KR20140086146A - 모바일 기기용 비산방지필름 - Google Patents

모바일 기기용 비산방지필름 Download PDF

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KR20140086146A
KR20140086146A KR1020120156279A KR20120156279A KR20140086146A KR 20140086146 A KR20140086146 A KR 20140086146A KR 1020120156279 A KR1020120156279 A KR 1020120156279A KR 20120156279 A KR20120156279 A KR 20120156279A KR 20140086146 A KR20140086146 A KR 20140086146A
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Abstract

연필경도가 HB 내지 5H이고, 표면 수접촉각이 50 내지 100°의 범위 이내이고, 내굴곡성이 5 내지 20㎜의 범위를 가지는 하드코팅층과, 커버글래스에 대한 박리력이 1000 내지 1500gf/25㎜인 점착층을 포함하여 공정 중 스크래치 방지성이 우수하며, 낮은 접촉각으로 인해 인쇄 시 인쇄층과 하드코팅층과의 밀착력이 우수하며, 스마트폰 및 태블릿 PC등 모바일 기기용으로 특화된 비산방지필름이 기술된다.

Description

모바일 기기용 비산방지필름{ANTISCATTERING FILM FOR MOBILE DEVICE}
본 발명은 모바일 기기용 비산방지필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연필경도가 HB 내지 5H이고, 표면 수접촉각이 50 내지 100°의 범위 이내이고, 내굴곡성이 5 내지 20㎜인 하드코팅층과, 커버글래스에 대한 박리력이 1000 내지 1500gf/25㎜인 점착층을 포함하여 공정 중 스크래치 방지성이 우수하며, 낮은 접촉각으로 인해 인쇄 시 인쇄층과 하드코팅층과의 밀착력이 우수하며, 스마트폰 및 태블릿 PC등 모바일 기기용으로 특화된 비산방지필름에 관한 것이다.
본 발명은 현재 이슈가 되고 있는 모바일 기기에 관한 것으로, 특히 스마트폰 및 태블릿 PC의 커버글래스에 접착되어 커버글래스 파손 시 비산을 방지하는 방지필름에 관한 것이다.
근래, 스마트폰 및 태블릿 PC 등의 모바일 기기 보급이 급속도로 확대되고 있으며, 그에 따라 소비자들의 요구사항도 점점 고급화되어 가고 있다. 특히, 소프트웨어부터 하드웨어에 이르기까지 그러한 요구사항에 부응하고자 나날이 발전을 거듭하고 있다.
고급화의 하나의 전략으로, 하드웨어 부분의 경우, 화면의 대형화가 되어 가고, 디자인 요소의 가미를 통해 제조사 마다 독특한 이미지를 구축하는 고급화 전략을 취하고 있다. 이러한 모바일 기기의 하드웨어, 특히 디스플레이는 소프트웨어, 즉 컨텐츠가 발전함에 따라 다양한 컨텐츠를 넓고 선명한 화면에서 시청하고자 하는 소비자의 욕구에 부응하여 손에서 자유롭게 취급할 수 있는 범위 내에서 점차 대형화되어가고 있는 추세이다.
하지만 이러한 모바일 기기의 대형화는 넓고 선명한 화면을 제공하여 소비자의 욕구를 충족시킬 수 있는 반면에, 기존의 소형 모바일 기기에 비해 파지감(grip)이 저하되고, 커버글래스의 면적이 넓어짐에 따라 파손의 우려가 커지게 되었다. 따라서, 파손 시 커버글래스의 비산을 방지할 필요성이 생겼으며, 이를 위한 장치로 커버글래스 뒷면에 비산방지필름을 부착하기도 한다.
고급화의 다른 하나의 전략으로, 디자인 요소의 가미를 들 수 있다. 기존의 모바일 기기의 디스플레이에서와 같이 유리에 직접 가미하는 것에서 벗어나, 비산방지필름에 디자인적 요소를 구현하기도 한다. 이렇게 함으로써 유리에 직접 구현하기 힘든 디자인 요소를 가미할 수 있게 됨으로써 모바일 기기의 고급화 전략을 꾀하고 있다.
