KR101964511B1 - 반사 필름 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리에스테르 수지를 포함하는 반사층, 및 상기 반사층의 적어도 일면에 형성된 도포층을 포함하며, 상기 도포층은 평균 입경 5~50㎛의 입자가 분산된 수지층을 포함하여 상기 도포층 표면에 상기 입자로 인한 돌기가 형성되어 있고, 상기 입자와 상기 입자를 감싸고 있는 상기 수지층의 표면이 이루는 계면 각도는 80~140°이며, 상기 입자의 입경과 상기 수지층의 두께는 하기 수학식 1을 만족하는 반사 필름을 제공한다.
[수학식 1]
d/40≤ t≤ d/15
여기서, d는 입자의 입경을, t는 수지층의 두께이다.
[수학식 1]
d/40≤ t≤ d/15
여기서, d는 입자의 입경을, t는 수지층의 두께이다.
Description
본 발명은 반사 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로 액정 표시 장치의 백라이트 유닛에 적용될 수 있는 반사 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치(LCD)의 백라이트 유닛에는 액정 표시 패널의 배면에 광원을 배치하고 광원의 배면에 반사 필름을 구비하는 직하형과, 액정 표시 패널의 배면에 반사 필름을 구비한 도광판을 배치하고 도광판의 측면에 광원을 구비하는 에지형(edge)이 있다.
종래에는 액정 표시 장치의 휘도의 강도 및 균일성이 우수하다는 점에서 직하형이 주로 사용되었으나, 최근 전자 기기의 소형화 등의 추세와 더불어 광원이나 도광판 기술의 발전에 따라 에지형 백라이트 유닛이 많이 적용되고 있다.
에지형 백라이트 유닛의 적용이 증가함에 따라 도광판 및 반사 필름의 신뢰성과 효율성을 높이기 위한 연구도 활발히 이루어지고 있다.
한편, 도광판과 반사 필름이 첩부될 경우 첩부된 부분의 휘도에 문제가 생길 수 있고, 도광판과 반사 필름 사이의 갭을 유지하기 위해 반사 필름 표면에 입자를 적용할 경우 무라 현상(mura effect)과 도광판과의 마찰에 의한 표면 손상이 발생할 수 있다.
또한, 반사 필름 표면에 적용되는 입자가 커질수록 도포가 어려워 입자의 부착력이 저하되며, 입자 부착력 향상을 위한 반사 필름 표면에 도포층의 두께를 두껍게 할 경우 필름의 컬(curl)이 발생하거나 입자로 인한 돌기의 높이가 저하될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 반사 필름과 도광판 사이의 첩부에 의한 무라 현상(mura effect)이나 마찰에 의한 손상을 방지하는 동시에, 반사 필름에서 발생할 수 있는 컬(curl)이나 입자의 탈락 현상을 억제할 수 있는 반사 필름 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면, 폴리에스테르 수지를 포함하는 반사층, 및 상기 반사층의 적어도 일면에 형성된 도포층을 포함하며, 상기 도포층은 평균 입경 5~50㎛의 입자가 분산된 수지층을 포함하여 상기 도포층 표면에 상기 입자로 인한 돌기가 형성되어 있고, 상기 입자와 상기 입자를 감싸고 있는 상기 수지층의 표면이 이루는 계면 각도는 80~140°이며, 상기 입자의 입경과 상기 수지층의 두께는 하기 수학식 1을 만족하는 반사 필름을 제공한다.
[수학식 1]
d/40≤ t≤ d/15
여기서, d는 입자의 입경을, t는 수지층의 두께이다.
상기 도포층은 양친매성 섬유를 더 포함할 수 있다.
상기 양친매성 섬유는 상기 입자 총 중량 대비 1~20중량%를 포함할 수 있다.
