KR20240026354A - 젖음성 및 박리성이 우수한 보호필름이 부착된 적층체 - Google Patents

젖음성 및 박리성이 우수한 보호필름이 부착된 적층체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기재필름 및 상기　기재필름의 일면에 구비된　점착제층을 포함하는 보호필름; 및 상기 보호필름의 점착제층에 부착된 전자 디바이스용 기판을 포함하며, 하기의 관계를 만족하는 적층체에 관한 것이다.
C>A, 300㎛≥C≥100㎛, ≥A≥25㎛, ≥B≥30㎛
(A: 기재필름의 두께, B: 점착제층의 두께, C: 전자 디바이스용 기판의 두께)

Description

젖음성 및 박리성이 우수한 보호필름이 부착된 적층체{A laminate with a protective film with excellent wettability and peelability}
본 발명은 기재필름 및 상기　기재필름의 일면에 구비된　점착제층을 포함하는 보호필름 및 상기 보호필름의 점착제층에 부착된 전자 디바이스용 기판을 포함하는 적층체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자 표시 장치 등의 제조 공정 과정 중 광학 및/또는 전재 부재가 손상되는 것을 방지하기 위해 보호필름이 임시적으로 전자 디바이스용 기판 상에 부착된 적층체에 관한 것이다.
평판 디스플레이 장치(flat panel display; FPD)의 일종인 OLED, Micro LED 디스플레이 등을 비롯한 각종 디스플레이 장치는 패널의 절단 및 회로 부착 혹은 OCA, 편광 필름 또는 휴대전화의 보호창 등의 가공, 조립, 검사, 운반 등 시에 그 표면 상에 결함이 발생되는 것으로 방지하기 위하여 보호필름이 부착된 상태에서 공정을 진행한다.
이 때, 보호필름의 층 구조에 상관없이 피착물과 대면하는 층은 점착제층으로서, 이 점착제층의 성능이 피착물과의 점착력 또는 점착제 전이 현상, 기판 표면 단차에 대한 매립 특성 등을 결정하는 매우 중요한 구성요소이다.
이때 보호필름을 전자디바이스 기판에 부착 후 기판 에이징, 후면 코팅 후 열경화, UV 경화 등의 공정을 진행할 수 있다. 이때 고분자 기재필름과 무기물인 기판의 열팽창계수의 차이 및 열공정에 의한 기재필름의 수축현상에 의하여 휨이 발생할 수 있다.
상기와 같은 공정에서 기판의 휨이 발생시 공정 중 장비상의 고정을 위한 석션 불량, 이송 중 파손 등의 불량을 유발함에 따라 후공정 불가능을 초래할 수 있다.
OLED 디스플레이 제조 공정상의 예로, 종래 기술은 박형의 플라스틱 기판 상에 기판 보호필름을 적용함으로 인하여 휨 현상에 의한 불량이 야기되지 않았으며, 30um 이하의 플라스틱 기판의 취급성 확보를 위하여 기재필름의 강성이 요구되었다.
근래 I.T용 패널의 경우 글라스 기판을 적용하여 이를 박형화하는 것이 기술적 트랜드이다. 이에 따라 기판 보호필름을 적용 한 뒤 글래스의 식각에 의한 박형화 및 파손 방지를 위한 후면 고분자 코팅 등을 진행함으로 인하여 공정 중의 열 조건이나, 부착 과정에서의 텐션(tension) 등이 휨을 유발시킬 수 있다.
각종 디스플레이 장치의 가공, 조립, 검사, 운반 시에 그 표면 상에 결함이 발생되는 것을 방지하기 위하여 공정 중, 전자 디바이스용 기판 상에 보호필름을 부착하는데, 이의 적용시 보호필름과 전자 디바이스용 기판 간의 열팽창계수의 차이 및/또는 열공정으로 인해 발생하는 ”휨　” 또는 컬”이 억제된 적층체를 제공하고자 한다.
본 발명은 기재필름 및 상기　기재필름의 일면에 구비된　점착제층을 포함하는 보호필름; 및 상기 보호필름의 점착제층에 부착된 전자 디바이스용 기판을 포함하며, 하기의 관계를 만족하는 적층체를 제공한다.
