KR100750867B1

KR100750867B1 - 루버필름을 구비한 보안필름의 제조방법 및 연속식 필름제조장치

Info

Publication number: KR100750867B1
Application number: KR1020050045355A
Authority: KR
Inventors: 황병우
Original assignee: (주)세화피앤씨
Priority date: 2005-05-30
Filing date: 2005-05-30
Publication date: 2007-08-22
Also published as: KR20060123797A

Abstract

본 발명은 루버필름을 구비한 보안필름(privacy securing film) 제조방법 및 연속식 필름 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 0.01 내지 0.2mm 범위의 두께를 갖는 투명필름층 및 0.001 내지 0.05mm 범위의 두께를 갖는 불투명 접착성 잉크층을 교호 적층한 후 열압착하여 제조되고 그 두께가 상기 투명필름층 두께의 2 내지 30배가 되도록 제작한 루버필름과, 상기 루버필름의 적어도 일측면에 정전기 방지층을 구비하고, 최외측의 적어도 일측면에 하드코팅층을 구비한 보안필름을 제조하는 방법에 있어서, 상기 루버필름은 ⅰ)원형의 투명필름층과 불투명 접착성 잉크층을 교호적층 및 열압착하여 원통형의 적층실린더를 제조하는 단계,; ⅱ)소정의 구동장치와, 일측은 상기 구동장치와 연결되어 있고 양 단부에는 그 사이에 상기 원통형의 적층실린더를 고정하는 적층실린더 고정수단을 구비하고 있으며 원통형 적층실린더를 회전시키는 축이 되는 한 쌍의 샤프트를 구비한 회전장치와,; 상기 원통형의 적층실린더의 외주면을 적층방향과 수직방향으로 박피할 수 있는 나이프와,; 상기 박피되는 루버필름의 두께를 조절할 수 있도록 상기 나이프의 위치를 전후로 이동하는 나이프 이동수단 및; 상기 원통형의 적층실린더의 외주면에 접하여 상기 적층실린더의 회전시 진동을 방지하는 방진수단을 포함한 연속식 필름 제조장치에 상기 원통형의 적층실린더를 고정하는 단계 및; ⅲ)상기 원통형의 적층실린더를 회전시키며 상기 나이프를 이용하여 루버필름의 두께가 상기 투명필름층 두께의 2 내지 30배 범위가 되도록 연속적으로 박피하여 루버필름을 제조하는 단계를 포함 하는 보안필름 제조방법 및 연속식 필름 제조장치에 관한 것으로, 본 발명의 보안필름 제조방법은 기존의 보안필름 제조방법보다 불량품 생산으로 인한 손실을 줄이고 연속적인 루버필름의 생산이 가능해져 생산성을 대폭적으로 향상시킬 수 있으며, 크기의 제한이 없는 보안필름의 생산이 가능해졌다.

루버필름, 원통형 적층실린더, 방진수단, 적층실린더 고정수단

Description

루버필름을 구비한 보안필름의 제조방법 및 연속식 필름 제조장치{PRODUCTION METHOD OF PRIVACY SECURING FILM COMPRISING LOUVERED FILM AND APPARATUS USED FOR CONTINUOUS FILM PRODUCTION}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 루버필름을 구비한 보안필름의 단면도

도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 원통형 적층실린더의 부분분해사시도

도 3은 본 발명에 따른 연속식 필름 제조장치의 일실시예의 정면도

도 4는 본 발명에 따른 연속식 필름 제조장치의 일실시예의 단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 루버필름 11 투명필름층

12 불투명 접착성 잉크층 20 정전기 방지층

20′정전기 방지층 30 하드코팅층

30′하드코팅층 40 무광택코팅층

50 점착제층 60 이형지

100 보안필름 110 원통형 적층실린더

200 연속식 필름 제조장치 210 구동장치

220 샤프트 220′샤프트

221 적층실린더 고정수단 221′적층실린더 고정수단

230 나이프 240 나이프 이동수단

250 방진수단 251 방진롤러

252 방진슬라이드 253 방진롤러 이동수단

260 유압실린더

본 발명은 루버필름을 구비한 보안필름의 제조방법 및 연속식 필름 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 0.01 내지 0.2mm 범위의 두께를 갖는 투명필름층 및 0.001 내지 0.05mm 범위의 두께를 갖는 불투명 접착성 잉크층을 교호 적층한 후 열압착하여 제조되고 그 두께가 상기 투명필름층 두께의 2 내지 30배가 되도록 제작한 루버필름과, 상기 루버필름의 적어도 일측면에 정전기 방지층을 구비하고, 최외측의 적어도 일측면에 하드코팅층을 구비한 보안필름을 제조하는 방법에 있어서, 상기 루버필름은 ⅰ)원형의 투명필름층과 불투명 접착성 잉크층을 교호적층 및 열압착하여 원통형의 적층실린더를 제조하는 단계,; ⅱ)소정의 구동장치와, 일측은 상기 구동장치와 연결되어 있고 양 단부에는 그 사이에 상기 원통형의 적층실린더를 고정하는 적층실린더 고정수단을 구비하고 있으며 원통형 적층실린더를 회전시 키는 축이 되는 한 쌍의 샤프트를 구비한 회전장치와,; 상기 원통형의 적층실린더의 외주면을 적층방향과 수직방향으로 박피할 수 있는 나이프와,; 상기 박피되는 루버필름의 두께를 조절할 수 있도록 상기 나이프의 위치를 전후로 이동하는 나이프 이동수단 및; 상기 원통형의 적층실린더의 외주면에 접하여 상기 적층실린더의 회전시 진동을 방지하는 방진수단을 포함한 연속식 필름 제조장치에 상기 원통형의 적층실린더를 고정하는 단계 및; ⅲ)상기 원통형의 적층실린더를 회전시키며 상기 나이프를 이용하여 루버필름의 두께가 상기 투명필름층 두께의 2 내지 30배 범위가 되도록 연속적으로 박피하여 루버필름을 제조하는 단계를 포함하는 보안필름 제조방법 및 연속식 필름 제조장치에 관한 것이다.

