KR102046146B1 - 경시 박리 안정성이 우수한 실리콘 이형필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 경시 박리 안정성이 우수한 실리콘 이형필름 및 그를 광학용 표시장치 공정에 적용한 그 용도에 관한 것이다.
본 발명의 실리콘 이형필름은 폴리에스테르 필름층상에 실리콘 이형층이 형성된 구조로서, 초기 박리력 대비 적어도 14일 경과 이후의 박리력간 변화율(X)이 0.8≤ X ≤ 2.5이고, 상기 실리콘 이형층의 두께(Y)가 30nm < Y < 1,200nm를 충족한다. 상기 물성을 충족하는 실리콘 이형필름은 우수한 경시 박리 안정 특성으로 인하여, 상기 실리콘 이형층과 점착제 합지 이후, 재고나 운송 등의 이유로 오랜 시간 보관된 경우에도 미박리 현상이나, 점착층 뜯김 현상이 줄어들어 품질불량을 개선하고, 실리콘 이형필름의 구성인 실리콘 이형층의 우수한 외관 특성으로 인하여 편광판 출하 검사시 이형필름에 의해 발생될 수 있는 결점의 과검출 및 미검출 등의 혼란을 최소화할 수 있다.

Description

경시 박리 안정성이 우수한 실리콘 이형필름{SILICONE RELEASE FILM WITH EXCELLENT STABILITY IN PEELING FORCE OVER TIME AND OPTICAL DISPLAY USING THE SAME}
본 발명은 경시 박리 안정성이 우수한 실리콘 이형필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴리에스테르 필름층상에 실리콘 이형층이 형성된 실리콘 이형필름이 초기 박리력 대비 우수한 경시 박리 안정성을 충족함으로써, 상기 실리콘 이형필름의 이형층과 점착제 합지 이후, 재고나 운송 등의 이유로 오랜 시간 보관된 경우에도 미박리 현상이나, 점착층 뜯김 현상이 줄고, 외관불량이 최소화된 실리콘 이형필름에 관한 것이다.
일반적으로, 편광판이라 함은 빛이 통과할 때 일정한 방향으로 진동하는 빛만을 통과시키는 필름으로서, 액정 디스플레이(LCD) 장치에 사용될 뿐 아니라, OLED (Organic Light Emitted Diode) 등의 디스플레이 장치에 사용된다. 이러한 편광판 제조과정은 최소 1번 이상의 실리콘 이형필름 사용공정을 거쳐 완성된다.
편광판의 제조과정을 살펴보면, 편광판 보호필름 및 편광판의 적어도 일면에 점착층을 형성하고, 그 점착층 위에 실리콘 이형필름을 적층한 후 롤 상태로 운반 및 보관하게 된다.
이후 각각의 적층체 롤은 원하는 사이즈 별로 재단하여 보관 및 제조 공정에 투입되는데, 종래의 실리콘 이형필름은 점착층과 합지된 상태로 장시간 보관되는 사이에 실리콘 이형층 중 실리콘 수지의 미반응 작용기와 점착층 성분 중의 미반응 작용기가 서서히 반응하거나, 점착층의 고분자와 실리콘 이형층의 고분자의 엉킴(Entanglment) 현상으로 인하여, 실리콘 이형필름 박리시 뜯김 현상이 발생하거나, 그로 인해 점착층에 손상을 유발시킬 수 있다.
또한, 실리콘 이형층의 고분자 및 미반응 화합물 등이 점착층으로의 전이로 인하여 점착력의 저하가 일어나는 품질 문제가 발생될 수 있다.
한편, 상기와 같은 제조과정에서 품질 불량에 대한 검사로 이물 및 외관 결점에 대한 검사가 중요한 항목으로 관리되고 있으며, 이러한 이물 및 외관 결점 검사는 검사원의 육안 검사로 진행되는데, 편광판의 대형화와 더불어 실리콘 이형필름의 이물 및 이관 결점 등의 문제가 편광판 및 편광판 보호필름의 정확한 육안 검사를 저해하는 경우가 있고, 그로 인하여 편광판의 품질 문제가 과검출 및 미검출되는 혼란이 발생될 수 있다.
상기에서 박리시 뜯김 현상, 점착층 손상, 외관 결점 등의 문제점을 개선하기 위하여, 경시 박리 안정성과 외관이 우수한 필름이 필요하다. 특히, 인라인 이형필름의 경우, 조액의 건조, 경화 및 연신 공정이 동시에 이루어지기 때문에 우수한 경시박리 안정성과 우수한 외관 확보에 어려움을 겪고 있다.
