent organic polymer may be selected from the group consisting of polycarbonate (PC), polyethylene (PE), polypropylene (PP), ethylene vinyl acetate (EVA), polyvinyl chloride Polyvinyl Acetate (PVAC), Polyethylene Phthalate (PVA), Polyvinyl Acetate (PVA), Polyvinyl Acetate (PVA), Polyvinyl Acetate , Polyethylene terephthalate (PET), polyimide (PI), and polybutylene terephthalate (PBT). It is preferable to include a polycarbonate in order to provide a polymer composition for a transparent substrate that is excellent in impact resistance, dimensional stability, and is transparent, light, and easy to process.
상기 폴리카보네이트 합성방법은 비스페놀 에이(Bisphenol A, BPA)와 디페닐카보네이트(Di-Phenyl Carbonate, DPC)를 감압, 고온 하에서 용융하여 반응시키는 에스테르 교환법이 있다. 또 다른 폴리카보네이트 합성방법은 비스페놀 에이와 포스겐을 반응시키는 포스겐법이 있다.
The polycarbonate synthesis method is an ester exchange method in which bisphenol A (BPA) and diphenyl carbonate (D-Phenyl Carbonate, DPC) are melted under a reduced pressure and at a high temperature to react. Another polycarbonate synthesis method is a phosgene method in which bisphenol A and phosgene are reacted.
상기 투명 기재용 고분자 조성물 형성방법은 투명한 유기 고분자가 폴리카보네이트인 경우를 일례로 설명한다. 첫째로는, 실리카 나노튜브를 합성된 폴리카보네이트에 직접 첨가하는 방법이 있다. 실리카 나노튜브의 첨가비율은 투명 기재용 고분자 조성물 전체 중량 대비 0.1~10 중량%로 첨가될 수 있다. 바람직하게는 1~5 중량%로 첨가될 수 있다. 상기 범위 미만에서는 고강도를 얻기 어려우며, 휨 개선이 부족할 수 있다. 상기 범위를 초과하는 경우에는 광특성 및 분산성이 문제될 수 있다.The method for forming a polymer composition for a transparent substrate will be described as an example in which a transparent organic polymer is a polycarbonate. First, there is a method of directly adding the silica nanotubes to the synthesized polycarbonate. The addition ratio of the silica nanotubes may be 0.1 to 10% by weight based on the total weight of the polymer composition for a transparent substrate. Preferably 1 to 5% by weight. If it is less than the above range, it is difficult to obtain a high strength and warping improvement may be insufficient. If it exceeds the above range, optical characteristics and dispersibility may be a problem.
둘째로는, 실리카 나노튜브를 폴리카보네이트 중합 시에 첨가하는 방법이 있다. 상기 에스테르 교환법에서 전구체(precursor)인 비스페놀 에이와 디페닐카보네이트를 용융시킬 때 함께 실리카 나노튜브를 첨가하거나, 상기 포스겐법에서 실리카 나노튜브를 전구체(precursor)인 비스페놀 에이와 함께 포스겐(Phosgene)과 반응시켜 폴리카보네이트 조성물을 형성할 수 있다. 상기 실리카 나노튜브의 첨가비율은 전구체 전체 중량 대비 0.1~10 중량%, 바람직하기로는 1~5 중량%로 첨가될 수 있다. 상기 범위 미만에서는 고강도를 얻기 어려우며, 휨 개선이 부족할 수 있다. 상기 범위를 초과하는 경우에는 광특성 및 분산성이 문제될 수 있다.
Secondly, there is a method of adding the silica nanotubes at the time of polycarbonate polymerization. In the transesterification method, silica nanotubes are added together when the precursor bisphenol A and diphenyl carbonate are melted or the silica nanotubes are reacted with phosgene together with a precursor bisphenol A in the phosgene method To form a polycarbonate composition. The addition ratio of the silica nanotubes may be 0.1 to 10 wt%, preferably 1 to 5 wt%, based on the total weight of the precursor. If it is less than the above range, it is difficult to obtain a high strength and warping improvement may be insufficient. If it exceeds the above range, optical characteristics and dispersibility may be a problem.