보안필름은 광제어필름(light control film) 등의 이름으로 불리기도 한다. 상기 보안필름에 관한 수요는 개인 사생활이 중시되는 경향에 따라 점차 그 사용요구가 증가하고 있는 추세이다. 보안필름에 관한 연구 역시 상당히 이루어 졌으며, 종래에는 창문 등의 블라인드 용도로 사용하기 위한 것이 주된 개발방향이었다. 아스티마(E. ASTIMA)의 미국특허 제2,053,173호에는 투명물질과 불투명층을 교호적층한 후 수직으로 절단하여 루버필름을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 카 등(CARR, W. P. et al.)의 미국특허 제2,689,387호에는 투명필름과 점착성의 광차단필름을 교대로 위치시켜 고착시킨 후 수직 방향으로 절단하여 제조된 플라스틱 블라인드가 개시되어 있다. 또한, 올센 등(OLSEN, F. O. et al.)의 미국특허 제3,524,789호에는 중앙이 천공된 형태로 적층된 빌렛을 가열장치를 이용하여 130 내지 180′℃까지 가열하면서 얇게 깎아내어 루버필름을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 최근, CRT, LCD 등의 디스플레이의 발전과 더불어 디스플레이상에 표시되는 내용을 타인에게 공개하지 않을 목적의 개인보안용도로 보안필름의 수요가 증가하고 있다. 그런데, 종래의 보안필름은 투명한 부분과 불투명한 부분의 계면에서 플라스틱 부분의 굴절률 변화로 인한 고스트 이미지가 발생하여 작업자에게 피로감을 준다. 따라서 최근의 보안필름 개발방향은 종래의 보안필름에서 문제되었던 고스트 이미지의 감소에 집중되고 있다. 국제특허공보 제WO 92/11549호에는 고스트 이미지를 줄이기 위해 상대적으로 카본블랙의 농도가 높은 고흡광도층과 상대적으로 카본블랙의 농도가 낮은 저흡광도층의 다층구조로 구성된 루버를 사용한 광제어필름이 개시되어 있다.