이에, 본 발명자들은 종래 편광판 제조시 사용되는 점착제와 실리콘 이형필름이 경시변화에 의해 박리시 뜯김 현상을 제거하고자 노력한 결과, 인라인 방식의 제조공정상에서, 폴리에스테르 필름층상에 형성된 실리콘 이형층의 두께를 최적화하고, 얻어진 실리콘 이형필름의 초기 박리력 대비 일정시간 경과 이후에 박리력간 변화율을 제한함으로써, 경시 박리안정성과 외관이 우수한 실리콘 이형필름을 제공함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 경시 박리 안정성이 우수한 실리콘 이형필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 경시 박리 안정성이 우수한 실리콘 이형필름을 이용하여 박리시 뜯김 현상이 최소화되어 외관평가가 우수하므로 이를 광학용 표시장치 공정에 적용한 그 용도를 제공하는 것이다.
본 발명은 폴리에스테르 필름층 및 상기 폴리에스테르 필름층의 적어도 일면에 실리콘 성분함유 조성물이 1회 이상 도포되어 형성된 실리콘 이형층으로 이루어지고, 하기 (1) 및 (2)의 요건을 충족하는 실리콘 이형필름을 제공한다.
(1) 0.8≤ X ≤ 2.5
(2) 30nm < Y < 1,200nm
(상기에서, X는 적어도 14일 경과 이후의 숙성박리력/1일 숙성박리력간의 비, Y는 실리콘 이형층의 두께이다.)
상기에서, 실리콘 이형층은 실리콘 성분의 고형분 1.2∼15.0 중량%가 용매에 함유된 실리콘 성분함유 조성물에 의해 형성된 것이다.
더욱 구체적으로는, 상기 실리콘 성분함유 조성물이 하기 화학식 1로 표시되는 알케닐폴리실록산을 포함하는 것이다.
화학식 1
Figure 112012072754956-pat00001
(상기에서, R1, R2 및 R3는 -CH=CH2, -CH2-CH2-CH2-CH2-CH=CH2 또는 -CH3 중에서 적어도 2종 이상이 선택되되 분자 내 적어도 하나의 알케닐기가 존재하고, m과 n은 50∼300이다.)
또한, 본 발명의 실리콘 성분함유 조성물은 상기 알케닐폴리실록산 100 중량부에 대하여, 하이드로전폴리실록산 3.5∼7.5 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 실리콘 성분함유 조성물은 상기 알케닐폴리실록산 100 중량부에 대하여, 실란 커플링제 0.3∼2.6 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
나아가, 본 발명의 실리콘 성분함유 조성물은 알케닐폴리실록산 100 중량부에 대하여, 폴리실록산계 계면활성제 0.2∼1.2 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
이상의 실리콘 성분함유 조성물에, 백금 촉매 1,000 내지 10,000 ppm가 더 포함될 수 있다.
본 발명은 이상의 실리콘 이형필름이 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 개인용 휴대정보 단말기 및 네비게이션, 유기발광다이오드 및 고분자발광 다이오드(Polymer Light Emitting Diodes)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나에 적용된 광학용 표시장치 부재로서의 용도를 제공한다.
또한, 본 발명은 이상의 실리콘 이형필름이 편광판에 적용된 편광판 부재로서의 용도를 제공한다.
이에, 본 발명의 실리콘 이형필름은 우수한 경시 박리 안정 특성으로 인하여, 점착제와의 합지 이후 재고나 운송 등의 이유로 오랜 시간 보관된 경우에도, 미박리 현상이나, 점착제의 뜯김 현상이 줄어들어 품질 불량을 개선할 수 있다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 필름층상에 형성된 실리콘 이형층으로 이루어진 실리콘 이형필름은 인라인 방식의 제조공정상에서, 폴리에스테르 필름층상에 형성된 실리콘 이형층의 두께가 최적화되고, 얻어진 실리콘 이형필름의 초기 박리력 대비 일정시간 경과 이후에 박리력간 변화율이 최적화됨으로써, 우수한 경시 박리안정성과 외관을 충족한다.