이와 같은 비산방지필름은 디자인 요소 가미, 커버글래스 합지 등 다양한 공정을 거치면서 다양한 문제가 발생할 수 있으며, 그 중의 하나가 스크래치 문제이다. 이를 억제하기 위해서는 고경도 특성과 내스크래치 특성이 요구되지만 동시에 용이한 취급성을 위하여 내굴곡성 또한 요구된다.
이와 더불어 상기 비산방지필름은 커버글래스 뒷면에 부착이 되어야 하므로 뛰어난 접착특성이 요구된다.
따라서 이러한 요구조건들을 만족시킬 수 있으며, 특히 모바일 기기에 특화된 모바일 기기용 비산방지필름에 대한 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 경도가 우수하여 공정 중 발생가능한 스크래치로부터 필름을 보호하고, 커버글래스와 단단하게 결합하여 커버글래스 파손 시 유리조각의 비산을 방지할 수 있는 모바일 기기용 비산방지필름을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 모바일 기기용 비산방지필름은 기재필름의 일면에 적층되는 하드코팅층 및 상기 기재필름의 타면에 적층되는 점착층을 포함하여 이루어지되, 상기 하드코팅층은 자외선 경화형 수지 혼합물 100중량부에 대하여 광중합 개시제 0.1 내지 5중량부를 포함하는 하드코팅 조성물을 광경화시켜 수득되며, 연필경도가 HB 내지 5H이고, 표면 수접촉각이 50 내지 100°의 범위 이내이고, 내굴곡성이 5 내지 20㎜이고, 상기 점착층은 가교가능한 관능기를 갖는 단량체와 가교가능한 관능기를 갖지 않는 단량체의 공중합체 100중량부에 대하여 경화제 1 내지 10중량부를 포함하는 점착 조성물을 경화시켜 수득되며, 커버글래스에 대한 보다 상세하게는 연필경도가 HB 내지 5H이고, 표면 수접촉각이 50 내지 100°의 범위 이내이고, 내굴곡성이 5 내지 20㎜인 하드코팅층과, 커버글래스에 대한 박리력이 1000 내지 1500gf/25㎜인 것을 특징으로 한다.
상기 하드코팅층은 0.5 내지 15㎛의 범위 이내의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
상기 하드코팅 조성물 중의 상기 자외선 경화형 수지 혼합물은 (메타)아크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지, 올레핀 수지 및 폴리이미드 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 골격구조를 포함하는 수지에, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트 및 디트리메틸올프로판 테트라(메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 다관능성 모노머; 또는 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머 및 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트 올리고머로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 다관능성 올리고머;가 혼합되어 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 점착층은 1 내지 50㎛의 범위 이내의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
상기 점착 조성물 중의 가교가능한 관능기를 포함하는 단량체는 수산기, 카르복시기, 아미노기 또는 아미드기를 포함하는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이고; 상기 가교가능한 관능기를 포함하지 않는 단량체로는 에스테르 부분의 알킬기의 탄소수가 1 내지 20인 (메타)아크릴산 에스테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이고; 그리고 가교가능한 경화제는 이소시아네이트계, 옥사졸린계, 에폭시계, 카볼닐이미드계 및 멜라민계로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
상기 가교가능한 관능기를 포함하는 단량체는 (메타)아크릴산 2-히드록시에틸, (메타)아크릴산 2-히드록시 프로필, (메타)아크릴산 3-히드록시 프로필, (메타)아크릴산 2-히드록시부틸, (메타)아크릴산 3-히드록시부틸, (메타)아크릴산 4-히드록시부틸 등의 (메타)아크릴산 히드록시 알킬 에스테르; (메타)아크릴아미드, N-메틸(메타)아크릴아미드, N-메틸올(메타)아크릴아미드 등의 아크릴 아미드류; (메타)아크릴산 모노메틸 아미노 에틸, (메타)아크릴산 모노알킬 아미노 에스테르; 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 말레인산, 이타콘산, 시트라콘산 등의 에틸렌성 불포화 카르복시산 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
상기 가교가능한 관능기를 포함하지 않는 단량체는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 미리스틸(메타)아크릴레이트, 팔미틸(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 플라스틱 기재필름의 일면에 하드코팅층을 형성하는 것에 의하여 내스크래치성과 내굴곡성을 부여하여 공정성을 확보하였으며, 상기 플라스틱 기재필름의 다른 일면에 점착층을 형성시켜 커버글래스에 접착하여 커버글래스 파손 시 파편의 비산을 방지할 수 있도록 함으로써 전면이 유리로 구성된 스마트폰 및 태블릿 PC 등과 같은 모바일 기기용 비산방지필름을 제공하는 효과가 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.
