KR101933892B1 - 멤브레인 스위치용 필름 - Google Patents

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KR101933892B1 KR1020180089049A KR20180089049A KR101933892B1 KR 101933892 B1 KR101933892 B1 KR 101933892B1 KR 1020180089049 A KR1020180089049 A KR 1020180089049A KR 20180089049 A KR20180089049 A KR 20180089049A KR 101933892 B1 KR101933892 B1 KR 101933892B1
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김지성
최성환
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Abstract

본 발명은 멤브레인 스위치용 필름에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 기재필름; 상기 기재필름의 일면에 형성되는 고경도 하드코팅층 및 상기 기재필름의 타면에 형성되는 잉크젯 수용층을 포함하며, 상기 잉크젯 수용층에 잉크젯 인쇄가 가능한 것을 특징으로 하는 멤브레인 스위치용 필름을 제공할 수 있다.

Description

멤브레인 스위치용 필름{Film for membrane switch}
본 발명은 멤브레인 스위치용 필름에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 PET 필름인 기재필름 양면에 하드코팅층 및 잉크젯 수용층을 형성하여 잉크젯 프린팅이 가능하며 내스크래치 및 방오성을 가지고, 기기장치의 패널 등 멤브레인 스위치의 디스플레이 패널로 사용되는 멤브레인 스위치용 필름에 관한 것이다.
최근 IT 산업 중 디스플레이 산업이 급속도로 발전하면서, 디스플레이를 보호하는 디스플레이 보호 필름의 중요성이 증대되고 있다.
디스플레이는 브라운과, 음극선관이라고 불리는 CRT(Cathode Ray Tube) 부터 FED(Field Emission Diode), PDP(Plasema Display Panel, LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Dioade), OLED(Organic Light Emitting Diode)에 이르기 까지 다양한 종류 및 크기의 디스플레이가 존재한다. 또한, 디스플레이 제품은 디스플레이 자체의 경량화 및 슬림화를 구현하는 방향으로 발전하고 있다.
한편, 다양한 종류 및 크기의 디스플레이는, 디스플레이 자체의 경량화 및 슬림화에 따라 내충격성이 약화 되는 문제점이 발생한다.
따라서, 최근에는 다양한 종류 및 크기의 디스플레이를 보호하기 위한 디스플레이 보호 필름 산업이 발전하고 있다. 또한 디스플레이 자체의 경량화 및 슬림화를 구현하기 위하여, 내충격성이 양호하며 경량화가 가능한 디스플레이 보호 필름의 필요성이 대두되고 있다.
종래에는 이와 같은 디스플레이를 보호하기 위한 디스플레이 보호 필름으로서 유리를 사용하였다.
그러나 유리는, 투과성이 좋은 장점이 있으나, 내충격성이 부족하여 충격에 쉽게 파손될 수 있고, 박형화하는데 한계가 있으며, 단위 부피당 무게가 커서 경량화하는데 한계가 있다.
이를 해결하기 위하여 내충격성이 양호하며 경량화가 가능한 플라스틱 수지인 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리아릴레이트(polyarylate, PAR), 폴리메타크릴산 메틸(poly(methylmethacrylate), PMMA) 등의 열가소성 수지나, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스터 등의 경화성 수지를 이용하여 제조한 투명필름이 유리를 점차 대체하고 있다. 일 예로, 한국등록특허 제10-1676100호가 공개되어 있다.
그러나, 이러한 수지는 투과율이 유리보다 낮고, 디스플레이를 보호하기 위하여 충분한 경도를 나타내지 못하는 단점이 있다.
이에, 표면 경도가 낮으면 실생활에서 용이하게 접하는 동전이나 열쇠 등의 주변의 물체에 의해 긁히기 쉽다는 문제점이 있다. 또한, 동전이나 열쇠와 같은 금속성의 물질이 아니더라도 먼지 중에는 경도가 높은 미세먼지들이 많이 섞여있기 때문에, 스마트기기의 화면을 부드러운 천으로 닦더라도 예상치 못한 스크래치가 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
이러한 한계를 해결하기 위한 기술 개발이 필요한 실정이다.