그러나, 상기 문헌에 개시된 보안필름은 루버의 구성이 복잡하기 때문에, 제조공정이 간단치 않고 제조비용의 상승을 초래한다. 따라서, 본 발명자는 보다 간단한 구조를 가지면서도, 표면의 반사를 줄여 눈에 피로감을 감소시키고, 고스트 이미지를 최소화 하며, 경제적인 공정으로 제조가능한 루버필름을 제조하는 방법에 대한 연구를 거듭한 끝에 투명필름층 및 불투명 접착성 잉크층을 교호 적층 및 열압착하고 압착된 적층실린더를 표면과 수직 또는 소정의 각도를 유지하며 크로스커팅(cross-cut)하는 단계를 포함하는 제조과정을 거친 것을 특징으로 하는 루버필름을 구비한 보안필름에 관한 국내특허(대한민국 특허출원 제2004-0076262호)를 출원한 바 있다. 그러나, 상기 제2004-0076262호 출원발명에 개시된 보안필름 제조방법은 크로스커팅 방법의 특성상 폭이 50cm를 초과하는 루버필름을 생산하려면 불량률이 높아져 대형보안필름의 생산에 적합하지 않은 측면을 가지고 있고, 또한 루버 필름의 생산시 필름 한 장당 한 번씩 커팅을 수행해야만 하기 때문에 단위 시간당 생산량이 많지 않아 생산성을 용이하게 증가시키기는 어려운 점이 있었다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 불량품 생산으로 인한 손실을 줄이고 연속적인 루버필름의 생산이 가능해져 생산성을 대폭적으로 향상시킬 수 있으며, 크기의 제한이 없는 보안필름의 제조방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 과제는 상기 방법을 수행하기 위한 연속식 필름 제조장치를 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 0.01 내지 0.2mm 범위의 두께를 갖는 투명필름층 및 0.001 내지 0.05mm 범위의 두께를 갖는 불투명 접착성 잉크층을 교호 적층한 후 열압착하여 제조되고 그 두께가 상기 투명필름층 두께의 2 내지 30배가 되도록 제작한 루버필름과, 상기 루버필름의 적어도 일측면에 정전기 방지층을 구비하고, 최외측의 적어도 일측면에 하드코팅층을 구비한 보안필름을 제조하는 방법에 있어서, 상기 루버필름은 ⅰ)원형의 투명필름층과 불투명 접착성 잉크층을 교호적층 및 열압착하여 원통형의 적층실린더를 제조하는 단계,; ⅱ)소정의 구동장치와, 일측은 상기 구동장치와 연결되어 있고 양 단부에는 그 사이에 상기 원통형의 적층실린더를 고정하는 적층실린더 고정수단을 구비하고 있으며 원통형 적층실린더를 회전시키는 축이 되는 한 쌍의 샤프트를 구비한 회전장치와,; 상기 원통형의 적층실린더의 외주면을 적층방향과 수직방향으로 박피할 수 있는 나이프 와,; 상기 박피되는 루버필름의 두께를 조절할 수 있도록 상기 나이프의 위치를 전후로 이동하는 나이프 이동수단 및; 상기 원통형의 적층실린더의 외주면에 접하여 상기 적층실린더의 회전시 진동을 방지하는 방진수단을 포함한 연속식 필름 제조장치에 상기 원통형의 적층실린더를 고정하는 단계 및; ⅲ)상기 원통형의 적층실린더를 회전시키며 상기 나이프를 이용하여 루버필름의 두께가 상기 투명필름층 두께의 2 내지 30배 범위가 되도록 연속적으로 박피하여 루버필름을 제조하는 단계를 포함하는 보안필름 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 투명필름층의 재질이 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(CAB)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상이고, 상기 불투명 접착성 잉크가 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(CAB), 폴리이소시아네이트, 폴리프로필렌옥사이드, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 프로필렌옥사이드 모노아크릴레이트로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 재질로 된 열가소성 또는 열경화성 수지와 유색색소를 포함하는 것을 특징으로 하는 보안필름 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 정전기 방지층이 금속성분 또는 전도성 고분자 등을 포함한 합성수지 또는 금속박막인 것을 특징으로 하는 보안필름 제조방법을 제공한 다.

또한, 본 발명은 상기 보안필름의 표면광택도가 85유닛(unit) 미만이 되도록 하드코팅층의 표면에 무광택 코팅층을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 보안필름 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 루버필름 제조시 투명필름층 및 불투명 접착성 잉크층을 적층한 후 카본페이스트 60 내지 80중량%, 마이크로미터 미만의 크기를 갖는 미세금속입자 0.01 내지 0.1중량% 및 나머지 용매를 포함하는 조성물로 전자파차단코팅층을 0.04 내지 0.06mm 범위의 두께로 추가로 적층하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 보안필름 제조방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 소정의 구동장치와, 일측은 상기 구동장치와 연결되어 있고 타측은 유압실린더와 연결되어 상호간의 간격을 조절할 수 있도록 되어 있으며 양 단부에는 그 사이에 원형의 투명필름층과 불투명 접착성 잉크층을 교호적층 및 열압착하여 된 원통형의 적층실린더를 고정하는 적층실린더 고정수단을 구비한 한 쌍의 샤프트를 구비한 원통형 적층실린더 회전장치와,; 상기 원통형의 적층실린더의 외주면을 적층방향과 수직방향으로 박피하여 루버필름을 연속적으로 도출할 수 있는 나이프와,; 상기 박피되는 루버필름의 두께를 조절할 수 있도록 상기 나이프의 위치를 변화시키는 나이프 이동수단 및; 상기 원통형의 적층실린더의 외주면에 접하여 상기 적층실린더의 회전시 진동을 방지하는 방진수단을 포함한 연속식 필름 제조장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 적층실린더 고정수단이 복수의 돌기를 구비한 디스크 형태인 것인 것을 특징으로 하는 연속식 필름 제조장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 나이프 이동수단이 X, Y와 Z축 방향의 이동과 회전 및 기울임이 가능한 고니오미터 방식인 것을 특징으로 하는 연속식 필름 제조장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 방진수단이 각각 120도 떨어진 위치의 동심원상에 위치하는 3개의 방진롤러와 최소한 1개의 상기 방진롤러와 연결되어 진동을 감쇠하는 방진슬라이드 및 상기 방진롤러의 위치를 변화시킬 수 있는 방진롤러 이동수단을 포함한 것을 특징으로 하는 연속식 필름 제조장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 방진롤러 이동수단이 압력센서 또는 위치센서의 신호를 피드백(feedback)받아 제어되는 것을 특징으로 하는 연속식 필름 제조장치를 제공한다.

