KR102509609B1 - 재활용이 가능한 친환경 자기점착 보호필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전자제품의 제작공정 중 피착체 표면에 안정적으로 부착되어 그 표면을 보호함과 동시에 사용 후 생분해성 고분자와 비생분해성 고분자 간의 밀도 차이를 통해 석유화학계 고분자의 재활용이 용이한 친환경 자기점착성 보호필름을 제공한다.

Description

재활용이 가능한 친환경 자기점착 보호필름{ECO-FRIENDLY RECYCLABLE SELF-ADHESIVE PROTECTION FILM}
본 발명은 전자제품 제조시 피착체의 표면에 안정적으로 부착되어 공정용 보호필름으로 사용 가능한 자기점착 필름으로서, 사용 후 필름 성분으로 사용된 생분해성 고분자와 비(非)생분해성 고분자 간의 밀도 차이를 통해 석유화학계 고분자의 재활용이 용이한 친환경 자기점착 보호필름에 관한 것이다.
보호필름은 프로텍트필름, 마스킹필름 또는 커버필름 등으로 알려져 있으며, 자기점착 보호필름은 일반 보호필름과 달리, 별도의 접착체를 도포할 필요 없이 필름 자체가 점착 특성을 가지므로 기재와 점착할 수 있게 된다.
이러한 보호필름은 IT 제품 및 건축자재에 사용되는 각종 부품소재를 보호하는 필름으로서, 핸드폰, LCD, LED 등과 같은 IT 제품, 가전 및 전자제품은 물론, 건축재료 및 내장재에 적용되어 각종 부품소재의 이송 및 장기 보관시 외부로부터의 오염을 방지하기 위해 사용된다.
종래 자기점착 보호필름은 전자 제품군의 생산 공정 중 외부 이물, 스크래치 등을 보호하기 위한 목적으로 사용되는 반면, 사용 후 즉시 폐기되는 1회용 소모성 부자재이므로 플라스틱 폐기물이 필수적으로 발생하게 된다. 기존 자기점착 보호필름에 사용되는 석유화학계 고분자의 비중을 줄이고 친환경적인 전자제품 생산공정용 보호필름을 생산하기 위해서, PLA 등의 생분해성 성분을 사용할 수도 있으나, 자원을 지속적으로 소비해야 하기 때문에 한정된 자원의 재활용 측면을 고려할 때 바람직하지 않다. 또한 폐기된 보호필름은 수거하여 재활용 고분자 플라스틱으로 재사용될 수 있으나, 근본적으로 석유화학계 고분자 사용량을 절감하기에는 한계가 있다.
한편 폐기된 보호필름을 재활용하기 위해서는, 고분자를 회수하는 공정이 필요하다. 이때 보호필름을 구성하는 이종(異種) 고분자 간의 물성이 유사할 경우 석유화학계 고분자만을 선택적으로 회수하기 어려우므로, 플라스틱 재활용 측면에서 한계가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 적어도 3층 이상을 포함하는 다층 자기점착 보호필름의 구성 성분으로 소정의 밀도 차이를 갖는 생분해성 고분자와 비생분해성 고분자를 혼용함으로써, 보호필름으로서 요구되는 제반 물성을 충실히 발휘함과 동시에 사용 후 이종(異種) 고분자 간의 밀도 차이를 이용하여 석유화학계 고분자를 선택적으로 회수하여 재활용할 수 있는 친환경 자기점착 보호필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 기술적 과제를 달성하고자, 본 발명은 외층, 중간층 및 내층을 포함하는 적어도 3층 이상의 다층 자기점착 보호필름으로서, 상기 중간층은 1.0 g/cm3 초과의 밀도를 갖는 생분해성 고분자를 포함하고, 상기 외층과 내층은 각각 1.0 g/cm3 이하의 밀도를 갖는 적어도 1종의 비(非)생분해성 고분자를 포함하며, 상기 생분해성 고분자와 비생분해성 고분자의 밀도 차이는 0.2 g/cm3 이상인, 자기점착 보호필름을 제공한다.
본 발명에 따른 일 실시예를 들면, 상기 적어도 1종의 비생분해성 고분자는, 비생분해성 제1 고분자; 및 비생분해성 제2 고분자를 포함하며, 상기 생분해성 고분자와 비생분해성 제1 고분자의 밀도 차이는 0.2 내지 0.6g/cm3 일 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예를 들면, 상기 비생분해성 제1 고분자의 밀도는 0.87~0.98 g/cm3 이며, 상기 비생분해성 제2 고분자의 밀도는 0.84~0.96 g/cm3 이며, 상기 생분해성 고분자의 밀도는 1.0 g/cm3 초과, 1.6 g/cm3 이하일 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예를 들면, 상기 적어도 1종의 비생분해성 고분자는, 비생분해성 제1 고분자; 및 비생분해성 제2 고분자를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예를 들면, 상기 생분해성 고분자, 비생분해성 제1 고분자, 및 비생분해성 제2 고분자의 함량 비는 0.7 ~ 69.3 : 15.7 ~ 99 : 0.3~15 중량비일 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예를 들면, 상기 중간층은 KS M ISO 14855-1 규격에 의한 생분해도가 80% 이상의 생분해성 고분자를 당해 중간층의 총 중량(예, 100 중량부) 대비 50 중량부 이상 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예를 들면, 상기 생분해성 고분자는, 폴리락트산 수지(Poly Lactic Acid, PLA), 폴리히드록시알카노에이트 수지(Poly hydroxyalkanoat Acid, PHA), 폴리아미드(Polyamides, PA), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(poly trimethylene terephthalate, PTT), PPP, 폴리에틸렌 퓨라노에이트(polyethylene furanoate, PEF), 폴리글리콜산 수지(Poly Glycolic Acid, PGA), 폴리카프로락톤 수지(Poly Caprolactone Acid, PCL), D-3-히드록시 부틸레이트 수지(D-3-hydroxybutyrate Acid, PHB), 폴리부틸렌 숙시네이트(Polybutylene succinate Acid, PBS), 폴리부틸렌 아디페이트-테레프탈레이드 수지(butylene adipate-co-terephthalate, PBAT), 폴리부틸렌아디페이트(Poly(butylene adipate), PBA), 폴리부틸렌 숙시네이트-아디페이트(poly(butylene succinate-coadipate), PBSA) 및 열가소성 전분(TPS)으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예를 들면, 상기 중간층은, 당해 중간층의 총 중량 대비 0 내지 30 중량부의 비(非)생분해성 고분자를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예를 들면, 상기 외층은 0~100 중량부의 비생분해성 제1 고분자; 및 100~0 중량부의 비생분해성 제2 고분자를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예를 들면, 상기 외층은 당해 외층의 총 중량 대비 0~20 중량부의 생분해성 고분자를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예를 들면, 상기 내층은, 적어도 1종 이상의 비생분해성 제2 고분자를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예를 들면, 상기 비생분해성 제1 고분자는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 및 폴리스티렌(PS)으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예를 들면, 상기 비생분해성 제2 고분자는 선형 저밀도 폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene, LLDPE), 