KR20130078608A - 열전사 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열전사 필름에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 광열 변환층에서 기존에 광열 변환 물질로 사용되었던 안료 또는 염료 대신에 새로운 광열 변환 물질로 탄소나노튜브를 도입함과 동시에 열전사 효율이 높고 기재 필름에 대한 부착성이 높은 광열변환층을 포함하는 열전사 필름을 제공하였다.

Description

열전사 필름{Thermal transfer film}
본 발명은 열전사 필름에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 광열 변환층에서 기존에 광열 변환 물질로 사용되었던 안료 또는 염료 대신에 새로운 광열 변환 물질로 탄소나노튜브를 도입함과 동시에 열전사 효율이 높고 기재 필름에 대한 부착성이 높은 광열 변환층을 포함하는 열전사 필름을 제공하였다.
최근 광산업, 디스플레이 산업, 반도체 산업 및 바이오 산업 등에서 제품의 박막화 및 고성능화의 요구가 증가하고 있다. 이러한 요구에 부합하기 위해서는 각각의 부품을 구성하고 있는 배선 또는 기능성 박막층이 더욱더 작고 균일한 패턴을 형성하고 있어야 한다. 이를 위한 방법 중에서도 광열 변환층을 이용하는 레이저 유도 열 전사(laser induced thermal imaging) 방법은 특정 파장의 광을 흡수하여 열로 변환시킴으로써 광열 변환층 위에 적층된 전사 재료를 리셉터에 전사시키는 방법으로 많이 사용되고 있다.
기존의 광열 변환층에서는 흡수된 광 에너지를 열 에너지로 전환시키는 광열 변환 물질로 카본 블랙과 같은 염료 또는 안료를 사용하여 왔다. 그러나, 염료와 안료는 쉽게 분해될 수 있어 광열 변환층의 수명을 저하시킬 수 있다는 문제점이 있다. 또한, 염료와 안료는 복잡한 화학 구조의 물질로서 제조 및 수급에 어려움이 있을 수 있다.
본 발명의 목적은 기존의 염료 또는 안료를 대체할 수 있는 광열 변환 물질을 포함하는 광열 변환층을 포함하는 열전사 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 특정 파장에서 OD 값이 높아 열전사 효율이 높은 열전사 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기재 필름에 대한 부착력이 높은 광열 변환층을 포함한 열전사 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점인 열전사 필름은 탄소나노튜브와 열분해 온도 450℃ 이하의 폴리머를 포함하는 조성물로 이루어진 광열 변환층을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 열전사 필름은 기재필름; 상기 기재필름 위에 적층되어 있는 광열변환층; 및 상기 광열변환층 위에 적층되어 있는 전사층을 포함할 수 있다.
본 발명은 기존의 염료 또는 안료를 대체할 수 있는 광열 전환 물질을 포함하는 광열 변환층을 포함하는 열전사 필름을 제공하였다. 본 발명은 특정 파장에서 OD 값이 높아 열전사 효율이 높은 열전사 필름을 제공하였다. 본 발명은 기재 필름에 대한 부착력이 높은 광열 변환층을 포함한 열전사 필름을 제공하였다.
도 1은 본 발명의 열분해 온도 450℃ 이하의 바인더의 열분해 온도를 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 구체예의 열전사 필름의 단면도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 구체예의 열전사 필름의 단면도를 나타낸 것이다.
100,200:열전사필름, 11,21:기재필름, 12,22:광열변환층, 13,23:전사층, 24:중간층
본 발명의 열전사 필름은 탄소나노튜브와 열분해 온도 450℃ 이하의 바인더를 포함하는 조성물로 이루어진 광열 변환층을 포함할 수 있다.
종래 광열 변환층에서 빛 에너지를 흡수하여 열로 전환하는 물질로 염료 또는 안료를 사용하여 왔다. 그러나, 염료와 안료는 복잡한 화학 구조를 갖고 있어 수급 또는 제조에 문제점이 있을 수 있고, 쉽게 분해될 수 있다. 본 발명은 광열 변환층에 있어서, 광열 변환 물질로서 염료 또는 안료 대신에 탄소나노튜브를 포함함으로써 염료 또는 안료로 인한 문제점을 해소하고 열전사 효율을 높인 것을 특징으로 한다.