이하에서 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 방법으로 제조되는 보안필름은 루버필름과, 상기 루버필름의 적어도 일측면에 정전기 방지층을 구비하고, 최외측의 적어도 일측면에 하드코팅층을 구비한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 보안필름의 단면도이다. 도 1에서 볼 수 있는 것과 같이, 상기 보안필름(100)은 사용상의 편의를 위하여 무광택 코팅층(40), 점착제층(50) 및 이형지(60) 등을 추가로 구비할 수 있다. 본 발명의 방법으로 제조된 보안필름이 터치스크린 등의 용도로 사용되는 경우 사용자가 디스플레이 화면을 접촉할 때 정전기로 인해 불쾌감을 느낄 수 있기 때문에, 본 발명의 방법으로 제조하는 보안필름(100)은 정전기 방지층(20, 20′)을 구비하는 것 이 바람직하다. 상기 정전기 방지층(20, 20′)은 공지의 전도성 물질, 즉 금속성분 또는 전도성 고분자 등을 포함한 합성수지 또는 금속박막일 수 있다. 상기 정전기 방지층(20, 20′)은 필름의 형태로 미리 제조하여 루버필름(10)에 부착할 수도 있고 화학증착(CVD)의 방법으로 부착할 수도 있다.

또한, 상기 보안필름(100)은 솔벤트 및 외부의 충격으로부터 본 발명의 보안필름을 보호하여 장시간을 사용하는 경우에도 광학적 특성을 유지할 수 있도록 최외측에 하드코팅층(30, 30′)을 구비하는 것이 바람직하고, 보안필름(100)의 표면광택도가 85유닛 미만이 되도록 상기 하드코팅층(30, 30′)의 표면에 무광택 코팅층(40)을 추가로 부착할 수 있다. 본 발명에서의 표면광택도의 측정은 ASTM D 2457의 방법에 따라 85도 반사각에서 수행하였고, 본 명세서에서 표면광택도라 함은 상기 ASTM규정에 따라 85도 반사각에서 측정한 값을 의미한다.

도 2는 본 발명의 방법에 따라 제조한 원통형 적층실린더의 부분분해사시도이다. 본 발명의 방법에 따라 제조되는 상기 루버필름(10)은 0.01 내지 0.2mm 범위의 두께를 갖는 원형의 투명필름층(11) 및 0.001 내지 0.05mm 범위의 두께를 갖는 불투명 접착성 잉크층(12)을 교호 적층한 후 열압착하여 도 2와 같은 원통형 적층실린더(110)를 제조한 후 상기 투명필름층(11) 두께의 2 내지 30배 범위의 두께로 박피하여 제조된다. 상기 투명필름층(11)의 재질은 필름형태로 제조하였을 때 소정의 광투과도를 보이는 공지의 합성수지 또는 천연수지 모두가 가능하며, 합성수지가 경제성 및 가공성의 측면에서 바람직하다. 상기 투명필름층(11)의 재질로는 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리아크릴레이트, 폴리메 틸메타아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(CAB)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상인 것이 바람직하고, 상기 불투명 접착성 잉크(12)는 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(CAB), 폴리이소시아네이트, 폴리프로필렌옥사이드, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 프로필렌옥사이드 모노아크릴레이트로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 열가소성 또는 열경화성 수지와 유색색소를 포함한다. 전술한 올센(Olsen) 등의 미국특허 제3,524,789호에 개시된 루버필름의 제조방법은 중심부를 천공하는 공정을 추가로 수행하여야 할 뿐 아니라, 중심부가 천공된 관계로 빌렛의 강성이 충분하지 못해 빌렛의 회전시나 박피시에 변형의 염려가 있고 중심부 가까이까지 박피를 할 수 없어 재료의 낭비가 심하다. 반면, 도 2에서 알 수 있는 것과 같이, 본 발명의 방법에 사용되는 원통형 적층실린더(110)는 중앙부를 천공하지 않고 사용하기 때문에 원통형 적층실린더(110)의 중심부 가까이까지 박피를 하여 루버필름(10)을 제조할 수 있어 원재료비를 절감할 수 있을 뿐 아니라 구조적으로 충분한 강성을 획득할 수 있어서 제조과정에서 원통형 적층실린더(110)가 변형될 염려가 적다.

상기 유색색소는 본 발명의 보안필름이 충분한 보안성을 확보할 수 있도록 높은 흡광도를 갖는 것이 바람직하며, 공지의 유기 또는 무기 안료 또는 염료를 사용할 수 있다.

상기 루버필름(10)의 투명필름층(11) 및 불투명 접착성 잉크층(12)은 각각 그 두께가 0.01 내지 0.2mm 및 0.001 내지 0.05mm 범위인 것이 바람직하다. 투명필름층(11)의 두께가 0.01mm 미만이면 불투명 접착성 잉크층(12)과의 경계가 흐려져 시야를 확보하기 힘들고, 0.2mm를 초과하게 되면 시야각 확보를 위한 루버필름(10)의 두께가 지나치게 두꺼워져 경제성이 없고 루버필름(10)의 광투과율 등의 광학특성이 악화될 수 있기 때문이다. 또한, 상기 불투명 접착성 잉크층(12)의 두께가 0.001mm 미만이면 광차단성이 떨어져 발명의 목적을 달성하기 힘들고, 0.05mm을 초과하게 되면 불투명 접착성 잉크층(12)이 가시적인 두께가 되어 디스플레이 창에 표시되는 내용을 가리게 되거나 사용자가 불투명 접착성 잉크층(12)의 존재를 감지할 수 있게 되어 바람직하지 못하다.

