KR20230024666A - 광학 기기용 광 차단 필름 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 기기용 광 차단 필름은, 광학 기기용 광 차단 필름에 있어서, 기재 필름과, 기재 필름의 적어도 일 면에 형성된 광 차단층을 포함하며, 광 차단층은, 광택 제거성을 가지는 무기 입자, 차광성을 가지는 흑색 필러, 뷰렛계 바인더 수지, 분산제, 경화 촉매 및 용제를 포함하는 도포액이 경화된 것으로, 경화 촉매는, 지류코늄계 및 구리계 촉매 중 어느 하나 또는 이들의 혼합일 수 있다.
Description
본 출원은, 광학 기기용 광 차단 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 어디라도 운반이 용이하고 언제나 사용할 수 있는 휴대성이 우수한 컴팩트 카메라나 디지털 비디오 카메라가 시장에 많이 출시되고 있으며, 점점 더 고성능화된 컴팩트 카메라, 디지털 비디오 카메라가 요구되고 있다. 이와 같은 광학 기기, 특히 컴팩트 카메라나 디지털 카메라가 고성능화됨에 따라 이들을 구성하는 부속재료, 예를 들면 셔터에도 고성능화가 요구되고 있다. 따라서 광학기기에 적용되는 광 차단 필름의 기재 필름의 두께가 더 얇아져야 한다. 이렇게 되면 광 차단 필름의 기재 필름 표면에 광 차단층 코팅시 가열 건조에 의한 열에 의해 기재 필름이 열에 의한 손상을 받기가 보다 쉬워진다. 그래서 광 차단층 코팅후 기재 필름 표면을 건조시키기 위하여서는 기재 필름의 내열성을 좀더 높이거나 아니면 그 건조 속도를 높이는 것이 요구된다. 그러나, 기재 필름의 내열성을 높이는 것은 여러 가지 제약조건이 많기 때문에 기재 필름의 표면에 코팅 후 광 차단층의 경화(건조)속도를 높이는 쪽이 요구된다.
또한, 전술한 휴대용 단말기(휴대전화) 및 디지털 카메라에 채용된 렌즈를 통한 피사체의 촬영을 위해 셔터 동작시 발생되는 정전기에 의해 촬영되는 영상에 백색 잡음이 발생하는 문제 개선이 필요하다. 이를 위해 일반적으로 필름 표면에 도전성을 가진 필름을 적용한다. 도전성이 확보되는 필름을 만들기 위해서는 도전성의 카본블랙을 적용한 광 차단층을 가진 광 차단 필름이 필요하나, 도전성 카본블랙은 분산성이 좋지 않아서 분산이 쉽지 않다. 더구나 최근에는 휴대폰용 카메라의 경박 단소화로 광 차단 필름 광 차단층의 두께도 얇아져야 해서 광 차단층 도료에 카본블랙을 더 많이 넣어야 한다. 광 차단층 도포액에 카본블랙을 더 많이 넣으면 가사시간이 저하되는 것은 자명하다. 그러나 기재 필름에 광 차단층의 원활한 코팅을 위해서는 적정한 가사시간 확보도 꼭 필요하다. 여기서, 가사시간이라 함은 광 차단 필름의 전면과 후면을 코팅하는 동안 도포액이 자연 건조되지 않고 경화 건조로써 코팅 가능한 시간을 말한다.