탄소나노튜브는 400nm ~ 1500nm 파장의 빛 조사시 흡수한 빛 에너지를 열 에너지로 전환할 수 있어, 광열 변환 물질로 사용될 수 있다. 또한, 탄소나노튜브는 열전도율이 3000 W/m.k 이상으로 높을 뿐만 아니라 강도가 철강보다 100 배 이상 높아 쉽게 변형되거나 분해되지 않을 수 있다.
탄소나노튜브의 단면의 직경(d)에 대한 길이(L)의 비(L/d, aspect ratio)는 10 ~ 10,000이 될 수 있다. 상기 범위에서, 광열 변환층에 포함되었을 때 소량에서도 열 전사 효율이 높을 수 있다.
탄소나노튜브의 길이는 100nm 내지 100㎛가 될 수 있고, 직경은 0.5nm 내지 100nm가 될 수 있지만, 이들에 제한되지 않는다.
탄소나노튜브는 단일벽, 이중벽 또는 다중벽 구조의 탄소나노튜브, 다발형의 탄소나노튜브 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 바람직하게는, 다중벽 탄소나노튜브를 사용할 수 있다.
탄소나노튜브는 표면 개질된 탄소나노튜브를 사용할 수 있다. 탄소나노튜브는 자체 응집 현상이 있어 분산성이 떨어진다는 문제점이 있다. 따라서, 탄소나노튜브를 표면 개질시킴으로써 탄소나노튜브의 분산성을 높여 별도로 분산제를 사용하지 않고도 빛 에너지 흡수율 및 열 전사 효율을 높일 수 있다.
탄소나노튜브는 산성 용액으로 표면 개질될 수 있다. 예를 들면, 황산, 질산, 염산, 인산 또는 이들의 혼합 용액으로 탄소나노튜브를 처리함으로써 표면 개질될 수 있다. 바람직하게는, 황산과 질산의 혼합 용액을 사용할 수 있다. 표면 개질된 탄소나노튜브는 표면에 -COOH기를 포함하며, -COOH기로 인한 탄소나노튜브 간의 반발력으로 인하여 자체 응집되는 현상을 해소할 수 있다.
탄소나노튜브는 광열변환층 또는 광열변환층용 조성물 중 고형분 기준으로 5.0-30.0중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 응집 현상이 없고, 열 전환 효율을 높일 수 있으며, 최대의 열팽창 효과를 얻을 수 있다. 바람직하게는 10.0-20.0중량%, 더 바람직하게는 10.0-15.0중량%로 포함될 수 있다.
열분해 온도 450℃ 이하의 폴리머는 탄소나노튜브의 응집을 억제하면서 탄소나노튜브와 함께 열 전사를 가능하게 한다. 또한, MEK 러빙(Methyl ethyl ketone rubbing))에 의한 도막 벗겨짐 시간 평가시 도막 벗겨짐 시간이 60초 ~ 70초로서 경화가 적절하게 되어 전사층이 잘 전이되도록 할 수 있다. 바람직하게는, 열분해 온도는 400~450℃가 될 수 있다.
본 명세서에서 "열분해 온도"는 Thermogravimetric analysis(TGA)를 사용하여 N2 분위기 하에서 20℃/min 의 승온 조건으로 질량 감소를 측정하였을 때, 폴리머의 초기 무게 중 80%가 감소된 시점의 온도로 정의한다(도 1 참조).
