KR101504535B1

KR101504535B1 - 비산방지 필름 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101504535B1
Application number: KR1020120124627A
Authority: KR
Inventors: 지상봉; 박일수; 박정은
Original assignee: 주식회사 테이팩스
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2012-11-06
Publication date: 2015-03-23
Also published as: KR20140058070A

Abstract

본 발명은 베이스 필름층, 상기 베이스 필름층 상부에 형성된 하드코팅층, 상기 베이스 필름층 하부에 형성된 점착층 및 상기 점착층 하부에 형성된 이형필름층을 포함함으로써 액정 디스플레이 장치의 보호 유리상에 부착되었을 때 점착력, 인장강도, 연신율, 전광선 투과율 및 헤이즈가 저하되지 않으면서 동시에 내스크래치성 테스트(steel wood test) 후 헤이즈값이 높아 고투명성을 요구하는 비산방지 필름에 유용한 비산방지 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

비산방지 필름 및 그 제조방법{ANTI-SCATTERING FILM AND METHOD OF PREPARING THE SAME}

본 발명은 비산방지 필름 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베이스 필름층, 상기 베이스 필름층 상부에 형성된 하드코팅층, 상기 베이스 필름층 하부에 형성된 점착층 및 상기 점착층 하부에 형성된 이형필름층을 포함함으로써 휴대용 전자기기의 액정 디스플레이 장치의 보호 유리상에 부착되었을 때 점착력, 인장강도, 연신율, 전광선 투과율 및 헤이즈가 저하되지 않으면서 동시에 내스크래치성 테스트(steel wood test) 후 헤이즈값이 높아 고투명성을 요구하는 비산방지 필름에 유용한 비산방지 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.

현대 사회에서 디스플레이 산업은 IT의 눈부신 발전과 함께 혁신을 거듭해 왔다. 고전적으로 CRT로 대표되었던 디스플레이는 LCD 방식이라는 박형 디스플레이가 일반화되면서 경량화 및 소형화에 대한 니즈가 지속적으로 증가되었다. 또한 벽걸이 TV로 일컬어지는 박형 디스플레이가 인기를 얻으면서 최근 LCD TV와 LED TV, PDP TV 등의 가격경쟁이 치열해지고 지속적인 기술개발, 원가절감을 통한 신제품의 등장에 따라, 스마트 TV 및 3D TV 등이 하나의 트렌드를 만들어 가고 있으며, 그에 따라 향후 지속적인 성장이 예상된다.

더불어 최근에는 터치스크린 및 사용자 편의성 인터페이스(UI)와 융합되어 스마트폰과 태블릿 PC라는 새로운 분야가 많은 사람들의 관심을 받으며 폭발적으로 성장하고 있다. 누구나 쉽게 화면에 직접 입력하여 사용자의 편의성을 극대화시킨 상기 기술은 과거 ATM, 키오스크(Kiosk) 등 산업용 제품에 한정되었으나, 적용디바이스의 범위를 넓혀 가면서 PDA, PMP, 노트북의 터치패드, 내비게이션 등에서 하나의 분야를 이루며 사용되어져 왔다. 최근 화두가 되었던 애플의 아이폰은 종전 휴대용 디바이스의 경향에서는 이례적으로 정전용량방식의 터치패널을 채용해 세계의 이목을 집중시켰으며, 아이폰의 관심과 폭발적 성장에 힘입어 터치스크린 업계의 트렌드는 저항막방식에서 정전용량방식으로 빠르게 전환되어 가고 있다. 또한 이러한 정전용량방식의 증가와 함께 애플의 아이패드로 대표되는 태블릿 PC의 출범은 새로운 분야에서의 적용성을 여실히 보여주며 새로운 시장의 가능성을 열어주고 있다.

이 정전용량방식 터치스크린패널(touch screen panel, TSP)은 저항막방식과 다르게 압력을 통한 입력방식이 아닌 전기장(electronic field)을 이용한 입력방식으로, 고투명성과 내구성을 유지하는 강화유리 사용을 지향하며 사용자실수로 인한 충격에 의해 안전사고가 일어나지 않도록 유리비산을 방지하는 비산방지 필름을 필수적으로 사용하고 있다.