한편, 광 차단층에 무기입자인 실리카 소광제의 첨가량이 적으면 불균일한 광택감이 된다는 문제가 있으며, 광택도도 높아진다는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 기재 필름의 표면에 광 차단층 코팅 후 가열 건조시 경화 속도를 향상시킬 수 있으며, 광 차단층 도포액의 가사 시간을 연장시킬 수 있음과 동시에 저광택성이 우수한 광학 기기용 광 차단 필름 및 이의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 광학 기기용 광 차단 필름에 있어서, 기재 필름과, 상기 기재 필름의 적어도 일 면에 형성된 광 차단층을 포함하며, 상기 광 차단층은, 광택 제거성을 가지는 무기 입자, 차광성을 가지는 흑색 필러, 뷰렛계 바인더 수지, 분산제, 경화 촉매 및 용제를 포함하는 도포액이 경화된 것으로, 상기 경화 촉매는, 지류코늄계 및 구리계 촉매 중 어느 하나 또는 이들의 혼합일 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 경화 촉매에는, 아연계 촉매가 더 혼합될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 경화 촉매는, 상기 도포액의 0.1 내지 10 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 광 차단 필름의 양면의 광택도는, 10 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 흑색 필러의 평균 입경은, 0.01 내지 1㎛로 상기 도포액의 1.5 내지 20 중량%을 포함하며, 상기 무기 입자의 평균 입경은, 1 내지 10㎛로 상기 도포액의 1 내지 15 중량%일 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 분산제는, 상기 도포액의 2 내지 25 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 용제는, 메틸에틸케톤, 톨루엔, 에틸아세테이트 및 부틸 아세테이트 중 어느 하나 또는 적어도 2 이상을 혼합하여 제조된 주 용제를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 흑색 필러는, 도전성 카본 블랙이며, 상기 무기 입자는, 실리카 재질일 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 광학 기기용 광 차단 필름의 제조 방법에 있어서, 도포액을 제조하는 단계와, 기재 필름의 적어도 일 면에 제조된 상기 도포액을 코팅하는 단계와, 상기 기재 필름 위에 코팅된 도포액을 경화시켜 광 차단층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 광 차단층은, 광택 제거성을 가지는 무기 입자, 차광성을 가지는 흑색 필러, 뷰렛계 바인더 수지, 분산제, 경화 촉매 및 용제를 포함하는 도포액이 경화된 것으로, 상기 경화 촉매는, 지류코늄계 및 구리계 촉매 중 어느 하나 또는 이들의 혼합인, 광학 기기용 광 차단 필름의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 도포액을 제조하는 단계는, 소정의 저장 기간을 가짐으로써, 상기 도포액을 안정화시키는 단계; 및 안정화된 상기 도포액을 일정 시간 동안 쉐이킹하여 교반시키는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 도포액을 제조하는 단계는, 저장 기간 중에 일정시간 상기 도포액을 가열해 주는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 광 차단층에 포함된 경화 촉매는 지류코늄계 및 구리계 촉매 중 어느 하나 또는 이들의 혼합을 포함함으로써, 기재 필름의 표면에 광 차단층 코팅 후 가열 건조시 경화 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 광 차단층에 포함된 경화 촉매는 아연계 촉매를 더 혼합함으로써, 광 차단층 도포액의 가사 시간을 연장시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 흑색 필러의 평균 입경은 0.01 내지 1㎛로 도포액의 1.5 내지 20 중량%을 포함하며, 무기 입자의 평균 입경은 1 내지 10㎛로 도포액의 1 내지 15 중량%으로 함으로써, 저광택성이 우수한 광 차단 필름을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광 차단 필름을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 기기용 광 차단 필름의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 기기용 광 차단 필름의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광 차단 필름(100)을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광 차단 필름(100)은 기재 필름(110)과, 기재 필름(110)의 적어도 일 면에 형성된 광 차단층(120)을 포함하여 구성될 수 있다. 도 1에는 기재 필름(110)의 일 면에 형성된 광 차단층(120)을 도시하고 있으나, 기재 필름(110)의 타 면에도 형성될 수 있음은 물론이다.
상술한 광 차단층(120)은 광택 제거성을 가지는 무기 입자(121), 차광성을 가지는 흑색 필러(123), 뷰렛계 바인더 수지, 분산제, 경화 촉매 및 용제(122)를 포함하는 도포액(120)이 경화된 것일 수 있다.
우선, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상술한 경화 촉매는 지류코늄계 및 구리계 촉매 중 어느 하나 또는 이들의 혼합일 수 있다.
즉, 종래 기술에서 설명한 바와 같이, 광학기기에 적용되는 광 차단 필름(100)의 기재 필름(110) 두께는 더 얇아져야 하며, 이렇게 되면 기재 필름(110) 표면에 광 차단층(120) 코팅시 가열 건조에 의한 열에 의해 기재 필름이 열에 의한 손상을 받기가 보다 쉬워진다. 광 차단층(120) 코팅 후 기재 필름(110) 표면을 건조시키기 위하여서는 기재 필름(110)의 내열성을 좀더 높이거나 아니면 그 경화(건조) 속도를 높이는 것이 요구된다. 그러나, 기재 필름(110)의 내열성을 높이는 것은 여러 가지 제약조건이 많다.
