WO2013095015A1 - 필름 적층체의 제조 방법 및 이로부터 형성된 필름 적층체 - Google Patents

필름 적층체의 제조 방법 및 이로부터 형성된 필름 적층체 Download PDF

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WO2013095015A1
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홍진기
조성흔
강경구
임형태
이정효
박시균
박세현
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a film laminate and a film laminate formed therefrom.
  • UV curing is widely used in the field of patterning or laminating of the base film because it can cure the resin at a faster rate than thermal curing.
  • the metal halide lamp or the high pressure mercury lamp used in the existing UV curing can reduce the degree of curing and generate a lot of heat due to the presence of the wavelength absorbed by the base film. This may cause deformation of the appearance of the base film, such as causing wrinkles in the base film.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a film laminate that can minimize the appearance deformation of the base film in the pattern formation or film lamination method using UV curing.
  • Another object of the present invention is to provide a method for producing a film laminate, which can prevent appearance defects such as wrinkles by increasing the degree of curing even with a low amount of light to increase the degree of pattern formation or the degree of lamination of the film.
  • Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a film laminate with less energy and environmentally friendly than conventional UV lamps.
  • Another object of the present invention is to provide a film laminate produced by the above method.
  • a method of manufacturing a film laminate includes applying a photocurable composition to a first base film; And irradiating UV LEDs to cure the photocurable composition, wherein the first base film may have a transmittance of about 50% or more at an emission wavelength of the UV LEDs.
  • Another aspect of the present invention is a film laminate comprising: a base film having a transmittance of about 50% or more at a UV LED emission wavelength; It is formed on the base film, UV LED cured a composition comprising a photopolymerization initiator having a molar extinction coefficient of at least about 500cm -1 mol -1 at the UV LED emission wavelength and comprises a patterned coating layer,
  • the UV LED emission wavelength may be Xnm ⁇ Ynm (where X is 365, 385, 400 or 415, and Y is 0 ⁇ Y ⁇ 10).
  • Still another aspect of the present invention is a film laminate comprising a first base film, an ultraviolet curing adhesive layer and a second base film, wherein at least one of the first or second base films has a transmittance of about 50% or more at a UV LED emission wavelength.
  • a UV curable adhesive layer comprising an ultraviolet curable resin, a monofunctional monomer or a polyfunctional monomer or a mixture thereof, and a photopolymerization initiator having a molar extinction coefficient of about 500 cm ⁇ 1 mol ⁇ 1 or more at the UV LED emission wavelength.
  • the cured adhesive layer of the composition for the adhesive layer, wherein the UV LED light emission wavelength may be Xnm ⁇ Ynm (X is 365, 385, 400 or 415, Y is 0 ⁇ Y ⁇ 50).
  • the appearance deformation of the base film is minimized, and the appearance is good, and the degree of curing can be increased by increasing the degree of pattern formation and the degree of lamination of the film even with a low amount of light.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of a film laminate comprising a patterned coating layer of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the laminated film laminate of the present invention.
  • a method of manufacturing a film laminate includes applying a photocurable composition to a first base film; And irradiating UV LEDs to cure the photocurable composition, wherein the first base film may have a transmittance of about 50% or more at an emission wavelength of the UV LEDs.
  • the first base film may be a UV cut film.
  • the first base film may have a transmittance of about 50% or more, and preferably about 80% or more at a UV LED emission wavelength.
  • the first base film having the above-described transmittance may minimize damage even to UV LED irradiation for curing the photocurable composition, and may harden the photocurable composition even in a low amount of UV LED. More preferably, the transmittance of the first base film may be about 50 ⁇ 80%.
  • UV irradiation amount may be absorbed into the base film, and as a result, the UV irradiation amount should be increased for curing the photocurable composition. Increasing the amount of UV radiation may cause damage to the base film and may deform the appearance of the base film.
  • the transmittance of the base film can be measured using an integrating sphere measuring device, but is not limited thereto.
  • the UV LED emission wavelength is not particularly limited, but may be Xnm ⁇ Ynm (X may be 365, 385, 400, or 415, and Y may be 0 ⁇ Y ⁇ 10).
  • X may be 365, 385, 400, or 415
  • Y may be 0 ⁇ Y ⁇ 10
  • the thickness of the first base film may be about 10 ⁇ m-100 ⁇ m, but is not limited thereto.
  • Glass transition temperature (Tg) of the first base film may be less than about 200 °C, preferably about 50 °C -150 °C.
  • the first base film may be a triacetyl cellulose (TAC) or polyethylene terephthalate (PET) film, but is not limited thereto.
  • TAC triacetyl cellulose
  • PET polyethylene terephthalate
  • the film laminate in the present invention is a base film; And it may include a laminate comprising a coating layer formed on the base film, in particular a patterned coating layer.
  • the film laminate in the present invention may include all of the laminate in which the base film is laminated with each other by the adhesive layer.
  • the photocurable composition may form the coating layer or the adhesive layer.
  • the photocurable composition may be a coating layer composition.
  • the patterned coating layer may be formed by exposing the photocurable composition to a UV LED in a pattern manner.
  • the method of manufacturing a film laminate may include applying a composition for coating layer on a base film having a transmittance of about 50% or more at a UV LED emission wavelength; And forming a pattern on the coating layer by exposing the coating layer composition to the UV LED in a pattern manner.
  • the manufacturing method is a base film; And a coating layer formed on the base film and including a patterned coating layer.
  • 1 is a schematic diagram of a method of forming a pattern on the coating layer of the present invention.
  • the composition 11 for a coating layer is coated on the base film 10.
  • a pattern forming means for example, a pattern forming mold
  • the UV LED is irradiated from the UV LED source 13 and then the pattern forming means 12 is removed to obtain a coating layer 14 laminated on the base film 10 and having a pattern formed thereon.
  • the coating layer composition may include an ultraviolet curable resin and a photopolymerization initiator.
  • the ultraviolet curable resin is not particularly limited, but one having a (meth) acrylate functional group, for example, a urethane resin, an ester resin, an ether resin, an acrylic resin, an alkyd resin, a spiro acetal resin, a polybutadiene resin, a polythiol polyene resin, And (meth) acrylate resins of polyfunctional compounds such as polyhydric alcohols.
  • a (meth) acrylate functional group for example, a urethane resin, an ester resin, an ether resin, an acrylic resin, an alkyd resin, a spiro acetal resin, a polybutadiene resin, a polythiol polyene resin, And (meth) acrylate resins of polyfunctional compounds such as polyhydric alcohols.
  • ultraviolet curable resins include urethane (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, neopentylglycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol (meth) acrylate, trimethylolpropane tri ( Ester of meta) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, polyol poly (meth) acrylate, di (meth) acrylate of bisphenol A-diglycidyl ether, polyhydric alcohol, polyhydric carboxylic acid and acrylic acid Polyester (meth) acrylate, polysiloxane poly (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, etc. which can be obtained by these are mentioned, However, It is not limited to these.
  • the ultraviolet curable resin may be used by including one kind or two or more kinds
  • the ultraviolet curable resin may include a hyperbranched polyester (meth) acrylate oligomer having a hyperbranch structure.
  • the hyperbranched polyester (meth) acrylate oligomer may be used that the number of acrylate functional groups of about 15 to 100 or less.
  • the hyperbranched polyester (meth) acrylate oligomer has a three-dimensional structure and has a low viscosity, a fast cure rate, scratch resistance and chemical resistance.
  • the hyperbranched polyester (meth) acrylate oligomers are readily commercially available.
  • CN2304 manufactured by Sartomer may be used, but is not limited thereto.
  • the ultraviolet curable resin may be a mixture of a hyperbranched polyester (meth) acrylate oligomer and a urethane (meth) acrylate resin.
  • the weight ratio of hyperbranched polyester (meth) acrylate oligomer: urethane (meth) acrylate resin is about 1: 1 to 3: 1, preferably about 1.1: 1 to 1.6: 1, more preferably About 1.2: 1 to 1.5: 1.