상기 입자는 우레탄, 나일론, 아크릴, 폴리에스테르 및 이들의 공중합체 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 수지층은 아크릴레이트계, 폴리에스테르계, 에폭시계, 멜라민계, 우레탄계 및 우레탄아크릴레이트계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 반사층은 폴리에스테르 수지 및 비결정성 환상 올레핀 공중합체를 포함하는 제1 반사층, 및 상기 제1 반사층의 양면에 형성되며 폴리에스테르 수지를 포함하는 제2 반사층을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 폴리에스테르 수지 및 비결정성 환상 올레핀 공중합체의 혼합물을 포함하는 제1 반사층과 상기 제1 반사층의 양면에 폴리에스테르 수지를 포함하는 제2 반사층을 공압출 및 성형하여 미연신 필름을 제조하는 단계, 상기 미연신 필름을 냉각 후 종연신하여 종연신 필름을 제조하는 단계, 상기 종연신 필름의 적어도 일면에 평균 입경 5~50㎛의 입자가 분산된 수지층을 포함하여 상기 도포층 표면에 상기 입자로 인한 돌기가 형성되어 있는 도포층을 형성하는 단계, 및 상기 도포층이 형성된 종연신 필름을 횡방향으로 연신하고 열처리하는 단계를 포함하며, 상기 입자와 상기 입자를 감싸고 있는 상기 수지층의 표면이 이루는 계면 각도는 80~140°이며, 상기 입자의 입경과 상기 수지층의 두께는 하기 수학식 1을 만족하는 반사 필름의 제조 방법을 제공한다.
[수학식 1]
d/40≤ t≤ d/15
여기서, d는 입자의 입경을, t는 수지층의 두께이다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에 따른 반사 필름 및 이의 제조 방법에 따르면, 반사 필름과 도광판 사이의 첩부에 의한 무라 현상(mura effect)이나 마찰에 의한 손상을 방지하는 동시에, 반사 필름에서 발생할 수 있는 컬(curl)이나 입자의 탈락 현상을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반사 필름의 단면도이다.
도 2는 도 1의 X 부분을 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반사 필름의 단면을 SEM 촬영한 사진이다.
도 2는 도 1의 X 부분을 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반사 필름의 단면을 SEM 촬영한 사진이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 상충되는 경우, 정의를 포함하는 본 명세서가 우선할 것이다. 또한 본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 본 명세서에 기재된다.
이제부터, 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반사 필름에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반사 필름의 단면도이고, 도 2는 도 1의 X 부분을 확대한 도면이다.
도 1을 참고하면 본 발명의 일 실시예에 따른 반사 필름(100)은 반사층(10, 20), 반사층(10, 20)의 적어도 일면에 위치하며 입자(32)가 분산되어 있는 수지층(34)으로 이루어진 도포층(30)을 포함한다.
먼저, 반사층(10, 20)에 대해서 설명한다.
반사층(10, 20)은 제1 반사층(10) 및 제1 반사층(10)의 양면에 위치하는 제2 반사층(20)을 포함한다.
제1 반사층(10)은 폴리에스테르 수지 및 비상용 폴리머로서 비결정성 환상 올레핀 공중합체의 혼합물을 포함하며, 제2 반사층(20)은 폴리에스테르 수지를 포함한다.
또한, 제1 반사층(10)은 기포(25)를 포함할 수 있다.
제1 반사층(10)은 미세한 기포(25)를 포함하여 백색화되어 있을 수 있다.
반사층(10, 20)에 포함된 폴리에스테르 수지는 디카르복실산 성분과 디올 성분으로 이루어지며, 제막 안정성이 높은 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함할 수 있다.
디카르복실산 성분으로는 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 4,4'-디페닐디카르복실산, 아디프산, 세바신산 등을 포함할 수 있고, 디올 성분으로는 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 1,6-헥산디올 등을 포함할 수 있다.
폴리에스테르 수지는 반사층(10, 20) 총 중량 대비 65~95중량%를 포함할 수 있으며, 70~90중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
이는 폴리에스테르 수지가 95중량%를 초과할 경우 추후 설명할 제1 반사층(10)이 기포(25)를 포함하기 어려울 수 있기 때문이다.
또한, 폴리에스테르 수지는 폴리에스테르 수지에 포함된 디카르복실산이나 디올 성분 대비 공중합 폴리에스테르를 1~15몰% 포함할 수 있으며, 바람직하게는 3~14몰%, 더욱 바람직하게는 5~13몰% 포함할 수 있다.