따라서, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 경화 촉매로 지류코늄계와 구리계 촉매를 각기 단독으로 쓰거나 혼합해서 사용함으로써, 기재 필름(110) 표면에 광 차단층(120)을 코팅한 후 가열 건조시 그 경화 속도를 빠르게 하여 가열 건조에 의한 열에 의해 기재 필름(110)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 상술한 경화 촉매에는 아연계 촉매가 더 혼합될 수 있다.
상술한 아연계 촉매는 가사시간을 연장시킬 수 있다. 종래에는 가사시간을 연장시켜 주는 경화 촉매를 동시에 같이 쓰지 않아 가사시간이 짧아져서 기재 필름(110)에 광 차단층(120)을 코팅하는데 어려움이 많았다. 여기서, 가사시간이라 함은 광 차단 필름을 코팅하는 동안 도포액이 자연 건조되지 않고 경화 건조로써 코팅 가능한 시간을 말한다.
특히, 가사시간이 확보되지 못하면 광 차단층(120) 코팅 중에 도포액(120)이 코팅 장비의 내부에서 경화가 일어나서 광 차단층(120)의 코팅이 제대로 이루어지지 않는다. 또한 광 차단층(120)의 도포액이 코팅 장비 내부에서 경화되어 코팅 장비를 망가뜨릴 수가 있다.
상술한 경화 촉매는 도포액(120)의 0.1 내지 10 중량%를 포함할 수 있다.
경화 촉매는 광차단층 도료의 경화 속도를 향상시켜주는 역할을 하며 촉매의 양이 작으면 경화 속도가 느려진다. 적절한 촉매의 양 만큼만 경화속도 향상에 기여하며 촉매의 양이 많아지면 적정량 만큼만 경화속도 향상에 쓰이고 그 나머지의 양은 광 차단 필름의 광 차단층에서 일종의 불순물이 되는 것이다.
한편, 본 발명의 기재 필름(110)으로는 폴리에스테르 필름, 폴리이미드 필름, 폴리에틸렌필름, 폴리카보네이트 필름 등의 합성수지 필름을 사용할 수 있는데, 그 중에서도 폴리에스테르 필름이 적합하고, 2축 연신 가공된 폴리에스테르 필름의 경우 치수 안정성이 우수한 점에서 바람직하다.
특히, 카본블랙 등의 흑색 안료나 다른 안료를 함유시킨 합성수지 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서는 광 차단 필름으로 사용할 때, 필름 절단면 단면부 합성수지 필름 부분에서 렌즈 등으로 집광된 빛이 반사되어 생기는 즉, 플레어 현상(사진 촬영시 렌즈로 강한 빛이 직접 입사한 후에 필름 절단면 단면부, 경통이나 렌즈의 내부에서 난반사하여 화상의 선명도를 해치는 빛 흐림이 생긴 것을 뜻하는 용어로 일반적으로 화상의 전체나 일부에 뿌옇게 안개가 낀 듯하게 흐림이 나타나는 것을 말하는 것이다. 화상에 연속적인 조리개 무늬나 광원 모양의 허상이 촬영되는 현상도 플레어라 하고, 특히 피사체에 없는 허상이 생겼다는 뜻에서 고스트 이미지라고 한다.)을 방지하기 위해서 카본블랙 등의 흑색 안료를 함유한 합성수지 필름을 사용할 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 광 차단층(120)의 코팅만으로는 광차단성을 충분히 얻기가 어렵기 때문에, 합성수지 필름에 흑색 안료를 함유시킨다. 전술한 바와 같이, 광 차단 필름의 기재 필름로서는 폴리에스테르(PET) 필름이 대체로 적합하며, 가급적 얇은 4㎛ 내지 100㎛ 정도가 바람직하다. 광 차단 필름으로서 광 차단성은 폴리에스테르(PET) 필름(110)과 광 차단층(120)이 서로 분담하여 역할하는 것이다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 광 차단 필름(100)의 양면의 광택도는, 10 이하일 수 있다.
