KR20220000733A - 패턴층 또는 색상층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법 - Google Patents

패턴층 또는 색상층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 베이스 필름의 상부에 UV 패턴층을 구성하는 조성물을 도포하고, 소정의 패턴이 형성된 금형으로 압착하여 패턴을 형성한 후, UV(ultraviolet)를 조사하고 금형을 탈거하여 UV 패턴층을 형성하는 단계; UV 패턴층의 상부에 보호 필름을 합지하여 보호 필름층을 형성하는 단계; 베이스 필름을 탈거하는 단계; 및 점착층이 도포된 이형 필름을 UV 패턴층의 하부에 합지하는 단계; 를 포함하는 무 기재 점착 필름의 제조방법에 관한 것으로, 제조 공정에서 높은 수율을 달성할 수 있다.

Description

패턴층 또는 색상층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING AN ADHESIVE FILM WITHOUT A SUBSTRATE HAVING A PATTERN LAYER OR A COLOR LAYER}
본 발명은 제조 공정을 단축하고, 높은 수율을 구현할 수 있는 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 카메라, 노트북, 스마트폰, 태블릿 PC 등 전자기기의 외면에 인쇄나 패턴을 부여하여 외장을 형성하고 충격 시 유리의 비산을 방지하기 위한 목적으로 비산 방지 필름이 사용되고 있다.
소비자들은 디스플레이의 용도에 따른 디자인을 중시하기 때문에 다양한 디자인의 디스플레이가 개발되고 있으며, 금속재료를 이용한 디자인이 각광받고 있으나, 금속재료는 무거운 중량감 및 제작비용 증가와 같은 단점을 갖는다.
이를 보완하기 위하여, 금속재료 대신 강화유리를 사용한 디스플레이가 개발되고 있으며, 최근 상기와 같은 휴대용 전자제품에 2D 또는 3D 곡면으로 형상화된 강화유리가 적용되면서 강화유리의 이면에 사용되는 비산 방지 필름에 패터닝이나 인쇄를 하여 곡면 형상화된 강화유리에 합지하는 점착 필름의 사용이 증가하고 있다.
한국등록특허 제 10-0773456호와 같이, 일반적으로 점착 필름은 투명한 PET필름을 기재필름으로 하여 그 일면에 점착층 및 이형필름층이 형성되고, 그 반대면에 데코레이션을 위한 코팅층이 형성되는 구조이다.
그러나 이러한 기재 필름은 PET 등을 소재로 하는데, PET 소재는 곡면부에 부착 후 다시 복원되려는 탄성으로 인해 들뜸 현상이 발생하여 방수 및 방진 효과가 감소하는 문제가 있고, 반복 굽힘 환경에서 기재 필름이 파손될 수 있다는 문제가 있다. 이를 개선하기 위해 기재가 없는 무 기재 타입 점착 필름이 제조되고 있으나 이형 필름으로부터 UV 패턴층을 박리하는 공정 중 패턴 깨짐, 부분 박리, 눌림 등의 문제로 수율에 제약이 있으며, 점착층을 합지하는 공정에서 기포가 발생하기 쉬운 문제가 있다.
한국등록특허 제 10-0773456호
본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, PET와 같은 기재 필름이 없어 곡면부에 대한 접착력이 우수하면서도, 제조 공정이 단축되며, 불량율이 낮아 높은 수율을 구현할 수 있는 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 실시 형태에서, 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법은, 베이스 필름의 상부에 UV 패턴층을 구성하는 조성물을 도포하고, 소정의 패턴이 형성된 금형으로 압착하여 패턴을 형성한 후, UV(ultraviolet)를 조사하고 금형을 탈거하여 UV 패턴층을 형성하는 단계; UV 패턴층의 상부에 보호 필름을 합지하여 보호 필름층을 형성하는 단계; 베이스 필름을 탈거하는 단계; 및 점착층이 도포된 이형 필름을 UV 패턴층의 하부에 합지하는 단계; 를 포함한다.
구체적인 예에서, 상기 베이스 필름의 박리력은 20 내지 40 gf이고, 투과도는 85 내지 97%이다.
구체적인 예에서, 상기 베이스 필름의 두께는 50 내지 200㎛이다.
구체적인 예에서, 상기 보호 필름층은 폴리에틸렌(PE) 소재이다.
구체적인 예에서, 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법은, 상기 UV 패턴층을 형성하는 단계 이후에, 상기 UV 패턴층의 상부에 증착층 및 색상층을 순차적으로 형성하는 단계를 더 포함한다.
구체적인 예에서, 본 발명에 따른 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법은, 점착층이 도포된 이형 필름을 UV 패턴층의 하부에 합지하는 단계 이후에, UV를 추가 조사하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따른 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법은, 베이스 필름의 상부에 색상층을 형성하는 단계; 색상층의 상부에 UV 패턴층을 구성하는 조성물을 도포하고, 소정의 패턴이 형성된 금형으로 압착하여 패턴을 형성한 후, UV(ultraviolet)를 조사하고 금형을 탈거하여 UV 패턴층을 형성하는 단계; UV 패턴층의 상부에 보호 필름을 합지하여 보호 필름층을 형성하는 단계; 베이스 필름을 탈거하는 단계; 및 점착층이 도포된 이형 필름을 색상층의 하부에 합지하는 단계; 를 포함한다.
