KR20190037861A - 광학적 특성이 우수한 점착 보호 필름 및 이의 제조 방법 - Google Patents

광학적 특성이 우수한 점착 보호 필름 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

점착 보호 필름으로서, 순차적으로 적층된 제1 이형필름; 제1 점착층; 프라이머층; 제2 점착층; 및 제2 이형필름;을 포함하고, 상기 프라이머층의 면내 위상차(Re)는 하기 수학식 1을 만족하는 것인 점착 보호 필름이 제공된다.
[수학식 1]
(1) Re(λ) = (nx - ny) × d
(2) 0.1(nm) ≤│ Re(550) │≤5(nm)
(수학식 1에서, Re(λ)는 기준 파장 λ㎚에서 면 방향 리타데이션값을 나타낸다. nx는 필름의 면내 x축 방향의 굴절률이고, ny는 필름의 면내 y축 방향의 굴절률이며 d는 프라이머층의 두께이다.)

Description

광학적 특성이 우수한 점착 보호 필름 및 이의 제조 방법{ADHESIVE PROTECTIVE FILM HAVING OUTSTANDING OPTICAL PROPERTIES AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 광학적 특성이 우수한 점착 보호 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 광학 등방성을 가지며 우수한 투명성을 갖는 점착 보호 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 스마트폰, 일체형 컴퓨터와 같은 전자 제품의 크기는 점점 소형화 및 경량화 되어가고 있으며, 그 중 일부 제품의 경우 표면을 곡면화시켜 제조하고 있는 추세이다. 이러한 전자 제품 중에서도 디스플레이 기기 분야에서는 터치 패널 등을 외부로부터 보호하기 위해 최 외 표면에 커버글래스(cover glass)를 포함하도록 제조되며, 상기 커버글래스 상에는 디스플레이 기기의 표면을 보호하기 위한 표면 보호 필름으로서, 점착성을 갖는 표면 보호 필름을 사용한다. 이러한 표면 보호 필름의 경우, 필름의 손상 및 오염 시에는 표면 보호 필름의 분리가 용이하여야 하고, 교체시에는 디스플레이 표면인 커버글래스에 대한 우수한 점착성이 요구된다.
한편, 최근 디스플레이 기기 중 그립감 등을 위해 커버글래스의 가장자리(edge) 일부에 굴곡을 형성하여 소위 엣지(edge)형 커버글래스를 제조하고 있다. 이와 같은 3D(혹은 2.5D) 타입의 커버글래스와 같이 굴곡이나 각이 진 경우에도 커버글래스에 대한 충분한 보호가 요구되고 있어, 3D(혹은 2.5D) 타입의 커버글래스의 표면 전면을 보호할 수 있는 표면 보호 필름에 대한 수요가 늘어나고 있는 실정이다. 뿐만 아니라 전자제품에 대한 소형화 및 경량화 요구가 증대되고 있으므로 표면 보호 필름의 두께의 감소에 대한 요구 역시 증대되고 있어, 표면 보호 필름의 두께 감소에 대한 요구도 늘어나고 있는 실정이다.
하지만, 기존의 표면 보호 필름의 경우 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 혹은 열가소성 폴리우레탄 수지(Thermoplastic Poly Urethane, TPU)를 기재 필름으로서 포함하는데 이러한 기재 필름들은 기본적으로 두께가 30μm이상이어서 표면 보호 필름의 전체 두께가 과도하게 제조된다.
일 예로, 도 1에는 기존의 표면 보호 필름이 기재되어 있고, 이때 기존의 표면 보호 필름은 두께가 두꺼운 PET 필름을 가운데층에 포함하고, 하드코팅층과 접하는 부분에 PET 필름을 포함하도록 제조된다. 이 경우, 전체 두께가 두껍게 제조될 수밖에 없고 이를 보완할 수 있는 점착력이 강하지 않아 디스플레이 기기의 커버글래스의 가장자리(소위 엣지) 부분에서 표면 보호 필름의 들뜸 현상이 발생하고 스프링 백(spring-back) 현상(기재 필름이 원상태인 평면으로 복원하려고 하는 현상)이 발생하게 된다. 이에 따라, 2.5D나 3D 타입의 커버글래스, 특히 커버글래스의 가장자리(엣지) 부분을 완벽하게 보호하기 어려워 제품이 손상될 가능성이 크고, 소비자가 전자기기를 이용할 때 불편함을 겪을 수밖에 없다.
한편, 최근 소비자들의 아웃도어 레저 활동이 증대되고 있으며, 이러한 아웃도어 레저 활동을 위해 레저용 전자제품(예를 들어, 액티브 스마트폰)에 대한 수요도 증대되고 있다. 이러한 레저용 전자제품의 경우 충격방지기능이 보다 요구되므로 외부 비산 방지 보호 필름의 사용이 필수적으로 요구된다. 이러한, 비산 방지 보호필름은 필수 구성요소로서 기능성 하드코팅 필름(고내마모성, 고경도 등)을 포함하는데, 이 필름의 두께는 무려 250μm ~ 300μm이다. 이러한, 이러한 기능성 하드코팅 필름을 터치패널 보호용 커버글래스에 접합하기 위해서는 그 사이에는 점착 필름이 필요하게 되므로 이를 포함하면 보호필름의 총 두께는 무려 350μm ~ 400μm의 고두께를 가지게 되어 사용되는 전자 기기의 광학적 특성을 굉장히 저하시키는 문제점이 존재한다.
따라서, 표면 보호 필름에 사용되는 점착 보호 필름으로서 얇은 두께를 가지면서도 전자제품의 커버글래스에 적용시 광학 특성에 영향을 미치지 않는 점착 보호 필름에 대한 요구가 증대되고 있다.
KR 10-2015-0094156 A
본 발명의 구현예들에서는 우수한 등방성 및 광학 투명성을 갖는 점착 보호 필름을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 구현예들에서는 상기 점착 보호 필름을 포함하는 점착테이프를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에서, 점착 보호 필름으로서, 순차적으로 적층된 제1 이형필름; 제1 점착층; 프라이머층; 제2 점착층; 및 제2 이형필름; 을 포함하고, 상기 프라이머층의 면내 위상차(Re)는 하기 수학식 1을 만족하는 점착 보호 필름이 제공된다.
[수학식 1]
(1) Re(λ) = (nx - ny) × d
(2) 0.1(nm) ≤│ Re(550) │≤5(nm)
(수학식 1에서, Re(λ)는 기준 파장 λ㎚에서 면 방향 리타데이션값을 나타낸다. nx는 필름의 면내 x축 방향의 굴절률이고, ny는 필름의 면내 y축 방향의 굴절률이고, d는 프라이머층의 두께이다.)