본 발명에 따른 모바일 기기용 비산방지필름은 기재필름의 일면에 적층되는 하드코팅층 및 상기 기재필름의 타면에 적층되는 점착층을 포함하여 이루어지되, 상기 하드코팅층은 자외선 경화형 수지 혼합물 100중량부에 대하여 광중합 개시제 0.1 내지 5중량부를 포함하는 하드코팅 조성물을 광경화시켜 수득되며, 연필경도가 HB 내지 5H이고, 표면 수접촉각이 50 내지 100°의 범위 이내이고, 내굴곡성이 5 내지 20㎜이고, 상기 점착층은 가교가능한 관능기를 갖는 단량체와 가교가능한 관능기를 갖지 않는 단량체의 공중합체 100중량부에 대하여 경화제 1 내지 10중량부를 포함하는 점착 조성물을 경화시켜 수득되며, 커버글래스에 대한 보다 상세하게는 연필경도가 HB 내지 5H이고, 표면 수접촉각이 50 내지 100°의 범위 이내이고, 내굴곡성이 5 내지 20㎜인 하드코팅층과, 커버글래스에 대한 박리력이 1000 내지 1500gf/25㎜인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 비산방지필름의 구성물질로서의 상기 기재필름, 특히 플라스틱 기재필름은 고투명한 것이면 특별히 제한되지 않으나, 광학특성을 고려하여 기재필름의 두께가 10 내지 300㎛인 것이 바람직하며, 특히 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 폴리프로필렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르필름으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 플라스틱 기재필름은 구조적으로 2층 이상 적층구조의 복합체 필름이 사용될 수 있으며, 복합체 필름으로는 내층부에 실질적으로 입자를 함유하지 않고, 표층부에 입자를 함유하는 복합체 필름; 내층부에 조대입자를 갖고, 표층부에 미세입자를 함유하는 복합체 필름; 및 내층부가 미세한 기포를 함유한 층을 갖는 복합체 필름; 등이 사용될 수 있으며, 상기 복합체 필름은 내층부와 표층부를 구성하는 고분자가 화학적으로 이종 또는 동종일 수 있다. 이때, 상기 플라스틱 기재필름은 하드코팅층과의 밀착성 향상을 목적으로 표면처리를 실시할 수 있으며, 표면처리의 바람직한 일례로는 화학적 처리, 기계적 처리, 코로나 방전 처리, 고주파 처리, 활성 플라즈마 처리 등이 있으며, 화학적 처리, 글로우 방전처리, 자외선(UV) 처리가 보다 바람직하며, 특히 화학적 처리를 실시한 플라스틱 기재필름은 표면의 광 반사율을 감소시켜 필름의 광 투과율을 증가시키므로 광학용으로 사용하기에 적합하다.
상기 하드코팅층은 상기 하드코팅 조성물을 코팅하고 경화, 특히 광경화시켜서 형성되는 것이며, 상기 하드코팅 조성물로는 자외선 경화형 수지 혼합물로서 자외선 경화형 수지에 경화도를 향상시키기 위한 다관능성 모노머 또는 다관능성 올리고머가 혼합된 것이 바람직하게 사용된다.
상기 자외선 경화형 수지는 (메타)아크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지, 올레핀 수지 및 폴리이미드 수지를 골격구조에 포함하는 것이 바람직하며, 상기 수지의 반복단위 수가 3 내지 10인 중합체 올리고머가 사용된다. 보다 구체적으로는, (메타)아크릴 수지를 골격구조에 포함하는 수지로서는 (메타)아크릴 모노머를 중합 또는 공중합한 수지, (메타)아크릴 모노머와 다른 에틸렌성 불포화 이중결합을 갖는 모노머를 공중합한 수지가 있으며, 폴리우레탄 수지를 골격구조에 포함하는 수지로는 분자쇄 중에 우레탄 결합을 포함하는 수지가 있다. 또한, 상기 폴리에스테르 수지를 골격 구조에 포함하는 수지는 분자쇄 중에 에스테르 결합을 포함하는 수지로서 불포화 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등이 있으며, 상기 폴리에테르 수지를 골격 구조에 포함하는 수지는 분자쇄 중에 에테르 결합을 포함하는 수지로서 폴리에틸렌 글라이콜, 폴리프로필렌 글라이콜, 폴리테트라메틸렌 글라이콜 등이 있다. 또한, 상기 올레핀 수지를 골격 구조에 포함하는 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌과 프로필렌 공중합체, 에틸렌과 아세트산비닐 공중합체, 아이오노머, 에틸렌과 비닐알코올 공중합체, 에틸렌과 염화비닐 공중합체 등이 있으며, 상기 폴리이미드 수지를 골격 구조에 포함하는 수지는 분자쇄 중에 이미드 결합을 포함하는 수지로서 상기 골격구조의 2종 이상으로 이루어지는 공중합체 또는 상기 골격 구조와 그 이외의 모노머로 이루어지는 공중합체일 수 있다.