열분해 온도 450℃ 이하의 폴리머로는 셀룰로오스 에스테르계 폴리머 또는 이를 포함하는 혼합물이 될 수 있다. 셀룰로오스 에스테르계 폴리머로는 셀룰로오스의 히드록시기를 에스테르화한 단량체의 폴리머를 포함할 수 있다. 예를 들면, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 포메이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부티레이트, 셀룰로오스 벤조에이트, 셀룰로오스 프탈레이트, 셀룰로오스 토실레이트 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 단량체를 중합한 폴리머를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
셀룰로오스 에스테르계 폴리머의 중량평균분자량은 20,000-200,00g/mol이 될 수 있다. 상기 범위에서, 탄소나노튜브의 분산 및 분산 안정성을 높이고, 기재 필름에 습식 코팅 시 좋은 wetting 효과를 가질 수 있다.
열분해 온도 450℃ 이하의 폴리머는 광열변환층용 조성물 중 고형분 기준으로 10.0-25.0중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 열 전사 효율을 높일 수 있고, 기재 필름에 대한 광열 변환층의 부착력을 증진시킬 수 있다.
광열 변환층은 탄소나노튜브 및 열분해 온도 450℃ 이하의 폴리머 이외에, 바인더 및 광중합 개시제를 더 포함하는 광열 변환층용 조성물로 이루어질 수 있다.
바인더는 기재필름 및 유기 EL 등을 포함하는 전사 재료에 대한 부착 성분으로 작용할 수 있다.
바인더는 자외선 경화형 수지, 다관능 모노머 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
자외선 경화형 수지는 페놀 수지, 폴리비닐부티르 수지, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 아세탈, 폴리비닐리딘 염화물, 셀룰로스 에테르 및 에스테르, 니트로셀룰로스, 폴리카보네이트, 폴리알킬(메타)아크릴레이트계, 에폭시 (메타)아크릴레이트계, 에폭시계, 우레탄계, 에스테르계, 에테르계, 알키드계, 스피로아세탈계, 폴리부타디엔계, 폴리티올폴리엔계, 다가 알코올 등의 다관능 화합물의 (메타)아크릴레이트 수지, 및 아크릴계로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
다관능 모노머는 2관능 이상 바람직하게는 3관능 이상의 모노머를 포함할 수 있다. 예를 들면, 다관능 모노머는 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머 및 불소 변성 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 될 수 있다.
다관능 모노머의 구제척인 예로는 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 비스페놀A디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판펜타(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 헥사(메타)아크릴레이트, 노볼락에폭시디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머 및 상기 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머에 불소 변성이 부여된 불소 변성 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머로부터 선택되는 1종 이상이 될 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
바인더는 고형분 기준으로 광열변환층용 조성물 중 50.0-80.0중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 안정적인 광열변환층의 매트릭스를 형성할 수 있다. 바람직하게는 55.0-75.0 중량%로 포함될 수 있다.
광중합 개시제는 열전사 필름에서 광열 변환층 형성용 조성물에 포함되어 자외선 조사시 바인더를 경화시킴으로써 열전사 필름의 경도를 높일 수 있다.
광중합 개시제는 종래 통상적으로 사용되는 공지의 광중합 개시제를 사용할 수 있다. 예를 들면, 모노 아크릴 포스핀 옥시드계를 사용할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
광중합 개시제는 고형분 기준으로 광열 변환층용 조성물 중 1.0-10.0 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 경도가 충분하게 나올 수 있고, 미반응 광중합 개시제가 불순물로 남지 않아 광열 변환층의 경도가 저하되지 않는다. 바람직하게는 2.0-4.0 중량%로 포함될 수 있다.
광열변환층용 조성물은 분산제를 더 포함할 수 있다.
분산제는 통상적으로 알려진 분산제를 사용할 수 있다. 예를 들면, 분산제는 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리피롤 및 그 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 전도성 중합체; 폴리페닐렌, 폴리(페닐렌비닐렌), 폴리플루오렌, 폴리(3,4-이 치환 티오펜), 폴리벤조티오펜, 폴리이소티아나프텐, 폴리피롤, 폴리푸란, 폴리피리딘, 폴리-1,3,4-옥사디아졸, 폴리아줄렌, 폴리셀레노펜, 폴리벤조푸란, 폴리인돌, 폴리피리다진, 폴리파이렌, 폴리아릴아민, 및 그 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 반전도성 중합체; 또는 폴리비닐아세테이트 및 그의 공중합체를 사용할 수 있지만, 이들에 제한되지 않는다.