상기 첨가되는 실리카 나노튜브를 제조하는 방법 중 하나로는 졸-겔 주형법(Sol-Gel Template Method, SGTM)이 있다. 더욱 상세하게는, 주형제에 물과 에탄올을 첨가하여 용액이 투명해질 때까지 가열한 다음 이를 교반하면서 유지하는 제1공간형성단계; 여기에 실리카 전구체를 더 첨가하여 강하게 교반하고 이를 상온, 정지상태에서 보관하는 첨가단계; 및 에탄올을 이용하여 주형제를 회수하는 제2공간형성단계를 포함하는 제조방법을 통하여 실리카 나노튜브를 제조한다. 이 방법으로 합성된 실리카 나노튜브는 일반적인 방법으로 합성된 실리카 나노튜브에 비하여 높은 정렬성 및 높은 실리카 결정성을 나타내며, 튜브 벽 내에 공간을 가진다.One of the methods for preparing the added silica nanotubes is the Sol-Gel Template Method (SGTM). More specifically, a first space forming step of adding water and ethanol to the casting syrup to heat the solution until the syrup is transparent, and then keeping it while stirring; Adding an additional silica precursor to the mixture, stirring the mixture strongly, and storing the mixture at room temperature and at rest; And a second space forming step of recovering the syrup using ethanol. Silica nanotubes synthesized by this method show higher alignment and higher silica crystallinity than silica nanotubes synthesized by conventional methods, and have a space in the tube wall.
상기 주형제는 펩티드계 주형제를 사용할 수 있으며, 일례로 탄소수 8 내지 18의 알킬기를 갖는 글리실알킬아미드 중에서 선택될 수 있다. 바람직하기로는 글라이실도데실아마이드(GDA), 2-아미노-N-도데실아세트아마이드, 2-아미노-N-데실아세트아마이드, 2-아미노-N-테트라데실아세트아마이드 중에서 1종 이상을 선택하여 사용하는 것이 좋다. The casting agent may be selected from among glycylalkylamides having an alkyl group having 8 to 18 carbon atoms. Preferably, at least one of glycidyldecylamide (GDA), 2-amino-N-dodecylacetamide, 2-amino-N-decyl acetamide and 2-amino-N-tetradecyl acetamide is selected It is good to use.
상기 제1공간형성단계에서 교반 온도에 따라 실리카 나노튜브의 크기를 조절할 수 있다. 2에서 주형제를 교반한 경우 합성된 실리카 나노튜브는 원통형으로 길이는 0.1~1000nm이고 내경 40~50nm, 외경 80~90nm이며, 상온에서 주형제를 교반한 경우 합성된 실리카 나노튜브는 길이는 0.1~1000nm이고 내경 2~3nm, 외경 10~30nm일 수 있다.The size of the silica nanotubes can be controlled according to the stirring temperature in the first space forming step. 2, the synthesized silica nanotubes have a cylindrical shape with a length of 0.1 to 1000 nm, an inner diameter of 40 to 50 nm and an outer diameter of 80 to 90 nm. When the main agent is stirred at room temperature, the synthesized silica nanotubes have a length of 0.1 To 1000 nm, an inner diameter of 2 to 3 nm, and an outer diameter of 10 to 30 nm.
상기 제1공간형성단계에서의 온도 조절을 통해 두 가지 종류의 실리카 나노튜브를 동시에 제공할 수 있으며, 상대적으로 값비싼 주형제를 에탄올로 쉽게 회수하여 사용할 수 있다는 점에서 경제적, 환경적으로 많은 이점이 있다.The two kinds of silica nanotubes can be simultaneously provided through the temperature control in the first space forming step. In addition, since relatively expensive syrups can be easily recovered with ethanol, they are economically and environmentally advantageous .
상기 첨가단계에서의 실리카 전구체로는 제한되지 않으나 테트라에톡시오르소실리케이트(TEOS), 테트라메톡시오르소실리케이트(TMOS), 테트라(메칠에칠케토옥시모)실란, 비닐옥시모실란(VOS), 페닐 트리스(부타논옥심)실란(POS), 메칠옥시모(MOS) 중에서 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다. 상기 실리카 전구체 첨가량은 주형제 1.0 mmol에 대하여 4~10 mmol을 첨가하는 것이 바람직하다. 실리카 전구체의 첨가량이 4 mmol 미만이 될 경우에는 실리카의 막두께가 너무 얇아져 구조체의 안정성을 저해할 우려가 있고, 10 mmol을 초과할 경우에는 실리카 외벽두께가 너무 두꺼워질 수 있다.