상기 다관능성 모노머 및 다관능성 올리고머는 조성물의 경화도를 높이기 위한 것으로 관능기가 3개 이상 포함된 다작용인 것이 바람직하다. 상기 다관능성 모노머는 (메타)아크릴레이트와 다가 알코올과의 탈 알코올 반응물이 사용될 수 있으며, 구체적으로 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트 및 디트리메틸올프로판 테트라(메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이 바람직하다. 상기 다관능성 올리고머는 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리에스테르(메타)아크릴레이트 올리고머이고, 상기 다관능성 올리고머는 1종 이상 또는 상기 올리고머와 이종의 모노머로 이루어진 공중합체가 사용될 수 있으며, 또한 반복 단위가 3 내지 10이며, 중량 평균 분자량 8,000 미만인 저분자량물과 공중합하여 사용될 수 있다.
본 발명에서 적용되는 광중합 개시제는 특별히 한정되지 않으나, 벤조페논류, 아세트페논류, 히드록시사이클로헥실페닐케톤, 티옥산톤류, 디벤질디설파이트, 디에틸옥사이드, 트리페닐비이미다졸 및 이소프로필-N,N-메틸아미노벤조에이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이 사용될 수 있다. 상기 광중합 개시제는 상기 자외선 경화형 수지 혼합물 100중량부를 기준으로 0.1 내지 5중량부의 범위 이내의 양으로 사용될 수 있으며, 상기 광중합 개시제의 사용량이 0.1중량부 미만으로 되는 경우, 반응이 원활히 진행되지 않아 충분한 경화가 일어나지 않는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 5중량부를 초과하는 경우, 반응에 참여하지 않은 개시제가 존재하여 장시간 방치할 경우, 개시제의 표면으로의 석출 혹은 하드코팅층의 특성의 변화와 같은 문제점이 있을 수 있다.
상기 하드코팅층은 연필경도가 HB 내지 5H이고, 표면 수접촉각이 50 내지 100°의 범위 이내이고, 그리고 내굴곡성이 5 내지 20㎜이다. 상기 연필경도가 HB 미만일 경우, 공정 중 스크래치에 취약한 문제점이 있을 수 있고, 5H를 초과하는 경우, 휨에 의한 표면 크랙이 발생하는 문제점이 있을 수 있다. 상기 하드코팅층의 표면 수접촉각이 50°미만으로 되는 경우 표면이 쉽게 오염될 수 있고, 반대로 100°를 초과하는 경우, 잉크 코팅층과의 밀착력이 저하될 수 있다. 상기 하드코팅층의 내굴곡성이 5mm 미만이 되려면 코팅층의 경도를 일정 수준 이하로 낮추어야 하는데 대체적으로 HB 이하의 경도를 나타내므로 경도를 확보할 수 없게 되는 문제점이 있을 수 있고, 20mm를 초과하는 경우, 크랙이 발생할 가능성이 높아지는 문제점이 있을 수 있다.
상기 하드코팅층은 플라스틱 기재필름 상에 하드코팅 조성물을 도포 후, 경화에 의해 형성되는 것으로, 자외선, 전자선 및 방사선(α선, β선, γ선 등)등 아크릴계 비닐기를 중합시키는 전자파가 적용될 수 있으며, 산업적으로 자외선이 간편해서 바람직하다.
