KR20210074014A - 광학부재용 표면 보호 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유기 발광 다이오드의 봉지층을 제조하는 공정에서 사용하는 보호필름의 용제 휘발에 의한, 기포가 발생하거나 레벨링(Leveling)의 저하가 발행할 수 있는 표면 보호 필름을 제공하는 것으로, 기재필름의 일면에 점착제층을 구비하는 표면 보호 필름에 있어서, 상기 점착제층은 말단이나 측쇄에 광반응성기를 갖는 우레탄계 수지; 단관능 (메타)아크릴레이트 단량체; 말단에 2개 이상의 광반응성기를 갖는 가교제; 가소제; 및 광개시제를 포함하며, 용제를 포함하지 않고, 상기 점착제층은 유리에 대한 180°의 박리각도 및 1.8 m/min의 박리속도로 측정한 박리력이 0.5 gf/in 내지 6 gf/in인, 표면 보호 필름이 제공된다.

Description

광학부재용 표면 보호 필름{SURFACE PROTECTING FILM FOR A OPTICAL COMPONENT}
본 발명은 광학부재용 표면 보호 필름에 관한 것이다.
유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED)는 자체 발광형 표시 장치로서, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)와는 달리 별도의 광원이 필요하지 않아 경량 박형으로 제조 가능하다. 또한, 유기 발광 다이오드는 저전압 구동에 따라 소비 전력 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 응답 속도, 시야각 및 명암 대비비(contrast ratio)도 우수하여, 차세대 디스플레이로서 연구되고 있다.
상기 유기 발광 다이오드는 불순물, 산소 및 수분에 매우 취약하여 외부 노출 또는 수분, 산소 침투에 의해 특성이 쉽게 열화되고, 수명이 단축되는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 유기 발광 전자 장치의 내부로 산소, 수분 등이 유입되는 것을 방지하기 위한 봉지층(Encapsulation)이 요구된다.
상기 봉지층은 제조 과정 또는 제조된 후에 봉지층을 보호하기 위한 보호필름을 포함하는데, 보호필름은 봉지층과 합지 후 제거되며, 제거 후 봉지층의 손상과 잔사가 없어야하므로 낮은 박리력이 요구된다. 또한, 상기 보호필름은 일반적으로 용제를 사용하여 제조되고 있으며, 용제를 휘발하는 공정에서 기포가 발생하거나 레벨링(Leveling)의 저하가 발행하는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 유기 발광 다이오드의 봉지층을 제조하는 공정에서 사용하는 보호필름의 용제 휘발에 의한, 기포가 발생하거나 레벨링(Leveling)의 저하가 발행할 수 있는 표면 보호 필름을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시상태는 기재필름의 일면에 점착제층을 구비하는 표면 보호 필름에 있어서, 상기 점착제층은 말단이나 측쇄에 광반응성기를 갖는 우레탄계 수지; 단관능 (메타)아크릴레이트 단량체; 말단에 2개 이상의 광반응성기를 갖는 가교제; 가소제; 및 광개시제를 포함하며, 용제를 포함하지 않고, 상기 점착제층은 유리에 대한 180°의 박리각도 및 1.8 m/min의 박리속도로 측정한 박리력이 0.5 gf/in 내지 6 gf/in인, 표면 보호 필름을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 표면 보호 필름은 환본 발명은 용제를 사용하지 않아 용제를 휘발하는 공정에서 기포가 발생하거나 레벨링(Leveling)의 저하를 방지할 수 있고, 광경화 방식을 이용하는 우레탄 수지를 사용하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 효과로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본원 명세서 및 첨부된 도면으로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시양태에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물 및 변형예가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 단위 "중량부"는 각 성분간의 중량의 비율을 의미할 수 있다.
본원 명세서 전체에서, "(메트)아크릴레이트"는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 통칭하는 의미로 사용된다.
본원 명세서 전체에서, 용어 "단량체 단위(monomer unit)"는 중합체 내에서 단량체가 반응된 형태를 의미할 수 있고, 구체적으로 그 단량체가 중합 반응을 거쳐서 그 중합체의 골격, 예를 들면, 주쇄 또는 측쇄를 형성하고 있는 형태를 의미할 수 있다.