상기와 같은 한계를 극복하고자, 본 발명은 PET 필름인 기재필름 양면에 하드코팅층 및 잉크젯 수용층을 형성하여 잉크젯 프린팅이 가능하며 내스크래치 및 방오성을 가지고, 기기장치의 패널 등 멤브레인 스위치의 디스플레이 패널로 사용되는 멤브레인 스위치용 필름을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 멤브레인 스위치용 필름은 기재필름; 상기 기재필름의 일면에 형성되는 고경도 하드코팅층 및 상기 기재필름의 타면에 형성되는 잉크젯 수용층을 포함하며, 상기 잉크젯 수용층에 잉크젯 인쇄가 가능한 것을 특징으로 하는 멤브레인 스위치용 필름을 제공할 수 있다.
또한, 상기 기재필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하드코팅층은 올리고머, 반응 개시제 및 무기물을 포함하고, 상기 올리고머는 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스터 아크릴레이트 및 단일 아크릴레이트 중 하나 또는 2종 이상으로 선택된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무기물은 카올린 클레이, 알루미나, 실리카, 탄산칼슘, 탈크, 수산화알루미늄, 새틴화이트 및 이산화티타늄 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 하드코팅층은 상기 올리고머 100 중량부에 있어서, 반응 개시제 1 내지 5 중량부 및 무기물 1 내지 3 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하드코팅층은 멤브레인 스위치의 빛 투과율을 높이고 RGB 이외의 파장대역을 흡수하는 색구현 향상제를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 잉크젯 수용층은 폴리염화비닐, 아크릴, 에틸렌비닐아세테이트, 폴리비닐알코올, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐아세테이트 및 라텍스 중 하나 또는 2종 이상을 혼합한 바인더를 포함할 수 있다.
또한, 상기 잉크젯 수용층은 상기 바인더 100 중량부에 대전방지제 0.5 내지 3.0 중량부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 멤브레인 스위치용 필름은 상기 기재필름과 상기 하드코팅층 및 상기 잉크젯 수용층 중 하나 이상 사이에 프라이머층을 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 멤브레인 스위치용 필름은 고가의 폴리카보네이트 필름을 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름으로 대체하여 사용함으로써 경제적 효과를 가질 수 있다.
또한, 고경도 하드코팅층을 형성하여 우수한 내스크래치, 내용제성 및 방오성을 나타낼 수 있다.
또한, 잉크젯 수용층으로 솔벤트 및 라텍스 프린터로 고해상도의 잉크젯 인쇄가 가능하고, 대전방지제를 이용하여 잉크젯 출력시 정전기로 인한 잉크 번짐을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멤브레인 스위치용 필름을 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 도 1에 프라이머층이 더 포함된 모습을 개략적으로 도시한 단면도.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멤브레인 스위치용 필름을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 프라이머층이 더 포함된 모습을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 멤브레인 스위치용 필름(1)은 기기장치의 조작패널, 디스플레이 등 멤브레인 스위치의 전면부에 사용되는 오버레이 필름으로써, 기재필름(10), 고경도 하드코팅층(20) 및 잉크젯 수용층(30)을 포함할 수 있고, 기재필름(10)의 일면(상면)에 고경도 하드코팅층(20)이 형성되고, 타면(하면)에 잉크젯 수용층(30)이 형성될 수 있다.
먼저, 기재필름(10)은 투명 필름으로 이루어지는 것이 바람직하며, 내열강도 및 내용제성이 우수하며 고투명한 특성을 가지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름으로 이루어지는 것이 가장 바람직하나, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 기재필름(10)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 100중량부에 대하여 TPAE(Thermoplastic Polyamide Elastomers) 5 내지 30중량부를 포함하여 형성될 수 있다.
이때, TPAE의 배합량이 5 중량부 미만일 경우, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 성형성에 대한 효과가 미미할 수 있고, 30중량부를 초과할 경우, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 혼용성이 떨어져 기재필름(10)이 가지고 있는 유연성이 저하될 수 있다.