  • the ultraviolet curable resin may include about 30-70 parts by weight of the hyperbranched polyester (meth) acrylate oligomer and about 30-70 parts by weight of urethane (meth) acrylate resin in 100 parts by weight of the ultraviolet curable resin.
  • about 50-70 parts by weight of the hyperbranched polyester (meth) acrylate oligomer and about 30-50 parts by weight of the urethane (meth) acrylate resin Preferably, about 50-70 parts by weight of the hyperbranched polyester (meth) acrylate oligomer and about 30-50 parts by weight of the urethane (meth) acrylate resin.
  • the photopolymerization initiator may include an initiator having a maximum molar extinction coefficient at the UV LED emission wavelength.
  • the photopolymerization initiator may be used having a molar extinction coefficient of at least about 500cm -1 mol -1 at the UV LED emission wavelength.
  • the molar extinction coefficient may be about 500-2000 cm -1 mol -1 .
  • photopolymerization initiator is selected from the group consisting of mono acyl phosphine oxide, bis acyl phosphine oxide, metallocene, ⁇ -hydroxyketone, phenylglyoxylate and ⁇ -aminoketone It may include one or more, but is not limited to these.
  • the photopolymerization initiator may be included in about 0.01-10 parts by weight, preferably about 1-5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the ultraviolet curable resin.
  • the coating layer composition may further include a release agent for separation of the coating layer and the pattern forming means in the patterning process.
  • a polyether modified silicone type and a fluorine type can be used.
  • the release agent may be included in an amount of about 0.01-5 parts by weight, preferably about 0.01-1 part by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the ultraviolet curable resin and the photopolymerization initiator.
  • the UV LED is not particularly limited, but may have an emission wavelength of Xnm ⁇ Ynm (X is 365, 385, 400 or 415, and Y is 0 ⁇ Y ⁇ 10). Preferably, it may be about 350 nm-450 nm.
  • the “exposure in a pattern manner” may include a conventionally known pattern forming method for forming a pattern in a coating layer. Although it does not restrict
  • the coating composition for the coating layer can be cured by irradiating the UV LED from the base film side.
  • the UV LED may be irradiated at a light amount of about 100-500mJ / cm 2 , at a speed of about 1-20mpm, but is not limited thereto.
  • the photocurable composition may be a composition for an adhesive layer. That is, the base film may be laminated by placing the composition for the adhesive layer between the base films and curing the base film.
  • the manufacturing method of a film laminated body is apply
  • the film laminate in which the first base film and the second base film are laminated can be manufactured from the manufacturing method.
  • the composition 21 for an adhesive layer is coated on the first base film 10, and the second base film 20 is laminated. Then, by irradiating the UV LED from the UV LED source 13, the first base film 10 and the second base film 20 can be laminated by the cured adhesive layer 22.
  • the UV LED emission wavelength is not particularly limited, but may be Xnm ⁇ Ynm (where X is 365, 385, 400 or 415, and Y is 0 ⁇ Y ⁇ 50).
  • the UV LED emission wavelength may be about 350 nm-450 nm, more preferably about 365 nm-415 nm, most preferably about 365 nm, about 385 nm, about 400 nm or about 415 nm.
  • At least one of the first base film and the second base film may be a base film having a transmittance of about 50% or more, preferably about 60-95%, at the emission wavelength of the UV LED.
  • the first base film and the second base film is a cellulose-based, including triacetyl cellulose (TAC), polyester-based, including polyethylene terephthalate (PET), polyacrylic, polyepoxy, polyethylene, It may be selected from the group consisting of polypropylene-based and polystyrene-based polymer film. Preferably it may be a triacetyl cellulose, polyethylene terephthalate film.
  • At least one of the first base film and the second base film may have a glass transition temperature (Tg) of less than about 200 ° C, preferably about 50 ° C-150 ° C.
  • Tg glass transition temperature
  • the first base film and the second base film may have a thickness of about 10 ⁇ m-500 ⁇ m, preferably about 10 ⁇ m-200 ⁇ m, and more preferably about 50 ⁇ m-100 ⁇ m.
  • the composition for the adhesive layer may include an ultraviolet curable resin, a monofunctional monomer or a polyfunctional monomer or a mixture thereof, and a photopolymerization initiator.
  • the said ultraviolet curable resin is not specifically limited, What has a (meth) acrylate functional group, For example, urethane type, ester type, polyester type, ether type, acryl type, alkyd type, spiroacetal type, polybutadiene type, polythiol polyene And (meth) acrylate oligomers of polyfunctional compounds such as polyhydric alcohols.
  • a (meth) acrylate functional group For example, urethane type, ester type, polyester type, ether type, acryl type, alkyd type, spiroacetal type, polybutadiene type, polythiol polyene And (meth) acrylate oligomers of polyfunctional compounds such as polyhydric alcohols.
  • the ultraviolet curable resin examples include urethane (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, neopentylglycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (Meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, polyol poly (meth) acrylate, di (meth) acrylate of bisphenol A-diglycidyl ether, polyhydric alcohol and polyhydric carboxylic acid, and (meth) Polyester (meth) acrylates obtained by esterifying acrylic acid, polysiloxane poly (meth) acrylates, pentaerythritol tetra (meth) acrylates, glycerin tri (meth) acrylate oligomers, and the like can be given.
  • urethane (meth) acrylate ethylene glycol di (
  • the ultraviolet curable resin may be used by including one kind or two or more kinds of the above kinds.
  • a polyester urethane (meth) acrylate oligomer (Molecular weight about 1,000-3,000 g / mol) can be used.
  • Molecular weignt (Mw) of the monofunctional or polyfunctional monomer may be about 150-350g / mol.
  • the monofunctional monomer may be at least one selected from the group consisting of a (meth) acrylate monomer and a fluorine-modified (meth) acrylate monomer.
  • the (meth) acrylate monomer which has a C2-C20 alkyl group which has a hydroxyl group the (meth) acrylate monomer which has a C1-C20 alkyl group, the (meth) acrylate monomer which has a tetrahydrofurfural group, (Meth) acrylate monomer having an alicyclic group having 5 to 20 carbon atoms, a (meth) acrylate monomer having a heterocycloaliphatic group having 5 to 20 carbon atoms including at least one hetero atom selected from nitrogen, sulfur and oxygen, and a carboxylic acid group It may be at least one selected from the group consisting of a (meth) acrylate monomer having a fluorine-modified (meth) acrylate monomer.
  • the fluorine-modified (meth) acrylate monomer may include a monomer in which hydrogen of the (meth) acrylate monomer is substituted with fluorine.
  • the polyfunctional monomer may be a monomer which is bifunctional or higher, trifunctional or higher, preferably 6 or higher.
  • the polyfunctional monomer may be at least one selected from the group consisting of a polyfunctional (meth) acrylate monomer and a fluorine-modified polyfunctional (meth) acrylate monomer.
  • Exemplary examples of the monofunctional or polyfunctional monomer may be a (meth) acrylate having a tetrahydrofurfuryl group, a (meth) acrylic acid ester of an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms having a hydroxy group, or a mixture thereof. .
  • the monomers are tetrahydroperfuryl (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene Glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, Dipentaerythritol di (meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, bisphenol A di (meth) Acrylate, trimethylolpropane tri (me
  • the monofunctional monomer and the polyfunctional monomer may be included alone, but may preferably include a mixture of the monofunctional monomer and the polyfunctional monomer.
  • the weight ratio of monofunctional monomer to polyfunctional monomer in the mixture may be about 1: 0.1 to 1: 2, preferably about 1: 0.5 to 1: 1, more preferably about 1: 0.7 to 1: 0.9. .
  • the photopolymerization initiator may be one having a molar extinction coefficient of about 500 cm ⁇ 1 mol ⁇ 1 or more at a UV LED emission wavelength.