광택도가 10을 넘으면, 충분한 저광택성을 얻을 수 없고, 필름 표면의 비침의 발생 저감 효과가 저하되는 경우가 있다. 필름의 광택도는 광택도 측정 방법에 준거하여, 입사각 60°로 광원을 조사하고, 반사각 60°로 반사한 광의 강도를 측정하여 평가할 수 있다. 여기서 말하는 입사각은, 광의 조사면에 대한 직각 방향을 0 °로 하고 있다.
그리고, 광 차단층 도포액(120)에 사용되는 바인더 수지로서는 뷰렛계 수지가 이용될 수 있다. 뷰렛계 수지는 차광필름 부식 처리시 부식액에 의해 수지가 벗겨지지 않아서 특히 광학기기용 광 차단 필름의 바인더 수지로 권장된다. 다른 종류의 바인더 수지는 광 차단 필름 부식처리시 벗겨지는 것들이 있어서 모두 세밀하게 시험해 보지 않고는 쉽게 결정할 수 없다. 광 차단 필름(100)의 광 차단층 도료(120)에서 뷰렛계 바인더 수지의 함유율은 광 차단층(120)의 50 내지 80 중량%가 바람직하다. 뷰렛계 수지는 광 차단 필름 부식처리시 본 수지가 부식액에 강한 능력을 발휘하기 위해서는 경화제 비율을 주제 대비 50중량% 이상이 되게 함유하는 것이 바람직하다. 바인더 수지로 경화제보다 주제를 많이 넣으면 점도가 높아져서 코팅성능이 저하되고, 광 차단 필름(100)의 부식처리시 광 차단층(120)이 벗겨질 우려가 높아질 수 있다. 광 차단 필름(100)은 필름 절단면에서 빛 반사되는 것을 막기 위해 절단면에 부식처리를 해야 한다. 이때 부식액 안에서 광 차단 필름(100)의 광 차단층(120)이 벗겨지지 않고 잘 견디려면 광 차단 필름(100)이 부식액에 잘 견디는지 반드시 확인하여 바인더 수지를 선정하는 것이 필요하다. 바인더 수지의 경화제로는 뷰렛계로 아사히 케미컬의 24A-100,22A-75PX,21S-75E 등을 사용한다. 주제로서는 아사히 케미컬의 폴리카보네이트 폴리올인 T5651을 적용한다.
또한, 광 차단층(120)에 포함되는 흑색 필러로 카본블랙이 있다. 이것을 쓰는 이유는 바인더 수지와 분산제, 소광제 등을 흑색으로 착색시켜서 광 차단성을 부여한다. 동시에 도전성을 부여해서 마찰 등에 따라 정전기 발생에 의한 광 차단 필름(100)의 대전을 방지시키기 위한 것이다. 도전성 카본블랙의 평균입경은 충분한 광차단성과 낮은 표면저항을 얻기 위해 0.1 ㎛정도가 바람직하다. 도전성 카본블랙은 도전 성능을 만족시키기 위해 도전성을 가지고 있는, 벌컨 XC-72 또는 이와 동등 이상 수준의 카본블랙을 사용하며 카본블랙의 함유율은 광 차단층 도포액(120)의 1.5 내지 20 중량% 정도가 일반 보편적이다. 이보다 많은 25 중량% 이상이 되면 광 차단층 도포액(120) 내에서 카본블랙의 분산이 잘되지 않는다. 카본블랙이 1 중량% 미만이면 광차단성 및 도전성이 저하되어 본 고안으로는 권장되지 않는다. 카본블랙의 평균 입경은 0.01 내지 1㎛정도이다.
그리고, 광 차단 필름 광 차단층 도료에 포함되는 무기입자인 소광제는 광 차단 필름(100) 표면에 미세한 요철을 형성시켜 입사광의 반사를 적게 하여 차광 재료로 했을 때의 광택제거 성능을 향상시키기 위한 것이다. 소광제 배합은 차광재료로 했을 때 표면의 광택제거 성능을 부여하기 위하여 불가결 배합요소이다. 광 차단층 도포액(120)에서 소광제는 실리카 재질이며, 닙실(NIPSIL)의 E-220A를 사용하며 다양한 다른 종류의 소광제를 적용할 수도 있다. 조액시 섞는 ?t량은 바람직하게는 1 내지 15 중량% 사이로 함유시킨다. 소광제 입자 사이즈는 카본 블랙 입자 사이즈 대비 그 차이가 구별되는 정도의 사이즈인 1㎛ 내지 10㎛ 정도로 한다. 그래야 광 차단층(120) 표면 반사율이 낮아져 뛰어난 광택 제거 성능을 발휘하게 된다.