예시적인 구현예에서, 상기 프라이머층은 아크릴레이트 올리고머, 아크릴레이트 모노머, 광경화제 및 유기용제를 50~100:50~100:4~7:100~200 중량비율로 포함하는 코팅 용액의 건조물일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 프라이머층은 아크릴레이트 올리고머, 아크릴레이트 모노머, 광경화제 및 유기용제를 80~100:50~70:4~6:100~150 중량비율로 포함하는 코팅 용액의 건조물일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 프라이머층의 Re(550)는 0.1~1(nm) 범위 내에 있을 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 프라이머층은 1 내지 50 μm의 두께를 가질 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 제1 점착층은 실리콘계 점착제를 포함하고 제2 점착층은 아크릴계 점착제를 포함할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 점착 보호 필름은 200μm 이하의 두께를 가질 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 점착 보호 필름은 광학적 등방성을 가질 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 점착 보호 필름의 Re(550)는 0.1 ~5nm 범위 내에 있고, 헤이즈 값은 0.9(%) 이하에 있을 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 점착 보호 필름의 제조 방법이 제공된다. 상기 점착 보호 필름의 제조 방법은 베이스 필름 상에 프라이머층을 형성하는 단계; 프라이머층의 노출된 일면에 제1 점착층을 형성하는 단계; 상기 제1 점착층 상에 제1 이형필름을 형성하는 단계; 상기 프라이머층으로부터 상기 베이스 필름을 박리시키는 단계; 상기 프라이머층의 다른 일면에 제2 점착층을 형성하는 단계; 및 제2 점착층의 제2 이형필름을 형성하는 단계; 를 포함하고, 상기 프라이머층의 면내 위상차(Re)는 하기 수학식 1을 만족할 수 있다.
[수학식 1]
(1) Re(λ) = (nx - ny) × d
(2) 0.1(nm)≤│ Re(550)│≤5(nm)
(수학식 1에서, Re(λ)는 기준 파장 λ㎚에서 면 방향 리타데이션값을 나타낸다. nx는 필름의 면내 x축 방향의 굴절률이고, ny는 필름의 면내 y축 방향의 굴절률이며 d는 프라이머층의 두께이다.)
예시적인 구현예에서, 상기 프라이머층은 베이스 필름의 표면 조도에 의하여 프라이머층의 표면 굴곡이 생기지 않도록 베이스 필름에 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 점착 보호 필름은 우수한 등방성 및 광학 투명성을 보일 수 있다. 이에 따라, 다양한 전자기기에 널리 사용될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 점착 보호 필름은 매우 얇은 두께를 가져 전자제품에 대한 소형화 및 경량화에 대한 요구에 부합할 수 있다.
아울러, 본 발명의 점착 보호 필름을 하드코팅 필름과 함께 전자기기의 커버글래스 표면 보호 필름으로 사용할 수 있는데, 이 경우 두께가 얇고 광학적 특성이 우수하여 레저용 스마트폰, 3D(혹은 2.5D) 타입의 커버글래스를 갖는 스마트폰(이른바, 엣지형 스마트폰) 등에도 용이하게 사용될 수 있다.
도 1은 기존 점착 보호필름을 3D(혹은 2.5D) 커버글래스를 포함하는 스마트폰에 적용 시 발생하는 스프링-백 현상과 들뜸 현상을 보여주는 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 점착 보호 필름을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 점착 보호 필름에서 양면 점착 테이프로 사용되는 구성을 나타낸 단면도이다.
도 4a 및 4b는 각각 상기 점착 보호 필름의 사용 예를 나타내는 단면도들이다.
도 5a 내지 5e는 본 발명의 일 구현예에 따른 점착 보호 필름의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 6은 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 프라이머층의 파장에 따른 위상차의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 비교예 1에 따른 PET 필름(두께: 5.5㎛)의 위상차 측정 그래프 및 실험데이터를 나타낸다.
도 8은 비교예 2에 따른 PET 필름(두께: 12㎛)의 위상차 측정 그래프 및 실험데이터를 나타낸다.
도 9는 비교예 3에 따른 PET 필름(두께: 36㎛)의 위상차 측정 그래프 및 실험데이터를 나타낸다.
도 10은 비교예 4에 따른 강화유리의 위상차 측정 그래프 및 실험데이터를 나타낸다.
도 11은 실시예 1에 따른 프라이머층의 위상차 측정 그래프 및 실험데이터를 나타낸다.
도 12는 비교예 5 및 실시예 4에 따른 점착테이프의 편광실험 결과를 나타낸다.
도 13은 실시예 4에 따라 제조된 점착테이프를 이용하여 표면 보호 필름을 제조시 3D(혹은 2.5D) 커버글래스를 갖는 스마트폰과의 스프링-백 현상과 들뜸 현상이 발생하는지 여부에 대해 관찰한 후 촬영한 사진이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들은 단지 설명을 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들은 본 발명을 특정한 개시 형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세에서 피착체는 본 발명의 구현예들에 따른 점착 보호필름이 사용되는 부재로서, 예를 들어, 일반 산업용 기기, IT 전자 제품 내지 디스플레이 장치 등의 강화 유리 패널 내지 스크린 등과 같이 표면 보호가 요구되는 부재이다.
본 명세서에서 ‘3D(혹은 2.5D) 커버글래스를 갖는 스마트폰’이란 화면의 가장자리 부분이 곡면형태로 제조된 스마트폰을 의미한다.
본 명세서에서 ‘표면 보호 필름’이란 디스플레이 기기 등에 직접 사용되어 최외면(예컨대, 커버글래스)을 보호하는 용도의 필름을 의미한다.
본 명세서에서 ‘점착 보호 필름’이란 표면 보호 필름의 일부에 사용되는 점착용 필름을 의미한다. 즉, ‘점착 보호 필름’은 ‘표면 보호 필름’제조시 사용되는 것으로서, 이형 필름을 제외한 점착 보호 필름의 구성은 ‘표면 보호 필름’에 포함될 수 있다.
점착 보호 필름
본 발명의 일 구현예에서, 점착 보호 필름이 제공된다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 점착 보호 필름을 나타내는 단면도이다. 이하, 도 2를 기초로 하여 각 구성을 상세히 살펴본다.
도 2를 살펴보면 본 발명의 점착 보호 필름은 순차적으로 적층된 제1 이형 필름(10), 제1 점착층(20), 프라이머층(30), 제2 점착층(40) 및 제2 이형 필름(50)을 포함한다.
제1 이형 필름(10)은 제1 점착층(20)과 접하도록 형성되어 제1 점착층(20)을 보호하도록 형성된다.
제1 이형 필름(10)에 사용되는 이형제로서는 낮은 표면 저항을 가지고 제1 점착층(20)에 적절한 이형성을 가질 수 있는 물질이라면 제한되지 않고 사용될 수 있으나, 실리콘계 이형제 또는 아크릴계 이형제를 사용하는 것이 바람직하며, 경화방식은 열과 자외선 경화형 방식 모두 사용 가능하다.
일 구현예에서, 제1 이형 필름(10)은 실리콘계 이형 필름일 수 있다. 예컨대, 제1 이형 필름(10)은 실록산계 물질을 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 제1 이형 필름으로서 ㈜ 율촌화학의 S-1, FS-1 이형필름을 사용할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 제1 이형 필름(10)은 50 내지 100μm의 두께를 가질 수 있다.
제 1 이형 필름(10)의 두께가 50μm보다 얇으면 이형박리력이 과도하게 상승될 우려가 있으며, 100μm을 초과하는 경우 점착 보호 필름의 터널링 문제가 발생할 수 있다.
한편, 제1 점착층(20)의 경우 제1 이형 필름(10)과 후술되는 프라이머층(30) 사이에 개재될 수 있다. 즉, 제1 점착층(20)의 일 면은 프라이머층(30)과 점착되고 다른 일 면은 제1 이형 필름(10)과 점착되어 있을 수 있다.