본원 명세서 전체에서, “무용제형”은 용제를 포함하지 않는 것을 의미할 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
유기 발광 다이오드의 제조공정에서 봉지층을 보호하는 표면 보호 필름은 상기 봉지층의 손상과 잔사를 방지하기 위해, 낮은 박리력이 요구된다. 종래의 보호필름은 일반적으로 용제를 사용하여 제조되고 있으며, 용제를 휘발하는 공정에서 기포가 발생하거나 레벨링(Leveling)의 저하가 발생하는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시상태는 기재필름의 일면에 점착제층을 구비하는 표면 보호 필름에 있어서, 상기 점착제층은 말단이나 측쇄에 광반응성기를 갖는 우레탄계 수지; 단관능 (메타)아크릴레이트 단량체; 말단에 2개 이상의 광반응성기를 갖는 가교제; 가소제; 및 광개시제를 포함하며, 용제를 포함하지 않고, 상기 점착제층은 유리에 대한 180°의 박리각도 및 1.8 m/min의 박리속도로 측정한 박리력이 0.5 gf/in 내지 6 gf/in인, 표면 보호 필름을 제공한다. 본 발명은 용제를 사용하지 않아 용제를 휘발하는 공정에서 기포가 발생하거나 레벨링(Leveling)의 저하를 방지할 수 있고, 광경화 방식을 이용하는 우레탄 수지를 사용하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 기재 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리테트라플로오루에틸렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체 필름 또는 폴리이미드 필름 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 보다 구체적으로 상기 기재 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 기재 필름의 두께는 10 ㎛ 이상 150 ㎛ 이하, 50 ㎛ 이상 125 ㎛ 이하, 또는 50 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하일 수 있다. 유기 발광 소자의 봉지재층에 점착제층이 형성된 기재층을 합착 시 기재필름의 범위가 상기 두께 범위 미만인 경우, 기재 필름의 변형이 쉽게 발생할 우려가 있고, 기재 필름의 범위가 상기 두께 범위를 초과하는 경우 합착 불량이 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 기재 필름에는 코로나 방전 처리, 자외선 조사 처리, 플라즈마 처리 또는 스퍼터 에칭 처리 등의 적절한 점착 처리가 수행되어 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 우레탄계 수지는 폴리올과 이소시아네이트 경화제를 함유하는 조성물을 반응시켜 형성할 수 있다. 상기 폴리올은 1 또는 2 이상의 폴리올을 혼합하여 사용할 수 있으며, 상기 이소시아네이트 화합물은 단관능 또는 다관능의 이소시아네이트 경화제일 수 있다. 다관능의 의미는 관능기가 2 이상 결합한 것을 의미한다. 예를 들어, 상기 폴리우레탄 점착 수지는 하이드록실기, 아민기 및 카르복실기로 이루어진 관능기로부터 선택된 하나 이상을 함유하는 조성물의 경화물로부터 수득될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 우레탄계 수지는 말단이나 측쇄에 광반응성기를 갖는 것일 수 있다. 구체적으로 상기 우레탄 수지는 말단이나 측쇄에 히드록시기가 있는 단관능 아크릴레이트로 캡핑(capping)되어 있는 것일 수 있다. 보다 구체적으로 상기 우레탄 수지는 말단이나 측쇄에 2-히드록시에틸아크릴레이트(2-hea) 또는 4-히드록시부틸아크릴레이트(4-hba)로 캡핑(capping)된 것이 바람직하다. 상술한 것과 같이 상기 우레탄계 수지는 말단이나 측쇄에 광반응성기를 포함함으로써, 용이하게 광경화반을을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폴리올은 2개 이상의 히드록시기를 지니는 유기 화합물을 지칭하는 것으로, 예를 들어 폴리에테르 폴리올, 폴리알킬렌 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리카보네이트 폴리올, 또는 폴리카프로락톤일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 폴리올은 이소시아네이트(NCO)기, 예를 들어 반응성 아미노기와 반응하는 추가의 관능기를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 상기 폴리올은 말단에 히드록시기를 함유하는 화합물 또는 사슬에 걸쳐 분포된 측면 히드록시기를 함유하는 화합물일 수 있다. 상기 폴리올은 분자당 2 내지 10개, 바람직하게는 2 내지 6개의 히드록시기를 가지는 것이 바람직하다. 상기 폴리올의 수평균 분자량은 500 g/mol 이상 10,000 g/mol 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폴리올은, (폴리)에틸렌 글리콜; (폴리)프로필렌 글리콜; 디에틸렌 글리콜; 1,3-프로판디올(네오펜틸글리콜); 2-메틸-1,3-프로판디올(MPD); 2-에틸-2-부틸-1,3-프로판디올; 1-에틸-2-메틸-1,3-프로판디올; 2-에틸-2-메틸-1,3-프로판디올; 1,3-부틸렌 글리콜; 1,4-부탄디올; 2,3-부탄디올; 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올 (BEPD); 펜탄디올; 2-메틸-2-에틸-1,3-프로판디올; 1,3-펜탄디올; 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올; 헥실렌 글리콜; 1,6-헥산디올; 1,4-시클로헥산디올; 1,4-시클로헥산디메탄올; 3-히드록시-2,2-디메틸프로필 3-히드록시-2,2-디메틸-프로파노에이트 (히드록시피발릴 히드록시피발레이트(HPHP)); 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 (TMPD); 수소화 비스페놀A; 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨; 이들 중 임의의 것의 에톡실화 및/또는 프로폭실화 형태 (예컨대 프로폭실화 글리세롤); 및 이들의 혼합물을 들수 있지만 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이소시아네이트 경화제는 폴리올과 반응하여 우레탄계 수지(프리폴리머)를 형성하는, 이소시아네이트기를 포함하는 유기 화합물을 가리키는 것이다. 상기 이소시아네이트 경화제는 분자당 평균 6개 이하의 이소시아네이트기, 바람직하게는 2 이상 5 이하, 보다 바람직하게는 2 이상 4 이하의 이소시아네이트기를 함유할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 이소시아네이트 경화제는 당업계에서 통상적으로 사용되는 공지된 하나 이상의 다관능 지방족계, 다관능 지환족계, 다관능 방향족계 및 헤테로시클릭 이소시아네이트 화합물로 이루어진 군에서 1 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 일 실시상태에 있어서, 2개의 이소시아네이트기를 함유한 디이소시아네이트를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 우레탄계 수지를 형성하는데 사용되는 이소시아네이트 경화제는 디이소시아네이트 화합물의 올리고머, 폴리머, 고리형 단량체, 또는 통상적인 지방족 또는 방향족 디이소시아네이트 화합물으로부터 선택될 수 있으며, 상용화된 디이소시아네이트 화합물의 올리고머 등을 입수하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 에틸렌 디이소시아네이트， 1,4-테트라메틸렌 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 1,12-도데칸 디이소시아네이트, 시클로부탄 -1,3-디이소시아네이트，시클로헥산-1,3-디이소시아네이트, 시클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 1-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이토메틸-시클로헥산, 2,4-헥사히드로톨루엔 디이소시아네이트, 2,6-헥사히드로톨루엔 디이소시아네이트, 헥사히드로-1,3-페닐렌 디이소시아네이트， 헥사히드로-1,4-페닐렌 디이소시아네이트，퍼히드로-2,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 퍼히드로 -4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트，1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 4,4'-스틸렌 디이소시아네이트, 3,3'-디메틸-4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트(TODI), 톨루엔 2,4-디이소시아네이트, 톨루엔 2,6-디이소시아네이트(TDI), 디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트(MDI), 2,2'-디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI), 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트(MDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI) 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 단관능 (메타)아크릴레이트 단량체는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트 및 테트라데실 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있고, 상기 전술한 단량체 중 일종 또는 이종 이상의 혼합물이 점착제층에 포함될 수 있다. 상기 단관능 (메타)아크릴레이트 단량체는 상기 우레탄계 수지 100 중량부 대비 50 중량부 내지 200 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상디 가교제로는 다관능성(메타)아크릴레이트 모노머, 다관능 우레탄 (메타) 아크릴레이트 올리고머 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나인 것일 수 있으며, 상기 가교제로는 광경화가 가능한 다관능성 (메타)아크릴레이트 모노머가 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 다관능성 (메타)아크릴레이트로는 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜아디페이트(neopentylglycol adipate) 디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(dicyclopentanyl) 디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 디(메타)아크릴레이트, 디(메타)아크릴록시 에틸 이소시아누레이트, 알릴화 시클로헥실 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올(메타)아크릴레이트, 디메틸롤 디시클로펜탄디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성헥사히드로프탈산 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸 디메탄올(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸프로판 디(메타)아크릴레이트, 아다만탄(adamantane) 디(메타)아크릴레이트 또는 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 등과 같은 2관능성 아크릴레이트; 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 3 관능형 우레탄(메타)아크릴레이트 또는 트리스(메타)아크릴록시에틸이소시아누레이트 등의 3관능형 아크릴레이트; 디글리세린테트라(메타)아크릴레이트 또는 펜타에리쓰리톨테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능형 아크릴레이트; 디펜타에리쓰리톨 펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능형 아크릴레이트; 및 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트 또는 우레탄 (메타)아크릴레이트(ex. 이소시아네이트 단량체 및 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트의 반응물 등의 6관능형 아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 상술한 것으로부터 상기 가교제를 선택함으로써, 연필경도 및 젖음성(웨팅성)을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 가소제는 디이소노닐시클로헥산-1,2-디카복실레이트(DINCH), 비스-2-에틸헥실헥산디오에이트(DEHA), 디옥틸아디페이트(DOA), 디이소노닐아디페이트(DINA), 디프로필렌글리콜 디벤조네이트(DPGDB), 트리에틸렌글리콜비스-2-데틸헥산노에이트(TEG-EH), 폴리(이소부틸렌-코-파라메틸스티렌)(IPMS), 이소프로필팔미테이트(IPP, Isopropyl Palmitate), 이소프로필미리스테이트(IPMS, Isopropyl myristrate), 시트레이트계 화합물일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 가소제는 점착제층의 피착재층에 대한 웨팅성을 높이고, 점착제층의 소프트한 물성을 높일 수 있으며, 점착제층의 저점착 특성을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 시트레이트 가소제는 트리에틸시트레이트(TEC), 아세틸트리에틸시트레이트, 트리부틸시트레이트(TBC), 아세틸트리부틸시트레이트(ATBC) 또는 아세틸트리옥틸시트레이트일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 가소제는 상기 우레탄계 수지 100 중량부 대비 5 중량부 내지 50 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 가소제는 상기 우레탄계 수지 100 중량부 대비 10 중량부 내지 250 중량부로 포함될 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 가소제의 함량을 조절함으로써, 연필경도 및 젖음성(웨팅성)을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광개시제는 알파-하이드록시 케톤 타입 화합물, 벤질케탈 타입 화합물이나 이들의 혼합물이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 알파-하이드록시 케톤 타입화합물로 1-하이드록시-싸이클로헥실-페닐-케톤, 2-하이드록시 2-메틸-1-페닐-1-프로파논, 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메칠-1-프로파논, 2,2-디메톡시-2-페닐아테토페논, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐 포스핀 옥사이드 등이 사용될 수 있다. 개시제는 단독 또는 2종이상 혼합하여 사용될 수 있다. 