이는 공중합 폴리에스테르가 1몰% 미만으로 포함될 경우 제1 반사층(10)이 기포(25)를 포함하기 어려울 수 있고, 15몰% 초과로 포함될 경우 제막에 어려움이 있을 수 있기 때문이다.
여기서, 공중합 폴리에스테르로서 디카르복실산 성분은 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 4,4'-디페닐디카르복실산, 아디프산 및 세바신산 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있고, 양호한 제막성을 위해서는 2,6-나프탈렌디카르복실산을 포함하는 것이 바람직하다.
공중합 폴리에스테르로서 디올 성분은 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,4-시클로헥산디메탄올 및 1,6-헥산디올 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 비상용 폴리머의 분산 상태 안정화를 위해서 1,4-시클로헥산디메탄올을 포함하는 것이 바람직하다.
제1 반사층(10)에 포함되는 비상용 폴리머로서 비결정성 환상 올레핀 공중합체로는 바이시클로[2,2,1]헵토-2-엔, 6-메틸바이시클로[2,2,1]헵토-2-엔, 5,6-디메틸바이시클로[2,2,1]헵토-2-엔, 1-메틸바이시클로[2,2,1]헵토-2-엔, 6-에틸바이시클로[2,2,1]헵토-2-엔, 6-n-부틸바이시클로[2,2,1]헵토-2-엔, 6-i-부틸바이시클로[2,2,1]헵토-2-엔, 7-메틸바이시클로[2,2,1]헵토-2-엔, 트리 시클로[4,3,0,12.5]-3-데센, 2-메틸-트리시클로[4,3,0,12.5]-3-데센, 5-메틸-트리시클로[4,3,0,12.5]-3-데센, 트리시클로[4,4,0,12.5]-3-데센 및 10-메틸-트리시클로 [4,4,0,12.5]-데센 중 적어도 어느 하나의 비결정성 환상 올레핀 수지나, 비결정성 환상 올레핀 수지와 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 메틸펜텐 등의 결정성 폴리올레핀 수지의 공중합체를 포함할 수 있다.
이 때, 비결정성 환상 올레핀 공중합체는 시차주사 열량계를 이용해 JIS K7121-1987 측정법에 따라 전이 온도를 측정했을 때, 결정화 및 융해의 피크가 보여지지 않는 것을 비결정성으로 정의한다.
본 발명의 실시예에 따른 반사 필름(100)에 포함되는 비상용 폴리머는 폴리에스테르 수지와의 임계 표면장력 차이가 크고, 연신 후의 열처리에도 변형되지 않는 측면에서 에틸렌과 바이시클로알켄의 공중합체를 포함할 수 있으며, 에틸렌 및 노르보넨 공중합체를 포함하는 것이 바람직하다.
비결정성 환상 올레핀 공중합체는 제1 반사층(10) 총 중량 대비 5~35중량%를 포함할 수 있고, 바람직하게는 10~30중량%를 포함할 수 있다.
이는 비결정성 환상 올레핀 공중합체가 5중량% 미만으로 포함될 경우, 반사 필름(100)의 백색화 효과가 미약할 수 있고, 높은 반사성을 구현하기 어렵기 때문이며, 35중량%를 초과하여 포함될 경우, 반사 필름(100)의 강도 등의 기계적 특성이 저하될 뿐만 아니라 비결정성 환상 올레핀 공중합체의 응집이 발생할 수 있기 때문이다.
본 발명의 실시예에 따른 비결정성 환상 올레핀 공중합체는 유리전이온도가 120~200℃일 수 있고, 바람직하게는 135~185℃, 더욱 바람직하게는 140~150℃일 수 있다.
이는 비결정성 환상 올레핀 공중합체의 유리전이온도가 120℃ 미만이면 필름을 연신할 때, 환상 올레핀 공중합체가 소성 변형되어 반사층(10)의 기포(25)의 생성이 저하될 수 있고, 유리전이온도가 200℃를 초과할 경우 폴리에스테르 수지와 비결정성 환상 올레핀 공중합체를 압출기 등을 이용해 용융 혼련하여 시트로 토출할 때 비결정성 환상 올레핀 공중합체의 분산이 불충분해져 기포(25)의 형상 및 기포(25)의 수가 충분하지 못할 수 있기 때문이다.