제1 점착층(20)에 사용되는 점착 조성물로서는 스마트폰 액정화면, 태블릿 PC등과 같은 휴대용 디스플레이 장치 등에 점착될 수 있는 물질이라면 제한되지 않으나, 실록산계 점착제 또는 실리콘계 점착제가 사용될 수 있다.
일 구현예에서, 상기 제1 점착층(20)에 사용되는 점착 조성물은 실리콘 공중합체: 경화제: 촉매를 80 ~120: 0.5~2:0.7~2의 중량비율로 포함할 수 있으며 구체적으로는 실리콘 공중합체: 경화제: 촉매를 90~100:0.8~1.2:0.8~1.2의 중량비율로 포함할 수 있다. 이때, 실리콘 공중합체로서는 4관능형(SiO4/2)가 포함된 실록산계 물질이 사용될 수 있으며, 경화제로서는 폴리실리콘 하이드라이드(Si-H polymer)가 사용될 수 있고 촉매로서는 백금(Pt)계 촉매가 사용될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 제1 점착층(20)은 10 내지 80μm의 두께를 가질 수 으며, 구체적으로는, 15 내지 50 μm의 두께를 가질 수 있다. 제1 점착층(20)의 두께가 10μm 미만인 경우 점착 성능이 미비할 수 있으며, 80μm을 초과하는 경우 점착 보호 필름의 두께가 두꺼워 외부 충격에 의한 점착층 눌림 현상이 발생할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 제1 점착층(20)은 고른 표면 및 균일한 두께를 가질 수 있고, 불투명한 백색을 띌 수 있으며 표면에 요철이 형성되지 않을 수 있다.
제1 점착층(20)은 고온에서 안정적으로 유지될 뿐만 아니라 물리적인 충격에도 쉽게 분리되지 않고 안정적으로 고정될 수 있고 박리시에는 손쉽게 피착제로부터 잔사 발생 없이 완전히 분리될 수 있다.
한편, 프라이머층(30)은 제1 점착층(20) 및 제2 점착층(40) 사이에 기재될 수 있으며, 제1 점착층(20) 및 제2 점착층(40)을 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
본 발명의 프라이머층(30)은 특정 함량범위의 아크릴레이트 올리고머, 아크릴레이트 모노머 및 광경화제 및 유기용제를 포함하는 코팅용액의 건조물로 제조되고, 이에 따라 낮은 면내 위상차(Re) 값을 보여 점착 보호 필름의 광학 성능 향상에 기여할 수 있으며, 점착 보호 필름이 광학적 등방성을 보이는데 기여할 수 있다.
본 발명에서 상기 프라이머층의 면내 위상차(Re)는 하기 수학식 1을 만족할 수 있다.
[수학식 1]
(1) Re(λ) = (nx - ny) × d
(2) 0.1(nm)≤│ Re(550)│≤5(nm)
(여기서, Re(λ)는 기준 파장 λ㎚에서 면 방향 리타데이션값을 나타낸다. nx는 필름의 면내 x축 방향의 굴절률이고, ny는 필름의 면내 y축 방향의 굴절률을 나타낸다. 또한, d는 프라이머층의 두께를 나타낸다.)
즉, 550 nm 파장의 입사광에 대한 프라이머층(30)의 면내 위상차(Re)는 0.1 내지 5nm값을 가질 수 있고, 구체적으로는 0.1 내지 1nm의 값을 가질 수 있다. 이와 같이 프라이머층(30)이 낮은 면내 위상차(Re)를 갖는 경우 점착보호필름의 레인보우 현상을 줄이고 점착보호필름이 사용되는 전자기기의 화면의 선명도를 향상시킬 수 있다.
예시적인 구현예에서, 프라이머층(30)은 아크릴레이트계 올리고머, 아크릴레이트계 모노머, 광경화제 및 유기용제를 50~100:50~100:4~7:100~200 중량비율로 포함하는 코팅 용액이 건조되어 형성된 것일 수 있다. 상기 아크릴레이트 올리고머가 50 중량부 미만으로 포함되는 경우 프라이머층(30)의 파단강도가 저하될 뿐만 아니라, 후공정 시 표면 불량 등과 같은 문제점이 발생할 수 있으며, 100 중량부를 초과하여 포함되는 경우 경화도에 문제점이 발생할 수 있다. 상기 아크릴레이트 모노머가 50 중량부 미만으로 포함되는 경우 프라이머층(30)의 경화도가 낮아져 하락의 원인이 될 수 있으며, 100 중량부를 초과하여 포함되는 경우 파단 강도가 저하되어 후공정의 수행이 어려울 수 있다.
또한, 상기 광경화제가 4 중량부 미만으로 포함되는 경우 경화도가 낮아져 물성저하의 원인이 될 수 있으며, 7 중량부를 초과하여 포함되는 경우 환경시험 조건에서 물성 하락의 원인이 될 수 있는 문제점이 발생할 수 있다. 상기 유기용제가 100 중량부 미만으로 포함되는 경우 혹은 200 중량부를 초과하여 포함되는 경우 코팅 공정 시 표면 레벨링 불량이 나타날 수 있다.