차광층 도료의 분산제는 BASF사의 Efka® PU 4009, Efka® PU 4015 그리고 Efka® PX 4320 등이 단독 또는 2종류 이상 혼합하여 사용되며, 도료액(120)의 2 내지 25 중량% 정도가 바람직하다. 더 바람직하게는 5 내지 20 중량%가 좋고 특히 본 분산제는 카본블랙의 분산에 유리하다.
용제는 주용제로 메틸에톤케톤, 에틸아세테이트 또는 부틸아세테이트 등이 단독 또는 혼합 사용되고 바람직하게는 에틸아세테이트가 이용된다. 보조용제로는 톨루엔 등이 있다. 보조 용제는 차광층 도포액(120)의 5 내지 40 중량% 정도가 바람직하다.
광 차단층(120)의 코팅은 전술한 바와 같은 바인더 수지, 도전성 카본블랙, 및 소광제 및 분산제를 포함하는 광 차단층용 도포액을 슬롯다이 코터 또는 마이크로 그라비아 코터 등의 종래 공지된 코팅 방법에 의해 코팅된다. 광 차단 필름 표면에 코팅된 광 차단층은 열풍 건조시킨 후, 필요에 따라서 숙성 등을 행함으로써 완성된 광 차단 필름을 얻을 수 있다.
광 차단 필름(100)의 표면에 습식코팅 직후 건조온도는 60 내지 130℃로 보통 열풍을 이용하여 광 차단 필름(100)에 광 차단층(120)이 제대로 형성되게 가열 경화를 진행한다. 광 차단층(120)이 가열 경화된 후에는 30 내지 60℃ 사이에서 보통 1 내지 3일 숙성실에서 숙성하면 완성된 필름이 얻어진다. 숙성하는 이유는 무수한 기공을 가진 카본블랙이나 소광제 내에 스며든 용제가 공간으로 모두 빠져나갈 수 있게 광 차단 필름(100)의 광 차단층 표면에 적정한 열을 가해주는 공정이다. 광 차단 필름 제조공정 중의 하나이다.
본 발명의 실시예 - 본 발명의 광학기기용 광 차단 필름의 제작
(1) 광 차단 필름의 광 차단층 도료로서 카본블랙, 분산제, 윤활제, 습윤제 그리고 에틸아세테이트(주용제)를 넣고 30분간 교반 배합하여 바스켓 밀링기로 2 내지 3시간 분산을 실시한다.
(2) 필름으로서 50 ㎛의 흑색 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 중 광학농도 2 이상되는 필름을 준비한다.
(3) 1)항에서 만들어진(밀링된) 액체에 소광제, 에틸아세테이트를 섞어서 모터 교반기에서 400rpm으로 10분간 교반한다.
(4) 3)항에서 만들어진 액체에 바인더 수지의 경화제를 넣고 모터 교반기에서 400rpm으로 30분간 교반한다.
(5) 4항에서 만들어진 액체에 주제 및 경화촉매를 넣고 모터 교반기에서 400rpm으로 30분간 교반한다.
(6) 광 차단 필름 차광층 조액이 완성되면 준비된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 위에 바코터로 코팅 두께가 5㎛가 되게 코팅하고 70℃ 건조로 내에서 가열 건조시 경화(건조)시간을 측정하여 기록한다. 특히 차광필름 광 차단층 도포액 표면이 건조가 일어나는지 육안으로 확인하여 표면에서 건조가 일어나면 그 시간 즉 가사시간을 기록한다. 그리고 완성된 차광필름 양면의 광택도를 측정한다.