구체적인 예에서, 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법은, 상기 UV 패턴층을 형성하는 단계 이후에, 상기 UV 패턴층의 상부에 증착층 및 색상층을 순차적으로 형성하는 단계를 더 포함한다.
구체적인 예에서, 상기 베이스 필름의 박리력은 20 내지 40 gf이고, 투과도는 85 내지 97%이다.
구체적인 예에서, 상기 베이스 필름의 두께는 50 내지 200㎛이다.
구체적인 예에서, 상기 보호 필름층은 폴리에틸렌(PE) 소재이다.
또한, 상기 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법은, 점착층이 도포된 이형 필름을 UV 패턴층의 하부에 합지하는 단계 이후에, UV를 추가 조사하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법은 곡면부에 대한 접착력이 우수하면서도, 제조 공정이 단축되며, 불량율이 낮아 높은 수율을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에서, UV 패턴층의 상부에 증착층 및 색상층이 형성된 형성된 무 기재 점착 필름의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 형태에서, UV 패턴층의 상부에 증착층 및 색상층이 형성된 형성된 무 기재 점착 필름의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하에서 기재의 "상부 (또는 하부)"에 임의의 구성이 형성된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 형성되는 것을 의미할 뿐만 아니라, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 형성된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.
이하 본 발명에 대하여 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무 기재 점착 필름의 제조방법을 나타낸 흐름도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무 기재 점착 필름의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법은, 베이스 필름의 상부에 UV 패턴층을 구성하는 조성물을 도포하고, 소정의 패턴이 형성된 금형으로 압착하여 패턴을 형성한 후, UV(ultraviolet)를 조사하고 금형을 탈거하여 UV 패턴층을 형성하는 단계(S10); UV 패턴층의 상부에 보호 필름을 합지하여 보호 필름층을 형성하는 단계(S11); 베이스 필름을 탈거하는 단계(S12); 및 점착층이 도포된 이형 필름을 UV 패턴층의 하부에 합지하는 단계(S13); 를 포함한다.
이에 따라, 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름(10)은 이형 필름층(11), 점착층(12), UV 패턴층(13) 및 보호 필름층(14)이 순차적으로 적층된 구조를 포함한다.
종래의 점착 필름은 점착층과 이형 필름층 사이에 UV 패턴층 등의 지지를 위한 기재 필름이 적층되었다. 이러한 기재 필름은 주로 PET 등을 기본 소재로 하는데, 기재 필름으로 인하여 점착 필름의 유연성이 감소하여 곡률반경이 작은 접착 대상물에 대하여 접착력이 감소하여 점착 필름이 접착 대상물로부터 들뜨는 현상이 발생하였다.
이에 비해, 본 발명에 따른 점착 필름은 기재 필름 없이 UV 패턴층을 포함하는 필름의 본체가 직접 접착 대상물 상에 부착되고, 필름 최상층에 보호 필름층이 배치된 구조이므로, 곡면에 대한 접착성이 우수하고 반복 굽힘에도 내구성이 우수하다는 장점이 있으며, 비산 방지 기능이 향상될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, UV 패턴층을 형성하기 위하여 베이스 필름이 사용된다. 이러한 UV 패턴층은 색상의 입체감을 나타내기 위한 복수 개의 패턴이 형성된 층이며, 상기 베이스 필름은 필름의 제조 과정에서 UV 패턴층을 일시적으로 지지하기 위한 것으로서 필름 제조과정에서 제거된다.
베이스 필름은 폴리카보네이트 또는 폴리에스테르 소재일 수 있으며, 박리력은 20 내지 40gf 일 수 있다. 박리력이 상기 범위일 때 베이스 필름을 무 기재 점착 필름으로부터 용이하게 탈거할 수 있다. 박리력이 20gf 미만일 경우 금형보다 박리력이 낮아 금형 탈거시 UV 패턴층 또는 후술하는 색상층이 양쪽 면으로 찢어지거나 금형으로부터 들뜨는 현상이 발생할 수 있다. 반면에 베이스 필름의 박리력이 40gf를 초과할 경우 이후 과정에서 베이스 필름을 탈거할 때 필름 본체의 UV 패턴층, 후술하는 색상층 및 보호 필름층이 들뜨거나 손상될 수 있다. 이 때, 베이스 필름의 박리력은 ASTM-3330에 따라 측정될 수 있다.
또한, 베이스 필름의 두께는 50 내지 200㎛일 수 있으며, 상세하게는 100 내지 188㎛일 수 있다. 베이스 필름의 두께가 50㎛ 미만일 경우 베이스 필름이 쉽게 수축하여 뒤틀림, 주름, 컬 등이 발생할 수 있다. 반면에 베이스 필름의 두께가 200㎛를 초과할 경우 베이스 필름이 지나치게 두꺼워 이후 과정에서 베이스 필름의 탈거가 어려우며, UV 패턴층 등의 필름 본체가 손상될 수 있다.