C>A, 300㎛≥C≥100㎛, ≥A≥25㎛, ≥B≥30㎛
(A: 기재필름의 두께, B: 점착제층의 두께, C: 전자 디바이스용 기판의 두께)
본 발명에서, 상기 저적층체를 50~150℃ 조건 하에서 1분 이상 동안 정치하고, 상온으로 냉각시켰을 때, 폭방향(TD)과 길이 방향(MD) 중 한 방향으로 단변부를 바닥에 고정시키고, 대향 단변부에서 측정한 최대 휨(Warpage) 량이 5mm 이하이다.
상기 기재필름과 전자 디바이스용 기판의 열팽창계수(CTE)의 차이가 5~500ppm/℃ 일 수 있다.
상기 기재필름은 1 x 108 Pa 이상 ~ 1 x 1010 Pa 미만의 영률(Young's Modulus)을 가지며, 상기 점착제층은 1 x 104 Pa 이상 ~ 1 x 107 Pa 미만의 영률을 가지며, 상기 전자 디바이스용 기판은 1 x 109 Pa 이상 ~ 1 x 1011 Pa 미만 을 영률을 가질 수 있다.
상기 기재필름은 폴리에스테르(polyester) 수지, 폴리카보네이트((Polycarbonate, PC) 수지, 폴리이미드(Polyimide, PI) 수지, 폴리스티렌(polystyrene, PS) 수지, 폴리에테르술폰(Polyethersulfone, PES) 수지, 폴리아마이드(Polyamide) 수지, 폴리아마이드이미드(Polyamideimide, PAI) 수지, 폴리(메타)아크릴레이트 수지, 실리콘(silicone) 수지, 시클릭올레핀폴리머(COP) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수지를 포함할 수 있다.
상기 기재필름은 폴리에스테르(polyester) 수지로 제조될 수 있다.
상기 전자 디바이스용 기판이 글래스일 수 있다.
상기 보호필름의 박리력이 10 gf/in 이하일 수 있다.
상기 점착제층은 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트, 아크릴 단량체 및 광개시제를 포함하는 자외선 경화형 우레탄계 조성물로 제조될 수 있다.
상기 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트는 지방족 우레탄 아크릴레이트일 수 있다.
상기 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트는 2 내지 5 관능성 지방족 우레탄 아크릴레이트일 수 있다.
상기 자외선 경화형 우레탄계 조성물은 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트 30 내지 90 중량부, 아크릴 단량체 10 내지 70 중량부 및 광개시제 0.01 내지 10 중량부를 포함할 수 있다.
상기 자외선 경화형 우레탄계 조성물은 가소제, 습윤제, 산화방지제 및 대전방지제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 상기 자외선 경화형 우레탄계 조성물 100 중량부 당 0.01 내지 45 중량부로 포함할 수 있다.
상기 광개시제는 벤조인계, 히드록시케톤계, 아미노케톤계, 퍼옥시드계 및 포스핀 옥시드계로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명은 젖음성 및 박리성이 우수한 보호필름을 사용하여, 피착면과 보호필름 사이의 기포 없이 균일한 점착 및 표면보호가 가능하며, 방치 시간 및 열에 따른 박리력 상승이 적어 박리 시 피착물의 손상을 현저히 줄일 수 있다.
또한, 상기 보호필름이 각종 전자 디바이스용 기판에 적용되었을 때, ”휨　” 또는 컬”의 현상을 방지하여 각종 공정에서의 디스플레이 장치의 치수 변화를 줄이고, 가공 적성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 최대 휨(warpage)량을 측정하는 방법을 간략하게 나타낸 도면이다 .
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본원에서 사용되는 용어 '젖음성(wetting)'이란 마치 액체가 평면에 젖어 퍼지도록, 피착체에 접촉한 점에서 외력을 수반하지 않고 부착면이 퍼지는 현상을 말한다. 통상적으로 '젖음성(wetting)'이란 물리적 힘을 가하지 않아도 종이에 물이 번지듯 쉽게 붙는 특성을 말하는 업계 용어로, 젖음성이 우수하면 액정 보호필름을 붙일 때 접착면과 필름 사이에 공기층인 기포가 생기지 않고 쉽게 잘 붙는 특성을 갖는다.