일 구현예에서, 프라이머층(30)을 제조하는 코팅 용액은 아크릴레이트 올리고머, 아크릴레이트 모노머, 광경화제 및 유기용제를 80~100:50~70:4~6:100~150 중량비율로 포함할 수 있으며, 이 경우 면내 위상차(Re)값이 보다 저하되고 필름의 투명성이 보다 향상될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 아크릴레이트 모노머로서는 메틸아크릴레이트, 에틸크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, sec-부틸아크릴레이트, tert-부틸아크릴레이트, 펜틸아크릴레이트, 이소아밀아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 헵틸아크릴레이트, 옥틸아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 노닐아크릴레이트, 데실아크릴레이트, 운데실아클릴레이트, 도데실아크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴아크릴레이트, 에리스리톨아크릴레이트, 부톡시에틸아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜아크릴레이트, 펜타에리스리톨아크릴리에트, 디에리스리톨 아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜모노아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노아크릴레이트, 메톡시에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌글리콜아크릴레이트, 페녹시-2-메틸에틸아크릴레이트, 2-페닐페녹시아크릴레이트, 4-페닐페녹시에틸아크릴레이트, 3-(2-페닐페닐)-2-히드록시프로필아클릴레이트, 트리사이클로데카닐아크릴레이트, 페녹시에톡시에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 시클로헥실크릴레이트, 2-메틸시클로헥실아크릴레이트, 디펜타에리스리톨아크릴레이트, 디시클로펜타닐아크릴레이트, 디시클로펜타닐옥시에틸아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 2-메틸시클로헥실아크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 카프로락톤아크릴레이트, O-페닐페놀이오아크릴레이트, 이소데실아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 알킬아크릴레이트, 스테아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 2-히드록시아크릴레이트, 트리메톡시부틸아크릴레이트, 에틸카르비돌아크릴레이트, 페녹시에틸아크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, 테트라하이드로푸릴아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-아크릴옥시에틸-2-히드록시프로필프탈레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트 및 이들의 메타크릴레이트류 등이 사용될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 아크릴레이트 올리고머로서는 에폭시 아크릴레이트 수지, 우레탄 아크릴레이트 수지, 폴리에스터 아크릴레이트 수지, 실리콘 아크릴레이트 수지, 아미노 아크릴레이트 수지, 에폭시 메타아크릴레이트 수지, 우레탄 메타아크릴레이트 수지, 폴리에스터 메타아크릴레이트 수지, 실리콘 메타아크릴레이트 수지, 아미노 메타아크릴레이트 수지 등이 사용될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 광경화제로서는 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤(1-hydroxy cyclrohexyl phenyl ketone, Irgacure 184) 등의 하이드록시케톤계열 경화제, 2-벤질-2-(디메틸아미노)-1-[4-(4-모포리닐)페닐]-1-부타논(2-benzyl-2-(dimethylamino)-1-[4-(morpholinyl)phenyl]-1-butanone, Irgacure 369), 알파-아미노아세토페논(α-Amino Acetophenone, Irgacure 907) 등의 아미노케톤 계열 경화제, 벤질디메틸케탈(Benzyl Dimethyl Ketal, Irgacure-651) 등의 벤질디메틸케탈 계열 경화제, 페닐 비스(2,4,6,-트리메틸 벤조일) (phenyl bis(2,4,6-trimethyl benzoyl) 등의 비스-아실 포스파인(bis-acyl phosphine) 계열 경화제, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐포스핀 옥사이드(TPO) 등의 모노-아실 포스파인(mono-acyl phosphine) 계열의 광경화제를 단독 또는 2 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 유기용제로서는 에테르계 용매, 방향족 용매, 아세테이트계 용매, 케톤계 용매, 알코올계 용매 또는 이들이 혼합된 용매가 사용될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 아크릴레이트 올리고머는 500~100,000(Mw) 범위의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 일 구현예에서, 상기 아크릴레이트 올리고머를 사용시 2,500~30,000(Mw) 범위의 중량 평균 분자량을 가지는 2 이상의 아크릴레이트 올리고머를 혼합하여 사용할 수 있다. 2,500(Mw) 미만의 아크릴레이트 올리고머를 사용 시 올리고머 종류에 따라 환경안전 시험에서의 안정성 및 물성 하락의 원인이 될 수 있으며, 30,000(Mw)를 초과하는 아크릴레이트 올리고머를 사용 시 점도에 따른 코팅성에 영향을 줄 수 있다.
예시적인 구현예에서, 프라이머층(30)은 1 내지 50μm의 두께를 가질 수 있으며 구체적으로 5 내지 30μm의 두께를 가질 수 있다. 프라이머층(30)이 1μm 미만의 두께를 갖는 경우 점착보호 필름의 파단강도, 가공성 등의 물리적인 문제의 원인이 될 수 있으며, 50μm를 초과하는 경우 프라이머층(30)을 포함하는 점착 보호 필름의 두께가 과도하게 두꺼워져 외부 충격에 의한 프라이머층 눌림 현상이 발생할 수 있으며 디스플레이 기기에의 적용이 용이하지 않을 수 있다.
한편, 상기 프라이머층(30)은 투명하게 제조될 수 있다.
예컨대, 상기 프라이머층(30)의 헤이즈 값은 0.9(%) 이하일 수 있으며, 구체적으로 0.01 내지 0.8(%) 이내에 있을 수 있고 보다 구체적으로 0.1(%) 이하일 수 있다.
아울러, 점착 보호 필름의 광투과율(T.T)은 90% 이상일 수 있으며, 구체적으로 92% 이상일 수 있다.
한편, 제2 점착층(40)은 프라이머층(30) 및 제2 이형필름(50)사이에 개재될 수 있다.
제2 점착층(40)에 사용되는 점착 조성물로서는 아크릴계 점착제가 사용될 수 있다.
예컨대, 상기 점착조성물은 아크릴계 수지: 실란커플링제: 경화제를 80 ~120: 0.1~0.5:0.04~0.2의 중량비율로 포함할 수 있으며, 구체적으로는 실리콘 공중합체: 실란커플링제: 경화제를 90~100:0.3~0.4:0.07~0.1의 중량비율로 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 아크릴계 수지로서는 아크릴산과 같은 산계열이나 2-하이드록시프로필 메타아크릴레이트와 같은 아크릴레이트계 수지가 사용될 수 있다. 혹은, 2-에틸헥실아크릴레이트, 노말-부틸아크릴레이트 및 이소-옥실아크릴레이트의 세가지 단량체를 일정량 혼합하여 제조된 수지가 사용될 수 있다.
이와 달리, 상기 아크릴계 수지로서 -50~0℃의 유리전이온도, 구체적으로는 -40~-10℃의 유리전이온도를 갖는 아크릴계 공중합체가 사용될 수도 있다. 유리전이온도가 0℃이상으로 올라갈 경우 점착제의 절대경도가 증가하여 초기점착강도에 저하를 가져올 수 있으며 저온에서 점착제 크랙등의 문제를 일으킬 소지가 있고, 반대로 -50℃이하로 내려갈 경우에는 점착제 유연성이 매우 증가하여 흐름성이 생기는 문제로 인해 치수안정성과 제품 신뢰성에 영향을 미칠 수 있다.
예시적인 구현예에서, 실란 커플링제로서는 글리시독시 프로필 메틸 디옥시 실란, 글리시독시 프로필 트리에톡시 실란, 글리시독시 프로필 트리메톡시 실란 및 메타크릴옥시 프로필 메틸 디에톡시실란으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상이 사용될 수 있다. 경화제로서는 에폭시계 경화제 수지가 사용될 수 있다.
한편, 제1 점착층(20)이 실리콘계 점착제를 포함하고, 제2 점착층(40)이 아크릴계 점착제를 포함하는 것으로 기술되었으나, 이와 달리 제1 점착층(40)이 전술한 아크릴계 점착제를 포함하고, 제2 점착층(40)이 전술한 실리콘계 점착제를 포함하도록 제조될 수도 있다.
예시적인 구현예에서, 제2 점착층(40)은 10 내지 80μm의 두께를 가질 수 으며, 구체적으로는, 15 내지 50 μm의 두께를 가질 수 있다. 제2 점착층(40)의 두께가 10μm 미만인 경우 점착 성능이 미비할 수 있으며, 80μm을 초과하는 경우 점착 보호 필름의 두께가 두꺼워 디스플레이 디바이스에 적용이 용이하지 않다.
한편, 제2 이형 필름(50)은 점착 보호 필름의 최외면에 형성될 수 있다. 제2 이형 필름(50)에 사용되는 이형제로서는 낮은 표면 저항을 가지고 제2 점착층(40)에 적절한 이형성을 가질 수 있는 물질이라면 제한되지 않고 사용될 수 있다.
상술한 본 발명의 점착 보호 필름은 낮은, 면내 위상차 값(Re)를 갖는 프라이머층을 포함할 수 있어 낮은 위상차(Re) 값을 가질 수 있고 광학적 등방성을 가질 수 있다. 이에 따라, 플렉서블 디스플레이 등에서 널리 사용될 수 있다.
아울러, 상기 점착 보호 필름의 프라이머층은 낮은 두께를 가질 수 있고, 별도의 필름을 형성하지 않아도 우수한 광학성 물성을 보이는 바, 이를 포함하는 점착 보호 필름이 매우 얇은 두께(약 200μm이하, 구체적으로 150 μm이하)를 가져도 용이하게 사용될 수 있다.
한편, 본 발명의 점착 보호 필름의 광학적 물성은 매우 우수할 수 있다. 예컨대, 상기 점착 보호 필름의 Re(550)은 0.1~5nm 범위 내에 있으며, 550nm에서의 상기 점착 보호 필름의 Re(550)은 0.1~1nm 내에 있을 수 있다.
또한, 상기 점착 보호 필름은 투명성을 띄도록 제조될 수 있다. 예컨대, 상기 점착 보호 필름의 헤이즈값은 0.9(%) 이하일 수 있으며, 구체적으로 0.1 내지 0.8(%) 이내에 있을 수 있다. 또한, 상기 점착 보호 필름의 광투과율(T.T) 은 90% 이상일 수 있으며, 구체적으로 99% 이상, 보다 구체적으로는 99.9% 이상일 수 있다.
이에 따라, 상기 점착 보호 필름은 광학적 등방성을 가질 뿐만 아니라, 우수한 광학성 물성(투명성 등)을 보이고, 얇은 두께를 가져 TV, 컴퓨터, 휴대용 모바일 디스플레이 기기 등과 같은 전자 기기의 커버글래스에 널리 사용될 수 있다. 특히, 상기 점착 보호 필름은 얇은 두께 및 낮은 강성을 가져 곡면형 가장자리를 갖는 전자기기의 3D(혹은 2.5D) 커버글래스 등에도 들뜸 현상 혹은 스프링-백 현상 없이 용이하게 사용될 수 있다.
아울러, 상기 점착 보호 필름은 얇은 두께를 가지므로 레저용 전자제품에 사용되는 기능성 하드코팅 필름과 함께 표면 보호 필름에 제조되어도, 얇은 두께로 제조될 수 있을 뿐만 아니라 광학성에도 영향을 미치지 않고 우수하게 부착되어 있을 수 있다.
한편, 상기 점착 보호 필름의 제1 점착층(20), 프라이머층(30) 및 제2 점착층(40)은 표면 보호 필름 내에서 점착테이프(200, 도 3 참조)서 기능 할 수 있는데 도 4a 및 도 4b에는 상기 점착 보호 필름을 이용한 디스플레이 기기의 표면 보호 필름이 도시되어 있다.
구체적으로, 도 4a에는 본 발명의 점착 보호 필름의 제2 이형필름(50)이 제거되어 노출된 제2 점착층(40)에는 고 내마모성, 고경도를 갖는 하드코팅 필름(300)이 부착되어 제조된 단면의 표면 보호 필름이 도시되어 있다. 이때 제2 점착층(40)은 프라이머층(30) 상에 형성되어 안정적인 점착력을 제공할 수 있으므로, 물리적인 충격에도 쉽게 분리되지 않고 하드코팅 필름(300)을 안정적으로 고정시킬 수 있다.
한편, 상기 하드코팅 필름(300)으로는 제한되지 않고 통상의 하드코팅 필름이 사용될 수 있다.
일 구현예에서, 하드코팅필름(300)은 베이스 필름으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)필름, 폴리카보네이트(PC)필름, 폴리메타크릴산 메틸(PMMA) 필름, 시클로올레핀폴리머(COP)필름, 열가소성 폴리우레탄(TPU)필름, 트리아세틸셀룰로오스(TAC)필름 등을 사용 할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 베이스 필름은 50μm 이상의 두께를 가질 수 있다.
도 4b는 본 발명에 따른 점착 보호 필름을 양면 점착 테이프로 사용한 경우이다.
구체적으로, 점착 보호 필름의 제2 이형필름(50)이 제거되어 노출된 제2 점착층(40)에는 고내마모성, 고경도를 갖는 하드코팅 필름(300)이 부착될 수 있고, 제1 이형필름(10)이 제거되어 노출된 제1 점착층(20)에는 스마트폰 액정화면, 태블릿 PC등과 같은 휴대용 디스플레이 장치의 커버글래스가 피착제(100)로서 부착될 수 있다.
본 발명의 제1 점착층(20)은 프라이머층(30) 하부에 형성되어 안정적인 점착력을 제공할 수 있으므로, 물리적인 충격에도 쉽게 분리되지 않고 피착제(100)를 안정적으로 고정시킬 수 있다. 아울러, 박리시에는 손쉽게 피착제(100)로부터 박리를 할 수 있고 잔사 발생 없이 완전히 분리될 수 있고 재부착 시 손쉽게 피착제(100)에 부착시킬 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 점착 보호 필름을 이용하여 표면 보호 필름을 제조 시 디스플레이 기기 등의 최외면을 보호하기 위한 용도로서 용이하게 사용될 수 있다. 아울러, 상기 점착 보호 필름은 투명하게 제조될 수 있으며, 광학적 등방성이고, 이를 포함하는 점착 보호 필름 역시 우수한 광학적 성능을 갖도록 제조되므로 이와 같은 점착 보호 필름이 적용되는 디스플레이 기기의 화질을 선명하게 보이도록 하는 데 기여할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 점착 보호 필름이 하드코팅필름과 함께 사용되어 표면 보호 필름으로 적용 시, 매우 두께가 얇은 표면 보호필름으로 기능할 수 있으며, 표면 보호 필름의 강성이 PET 필름보다 낮게 제조되어 전자기기의 가장자리가 곡면을 갖도록 제조되어도(즉, 3D(혹은 2.5D) 커버글래스를 포함하는 전자기기로 제조되어도) 전자기기의 표면을 스프링-백 현상 혹은 들뜸 현상 없이 완벽하게 보호할 수 있다.
아울러, 상기 점착 보호 필름은 매우 얇은 두께를 가지므로 비교적 두께가 두꺼운 기능성 하드코팅 필름과 함께 표면 보호 필름으로 사용되는 레저형 전자제품의 표면을 스프링-백 현상 혹은 들뜸 현상 없이 완벽하게 보호할 수 있다.
점착 보호 필름의 제조 방법
본 발명의 다른 구현예에서, 점착 보호 필름의 제조 방법이 제공된다. 상기 점착 보호 필름의 제조 방법은 전술한 점착 보호 필름과 실질적으로 동일 내지 유사한 구성을 포함하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 5a 내지 5e는 상기 점착 보호 필름의 제조 방법을 나타내는 단면도이다. 이하, 이를 참조하여 자세히 살펴본다.
도 5a를 살펴보면 먼저 프라이머층용 코팅 용액을 제조한 후, 베이스 필름(31)상에 코팅 후 건조하여 프라이머층(30)을 형성한다.
예시적인 구현예에서, 상기 프라이머층용 코팅 용액은 아크릴레이트 올리고머, 아크릴레이트 모노머, 광경화제 및 유기용제를 50~100:50~100:4~7:100~200 중량비율로 포함할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 코팅 용액을 코팅하는 단계는 그라비아 코팅, 메이어 바 코팅, 슬롯 다이 코팅, 에어나이프코팅, 닥터나이프 코팅, 바코터 코팅 공정 등을 통해 수행될 수 있다.
이후, 코팅된 조성물을 열경화, 자외선 경화 공정을 통해 건조, 경화하여 프라이머층(30)을 제조할 수 있다.