상기 하드코팅층은 용도에 따라 두께가 결정되며, 통상 0.5 내지 15㎛의 범위 이내의 두께를 갖는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1 내지 7㎛의 범위 이내가 될 수 있다. 상기 하드코팅층의 두께가 0.5㎛ 미만인 경우에는 충분히 경화되어 있어도 두께가 너무 얇기 때문에 표면경도가 충분하지 않아 하드코팅층이 손상되거나 내스크래치성이 저하되는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 15㎛를 초과하는 경우, 굽힘 등의 응력에 의해 하드코팅층에 크랙이 생기는 문제가 있어서 내굴곡성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
상기 점착층은 상기 점착 조성물을 코팅 및 경화시키는 것에 의해 형성되는 것이며, 상기 점착 조성물은 가교가능한 관능기를 가지는 단량체와 가교가능한 관능기를 가지지 않는 단량체 2종 이상의 공중합체 및 가교가능한 경화제로 이루어짐을 특징으로 한다. 상기한 바와 같은 가교가능한 단량체 및 경화제로 이루어지지 않을 경우, 적절한 물성과 도막 강도를 가질 수 없으므로 반드시 포함되어야 하며, 원하는 점착물성의 발현을 위하여 다양한 단량체를 도입하는 것이 바람직하다.
상기 점착 조성물 중의 가교가능한 관능기를 포함하는 단량체는 수산기, 카르복시기, 아미노기 또는 아미드기를 포함하는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이고; 상기 가교가능한 관능기를 포함하지 않는 단량체로는 에스테르 부분의 알킬기의 탄소수가 1 내지 20인 (메타)아크릴산 에스테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이고; 그리고 가교가능한 경화제는 이소시아네이트계, 옥사졸린계, 에폭시계, 카볼닐이미드계 및 멜라민계로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
상기 가교가능한 관능기를 포함하는 단량체는 (메타)아크릴산 2-히드록시에틸, (메타)아크릴산 2-히드록시 프로필, (메타)아크릴산 3-히드록시 프로필, (메타)아크릴산 2-히드록시부틸, (메타)아크릴산 3-히드록시부틸, (메타)아크릴산 4-히드록시부틸 등의 (메타)아크릴산 히드록시 알킬 에스테르; (메타)아크릴아미드, N-메틸(메타)아크릴아미드, N-메틸올(메타)아크릴아미드 등의 아크릴 아미드류; (메타)아크릴산 모노메틸 아미노 에틸, (메타)아크릴산 모노알킬 아미노 에스테르; 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 말레인산, 이타콘산, 시트라콘산 등의 에틸렌성 불포화 카르복시산 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 상기 가교가능한 관능기를 포함하는 단량체의 함유량은 일반적으로 전제 단량체 함량의 0.1 내지 10중량%가 적당하나, 사용하는 용도나 물성에 따라 다양하게 조절이 가능하다. 상기 가교가능한 관능기를 포함하는 단량체의 함유량이 0.1중량% 미만으로 되는 경우 가교밀도가 낮아 잔사의 우려가 있으며, 반대로 10중량%를 초과하는 경우 미반응 작용기에 의한 저장 안정성의 문제가 있을 수 있다.
상기 가교가능한 관능기를 포함하지 않는 단량체로는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체로 그 종류가 특별히 제한되지 않으며, 에스테르 부분의 알킬기의 탄소수가 1 내지 20인 (메타)아크릴산 에스테르를 들 수 있다. 여기서 에스테르 부분의 알킬기의 탄소수가 1 내지 20인 (메타)아크릴산 에스테르의 예로는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 미리스틸(메타)아크릴레이트, 팔미틸(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
상기 점착층의 글래스에 대한 박리력은 1000 내지 1500gf/25mm인 것이 바람직하다. 1000gf/25mm 미만인 경우, 영구접착에 유리하지 못하게 되는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 1500gf/25mm을 초과하는 경우, 재작업성이 나빠지게 되는 문제점이 있을 수 있다.
상기 점착층은 1 내지 50㎛의 범위 이내의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 상기 점착층의 두께가 1㎛ 미만인 경우, 점착제의 두께가 얇아 충분한 적심성을 발현할 수 없게 되는 문제점이 있을 수 있고, 특히 표면 요철이 심한 피착제에 적용될 경우, 초기 접착이 이루어지기 어려워지는 문제점이 있을 수 있으며, 반대로 50㎛를 초과할 경우, 적심성이 좋아져 충분한 초기접착력을 발현할 수 있으나, 전단강도에 대한 저항성이 떨어져 지속적인 전단 응력이 가해질 경우, 박리가 일어나는 문제점이 있을 수 있으며, 또한 코팅 공정에서의 외관이 나빠지며, 충분한 경화가 이루지지 않는 경우가 발생하는 문제점이 있을 수 있다.