또한 베이스 필름 상에는 테두리 부분에 샌딩 또는 헤어라인 등의 거친 표면을 형성함으로써 UV 패턴층을 포함하는 필름 본체와 베이스 필름 간의 밀착력을 향상시키며, 후공정시 UV 패턴층 등이 베이스 필름에서 이탈하는 것을 방지하고, UV 패턴층의 수축을 방지할 수 있다.
즉 본 발명에 따른 무 기재 점착필름의 제조방법에서, 특정 범위 내의 두께 및 박리력을 가진 베이스 필름을 사용함으로써 공정 중 패턴 깨짐, 부분 박리, 눌림 등의 현상을 방지하고, 수율을 향상시킬 수 있는 것이다.
한편, UV 패턴층은 광경화성 수지, 희석제, 광개시제 및 각종 첨가제 등으로 구성될 수 있다. 예를 들어, UV 패턴층에 사용되는 첨가제 중 광경화성 수지는 수지 물성을 좌우하는 중요 성분으로 중합 반응에 의해 고분자 결합을 형성하여 경화 피막을 이룰 수 있다. 상기 광경화성 수지는 골격 분자의 구조에 따라 폴리에스테르계, 에폭시계, 우레탄계, 폴리에테르계, 폴리아크릴계 등의 아크레이트로 분류할 수 있으며, 우레탄 아크릴레이트가 가장 바람직하다. 광경화성 수지는 올리고머의 형태일 수 있다.
상기 우레탄 아크릴레이트 올리고머는, 특별히 한정되는 것은 아니나, 상기 폴레우레탄 수지 및 아크릴계 단량체의 중량비가 1:9 내지 9:1 정도, 더 바람직하게는 2:8 내지 8:2 정도일 수 있다. 폴레우레탄 수지 및 아크릴계 단량체의 중량비가 상기 수치범위를 만족하는 경우 투명성 확보가 용이하고 및 코팅성이 우수하여 코팅층 형성이 용이한 장점이 있기 때문이다.
상기 우레탄 아크릴레이트 수지의 중량평균분자량은 5000 내지 30,000 이하일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 10000 내지 20000일 수 있다. 중량평균분자량이 5000 미만이면 내찰상성등은 우수하나 경화 수축이 커지기 때문에, 코팅 후 주름이 발생할 수 있다. 중량평균분자량이 30,000을 초과한 우레탄아크릴레이트 수지를 사용하면 점도가 지나치게 증가하여 경화 후 끈적임(tack)이 발생할 수 있으며, 필름의 코팅 기능이 저하되고 내찰상성, 막강도등이 우수하지 못하다.
또 한 예로, 상기 UV 패턴층에 사용되는 첨가제 중 반응성 희석제(모노머)는 상기 반응성 올리고머의 가교제, 희석제로서의 역할을 하며, 중합하여 경화 피막을 형성시킬 수 있다. 또 한 예로, UV 패턴층에 사용되는 첨가제 중 광중합 개시제는 UV 경화 수지의 가장 기본이 되는 원재료로써, 상기 광중합 개시제는 자외선을 흡수하여 라디칼 혹은 양이온을 생성시켜 중합을 개시시키는 역할을 하며 단독 혹은 2~3 종류를 섞은 물질을 첨가하여 사용할 수 있다. 또 한 예로, 상기 UV 패턴층에 사용되는 기타 첨가제 등으로 용도에 따라 광증감제, 착색제, 증점제, 중합 금지제 등이 첨가될 수 있다.
본 발명에 따른 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법에서, UV 패턴층을 형성하기 위해서는 베이스 필름의 상부에 전술한 바와 같은 UV 패턴층을 구성하는 조성물을 도포한 후 소정의 패턴이 형성된 금형으로 압착하여 패턴을 형성하게 된다. 이 때 상기 금형은 소프트 금형으로서 발수처리가 되어 있는 것이어야 한다. 금형에 발수 처리가 되어 있지 않은 경우 금형이 탈거되지 않거나 부분 박리 문제가 발생할 수 있다.
금형에 의해 패턴이 형성되면, UV 패턴층을 구성하는 조성물을 경화하기 위해 UV가 조사된다. UV 조사 시 사용되는 광원으로는, LED와 벌브(Bulb)로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종일 수 있다. UV의 조사량은 800 내지 1000mJ/cm2일 수 있다.
이 때 UV 조사 시 조성물이 일정하게 경화되는 것이 바람직한데, 이는 UV 패턴층의 심부 경화율과 표면 경화율이 동일하다는 것을 의미한다. 이를 위해서 상기 베이스 필름의 투과도는 85 내지 97%가 바람직하다. UV 조사를 통해 조성물이 경화되면, 금형을 탈거함으로써 UV 패턴층을 완성한다.
상기 UV 패턴층의 두께는 5 내지 30 ㎛, 구체적으로는 10 내지 20 ㎛, 또는 10 내지 15㎛ 일 수 있다.