  • the molar extinction coefficient may be about 500-2000 cm -1 mol -1 .
  • the photopolymerization initiator are thioxanthones, monoacyl phosphine oxides, bisacyl phosphine oxides, metallocenes, ⁇ -hydroxyketones, phenylglyoxylates and ⁇ -aminoketones. It may include one or more selected from the group consisting of systems, but is not limited thereto. Preferably thioxanthones can be used.
  • the adhesive layer composition may include about 10-60 parts by weight of an ultraviolet curable resin, about 30-80 parts by weight of a monofunctional monomer or a polyfunctional monomer or a mixture thereof, and about 1-10 parts by weight of a photopolymerization initiator in 100 parts by weight of the composition for the adhesive layer. Can be.
  • the composition for the adhesive layer is about 20-40 parts by weight of the ultraviolet curable resin, about 50-70 parts by weight of the monofunctional monomer or the polyfunctional monomer or a mixture thereof, and about 1-10 parts of the photopolymerization initiator in 100 parts by weight of the composition for the adhesive layer. It may include parts by weight.
  • the irradiation position of the UV LED is not limited.
  • the composition for the adhesive layer may be cured by irradiating UV LEDs on the first base film or the second base film.
  • the UV LED may be irradiated at a light amount of about 100-500mJ / cm 2 , at a speed of about 1-20mpm, but is not limited thereto.
  • the film laminate which is another aspect of the present invention, can be produced by the above production method.
  • the film laminate comprises a first base film (10); And a patterned coating layer 14 stacked on the first base film 10.
  • the film laminate includes a first base film having a transmittance of about 50% or more at a UV LED emission wavelength; And UV photocuring the composition formed on the first substrate film and comprising a UV curing resin and a photopolymerization initiator having a molar extinction coefficient of at least about 500 cm ⁇ 1 mol ⁇ 1 at the UV LED emission wavelength to form a patterned coating layer. It may include.
  • the film laminate may be manufactured by a pattern forming method of the coating layer.
  • UV LED emission wavelength the base film, the ultraviolet curable resin, and the photopolymerization initiator are as described above.
  • the film laminate which is a film including a patterned coating layer, may be used as a film, a film transfer film, a film including inorganic particles, and the like, but is not limited thereto.
  • the film laminate includes a first base film 10, as shown in FIG. An adhesive layer 22 stacked on the first base film; And it may include a second base film 20 formed on the adhesive layer.
  • the film laminate may be prepared by the lamination method of the film.
  • the film laminate is composed of a first base film, an ultraviolet curable adhesive layer and a second base film, the first or second base film is a base film having a transmittance of about 50% or more at the UV LED emission wavelength, the ultraviolet curable adhesive layer is A cured adhesive layer of a composition comprising an ultraviolet curable resin, a monofunctional monomer or a polyfunctional monomer or a mixture thereof, and a photopolymerization initiator, wherein the UV LED emission wavelength is Xnm ⁇ Ynm (X is 365, 385, 400 or 415, Y May be 0 ⁇ Y ⁇ 50).
  • first base film, the second base film, the ultraviolet curable resin, the monofunctional monomer or the polyfunctional monomer or a mixture thereof, the photopolymerization initiator, and the UV LED emission wavelength are as described above.
  • Example 1 Specific specifications of the components used in Example 1 and Comparative Examples 1-3 are as follows.
  • UV curable resin hyperbranched polyester acrylate oligomer (CN2304, manufactured by Sartomer) and urethane acrylate resin (RC28-724, manufactured by DIC CORPORATION) were used.
  • a phosphine oxide-based TPO (diphenyl 2,4,5-trimethylbenzoyl-phosphine oxide) was used as the photopolymerization initiator.
  • a triacetyl cellulose (TAC) film having a transmittance of 50% or more at 365 nm and 80% or more at 415 nm (hyosung, thickness of 80 ⁇ m, glass transition temperature of 120 ° C.) was used.
  • TAC triacetyl cellulose
  • BYK333 was used as a release agent BYK chemie.
  • Cycloolefin polymer (COP) film (thickness 80 ⁇ m, glass transition temperature 150 °C), polycarbonate (PC) film (thickness 80 ⁇ m, glass transition temperature 120 °C) having a transmittance of less than 50% at 365nm as the base film was used.
  • UX-4101 manufactured by Nippon Kayaku
  • Nippon Kayaku which is a polyester urethane acrylate oligomer
  • 1,6-hexanediol diacrylate was used as HDDA (manufactured by Nippon Kayaku) and tetrahydroperfuryl acrylate TC-101 (manufactured by Nippon Kayaku) was used as the monofunctional monomer.
  • DETX The Japanese gunpowder product, maximum absorption wavelength (lambda) max is 360 nm
  • thioxanthone type 2 4- diethyl thioxanthone was used.
  • Triacetyl cellulose (TAC) film (Hyosung, thickness 80 ⁇ m, glass transition temperature 120 °C), polyethylene terephthalate (PET) film (Toyobo) having a transmittance of at least 50% at 365 nm and at least 80% at 415 nm as the base film. Company, thickness 100 ⁇ m, glass transition temperature 69 °C) was used.
  • TAC Triacetyl cellulose
  • PET polyethylene terephthalate
  • a polymethyl methacrylate (PMMA) film having a transmittance of less than 50% at 365 nm I Component, 100 ⁇ m in thickness, glass transition temperature of 105 ° C. was used.
  • a pattern mold of a special form was placed on the coating layer composition, and a UV LED having a 365 nm emission wavelength was cured at a light quantity of 200 mJ / cm 2 and a speed of 10 mpm, and then a pattern was formed on the coating layer by removing the pattern mold.
  • a mixture of 30 parts by weight of the ultraviolet curable resin, 30 parts by weight of 1,6-hexanediol diacrylate, and 35 parts by weight of tetrahydrofurfuryl acrylate was stirred at 60 ° C. for 1 hour. 5 parts by weight of the photopolymerization initiator was further added, and further stirred for 30 minutes to prepare a composition for an adhesive layer.
  • the prepared adhesive layer composition was applied to a triacetyl cellulose film that is a first base film with a thickness of 10 ⁇ m.
  • the triacetyl cellulose film which is a 2nd base film was made to contact on the apply
  • the light amount of 300mJ / cm ⁇ 2> was irradiated with the UV LED lamp (light emission wavelength of 365 nm), the composition for adhesive layers was hardened, and the film was laminated.
  • the film was laminated in the same manner as in Example 2, except that the polyethylene terephthalate film was used instead of the triacetyl cellulose film as the second base film.
  • Example 1 Except for using a metal halide lamp in place of the UV LED in Example 1 was carried out in the same manner to form a pattern on the coating layer.
  • the film was laminated in the same manner as in Example 2, except that a metal halide lamp was used instead of the UV LED.
  • the film was laminated in the same manner as in Example 2 except that a polymethyl methacrylate film was used instead of the triacetyl cellulose film that is the first base film and the second base film.
  • Example 1 For the films prepared in Example 1 and Comparative Examples 1-3, the degree of pattern formation, whether the base film was deformed, and the degree of cure of the coating layer were evaluated and the results are shown in Table 1 below.
  • Curing degree of the coating layer The curing degree of the coating layer was replaced by measuring the pencil hardness (JIS 5600, velocity: 0.5mm / s, Scale: 10mm, Load: 750g). About the coating layer thickness 6-7um, pencil hardness 2H or more was shown as (circle), H-less than HB by (triangle
  • the film laminate manufacturing method of the present invention when UV LED is irradiated using a base film having a transmittance of 50% or more at the UV LED emission wavelength, the degree of pattern formation and the degree of curing of the coating layer is increased. At the same time, the pattern can be formed so that there is no external deformation of the base film.
  • Adhesion degree It evaluated according to JIS K 6852 method (compression shear adhesion strength test method of adhesive). If more than the adhesive force 1000kgf / mm 2 ⁇ , 500kgf / mm 2 or more when 1000kgf / mm 2 is less than ⁇ , expressed as ⁇ when 500kgf / mm 2 is less than.