초저밀도 폴리에틸렌(Very Low Density Polyethylene, VLDPE), 폴리올레핀 엘라스토머(Polyolefin Elastomer, POE), 스티렌-에틸렌-프로필렌(Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene, SEBS), 말레산 무수물(MAH), 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(Ethylene Vinyl Acetate, EVA), 및 에틸렌 아크릴산(Ethylene Acrylic Acid, EAA)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예를 들면, 상기 외층, 중간층 및 내층의 두께 비율은 10 ~ 40 : 80 ~ 20 : 10 ~ 40일 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예를 들면, 상기 자기점착 보호필름은, 상기 외층과 상기 중간층 사이에 형성된 제1 수지층; 상기 중간층과 상기 내층 사이에 형성된 제2 수지층; 또는 상기 제1 수지층과 제2 수지층 모두를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예를 들면, 상기 자기점착 보호필름의 내층은 피착체의 일면과 부착되되, 상기 피착체는 플라스틱, 금속 및 유리 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예를 들면, 상기 자기점착 보호필름은 전자제품의 제조공정용 보호필름으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예를 들면, 상기 전자제품은 반도체 장치 및 디스플레이 장치 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예를 들면, 상기 자기점착 보호필름은 ASTM D 882 법에 따라 측정된 종방향(MD) 신장율은 200% 이상이고, 횡방향(TD) 신장율은 400% 이상이며, ASTM D 882 법에 따라 측정된 종방향(MD) 및 횡방향(TD)에서의 인장강도는 각각 100 kgf/cm2 이상일 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예를 들면, 상기 자기점착 보호필름은 헤이즈(Haze)가 70% 이하(30 ㎛ 기준)이고, KS A 1107법에 따라 피착체에 대한 상기 내층의 점착력은 2 내지 30 gf/25mm이며, 상기 내층과 상기 외층의 배면 이형력은 1 내지 30 gf/25mm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 자기점착 보호필름을 구성하는 외층, 중간층 및 내층 성분으로 소정의 밀도 차이를 갖는 적어도 2종의 생분해성 고분자와 비생분해성 고분자를 사용함으로써, 폐기된 이후 고분자의 회수공정에서 밀도 차이를 이용하여 석유화학계 고분자를 선택적으로 회수 및 재활용할 수 있으므로, 플라스틱 재활용 측면에서 우수한 장점을 가진다.
또한 본 발명에서는 전자제품의 공정용 보호필름으로 요구되는 점착력, 이형성, 투명성, 기계적 물성, 외관 특성 등의 제반 물성을 동시에 만족시킬 수 있으며, 특히 종래 생분해성 보호필름 및 친환경성 보호필름과 비교하여 일반 플라스틱 보호필름과 가장 대등한 물성을 구현할 수 있다.
아울러 본 발명에서는 자기점착성을 갖는 내층과 밀착되는 외층의 일면에 무기 입자가 포함되어 있거나 소정의 표면조도를 갖는 엠보 패턴이 형성됨에 따라 별도의 이형제 등을 포함하지 않고도 이형성을 강화시킬 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 자기점착 보호필름은 평판 디스플레이 패널을 비롯한 당 분야의 디스플레이 장치나 반도체 장치 등의 전자제품의 제작공정에 유용하게 적용될 수 있으며, 그 외 당 분야에 공지된 IT 제품, 가전제품, 전자제품, 건축재료, 내장재 및 이의 제작공정에도 유용하게 적용 가능하다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 보다 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기점착 보호필름의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자기점착 보호필름의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자기점착 보호필름의 구조를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 이때 본 명세서 전체 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구조를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "위에" 또는 "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 위쪽에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 그리고, 본원 명세서에서 "제1", "제2" 등의 용어는 임의의 순서 또는 중요도를 나타내는 것이 아니라 구성요소들을 서로 구별하고자 사용된 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
<자기점착 보호필름>
본 발명의 일 실시예에 따르면, 소정의 밀도 차이를 갖는 적어도 2종 이상의 고분자, 예컨대 비(非)생분해성 고분자와 생분해성 고분자가 포함된 외층, 중간층 및 내층을 구비하는 다층 구조의 자기점착 보호필름을 제공한다.
여기서, 자기점착 보호필름은 별도의 점착제나 열을 사용하지 않고 단시간에 약간의 압력으로 점착하는 PSA(pressure sensitive adhesive) 타입의 필름일 수 있다. 이에 따라, 상기 자기점착 보호필름은 전자제품의 피착체에 열이나 솔벤트 등을 사용하지 않고 단순히 가압을 통해 점착이 가능하다. 또한 '보호필름'은 피착체의 피보호면에 부착되어 긁힘이나 박리 등이 일어나지 않도록 피착체를 보호하는 필름을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기점착 보호필름(100)의 단면 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
상기 도 1을 참조하여 설명하면, 자기점착 보호필름(100)은 외층(10), 중간층(20) 및 내층(30)을 포함하는 적어도 3층 이상의 다층 구조를 가지되, 상기 중간층(20)은 1.0 g/cm3 초과의 밀도를 갖는 생분해성 고분자를 포함하고, 상기 외층(10)과 내층(30)은 각각 1.0 g/cm3 이하의 밀도를 갖는 적어도 1종의 비(非)생분해성 고분자를 포함하여 구성된다.
본 발명에서는 자기점착 보호필름을 구성하는 주요층(10, 20, 30) 성분으로 소정의 밀도 차이를 갖는 적어도 2종 이상의 비(非)생분해성 고분자와 생분해성 고분자를 사용하여, 적어도 3층 이상의 공압출 필름 생산라인을 통해 자기점착 보호필름을 구성한다. 이에 따라, 종래 보호필름을 사용한 후 폐기물의 회수공정(예, 원심분리)에서 생분해성 고분자와 비생분해성 고분자들 간의 밀도 차이를 이용하여 비생분해성 고분자를 선택적으로 회수 및 재활용할 수 있으므로, 플라스틱 재활용성을 유의적으로 높일 수 있다. 이와 동시에 자기점착 보호필름으로 요구되는 제반 물성을 동시에 확보할 수 있다.
이하, 자기점착 보호필름(100)의 각 구성에 대하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
외층
본 발명의 자기점착 보호필름(100)에 있어서, 외층(10)은 당해 자기점착 보호필름의 외면을 구성하는 표면층이다.
