KR20230090791A - 곡면부에 대한 접착성이 우수한 데코레이션 필름 - Google Patents

곡면부에 대한 접착성이 우수한 데코레이션 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기재 필름 없이 인쇄층을 포함하는 필름의 본체가 직접 접착 대상물 상에 부착되고, 필름 최상층에 보호코팅층이 배치되며, 제1 점착층과 제2 점착층 사이에 폴리우레탄 수지와 같은 고신율 수지층이 개재된 구조의 데코레이션 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 필름 내에 기재 필름층이 형성되어 있지 않아 유연성이 향상되며, 곡면부에 대한 접촉성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

곡면부에 대한 접착성이 우수한 데코레이션 필름{DECORATION FILM WITH EXCELLENT ADHESION TO CURVED SURFACE}
본 발명은 인쇄 가능하며, 곡면부 접착성이 우수한 데코레이션 필름에 관한 것이다.
일반적으로 카메라, 노트북, 스마트폰, 태블릿 PC 등 전자기기의 외면에 인쇄나 UV 몰딩 패턴을 부여하여 외장을 형성하고 충격 시 유리의 비산을 방지하기 위한 목적으로 데코레이션 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 UV 패터닝이나 인쇄를 하여 곡면 형상화된 강화유리에 합지하는 데코레이션 필름의 사용이 증가하고 있다.
한국등록특허 제 10-0773456호와 같이, 일반적으로 데코레이션 필름은 투명한 PET필름을 기재필름으로 하여 그 일면에 점착층 및 이형필름층이 형성되고, 그 반대면에 데코레이션을 위한 코팅층이 형성되는 구조이다.
일반적으로 상기 기재 필름은 PET 등을 소재로 하는데, PET 소재의 탄성으로 인하여 곡률반경이 작은 곡면 디자인을 갖는 제품에 적용할 경우 들뜸 현상이 발생할 수 있으며, 반복 굽힘 환경에서 기재필름이 파손될 수 있다는 문제가 있다.
한국등록특허 제 10-0773456호
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 곡면부 접착성이 우수하고, 반복 굽힘에도 내구성이 우수하며, 비산방지 기능이 향상된 데코레이션 필름을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 데코레이션 필름은, 이형필름층; 고신율 수지층의 상면과 하면에 각각 제1 점착층 및 제2 점착층이 형성된 고신율 점착층; 인쇄층, UV 패턴층, 증착층, 차폐 인쇄층 및 보호코팅층이 순차 적층된 구조의 필름 본체; 가 순차적으로 적층된다.
구체적인 예에서, 상기 고신율 수지층은 열가소성 폴리우레탄(TPU) 수지를 포함한다.
하나의 예에서, 상기 제1 점착층 및 제2 점착층은 조성이 서로 동일하거나 상이한 아크릴계 수지를 포함한다.
구체적인 예에서, 상기 보호코팅층은 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 포함한다.
구체적인 예에서, 이형 필름층 제거시 인장강도가 10 내지 15kgf/mm2이고, 신율이 30 내지 50%이다.
또한 본 발명은 데코레이션 필름의 제조방법을 제공하는바, 상기 데코레이션 필름의 제조방법은, 고신율 수지층의 양면에 제1 점착층 및 제2 점착층을 도포하여 고신율 점착층을 제조하는 단계; 베이스 필름의 일면에 인쇄층, UV 패턴층, 증착층, 차폐 인쇄층, 및 보호코팅층을 순차적으로 배치하여 필름 본체를 제조하는 단계; 상기 베이스 필름을 탈거하는 단계; 및 인쇄층의 하부에 상기 고신율 점착층을 합지하는 단계; 를 포함한다.
본 발명에 따른 데코레이션 필름은 인쇄층 등의 지지를 위한 PET 소재의 기재 필름이 사용되지 않고, 점착층 사이에 열가소성 폴리우레탄 수지를 개재함으로써, 곡면에 대한 접착성이 향상되고 반복 굽힘에서 내구성이 우수한 데코레이션 필름을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 데코레이션 필름의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 데코레이션 필름의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
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 데코레이션 필름의 단면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 데코레이션 필름의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 데코레이션 필름(1)은, 이형필름층(10); 고신율 수지층(22)의 상면과 하면에 각각 제1 점착층(23) 및 제2 점착층(21)이 형성된 고신율 점착층(20); 인쇄층(31), UV 패턴층(32), 증착층(33), 차폐 인쇄층(34) 및 보호코팅층(35)이 순차 적층된 구조의 필름 본체(30); 가 순차적으로 적층된다.
종래의 데코레이션 필름은 점착층과 인쇄층 사이에 인쇄층 등의 지지를 위한 기재 필름이 적층되었다. 이러한 기재 필름은 주로 PET 등을 기본 소재로 하는데, 기재 필름으로 인하여 데코레이션 필름의 유연성이 감소하여 곡률반경이 작은 접착 대상물에 대하여 접착력이 감소하여 데코레이션 필름이 접착 대상물로부터 들뜨는 현상이 발생하였다.
이에 비해 본 발명에 따른 데코레이션 필름은 기재 필름 없이 인쇄층을 포함하는 필름의 본체가 직접 접착 대상물 상에 부착되고, 필름 최상층에 보호코팅층을 배치한 구조이다. 또한 점착층 사이에 신율 특성이 우수한 고분자 수지를 배치함으로써 이형필름 제거시 낮은 인장강도, 신율 및 저장탄성률을 나타내므로, 곡면에 대한 접착성이 우수하고 반복 굽힘에도 내구성이 우수하다는 장점이 있다. 아울러 점착층 사이에 신율이 우수한 고분자 수지를 개재할 경우, 비산 방지 기능이 향상된다는 장점이 있다.
또한 상기 보호코팅층은 보호코팅을 포함하는바, 보호코팅을 구성하는 조성물에 포함된 첨가제의 양을 요구되는 필름의 물성에 따라 자유롭게 조절할 수 있다.
상기 이형필름층(10)은 점착층의 일면에 형성되어 점착층을 보호하는 역할을 한다. 상기 이형필름층(10)은 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.
본 발명의 이형필름층(10)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부티렌테레프탈레이트 및/또는 폴리프로필렌나트탈레이트 등의 폴리에스테르필름으로 형성 가능하다.
상기 고신율 점착층(20)은 고신율 수지층(22)의 상면과 하면에 각각 제1 점착층(23) 및 제2 점착층(21)이 형성된 구조이며, 여기서 상기 고신율 수지층(22)은 열가소성 폴리우레탄(TPU) 수지일 수 있다. 여기서 상면은 인쇄층이 부착되는 면을 의미하며, 하면은 이형 필름층이 부착되는 면을 의미한다.