상기 광개시제는 상기 우레탄계 수지, 상기 가교제 및 상기 가소제의 총합 100 중량부 대비 0.1 중량부 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 상술한 것과 같이 광개시제를 사용함으로써, 자외선 또는 전자선에 의해 활성화되어 점착제층 내의 탄소-탄소 이중결합을 활성화시켜 라디칼 반응이 발생되게 하는 할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 점착제층은 대전방지제를 더 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로 상기 대전방지제는 유기염타입 대전방지제, 무기염타입 대전방지제 및 이들의 혼합물 중 선택된 하나일 수 있다. 통상적인 보호 필름은 소재의 특성상 높은 표면 전기 저항에 따른 정전기로 인해 보호 필름을 봉지층에서 박리시 상기 봉지층에 잔상이 남고, 티끌이나 먼지 등의 이물질이 부착되어 유기 발광 소자에 손상을 나타내고 유기 발광 소자의 발광 불량을 야기할 수 있다. 본 발명의 표면 보호 필름은 대전방지제를 더 포함함으로써, 정전기에 의한 이물질 부착을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 점착제층의 두께는 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 점착제층의 두께는 10 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하일 수 있고, 바람직하게는 10 ㎛ 이상 150 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 10 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하일 수 있다. 점착제층의 두께를 상기 범위로 함으로써, 공정용 보호 필름에 적용 가능하면서도, 점착성 및 웨팅성이 우수한 점착제층을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 점착제층은 점착제 조성물을 기재층에 경화시켜 형성될 수 있으나, 형성 방법은 특별히 제한되지 않는다. 일 실시상태에 있어서, 예를 들면, 상술한 점착제 조성물 및 이를 사용하여 제조한 코팅액을, Applicator 코팅, 바코터 등의 통상의 수단으로 기재층에 도포하고 경화시키는 방법으로 점착제층을 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 점착제층은 유리에 대한 180°의 박리각도 및 1.8 m/min의 박리 속도로 측정한 박리력이 0.5 gf/in 내지 6 gf/in, 바람직하게는 1 gf/in 내지 6 gf/in 일 수 있다. 상기 박리력은 유리, 폴리 이미드 필름 등의 플라스틱 기판 또는 실리콘 나이트라이드(Silicon Nitride)에 대하여 측정한 박리력일 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 의하면, 상기 박리력은 유리에 대하여 측정한 박리력일 수 있다. 상기 박리력은 후술하는 실험예의 박리력 평가 방법에 의하여 측정될 수 있다.
본 명세서에서 박리력은 보호 필름을 폭이 25 mm, 길이가 150mm가 되도록 재단하여 시편을 제조하고, 2 kg의 롤러를 사용하여 상기 보호 필름의 점착제층을 유리에 부착하고, 상온에서 24 시간 동안 보관한 후, Texture Analyzer(영국 스테이블 마이크로 시스템 社)를 사용하여, 상기 보호 필름을 유리로부터 1.8 m/min의 박리 속도 및 180°의 박리 각도로 박리할 때의 박리력을 의미할 수 있다
본 명세서에서 웨팅성(wetting)은, 점착제가 피착재의 표면 모두에 대하여 웨팅되는데 걸리는 시간을 의미하며, 웨팅성을 측정하는 방법은 당업계에서 일반적으로 사용되는 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 후술하는 실험예의 웨팅성 평가 방법에 의하여 측정될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 점착제층은 유리에 대한 웨팅(wetting)시간이 1 초 내지 10 초일 수 있다. 구체적으로, 2 초 내지 9 초, 3 초 내지 8 초, 4 초 내지 7 초, 또는 5 초 내지 6 초일 수 있다. 상기 점착제층이 전술한 범위 내의 웨팅시간을 가짐으로써, 상기 점착제층을 박리 시 잔상을 발생시키지 않고 박리할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
실시예 1
(1) 점착제 조성물 제조
2 L 5구 콘덴서 유리 반응기를 준비 후 2 관능 폴리올인 SC-2204(한국 폴리올 社, Mn-2,000g/mol) 764 g과 디사이클로헥사메틸렌디이소시아네이트(Evoniki社, H12MDI) 110 g 투입 후 순차적으로 2-에틸헥실아크릴레이트 (LG화학 社, 2EHA) 300 g, 라우닐아크릴레이트(미원스페셜티 社, M120) 300 g을 정량 투입하였다. 투입이 끝난 후 100 rpm의 속도로 교반하면서, 균일상이 되도록 70 ℃까지 승온 및 유지한다. 동온에서 DBTDL 50 ppm을 투입하여 NCO prepolymer 반응을 유도하며, 78 내지 82 ℃에서 3시간 유지한다. 이후 2-HEA(일본촉매 社)를 26 g을 투입 후 80 ℃에서 3 hr 유지하며 FT-IR로 NCO peak(2,260 cm-1) 이 소멸 될 때까지 반응시켜 폴리이서우레탄 아크릴레이트 수지를 제조하였다.