비결정성 환상 올레핀 공중합체는 입경이 0.5~5.0㎛일 수 있다.
이는 비결정성 환상 올레핀 공중합체 입경의 크기가 0.5㎛ 미만일 경우 필름의 연신 과정에서 기포(25)를 형성하기 어렵고, 5.0㎛를 초과할 경우 필름의 연신 과정에서 필름이 찢어질 수 있어 제막성이 저해될 수 있기 때문이다.
반사층(10, 20)은 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 각종 첨가물로서, 예를 들어, 형광 증백제, 가교제, 내열 안정제, 내산화 안정제, 자외선 흡수제, 유기 활제, 무기 미립자, 충전제, 내광제, 대전방지제, 핵제, 염료, 분산제, 커플링제 등을 더 포함할 수 있다.
다음으로, 도포층(30)에 대해서 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 도포층(30)은 수지층(34) 및 수지층(34)에 분산된 입자(32)를 포함한다.
도포층(30)은 수지층(34)에 분산된 입자(32)에 의해 도포층(30) 표면에 돌기가 형성되어 있다.
수지층(34)을 구성하는 수지 조성물은 열경화형 바인더(binder) 수지를 포함할 수 있으며, 아크릴레이트계, 폴리에스테르계, 에폭시계, 멜라민계, 우레탄계 및 우레탄아크릴레이트계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
입자(32)는 입경(d) 5~50㎛의 유기 입자일 수 있다.
이는 입자(32)의 입경(d)이 5㎛ 미만인 경우 반사 필름(100) 표면에 충분한 돌기를 형성하지 못해 반사 필름(100)과 도광판이 첩부되어 백점이 시인되거나 표면 갈림에 의한 손상이 발생할 수 있고, 입경이 50㎛ 초과인 경우 입자(32)가 수지층(34)으로부터 쉽게 탈락되어 표시 장치 상의 결점의 원인이 될 수 있기 때문이다.
입자(32)는 우레탄, 나일론, 아크릴, 폴리에스테르 및 이들의 공중합체 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 도포층(30)에 포함된 입자(32)와 입자(32)를 감싸고 있는 수지층(34)의 표면이 이루는 계면 각도(θ)는 80~140°일 수 있으며, 입자(32)의 입경(d)과 수지층(34)의 두께(t)는 하기 수학식 1을 만족한다.
[수학식 1]
d/40≤ t≤ d/15
이는 수지층(34)의 두께가 너무 작으면 입자(34)가 도포층(30)으로부터 탈락하기 쉽고, 수지층(34)의 두께가 지나치게 두꺼우면 제막 시 반사 필름(100)의 연신을 저해하고 반사 필름(100)의 컬(curl)을 유발할 수 있기 때문이다.
또한, 입자(32)와 입자(32)를 감싸고 있는 수지층(34)의 표면이 이루는 계면 각도(θ)가 80° 미만인 경우 입자가 도포층(30)부터 탈락하기 쉽고, 계면 각도(θ)가 140°를 초과할 경우, 반사 필름(100) 표면에 충분한 돌기를 형성하기 어렵기 때문이다.
여기서, 계면 각도(θ)는 입자(32)에 수지가 도포되는 계면과 반사 필름(100)이 만나는 각도를 의미한다.
도포층(30)은 입자(32)와 입자(32)를 감싸고 있는 수지층(34)의 표면이 이루는 계면 각도(θ)를 크게 하기 위해 입자(32) 분산제로서 양친매성(amphipathic) 섬유를 더 포함할 수 있다.
양친매성 섬유는 입자(32) 총 중량 대비 1~20중량%를 포함할 수 있다.
이는 양친매성 섬유의 함량이 1중량% 미만인 경우 입자(32)와 입자(32)를 감싸고 있는 수지층(34)의 표면이 이루는 계면 각도(θ)를 충분히 크게 하기 어려우며, 양친매성 섬유의 함량이 20중량%를 초과할 경우 도포층(30)을 형성하기 위한 도포액의 흐름성이 저하되어 도포층(30) 형성 과정에서 결점이 유발될 수 있기 때문이다.