종래에 자동차 산업이나 건축 산업에서 이미 사용되고 있었던 이 강화유리비산방지 기술은 강화유리의 특성상 큰 충격에 견디는 성질을 가지지만 한계이상의 충격에 가해졌을 경우에 작은 조각의 강화유리가 다량 비산될 수 있는 치명적인 특성에 대해 원천적으로 비산을 방지하는 기술로 널리 알려져 있다. 다만 자동차 산업과 건축 산업에서 크게 부각되지 않았던 표면조도와 미세이물 문제는 강화유리 사용이 디스플레이 분야로 확대되면서 큰 이슈로 떠오르고 있다. 고가의 스마트폰이나 태블릿 PC에서 표면조도나 이물 등으로 인해 작은 결점이 생긴다면 제품의 불량이나 교환 등의 조치를 뛰어넘어 자칫 제품의 이미지에도 영향을 미칠 수 있는 커다란 요인이 될 수도 있기 때문이다.

디스플레이 산업에 있어서 LCD 초기모델은 유연한 액정(liquid crystal)의 배열을 위해 방현(anti-glare)처리가 된 유연한 필름을 디스플레이의 최상단에 배치했다. 그러나 평판 디스플레이(flat panel display, FPD) 산업이 발전하면서 디스플레이 기기의 고급스런 미관과 내구성에 대한 니즈가 지속적으로 증가하였으며, 그 결과 디스플레이 기기의 최상단에 강화유리패널을 채택하는 모델이 많아졌다. 디스플레이업계 관계자들은 “보다 선명하고 깨끗한 화질을 원하는 사용자들의 요구사항에 맞춰 무결점 패널과 강화 유리 채택 등의 기준이 갈수록 일반화 되어가는 것이 사실”이라고 입을 모은다.

이 현상은 터치스크린패널(TSP) 산업에서도 두드러지게 나타났는데 저항막과 정전용량 방식으로 대표되는 TSP 중에, 구조적 특성상 유연성필름을 사용해야 하는 저항막방식 TSP와는 다르게 정전용량 방식 채용 시 강성을 가지는 강화유리를 채택하기 시작하였다. 얼마 전까지만 해도 경쟁구도를 이루던 저항막과 정전용량 방식은 대부분의 스마트 기기(스마트폰, 태블릿PC)가 부드러운 터치감과 멀티터치 때문에 정전용량방식을 채용하면서 일단락되었으며, 현재 신규 개발하는 터치스크린패널은 대부분이 정전용량방식을 채택하고 있다.

정전용량방식 TSP구조에서 커버역할을 하는 소재는 많은 모델에서 강화유리를 채택하여 사용 중인 것을 볼 수 있는데, 이는 고급스런 미관을 자랑하며 투과율과 굴절률이 뛰어나고 상대적으로 내구성이 뛰어나기 때문이다. 정전용량방식 TSP의 장점 중의 하나는 멀티터치인데, 이 멀티터치를 구현하기 위해서 투명전극필름(이른바 ITO film)을 두 장 사용하는 GFF 방식(Glass-ITO film-ITO film)을 주로 사용하고 있었다. 그러나 정전용량방식 TSP의 많은 관심과 여러 업체들의 진출로 인해 터치스크린 업체들의 경쟁이 필수적이 되었으며, 업체마다 경쟁력을 가지기 위한 원가절감방식으로 원가의 많은 부분을 차지하는 ITO 필름을 제거하는 방향, 즉 GFF 방식에서 TOC(Touch on Glass)방식으로 바뀌고 있는 것으로 보이며, 이는 ITO 필름으로 해결하던 전극 패턴의 기능을 글라스 패널 위에 직접 구현함으로써 원가절감과 더불어 TSP 모듈의 박형화를 이루는 중요한 기술이라 할 수 있다.