이때, 프라이머층(30) 형성 시 열경화 방식을 이용하는 것이 바람직한데, 이는 프라이머층과 점착층(20, 40) 간의 화학적 결합 강화를 이룰 수 있어 추후 후술되는 점착층(20, 40)과 프라이머층(30)간의 부착성 측면에서 높은 신뢰성을 얻을 수 있기 때문이다. 자외선 경화를 이용하는 경우 자외선 경화 시 반응이 완료되는데 반해 열경화 반응은 프라이머층(30)이 미반응 상태로 유지되어 향후 점착층(20, 40)과의 화학적 결합이 가능한 상태로 남을 수 있어 점착층(20, 40)과 프라이머층(30)간의 부착성 측면에서 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.
한편, 상기 프라이머층 형성시 베이스 필름(31)의 표면 조도에 의하여 프라이머층(30)의 표면 굴곡이 생기지 않도록 프라이머층용 코팅 용액을 베이스 필름(31)에 도포할 수 있으며, 이때 코팅용액의 양을 예컨대 0.5 내지 3g/㎡ 으로 조절하여 프라이머층(30)에 표면 굴곡이 생기지 않도록 조절할 수 있다.
이후, 점착제 조성물을 프라이머층(30)의 일면에 코팅 및 건조하여 제1 점착층(20)을 형성한다(도 5b). 예를 들어, 제1 점착층(20)에 사용되는 점착 조성물로서는 실리콘계 점착제가 사용될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 점착제 조성물은 습식 코팅 공정을 통해 상기 프라이머층(30) 상에 도포 될 수 있다. 상기 습식 코팅법은, 예를 들어 그라비아 코팅(gravure coating), 마이크로 그라비아 코팅(microgravure coating), 딥 코팅(dip coating), 스프레이 코팅(spray coating), 슬롯 다이 코팅(slot die coating), 콤마 코팅(comma coating) 등일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
일 구현예에서, 상기 점착 조성물은 실리콘 공중합체: 경화제: 촉매를 80 ~120: 0.5~2:0.7~2의 중량비율로 포함할 수 있으며 구체적으로는 실리콘 공중합체: 경화제: 촉매를 90~100:0.8~1.2:0.8~1.2의 중량비율로 포함할 수 있다.
이어서 도 5c를 살펴보면, 합지 공정을 통해 제1 점착층(20) 상에 제1 이형 필름(10)을 형성한다. 제1 이형 필름(10)을 형성하는 공정은 통상의 합지 공정을 통해 수행될 수 있다.
이후, 베이스 필름(31)을 프라이머층(30) 일면으로부터 제거한 후(도 5d), 도 5b 및 5c을 참조로 설명한 방법과 동일 내지 유사한 방법을 통해 노출된 프라이머층(30) 일면에 제2 점착층(40)을 형성한 후, 제2 이형필름(50)을 형성한다(도 5e).
제2 점착층(40)에 사용되는 점착 조성물로서는 아크릴계 점착제가 사용될 수 있다.
예컨대, 상기 점착조성물은 아크릴계 수지: 실란커플링제: 경화제를 80 ~120: 0.1~0.5:0.04~0.2의 중량비율로 포함할 수 있으며, 구체적으로는 실리콘 공중합체: 실란커플링제: 경화제를 90~100:0.3~0.4:0.07~0.1의 중량비율로 포함할 수 있다.
한편, 제1 점착층(20)이 실리콘계 점착제를 포를 포함하고, 제2 점착층(40)이 아크릴계 점착제를 포함하는 것으로 기술되었으나, 이와 달리 제1 점착층(40)이 전술한 아크릴계 점착제를 포함하고, 제2 점착층(40)이 전술한 실리콘계 점착제를 포함하도록 제조될 수도 있다.
이에 따라, 순차적으로 적층된 제1 이형필름; 제1 점착층; 프라이머층; 제2 점착층; 및 제2 이형필름;을 포함하는 커버글래스의 표면보호 필름을 제조할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예들에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예
[실시예 1]
아크릴레이트 올리고머(조광페인트 社, CK-1245F) 100 중량부, 아크릴레이트 모노머(조광페인트 社, CK-1260C) 50 중량부, 자외선 경화제(Irgacure 184) 4.5 중량부, 유기용제(메틸아이소뷰틸케톤) 100 중량부를 포함하는 코팅 용액을 제조한 후, 상기 코팅 용액을 바코터를 이용하여 프라이머 베이스 상에 코팅법으로 형성 후, 건조 장치에서 70 ~ 120℃의 온도에서 30~60초간 충분히 건조한 후, 480 mW/cm2, 500 J/cm2 세기의 320~390 nm의 자외선으로 10초간 조사하여 10㎛ 두께의 프라이머층을 제조하였다.
[실시예 2]
아크릴레이트 올리고머(조광페인트 社, CK-1245F) 100 중량부, 아크릴레이트 모노머(조광페인트 社, CK-1260C) 100 중량부, 자외선 경화제(Irgacure 184) 6 중량부, 유기용제(메틸아이소뷰틸케톤) 150 중량부를 포함하는 코팅 용액을 제조하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 수행하여 프라이머층을 제조하였다.
[실시예 3]
아크릴레이트 올리고머(조광페인트 社, CK-1245F) 50 중량부, 아크릴레이트 모노머(조광페인트 社, CK-1260C) 100 중량부, 자외선 경화제(Irgacure 184) 4.5 중량부, 유기용제(메틸아이소뷰틸케톤) 150 중량부를 포함하는 코팅 용액을 제조하였다는 점을 제외하고는 동일한 공정을 수행하여 점착 보호 필름을 제조하였다.
[실시예 4]
실시예 1에서 제조된 프라이머층의 일면에 콤마(comma) 코팅 공정을 통해 30μm의 두께의 실리콘 점착제를 도포한 후 건조하여 제1 점착층을 형성하고, 상기 프라이머층의 다른 일 면에 20μm의 두께의 아크릴계 점착제를 도포한 후 건조하여 제2 점착층을 형성하여 양면 점착테이프를 제조하였다.
[비교예 1 내지 3]
각각 5.5㎛, 12㎛ 및 36㎛의 두께를 갖는 PET 필름을 비교예 1 내지 3에 따른 샘플로서 사용하였다.
[비교예 4]
강화유리를 비교예 4에 따른 샘플로서 사용하였다.
[비교예 5]
우레탄 프라이머층이 상부 및 하부에 형성된 PET 필름(36㎛)상에 실리콘 점착제를 콤마(comma) 코팅 공정을 통해 도포한 후 건조시켜 30μm의 제1 점착층을 제조하였다. 이후, 상기 PET 필름의 다른 이면에 아크릴계 점착제를 도포하고 건조시켜 20μm의 제2 점착층을 제조하여 [제1 점착층/우레탄프라이머층 /PET필름/우레탄프라이머층/제2 점착층]구조를 갖는 양면점착테이프를 제조하였다.
[실험예 1]
(1) 프라이머층의 물성 평가
프라이머층의 물성 비교를 위해 실시예 1 내지 3에 따른 프라이머층의 광학적 물성(실시예 1~3에 따른 프라이머층의 파장별 Re값)을 위상지연측정기 (EMS-150)를 이용하여 측정하여 도 6에 나타내었다.