더욱 구체적으로, 폴리우레탄 수지는 폴리에스테르계 폴리우레탄 및 폴리카르보네이트계 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
폴리우레탄(PU)은 일반적으로 고분자량 폴리올 또는 다이아이소시아네이트와 같은 폴리아이소시아네이트와 사슬 연장제를, 필요에 따라 다이부틸주석 다이라우레이트와 같은 촉매를 사용하여, 중부가 반응시킴으로써 얻어지는, 분자 내에 우레탄 결합을 갖는 중합체이다. 이것은 가열 시에 연화되고 유동성을 나타낸다. 사슬 연장제와 폴리아이소시아네이트의 반응에 의해 경질 세그먼트가 형성되고, 다른 한편, 고분자량 폴리올과 폴리아이소시아네이트의 반응에 의해 연질 세그먼트가 형성된다.
고분자량 폴리올의 예에는, 2개 이상의 하이드록실 기를 갖고 수 평균 분자량이 400 이상인, 폴리에스테르 폴리올, 폴리카르보네이트 폴리올, 및 이들의 조합이 포함된다. 폴리에스테르 폴리올은 폴리에스테르계 폴리우레탄을 형성하고, 폴리카르보네이트 폴리올은 폴리카르보네이트계 폴리우레탄을 형성한다. 본 개시 내용에서, 분자 내에 에스테르 결합 및 카르보네이트 결합 둘 모두를 갖는 폴리올은 폴리카르보네이트 폴리올로 분류된다. 폴리에스테르 폴리올 및 폴리카르보네이트 폴리올 둘 모두를 함유하는 폴리올에 의해 형성되는 폴리우레탄은 폴리카르보네이트계 폴리우레탄으로 분류된다. 폴리우레탄 내로 과도한 가교결합 구조가 도입되면 열가소성이 저하되는 경우가 있기 때문에, 폴리에스테르 폴리올은 바람직하게는 폴리에스테르 다이올이고, 폴리카르보네이트 폴리올은 바람직하게는 폴리카르보네이트 다이올이다.
폴리에스테르 폴리올은, 예를 들어, 2개 이상의 하이드록실 기를 갖고 수 평균 분자량이 400 이상인 단쇄 폴리올과 다염기 산 또는 이의 알킬 에스테르, 산 무수물, 또는 산 할라이드의 축합 반응 또는 에스테르 교환 반응에 의해 얻어질 수 있다. 단쇄 폴리올에 더하여, 2개 이상의 아미노 기를 갖고 수 평균 분자량이 400 미만인 단쇄 폴리아민이 축합 반응 또는 에스테르 교환 반응에 관여될 수 있다.
단쇄 폴리올의 예에는 2가 알코올, 예를 들어 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판다이올, 1,4-부탄다이올, 1,3-부탄다이올, 1,2-부탄다이올, 2-메틸-1,3-프로판다이올, 1,5-펜탄다이올, 네오펜틸 글리콜, 3-메틸-1,5-펜탄다이올, 2,4-다이에틸-1,5-펜탄다이올, 1,6-헥산다이올, 2,6-다이메틸-1-옥텐-3,8-다이올, C7-C22 알칸 다이올, 사이클로헥산다이올, 사이클로헥산 다이메탄올, 비스페놀 A, 수소화 비스페놀 A, 1,4-다이하이드록시-2-부텐, 비스하이드록시 에톡시 벤젠, 자일렌 글리콜, 비스하이드록시 에틸렌 테레프탈레이트, 다이에틸렌 글리콜, 트라이옥시에틸렌 글리콜, 테트라옥시에틸렌 글리콜, 펜타옥시에틸렌 글리콜, 헥사옥시에틸렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜, 트라이옥시프로필렌 글리콜, 테트라옥시프로필렌 글리콜, 펜타옥시프로필렌 글리콜, 및 헥사옥시프로필렌 글리콜; 3가 알코올, 예를 들어 글리세롤, 2-메틸-2-하이드록시메틸-1,3-프로판다이올, 2,4-다이하이드록시-3-하이드록시메틸 펜탄, 1,2,6-헥산트라이올, 트라이메틸올 프로판, 및 2,2-비스(하이드록시메틸)-3-부탄올; 4가 알코올, 예를 들어 펜타에리트리톨 및 다이글리세롤; 5가 알코올, 예를 들어 자일리톨; 및 6가 알코올, 예를 들어 소르비톨, 만니톨, 알리톨, 이디톨, 둘시톨, 알트리톨, 이노시톨, 및 다이펜타에리트리톨 등이 포함된다. 단쇄 폴리올은 또한 이러한 단쇄 폴리올에 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드와 같은 알킬렌 옥사이드를 부가함으로써 얻어지는 폴리옥시알킬렌 폴리올을 포함한다. 단쇄 폴리올은 1종 단독으로 사용될 수 있거나 또는 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 폴리우레탄 내로 과도한 가교결합 구조가 도입되면 열가소성이 저하되는 경우가 있기 때문에, 2가 알코올이 바람직하게는 단쇄 폴리올로서 사용된다.
다염기 산의 예에는 포화 지방족 다이카르복실산, 예를 들어 옥살산, 말론산, 석신산, 메틸석신산, 글루타르산, 아디프산, 1,1-다이메틸-1,3-다이카르복시프로판, 3-메틸-3-에틸 글루타르산, 아젤라산, 및 세바스산; 불포화 지방족 다이카르복실산, 예를 들어 말레산, 푸마르산, 및 이타콘산; 방향족 다이카르복실산, 예를 들어 오르토프탈산, 아이소프탈산, 테레프탈산, 톨루엔 다이카르복실산, 및 나프탈렌 다이카르복실산; 지환족 다이카르복실산, 예를 들어 헥사하이드로프탈산; 및 다른 다가 카르복실산, 예를 들어 이량체 산, 수소화 이량체산, 및 HET 산이 포함된다. 다염기 산의 알킬 에스테르, 산 무수물, 및 산 할라이드의 예에는 상기 다염기 산의 메틸 에스테르 및 에틸 에스테르 등; 옥살산 무수물, 석신산 무수물, 말레산 무수물, 프탈산 무수물, 2-C12-C18 알킬 석신산 무수물, 테트라하이드로프탈산 무수물, 트라이멜리트산 무수물 등; 옥살산 다이클로라이드, 아디프산 다이클로라이드, 세바스산 다이클로라이드 등이 포함된다. 다염기 산은 1종 단독으로 사용될 수 있거나 또는 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 폴리우레탄 내로 과도한 가교결합 구조가 도입되면 열가소성이 저하되는 경우가 있기 때문에, 다이카르복실산, 또는 이의 알킬 에스테르, 산 무수물 또는 산 할라이드가 바람직하게는 다염기 산으로서 사용된다.
단쇄 폴리아민의 예에는 단쇄 다이아민, 예를 들어 에틸렌 다이아민, 1,3-프로판 다이아민, 1,3-부탄 다이아민, 1,4-부탄 다이아민, 1,6-헥사메틸렌 다이아민, 1,4-사이클로헥산 다이아민, 3-아미노메틸-3,5,5-트라이메틸 사이클로헥실아민, 4,4'-다이사이클로헥실메탄 다이아민, 2,5(2,6)-비스(아미노메틸)바이사이클로[2.2.1]헵탄, 1,3-비스(아미노메틸)사이클로헥산, 하이드라진, 및 o-, m-, 또는 p-톨릴렌 다이아민; 단쇄 트라이아민, 예를 들어 다이에틸렌 트라이아민; 및 4개 이상의 아미노 기를 갖는 단쇄 폴리아민, 예를 들어 트라이에틸렌 테트라민 및 테트라에틸렌 펜타민이 포함된다. 단쇄 폴리아민은 1종 단독으로 사용될 수 있거나 또는 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 폴리우레탄 내로 과도한 가교결합 구조가 도입되면 열가소성이 저하되는 경우가 있기 때문에, 단쇄 다이아민이 바람직하게는 단쇄 폴리아민으로서 사용된다.
사용될 수 있는 폴리에스테르 폴리올에는 하이드록시카르복실산, 예를 들어 하이드록실 기-함유 식물유 지방족 산의 축합 반응에 의해 얻어지는 식물유계 폴리에스테르 폴리올; 및 ε-카프로락톤 및 γ-발레로락톤과 같은 락톤 및 L-락티드 및 D-락티드와 같은 락티드의 개환 중합에 의해 얻어지는 폴리카프로락톤 폴리올 및 폴리발레로락톤 폴리올이 포함된다.
폴리카르보네이트 폴리올의 예에는, 단쇄 폴리올을 개시제로서 사용한 에틸렌 카르보네이트의 개환 중합체; 및 상기 단쇄 2가 알코올, 예를 들어 1,4-부탄다이올, 1,5-펜탄다이올, 3-메틸-1,5-펜탄다이올, 또는 1,6-헥산다이올을 포스젠 또는 다이페닐 카르보네이트와 반응시켜 얻어지는 폴리카르보네이트, 상기 단쇄 2가 알코올, 및 상기 개환 중합체를 공중합하여 얻어지는 비결정질 폴리카르보네이트 폴리올이 포함된다.
폴리아이소시아네이트의 예에는 지방족 폴리아이소시아네이트, 지환족 폴리아이소시아네이트, 방향족 폴리아이소시아네이트, 방향지방족 폴리아이소시아네이트 등, 및 이들 폴리아이소시아네이트의 다량체 (이량체, 삼량체 등), 뷰렛-개질된 생성물, 알로파네이트-개질된 생성물, 옥사다이아진 트라이온-개질된 생성물, 및 카르보다이이미드-개질된 생성물이 포함된다. 폴리아이소시아네이트는 1종 단독으로 사용될 수 있거나 또는 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 폴리우레탄 내로 과도한 가교결합 구조가 도입되면 열가소성이 저하되는 경우가 있기 때문에, 다이아이소시아네이트가 바람직하게는 폴리아이소시아네이트로서 사용된다.
지방족 폴리아이소시아네이트의 예에는 에틸렌 다이아이소시아네이트, 트라이메틸렌 다이아이소시아네이트, 테트라메틸렌 다이아이소시아네이트, 펜타메틸렌 다이아이소시아네이트 (PDI), 헥사메틸렌 다이아이소시아네이트 (HDI), 옥타메틸렌 다이아이소시아네이트, 노나메틸렌 다이아이소시아네이트, 2,2'-다이메틸펜탄 다이아이소시아네이트, 2,2,4-트라이메틸헥산 다이아이소시아네이트, 데카메틸렌 다이아이소시아네이트, 부텐 다이아이소시아네이트, 1,3-부타디엔-1,4-다이아이소시아네이트, 2,4,4-트라이메틸헥사메틸렌 다이아이소시아네이트, 1,6,11-운데카메틸렌 트라이아이소시아네이트, 1,3,6-헥사메틸렌 트라이아이소시아네이트, 1,8-다이아이소시아네이트-4-아이소시아나토메틸옥탄, 2,5,7-트라이메틸-1,8-다이아이소시아네이트-5-아이소시아나토메틸옥탄, 비스(아이소시아나토에틸)카르보네이트, 비스(아이소시아나토에틸)에테르, 1,4-부틸렌 글리콜 다이프로필에테르-ω,ω'-다이아이소시아네이트, 라이신 아이소시아나토메틸 에스테르, 라이신 트라이아이소시아네이트, 2-아이소시아나토에틸-2,6-다이아이소시아네이트 헥사노에이트, 2-아이소시아나토프로필-2,6-다이아이소시아네이트 헥사노에이트, 비스(4-아이소시아네이트-n-부틸리덴)펜타에리트리톨, 및 2,6-다이아이소시아네이트 메틸카프로에이트가 포함된다.