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Abstract

본 발명은 제1 기재필름에 광경화 조성물을 도포하는 단계; 및 UV LED를 조사하여 상기 광경화 조성물을 경화시키는 단계를 포함하고,상기 제1 기재필름은 상기 UV LED의 발광 파장에서 약 50% 이상의 투과율을 갖는 필름 적층체의 제조 방법 및 이로부터 형성된 필름 적층체에 관한 것이다.

Description

필름 적층체의 제조 방법 및 이로부터 형성된 필름 적층체
본 발명은 필름 적층체의 제조 방법 및 이로부터 형성된 필름 적층체에 관한 것이다.
UV 경화는 열 경화에 비해 수지를 빠른 속도로 경화시킬 수 있으므로 패터닝 또는 기재필름의 라미네이팅 분야에서 많이 사용되고 있다. 그러나, 기존 UV 경화에서 사용되는 metal halide 램프나 고압 수은 램프는 기재필름이 흡수하는 파장이 함께 존재함으로써 경화도를 낮출 수 있고 이에 많은 열을 발생시킬 수 있다. 이는 기재필름에 주름을 발생시키는 등 기재 필름의 외형 변형을 초래할 수 있다.
한편, 패턴 형성 정도 및 접착 정도를 포함하는 경화도를 높이기 위해 UV 광량을 높이는 방법이 있다. 그러나, 이 방법 역시 기재필름의 외형 변형을 초래할 수 있다.
본 발명의 목적은 UV 경화를 이용한 패턴 형성 또는 필름 라미네이션 방법에 있어서 기재필름의 외형 변형을 최소화할 수 있는 필름 적층체의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 저 광량으로도 경화도를 높여 패턴 형성 정도나 필름의 라미네이션 정도를 높임으로써 주름과 같은 외관 불량을 방지할 수 있는 필름 적층체의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기존의 UV 램프보다 에너지가 적고 친환경적으로 필름 적층체를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 필름 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점인 필름 적층체의 제조 방법은 제1 기재필름에 광경화 조성물을 도포하는 단계; 및 UV LED를 조사하여 상기 광경화 조성물을 경화시키는 단계를 포함하고, 상기 제1 기재필름은 상기 UV LED의 발광 파장에서 약 50% 이상의 투과율을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 필름 적층체는 UV LED 발광 파장에서 약 50% 이상의 투과율을 갖는 기재필름; 상기 기재필름 위에 형성되어 있고, 자외선 경화성 수지 및 상기 UV LED 발광 파장에서 약 500cm-1mol-1 이상의 몰흡광계수를 갖는 광중합 개시제를 포함하는 조성물을 UV LED 경화시켜 패턴화된 코팅층을 포함하고, 상기 UV LED 발광 파장은 Xnm ± Ynm(X는 365, 385, 400 또는 415이고, Y는 0≤Y≤10)가 될 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점인 필름 적층체는 제1 기재필름, 자외선 경화 접착층 및 제 2 기재필름으로 이루어지고, 상기 제 1 또는 제 2 기재필름 중 하나 이상은 UV LED 발광 파장에서 약 50% 이상의 투과율을 갖는 필름이고, 상기 자외선 경화 접착층은 자외선 경화성 수지, 단관능 모노머 또는 다관능 모노머 또는 이들의 혼합물, 및 상기 UV LED 발광 파장에서 약 500cm-1mol-1 이상의 몰흡광계수를 갖는 광중합 개시제를 포함하는 접착층용 조성물의 경화된 접착층이고, 상기 UV LED 발광 파장은 Xnm ± Ynm(X는 365, 385, 400 또는 415이고, Y는 0≤Y≤50)이 될 수 있다.
본 발명에 의하면, UV 경화를 이용한 필름 적층체의 제조에 있어서, 기재필름의 외형 변형을 최소화하여 외관이 양호하고, 저 광량으로도 경화도를 높여 패턴 형성 정도나 필름의 라미네이션 정도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 필름 적층체의 제조 방법의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 필름 라미네이션 방법의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 패턴화된 코팅층을 포함하는 필름 적층체의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 라미네이션된 필름 적층체의 단면도이다.
본 발명의 일 관점인 필름 적층체의 제조 방법은 제1 기재필름에 광경화 조성물을 도포하는 단계; 및 UV LED를 조사하여 상기 광경화 조성물을 경화시키는 단계를 포함하고, 상기 제1 기재필름은 상기 UV LED의 발광 파장에서 약 50% 이상의 투과율을 가질 수 있다.
상기 제1 기재필름은 UV cut 필름이 될 수 있다. 구체예에서, 상기 제1 기재필름은 UV LED 발광 파장에서 약 50% 이상, 바람직하게는 약 80% 이상의 투과율을 가질 수 있다. 상술한 투과율을 갖는 상기 제1 기재필름은 상기 광경화 조성물의 경화를 위한 UV LED 조사에도 손상이 최소화될 수 있고, UV LED 저 광량에서도 상기 광경화 조성물을 경화시킬 수 있게 한다. 더 바람직하게는, 상기 제1 기재필름의 투과율은 약 50~80%가 될 수 있다.
기존 Metal halide 램프, 고압수은램프의 경우 UV 파장 영역이 넓다. 그 결과, UV 조사량의 일부가 기재필름에 흡수될 수 있고, 그 결과 광경화 조성물의 경화를 위해서는 UV 조사량을 높여야 한다. UV 조사량을 높일 경우 기재필름에 손상을 초래할 수 있고 기재필름의 외형을 변형시킬 수 있다.
본 발명에서는 UV LED 발광 파장에서 특정 투과율을 갖는 기재필름을 사용함으로써 광경화 조성물의 경화도를 높이고, 기재필름의 손상을 최소화시켰다.
기재필름의 투과율은 적분구식 측정장치를 이용하여 측정할 수 있지만, 이들에 제한되지 않는다.
상기 UV LED 발광 파장은 특별히 제한되지 않지만, Xnm ± Ynm(X는 365, 385, 400 또는 415이고, Y는 0≤Y≤10)가 될 수 있다. 예를 들면, 약 350nm-450nm, 바람직하게는 약 365nm-415nm, 더 바람직하게는 약 365nm, 약 385nm, 약 400nm 또는 약 415nm가 될 수 있다.
상기 제1 기재필름의 두께는 약 10㎛-100㎛가 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
상기 제1 기재필름의 유리전이온도(Tg)는 약 200℃ 미만, 바람직하게는 약 50℃-150℃가 될 수 있다.
상기 제1 기재필름은 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름이 될 수 있지만, 이들에 제한되지 않는다.
본 발명에서 필름 적층체는 기재필름; 및 상기 기재필름 위에 형성된 코팅층 특히 패턴화된 코팅층을 포함하는 적층체를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서 필름 적층체는 기재필름이 접착층에 의해 서로 라미네이션된 적층체를 모두 포함할 수 있다.
상기 광경화 조성물은 상기 코팅층 또는 접착층을 형성할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 광경화 조성물은 코팅층용 조성물이 될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 광경화 조성물을 UV LED에 패턴 방식으로 노출시킴으로써 패턴이 형성된 코팅층을 형성할 수 있다.
즉, 필름 적층체의 제조 방법은 UV LED 발광 파장에서 약 50% 이상의 투과율을 갖는 기재필름 위에 코팅층용 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 코팅층용 조성물을 UV LED에 패턴 방식으로 노출시킴으로써 코팅층에 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제조 방법은 기재필름; 및 상기 기재필름 위에 형성되고 패턴화된 코팅층을 포함하는 필름 적층체를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 코팅층에 패턴을 형성하는 방법의 모식도이다.
