KR20120069307A - 광학적 특성 및 전기적 특성이 우수한 글래스 비산 방지 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

광학적 특성 및 전기적 특성이 우수한 글래스 비산 방지 필름 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

광학적 특성 및 전기적 특성이 우수한 글래스 비산 방지 필름 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 글래스 비산 방지 필름은 글래스 비산 방지용 투명 필름; 상기 투명 필름의 하부면에 형성되어 있는 점착층; 및 상기 점착층을 보호하는 이형 필름;을 포함하고, 상기 점착층은 무산(acid-free) 타입의 히드록실(hydroxyl) 함유 점착제로부터 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

광학적 특성 및 전기적 특성이 우수한 글래스 비산 방지 필름 및 그 제조 방법 {GLASS SCATTERING PROTECTING FILM WITH EXCELLENT OPTICAL AND ELECTRICAL PROPERTIES AND METHOD OF MANUFACTURING THE GLASS SCATTERING PROTECTING FILM}
본 발명은 터치 스크린 패널의 강화 유리 등의 비산 방지를 위하여 부착되는 글래스 비산 방지 필름 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학적 특성 및 전기적 특성이 우수한 글래스 비산 방지 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
휴대폰 등에 적용되는 터치 스크린 패널의 구조는 종래 다층형 구조에서 일체형 구조로 전환되는 추세에 있다. 이는 일체형 터치스크린 패널 구조는 원가 비중이 높은 투명전극(ITO) 필름을 사용하지 않아도 되는 점에 기인한다.
일체형 터치스크린 패널 구조를 통하여, 제품의 슬림화가 가능하며 가시광선 투과율을 높일 수 있다. 이 같은 장점에도 불구하고 수율 문제가 상용화의 걸림돌로 작용하고 있다. 제품 불량이 발생하면 터치모듈 외에 디스플레이, 강화유리까지 폐기해야 한다.
이러한 점을 보완하기 위하여, 최근에는 강화유리 일체형 터치 스크린 패널이 제안되어 있으며, 이 경우, 스퍼터링 방식의 공정 기술을 이용하여 제품의 불량이 나도 전극을 닦아내고 강화유리를 다시 쓸 수 있는 방식으로 수율 문제를 해결하고 있다.
한편, 강화유리 일체형 터치 스크린 패널의 강화유리 등에는 글래스의 비산 방지를 위해 글래스 비산 방지 필름이 사용되고 있다.
종래의 비산 방지필름은 점착력을 향상시키기 위해 acid(산) 성분을 가미하여 비산방지기능을 높였다. 그러나, 산 성분을 함유하는 점착제의 경우, ITO(Indium Tin Oxide) 면의 전기저항 상승치를 높혀, 터치 스크린 패널의 전기적 특성을 열화시키고, 또한 고온/고습 환경에서 산 성분에 의한 들뜸 현상, 황변 현상 등이 발생하여 터치 스크린 패널의 광학적 특성을 저하시키는 요인이 되고 있다.
본 발명의 목적은 종래의 산 성분을 함유하는 점착제 대신 무산 타입 점착제를 사용하여, 전기적 특성 및 광학적 특성이 우수한 글래스 비산 방지 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기의 글래스 비산 방지 필름을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 글래스 비산 방지 필름은 글래스 비산 방지용 투명 필름; 상기 투명 필름의 하부면에 형성되어 있는 점착층; 및 상기 점착층을 보호하는 이형 필름;을 포함하고, 상기 점착층은 무산(acid-free) 타입의 히드록실(hydroxyl) 함유 점착제로부터 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 무산 타입의 히드록실 함유 점착제는 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA), 하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA), 광개시제 및 첨가제로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 투명 필름의 상부면에는 하드코팅층 및 스크래치 방지용 보호 필름이 하나 이상 형성되어 있을 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 글래스 비산 방지 필름 제조 방법은 글래스 비산 방지용 투명 필름을 마련하는 단계; 상부면에 무산 타입 히드록실 함유 점착제로부터 점착층이 형성된 이형 필름을 마련하는 단계; 및 상기 투명 필름의 하부면에 상기 이형 필름을 합지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 글래스 비산 방지 필름 제조 방법은 글래스 비산 방지용 투명 필름을 마련하는 단계; 상기 투명 필름의 하부면에 무산 타입 히드록실 함유 점착제로부터 점착층을 형성하는 단계; 및 상기 점착층에 상기 이형 필름을 합지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 글래스 비산 방지 필름은 무산 타입 히드록실 함유 점착제를 이용함으로써, 터치 스크린 패널의 ITO면의 저항변화를 최소화할 수 있으며, 아울러 필름의 들뜸 현상, 황변 현상을 예방할 수 있어, 우수한 전기적 특성 및 광학적 특성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 글래스 비산 방지 필름의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 글래스 비산 방지 필름의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 글래스 비산 방지 필름 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 글래스 비산 방지 필름 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 광학적 특성 및 전기적 특성이 우수한 글래스 비산 방지 필름 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 글래스 비산 방지 필름의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 도시된 글래스 비산 방지 필름은 위로부터, 투명 필름(110), 점착층(120) 및 이형 필름(130)을 포함한다.