본 발명의 비산방지필름은 상기 하드코팅 및 점착제 조성물을 코팅시 작업성을 고려하여 희석용매를 사용하는데, 사용되는 용매는 하드코팅 및 점착제 조성물의 용해가 가능한 것이어야 하며, 그 종류는 아세톤, 톨루엔, 자일렌, 에탄올, 이소부탄올, 이소프로판올, 사이클로헥사논, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 에틸아세테이트 등이 있으나, 이들은 예시적인 것이며, 본 발명이 이들에 제한되는 것을 의미하는 것은 아니다. 상기 용매는 단독으로 사용되거나 혹은 2종 이상 혼합한 형태로 사용되기도 하며, 어떠한 방식을 사용해도 무방하다. 또한 상기 하드코팅 및 점착제 조성물은 다이 코팅법, 그라비아 코팅법, 나이프 코팅법, 바 코팅법 등을 사용하여 코팅할 수 있으며 표면 조도, 두께 균일성, 액의 점도 등을 고려하여 선택할 수 있다. 건조온도는 사용된 용매와 수지의 내열성 및 반응조건, 건조 정도를 고려하여야 하며, 70℃ 이상의 온도에서 1분 이상 건조함으로써 하드코팅 및 점착층을 형성할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.
이는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1>
[ 하드코팅층 형성]
자외선 경화형 수지 혼합물(일본국 소재, 일본합성화학공업㈜ 제품, UV-9100B 모델) 100중량부에 대하여 광개시제(미합중국 소재, 시바스페셜티 케미칼 제품, IRGACURE-184 모델) 3중량부를 전체 고형분 농도가 45중량부가 되도록 메틸이소부틸케톤과 프로필렌글리콜모노에틸에테르의 중량비 1:1의 혼합용제로 희석하고, 교반하여 하드코팅 조성물을 제조하였다.
두께 100㎛의 폴리에스테르 기재필름(일본국 소재, 도레이㈜ 제품, 루미러 모델)의 일면에 균일하게 혼합된 상기 하드코팅 조성물을 마이크로그라비아 코터를 이용하여 도포하고, 80℃에서 1분간 건조 후, 고압 수은자외선 램프의 적산 광량 200mJ/㎠의 조건에서 조사하고 경화처리 하여 두께 3㎛의 하드코팅층을 형성하였다.
[ 점착층 형성]
교반기, 환류 냉각기, 온도계 및 질소 주입 장치가 구비된 500㎖의 화학 반응기에, n-부틸아크릴레이트 75중량부, 메틸아크릴레이트 20중량부, 아크릴산 1중량부, 4-히드록시부틸아크릴레이트 4중량부를 도입하고, 용매로 에틸아세테이트를 전체 단량체 함량에 대해 200중량부를 가하고, 반응개시제로 아조(비스)이소니트릴(AIBN) 0.02중량부를 첨가한 후, 질소기류 하 60℃에서 6시간 동안 중합 반응시켰다. 반응 완결 후, 중합물에 에틸아세테이트 100g를 첨가하여 희석하여 목적하는 아크릴 공중합체를 수득하였고, 여기에 경화제로서 헥사메틸레디이소시아네이트 경화제(대한민국 소재, 코스모텍사 제품, NA-45)를 5중량부 첨가하여 점착 조성물을 제조하였다.
두께 38㎛의 이형제가 코팅된 폴리에스테르 기재필름(대한민국 소재 도레이첨단소재㈜ 제품, RPK201)의 코팅면에 균일하게 혼합된 상기 점착 조성물을 어플리케이터를 이용하여 도포하고, 130℃에서 1분간 건조 후, 두께 25㎛의 점착층을 형성하였고, 이를 하드코팅이 코팅된 필름의 배면에 롤라미네이터를 이용하여 기포가 없이 합지를 하여 비산방지필름을 제작하였다.