도 1에 따르면, 기재필름(10) 위에 코팅층용 조성물(11)을 도포한다. 그런 다음, 코팅층용 조성물(11) 위에 패턴 형성 수단(예를 들면, 패턴 형성용 몰드)(12)을 놓는다. 그런 다음, UV LED 공급원(13)으로부터 UV LED를 조사한 다음 패턴 형성 수단(12)을 제거하여, 기재필름(10) 위에 적층되어 있고 패턴이 형성된 코팅층(14)을 얻을 수 있다.
상기 코팅층용 조성물은 자외선 경화성 수지 및 광중합 개시제를 포함할 수 있다.
상기 자외선 경화성 수지는 특별히 제한되지 않지만 (메타)아크릴레이트 관능기를 갖는 것, 예를 들면 우레탄 수지, 에스테르수지, 에테르수지, 아크릴수지, 알키드 수지, 스피로아세탈수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리티올폴리엔수지, 다가알코올 등의 다관능 화합물의 (메타)아크릴레이트 수지 등이 있다.
자외선 경화성 수지의 구체적인 예로는 우레탄 (메타)아크릴레이트,에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 (메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 폴리올폴리(메타)아크릴레이트, 비스페놀A-디글리시딜에테르의 디(메타)아크릴레이트, 다가 알코올과 다가 카르복시산 및 아크릴산을 에스테르화하여 얻을 수 있는 폴리에스테르(메타)아크릴레이트, 폴리실록산 폴리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 글리세린트리(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 자외선 경화성 수지는 상기 종류 중 1종 또는 2종 이상이 포함되어 사용될 수 있다.
상기 자외선 경화성 수지로는 하이퍼브랜치(hyperbranch) 구조를 갖는 하이퍼브랜치 폴리에스터 (메타)아크릴레이트 올리고머를 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 상기 하이퍼브랜치 폴리에스터 (메타)아크릴레이트 올리고머는 아크릴레이트 관능기 수가 약 15개 이상 100개 이하인 것을 사용할 수 있다.
상기 하이퍼브랜치 폴리에스터 (메타)아크릴레이트 올리고머는 3차원 구조를 가지고 있고, 저점도, 빠른 경화 속도, 내스크래치성 및 내화학적 특성을 가진다.
상기 하이퍼브랜치 폴리에스터 (메타)아크릴레이트 올리고머는 상업적 구입이 용이하다. 예를 들면, Sartomer에서 제조된 CN2304을 사용할 수 있지만, 이들에 제한되지 않는다.
일 구체예에서, 상기 자외선 경화성 수지는 하이퍼브랜치 폴리에스터 (메타)아크릴레이트 올리고머와 우레탄 (메타)아크릴레이트 수지의 혼합물이 될 수 있다. 상기 혼합물에서, 하이퍼브랜치 폴리에스터 (메타)아크릴레이트 올리고머:우레탄 (메타)아크릴레이트 수지의 중량비는 약 1:1 내지 3:1, 바람직하게는 약 1.1:1 내지 1.6:1, 더 바람직하게는 약 1.2:1 내지 1.5:1이 될 수 있다.
상기 자외선 경화성 수지는 자외선 경화성 수지 100 중량부 중 상기 하이퍼브랜치 폴리에스터 (메타)아크릴레이트 올리고머 약 30-70중량부, 우레탄 (메타)아크릴레이트 수지 약 30-70중량부를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 하이퍼브랜치 폴리에스터 (메타)아크릴레이트 올리고머 약 50-70중량부, 우레탄 (메타)아크릴레이트 수지 약 30-50중량부를 포함할 수 있다.
상기 광중합 개시제는 UV LED 발광 파장에서 최대 몰 흡광 계수를 갖는 개시제를 포함할 수 있다. 그 결과 낮은 조사량에도 저발열/고효율의 경화 반응을 일으켜, 기재필름을 변형시키지 않고 필름 적층체를 제조할 수 있다.
구체예에서, 상기 광중합 개시제는 UV LED 발광 파장에서 약 500cm-1mol-1 이상의 몰흡광계수를 갖는 것을 사용할 수 있다. 바람직하게는 몰흡광계수는 약 500-2000cm-1mol-1이 될 수 있다.
상기 광중합 개시제의 구체예로는 모노 아실 포스핀 옥시드계, 비스 아실 포스핀 옥시드계, 메탈로센계, α-히드록시케톤계, 페닐글리옥실레이트계 및 α-아미노케톤계로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되지 않는다.
상기 광중합 개시제는 자외선 경화성 수지 100중량부에 대하여 약 0.01-10중량부, 바람직하게는 약 1-5중량부로 포함될 수 있다.
상기 코팅층용 조성물은 패턴화 과정에서 코팅층과 패턴 형성 수단의 분리를 위하여 이형제를 더 포함할 수 있다.
상기 이형제로는 특별히 제한되지 않지만, 폴리에테르 변성 실리콘계 및 불소계를 사용할 수 있다.
상기 이형제는 자외선 경화성 수지와 광중합 개시제의 합 100중량부에 대하여 약 0.01-5중량부, 바람직하게는 약 0.01-1중량부로 포함될 수 있다.
상기 제조방법에서, 상기 기재 필름에 코팅층용 조성물을 도포한 후 UV LED에 상기 코팅층용 조성물을 패턴 방식으로 노출시킴으로써 코팅층용 조성물을 경화시킴과 동시에 패턴을 형성할 수 있다.
상기 UV LED는 특별히 제한되지 않지만, Xnm ± Ynm(X는 365, 385, 400 또는 415이고, Y는 0≤Y≤10)의 발광 파장을 가질 수 있다. 바람직하게는, 약 350nm-450nm가 될 수 있다.
상기 "패턴 방식으로 노출시킨다"는 것은 코팅층에 패턴을 형성하기 위해 통상적으로 알려진 패턴 형성 방법을 포함할 수 있다. 패턴 형성 방법으로는 특별히 제한되지 않지만, 패턴이 형성된 패턴 형성 수단(예를 들면, 패턴 형성용 몰드(mold))을 코팅층용 조성물과 접촉시키고 UV LED를 조사하여 경화시킨 후, 패턴 형성 수단을 제거하는 방법을 포함할 수 있다.
상기 UV LED의 조사 위치는 제한되지 않지만, 기재 필름 쪽에서 UV LED를 조사하여 코팅층용 조성물을 패턴화시키고 경화시킬 수 있다.
상기 UV LED는 약 100-500mJ/cm2의 광량, 약 1-20mpm 속도로 조사될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
다른 구체예에서, 상기 광경화 조성물은 접착층용 조성물이 될 수 있다. 즉, 기재필름 사이에 접착층용 조성물을 놓고 경화시킴으로써 기재필름을 라미네이션시킬 수 있다.
즉, 필름 적층체의 제조 방법은 제1 기재 필름 위에 접착층용 조성물을 도포하는 단계; 상기 접착층용 조성물 위에 제2 기재 필름을 적층하는 단계; 및 UV LED를 조사하여 상기 접착층용 조성물을 경화시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제조 방법으로부터 제1 기재필름과 제2 기재필름이 라미네이션된 필름 적층체를 제조할 수 있다.
도 2는 본 발명의 필름 라미네이션 방법의 모식도이다.
도 2에 따르면, 제1 기재필름(10) 위에 접착층용 조성물(21)을 도포하고, 제2 기재필름(20)을 적층한다. 그런 다음, UV LED 공급원(13)으로부터 UV LED를 조사하여, 경화된 접착층(22)에 의해 제1 기재필름(10)과 제2 기재필름(20)을 라미네이션시킬 수 있다.
통상의 기재필름에 UV LED 발광 파장을 투과시킴으로써 기재필름 간에 접착력을 높일 수 있다.
기존 Metal halide 램프, 고압 수은 램프의 경우 파장 영역이 넓어 기재 필름에도 흡수가 되므로 UV 조사량을 높여야 한다. UV 조사량을 높일 경우 기재 필름에 손상을 초래하여 기재 필름의 외형 변형을 초래할 수 있다.
