KR20140137748A

KR20140137748A - 성형성과 충격흡수성, 투명성이 우수한 보호필름

Info

Publication number: KR20140137748A
Application number: KR1020130058618A
Authority: KR
Inventors: 배제협
Original assignee: 주식회사 그랜드플랜; 배제협
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2014-12-03

Abstract

본 발명은 성형성과 충격흡수성, 투명성이 우수한 보호필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1,2이형라이너층과 하드코팅층(20) 그리고 지지필름층(30), 실리콘점착층(40)이 적층되어 평면 또는 굴곡면의 표면을 갖는 유리에 용이하게 점착되어 외부의 충격이나 진동으로부터 유리를 보호하도록 구성되는 성형성과 충격흡수성, 투명성이 우수한 보호필름을 제공함에 그 목적이 있다.
그리고, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유리의 표면에 점착되는 공지된 성형성과 충격흡수성, 투명성이 우수한 보호필름에 있어서, 불소 또는 실리콘 하이브리드 이형코팅제가 2㎛이상의 두께로 도포된 38~50㎛ 두께의 폴리에스터 필름으로 이루어져 이물질 혼입이나 물리화학적 필름의 손상을 방지하기 위한 제1,2이형라이너층(10,50)과; 상기 제1이형라이너층(10)의 하부에 위치하도록 적층되면서 유리의 투명성 유지과 항균성 그리고 지문방지, 빛반사방지, 이지클리닝, 스크래치방지 기능을 갖는 두께 0.5~5㎛의 하드코팅층(20)과; 상기 하드코팅층(20)의 하부에 위치하도록 적층되면서 폴리에틸렌테레프탈레이트, 열가소성폴리이미드, 폴리아미드, 나일론6과 같은 내열성이 우수한 필름으로 이루어진 두께 20~250㎛의 지지필름층(30)과; 상기 제1이형라이너층(10)과 하드코팅층(20) 사이에 위치하도록 적층되면서 외부충격과 진동의 완충기능과 복원기능을 갖는 미세기포가 형성된 두께 25~150㎛의 실리콘점착층(40);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 성형성과 충격흡수성, 투명성이 우수한 보호필름을 제공하게 된다.
이상과 같이 구성되는 본 발명은 미세기포에 의한 외부의 충격과 진동에 대한 흡수능력이 뛰어나고, 평면 또는 굴곡면의 유리표면에 용이하게 점착되도록 성형성이 뛰어나며, 유리의 투명성을 높이면서 투명지문방지기능과 눈부심방지기능 등의 효과를 제공하게 된다.

Description

성형성과 충격흡수성, 투명성이 우수한 보호필름{A PROTECTING FILM WITH EXCELLENT FORMABILITY AND SHOCK ABSORBING, TRANSPARENCE}

본 발명은 성형성과 충격흡수성, 투명성이 우수한 보호필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평면 또는 곡면의 표면을 갖는 유리에 점착되어 외부의 충격이나 진동으로부터 유리를 보호하도록 구성되는 성형성과 충격흡수성, 투명성이 우수한 보호필름에 관한 것이다.

일반적으로, 모바일 휴대기기 등은 200~300㎛ 정도의 두께를 갖는 강화유리를 액정화면으로 사용하는데, 강화유리를 박막의 액정화면으로 가공하기 위해서 기계나 수작업으로 연마작업을 하기 때문에 고온에서 압력을 부여한 일반적인 강화유리와는 달리 작은 충격에도 잘 깨지는 문제가 있다.

실제로 약 600mm의 높이에서 시중의 휴대폰에 대한 낙하실험을 해보면 낙하의 각도나 미세한 조건에 따라 약간의 차이가 있겠지만 액정화면이 낙하충격에 의해 쉽게 금이 가는 사례가 발생되었다.

이처럼, 모바일의 액정보호에서 출발하여 강화유리를 필요로 하는 각종 전자 제품 등에 파손방지 성능이 좋은 충격방지 필름 등이 매우 필요함을 알 수 있다.

실용신안등록 제405882호(핸드폰 보호 필름 구조)

실용신안출원 제20-2008-0011407호(터치스크린 장치의 버튼 위치 감지를 위한 액정보호필름)

실용신안등록 제444279호(액정보호필름)

공개특허공보 제2013-0062430호(휴대폰용 애폭시 보호필름 및 그의 제조방법)