이러한 강화유리를 채택한 디스플레이와 터치스크린패널의 확대에 따라 커버 글라스(cover glass)의 접합과 비산방지를 위해 사용되는 비산방지 필름이라 불리는 광학용 테이프의 수요가 급속도로 증가되어 가고 있다. 현재 한국은 디스플레이 부문에서 세계 최고 수준이다. 하지만 디스플레이 기기 제조에 사용되는 소재를 대부분 수입에 의존하고 있고 이에 따른 국내업체들의 수입소재 대체 개발이 시급한 상황이며, 특히 상기의 점착필름의 경우 표면조도와 굴절률 등의 광학적 문제와 점착필름의 가혹조건시 변질 등 신뢰성의 문제에 의한 높은 진입장벽 때문에 몇몇 국내화학업체들의 도전에도 불구하고 이렇다 할 성과를 거두지 못하고 있는 실정이다.

비산방지 필름은 일반적으로 4가지의 구성성분으로 이루어져 있는데 고투명 강성 베이스 필름(base film), 고투명 하드코팅물질, 고투명 기능성 점착제, 그리고 점착제를 보호하는 이형필름이 그것이다. 이를 위해 사용되는 재료들은 고투명성(투과도 90%이상) 및 낮은 헤이즈(haze, 0.8% 이하)를 상시 유지해야 하며, 베이스 필름은 우수한 표면조도와 투과성을, 하드코팅물질은 최소 2H 이상의 높은 강도를, 점착제는 비단 비산방지효과 뿐만이 아니라 선명도 향상(Contrast 효과), 내구성 향상 등의 목적으로 높은 신뢰도가 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 강화유리 디스플레이 분야에서 필수적으로 사용되는 비산방지 필름 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 휴대용 전자기기의 액정 디스플레이 장치의 보호 유리상에 부착되어 점착력, 인장강도, 연신율, 전광선 투과율 및 헤이즈가 우수한 비산방지 필름 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기 목적은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 베이스 필름층(21); 상기 베이스 필름층(21) 상부에 두께가 3 내지 5㎛(단, 5㎛는 제외한다)로 형성된 하드코팅층(11); 상기 베이스 필름층(21) 하부에 형성된 점착층(31); 및 상기 점착층 하부에 형성된 이형필름층(41);을 포함하되, 상기 점착층(31)은 유리전이온도가 -50℃ 내지 0℃이고, 산 프리(free) 아크릴계 감압점착제이고, 가시광 파장영역에서 전광선 투과율이 90% 이상이고, 헤이즈가 0.8% 이하이며, 내스크래치성 테스트(steel wool test) 후 헤이즈가 1.0% 이하인 것을 특징으로 하는 비산방지 필름을 제공한다.

또한 본 발명은 베이스 필름 상부에 하드코팅을 실시하는 하드코팅층 제조 단계; 상기 하드코팅층의 반대 면에 점착층 코팅을 실시하는 점착층 제조 단계; 및 상기 점착층 하부에 이형필름을 합지하는 이형필름층 제조 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비산방지 필름의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 비산방지 필름은 유리가 전혀 비산되지 않을 뿐만 아니라 휴대용 전자기기의 액정 디스플레이 장치의 보호 유리상에 부착됨으로써 점착력, 인장강도, 연신율이 우수하고, 전광선 투과율 및 헤이즈 또한 탁월한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 비산방지 필름의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

이에 본 발명자들은 국내 최고수준의 점착코팅기술과 기존 저항막방식 TSP 고투명 점착필름을 개발하여 상용화 시킨 이력이 있는 당사의 개발역량 및 판매성과를 바탕으로 그간 외산자재에만 의존해 왔던 강화유리 디스플레이 분야에서 필수적으로 사용되는 비산방지 필름을 개발 및 대체하고자 한다.

이는 높은 신뢰도를 요구하는 기준에 적합한 차별화된 아크릴 점착제를 개발하여 적용하며, 높은 투명성과 단락에 대한 내구성을 가지는 필름을 기재로 선정하고, 표면조도와 굴절률 그리고 공정 중 스크래치에 대한 원천적 해결책으로 필름 배면에 처리하는 하드코팅을 포함하는 통합적인 기술을 요한다.