상기 제조된 폴리우레탄 점착 수지 100 중량부, 상기 점착 수지 100 중량부 대비 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA) 140 중량부, 가교제(트리메틸올프로페인 트리아크릴레이트, TMPTA) 36 중량부 및 가소제(이소프로필미리스테이트, IPMS) 53 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하였고, 상기 혼합물 100 중량부 대비 광개시제(Irgacure 184) 1 중량부를 혼합하여 점착제 조성물을 제조하였다.
(2) 보호 필름의 제조
기재층으로는 양면에 각각 50 nm의 대전 방지층이 코팅된 75 ㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(H33P, 코롱 社)을 준비하였다. 보호층으로는 50 ㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(XD510P, TAK 社)의 양면에 대전 방지층이 형성되고, 하나의 대전 방지층 상에 이형층이 코팅된 필름(12ASW, SKC 社)을 준비하였다.
다음으로, 상기 기재층의 일면에 상기 점착제 조성물을 과량도포 후 상기 기재층과 상기 이형층이 마주보도록 합지하고 두 층 사이의 상기 점착제 조성의 두께가 75 ㎛가 되도록 코팅을 한다. 광원 (black light)을 이용하여 700 mJ/cm2의 광에너지 조건 하에서 광경화 시켜 표면보호필름을 제조하였다.
실시예 2
점착제 조성물 제조 시, 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA) 130 중량부, 상기 가교제(트리메틸올프로페인 트리아크릴레이트, TMPTA) 대신 가교제(우레탄 아크릴레이트, PU5000) 10 중량부와 가소제(이소프로필미리스테이트, IPMS) 45 중량부를 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 보호 필름을 제조하였다.
실시예 3
점착제 조성물 제조 시, 상기 가교제(트리메틸올프로페인 트리아크릴레이트, TMPTA) 대신 가교제(1,6-헥산디올 디아크릴레이트, HDDA) 20 중량부와 가소제(이소프로필미리스테이트, IPMS) 대신 가소제(아세틸 트리부틸 시트레이트, ATBC) 95 중량부 및 광개시제(Irgacure 184) 2 중량부를 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 보호 필름을 제조하였다.
실시예 4
점착제 조성물 제조 시, 상기 가소제(이소프로필미리스테이트, IPMS) 대신 가소제(트리(에틸렌글리콜)비스(2-에틸헥사노에이트), TEG-EH) 53 중량부 및 광개시제(Irgacure 184) 0.5 중량부를 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 보호 필름을 제조하였다.
실시예 5
점착제 조성물 제조 시, 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA) 95 중량부, 상기 가교제(트리메틸올프로페인 트리아크릴레이트, TMPTA) 30 중량부와 가소제(이소프로필미리스테이트, IPMS) 42 중량부를 사용하고, 광개시제(Irgacure 184) 0.5 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 보호 필름을 제조하였다.
비교예 1
점착제 조성물 제조 시, 상기 가소제(이소프로필미리스테이트, IPMS)를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 보호 필름을 제조하였다.
비교예 2
점착제 조성물 제조 시, 상기 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA) 120 중량부, 상기 가소제(이소프로필미리스테이트, IPMS) 대신 가소제(아세틸 트리부틸 시트레이트, ATBC) 160 중량부를 사용하고, 상기 가교제(트리메틸올프로페인 트리아크릴레이트, TMPTA)를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 보호 필름을 제조하였다.