본 발명에서는 UV LED 발광 파장에서 특정 종류의 기재필름을 사용함으로써 기재 필름의 접착 정도를 높임과 동시에 기재필름의 외형 변형을 최소화하였다.
상기 UV LED 발광 파장은 특별히 제한되지 않지만, Xnm ± Ynm(X는 365, 385, 400 또는 415이고, Y는 0≤Y≤50)가 될 수 있다.
예를 들면, 상기 UV LED 발광 파장은 약 350nm-450nm, 더 바람직하게는 약 365nm-415nm, 가장 바람직하게는, 약 365nm, 약 385nm, 약 400nm 또는 약 415nm가 될 수 있다.
상기 제1 기재 필름과 제2 기재 필름 중 하나 이상은 UV LED의 발광 파장에서 약 50% 이상, 바람직하게는 약 60-95%의 투과율을 갖는 기재 필름이 될 수 있다. 구체예에서, 상기 제1 기재 필름과 제2 기재 필름은 트리아세틸셀룰로오스(TAC)를 포함하는 셀룰로오스계, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함하는 폴리에스테르계, 폴리아크릴계, 폴리에폭시계, 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계 및 폴리스티렌계 고분자 필름으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는 트리아세틸셀룰로오스, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 될 수 있다.
상기 제1 기재 필름과 제2 기재 필름 중 하나 이상은 유리전이온도(Tg)는 약 200℃ 미만, 바람직하게는 약 50℃-150℃가 될 수 있다.
상기 제1 기재필름과 제2 기재필름의 두께는 약 10㎛-500㎛, 바람직하게는 약 10㎛-200㎛, 더 바람직하게는 약 50㎛-100㎛가 될 수 있다.
상기 접착층용 조성물은 자외선 경화성 수지, 단관능 모노머 또는 다관능 모노머 또는 이들의 혼합물, 및 광중합 개시제를 포함할 수 있다.
상기 자외선 경화성 수지는 특별히 제한되지 않지만 (메타)아크릴레이트 관능기를 갖는 것, 예를 들면 우레탄계, 에스테르계, 폴리에스테르계, 에테르계, 아크릴계, 알키드계, 스피로아세탈계, 폴리부타디엔계, 폴리티올폴리엔계, 다가알코올 등의 다관능 화합물의 (메타)아크릴레이트 올리고머 등이 될 수 있다.
상기 자외선 경화성 수지의 구체적인 예로는 우레탄 (메타)아크릴레이트,에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 (메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 폴리올 폴리(메타)아크릴레이트, 비스페놀A-디글리시딜에테르의 디(메타)아크릴레이트, 다가 알코올과 다가 카르복시산 및 (메타)아크릴산을 에스테르화하여 얻을 수 있는 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트, 폴리실록산 폴리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 글리세린 트리(메타)아크릴레이트 올리고머 등을 들 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 자외선 경화성 수지는 상기 종류 중 1종 또는 2종 이상이 포함되어 사용될 수 있다. 바람직하게는 폴리에스테르계 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머(Molecular weight 약 1,000-3,000g/mol)를 사용할 수 있다.
상기 단관능 모노머 또는 다관능 모노머의 Molecular weignt(Mw)은 약 150-350g/mol이 될 수 있다.
상기 단관능 모노머는 (메타)아크릴레이트 모노머 및 불소 변성 (메타)아크릴레이트 모노머로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 될 수 있다.
예를 들면, 히드록시기를 갖는 탄소수 2 ~ 20의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머, 탄소수 1 ~ 20의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머, 테트라히드로퍼퓨랄기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머, 탄소수 5 ~ 20의 지환족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머, 질소, 황, 산소로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는 탄소수 5 ~ 20의 헤테로지환족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머, 카르복시산기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머, 불소 변성 (메타)아크릴레이트 모노머로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 될 수 있다.
상기 불소 변성 (메타)아크릴레이트 모노머는 상기 (메타)아크릴레이트 모노머의 수소가 불소로 치환된 모노머를 포함할 수 있다.
상기 다관능 모노머는 2관능 이상, 3관능 이상, 바람직하게는 6관능 이상인 모노머가 될 수 있다. 예를 들면, 다관능 모노머는 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머 및 불소 변성 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 될 수 있다.
상기 단관능 또는 다관능 모노머의 구제척인 예로는 테트라히드로퍼퓨릴기를 갖는 (메타)아크릴레이트, 히드록시기를 갖는 탄소수 탄소수 2 ~ 20의 알킬기의 (메타)아크릴산 에스테르, 또는 이들의 혼합물이 될 수 있다.
구체적으로, 상기 모노머는 테트라히드로퍼퓨릴 (메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 비스페놀A 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 펜타(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 헥사(메타)아크릴레이트, 노볼락에폭시(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 단관능 또는 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머 및 상기 단관능 또는 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머에 불소 변성이 부여된 불소 변성 단관능 또는 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머로부터 선택되는 1종 이상이 될 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
상기 단관능 모노머, 다관능 모노머 단독을 포함할 수 있지만, 바람직하게는 단관능 모노머와 다관능 모노머의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 혼합물에서 단관능 모노머:다관능 모노머의 중량비는 약 1:0.1 내지 1:2, 바람직하게는 약 1:0.5 내지 1:1, 더 바람직하게는 약 1:0.7 내지 1:0.9가 될 수 있다.
상기 광중합 개시제는 UV LED 발광 파장에서 약 500cm-1mol-1 이상의 몰흡광계수를 갖는 것을 사용할 수 있다. 바람직하게는 상기 몰흡광계수는 약 500-2000cm-1mol-1이 될 수 있다.
구체예로는 상기 광중합 개시제는 티오크산톤계, 모노 아실 포스핀 옥시드계, 비스 아실 포스핀 옥시드계, 메탈로센계, α-히드록시케톤계, 페닐글리옥실레이트계 및 α-아미노케톤계로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되지 않는다. 바람직하게는 티오크산톤계를 사용할 수 있다.
상기 접착층용 조성물은 접착층용 조성물 100중량부 중 자외선 경화성 수지 약 10-60중량부, 단관능 모노머 또는 다관능 모노머 또는 이들의 혼합물 약 30-80중량부 및 광중합 개시제 약 1-10중량부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 접착층용 조성물은 접착층용 조성물 100중량부 중 자외선 경화성 수지 약 20-40중량부, 단관능 모노머 또는 다관능 모노머 또는 이들의 혼합물 약 50-70중량부 및 광중합 개시제 약 1-10중량부를 포함할 수 있다.
상기 UV LED의 조사 위치는 제한되지 않는다. 구체예에서, 제1 기재 필름 또는 제2 기재 필름 쪽에서 UV LED를 조사하여 접착층용 조성물을 경화시킬 수 있다.
상기 UV LED는 약 100-500mJ/cm2의 광량, 약 1-20mpm 속도로 조사될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 다른 관점인 필름 적층체는 상기 제조 방법으로 제조될 수 있다.
일 구체예에서, 도 3에서와 같이, 필름 적층체는 제1 기재필름(10); 및 상기 제1 기재필름(10) 위에 적층된 패턴화된 코팅층(14)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 필름 적층체는 UV LED 발광 파장에서 약 50% 이상의 투과율을 갖는 제1 기재 필름; 및 상기 제1 기재 필름 위에 형성되어 있고, 자외선 경화성 수지 및 상기 UV LED 발광 파장에서 약 500cm-1mol-1 이상의 몰흡광계수를 갖는 광중합 개시제를 포함하는 조성물을 UV LED 경화시켜 패턴화된 코팅층을 포함할 수 있다.
상기 필름 적층체는 상기 코팅층의 패턴 형성 방법으로 제조될 수 있다.
UV LED 발광 파장, 기재 필름, 자외선 경화성 수지, 광중합 개시제에 대한 상세 내용은 상술한 바와 같다.