이러한 기재필름(10)은 50 내지 250㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 기재필름(10)의 두께가 50㎛ 미만일 경우 멤브레인 스위치용 필름(1)의 열변형으로 인한 코팅 공정에 어려움이 있으며, 하드코팅층(20) 및 잉크젯 수용층(30)의 코팅을 지지하는 역할을 충분히 하지 못할 수 있다.
또한, 기재필름(10)의 두께가 250㎛을 초과할 경우 멤브레인 스위치용 필름(1)의 유연성이 저하되어 그래핀 오버레이 필름으로 사용하기에 부적합할 수 있고, 강도가 지나치게 상승하여 잉크젯 인쇄시 작업성이 떨어질 수 있고 가공성에 적합하지 않다.
고경도 하드코팅층(20)은 멤브레인 스위치용 필름(1)의 외부로 노출되는 일면에 형성되어, 내스크래치, 내용제성 및 방오성을 가지도록 하여 멤브레인 스위치용 필름(1)의 표면을 외부의 충격으로부터 보호할 수 있다.
이러한 하드코팅층(20)은 UV 타입의 고경도 하드 코팅으로, 올리고머, 반응 개시제 및 무기물을 포함할 수 있다.
올리고머는 반응성 아크릴레이트 올리고머로써, 자외선(UV) 경화 시 반응에 첨가할 수 있는 아크릴레이트 관능기를 적어도 1개 포함하는 올리고머이다.
이러한 올리고머는 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스터 아크릴레이트 및 단일 아크릴레이트 중 하나 또는 2종 이상으로 선택된 것일 수 있으며, 아크릴 아크릴레이트 올리고머 및 폴리에스터 아크릴레이트 올리고머인 것이 바람직하다.
반응 개시제는 올리고머의 아크릴레이트 관능기의 중합반응을 개시할 수 있는 것으로, 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤, 벤조페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판온, 2-히드록시-1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로판온, 2-벤질-2-(디메틸아미노)-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥시드 중 하나 또는 2종 이상을 혼합한 것일 수 있고, 이에 한정되지 않으며, 광잠열베이스(photolatent base)유형 반응 개시제인 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-(4-모르폴리닐)-1-프로판온 등도 사용될 수 있다.
무기물은 내스크래치성을 향상시키며, 후면의 LED 빛을 확산시킬 수 있는 것으로, 카올린 클레이, 알루미나, 실리카, 탄산칼슘, 탈크, 수산화알루미늄, 새틴화이트 및 이산화티타늄 중 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이는 본 발명의 실시예에 불과하므로, 한정되지 않고 다양한 무기물들도 사용될 수 있다.
이를 포함하는 하드코팅층(20)은 올리고머 100 중량부에 있어서, 반응 개시제 1 내지 5 중량부 및 무기물 1 내지 3 중량부를 포함할 수 있다.
이때, 반응 개시제가 올리고머 100중량부에 있어서 1 중량부 미만일 경우 가교밀도 저하로 표면 경도가 저하될 수 있으며, 5중량부를 초과할 경우 과경화에 의한 기재밀착성이 저하되고 황변이 유발될 수 있다.
또한, 무기물이 올리고머 100중량부에 있어서 1 중량부 미만일 경우 표면경도 및 확산효과 저하를 가져올 수 있으며, 3 중량부를 초과할 경우 차폐성이 높아져 후면의 LED 조명이 투과되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
즉, 무기물이 상기 범위 내로 포함될 경우 멤브레인 스위치용 필름의 헤이즈값이 35 내지 65% 범위에, 전광선투과율이 80 내지 95% 범위 내로 형성될 수 있는 것이다.