비교예 3
점착제 조성물 제조 시, 상기 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA) 160 중량부, 가교제(트리메틸올프로페인 트리아크릴레이트, TMPTA) 70 중량부, 상기 가소제(이소프로필미리스테이트, IPMS) 대신 가소제(아세틸 트리부틸 시트레이트, ATBC) 300 중량부 및 광개시제(Irgacure 184) 2 중량부를 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 보호 필름을 제조하였다.
비교예 4
실시예 5에서 가교제(트리메틸올프로페인 트리아크릴레이트, TMPTA)을 3 중량부로 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 보호 필름을 제조하였다.
비교예 5
실시예 5에서 가교제(트리메틸올프로페인 트리아크릴레이트, TMPTA)을 58 중량부로 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 보호 필름을 제조하였다.
비교예 6
실시예 5에서 상기 가소제(이소프로필미리스테이트, IPMS)를 8 중량부로 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 보호 필름을 제조하였다.
비교예 7
실시예 5에서 상기 가소제(이소프로필미리스테이트, IPMS)를 258 중량부로 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 보호 필름을 제조하였다.
비교예 8
실시예 5에서 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA)를 67 중량부로 사용한 것과 경화제를 사용하지 않은 것을 제외하고, 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 보호 필름을 제조하였다.
비교예 9
실시예 5에서 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA)를 217 중량부로 사용한 것과 경화제를 사용하지 않은 것을 제외하고, 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 보호 필름을 제조하였다.
실험예
상기 실시예 및 비교예의 보호 필름에 대하여 하기 방법으로 물성을 평가하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[ 실험예 1: 박리력 평가]
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 9에서 제조된 보호 필름을 폭이 25 mm, 길이가 150 mm가 되도록 재단하여 시편을 제조하였다. 2 kg의 롤러를 사용하여 상기 보호 필름의 점착제층을 유리에 부착하고, 상온에서 24 시간동안 보관한다. 이어서, Texture Analyzer(영국 스테이블 마이크로 시스템 社)를 사용하여, 상기 보호 필름을 유리로부터 1.8 m/min의 박리 속도 및 180°의 박리 각도로 박리할 때의 박리력을 측정하였다.
[ 실험예 2: 웨팅성 평가]
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 9에서 제조된 보호 필름을 70 mm×100 mm로 재단하고, 상기 점착제층이 형성된 기재층을 유리에 부착하여 상기 유리에 점착제층이 모두 웨팅(wetting)되는 시간을 측정하여 평가하였다. 웨팅되는 시간이 10 초 미만인 경우 O, 10 초 이상 20 초 미만인 경우 △, 20 초 이상인 경우 X로 나타내었다.
[ 실험예 3: 연필 경도 평가]
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 9에서 제조된 보호 필름의 시편에 대하여, 연필경도계(충북테크 社)를 이용해 100 g 하에서 표면 연필 경도를 측정하였다. 표준연필(미쓰비시 社)를 B를 기준으로 45 도의 각도를 유지하여 스크래치를 가하여 긁히는지 여부를 관찰하였다.
표면에 눌린자국이 없을 경우 O, 눌린 자국만 생겼을 경우 △, 긁혔을 경우를 X로 표기하였다. 측정 결과는 5회 반복 실험 결과의 평균값이다.