본원에서 사용되는 용어 “전자 디바이스용 기판” 또는 “디스플레이 기판”은 다양한 기판을 포함한다. 전자 디바이스용 기판은 임의의 전자 디바이스의 제조에 사용하기 위한 임의의 기판을 의미한다. 예시적인 전자 디바이스용 기판은, 비제한적으로, 반도체 웨이퍼, 유리, 사파이어, 실리케이트 물질, 실리콘 니트라이드 물질, 실리콘 카바이드 물질, 세라믹, 디스플레이 장치용 기판, 에폭시 몰드 화합물(epoxy mold compound) 웨이퍼, 회로 기판, 및 열적으로 안정한 폴리머를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예는, 기재필름 및 상기　기재필름의 일면에 구비된　점착제층을 포함하는 보호필름; 및 상기 보호필름의 점착제층에 부착된 전자 디바이스용 기판을 포함하며, 하기의 관계를 만족하는 적층체를 제공한다.
C>A, 300㎛≥C≥100㎛, ≥A≥25㎛, ≥B≥30㎛
(A: 기재필름의 두께, B: 점착제층의 두께, C: 전자 디바이스용 기판의 두께)
상기 적층체는, 50~150℃ 조건 하에서 1분 이상 동안 정치하고, 상온(20~25℃)으로 냉각시켰을 때, 최대 휨(warpage)량이 5mm 이하, 바람직하게는 4mm 이하, 3mm 이하, 2mm 이하 및 1mm 이하이다. 이때, 최대 휨량은 상기 적층체의 폭방향(TD)과 길이 방향(MD) 중 어느 한 방향으로 단변부를 바닥에 고정시키고, 대향 단변부에서 측정한 휨 값이다(도 1 참조) .
상기 적층체에서, 상기 기재필름과 전자 디바이스용 기판의 열팽창계수(CTE) 차이가 5ppm/℃ 내지 500ppm/℃ 일 수 있다.
상기 적층체에서, 상기 기재필름은 1 x 108 Pa 이상 ~ 1 x 1010 Pa 미만의 영률(Young's Modulus)을 가지며, 상기 점착제층은 1 x 104 Pa 이상 ~ 1 x 107 Pa 미만의 영률을 가지며, 상기 전자 디바이스용 기판은 1 x 109Pa 이상 ~ 1 x 1011 Pa 미만을 영률을 가질 수 있다.
상기 전자 디바이스용 기판의 두께(C)가 300㎛ 초과하면, 전자 디바이스용 기판 자체의 강성에 의하여 공정 상에서 휨이 발생하지 않을 수는 있으나, 전자 디바이스의 두께 및 무게가 증가하므로 바람직하지 않다. 한편, 상기 전자 디바이스용 기판의 두께(C)가 100㎛ 미만이면, 취급이 불량하여 쉽게 파손되는 문제가 발생한다.
상기 기재필름의 두께(A)가 전자 디바이스용 기판의 두께(C)보다 두꺼운 경우, 기재필름이 상대적으로 낮은 영률을 가지더라도 수축 팽창이 큰 고분자 필름 특성으로 인하여 적층체의 휨을 초래할 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위해서는, 기재필름의 두께(A)가 전자 디바이스용 기판의 두께(C) 보다 얇아야 한다. 특히, 기재필름의 두께(A)가 ≥A≥25㎛의 범위를 충족해야지만 휨 현상이 방지될 수 있다. 만약, 을 초과하게 되면 휨이 발생하는 반면, 기재필름의 두께(A)가 25㎛ 이하로 너무 얇을 경우 외부 충격으로부터의 보호 기능을 제대로 발휘할 수 없다.
상기 점착제층은 상기 기재필름 및 전자 디바이스용 기판에 비해 현저히 낮은 영률 1 x 104 Pa 이상 ~ 1 x 107 Pa 미만의 률을 가질 수 있으며, 점착제층의 두께(B)는 ≥B≥30㎛를 만족한다. 상기 범위를 벗어나는 경우, 점착제층이 상대적으로 전자 디바이스용 기판에 비해 두꺼워져 휨을 유발할 수 있다. 점착제층의 두께(B)가 보다 큰 경우, 롤 라미네이션을 통한 부착 공정 등에서 눌림성 변형에 의해 휨이 유발될 수 있다. 반면, 점착제층의 두께(B)가 30㎛ 미만인 경우, 디바이스 기판 상의 단차 매립 특성이 떨어지고, 외부 충격의 완화 효과의 저하로 인한 보호 역할이 감소된다 .