따라서, 본 발명의 실리콘 이형필름을 편광판 제조시 점착제와 합지된 채로 재고나 운송 등의 이유로 오랜 시간 보관된 경우에도, 우수한 경시 박리 안정 특성으로 인하여 미박리 현상이나, 점착층 뜯김 현상이 줄어들어 품질 불량을 개선할 수 있다.
또한, 실리콘 이형필름의 구성인 실리콘 이형층의 우수한 외관 특성으로 인하여 편광판 출하 검사시 이형필름에 의해 발생될 수 있는 결점의 과검출 및 미검출 등의 혼란을 최소화할 수 있다.
이에 본 발명의 실리콘 이형필름은 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 개인용 휴대정보 단말기 및 네비게이션, OLED(Organic Light Emitting Diodes), 및 PLED(Polymer Light Emitting Diodes)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 광학용 표시장치 제품 공정에 유용하게 적용할 수 있다. 특히, 편광판 보호필름 또는 편광판 부재 용도로 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실리콘 이형필름이 적용된 편광판 보호필름의 단면 모식도이고,
도 2는 본 발명의 실리콘 이형필름이 적용된 편광판 부재의 단면 모식도이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 폴리에스테르 필름층 및 상기 폴리에스테르 필름층의 적어도 일면에 실리콘 성분함유 조성물이 1회 이상 도포되어 형성된 실리콘 이형층으로 이루어지고, 하기 (1) 및 (2)의 요건을 충족하는 실리콘 이형필름을 제공한다.
(1) 0.8≤ X ≤ 2.5
(2) 30nm < Y < 1,200nm
(상기에서, X는 적어도 14일 경과 이후의 숙성박리력/1일 숙성박리력간의 비, Y는 실리콘 이형층의 두께이다.)
본 발명의 실리콘 이형필름(1)에 있어서, 폴리에스테르 필름층(10)은 기재필름으로서, 그 종류에는 제한 없이, 종래에 실리콘 이형코팅의 기재필름으로 공지된 범위 내에서 채택 사용할 수 있다. 이때, 기재필름으로서의 폴리에스테르 필름층(10)은 높은 투명성을 갖는 동시에 생산성 및 가공성이 우수한 일축 또는 이축 배향 필름이면 사용 가능하다.
본 발명의 실리콘 이형필름(1)에 있어서, 실리콘 이형층(11)은 실리콘 성분함유 조성물을 1회 이상 도포하여 형성한다.
이때, 본 발명의 실리콘 성분함유 조성물은 알케닐폴리실록산, 하이드로전폴리실록산, 실란 커플링제, 계면활성제 및 백금킬레이트 촉매를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 구체적으로, 실리콘 성분함유 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 알케닐폴리실록산을 주성분으로 함유한다.
화학식 1
Figure 112012072754956-pat00002
(상기에서, R1, R2 및 R3는 -CH=CH2, -CH2-CH2-CH2-CH2-CH=CH2 또는 -CH3 중에서 적어도 2종 이상이 선택되되 분자 내 적어도 하나의 알케닐기가 존재하고, m과 n은 50∼300의 정수이다.)
상기 알케닐폴리실록산은 부가형, 축합형, 자외선 경화형 등 어느 타입이라도 사용할 수 있으며, 분자 내에 알케닐기를 함유하며, 알케닐기가 분자 중의 어느 부분에 존재하여도 좋으며, 최소 2개 이상 존재하는 것이 바람직하다. 또한, 분자 구조는 직쇄상 또는 분지상이라도 좋으며, 직쇄와 분지가 함께 있는 구조라도 좋다.
또한, 본 발명의 실리콘 성분함유 조성물은 알케닐폴리실록산 100 중량부에 대하여, 하기 화학식 2로 표시되는 하이드로전폴리실록산 3.5∼7.5 중량부가 더 포함된 것이다.
화학식 2
Figure 112012072754956-pat00003
(상기에서, p는 20∼300이고, q는 0∼300이다.)
상기 하이드로전폴리실록산은 실리콘 이형 조성물 중 경화제로서 직쇄상, 분지상 또는 환상의 어느 쪽이라도 좋으며, 이들의 혼합물도 좋다.