상기 열압착 과정은 제2004-0076262호 출원발명에 소개된 것과 동일하게 수행될 수 있다. 즉, 상기 투명필름층(11)과 불투명 접착성 잉크층(12)이 한 번씩 적층될 때마다 또는 소정의 두께만큼 적층되었을 때마다 열압착을 수행하고, 필름과 필름사이에 기포가 발생하는 것을 방지하기 위하여 상기 열압착의 수행 중 또는 수행 전, 후에는 진공을 형성하는 것이 바람직하다. 전술한 교호적층 및 열압착하는 과정은 적층필름이 원통형으로 된 것을 제외하고는 본 출원인이 특허출원한 바 있는 제2004-0076262호에 개시된 방법과 동일하다.

상기와 같은 투명필름층(11)과 불투명 접착성 잉크층(12)의 교호적층과 열압착을 반복하여 소정의 두께로 적층된 원통형 적층실린더(110)는 상기 투명필름층(11) 두께의 2 내지 30배 범위의 두께를 갖는 루버필름(10)으로 제작된다. 상기 루버필름(10)의 두께가 상기 투명필름층(11) 두께의 2배 미만이면 본 발명의 보안효과가 미약하고, 30배를 초과하게 되면 시야각이 지나치게 좁게 되어 사용자로 하여금 피로감을 줄 수 있기 때문에, 상기 루버필름(10)의 두께는 상기 투명필름층(11) 두께의 2 내지 30배 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 보안필름 제조방법은 상기 루버필름(10)을 제조하기 위하여 상기 원통형 적층실린더(110)를 소정의 구동장치(210)와, 일측은 상기 구동장치(210)와 연결되어 있고 양 단부에는 그 사이에 상기 원통형의 적층실린더(110)를 고정하는 적층실린더 고정수단(221)을 구비하고 있으며 원통형 적층실린더(110)를 회전시키는 축이 되는 한 쌍의 샤프트(220)를 구비한 회전장치와,; 상기 원통형의 적층실린더(110)의 외주면을 적층방향과 수직방향으로 박피할 수 있는 나이프(230)와,; 상기 박피되는 루버필름(10)의 두께를 조절할 수 있도록 상기 나이프(230)의 위치를 전후로 이동하는 나이프 이동수단(240) 및; 상기 원통형의 적층실린더(110)의 외주면에 접하여 상기 적층실린더(110)의 회전시 진동을 방지하는 방진수단(250)을 포함한 연속식 필름 제조장치(200)에 고정한 다음, 상기 원통형의 적층실린더(110)를 회전시키며 상기 나이프(230)를 이용하여 소정의 두께로 박피하여 루버필름(10)으로 제조하는 단계를 포함한다. 상기 구동장치(210)는 상기 샤프트(220)와 직결 또는 벨트 등의 간접구동방식으로 연결된 모터가 대표적이며, 샤프트(220)를 구동시켜 적층실린더 고정수단(221)으로 고정된 원통형의 적층실린더(110)를 회전시키게 되고, 원통형 적층실린더(110)가 회전하게 되면 나이프(230)를 이용하여 상기 원통형 적층실린더(110)의 적층방향과 수직방향으로 원주상의 외주면을 박피하여 루버 필름(10)을 연속적으로 제조하게 된다. 연속적으로 생산된 루버필름(10)은 롤러에 권회되어 필요에 따라 적절한 크기로 절단하여 정전기 방지층(20), 하드코팅층(30) 등을 부착하여 보안필름(100)으로 제조된다. 전술한 올센(Olsen) 등의 미국특허 제3,524,789호에 개시된 방법은 전기한 문제 외에도, 중심부가 천공된 형태의 투명필름과 불투명필름을 교호적층하여 프레스로 압력을 가하면서 스팀을 가하여 빌렛을 제조하는데 이렇게 제조한 빌렛은 적층된 필름 사이에 기공이 발생하는 등의 문제가 있고, 박피를 하기 위하여 별도의 가열장치를 이용하여 빌렛을 130 내지 180℃까지 가열하여야만 하기 때문에 추가적인 장치가 필요하고, 에너지 소모가 많고, 열을 가하는 과정에서 수지의 용융으로 인한 루버필름의 물성저하의 문제가 있을 뿐 더러 박피과정에서도 정밀한 가공이 어려워 정보통신기기에 사용하기 어려운 조악한 광학특성을 가진 루버필름이 제조된다. 반면, 본 발명의 방법은 중심부가 천공되지 않은 상태로 단순히 적층, 진공열압착 및 박피를 하게 되어 필름 사이에 기공발생이 없고, 공정이 단축되며, 중심부 가까이까지 박피를 하여 루버필름을 제조하는 것이 가능하여 재료의 낭비가 없을 뿐 아니라, 가열장치를 필요로 하지 않기 때문에 에너지 비용을 절감하고, 광학특성을 비롯한 물성이 뛰어난 루버필름을 제조할 수 있다.