지환족 폴리아이소시아네이트의 예에는 아이소포론 다이아이소시아네이트, 1,3-비스(아이소시아나토메틸)사이클로헥산, 트랜스,트랜스-, 트랜스,시스- 및 시스,시스-다이사이클로헥실메탄-4,4'-다이아이소시아네이트, 및 이들의 혼합물 (수소화 MDI), 1,3- 또는 1,4-사이클로헥산 다이아이소시아네이트 및 이들의 혼합물, 1,3- 또는 1,4-비스(아이소시아나토에틸)사이클로헥산, 메틸사이클로헥산 다이아이소시아네이트, 2,2'-다이메틸 다이사이클로헥실메탄 다이아이소시아네이트, 이량체 산 다이아이소시아네이트, 2,5-다이아이소시아나토메틸 바이사이클로[2.2.1]-헵탄, 2,6-다이아이소시아나토메틸 바이사이클로[2.2.1]-헵탄 (NBDI), 2-아이소시아나토메틸-2-(3-아이소시아나토프로필)-5-아이소시아나토메틸 바이사이클로-[2.2.1]-헵탄, 2-아이소시아나토메틸-2-(3-아이소시아나토프로필)-6-아이소시아나토메틸 바이사이클로-[2.2.1]-헵탄, 2-아이소시아나토메틸-3-(3-아이소시아나토프로필)-5-(2-아이소시아나토에틸)-바이사이클로-[2.2.1]-헵탄, 2-아이소시아나토메틸-3-(3-아이소시아나토프로필)-6-(2-아이소시아나토에틸)-바이사이클로-[2.2.1]-헵탄, 2-아이소시아나토메틸-2-(3-아이소시아나토프로필)-5-(2-아이소시아나토에틸)-바이사이클로-[2.2.1]-헵탄, 및 2-아이소시아나토메틸-2-(3-아이소시아나토프로필)-6-(2-아이소시아나토에틸)-바이사이클로-[2.2.1]-헵탄이 포함된다.
방향족 폴리아이소시아네이트의 예에는 2,4-톨릴렌 다이아이소시아네이트 및 2,6-톨릴렌 다이아이소시아네이트, 및 이들 톨릴렌 다이아이소시아네이트의 이성체 혼합물 (TDI), 4,4'-다이페닐메탄 다이아이소시아네이트, 2,4'-다이페닐메탄 다이아이소시아네이트, 및 2,2'-다이페닐메탄 다이아이소시아네이트, 및 이들 다이페닐메탄 다이아이소시아네이트의 이성체 혼합물 (MDI), 톨루이딘 다이아이소시아네이트 (TODI), 파라페닐렌 다이아이소시아네이트 및 나프탈렌 다이아이소시아네이트 (NDI)가 포함된다.
방향지방족 폴리아이소시아네이트의 예에는 1,3- 또는 1,4-자일릴렌 다이아이소시아네이트 또는 이들의 혼합물 (XDI), 및 1,3- 또는 1,4-테트라메틸자일릴렌 다이아이소시아네이트 또는 이들의 혼합물 (TMXDI)이 포함된다.
사슬 연장제의 예에는 2가 알코올, 예를 들어 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판다이올, 1,4-부탄다이올, 1,3-부탄다이올, 1,2-부탄다이올, 2-메틸-1,3-프로판다이올, 1,5-펜탄다이올, 네오펜틸 글리콜, 3-메틸-1,5-펜탄다이올, 2,4-다이에틸-1,5-펜탄다이올, 1,6-헥산다이올, 2,6-다이메틸-1-옥텐-3,8-다이올, C7-C22 알칸 다이올, 사이클로헥산다이올, 사이클로헥산 다이메탄올, 비스페놀 A, 수소화 비스페놀 A, 1,4-다이하이드록시-2-부텐, 비스하이드록시 에톡시 벤젠, 자일렌 글리콜, 비스하이드록시 에틸렌 테레프탈레이트, 다이에틸렌 글리콜, 트라이옥시에틸렌 글리콜, 테트라옥시에틸렌 글리콜, 펜타옥시에틸렌 글리콜, 헥사옥시에틸렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜, 트라이옥시프로필렌 글리콜, 테트라옥시프로필렌 글리콜, 펜타옥시프로필렌 글리콜, 및 헥사옥시프로필렌 글리콜; 3가 알코올, 예를 들어 글리세롤, 2-메틸-2-하이드록시메틸-1,3-프로판다이올, 2,4-다이하이드록시-3-하이드록시메틸 펜탄, 1,2,6-헥산트라이올, 트라이메틸올 프로판 및 2,2-비스(하이드록시메틸)-3-부탄올; 4가 알코올, 예를 들어 펜타에리트리톨 및 다이글리세롤; 5가 알코올, 예를 들어 자일리톨; 및 6가 알코올, 예를 들어 소르비톨, 만니톨, 알리톨, 이디톨, 둘시톨, 알트리톨, 이노시톨, 및 다이펜타에리트리톨이 포함된다. 사슬 연장제는 또한 이러한 단쇄 폴리올에 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드와 같은 알킬렌 옥사이드를 부가함으로써 얻어지는 폴리옥시알킬렌 폴리올을 포함한다. 사슬 연장제는 1종 단독으로 사용될 수 있거나 또는 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 폴리우레탄 내로 과도한 가교결합 구조가 도입되면 열가소성이 저하되는 경우가 있기 때문에, 2가 알코올이 바람직하게는 사슬 연장제로서 사용된다.
상기 고신율 수지층(22)의 두께는 10 내지 50㎛일 수 있고, 상세하게는 20 내지 40㎛일 수 있으며, 더욱 상세하게는 25 내지 35㎛일 수 있다. 고신율 수지층의 두께가 상기 범위 이내일 때, 데코레이션 필름이 곡면부에 접착이 적절하게 이루어질 수 있다. 고신율 수지층의 두께가 10㎛ 미만일 경우 고신율 수지층의 두께가 작아 데코레이션 필름의 유연성이 감소할 수 있으며, 고신율 수지층의 두께가 50㎛를 초과할 경우 필름의 두께가 지나치게 두꺼워지는 문제가 있다.
한편, 상기 제1 점착층(23) 및 제2 점착층(21)은, 광학적으로 투명한 접착 소재로 형성된 광학 투명 접착제(Optical clear adhesive, OCA) 층이다. 상기 제1 점착층 및 제2 점착층은 층간 계면 점착성을 유지하되, 계면에 형성될 수 있는 공기층을 제거하고, 테코레이션 필름의 시인성을 유지한다. 이 때 제1 점착층(23)은 고신율 수지층(22)의 상면에 위치하여, 고신율 점착층(20)과 필름 본체(30) 사이의 부착을 수행하며, 제2 점착층(21)은 예컨대, 데코레이션 필름(1)과 유리로 형성된 모바일 디스플레이의 후면 커버재(미도시) 사이의 부착을 위해 적용된다.
상기 제1 점착층(23) 및 제2 점착층(21)은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 상기 고분자 수지는 폴리에스테르 수지, 아크릴계 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 수지가 가장 바람직하다. 이 때 아크릴계 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.
또한 제1 점착층(23) 및 제2 점착층(21)을 구성하는 수지는 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 경화 단계를 거칠 수 있으며, 경화 방법으로는 열 경화 또는 광 경화방법이 가능하나, 열경화가 더욱 바람직하다.
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 제1 점착층(23) 및 제2 점착층(21)은, 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.
상기 제1 점착층(23) 및 제2 점착층(21)은 각각 1 내지 25㎛의 두께의 범위일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 점착층 및 제2 점착층은 은 5 내지 20㎛, 더욱 구체적으로 10 내지 15㎛의 두께를 가질 수 있다. 점착층의 두께가 상기 범위 내일 경우, 눌림에 의한 불량 발생이 방지되고 점착층의 접착력이 적절하게 유지될 수 있다. 제1 점착층 및 제2 점착층은 서로 동일한 두께로 구성될 수 있고, 서로 다른 두께로 구성될 수 있다. 예를 들어, 기재에 부착되도록 마련되는 제2 점착층의 경우 기재에 대한 부착력을 향상시키기 위해 제1 점착층보다 두껍게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 점착층(23) 및 제2 점착층(21)은 그 조성이 서로 동일할 수 있고, 구현하고자 하는 필름의 물성에 따라 그 조성을 다르게 조절할수 있다. 예를 들어, 각 점착층에 포함되는 아크릴계 수지를 구성하는 단량체의 조성을 다르게 조절할 수도 있으며, 아크릴계 수지 외의 첨가제 함량을 다르게 조절할 수도 있다.
한편, 전술한 바와 같이 필름 본체(30)는 인쇄층(31), UV 패턴층(32), 증착층(33), 차폐 인쇄층(34) 및 보호코팅층(35)이 순차 적층된 구조이다.
인쇄층은(31), 표면에 인쇄가 가능한 층으로서 바탕이 되는 다양한 색상을 갖는 문자, 문양등을 표현하기 위한 것이며, 사용자의 기호에 따라 패턴, 다양한 색상, 문양 등을 원하는 형태로 자유롭게 나타낼 수 있다.
이러한 잉크, 염료 및 안료 등을 포함할 수 있으며, 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. 상기 인쇄층은 우수한 기판과의 접착력, 내열성, 내구성(고온, 고압, 고습) 및 하부막 보호 특성을 나타내고 고온 처리 후에도 높은 투과율 유지할 수 있다.
인쇄층(31)의 두께는 5 내지 50㎛, 바람직하게는 10 내지 20 ㎛일 수 있고, 더욱 바람직하게는 10 내지 15㎛일 수 있다.
하나의 예에서, UV 패턴층(32)은 색상의 입체감을 나타내기 위한 복수 개의 패턴이 형성된 층으로, 인쇄층(31) 및 증착층(33)을 사이에 두고 배치된다.
상기 UV 패턴층(32)은 광경화성 수지, 희석제, 광개시제 및 각종 첨가제 등으로 구성될 수 있다. 예를 들어, UV 패턴층(32)에 사용되는 첨가제 중 광경화성 수지(올리고머)는 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. 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 패턴층(32)에 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.
상기 UV 패턴층(32)의 두께는 5 내지 30 ㎛, 구체적으로는 10 내지 20 ㎛, 또는 10 내지 15㎛ 일 수 있다.
하나의 예에서, 상기 증착층(33)은 필요한 광택, 색상을 구현하고, UV 패턴층에 형성된 패턴을 유지하기 위한 것이다. 상기 증착층(150)은 필요한 광택 및 색상을 구형하기 위해 필요한 재료를 증착시켜 형성되는 것으로, 예를 들어 상기 재료가 금속인 경우 금속성 광택을 갖도록 함으로써 굴곡된 빛을 산란시켜 반짝이는 패턴을 구현할 수 있게 된다.
상기 증착층(33)의 두께는 0.01 내지 1㎛의 두께일 수 있으며, 상기 범위 내일 때에 부착성이 저하되지 않으면서 적정 수준의 금속 광택을 얻을 수 있다.
하나의 예에서, 상기 차폐 인쇄층(34)은 증착층의 상부에 형성되며, 차광 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 차광 물질은 유색 안료 또는 염료가 바람직하다. 차폐 인쇄층은 빛샘 현상 등을 방지하고 광을 공급할 경우에만 증착층에 의한 광투과 효과가 발현되게 하여 심미성 및 시인성을 향상시킬 수 있다. 또한 차폐 인쇄층을 구성하는 조성물에는 차광 물질 외에 바인더 및 경화제가 더 포함될 수 있다.
상기 차폐 인쇄층(34)의 두께는 5 내지 30 ㎛, 구체적으로는 10 내지 20 ㎛, 또는 10 내지 15㎛ 일 수 있다.
하나의 예에서, 차폐 인쇄층(34)의 상부에는 보호코팅층(35)이 형성된다. 보호코팅층(35)은 외부의 물리적인 충격에 의해 인쇄층 및 증착층 등이 손상되는 것을 방지하며, 데코레이션 필름의 유연성을 향상시켜 곡면에 대한 접착성을 향상시킨다.
본 발명의 보호코팅층(35)은 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및 이의 혼합물을 포함하는 1종일 수 있다.
우레탄 아크릴레이트는 우레탄 단위와 아크릴계 단위를 포함하는 수지로, 폴리우레탄 수지에 아크릴계 단량체 성분을 추가로 공중합하여 제조될 수 있다. 상기한 바와 같은 폴리우레탄 아크릴계 수지의 경우, 내용제성 및 투명도가 보다 향상될 수 있다.
여기서, 사용 가능한 상기 아크릴계 단량체는, 예를 들면, 알킬 (메트)아크릴레이트, 알킬 아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 하이드록시 알킬 아크릴레이트, 카르보닐기를 포함한 알킬 (메트)아크릴산, 알킬 아크릴산, 술폰산염을 포함한 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 이때, 상기 술폰산염을 포함한 아크릴레이트는 예를 들면, 소듐 2-메틸-2-프로펜-1-술폰산염을 포함하는 아크릴레이트, 소듐 아릴술폰산염을 포함하는 아크릴레이트, 2-프로펜-1-술폰산염을 포함하는 아크릴레이트 등일 수 있다.
또한, 상기 우레탄 아크릴레이트 올리고머는, 필요에 따라, 아크릴 단량체 성분에 추가하여 다른 단량체를 공중합시켜도 된다. 이때, 상기 다른 단량체로는 (메타)아크릴로 니트릴 등과 같은 불포화 니트릴류; (메트)아크릴 이미드 등과 같은 불포화아미드류; 에틸렌, 프로필렌 등과 같은 올레핀류; 할로겐화된 염화비닐, 염화비닐리덴 등의 β-불포화 지방족 단량체; 스티렌, 메틸스티렌 등과 같은 β-불포화 방향족 단량체 등이 사용될 수 있으며. 이들은 단독 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
한편, 상기 우레탄 아크릴레이트 올리고머는, 이로써 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.