또한 하이드로전폴리실록산은 점도나 분자량은 한정되지 않으나, 상기 알케닐 폴리실록산과의 상용성이 양호하여야 하며, 그 사용량은 알케닐폴리실록산의 알케닐기 1개에 대하여 실리콘 원자에 결합한 하이드로전기가 1.0 내지 2.0개의 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 알케닐폴리실록산의 알케닐기 1개에 대하여 실리콘 원자에 결합한 수소 원자가 1.0개 미만이면, 양호한 경화성을 얻지 못하게 되는 문제점이 있고, 2.0개를 초과하면, 경화 후의 탄성이나 물리적 성질이 저하되는 문제점이 있고, 잔류 하이드로전기와 점착층의 반응에 의해 경시 박리력 변화가 커지는 문제가 발생된다.
이에, 바람직하게는 알케닐폴리실록산 100중량부에 대하여 상기 하이드로전폴리실록산 3.5∼7.5중량부를 포함하는 것이며, 본 발명의 실리콘 성분함유 조성물에 알케닐폴리실록산에 비하여 하이드로전폴리실록산의 양이 많으면 가교가 많이 진행되어 유연성이 감소하여 막의 균열이 형성되므로 평활성이 감소한다.
본 발명의 실리콘 성분함유 조성물은 상기 알케닐폴리실록산 100 중량부에 대하여, 실란 커플링제 0.3∼2.6 중량부를 더 포함하는 것이다.
상기 실란 커플링제는 기재와 도막의 가교 역할로 나타내는 물질로서, 내용제 특성을 발현시켜주는 중요한 역할을 수행한다. 실란 커플링제의 구성요소로서 에폭시 실란계, 아미노실란계, 비닐 실란계, 메타크릴옥시 실란계, 이소시아네이트 실란계이면 어떤 것이라도 사용할 수 있으며, 1종 또는 2종 이상의 혼합형태도 사용 가능하다.
본 발명의 실리콘 성분함유 조성물의 구성 중 기재에 대해 우수한 젖음성을 부여하기 위하여, 알케닐폴리실록산 100 중량부에 대하여, 하기 화학식 3으로 표시되는 폴리실록산계 계면활성제 0.2∼1.2 중량부를 더 포함한다.
화학식 3
Figure 112012072754956-pat00004
(상기에서, R1은 -CH3, -CH2CH3, -(CH2)9CH3이고, R2는 폴리에테르기, 아릴알킬기, 폴리에스테르기, 아크릴기, 카르복실기 또는 하이드록시기이고, x 및 y는 1∼150이며, x 및 y의 합은 230 이하이다.)
상기 x 및 y의 합이 230이하가 바람직한데, 230을 초과할 경우에는 계면활성제의 상용성이 나빠져 핀홀성 결점 등의 문제점이 발생될 수 있다.
또한 폴리실록산계 계면활성제는 알케닐폴리실록산과 상용성이 양호해야 하며, 그 사용량은 상기 알케닐 폴리실록산 100중량부 대비 0.2∼1.2중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 실리콘 성분함유 조성물에, 백금 촉매 1,000 내지 10,000 ppm가 더 포함될 수 있다.
이상의 실리콘 성분함유 조성물은 전체 코팅 조성물 중량에 대하여, 1.2∼15.0 중량%의 고형분이 포함되도록 희석한 후, 상기 폴리에스테르 필름층에 코팅한다. 이때, 고형분 함량이 1.2중량% 미만이면, 핀홀(pine-hole)이 발생하거나, 균일한 실리콘 코팅층이 형성되지 않아 점착층과 합지된 후 박리시 뜯김현상 등의 문제점이 발생될 수 있으며, 반면에, 15.0 중량%를 초과할 경우 필름간의 블로킹 현상이 발생되며, 제품 외관 손상 및 높은 경시 박리력 변화를 유발할 수 있다.
상기 코팅 조성물에 사용되는 용매는 본 발명의 고형분을 분산시켜 폴리에스테르 필름상에 도포시킬 수 있는 것이면 종류의 제한은 없으나, 바람직하게는 물을 사용한다.
또한, 본 발명의 실리콘 이형필름(1)은 실리콘 성분함유 조성물 대비 폴리에스테르 필름층의 표면장력이 1.0∼1.5 배가 되도록 한다. 이때, 실리콘 성분함유 조성물 대비 기재필름의 표면장력이 1.0 미만이면, 전체 코팅액의 젖음성이 나빠지며, 1.5 초과될 경우 코팅액 내부적으로 응집현상이 발생되어 코팅층 경화 이후에 외관결점이 발현된다.