패턴화된 코팅층을 포함하는 필름인 필름 적층체는 기능성 필름으로서, 필름 합지, 형상 전사 필름, 무기입자를 포함하는 필름 등으로 사용될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
다른 구체예에서, 필름 적층체는 도 4에서와 같이, 제1 기재필름(10); 상기 제1 기재필름 위에 적층된 접착층(22); 및 상기 접착층 위에 형성된 제2 기재필름(20)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 필름 적층체는 상기 필름의 라미네이션 방법으로 제조될 수 있다. 상기 필름 적층체는 제1 기재 필름, 자외선 경화 접착층 및 제 2 기재필름으로 이루어지고, 제 1 또는 제 2 기재필름은 UV LED 발광 파장에서 약 50% 이상의 투과율을 갖는 기재 필름이고, 자외선 경화 접착층은 자외선 경화성 수지, 단관능 모노머 또는 다관능 모노머 또는 이들의 혼합물, 및 광중합 개시제를 포함하는 조성물의 경화된 접착층이고, UV LED 발광 파장은 Xnm ± Ynm(X는 365, 385, 400 또는 415이고, Y는 0≤Y≤50)가 될 수 있다.
제1 기재필름, 제2 기재필름, 자외선 경화성 수지, 단관능 모노머 또는 다관능 모노머 또는 이들의 혼합물, 광중합 개시제, UV LED 발광 파장에 대한 상세 내용은 상술한 바와 같다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
(1)하기 실시예 1과 비교예 1-3에서 사용된 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.
1. 자외선 경화성 수지로 하이퍼브랜치 폴리에스터 아크릴레이트 올리고머(Sartomer에서 제조된 CN2304)와 우레탄 아크릴레이트 수지(DIC CORPORATION에서 제조된 RC28-724)를 사용하였다.
2. 광중합 개시제로 포스핀 옥시드계 TPO(디페닐 2,4,5-트리메틸벤조일-포스핀 옥시드)를 사용하였다.
3. 기재 필름으로 365nm에서 50% 이상, 415nm에서 80% 이상의 투과율을 갖는 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름(효성, 두께 80㎛, 유리전이온도 120℃)을 사용하였다.
4. 이형제로 BYK chemie사의 BYK333을 사용하였다.
5. 기재 필름으로 365nm에서 50% 미만의 투과율을 갖는 시클로올레핀폴리머(COP) 필름(두께 80㎛, 유리전이온도 150℃), 폴리카보네이트(PC) 필름(두께 80㎛, 유리전이온도 120℃)을 사용하였다.
(2)하기 실시예 2-3과 비교예 4-5에서 사용된 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.
1.자외선 경화성 수지로 폴리에스테르계 우레탄 아크릴레이트 올리고머인 UX-4101(일본 화약 제품)을 사용하였다.
2.다관능 모노머로 1,6-헥산디올 디아크릴레이트인 HDDA(일본 화약 제품)와 단관능 모노머로 테트라히드로퍼퓨릴 아크릴레이트인 TC-101(일본 화약 제품)을 사용하였다.
3.광중합 개시제로 티오크산톤계의 2,4-디에틸 티오크산톤인 DETX(일본 화약 제품, 최대 흡수 파장 λmax가 360nm)를 사용하였다.
4. 기재 필름으로 365nm에서 50% 이상, 415nm에서 80% 이상의 투과율을 갖는 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름(효성, 두께 80㎛, 유리전이온도 120℃), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(도요보社, 두께 100㎛, 유리전이온도 69℃)을 사용하였다.
5.기재 필름으로 365nm에서 50% 미만의 투과율을 갖는 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 필름(아이컴포넌트社, 두께 100 ㎛, 유리전이온도 105℃)을 사용하였다.
실시예 1
하이퍼브랜치 폴리에스터 아크릴레이트 올리고머 60중량부와 우레탄 아크릴레이트 수지 40중량부를 혼합하고 30분 동안 교반하였다. 광중합 개시제 5중량부, 이형제는 하이퍼브랜치 폴리에스터 아크릴레이트 올리고머+우레탄 아크릴레이트 수지+광중합 개시제 100중량부에 대하여 1중량부를 투입하고 최종적으로 30분 동안 더 교반하여 코팅층용 조성물을 제조하였다. 상기 제조된 조성물을 wired bar coater No.7을 사용하여 기재 필름 TAC에 도포하였다. 코팅층용 조성물 위에 특수 형태의 패턴 몰드를 놓고 365nm 발광 파장의 UV LED를 200mJ/cm2의 광량, 10mpm 속도로 경화한 후, 패턴 몰드를 제거함으로써 코팅층에 패턴을 형성하였다.
실시예 2
자외선 경화성 수지 30중량부, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 30중량부, 테트라히드로퍼퓨릴 아크릴레이트 35중량부의 혼합물을 60℃에서 1시간 동안 교반하였다. 광중합 개시제 5중량부를 더 첨가하고, 30분 동안 더 교반하여 접착층용 조성물을 제조하였다. 상기 제조된 접착층용 조성물을 제1 기재 필름인 트리아세틸셀룰로오스 필름에 10㎛의 두께로 도포하였다. 도포된 접착층용 조성물 위에 제2 기재 필름인 트리아세틸셀룰로오스 필름을 접촉시켰다. UV LED 램프(365nm의 발광 파장)로 300mJ/cm2의 광량을 조사하여 접착층용 조성물을 경화시켜 필름을 라미네이션시켰다.
실시예 3
상기 실시예 2에서 제2 기재 필름인 트리아세틸셀룰로오스 필름 대신에 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 실시하여 필름을 라미네이션시켰다.
비교예 1-2
상기 실시예 1에서 기재 필름 TAC 대신에 시클로올레핀폴리머(COP) 필름(비교예 1) 또는 폴리카보네이트(PC) 필름(비교예 2)을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 실시하여 코팅층에 패턴을 형성하였다.
비교예 3
상기 실시예 1에서 UV LED 대신에 metal halide 램프를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 실시하여 코팅층에 패턴을 형성하였다.
비교예 4
상기 실시예 2에서 UV LED 대신에 metal halide 램프를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 실시하여 필름을 라미네이션시켰다.
비교예 5
상기 실시예 2에서 제1 기재 필름과 제2 기재 필름인 트리아세틸셀룰로오스 필름 대신에 폴리메틸메타아크릴레이트 필름을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 실시하여 필름을 라미네이션시켰다.
상기 실시예 1과 비교예 1-3에서 제조된 필름에 대해 패턴 형성 정도, 기재 필름의 외형 변형 여부, 및 코팅층의 경화도를 평가하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.
물성 평가 방법
(1)패턴 형성 정도: 코팅층의 외관을 육안으로 보았을 때 패턴이 잘 형성된 경우를 ○, 패턴이 잘 형성되지 않은 경우를 ×로 나타내었다.
(2)기재 필름의 외형 변형 여부: 기재 필름의 외관을 육안으로 보았을 때 주름이 발생한 경우를 ○, 발생하지 않은 경우를 ×로 나타내었다.
(3)코팅층의 경화도: 코팅층의 경화도는 연필경도를(JIS 5600, velocity : 0.5mm/s, Scale : 10mm, Load : 750g)측정함으로 대체하였다. 코팅층 두께 6 ~7 um에 대해 연필경도 2H 이상을 ○, H ~ HB 미만을 △, HB 이하 ×로 나타 내었다.
표 1
패턴 형성 정도 기재 필름의 외형 변형 여부 코팅층의 경화도
실시예 1 ×
비교예 1 × × ×
비교예 2 × ×
비교예 3 × ×
상기 표 1에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 필름 적층체 제조 방법에 따르면 UV LED 발광 파장에서 50% 이상의 투과율을 갖는 기재 필름을 사용하여 UV LED를 조사하였을 때, 패턴 형성 정도와 코팅층의 경화도를 높임과 동시에, 기재 필름의 외형 변형이 없도록 패턴을 형성할 수 있다.