UV 패턴층이 형성되면, UV 패턴층을 보호하기 위해 UV 패턴층의 상부에 보호 필름을 합지하여 보호 필름층을 형성한다. 상기 보호 필름으로는 폴리에틸렌(PE) 소재가 바람직하며, 이러한 폴리에틸렌 소재는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)를 포함하는 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 보호 필름층으로서 폴리에틸렌을 사용할 경우 PET를 사용하는 경우와 같이 내부의 UV 패턴층의 뒤틀림, 구김 등을 방지하는 역할을 하면서도, PET와 같은 기재보다 유연하기 때문에 이후 점착층이 도포된 이형 필름을 합지시 들뜸, 기포, 주름이 발생하지 않는다는 장점이 있다.
상기 보호 필름층의 두께는 평균 50 내지 200㎛일 수 있으며, 상세하게는 100 내지 150㎛일 수 있다. 보호필름의 두께가 50um 미만일 경우 베이스 필름 탈거, 점착제 합지 등의 후작업 시 패턴층을 보호하기 어려워 패턴 깨짐, 눌림 등의 불량이 발생할 수 있고, 보호필름층의 두께가 200um를 초과할 경우 패턴면과 밀착력이 부족하여 기포, 들뜸이 발생하고 이로인해 패턴층에 얼룩이 발생할 수 있다. 아울러, 보호 필름층을 구성하는 보호 필름은 자가점착필름 또는 점착제가 코팅된 필름일 수 있으며, 점착력은 2 내지 20gf 정도이다. 보호 필름층의 점착력이 상기 범위일 때 보호 필름층이 UV 패턴층의 상부에 안정적으로 접착될 수 있다.
보호 필름층이 형성되면, UV 패턴층의 하부에 위치한 베이스 필름을 탈거하고, 베이스 필름이 탈거된 자리에 점착층이 도포된 이형 필름을 합지한다.
상기 이형 필름은 점착층의 일면에 형성되어 점착층을 보호하는 역할을 한다. 상기 이형 필름은 PET 필름 등 다양한 필름을 이용할 수 있으며, 이형을 더욱 쉽게 할 수 있도록 이형력이 1~50 gf/inch일 수 있고, 구체적으로 5~20 gf/inch일 수 있으며, 두께는 20~200 ㎛, 더욱 구체적으로 50 내지 100㎛일 수 있다. 이형 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부티렌테레프탈레이트 및/또는 폴리프로필렌나트탈레이트 등의 폴리에스테르필름일 수 있다.
한편, 점착층은 광학적으로 투명한 접착 소재로 형성된 광학 투명 접착제(Optical clear adhesive, OCA) 층이다. 이러한 점착층은 층간 계면 점착성을 유지하되, 계면에 형성될 수 있는 공기층을 제거하고, 점착 필름의 시인성을 유지한다.
상기 점착층은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 상기 고분자 수지는 폴리에스테르 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 알키드 수지 및 아미노 수지를 포함하는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함한다. 상기 고분자 수지는 단독으로 이용할 수 있으며, 혹은 2종 이상의 공중합체 또는 혼합물을 사용할 수 있다. 그 중에서도 광학 특성, 내후성, 기재와의 밀착성 등이 우수한 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지가 가장 바람직하다. 이 때 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지의 굴절률은 1.40 내지 1.60일 수 있고, 더욱 구체적으로는 1.45~1.50일 수 있다.
구체적으로, 상기 아크릴계 수지는 아크릴계 단량체가 중합되어 구성되거나, 아크릴계 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체가 공중합된 것일 수 있다. 예를 들어 아크릴계 단량체로는 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, n-프로필 (메트)아크릴레이트, 이소프로필 (메트)아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, t-부틸 (메트)아크릴레이트, sec-부틸 (메트)아크릴레이트, 펜틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, n-옥틸 (메트)아크릴레이트, 이소옥틸 (메트)아크릴레이트, (메트)이소노닐 아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트 및 테트라데실 (메트)아크릴레이트에서 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
또한 이와 공중합 가능한 다른 단량체로는 알킬 기의 탄소수가 2 내지 18인 알킬메타크릴레이트, 알킬 기의 탄소수가 1 내지 18인 알킬아크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산 등의 α,β-불포화산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산 등의 불포화기 함유 2가 카르복실산, 스티렌, α-메틸스티렌, 핵 치환 스티렌 등의 방향족 비닐 화합물, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 α,β-불포화 니트릴, 무수 말레산, 말레이미드, N-치환 말레이미드 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
비닐 공중합체의 경우, 비닐 단량체를 중합하여 제조될 수 있으며, 이러한 비닐 단량체로는 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸, 메타크릴산시클로헥실, 메타크릴산벤질, 메타크릴산글리시딜, 메타크릴산에폭시시클로헥실메틸, 메타크릴산2-히드록시에틸, 메타크릴산2-히드록시프로필, 메타크릴산이소보로닐 등의 메타크릴산에스테르류; 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 아크릴산2-에틸헥실, 아크릴산글리시딜, 아크릴산에폭시시클로헥실메틸, 아크릴산2-히드록시에틸, 아크릴산2-히드록시프로필 등의 아크릴산에스테르류; 메타크릴산, 아크릴산 등의 카르복실산류 및 그의 에스테르류: 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 비닐시안류; 스티렌, α-메틸스티렌, 모노클로로스티렌, 디클로로스티렌 등의 비닐아렌류; 말레산, 푸마르산 및 그것들의 에스테르 등; 염화 비닐, 브롬화 비닐, 클로로프렌 등의 할로겐화 비닐류; 아세트산 비닐; 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 부타디엔, 이소부틸렌 등의 알켄류; 등을 들 수 있다.
상기 점착층을 구성하는 점착성 수지는 통상적인 점착제의 제조방법에 따라 제조될 수 있다. 점착성 수지는 모노머들의 중합에 의하여 형성되는 것이 일반적이다. 구체적으로, 상기 점착성 고분자 수지를 형성하기 위한 모노머와 광개시제 및 첨가제를 혼합하고, 필요에 따라 충진제를 첨가한 후 이를 중합하여 제조할 수 있다. 점착제 조성물의 제조과정에서 중합개시제 및 가교제 등을 첨가할 수 있음은 물론이다. 바람직하게는, 상기 충진제 및 기타 첨가제가 점착제 조성물에 균일하게 분산될 수 있도록 하기 위하여, 상기 점착성 고분자 수지를 형성하기 위한 모노머를 먼저 예비 중합하여 시럽 상태로 만든 후, 여기에 상기 충진제 및 기타 첨가제 등을 첨가하고 균일하게 교반한 후 중합을 실시한다. 또한 본 발명에 따른 점착제 조성물은 열 또는 광 조사를 통한 경화 단계를 거칠 수 있다.
점착제 조성물이 광경화될 경우 점착제 조성물은 상기와 같은 단량체와 함께 광개시제를 포함할 수 있다. 이와 같은 광개시제는 점착층 제조 과정에서 자외선 등의 조사에 의해 반응하여 점착제 조성물의 경화 반응을 개시시키는 역할을 한다.
발명에서 사용할 수 있는 광개시제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 그 예로 α-히드록시케톤계 화학물, 페닐글리옥실레이트계 화합물, 벤질디메틸케탈계 화합물, α-아미노케톤계 화합물 등을 들 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 광개시제의 중량비율은 0.01 내지 10, 구체적으로 0.01 내지 5일수 있다. 개시제의 중량 비율을 상기 범위로 조절함으로써 우수한 물성 및 생산성을 확보할 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 필요에 따라 실란커플링제를 더 포함할 수도 있다. 실란커플링제는 점착제 조성물로부터 제조된 점착 필름의 점착력을 높일 수 있다. 실란커플링제는 당업자에게 알려진 통상의 점착제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 실란커플링제는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란 등의 에폭시기 함유 실란 화합물 비닐트리메톡시실란, (메트)아크릴로일옥시프로필트리메톡시실란 등의 중합성 불포화기 함유 실란 화합물 3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 등의 아미노기 함유 실란 화합물 3-메르캅토프로필트리메톡시실란 등의 메르캅토기 함유 실란 화합물 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
발명의 점착제 조성물은 점착제 조성물에 포함되는 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제는 소포제, 레벨링제, 대전방지제 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 첨가제는 (메트)아크릴계 공중합체와 (메트)아크릴계 단량체의 혼합물 100중량부에 대해 0.0001중량부 내지 5중량부, 구체적으로 0.001중량부 내지 1중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 점착제 조성물로 제조된 점착필름은 접착력이 좋을 수 있다
상기 점착층은 유리 파손시 유리의 비산을 방지하기 위해, 유리에 대해 10 N/inch 이상의 접착력을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 점착층은 유리에 대해 10 내지 20 N/inch의 접착력을 가질 수 있다. 점착층의 접착력이 상기 범위 내일 때, 충분한 비산방지 효과 및 공정 불량 시 유리의 재활용을 위한 리워크 공정이 용이한 장점이 있다.
또한 상기 점착층은 1 내지 40㎛, 상세하게는 15 내지 30㎛의 범위일 수 있다. 점착층의 두께가 상기 범위 내일 경우, 눌림에 의한 불량 발생이 방지되고 점착층의 접착력이 적절하게 유지될 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 무 기재 필름의 제조방법에 있어서, 점착층이 도포된 이형 필름이 합지되면, UV를 추가적으로 조사하는 단계가 수행될 수 있다. 이는 점착층을 경화하고, UV 패턴층을 추가적으로 경화하기 위한 것이다. 이와 같이 UV를 추가적으로 조사할 경우, 점착층과 UV 패턴층이 동시에 경화되면서 점착층과 UV 패턴층 사이의 결합력이 향상될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 무 기재 점착 필름은 색상이나 무늬를 구현하기 위한 수단으로서 UV 패턴층 외에 색상층을 더 포함할 수 있다. 이러한 색상층은 예를 들어 UV 패턴층의 일면 또는 양면에 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에서, UV 패턴층의 상부에 증착층 및 색상층이 형성된 형성된 무 기재 점착 필름의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 패턴층이 형성된 무 기재 점착 테이프는, 상기 UV 패턴층을 형성하는 단계 이후에, 상기 UV 패턴층의 상부에 증착층 및 색상층을 순차적으로 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우 증착층 및 색상층은 UV 패턴층과 보호 필름층 사이에 형성되며, 무 기재 점착 필름(20)은 이형 필름층(21), 점착층(22), UV 패턴층(23), 증착층(24), 색상층(25) 및 보호 필름층(26)이 순차적으로 적층된 구조이다.