헤이즈값 및 전광선투과율이 40%, 85% 미만일 경우 투명도가 높아 필름 후면이 투과되어 비칠 수 있고, 60%, 95%를 초과할 경우 불투명도가 높아 후면의 LED 조명 확산성이 저하될 수 있기 때문에, 헤이즈값은 35 내지 65%, 전광선투과율은 80 내지 95% 범위 내로 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 하드코팅층(20)은 올리고머의 아크릴레이트의 함량에 따른 경화 속도 및 밀도에 차이가 있을 수 있어, 보다 효과적인 UV 경화와 열경화를 조합하기 위해서는 반응 개시제 및 무기물의 중량부와 이와 함께 혼합되는 아크릴레이트 올리고머의 중량부의 조절이 중요하다.
또한, 하드코팅층(20)은 Monomer를 더 포함할 수 있다.
Monomer는 공정 상 점도 조절을 위하여, 하드코팅층(20)에 더 포함되어 희석용제 역할을 할 수 있다. 이러한 Monomer는 2관능 또는 3관능 저점도 Monomer일 수 있다.
여기서, Monomer는 하드코팅층(20)에 올리고머 100중량부에 있어서 18 내지 20중량부가 포함될 수 있고, 20중량부가 바람직히다.
이때, Monomer가 18중량부 미만일 경우 점도 조절이 미미할 수 있고, 22중량부를 초과할 경우 코팅하기에 오히려 어려워질 수 있다.
또한, 하드코팅층(20)은 색구현 향상제를 더 포함할 수 있다.
색구현 향상제는 하드코팅층(20)에 더 포함되어, 디스플레이의 빛 투과율을 높이고 RGB 이외의 파장대역을 흡수하여 우수한 색구현을 나타낼 수 있다.
이때 색구현 향상제는 주흡수 파장대역이 380 내지 430nm, 480 내지 510nm 및 560 내지 600nm일 수 있다.
이를 위해, 색구현 향상제는 히드록시 벤조트리아졸(Hydroxy benzotriazole, HB)계, 트리스-레조르시놀-트리아진 크로모포어(Tris-Resorcinol-Triazine chromophore, TRTC)계 및 히드록시페닐-벤조트리아졸 크로모포어(Hydroxylphenyl-benzotriazole chromophore, HBC)계 중 하나, 피롤 메틴(pyrrol methin, PM)계, 로다민(Rhodamin, RH)계 및 보론 디피로메텐(Boron Dipyrromethene, BODIBY)계 중 하나, 테트라아자 포르피린(Tetra aza porphyrin, TAP)계, 로다민계, 스쿠아린(Squarine, SQ)계 및 시아닌(Cyanine, CY)계 중 하나를 포함할 수 있다.
또한, 색구현 향상제는 하드코팅층(20)에 올리고머 100중량부에 있어서, 0.05 내지 5중량부가 포함될 수 있다.
이때, 색구현 향상제가 0.05중량부 미만일 경우 표면경도가 저하될 수 있으며, 5중량부를 초과할 경우 차폐성이 높아져 후면의 LED 조명이 투과되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
이러한 하드코팅층(20)은 5 내지 25㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 범위를 벗어나 하드코팅층(20)의 두께가 5㎛ 미만일 경우 표면경도 저하를 유발하며, 25㎛를 초과할 경우 경화 특성을 저해하여 미경화를 유발할 수 있고, 이를 해소하기 위해 설비 보강이 필요하게 되어 원가 상승을 가져올 수 있다.
잉크젯 수용층(30)은 기재필름(10) 타면에 형성되어, 솔벤트 및 라텍스 프린터 등으로 고해상도 잉크젯 인쇄가 가능하도록 할 수 있다. 즉, 잉크젯 수용층(30)은 잉크젯 프린터로 토출되는 잉크를 흡수하여 이미지, 문자 등을 형성하고, 잉크의 부착력, 해상도를 향상시킬 수 있다.
이를 위해, 잉크젯 수용층(30)은 바인더 및 대전방지제를 더 포함할 수 있다.
바인더는 폴리염화비닐, 아크릴, 에틸렌비닐아세테이트, 폴리비닐알코올, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐아세테이트 및 라텍스 중 하나 또는 2종 이상을 혼합한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 고분자 수지들도 사용될 수 있다.