본 발명에 있어서, 보호필름은 기재필름 및 상기　기재필름의 일면에 구비된　점착제층을 포함한다.
상기 점착제층은 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트, 아크릴 단량체 및 광개시제를 포함하는 자외선 경화형 우레탄계 조성물로 제조될 수 있다. 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트는 우레탄 결합을 반복단위로 포함하며 통상적으로 유연한 물성을 지닌다.
종래, 열 경화 방식은 주로 고온에서 경화가 진행되기 때문에 열에 약한 소재에는 사용할 수 없고, 용제를 사용하기 때문에 공기오염 등의 환경문제를 발생시킬 뿐만 아니라, 경화 장치를 설치하기 위해 넓은 면적이 요구되며, 경화 공정을 위한 에너지 소비가 많고, 공정에 장시간이 소요되므로 생산성이 저하된다는 등의 문제가 있어왔다. 또한 100㎛ 이상 두께 형성이 용이하지 않다.
이에 반해, 자외선 경화 방식은 상기 열 경화 방식의 단점을 극복할 수 있고, 열 경화 방식에 비해 저장안정성이 우수하며, 상온에서 수초 내에 경화가 가능하기 때문에 생산성이 높을 뿐 아니라, 경화막의 변화가 적고 이 방식을 통해 제조된 필름의 경우 내마모성, 내수성, 내용제성, 내열성, 내후성 등이 우수하다는 장점을 지닌다.
상기 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트는 이소시아네이트의 종류에 따라 지방족 우레탄 아크릴레이트와 방향족 우레탄 아크릴레이트로 나누어진다.
상기 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트로는, 예를 들면, 폴리이소시아네이트 화합물 및 히드록시기를 가지는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 혼합물의 반응물이 예시될 수 있다.
상기 폴리이소시아네이트 화합물은 2개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 화합물로서, 예를 들면, 지방족(aliphatic) 또는 방향족(aromatic) 폴리이소시아네이트 등이 예시될 수 있으며, 구체적으로 방향족 폴리이소시아네이트로는 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 1,3-크실릴렌 디이소시아네이트 또는 1,4-크릴실렌 디이소시아네이트 등이 있으며, 지방족 폴리 이소시아네이트는 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트 이소보론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate) 또는 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트 등이 예시될 수 있다. 또한 상기에서 히드록시기를 가지는 (메타)아크릴레이트로는, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트 또는 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트 등과 같은 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트로, 예를 들면, 에스테르 폴리올 및 폴리이소시아네이트를 포함하는 혼합물의 반응물인 말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머와 히드록시기를 가지는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 반응물을 사용할 수도 있다.
상기에서 에스테르 폴리올로는, 예를 들면, 폴리올 및/또는 에테르 폴리올; 및 이염기산 또는 그 무수물 등의 산 성분과의 에스테르화 반응물이 예시될 수 있다. 상기에서 폴리올로는, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 시클로헥산 디메탄올 및 3-메틸-1,5-펜탄디올 등이 예시될 수있고, 에테르 폴리올로는, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 또는 폴리테트라메틸렌글리콜 등의 폴리알킬렌글리콜 또는 폴리에틸렌 폴리프로폭시 블록 폴리머 디올 등의 블록 또는 랜덤 폴리머의 디올 등이 예시될 수 있으며, 산 성분으로는, 아디프산(adipic acid), 숙신산(succinic acid), 프탈산(phthalic acid), 테트라히드로프탈산, 헥사히드로프탈산 및 테레프탈산 등의 이염기산 또는 그 무수물 등이 예시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 폴리이소시아네이트 및 히드록시기를 가지는 (메타)아크릴레이트로는, 전술한 화합물이 사용될 수 있다.
또한, 상기 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트로, 예를 들면, 에테르 폴리올과 폴리이소시아네이트를 포함하는 혼합물의 반응물로서 말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머 및 히드록시기를 가지는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 혼합물의 반응물을 사용할 수도 있다.