상기 외층(10)은 당 분야에 공지된 통상의 비(非)생분해성 고분자를 포함한다. 여기서, 비생분해성 고분자는 생분해성 고분자를 제외한 당 분야에 공지된 통상의 고분자를 사용할 수 있으며, 구체적으로 석유화학계 고분자일 수 있다.
일 구체예를 들면, 상기 외층(10)은 1.0 g/cm3 이하의 밀도를 갖는 비(非)생분해성 고분자를 적어도 1종 이상 포함할 수 있으며, 구체적으로 비생분해성 제1 고분자; 및 상기 제1 고분자와 상이한 비(非)생분해성 제2 고분자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이때, 생분해성 고분자와 비생분해성 고분자의 밀도 차이는 가급적 클수록 바람직하며, 일례로 0.2 g/cm3 이상이며, 구체적으로 0.2 내지 0.6 g/cm3 일 수 있다. 전술한 밀도 차이의 수치는, 보호필름의 회수공정에서 이종(異種) 고분자의 용융물을 원심분리시, 생분해성 고분자와 비생분해성 고분자를 용이하게 분리할 수 있는 정도를 수치화한 것일 수 있다.
또한 비생분해성 제1 고분자와 비생분해성 제2 고분자의 밀도 차이는 특별히 제한되지 않으며, 일례로 0.01 내지 0.1 g/cm3 일 수 있으며, 구체적으로 0.02 내지 0.06 g/cm3 일 수 있다. 본 발명에서, 비생분해성 제1 고분자의 밀도는 0.87~0.98 g/cm3 이며, 구체적으로 0.89~0.96 g/cm3 일 수 있다. 또한 비생분해성 제2 고분자의 밀도는 0.84~0.96 g/cm3 이며, 구체적으로 0.86~0.93 g/cm3 일 수 있다.
사용 가능한 비생분해성 제1 고분자의 비제한적인 예를 들면, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS) 또는 이들의 혼합물 등이 있다. 이때 비생분해성 제1 고분자(석유화학계 중합체)로서 Green PE (braskem社)를 대체하여 사용할 경우 보다 친환경적인 보호필름을 생산할 수 있다.
또한 사용 가능한 비생분해성 제2 고분자의 비제한적인 예를 들면, 선형 저밀도 폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene, LLDPE), 초저밀도 폴리에틸렌(Very Low Density Polyethylene, VLDPE), 폴리올레핀 엘라스토머(Polyolefin Elastomer, POE), 스티렌-에틸렌-프로필렌(Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene, SEBS), 말레산 무수물(MAH), 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(Ethylene Vinyl Acetate, EVA), 에틸렌 아크릴산(Ethylene Acrylic Acid, EAA), 또는 이들의 혼합물 등이 있다.
본 발명에서, 외층(10)을 구성하는 비생분해성 제1 고분자와 비생분해성 제2 고분자의 혼합 비율은 특별히 제한되지 않으며, 일례로 당해층을 구성하는 비생분해성 고분자 총 중량(예, 100 중량부)을 기준으로 0~100 중량부 : 100~0 중량부이며, 구체적으로 1~99 : 99~1 중량비일 수 있다.
본 발명에 따른 외층(10)은 당 분야에 공지된 생분해성 고분자를 더 포함할 수 있다.
이러한 생분해성 고분자는 특별히 제한되지 않으며, 일례로 후술되는 중간층(20)을 구성하는 생분해성 고분자와 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 바람직하게는 투명성을 고려하여 폴리락트산 수지(Poly Lactic Acid, PLA)를 사용할 수 있다. 상기 생분해성 고분자의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 당 분야에 공지된 범위 내에서 적절히 조절할 수 있다. 일례로, 상기 외층(10)을 구성하는 고분자의 총 중량(예, 100 중량부) 대비 0~20 중량부일 수 있으며, 보다 구체적으로 0 초과, 15 중량부 이하일 수 있다.
한편 자기점착 보호필름은 일반적으로 점착력이 높아야 하고, 피착체와 점착 후 절단이 용이해야 하고, 박리 후 피착체에 잔사물이 없어야 하며, 투명성 부여가 가능하고, 다층필름의 인장강도, 신장율 등의 기계적 강도 제어가 가능하여야 한다. 이중에서, 외층(10)은 귄취된 보호필름을 권출(unwind)시 이형력을 구현하는 역할을 한다.
본 발명에서는 우수한 이형성을 확보하고자, 외층(10)의 성분으로 적어도 2종의 생분해성 고분자와 무기 입자를 포함하거나; 또는 무기입자의 사용 없이 생분해성 고분자로 구성된 외층(10)의 적어도 일면에 형성된 소정의 표면 조도를 포함할 수 있다.
일례를 들면, 상기 외층(10)은 당해층(10)의 표면 및/또는 내부에 당 분야에 공지된 무기 입자를 포함함으로써, 이형성 강화 효과를 얻을 수 있다.
사용 가능한 무기 입자의 비제한적인 예로는, 천연 실리카(natural silica), 용융 실리카(Fused silica), 비결정질 실리카(amorphous silica), 결정 실리카(crystalline silica) 등과 같은 실리카류; 보에마이트(boehmite), 알루미나, 수산화알루미늄[Al(OH)3], 탈크(Talc), 구형 유리, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 마그네시아, 클레이, 규산칼슘, 산화티탄, 산화안티몬, 유리섬유, 붕산알루미늄, 티탄산바륨, 티탄산스트론튬, 티탄산칼슘, 티탄산마그네슘, 티탄산비스무스, 산화티탄, 지르콘산바륨, 지르콘산칼슘, 질화붕소, 질화규소, 활석(talc), 운모(mica) 등이 있다. 이러한 무기 입자는 단독 사용하거나 또는 2종 이상 혼용할 수 있다. 바람직하게는 실리카, 탈크 및 탄산칼슘 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 무기 입자의 크기는 특별히 제한되지 않으며, 당 분야에 공지된 범위 내에서 적절히 조절할 수 있다. 일례로, 평균 입경(D50)은 0.5 내지 10 ㎛ 일 수 있다. 상기 무기 입자의 크기가 전술한 범위를 벗어날 경우 원하는 수준의 이형성을 발휘하기 어려울 수 있다. 또한 무기 입자의 함량은 특별한 제한이 없으며, 일례로 당해 외층(10)의 총 중량(100 중량부)을 기준으로 0 내지 30 중량부일 수 있으며, 구체적으로 1 내지 30 중량부, 보다 구체적으로 5 내지 25 중량부일 수 있다.
다른 일례를 들면, 상기 외층(10)은 롤러를 통해 임프린트됨에 따라 양각의 미세 엠보를 포함할 수 있다.
이러한 미세 엠보 패터닝은 당 분야에 공지된 통상의 방법에 따라 제조될 수 있으며, 일례로 필름 가공시 외층(10)에 엠보 패터닝이 되어 있는 매트 롤러를 이용하여 전사하거나 또는 임프린트함으로써 외층(10)의 표면에 요철 패턴을 도입할 수 있다.
일 구체예를 들면, 상기 외층(10)의 평균 표면조도(Sz)는 20,000 nm (또는 20 ㎛) 이하일 수 있으며, 구체적으로 500 내지 15000 nm, 보다 구체적으로 824 내지 11838 nm일 수 있다. 이러한 표면조도는 ISO 25178법에 따라 측정된 것일 수 있다.
전술한 무기 입자를 포함하거나 소정의 표면 조도를 가진 외층(10)은 이와 접하는 내층(30)과의 우수한 배면 이형성을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 상기 외층(10)과 내층(20)의 배면 이형력은 1 내지 30 gf/25mm일 수 있으며, 구체적으로 3 내지 25 gf/25mm일 수 있다. 외층(10)의 구성이 전술한 범위를 벗어날 경우 원하는 수준의 이형성을 나타내지 못할 수 있다.
본 발명에서, 외층(10)의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 당해 보호필름 (100)의 총 두께를 기준으로 10 내지 40% 비율일 수 있다. 일례로, 보호필름의 총 두께가 30 ㎛일 경우, 외층(10)의 두께는 3 내지 12 ㎛일 수 있다. 상기 외층(10)의 두께가 전술한 범위를 벗어날 경우 자기점착 보호필름(10)의 기계적 강도가 약해지거나 또는 필름의 유연성이 저하될 수 있다.
중간층
본 발명의 자기점착 보호필름(100)에 있어서, 중간층(20)은 외층(10)과 내층(30) 사이에 위치하는 코어층으로서, 보호필름(100)의 기계적 강도를 나타내면서 지지하는 역할을 한다.
상기 중간층(20)은 밀도가 1.0 g/cm3를 초과하는 당 분야에 공지된 통상의 생분해성 고분자를 제한 없이 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 생분해성 고분자의 밀도는 1.0 g/cm3 초과, 1.6 g/cm3 이하이며, 구체적으로 1.15~1.35 g/cm3 일 수 있다.
또한 생분해성 고분자의 생분해도는 특별히 제한되지 않으며, 일례로 80% 이상의 생분해도를 가질 수 있으며, 구체적으로 80 내지 100%일 수 있다. 여기서, 생분해도는 KS M ISO 14855-1 규격을 기준으로 할 수 있으며, 구체적으로 KS M ISO 14855-1에 따라 시험하였을 때 호기성 최종 생분해(ultimate aerobic biodegradation)에 의하여 방출되는 이산화탄소 누적량을 이용하여 동일 규격에서 정한 방법으로 계산한 평균 생분해도 값을 의미할 수 있다.
사용 가능한 생분해성 고분자의 비제한적인 예를 들면, 폴리락트산 수지(Poly Lactic Acid, PLA), 폴리히드록시알카노에이트 수지(Poly hydroxyalkanoat Acid, PHA), 폴리아미드(Polyamides, PA), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(poly trimethylene terephthalate, PTT), PPP, 폴리에틸렌 퓨라노에이트(polyethylene furanoate, PEF), 폴리글리콜산 수지(Poly Glycolic Acid, PGA), 폴리카프로락톤 수지(Poly Caprolactone Acid, PCL), D-3-히드록시 부틸레이트 수지(D-3-hydroxybutyrate Acid, PHB), 폴리부틸렌 숙시네이트(Polybutylene succinate Acid, PBS), 폴리부틸렌 아디페이트-테레프탈레이드 수지(butylene adipate-co-terephthalate, PBAT), 폴리부틸렌아디페이트(Poly(butylene adipate), PBA), 폴리부틸렌 숙시네이트-아디페이트(poly(butylene succinate-coadipate), PBSA), 열가소성 전분(TPS) 등이 있다. 전술한 성분을 단독 사용하거나 또는 2종 이상 혼용할 수 있다.
상기 생분해성 고분자의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 일례로 당해 중간층(20)의 총 중량 대비 50 중량부 이상일 수 있으며, 구체적으로 50 내지 100 중량부일 수 있다.
본 발명에 따른 중간층(20)은 당 분야에 공지된 통상의 비생분해성 고분자를 더 포함할 수 있다.
상기 비생분해성 고분자는 특별히 제한되지 않으며, 일례로 전술한 외층(10)을 구성하는 비생분해성 제1 고분자 및 비생분해성 제2 고분자 중 적어도 하나일 수 있다. 구체적으로 비생분해성 제2 고분자를 사용할 수 있다. 또한 상기 중간층(20)을 구성하는 생분해성 고분자와 비생분해성 고분자 간의 혼합 비율은 특별히 제한되지 않으며, 일례로 생분해성 고분자와 비생분해성 고분자의 혼합 비율은 70~100 : 0~30 중량비이며, 보다 구체적으로 60 ~ 80 : 40~20 중량비일 수 있다.
본 발명에 따른 중간층(20)은, 강도를 높여주는 당 분야에 공지된 무기 입자를 더 포함함으로써, 기계적 강도의 상승 효과를 얻을 수 있다.
상기 무기 입자는 특별히 제한되지 않으며, 일례로 전술한 외층(10)에 포함되는 무기 입자와 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 사용 가능한 무기 입자의 비제한적인 예로는, 천연 실리카(natural silica), 용융 실리카(Fused silica), 비결정질 실리카(amorphous silica), 결정 실리카(crystalline silica) 등과 같은 실리카류; 보에마이트(boehmite), 알루미나, 수산화알루미늄[Al(OH)3], 탈크(Talc), 구형 유리, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 마그네시아, 클레이, 규산칼슘, 산화티탄, 산화안티몬, 유리섬유, 붕산알루미늄, 티탄산바륨, 티탄산스트론튬, 티탄산칼슘, 티탄산마그네슘, 티탄산비스무스, 산화티탄, 지르콘산바륨, 지르콘산칼슘, 질화붕소, 질화규소, 활석(talc), 운모(mica), 또는 이들의 혼합물 등이 있다. 바람직하게는 실리카, 탈크(Tac) 및 탄산칼슘 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 무기 입자의 함량은 특별한 제한이 없으며, 일례로 당해 중간층(20)의 총 중량(100 중량부)을 기준으로 0 내지 30 중량부일 수 있으며, 구체적으로 1 내지 30 중량부일 수 있다. 또한 무기 입자의 크기는 특별히 제한되지 않으며, 당 분야에 공지된 범위 내에서 적절히 조절할 수 있다. 일례로, 평균 입경(D50)은 0.5 내지 10 ㎛ 일 수 있다.
