KR102017277B1 - 비산 방지 필름 - Google Patents

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KR102017277B1
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김현철
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 출원은 비산 방지 필름에 관한 것이다.
본 출원은 비산 방지 필름은 점착층이 인돌계 화합물을 포함하여 약 380 내지 500 nm 파장의 블루라이트(blueligth) 차단 효과를 가질 수 있다. 따라서, 장기간 모니터, 스마트폰, TV 등에 노출되더라도 눈의 피로나 안구 건조증 유발 등을 방지할 수 있다.

Description

비산 방지 필름{SCATTERING PROTECTING FILM}
본 출원은 비산 방지 필름에 관한 것이다.
유리는 터치 패널 또는 터치 스크린에 적용되어 이동 통신 단말기(스마트폰) 또는 ATM 등과 같은 각종 정보 처리용 단말기나, TV 및 모니터 등의 표시 장치를 구성하고 있다.
상기 유리는 외부 충격에 의해 파손될 수 있는 단점이 있어 이러한 파손으로 인한 유리 파편의 비산으로 추가적인 피해가 발생되는 문제점이 있다. 이러한 파손되는 유리의 비산을 방지하기 위해 유리 표면에 비산 방지 필름을 첩부하고 있다.
특허문헌 1에서는 상기 비산 방지 필름을 개시하고 있다.
한편, 모니터, 스마트폰, TV 등에서 나오는 380 내지 495 nm 파장의 파란색 계열의 광원인 블루라이트(blurlight)는 오랜 시간 노출될 경우 눈의 피로는 물론 안구 건조증을 유발하며, 심한 경우 눈 속의 망막이나 수정체에 손상을 가져다 준다.
1: 대한민국 공개특허 제2010-0134692호
본 출원은 비산 방지 필름을 제공한다.
본 출원은 비산 방지 필름에 관한 것이다.
상기 비산 방지 필름은 기재층; 및
상기 기재층의 적어도 일면에 형성된 점착층을 포함하고,
하기 일반식 1을 만족할 수 있다.
[일반식 1]
Figure 112015090992403-pat00001
상기 식에서 C는 비산 방지 필름의 차단율(%)을 나타내고, TG는 두께 300 μm의 유리(소다라임)의 400nm에서의 투과율을 나타내며, TF는 두께 390 μm의 비산 방지 필름의 400nm에서의 투과율을 나타낸다.
구체적으로, 상기 비산 방지 필름의 차단율은 95% 이상일 수 있다. 본 출원에서는 차단율을 90% 이상으로 유지함으로써 우수한 블루라이트 차단 효과를 가질 수 있다.
또한, 상기 비산 방지 필름의 황변 지수(YI)는 15% 이하, 12% 이하, 10% 이하, 8% 이하, 또는 7% 이하일 수 있다. 상기 황변 지수의 하한은 0 초과 또는 0.1% 이상일 수 있다. 황변은 투명 도막의 색이 시간에 따라 변화하는 형상을 의미하는 것으로, 황변 지수는 JIS K 7105-1(ASTM E313) 규격에 따라, 투명하거나 하얀색의 도막이 노란색으로 변한 정도를 스펙트럼 데이터를 통하여 계산한 수치를 의미할 수 있다.
하나의 예시에서 상기 비산 방지 필름의 점착층은 점착성 중합체; 및 인돌(indole)계 자외선 흡수제를 포함할 수 있다.
본 출원에서 상기 점착성 중합체는 중량평균분자량이 30만 이상, 30만 내지 250만, 30만 내지 200만 또는 30만 내지 150만일 수 있다. 이러한 범위의 중량평균분자량을 가지면 상기 점착성 중합체의 첨가 효과가 상승할 수 있고, 이에 따라 후술하는 상기 점착성 중합체를 포함하는 점착층의 저장 탄성률 및/또는 점도를 특정 범위 이상으로 조절할 수 있다.
상기 점착성 중합체는 아크릴계 중합체일 수 있으며, 상기 아크릴계 중합체는 아크릴계 단량체를 포함하는 조성물로부터 유도된 중합체일 수 있다.
상기 아크릴계 단량체는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체일 수 있다. 이러한 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 본 출원에서는, 예를 들면, 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있고, 구체적으로는 점착층의 점착력 조절의 관점에서 탄소수가 1 내지 14, 바람직하게는 탄소수가 1 내지 8인 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 이와 같은 단량체의 예로는, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트 또는 이소노닐(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 이중 일종 또는 이종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
또한, 상기 아크릴계 단량체는 분자 내에 탄소-탄소 이중 결합과 같은 공중합성 관능기 및 가교성 관능기를 동시에 포함하는 화합물을 의미할 수 있다. 상기 가교성 단량체는 아크릴계 수지에 가교성 관능기를 부여하여, 가교점을 제공하거나, 고온 또는 고습 조건 하에서 점착층의 신뢰성이나 점착력을 조절하는 역할을 할 수 있다.