본 발명의 보안필름 제조방법은 상기 루버필름(10) 제조시 투명필름층(11) 및 불투명 접착성 잉크층(12)을 적층한 후 카본페이스트 60 내지 80중량%, 마이크로미터 미만의 크기를 갖는 미세금속입자 0.01 내지 0.1중량% 및 나머지 용매를 포함하는 조성물로 전자파차단코팅층을 0.04 내지 0.06mm 범위의 두께로 추가로 적층 하는 단계를 더 포함할 수 있다. 전자파차단코팅층은 디스플레이창에서 발생하는 전자파를 차폐하여 사용자로 하여금 유해한 전자파에 노출되는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 전자파차단코팅층은 특히 전자파 발생이 많은 CRT 등에 사용하는 것이 바람직하다. 본 명세서에서 상기 미세금속입자는 마이크로미터 미만의 크기를 갖는 금속입자를 의미한다. 보다 바람직하게는, 상기 미세금속입자는 수 나노미터 내지 수백 나노미터 범위의 나노 크기의 은, 금 및 구리로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 측면은 상기 루버필름을 연속적으로 생산하기 위한 연속식 필름 제조장치를 제공한다. 도 3및 도 4는 각각 본 발명에 따른 연속식 필름 제조장치의 일실시예의 정면도 및 단면도이다. 도 3에서 보는 것과 같이, 본 발명의 연속식 필름 제조장치(200)는, 소정의 구동장치(210)와, 일측은 상기 구동장치(210)와 연결되어 있고 타측은 유압실린더(260)와 연결되어 상호간의 간격을 조절할 수 있도록 되어 있으며 양 단부에는 그 사이에 원형의 투명필름층(11)과 불투명 접착성 잉크층(12)을 교호적층 및 열압착하여 된 원통형의 적층실린더(110)를 고정하는 적층실린더 고정수단(221, 221′)을 구비한 한 쌍의 샤프트(220, 220′)를 구비한 원통형 적층실린더 회전장치와,; 상기 원통형의 적층실린더(110)의 외주면을 적층방향과 수직방향으로 박피하여 루버필름을 연속적으로 도출할 수 있는 나이프(230)와,; 상기 박피되는 루버필름(10)의 두께를 조절할 수 있도록 상기 나이프(230)의 위치를 변화시키는 나이프 이동수단(240) 및; 상기 원통형의 적층실린더(110)의 외주면에 접하여 상기 적층실린더(110)의 회전시 진동을 방지하는 방진수 단(250)을 포함한다.

본 발명의 연속식 필름 제조장치(200)는 소정의 구동장치(210)와, 일측은 상기 구동장치(210)와 연결되어 있고 타측은 유압실린더(260)와 연결되어 상호간의 간격을 조절할 수 있도록 되어 있으며 양 단부에는 그 사이에 원통형의 적층실린더(110)를 고정하는 적층실린더 고정수단(221, 221′)을 구비한 한 쌍의 샤프트(220, 220′)를 구비한 원통형 적층실린더 회전장치를 포함한다. 상기 원통형 적층실린더 회전장치의 구동장치로는 상기 샤프트와 동일한 축 상에 놓여져 직결되거나 또는 벨트 풀리 등을 이용한 간접방식으로 연결된 모터 등이 바람직하고, 상기 원통형 적층실린더(110)를 회전시키게 된다. 상기 한 쌍의 샤프트(220, 220′)는 그 중 구동장치와 연결되지 않은 샤프트(220′)가 유압실린더(260)와 연결되어 상호간의 간격을 조절할 수 있도록 되어 있으며, 그 사이에 원통형의 적층실린더(110)를 고정하는 적층실린더 고정수단(221, 221′)을 구비한다. 상기 유압실린더(260)로 인하여 상기 원통형 적층실린더의 높이에 따라 샤프트(220, 220′) 간의 간격을 조절하여 원통형 적층실린더와 고정수단을 밀착시켜 상기 원통형 적층실린더가 상기 원통형 적층실린더 회전장치에 고정되도록 할 수 있다. 물론, 구동장치(210)에 연결된 샤프트(220)에 유압실린더(260)와 같은 이동수단을 구비하도록 할 수도 있지만, 구조가 복잡해져 비용이 상승할 뿐 아니라, 고장률 상승의 원인이 되어 바람직하지 않다.

상기 적층실린더 고정수단(221, 221′)은 원통형 적층실린더(110)의 회전 및 박피시 발생하는 원심력 및 전단력 등으로 인하여 적층실린더(110)가 회전장치로부 터 이탈되거나 변위되는 것을 방지하기 위한 것으로, 적층실린더(110)의 양쪽 옆면을 넓은 면적에서 지지, 고정할 수 있도록 복수의 돌기를 구비한 디스크 형태인 것이 바람직하다.

본 발명의 연속식 필름 제조장치(200)는 원통형 적층실린더(110)의 외주면을 적층방향과 수직방향으로 박피하여 루버필름(10)을 연속적으로 도출할 수 있는 나이프(230)를 구비한다. 상기 나이프(230)는 상기 원통형 적층실린더(110)의 회전시 그 외주면에 소정의 각도를 유지하며 일정한 두께로 박피하여 루버필름(10)을 연속적으로 제조할 수 있게 된다. 상기 나이프(230)의 형태와 크기 등은 제한되는 것은 아니며, 여러 가지 크기와 형태의 것을 제작하여 원통형 적층실린더(110)의 크기 등에 따라 적절한 것을 선택하여 장착, 사용할 수 있음은 물론이다. 또한, 본 명세서의 도면에는 표시하지 않았으나 연속적으로 박피되어 생산된 상기 루버필름은 별도의 권취장치를 통해 별도의 롤러에 권취하여 보관할 수 있음을 물론이다.