대전방지제는 잉크젯 수용층(30)에 포함되어 잉크젯 인쇄 시 정전기로 인한 잉크번짐을 방지하여 고해상도의 인쇄 해상도를 구현할 수 있도록 한다.
이러한 대전방지제는 인산 에스테르, 알킬 아민옥사이드(alkyl amineoxide), 알킬 포스핀옥사이드(alkylphosphineoxide), 알킬설폭사이드(alkylsulfoxide), 4차 알킬 암모늄 할라이드(alkyl quaternary ammonium halide), 알킬 이미다졸염할라이드(alkyl imidazolium halide), 알킬 피리디늄 할라이드(alkyl pyridinium halide), 알킬 설포니움 할라이드(alkyl sulfonium halide) 및 알킬 포스포늄 할라이드(alkyl phosphonium halide)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다.
또한, 대전방지제는 잉크젯 수용층(30)에서 바인더 100중량부에 있어서, 0.5 내지 3.0중량부가 포함될 수 있다.
이때, 대전방지제가 0.5중량부 미만일 경우 정전기 방지 기능이 미미하여 고해상도 구현에 어려움이 있을 수 있고, 3.0중량부를 초과할 경우 투명도가 낮아지고 경제성이 저하될 수 있다.
또한, 잉크젯 수용층(30)은 습윤분산제, 레벨링제, 소포제를 더 포함할 수 있고, 이외에 가소제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
라벨링제는 잉크젯 수용층(30)의 표면장력을 낮춰 조막특성 향상을 위해 사용되는 것으로, 바인더 100중량부에 있어서, 0.5 내지 2중량부가 포함될 수 있다.
이때, 라벨링제가 0.5 중량부 미만일 경우 조막특성을 해칠 수 있으며 2중량부를 초과할 경우 기재필름(10)과의 밀착성이 저하되고 인쇄시 잉크 흡수를 저해할 수 있다.
소포제는 바인더 100중량부에 있어서, 0.1 내지 1 중량부가 포함될 수 있다.
이때, 소포제가 0.1중량부 미만일 경우 잉크젯 수용층(30) 소포 효과가 저하되어 코팅시 기포층이 발생할 수 있으며, 1 중량부를 초과할 경우 바인더의 레벨링성을 저하시켜 잉크젯 수용층(30) 표면의 크레이터, 핀홀 등의 조막특성 저하를 유발할 수 있다.
가소제는 잉크젯 수용층(30)에 포함됨으로써, 잉크젯 수용층(30)이 코팅된 후 또는 잉크젯 프린터로 잉크젯 수용층(30)에 인쇄한 후 건조 과정에서 컬 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 가소제는 기재필름(10)과 잉크젯 수용층(30)과의 밀착력을 향상시킬 수 있다.
또한, 가소제는 프탈산 에스테르, 벤조산 에스테르, 인산 에스테르, 트리멜리트산 에스테르, 시트르산 에스테르, 아디프산 에스테르, 에폭시 화합물을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 가소성을 갖는 용매들을 사용할 수 있다.
또한, 가소제는 잉크젯 수용층(30)에서 바인더 100중량부에 있어서, 0.1 내지 10 중량부가 포함될 수 있다.
이때, 가소제가 0.1 중량부 미만일 경우 컬 방지 기능 및 밀착력이 저하될 수 있고, 10중량부를 초과할 경우 잉크젯 수용층(30)의 물성이 저하되어 잉크 부착력 및 해상도가 저하될 수 있다.
또한, 잉크젯 수용층(30)은 비닐아세테이트계 공중합체를 더 포함할 수 있다.
구체적으로는, 비닐아세테이트계 공중합체는 선형 구조를 가지며, 유리전이온도(Tg)가 -5 내지 15℃일 수 있다.