(7) 광 차단 필름의 도포액 구성비율
- 바인더 수지 경화제 : 아사히케미컬 뷰렛계 수지 60g
- 바인더 수지 주제 : 아사히케미컬 폴리카보네이트 폴리올 6.5g
- 분산제 : BASF Efka® PX 4320 16g
- 윤활제 : Efka® SL 3030 1g
- 소광제 : 닙실 E-220A 10g
- 카본블랙 : 벌컨 XC-72 20g
- 주용제 : 대정화금 에틸아세테이트 110g
- 보조용제 : 대정화금 톨루엔 50g
- 경화촉매 : 지류코늄계 촉매와 구리계 촉매 그리고 아연계 촉매 총 4g
한편, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 도포액을 제조하는 단계에서, 소정의 저장 시간 또는 가열 및 저장 시간 그리고 쉐이킹 시간을 가짐으로써, 도포액 내의 기포를 제거하여 안정화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
즉, 상술한 (5) 이후, 즉 교반이 완료되면, 조액하고 있던 차광층 도포액을 밀봉한 후 상온에서 1시간 내지 168시간 범위 안에서 1 내지 4회 저장(방치)해두는 시간('저장 기간'이라 함)을 둘 수 있다.
저장 기간은 조액을 완료하기 전 도포액 저장시에 차광층 도포액 내부에 포함되어 있던 기포를 제거해주고 안정화하는 기간이다. 도포액 내부에 포함되어 있는 기포를 제거해주고 도포액을 안정화시키면 조액이 완성된 차광층 도포액의 방치 또는 사용 중에 도포액의 표면이 일정시간 동안 자연 건조되는 것을 방지시킬 수 있다. 더불어 도포액 저장기간 중에는 30 내지 70℃에서 1 내지 30 시간 동안 도포액을 가열시키면서 저장할 수도 있다.
저장 기간 동안에 조액을 흔들어주는(쉐이킹) 시간이 필요하다. 쉐이킹은 쉐이킹 장치에 교반통을 올려놓고 0.5시간 내지 24시간 정도 흔들어준다. 이렇게 하면, 도포액의 교반이 보다 원활하게 되어 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름에 도포액을 코팅한 이후 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름과 도포액 간의 밀착성도 우수해질 수 있다. 또한, 이렇게 완성된 광 차단 필름은 광학 성능이 좋아짐과 동시에 신뢰성 또한 높아질 수 있다.
2. 비교 실시예 - 종래의 광학기기용 광 차단 필름의 제작
1) 광 차단 필름의 광 차단층 도료로서 카본블랙, 분산제 그리고 톨루엔 및 MEK를 30분간 교반 배합하여 바스켓 밀링기로 2 내지 3시간 분산을 실시한다.
2) 필름으로서 50 ㎛의 흑색 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 중 광학농도 2 이상되는 필름을 준비한다.
3) 1)항에서 만들어진(밀링된) 액체에 소광제, 톨루엔 그리고 MEK를 섞어서 모터 교반기에서 400rpm으로 10분간 교반한다.
4) 3)항에서 만들어진 액체에 바인더 수지의 주제(A804)를 넣고 모터 교반기에서 400rpm으로 30분간 교반한다.
5) 4항에서 만들어진 액체에 경화제(DN980) 및 경화촉매를 넣고 모터 교반기에서 400rpm으로 30분간 교반한다.
6) 광 차단 필름 광 차단층 조액이 완성되면 준비된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 위에 바코터로 코팅 두께가 5㎛이 되게 코팅한다.70℃ 건조로 내에서 가열 건조시 그 경화시간을 측정하여 기록한다. 특히 차광필름 광 차단층 도포액 표면이 건조가 일어나는지 육안으로 확인하여 표면에서 건조가 일어나면 그 시간을 기록한다. 그리고 완성된 차광필름 양면의 광택도를 측정한다.
(7) 광 차단 필름의 도포액 구성비율
- 아크릴 폴리올(고형분 50%) 92g
(아크리딕 A804 : DIC제품)
- 이소시아네이트(고형분 75%) 25g
(버녹 DN980 : DIC제품)
- 카본블랙 16.3g
(벌컨 XC-72 : 캐봇사)
- 소광제 2.6g
- 메틸 에틸 케톤 60g
- 톨루엔 40g
- 경화촉매, 유기주석 촉매
3. 시험 방법
(1) 광 차단 필름 광 차단층 도포액 가사시간 측정(시험방법 1)
종래 예와 본 실시예 각각의 광 차단 필름 광 차단층 도료 조액 각각 5통 완료후 도료의 가사시간을 조사하여 기록하였다. 가사시간은 광 차단층 도포액의 표면이 조금이라도 마르기 시작하면 가사시간 종료로 판단하였다.