< 실시예 2>
하드코팅층 형성을 위한 하드코팅 조성물 중 광개시제를 5중량부를 첨가하고 두께를 1㎛로 하고, 점착 조성물 중 경화제를 3중량부를 첨가하고 두께를 10㎛로 한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 비산방지필름 제조하였다.
< 실시예 3>
하드코팅층 형성을 위한 하드코팅 조성물 중 광개시제를 3중량부를 첨가하고 두께를 10㎛로 하고, 점착 조성물 중 경화제를 5중량부를 첨가하고 두께를 40㎛로 한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 비산방지필름 제조하였다.
< 비교예 1>
하드코팅층 형성을 위한 하드코팅 조성물 중 광개시제를 0.05중량부를 첨가하고 두께를 3㎛로 하고, 점착 조성물 중 경화제를 5중량부를 첨가하고 두께를 0.5㎛로 한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 비산방지필름 제조하였다.
< 비교예 2>
하드코팅층 형성 과정 중 광개시제를 3중량부를 첨가하고 두께를 20?로 하고, 점착층 형성과정 중 경화제를 5중량부를 첨가하고 두께를 75?로 한 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일하게 실시하여 비산방지필름 제조하였다.
< 비교예 3>
하드코팅층 형성을 위한 하드코팅 조성물 중 광개시제를 3중량부를 첨가하고 두께를 0.5㎛로 하고, 점착 조성물 중 경화제를 15중량부를 첨가하고 두께를 25㎛로 한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 비산방지필름 제조하였다.
< 비교예 4>
하드코팅층 형성을 위한 하드코팅 조성물 중 광개시제를 10중량부를 첨가하고 두께를 3㎛로 하고, 점착 조성물 중 경화제를 0.01중량부를 첨가하고 두께를 25㎛로 한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 비산방지필름 제조하였다.
< 실험예 >
하기의 방법들에 따라 물성들을 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
1. 연필경도 측정
상기 비산방지필름을 경도측정기(일본국 소재 신토카가쿠사 제품, HEIDON 모델)를 사용하여 JIS K5400기준에 따라 측정하였다.
2. 투과도 및 헤이즈 측정
상기 비산방지필름을 분광광도계(일본국 소재 니뽄덴쇼쿠 제품, NDH2000 모델)를 사용하여 투과도 및 헤이즈를 측정하였다.
3. 수접촉각 측정
상기 비산방지필름의 인쇄적합성을 확인하기 위해 접촉각계(일본국 소재 ㈜쿄와 제품, 드롭마스터(Drop Master 300 모델))를 사용하여 하드코팅층 표면에 2㎕의 정제수를 적하하고, 하드코팅층 표면과 정제수의 접촉각을 측정하였다.
4. 내스크래치성 측정
상기 비산방지필름에 스틸울(강철솜)을 사용하여 250gf/㎠의 하중을 가해서 10회 왕복했을 때의 상처의 개수를 관찰하여, 상처가 없을 경우, 레벨 5, 1 내지 5개 상처가 있을 경우, 레벨 4, 5 내지 10개 상처가 있을 경우, 레벨 3, 10개 이상의 상처가 있을 경우, 레벨 2, 전체 면에 상처가 있을 경우, 레벨 1로 나타내었다.
5. 내굴곡성 측정
굴곡시험기(원통형 멘드릴)를 사용하여 JIS K5400기준에 따라 측정하였다.
6. 초기접착력 평가
상기 비산방지필름을 25㎜ 폭으로 잘라 박리력 측정용 글래스에 2kgf의 롤러를 이용하여 부착하고, 상온에서 1시간 방치 후 180° 박리테스트(peel test)를 실시하였으며, 박리속도는 300㎜/분(min.)으로 하였다.
