KR102232103B1 - 광학 기기용 광 차단 필름 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 기기용 광 차단 필름은, 합성 수지 필름을 포함하는 기재와, 기재의 적어도 일 면에 형성된 광 차단층을 포함하며, 광 차단층은, 제1 평균 입경을 가지며 광택 제거성을 가지는 무기 입자, 무기 입자의 제1 평균 입경보다 작은 제2 평균 입경을 가지며 차광성을 가지는 흑색 필러, 바인더 수지, 분산제 및 용제를 포함하는 도포액이 경화된 것으로, 도포액에는 광 차단층 표면의 마찰 저항의 감소를 위한 액체 윤활제가 더 첨가되며, 액체 윤활제는 용제를 제외한 광 차단층 도료의 0.1 내지 5 중량%를 포함하고, 바인더 수지의 경화제는 뷰렛계 수지일 수 있다.

Description

광학 기기용 광 차단 필름 및 이의 제조 방법{LIGHT BLOCKING FILM FOR OPTICAL DEVICE AND MEHTHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 출원은, 광학 기기용 광 차단 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 어디라도 운반이 용이하고 언제나 사용할 수 있는 휴대성이 우수한 컴팩트 카메라 그리고 디지털 비디오 카메라가 시장에 많이 출시되고 있으며, 점점 더 고성능화된 컴팩트 카메라, 디지털 비디오 카메라가 요구되고 있다. 이와 같은 광학 기기, 특히 컴팩트 카메라나 디지털 카메라가 고성능화됨에 따라 이들을 구성하는 부속재료, 예를 들면 셔터에도 고성능화가 요구되고 있다.

셔터 구성 요소의 하나로서 광 차단층을 가진 광 차단 필름을 이용하는 경우 서터 개폐시 광 차단 필름의 광 차단층 표면에 마찰저항이 발생하게 되므로, 광 차단층 표면의 마찰저항을 감소시킬 필요가 있다. 이러한 마찰저항을 저감하기 위해서는 서터를 저속으로 동작시키게 되면, 저속 동작으로 인해 화상의 변화에 광량 조정이 쫓아가지 못하므로, 카메라로 촬영한 화질이 불안정해지는 문제가 있다.

또한, 전하결합소자(CCD, CHARGE COUPLED DEVICE) 등의 촬상 소자의 전면을 덮어 빛을 차단할 필요가 있기 때문에 셔터에는 차광성을 필요로 한다.

그리고, 절연성의 합성 수지 필름을 이용하면, 정전기의 대전에 의한 먼지 부착의 문제가 생기므로, 때문에 광 차단 필름에는 또한 도전성도 요구되고 있다.

한국등록특허 제1034105호('광 차단 필름 및 그 제조 방법', 등록일: 2011년05월02일)

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 고체 윤활제를 사용하는 경우의 문제점, 즉 고체 윤활제와 무기 입자, 흑색 필러 등의 고체 분말이 용제와 바인더 수지에 배합됨으로 인해 잘 분산되지 못하고 뭉치고 엉기며, 점도가 올라감으로 인해 광 차단층의 코팅 작업시 사용성이 떨어지는 문제점을 해결할 수 있으며, 광 차단층의 접착에 필요한 바인더 수지의 양이 감소될 수 있는 문제점을 해결할 수 있는 광학 기기용 광 차단 필름을 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 부식 처리시 광 차단층이 떨어져 나가는 것을 방지할 수 있으며, 점도를 낮춰 사용성이 증가될 수 있는 광학 기기용 광 차단 필름을 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 입자들의 분산이 잘 이루어짐과 동시에 건조가 용이할 수 있는 광학 기기용 광 차단 필름을 제공한다.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 광학 기기용 광 차단 필름에 있어서, 합성 수지 필름을 포함하는 기재와, 상기 기재의 적어도 일 면에 형성된 광 차단층을 포함하며, 상기 광 차단층은, 제1 평균 입경을 가지며 광택 제거성을 가지는 무기 입자, 상기 무기 입자의 제1 평균 입경보다 작은 제2 평균 입경을 가지며 차광성을 가지는 흑색 필러, 바인더 수지, 분산제 및 용제를 포함하는 도포액이 경화된 것으로, 상기 도포액에는, 상기 광 차단층 표면의 마찰 저항의 감소를 위한 액체 윤활제가 더 첨가되며, 상기 액체 윤활제는, 용제를 제외한 광 차단층 도료의 0.1 내지 5 중량%를 포함하고, 상기 바인더 수지의 경화제는, 뷰렛계 수지인, 광학 기기용 광 차단 필름을 제공한다.

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본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 바인더 수지의 경화제는, 용제를 제외한 광 차단층 도료의 45 내지 80 중량%를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 바인더 수지는, 주제의 중량 대비 50 중량% 이상의 경화제를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 용제는, 톨루엔, MEK, 에틸아세테이트 및 부틸 아세테이트 중 어느 하나 또는 적어도 2 이상을 혼합하여 제조된 주 용제를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 용제는, 아세토니트릴(ACETONITRILE), 아크릴로니트릴(ACLONITRILE), 니토로메탄(NITROMETHANE), 다이옥산(DIOXANE), 피리딘(PYRIDINE) 및 질산알루미늄 9수화물 중 어느 하나 또는 2 이상을 혼합하여 제조된 보조 용제를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 흑색 필러는, 도전성 카본 블랙으로, 평균 입경은 0.05㎛ 내지 2㎛이며, 용제를 제외한 광 차단층 도료의 3 내지 10 중량%를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 무기 입자는, 실리카로, 평균 입경은 3㎛ 내지 10㎛이며, 용제를 제외한 광 차단층 도료의 1 내지 5 중량%를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 분산제는, 용제를 제외한 광 차단층 도료의 5 내지 25 중량%를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 기재 및 광 차단층의 총 광학 농도는, 3 내지 6일 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 기재의 두께는, 5㎛ 내지 100㎛일 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 광학 기기용 광 차단 필름의 제조 방법에 있어서, 합성 수지 필름을 포함하는 기재를 준비하는 단계와, 준비된 상기 기재의 적어도 일 면에 도포액을 코팅하는 단계와, 상기 기재 위에 코팅된 도포액을 경화시켜 광 차단층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 도포액은, 제1 평균 입경을 가지며 광택 제거성을 가지는 무기 입자, 상기 무기 입자의 제1 평균 입경보다 작은 제2 평균 입경을 가지며 차광성을 가지는 흑색 필러, 바인더 수지, 분산제 및 용제 외에 상기 광 차단층 표면의 마찰 저항의 감소를 위한 액체 윤활제를 포함하는, 광학 기기용 광 차단 필름의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 광학 기기용 광 차단 필름의 광 차단층을 형성하기 위한 도포액에 마찰 저항을 감소시키기 위한 윤활제로 액체 윤활제를 사용함으로써, 고체 윤활제를 사용하는 경우의 문제점, 즉 고체 윤활제와 무기 입자, 흑색 필러 등의 고체 분말이 용제와 바인더 수지에 배합됨으로 인해 잘 분산되지 못하고 뭉치고 엉기며, 점도가 올라감으로 인해 광 차단층의 코팅 작업시 사용성이 떨어지는 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 마찰 저항의 감소를 위해 고체 윤활제를 사용할 경우에는 많은 양이 필요하므로, 광택 제거를 위한 무기 입자나 차광성 향상을 위한 흑색 필러 등 필요한 다른 주요 재료들의 양에 한계가 있고, 고체 윤활제를 흑색 필러나 무기 입자 등과 배합하기 위해 용제의 양을 늘려야 하므로, 그만큼 광 차단층의 접착에 필요한 바인더 수지의 양이 감소될 수 있는 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 바인더 수지의 경화제로 부식에 강한 뷰렛계 수지를 사용함으로써, 부식 처리시 광 차단층이 떨어져 나가는 것을 방지할 수 있으며, 배합시 바인더 수지의 주제 보다 점도가 낮은 경화제를 배합함으로써 점도가 낮아져 사용성이 증가할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 용제로 주 용제 외에 극성도가 높고 증발 온도가 낮은 보조 용제를 사용함으로써 입자들의 분산이 잘 이루어짐과 동시에 건조가 용이할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광 차단 필름을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 기기용 광 차단 필름의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광 차단 필름(100)을 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광 차단 필름(100)은 합성 수지 필름을 포함하는 기재(110)와, 기재(110)의 적어도 일 면에 형성된 광 차단층(120)을 포함하여 구성될 수 있다. 도 1에는 기재(110)의 일 면에 형성된 광 차단층(120)을 도시하고 있으나, 기재(110)의 타 면에도 형성될 수 있음은 물론이다.

구체적으로, 기재(110)는 합성 수지 필름을 포함하는 것일 수 있다. 합성 수지로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름, PVC(POLYVINYL CHLORIDE) 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에틸렌필름 등이 포함될 수 있으며, 그 중에서도 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름이 적합하고, 카본 블랙 등의 흑색 안료나 다른 안료를 함유시킨 합성 수지 필름을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는 광학기기용 광 차단 필름을 사용할 때, 필름 단면의 합성 수지 필름 부분에 있어서 렌즈 등으로 집광된 빛이 반사되어 악영향, 즉 플레어 현상(사진 촬영시 렌즈로 강한 빛이 직접 입사한 후에 필름 절단면 단면부나 경통 및 렌즈의 내부에서 난반사하여 화상의 선명도를 해치는 빛 흐림이 생긴 것을 뜻하는 용어로 일반적으로 화상의 전체나 일부가 뿌옇게 안개가 낀 듯하게 흐림이 나타나는 것을 말함. 화상에 연속적인 조리개 무늬나 광원 모양의 허상이 촬영되는 현상도 플레어라 하고, 특히 피사체에 없는 허상이 생겼다는 뜻에서 '고스트 이미지'라고 함)을 방지하기 위해서 카본블랙 등의 흑색 안료가 함유된 합성 수지 필름을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는 광 차단층(120)의 코팅으로 차광성을 충분히 얻을 수 없기 때문에, 합성 수지 필름에 흑색 안료를 함유시켜서, 흑색으로 보이는 정도로, 즉 광학 농도(Optical Decnsity, OD)가 2 정도가 되도록 한다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름이 대체로 적합한데 필름은 가급적 얇은 5㎛ 내지 100㎛ 정도가 바람직하다. 광 차단 필름(100)의 광 차단 성능은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름과 광 차단층이 각기 분담하여 역할하는 것이다.

광 차단 필름(100)을 나중에 부식 처리할 때 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름이 두꺼우면 부식하는데 시간이 많이 걸리므로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름의 광학농도는 2 정도로 나오게 두께를 보다 얇게 하고, 나머지 2개의 광 차단층의 광학농도를 1 정도로 분담시키면 총합 4정도가 나온다. 총합 4 정도이면 광학기기용으로 사용되는 광 차단 필름에서 발생되는 플레어 현상은 방지할 수 있다. 즉, 기재(110) 및 광 차단층(120)의 총 광학 농도는 3 내지 6 사이의 값일 수 있으며, 바람직하게는 대략 4 정도일 수 있다.

한편, 광 차단층(120)은 기재(110)의 적어도 일 면에 형성되며, 제1 평균 입경을 가지며 광택 제거성을 가지는 무기 입자(121), 무기 입자(121)의 제1 평균 입경보다 작은 제2 평균 입경을 가지며 차광성을 가지는 흑색 필러(123), 바인더 수지, 분산제 및 용제(이하 122)를 포함하는 도포액을 기재(110)의 표면에 코팅한 후 건조시켜 경화시킴으로써 제조될 수 있다.

상술한 도포액에는, 광 차단층(120) 표면의 마찰 저항의 감소를 위한 액체 윤활제가 더 첨가될 수 있다.

구체적으로, 액체 윤활제는 광 차단층(120)의 표면의 마찰 저항을 감소시켜 슬라이딩성을 향상시키기 위한 것으로, 고체 윤활제와 달리 광 차단층(120)의 전 표면에 고르게 윤활성을 부여하여 작동시의 마찰 저항을 작게 함과 동시에 표면의 내마모성을 향상시키기 위한 것이다. 이와 같은 액체 윤활제로서는 BASF사 Efka® SL 3030, Efka® SL 3033, Efka® SL 3034, Efka® SL 3035, Efka® SL 3210, Efka® SL 3239,Efka® SL 3288,Efka® SL 3299를 들 수 있다. 이러한 액체 윤활제는 용제를 제외한 광 차단층 도료의 0.1 내지 5 중량%를 포함하는 것일 수 있다. 그 이유는 광 차단층(120)에 보통 0.1 중량% 정도 이상(바람직하게는 1 중량%)만 함유되면 적절한 윤활성이 부여되나, 5 중량% 이상이 되면 광 차단층(120) 표면의 광택성이 살아나서 적당하지 않기 때문이다.

한편, 바인더 수지는, 접착제로서 기능한다. 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 바인더 수지의 경화제로 부식에 강한 뷰렛계 수지를 사용함으로써, 부식 처리시 광 차단층(120)이 떨어져 나가는 것을 방지할 수 있다.

이러한 바인더 수지의 경화제인 뷰렛계 수지는 용제를 제외한 광 차단층 도료의 45 내지 80 중량%를 포함할 수 있다.

또한, 광 차단 필름(100)의 부식 처리시 바인더 수지가 부식액에 강한 능력을 발휘하기 위해서는 주제보다 점도가 낮은 경화제를 더 많이 함유시킴으로써, 광 차단층(120)의 코팅작업을 용이하게 만드는 것이 바람직하다. 이를 위해 경화제 비율은 주제 대비 50 중량% 이상 함유하는 것이 좋다.

바인더 수지로 경화제보다 점도가 높은 주제를 많이 넣으면 점도가 높아져서 코팅성능이 저하되고, 광 차단 필름(100)의 부식처리시 광 차단층(120)이 벗겨질 우려가 높아질 수 있다. 광 차단 필름(100)은 필름 절단면에서 빛 반사되는 것을 막기 위해 절단면 부식처리를 해야 한다. 이때 부식액에서 광 차단층(120)이 벗겨지지 않고 잘 견디려면 광 차단층(120)의 바인더 수지가 부식액에 잘 견디는지 충분히 확인하여 수지를 선정하는 것이 필요하다. 바인더 수지의 경화제로는 뷰렛계로 아사히 케미컬의 24A-100,22A-75PX, 21S-75E 등을 사용하며, 주제로서는 아사히 케미컬의 폴리카보네이트 폴리올인 T5651을 사용하였다.

다음, 무기 입자('소광제'라고도 함)는 제1 평균 입경을 가지며, 광택 제거성을 가진 것일 수 있다. 이러한 무기 입자는 광 차단층(120)의 표면에 미세한 요철을 형성시킴으로써 입사광의 반사를 적게 하여 표면의 광택도를 저하시킬 수 있다. 이러한 무기 입자는 광 차단층(120)의 표면의 광택제거 성능을 부여하기 위하여 필수 불가결한 배합요소이다. 윤활제를 고체 윤활제로 했을 때는 광 차단층(120)에 포함될 수 있는 비율에는 다음과 같은 제한이 있다.

즉, 바인더 수지와 그 이외의 성분 비율을 바꾸지 않고, 소광제의 함유율만을 증가시키면, 도전성 카본블랙이나 고체 윤활제의 함유비율이 낮아지기 때문에, 광 차단 필름(100)로서의 슬라이딩성 등의 성능 저하를 초래할 수 있다.

반면, 광 차단 성능을 유지시키기 위해, 도포액 중 흑색 필러(카본 블랙)의 함유비율은 유지하면서, 바인더 수지의 함유 비율을 낮추어 소광제의 함유비율을 증가시킨 경우, 기재(110)과 광 차단층(120)의 밀착성이 결여되어 부식 처리시 기재(110)와 광 차단층(120) 사이에 박리가 일어날 수 있다.

상술한 무기 입자(소광제)는 실리카 재질이며, 에보닉사의 TS-100으로 바람직하게는 1 중량% 내지 5 중량% 사이로 함유시킨다. 소광제 입자 사이즈는 카본블랙 입자 사이즈 대비 그 차이가 구별되는 정도의 사이즈인 3㎛ 내지 10㎛ 정도로 한다. 그래야 광 차단층(120)의 표면 반사율이 낮아져 뛰어난 광택 제거 성능을 발휘하게 된다.

종래의 고안에서는 충분한 광 차단층 표면 윤활 성능을 부여하는 양의 고체 윤활제를 도포액 중에 포함시킨 경우에는, 차광성, 슬라이딩성 등의 물성을 유지하기 어렵게 된다. 본 발명에 있어서는, 종래 광 차단 필름에서 윤활제로서 사용되고 있는 고체 입자와는 달리 액체 윤활제는 단지 미량만 함유해도 충분히 그 성능이 발현되므로, 광 차단층(120)의 도포액 중의 카본 블랙, 소광제 등의 함유율을 증가시키는 것이 가능하다.

한편, 흑색 필러는 제1 평균 입경보다 작은 제2 평균 입경을 가지며, 차광성을 가지는 것일 수 있다.

이러한 흑색 필러는 바인더 수지와 분산제 및 액체 윤활제 등을 흑색으로 착색시켜서 차광성을 부여함과 동시에, 도전성을 부여해서 마찰 등에 따른 정전기에 의한 광 차단 필름(100)의 대전을 방지시키기 위한 것이다.

흑색 필러는 도전성 카본 블랙을 포함할 수 있으며, 도전성 카본블랙의 평균입경은 충분한 차광성과 낮은 표면저항을 얻기 위해 0.05㎛ 내지 2㎛ 정도가 바람직하다. 도전성 카본블랙은 도전성능을 만족시키기 위해 높은 도전율을 가지고 있는, 케첸블랙 300 또는 600 시리즈를 사용하며 카본블랙의 함유율은 도포액에서 용제를 제외하고 3 중량% 내지 10 중량% 정도가 보편적이다. 10 중량% 이상이면 도포액 내에서 카본블랙의 분산이 잘되지 않으며, 3 중량% 미만이면 차광성 및 도전성이 저하되어 본 발명에서는 권장되지 않는다.

한편, 분산제는 BASF사의 Efka® PU 4009, Efka® PU 4015 그리고 Efka® PX 4320 등이 단독 또는 2종류 이상 혼합하여 사용되며, 도포액에서 용제를 제외하고 5 중량% 내지 25 중량% 정도가 바람직하다. 더 바람직하게는 15 중량% 내지 20 중량%가 좋고 특히 카본블랙의 분산에 유리하다.

용제는 주용제로 톨루엔이나 MEK 또는 에틸아세테이트 또는 부틸아세테이트 등이 단독 또는 혼합 사용되고 바람직하게는 톨루엔이 이용된다.

보조용제로는 아세토니트릴(ACETONITRILE), 아크릴로니트릴(ACLONITRILE), 니토로메탄(NITROMETHANE), 다이옥산(DIOXANE), 피리딘(PYRIDINE), 질산알루미늄 9수화물 등이 있다. 단독 또는 2종류 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 보조 용제는 도포액의 전체에서 10 중량% 내지 30 중량%가 바람직하다.

그리고, 질산알루미늄 9수화물(ALUMINNIUM NITRATE NONAHYDRATE)을 첨가해서 카본블랙과 소광제가 주용제 및 보조용제 안에서 분산이 더 잘되게 만들어 준다. 질산알루미늄 9수화물은 도포액에서 용제를 제외하고 0.01 중량% 내지 5 중량% 정도 섞어주는 것이 특히 소광제 분산에 유리해진다.

또한, 보조용제는 증발온도가 낮아서 낮은 온도에서 코팅된 광 차단 필름(100)의 건조가 용이해지도록 도와주는 역할을 한다. 광 차단 필름(100)의 습식코팅 직후 건조온도는 60~130℃의 보통 열풍으로 광 차단 필름(100)의 광 차단층(120)이 제대로 형성되도록 표면 건조를 진행한다. 광 차단 필름(100)이 완성되면 40~60℃ 사이에서 보통 1~3일 숙성실에서 숙성하면 완성된 필름이 얻어진다.

숙성하는 이유는 무수한 기공을 가진 카본 블랙이나 소광제 내에 스며든 용제가 자유 공간으로 모두 빠져나갈 수 있게 광 차단 필름(100)의 광 차단층(120) 표면에 적정한 열을 가해주는 광 차단 필름 제조공정 중의 하나이다. 광 차단 필름(100)의 도포액에서 습윤제는 속건성으로 BYK-399를 사용한다. 함유비율은 0.2 중량% 내지 5 중량%가 바람직하다. 이밖에 광 차단 필름(100)의 습식 코팅후 건조속도를 감안하여 경화속도를 증가시키기 위해 도포액에 경화 촉매를 추가할 수 있다. 더불어 경화반응을 지연시키는 경화반응 지연제를 추가할 수 있다.

본 발명의 실시예 - 본 발명의 광학기기용 광 차단 필름의 제작

(1) 광 차단 필름의 도포액로서 카본 블랙, 분산제, 액체상의 윤활제, 습윤제 그리고 톨루엔을 30분간 교반 배합하여 바스켓 밀링기로 2~3시간 분산을 실시한다.

(2) 필름으로서 15 ㎛의 흑색 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 중 광학농도 2 이상되는 필름을 준비한다.

(3) (1)에서 만들어진(밀링된) 액체에 소광제, 아세토니트릴 그리고 질산알루미늄 9 수화물(ALUMINNIUM NITRATE NONAHYDRATE)을 섞어서 모터 교반기에서 400rpm으로 10분간 교반한다.

(4) (3)에서 만들어진 액체에 바인더 수지의 경화제를 넣고 모터 교반기에서 400rpm으로 30분간 교반한다.

(5) (4)에서 만들어진 액체에 주제를 넣고 모터 교반기에서 400rpm으로 30분간 교반한다.

(6) 광 차단 필름 광 차단층 조액이 완성되면 준비된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 위에 바코터로 두께가 7~8㎛가 되게 코팅하고 100~110℃ 건조로 내에서 2분간 건조하여 광학성능을 검사한다. 특히 광 차단층(120) 표면의 슬라이딩성이 우수한지 확인하기 위해 특히 정마찰계수 및 동마찰계수를 측정한다.

(7) 광 차단 필름의 도포액 구성비율

1) 바인더 수지 경화제 : 아사히케미컬 뷰렛계 수지 60g

2) 바인더 수지 주제 : 아사히케미컬 폴리카보네이트 폴리올 15g

3) 분산제 : BASF Efka® PX 4320 25g

4) 액체 윤활제 : Efka® SL 3030 1g

5) 소광제 : 에보닉사 TS-100 2.5g(평균입경 9.5㎛)

6) 카본블랙 : 케첸블랙(KETJENBLACK) EC600JD 5g

7) 주용제 : 대정화금 톨루엔 106g

8) 보조용제 : 대정화금 아세토니트릴 60g + 질산알루미늄 9수화물 0.8g

9) 습윤제 : BYK-399 2g

2. 비교 실시예 - 종래의 광학기기용 광 차단 필름의 제작

(1) 광 차단 필름의 도포액로서 카본블랙 그리고 톨루엔 및 MEK를 30분간 교반 배합하여 바스켓 밀링기로 2~3시간 분산을 실시한다.

(2) 필름으로서 50 ㎛의 흑색 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 중 광학농도 3이상되는 필름을 준비한다.

(3) (1)에서 만들어진(밀링된) 액체에 소광제, 톨루엔 그리고 MEK를 섞어서 모터 교반기에서 400rpm으로 10분간 교반한다.

(4) (3)에서 만들어진 액체에 바인더 수지의 주제(A804)를 넣고 모터 교반기에서 400rpm으로 30분간 교반한다.

(5) (4)에서 만들어진 액체에 경화제(DN980) 및 고체 윤활제를 넣고 모터 교반기에서 400rpm으로 30분간 교반한다.

(6) 광 차단 필름 광 차단층 조액이 완성되면 준비된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 위에 바코터로 두께가 10㎛가 되게 코팅하고 100~110℃ 건조로 내에서 2분간 건조하여 광학성능을 검사한다. 특히 광 차단 필름 광 차단층 표면이 슬라이딩성이 우수한지 확인하기 위해 특히 정마찰계수 및 동마찰계수를 측정한다.

(7) 광 차단 필름의 도포액 구성비율

1) 아크릴 폴리올(고형분 50%) 92g (아크리딕 A804 : DIC제품)

2) 이소시아네이트(고형분 75%) 25g (버녹 DN980 : DIC제품)

3) 카본블랙 16.3g (벌컨 XC-72 : 캐봇사)

4) 윤활제 16.3g (평균입경 8.5 ㎛)(세리더스트 3620 : 헥스토사)

5) 소광제 2.6g

6) 메틸 에틸 케톤 60g

7) 톨루엔 40g

3. 시험 방법

(1) 도포액 분산상태 시험(시험방법 1)

비교 실시예와 본 발명의 실시예 각각의 도포액 조액 각각 5회 완료후 분산상태를 조사하여 양호한 것은 O으로 하고 조금이라도 미흡한 것은 X로 표시하였다.

(2) 도포액 정마찰계수 측정시험(시험방법 2)

비교 실시예와 본 발명의 실시예 각각의 도포액 조액 각각 5회 완료 후 각기 도포액를 필름 위에 코팅 건조하여 그 표면을 정마찰계수 측정기로 정마찰계수를 측정 값을 기록하였다.

(3) 도포액 동마찰계수 측정시험 (시험방법 3)

비교 실시예와 본 발명의 실시예 각각의 도포액 조액 각각 5회 완료 후 각기 도포액를 필름 위에 코팅 건조하여 그 표면을 동마찰계수 측정기로 동마찰계수를 측정한 값을 기록하였다.

4. 시험 결과

표 1에 나타난 바와 같이, 광 차단층을 코팅하여 측정한 결과 본 실시예의 경우가, 비교 실시예에 비하여 보다 상대적으로 우수한 특성을 보임을 알 수 있다.

한편, 도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 기기용 광 차단 필름의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 발명의 간명화를 위해 도 1에서 설명된 사항과 중복된 부분에 대한 설명은 생략한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 기기용 광 차단 필름의 제조 방법은 우선 합성 수지 필름을 포함하는 기재를 준비하는 단계에 의해 개시될 수 있다(S201).

다음, 준비된 기재의 적어도 일 면에 도포액을 코팅할 수 있다(S202). 코팅은 바코터를 이용하여 두께가 7~8㎛가 되게 코팅할 수 있다.

상술한 도포액은 제1 평균 입경을 가지며 광택 제거성을 가지는 무기 입자, 무기 입자의 제1 평균 입경보다 작은 제2 평균 입경을 가지며 차광성을 가지는 흑색 필러, 뷰렛계 바인더 수지, 분산제 및 용제 외에 광 차단층 표면의 마찰 저항의 감소를 위한 액체 윤활제를 포함할 수 있음은 상술한 바와 같다.

이후, 기재 위에 코팅된 도포액을 경화시킴으로써 광 차단층을 형성할 수 있다(S203). 경화를 위해 100~110℃ 건조로 내에서 1 내지 3분간 건조할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 광학 기기용 광 차단 필름의 광 차단층을 형성하기 위한 도포액에 마찰 저항을 감소시키기 위한 윤활제로 액체 윤활제를 사용함으로써, 고체 윤활제를 사용하는 경우의 문제점, 즉 고체 윤활제와 무기 입자, 흑색 필러 등의 고체 분말이 용제와 바인더 수지에 배합됨으로 인해 잘 분산되지 못하고 뭉치고 엉기며, 점도가 올라감으로 인해 광 차단층의 코팅 작업시 사용성이 떨어지는 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 마찰 저항의 감소를 위해 고체 윤활제를 사용할 경우에는 많은 양이 필요하므로, 광택 제거를 위한 무기 입자나 차광성 향상을 위한 흑색 필러 등 필요한 다른 주요 재료들의 양에 한계가 있고, 고체 윤활제를 흑색 필러나 무기 입자 등과 배합하기 위해 용제의 양을 늘려야 하므로, 그만큼 광 차단층의 접착에 필요한 바인더 수지의 양이 감소될 수 있는 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 바인더 수지의 경화제로 부식에 강한 뷰렛계 수지를 사용함으로써, 부식 처리시 광 차단층이 떨어져 나가는 것을 방지할 수 있으며, 배합시 바인더 수지의 주제 보다 점도가 낮은 경화제를 배합함으로써 점도가 낮아져 사용성이 증가할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 용제로 주 용제 외에 극성도가 높고 증발 온도가 낮은 보조 용제를 사용함으로써 입자들의 분산이 잘 이루어짐과 동시에 건조가 용이할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

100: 광 차단 필름
110: 기재
120: 광 차단층
121: 무기 입자
122: 바인더 수지, 액체 윤활제, 분산제 및 용제의 혼합
123: 흑색 필러

Claims (12)

1. 광학 기기용 광 차단 필름에 있어서,
   합성 수지 필름을 포함하는 기재와,
   상기 기재의 적어도 일 면에 형성된 광 차단층을 포함하며,
   상기 광 차단층은,
   제1 평균 입경을 가지며 광택 제거성을 가지는 무기 입자, 상기 무기 입자의 제1 평균 입경보다 작은 제2 평균 입경을 가지며 차광성을 가지는 흑색 필러, 바인더 수지, 분산제 및 용제를 포함하는 도포액이 경화된 것으로,
   상기 도포액에는, 상기 광 차단층 표면의 마찰 저항의 감소를 위한 액체 윤활제가 더 첨가되며,
   상기 액체 윤활제는, 용제를 제외한 광 차단층 도료의 0.1 내지 5 중량%를 포함하고,
   상기 바인더 수지의 경화제는, 뷰렛계 수지인, 광학 기기용 광 차단 필름.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 바인더 수지의 경화제는,
   용제를 제외한 광 차단층 도료의 45 내지 80 중량%를 포함하는, 광학 기기용 광 차단 필름.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 바인더 수지는,
   주제의 중량 대비 50 중량% 이상의 경화제를 포함하는, 광학 기기용 광 차단 필름.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 용제는,
   톨루엔, MEK, 에틸아세테이트 및 부틸 아세테이트 중 어느 하나 또는 적어도 2 이상을 혼합하여 제조된 주 용제를 포함하는, 광학 기기용 광 차단 필름.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 용제는,
   아세토니트릴(ACETONITRILE), 아크릴로니트릴(ACLONITRILE), 니토로메탄(NITROMETHANE), 다이옥산(DIOXANE), 피리딘(PYRIDINE) 및 질산알루미늄 9수화물 중 어느 하나 또는 2 이상을 혼합하여 제조된 보조 용제를 더 포함하는, 광학 기기용 광 차단 필름.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 흑색 필러는,
   도전성 카본 블랙으로, 평균 입경은 0.05㎛ 내지 2㎛이며, 용제를 제외한 광 차단층 도료의 3 내지 10 중량%를 포함하는, 광학 기기용 광 차단 필름.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 무기 입자는,
   실리카로, 평균 입경은 3㎛ 내지 10㎛이며, 용제를 제외한 광 차단층 도료의 1 내지 5 중량%를 포함하는, 광학 기기용 광 차단 필름.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 분산제는,
   용제를 제외한 광 차단층 도료의 5 내지 25 중량%를 포함하는, 광학 기기용 광 차단 필름.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 기재 및 광 차단층의 총 광학 농도는,
    3 내지 6인, 광학 기기용 광 차단 필름.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 기재의 두께는,
    5㎛ 내지 100㎛인, 광학 기기용 광 차단 필름.
    
12. 광학 기기용 광 차단 필름의 제조 방법에 있어서,
    합성 수지 필름을 포함하는 기재를 준비하는 단계와,
    준비된 상기 기재의 적어도 일 면에 도포액을 코팅하는 단계와,
    상기 기재 위에 코팅된 도포액을 경화시켜 광 차단층을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 도포액은, 제1 평균 입경을 가지며 광택 제거성을 가지는 무기 입자, 상기 무기 입자의 제1 평균 입경보다 작은 제2 평균 입경을 가지며 차광성을 가지는 흑색 필러, 바인더 수지, 분산제 및 용제 외에 상기 광 차단층 표면의 마찰 저항의 감소를 위한 액체 윤활제를 포함하며,
    상기 액체 윤활제는, 용제를 제외한 광 차단층 도료의 0.1 내지 5 중량%를 포함하고,
    상기 바인더 수지의 경화제는, 뷰렛계 수지인, 광학 기기용 광 차단 필름의 제조 방법.
    

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