이러한, 선형 구조를 갖는 비닐아세테이트계 공중합체는 단량체인 비닐아세테이트(Vinyl <21> acetate)에, 비닐버사테이트(Vinyl versatate), 이소부틸아크릴레이트(iso-butyl acrylate), n-부틸아크릴레이트(n-Butyl acrylate), 에틸아크릴레이트(Ethyl acrylate), 2-에틸헥실아크릴레이트(2-Ethylhexyl acrylate), 라우릴아크릴레이트(Lauryl acrylate), 에틸렌(Ethylene) 등의 공단량체를 중합하여 선형의 중합구조를 지니도록 합성된 비닐아세테이트계 공중합체일 수 있다.
상기와 같이 선형 구조를 갖는 비닐아세테이트계 공중합체는 잉크젯 수용층(30)의 점도를 조절하여 유연성을 가지도록 할 수 있다.
또한, 잉크젯 수용층(30)의 점도를 조절함으로써 코팅 후 또는 인쇄 후 컬 현상을 방지할 수 있다.
또한, 선형 구조를 갖는 비닐아세테이트계 공중합체의 유리전이온도(Tg)는 -5 내지 10℃가 바람직하다.
이때, 유리전이온도(Tg)가 -5℃ 미만일 경우 점도가 너무 증가하여 잉크 수용층(500)의 경화 및 물성에 문제가 발생할 수 있고, 10℃를 초과할 경우 컬 현상을 방지하기 어려울 수 있다.
또한, 선형 구조를 갖는 비닐아세테이트계 공중합체는 잉크젯 수용층(30)에서 바인더 100중량부에 있어서, 12 내지 14 중량부가 바람직하다.
이때, 비닐아세테이트계 공중합체가 12중량부 미만일 경우 컬 현상 방지 기능이 미미하고, 14중량부를 초과할 경우 점도가 너무 증가할 수 있다.
또한, 잉크젯 수용층(30)은 불포화 카르복시산계 수지를 더 포함할 수 있다.
불포화 카르복시산계 수지는 잉크젯 수용층(30)의 수용성을 향상시키고, 내마모성, 내수성을 향상시킬 수 있다.
이러한, 불포화 카르복시산계 수지는 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산 중 하나의 군일 수 있다.
또한, 불포화 카르복시산계 수지는 잉크젯 수용층(30)에서 바인더 100중량부에 있어서, 12 내지 14 중량부가 바람직하다.
이때, 불포화 카르복시산계 수지가 12중량부 미만일 경우 수용성 향상 후 안전성이 떨어지며, 부착성이 저하될 수 있고, 14 중량부를 초과할 경우 내수성, 건조성이 저하될 수 있다.
이러한 잉크젯 수용층(30)은 15 내지 30㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 범위를 벗어나 잉크젯 수용층(30)의 두께가 15㎛ 미만일 경우 인쇄시 잉크 흡수성이 저하되어 잉크 건조성이 떨어지며, 30㎛를 초과할 경우 표면 레벨링 저하 등 조막 특성에 불리해질 수 있다.
또한, 멤브레인 스위치용 필름(1)은 프라이머층(40)을 더 포함할 수 있다.
프라이머층(40)은 기재필름(10)과 하드코팅층(20) 및 잉크젯 수용층(30) 중 하나 이상 사이에 포함되어, 기재필름(10)과 하드코팅층(20) 또는 기재필름(10)과 잉크젯 수용층(30) 사이에 형성되어 각 층간의 결합력, 즉 접착력을 높여줄 수 있다.
이러한 프라이머층(40)은 폴리염화비닐, 아크릴, 에틸렌 비닐아세테이트, 폴리 비닐 알코올, 폴리에스테르, 폴리우레탄 및 라텍스 중 하나 또는 2종 이상을 혼합한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 프라이머층(40)은 2 내지 5㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 범위를 벗어나 프라이머층(40)의 두께가 2㎛ 미만일 경우 기재필름(10)과의 결합력이 저하되며, 5㎛를 초과할 경우 불필요한 원가 상승을 유발한다.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 멤브레인 스위치용 필름은 고가의 폴리카보네이트 필름을 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름으로 대체하여 사용함으로써 경제적 효과를 가질 수 있다.
또한, 고경도 하드코팅층을 형성하여 우수한 내스크래치, 내용제성 및 방오성을 나타낼 수 있다.
또한, 잉크젯 수용층으로 솔벤트 및 라텍스 프린터로 고해상도의 잉크젯 인쇄가 가능하고, 대전방지제를 이용하여 잉크젯 출력시 정전기로 인한 잉크 번짐을 방지할 수 있다.
이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
[실시예 1, 비교예 1 내지 4]
하기 표 1은 실시예 1 및 비교예 1 내지 4의 하드코팅층의 조성물의 성분비를 나타낸다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)인 기재필름의 일면에 메이어 바를 사용하여 상기에서 제조한 실시예 1, 비교예 1 내지 4 각각의 하드코팅층의 조성물을 건조두께 10㎛로 직접 코팅한 다음, UV 조사하여 하드코팅층을 가지는 멤브레인 스위치용 필름을 제작하였다.
비교예 1 비교예 2 실시예 1 비교예 3 비교예 4
아크릴 아크릴레이트 올리고머 60 70 80 90 100
폴리에스터 아크릴레이트 올리고머 40 30 20 10 0
반응개시제 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
실리카 2 2 2 2 2
[ 실험예 1]
하기 표 2는 실시예 1, 비교예 1 내지 4에서 제조한 멤브레인 스위치용 필름의 기재부착, 표면경도, 헤이즈(Haze), 전광선투과율을 테스트한 후 나타낸 것이다.
기재부착은 크로스-컷 테스트(Cross-cut test)를 이용하였다. 코팅 면을 10x10mm으로 컷팅한 후 폭 2cm 정도의 3M 스카치 테잎(Scotch tape)을 코팅면에 붙인다(이것을 표면과 90도가 되게 어느 정도 남기고 붙인다). 1분 정도 방치한 후 남아있는 부분을 이용해 이것을 수직으로 잡아당긴 다음 코팅 면이 기재필름에 남아있는 정도를 관찰하였다.
표면경도는 연필경도계로 측정하였으며, 긁기각도 45도, 하중 500g 조건에서 측정하였다(규격: ASTMD3363).
헤이즈(Haze) 및 전광선투과율은 분광광도계(LDH5000, Nippon denshoku社)를 이용하여 측정하였다.
비교예 1 비교예 2 실시예 1 비교예 3 비교예 4
기재부착 100 100 100 85 65
표면경도 500g/H 200g/2H 500g/2H 500g/2H 200g/3H
헤이즈 50 50 50 50 50
전광선투과율 90 90 90 90 90
상기 표 2에서 볼 수 있듯이, 실시예 1의 표면경도가 비교예 1 및 2보다 높은 것을 확인할 수 있으며, 실시예 1의 기재부착성이 비교예 3 및 4보다 우수한 것을 확인할 수 있었다.또한, 실시예 1의 표면경도가 비교예 4보다는 다소 낮으나, 비교예 4는 과경화에 해당하여 기재밀착성이 저하된 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 2, 3 및 비교예 5, 6]
하기 표 3은 실시예 2 및 3, 비교예 5 및 6의 하드코팅층의 조성물의 성분비를 나타낸다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)인 기재필름의 일면에 메이어 바를 사용하여 상기에서 제조한 실시예 2 내지 4, 비교예 5 각각의 하드코팅층의 조성물을 건조두께 10㎛로 직접 코팅한 다음, UV 조사하여 하드코팅층을 가지는 멤브레인 스위치용 필름을 제작하였다.
비교예 5 실시예 2 실시예 3 비교예 6
아크릴 아크릴레이트 올리고머 80 80 80 80
폴리에스터 아크릴레이트 올리고머 20 20 20 20
반응 개시제 2.5 2.5 2.5 2.5
실리카 0.5 1 3 5
[ 실험예 2]
하기 표 4는 실시예 2, 3 및 비교예 5, 6에서 제조한 멤브레인 스위치용 필름의 기재부착, 표면경도, 헤이즈(Haze), 전광선투과율을 테스트한 후 나타낸 것이다.