실시예 비교예
1 2 3 1 2 3 4
연필경도 2H 2H 5H B 5H HB 5H
투과도(%) 92.19 91.97 92.12 91.88 91.90 92.16 91.76
헤이즈(%) 0.56 0.61 0.63 0.60 0.72 0.68 0.59
수접촉각 65 72 63 57 65 79 85
내스크래치성 4 4 5 3 5 4 5
내굴곡성(㎜) 11 7 18 8 34 6 29
초기접착력 1330 1020 1860 210 2300 590 1870
상기 결과에 의하면, 본 발명에 따른 실시예들(실시예 1 내지 3)의 경우, 플라스틱 기재필름의 일면에 하드코팅층을, 배면에 점착층을 형성함에 따라 비교예들(비교예 1 내지 4)에 비하여 표면경도가 높고, 내스크래치성과 내굴곡성이 우수하며, 박리력이 높은 비산방지필름을 얻을 수 있었다. 특히, 비교예 1 및 3의 경우, 연필경도가 낮아 스크래치 발생이 심한 것은 물론, 초기접착력이 너무 낮아 모바일 기기의 커버글래스에 대한 접착력이 낮아 비산방지효과를 충분히 기대할 수 없었으며, 비교예 2 및 4의 경우, 내굴곡성이 너무 높아 취급이 용이하지 않고, 공정성을 확보하기 어려웠다.
본 발명은 모바일 기기용 비산방지필름을 제조하는 산업 및 이를 이용하여 모바일 기기의 커버글래스를 제조하는 산업에서 이용될 수 있다.

Claims (7)

  1. 기재필름의 일면에 적층되는 하드코팅층 및 상기 기재필름의 타면에 적층되는 점착층을 포함하여 이루어지되,
    상기 하드코팅층이 자외선 경화형 수지 혼합물 100중량부에 대하여 광중합 개시제 0.1 내지 5중량부를 포함하는 하드코팅 조성물을 광경화시켜 수득되며, 연필경도가 HB 내지 5H의 범위 이내, 표면 수접촉각이 50 내지 100°의 범위 이내, 그리고 내굴곡성이 5 내지 20㎜의 범위 이내이고,
    상기 점착층이 가교가능한 관능기를 갖는 단량체와 가교가능한 관능기를 갖지 않는 단량체의 공중합체 100중량부에 대하여 경화제 1 내지 10중량부를 포함하는 점착 조성물을 경화시켜 수득되며, 커버글래스에 대한 박리력이 1000 내지 1500gf/25㎜인 것임을 특징으로 하는 모바일 기기용 비산방지필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하드코팅층이 0.5 내지 15㎛의 범위 이내의 두께를 갖는 것임을 특징으로 하는 상기 모바일 기기용 비산방지필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하드코팅 조성물 중의 상기 자외선 경화형 수지 혼합물이 (메타)아크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지, 올레핀 수지 및 폴리이미드 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 골격구조를 포함하는 수지에, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트 및 디트리메틸올프로판 테트라(메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 다관능성 모노머; 또는 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머 및 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트 올리고머로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 다관능성 올리고머;가 혼합되어 이루어지는 것임을 특징으로 하는 상기 모바일 기기용 비산방지필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 점착층이 1 내지 50㎛의 범위 이내의 두께를 갖는 것임을 특징으로 하는 상기 모바일 기기용 비산방지필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 점착 조성물 중의 가교가능한 관능기를 포함하는 단량체가 수산기, 카르복시기, 아미노기 또는 아미드기를 포함하는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이고; 상기 가교가능한 관능기를 포함하지 않는 단량체가 에스테르 부분의 알킬기의 탄소수가 1 내지 20인 (메타)아크릴산 에스테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이고; 그리고 가교가능한 경화제가 이소시아네이트계, 옥사졸린계, 에폭시계, 카볼닐이미드계 및 멜라민계로 이루어진 군에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 상기 모바일 기기용 비산방지필름.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 가교가능한 관능기를 포함하는 단량체가 (메타)아크릴산 2-히드록시에틸, (메타)아크릴산 2-히드록시 프로필, (메타)아크릴산 3-히드록시 프로필, (메타)아크릴산 2-히드록시부틸, (메타)아크릴산 3-히드록시부틸, (메타)아크릴산 4-히드록시부틸 등의 (메타)아크릴산 히드록시 알킬 에스테르; (메타)아크릴아미드, N-메틸(메타)아크릴아미드, N-메틸올(메타)아크릴아미드 등의 아크릴 아미드류; (메타)아크릴산 모노메틸 아미노 에틸, (메타)아크릴산 모노알킬 아미노 에스테르; 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 말레인산, 이타콘산, 시트라콘산 등의 에틸렌성 불포화 카르복시산 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 상기 모바일 기기용 비산방지필름.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 가교가능한 관능기를 포함하지 않는 단량체가 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 미리스틸(메타)아크릴레이트, 팔미틸(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 상기 모바일 기기용 비산방지필름.
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