폴리머 (Polymer(Korea))

  • 제37권3호
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  • Pages.373-378
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  • 2013
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  • 0379-153X(pISSN)
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  • 2234-8077(eISSN)
한국고분자학회 (The Polymer Society of Korea)
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폴리카보네이트 필름 표면 처리가 증착 SiOx 베리어층 접착에 미치는 영향

Effect of Surface Treatment of Polycarbonate Film on the Adhesion Characteristic of Deposited SiOx Barrier Layer

  • 김관훈 (광에너지소재연구센터, 단국대학교 고분자 시스템공학과) ;
  • 황희남 ((주)아이컴포넌트) ;
  • 김양국 ((주)아이컴포넌트) ;
  • 강호종 (광에너지소재연구센터, 단국대학교 고분자 시스템공학과)
  • Kim, Gwan Hoon (Center for Photofuctional Energy Materials, Department of Polymer Sci. & Eng., Dankook University) ;
  • Hwang, Hee Nam (i-components Corp.) ;
  • Kim, Yang Kook (i-components Corp.) ;
  • Kang, Ho-Jong (Center for Photofuctional Energy Materials, Department of Polymer Sci. & Eng., Dankook University)
  • 투고 : 2012.12.08
  • 심사 : 2013.02.04
  • 발행 : 2013.05.25
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초록

폴리카보네이트(PC) 필름을 유연기판으로 사용하기 위해서는 $SiO_x$ 증착에 의한 베리어 특성 개선이 필요하며 이때 베리어 층과 PC 계면 접착력이 매우 중요하다. 본 연구에서는 언더 코팅, UV/$O_3$ 및 저온 플라즈마와 같은 다양한 표면 처리 방법에 의하여 PC 필름 표면을 개질하여 표면의 물리적 화학적 변화가 증착된 베리어 층 계면 접착력에 미치는 영향을 살펴보았다. 표면 처리 전의 PC 필름은 표면 거칠기 및 표면 에너지가 매우 낮아 $SiO_x$ 베리어 층과의 접착력이 현저히 떨어짐을 알 수 있었다. PC 필름을 저온 플라즈마로 표면 처리한 결과, 표면의 거칠기 증가와 극성 관능기 생성에 의하여 극성 표면 에너지가 향상되는 반면 UV/$O_3$ 처리의 경우, 표면 거칠기 변화 없이 표면에 생성된 극성 관능기에 의해 극성 표면 에너지가 증가됨을 알 수 있었다. 이러한 표면의 변화는 베리어층과 PC 기판의 계면 접착력 증가에 기여함을 알 수 있었다. 표면 처리 방법으로 언더 코팅을 사용하는 경우 표면에 에너지를 가하지 않아도 코팅제의 아크릴산과 $SiO_x$의 접착력 향상에 의하여 PC 필름과의 계면 접착력이 증가되며 유무기 하이브리드 다층 구조에 의한 베리어 특성 개선이 함께 일어남을 알 수 있었다.

The interfacial adhesion strength is very important in $SiO_x$ deposited PC film for the barrier enhanced polycarbonate (PC) flexible substrate. In this study, PC films were treated by undercoating, UV/$O_3$ and low temperature plasma and then the effect of physical and chemical surface modifications on the interfacial adhesion strength between PC film and $SiO_x$ barrier layer were studied. It was found that untreated PC film shows significantly low interfacial adhesion strength due to the smooth surface and low surface free energy of PC. Low temperature plasma treatments resulted in the increase of both surface roughness and surface free energy due to etching and the appearance of polar molecules on the PC surface. However, UV/$O_3$ treatment only shows the increase of surface free energy by developed polar molecules on the surface. These surface modifications caused the enhancement of surface interfacial strength between PC film and $SiO_x$ barrier. In the case of undercoating, it was found that the increase of surface interfacial strength was achieved by adhesion between various acrylic acid on acrylate coated surface and $SiO_x$ without increase of polar surface energy. In addition, the barrier property is also improved by organic-inorganic hybrid multilayer structure.