도 6을 살펴보면, 실시예 1에 따른 프라이머층의 경우 위상차(Re) 값이 가장 낮음을 확인할 수 있었다. 특히, 550nm에서의 파장에 대한 위상차(Re) 값을 살펴보면, 실시예 1의 경우 면내 위상차(Re) 값은 0.88nm, 실시예 2의 Re 값은 7.52nm, 실시예 3의 Re값은 13.46nm로 실시예 1에 따른 프라이머층의 광학적 물성이 현저히 우수함을 확인할 수 있었다.
(2) 두께에 따른 프라이머층의 물성 평가
다양한 두께의 PET 필름 및 강화 유리와 비교하여 프라이머층의 등방성(위상차) 및 광학 물성을 평가하기 하였다. 구체적으로 측정각 -45~45°, 파장대 380~780nm 조건하에서 Otsuka社 RETS-100 측정장비로 위상차를 측정하였다. 비교예 1 내지 비교예 4 및 실시예 1에 따른 샘플의 위상차 측정 그래프 및 실험데이터를 도 7 내지 11에 각각 나타내었다(도 7(비교예 1)/도 8(비교예 2)/도 9(비교예 3)/도 10(비교예 4)/도 11(실시예 1)).
이 중 측정각 0°, 파장대 550nm 조건하에서 측정한 위상차(Re) 값은 하기 표 1에 광학 물성값인 T.T(광투과율) 및 헤이즈 값과 함께 나타내었다. 한편, 광학성 물성값인 T.T 및 헤이즈는 ASTM D1003 기기를 이용해 측정하였다.
두께 Re(nm) T.T (%) 헤이즈(%)
비교예 1(5.5um PET 필름) 100.99 87.71 5.77
비교예 2(12um PET 필름) 222.49 90.46 3.15
비교예 3(36um PET 필름)
(비교예 5의 베이스 PET 필름)		 159.64 90.54 1.10
비교예 4(강화유리) 1.69 91.32 0.12
실시예 1 0.76 92.13 0.04
도 7 내지 11을 살펴보면, 실시예 1의 경우 평균적으로 가장 낮은 Re 값을 보이는 것을 확인할 수 있었다.
아울러, 표 1을 살펴보면 비교예 1 내지 3의 경우 두께와 무관하게 100nm이상의 Re값을 보이는 것을 확인할 수 있었으며, 비교예 4의 강화유리의 경우에도 약 1.7의 높은 위상차값(Re)을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 이에 반해 실시예 1의 경우 현저히 낮은 Re 값을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 측정각 0°, 파장대 550nm 조건하에서 실시예 2 및 3의 경우 각각 7.52 및 13.46의 Re값을 보였다.
또한, 광학 물성을 검토하여 보면 실시예 1에 따른 프라이머층이 T.T.값이 가장 높고 헤이즈 값이 가장 낮아 광학적 물성 역시 가장 뛰어나는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 비교예 3 및 실시예 1에 따른 프라이머층의 측정각에 따른 위상차값(Re) 변화를 확인하여 표 2에 나타내었다.
측정각

 Re(nm)
프라이머층
비교예 3 실시예 1
-45 133.5 4.14
-40 141.58 2.96
-35 151.04 2
-30 134.6 1.37
-25 128.98 0.96
-20 139.8 0.6
-15 151.69 0.8
-10 157.64 0.43
-5 159.58 0.51
0 159.64 0.76
5 158.01 0.75
10 152.21 0.69
15 140.39 0.78
20 129.01 0.67
25 132.33 0.83
30 149.02 1.46
35 143.15 2.1
40 132.53 2.9
45 140.57 4.08
표 2를 살펴보면, 실시예 1에 따라 제조된 프라이머층은 비교예 3에 따른 PET 필름 대비 현저히 낮은 위상차 값을 보이는 것을 확인할 수 있었다.
[실험예 2]
(1) 점착테이프의 물성 평가
실시예 4 및 비교예 5에 따라 제조된 점착테이프의 점착력, 박리강도, 외관 및 광학적 특성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
각 실험의 구체적인 방법은 다음과 같다.
[점착력]
점착테이프의 일면을 25㎛의 PET 필름에 점착시켜 1일 동안 방치하고, 유리 기판에 2kgf로 합지하여 30분간 방치한 뒤, 0.3m/min의 박리(peeling) 속도로 180°박리강도기를 사용하여 ASTM D3330 규격에 따라 측정하였다.
[색상 및 점착층 외관]
색상 및 점착층 외관은 육안으로 확인 후 기재하였다.
단위 비교예 5 실시예 4
점착력 gf/25mm 아크릴계 실리콘계 아크릴계 실리콘계
1200±50 200±10 1100±100 150±10
색상 고투명 고투명
점착층 외관 양호 양호
T.T. % 91.0 99.9
헤이즈 % 0.9 0.4
표 3를 참조하면, 본 발명에 따른 광학적 등방성 및 투명성이 확보된 점착 보호 필름(실시예 4)이 점착테이프로서 사용되는 경우, 고점착력의 아크릴계 점착을 보유함을 확인할 수 있었다. 광학적 특성을 살펴보면, 비교예 5와 비교 시 높은 광투과율(T.T)값과 낮은 헤이즈 값을 확보함을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 본 발명에 따른 광학적 등방성 및 투명성이 확보된 점착 보호 필름은 점착력과 광학적 물성의 측면에서 획기적인 물성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 측정각을 달리하여 동일 조건 하에서 비교예 5 및 실시예 4에 따른 점착테이프의의 위상차값(Re)을 확인하여 표 4에 나타내었다.
측정각

 Re(nm)
양면점착테이프
비교예 5 실시예 4
-45 117.72 4.32
-40 129.31 3.13
-35 144.46 2.43
-30 126.51 1.76
-25 124.78 1.19
-20 138.56 0.76
-15 152.34 0.98
-10 159.15 1.03
-5 161.5 0.64
0 161.71 0.58
5 161.77 0.77
10 160.68 0.28
15 157.39 0.71
20 147 0.86
25 131.54 0.96
30 120.88 1.64
35 136.22 1.82
40 139.15 3.05
45 120.53 4.14
표 4를 살펴보면, 실시예 4에 따라 제조된 테이프는 비교예 5에 따른 점착테이프 대비 현저히 낮은 위상차 값을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 이는 실시예 4에서 제조된 프라이머층(즉, 실시예 1의 프라이머층)의 위상차 값이 매우 낮기 때문인 것으로 판단된다.
(2) 광학적 특성 평가
두 장의 편광 필름을 사이에 비교예 5 및 실시예 4에 따른 점착테이프를 위치시킨 후, 먼저 편광 필름의 방향이 수평 방향으로 교차하게 위치시킨 후 빛의 투과여부를 관찰하였으며, 이후 2개의 편광 필름의 방향이 수직 방향으로 교차하게 위치시킨 후 빛의 투과여부를 관찰하였다. 그 결과를 도 12에 나타내었다. 또한, 편광 필름의 방향이 수직방향으로 교차하게 위치하고 그 사이에 비교예 5 및 실시예 4을 위치하여 광학 특성을 관찰하여 표 5에 나타내었다.