분산제는 고형분 기준으로 광열변환층용 조성물 100중량부에 대하여 0.01-3중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.1-1중량부로 포함될 수 있다.
광열 변환층은 탄소나노튜브의 열 전사 효율에 영향을 주지 않는 범위 내에서, 광열 변환 물질로 염료, 안료 또는 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다. 이러한 염료, 안료 또는 이들의 혼합물은 400 ~ 1500nm 파장의 빛 조사시 흡수한 빛 에너지를 열 에너지로 전환할 수 있는 것이라면 제한되지 않는다.
예를 들면, 염료 또는 안료는 디임모늄계 염료, 금속-착물계 염료, 나프탈로시아닌계 염료, 프탈로시아닌계 염료, 폴리메틴계 염료, 안트라퀴논계 염료, 포르피린계 염료, 금속-착물 형태를 갖는 시아닌계 염료, 카본블랙 안료, 금속산화물 안료, 금속황화물 안료, 흑연 안료 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
광열 변환층은 두께 1-10㎛가 될 수 있다. 상기 범위 내에서, 효율적으로 열전사가 가능할 수 있다. 바람직하게는, 두께 2-5㎛가 될 수 있다.
광열 변환층은 광열 변환층용 조성물을 기재필름에 도포하고 건조시킨 다음 경화시켜 제조할 수 있다. 경화 조건은 100-500mJ/cm2으로 경화시킬 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 열전사 필름은 기재 필름 위에 광열 변환층이 적층되어 있고 광열 변환층 위에 전사층이 적층된 구조로 되어 있다. 도 2는 본 발명의 일 구체예에 따른 열전사 필름을 나타낸 것이다. 도 2에 따르면, 열전사 필름(100)은 기재필름(11), 기재필름 위에 적층된 광열 변환층(12) 및 광열 변환층 위에 적층된 전사층(13)을 포함할 수 있다.
전사층은 전사 재료를 포함하고 전사 재료로는 유기 EL 등을 포함할 수 있다. 전사층이 특정 패턴을 갖는 리셉터의 표면에 접촉된 상태에서 특정 파장의 레이저가 조사됨으로써 광열 변환층이 광 에너지를 흡수하여 열을 발생시킴으로써 팽창되고, 패턴에 상응하도록 전사층의 전사 재료가 리셉터에 열전사되게 된다.
기재필름은 인접한 광열 변환층과의 부착성이 좋고, 광열 변환층 및 그 이외의 다른 층간의 온도 전달을 제어할 수 있는 것을 사용할 수 있다.
기재필름은 특별히 제한되지 않지만, 투명성이 있는 고분자 필름이라면 특별히 제한되지 않는다. 폴리에스테르계, 폴리아크릴계, 폴리에폭시계, 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계 및 폴리스티렌계 고분자 필름으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. 기재필름으로는 폴리에스테르계 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트 필름을 주로 사용할 수 있다.
기재필름의 두께는 10-500㎛가 될 수 있다. 바람직하게는 30-500㎛, 더 바람직하게는 40-100㎛가 될 수 있다.
전사층은 전사 재료를 리셉터로 전사하기 위한 하나 이상의 층을 포함할 수 있다. 이들은 전계 발광 재료 또는 전기적으로 활성인 재료를 포함하는 유기, 무기, 유기 금속성 및 다른 기타 재료를 이용하여 형성될 수 있다.
전사층은 증발, 스퍼터링 또는 용매 코팅에 의해 균일한 층으로 코팅되거나, 또는 디지털 인쇄, 리소그래피 인쇄 또는 증발 또는 마스크를 통한 스퍼터링을 사용하여 패턴으로 인쇄됨으로써, 광열 변환층 위에 형성된다.