본 발명은 상기한 종래기술의 문제를 개선하기 위하여 안출된 것으로, 제1,2이형라이너층과 하드코팅층(20) 그리고 지지필름층(30), 실리콘점착층(40)이 적층되어 평면 또는 굴곡면의 표면을 갖는 유리에 용이하게 점착되어 외부의 충격이나 진동으로부터 유리를 보호하도록 구성되는 성형성과 충격흡수성, 투명성이 우수한 보호필름을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유리의 표면에 점착되는 공지된 성형성과 충격흡수성, 투명성이 우수한 보호필름에 있어서, 불소 또는 실리콘 하이브리드 이형코팅제가 2㎛이상의 두께로 도포된 38~50㎛ 두께의 폴리에스터 필름으로 이루어져 이물질 혼입이나 물리화학적 필름의 손상을 방지하기 위한 제1,2이형라이너층과; 상기 제1이형라이너층의 하부에 위치하도록 적층되면서 유리의 투명성 유지과 항균성 그리고 지문방지, 빛반사방지, 이지클리닝, 스크래치방지 기능을 갖는 두께 0.5~5㎛의 하드코팅층과; 상기 하드코팅층의 하부에 위치하도록 적층되면서 폴리에틸렌테레프탈레이트, 열가소성폴리이미드, 폴리아미드, 나일론6과 같은 내열성이 우수한 필름으로 이루어진 두께 20~250㎛의 지지필름층과; 상기 제1이형라이너층과 하드코팅층 사이에 위치하도록 적층되면서 외부충격과 진동의 완충기능과 복원기능을 갖는 미세기포가 형성된 두께 25~150㎛의 실리콘점착층;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 성형성과 충격흡수성, 투명성이 우수한 보호필름을 제공하게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 미세기포에 의한 외부의 충격과 진동에 대한 흡수능력이 뛰어나고, 평면 또는 굴곡면의 유리표면에 용이하게 점착되도록 성형성이 뛰어나며, 유리의 투명성을 높이면서 투명지문방지기능과 눈부심방지기능 등의 효과를 제공하게 된다.

도1은 본 발명에 따른 성형성과 충격흡수성, 투명성이 우수한 보호필름을 예시하는 적층단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명은 그 일 실시예에 따르면, 도1에 도시된 바와 같이 이물질 혼입이나 물리화학적 필름의 손상을 방지하기 위한 제1,2이형라이너층(10,50)과, 상기 제1이형라이너층(10)의 하부에 위치하도록 적층되는 하드코팅층(20), 상기 하드코팅층(20)의 하부에 위치하도록 적층되는 지지필름층(30)과, 상기 제1이형라이너층(10)과 하드코팅층(20) 사이에 위치하도록 적층되는 실리콘점착층(40)이 적층되어 이루어지도록 구성되어 있다.

이때, 상기 제1,2이형라이너층(10,50)은 불소 또는 실리콘 하이브리드 이형코팅제가 2㎛이상의 두께로 도포된 38~50㎛ 두께의 폴리에스터 필름으로 이루어져 있다.

여기서, 하드코팅층(20)은 0.5~5㎛의 두께를 가지면서 유리의 투명성 유지과 항균성 그리고 지문방지, 빛반사방지, 이지클리닝, 스크래치방지 등의 기능성을 갖도록 구성되어 있다.

그리고, 사용용도에 따라 20~250㎛ 두께를 갖는 지지필름층(30)은 약 200도 이상의 고온에도 치수변화나 형태,물성변화 등이 발생되지 않도록 내열성을 가져야 하기 때문에 폴리에틸렌테레프탈레이트, 열가소성폴리이미드, 폴리아미드, 나일론6 등과 같은 내열성이 우수한 필름으로 이루어진다.

이는 코팅장비의 코팅부에서 마지막 권취부까지 이송되는 약 25~30분동안 최대 200도의 고온에 지지필름층(30)이 노출되기 때문이다.

또한, 지지필름층(30)은 고분자 플라스틱의 특징인 연질의 표면보호를 위해 반드시 실리콘계 무기물에서 졸-겔법을 이용해 유기물 실란커플링제와의 반응으로 얻어진 하이브리드형의 유,무기혼합형 하드코팅제를 사용하여 하드코팅층(20)을 형성시켜야 한다.

이때, 하드코팅층(20)은 유,무기혼합제를 이용하면 평면 뿐만 아니라 굴절형상의 곡면에 실링하기 위한 필름제조에 도움이 될 뿐만 아니라 투명성, 유연성, 성형성, 내마모성 등의 유,무기 특징을 모두 가질 수 있도록 제조할 수 있다.

특히, 하드코팅층(20)에 사용한 하드코팅제는 코팅제의 특성에 따라 최소 2H에서 최대 4H의 경도 특성을 갖게 되지만, 높은 경도의 결과를 얻기 위해서는 성형성을 포기해야 하는 경우가 있다.

여기서, 하드코팅층(20)은 기재의 선택에 따라 지문방지 또는 이지크리닝 코팅을 해주는데, 지문방지코팅은 투명지문방지와 눈부심방지기능이 있는데 유리표면의 높은 투명도를 유지하고자 투명지문방지 코팅이나 이지크린 코팅을 실시한다.

특히, 휴대용 모바일기기용으로는 하드코팅층(20)에 항균제를 삽입하여 코팅을 실시하고, 유,무기계와는 상관없이 내열온도가 300도이상인 항균제를 사용하여 하이브리드 하드코팅제와 블렌딩하여 사용한다.

한편, 실리콘점착층(40)은 25~150㎛의 두께로 코팅되는데, 직경1㎛ 이상의 미세기포가 1㎣당 100개 이하로 포함되도록 구성되고, 이 미세기포는 외부의 충격이나 진동으로부터 가장 효과적으로 충격을 흡수할 뿐만 아니라 필름표면에 깊은 덴트가 발생시 복원기능에 지대한 영향을 끼친다.