이에 따라, 무 기재 점착 테이프의 제조방법은, 베이스 필름의 상부에 UV 패턴층을 구성하는 조성물을 도포하고, 소정의 패턴이 형성된 금형으로 압착하여 패턴을 형성한 후, UV(ultraviolet)를 조사하고 금형을 탈거하여 UV 패턴층을 형성하는 단계; 상기 UV 패턴층의 상부에 증착층 및 색상층을 순차적으로 형성하는 단계; 색상층의 상부에 보호 필름을 합지하여 보호 필름층을 형성하는 단계; 베이스 필름을 탈거하는 단계; 및 점착층이 도포된 이형 필름을 UV 패턴층의 하부에 합지하는 단계; 를 포함한다.
상기 색상층은 다양한 색상을 갖는 문자, 문양등을 표현하기 위한 것으로, 그라데이션, 무늬가 있는 색상 및 다양한 색이 구현될 수 있다. 색상층은 단층 또는 복수 개의 층으로 구현될 수 있으며 색상을 구현하기 위하여 다양한 잉크, 염료 및 안료 등을 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 염료 및 안료에는 SiO2, Nb2O5, Ta2O5, BST{(Ba,Sr)TiO3}, PZT{Pb(Zr,Ti)O3}, Al2O3, HfO2, ZrO2, La2O3, In, TiO2, Ti3O5, 알루미네이트, 및 실리케이트를 포함하는 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
색상층은 베이스 필름 상에 오프셋, 실크스크린, 디지털프린팅, 멀티 증착, 슬릿 코팅 등의 인쇄 방법을 통하여 형성될 수 있으며, 색상층의 두께는 5 내지 50㎛, 바람직하게는 10 내지 20 ㎛일 수 있고, 더욱 바람직하게는 10 내지 15㎛일 수 있다
본 발명에서, 색상층은 UV 패턴층의 일면에 형성된 증착면에 인쇄 등을 통하여 형성된다. 상기 증착층은, UV 패턴층에서 패턴이 형성된 면에 형성될 수 있다. 이는 UV 패턴층의 상부에 색상층을 바로 형성할 경우 UV 패턴층에 형성된 패턴층이 색상층에 의해 메워지는 것을 방지하기 위함이다.
상기 증착층은 필요한 광택, 색상을 구현하고, UV 패턴층에 형성된 패턴을 유지하기 위한 것이다. 상기 증착층은 필요한 광택 및 색상을 구형하기 위해 필요한 재료를 증착시켜 형성되는데, 예를 들어 상기 재료가 금속인 경우 금속성 광택을 갖도록 함으로써 굴곡된 빛을 산란시켜 반짝이는 패턴을 구현할 수 있게 된다.
상기 증착층의 두께는 0.01 내지 0.05㎛의 두께일 수 있으며, 상기 범위 내일 때에 부착성이 저하되지 않으면서 적정 수준의 금속 광택을 얻을 수 있다.
한편, 상기 색상층은 상기 UV 패턴층과 점착층 사이에 형성될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법을 나타낸 흐름도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법은, 베이스 필름의 상부에 색상층을 형성하는 단계(S20); 색상층의 상부에 UV 패턴층을 구성하는 조성물을 도포하고, 소정의 패턴이 형성된 금형으로 압착하여 패턴을 형성한 후, UV(ultraviolet)를 조사하고 금형을 탈거하여 UV 패턴층을 형성하는 단계(S21); UV 패턴층의 상부에 보호 필름을 합지하여 보호 필름층을 형성하는 단계(S22); 베이스 필름을 탈거하는 단계(S23); 및 점착층이 도포된 이형 필름을 색상층의 하부에 합지하는 단계(S24); 를 포함한다. 이 경우 색상층은 UV 패턴층의 하부, 즉 UV 패턴층과 점착층의 사이에 형성되며, 무 기재 점착 필름(30)은 도 5와 같이 이형 필름층(31), 점착층(32), 색상층(33), UV 패턴층(34) 및 보호 필름층(35)이 순차적으로 적층된 구조이다.
즉 본 발명에 따른 무 기재 점착 필름의 제조방법에 따르면, UV 패턴층의 일면 또는 양면에 색상층을 적절히 배치함에 따라 동일한 재료로서 원하는 색상 및 패턴 효과를 낼 수 있다.
도 4를 참조하면, 베이스 필름 상에 색상층이 인쇄 등의 방법을 통해 형성된다. 이후 색상층 상에 UV 패턴층 및 보호 필름층을 순차적으로 형성한 후, 전술한 바와 같이 베이스 필름을 탈거하고 점착층이 도포된 이형 필름을 합지하여 무 기재 점착 필름을 완성한다. UV 패턴층, 점착층 및 이형 필름의 구성 및 제조방법은 전술한 바와 동일하다.
마찬가지로, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 베이스 필름은 필름의 제조 과정에서 UV 패턴층을 일시적으로 지지하기 위한 것으로서 필름 제조과정에서 제거되는 필름이다.
아울러, 베이스 필름은 폴리카보네이트 또는 폴리에스테르 소재일 수 있으며, 박리력은 20 내지 40gf 일 수 있다. 또한, 베이스 필름의 두께는 50 내지 200㎛일 수 있으며, 상세하게는 100 내지 188㎛일 수 있다.
본 발명에 따른 무 기재 점착필름의 제조방법은, 특정 범위 내의 두께 및 박리력을 가진 베이스 필름을 사용함으로써 공정 중 패턴 깨짐, 부분 박리, 눌림 등의 현상을 방지하고, 수율을 향상시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 형태에서, UV 패턴층의 상부에 증착층 및 색상층이 형성된 형성된 무 기재 점착 필름의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 패턴층이 형성된 무 기재 점착 테이프는, 상기 UV 패턴층을 형성하는 단계 이후에, 상기 UV 패턴층의 상부에 증착층 및 색상층을 순차적으로 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우 무 기재 점착 필름의 제조방법은, 베이스 필름의 상부에 색상층을 형성하는 단계; 색상층의 상부에 UV 패턴층을 구성하는 조성물을 도포하고, 소정의 패턴이 형성된 금형으로 압착하여 패턴을 형성한 후, UV(ultraviolet)를 조사하고 금형을 탈거하여 UV 패턴층을 형성하는 단계; 상기 UV 패턴층의 상부에 증착층 및 색상층을 순차적으로 형성하는 단계; 색상층의 상부에 보호 필름을 합지하여 보호 필름층을 형성하는 단계; 베이스 필름을 탈거하는 단계; 및 점착층이 도포된 이형 필름을 색상층의 하부에 합지하는 단계; 를 포함한다. 이에 따라 무 기재 점착 필름(40)은 이형 필름층(41), 점착층(42), 색상층(43), UV 패턴층(44), 증착층(45), 색상층(46) 및 보호 필름층(47)이 순차적으로 적층된 구조이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 무 기재 점착 필름의 제조방법은 PET와 같은 기재 필름을 사용하지 않으면서도 UV 패턴층 및 색상층을 적절히 배치하여 그라데이션 및 무늬가 있는 색상을 다양하게 구현하면서도, 곡면에 대한 접착 능력이 향상된 무 기재 점착 필름을 얻을 수 있다.
아울러, 특정 범위 내의 두께 및 박리력을 가진 베이스 필름을 사용함으로써 공정 중 패턴 깨짐, 부분 박리, 눌림 등의 현상을 방지하고, 수율을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
두께가 100㎛이고, 박리력이 20gf인 PET 소재의 베이스 필름 상에 우레탄 아크릴레이트 수지를 도포한 후, 발수 처리된 패턴 형성 금형으로 압착하여 15㎛ 두께의 UV 패턴층을 형성하였다. UV 패턴층 상에 두께가 100㎛이고, 점착력이 20gf인 PE 필름을 합지하였다.
이후 베이스 필름을 탈거하고, 아크릴계 점착 수지가 도포된 PET 재질의 이형 필름을 UV 패턴층의 하부에 합지하여 점착 필름을 제조하였다.
[실시예 2]
박리력이 40gf인 베이스 필름을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 점착 필름을 제조하였다.
[실시예 3]
UV 패턴층 상에 증착층을 형성하고, 상기 증착층 상에 잉크를 인쇄하여 색상층을 형성한 후, 상기 색상층 상에 PE 필름을을 합지한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 점착 필름을 제조하였다.
[실시예 4]
박리력이 40gf인 베이스 필름을 사용한 것을 제외하고 실시예 3과 동일하게 점착 필름을 제조하였다.
[실시예 5]
두께가 100㎛이고, 박리력이 20gf인 베이스 필름 상에 잉크를 인쇄하여 색상층을 형상하였다. 색상층 상에 우레탄 아크릴레이트 수지를 도포한 후, 발수 처리된 패턴 형성 금형으로 압착하여 15㎛ 두께의 UV 패턴층을 형성하였다. UV 패턴층 상에 두께가 100㎛이고, 점착력이 20gf인 PE 필름을 합지하였다.
이후 베이스 필름을 탈거하고, 아크릴계 점착 수지가 15㎛ 두께로 도포된 PET 재질의 이형 필름을 UV 패턴층의 하부에 합지하여 점착 필름을 제조하였다.
[실시예 6]
박리력이 40gf인 베이스 필름을 사용한 것을 제외하고 실시예 5와 동일하게 점착 필름을 제조하였다.
[실시예 7]
UV 패턴층 상에 증착층을 형성하고, 상기 증착층 상에 잉크를 인쇄하여 색상층을 형성한 후, 상기 색상층 상에 PE 필름을을 합지한 것을 제외하고 실시예 5와 동일하게 점착 필름을 제조하였다.
[실시예 8]
박리력이 40gf인 베이스 필름을 사용한 것을 제외하고 실시예 7과 동일하게 점착 필름을 제조하였다.
[비교예 1]
박리력이 15gf인 베이스 필름을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 점착 필름을 제조하였다.
[비교예 2]
박리력이 45gf인 베이스 필름을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 점착 필름을 제조하였다.
[비교예 3]
박리력이 15gf인 베이스 필름을 사용한 것을 제외하고 실시예 3과 동일하게 점착 필름을 제조하였다.
[비교예 4]
박리력이 45gf인 베이스 필름을 사용한 것을 제외하고 실시예 3과 동일하게 점착 필름을 제조하였다.
[비교예 5]
박리력이 15gf인 베이스 필름을 사용한 것을 제외하고 실시예 5와 동일하게 점착 필름을 제조하였다.
[비교예 6]
박리력이 45gf인 베이스 필름을 사용한 것을 제외하고 실시예 5와 동일하게 점착 필름을 제조하였다.
[비교예 7]
박리력이 15gf인 베이스 필름을 사용한 것을 제외하고 실시예 7과 동일하게 점착 필름을 제조하였다.
[비교예 8]
박리력이 45gf인 베이스 필름을 사용한 것을 제외하고 실시예 7과 동일하게 점착 필름을 제조하였다.
[실험예]
상기 실시예 1 내지 8, 비교예 1 내지 8에 따른 점착 필름을 각각 5개씩 제조하였다. 이들 점착 필름에 대하여, UV 패턴층 또는 색상층이 찢어지거나, UV 패턴층 또는 색상층에 들뜸, 기포, 주름 등이 발생하였는지 여부를 확인하였다. 5개의 점착 필름 중 UV 패턴층 또는 색상층에 손상이 2개 이상 발생한 경우 경우를 불량으로, 그렇지 않은 경우를 양호로 표시하였다. 그 결과를 표 1에 도시하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8
불량 발생 여부 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 비교예 7 비교예 8
불량 발생 여부 불량 불량 불량 불량 불량 불량 불량 불량
상기 표 1을 참조하면, 본 발명과 같이 점착 필름의 제조 과정에서 베이스 필름의 박리력이 20 내지 40gf인 실시예 1 내지 8은 베이스 필름의 박리력이 20gf 미만이거나, 40gf를 초과하는 비교예 1 내지 8에 비해 UV 패턴층 또는 색상층의 손상이 발생하지 않으므로, 제조 공정에서 높은 수율을 구현할 수 있음을 알 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10, 20, 30, 40: 점착 필름
11, 21, 31, 41: 이형 필름층
12, 22, 32, 42: 점착층
13, 23, 34, 44: UV 패턴층
24, 45: 증착층
25, 33, 43, 46: 색상층
14, 26, 35, 47: 보호 필름층

Claims (12)

  1. 베이스 필름의 상부에 UV 패턴층을 구성하는 조성물을 도포하고, 소정의 패턴이 형성된 금형으로 압착하여 패턴을 형성한 후, UV(ultraviolet)를 조사하고 금형을 탈거하여 UV 패턴층을 형성하는 단계;
    UV 패턴층의 상부에 보호 필름을 합지하여 보호 필름층을 형성하는 단계;
    베이스 필름을 탈거하는 단계; 및
    점착층이 도포된 이형 필름을 UV 패턴층의 하부에 합지하는 단계; 를 포함하는 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 필름의 박리력은 20 내지 40 gf이고, 투과도는 85 내지 97%인 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 필름의 두께는 50 내지 200 ㎛인 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보호 필름층은 폴리에틸렌(PE) 소재인 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    점착층이 도포된 이형 필름을 UV 패턴층의 하부에 합지하는 단계 이후에,
    UV를 추가 조사하는 단계를 더 포함하는 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 UV 패턴층을 형성하는 단계 이후에,
    상기 UV 패턴층의 상부에 증착층 및 색상층을 순차적으로 형성하는 단계를 더 포함하는 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법.
  7. 베이스 필름의 상부에 색상층을 형성하는 단계;
    색상층의 상부에 UV 패턴층을 구성하는 조성물을 도포하고, 소정의 패턴이 형성된 금형으로 압착하여 패턴을 형성한 후, UV(ultraviolet)를 조사하고 금형을 탈거하여 UV 패턴층을 형성하는 단계;
    UV 패턴층의 상부에 보호 필름을 합지하여 보호 필름층을 형성하는 단계;
    베이스 필름을 탈거하는 단계; 및
    점착층이 도포된 이형 필름을 색상층의 하부에 합지하는 단계를 포함하는 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 UV 패턴층을 형성하는 단계 이후에,
    상기 UV 패턴층의 상부에 증착층 및 색상층을 순차적으로 형성하는 단계를 더 포함하는 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 베이스 필름의 박리력은 20 내지 40 gf이고, 투과도는 85 내지 97%인 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 베이스 필름의 두께는 50 내지 200㎛인 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 보호 필름층은 폴리에틸렌(PE) 소재인 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법.
  12. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 점착층은 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지를 포함하는 패턴층이 형성된 무 기재 점착 필름의 제조방법.

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