본 발명의 연속식 필름 제조장치(200)는 상기 박피되는 루버필름(10)의 두께를 조절할 수 있도록 상기 나이프(230)의 위치를 변화시키는 나이프 이동수단(240)을 구비한다. 상기 원통형 적층실린더(110)가 일정한 두께로 연속적으로 박피되려면 원통형 적층실린더(110) 자체가 회전과 동시에 일정한 속도로 나이프 쪽으로 이동하거나 나이프(230)가 원통형 적층실린더(110)의 중심부 쪽으로 이동을 하여야 한다. 전자의 경우, 회전하고 있는 원통형 적층실린더(110)를 나이프(230) 쪽으로 이동시키는 것은 회전장치 전체가 이동하여야 하기 때문에 구조가 복잡하여지고, 정밀한 가공이 용이하지 않다. 따라서, 상기 나이프(230)의 위치를 변위할 수 있 는 나이프 이동수단(240)을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 나이프 이동수단(240)은 상기 나이프(230)를 X, Y와 Z축 방향으로 이동, 회전 및 기울임이 가능한 고니오미터(goniometer) 방식인 것이 바람직하며, 상기 원통형 적층실린더(110)의 회전속도 및/또는 위치에 따라 연동되어 제어할 수 있어야 한다.

본 발명의 연속식 필름 제조장치(200)는 상기 원통형 적층실린더(110)의 외주면에 접하여 상기 적층실린더(110)의 회전시 진동을 방지하는 방진수단(250)을 포함한다. 상기 방진수단(250)은 진동을 방지하여 정밀한 루버필름(10)을 제조하는 것을 가능케 할 뿐 아니라, 상기 적층실린더(110)의 회전시 적층실린더(110)가 회전장치로부터 이탈, 변위되는 것을 방지하는 역할도 수행한다. 상기 방진수단(250)의 바람직한 예는 각각 120도 떨어진 위치의 동심원상에 위치하는 3개의 방진롤러(251)와 최소한 1개의 상기 방진롤러(251)와 연결되어 진동을 감쇠하는 방진슬라이드(252) 및 상기 방진롤러(251)의 위치를 변화시킬 수 있는 방진롤러 이동수단(253)을 포함할 수 있다. 상기 방진롤러(251) 및 방진슬라이드(252)는 원통형 적층실린더(110)가 회전할 때 외주면에서 소정의 각도로 접촉하여 박피하는 나이프(230)로 인하여 발생하는 횡력과 회전체(원통형 적층실린더)의 원심력으로 인하여 발생하는 진동을 흡수, 차단하여 정밀한 가공을 가능케 한다. 상기 원통형 적층실린더(110)가 박피되어 루버필름(10)의 형태로 제조되어감에 따라 원통의 지름이 작아지게 되면 그에 따라 원통형 적층실린더(110)의 외주면에 접하는 상기 방진롤러(251)의 위치도 변위되어야 한다. 따라서, 상기 방진수단(250)은 상기 방진롤러(251)의 위치를 변화시킬 수 있는 방진롤러 이동수단(253)을 구비하는 것이 바람직 하다. 상기 방진롤러 이동수단(253)은 압력센서 또는 위치센서의 신호를 피드백(feedback)받아 제어될 수 있다. 즉, 상기 방진롤러(251)와 원통형 적층실린더(100)의 접촉시 발생하는 접촉압력에 대하여 소정의 압력치를 미리 설정하고 상기 압력을 일정하게 유지할 수 있도록 압력센서로 측정된 압력에 따라 방진롤러(251)를 이동시키거나, 박피에 따라 변화하는 원통형 적층실린더(110)의 외주면의 변위를 측정하여 그에 따라 방진롤러(251)의 위치를 변화시킬 수 있도록 하는 것이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 태양인 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예로만 제한되는 것은 아니다.

실시예 1(루버필름의 제조)