The silica precursor in the addition step is not limited but includes, but is not limited to, tetraethoxyorthosilicate (TEOS), tetramethoxyorthosilicate (TMOS), tetra (methylhexylketoximo) silane, vinyloxymosilane (VOS) Tris (butanone oxime) silane (POS), and methyl oximo (MOS) can be selected and used. The addition amount of the silica precursor is preferably 4 to 10 mmol based on 1.0 mmol of the syringe. When the addition amount of the silica precursor is less than 4 mmol, the film thickness of the silica becomes too thin, which may hinder the stability of the structure. When the addition amount exceeds 10 mmol, the silica outer wall thickness may become too thick.
상기 투명 기재용 고분자 조성물에는 첨가제로써 구형의 실리카 나노 분말(powder)이 포함될 수 있다. 조성물에 분말 상태로 첨가할 수 있으며, 용제에 분산시킨 졸(sol) 형태로 첨가될 수 있다. 실리카 나노튜브만을 넣는 경우에는 나노튜브 구조 자체로부터 오는 분산 한계로 인해 실리카 나노튜브의 사용량이 제한적일 수 있다. 따라서, 강도를 보다 높이면서 분산성 문제를 해결하기 위해 구형의 실리카 분말을 병행하여 사용할 수 있다. 실리카 나노분말의 함량은 전체 조성물 대비 0.1~5 중량% 포함될 수 있으며, 실리카 나노튜브 및 구형 실리카 나노분말의 총함량은 전체 조성물 대비 0.2~15 중량% 범위내, 바람직하기로는 1~10 중량%일 수 있다.
The polymer composition for a transparent substrate may contain a spherical silica nano powder as an additive. May be added to the composition in powder form and may be added in the form of a sol dispersed in a solvent. When only silica nanotubes are incorporated, the amount of silica nanotubes to be used may be limited due to the dispersion limit from the nanotube structure itself. Therefore, spherical silica powder can be used in parallel to solve the problem of dispersion while increasing the strength. The total content of the silica nanotube and the spherical silica nano powder may be in the range of 0.2 to 15% by weight, preferably 1 to 10% by weight, based on the whole composition. .
플라스틱 박막복합시트Plastic thin film composite sheet
플라스틱 박막복합시트는 상기 본 발명에 의한 투명 기재용 고분자 조성물로 이루어진 베이스 기재(10); 및 베이스 기재의 일면 또는 양면에 형성되는 제1 스킨층(20)을 포함하는 플라스틱 박막복합시트이다.The plastic thin film composite sheet comprises a
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 박막복합시트의 구조를 단면도로써 나타내었다. 도 1의 (a)는 베이스 기재의 일면에 제1 스킨층이 포함된 2-레이어 플라스틱 박막복합시트의 단면도이고, (b)는 베이스 기재의 양면에 제1 스킨층이 포함된 3-레이어 플라스틱 박막복합시트의 단면도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a plastic thin film composite sheet according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) is a cross-sectional view of a two-layer plastic film composite sheet having a first skin layer on one side of a base substrate, FIG. 1 Sectional view of a thin film composite sheet.
상기 플라스틱 박막복합시트 제조방법은 전술한 투명 기재용 고분자 조성물을 포함한 베이스 기재(10)의 일면 또는 양면에 제1 스킨층 조성물을 도포, 건조 및 경화시켜 형성되거나 2대 내지 3대의 압출기를 사용하여 베이스 기재 조성물과 제1 스킨층 조성물을 동시에 압출하여 용융상태에서 복수층으로 적층하여 플라스틱 박막복합시트를 형성하는 공압출(Co-Extrusion) 방법으로 형성될 수 있다.The method for producing a composite sheet of a plastic thin film may be performed by applying, drying and curing a first skin layer composition on one side or both sides of a
베이스 기재의 조성물은 전술한 투명 기재용 고분자 조성물이 사용될 수 있으며, 전술하였으므로 생략한다.As the composition of the base substrate, the above-mentioned polymer composition for a transparent substrate can be used, and thus, the description has been omitted.