(2) 광 차단 필름 광 차단층 도포액 경화속도 측정시험(시험방법 2)
종래 예와 본 실시예 각각의 광 차단 필름 광 차단층 도료 조액 각각 5통 완료 후 각기도료를 폴리에스테르 필름 위에 코팅하여 가열 건조후 광 차단 필름의 광 차단층이 완전히 경화되었을 때까지의 그 시간을 측정하고 그 값을 기록하였다.
(3) 광 차단 필름 광 차단층 광택도 측정시험(시험방법 3)
차광 필름의 광택도는 광택도 측정 방법에 준거하여, 입사각 60°로 광원 을 조사하고, 반사각 60°로 반사한 광의 강도를 측정했다. 여기서 말하는 입사각은, 광의 조사면에 대한 직각 방향을 0°로 하였다. 측정은 차 광 필름 양면(A면, B면으로 함)을 측정하고, A면을 1차로 코팅한 면으로 그리고 B면을 2차로 코팅한 면으로 정했다.
4. 시험 결과
상기 표 1, 표 2에 나타난 바와 같이, 기재 필름(110)에 광 차단층(120)을 코팅하여 측정한 결과 본 실시예의 경우가, 그렇지 않은 종래 예에 대비하여 건조속도, 가사시간 및 광택도가 상대적으로 우수한 특성을 보임을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 광 차단층에 포함된 경화 촉매는 지류코늄계 및 구리계 촉매 중 어느 하나 또는 이들의 혼합을 포함함으로써, 기재 필름의 표면에 광 차단층 코팅 후 가열 건조시 경화 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 광 차단층에 포함된 경화 촉매는 아연계 촉매를 더 혼합함으로써, 광 차단층 도포액의 가사 시간을 연장시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 흑색 필러의 평균 입경은 0.01 내지 1㎛로 도포액의 1.5 내지 20 중량%을 포함하며, 무기 입자의 평균 입경은 1 내지 10㎛로 도포액의 1 내지 15 중량%으로 함으로써, 저광택성이 우수한 광 차단 필름을 제공할 수 있다.
한편, 도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 기기용 광 차단 필름의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 발명의 간명화를 위해 도 1에서 설명된 사항과 중복된 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 기기용 광 차단 필름의 제조 방법은 우선 도포액을 제조하는 단계에 의해 개시될 수 있다(S201).
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 도포액은 광택 제거성을 가지는 무기 입자, 차광성을 가지는 흑색 필러, 뷰렛계 바인더 수지, 분산제, 경화 촉매 및 용제를 포함할 수 있으며, 특히 경화 촉매는 지류코늄계 및 구리계 촉매 중 어느 하나 또는 이들의 혼합 또는 아연계 촉매가 더 혼합된 것일 수 있음은 상술한 바와 같다.
한편, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 도포액을 제조하는 단계에서, 소정의 저장 시간 또는 가열 및 저장 시간 그리고 쉐이킹 시간을 가짐으로써, 도포액 내의 기포를 제거하여 안정화시키는 단계를 더 포함할 수 있음은 상술한 바와 같다.
다음, 기재의 적어도 일 면에 제조된 도포액을 코팅할 수 있다(S202). 코팅은 바코터 또는 마이크로 그라비아 장비를 이용하여 두께가 7 내지 8㎛가 되게 코팅할 수 있다.
이후, 기재 위에 코팅된 도포액을 경화시킴으로써 광 차단층을 형성할 수 있다(S203).