한편, 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트는 우레탄 작용기의 화학적 물리적 특성으로 유연성을 부여하면서 아크릴 관능기의 개수에 따라 박리 강도가 달라질 수 있다. 또한 이소시아네이트의 종류에 따라 다양한 물성을 구현할 수 있다. 지방족 우레탄 아크릴레이트는 무황변 타입으로 광학적으로 투명하며 방향족 우레탄 아크릴레이트는 황변 타입이며 반응성이 빠른 특성이 있다. 본 발명에서 상기 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트는 다관능 작용기를 가질 수 있으며, 바람직하게는 2 내지 5 관능기를 가질 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트는 지방족 우레탄 아크릴레이트인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 2 내지 5관능성 지방족 우레탄 아크릴레이트일 수 있다. 관능성의 지방족 우레탄 아크릴레이트는 황변이 없고 유연성에 악영향을 미치지 않는 범위 내에서 가교밀도를 향상시켜 젖음성 및 박리성을 극대화시킬 수 있다.
아크릴 단량체는 상기 자외선 경화형 우레탄계 조성물의 점도를 낮출 뿐 아니라 박리력을 조절하기 위한 목적으로 사용된다. 예를 들면, 자외선 조사에 의해 라디칼 중합에 참여할 수 있는 관능기를 가지는 단량체를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 단량체로는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체로서, 알킬 (메타)아크릴레이트, 알콕시기를 가지는 (메타)아크릴레이트, 알리시클릭기(alicyclic group)를 가지는 (메타)아크릴레이트, 방향족기를 가지는 (메타)아크릴레이트, 헤테로고리를 가지는 (메타)아크릴레이트 및 다관능성 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상이 예시될 수 있다.
상기에서 알킬 (메타)아크릴레이트로는, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec부틸 (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 등과 같은 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트가 예시될 수 있고, 알콕시기를 가지는 (메타)아크릴레이트로는, 2-(2-에톡시에톡시)에틸(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 페닐 에테르 (메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(중합도: 2 내지 8) 페닐에테르 (메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 노닐 페닐 에테르 (메타)아크릴레이트 또는 폴리에틸렌글리콜(중합도: 2 내지 8) 노닐 페닐 에테르 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있으며, 알리시클릭기를 가지는 (메타)아크릴레이트로는, 이소보르닐 (메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐 (메타)아크릴레이트 또는 디시클로펜테닐옥시 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있고, 방향족기를 가지는 (메타)아크릴레이트로는, 페닐히드록시프로필 (메타)아크릴레이트 또는 벤질 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있으며, 헤테로고리를 가지는 (메타)아크릴레이트로는, 테트라히드로푸르푸릴 (메타)아크릴레이트 또는 모르폴리닐 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있고, 다관능성 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, 히드록시피발산(hydroxyl puivalic acid) 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(dicyclopentanyl) 디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 디(메타)아크릴레이트, 디(메타)아크릴록시 에틸 이소시아누레이트, 알릴(allyl)화 시클로헥실 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올(메타)아크릴레이트,디메틸롤 디시클로펜탄 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 헥사히드로프탈산 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(fluorene) 등과 같은 2 관능성 아크릴레이트, 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트 또는 트리스(메타)아크릴록시에틸이소시아누레이트 등의 3 관능성 아크릴레이트, 디글리세린 테트라(메타)아크릴레이트 또는 펜타에리쓰리톨 테트라(메타)아크릴레이트 등의 4 관능성 아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 펜타(메타)아크릴레이트 등의 5 관능성 아크릴레이트, 및 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트 등의 6관능성 아크릴레이트 등이 예시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
광개시제는 자외선을 흡수하여 자유 라디칼을 생성함으로써, 반응을 개시시키는 작용을 한다. 개시제의 종류에 따라 흡수하는 파장영역을 달리 하며, 대부분이 반응에는 참가하지 않는다. 일반적으로 250 내지 360 nm의 파장을 흡수하는데, 다양한 파장을 흡수하여 반응성을 촉진시키기 위해서는 2종 이상의 개시제를 혼용할 수 있다.