상기 제1 스킨층 조성물은 폴리카보네이트(Poly Carbonate, PC), 폴리에틸렌(Poly Ethylene, PE), 폴리프로필렌(Poly Propylene, PP), 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate, EVA), 폴리비닐클로라이드(Poly Vinyl Chloride, PVC), 폴리아마이드(Poly Amide, PA), 폴리우레탄(Poly Urethane, PU), 폴리메틸메타크릴레이트(Poly Methyl Methacrylate, PMMA), 폴리비닐아세테이트(Poly Vinyl Acetate, PVAC), 폴리에틸렌프탈레이트(Polyethylene phthalate, PET), 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리부틸렌테레프탈렌(Poly Butylene Terephthalate, PBT) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 상대적으로 표면경도 및 내후성이 좋지 않은 베이스 기재의 단점을 보완하기 위하여 폴리메틸메타크릴레이트를 포함하는 것이 바람직하다.The first skin layer composition may include at least one selected from the group consisting of polycarbonate (PC), polyethylene (PE), polypropylene (PP), ethylene vinyl acetate (EVA), polyvinyl chloride Polyamide (PA), Polyurethane (PU), Poly Methyl Methacrylate (PMMA), Poly Vinyl Acetate (PVAC), Polyethylene Phthalate Polyimide, polyethylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET) It is preferable to include polymethyl methacrylate in order to compensate for the disadvantages of the base substrate having relatively poor surface hardness and weatherability.
상기 제1 스킨층 조성물에 실리카 나노튜브가 첨가될 수 있다. 첨가방법으로는 실리카 나노튜브를 합성된 폴리메틸메타크릴레이트에 직접 첨가하는 방법과 폴리메틸메타크릴레이트 중합 시에 첨가하는 방법이 있다. 실리카 나노튜브의 첨가비율은 제1 스킨층 조성물 전체 중량 대비 0.1~10 중량%로 첨가된다. 바람직하게는 1~5 중량%로 첨가된다.The silica nanotubes may be added to the first skin layer composition. As an addition method, there are a method of directly adding the silica nanotube to the synthesized polymethyl methacrylate and a method of adding it to the polymerization of polymethyl methacrylate. The addition ratio of the silica nanotubes is 0.1 to 10% by weight based on the total weight of the first skin layer composition. Preferably 1 to 5% by weight.
상기 방법으로 제조된 본 발명의 플라스틱 박막복합시트는 종래의 플라스틱 박막복합시트에 비해 고강도(내충격성)를 가지고, 광학적으로 투명성을 유지하며, 가공성이 좋고 가공비용이 적게 든다는 특징을 갖는다.
The plastic thin film composite sheet of the present invention produced by the above method is characterized in that it has higher strength (impact resistance) than the conventional plastic thin film composite sheet, maintains optical transparency, and has good processability and low processing cost.
디스플레이용 투명 Transparent for display 윈도우window 기판 Board
본 발명에 따른 디스플레이용 투명 윈도우 기판은 모바일 기기의 액정 화면 바깥쪽에 설치되어 상기 액정 화면을 보호하는 디스플레이용 투명 윈도우 기판이다. 이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.The transparent window substrate for a display according to the present invention is a transparent window substrate for a display which is installed outside a liquid crystal screen of a mobile device and protects the liquid crystal screen. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention.
도 2 내지 도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이용 투명 윈도우 기판의 구조를 단면도로써 나타내었다. 본 발명에 따른 디스플레이용 투명 윈도우 기판은 상기 본 발명에 따른 플라스틱 박막복합시트에 표면처리에 의하여 제조되는 코팅층을 포함한다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 코팅층은 하드코팅층(31), 내지문성 코팅층(32) 중 어느 하나 이상이 포함될 수 있다. 또한 도 4를 참조하면, 2-레이어 또는 3-레이어 플라스틱 박막복합시트에 하드코팅층(31) 및 내지문성 코팅층(32)이 포함될 수 있으며, 또 다른 실시예로서 하드코팅 기능과 내지문 기능이 모두 포함된 단일층의 복합코팅층(33)이 포함될 수 있다. 상기 복합코팅층(33)은 하드코팅 조성물과 내지문성 코팅조성물을 혼합한 조성물로 형성될 수 있다. 2 to 4 are sectional views showing a structure of a transparent window substrate for a display according to an embodiment of the present invention. The transparent window substrate for display according to the present invention comprises a coating layer formed by surface treatment on the plastic thin film composite sheet according to the present invention. Referring to FIGS. 2 and 3, the coating layer may include at least one of a
또한 본 발명에 따른 디스플레이용 투명 윈도우 기판은 플라스틱 박막복합시트의 베이스 기재에 포함된 실리카 나노튜브의 물성에 의하여 투명성이 좋고, 가벼우며, 강도가 높은 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명 윈도우 기판이다.The transparent window substrate for display according to the present invention is a transparent window substrate for a display, which is characterized by good transparency, light weight, and high strength due to the physical properties of the silica nanotubes contained in the base substrate of the plastic thin film composite sheet.