본 발명은 베이스 필름층(21); 상기 베이스 필름층(21) 상부에 두께가 3 내지 5㎛(단, 5㎛는 제외한다)로 형성된 하드코팅층(11); 상기 베이스 필름층(21) 하부에 형성된 점착층(31); 및 상기 점착층 하부에 형성된 이형필름층(41);을 포함하되, 상기 점착층(31)은 유리전이온도가 -50℃ 내지 0℃이고, 산 프리(free) 아크릴계 감압점착제이고, 가시광 파장영역에서 전광선 투과율이 90% 이상이고, 헤이즈가 0.8% 이하이며, 내스크래치성 테스트(steel wool test) 후 헤이즈가 1.0% 이하인 것을 특징으로 하는 비산방지 필름을 제공한다.

상기 베이스 필름층(21)은 고투명 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 필름일 수 있다.

상기 하드코팅층(11)은 폴리에스터 아크릴레이트, 폴리우레탄 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트 및 광개시제를 첨가하여 제조한 하드코팅물질로 코팅할 수 있다.

상기 하드코팅층(11)은 3 내지 10㎛의 두께를 가질 수 있으며, 구체적으로는 3 내지 8㎛이며, 보다 구체적으로는 3 내지 5㎛일 수 있는데, 상기 두께를 가질 때 광학필름의 표면 조도 상승 및 투과도 향상에 기여하는 효과가 있다.

상기 하드코팅층(11)의 연필경도가 2H 이상일 수 있으며, 구체적으로는 2H 내지 4H이며, 보다 구체적으로는 2H 내지 3H일 수 있는데, 상기 연필경도의 범위에서 내충격강도를 증진시키는 데에 중요한 역할을 한다.

상기 점착층(31)은 중량평균분자량이 30만 내지 100만, 구체적으로는 30만 내지 80만, 더욱 구체적으로는 40만 내지 50만인 감압점착제(pressure sensitive adhesive, PSA)를 사용할 수 있으며, 상기 감압점착제는 아크릴계 점착제로서, 구체적으로는 디올이 함유된 아크릴레이트계 단량체를 반응시켜 제조한 아크릴계 공중합체일 수 있고, 유리전이온도는 -50℃ 내지 0℃, 구체적으로는 -40℃ 내지 -10℃, 보다 구체적으로는 -40℃ 내지 -20℃일 수 있다. 또한 상기 감압점착제는 내구성(신뢰성)을 위하여 스티렌계 단량체 또는 비닐계 단량체를 공단량체로 더욱 첨가하여 제조할 수 있다.

상기 감압점착제는 산 프리(free) 타입으로 하이드록시기가 함유된 2-에틸헥실아크릴레이트 또는 n-하이드록시에틸아크릴레이트를 중합하여 제조할 수 있다.

상기 점착층(31)은 Cu 페이스트층으로 되어 있는 Cu 메시 필름에 부착 후 시간이 경과하여도 Cu 페이스트의 고유 특성에 변화가 없는 것을 특징으로 한다.

상기 비산방지 필름은 0.01mm 내지 10mm, 구체적으로는 0.01mm 내지 0.5mm 그리고 보다 구체적으로는 0.01mm 내지 0.1mm의 두께를 가질 수 있으며, 필름 두께가 0.01mm 미만일 때에는 비산방지 효과가 얻어질 수 없으며, 필름 두께가 10mm보다 클 때에는 수지가 쉽게 경화될 수 없다. 휴대용 전자기기의 액정 디스플레이 장치에 본 발명이 적용될 때, 필름 두께는 0.01mm 내지 1mm이다. 두께가 1mm보다 클 때, 휴대용 전자 기기 자체가 극도로 두꺼워지게 되어 쉽게 가지고 다닐 수 없다.

상기 비산방지 필름은 점착력이 2.0N/10mm 이상이고, 구체적으로는 2.0내지 15.0N/10mm이며, 보다 구체적으로는 2.0 내지 5.0N/10mm이다. 그리고 인장강도는 160N/10mm 이상이고, 구체적으로는 160 내지 250N/10mm이며, 보다 구체적으로는 160 내지 200N/10mm이다. 또한 연신율은 40% 이상이고, 구체적으로는 40% 내지 100%이며, 보다 구체적으로는 40% 내지 80%이다.