본 발명에서, 중간층(20)의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 당해 보호필름 (100)의 총 두께를 기준으로 20 내지 80% 비율일 수 있다. 일례로, 보호 필름(100)의 총 두께가 30 ㎛일 경우, 중간층(20)의 두께는 6 내지 20 ㎛일 수 있다. 상기 중간층(20)의 두께가 전술한 범위를 벗어날 경우 자기점착 보호필름(100)의 기계적 강도가 약해지거나 또는 필름의 유연성이 저하될 수 있다.
내층
본 발명의 자기점착 보호필름(100)에 있어서, 내층(30)은 피착체인 전자제품의 일면에 부착되어 안정적인 점착력을 나타냄과 동시에 박리시 우수한 디테이핑(detaping) 특성을 발휘하는 역할을 한다.
상기 내층(30)은 당 분야에 공지된 통상의 비생분해성 고분자로서, 전술한 생분해성 고분자보다 밀도가 낮으면서 점착력을 부여할 수 있는 고분자를 제한 없이 사용할 수 있다. 일례로, 전술한 외층(10)을 구성하는 비생분해성 제2 고분자와 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
본 발명에서는 우수한 점착력을 확보하고자, 내층(30)의 성분으로 비생분해성 제2 고분자를 단독 사용하거나; 또는 적어도 2종 이상의 비생분해성 제2 고분자를 혼용할 수 있다.
사용 가능한 비생분해성 제2 고분자의 비제한적인 예를 들면, 선형 저밀도 폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene, LLDPE), 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene Glycol, POE), 초저밀도 폴리에틸렌(Very Low Density Polyethylene, VLDPE), 스티렌-에틸렌-프로필렌(Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene, SEBS), 말레산 무수물(MAH), 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(Ethylene Vinyl Acetate, EVA), 에틸렌 아크릴산(Ethylene Acrylic Acid, EAA), 또는 이들의 혼합물 등이 있다. 특히, 내층(30)의 점착력 특성을 고려하여, 말레산 무수물(MAH), 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA), 에틸렌 아크릴산(EAA) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것이 바람직하다.
전술한 본 발명의 내층(30)은 종래 석유화학계 고분자로 이루어진 자기점착성 보호필름과 대등한 점착력을 나타낼 수 있다.
일 구체예를 들면, KS A 1107법에 따라 유리 피착체에 대한 상기 내층의 점착력은 2 내지 30 gf/25mm일 수 있으며, 구체적으로 4 내지 25 gf/25mm일 수 있다.
본 발명에서, 내층(30)의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 당해 보호필름 (100)의 총 두께를 기준으로 10 내지 40% 비율일 수 있다. 일례로, 보호 필름(100)의 총 두께가 30 ㎛일 경우, 내층(30)의 두께는 3 내지 12 ㎛일 수 있다. 상기 내층(30)의 두께가 전술한 범위를 벗어날 경우 원하는 점착력을 발휘하기 어려울 수 있다.
본 발명에 따른 자기점착 보호필름(100)에서, 외층(10) : 중간층(20) : 내층(30)의 두께 비율은 10 ~ 40 : 80 ~ 20 : 10 ~ 40일 수 있다. 전술한 소정의 두께 비율을 조절함으로써, 자기점착 보호필름의 내구성, 기계적 강도, 이형력 및 점착력 등의 요구물성을 우수하게 제어할 수 있다.
또한 상기 자기점착 보호필름(100)을 구성하는 생분해성 고분자, 비생분해성 제1 고분자, 및 비생분해성 제2 고분자의 함량 비는 0.7 ~ 69.3 : 15.7 ~ 99 : 0.3~15 중량비일 수 있다. 그러나 이에 특별히 제한되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 생분해성 자기점착 보호필름(100)은 총 두께가 30 ㎛ 내지 100 ㎛일 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않으며, 적용 제품에 따라 다양한 두께를 가질 수 있다.
상기 자기점착 보호필름(100)은, 소정의 밀도 차이를 갖도록 조절된 적어도 2종 이상의 고분자 채택, 및 각 층의 조성 최적화를 통해 재활용 및 친환경성을 확보할 수 있으며, 점착력, 이형력, 고투명성, 기계적 특성 등의 제반 물성을 나타낼 수 있다. 이에 따라, 전자제품의 제조공정의 보호필름으로 유용하게 적용 가능하다. 또한 피착체로부터 제거된 후 회수공정에서 생분해성 고분자와 비생분해성 고분자 간의 밀도 차이를 이용하여 재활용이 용이하므로 플라스틱 재활용 측면에서 우수한 장점을 갖는다. 그리고 폐기물로서 환경 오염이 초래되지 않아 친환경성을 확보할 수 있다. 특히, 본 발명의 자기점착 보호필름은 기존 생분해 필름 및 친환경 필름과 비교하여 일반 플라스틱 필름과 대등한 물성을 구현할 수 있다.
일 구체예를 들면, 상기 생분해성 자기점착 보호필름(100)의 헤이즈(Haze)는 70% 이하(30 ㎛ 기준)일 수 있으며, 구체적으로 1 내지 70%, 보다 구체적으로 1 내지 60%일 수 있다.
다른 일 구체예를 들면, 상기 생분해성 자기점착 보호필름(100)은 KS M ISO 14855-1 규격(퇴비화 조건에서 플라스틱 재료의 호기성 생분해도의 측정)에 의한 생분해도가 80% 이상이며, 구체적으로 80 내지 100%, 보다 구체적으로 90 내지 100%일 수 있다. 상기 자기점착 보호필름(100)의 생분해도가 80% 미만인 경우에는 폐기 과정에서 환경 오염의 문제가 초래되어 바람직하지 않다.
일 구체예를 들면, 상기 자기점착 보호필름(100)은 ASTM D 882 법에 따라 측정시, 종방향(MD) 신장율이 200% 이상일 수 있으며, 횡방향(TD) 신장율은 400% 이상일 수 있다. 바람직하게는, ASTM D 882 법에 따라 측정된 종방향(MD) 신장율과 횡방향(TD) 신장율이 각각 400% 이상이며, 구체적으로 400 내지 600%일 수 있다. 여기서, 종방향은 기계방향(machine direction)을 의미하며, 횡방향은 기계방향(MD)에 직교하는 교차 기계 방향(cross machine direction, TD)을 의미하는 것일 수 있다.
다른 일 구체예를 들면, 상기 자기점착 보호필름(100)은 ASTM D 882 법에 따라 측정된 종방향(MD) 및 그 수직방향(TD)에서의 인장강도가 각각 100 kgf/cm2 이상일 수 있으며, 보다 구체적으로 100 내지 200%일 수 있다.
한편 본 발명에 따른 자기점착 보호필름은 하기와 같이 3가지 실시형태가 가능하다. 그러나 이에 특별히 제한되지 않으며, 필요에 따라 각 구성이 변형되거나 당 분야에 공지된 통상의 층이 선택적으로 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자기점착 보호필름(100)의 단면 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
구체적으로, 자기점착 보호필름(100)은 외층(10), 중간층(20) 및 내층(30)을 포함하는 적어도 3개층 이상의 다층 구조의 자기점착 보호필름으로서, 상기 중간층(20)은 1.0 g/cm3 초과의 밀도를 갖는 생분해성 고분자를 포함하고, 상기 외층(10)과 내층(30)은 각각, 1.0 g/cm3 이하의 밀도를 갖는 적어도 1종의 비(非)생분해성 고분자를 포함하며, 상기 외층(10)은 소정 함량의 무기 입자(미도시)가 포함되어 이형성 강화효과를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자기점착 보호필름(200)의 단면 구조를 개략적으로 나타낸 것이다. 도 2에서 도 1과 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
이하 도 2에 대한 설명에서는 도 1과 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며, 차이점에 대해서만 설명한다.
도 1의 자기점착 보호필름(100)은 외층(10)에 제1 무기 입자(미도시)가 포함된 구조인 반면, 도 2에 따른 자기점착 보호필름(200)은 무기 입자를 사용하지 않고, 외층의 표면에 롤러(예, matt roller)를 사용하여 표면 요철 패턴을 구현한 구조이다.
상기 표면 요철 패턴을 포함하는 외층(10)의 평균 표면조도(Sz)는 20 ㎛ 이하일 수 있으며, 구체적으로 0.001 내지 20㎛, 보다 구체적으로 0.1 내지 10㎛일 수 다. 이러한 표면조도는 외층(10)의 적어도 일면, 바람직하게는 내층(30)과 밀착되는 외층(10)의 일면에 형성된 것일 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자기점착 보호필름(300)의 단면 구조를 개략적으로 나타낸 것이다. 도 3에서 도 1 ~ 2와 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
이하 도 3에 대한 설명에서는 도 1~2와 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며, 차이점에 대해서만 설명한다.
도 1 ~ 2의 자기점착 보호필름(100, 200)은 소정의 밀도 차이를 갖는 적어도 2종의 비생분해성 고분자와, 생분해성 고분자를 포함하는 외층(10), 중간층(20) 및 내층(30)이 순차적으로 적층된 구조인 반면, 도 3에 따른 자기점착 보호필름(300)은 전술한 외층(10)과 중간층(20) 사이, 중간층(20)과 내층(30) 사이에 제1 수지층(40)과 제2 수지층(50)이 추가로 배치된 구조를 갖는다.
제1 수지층(40)과 제2 수지층(50)은 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 당 분야에 공지된 통상의 비(非)생분해성 수지를 포함할 수 있다. 특히, 자기점착 보호필름(300)을 구성하는 주요층, 즉 외층(10), 중간층(20), 내층(30)을 보다 견고하게 결합시킬 수 있는 당 분야에 공지된 통상의 석유화학계 수지 성분이라면 특별히 제한되지 않는다. 일례로, 아크릴계 점착제, 천연 고무계 점착제, 또는 합성 고무계 점착제 등일 수 있으며, 바람직하게는 타이레진층(tie-resin) 일 수 있다.
상기 제1 수지층(40)과 제2 수지층(50)의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 일례로 1 내지 20 ㎛ 범위일 수 있으며, 구체적으로 1 내지 10 ㎛ 일 수 있다.
한편 도 3에서는 제1 수지층(40)과 제2 수지층(50)이 모두 포함된 구조를 예시하고 있으나, 제1 수지층(40)과 제2 수지층(50) 중 어느 하나의 층이 포함된 구조 역시 본 발명의 범주에 속한다.
또한 본 발명에서는 전술한 도 1 내지 3에 도시된 실시예를 예시적으로 설명하고 있다. 그러나, 상기 자기점착 보호필름(100, 200, 300)을 구성하는 각 층의 개수와 이들의 적층 순서를 용도에 따라 자유롭게 선택하여 구성하는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 일례로, 각 층(10, 20, 30, 40, 50)들의 순서를 변경하거나 또는 당 분야의 통상적인 다른 층을 추가로 도입하여 예시된 구조 보다 다층 구조를 가질 수도 있다.
<자기점착 보호필름의 제조방법>
이하, 본 발명의 일 실시형태에 따른 자기점착 보호필름의 제조방법에 대해 설명한다. 이러한 자기점착 보호필름은 당 업계에 공지된 통상의 방법에 따라 제한 없이 제조될 수 있으며, 하기 제조방법에 의해서만 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라 각 공정의 단계가 변형되거나 또는 선택적으로 혼용되어 수행될 수 있다.
상기 자기점착 보호필름은 당 분야에 공지된 공압출법을 통해 제조될 수 있으며, 구체적으로 적어도 3층 이상의 5층 또는 7층 공압출 생산라인, 보다 구체적으로 T-다이 캐스트 캐스트 공압출 방법에 의해 제조될 수 있다. 그러나 전술한 공압출법 이외에, 당 분야에 공지된 다양한 방법, 예컨대 인플레이션 방법, 캐스팅방법 등에 제조될 수도 있다.
본 발명에서, 공압출이란 이종 또는 동종의 물질을 다수의 압출기를 통해 용융시켜 피드블럭(feedbloc) 방식이나, 멀티 매니폴드(multi-manifold) 방식 등을 통하여 다층의 용융된 상태로 도출시킨 후, 연신공정, 블로잉(blowing) 공정 또는 캐스트(cast) 공정 등을 거쳐 다층의 필름을 만드는 방법을 말한다. 여기서, 공압출 장치는 서로 다른 특성을 갖는 수지 등을 용융하여 공급하는 다수의 압출기부와, 상기 압출기부로부터 용융된 상태의 수지를 공급할 수 있는 공압출 다이부로 구성될 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.
또한 본 발명에서는 당 업계에 공지된 공압출법이라면 특별히 제한되지 않고 고 사용할 수 있으며, 바람직하게는 3-레이어 T-다이 캐스트 캐스트 공압출 방법을 사용할 수 있으며, 특히 미세 필터가 부착된 압출기를 사용할 수 있다. 미세 필터는 디스크타입, 잎 모양의 디스크 타입, 와이어넷(wirenet) 타입이 있으며, 일면 또는 양면에 메쉬(mesh)를 보강한 필터를 사용할 수도 있다.