기재부착은 크로스-컷 테스트(Cross-cut test)를 이용하였다. 코팅 면을 10x10mm으로 컷팅한 후 폭 2cm 정도의 3M 스카치 테잎(Scotch tape)을 코팅면에 붙인다(이것을 표면과 90도가 되게 어느 정도 남기고 붙인다). 1분 정도 방치한 후 남아있는 부분을 이용해 이것을 수직으로 잡아당긴 다음 코팅 면이 기재필름에 남아있는 정도를 관찰하였다.
표면경도는 연필경도계로 측정하였으며, 긁기각도 45도, 하중 500g 조건에서 측정하였다(규격: ASTMD3363).
헤이즈(Haze) 및 전광선투과율은 분광광도계(LDH5000, Nippon denshoku社)를 이용하여 측정하였다.
비교예 5 실시예 2 실시예 3 비교예 6
기재부착 100 100 100 100
표면경도 500g/2H 500g/2H 500g/2H 500g/2H
헤이즈 16 37 60 97
전광선투과율 97 92 80 45
상기 표 4에서 볼 수 있듯이, 실시예 2 및 3이 비교예 5보다 헤이즈가 높고 전광선투과율이 낮은 것을 확인할 수 있었다.또한, 실시예 2 및 3이 비교예 6보다 헤이즈가 낮고 전광선투과율이 높은 것을 확인할 수 있었다.
한편, Haze값의 허용 범위는 35~65%, 바람직하게는 45~55%가 적합하며, 전광선투과율의 허용 범위도 80~95%가 바람직하다.
따라서, 상기 범위에 포함되는 실시예 2 및 3이 적합하다고 판단된다.
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
1: 멤브레인 스위치용 필름
10: 기재필름
20: 고경도 하드 코팅층
30: 잉크젯 수용층
40: 프라이머층

Claims (9)

  1. 기재필름;
    상기 기재필름의 일면에 형성되는 고경도 하드코팅층 및
    상기 기재필름의 타면에 형성되는 잉크젯 수용층을 포함하며,
    상기 잉크젯 수용층에 잉크젯 인쇄가 가능하고,
    상기 하드코팅층은,
    올리고머 100 중량부에 있어서, 반응 개시제 1 내지 5 중량부 및 무기물 1 내지 3 중량부를 포함하고,
    상기 올리고머는,
    우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스터 아크릴레이트 및 단일 아크릴레이트 중 하나 또는 2종 이상으로 선택된 것이며,
    상기 잉크젯 수용층은,
    폴리염화비닐, 아크릴, 에틸렌비닐아세테이트, 폴리비닐알코올, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐아세테이트 및 라텍스 중 하나 또는 2종 이상을 혼합한 바인더를 포함하고,
    상기 바인더 100중량부에 있어서, 비닐아세테이트계 공중합체 12 내지 14중량부 및 불포화 카르복시산계 수지 12 내지 14중량부를 더 포함하는 멤브레인 스위치용 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기재필름은,
    폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름인 것을 특징으로 하는 멤브레인 스위치용 필름.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무기물은,
    카올린 클레이, 알루미나, 실리카, 탄산칼슘, 탈크, 수산화알루미늄, 새틴화이트 및 이산화티타늄 중 하나 이상을 포함하는 멤브레인 스위치용 필름.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하드코팅층은,
    멤브레인 스위치의 빛 투과율을 높이고 RGB 이외의 파장대역을 흡수하는 색구현 향상제를 더 포함하는 멤브레인 스위치용 필름.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 잉크젯 수용층은,
    상기 바인더 100 중량부에 대전방지제 0.5 내지 3.0 중량부를 더 포함하는 멤브레인 스위치용 필름.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 멤브레인 스위치용 필름은,
    상기 기재필름과 상기 하드코팅층 및 상기 잉크젯 수용층 중 하나 이상 사이에 프라이머층을 더 포함하는 멤브레인 스위치용 필름.
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