양친매성 섬유로서는 하이드록시메틸 셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 2-하이드록시프로필 셀룰로오스, 소듐 카복시메틸 셀룰로오스, 2-하이드록시에틸 셀룰로오스, 2-하이드록시프로필, 메틸 셀룰로오스, 2-하이드록시에틸 메틸 셀룰로오스, 2-하이드록시부틸 메틸 셀룰로오스, 2-하이드록시에틸 에틸 셀룰로오스, 하이드록시알킬 셀룰로오스 등을 포함할 수 있다.
이제부터, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사 필름(100)의 제조 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사 필름(100)은 폴리에스테르 수지 및 비상용 폴리머로서 비결정성 환상 올레핀 공중합체의 혼합물을 포함하는 제1 반사층(10)과 제1 반사층(10)의 양면에 폴리에스테르 수지를 포함하는 제2 반사층(20)을 공압출 및 시트 상으로 성형하여 미연신 필름을 제조하는 단계; 미연신 필름을 냉각 후 종연신하여 종연신 필름을 제조하는 단계; 종연신 필름의 적어도 일면에 입자(32) 및 수지층(34)을 포함하는 도포층(30)을 형성하는 단계; 및 도포층(30)이 형성된 종연신 필름을 횡방향으로 연신하고 열처리하는 단계를 포함한다.
이하, 각 단계별로 상세하게 설명한다.
반사 필름(100)의 구성 성분은 앞서 도 1 및 도 2에서 설명한 실시예와 동일한 바, 중복되는 설명은 생략한다.
먼저, 폴리에스테르 수지 및 비상용 폴리머로서 비결정성 환상 올레핀 공중합체의 혼합물을 포함하는 제1 반사층(10)과 제1 반사층(10)의 양면에 폴리에스테르 수지를 포함하는 제2 반사층(20)을 공압출 및 시트 상으로 성형하여 미연신 필름을 제조한다.
제1 반사층(10)은 비결정성 환상 올레핀 공중합체 혼합물을 포함하여 복수의 기포(25)를 포함할 수 있으며, 비결정성 환상 올레핀 공중합체 혼합물은 폴리에스테르 수지 총 중량 대비 5~35중량%를 포함할 수 있다.
그 후, 제조된 미연신 시트를 냉각 후 종연신한다.
본 단계는 미연신 필름을 냉각한 후 1축 연신하여 1축 연신된 필름을 제조하는 단계로서, 냉각된 미연신 필름을 롤 가열, 적외선 가열 등의 가열 수단에 의해 가열하고 필름의 길이 방향으로 연신할 수 있다.
이 때, 연신 과정은 2개 이상의 롤의 주속차를 이용해 수행할 수 있고, 연신 온도는 폴리에스테르 수지의 유리전이온도 이상의 온도로 설정하며, 연신 배율은 2.5~4.0배로 할 수 있다.
다음으로, 종연신 필름의 적어도 일면에 입자(32) 및 수지층(34)을 포함하는 도포층(30)을 형성한다.
도포층(30)을 형성하는 도포액은 입자(32)와 수지층(34)을 이루는 수지 조성물을 포함할 수 있으며, 성분의 혼합 및 도포의 용이성을 위한 용매를 더 포함할 수 있으며, 용매로는 물을 사용할 수 있다.
이 때, 수지 조성물은 열경화형 바인더(binder) 수지를 포함할 수 있으며, 아크릴레이트계, 폴리에스테르계, 에폭시계, 멜라민계, 우레탄계 및 우레탄아크릴레이트계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
수지 조성물은 도포액 총 중량 대비 5~15중량%를 포함할 수 있다.
입자(32)는 우레탄, 나일론, 아크릴, 폴리에스테르 및 이들의 공중합체 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
입자(32)는 도포액 총 중량 대비 5~25중량%를 포함할 수 있다.
도포층(30)의 형성은 리서브 롤 코트법, 그라비아 코트법, 다이 코트법, 와이어바 코트법 등을 통해 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 도포층(30)에 포함된 입자(32)와 입자(32)를 감싸고 있는 수지층(34)의 표면이 이루는 계면 각도(θ)는 80~140°일 수 있으며, 입자(32)의 입경(d)과 수지층(34)의 두께(t)는 하기 수학식 1을 만족한다.