상기 실시예 2-3과 비교예4-5에서 제조된 필름 적층체에 대해 기재 필름의 외형 변형 여부 및 접착 정도를 평가하고 그 결과를 표 2에 나타내었다.
물성 평가 방법
(1)기재 필름의 외형 변형 여부: 기재 필름의 외관을 육안으로 보았을 때 주름이 발생한 경우를 ○, 발생하지 않은 경우를 ×로 나타내었다.
(2)접착 정도:JIS K 6852 방법(접착제의 압축 전단 접착 강도 시험 방법)에 준하여 평가하였다. 접착력이 1000kgf/mm2 이상인 경우 ○, 500kgf/mm2 이상 1000kgf/mm2 미만인 경우 △, 500kgf/mm2 미만인 경우 ×로 나타내었다.
표 2
기재 필름의 외형 변형 여부 접착 정도
실시예 2 ×
실시예 3 ×
비교예 4 ×
비교예 5 ×
상기 표 2에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 필름의 라미네이션 방법에 따르면 UV LED 발광 파장에서 특정 기재 필름을 사용하여 UV LED를 조사하였을 때, 필름간의 접착 정도를 높여 필름의 라미네이션되는 정도를 높일 수 있고, 기재 필름의 외형 변형이 없도록 할 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

Claims (25)

  1. 제1 기재필름 위에 광경화 조성물을 도포하는 단계; 및
    UV LED를 조사하여 상기 광경화 조성물을 경화시키는 단계를 포함하고,
    상기 제1 기재필름은 상기 UV LED의 발광 파장에서 약 50% 이상의 투과율을 갖는 필름 적층체의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광경화 조성물은 코팅층용 조성물이고, 상기 광경화 조성물을 상기 UV LED에 패턴 방식으로 노출시킴으로써 패턴이 형성된 코팅층을 형성하는 필름 적층체의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 코팅층용 조성물은 자외선 경화성 수지 및 광중합 개시제를 포함하는 필름 적층체의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 자외선 경화성 수지는 하이퍼브랜치 폴리에스터 (메타)아크릴레이트 올리고머를 포함하는 필름 적층체의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 자외선 경화성 수지는 우레탄 (메타)아크릴레이트 수지를 더 포함하고, 상기 자외선 경화성 수지는 상기 자외선 경화성 수지 100 중량부 중 상기 하이퍼브랜치 폴리에스터 (메타)아크릴레이트 올리고머 약 30-70중량부와 우레탄 (메타)아크릴레이트 수지 약 30-70중량부를 포함하는 필름 적층체의 제조 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 코팅층용 조성물은 이형제를 더 포함하는 필름 적층체의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 광경화 조성물은 접착층용 조성물이고, 상기 광경화 조성물 위에 제2 기재필름을 적층한 후 상기 UV LED를 조사하여 상기 제1 기재 필름과 상기 제2 기재필름을 라미네이션시키는 단계를 포함하는 필름 적층체의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 기재필름은 상기 UV LED의 발광 파장에서 약 50% 이상의 투과율을 갖는 기재필름인 필름 적층체의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 접착층용 조성물은 자외선 경화성 수지; 단관능 모노머, 다관능 모노머 또는 이들의 혼합물; 및 광중합 개시제를 포함하는 필름 적층체의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 접착층용 조성물 100중량부 중 상기 자외선 경화성 수지 약 10-60중량부, 상기 단관능 모노머, 다관능 모노머 또는 이들의 혼합물 약 30-80중량부 및 상기 광중합 개시제 약 1-10중량부를 포함하는 필름 적층체의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 단관능 모노머와 다관능 모노머의 혼합물은 테트라히드로퍼퓨릴기를 갖는 (메타)아크릴레이트와 히드록시기를 갖는 탄소수 2~20의 알킬기의 (메타)아크릴산 에스테르의 혼합물을 포함하는 필름 적층체의 제조 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 UV LED 발광 파장은 Xnm ± Ynm(X는 365, 385, 400 또는 415이고, Y는 0≤Y≤10)인 필름 적층체의 제조 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1 기재필름은 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름인 필름 적층체의 제조 방법.
  14. 제7항에 있어서, 상기 제2 기재필름은 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름인 필름 적층체의 제조 방법.
  15. 제3항 또는 제9항에 있어서, 상기 광중합 개시제는 상기 UV LED 발광 파장에서 약 500cm-1mol-1 이상의 몰흡광계수를 갖는 필름 적층체의 제조 방법.
  16. 제3항 또는 제9항에 있어서, 상기 광중합 개시제는 모노 아실 포스핀 옥시드계, 비스 아실 포스핀 옥시드계, 메탈로센계, α-히드록시케톤계, 페닐글리옥실레이트계 및 α-아미노케톤계로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 필름 적층체의 제조 방법.
  17. UV LED 발광 파장에서 약 50% 이상의 투과율을 갖는 기재필름;
    상기 기재필름 위에 형성되어 있고, 자외선 경화성 수지 및 상기 UV LED 발광 파장에서 약 500cm-1mol-1 이상의 몰흡광계수를 갖는 광중합 개시제를 포함하는 조성물을 UV LED로 경화시켜 형성된 패턴화된 코팅층을 포함하고,
    상기 UV LED 발광 파장은 Xnm ± Ynm(X는 365, 385, 400 또는 415이고, Y는 0≤Y≤10)인 필름 적층체.
  18. 제17항에 있어서, 상기 기재필름은 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름인 필름 적층체.
  19. 제17항에 있어서, 상기 광중합 개시제는 모노 아실 포스핀 옥시드계, 비스 아실 포스핀 옥시드계, 메탈로센계, α-히드록시케톤계, 페닐글리옥실레이트계 및 α-아미노케톤계로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 필름 적층체.
  20. 제17항에 있어서, 상기 자외선 경화성 수지는 하이퍼브랜치 폴리에스터 (메타)아크릴레이트 올리고머를 포함하는 필름 적층체.
  21. 제17항에 있어서, 상기 자외선 경화성 수지는 우레탄 (메타)아크릴레이트 수지를 더 포함하고, 상기 자외선 경화성 수지는 상기 자외선 경화성 수지 100 중량부 중 상기 하이퍼브랜치 폴리에스터 (메타)아크릴레이트 올리고머 약 30-70중량부와 우레탄 (메타)아크릴레이트 수지 약 30-70중량부를 포함하는 필름 적층체.
  22. 제1 기재 필름, 자외선 경화 접착층 및 제 2 기재필름으로 이루어지고,
    상기 제 1 또는 제 2 기재필름 중 하나 이상은 UV LED 발광 파장에서 약 50% 이상의 투과율을 갖는 필름이고,
    상기 자외선 경화 접착층은 자외선 경화성 수지, 단관능 모노머 또는 다관능 모노머 또는 이들의 혼합물, 및 상기 UV LED 발광 파장에서 약 500cm-1mol-1 이상의 몰흡광계수를 갖는 광중합 개시제를 포함하는 접착층용 조성물의 경화물이고,
    상기 UV LED 발광 파장은 Xnm ± Ynm(X는 365, 385, 400 또는 415이고, Y는 0≤Y≤50)인 필름 적층체.
  23. 제22항에 있어서, 상기 접착층용 조성물은 상기 접착층용 조성물 100중량부 중 상기 자외선 경화성 수지 약 10-60중량부, 상기 단관능 모노머 또는 다관능 모노머 또는 이들의 혼합물 약 30-80중량부 및 상기 광중합 개시제 약 1-10중량부를 포함하는 필름 적층체.
  24. 제22항에 있어서, 상기 자외선 경화성 수지는 우레탄 (메타)아크릴레이트 수지인 필름 적층체.
  25. 제22항에 있어서, 상기 광중합 개시제는 티오크산톤계, 모노 아실 포스핀 옥시드계, 비스 아실 포스핀 옥시드계, 메탈로센계, α-히드록시케톤계, 페닐글리옥실레이트계 및 α-아미노케톤계로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 필름 적층체.
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