상기 공압출 온도는 당 분야에 공지된 범위 내에서 적절히 조절 가능하며, 일례로 150 내지 300℃, 바람직하게는 170 내지 250℃일 수 있다. 상기 공압출 온도가 150℃ 미만인 경우에는 가공성이 저하되고, 300℃를 초과하는 경우에는 가공 중 필름 산화가 발생할 수 있다.
전술한 본 발명의 자기점착 보호필름 및 그 변형예들은, 폐기된 이후 회수공정(예, 원심분리)에서 생분해성 고분자와 비생분해성 고분자 간의 밀도 차이를 이용하여 석유화학계 고분자(비생분해성 고분자)를 선택적으로 회수 및 재활용하여 친환경성을 확보할 뿐만 아니라 우수한 신장율, 점착력, 이형력, 투명성, 기계적 물성을 모두 나타내므로, 해당 물성이 요구되는 다양한 분야에 적용 가능하다. 일례로, 전자제품의 제조 및 생산공정에 제한 없이 적용될 수 있으며, 구체적으로 전자제품의 공정용 보호필름으로 사용될 수 있다.
본 발명에서, 전자제품은 당 분야에 공지된 통상의 IT 제품, 가전제품, 전자제품 등을 모두 포함하며, 구체적으로 화상을 표시하는 디스플레이 장치일 수 있다. 이러한 디스플레이 장치는 평판 표시 장치(FPD: Flat Panel Display Device) 뿐 아니라, 곡면형 표시 장치(Curved Display Device), 폴더블 표시 장치(Foldable Display Device) 및 플렉서블 표시 장치(Flexible Display Device) 등을 포함하며, 구체적으로, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전기영동 표시 장치(Electrophoretic Display), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display), 무기 EL 표시 장치(Inorganic Light Emitting Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 표면 전도 전자 방출 표시 장치(Surface-conduction Electron-emitter Display), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display), 음극선관 표시장치(Cathode Ray Display), 전자 페이퍼 등일 수 있다. 바람직하게는 LCD용 유리, 도광판, 및 편광판 중 어느 하나일 수 있다. 또한 당 분야에 공지된 통상의 반도체 장치 및 이의 제조공정에 적용 가능하다.
일 구체예를 들면, 상기 자기점착 보호필름(100, 200, 300)은 피착체의 일면과 부착되되, 상기 피착체는 전자제품의 일 구성일 수 있다. 구체적으로, 상기 피착체는 플라스틱, 금속 및 유리 중 어느 하나일 수 있다. 상기 유리는 일반적인 유리 기판 또는 강화유리일 수 있다.
전술한 용도에 한정되지 않고, 본 발명의 자기점착 보호필름은 광학 시트, 휴대폰, 컴퓨터 모니터, 텔레비젼, 감광성 필름(Dry Film Photoresist, DFR), 플라스틱 보드 빌딩 패널 디스플레이 장치, 멤브레인 터치 패널, 유연인쇄회로기판의 캐리어 필름 또는 엔트리 시트, 건축자재, 정밀유리, 자동차 내장재, 어린이 완구, 주방용기, 냉난방 기구 중 어느 하나에 부착되어 이들을 보호하는 용도로 적용 가능하다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1~3. 자기점착 보호필름 제조]
하기 표 1에 기재된 조성을 사용하여 40 내지 60㎛ 두께의 3층, 5층 및 7층의 다층 압출필름을 제조하였다. 상기 다층 압출 필름은 미세필터가 부착된 3-레이어 이상의 5층 또는 7층 T-다이 캐스트 압출(T-die cast extrustion) 방법을 사용하여 제조되었다.
여기서, 외층, 중간층 및 내층에 각각 사용된 폴리락트산 수지(PLA)로는 각각 NatureWorks 4032D을 사용하였다. 또한 LDPE(밀도 0.92g/cm3, Haze 15%, MI 1.0 g/10분), LLDPE(밀도 0.92g/cm3, Haze 7%, MI 3.0 g/10분), PP(밀도 0.90g/cm3, Haze 3%, MI 1.8 g/10분), EVA(밀도 0.94g/cm3, Haze 5%, MI 4.0 g/10분), POE(밀도 0.89g/cm3, Haze 10%, MI 5.0 g/10분), Tie-resin(MAH)을 각각 사용하였다.
이와 같이 제조된 자기점착 보호필름의 특성을 하기 측정방법에 따라 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이때 하기 결과는 두께 30㎛를 기준으로 한 것이다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
조
성		 외층
(30%)		 LDPE/PP
(= 70 : 30)		 LDPE+PP/PLA
(= 70 : 20 : 10)		 PP (100) [60%] PP (100) [60%] LDPE (100) [20%]
제1수지층 - - Tie-resin [2.5%] Tie-resin [2.5%] -
중간층(40%) PBAT
(= 100)		 LDPE/PBS
(= 30 : 70)		 PLA (100) [30%] LDPE/쌀겨
[30%]		 전분계 플라스틱 (100) [70%]
제2수지층 - - Tie-resin [2.5%] Tie-resin [2.5%] -
내층(30%) LLDPE/EVA
(= 80 : 20)		 LLDPE/POE
(= 70 : 30)		 EVA (100) [5%] EVA (100) [5%] VLDPE (100) [10%]
점착력
(glass 기준, gf/25mm)		 8 9 20~30 15~25 7~10
배면이형력(gf/25mm) 5 7 15 10 5
Haze (%) 10 15 10 40 불투명(대략 70%)
인장강도(kgf/cm2) 150 130 230 180 90
신장율(%) MD 380 400 280 180 110
TD 400 450 350 220 150
외관
(이물 크기)		 500 ㎛ 이상 이물 없음 500 ㎛ 이상 이물 없음 500 ㎛ 이상 이물 없음 500 ㎛ 이상 이물 발생 500 ㎛ 이상 이물 발생
[비교예 1~2]
상기 표 1과 같이 조성을 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 비교예 1 ~ 2의 자기점착 보호필름을 제조하였다.
[실험예 1]
실시예 1~3 및 비교예 1~2에서 제조된 자기점착 보호필름의 특성을 하기 측정방법에 따라 측정하였으며, 그 결과를 상기 표 1에 나타내었다.
(1) 점착력 측정
KS A 1107의 시험법에 따라 유리 피착체에 대한 상온 점착력을 측정하였다.