[수학식 1]
d/40≤ t≤ d/15
다음으로, 도포층(30)이 형성된 종연신 필름을 횡방향으로 연신하고 열처리하여 본 발명의 실시예에 따른 반사 필름(100)을 제조한다.
본 단계는 도포층(30)이 형성된 종연신 필름을 2축 연신하여 2축 연신된 필름을 제조하는 단계로서, 1축 연신 단계의 길이 방향과 수직 방향(폭 방향)으로 2축 연신하는 단계이다.
이 때, 2축 연신은 폴리에스테르 수지의 유리전이온도보다 높은 온도에서 시작하여, 유리전이온도보다 5~70℃ 높은 온도까지 승온시키면서 수행할 수 있다.
폭 방향의 연신 과정에서의 승온은 연속적이거나, 단계적으로 승온시킬 수 있다. 예를 들어, 필름 주행 방향에 따른 열처리 장치의 폭 방향 연신 구역을 복수개로 나누고, 구역마다 소정 온도의 가열 매체를 이용하여 승온 시킬 수 있다.
이 때, 폭 방향의 연신 배율은 2.5~4.5배로 할 수 있다.
이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
폴리에스테르 수지(도레이첨단소재㈜, A9093) 100중량부, 입경 1~3㎛의 에틸렌 및 노르보넨의 공중합체 10중량부를 포함하는 제1 반사층과 폴리에스테르 수지(도레이첨단소재㈜, A9093) 100중량부, 평균 입경 2㎛의 이산화규소 무기 입자 0.11중량부를 포함하는 제2 반사층을 280로 가열된 압출기에 공급하여 필름 상으로 성형하였다.
여기서, 에틸렌 및 노르보넨의 공중합체는 폴리에스테르 수지와 혼합시킨 마스터 펠릿(master pellet)의 형태로 사용하였다.
성형된 필름을 표면 온도 20의 캐스팅 드럼에서 냉각 고화하여 미연신 필름을 얻고, 이를 가열하여 길이 방향으로 3.7배 연신 후 냉각하였다.
다음으로 1축 연신된 필름의 일면에 아크릴레이트계 바인더 수지(Dow, E3082) 6중량%, 셀룰로오스 에멀젼(Dow, DR-73) 3중량%, 레벨링제(Kyoeisha Chemical, GW-1500) 0.1중량%, 평균 입경 20㎛의 폴리에틸렌 프탈레이트(PET) 입자 9중량% 및 증류수 81.9중량%를 포함하는 도포액을 그라비아 코터로 도포하였다.
다음으로, 길이 방향으로 1축 연신된 필름의 양 끝을 클립으로 유지한채로 열처리 장치로 인도하여 가열된 분위기 중에서 폭 방향으로 3.7배 연신하고, 실온까지 냉각하여 2축 연신을 수행하여 반사 필름을 제조하였다.
비교예 1
도포액에서 셀룰로오스 에멀젼을 포함하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 과정을 통해 반사 필름을 제조하였다.
비교예 2
도포액에 포함된 폴리에틸렌 프탈레이트(PET) 입자의 입경이 60㎛인 것을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 과정을 통해 반사 필름을 제조하였다.
비교예 3
도포액에 포함된 폴리에틸렌 프탈레이트(PET) 입자의 입경이 3㎛인 것을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 과정을 통해 반사 필름을 제조하였다.
비교예 4
도포액에 포함된 바인더 수지의 함량을 20중량%로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 과정을 통해 반사 필름을 제조하였다.
비교예 5
도포액에 포함된 바인더 수지의 함량을 2중량%로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 과정을 통해 반사 필름을 제조하였다.
실험예
(1) 도포층 두께 측정
반사 필름의 도포층 두께를 측정하기 위해 반사 필름을 두께 방향으로 마이크로 토밍 후, 단면을 SEM 촬영(히타치 S-4800)한 후 10,000배 확대하여 도포층 두께를 측정하였다.