나아가, 본 발명은 인라인 방식의 제조공정상에서, 폴리에스테르 필름층 상에 형성된 실리콘 이형층을 형성하는 것으로서, 더욱 구체적으로, 인라인 방식의 제조공정은 1) 폴리에스테르 필름을 1축 연신하고, 2) 상기 1축 연신된 폴리에스테르 필름의 일면 또는 양면에, 상기 실리콘 성분함유 조성물을 도포하여 실리콘 이형층을 형성하고, 3) 상기 이형층이 형성된 폴리에스테르 필름을 재연신하여 2축 연신 폴리에스테르를 제조하는 것으로 이루어진다.
상기에서, 인라인 방식의 실리콘 이형필름의 제조시 실리콘 이형층의 코팅두께를 최적화하고, 얻어진 실리콘 이형필름의 초기 박리력 대비 일정시간 경과 이후에 박리력간 변화율을 제한함으로써, 우수한 경시 박리 안정성 및 우수한 외관을 확보한다.
이때, 얻어진 실리콘 이형필름은 하기 (1) 및 (2)의 요건을 충족한다.
(1) 0.8≤ X ≤ 2.5
(2) 30nm < Y < 1,200nm
(상기에서, X는 적어도 14일 경과 이후의 숙성박리력/1일 숙성박리력간의 비, Y는 실리콘 이형층의 두께이다.)
본 발명의 실리콘 이형필름의 제조방법에 있어서, 폴리에스테르 필름을 1축 연신하는 단계 1)을 설명한다.
본 발명의 폴리에스테르 필름층에 대하여, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지를 일례로 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않음은 당연히 이해될 것이다.
상기 폴리에스테르 필름은 방향족 디카르복실산과 지방족 글리콜을 중축합시켜 얻은 폴리에스테르를 가리키며, 방향족 디카르복실산은 테레프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산 등을 사용하고, 이외, 상기 공중합 폴리에스테르의 디카르복실산 성분으로서 이소프탈산, 프탈산, 테레프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 아디프산, 세바스산, 옥시카르복실산(예컨대, P-옥시벤조산 등)을 사용할 수 있다. 또한, 지방족 글리콜로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올, 프로필렌글리콜, 부탄디올, 네오펜틸글리콜 등을 들 수 있으며, 이들의 디카르복실산 성분 및 글리콜 성분은 각각 2종 이상을 병용하여도 좋다.
대표적인 폴리에스테르 필름으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트(PEN) 등이 있으며, 상기 폴리에스테르에 제3성분을 함유한 공중합체도 가능하다.
상술한 구성의 폴리에스테르 수지를 진공 건조 후에 압출기로 용융하여 티다이(T-DIE)를 통해 시트상으로 압출하고, 냉각롤에 정전인가법(pinning)으로 캐스팅 드럼에 밀착시켜 냉각 고화시켜 미연신 폴리에스테르 시트를 얻고, 이를 폴리에스테르 수지의 유리전이온도 이상으로 가열된 롤에서 롤과 롤 사이의 주속비 차에 의한 2.5∼4.5배의 1축 연신을 수행하여 1축 연신 폴리에스테르 필름을 제조한다.
본 발명의 폴리에스테르 이형필름의 제조방법 중, 단계 2)는 단계 1)에서 1축 연신된 폴리에스테르 필름의 일면 또는 양면에 본 발명의 실리콘 성분함유 조성물을 도포하여 이형층을 형성하는 단계이다. 더욱 구체적으로, 이형 코팅 조성물을 도포하는 방법으로는 메이어바(meyer bar)방식, 그라비아 방식 등의 방법으로 수행될 수 있으며, 도포 전에 필름 표면에 극성기를 도입하여, 코팅층과 필름과의 접착성이나 도포성을 향상시킬 수 있도록 코로나(corona)방전 처리할 수 있다.
본 발명의 제조방법 단계 2)에서 사용되는 본 발명의 실리콘 성분함유 조성물의 조성성분 및 함량은 상기에서 기술한 바와 동일하다.
본 발명의 폴리에스테르 이형필름의 제조방법 중, 단계 3)은 단계 2)에서 이형층이 형성된 폴리에스테르 필름을 재연신하여 2축 연신 폴리에스테르 필름을 제조하는 단계이다.
이때, 단계 3)에서의 연신은 1축 연신 방향과 수직 방향으로 연신하며, 바람직한 연신비는 3.0∼7.0배이다. 연신공정 이후, 열고정, 경화 및 건조 등을 통해 폴리에스테르 이형필름을 제조할 수 있다.
본 발명의 제조방법으로부터 제조된 2축 연신 폴리에스테르 필름의 두께는 5∼300㎛, 바람직하게는 10∼250㎛이다.
나아가, 본 발명은 이상의 실리콘 이형필름을 적용하되, 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 개인용 휴대정보 단말기 및 네비게이션, 유기발광다이오드 및 고분자발광 다이오드(Polymer Light Emitting Diodes)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나에 적용된 광학용 표시장치 부재로서의 용도를 제공한다.
더욱 구체적으로는 본 발명은 실리콘 이형필름이 적용된 편광판 부재로서의 용도를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실리콘 이형필름이 적용된 편광판 보호필름의 단면 모식도로서, 폴리에스테르 필름층(10) 및 그 일면에 적층된 실리콘 이형층(11)으로 이루어진 실리콘 이형필름(1)이 점착층(12)에 의해 기재(13)상에 적층된 대전방지층(14)과 결합되어 편광판 보호필름이 완성된다.
상기 편광판 보호필름을 제품에 적용할 때, 본 발명의 실리콘 이형필름(1)은 박리 제거되는데, 이때, 본 발명의 실리콘 이형층(11)은 점착층(12)과의 합지 이후 오랜 시간이 경과되어도 미박리되거나, 점착층의 뜯김 현상이 최소화되어, 외관 불량의 문제점을 개선할 수 있다. 이에, 편광판 보호필름 출하 검사시 결점이 과검출 및 미검출되는 혼란 발생을 최소화 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실리콘 이형필름이 적용된 편광판 부재의 단면 모식도로서, 도 1의 편광판 보호필름에서 실리콘 이형필름(1)이 박리 제거된 점착층(12)의 이면에 편광판(3)이 제2 점착층(22)에 의해 제2 실리콘 이형필름(2)이 결합되어 편광판 부재가 완성된다.
이때, 제2 실리콘 이형필름(2)는 제2 폴리에스테르 필름층(20) 및 그 일면에 적층된 제2 실리콘 이형층(21)로 이루어진 것은 당연히 이해될 것이다.
이때, 제2 실리콘 이형필름(2)이 박리 제거될 때, 본 발명의 제2 실리콘 이형층(21)은 제2 점착층(22)과의 합지 이후 재고나 운송 등의 이유로 오랜 시간 보관된 경우에도 미박리되거나, 점착층의 뜯김 현상이 최소화되어, 외관 불량의 문제점을 개선할 수 있다. 이에, 편광판 보호필름 출하 검사시 결점이 과검출 및 미검출되는 혼란 발생을 최소화 할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.
이는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
단계 1: 1축 연신 폴리에스테르 필름의 제조
평균 입경이 2.5㎛의 무정형 구형 실리카 입자가 20ppm이 들어있는 극한 점도 0.625㎗/g의 폴리에틸렌테레프탈레이트 펠렛(pellet)을 진공 드라이어를 이용하여 7시간 동안 160℃에서 충분히 건조시킨 후, 용융하여 압출 티-다이를 통하여 냉각드럼에 정전인가법으로 밀착시켜 무정형 미연신 시트를 만들고, 이를 다시 가열하여 95℃에서 필름 진행 방향으로 3.5배 연신을 수행하여 1축 연신 폴리에스테르 필름을 제조하였다. 이후, 코팅될 필름 면에 코로나 방전처리를 실시하여 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
단계 2: 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조
폴리에스테르 필름의 코로나 방전 처리된 면에 화학식 1로 표시되는 알케닐폴리실록산(R1, R2= -CH=CH2, R3= -CH3) 100 중량부에 대하여, 실란 커플링제 1.0 중량부, 화학식 2 표시되는 하이드로전폴리실록산(p= 100, q= 0) 2.5 중량부, 화학식 3으로 표시되는 폴리실록산계 계면활성제(R1= -CH3, R2= 카르복실기, x=110, y=50) 0.3 중량부, 백금 킬레이트 촉매 50ppm을 물에 희석하여 전체 고형분 함량이 2중량%인 실리콘 성분함유 조성물을 도포하여, 실리콘 이형층을 40nm 두께로 형성하였다. 이후, 105∼140℃ 텐터 구간에서 도포된 코팅액을 건조시키고, 필름의 진행방향과 수직 방향으로 3.5배 연신하고, 200∼250℃에서 4초간 열처리하여 25㎛ 두께의 2축 연신 폴리에스테르 이형필름을 제조하였다.
<실시예 2>
실리콘 성분함유 조성물을 도포하여, 실리콘 이형층을 100nm 두께로 형성하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 편광판 부재용 실리콘 이형필름을 제조하였다.
<실시예 3>
실리콘 성분함유 조성물을 도포하여, 실리콘 이형층을 300nm 두께로 형성하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 편광판 부재용 실리콘 이형필름을 제조하였다.
<실시예 4>
실리콘 성분함유 조성물을 도포하여, 실리콘 이형층을 800nm 두께로 형성하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 편광판 부재용 실리콘 이형필름을 제조하였다.
<실시예 5∼8>
하기 표 1에 제시된 화합물을 함유하는 실리콘 성분함유 조성물을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 편광판 부재용 실리콘 이형필름을 제조하였다.
Figure 112012072754956-pat00005
<비교예 1>
실리콘 성분함유 조성물을 도포하여, 실리콘 이형층을 30nm 두께로 형성하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 편광판 부재용 실리콘 이형필름을 제조하였다.
<비교예 2>
실리콘 성분함유 조성물을 도포하여, 실리콘 이형층을 1,200nm 두께로 형성하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 편광판 부재용 실리콘 이형필름을 제조하였다.
<실험예 1> 박리력 측정
시료준비: ① 실리콘 코팅된 측정용 샘플을 25℃, 65%RH에서 24시간 보존하고, ② 실리콘 코팅 면에 표준 점착테이프(TESA7475)를 붙인 후 이 샘플을 상온(25℃) 조건에서 20g/㎠의 하중으로 1일, 14일 압착 후 측정기기(chem. instrument AR-1000)를 이용하여 물성을 측정하였다.
측정방법: ① 180°박리각도, 박리속도 12 in/분, ② 샘플크기 500×1,500mm, 박리력 측정크기 250×1,500mm
측정 데이터 산출: 박리력 단위는 g/in이며, 측정값은 5회 측정하여 평균값 산출하였다.
<실험예 2> 코팅두께의 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 실리콘 이형필름에 대하여, 실리콘 이형층이 코팅된 필름을 단면으로 절단하여, 실리콘 이형층이 형성된 두께를 측정기기(Tecnai G2 F20 S-TWIN)를 이용하여 측정하였다.
<실험예 3> 외관 결점 관찰
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 실리콘 이형층면을 형광등, 할로겐, 백열등 등의 다양한 광원을 이용하여 육안으로 관찰하였다.
육안 관찰결과, 실리콘 이형층의 5cm×5cm 면적 내 푸르스름한 외관결점(1mm×3mm ∼ 3mm×9mm)이 0∼15개로 관찰되면, ◎로 표기하고, 외관결점이 16∼25개로 관찰되면 Δ로 표기하고, 25개 초과하거나 핀 홀이 관찰되면, ×로 표기하였다.
그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
Figure 112012072754956-pat00006
상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1∼4는 우수한 경시 박리 안정성과 우수한 외관 특성을 함께 보유함을 확인할 수 있다.
반면에, 코팅 두께가 얇은 비교예 1의 경우 실리콘 이형층의 커버력(Coverage)이 완벽하지 않아서 외관관찰 결과 핀 홀이 관찰되며, 높은 박리력 값을 나타낸다. 이러한 결과는 점착층과 합지 후, 분리할 때 점착층의 뜯김 현상 문제가 발생할 수 있다.
또한, 비교예 2의 경우는 지나치게 두꺼운 코팅 두께로 인하여, 외관관찰 결과, 코팅 얼룩이 발생되며, 경시 박리력이 높아서, 점착층과 합지 후, 분리할 때 점착층에 데미지(뜯김 현상 등)가 발생할 수 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리에스테르 필름층상에 형성된 실리콘 이형층으로 이루어진 실리콘 이형필름은 인라인 방식의 제조공정상에서, 폴리에스테르 필름층상에 형성된 실리콘 이형층의 두께가 최적화되고, 얻어진 실리콘 이형필름의 초기 박리력 대비 일정시간 경과 이후에 박리력간 변화율이 최적화됨으로써, 우수한 경시 박리안정성과 외관을 충족한다.
따라서, 본 발명의 실리콘 이형필름을 편광판 제조시 점착제와 합지된 채로 재고나 운송 등의 이유로 오랜 시간 보관된 경우에도, 우수한 경시 박리 안정 특성으로 인하여 미박리 현상이나, 점착층 뜯김 현상이 줄어들어 품질 불량을 개선할 수 있다.
또한, 실리콘 이형필름의 구성인 실리콘 이형층의 우수한 외관 특성으로 인하여 편광판 출하 검사시 이형필름에 의해 발생될 수 있는 결점의 과검출 및 미검출 등의 혼란을 최소화할 수 있다.
이에 본 발명의 실리콘 이형필름은 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 개인용 휴대정보 단말기 및 네비게이션, OLED(Organic Light Emitting Diodes), 및 PLED(Polymer Light Emitting Diodes)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 광학용 표시장치 제품 공정에 유용하게 적용할 수 있다. 특히, 편광판 보호필름 또는 편광판 부재에 적용할 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
1: 실리콘 이형필름 2: 제2 실리콘 이형필름
3: 편광판 10: 폴리에스테르 필름층
11: 실리콘 이형층 12, 22: 점착층
13: 기재 14: 대전방지층
20: 제2 폴리에스테르 필름층 21: 제2 실리콘 이형층

Claims (9)

1) 폴리에스테르 필름을 1축 연신하고,
2) 상기 연신된 폴리에스테르 필름의 일면 또는 양면에, 실리콘 성분함유 조성물을 도포하여 인라인 방식으로 실리콘 이형층을 형성하고,
3) 상기 실리콘 이형층이 형성된 폴리에스테르 필름을 재연신하여 2축 연신하되,
상기 2) 단계에서 하기 (1) 및 (2)의 요건이 충족되도록 실리콘 이형층을 형성한 것을 특징으로 하는 경시 박리 안정성이 우수한 실리콘 이형필름의 제조방법:
(1) 1.1 ≤ X ≤ 2.5
(2) 40nm ≤ Y ≤ 800nm
상기 (1)에서, X는 적어도 3달 경과 이후의 숙성박리력/1일 숙성박리력간의 비이고, 상기 (2)에서 Y는 실리콘 이형층의 두께이다.
제1항에 있어서, 상기 실리콘 이형층이 실리콘 성분의 고형분 1.2∼15.0 중량%가 용매에 함유된 실리콘 성분함유 조성물에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 상기 실리콘 이형필름의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 실리콘 성분함유 조성물이 하기 화학식 1로 표시되는 알케닐폴리실록산 100 중량부에 대하여,
하기 화학식 2로 표시되는 하이드로전폴리실록산 3.5∼7.5 중량부,
실란 커플링제 0.3∼2.6 중량부,
하기 화학식 3으로 표시되는 폴리실록산계 계면활성제 0.2∼1.2 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 이형필름의 제조방법:
화학식 1
Figure 112018087811042-pat00007

상기 화학식 1에서, R1, R2 및 R3는 -CH=CH2, -CH2-CH2-CH2-CH2-CH=CH2 또는 -CH3 중에서 적어도 2종 이상이 선택되되 분자 내 적어도 하나의 알케닐기가 존재하고, m과 n은 50∼300이고,
화학식 2
Figure 112018087811042-pat00008

상기 화학식 2에서, p는 20∼300이고, q는 0∼300이고,
화학식 3
Figure 112018087811042-pat00009

상기 화학식 3에서, R1은 -CH3, -CH2CH3, 또는 -(CH2)9CH3이고, R2는 폴리에테르기, 아릴알킬기, 폴리에스테르기, 아크릴기, 카르복실기 또는 하이드록시기이고, x 및 y는 1∼150이며, x 및 y의 합은 230 이하이다.
삭제
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제3항에 있어서, 상기 실리콘 성분함유 조성물이 백금 촉매 1,000 내지 10,000 ppm이 더 포함된 것을 특징으로 하는 상기 실리콘 이형필름의 제조방법.
제1항, 제2항, 제3항 및 제7항 중 어느 한 항의 실리콘 이형필름이 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 개인용 휴대정보 단말기 및 네비게이션, 유기발광다이오드 및 고분자발광 다이오드(Polymer Light Emitting Diodes)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나에 적용된 광학용 표시장치 부재.
제1항, 제2항, 제3항 및 제7항 중 어느 한 항의 실리콘 이형필름이 적용된 편광판 부재.
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