(2) 배면 이형력 측정
필름의 내층(점착층)과 외층(스킨층)을 3kg 롤러로 부착하여 합지한 후, 10분 뒤에 박리강도를 측정하였다. 박리강도 값이 낮을수록 필름 배면 이형성이 양호한 것을 의미한다.
(3) 투과도 및 헤이즈
ASTM D 1003 분석 조건으로 헤이즈(HAZE)를 구하였다.
(4) 인장강도, 신장율
만능시험기(미국 Instron사제)를 이용하여 ASTM D882에 따라 필름 시편에 대한 인장탄성율을 측정하였다 (시료크기: 100mm 길이 x 25mm 폭, 인장속도 500mm/min, 측정온도 23℃). 인장탄성율은 주행방향(MD)과 폭방향(TD)에 대해 각각 측정하여 그 평균치로 하였다.
(5) 외관특성 (이물 크기)
이물 개수, 점착성 백점 현상의 경우 암실 내 삼파장 램프에서 육안으로 관찰하고 개수 및 크기를 종합하였다.
(6) 생분해성 측정
ISO 14855-1 호기성 생분해 시험 방법으로서, 시험 물질을 퇴비 접종 물에 투입하고, 빛이 있는 조건, 온도 60℃ 하에서 제품의 전체 생분해율을 결정하는 방법으로 실험하였다(KS M ISO 14855-1, 퇴비화 조건에서 플라스틱 재료의 호기성 생분해도의 측정). 이때 6개월 내 전체 부피중량의 70% 이상이 생분해되는 것을 기준으로 하였다.
실험 결과, 소정 물성을 갖는 생분해성 수지를 함유하는 실시예 1~3의 자기점착 보호필름의 경우, 자기점착 보호필름으로 요구되는 제반물성이 모두 우수하다는 것을 알 수 있었다.
전술한 결과를 통해, 본 발명에 따른 자기점착 보호필름은 전자제품의 제조공정 중 피착체를 보호하는 필름으로 유용하게 적용될 수 있음을 확인할 수 있었다.
100, 200, 300: 자기점착 보호필름
10: 외층
20: 중간층
30: 내층
40: 제1 수지층
50: 제2 수지층

Claims (19)

  1. 외층, 중간층 및 내층을 포함하는 적어도 3층 이상의 다층 자기점착 보호필름으로서,
    상기 중간층은 1.0 g/cm3 초과, 1.6 g/cm3 이하의 밀도를 갖는 생분해성 고분자를 포함하고,
    상기 외층과 내층은 각각, 1.0 g/cm3 이하의 밀도를 갖는 비생분해성 제1 고분자 및 비생분해성 제2 분자 중 적어도 1종의 비(非)생분해성 고분자를 포함하며,
    상기 생분해성 고분자와 상기 비생분해성 고분자의 밀도 차이는 0.2 내지 0.6 g/cm3 인 자기점착 보호필름으로서,
    상기 외층은 적어도 1종의 비(非)생분해성 고분자, 또는 상기 비생분해성 고분자와 생분해성 고분자의 혼합물을 포함하되, 상기 비생분해성 고분자와 상기 생분해성 고분자의 혼합 비율은 80 : 20 내지 100 : 0 중량비이며,
    상기 중간층은 생분해성 고분자, 또는 상기 생분해성 고분자와 비생분해성 제2 고분자의 혼합물을 포함하고, 상기 생분해성 고분자와 상기 비생분해성 제2 고분자의 혼합 비율은 70 : 30 내지 100 : 0 중량비이며,
    상기 내층은 적어도 1종의 비생분해성 제2 고분자로 구성되며,
    상기 비생분해성 제1 고분자는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리스티렌(PS)으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고,
    상기 비생분해성 제2 고분자는 선형 저밀도 폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene, LLDPE), 초저밀도 폴리에틸렌(Very Low Density Polyethylene, VLDPE), LDPE, 폴리올레핀 엘라스토머(Polyolefin Elastomer, POE), 스티렌-에틸렌-프로필렌(Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene, SEBS), 말레산 무수물(MAH), 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(Ethylene Vinyl Acetate, EVA), 및 에틸렌 아크릴산(Ethylene Acrylic Acid, EAA)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함하며,
    상기 생분해성 고분자는, 폴리락트산 수지(Poly Lactic Acid, PLA), 폴리카프로락톤 수지(Poly Caprolactone Acid, PCL), 폴리부틸렌 숙시네이트(Polybutylene succinate Acid, PBS), 폴리부틸렌 아디페이트-테레프탈레이드 수지(butylene adipate-co-terephthalate, PBAT), 폴리부틸렌아디페이트(Poly(butylene adipate), PBA), 및 폴리부틸렌 숙시네이트-아디페이트(poly(butylene succinate-coadipate), PBSA)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 자기점착 보호필름.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 생분해성 고분자, 비생분해성 제1 고분자, 및 비생분해성 제2 고분자의 함량 비는 0.7 ~ 69.3 : 15.7 ~ 99 : 0.3~15 중량비인 자기점착 보호필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중간층은, 생분해도가 80% 이상의 생분해성 고분자를 당해 중간층의 총 중량 대비 50 중량부 이상 포함하는 자기점착 보호필름.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 외층, 중간층 및 내층의 두께 비율은 10 ~ 40 : 80 ~ 20 : 10 ~ 40인 자기점착 보호필름.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 외층과 상기 중간층 사이에 형성된 제1 수지층;
    상기 중간층과 상기 내층 사이에 형성된 제2 수지층; 또는
    상기 제1 수지층과 제2 수지층 모두를 더 포함하는 자기점착 보호필름.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 자기점착 보호필름의 내층은 피착체의 일면과 부착되되,
    상기 피착체는 플라스틱, 금속 및 유리 중 어느 하나인 자기점착 보호필름.
  16. 제1항에 있어서,
    전자제품의 제조공정용 보호필름으로 사용되는 자기점착 보호필름.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 전자제품은 반도체 장치 및 디스플레이 장치 중 어느 하나인 자기점착 보호필름.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 자기점착 보호필름은,
    ASTM D 882 법에 따라 측정된 종방향(MD) 신장율은 200% 이상이고, 횡방향(TD) 신장율은 400% 이상이며,
    ASTM D 882 법에 따라 측정된 종방향(MD) 및 횡방향(TD)에서의 인장강도는 각각 100 kgf/cm2 이상인, 자기점착 보호필름.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 자기점착 보호필름은,
    헤이즈(Haze)는 70% 이하(30 ㎛ 기준)이고,
    KS A 1107법에 따라 피착체에 대한 상기 내층의 점착력은 2 내지 30 gf/25mm이며,
    상기 내층과 상기 외층의 배면 이형력은 1 내지 30 gf/25mm인, 자기점착 보호필름.
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