물성 단위 비교예 5 실시예 4
T.T. % 27.3 27.4
헤이즈 % 1.2 0.6
도 12 및 표 5를 참조하면, 실시예 4에 따라 제조된 점착 테이프는 광학적 등방성을 보여 위상차(retardation) 필름의 역할을 가지게 됨을 확인할 수 있었다. 또한, 광학적 특성 관련하여, 실시예 4의 광투과율 값은 비교예 5와 유사한 값을 가지나 헤이즈 값은 절반정도의 낮은 값을 보임을 확인할 수 있었다. 이에 따라 광학적 투명성이 매우 우수함을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 실시예 4를 이용하여 제조한 경우 위상차 측면과 광학적 측면에서 획기적인 물성을 가짐을 확인할 수 있었다.
아울러, 점착테이프 자체의 500nm에서의 위상차값(Re)를 측정하여 광학 특성과 함께 표 6에 나타내었다. 구체적으로 Otsuka社 RETS-100 측정장비로 측정 조건은 측정각 0°, 파장대 550nm로 설정을 하여 위상차(retardation)를 측정하였다.
물성 단위 비교예 5 실시예 4
T.T. % 90.9 99.9
헤이즈 % 0.9 0.5
Re nm 161.71 0.58
표 6을 참조하면, 실시예 4에 따라 제조된 점착 테이프는 광학적 등방성을 보여 위상차(retardation) 필름의 역할을 가지게 되고 광학적 특성상 비교예 5의 경우 161.nm의 위상차 값을 가지나, 실시예 4의 경우 0.5nm로 가장 낮은 위상차값을 가짐을 확인할 수 있었다. 아울러, 광학적 물성에서도 실시예 4가 비교예 5보다 우수함을 확인할 수 있었다.
이에 따라, 본 발명에 따른 광학적 등방성 및 투명성이 확보된 점착 보호 필름은 등방성 및 투명성 측면에서 획기적인 물성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
(3) 점착테이프의 유전율 실험
비교예 5 및 실시예 4에 따른 점착테이프의 유전율을 측정하여 하기 표 6에 나타내었다. 유전율은 임피던스 분석기 E4991A 모델로 측정하였으며, 캘리브레이션(Calibration)과 관련하여 폴리테트라플루오르에틸렌(Poly TetraFluoroEthylene, PTFE)의 유전율을 2.1로 기준을 정하여 측정하였다.
두께 비교예 5 실시예 4
유전율 2.80 2.50
표 7을 살펴보면 비교예 1(2.80)과 실시예 4(2.50)은 유전율 3.0 이하로 측정이 되어 양 점착테이프 모두 디스플레이에 적용 가능한 유전율 값을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 다만, 실시예 4에 따라 제조된 점착테이프가 더 낮은 값을 보여 우수한 것을 확인할 수 있었다.
(4) 점착테이프의 점착성 평가
실시예 4에 따른 점착테이프의 일면에 PET 필름 및 하드코팅 필름을 순차적으로 부착하고 다른 일면을 스마트폰의 3D(혹은 2.5D) 커버글래스에 부착하여 모바일 기기용 표면 보호 필름으로서 부착력이 우수한지 확인하였다. 구체적으로, 스마트폰의 3D(혹은 2.5D) 커버글래스의 가장자리 엣지 부분에서 표면 보호 필름의 스프링-백 현상 혹은 들뜸 현상이 발생하는지 관찰한 후 카메라로 촬영하여 도 13에 나타내었다.
도 13을 살펴보면, 본 발명에 따라 제조된 점착테이프를 포함하는 표면 보호 필름은 커버글래스의 보호 필름으로 사용시, 들뜸 혹은 스프링-백 현상 없이 표면에 우수하게 점착됨을 확인할 수 있었다. 특히, 도 1과 비교 시 엣지 부분에서도 들뜸 현상이 전혀 발생하지 않고 커버글래스에 점착되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
앞에서 설명된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
10: 제1 이형필름
20: 제1 점착층
30: 프라이머층
31: 베이스 필름
40: 제2 점착층
50: 제2 이형필름
100, 300: 피착체
200: 점착테이프

Claims (11)

  1. 점착 보호 필름으로서,
    순차적으로 적층된 제1 이형필름; 제1 점착층; 프라이머층; 제2 점착층; 및 제2 이형필름;을 포함하고,
    상기 프라이머층의 면내 위상차(Re)는 하기 수학식 1을 만족하는 것인, 점착 보호 필름.
    [수학식 1]
    (1) Re(λ) = (nx - ny) × d
    (2) 0.1(nm) ≤│ Re(550) │≤5(nm)
    (수학식 1에서, Re(λ)는 기준 파장 λ㎚에서 면 방향 리타데이션값을 나타낸다. nx는 필름의 면내 x축 방향의 굴절률이고, ny는 필름의 면내 y축 방향의 굴절률이고, d는 프라이머층의 두께이다.)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프라이머층은 아크릴레이트 올리고머, 아크릴레이트 모노머, 광경화제 및 유기용제를 50~100:50~100:4~7:100~200 중량비율로 포함하는 코팅 용액의 건조물인 점착 보호 필름.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프라이머층은 아크릴레이트 올리고머, 아크릴레이트 모노머, 광경화제 및 유기용제를 80~100:50~70:4~6:100~150 중량비율로 포함하는 코팅 용액의 건조물인 점착 보호 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프라이머층의 Re(550)는 0.1 내지 1(nm) 범위 내인 점착 보호 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프라이머층은 1 내지 50μm의 두께를 갖는 점착 보호 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 점착층은 실리콘계 점착제를 포함하고 제2 점착층은 아크릴계 점착제를 포함하는 점착 보호 필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 점착 보호 필름은 200μm 이하의 두께를 갖는 점착 보호 필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 점착 보호 필름은 광학적 등방성을 갖는 점착 보호 필름.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 점착 보호 필름의 Re(550)는 0.1 내지 5nm 범위 내에 있고, 헤이즈 값은 0.9(%) 이하에 있는 점착 보호 필름.
  10. 점착 보호 필름의 제조 방법으로서,
    베이스 필름 상에 프라이머층을 형성하는 단계;
    프라이머층의 노출된 일면에 제1 점착층을 형성하는 단계;
    상기 제1 점착층 상에 제1 이형필름을 형성하는 단계;
    상기 프라이머층 으로부터 상기 베이스 필름을 박리시키는 단계;
    상기 프라이머층의 다른 일면에 제2 점착층을 형성하는 단계; 및
    제2 점착층의 제2 이형필름을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 프라이머층의 면내 위상차(Re)는 하기 수학식 1을 만족하는 것인 점착 보호 필름의 제조 방법.
    [수학식 1]
    (1) Re(λ) = (nx - ny) × d
    (2) 0.1(nm) ≤│ Re(550) │≤5(nm)
    (수학식 1에서, Re(λ)는 기준 파장 λ㎚에서 면 방향 리타데이션값을 나타낸다. nx는 필름의 면내 x축 방향의 굴절률이고, ny는 필름의 면내 y축 방향의 굴절률이며 d는 프라이머층의 두께이다.)
  11. 제10항에 있어서,
    상기 프라이머층은 베이스 필름의 표면 조도에 의하여 프라이머층의 표면 굴곡이 생기지 않도록 베이스 필름에 형성되는 것을 특징으로 하는 점착 보호 필름의 제조 방법.
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