상기 자외선 경화형 우레탄계 조성물의 도포 두께가 얇은 경우 개시제의 함량이 높을수록 반응성이 좋아지며, 자외선 경화형 우레탄계 조성물의 도포 두께가 두꺼운 경우에는 개시제의 함량이 감소할수록 전체 경화속도가 증가하게 된다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 광개시제로서, 예를 들면, 벤조인계, 히드록시케톤계, 아미노케톤계, 퍼옥시드계 또는 포스핀 옥시드계 등과 같은 공지의 광개시제를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 자외선 경화형 우레탄계 조성물은 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트 30내지 90 중량부, 아크릴 단량체 10 내지 70 중량부 및 광개시제 0.01 내지 10 중량부를 포함하여 구성될 수 있다.
이 때, 상기 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트의 함량이 상기 범위 미만이면 젖음성이 충분하지 못하고, 상기 범위를 초과하게 되면 점도 문제 및 박리력 조절이 용이하지 못하므로 바람직하지 못하다.
또한, 아크릴 단량체의 함량이 상기 범위 미만이면 희석 효과가 거의 없어 고점도의 문제가 야기되며, 상기 범위를 초과하면 유연성이 저하되고 젖음성이 좋지 못하다.
아울러, 광개시제의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 반응성이 느리다는 결점이 있고, 상기 범위를 초과하면 반응성은 증가하지만 미반응 광개시제로 인한 피착면의 오염이 발생될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 자외선 경화형 우레탄계 조성물은 상기 성분들 외에 필요에 따라 각종 첨가제 성분을 더 포함할 수 있으며, 상기 첨가제로는, 예를 들면, 가소제, 습윤제, 산화방지제 및 대전방지제 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 예시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이 때, 상기 첨가제는 자외선 경화형 우레탄계 조성물의 물성에 큰 영향을 미치지 않는 범위 내에서 포함할 수 있으며, 구체적으로는 상기 자외선 경화형 우레탄계 조성물 100 중량부 당 첨가제 0.01 내지 45 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 보호필름은, 상기 점착제층 위에 이형층을 추가로 포함할 수 있다. 이에 의해, 점착 필름끼리 겹쳐도 점착 필름끼리의 블로킹이 발생하는 것을 억제할 수 있으며, 특히 점착 필름을 롤 상태로 보관하는데 용이하다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 점착제층은 상기 자외선 경화형 우레탄계 조성물을 캐스팅 방식을 통해 적정한 두께로 도포한 후에 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 제조할 수 있다.
이 때, 상기 자외선 경화형 우레탄계 조성물을 캐스팅하는 구체적인 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 목적하는 두께를 고려하여, 바 코트, 나이프 코트, 롤 코트, 커튼 코트, 콤마 코트 및 립 코트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 캐스팅 장치를 사용하여 수행할 수 있다.
또한, 상기 자외선의 조사는, 예를 들면, 금속 할라이드 램프, 고압수은 램프, 블랙 라이트 램프, 무전극 램프 및 크세논 램프(xenon lamp)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 램프를 사용하여 수행할 수 있다. 상기에서 활성 에너지선의 조사 조건, 예를 들면, 파장이나 광량 등은 특별히 제한되지 않고, 조성물의 조성 등을 고려하여 선택할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 기재필름은 폴리에스테르(polyester) 수지, 폴리카보네이트((Polycarbonate, PC) 수지, 폴리이미드(Polyimide, PI) 수지, 폴리스티렌(polystyrene, PS) 수지, 폴리에테르술폰(Polyethersulfone, PES) 수지, 폴리아마이드(Polyamide) 수지, 폴리 아마이드이미드(Polyamideimide) 수지, 폴리(메타)아크릴레이트 수지, 실리콘(silicone) 수지, 시클릭올레핀폴리머(COP) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수지를 포함할 수 있다.
바람직한 일 구현예로, 상기 기재필름은 폴리에스테르(polyester) 수지로 제조된다.
