具有多层结构的硬涂膜和包括该硬涂膜的聚酰亚胺膜制造技术

本发明专利技术涉及一种具有多层结构的硬涂膜，具体地，涉及一种具有多层结构的硬涂膜，该硬涂膜具有低维氏硬度(Hv)值，同时具有优异的耐擦伤性和柔韧性。

Hard film with multilayer structure and polyimide film including the hard film

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有多层结构的硬涂膜和包括该硬涂膜的聚酰亚胺膜
本公开涉及一种具有多层结构的硬涂膜和包括该硬涂膜的聚酰亚胺膜。
技术介绍
透明聚合物膜在光学和柔性显示器领域中被广泛用作核心材料，并且具体地，由于其重量轻和容易加工而在显示器工业中代替玻璃。然而，透明聚合物膜由于与玻璃相比表面硬度低而具有耐磨性差的缺点。因此，已经积极地进行硬涂层的研究以实现高硬度，但是当实现高硬度时，作为相对的物理性能的柔韧性降低，这不利。为此，满足聚合物膜的表面硬度和柔韧性的涂覆技术成为重要问题。用于硬涂层的材料广泛地包括有机材料、无机材料和有机-无机杂化材料。其中，有机材料由于有机物质的固有特性而具有柔韧性和成型性能的优点，但是具有表面硬度低的缺点，而无机材料具有高的表面硬度和透明性的优点，但是具有差的柔韧性和成型性能的缺点。由于这一原因，具有两种材料的优点的有机-无机杂化材料目前正受到关注，并且正在对其进行积极的研究。然而，目前不能实现两种类型的材料的优点。韩国专利特许公开No.2014-0104175和国际专利特许公开No.2013-187699也使用有机或无机材料来增加表面硬度，但是柔韧性和成型性能的物理性能不理想。这样，当表面硬度提高时，由于涂层收缩，会出现卷曲和裂纹，从而由于粘合性劣化而引起涂层剥落。同时，当降低硬度以确保理想的柔韧性时，耐磨性也劣化。因此，预期一种具有表面硬度、柔韧性和加工容易性同时抗卷曲的涂料物质的开发将成为更广泛应用聚合物膜的必不可少的技术。
技术实现思路
技术问题因此，鉴于上述问题做出本公开，本公开的一个目的是提供一种硬涂膜和包括该硬涂膜的聚酰亚胺膜，所述硬涂膜引入有多层结构，以满足上层结构中的高硬度性能和下层结构中的高弯曲性能，从而确保硬度、耐擦伤性和柔韧性的全部方面。技术方案为了解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，提供一种硬涂膜，该硬涂膜具有可高度弯曲层和高硬度层顺序层叠在基板上的结构，其中，所述可高度弯曲层的维氏硬度(Hv)为40以下，所述高硬度层的维氏硬度(Hv)为55以上，包括顺序层叠在基板上的可高度弯曲层和高硬度层的硬涂膜的维氏硬度(Hv)为20至65。所述基板可以是透明聚酰亚胺基板。所述硬涂膜的反向R(reverseR)可以为2.0以下。所述硬涂膜的拉伸断裂点可以大于6％。所述硬涂膜的弯曲性(EIT(压痕模量)/HIT(压痕硬度))可以为8以上。所述硬涂膜的透光率可以为90％以上，雾度可以为1.0％以下。所述可高度弯曲层的厚度可以为1μm至200μm，所述高硬度层的厚度可以为30μm以下。所述可高度弯曲层可以包含硅氧烷树脂，该硅氧烷树脂通过使包含如下的化合物聚合而得到：选自由下面式1表示的烷氧基硅烷和由下面式2表示的烷氧基硅烷中的至少一种烷氧基硅烷；和由下面式3表示的二元醇：<式1>R1nSi(OR2)4-n其中，R1是被环氧基或丙烯酰基取代的C1至C3直链、支链或环状烷基，R2是C1至C8直链、支链或环状烷基，n是1至3的整数，<式2>Si(OR3)4其中，R3表示C1至C4直链或支链烷基，<式3>HO(CH2)nOH其中，n是1至10的整数。所述高硬度层可以包含硅氧烷树脂，该硅氧烷树脂通过使包含选自由式1表示的烷氧基硅烷和由式2表示的烷氧基硅烷中的至少一种烷氧基硅烷的化合物聚合而得到。根据本公开的第二方面，提供一种包括所述硬涂膜的聚酰亚胺膜。有益效果根据本公开的具有多层结构的硬涂膜和包括该硬涂膜的聚酰亚胺膜尽管维氏硬度(Hv)低，但是仍能够得到优异的耐擦伤性和柔韧性的效果。附图说明图1是示出根据本公开的具有多层结构的硬涂膜的示意图；图2是示出硬度计压头的图。具体实施方式在一个方面中，本公开旨在提供一种硬涂膜，该硬涂膜具有可高度弯曲层和高硬度层顺序层叠在基板上的结构，其中，所述可高度弯曲层的维氏硬度(Hv)为40以下，所述高硬度层的维氏硬度(Hv)为55以上，包括顺序层叠在基板上的可高度弯曲层和高硬度层的硬涂膜的维氏硬度(Hv)为20至65。