투명 필름(110)은 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel)의 강화유리와 같은 글래스의 비산을 방지할 수 있도록 강도가 우수하고, 아울러 광학적 특성을 저해하지 않도록 가시광선 투과율이 87~88%, 혹은 그 이상으로 투명성이 우수한 필름이 이용된다.
이러한 투명 필름(110)으로, PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PES(polyethersulfone), PC(Poly carbonate), PP(poly propylene) 등이 1종 또는 2종 이상 포함된 필름을 제시할 수 있으며, 보다 바람직하게는 광학용 PET 필름을 제시할 수 있다.
점착층(120)은 피착면인 터치 스크린 패널의 ITO(Indium Tin Oxide)면 등에 부착을 위하여 형성되며, 투명 필름(110)의 일면(이하, 도 1을 기준으로 하부면 이라 한다)에 형성되어 있다.
이러한 점착층(120)은 투명 필름(110)의 하부면에 직접 코팅되어 형성될 수 있다. 또한 점착층(120)은 이형 필름(130)의 상부면에 미리 코팅된 후 투명 필름(110)의 하부면에 이형 필름(130)을 합지함으로써 형성될 수 있다.
본 발명에서는 점착층(120)의 형성을 위하여, 무산(acid-free) 타입의 히드록실(hydroxyl) 함유 점착제를 이용한다.
일반적인 글래스 비산 방지 필름의 경우, 점착력의 향상을 위하여, 산(acid) 성분을 가미하여 비산 방지 기능을 높였으나, 이 경우 산 성분이 터치 스크린 패널의 ITO 전극 등에 영향을 미쳐 전기적 특성을 열화시키고, 들뜸 현상 등이 발생하여 광학적 특성을 저해하였다.
그러나, 본 발명에서는 무산 타입의 히드록실 함유 점착제를 이용하여 점착층(120)을 형성한 결과, 상기와 같은 광학적, 전기적 특성 저하를 방지할 수 있었다.
이러한, 무산 타입의 히드록실 함유 점착제는 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA), 하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA) 및 광개시제를 포함할 수 있다. 이때, 상기 점착제는 2-EHA와 HEA 100 중량부에 대하여, 광개시제가 0.1~10 중량부, 그리고 첨가제가 10~20 중량부로 첨가되어 있는 것이 바람직하다.
2-EHA와 HEA는 아크릴레이트계 관능기를 가지며, 무산 타입의 점착제를 구성하는 주요 성분이다. 이 중 2-EHA는 접착력 부여가 주요 기능이고, HEA는 점착제의 고온/고습 하에서 응집력 부여가 주요 기능이다. 이들 2-EHA와 HEA는 접착 강도와 응집력 등을 고려할 때 대략 0.2:9.8 ~ 9.8:0.2 정도의 중량비로 혼합 사용할 수 있다.
광개시제는 벤조페논 등 공지의 광개시제를 제한없이 이용할 수 있다. 광개시제는 2-EHA와 HEA 합산 100 중량부에 대하여 0.1~5중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 광개시제 함량이 0.1 중량부 미만으로 첨가되면 경화 반응 시간이 길어질 수 있다. 반대로, 광개시제 함량이 5 중량부를 초과하면 미반응 광개시제가 불순물로 남을 수 있다.
첨가제는 점착제 물성 향상을 위하여 포함된다. 이러한 첨가제는 그목적에 따라서 경화 촉진제, 가소제, 분산제, 계면활성제, 대전 방지제, 소포제, 레벨링제 등이 이용될 수 있으며, 이들을 단독으로 혹은 2종 이상 혼용할 수 있다. 첨가제는 2-EHA와 HEA 합산 100 중량부에 대하여, 10~20 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 충분한 물성 향상을 위하여, 첨가제의 함량은 2-EHA와 HEA 합산 100 중량부 대비 10 중량부 이상 첨가하는 것이 좋다. 다만, 첨가제의 함량이 2-EHA와 HEA 합산 100 중량부 대비 20 중량부를 초과할 경우 점착제의 접착력을 저하시킬 수 있다.
이형 필름(130)은 점착층(120)의 하부면에 위치하여, 점착층(120)을 보호한다.
이러한 이형 필름으로는 PET 필름 등 다양한 필름을 이용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 이형을 쉽게 할 수 있도록 이형력이 10g/in 정도인 이형용 PET 필름을 제시할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 글래스 비산 방지 필름의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 투명 필름(110)의 상부면에는 하드코팅층(140)이 더 형성되어 있을 수 있다. 또한, 투명 필름(110)의 상부면 혹은 하드코팅층(140)의 상부면에는 보호 필름(150)이 더 합지되어 있을 수 있다.
하드코팅층(140)은 투명 필름(110)의 경도를 보완하고, 내오염성을 부여하는 역할을 한다.
하드코팅층(140)은 투명 필름(110)의 경도 향상을 위하여, 경화 후 연필경도가 2H 이상인 하드코팅용 조성물을 이용할 수 있으며, 이러한 조성물로는 SYNS HD-280(신스켐 제조) 등을 제시할 수 있다.
이러한 하드코팅층(140)은 1㎛ ~ 10㎛의 두께, 보다 바람직하게는 3㎛ ~ 5㎛ 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 하드코팅층(140)이 1㎛ 미만의 두께로 형성되는 경우 충분한 하드코팅 효과를 얻기 어렵다. 또한, 하드코팅층(140)이 10㎛ 두께를 초과할 경우, 하드코팅을 위한 비용 상승이 문제될 수 있다.
보호 필름(150)은 스크래치 등을 예방하는 역할을 하여, 필름의 취급성 등을 향상시킨다.
이러한 보호 필름(150)은 폴리에틸렌(PE) 필름, 폴리프로필렌(PP) 필름 등과 같은 올레핀(olefin)계 필름을 이용할 수 있으며, 또한 PET계 필름을 이용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 글래스 비산 방지 필름 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 도시된 글래스 비산 방지 필름을 제조하는 방법은 다음과 같다.
우선 가시광선 투과율이 92% 이상인 광학용 PET 필름과 같은 글래스 비산 방지용 투명 필름을 마련한다.(S310)
투명 필름의 상부면에는 하드코팅층을 형성할 수 있다. 또한 상기 투명 필름의 상부면 혹은 하드코팅층의 상부면에는 스크래치 방지용 보호 필름을 합지할 수 있다.
다음으로는 점착층이 형성된 이형 필름을 마련한다.(S320)
점착층은 이형력이 10g/in 정도인 이형 PET 필름 등과 같은 이형 필름의 상부면에 무산 타입 히드록실 함유 점착제를 도포, 건조, 경화시켜 형성할 수 있다.
투명 필름과 이형 필름이 마련된 후에는, 투명 필름의 하부면에 점착층이 위치하도록, 이형 필름을 투명 필름에 합지한다.(S330)
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 글래스 비산 방지 필름 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4에 도시된 글래스 비산 방지 필름 제조 방법은 점착층을 투명 필름 상에 직접 코팅하는 것으로, 도시된 제조 방법은 다음과 같다.
우선, 광학용 PET 필름 등과 같은 글래스 비산 방지용 투명 필름을 마련한다.(S410)
투명 필름의 상부면에는 하드코팅층을 형성할 수 있다. 또한 상기 투명 필름의 상부면 혹은 하드코팅층의 상부면에는 스크래치 방지용 보호 필름을 합지할 수 있다. 스크래치 방지용 보호 필름은 PET계 필름이나 올레핀계 필름 등이 이용될 수 있다.
다음으로, 투명 필름의 하부면에 무산 타입 히드록실 함유 점착제를도포, 건조, 경화하여 점착층을 형성한다.(S420)
다음으로, 점착층 보호를 위하여, 점착층 하부면에 이형 필름을 합지한다.(S430)
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예로, 위로부터 올레핀계 보호 필름, 연필경도 2H이며 4㎛ 두께의 하드코팅층, 투과율이 92%인 광학용 PET, 점착층 및 이형력이 10g/in인 이형 PET 필름을 갖는 글래스 비산 방지 필름을 마련하였다. 이후, 이형 필름을 제거하고 터치스크린 패널의 ITO 면에 부착하였다. 이때, 점착층은 6:4의 중량비로 포함된 2-EHA와 HEA 합산 100 중량부에 대하여, 광경화제 2 중량부 및 첨가제 15 중량부로 이루어졌으며, 첨가제는 1:1의 중량비의 분산제와 계면활성제를 이용하였다.
비교예로는 시판 중에 있는 글래스 비산 방지 필름인 P100(린텍코리아 제조)을 이용하였다.
상기 실시예 및 비교예에 따른 글래스 비산 방지 필름에 대하여 Q-UV 72시간 조사 결과, 실시예의 경우, 비교예에 비하여 색상 변화율이 3배 정도 낮게 나타났다.
또한, 실시예와 비교예에 따른 비산 방지 필름의 부착 전 후의 전기저항 상승치를 측정한 결과, 실시예에 따른 비산 방지 필름을 부착한 경우, 비교예에 따른 비산 방지 필름을 부착한 경우보다 전기저항 상승치가 훨씬 낮게 측정되었다. 즉, 비교예에 따른 글래스 비산 방지 필름의 경우 온도 60℃, 상대습도 90% 조건에서 10일 경과 후 100% 이상의 전기저항 상승치를 나타내었으나, 실시예에 따른 글래스 비산 방지 필름을 부착한 경우 전기저항 상승치가 10% 이내로 나타났다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.
110 : 투명 필름 120 : 점착층
130 : 이형 필름 140 : 하드코팅층
150 : 보호 필름

Claims (13)

  1. 글래스 비산 방지용 투명 필름;
    상기 투명 필름의 하부면에 형성되어 있는 점착층; 및
    상기 점착층을 보호하는 이형 필름;을 포함하고,
    상기 점착층은 무산(acid-free) 타입의 히드록실(hydroxyl) 함유 점착제로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 글래스 비산 방지 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무산 타입의 히드록실 함유 점착제는
    2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA), 하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA) 및 광개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 글래스 비산 방지 필름.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 점착제는
    상기 광개시제가 상기 2-EHA와 HEA 합산 100 중량부에 대하여, 0.1~5 중량부로 포함되고,
    경화 촉진제, 가소제, 분산제, 계면활성제, 대전 방지제, 소포제 및 레벨링제 중에서 1종 이상 선택되는 첨가제가 상기 2-EHA와 HEA 합산 100 중량부에 대하여, 10~20 중량부로 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 글래스 비산 방지 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 투명 필름은
    PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PES(polyethersulfone), PC(Poly carbonate) 및 PP(poly propylene) 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 글래스 비산 방지 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 투명필름의 상부면에는 하드코팅층 및 스크래치 방지용 보호 필름이 하나 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 글래스 비산 방지 필름.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하드코팅층은
    연필경도가 2H 이상인 것을 특징으로 하는 글래스 비산 방지 필름.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 하드코팅층은
    1㎛ ~ 10㎛ 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 글래스 비산 방지 필름.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 보호 필름은
    PET계 필름 또는 올레핀(olefin)계 필름인 것을 특징으로 하는 글래스 비산 방지 필름.
  9. 글래스 비산 방지용 투명 필름을 마련하는 단계;
    상부면에 무산 타입 히드록실 함유 점착제로부터 점착층이 형성된 이형 필름을 마련하는 단계; 및
    상기 투명 필름의 하부면에 상기 이형 필름을 합지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 글래스 비산 방지 필름 제조 방법.
  10. 글래스 비산 방지용 투명 필름을 마련하는 단계;
    상기 투명 필름의 하부면에 무산 타입 히드록실 함유 점착제로부터 점착층을 형성하는 단계; 및
    상기 점착층에 상기 이형 필름을 합지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 글래스 비산 방지 필름 제조 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 무산 타입의 히드록실 함유 점착제는
    2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA), 하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA) 및 광개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 글래스 비산 방지 필름 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 점착제는
    상기 광개시제가 상기 2-EHA와 HEA 합산 100 중량부에 대하여, 0.1~5 중량부로 포함되고,
    경화 촉진제, 가소제, 분산제, 계면활성제, 대전 방지제, 소포제 및 레벨링제 중에서 1종 이상 선택되는 첨가제가 상기 2-EHA와 HEA 합산 100 중량부에 대하여, 10~20 중량부로 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 글래스 비산 방지 필름 제조 방법.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 투명 필름의 상부면에 하드코팅층 및 스크래치 방지용 보호 필름 중 하나 이상을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 글래스 비산 방지 필름 제조 방법.
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