0.1mm 두께(w)의 PVC 재질의 원형 투명필름(11,지름 50cm)상에 열가소성 수지로서 에틸렌비닐아세테이트와 유색색소로서 카본블랙을 함유하는 불투명 접착성 잉크(12,제품명:JELCON AD-HM6)를 약 0.015mm 두께로 도포한 후 다시 투명필름(11)을 덮는 과정을 반복하여 투명필름(11)-불투명 접착성 잉크(12)를 교호적층하였다. 상기 과정을 반복하여 적층 높이가 3mm가 되면 열압착기를 이용하여 130℃, 50MPa의 압력으로 5분간 열압착을 수행하고 15분간 냉각하는 과정을 4회 반복수행하여 필름을 접착하였다. 상기 열압착 및 냉각과정에서는 진공을 걸어주어 적층된 필름 사이의 공기를 빼내는 작업도 수행하였다. 상기 투명필름(11)과 불투명 접착성 잉크층(12)의 교호 적층과 열압착을 반복적으로 수행하여 90cm 높이의 원통형 적층실 린더(110)를 제조하였다. 상기와 같이 제조된 원통형 적층실린더(110)의 불투명 접착성 잉크층(12)의 두께는 평균 0.005mm였다. 상기 원통형 적층실린더(110)를 연속식 필름 제조장치(200)의 적층실린더 고정수단(221, 221′)을 이용하여 원통형 적층실린더 회전장치에 고정하였다. 방진롤러 이동수단(253)을 이용하여 3개의 방진롤러(251)를 상기 원통형 적층실린더(110)의 외주면에 접촉하게 하여 진동을 방지하고, 구동장치인 모터를 가동하여 원통형 적층실린더(110)를 회전시켜 30rpm까지 회전속도를 상승하였다. 그 다음, 고니오미터 방식의 나이프 이동수단(240)을 이용하여 길이가 80cm인 나이프(230, 자체제작)의 에지를 회전하고 있는 원통형 적층실린더(110)의 원주면상으로 접근시켜 0.2mm두께로 박피를 하였다. 상기 나이프(230)는 상기 원통형 적층실린더(110)의 회전속도에 연동되어 일정한 속도로 원통형 적층실린더(110)의 중심부쪽으로 이동하게 되어 연속적으로 일정한 두께의 루버필름(10)을 생산할 수 있도록 하였다.

상기 루버필름(10)은 별도의 롤러에 권취하여 놓았다가 30cm 길이로 절단하여 정전기 방지층(20, 20′)으로서 금속성분을 첨가하여 전도성을 부여한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)필름을 부착하고, 상기 정전기 방지층(20, 20′) 각각의 외측면에 하드코팅필름(30, 30′)을 부착하였다. 상기 하드코팅층(30)의 일면에는 무광택코팅층(40)을 부착하였고, 상기 무광택코팅층(40)을 부착하지 않은 하드코팅층(30′) 표면에는 점착제(50)를 도포하고 이형지(60)를 부착하여 보안필름(100)을 제조하였다.

실시예 2(전자파 차폐층을 구비한 루버필름을 사용한 보안필름의 제조)

투명필름(11)상에 불투명 접착성 잉크(12)를 도포한 후 추가로 카본페이스트 70중량% 및 나노크기의 은 수용액(50,000ppm) 30중량%를 포함하는 전자파차단코팅막을 0.01 내지 0.015mm 두께로 4회 반복하여 0.05mm 두께로 적층한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 루버필름(10) 및 보안필름(100)을 제조하여 전자파 차폐 효과에 대하여 시험을 실시하였다. 차폐율 측정시험은 보안필름과 수직 방향으로 입사하게 설정한 전자파의 주파수를 변경하며 투과율을 측정하는 방법으로 수행되었다. 그 결과, 상기 실시예에서 제조한 보안필름의 경우 30MHz 내지 1GHz까지의 주파수 대역에 걸쳐 55dB 정도, 즉 99% 이상의 전자파를 차폐함을 알 수 있었다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 보안필름 제조방법은 기존의 보안필름 제조방법에 비해 불량품 생산으로 인한 손실을 줄이고, 연속적인 루버필름의 생산이 가능해져 생산성을 대폭적으로 향상시킬 수 있으며, 크기의 제한이 없는 보안필름의 생산이 가능해졌다.

앞에서 설명된 본 발명의 일실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims

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소정의 구동장치와, 일측은 상기 구동장치와 연결되어 있고 타측은 유압실린더와 연결되어 상호간의 간격을 조절할 수 있도록 되어 있으며 양 단부에는 그 사이에 원형의 투명필름층과 불투명 접착성 잉크층을 교호적층 및 열압착하여 된 원통형의 적층실린더를 고정하도록 상기 적층실린더와의 접촉면에 복수의 돌기를 구비한 디스크 형태의 적층실린더 고정수단을 구비한 한 쌍의 샤프트를 구비한 원통형 적층실린더 회전장치와,;

상기 원통형의 적층실린더의 외주면을 적층방향과 수직방향으로 박피하여 루버필름을 연속적으로 도출할 수 있는 나이프와,;

상기 박피되는 루버필름의 두께를 조절할 수 있도록 상기 나이프의 X, Y와 Z축 방향의 이동과 회전 및 기울임이 가능한 고니오미터 방식으로 된 나이프 이동수단 및;

각각 120도 떨어진 위치의 동심원상에 위치하는 3개의 방진롤러와 최소한 1개의 상기 방진롤러와 연결되어 진동을 감쇠하는 방진슬라이드 및 상기 방진롤러의 위치를 변화시킬 수 있는 방진롤러 이동수단을 포함하며 상기 원통형의 적층실린더의 외주면에 접하여 상기 적층실린더의 회전시 진동을 방지하고 압력센서 또는 위치센서의 신호를 피드백(feedback)받아 제어되는 방진수단을 포함한 연속식 필름 제조장치.
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