본 발명의 열전사 필름에서 광열 변환층과 전사층 사이에는 중간층(interlayer)이 더 적층될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 구체예에 따른 열전사 필름을 나타낸 것이다. 도 3에 따르면, 열전사 필름(200)은 기재필름(21), 기재필름 위에 적층된 광열 변환층(22) 및 광열 변환층 위에 적층된 중간층(24), 중간층 위에 적층된 전사층(23)을 포함할 수 있다. 중간층은 전사층의 전사되는 재료의 손상 및 오염을 최소화하기 위해 사용될 수 있고, 전사층의 전사 재료의 뒤틀림을 감소시킬 수도 있다. 또한, 중간층은 광열 변환층에 대한 전사층에 부착을 좋게 하고 리셉터에서 패턴이 형성된 부분 및 패턴이 형성되지 않은 부분의 전사층의 해제를 제어할 수 있다.
중간층은 중합체 필름, 금속층, 무기층(무기 산화물(예를 들면 실리카, 티타니아, 및 다른 금속 산화물)의 졸-겔 증착된 층 및 기상 증착된 층), 및 유기/무기 복합층을 포함한다. 유기 재료로는 열경화성 및 열가소성 재료 모두를 포함할 수 있다.
또한, 상기 중간층에 경화성 불소계 화합물, 경화성 실록산계 화합물 또는 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 열전사 필름에서 광열 변환층과 전사층 사이 또는 중간층과 전사층 사이에는 전사향상층이 더 적층될 수 있다.
전사향상층은 표면 에너지가 25dyne/cm 이하가 될 수 있다.
본 발명의 전사향상층은 열전사필름과 유기발광물질 간의 접착력을 낮춤으로써, 유기발광물질의 열전사 후 열전사 필름의 peeling 과정에서 발생되는 유기발광물질의 일부 또는 전부의 뜯김 현상을 방지할 수 있다. 바람직하게는 14-25dyne/cm, 더 바람직하게는 14-18dyne/cm가 될 수 있다.
표면 에너지는 표면에너지 값을 측정하고자 하는 기재 표면 즉 전사향상층에 물방울(또는 n-Hexadecane)을 떨어뜨린 후 기재 표면과 물방울이 이루는 각을 측정할 수 있다. 또는 표면에너지 값을 알고 있는 물질(예를 들면, ACCU DYNE TEST)을 표면에너지 값을 측정하고자 하는 기재 표면에 도포하여 Wetting 특성을 상대 비교하는 방법으로 측정할 수 있다.
전사향상층은 80도 이상의 물 접촉각을 가질 수 있다. 상기 범위 내에서 유기발광물질의 열전사 및 패터닝 이후 발생하는 유기발광물질의 뜯김 현상을 방지할 수 있다. 바람직하게는 88-180도, 더 바람직하게는 95-180도, 가장 바람직하게는 95-110도의 물 접촉각을 가질 수 있다.
전사향상층은 25도 이상의 n-헥사데칸 접촉각을 가질 수 있다. 상기 범위 내에서 유기발광물질의 열전사 및 패터닝 이후 발생하는 유기발광물질의 뜯김 현상을 방지할 수 있다. 바람직하게는 30-180도, 더 바람직하게는 35-90도, 가장 바람직하게는 35-60도의 n-헥사데칸 접촉각을 가질 수 있다.
전사향상층은 10-100nm의 두께를 가질 수 있다. 상기 범위 내에서 최대의 표면에너지 감소 및 유기발광물질과의 접착력 감소효과를 가질 수 있다.
전사향상층은 자외선 경화성 수지; 경화성 불소계 화합물, 경화성 실록산계 화합물 또는 이들의 혼합물; 및 광중합 개시제를 포함하는 조성물로 형성될 수 있다.
바람직하게는, 전사향상층은 불소 변성 자외선 경화성 수지; 경화성 불소계 화합물; 및 광중합 개시제를 포함하는 조성물로 형성될 수 있다.
전사향상층용 조성물은 고형분 기준으로 불소 변성 자외선 경화성 수지 50-80중량%; 경화성 불소계 화합물 19-40중량%; 및 광중합 개시제 1-10중량%를 포함하여 조성물로 형성되고, 광열변환층 또는 중간층 위에 형성될 수 있다.
