폴리카보네이트용 내마모성 색상코팅제의 제조 및 특성

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

UV curable hard and color coatings were formed on polycarbonate(PC) films. The coating materials were synthesized using a commercially available end-capped polyester, diacrylate monomer, triacrylate monomer, and organic dye as a coloring agent. The surface properties of coating films were evaluated, and the influences of the composition of coating materials were investigated.
The coating films showed high transmission and good adhesion between coating layer and substrate. The coating films exhibited higher hardness than bare PC films. The coating films with various colors were obtained by wet process, and the clear and color window lenses for cellular phone were prepared successfully.

국문 초록 (Abstract)

폴리카보네이트(polycarbonate)는 가볍고, 내충격성 및 가공성이 우수하여 광학기기의 렌즈 및 각종 건축물의 투명 소재 등에 유리의 대체품으로서 널리 이용되고 있으며, 최근에는 디스플레이 관련 기기의 윈도우 렌즈로의 응용 또한 활발히 이루어지고 있다. 게다가 폴리카보네이트는 모듈의 경박, 경량화가 용이하므로 초박형 제품의 표시창에 적용의 폭을 넓힐 수 있다. 그러나 폴리카보네이트 시트는 6B정도의 낮은 표면경도를 가지고 있어 유통 또는 사용 시에 접촉으로 인하여 제품에 손상을 줄 염려가 있다. 이를 해결하기 위해 표면에 하드코팅제를 도장하여 사용하고 있으나, 현재까지 만족할만한 표면 경도를 가지지 못한다. 따라서 본 연구는 폴리카보네이트필름 또는 시트의 경도 향상을 위한 자외선 경화형 유기 코팅제 개발과 관련된 연구로서, 차후 유?무기 하이브리드 코팅제 개발에 필수적인 유기물의 함량 및 구성 성분에 대한 최적 조건을 수립하는데 목표가 있다. 그리고 PC 윈도우 렌즈의 고유기능의 하나인 표면 경도 향상과 함께 다양한 색상을 보유하면서도 비전도성인 윈도우 렌즈를 제조하는데 목표를 두고 있다.
폴리카보네이트 기판에 아크릴레이트 올리고머, 모노머, 용매, 실리콘 아크릴레이트, 그리고 광개시제 등을 다양한 함량비율에 따라 혼합하고 자외선 경화함으로써 구성 성분의 비율에 따른 폴리카보네이트 기판의 표면 경도, 접착력, 투과율의 변화를 실험하였다. 그 결과 구성성분인 올리고머와 모노머의 비율이 4:0.8, 4:1, 그리고 4:1.3 인 경우 2H로 올리고머와 모노머의 비율이 4:1에 가까울수록 높은 경도를 나타내었다. 또한 전체적으로 연필경도의 결과가 H ~ 2H로 본래의 PC 필름의 경도인 6B보다 우수한 결과를 주었다.
접착력 측정실험에서는 모든 필름이 100/100으로 우수하였고, 투과율 또한 연필경도와 마찬가지로 용매와 구성성분과의 비율에 따라서는 크게 변하지 않는 것으로 나타났다.
색상코팅 실험 결과, 기존 산화물 증착에 의해 구현하던 색상 박막을 본 실험에서 제조한 코팅 용액을 사용하여 거의 모든 색상을 구현할 수 있었으며, 이를 바탕으로 색상 윈도우 렌즈를 제작한 결과, 매우 깨끗하고 균일한 색상과 표면을 가졌다.

목차 (Table of Contents)

• 표목차 = ⅲ
• 그림목차 = ⅳ
• 감사의 글 = ⅴ
• 논문개요 = ⅵ
• 제1장 서론 = 1
• 제2장 이론적 배경 = 4
• 2-1. 자외선 경화형 코팅 = 4
• 2-2. 색상재료 = 6
• 제3장 실험방법 = 10
• 3-1. 시약 및 재료 = 10
• 3-2. 코팅요액 제조 = 12
• 3-3. 색상 코팅 = 14
• 3-4. 색상 윈도우 렌즈 제작 = 14
• 3-5. 특성 조사 = 15
• 제4장 실험 결과 = 17
• 4-1. PC 코팅필름의 표면 특성 = 17
• 4-2. 투과율 = 20
• 4-3. 색상 코팅 = 24
• 4-4. 색상 윈도우 렌즈 제작 = 31
• 제5장 결론 = 37
• 참고문헌 = 38
• Abstract = 40