상기 전자 디바이스용 기판은 글래스, 실리콘 웨이퍼, 세라믹 등 공지된 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 기판 보호필름은 박리력이 10 gf/in 이하인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 기판 보호필름은 헤이즈가 5% 이하인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 적층체의 제조방법으로, 상기 제조방법은 기재필름을 준비하는 단계; 우레탄 아크릴레이트, 아크릴 단량체 및 광개시제를 포함하는 자외선 경화형 우레탄계 조성물을 준비하고, 상기 조성물을 상기 기재필름 위에 도포한 뒤, 자외선 경화시켜 점착제층을 준비하는 단계; 및 상기 점착제층을 전자 디바이스용 기판에 부착하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따라, 상기 제조방법은 기 보호필름의 점착제층 상에 이형층을 추가로 적층하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트는 지방족 우레탄 아크릴레이트인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 2 관능성 내지 5 관능성 지방족 우레탄 아크릴레이트일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 자외선 경화형 우레탄계 조성물을 준비하는 단계는 우레탄 아크릴레이트 30 내지 90 중량부, 아크릴 단량체 10 내지 70 중량부 및 광개시제 0.01 내지 10 중량부를 혼합하여 준비할 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명의 효과를 나타내기 위하여 제시된 일례에 불과한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 한정되지 않음은 물론이다. 하기 실시예 및 비교예에 있어서, 제조된 기판 보호필름의 물성 평가는 다음과 같은 방법으로 실시하였다.
실시예 : 보호필름 및 이를 사용한 적층체의 제조
실시예 1
(1) 보호필름의 제조
2 관능성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머 70 중량부와 도데실 아크릴레이트 30 중량부를 배합하고, 광개시제(1-하이드록시-사이클로헥실-페닐 케톤 (IRGACURE 184, 시바 스페셜티 케미컬즈사 제조)) 0.7 중량부를 추가로 첨가, 혼합 및 탈포하여 자외선 경화형 점착제 조성물을 제조하였다.
이어, 75㎛ 폴리에스테르 기재필름 위에 상기 조성물을 바 코터를 이용하여 도포하여 75㎛의 점착제층을 형성하고, 이 때 점착제층과 산소와의 접촉을 막기 위하여 상기 형성된 점착제층 위에 이형필름을 씌운 후, 수은 램프를 이용하여 광량이 2000 mJ/cm2이 되도록 자외선을 조사하여 조성물을 경화시킴으로써 보호필름을 제조하였다.
(2) 적층체의 제조
보호필름을 가로 길이 25 mm, 세로 길이 200 mm가 되도록 재단하여 시편을 제조하였다. 상기 시편의 점착제층을 매개로 300㎛의 유리판(전자 디바이스용 기판에 해당)에 2 kg의 롤러를 이용하여 부착하였다.
실시예 2 내지 4
상기 실시예 1의 방법과 동일하되, 하기 표 1에 기재된 바와 같이, 기재필름, 점착제층 및 점착제층이 부착되는 기판의 두께를 달리하여 적층체를 제조하였다.
실시예 5
기재필름으로 50㎛ 투명 폴리이미드 필름을 이용하고, 시편의 점착제층을300㎛ PCB 기판에 부착하는 것을 제외하고 상기 실시예 1의 제조 방법에 따라 적층체를 제조하였다.
비교예 1 내지 3
상기 실시예 1의 방법과 동일하되, 하기 표 1에 기재된 바와 같이, 기재필름, 점착제층 및 점착제층이 부착되는 기판의 두께를 달리하여 적층체를 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예의 적층체의 특성을 하기 표 1에 기재하였다.
기재필름 점착제층 디바이스기판
두께(㎛) 영률(Pa) CTE
(ppm/℃)		 두께(㎛) 영률(Pa) 두께(㎛) 영률(Pa) CTE
(ppm/℃)
실시예 1 75 3.2x109 24 75 3x105 300 4.7x1010 3
실시예 2 38 3.2x109 24 75 3x105 200 4.7x1010 3
실시예 3 50 3.2x109 24 100 3x105 200 4.7x1010 3
실시예 4 25 3.2x109 24 30 3x105 100 4.7x1010 3
실시예 5 50 1.9 x109 28 75 3x105 300 2.2 x1010 17
비교예 1 75 3.2x109 24 75 3x105 200 4.7x1010 3
비교예 2 38 3.2x109 24 115 3x105 200 4.7x1010 3
비교예 3 38 3.2x109 24 20 3x105 200 4.7x1010 3
실험예: 적층체의 특성 평가
(1) 점착력 평가
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 적층체에 대해서 상온에서 2시간 방치한 뒤, 인장 시험기를 사용하여 5 mm/sec의 박리 속도 및 180도의 박리 각도로 피점착면에 대한 보호필름의 상온 박리력과 고온 박리력을 각각 측정하였다.