키워드

과제정보

연구 과제 주관 기관 : 경기도지역협력연구센터(GRRC)

참고문헌

  1. S. Logothetidis, Mat. Sci. Eng. B, 152, 96 (2008). https://doi.org/10.1016/j.mseb.2008.06.009
  2. G. H. Kim and Y. H. Song, Electronics and Telecommunications Trends, 23, 111 (2008).
  3. M. C. Choi, Y. K. Kim, and C. S. Ha, Prog. Polym. Sci., 33, 581 (2008). https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2007.11.004
  4. S. J. Gwak, H. J. Sim, H. G. Yoon, and G. H. Lee, Polym. Sci. Eng., 14, 181 (2003).
  5. J. Jang, J. Korea Information Display Society, 7, 4 (2006).
  6. Y. G. Tropsha and N. G. Harvey, J. Phys. Chem. B, 101, 2259 (1997). https://doi.org/10.1021/jp9629856
  7. M. Benmalek and H. M. Dunlop, Surf. Coat. Technol., 76, 821 (1995).
  8. J. H. Lee, C. H. Jeong, H. B. Kim, J. T. Lim, S. J. Kyung, and G. Y. Yeom, Thin Solid Films, 515, 917 (2006). https://doi.org/10.1016/j.tsf.2006.07.056
  9. B. M. Henry, A. G. Erlat, A. McGuigan, C. R. M. Grovenor, G. A. D. Briggs, Y. Tsukahara, T. Miyamoto, N. Noguchi, and T. Niijima, Thin Solid Films, 382, 194 (2001). https://doi.org/10.1016/S0040-6090(00)01769-7
  10. G. Garcia-Ayuso, L. Vazquez, and J. M. Martinez-Duart, Surf. Coat. Technol., 80, 203 (1996). https://doi.org/10.1016/0257-8972(95)02712-2
  11. S. Morooka and K. Kusakabe, MRS Bull., 24, 25 (1999).
  12. J. T. Koberstein and C. L. Mirley, U.S. Patent 5,661,092 (1997).
  13. M. J. Kim, H. G. Kim, and S. S. Kim, Macromol. Res., 20, 739 (2012). https://doi.org/10.1007/s13233-012-0110-6
  14. M. J. Jung, J. W. Lim, I. J. Park, and Y. S. Lee, Appl. Chem. Eng., 21, 317 (2010).
  15. L. H. Thompson and L. K. Doraiswamy, Ind. Eng. Chem. Res., 38, 1215 (1999). https://doi.org/10.1021/ie9804172
  16. Y. G. Adewuyi, Ind. Eng. Chem. Res., 40, 4681 (2001). https://doi.org/10.1021/ie010096l
  17. D. Feng and C. Aldrich, Adv. Environ. Res., 4, 103 (2000). https://doi.org/10.1016/S1093-0191(00)00008-3
  18. J. W. McBain and D. G. Hopkins, J. Phys. Chem., 29, 88 (1925).
  19. W. Kim, Y. Y. Kim, J. S. Son, D. S. Yun, C. Han, J. K. Choi, and B. W. Jo, Elastomer, 37, 244 (2002).
  20. K. Koo and Y. M. Park, Journal of the Korean Society of Dyers and Finishers, 16, 28 (2004).
  21. H. Y. Lee and S. R. Kim, Journal of Adhesion and Interface, 3, 37 (2002).
  22. A. M. Soutar, Q. Chen, and R. E. Raja, SIMTech Technical Reports, 9, 161 (2008).
  23. J. H. Jang and D. S. Park, Journal of the Koran Society of Dyers and Finishers, 17, 7 (2005).
  24. E. M. Listona, J. Adhesion, 30, 199 (1989). https://doi.org/10.1080/00218468908048206
  25. B. Singh, J. Bouchet, G. Rochat, Y. Leterrier, J.-A. E. Månson, and P. Fayet, Journal of Surface & Coatings Technology, 201, 7107 (2007). https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2007.01.013
  26. J. Jang, Journal of Korea Information Display Society, 7, 10 (2006).
  27. Z. Jia, M. B. Tucker, and T. Li, J. Composites Science and Technology, 71, 365 (2011). https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2010.12.003