전사향상층은 전사향상층용 조성물을 광열변환층 또는 중간층 위에 도포하고 50-130℃에서 1-10분 동안 건조시킨 후, 100-1000mJ/cm2의 광량으로 경화시켜 제조할 수 있지만, 이들에 제한되지 않는다.
본 발명의 열전사 필름은 OLED 컬러 패터닝용 열전사 필름으로 사용될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
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.
제조예 : 탄소나노튜브 전처리 및 표면 개질
(1)탄소나노튜브(다중벽 탄소나노튜브, 순도:97%) 10g과 35% HCl 수용액 90ml를 혼합하고 1시간 동안 25℃에서 교반한다. 교반한 후 탈이온수 100ml를 첨가하여 혼합액을 제조한다. 공극 지름 2㎛의 셀룰로오스 필터를 사용하여 혼합액을 여과한다. 여과된 탄소나노튜브를 500℃에서 1시간 동안 가열처리하여 전처리된 탄소나노튜브를 얻는다.
(2)전처리된 탄소나노튜브 10g, 95% 황산 수용액과 65%의 질산 수용액의 혼합물 90ml(부피비; 60:30)를 혼합하고 140℃에서 5분 동안 유지한 후 상온 으로 식힌다. 산 천리한 탄소나노뉴브를 공극 지름 2㎛의 셀룰로오스 필터를 사용하여 혼합액을 3회 여과한다. 얻은 탄소나노튜브를 탈이온수 90ml와 혼합하고 초음파 장치를 이용하여 분산시킨다.
(3)얻은 탄소나노튜브에 대하여, FT-IR로 확인한 결과 3500~3200cm-1에서 카르복시산의 -OH 피크, 1750~1700cm-1에서 CO 피크, 1300cm-1에서 CO 피크가 나타남을 확인하였다. 그 결과 탄소나노튜브가 -COOH기로 표면 개질되었음을 확인하였다.
하기 실시예와 비교예에서 사용된 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.
(A)탄소나노튜브로 상기 제조예에서 표면 개질시킨 탄소나노튜브
(B)바인더로
(B1)자외선 경화성 수지: CN117(Epoxyacrylate, Sartomer)
(B2)다관능 모노머: SR351(3관능 모노머, Sartomer)
(C)열분해 온도 450℃ 이하의 폴리머로 셀룰로오스 에스테르계 폴리머(cellulose acetate butyrate, CAB-551-0.01, Eastman사)
(D)광중합 개시제: Darocur TPO(BASF)
(E)디임모늄계 염료 : PANAX 1085(욱성화학)
(F)기재필름으로 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET, Toyobo의 A4300, 두께 75㎛)을 사용하였다.
실시예 1
메틸에틸케톤 55.8g과 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 18.07g의 용제에, 자외선 경화성 수지 39.24g, 다관능 모노머 26.27g, 및 셀룰로오스 에스테르계 폴리머 17.48g을 넣고 30분 동안 교반하였다. 교반 후, 표면 개질된 탄소나노튜브 13.86g을 투입하고 30분 동안 교반하였다. 광중합 개시제 3.15g을 투입하고 30분 동안 더 교반하여, 광열 변환층 형성용 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 wired bar coater No.7을 사용하여 기재 필름 위에 도포한 후 80℃ 오븐에서 2분 동안 건조시켰다. 질소 분위기 하에서 300mJ/cm2으로 경화시켜 도막 두께 2.8㎛의 필름을 제조하였다.
실시예 2-3
상기 실시예 1에서 각 성분의 함량을 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 필름을 제조하였다.
비교예 1-2
상기 실시예 1에서 각 성분의 함량을 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 필름을 제조하였다.
실험예
상기 제조한 필름에 대해 하기의 물성을 평가하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
(1)OD(optical density) 값: 도막 두께 2.8㎛의 광열 변환층에 대해 1064nm에서 Perkin Elmer Lambda 950 UV-VIS spectrometer를 사용하여 OD(optical density) 값을 측정한다.