본 출원에서 사용할 수 있는 상기 단량체의 예로는, 히드록시기 함유 단량체 또는 카복실기 함유 단량체 등을 들 수 있으며, 이를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 히드록시기 함유 단량체의 예로는, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트 또는 2-히드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트를 들 수 있고; 카복실기 함유 단량체의 예로는 아크릴산, 메타크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메타)아크릴로일옥시 부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산 또는 말레산 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 점착성 중합체는 상기 아크릴계 단량체 이외에 공중합성 단량체를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 공중합성 단량체로는, 공중합 가능한 단량체라면 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 유리전이온도가 0℃ 이상인 단독 중합체를 형성할 수 있는 단량체 중합 단위를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 단량체의 유리전이온도를 규정하는 경우에 그 유리전이온도는 그 단량체가 중합되어 단독 중합체(homopolymer)를 형성한 경우에 그 단독 중합체의 유리전이온도를 지칭할 수 있다. 따라서, 예를 들어 용어 「유리전이 온도가 0℃ 이상인 단독 중합체를 형성할 수 있는 단량체」는, 단량체들만을 중합시켜 형성된 단독 중합체(homopolymer)의 유리전이온도가 0℃ 이상인 것을 의미할 수 있다.
상기 유리전이온도가 0℃ 이상인 단독 중합체를 형성할 수 있는 단량체의 유리전이온도는, 다른 예시에서 0℃ 이상 또는 5℃ 이상일 수 있으며, 상기 단량체의 유리전이온도 상한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 300℃, 250℃, 200℃, 150℃, 또는 120℃ 정도일 수 있다.
유리전이온도가 전술한 범위를 가지는 것이라면 특별한 제한 없이 다양한 종류의 공중합성 단량체를 포함할 수 있으나, 예를 들어 메타크릴레이트(methacrylate), tert-부틸 아크릴레이트(tertiary butyl acrylate), tert-부틸 메타크릴레이트(tertiarybutyl methacrylate), 이소부틸 메타크릴레이트(isobutyl methacrylate), n-부틸 메타크릴레이트(normal-butyl methacrylate), 1-헥사데실(메트)아크릴레이트(1-hexadecyl (meth)acrylate), 메틸 메타크릴레이트(methyl methacrylate), n-프로필 메타크릴레이트(n-propyl methacrylate), 또는 sec-부틸 메타크릴레이트(sec-butyl methacrylate) 등과 같은 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트; N-비닐포름아미드(N-vinylformamid) 등과 같이 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 알케닐기를 가질 수 있는 N-알케닐포름아미드; 아크릴아미드(acrylamide), N,N-디페닐 (메트)아크릴아미드(N,N-diphenyl (meth)acrylamide), N-(n-도데실)(메트)아크릴아미드(N-(n-dodecyl)(meth)acrylamide), N,N-디메틸 (메트)아크릴아미드(N,N-dimethyl acrylamide) 또는 N-하이드록시에틸 아크릴아미드(N-hydroxyethyl acrylamide) 등과 같은 (메트)아크릴아미드, N-알킬 (메트)아크릴 아미드, N,N-디알킬 (메트)아크릴아미드 또는 N,N-디아릴 (메트)아크릴아미드; 2-메톡시에틸 (메트)아크릴레이트(2-methoxyethyl (meth)acrylate) 등과 같은 알콕시 알킬 (메트)아크릴레이트; 디하이드로디사이클로펜타다이에닐 아크릴레이트(dihydrodicyclopentadienyl acrylate), 사이클로헥실 (메트)아크릴레이트(cyclohexyl (meth)acrylate), 벤질 (메트)아크릴레이트(benzyl (meth)acrylate), 사이클로프로필 아크릴레이트(cyclopropyl acrylate), N-나프틸 아크릴레이트(Nnaphtyl acrylate), 2-페녹시에틸 (메트)아크릴레이트(2-phenoxyethyl(meth)acrylate), 페닐 (메트)아크릴레이트(phenyl (meth)acrylate), 2-페닐에틸(메트)아크릴레이트(2-phenylethyl (meth)acrylate), 이소보닐 (메트)아크릴레이트(isobornyl (meth)acrylate), 디사이클로펜타닐 (메타)아크릴레이트(dicyclopentanyl (meth)acrylate) 또는 사이클로헥실 (메트)아크릴레이트(cyclohexyl (meth)acrylate) 등과 같은 포화 또는 불포화 고리형 탄화수소기 또는 방향족기를 가지는 (메타)아크릴레이트((meth)acrylate); 또는 스티렌(styrene) 등이 예시될 수 있다.
상기 점착성 중합체는 공중합성 단량체로서 상기 유리전이온도가 0℃ 이상인 단독 중합체를 형성할 수 있는 단량체를 포함하는 경우, 아크릴계 단량체 40 중량부 내지 99 중량부; 및 유리전이온도가 0℃ 이상인 단독 중합체를 형성할 수 있는 단량체 10 중량부 내지 60 중량부를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 단위 「중량부」는 각 성분간의 중량의 비율을 의미할 수 있다. 또한, 상기 점착성 중합체는 보다 점착력을 목적하는 수준으로 확보하기 위해 아크릴계 단량체 50 중량부 내지 90 중량부; 및 유리전이온도가 0℃ 이상인 단독 중합체를 형성할 수 있는 단량체 10 중량부 내지 50 중량부를 포함할 수 있다.
상기 점착성 중합체를 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않고, 통상의 방식으로 제조할 수 있다. 상기 점착성 중합체는 예를 들면, LRP(Living Radical Polymerization) 방식으로 중합할 있고, 그 예로는 유기 희토류 금속 복합체를 중합 개시제로 사용하거나, 유기 알칼리 금속 화합물을 중합 개시제로 사용하여 알칼리 금속 또는 알칼리토금속의 염 등의 무기산염의 존재 하에 합성하는 음이온 중합, 유기 알칼리 금속 화합물을 중합 개시제로 사용하여 유기 알루미늄 화합물의 존재 하에 합성하는 음이온 중합 방법, 중합 제어제로서 원자 이동 라디칼 중합제를 이용하는 원자이동 라디칼 중합법(ATRP), 중합 제어제로서 원자이동 라디칼 중합제를 이용하되 전자를 발생시키는 유기 또는 무기 환원제 하에서 중합을 수행하는 ARGET(Activators Regenerated by Electron Transfer) 원자이동 라디칼 중합법(ATRP), ICAR(Initiators for continuous activator regeneration) 원자이동 라디칼 중합법(ATRP), 무기 환원제 가역 부가-개열 연쇄 이동제를 이용하는 가역 부가-개열 연쇄 이동에 의한 중합법(RAFT) 또는 유기 텔루륨 화합물을 개시제로서 이용하는 방법 등이 있으며, 이러한 방법 중에서 적절한 방법이 선택되어 적용될 수 있다.
본 출원에서는 전술한 점착성 중합체 외에 인돌계 자외선 흡수제를 포함할 수 있다. 상기 인돌계 자외선 흡수제는 파란색 계열의 광원인 블루라이트를 차단하여, 장기간 모니터, 스마트폰, TV 등에 노출되더라도 눈의 피로나 안구 건조증의 유발을 방지할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 인돌계 자외선 흡수제는 하기 화학식 1의 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112015090992403-pat00002
상기 화학식 1에서, R1 내지 R5는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 수산기, 카르복실기, 시아노기, 페닐기, 아르알킬기, 탄소수 1 내지 9의 알킬기, 탄소수 1 내지 9의 알콕시기 또는 탄소수 1 내지 9의 알콕시카르보닐기일 수 있다.
구체적으로, R1은 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 나타내고, R2는 페닐기를 나타내며, R3 내지 R5는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 수산기, 카르복실기, 시아노기, 페닐기, 아르알킬기, 탄소수 1 내지 9의 알킬기, 탄소수 1 내지 9의 알콕시기 또는 탄소수 1 내지 9의 알콕시카르보닐기일 수 있으며, 보다 구체적으로, 본 출원에서는 인돌계 자외선 흡수제로 BONASORB UA-3901, BONASORB UA-3902, BONASORB UA-3911, BONASORB UA-3912 또는 SOM-2-0008을 사용할 수 있으며, 보다 구체적으로 BONASORB UA-3911, BONASORB UA-3912를 사용할 수 있다.
상기 인돌계 자외선 흡수제는 예를 들면 상기 점착성 중합체 100 중량부 대비 0.1 중량부 내지 10 중량부, 0.3 중량부 내지 5 중량부, 또는 0.5 중량부 내지 1 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 우수한 블루라이트 차단 효과를 얻을 수 있다.
본 출원에서 점착층은 점착성 중합체를 가교시킬 수 있는 가교제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 가교제로는 상기 점착성 중합체에 포함되는 가교성 관능기와 반응할 수 있는 관능기를 적어도 1개 이상, 1개 내지 10개, 1개 내지 8개, 1개 내지 6개 또는 1개 내지 4개를 가지는 가교제를 사용할 수 있다. 이러한 가교제로는, 이소시아네이트 가교제, 에폭시 가교제, 아지리딘 가교제 또는 금속 킬레이트 가교제 등의 통상적인 가교제들 중에서 점착성 중합체가 가지는 가교성 관능기의 종류를 고려하여 적절한 종류가 선택되어 사용될 수 있다.
상기 이소시아네이트 가교제로는, 톨리렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소보론 디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 또는 나프탈렌 디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트 화합물이나 상기 디이소시아네이트 화합물과 폴리올, 예를 들면 트리메틸롤프로판 등의 반응물 또는 상기 디이소시아네이트 화합물의 이소시아누레이트 부가체 등이 예시될 수 있으나, 바람직하게는 크실렌 디이소시아네이트 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트를 사용할 수 있고, 에폭시 가교제로는, 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르, N,N,N',N'-테트라글리시딜 에틸렌디아민 및 글리세린 디글리시딜에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이 예시될 수 있다.
또한 상기 아지리딘 가교제로는 N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사미드), N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복사미드), 트리에틸렌 멜라민, 비스이소프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘) 또는 트리-1-아지리디닐포스핀옥시드 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 금속 킬레이트 가교제로는, 알루미늄, 철, 아연, 주석, 티탄, 안티몬, 마그네슘 및/또는 바나듐과 같은 다가 금속이 아세틸 아세톤 또는 아세토초산 에틸 등에 배위하고 있는 화합물 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 가교제는, 예를 들면, 점착성 중합체 100 중량부 대비 0.01 중량부 내지 10 중량부, 0.015 중량부 내지 5 중량부, 0.02 중량부 내지 2.5 중량부 또는 0.025 중량부 내지 1 중량부의 비율로 포함될 수 있다. 상기 가교제를 전술한 범위에서 상기 점착성 중합체에 포함되도록 조절하여 후술하는 저장 탄성률 및/또는 점도를 원하는 범위 내에서 형성되도록 할 수 있다.
상기 점착층은 실란 커플링제를 추가로 포함할 수 있다. 실란 커플링제로는, 예를 들면 베타-시아노기 또는 아세토아세틸기를 가지는 실란 커플링제를 사용할 수 있다. 이러한 실란 커플링제는, 예를 들면 분자량이 낮은 중합체에 의해 형성된 점착제가 우수한 밀착성 및 접착 안정성을 나타내도록 할 수 있도록 할 수 있다.
베타-시아노기 또는 아세토아세틸기를 가지는 실란 커플링제로는, 예를 들면 하기 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.
[화학식 1]
(R1)nSi(R2)(4-n)
[화학식 2]
(R3)nSi(R2) (4-n)
상기 화학식 1 또는 2에서, R1은, 베타-시아노아세틸기 또는 베타-시아노아세틸알킬기이고, R3은 아세토아세틸기 또는 아세토아세틸알킬기이며, R2는 알콕시기이고, n은 1 내지 3의 수이다.
화학식 1 또는 2에서, 알킬기는 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기일 수 있고, 이러한 알킬기는 직쇄상, 분지쇄상 또는 고리상일 수 있다.
화학식 1 또는 2에서, 알콕시기는 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기일 수 있고, 이러한 알콕시기는 직쇄상, 분지쇄상 또는 고리상일 수 있다.
상기 화학식 1 또는 2에서 n은, 예를 들면 1 내지 3, 1 내지 2 또는 1일 수 있다.
화학식 1 또는 2의 화합물로는, 예를 들면 아세토아세틸프로필 트리메톡시 실란, 아세토아세틸프로필 트리에톡시 실란, 베타-시아노아세틸프로필 트리메톡시 실란 또는 베타-시아노아세틸프로필 트리에톡시 실란 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
점착층 내에서 실란 커플링제는 상기 점착성 중합체 100 중량부 대비 0.01 중량부 내지 5 중량부 또는 0.01 중량부 내지 1 중량부로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 후술하는 저장 탄성률 및/또는 점도를 원하는 범위에서 효과적으로 구현할 수 있다.
점착층은 필요에 따라 점착성 부여제를 추가로 포함할 수도 있다. 점착성 부여제로는 예를 들면, 히드로카본 수지 또는 그의 수소 첨가물, 로진 수지 또는 그의 수소 첨가물, 로진 에스테르 수지 또는 그의 수소 첨가물, 테르펜 수지 또는 그의 수소 첨가물, 테르펜 페놀 수지 또는 그의 수소 첨가물, 중합 로진 수지 또는 중합 로진 에스테르 수지 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 점착성 부여제는 상기 점착성 중합체 100 중량부에 대하여, 100 중량부 이하의 양으로 점착층에 포함될 수 있다.
점착층은, 필요한 경우 경화제, 자외선 안정제, 산화 방지제, 조색제, 보강제, 충진제, 소포제, 계면 활성제 및 가소제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 추가로 추가로 포함할 수 있다.
하나의 예시에서 상기 점착층은 후술하는 저장 탄성률 및/또는 점도 등을 고려하여, 필요한 경우 코팅 고형분이 20 중량% 이상 또는 25 중량% 이상일 수 있다. 본 명세서에서 용어 「코팅 고형분」은, 상기 점착제 조성물이 점착제를 형성하기 위하여 코팅 공정에 적용되는 시점에서의 코팅액의 고형분을 의미할 수 있다. 이러한 코팅 고형분은, 예를 들면, 공지된 통상의 측정 방식으로 측정할 수 있다. 통상적으로 코팅 공정에 적용되는 시점에서는, 점착층에 포함된 점착제 조성물, 즉 코팅액은, 상기 점착성 중합체, 가교제, 개시제 및 기타 첨가제를 포함하고, 또한 용매 등도 포함하고 있을 수 있다. 코팅 고형분을 20 중량% 이상으로 하여, 점착제 또는 이를 적용한 점착 필름 등의 생산성을 극대화할 수 있다. 코팅 고형분의 상한은 특별히 제한되지 않고, 코팅 공정에 적용되기 위한 점도를 고려하여, 예를 들면, 50 중량% 이하, 40 중량% 이하, 또는 30 중량% 이하의 범위에서 적절히 제어할 수 있다.
또한, 상기 점착층은, 가교 구조를 구현한 후의 겔(gel) 분율이 80 중량% 이상일 수 있다. 상기 겔 분율은 하기 일반식 1로 계산될 수 있다.
[일반식 1]
겔 분율(%) = B/A X 100
일반식 1에서, A는 가교 구조를 구현하고 있는 상기 점착제 조성물의 질량이고, B는, 상기 질량 A의 점착제 조성물을 200 메쉬(mesh)의 크기의 망에 넣은 상태로 상온에서 에틸 아세테이트에 72시간 침적시킨 후에 채취한 불용해분의 건조 질량을 나타낸다.
겔 분율을 80 중량% 이상으로 유지하여, 작업성 및 재작업성을 우수하게 유지할 수 있으며, 보다 효율적으로 후술할 저장 탄성률 및/또는 점도를 특정 범위 이상으로 적절하게 구현할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 점착층의 두께는 5 ㎛ 내지 50 ㎛, 10 ㎛ 내지 40 ㎛, 또는 20 ㎛ 내지 30 ㎛일 수 있다. 상기 점착층의 두께를 전술한 범위로 조절하여 충분한 블루라이트 차단 효과를 나타낼 수 있으며 점착층 코팅을 위한 비용을 절감할 수 있다.
본 출원에 따른 비산 방지 필름은 기재층;
상기 기재층의 일 면에 형성된 제 1 점착층; 및
상기 기재층의 다른 면에 형성된 제 2 점착층을 포함할 수 있다.
하나의 예시에서 상기 기재층은 투명 필름 등의 기재를 포함할 수 있으며, 상기 투명 필름은 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel)의 강화 유리와 같은 유리의 비산을 방지할 수 있도록 강도가 우수하고, 아울러 광학적 특성을 저해하지 않도록 가시광선 투과율이 85~95% 이상 또는 그 이상으로 투명성이 우수한 필름이 사용되는 것이 바람직하다.
상기 필름으로는 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리에테르설폰(polyethersulfone, PES), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 및 폴리프로필렌polypropylene, PP)으로 이루어진 군으로부터 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 PET 필름이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하나의 예시에서 제 1 점착층은 점착성 중합체; 및 인돌(indole)계 자외선 흡수제를 포함할 수 있다. 상기 점착성 중합체 및 인돌계 자외선 흡수제는 전술한 종류를 사용할 수 있다,
또한, 하나의 예시에서 제 2 점착층은 실리콘계 점착제를 포함할 수 있다. 상기 실리콘계 점착제는 당 업계에서 사용되는 일반적인 실리콘계 점착제를 사용할 수 있다.
본 출원에서 비산 방지 필름은 제 1 점착층 또는 제 2 점착층 상에 형성된 투명 기재층을 추가로 포함할 수 있다.
도 1은 본 출원의 하나의 예시로서 비산 방지 필름의 구조를 나타낸 것이다. 상기 도 1과 같이, 본 출원의 비산 방지 필름은 투명 기재층(10), 상기 투명 기재층(10)의 상부에 형성된 제 1 점착층(20), 상기 제 1 점착층의 상부에 형성된 기재층(30), 상기 기재층(30)의 상부에 형성된 제 2 점착층(40)을 포함할 수 있다.
하나의 예시에서 투명 기재층(10)은, 모니터, 스마트폰 또는 TV 등의 전자기기에 구비되는 액정화면의 스크래치 발생이나 액정화면의 깨짐을 방지하는 역할을 수행할 수 있다. 이러한 투명 기재층은 유리, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르설폰(PES), 폴리카보네이트(PC) 또는 폴리프로필렌(PP)일 수 있으며, 상기 PET, PEN, PES, PC 또는 PP는 일면 또는 양면에 하드코팅 처리된 것을 사용할 수 있다.
하나의 예시에서 제 1 점착층(20)은 점착성 중합체; 및 인돌(indole)계 자외선 흡수제를 포함할 수 있다. 상기 점착성 중합체 및 인돌계 자외선 흡수제는 전술한 종류를 사용할 수 있다.
또한, 기재층(30)는 전술한 기재층일 수 있으며, 제 2 점착층(40)은 실리콘 점착제를 포함할 수 있다.
본 출원에서 비산 방지 필름은 제 2 점착층의 상부에 형성된 보호층을 추가로 포함할 수 있다.
본 출원에서 도 2는 도 1의 비산 방지 필름에서 보호층(50)이 추가로 형성된 구조를 나타낸다.
상기 보호층(50)의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, TAC(Triacetyl cellulose)와 같은 셀룰로오스계 필름; 폴리카보네이트 필름 또는 PET(poly(ethylene terephthalet))와 같은 폴리에스테르계 필름; 폴리에테르설폰계 필름; 또는 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름 또는 시클로계나 노르보르넨 구조를 가지는 수지나 에틸렌-프로필렌 공중합체 등을 사용하여 제조되는 폴리올레핀계 필름 등의 일층 또는 이층 이상의 적층 구조의 필름 등을 사용할 수 있다.
또한, 본 출원은 전술한 비산 방지 필름을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 출원의 디스플레이 장치는 비산 방지 필름을 포함함으로써 장시간에 노출되더라도 눈의 피로나 안구 건조증 유발 등을 방지할 수 있다.
본 출원의 비산 방지 필름은 점착층이 인돌계 자외선 흡수제를 포함하여 약 380 내지 500 nm 파장의 블루라이트 차단 효과를 가질 수 있다. 따라서, 장기간 모니터, 스마트폰, TV 등에 노출되더라도 눈의 피로나 안구 건조증 유발 등을 방지할 수 있다.
도 1 및 2는, 본 출원의 하나의 예시에 따른 비산 방지 필름의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 6은 실시예 및 비교예에서 제조된 비산 방지 필름의 200 내지 600 nm 영역에서의 투과율을 나타내는 그래프이다.
이하 본 출원에 따르는 실시예 및 본 출원에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 출원을 보다 상세히 설명하나, 본 출원의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
이하 실시예 및 비교예에서의 물성은 하기의 방식으로 평가하였다.
1. 투과율 측정
실시예 및 비교예에서 제조된 비산방지 필름의 투과율은 Shimadzu사 UV-VIS-NIR spectrophotometer를 이용하여 투과율을 측정하였다.
또한, 차단율은 하기와 일반식 1과 같이 계산하였다.
[일반식 2]
Figure 112015090992403-pat00003
상기 식에서 Cλ는 λ 파장(nm)에서 비산 방지 필름의 차단율(%)을 나타내고, TG는 두께 300 μm의 유리의 λ 파장(nm)에서의 투과율을 나타내며, TF는 두께 390 μm의 비산 방지 필름의 λ 파장(nm)에서의 투과율을 나타낸다.
2. Tt 측정
실시예 및 비교예에서 제조된 비산방지 필름의 전광선 투과율(Tt)은 Shimadzu사 UV-VIS-NIR spectrophotometer를 이용하여 700 nm 내지 200 nm 영역까지의 전광선 투과율(Tt) 스펙트럼을 측정하였다.
3. 헤이즈(Haze) 측정
실시예 및 비교예에서 제조된 비산방지 필름의 헤이즈는 헤이즈미터(COH-400, 니폰 덴쇼쿠사)를 사용하여 JIS K 7105-1 규격에 따라 측정하였다.
4. 색도(b) 측정
실시예 및 비교예에서 제조된 비산방지 필름의 색도(b)는 헤이즈미터(COH-400, 니폰 덴쇼쿠사)를 사용하여 JIS K 7105 규격에 따라 측정하였다.
5. 황변지수(YI) 측정
실시예 및 비교예에서 제조된 비산방지 필름의 황변지수(YI)는 헤이즈미터(COH-400, 니폰 덴쇼쿠사)를 사용하여 JIS K 7105 규격에 따라 측정하였다.
실시예 1
점착성 중합체의 제조
내부에 질소가스가 환류되고, 온도 조절이 용이하도록 냉각 장치를 설치한 1L 반응기에 2-에틸헥실 아크릴레이트 50 중량부, (메타)아크릴레이트 40 중량부 및 2-히드록시에틸아크릴레이트(HEA) 10 중량부 투입하였다. 이어서, 에틸아세테이트(EAc) 100 중량부를 용제로 투입하고, 산소 제거를 위하여 질소 가스를 60분 동안 퍼지(purging)하고, 온도를 60℃로 유지한 상태에서 반응 개시제인 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.06 중량부를 투입하여 반응을 개시 시킨 후, 약 5시간 반응을 시킨 반응물을 에틸아세테이트(EAc)로 희석하여 점착성 중합체를 제조하였다.
점착제 조성물의 제조
상기에서 제조된 점착성 중합체 100 중량부에 대하여, 인돌계 자외선 흡수제인 Bonasorb UA3911 1 중량부, 가교제로서 크실렌 디이소시아네이트인 "Takenate D110N"((주)미쯔이 화학) 0.5 중량부를 균일하게 혼합하여 점착제 조성물을 제조하였다.
비산 방지 필름의 제조
양면 프라이머 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)에 실리콘 점착제를 20 ㎛ 두께로 코팅한 후, 무처리 PET를 도포하였다. 실리콘 점착제가 코팅된 반대면에, 제조된 점착제 조성물을 두께가 약 20 ㎛ 가 되도록 코팅 건조한 후, 실리콘 이형 처리된 PET(경박리)를 도포하여 점착 필름을 제조하였다.
제조된 점착 필름에서 경박리 이형 처리된 PET 필름을 벗겨낸 후, 0.3 T sodalime 글라스와 합지하여 비산방지 필름을 제조하였다.
실시예 2
인돌계 자외선 흡수제인 Bonasorb UA3911의 함량을 0.5 중량부로 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 점착제 조성물 및 비산 방지 필름을 제조하였다.
실시예 3
인돌계 자외선 흡수제로 Bonasorb UA3912를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 점착제 조성물 및 비산 방지 필름을 제조하였다.
비교예 1
인돌계 자외선 흡수제를 사용하지 않고, 실시예 1과 동일한 방식으로 점착제 조성물 및 비산 방지 필름을 제조하였다.
비교예 2
인돌계 자외선 흡수제 대신 벤조트리아졸계 차단제인 Tinuvin P를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 점착제 조성물 및 비산 방지 필름을 제조하였다.
비교예 3
인돌계 자외선 흡수제 대신 염료인 Panax Yellow 500을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 점착제 조성물 및 비산 방지 필름을 제조하였다.
비교예 4
인돌계 자외선 흡수제 대신 염료인 Panax Y 9을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 점착제 조성물 및 비산 방지 필름을 제조하였다.
상기 각 실시예 및 비교예에 대하여 측정한 물성 및 평가 결과는 하기 표 1에 나타난 바와 같다.
구분 실시예 비교예 글라스
1 2 3 1 2 3 4
투과율(400nm) 0.6 7.4 2.4 89.3 89.9 3.0 50.6 91.9
차단율(%)(400nm) 99.3 91.9 97.4 2.8 2.2 96.7 44.9
Tt 91.59 91.66 91.66 91.53 85.78 90.05 88.93 91.23
헤이즈 0.51 0.55 0.56 0.47 1.98 0.81 0.46 0.08
b* 6.93 3.90 5.87 0.15 0.50 47.50 42.25 0.19
항변 지수(YI) 11.22 6.53 9.59 0.46 0.66 61.62 58.44 0.48
본 출원에서 도 3 내지 도 6은 실시예 및 비교예에서 제조된 비산 방지 필름의 200 내지 600 nm 영역에서의 투과율을 나타내는 그래프이다.
상기 도 3 내지 도 6에 나타난 바와 같이, 실시예의 비산 방지 필름은 400 nm 부근에서 10% 이하의 낮은 투과율을 나타내나, 유리 및 비교예 1 내지 2의 비산 방지 필름은 90% 이상의 높은 투과율을 나타내어, 비교예의 경우 실시예 대비 블루라이트 차단효과가 미미한 것을 확인할 수 있다.
비교예 3의 경우(도 5) 실시예와 비슷한 수준의 투과율을 나타내나, 상기 비교예 3의 비산 방지 필름은 58%의 높은 황변 지수를 가진다.
또한, 비교예 4의 경우 투과율이 약 50%으로 높은 투과율을 나타낸다.
즉, 본 출원의 비산 방지 필름의 경우, 400 nm의 블루라이트에 대한 우수한 차단 특성을 보여 눈의 피로나 안구 건조증의 유발을 방지할 수 있다.
10: 투명기재
20: 제 1 점착층
30: 기재
40: 제 2 점착층
50: 보호층

Claims (15)

  1. 기재층; 및
    상기 기재층의 적어도 일면에 형성된 점착층을 포함하고,
    하기 일반식 1을 만족하며,
    상기 점착층은 점착성 중합체; 및 인돌(indole)계 자외선 흡수제를 포함하는 비산 방지 필름:
    [일반식 1]
    Figure 112019021149483-pat00004

    상기 식에서 C는 비산 방지 필름의 차단율(%)을 나타내고, TG는 두께 300 μm의 유리(소다라임)의 400nm에서의 투과율을 나타내며, TF는 두께 390 μm의 비산 방지 필름의 400nm에서의 투과율을 나타낸다.
  2. 제 1 항에 있어서, 차단율은 95% 이상인 비산 방지 필름.
  3. 제 1 항에 있어서, 황변 지수(YI)는 15% 이하인 비산 방지 필름.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 점착성 중합체는 중량평균분자량이 30만 이상인 비산 방지 필름.
  6. 제 1 항에 있어서, 점착성 중합체는 아크릴계 중합체인 비산 방지 필름.
  7. 제 1 항에 있어서, 점착성 중합체는 아크릴계 단량체 포함하는 조성물로부터 유도된 중합체인 비산 방지 필름.
  8. 제 1 항에 있어서, 인돌(indole)계 자외선 흡수제는 하기 화학식 1의 화합물인 비산 방지 필름:
    [화학식 1]
    Figure 112019021149483-pat00005

    상기 화학식 1에서, R1 내지 R5는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 수산기, 카르복실기, 시아노기, 페닐기, 아르알킬기, 탄소수 1 내지 9의 알킬기, 탄소수 1 내지 9의 알콕시기 또는 탄소수 1 내지 9의 알콕시카르보닐기를 나타낸다.
  9. 제 8 항에 있어서, R1은 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 나타내고, R2는 페닐기를 나타내며, R3 내지 R5는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 수산기, 카르복실기, 시아노기, 페닐기, 아르알킬기, 탄소수 1 내지 9의 알킬기, 탄소수 1 내지 9의 알콕시기 또는 탄소수 1 내지 9의 알콕시카르보닐기를 나타내는 비산 방지 필름.
  10. 제 1 항에 있어서, 인돌계 자외선 흡수제는 점착성 중합체 100 중량부 대비 0.1 중량부 내지 10 중량부로 포함되는 비산 방지 필름.
  11. 제 1 항에 있어서, 기재층;
    상기 기재층의 일 면에 형성된 제 1 점착층; 및
    상기 기재층의 다른 면에 형성된 제 2 점착층을 포함하고,
    제 1 점착층은 점착성 중합체; 및 인돌(indole)계 자외선 흡수제를 포함하는 비산 방지 필름.
  12. 제 11 항에 있어서, 제 2 점착층은 실리콘계 점착제를 포함하는 비산 방지 필름.
  13. 제 11 항에 있어서, 제 1 점착층 또는 제 2 점착층 상에 형성된 투명 기재층을 추가로 포함하는 비산 방지 필름.
  14. 제 13 항에 있어서, 투명 기재층은 유리, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르설폰, 폴리카보네이트 또는 폴리프로필렌인 비산 방지 필름.
  15. 제 1 항에 비산 방지 필름을 포함하는 디스플레이 장치.
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