또한 상기 보호코팅층(35)은 가교될 수 있으며, 이 경우 보호코팅층을 구성하는 조성물은 광개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 열 가교의 경우 증착층 및 인쇄층이 손상될 수 있어 바람직하지 않다.
상기 광개시제는 벤조페논(benzophenone)계, 티옥산톤(thioxanthone)계, 알파 하이드록시 케톤(α-hydroxy ketone)계, 케톤(ketone)계, 페닐 글리옥실레이트(phenyl glyoxylate)계 및 아크릴 포스파인 옥사이드(acyl phosphine oxide)계로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한 보호코팅층(35)을 형성하는 조성물에는 반응성 희석제, 레벨링제, UV 안정제, 점착 부여제, 안정화제, 접착 촉진제, 표면 장력 변형제, 소포제, 유동성 변형제, 습윤제, 이온 강도 변형제, 산화방지제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 목적에 따라 분자량 5000~ 10000의 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 추가할 수 있다.
상기 보호코팅층(35)을 구성하는 조성물은, 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 30 내지 80중량부, 바람직하게는 40 내지 70중량부, 더욱 바람직하게는 35 내지 65중량부를 포함할 수 있다. 반응성 희석제의 경우 20 내지 60중량부, 바람직하게는 30 내지 50중량부, 더욱 바람직하게는 35 내지 45중량부가 포함될 수 있다. 광 개시제의 경우 0.1 내지 5중량부, 바람직하게는 1 내지 4중량부가 포함될 수 있으며, 기타 첨가제는 0.5 내지 1중량부 포함될 수 있다.
상기 보호코팅층(35)의 두께는 평균 0.5 내지 50㎛일 수 있다. 구체적으로, 보호코팅층의 두께는 10 내지 40㎛, 더욱 구체적으로는 20 내지 30㎛일 수 있다. 보호코팅층의 두께가 0.5㎛미만일 경우 보호코팅층이 지나치게 얇아져 비산방지기능 및 보호 기능이 감소하며, 보호코팅층의 두께가 50㎛를 초과할 경우 보호코팅층이 지나치게 두꺼워지므로 곡면에 대한 접착성이 감소할 수 있다.
한편 본 발명의 데코레이션 필름은 점착층, 인쇄층 및 보호층의 조성물 코팅시 작업성을 고려하여 희석 용매를 사용하는데, 사용되는 용매는 조성물의 용해가 가능한 것이어야 하며, 그 종류는 아세톤, 톨루엔, 자일렌, 에탄올, 이소부탄올, 이소프로판올, 사이클로헥사논, 메티에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 에틸아세테이트 등이 있으나, 이들은 예시적인 것이며, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 용매는 단독으로 사용되거나 혹은 2종 이상 혼합한 형태로 사용되기도 하며, 어떠한 방식을 사용해도 무방하다.
본 발명에 따른 데코레이션 필름은, 앞서 설명한 바와 같이 PET 등의 기재 필름을 사용하지 않고, 열가소성 폴리우레탄과 같이 고신율을 나타내는 수지를 점착층 사이에 개재함으로써, 높은 인장강도 및 신율을 나타내며, 이에 따라 곡면부에 대한 접착성이 우수하다.
구체적으로, 상기 데코레이션 필름에서, 이형 필름 제거시 인장강도는 ASTM D 638에 따라 측정시 10 내지 15 kgf/mm2일 수 있으며, 더욱 상세하게는 12 내지 14 kgf/mm2일 수 있다. 즉 본 발명에 따른 데코레이션 필름의 인장강도는 종래의 PET를 사용한 데코레이션 필름의 인장강도(15~40kgf/mm2)보다 낮기 때문에, 곡면부 부착에도 들뜸이 발생하지 않는다. 데코레이션 필름의 인장강도가 10 kgf/mm2 미만일 경우 필름이 부서지기 쉬우며, 15 kgf/mm2 를 초과할 경우 탄성으로 인하여 곡면부 접착 부분에 들뜸이 발생할 수 있다.
또한, 이형필름 제거시 상기 데코레이션 필름의 신율은 ASTM D 638에 따라 측정시 30 내지 50%일 수 있으며, 더욱 상세하게는 35 내지 45%일 수 있다. 신율이 30% 미만일 경우 필름이 부서지기 쉽고, 50%를 초과할 경우 곡면부 접착 부분에 들뜸이 발생할 수 있다.
또한 본 발명은 데코레이션 필름의 제조방법을 제공한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 데코레이션 필름의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 데코레이션 필름의 제조방법은, 고신율 수지층의 양면에 제1 점착층 및 제2 점착층을 도포하여 고신율 점착층을 제조하는 단계(S10); 베이스 필름의 일면에 인쇄층, UV 패턴층, 증착층, 차폐 인쇄층, 및 보호코팅층을 순차적으로 배치하여 필름 본체를 제조하는 단계(S20); 상기 베이스 필름을 탈거하는 단계(S30); 및 인쇄층의 하부에 상기 고신율 점착층을 합지하는 단계(S40); 를 포함한다.
먼저 고신율 점착층을 제조하는 단계는, 고신율 수지층의 양면에 제1 점착층 및 제2 점착층을 도포함으로써 제조된다. 구체적으로 제1 점착층 및 제2 점착층을 구성하는 조성물을 고신율 수지층에 도포하는 코팅 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 코팅 방법을 사용함으로써, 요구되는 물성에 따라 점착층의 조성을 자유롭게 조절할 수 있다. 상기 코팅 방법으로 닙코팅, 바코팅, 그라비어코팅, 슬롯다이코팅, 나이프코팅 등 공지의 방법에서 적절한 것을 선택할 수 있다. 또한, 상기 고신율 수지층은 열가소성 폴리우레탄 수지일 수 있으며, 이에 대한 구체적인 내용은 앞서 설명한 바와 같다.
다음으로, 베이스 필름의 일면에 인쇄층, UV 패턴층, 증착층, 차폐 인쇄층, 및 보호코팅층을 순차적으로 배치하는 단계에서, 베이스 필름은 폴리카보네이트 또는 폴리에스테르 소재가 바람직하며, 상기 패턴 형성 패널에 물방울을 점적하였을 때 물방울과 패턴 형성 패널 사이의 접촉각은 30도 내지 90도가 바람직하다.
상기 베이스 필름의 일면에는 인쇄층이 형성되는데, 이 때 인쇄층의 인쇄는 디지털 인쇄, 그라비어 인쇄, 콤마 코팅법, 리버스 코팅법 등에 의해 이루어질 수 있으나 이들 방법에 특별히 한정되는 것은 아니다.
또한 베이스 필름 상에는 테두리 부분에 샌딩 또는 헤어라인 등의 거친 표면을 형성함으로써 인쇄층 및 UV 패턴층과 베이스 필름 간의 밀착력을 향상시키며, 후공정시 인쇄층 및 UV 패턴층이 베이스 필름에서 이탈하는 것을 방지하고, 인쇄층 및 UV 패턴층의 수축을 방지할 수 있다.
상기 UV 패턴층의 경우 인쇄층 상부에 광경화성 수지, 희석제, 광개시제 및 각종 첨가제를 포함한 조성물을 도포 및 롤 압착한 후 패턴 형성 패널로 패턴을 형성한 뒤, UV를 조사하여 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 경화 이후 패턴 형성 패널은 제거된다. 상기 패턴 형성 패널은 폴리카보네이트 또는 폴리에스테르 소재가 바람직하며, 상기 패턴 형성 패널에 물방울을 점적하였을 때 물방울과 패턴 형성 패널 사이의 접촉각은 100도 이상이 바람직하다. 또한 패턴 형성 패널 사이의 마찰계수는 베이스 필름의 마찰계수보다 큰 것이 바람직한데, 이는 UV 패턴층을 용이하게 고착시키기 위함이다.
증착층은 UV 패턴층 상부에 증착 대상 재료를 증착하여 형성된다. 증착 대상 재료는 전술한 바와 같고, 증착 방법에 특별한 제한은 없으나 진공박막증착 방식이 바람직하다. 구체적으로, 상기 진공박막증착방식으로 스퍼터링, E-BEAM증착 방식이 사용될 수 있다. 이와 같이 증착층을 형성시킴으로써 UV 패턴층에 형성된 패턴이 증착 재료에 의해 메꿔지는 것을 방지하며, UV 패턴층의 휘도를 향상시킬 수 있다.
증착층의 상부에는 차광 물질을 포함하는 조성물을 인쇄함으로써 차폐 인쇄층이 형성될 수 있으며, 인쇄방법은 전술한 인쇄층의 인쇄 방법과 동일하다.
차폐 인쇄층의 상부에는 보호층이 형성될 수 있다. 보호층은 전술한 바와 같은 조성물을 도포하는 코팅 방법을 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. 보호층 형성시 코팅 방법을 사용함으로써 요구되는 물성에 따라 조성물에 첨가되는 첨가제의 양을 자유롭게 조절할 수 있다. 상기 코팅 방법으로는 앞서 설명한 점착층의 코팅 방법과 마찬가지로, 닙코팅, 바코팅, 그라비어코팅, 슬롯다이코팅, 나이프코팅 등 공지의 방법에서 적절한 것을 선택할 수 있다.
또한 보호층을 구성하는 수지를 가교할 경우, 광가교 광량은 300~2000mJ/cm2이 바람직하며, 500~1000mJ/cm2가 더욱 바람직하다.
한편, 베이스 필름 상에 인쇄층, UV 패턴층, 증착층, 차폐 인쇄층 및 보호층이 순차적으로 배치되면, 베이스 필름을 탈거하여 필름 본체를 분리한 후 필름 본체에 앞서 제조한 고신율 점착층을 합지할 수 있다. 이 때, 앞서 설명한 바와 같이 제1 점착층을 상부에 위치함으로써, 필름 본체의 가장 아래층인 인쇄층의 하부에 상기 제1 점착층을 부착하게 된다.
이 때, 본 발명에 따른 제조방법에서는, 고신율 점착층의 하부에 이형 필름층을 합지하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이형 필름은 제2 점착층의 하부에 부착되어, 데코레이션 필름을 기재에 부착시 제거될 수 있다. 이형 필름은 합지하는 단계는, 예를 들어 고신율 점착층 제조 후 수행됨으로써 이형 필름이 제2 점착층 하부에 합지될 수 있다. 또한 이형필름을 필름 본체와 고신율 점착층이 합지된 이후에 제2 점착층 하부에 합지할 수도 있다.
아울러 점착층은 전술한 아크릴계 수지를 포함하며, 이형필름에 도포 후 경화될 수 있는데, 열경화 및 광경화가 모두 가능하나, 경화 효율 및 비용 감소 측면에서 열경화가 바람직하다.
또한 본 발명은 상기 데코레이션 필름이 부착된 기재를 제공하며, 상기 기재로는 글래스 커버 등이 있다. 글래스 커버는 데코레이션 필름을 매개하며, 전술한 데코레이션 필름에서 이형필름을 제거한 후 글래스 커버의 일면에 부착함으로써 제조될 수 있다. 데코레이션 필름은 이형필름 및 점착층을 구비하고 있어, 이형필름 제거 후 글래스 커버에 데코레이션 필름을 접착할 수 있다. 이 때 데코레이션 필름은 접착하고자 하는 대상 기재 형상에 맞게 재단될 수 있다. 본 발명에 따른 데코레이션 필름은 PET 등으로 이루어진 베이스 필름을 포함하고 있지 않으므로 유연성이 향상되며, 곡률반경이 작은 기재 상에 부착되어도 데코레이션 필름이 들뜨지 않는다.
구체적으로, 상기 디스플레이 장치는,
엣지부가 곡면인 형상을 포함하는 디스플레이 장치의 후면 커버재; 및
상기 후면 커버재의 일면 또는 양면에 형성된 데코레이션 필름을 포함하며,
상기 데코레이션 필름은, 이형필름층; 고신율 수지층의 상면과 하면에 각각 제1 점착층 및 제2 점착층이 형성된 고신율 점착층; 인쇄층, UV 패턴층, 증착층, 차폐 인쇄층 및 보호코팅층이 순차 적층된 구조의 필름 본체; 가 순차적으로 적층된 구조이다.
상기 데코레이션 필름은 점착층이 상기 후면 커버재와 접하도록 부착된 구조이다.
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]
고신율 점착층의 제조
두께 25㎛의 폴리우레탄 수지층의 상면과 하면에 각각 아크릴계 수지를 포함하는 점착층을 10㎛의 두께로 도포하여 고신율 점착층을 제조하였다.