(2)MEK 러빙: MEK 러빙은 광열 변환층 표면이 얼마만큼 경화되었는지 여부를 평가하는 것이다. 도막 두께 2.8㎛ 광열 변환층에 대해 MEK 3ml를 광열 변환층 코팅 표면에 뿌린다. 10초마다 도막의 벗겨짐을 확인하고, 도막이 벗겨질 때까지의 시간을 기록한다. 도막이 벗겨지는 시간이 60초 ~ 70초일 때 경화 조건이 적절하여 광열 변환층 위에 전사층이 적층될 경우 전이가 잘 될 수 있다.
실시예 비교예
1 2 3 1 2
(A) 13.86 13.66 13.76 13.92 -
(B) (B1) 39.24 43.17 35.34 49.73 36.57
(B2) 26.27 29.7 23.65 33.28 24.48
(C) 17.48 10.3 24.24 - 16.29
(D) 3.15 3.17 3.01 3.07 3.09
(E) - - - - 19.57
OD 값 1.20 1.18 1.19 0.98 1.02
MEK rubbing
(초)		 60 70 60 100 60
상기 표 1에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 광열 변환층은 기존의 염료를 포함하는 광열 변환층(비교예 2) 대비 동일 파장에서 더 높은 OD값을 나타내어 전사 효율이 높고, MEK 러빙에 의한 도막 벗겨짐 시간이 60초 ~ 70초로 경화가 적절하게 되어 전사층이 잘 전이될 수 있다. 반면에, 비교예 1과 같이 셀룰로오스계 에스테르계 폴리머를 포함하지 않는 조성물로 형성될 경우, 광열 변환층의 경화가 너무 잘 되어 빛을 조사하더라도 부풀음 현상이 일어나지 않아 전사층이 패턴을 잘 형성할 수 없다.

Claims (18)

  1. 탄소나노튜브 및 열분해 온도 450℃ 이하의 폴리머를 포함하는 조성물로 이루어진 광열 변환층을 포함하는 열전사 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 -COOH기로 표면 개질된 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 상기 조성물 중 고형분 기준으로 5.0-30.0중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 단일벽, 이중벽, 다중벽 탄소나노튜브 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
  5. 제1항에 있어서, 상기 폴리머는 셀룰로오스 에스테르계 폴리머인 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
  6. 제1항에 있어서, 상기 폴리머는 상기 조성물 중 고형분 기준으로 10.0- 25.0중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
  7. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 바인더 및 광중합 개시제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
  8. 제1항에 있어서, 상기 바인더는 자외선 경화형 수지, 다관능 모노머 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
  9. 제7항에 있어서, 상기 조성물은 상기 바인더 50.0-80.0중량%, 탄소나노튜브 5.0-30.0중량%, 열분해 온도 450℃ 이하의 폴리머 10.0-25.0중량%, 및 광중합 개시제 1.0-10.0중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
  10. 제1항에 있어서, 상기 광열 변환층은 염료, 안료 또는 이들의 혼합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
  11. 기재필름;
    상기 기재필름 위에 적층되어 있는 제1항의 광열변환층; 및
    상기 광열변환층 위에 적층되어 있는 전사층을 포함하는 열전사 필름.
  12. 제11항에 있어서, 상기 광열변환층과 전사층 사이에 중간층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
  13. 제11항에 있어서, 상기 광열변환층과 상기 전사층 사이에 표면 에너지가 25dyne/cm 이하인 전사향상층이 더 적층된 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
  14. 제12항에 있어서, 상기 중간층과 상기 전사층 사이에 표면 에너지가 25dyne/cm 이하인 전사향상층이 더 적층된 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 전사향상층은 80도 이상의 물 접촉각을 갖는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
  16. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 전사향상층은 25도 이상의 n-헥사데칸 접촉각을 갖는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
  17. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 전사향상층은 자외선 경화성 불소계 화합물, 자외선 경화성 실록산계 화합물 또는 이들의 혼합물을 포함하는 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
  18. 제17항에 있어서, 상기 조성물은 자외선 경화성 수지, 다관능 모노머 및 광중합 개시제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
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