점착력이 2.0N/10mm 미만일 때, 비산방지 필름은 충격이 주어질 경우 보호하고자 하는 유리로부터 박리될 수 있다. 연신율이 40% 미만일 때 충격이 유리에 가해질 경우 충격이 흡수될 수 없어서 유리가 비산 또는 산포될 수 있다. 본 발명의 파단 강도(인장 강도)는 바람직하게는 적어도 160N/10mm이다. 이를 충족치 아니하면 비산방지 필름은 보호 유리가 충격에 의해 파쇄될 경우 이와 동시에 비산될 수 있다.

상기 비산방지 필름은 가시광 파장영역(400nm~700nm)에서 전광선투과율이 90% 이상이고, 구체적으로는 90% 내지 99%이며, 보다 구체적으로는 90% 내지 95%이다. 그리고 헤이즈(haze)는 0.8% 이하고, 구체적으로는 0.3% 내지 0.8%이다. 내스크래치성 테스트(steel wood test)후 헤이즈는 1.0% 이하이고, 구체적으로는 0.8% 내지 1.0%이다.

상기 비산방지 필름은 휴대용 전자기기의 액정 디스플레이 장치의 보호 유리상에 부착되어 사용된다.

이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.

1. 고투명 아크릴계 점착제의 합성 및 점착물성

기존의 투명점착필름으로는 방대한 디스플레이분야의 기준을 만족할 수 없으며, 특히 TSP(Touch Screen Panel)의 한분야인 정전용량방식 비산방지 필름에 적용하였을 경우에는 글래스 위에 증착되어 있는 ITO 패턴(pattern)에 직접 접촉되는 것이 불가피하며 이 때 발생하는 통상 터치감도 저하문제를 일으키는 ITO 패턴 부식문제를 해결할 수 없다. 따라서 폴리머를 중합할 때 일반적인 중합과 달리 상용성을 향상시킴과 동시에 분자량을 높여 내구성과 열적변형 및 응력완화를 높이고, 90% 이상의 투과도, 최소의 헤이즈(haze, 흐림도), 층간 접착 및 고정후의 발포, 변색문제 등을 없애기 위해 고도의 아크릴 점착제 합성기술을 가져야만 한다.

이는 폴리머 구성성분 중 고기능성을 담당하는 아크릴산 및 점착제(tackifier)의 사용을 배제하여 합성하여야 하고, 또한 내후성 및 고온고습 신뢰성평가를 만족시키기 위해 일정수준 이상의 고기능성을 가져야만 한다.

감압 점착제의 재료 중 색상이 없는 투명 아크릴 점착제를 선정하여 실험을 진행하였으며, 내구성의 관점에서 유리전이온도는 -50 ~ 0℃ 사이가 바람직하며 더욱 바람직하게는 -40 ~ -10℃이다. 유리전이온도가 0℃를 초과하여 올라갈 경우 폴리머의 절대경도가 증가하여 초기점착강도에 저하를 가져올 수 있으며 저온에서 점착제 크랙 등의 문제를 일으킬 소지가 있고, 반대로 -50℃ 미만으로 내려갈 경우에는 점착제 유연성이 매우 증가하여 흐름성이 생기는 문제로 인해 치수안정성과 제품 신뢰성에 영향을 미칠 수 있으므로 주의해야 한다.

본 발명에서 제조한 점착제는 디올이 함유된 아크릴레이트계 관능성 단량체를 포함하여 원-포트(one-pot) 프로세서로 아크릴 공중합체를 제조한 산 프리(free) 타입으로, 부틸 메타아크릴레이트(BMA)와 메타아크릴레이트(MA) 등을 사용하여 중합한다.

마지막으로 상기 산 프리(free) 타입의 아크릴 중합체(점착제)에 경화도에 영향을 미치는 반응성 단량체로 하이드록시기가 함유된 2-에틸헥실아크릴레이트, n-하이드록시에틸아크릴레이트 등을 배합하여 유리전이온도는 약 35℃~-32℃ 정도로 설계하고, 구체적으로는 용액중합법으로 중합한다.

일반적인 점착제를 도포하는 방법에는 그라비아롤 코팅, 콤마롤 코팅, 키스롤 코팅, 디롤 코팅, 바코팅, 슬롯다이 코팅 등의 코팅방법이 있다. 그 중 정밀한 두께제어가 가능한 슬롯다이(slot die)코팅방법을 적용하여 점착 코팅을 실시한다. 점착제를 아크릴계 중합물로 선택할 경우에는 아크릴 점착제의 박리가 용이한 실리콘이형제가 처리된 이형필름을 도입하여 제품을 생산한다. 이때 실리콘 이형력을 경박리측을 1로 기준하였을 때 3~5배 박리가 무거운 실리콘 이형액이 처리된 필름을 적용하여, 테이프의 사용이 용이하도록 한다.

또한 본 발명의 바람직한 일 실시예로서 하드코팅층(11)은 박막 도포에 용이한 마이크로그라비아 코팅방식을 선택하여 코팅을 실시하며, UV(800~1200mJ/㎠)를 조사하여 하드코팅층을 경화시킨다.

2. 고투명 베이스 필름 및 하드코팅 부분

강화유리(tempered glass)의 비산방지에서 필름의 역할은 가장 중요하다. 표면의 평활성과 우수한 투명도를 구현하기 위해서 기존 필름과는 구별된 고투명 PET 필름을 사용하며, 한계 이상의 힘을 받아 강화유리가 비산되었을 경우에 생길 수 있는 파편에 의한 피해를 최소화하기 위해서 강성 PET 필름의 내충격성을 증가시킬 수 있는 하드코팅물질을 표면 위에 처리한다.

하드코팅 물질은 주로 메타아크릴레이트(methacrylate)계 수지를 사용하여 분자량을 조절하고 에폭시(epoxy)링에 아크릴산(acrylic acid)을 결합하여, 열에 의한 이소시아네이트(isocyanate)와 반응하여, 우레탄(urethane) 결합을 생성할 수 있는 활성 수산기(-OH)와 UV로 경화가 가능한 탄소-탄소 이중결합을 만들어 내어 단독 경화가 아닌, 이중(dual) 경화 방법(후경화방법)을 채택하여 생산한다.

이렇게 생산된 제품은 내마모성을 최대로 향상시킬 수 있으며, 제품을 생산한 뒤, 후공정에서 발생될 수 있는 블로킹(blocking)현상(도막이 깨지는 현상)을 최소화하여 비산방지 테이프 생산을 용이하게 한다. 이렇게 설계된 하드코팅 물질을 광학필름 약 100㎛ 두께를 갖는 제품의 표면 위에 3 내지 5㎛의 두께로 코팅하여 광학필름의 표면조도 상승 및 투과도 향상에 기여하고, 특히 중점적으로 광학필름의 표면을 연필강도 기준으로 2H 이상의 강도를 증가시켜, 내충격 강도를 증진시키는 데에 중요한 역할을 담당한다.

이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

[제조예]

제조예 1: 고투명 아크릴계 점착제(중합체 A 및 B)의 합성

디올이 함유된 아크릴레이트계 관응성 단량체를 포함하여 원-포트(one-pot) 프로세서로 아크릴 공중합체를 제조한 산 프리(free) 타입으로, 부틸 메타아크릴레이트(BMA)와 메타아크릴레이트(MA)를 사용하여 중합하였다.

마지막으로 상기 산 프리(free) 타입의 아크릴 중합체(점착제)에 경화도에 영향을 미치는 반응성 단량체로 하이드록시기가 함유된 2-에틸헥실아크릴레이트 및 n-하이드록시에틸아크릴레이트를 배합하여 유리전이온도는 약 35℃~-32℃ 정도로 설계하였고, 용액중합법으로 중합하였다.

또한 상기 점착제(PSA)는 중량평균분자량이 40만~50만으로 하고, 용제를 에틸아세테이트와 톨루엔을 1:2 중량비로 하여 불휘발분 25%로 하였다.

중량평균분자량의 측정은 하기와 같은 방법으로 실시하였다.

- 시편: 0.2% / 10㎕(THF용해)

- 칼럼: Micro styragel

- 장비:Agilent 1100S

아크릴 모노머(중량부)	중합체 A	중합체 B
2-EHA	60	45
2-HEA	10	20
BMA	10	10
MA	10	10
기타 모노머	20	15
용제(중량부*)
EAc	100	100
Toluene	200	200
개시제(중량부*)
BPO	0.5	0.5
PSA의 중량평균 분자량, 이론 유리전이온도(Tg)	45만 -35℃	46만 -32℃
2-EHA : 2-에틸헥실 아크릴레이트 2-HEA : 2-하이드록시 에틸아크릴레이트 BMA : 부틸 메타아크릴레이트 MA : 메타아크릴레이트 EAc : 에틸아세테이트 BPO : 과산화 벤조일 *아크릴 모노머 총 중량부에 기초한 함량(단위: 중량부)

제조예 2: 하드코팅액 1 및 2 제조

광학 PET의 경도를 2H 이상으로 하여 하기와 같은 조성을 가진 하드코팅액을 제조하였다.

	하드코팅액 1		하드코팅액 2
1	2-HPA	8중량%	2-HPA	7.5중량%
2	1,6-HDDA	7.5중량%	1,6-HDDA	8중량%
3	Irgacure-184	2.5중량%	Irgacure-184	2.5중량%
4	Uretane Acrylate	10중량%	Epoxy	22중량%
5	기타	22중량%	기타	10중량%
6	용제(MEK 등)	50중량%	용제(MEK 등)	50중량%
	Total	100중량%	Total	100중량%
2-HPA : Hydroxy propyl acrylate 1,6-HDDA : 1,6-Hexandiol diacrylate Irgacure-184: 광개시제 MEK: Methyl Ethyl Ketone

[실시예]

실시예 1

본 실시예에서는 점착제를 아크릴계 중합물로 선택하였기 때문에 아크릴 점착제의 박리가 용이한 실리콘이형제가 처리된 이형필름을 도입하여 제품을 생산하였다. 이때 실리콘 이형력을 경박리측을 1로 기준하였을 때 3~5배 박리가 무거운 실리콘 이형액이 처리된 필름을 적용하여, 테이프의 사용이 용이하도록 하였다.

점착층 및 하드코팅액 조성을 하기 표에 기재된 대로 실시하였다. 고투명 PET에 하드코팅을 선행 실시 후 하드코팅면의 반대 면에 점착층 코팅을 실시하였다. 또한 하드코팅층은 박막 도포에 용이한 마이크로그라비아 코팅방식을 선택하여 코팅을 실시하였으며(3~10㎛), UV 경화기로 800~1200mJ/㎠의 광량을 조사하여 하드코팅층을 경화시켜 필름의 두께가 0.125mm인 비산방지 필름을 제조하였다.

[시험예]

상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 비산방지 필름의 물성을 하기의 방법으로 측정하고 그 결과를 하기의 표 3에 나타내었다.

1. 비산방지 효과

필름의 인장 속도는 300mm/min으로 일정하게 유지하였다. 200g의 금속 볼을 300mm 높이에서 자유 낙하시켜 유리를 깨뜨리고 필름 상태를 육안으로 관찰하였다.

2. 점착력 측정

- 시편: 비산방지 필름(점착테이프)

- 조건: 180도 peel strength (KS T 1028)

- 장비: 만능재료 시험기(Shimadzu, AG-IS)

- 피착면: Tempered Glass

- 평가: 박리강도

3. 색좌표 측정 (전광선 투과율 및 haze)

- 시편: 비산방지 필름(점착테이프)

- 장비: Minolta, CM-3600D (KS M 3832)

- 평가: 전광선 투과율(%) 및 Haze(%)로 측정

4. Cu mesh 산화테스트 측정방법

- 목적: Tape 점착층의 산화에 대한 영향을 확인하기 위해 테스트를 실시한다.

- 측정방법: Cu mesh film(Cu pasted film)에 비산방지 점착테이프를 Lamination

- 조건: 60℃ x 90% : 10일 (항온항습)

- 장비: 표면저항측정기 (HIOKI社 3540 mΩ HITESTER)

- 평가: 양호-초기 대비 10%이하 변화 / 불량-초기 대비 10%이상 변화

5. 인장강도 및 신장율 측정

- 시편: 비산방지 필름(점착테이프, 폭 10mm)

- 조건: 180도 peel strength (KS T 1028)

- 장비: 만능재료 시험기(Shimadzu, AG-IS)

	실시예1	실시예2	비교예1	비교예2
중합체 종류	중합체A	중합체B	중합체A	중합체B
하드코팅액	하드코팅액 1	하드코팅액 1	하드코팅액 2	하드코팅액 2
비산방지 효과	양호	양호	양호	양호
파단(인장) 강도 (N/10mm)	210	205	213	218
신장율(연신율, %)	80	83	82	82
Glass 점착력 (N/10mm)	3.8	5.1	3.7	5.4
전광선 투과율(%)	92.38	92.56	92.12	92.05
HAZE (%)	0.55	0.57	0.69	0.72
연필경도(H) KS M ISO 15184	2H	2H	2H	2H
Steel Wood test 후 Haze (%)	0.71	0.75	18	17
고온고습후 Cu paste 산화여부	양호	양호	양호	양호

실시예 1 및 2에서 금속 볼을 낙하시켜 보호유리를 파괴할 때, 파괴된 조각들이 비산방지 필름에 부착된 채 남아 있지만 비산되지는 않음이 확인되었다. 한편, 비교예 1 및 2에서는 내스크래치성 테스트(steel wood test) 후 헤이즈값이 높아 고투명성을 요구하는 비산방지 필름에 적용하기 힘들었다.

또한, 실시예 1 및 2에서의 비산방지 필름은 점착력, 인장강도, 연신율, 전광선 투과율 및 헤이즈가 저하되지 않는 것을 확인하였다.

11: 하드코팅층
21: 베이스 필름층
31: 점착층
41: 이형필름층

Claims

베이스 필름층; 상기 베이스 필름층 상부에 두께가 3 내지 5㎛(단, 5㎛는 제외한다)로 형성된 하드코팅층; 상기 베이스 필름층 하부에 형성된 점착층; 및
상기 점착층 하부에 형성된 이형필름층;을 포함하되,
상기 점착층은 유리전이온도가 -50℃ 내지 0℃이고, 산 프리(free) 아크릴계 감압점착제이고,
가시광 파장영역에서 전광선 투과율이 90% 이상이고, 헤이즈가 0.8% 이하이며, 내스크래치성 테스트(steel wool test) 후 헤이즈가 1.0% 이하인 것을 특징으로 하는 비산방지 필름.
제1항에 있어서,
상기 베이스 필름층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름인 것을 특징으로 하는 비산방지 필름.
제1항에 있어서,
상기 하드코팅층은 폴리에스터 아크릴레이트, 폴리우레탄 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트 및 광개시제를 첨가하여 제조한 하드코팅물질로 코팅하여 이루어진 것을 특징으로 하는 비산방지 필름.
제1항에 있어서,
상기 하드코팅층은 연필경도가 2H 이상인 것을 특징으로 하는 비산방지 필름.
제1항에 있어서,
상기 산 프리(free) 아크릴계 감압점착제는 중량평균분자량이 30만 내지 100만인 것을 특징으로 하는 비산방지 필름.
제5항에 있어서,
상기 산 프리(free) 아크릴계 감압점착제는 하이드록시기가 함유된 2-에틸헥실아크릴레이트 또는 n-하이드록시에틸아크릴레이트를 중합하여 제조된 것을 특징으로 하는 비산방지 필름.
제1항에 있어서,
상기 비산방지 필름은 0.01mm 내지 10mm의 두께를 가지며, 점착력이 2.0N/10mm 이상이며, 인장강도는 160N/10mm 이상이고, 연신율은 40% 이상인 것을 특징으로 하는 비산방지 필름.
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