(2) 젖음성 평가
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 보호필름을 15 ㎛의 단차를 갖도록 성형한 유리판에 점착제층과 단차면이 접하도록 2 kg의 롤러를 이용하여 부착하였다. 이후 하기와 같은 평가 기준으로 젖음성을 평가하였다.
<평가 기준>
○: 단차에 기포 없음
×: 단차를 따라 기포 존재
(3) 휨 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 적층체를 9cm x 16cm 사이즈로 준비하여 80℃ 오븐에 15분간 열처리 후 상온에 꺼내, 10분간 방치 후 석정반에 올린 후 한쪽 단변부 모서리에 1kg 추를 올려 고정한 후 대향하는 모서리 쪽에서의 휨의 정도를 스틸 눈금자를 이용하여 측정한다.
위에서 측정된 실험 결과를, 표 2에 정리하여 나타내었다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 비교예1 비교예2 비교예3
점착력(gf/inch) 5 5 6 3 6 5 6 2
젖음성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ X
휨(mm) 3 1.7 2.2 1.5 1.8 10 5.3 1.6

Claims (15)

  1. 기재필름 및 상기　기재필름의 일면에 구비된　점착제층을 포함하는 보호필름; 및
    상기 보호필름의 점착제층에 부착된 전자 디바이스용 기판을 포함하며, 하기의 관계를 만족하는 적층체:
    C>A, 300㎛≥C≥100㎛, ≥A≥25㎛, ≥B≥30㎛
    (A: 기재필름의 두께, B: 점착제층의 두께, C: 전자 디바이스용 기판의 두께)
  2. 제1항에 있어서,
    50~150℃ 조건 하에서 1분 이상 동안 정치하고, 상온으로 냉각시켰을 때,
    폭방향(TD)과 길이 방향(MD) 중 한 방향으로 단변부를 바닥에 고정시키고, 대향 단변부에서 측정한 최대 휨(Warpage) 량이 5mm 이하인, 적층체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기재필름과 전자 디바이스용 기판의 열팽창계수(CTE)의 차이가 5~500ppm/℃ 인, 적층체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기재필름은 1 x 108 Pa 이상 ~ 1 x 1010 Pa 미만의 영률(Young's Modulus)을 가지며,
    상기 점착제층은 1 x 104 Pa 이상 ~ 1 x 107 Pa 미만의 영률을 가지며,
    상기 전자 디바이스용 기판은 1 x 109Pa 이상 ~ 1 x 1011 Pa 미만을 영률을 가지는, 적층체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기재필름은 폴리에스테르(polyester) 수지, 폴리카보네이트((Polycarbonate, PC) 수지, 폴리이미드(Polyimide, PI) 수지, 폴리스티렌(polystyrene, PS) 수지, 폴리에테르술폰(Polyethersulfone, PES) 수지, 폴리아마이드(Polyamide) 수지, 폴리아마이드이미드(Polyamideimide, PAI) 수지, 폴리(메타)아크릴레이트 수지, 실리콘(silicone) 수지, 시클릭올레핀폴리머(COP) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수지를 포함하는 적층체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기재필름은 폴리에스테르(polyester) 수지로 제조된, 적층체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전자 디바이스용 기판이 글래스인, 적층체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 보호필름의 박리력이 10 gf/in 이하인, 적층체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 점착제층은 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트, 아크릴 단량체 및 광개시제를 포함하는 자외선 경화형 우레탄계 조성물로 제조되는, 적층체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트는 지방족 우레탄 아크릴레이트인, 적층체.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트는 2 내지 5 관능성 지방족 우레탄 아크릴레이트인, 적층체.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 자외선 경화형 우레탄계 조성물은
    자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트 30 내지 90 중량부, 아크릴 단량체 10 내지 70 중량부 및 광개시제 0.01 내지 10 중량부를 포함하는, 적층체.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 자외선 경화형 우레탄계 조성물은 가소제, 습윤제, 산화방지제 및 대전방지제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함하는, 적층체.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 첨가제는 상기 자외선 경화형 우레탄계 조성물 100 중량부 당 0.01 내지 45 중량부로 포함하는, 적층체.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 광개시제는 벤조인계, 히드록시케톤계, 아미노케톤계, 퍼옥시드계 및 포스핀 옥시드계로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는, 적층체.
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