필름 본체의 제조
베이스 필름으로서 PET 필름에 유색 안료를 10㎛의 두께로 인쇄한 후, PET 재질의 패턴 형성 패널 사이에 광경화성 수지로서 우레탄계 수지를 도포 및 압착하여 10㎛ 두께의 UV 패턴층을 형성하였다. 상기 우레탄계 수지에 UV를 조사하여 경화시킨 후 티타늄을 표면에 증착하여 증착층을 형성하였다. 증착층의 상부에 유색 안료를 인쇄하여 10㎛ 두께의 차폐 인쇄층을 배치하였다.
마지막으로 차폐 인쇄층의 상부에 분자량 20000의 우레탄 아크릴레이트 올리고머 65중량부(우레탄 단량체와 아크릴레이트 단량체의 중량비는 65:35), 반응성 희석제 34.5중량부, 개시제 1 중량부, 첨가제 0.5중량부를 포함하는 조성물을 건조 후의 두께가 20㎛가 되도록 도포하여 보호층을 형성하였다.
데코레이션 필름의 제조
상기 필름 본체에서 베이스 필름을 탈거하고, 상기 고신율 점착층의 제1 점착층과 필름 본체의 인쇄층을 부착함으로써, 고신율 점착층과 필름 본체를 합지하였다. 아울러, 상기 제2 점착층의 하부에 PET 재질의 이형 필름을 부착하여 데코레이션 필름을 제작하였다.
[실시예 2]
고신율 점착층의 제조
두께 35㎛의 열가소성 폴리우레탄 수지층의 상면과 하면에 각각 아크릴계 수지를 포함하는 점착층을 15㎛의 두께로 도포하여 고신율 점착층을 제조하였다.
필름 본체의 제조
베이스 필름으로서 PET 필름에 유색 안료를 15㎛의 두께로 인쇄한 후, PET 재질의 패턴 형성 패널 사이에 광경화성 수지로서 우레탄계 수지를 도포 및 압착하여 15㎛ 두께의 UV 패턴층을 형성하였다. 상기 우레탄계 수지에 UV를 조사하여 경화시킨 후 티타늄을 표면에 증착하여 증착층을 형성하였다. 증착층의 상부에 유색 안료를 인쇄하여 15㎛ 두께의 차폐 인쇄층을 배치하였다.
마지막으로 차폐 인쇄층의 상부에 분자량 20000의 우레탄 아크릴레이트 올리고머 65중량부(우레탄 단량체와 아크릴레이트 단량체의 중량비는 65:35), 반응성 희석제 34.5중량부, 개시제 1 중량부, 첨가제 0.5중량부를 포함하는 조성물을 건조 후의 두께가 30㎛가 되도록 도포하여 보호층을 형성하였다.
데코레이션 필름의 제조
상기 고신율 점착층의 제1 점착층과 필름 본체의 인쇄층을 부착함으로써, 고신율 점착층과 필름 본체를 합지하였다. 아울러, 상기 제2 점착층의 하부에 PET 재질의 이형 필름을 부착하여 데코레이션 필름을 제작하였다.
[비교예 1]
50㎛ 두께의 PET 소재로 이루어진 기재 필름 상에 실시예와 동일한 인쇄층, UV 패턴층, 증착층 및 차폐 인쇄층을 차례로 적층하고, 그 반대면에 점착층 및 이형필름층을 배치하여 데코레이션 필름을 제작하였다.
[비교예 2]
실시예 1과 동일하게 필름 본체를 제조하고, 필름 본체에 형성된 인쇄층의 하부에 아크릴계 수지를 포함하는 점착층을 10㎛ 두께로 도포하고, 점착층의 하부에 이형 필름을 부착하여 데코레이션 필름을 제작하였다.
[실험예 1]
이형필름 제거 후, ASTM-D638에 따라 실시예 및 비교예에 따른 데코레이션 필름의 인장 강도 및 신율을 측정하고 그 결과를 표 1에 도시하였다. 구체적으로, INSTRON사의 UTM을 사용하여 측정하며, 시편은 dog bone 형태로 만들어서 측정하였으며, 시편의 크기는 10mm x 50mm, 측정 속도는 300mm/min이었다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
인장강도(kgf/mm2) 10 15 18 8
신율(%) 35 45 98 34
표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 실시예와 같이 인쇄층의 하부에 기재 필름이 배치되지 않고 최상층에 보호코팅층이 형성되며, 점착층 사이에 고신율 수지로서 열가소성 폴리우레탄 수지가 형성된 형태의 데코레이션 필름은 PET 소재의 기재필름을 사용한 비교예 1에 비해 인장 강도 및 신율이 낮으므로, 유연성이 우수하고 곡면에 대한 부착력이 향상됨을 알 수 있다. 또한 보호코팅층을 형성하지 않은 비교예 2의 경우 인장 강도 및 신율이 낮으므로, 필름의 가공성이 실시예에 비해 더 낮다.
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.
1: 데코레이션 필름
10: 이형 필름층
20: 고신율 점착층
21: 제2 점착층
22: 고신율 수지층
23: 제1 점착층
30: 필름 본체
31: 인쇄층
32: UV 패턴층
33: 증착층
34: 차폐 인쇄층
35: 보호코팅층

Claims (6)

  1. 이형필름층;
    고신율 수지층의 상면과 하면에 각각 제1 점착층 및 제2 점착층이 형성된 고신율 점착층;
    인쇄층, UV 패턴층, 증착층, 차폐 인쇄층 및 보호코팅층이 순차 적층된 구조의 필름 본체;
    가 순차적으로 적층된 데코레이션 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고신율 수지층은 열가소성 폴리우레탄(TPU) 수지를 포함하는 데코레이션 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 점착층 및 제2 점착층은 조성이 서로 동일하거나 상이한 아크릴계 수지를 포함하는 데코레이션 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보호코팅층은 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 포함하는 데코레이션 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    이형 필름층 제거시 인장강도가 10 내지 15 kgf/mm2이고,
    신율이 30 내지 50%인 데코레이션 필름.
  6. 고신율 수지층의 상면과 하면에 각각 제1 점착층 및 제2 점착층을 도포하여 고신율 점착층을 제조하는 단계;
    베이스 필름의 일면에 인쇄층, UV 패턴층, 증착층, 차폐 인쇄층, 및 보호코팅층을 순차적으로 배치하여 필름 본체를 제조하는 단계;
    상기 베이스 필름을 탈거하는 단계;
    인쇄층의 하부에 상기 고신율 점착층을 합지하는 단계; 를 포함하는 데코레이션 필름의 제조방법.
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