또한, 실리콘점착층(40)의 미세기포는 투명도를 저해하는 영향을 끼치지 않는 것으로 실험결과 나타났지만, 이 미세기포로 인한 실리콘 특유의 복원기능때문에 두께의 약 80%미만의 덴트가 약 24시간 이내에 복원하는 것으로 나타났다.

이때, 미세기포는 독타법 또는 동판법으로 전이된 액상형태의 실리콘에서 가질 수 있는데, 원료공급부에서 믹싱을 할 때 기존속도 대비 약 1.2배이상의 속도로 믹싱을 해주어야 하고, 이를 위해 기존의 믹싱바(mixing bar)로는 부족함이 있으므로 회전하는 믹싱바가 스크류식으로 되어있는 것을 사용한다.

여기서, 믹싱되어 지지필름층(30)에 전이된 실리콘층이 건조부를 통과할 때 기존대비 10%이상 열을 올려 건조부를 통과하도록 제조하는데, 통상적인 건조부의 조건은 50% 120도 열풍(솔벤트를 휘발하기 위한 1단계)과 나머지 중간 이후를 통과할 때 오븐의 온도를 180도로 설정하는 것(특히 BPO촉매를 안정화시키기 위한 2단계)이 일반적이므로 미세기포를 얻기 위해 실리콘점착층(40)의 온도를 좀 더 상승시켜서 끓는점을 더욱 미세하게 설정한다.

다만, 이때 내부가 아니라 외부표면에 거품으로 인한 붕괴 현상이 일어날 수 있으므로 외부표면의 끓는 현상에서 가장 최고치의 가동 속도보다 0.5m/min 의 속도를 가속하는데, 통상적인 속도는 분당 5m/min 이므로 약 10%의 속도를 가속하여 코팅 및 건조한다.

일반적인 속도와 온도에서 대개의 실리콘점착층(40)은 140㎛에서 건조 한계치를 가지고 있고, 이 한계치를 극복할 수 있는 방법은 건조터널(oven)의 길이를 일반적인 형태(20m내외)보다 조금 더 늘려서 사용하도록 한다.

이러한 경우 설비 자체의 골격과 기능 때문에 불가능한 경우가 대부분인데, 실리콘점착층(40)의 두께 140㎛ 이상의 결과를 얻고자 하면 반드시 챔버의 길이를 30m이상으로 설계하여 속도를 10% 정도 가속하는 것이 중요하다.

다른 방법으로는 나이프에서 깎아 도포한 실리콘화합물이 필름표면에 전이되는 순간에 자외선을 조사하는 방법을 사용하거나, 또는 건조부의 마지막에 자외선을 조사하여 보다 더 견고한 건조결과를 얻을 수 있도록 한다.

또한, 필요에 따라 미세 기포형태의 가교(crosslink)레진을 사용하도록 하는데 레진(resin)이나 검(gum)의 종류가 다양하므로 적합한 원료를 손쉽게 구하여 사용할 수 있다.

이러한 충격흡수기능은 우레탄 계열이나 아크릴 계열 등에서도 사용할 수 있지만, 우레탄계열은 전후가공이 용이하지 않고 지지필름층(30)과의 결합 자체에 의미가 없으며, 아크릴계열의 소재는 절단가공시 끈적한 진이 발생되므로 형상가공이나 커팅으로 인해 차후에 좋지 않은 형태로 변질될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 이는 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다.

그러므로, 본 발명의 실질적인 범위는 상술된 실시예에 의해 한정되어져서는 안되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 청구범위와 균등한 구성에 의해 정해져야 함은 당연하다.

10: 제1이형라이너층 20: 하드코팅층 30: 짖필름층 40: 실리콘점착층 50: 제2이형라이너층

Claims

유리의 표면에 점착되는 공지된 성형성과 충격흡수성, 투명성이 우수한 보호필름에 있어서,
불소 또는 실리콘 하이브리드 이형코팅제가 2㎛이상의 두께로 도포된 38~50㎛ 두께의 폴리에스터 필름으로 이루어져 이물질 혼입이나 물리화학적 필름의 손상을 방지하기 위한 제1,2이형라이너층(10,50)과;
상기 제1이형라이너층(10)의 하부에 위치하도록 적층되면서 유리의 투명성 유지과 항균성 그리고 지문방지, 빛반사방지, 이지클리닝, 스크래치방지 기능을 갖는 두께 0.5~5㎛의 하드코팅층(20)과;
상기 하드코팅층(20)의 하부에 위치하도록 적층되면서 폴리에틸렌테레프탈레이트, 열가소성폴리이미드, 폴리아미드, 나일론6과 같은 내열성이 우수한 필름으로 이루어진 두께 20~250㎛의 지지필름층(30)과;
상기 제1이형라이너층(10)과 하드코팅층(20) 사이에 위치하도록 적층되면서 외부충격과 진동의 완충기능과 복원기능을 갖는 미세기포가 형성된 두께 25~150㎛의 실리콘점착층(40);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 성형성과 충격흡수성, 투명성이 우수한 보호필름.