본 발명의 실시예에 따라 제조된 반사 필름 단면의 SEM 촬영 사진을 도 3에 나타내었다.
(2) 입자 부착력 측정
반사 필름에 코팅된 입자의 부착력을 측정하기 위해 Nitto 31B 테이프를 2kg 롤러로 반사 필름에 부착 후 테이프를 떼어 내어, 떨어진 입자의 개수를 현미경으로 관찰하였다. 도포된 입자 수 대비 떨어진 입자 수가 1% 이내이면 ○로, 1% 이상이면 Ⅹ로 평가하였다.
(3) 도포층의 입자와 수지층의 표면이 이루고 있는 계면 각도 측정
도포층의 입자에 도포된 수지층과 반사 필름의 표면이 이루고 있는 계면 각도를 측정하기 위해 반사 필름을 두께 방향으로 마이크로 토밍 후, 단면을 SEM 촬영(히타치 S-4800)한 후 10,000배 확대하여 입자와 수지층의 표면이 이루고 있는 계면 각도를 측정하였다.
(4) 반사 필름의 외관 평가
반사 필름의 외관을 형광등 하에서 관찰할 때, 종방향의 줄무늬(리빙)가 관찰되지 않으면 ○로, 관찰될 경우 Ⅹ로 판정하였다.
(5) 도광판에 의한 반사 필름의 손상 여부 평가
반사 필름 위에 돌기가 형성된 도광판의 일면이 반사 필름과 접촉되도록 올리고, 도광판의 타면에 1kg의 무게추를 부착한 후, 반사 시트를 20회 왕복하여 도광판 표면의 돌기에 의한 반사 필름 표면의 손상 여부를 확인하였다.
이 때, 반사 필름 표면에 폭 10㎛ 이상의 스크래치가 5개 이하이면 ○로, 5개 이상인 경우 Ⅹ로 판정하였다.
(6) 백점 및 백줄 현상 평가
에지형 백라이트 유닛의 상부면에 3kg의 막대 형태 무게추를 5cm 간격으로 마주보게 올려두고, 백라이트 유닛의 광원을 점등하였을 때 도광판과 반사 필름의 밀착에 의한 백점(wet out) 또는 백줄이 시인되지 않을 경우 ○로, 시인될 경우 Ⅹ로 판정하였다.
실험예 (1) 내지 (6)의 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
| 구분 | 도포액 | 물성 | 외관 | 신뢰성 평가 | |||
| 입자 직경 |
도포층 두께 | 입자-수지층의 계면각도 | 반사필름 외관 | 입자 부착력 | 백점 및 백줄 | 도광판에 의한 손상 | |
| 실시예1 | 20 | 0.8 | 110 | ○ | ○ | ○ | ○ |
| 비교예1 | 20 | 0.8 | 60 | X | X | ○ | ○ |
| 비교예2 | 60 | 0.8 | 70 | X | X | ○ | ○ |
| 비교예3 | 3 | 0.8 | 150 | ○ | ○ | X | X |
| 비교예4 | 20 | 2.0 | 150 | X | ○ | X | ○ |
| 비교예5 | 20 | 0.3 | 70 | X | X | ○ | ○ |
표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1의 반사 필름은 도광판에 의한 손상, 백점 및 백줄 현상이 나타나지 않고, 입자와 수지층 표면의 적절한 계면 각도로 인해 입자 부착력과 도포층의 외관이 양호한 것을 확인할 수 있었다.
이에 반해, 도포층 두께가 너무 작거나 입자와 수지층 표면의 계면 각도가 작은 비교예 1, 2 및 5의 경우 입자가 탈락하는 현상이 발생하며, 반사 필름 외관에 종방향의 줄무늬가 발생하는 것을 확인할 수 있었다.
도포층의 두께가 너무 작거나 입자와 수지층 표면의 계면 각도가 큰 비교예 3, 4의 경우 입자가 탈락하는 현상이 발생하지는 않으나, 외관에 종방향의 줄무늬가 발생하거나 백점 및 백줄이 시인되는 것을 확인할 수 있었다.
그리고, 도포층에 포함된 입자의 직경이 지나치게 작은 비교예 3의 경우 도광판에 의한 손상을 충분히 억제하지 못하는 것을 확인할 수 있었다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에 따른 반사 필름 및 이의 제조 방법에 따르면, 반사 필름과 도광판 사이의 첩부에 의한 무라 현상(mura effect)이나 마찰에 의한 손상을 방지하는 동시에, 반사 필름에서 발생할 수 있는 컬(curl)이나 입자의 탈락 현상을 억제할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 제1 반사층 20: 제2 반사층
30: 도포층 32: 입자
34: 수지층 25: 기포
30: 도포층 32: 입자
34: 수지층 25: 기포
Claims (9)
- 폴리에스테르 수지를 포함하는 반사층, 및
상기 반사층의 적어도 일면에 형성된 도포층을 포함하며,
상기 도포층은 양친매성 섬유와 평균 입경 5~50㎛의 입자가 분산된 수지층을 포함하여 상기 도포층 표면에 상기 입자로 인한 돌기가 형성되어 있고,
상기 입자와 상기 입자를 감싸고 있는 상기 수지층의 표면이 이루는 계면 각도는 80~140°이며,
상기 입자의 입경과 상기 수지층의 두께는 하기 수학식 1을 만족하는 반사 필름.
[수학식 1]
d/40≤ t≤ d/15
여기서, d는 입자의 입경을, t는 수지층의 두께이다. - 삭제
- 제1항에서,
상기 양친매성 섬유는 상기 입자 총 중량 대비 1~20중량%를 포함하는 반사 필름. - 제1항에서,
상기 입자는 우레탄, 나일론, 아크릴, 폴리에스테르 및 이들의 공중합체 중 적어도 어느 하나로 형성된 반사 필름. - 제4항에서,
상기 수지층은 아크릴레이트계, 폴리에스테르계, 에폭시계, 멜라민계, 우레탄계 및 우레탄아크릴레이트계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 반사 필름. - 제1항에서,
상기 반사층은 폴리에스테르 수지 및 비결정성 환상 올레핀 공중합체를 포함하는 제1 반사층, 및
상기 제1 반사층의 양면에 형성되며 폴리에스테르 수지를 포함하는 제2 반사층을 포함하는 반사 필름. - 폴리에스테르 수지 및 비결정성 환상 올레핀 공중합체의 혼합물을 포함하는 제1 반사층과 상기 제1 반사층의 양면에 폴리에스테르 수지를 포함하는 제2 반사층을 공압출 및 성형하여 미연신 필름을 제조하는 단계,
상기 미연신 필름을 냉각 후 종연신하여 종연신 필름을 제조하는 단계,
상기 종연신 필름의 적어도 일면에 평균 입경 5~50㎛의 입자 및 양친매성 섬유를 포함하는 도포액을 도포하여 도포층을 형성하되, 상기 입자를 감싸고 있는 수지층과 상기 도포층 표면에 상기 입자로 인한 돌기가 형성되어 있는 도포층을 형성하는 단계, 및
상기 도포층이 형성된 종연신 필름을 횡방향으로 연신하고 열처리하는 단계를 포함하며,
상기 입자와 상기 입자를 감싸고 있는 상기 수지층의 표면이 이루는 계면 각도는 80~140°이며,
상기 입자의 입경과 상기 수지층의 두께는 하기 수학식 1을 만족하는 반사 필름의 제조 방법.
[수학식 1]
d/40≤ t≤ d/15
여기서, d는 입자의 입경을, t는 수지층의 두께이다. - 제7항에서,
상기 도포층은 상기 입자 총 중량 대비 1~20중량%의 양친매성 섬유를 더 포함하는 반사 필름의 제조 방법. - 제8항에서,
상기 입자는 우레탄, 나일론, 아크릴, 폴리에스테르 및 이들의 공중합체 중 적어도 어느 하나로 형성되고,
상기 수지층은 아크릴레이트계, 폴리에스테르계, 에폭시계, 멜라민계, 우레탄계 및 우레탄아크릴레이트계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 반사 필름의 제조 방법.
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| KR1020170011982A KR101964511B1 (ko) | 2017-01-25 | 2017-01-25 | 반사 필름 및 이의 제조 방법 |
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-
2017
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