상기 하드코팅층은 표면 경도를 향상시키기 위한 코팅층으로서, 그 종류는 제한되지 않는다. 바람직하기로는 유브이 하드코팅 조성물을 사용할 수 있다. 일례로 전구체로 실란화합물을 사용할 수 있다. 하드코팅 조성물 제조방법은 실란 화합물을 에탄올에 혼합하여 실온에서 교반하는 단계; 탈이온화된 증류수와 진한 염산을 희석한 용액에 천천히 적가하면서 상온에서 교반하는 단계를 포함할 수 있다. 실란화합물 : 에탄올 : 증류수 : 염산의 몰 비는 1 : 4 : 4 : 0.03 일 수 있다.The hard coat layer is a coating layer for improving the surface hardness, and its kind is not limited. Preferably, UVA hardcoat compositions can be used. For example, a silane compound may be used as a precursor. The method for preparing the hard coating composition comprises mixing the silane compound in ethanol and stirring at room temperature; Followed by stirring at room temperature while slowly dropping it in a diluted solution of deionized distilled water and concentrated hydrochloric acid. The molar ratio of silane compound: ethanol: distilled water: hydrochloric acid may be 1: 4: 4: 0.03.
상기 제조된 하드코팅 조성물을 플라스틱 박막시트에 코팅하는 방법은 제한되지 않으나 코팅하는 환경 분위기에 많은 영향을 받기 때문에 진공상태인 질소분위기에서 글로브 박스를 이용하여 본 발명에 의한 플라스틱 박막시트에 코팅하는 것이 좋다. 상기 본 발명에 의한 플라스틱 박막시트에 상기 하드코팅 조성물을 코팅한 후 표면에 부착시키기 위하여 상온에서 10분간 건조시킨 후 UV 조사를 통해 경화시키는 단계를 포함할 수 있다. 한편, 하드코팅 조성물은 열경화형 하드코팅 조성물을 사용할 수도 있다. 상기 하드코팅 조성물은 투명한 유기 고분자가 폴리카보네이트인 플라스틱 박막복합시트에 코팅되는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.The method of coating the prepared hard coating composition on the plastic thin film sheet is not limited, but is applied to the plastic thin sheet according to the present invention using a glove box in a nitrogen atmosphere in a vacuum state because it is greatly affected by the environmental atmosphere of coating good. The plastic thin film sheet according to the present invention may be coated with the hard coating composition and then dried at room temperature for 10 minutes so as to adhere to the surface of the plastic thin film sheet, followed by curing by UV irradiation. On the other hand, the hard coating composition may use a thermosetting hard coating composition. The hard coating composition is preferably, but not exclusively, coated on a plastic thin film composite sheet wherein the transparent organic polymer is polycarbonate.
상기 하드코팅층(31)을 포함하는 디스플레이용 투명 윈도우 기판은 표면경도가 커서 스크래치에 대한 저항이 크고 플라스틱 박막복합시트와의 부착력도 향상되며, 표면의 품질이 균일하게 된다.The transparent window substrate for display comprising the
상기 내지문성 코팅층(32)은 플라스틱 박막복합시트 상부, 또는 하드코팅층 상부에 내지문성 코팅 조성물을 코팅하여 형성될 수 있다. 일례로서, 이산화규소 포함하는 1차 코팅제를 코팅하여 1차 코팅층을 형성하는 1차 코팅단계, 그리고 상기 1차 코팅층 위에 불소 유기 실록산(organic siloxane)를 포함하는 2차 코팅제을 코팅하여 2차 코팅층을 형성하는 2차 코팅단계를 포함할 수 있다.The
상기 2차 코팅제는 상기 2차 코팅제 전체 중량에 대하여 상기 유기 실록산 30 내지 50 중량%, 콜로이달 실리카 5 내지 25 중량%, 지르코니아 5 내지 25 중량% 및 용매 15 내지 35 중량%를 포함할 수 있다. 상기 유기산은 시트르산(citric acid), 락트산(lactic acid), 소르빈산(sorbic acid) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. The secondary coating may comprise 30 to 50 wt% of the organosiloxane, 5 to 25 wt% of colloidal silica, 5 to 25 wt% of zirconia, and 15 to 35 wt% of solvent, based on the total weight of the secondary coating. The organic acid may be any one selected from the group consisting of citric acid, lactic acid, sorbic acid, and combinations thereof.