구분 박리력
(gf/in)		 웨팅성 평가 연필 경도 평가
실시예 1 3.1 O O
실시예 2 3.5 O O
실시예 3 4.6 O O
실시예 4 5.1 O O
실시예 5 2.5 O O
비교예 1 6.0 X O
비교예 2 208 X X
비교예 3 14.5 O O
비교예 4 2.0 O △
비교예 5 2.0 △ △
비교예 6 7.9 O O
비교예 7 0.7 O X
비교예 8 3.0 O △
비교예 9 2.0 O △
상기 표 1을 참고하면, 가소제를 포함하지 않은 비교예 1의 경우, 웨팅성 평가를 만족하지 못하였다. 또한, 가교제를 포함하지 않은 비교예 2의 경우, 박리력이 급격히 증가하며, 웨팅성 평가 및 연필 경도 평가를 만족하지 못하였다. 나아가, 가교제를 과량 포함한 비교예 3의 경우, 박리력이 과도한 것을 확인하였다. 더불어, 가교제를 소량 포함한 비교예 4의 경우, 연필 경도 평가를 만족하지 못하였다. 또한, 가교제를 과량 포함한 비교예 5의 경우, 웨팅성 평가 및 연필 경도 평가를 만족하지 못하였다. 나아가, 가소제를 소량 포함한 비교예 6의 경우, 박리력이 과도한 것을 확인하였다. 더불어, 가소제를 과량 포함한 비교예 7의 경우, 연필 경도 평가를 만족하지 못하였다. 또한, 단관능 (메타)아크릴레이트 단량체인 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA)를 소량 포함하는 비교예 8의 경우, 연필 경도 평가를 만족하지 못하였다. 나아가, 단관능 (메타)아크릴레이트 단량체인 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA)를 과량 포함하는 비교예 9의 경우, 연필 경도 평가를 만족하지 못하였다.
이에 비하여, 실시예 1 내지 5의 경우, 적절한 박리력을 유지하며, 웨팅성과 연필 경도를 모두 만족하는 것을 확인하였다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (13)

  1. 기재필름의 일면에 점착제층을 구비하는 표면 보호 필름에 있어서,
    상기 점착제층은 말단이나 측쇄에 광반응성기를 갖는 우레탄계 수지; 단관능 (메타)아크릴레이트 단량체; 말단에 2개 이상의 광반응성기를 갖는 가교제; 가소제; 및 광개시제를 포함하며, 용제를 포함하지 않고,
    상기 점착제층은 유리에 대한 180°의 박리각도 및 1.8 m/min의 박리속도로 측정한 박리력이 0.5 gf/in 내지 6 gf/in인, 표면 보호 필름.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 우레탄계 수지는 폴리올과 이소시아네이트계 경화제를 반응시켜서 얻어지는 것인, 표면 보호 필름.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 폴리올은 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나인 것인, 표면 보호 필름.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 이소시아네이트계 경화제는 다관능 지방족계 이소시아네이트 화합물, 다관능 지환족계 이소시아네이트, 다관능 방향족계 이소시아네이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나인 것인, 표면 보호 필름.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 단관능 (메타)아크릴레이트 단량체는 상기 우레탄계 수지 100 중량부 대비 50 중량부 내지 200 중량부로 포함되는 것인, 표면 보호 필름.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 가교제는, 다관능성 (메타)아크릴레이트 모노머, 다관능 우레탄 (메타) 아크릴레이트 올리고머 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나인 것인, 표면 보호 필름.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 가교제는, 상기 우레탄계 수지 100 중량부 대비 5 중량부 내지 50 중량부로 포함되는 것인, 표면 보호 필름.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 가소제는, 상기 우레탄계 수지 100 중량부 대비 10 중량부 내지 250 중량부로 포함되는 것인, 표면 보호 필름.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 가소제는,
    디이소노닐시클로헥산-1,2-디카복실레이트(DINCH), 비스-2-에틸헥실헥산디오에이트(DEHA), 디옥틸아디페이트(DOA), 디이소노닐아디페이트(DINA), 디프로필렌글리콜 디벤조네이트(DPGDB), 트리에틸렌글리콜비스-2-데틸헥산노에이트(TEG-EH), 이소프로필팔미테이트(IPP), 이소프로필미리스테이트(IPMS), 시트레이트계 화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나인 것인, 표면 보호 필름.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 광개시제는, 상기 우레탄계 수지, 상기 가교제 및 상기 가소제의 총합 100 중량부 대비 0.1 중량부 내지 5 중량부로 포함되는 것인, 표면 보호 필름.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 점착제층은 대전방지제를 더 포함하는 것인, 표면 보호 필름.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 점착제층은 두께가 10 ㎛ 내지 100 ㎛인, 표면 보호 필름.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 점착제층은 유리에 대한 웨팅(wetting) 시간이 1 초 내지 10 초인, 표면 보호 필름.
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