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 광 차단층에 포함된 경화 촉매는 지류코늄계 및 구리계 촉매 중 어느 하나 또는 이들의 혼합을 포함함으로써, 기재 필름의 표면에 광 차단층 코팅 후 가열 건조시 경화 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 광 차단층에 포함된 경화 촉매는 아연계 촉매를 더 혼합함으로써, 광 차단층 도포액의 가사 시간을 연장시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 흑색 필러의 평균 입경은 0.01 내지 1㎛로 도포액의 1.5 내지 20 중량%을 포함하며, 무기 입자의 평균 입경은 1 내지 10㎛로 도포액의 1 내지 15 중량%으로 함으로써, 저광택성이 우수하며, 광 차단층 단면에서 광택성의 변동이 적은 광 차단 필름을 제공할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재 필름된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다
100: 광 차단 필름
110: 기재 필름
120: 광 차단층
121: 무기 입자
122: 바인더 수지, 액체 윤활제, 분산제, 경화 촉매 및 용제의 혼합
123: 흑색 필러
110: 기재 필름
120: 광 차단층
121: 무기 입자
122: 바인더 수지, 액체 윤활제, 분산제, 경화 촉매 및 용제의 혼합
123: 흑색 필러
Claims (12)
- 광학 기기용 광 차단 필름에 있어서,
기재 필름과,
상기 기재 필름의 적어도 일 면에 형성된 광 차단층을 포함하며,
상기 광 차단층은,
광택 제거성을 가지는 무기 입자, 차광성을 가지는 흑색 필러, 뷰렛계 바인더 수지, 분산제, 경화 촉매 및 용제를 포함하는 도포액이 경화된 것으로,
상기 경화 촉매는, 지류코늄계 및 구리계 촉매 중 어느 하나 또는 이들의 혼합인, 광학 기기용 광 차단 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 경화 촉매에는,
아연계 촉매가 더 혼합된, 광학 기기용 광 차단 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 경화 촉매는,
상기 도포액의 0.1 내지 10 중량%를 포함하는, 광학 기기용 광 차단 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 광 차단 필름의 양면의 광택도는,
10 이하인, 광학 기기용 광 차단 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 흑색 필러의 평균 입경은, 0.01 내지 1㎛로 상기 도포액의 1.5 내지 20 중량%을 포함하며,
상기 무기 입자의 평균 입경은, 1 내지 10㎛로 상기 도포액의 1 내지 15 중량%인, 광학 기기용 광 차단 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 분산제는,
상기 도포액의 2 내지 25 중량%를 포함하는, 광학 기기용 광 차단 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 용제는,
메틸에틸케톤, 톨루엔, 에틸아세테이트 및 부틸 아세테이트 중 어느 하나 또는 적어도 2 이상을 혼합하여 제조된 주 용제를 포함하는, 광학 기기용 광 차단 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 흑색 필러는, 도전성 카본 블랙인, 광학 기기용 광 차단 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 무기 입자는,
실리카 재질인, 광학 기기용 광 차단 필름.
- 광학 기기용 광 차단 필름의 제조 방법에 있어서,
도포액을 제조하는 단계와,
기재 필름의 적어도 일 면에 제조된 상기 도포액을 코팅하는 단계와,
상기 기재 필름 위에 코팅된 도포액을 경화시켜 광 차단층을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 광 차단층은, 광택 제거성을 가지는 무기 입자, 차광성을 가지는 흑색 필러, 뷰렛계 바인더 수지, 분산제, 경화 촉매 및 용제를 포함하는 도포액이 경화된 것으로,
상기 경화 촉매는, 지류코늄계 및 구리계 촉매 중 어느 하나 또는 이들의 혼합인, 광학 기기용 광 차단 필름의 제조 방법.
- 제10항에 있어서,
상기 도포액을 제조하는 단계는, 소정의 저장 기간을 가짐으로써, 상기 도포액을 안정화시키는 단계; 및
안정화된 상기 도포액을 일정 시간 동안 쉐이킹하여 교반시키는 단계;를 포함하는, 광학 기기용 광 차단 필름의 제조 방법.
- 제11항에 있어서,
상기 도포액을 제조하는 단계는,
저장 기간 중에 일정시간 상기 도포액을 가열해 주는 단계;를 더 포함하는 광학 기기용 광 차단 필름의 제조 방법.
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| KR1020210106698A KR20230024666A (ko) | 2021-08-12 | 2021-08-12 | 광학 기기용 광 차단 필름 및 이의 제조 방법 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101034105B1 (ko) | 2010-09-27 | 2011-05-13 | 윤창식 | 광 차단 필름 및 그 제조 방법 |
-
2021
- 2021-08-12 KR KR1020210106698A patent/KR20230024666A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101034105B1 (ko) | 2010-09-27 | 2011-05-13 | 윤창식 | 광 차단 필름 및 그 제조 방법 |
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |