KR101934241B1 - 기능성 필름 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

기능성 필름에 있어서, 상면이 외측으로 돌출된 패턴을 가지고 자외선을 반사시키는 자외선 차단 레이어, 상기 자외선 차단 레이어의 하면에 결합되고 판상으로 구비된 코팅 레이어, 상기 코팅 레이어의 하면에 결합된 점착제, 및 상기 점착제의 하면에 결합되고 상기 점착제의 점착 성분을 보호하기 위한 이형지를 포함하고, 상기 패턴은, 세로 방향 및 가로 방향으로 일정한 이격 거리를 가지면서 높이 방향으로 돌출되고 상기 높이 방향으로 돌출된 최고점을 기준으로 주변부로 이어지는 외측면이 일정한 곡률을 가지는 곡면의 형상으로 형성된 복수의 돌출부들, 및 상기 돌출부들 중 대각선 방향으로 일직선 상에 배치된 인접한 두 개의 돌출부들을 연결하고 상기 높이 방향으로 일정한 높이로 돌출된 복수의 연결부들을 포함하고, 상기 코팅 레이어는, 상기 돌출부들 사이에 배치되고 상기 세로 방향 및 상기 가로 방향으로 일정한 이격 거리를 가지는 상면의 일부분들이 외부로 노출된 기능성 필름 및 이의 제조 방법이 개시된다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

기능성 필름 및 이의 제조 방법{Functional film and method of manufacturing the same}
본 발명은 기능성 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자외선 차단 기능을 가지면서 각종 제품에 코팅용으로 사용될 수 있는 기능성 필름 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 각종 제품의 표면을 보호하기 위해 코팅용 기능성 필름이 사용될 수 있다. 예를 들어, 이미지, 도안, 문자 등이 인쇄된 출력물의 인쇄면을 보호하기 위하여 투명 재질의 기능성 필름이 코팅될 수 있다.
이러한 기능성 필름은 인쇄된 내용을 충분히 전달할 수 있을 정도로 투명도가 높으며 보관 및 코팅 작업이 용이하도록 유연성이 우수한 재질로 제조될 수 있다. 또한, 기능성 필름은 외부의 환경이나 충격에 그대로 노출되는 제품에 스크래치(scratch)가 발생하여 훼손되거나 각종 유해성 물질이나 먼지 등으로부터 직접적인 영향을 받지 않도록 보호할 수 있는 내수성 및 내구성을 가지는 재질로 제조될 수 있다.
한편, 최근에는 자외선 노출에 의한 변색, 제품의 부스러짐, 기계적 물성 저하 등의 발생을 방지하기 위해 기능성 필름에 자외선 차단 기능을 부여하는 방법이 고려되고 있으며, 그 중의 하나로 자외선 흡수제를 기능성 필름에 첨가하는 화학적 방법이 주로 사용되고 있다. 예를 들어, 종래의 기능성 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 또는 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC) 등의 고분자 소재를 이용한 모재 필름에 자외선 차단을 위한 자외선 흡수제 및 자외선에 의한 모재 필름의 분해를 최소화하기 위한 자외선 안정제 등이 첨가되어 제조되는 방법이 사용되었다.
그러나, 자외선 흡수제가 첨가된 기능성 필름의 경우, 시간이 지날수록 자외선 차단 성능이 떨어지는 단점이 있다. 또한, 자외선 차단율이 저하되는 것을 방지하기 위해 자외선 흡수제의 양을 증가시키는 경우, 기능성 필름의 표면에서 자외선 흡수제가 석출되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들은, 코팅 레이어(layer) 상에 패턴을 가지는 자외선 차단 레이어가 형성된 기능성 필름 및 이를 제조하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 기능성 필름(10)은, 상면이 외측으로 돌출된 패턴을 가지고 자외선을 반사시키는 자외선 차단 레이어(11), 상기 자외선 차단 레이어(11)의 하면에 결합되고 판상으로 구비된 코팅 레이어(12), 상기 코팅 레이어(12)의 하면에 결합된 점착제(13), 및 상기 점착제(13)의 하면에 결합되고 상기 점착제(13)의 점착 성분을 보호하기 위한 이형지(14)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 패턴은, 세로 방향 및 가로 방향으로 일정한 이격 거리를 가지면서 높이 방향으로 돌출되고 상기 높이 방향으로 돌출된 최고점을 기준으로 주변부로 이어지는 외측면이 일정한 곡률을 가지는 곡면의 형상으로 형성된 복수의 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5), 및 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5) 중 대각선 방향으로 일직선 상에 배치된 인접한 두 개의 돌출부들을 연결하고 상기 높이 방향으로 일정한 높이로 돌출된 복수의 연결부들(11b, 11c, 11d, 11e)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 코팅 레이어(12)는, 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5) 사이에 배치되고 상기 세로 방향 및 상기 가로 방향으로 일정한 이격 거리를 가지는 상면의 일부분들(12-1, 12-2, 12-3, 12-4)이 외부로 노출될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 코팅 레이어(12)는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 또는 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC)의 고분자 소재로 형성되고, 상기 자외선 차단 레이어(11)는 상기 PVC 소재를 포함하는 레진으로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5) 각각은 밑면이 원형으로 형성되고, 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5) 중 상기 세로 방향 또는 상기 가로 방향의 일직선 상에 배치되는 인접한 두 개의 돌출부들 간의 이격 거리가 상기 밑면의 직경과 동일하고, 상기 코팅 레이어(12)의 일부분들(12-1, 12-2, 12-3, 12-4) 각각은 원형의 형상으로 외부로 노출되고, 상기 외부로 노출된 원형의 직경이 상기 밑면의 직경과 동일할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5) 각각은 밑면이 정팔각형으로 형성되고, 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5) 중 상기 세로 방향 또는 상기 가로 방향의 일직선 상에 배치되는 인접한 두 개의 돌출부들 간의 이격 거리가 상기 밑면의 내접원의 직경과 동일하고, 상기 코팅 레이어(12)의 일부분들(12-1, 12-2, 12-3, 12-4) 각각은 정팔각형의 형상으로 외부로 노출되고, 상기 외부로 노출된 정팔각형의 내접원의 직경이 상기 밑면의 내접원의 직경과 동일할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5) 중 상기 대각선 방향으로 일직선 상에 배치된 인접한 두 개의 돌출부 간의 이격 거리는 상기 밑면의 한 변의 길이와 동일하고, 상기 연결부들(11b, 11c, 11d, 11e) 각각은 상기 밑면의 한 변의 길이와 동일한 길이의 4개의 변으로 구성된 정사각형으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 기능성 필름(10)의 제조 방법은, 이형지(14)에 점착제(13)를 도포하는 단계, 상기 이형지(14)에 도포된 상기 점착제(13)를 건조시키는 단계, 금형을 통해 자외선 차단 및 코팅 기능을 가지는 자외선 차단 필름을 마련하는 단계, 상기 자외선 차단 필름에 상기 이형지(14)를 합지시키는 단계, 및 상기 자외선 차단 필름에 상기 이형지(14)가 합지된 기능성 필름(10)을 롤 형태로 권취하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 금형은, 하면에 패턴이 구비된 플레이트(611), 상기 플레이트(611)의 측면에 연결되고 상기 하판부(630) 방향으로 연장된 측벽들(612, 613, 614, 615), 및 상기 플레이트(611)의 상면에 연결된 주입구(616)를 포함하는 상판부(610), 및 판상으로 구비된 하판부(630)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 패턴은, 세로 방향 및 가로 방향으로 일정한 이격 거리를 가지면서 상기 플레이트(611)의 하면으로부터 상기 하판부(630) 방향으로 돌출된 복수의 산부(611b)들, 및 상기 산부(611b)들 사이에 배치되고 상기 세로 방향 및 상기 가로 방향으로 일정한 이격 거리를 가지면서 일정한 곡률을 가지는 곡면의 형상으로 상기 플레이트(611)의 하면까지 함몰된 복수의 골부(611a)들, 및 상기 산부(611b)들 중 대각선 방향의 일직선 상에 배치된 인접한 두 개의 산부(611b)들을 연결하고 상기 플레이트(611)의 하면으로부터 상기 산부(611b)들이 돌출된 길이보다 작은 돌출 높이로 돌출되고 상기 돌출 높이가 일정하여 돌출된 끝단면이 상기 하판부(630)와 평행한 복수의 능선부들을 포함할 수 있다.
또한, 상기 자외선 차단 필름을 마련하는 단계는, 상기 상판부(610) 및 상기 하판부(630)를 결합하는 단계, 상기 주입구(616)로 레진을 주입하는 단계, 상기 주입된 레진이 상기 산부(611b)들 및 상기 능선부들과 상기 하판부(630)가 형성하는 공간으로 주입되면, 상기 주입된 레진을 경화시키는 단계, 상기 주입된 레진이 경화되면, 상기 상판부(610) 및 상기 하판부(630)를 분리시키는 단계, 및 상기 상판부(610)와 상기 하판부(630)가 분리된 상기 금형으로부터 상기 경화된 레진을 꺼내는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 상판부(610)와 상기 하판부(630)가 결합 완료되었을 때, 상기 산부(611b)들이 돌출되어 상기 하판부(630)와 대면하는 면이 상기 하판부(630)에 접촉될 수 있다.
여기서, 상기 경화된 레진은, 상면이 외측으로 돌출된 패턴을 가지는 상기 자외선 차단 필름의 자외선 차단 레이어(11)를 구성할 수 있다.
또한, 상기 기능성 필름(10)의 제조 방법은 압출 성형을 통해 판상으로 구비된 상기 자외선 차단 필름의 코팅 레이어(12)를 제조하는 단계, 및 상기 자외선 차단 레이어(11)의 하면에 상기 코팅 레이어(12)를 접합시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 상판부(610)와 상기 하판부(630)가 결합 완료되었을 때, 상기 산부(611b)들이 돌출되어 상기 하판부(630)와 대면하는 면이 상기 하판부(630)와 소정 길이 이격될 수 있다.
여기서, 상기 경화된 레진은, 상면이 외측으로 돌출된 패턴을 가지는 상기 자외선 차단 필름의 자외선 차단 레이어(11), 및 상기 소정 길이만큼의 두께를 가지는 판상으로 구비되어 상기 자외선 차단 레이어(11)의 하면에 일체로 형성된 코팅 레이어(12)를 구성할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 골부(611a)들 각각은 함몰되는 기준면이 원형으로 형성되고, 상기 골부(611a)들 중 상기 세로 방향 또는 상기 가로 방향의 일직선 상에 배치되는 인접한 두 개의 골부(611a)들 간의 이격 거리가 상기 기준면의 직경과 동일하고, 상기 산부(611b)들 각각은 상기 하판부(630)와 대면하는 면이 원형으로 형성되고, 상기 하판부(630)와 대면하는 면의 직경이 상기 기준면의 직경과 동일할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 골부(611a)들 각각은 함몰되는 기준면이 정팔각형으로 형성되고, 상기 골부(611a)들 중 상기 세로 방향 또는 상기 가로 방향의 일직선 상에 배치되는 인접한 두 개의 골부(611a)들 간의 이격 거리가 상기 기준면의 내접원의 직경과 동일하고, 상기 산부(611b)들 각각은 상기 하판부(630)와 대면하는 면이 정팔각형으로 형성되고, 상기 하판부(630)와 대면하는 면의 내접원의 직경이 상기 기준면의 내접원의 직경과 동일하고, 상기 능선부들 각각은 상기 끝단면이 상기 정팔각형의 한 변의 길이와 동일한 길이의 4개의 변으로 구성된 정사각형으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 패턴을 이용하여 자외선 차단 효과를 얻음으로써, 자외선 흡수제를 사용하지 않고도 자외선 기능이 부가된 기능성 필름을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 금형을 통해 코팅 레이어 및 패턴을 가지는 자외선 차단 레이어를 일체로 형성함으로써, 기능성 필름 제조의 편의성이 증대될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기능성 필름의 레이어들을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 코팅 레이어 및 제1 패턴을 가지는 자외선 차단 레이어를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 2 및 도 5의 A-A'선 단면을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 2 및 도 5의 B-B'선 단면을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 코팅 레이어 및 제2 패턴을 가지는 자외선 차단 레이어를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기능성 필름의 제조를 위한 금형의 상판부를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기능성 필름의 제조를 위한 금형을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기능성 필름의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기능성 필름의 제조 방법 중 자외선 차단 필름의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.
설명에 앞서, 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "구비" 또는 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "부(unit)", "모듈(module)", 및 "컴포넌트(component)" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어, 소프트웨어 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "실시 예"라는 용어는 예시, 사례 또는 도해의 역할을 하는 것을 의미하나, 발명의 대상은 그러한 예에 의해 제한되지 않는다. 또한, "포함하는", "구비하는", "갖는" 및 다른 유사한 용어가 사용되고 있으나, 청구 범위에서 사용되는 경우 임의의 추가적인 또는 다른 구성 요소를 배제하지 않는 개방적인 전환어(transition word)로서 "포함하는(comprising)"이라는 용어와 유사한 방식으로 포괄적으로 사용될 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 기능성 필름 및 기능성 필름의 제조 방법이 설명된다. 특별한 정의나 언급이 없는 경우에 본 설명에 사용하는 방향을 표시하는 용어는 도면에 표시된 상태를 기준으로 한다. 또한 각 실시 예를 통하여 동일한 도면 부호는 동일한 부재를 가리킨다. 한편, 도면상에서 표시되는 각 구성은 설명의 편의를 위하여 그 두께나 치수가 과장될 수 있으며, 실제로 해당 치수나 구성 간의 비율로 구성되어야 함을 의미하지는 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기능성 필름의 레이어들을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 기능성 필름(10)은 자외선 차단 및 코팅 기능 등을 가지는 자외선 차단 필름, 피착물(예: 인쇄물)에 점착하기 위한 점착제(13), 및 점착제(13)의 점착 성분을 보호하기 위한 이형지(14)를 포함할 수 있다. 그러나, 상기 기능성 필름(10)의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 기능성 필름(10)은 통기 및 방수 기능을 위한 멤브레인(membrane)이 상기 자외선 차단 필름의 자외선 차단 레이어(11) 및 코팅 레이어(12) 사이에 더 배치될 수도 있다. 여기서, 상기 멤브레인은 고어텍스(gore-tex) 소재로 구비되어 무수히 작은 구멍들 예를 들어, 공기 입자보다는 크며 물방울 입자보다는 작은 구멍들을 가짐으로써, 통기 및 방수 기능을 지원할 수 있다.
상기 자외선 차단 필름은 자외선 차단을 위한 패턴을 가지는 자외선 차단 레이어(11) 및 피착물의 코팅을 위한 코팅 레이어(12)를 포함할 수 있다.
상기 자외선 차단 레이어(11)는 상면이 외측으로 돌출된 패턴을 가짐으로써, 상기 자외선 차단 레이어(11)로 입사되는 자외선을 반사시키는 기능을 할 수 있다. 이 때, 상기 패턴은 자외선의 입사 및 반사 각도를 고려하여 돌출부들의 이격 거리가 일정하게 형성되는 것이 바람직하며, 상기 돌출부들의 이격 거리는 상기 돌출부의 밑면(높이 방향으로 최저에 배치된 면)의 직경(또는 내접원의 직경)과 동일하게 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 돌출부의 밑면의 직경(또는 내접원의 직경)이 250nm일 때, 상기 돌출부들의 이격 거리도 250nm로 형성될 수 있다. 또한, 상기 돌출부는 밑면의 형상이 원형 또는 다각형의 형상을 가질 수 있지만, 돌출되는 높이 방향으로의 단면 형상은 반원형으로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 상기 돌출부의 높이 방향 최고점을 기준으로 주변부로 이어지는 외측면이 일정한 곡률을 가지는 곡면(예: 반구면)의 형상으로 형성됨으로써, 상기 외측면에서 반사된 자외선이 상기 돌출부들 사이의 평평한 부분들로 입사되는 각도를 줄여 상기 평평한 부분들에서 보다 쉽게 반사되도록 하기 위함이다.
상기 자외선 차단 레이어(11)는 레진(resin)으로 형성될 수 있다. 상기 레진은 예를 들어, 자외선 경화성, 열경화성, 또는 열가소성 레진이 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 레진은 PVC 소재를 포함할 수 있다.
상기 코팅 레이어(12)는 상기 자외선 차단 레이어(11)의 하면에 배치될 수 있으며, 판상으로 구비될 수 있다. 상기 코팅 레이어(12)는 PET, PC, 또는 PVC 등의 고분자 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 코팅 레이어(12)가 PVC 소재로 형성되고 상기 자외선 차단 레이어(11)의 패턴 형성에 사용되는 레진도 PVC 소재인 경우, 상기 코팅 레이어(12) 및 상기 자외선 차단 레이어(11)를 일체로 형성할 수도 있다. 이 경우, 상기 자외선 차단 필름의 제조 공정이 단순화되어 결과적으로 기능성 필름(10)의 제조 편의성이 증대될 수 있다.
상기 점착제(13)는 상기 코팅 레이어(12)의 하면에 부착되며, 피착물을 점착할 수 있다. 상기 점착제(13)에 상기 피착물이 점착됨으로써, 상기 자외선 차단 필름에 의해 상기 피착물이 코팅될 수 있다.
상기 이형지(14)는 상기 점착제(13)에 상기 피착물을 점착하기 전 상기 점착제(13)의 점착 성분을 보호할 수 있다. 즉, 상기 기능성 필름(10)을 이용한 상기 피착물의 코팅 작업 전에는 상기 이형지(14)가 상기 점착제(13)에 붙어 있어 상기 점착제(13)의 점착 성분을 보호하고, 상기 코팅 작업 시에는 상기 이형지(14)가 상기 점착제(13)로부터 분리되어 상기 점착제(13)가 노출됨으로써 상기 점착제(13)에 상기 피착물의 점착이 가능해질 수 있다.
상기 이형지(14)는 필름 등에 이형물질로 실리콘이 사용될 수 있다. 또한, 상기 이형지(14)가 팽창, 수축, 뒤틀림 등 변형이 발생되지 않도록 제조 공정 중 표면에 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 수지가 코팅될 수 있다. 이 경우, 상기 이형지(14)의 기재인 종이의 수분 침투가 방지되고 종이의 평활도가 상승되어 제조 공정에서의 불량률이 낮아져 생산 효율이 증대될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 코팅 레이어 및 제1 패턴을 가지는 자외선 차단 레이어를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 2 및 도 5의 A-A'선 단면을 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 2 및 도 5의 B-B'선 단면을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 코팅 레이어 및 제2 패턴을 가지는 자외선 차단 레이어를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 상기 자외선 차단 레이어(11)는 상면이 외측으로 돌출된 패턴을 가질 수 있다. 즉, 상기 자외선 차단 레이어(11)는 상면이 높이 방향(상기 상면의 접선 방향)으로 돌출된 패턴을 가질 수 있다. 상기 패턴은 도 2에 도시된 바와 같이, 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5)의 밑면이 원형의 형상으로 형성될 수도 있고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5)의 밑면이 팔각형의 형상으로 형성될 수도 있다. 그러나, 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5)의 밑면 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5)의 밑면 형상은 팔각형 이외의 다른 다각형의 형상으로 형성될 수 있다.
상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5) 중 어느 하나의 제1 돌출부(11-1)를 중심으로 하는 단위 패턴(도 2 및 도 5의 쇄선 영역)에서 보았을 때, 상기 제1 돌출부(11-1)의 세로측(도 2 및 도 5의 상하 방향) 및 가로측(도 2 및 도 5의 좌우 방향)에는 상기 제1 돌출부(11-1)의 밑면과 동일한 크기 및 형상으로 상기 코팅 레이어(12)의 상면이 외부로 노출될 수 있다. 즉, 상기 제1 돌출부(11-1)의 세로측 및 가로측에는 상기 제1 돌출부(11-1)의 밑면의 크기 및 형상에 대응되도록 상기 자외선 차단 레이어(11)의 빈 공간이 구비될 수 있다. 예컨대, 도 2 및 도 5에서와 같이, 상기 제1 돌출부(11-1)의 세로 방향 상측에 상기 제1 돌출부(11-1)의 크기 및 형상에 대응되는 상기 코팅 레이어(12)의 제1 부분(12-1)이 외부로 노출되고, 상기 제1 돌출부(11-1)의 세로 방향 하측에 상기 제1 돌출부(11-1)의 크기 및 형상에 대응되는 상기 코팅 레이어(12)의 제2 부분(12-2)이 외부로 노출되며, 상기 제1 돌출부(11-1)의 가로 방향 좌측에 상기 제1 돌출부(11-1)의 크기 및 형상에 대응되는 상기 코팅 레이어(12)의 제3 부분(12-3)이 외부로 노출되고, 상기 제1 돌출부(11-1)의 가로 방향 우측에 상기 제1 돌출부(11-1)의 크기 및 형상에 대응되는 상기 코팅 레이어(12)의 제4 부분(12-4)이 외부로 노출될 수 있다. 이에 따라, 도 3에서와 같이, 도 2 및 도 5의 A-A'선 단면을 보면, 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5)의 밑면의 직경(또는 내접원의 직경)만큼 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5)이 서로 이격되어 배치되고, 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5) 사이에는 상기 자외선 차단 레이어(11)의 빈 공간으로 인해 상기 코팅 레이어(12)의 상면의 일부분들(12-1, 12-2, 12-3, 12-4)이 외부로 노출될 수 있다.
상기 단위 패턴에서 보았을 때, 상기 제1 돌출부(11-1)의 대각선 방향(도 2 및 도 5의 대각선 방향)에는 상기 제1 돌출부(11-1)와 일정 거리 이격된 다른 돌출부들(11-2, 11-3, 11-4, 115)이 배치되고, 상기 제1 돌출부(11-1)와 상기 다른 돌출부들(11-2, 11-3, 11-4, 115) 중 인접한 돌출부들을 연결하는 연결부들(11b, 11c, 11d, 11e)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 돌출부(11-1)의 좌상측 대각선 방향에는 제2 돌출부(11-2) 및 상기 제1 돌출부(11-1)와 상기 제2 돌출부(11-2)를 연결하는 제1 연결부(11b)가 배치되고, 상기 제1 돌출부(11-1)의 우상측 대각선 방향에는 제3 돌출부(11-3) 및 상기 제1 돌출부(11-1)와 상기 제3 돌출부(11-3)를 연결하는 제2 연결부(11c)가 배치되며, 상기 제1 돌출부(11-1)의 좌하측 대각선 방향에는 제4 돌출부(11-4) 및 상기 제1 돌출부(11-1)와 상기 제4 돌출부(11-4)를 연결하는 제3 연결부(11d)가 배치되고, 상기 제1 돌출부(11-1)의 우하측 대각선 방향에는 제5 돌출부(11-5) 및 상기 제1 돌출부(11-1)와 상기 제5 돌출부(11-5)를 연결하는 제4 연결부(11e)가 배치될 수 있다.
세로 방향(도 2 및 도 5의 상하 방향) 또는 가로 방향(도 2 및 도 5의 좌우 방향)의 일직선 상에 배치되는 돌출부들이 서로 이격된 거리는 상기 돌출부들의 밑면의 직경(또는 내접원의 직경)과 동일하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 세로 방향의 일직선 상에 배치되는 상기 제2 돌출부(11-2)와 상기 제4 돌출부(11-4)의 이격 거리, 및 상기 제3 돌출부(11-3)와 상기 제5 돌출부(11-5)의 이격 거리는 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5)의 밑면의 직경(또는 내접원의 직경)과 동일하고, 가로 방향의 일직선 상에 배치되는 상기 제2 돌출부(11-2)와 상기 제3 돌출부(11-3)의 이격 거리, 및 상기 제4 돌출부(11-4)와 상기 제5 돌출부(11-5)의 이격 거리는 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5)의 밑면의 직경(또는 내접원의 직경)과 동일할 수 있다.
대각선 방향(도 2 및 도 5의 대각선 방향)의 일직선 상에 배치되는 돌출부들이 서로 이격된 거리는 세로 방향 또는 가로 방향의 일직선 상에 배치되는 돌출부들이 서로 이격된 거리보다 짧을 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 돌출부(11-1)와 상기 제2 돌출부(11-2), 상기 제3 돌출부(11-3), 상기 제4 돌출부(11-4), 또는 상기 제5 돌출부(11-5)의 이격 거리(대각선 방향 이격 거리)는 상기 제2 돌출부(11-2)와 상기 제3 돌출부(11-3)의 이격 거리(가로 방향 이격 거리), 상기 제2 돌출부(11-2)와 상기 제4 돌출부(11-4)의 이격 거리(세로 방향 이격 거리), 상기 제3 돌출부(11-3)와 상기 제5 돌출부(11-5)의 이격 거리(세로 방향 이격 거리), 또는 상기 제4 돌출부(11-4)와 상기 제5 돌출부(11-5)의 이격 거리(가로 방향 이격 거리)보다 짧을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 5에서와 같이, 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5)의 밑면의 형상이 정팔각형인 경우, 대각선 방향의 일직선 상에 배치되는 돌출부들이 서로 이격된 거리는 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5)의 밑면의 한 변의 길이와 동일할 수 있다. 이 경우, 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5)을 서로 연결하는 상기 연결부들(11b, 11c, 11d, 11e)의 밑면의 형상은 정사각형으로 형성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5)의 높이 방향(도 3 및 도 4의 상하 방향)으로의 단면 형상은 반원형으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5)의 높이 방향 최고점을 기준으로 주변부로 이어지는 외측면이 일정한 곡률을 가지는 곡면(예: 반구면)의 형상으로 형성될 수 있다. 다만, 도 4에서와 같이, 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5)이 상기 연결부들(11b, 11c, 11d, 11e)에 의해 연결된 부분의 단면에서 보면, 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5)의 높이 방향으로의 단면 형상은 반원형이 아닌 활꼴의 형상으로 형성될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 연결부들(11b, 11c, 11d, 11e)은 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5)의 평균 높이보다 낮은 판상으로 평평하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 연결부들(11b, 11c, 11d, 11e)의 두께(또는 높이)는 상기 돌출부들(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5)의 평균 높이보다 작을 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기능성 필름의 제조를 위한 금형의 상판부를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기능성 필름의 제조를 위한 금형을 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 패턴을 가지는 상기 자외선 차단 레이어(11)를 제조하기 위해 금형이 사용될 수 있다. 상기 금형은 상판부(610) 및 하판부(630)를 포함할 수 있다. 상기 자외선 차단 레이어(11)는 상기 상판부(610)와 상기 하판부(630)를 결합한 상태에서 상기 상판부(610)에 형성된 주입구(616)에 레진을 주입하고 주입된 레진을 경화시킴으로써 형성될 수 있다.
이러한 상기 금형의 상기 하판부(630)는 상기 자외선 차단 필름의 평평한 결합면을 위해 판상으로 구비되고, 상기 상판부(610)는 상기 자외선 차단 필름의 패턴 형성을 위해 하면에 패턴이 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 상판부(610)는 하면에 패턴이 구비된 플레이트(611), 상기 플레이트(611)의 측면에 연결되고 상기 하판부(630) 방향으로 연장된 측벽들(612, 613, 614, 615), 및 상기 플레이트(611)의 상면에 연결된 주입구(616)를 포함할 수 있다.
상기 플레이트(611)는 하면에 패턴이 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 플레이트(611)의 하면에는 상기 하판부(630) 방향으로 돌출되고 상기 플레이트(611)의 세로 방향(또는 상하 방향) 및 가로 방향(또는 좌우 방향)으로 일정한 이격 거리를 가지면서 형성된 복수의 산부(611b)들, 및 상기 산부(611b)들 사이에 배치되고 상기 플레이트(611)의 상면 방향으로 함몰된 골부(611a)들이 형성될 수 있다.
상기 골부(611a)들은 상기 플레이트(611)의 세로 방향(또는 상하 방향) 및 가로 방향(또는 좌우 방향)으로 일정한 이격 거리를 가지면서 형성되고, 각각 일정한 곡률을 가지는 곡면(예: 반구면)의 형상으로 상기 플레이트(611)의 하면까지 함몰될 수 있다. 세로 방향 또는 가로 방향의 일직선 상에 배치되는 상기 골부(611a)들 간의 이격 거리는 상기 골부(611a)들이 함몰되는 기준면의 직경(또는 내접원의 직경)과 동일할 수 있다. 이 때, 상기 골부(611a)들이 함몰되는 기준면은 원형 또는 다각형(예: 정팔각형)으로 형성될 수 있다. 또한, 대각선 방향의 일직선 상에 배치되는 상기 골부(611a)들 간의 이격 거리는 세로 방향 또는 가로 방향의 일직선 상에 배치되는 상기 골부(611a)들 간의 이격 거리보다 짧을 수 있다.
상기 산부(611b)들은 상기 플레이트(611)의 하면으로부터 상기 골부(611a)들이 함몰되는 기준면의 높이까지 돌출될 수 있다. 상기 산부(611b)들이 돌출되어 상기 하판부(630)와 대면하는 면은 원형 또는 다각형(예: 정팔각형)의 형상으로 형성될 수 있다. 세로 방향(또는 상하 방향) 및 가로 방향(또는 좌우 방향)의 일직선 상에 배치되는 상기 산부(611b)들 간의 이격 거리는 상기 산부(611b)들이 돌출되어 상기 하판부(630)와 대면하는 면의 직경(또는 내접원의 직경)과 동일할 수 있다. 이 때, 상기 산부(611b)들이 돌출되어 상기 하판부(630)와 대면하는 면의 직경(또는 내접원의 직경)는 상기 골부(611a)들이 함몰되는 기준면의 직경(또는 내접원의 직경)과 동일할 수 있다. 또한, 대각선 방향의 일직선 상에 배치되는 상기 산부(611b)들 간의 이격 거리는 세로 방향 또는 가로 방향의 일직선 상에 배치되는 상기 산부(611b)들 간의 이격 거리보다 짧을 수 있다.
대각선 방향의 일직선 상에 배치되는 상기 산부(611b)들 간에는 인접한 상기 산부(611b)들을 연결하는 능선부들이 배치될 수 있다. 상기 능선부들은 상기 플레이트(611)의 하면으로부터 소정 높이로 돌출될 수 있다. 이 때, 상기 능선부들이 돌출되는 높이는 상기 골부(611a)들이 함몰되는 기준면의 높이보다 낮을 수 있다. 또한, 상기 능선부들은 각각 돌출 높이가 일정하여 돌출된 끝단면이 상기 하판부(630)와 평행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 산부(611b)들이 돌출되어 상기 하판부(630)와 대면하는 면은 상기 상판부(610)와 상기 하판부(630)가 결합 완료되었을 때, 상기 하판부(630)에 접촉될 수 있다. 이 경우, 상기 금형을 통해 상기 자외선 차단 레이어(11)가 제조될 수 있다.
다른 실시 예에서, 상기 산부(611b)들이 돌출되어 상기 하판부(630)와 대면하는 면은 상기 상판부(610)와 상기 하판부(630)가 결합 완료되었을 때, 상기 하판부(630)에 접촉되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 금형을 통해 상기 자외선 차단 레이어(11) 및 상기 코팅 레이어(12)가 일체로 제조될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기능성 필름의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 단계 810에서, 이형지(14)에 점착제(13)를 도포할 수 있다. 이후 단계 820에서, 이형지(14)에 도포된 점착제(13)를 건조시킬 수 있다.
단계 830에서, 자외선 차단 필름을 마련할 수 있다. 여기서, 상기 자외선 차단 필름은 자외선 차단을 위한 패턴을 가지는 자외선 차단 레이어(11) 및 피착물의 코팅을 위한 코팅 레이어(12)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 자외선 차단 필름의 자외선 차단 레이어(11)를 도 6 및 도 7에 도시된 금형을 통해 제조하고, 압출 성형을 통해 상기 자외선 차단 필름의 코팅 레이어(12)를 제조한 후, 상기 자외선 차단 레이어(11)와 상기 코팅 레이어(12)를 접합시킴으로써, 상기 자외선 차단 필름을 마련할 수 있다. 이 경우, 상기 금형은 상판부(610)의 플레이트(611) 하면에 형성된 산부(611b)들이 돌출되어 상기 금형의 하판부(630)와 대면하는 면(골부(611a)들이 함몰되는 기준면)이 상기 상판부(610)와 상기 하판부(630)가 결합 완료되었을 때, 상기 하판부(630)에 접촉될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 6 및 도 7에 도시된 금형을 통해, 상기 자외선 차단 레이어(11) 및 상기 코팅 레이어(12)를 일체로 제조하여, 상기 자외선 차단 필름을 마련할 수도 있다. 이 경우, 상기 금형은 상판부(610)의 플레이트(611) 하면에 형성된 산부(611b)들이 돌출되어 상기 금형의 하판부(630)와 대면하는 면(골부(611a)들이 함몰되는 기준면)이 상기 상판부(610)와 상기 하판부(630)가 결합 완료되었을 때, 상기 하판부(630)에 접촉되지 않을 수 있다. 즉, 상기 플레이트(611)의 하면에 형성된 패턴과 상기 하판부(630)가 소정 길이 이격되어 해당 길이만큼의 두께로 상기 코팅 레이어(12)가 상기 자외선 차단 레이어(11)와 일체로 형성될 수 있다.
상기 자외선 차단 필름이 마련되면, 단계 840에서, 상기 자외선 차단 필름에 상기 이형지(14)를 합지시킬 수 있다. 예컨대, 상기 자외선 차단 필름의 코팅 레이어(12) 하면에 상기 이형지(14)에 도포되어 건조된 점착제(13)를 이용하여 상기 이형지(14)를 합지시킬 수 있다.
단계 850에서, 상기 이형지(14)와 합지된 상기 자외선 차단 필름을 권취시킬 수 있다. 즉, 상기 자외선 차단 필름에 상기 이형지(14)가 합지된 기능성 필름(10)을 롤 형태로 권취하여 제조할 수 있다. 이후, 상기 기능성 필름(10)은 포장 단계를 거쳐 판매될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기능성 필름의 제조 방법 중 금형 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 단계 910에서, 도 6 및 도 7에 도시된 금형의 상판부(610) 및 하판부(630)를 결합시킬 수 있다. 여기서, 상기 하판부(630)는 자외선 차단 필름의 평평한 결합면을 위해 판상으로 구비되고, 상기 상판부(610)는 상기 자외선 차단 필름의 패턴 형성을 위해 하면에 패턴이 구비될 수 있다. 또한, 상기 상판부(610)는 하면에 패턴이 구비된 플레이트(611) 외에 상기 상판부(610)와 상기 하판부(630)의 결합 시 밀봉 상태를 제공하기 위해, 상기 플레이트(611)의 측면에 연결되고 상기 하판부(630) 방향으로 연장된 측벽들(612, 613, 614, 615)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 상판부(610)와 상기 하판부(630)를 결합할 때, 상기 측벽들(612, 613, 614, 615)이 상기 하판부(630)의 상면 테두리에 밀착되어 상기 상판부(610)와 상기 하판부(630) 사이 공간이 밀봉될 수 있다.
단계 920에서, 상기 상판부(610)와 상기 하판부(630)가 결합된 상태에서, 상기 상판부(610)의 플레이트(611) 상면에 연결된 주입구(616)로 레진을 주입할 수 있다. 이 경우, 주입된 레진은 상기 상판부(610)와 상기 하판부(630) 사이 공간으로 주입되어 상기 플레이트(611)의 하면에 형성된 패턴을 따라 공간을 채울 수 있다. 예를 들어, 상기 플레이트(611)의 하면에 형성된 산부(611b)들 및 상기 능선부들과 상기 하판부(630)가 형성하는 공간으로 상기 레진이 주입될 수 있다.
상기 플레이트(611)의 하면에 형성된 산부(611b)들과 상기 하판부(630)가 형성하는 공간으로 상기 레진이 모두 주입되면, 단계 930에서, 상기 레진을 경화시킬 수 있다. 일 예로, 상기 레진이 열경화성 또는 열가소성 레진인 경우, 히터를 통해 열을 가하여 상기 레진을 경화시킬 수 있다. 다른 예로, 상기 레진이 자외선 경화성 레진인 경우, 자외선을 조사하여 상기 레진을 경화시킬 수 있다.
상기 레진이 경화되면, 단계 940에서, 상기 상판부(610) 및 상기 하판부(630)를 분리시킬 수 있다. 또한, 단계 950에서, 상기 상판부(610)와 상기 하판부(630)가 분리된 상기 금형에서 경화된 상기 레진을 꺼냄으로써, 상기 자외선 차단 필름을 적출할 수 있다.
본 문서에 개시된 실시 예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 문서에서 기재된 기술의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 문서의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 기능성 필름 11: 자외선 차단 레이어
12: 코팅 레이어 13: 점착제
14: 이형지 610: 상판부
630: 하판부

Claims (10)

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  6. 기능성 필름(10)의 제조 방법에 있어서,
    이형지(14)에 점착제(13)를 도포하는 단계;
    상기 이형지(14)에 도포된 상기 점착제(13)를 건조시키는 단계;
    금형을 통해 자외선 차단 및 코팅 기능을 가지는 자외선 차단 필름을 마련하는 단계;
    상기 자외선 차단 필름에 상기 이형지(14)를 합지시키는 단계; 및
    상기 자외선 차단 필름에 상기 이형지(14)가 합지된 기능성 필름(10)을 롤 형태로 권취하는 단계를 포함하고,
    상기 금형은,
    하면에 패턴이 구비된 플레이트(611), 상기 플레이트(611)의 측면에 연결되고 하판부(630) 방향으로 연장된 측벽들(612, 613, 614, 615), 및 상기 플레이트(611)의 상면에 연결된 주입구(616)를 포함하는 상판부(610), 및 판상으로 구비된 하판부(630)를 포함하고,
    상기 패턴은,
    세로 방향 및 가로 방향으로 일정한 이격 거리를 가지면서 상기 플레이트(611)의 하면으로부터 상기 하판부(630) 방향으로 돌출된 복수의 산부(611b)들, 및 상기 산부(611b)들 사이에 배치되고 상기 세로 방향 및 상기 가로 방향으로 일정한 이격 거리를 가지면서 일정한 곡률을 가지는 곡면의 형상으로 상기 플레이트(611)의 하면까지 함몰된 복수의 골부(611a)들, 및 상기 산부(611b)들 중 대각선 방향의 일직선 상에 배치된 인접한 두 개의 산부(611b)들을 연결하고 상기 플레이트(611)의 하면으로부터 상기 산부(611b)들이 돌출된 길이보다 작은 돌출 높이로 돌출되고 상기 돌출 높이가 일정하여 돌출된 끝단면이 상기 하판부(630)와 평행한 복수의 능선부들을 포함하고,
    상기 자외선 차단 필름을 마련하는 단계는,
    상기 상판부(610) 및 상기 하판부(630)를 결합하는 단계;
    상기 주입구(616)로 레진을 주입하는 단계;
    상기 주입된 레진이 상기 산부(611b)들 및 상기 능선부들과 상기 하판부(630)가 형성하는 공간으로 주입되면, 상기 주입된 레진을 경화시키는 단계;
    상기 주입된 레진이 경화되면, 상기 상판부(610) 및 상기 하판부(630)를 분리시키는 단계; 및
    상기 상판부(610)와 상기 하판부(630)가 분리된 상기 금형으로부터 상기 경화된 레진을 꺼내는 단계를 포함하는 기능성 필름의 제조 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 상판부(610)와 상기 하판부(630)가 결합 완료되었을 때, 상기 산부(611b)들이 돌출되어 상기 하판부(630)와 대면하는 면이 상기 하판부(630)에 접촉되고,
    상기 경화된 레진은,
    상면이 외측으로 돌출된 패턴을 가지는 상기 자외선 차단 필름의 자외선 차단 레이어(11)를 구성하고,
    압출 성형을 통해 판상으로 구비된 상기 자외선 차단 필름의 코팅 레이어(12)를 제조하는 단계; 및
    상기 자외선 차단 레이어(11)의 하면에 상기 코팅 레이어(12)를 접합시키는 단계를 더 포함하는 기능성 필름의 제조 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 상판부(610)와 상기 하판부(630)가 결합 완료되었을 때, 상기 산부(611b)들이 돌출되어 상기 하판부(630)와 대면하는 면이 상기 하판부(630)와 소정 길이 이격되고,
    상기 경화된 레진은,
    상면이 외측으로 돌출된 패턴을 가지는 상기 자외선 차단 필름의 자외선 차단 레이어(11), 및 상기 소정 길이만큼의 두께를 가지는 판상으로 구비되어 상기 자외선 차단 레이어(11)의 하면에 일체로 형성된 코팅 레이어(12)를 구성하는 기능성 필름의 제조 방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 골부(611a)들 각각은 함몰되는 기준면이 원형으로 형성되고,
    상기 골부(611a)들 중 상기 세로 방향 또는 상기 가로 방향의 일직선 상에 배치되는 인접한 두 개의 골부(611a)들 간의 이격 거리가 상기 기준면의 직경과 동일하고,
    상기 산부(611b)들 각각은 상기 하판부(630)와 대면하는 면이 원형으로 형성되고, 상기 하판부(630)와 대면하는 면의 직경이 상기 기준면의 직경과 동일한 기능성 필름의 제조 방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 골부(611a)들 각각은 함몰되는 기준면이 정팔각형으로 형성되고,
    상기 골부(611a)들 중 상기 세로 방향 또는 상기 가로 방향의 일직선 상에 배치되는 인접한 두 개의 골부(611a)들 간의 이격 거리가 상기 기준면의 내접원의 직경과 동일하고,
    상기 산부(611b)들 각각은 상기 하판부(630)와 대면하는 면이 정팔각형으로 형성되고, 상기 하판부(630)와 대면하는 면의 내접원의 직경이 상기 기준면의 내접원의 직경과 동일하고,
    상기 능선부들 각각은 상기 끝단면이 상기 정팔각형의 한 변의 길이와 동일한 길이의 4개의 변으로 구성된 정사각형으로 형성된 기능성 필름의 제조 방법.
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