상기 1차 코팅제 및 2차 코팅제를 코팅하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 디핑(dipping), 스핀 코트(spin coat), 롤 코트(roll coat), 스프레이 코트(spray coat) 등의 습식 방법을 이용거나, 진공 증착법, 반응성 증착법, 이온 빔 어시스트법, 스퍼터링법, 이온 도금법 등의 PVD(physical vapor deposition) 또는 CVD(chemical vapor deposition) 등의 건식 방법을 이용할 수 있다.The method of coating the primary coating agent and the secondary coating agent is not particularly limited, and examples thereof include a wet method such as dipping, spin coat, roll coat, spray coat and the like Or a dry method such as physical vapor deposition (PVD) or chemical vapor deposition (CVD) such as vacuum deposition, reactive deposition, ion beam assist, sputtering or ion plating may be used.
상기 내지문성 코팅층(32)을 포함하는 디스플레이용 투명 윈도우 기판은 내오염성 및 내지문성이 우수하다.The transparent window substrate for display comprising the above-mentioned
10 : 베이스 기재
20 : 제1 스킨층
31 : 유브이 하드코팅층
32 : 내지문성 코팅층
33 : 복합코팅층10: base substrate
20: First skin layer
31: Yubi hard coat layer
32: Mooney coating layer
33: Composite coating layer
Claims (8)
상기 실리카 나노튜브의 함량은 투명 기재용 고분자 조성물 전체 중량 대비 0.1~10중량%인 것을 특징으로 하는 투명 기재용 고분자 조성물.In a polymer composition for a transparent substrate comprising a transparent organic polymer and a silica nanotube,
Wherein the content of the silica nanotubes is 0.1 to 10% by weight based on the total weight of the polymer composition for a transparent substrate.
상기 투명한 유기 고분자는 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌비닐아세테이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리아마이드, 폴리우레탄, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리비닐아세테이트, 폴리에틸렌프탈레이트, 폴리이미드, 폴리부틸렌테레프탈렌 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 기재용 고분자 조성물.The method according to claim 1,
The transparent organic polymer may be selected from the group consisting of polycarbonate, polyethylene, polypropylene, ethylene vinyl acetate, polyvinyl chloride, polyamide, polyurethane, polymethyl methacrylate, polyvinyl acetate, polyethylene phthalate, polyimide and polybutylene terephthalene Wherein the polymer composition comprises at least one polymer.
상기 실리카 나노튜브는 튜브 벽 내에 공간을 가지고, 길이 0.1~1000nm 이고, 내경 40~50nm 외경 80~90nm인 것을 특징으로 하는 투명 기재용 고분자 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the silica nanotubes have a space in the tube wall, a length of 0.1 to 1000 nm, an inner diameter of 40 to 50 nm, and an outer diameter of 80 to 90 nm.
베이스 기재의 일면 또는 양면에 형성되는 제1 스킨층을 포함하는 플라스틱 박막복합시트로서,
상기 투명 기재용 고분자 조성물은 투명 기재용 고분자 조성물 전체 중량 대비 실리카 나노튜브 0.1~10중량% 첨가된 것을 특징으로 하는 플라스틱 박막복합시트.A base substrate made of a polymer composition for a transparent substrate; And
A plastic thin film composite sheet comprising a first skin layer formed on one side or both sides of a base substrate,
Wherein the polymer composition for a transparent substrate comprises 0.1 to 10% by weight of silica nanotubes based on the total weight of the polymer composition for a transparent substrate.
상기 실리카 나노튜브는 튜브 벽 내에 공간을 가지고, 길이 0.1~1000nm 이고, 내경 40~50nm 외경 80~90nm인 것을 특징으로 하는 플라스틱 박막복합시트.5. The method of claim 4,
Wherein the silica nanotubes have a space in the tube wall, a length of 0.1 to 1000 nm, an inner diameter of 40 to 50 nm, and an outer diameter of 80 to 90 nm.
85/85 test에 의한 휨이 1.0mm 이하인 플라스틱 박막복합시트.5. The method of claim 4,
85/85 A plastic thin film composite sheet having a warping of 1.0 mm or less by the test.
하드 코팅층, 내지문성 코팅층, 복합코팅층 중 적어도 하나 이상이 더 포함되어 이루어진 디스플레이용 투명 윈도우 기판.8. The method of claim 7,
A hard coating layer, a translucent coating layer, and a composite coating layer.
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