图1是示出根据本公开的具有多层结构的硬涂膜的示意图。将参照图1详细描述该结构。根据本公开的硬涂膜具有可高度弯曲层(下文中称为“下层”)层叠在透明基板上，并且高硬度层(下文中称为“上层”)层叠在可高度弯曲层上的多层结构。当下层的维氏硬度(Hv)为40以下，优选为15至35，更优选为20至30时，由于其优异的柔韧性，在折叠时良好地弯曲，并且具有实现柔韧性以防止涂层破裂的效果。当上层的维氏硬度(Hv)为55以上，优选为60以上时，由于上层的高硬度，可以得到防止由外部冲击产生擦伤的效果。另外，当包括下层和上层两者的硬涂膜的维氏硬度(Hv)为20至65，优选为20至55，更优选为20至50时，可以得到具有2.0以下的弯曲性和耐擦伤性的硬涂层。上述硬涂膜包括具有特定范围内的维氏硬度的下层和上层，从而表现出优异的耐擦伤性，并且可以得到诸如反向R为2.0以下，优选为0.4至2.0，拉伸断裂点为6％以上，优选为6％至50％，弯曲性(EIT/HIT，其中，EIT是压痕模量，HIT是压痕硬度)为8以上，优选为8至40，透光率为90％以上，并且雾度为1.0％以下的物理性能。具体地，EIT/HIT是用硬度计压头测量时得到的值，EIT表示压痕模量，HIT表示压痕硬度。这些数值可以作为弯曲性的参数，并且可以用作作为弯曲性的另一指标的拉伸断裂点的参考物理性能。在这种情况下，下层、上层和包括它们的多层硬涂膜的维氏硬度是使用硬度计压头测量的硬度。通常，硬涂膜需要优异的表面硬度，以便防止受到外部冲击损坏。然而，当表面硬度增加时，存在柔韧性降低的问题。在本公开中，包括维氏硬度(Hv)为40以下的下层和维氏硬度(Hv)为55以上的上层的硬涂膜的维氏硬度(Hv)为20至65，其中，维氏硬度使用硬度计压头测量，由此确保硬度、耐擦伤性和柔韧性的所有方面。有各种标准用于指示硬度，如布氏硬度、洛氏硬度和肖氏硬度。在常规硬涂膜中，由于表示硬度的参数测量为铅笔硬度，因此，当测量硬度时，进行测量的人之间的确定标准不同，并且结果取决于人的主观观察。本公开采用使用硬度计压头的测量方法作为能够解决铅笔硬度的缺点并且指示量化的硬度的方法。更具体地，维氏硬度(Hv)可以通过用硬度计压头测量而得到，并且硬度的参数可以通过引入该参数而数字化和量化。图2是示出硬度计压头的图。如图2中所示，硬度计压头是基于膜的纳米尺度的压痕，在诸如金属材料、硬涂层、电镀、涂料和LCD的领域中用于测量各种材料(从金刚石到橡胶)的表面和表面层的物理性能的试验仪。硬度计压头用于需要准确性、精密度和可靠性的工业中的各种应用。然而，最常见的测量硬涂膜的硬度的常规方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硬涂膜，该硬涂膜具有可高度弯曲层和高硬度层顺序层叠在基板上的结构，/n其中，所述可高度弯曲层的维氏硬度(Hv)为40以下，/n所述高硬度层的维氏硬度(Hv)为55以上，/n包括顺序层叠在基板上的可高度弯曲层和高硬度层的硬涂膜的维氏硬度(Hv)为20至65。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170904 KR 10-2017-0112517;20180903 KR 10-2018-011.一种硬涂膜，该硬涂膜具有可高度弯曲层和高硬度层顺序层叠在基板上的结构，
其中，所述可高度弯曲层的维氏硬度(Hv)为40以下，
所述高硬度层的维氏硬度(Hv)为55以上，
包括顺序层叠在基板上的可高度弯曲层和高硬度层的硬涂膜的维氏硬度(Hv)为20至65。


2.根据权利要求1所述的硬涂膜，其中，所述基板是透明聚酰亚胺基板。


3.根据权利要求1所述的硬涂膜，其中，所述硬涂膜的反向R为2.0以下。


4.根据权利要求1所述的硬涂膜，其中，所述硬涂膜的拉伸断裂点为6％以上。


5.根据权利要求1所述的硬涂膜，其中，所述硬涂膜的以压痕模量(EIT)/压痕硬度(HIT)计的弯曲性能为8以上。


6.根据权利要求1所述的硬涂膜，其中，所述硬涂膜的透光率为90％以上，雾度为1.0％以下。


7.根据权利要求1所述的硬涂膜，其中，所述可高度弯曲层的厚度为1μm至200μm，所述高硬度层的厚度为30μm以下。


8.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁毕礼，李东熙，安祥铉，金杭根，白成勋，安炳准，
申请(专利权)人：可隆工业株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR