KR20130080596A - 점착 보호필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 점착 보호필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기재 필름; 상기 기재 필름 상에 형성된 대전방지층; 및 상기 대전방지층 상에 형성된 점착층을 포함하되, 상기 기재 필름은, 대전방지층이 형성된 면에 코로나 처리되거나 프라이머층이 형성되고, 상기 대전방지층의 두께는 10㎚ ~ 1,000㎚이며, 상기 점착층의 두께는 5㎛ ~ 30㎛인 점착 보호필름을 제공한다. 본 발명에 따르면, 대전방지제와 점착제 등의 전이 현상이 없고, 특히 기재 필름과 대전방지층 간의 밀착력이 우수하며, 표면저항 및 박리대전 등의 정전기 방지 특성이 개선된다.
Description
본 발명은 표면을 보호하는 점착 보호필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 점착제 등의 전이 현상이 없고, 표면저항 및 박리대전 등의 특성이 우수한 점착 보호필름에 관한 것이다.
일반적으로, 전자 부품 등에는 표면을 보호하기 위한 점착 보호필름이 부착되고 있다. 이러한 점착 보호필름은 특히 모바일 폰(Mobile phone), 컴퓨터 모니터, TV 및 각종 광고판 등의 표시장치를 구성하는 LCD 패널(Liquid Crystal Display Panel), PDP(Plasma Display Panel) 등과 같은 디스플레이 패널 등에 그 사용이 급증하고 있다.
점착 보호필름은 피착체의 표면을 외력이나 오염 등으로부터 보호한다. 점착 보호필름은, 일반적으로 기재 필름과, 상기 기재 필름 상에 형성된 점착층을 포함하는 적층 구조를 갖는다.
디스플레이 패널, 편광판, 반도체, 배선기판 등의 피착체로부터 점착 보호필름의 박리 시에는 점착제의 종류에 따라 크고 작은 정전기들이 발생된다. 이때, 발생되는 정전기들은 피착체에 손상을 주거나 주변의 먼지, 실오라기 등의 미세한 이물을 유입하여 피착체에 달라붙게 한다. 정전기에 의해 피착체는 전기적으로 손상되어 기존 특성을 발휘할 수 없거나 이물 오염 등으로 물리적인 손상을 입을 수 있다.
위와 같은 정전기의 방지를 위해 점착 보호필름에는 대전방지제가 적용되고 있다. 대전방지제는 일반적으로 전도성 고분자, 금속염 및 이온성 액체 등이 사용된다. 예를 들어, 정전기 방지를 위해 점착층에 대전방지제를 혼입하는 형태의 점착 보호필름이 시도되었다. 그러나 이 경우 장기간 부착되어 있거나, 특별한 조건에서 보관 시, 점착층에 혼입된 대전방지제가 점착층 표면으로 용출되어 피착체의 표면을 오염시킴으로써 외관상 또는 기능상의 문제점을 일으킨다. 다른 예를 들어, 기재 필름의 외면에, 즉 점착층이 형성된 면의 반대쪽 면에 별도의 대전방지층을 형성하는 기술이 시도되었다. 그러나 이 경우에는 정전기 방지능이 떨어진다.
이에 따라, 최근에는 기재 필름과 점착층의 사이에 대전방지층을 형성하는 기술이 주류를 이루고 있다. 예를 들어, 일본 공개특허 JP2003-027019호, 일본 공개특허 JP2006-126429호 및 대한민국 공개특허 제10-2006-0066401호 등에는 이와 관련한 기술이 제시되어 있다.
그러나 상기 선행 특허문헌들에 제시된 점착 보호필름은 기재 필름과 점착층의 사이에 대전방지층이 형성되어 있어, 대전방지제가 점착층의 표면으로 용출되는 현상은 없으나, 기재 필름과 대전방지층 간의 밀착력이 약한 문제점이 있다. 또한, 점착제의 전이 현상이 발생하고, 표면저항 및 박리대전 등의 정전기 방지 특성이 양호하지 못하는 문제점이 있다.
이에, 본 발명은 대전방지제와 점착제 등의 전이 현상이 없고, 기재 필름과 대전방지층 간의 밀착력이 우수하며, 표면저항 및 박리대전 등의 정전기 방지 특성이 우수한 점착 보호필름을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
기재 필름;
상기 기재 필름 상에 형성된 대전방지층; 및
상기 대전방지층 상에 형성된 점착층을 포함하되,
상기 기재 필름은, 대전방지층이 형성된 면에 코로나 처리되거나 프라이머층이 형성되고,
상기 대전방지층의 두께는 10㎚ ~ 1,000㎚이며,
상기 점착층의 두께는 5㎛ ~ 30㎛인 점착 보호필름을 제공한다.
바람직한 형태에 따라서, 상기 프라이머층은 아크릴 수지 또는 폴리에스테르 수지가 코팅되어 형성되고, 상기 대전방지층의 두께는 50㎚ ~ 300㎚이며, 상기 점착층의 두께는 15㎛ ~ 25㎛인 것이 좋다.
아울러, 상기 대전방지층은 대전방지제로서 폴리에틸렌 디옥시티오펜(PEDOT)을 포함하고, 상기 점착층은 히드록시기를 가지는 아크릴계 점착제를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 대전방지제와 점착제 등의 전이 현상이 없고, 특히 기재 필름과 대전방지층 간의 밀착력이 우수하며, 표면저항 및 박리대전 등의 정전기 방지 특성이 우수한 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 제1형태에 따른 점착 보호필름의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2형태에 따른 점착 보호필름의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2형태에 따른 점착 보호필름의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명에 따른 점착 보호필름의 예시적인 형태를 보인 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 점착 보호필름은 기재 필름(10), 상기 기재 필름(10) 상에 형성된 대전방지층(20), 및 상기 대전방지층(20) 상에 형성된 점착층(30)을 포함한다. 즉, 대전방지층(20)은 기재 필름(10)과 점착층(30)의 사이에 형성된다.
또한, 본 발명에 따른 점착 보호필름은 상기 점착층(30) 상에 형성된 이형 필름(40)을 더 포함할 수 있다. 이형 필름(40)은 피착체에 부착 시 박리 제거된다. 이때, 이형 필름(40)은 도면에 도시된 바와 같이, 이형 기재(42)와, 상기 이형 기재(42) 상에 형성된 이형층(44)을 포함한다.
본 발명에서 피착체는, 본 발명에 따른 점착 보호필름이 적용되는 것이면 제한되지 않는다. 피착체는 예를 들어 전자 부품, 보다 구체적인 예를 들어 모바일 폰(Mobile phone), 컴퓨터 모니터, TV 및 각종 광고판 등의 표시장치를 구성하는 LCD 패널(Liquid Crystal Display Panel), PDP(Plasma Display Panel) 등과 같은 디스플레이 패널; 편광판 등의 광학 소자; 그리고 각종 반도체, 배선기판 등을 들 수 있다.
상기 기재 필름(10)은 지지력을 갖는 것이면 제한되지 않는다. 기재 필름(10)은, 예를 들어 종이, 섬유 시트(직물 또는 부직물) 또는 플라스틱 필름 등으로부터 선택될 수 있다. 바람직한 구현예에 따라서, 기재 필름(10)은 플라스틱 필름으로부터 선택되며, 예를 들어 폴리에스테르계, 폴리올레핀계, 폴리이미드계 등으로부터 선택된 하나 이상의 수지를 포함하는 필름으로부터 선택될 수 있다.
상기 기재 필름(10)은, 보다 구체적인 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET ; Polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT ; Polybutyleneterephthalate), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN ; Polyethylenenaphthalate), 폴리부틸렌나프탈레이트(PBN ; Polybutylenenaphthalate), 폴리에틸렌(PE ; polyetylene), 폴리프로필렌(PP ; Polypropylene) 및 폴리이미드(Polyimide) 등으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상의 수지를 포함하는 필름이 사용될 수 있으나, 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 기재 필름(10)은 특별히 한정하는 것은 아니지만 12㎛ ~ 100㎛의 두께를 가질 수 있다. 구체적인 예를 들어, 기재 필름(10)은 전자 부품용으로 많이 사용하는 광학용 필름으로서, 바람직하게는 25㎛ ~ 75㎛의 두께를 가지는 폴리에스테르 필름을 사용하는 것이 좋다.
이때, 상기 기재 필름(10)은 적어도 대전방지층(20)이 형성된 면에는, 즉 대전방지층(20)과 접촉되는 면에는 표면 처리된다. 기재 필름(10)은, 구체적으로 대전방지층(20)이 형성된 면에 코로나 처리되거나 프라이머층(12, primer layer)이 형성되어 있다. 이와 같은 표면 처리에 의해, 대전방지층(20)과의 밀착력이 개선된다. 바람직하게는, 도 2에 도시한 바와 같이 프라이머층(12)이 형성된 것이 좋다.
상기 프라이머층(12)은 접착성의 수지가 코팅되어 형성되며, 그 두께는 제한되지 않으나, 프라이머층(12)은 예를 들어 5㎚ ~ 30㎛의 두께를 가질 수 있다. 프라이머층(12)은, 바람직하게는 아크릴 수지, 우레탄 수지 및 폴리에스테르 수지 등으로부터 선택된 하나 이상의 수지가 코팅되어 형성된 것이 좋다. 프라이머층(12)은 상기 수지 중에서도 아크릴 수지 또는 폴리에스테르 수지가 코팅되어 형성되는 것이 보다 바람직하다. 본 발명에 따르면, 프라이머층(12)이 아크릴 수지나 폴리에스테르 수지가 코팅되어 형성된 경우, 기재 필름(10)과 대전방지층(20)이 매우 우수한 밀착력을 갖는다.
상기 대전방지층(20)은 대전방지제를 포함한다. 대전방지층(20)은, 구체적으로 바인더(binder) 수지와 대전방지제를 포함한다. 대전방지층(20)은, 보다 구체적으로 바인더 수지 및 대전방지제를 포함하는 대전방지 조성물이 코팅되어 형성된다.
상기 바인더 수지는, 대전방지제 상호간은 물론 층간 접착력, 즉 기재 필름(10)과 대전방지층(20), 그리고 대전방지층(20)과 점착층(30) 간의 층간 접착력을 위해 사용된다. 바인더 수지는 접착력을 가지는 것이면 제한되지 않는다. 상기 바인더 수지는 수용성 또는 비수용성(유기 용제 타입) 등을 포함하며, 바람직한 예를 들어 아크릴기, 우레탄기, 에폭시기, 아미드기, 수산기 및 실란기 등으로부터 선택된 하나 이상의 기능기를 가지는 고분자 화합물을 단독 또는 2이상 혼합하여 사용할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 바인더 수지는 아크릴 수지(폴리아크릴 및 폴리아크릴레이트 등), 폴리우레탄, 폴리에폭시, 폴리아미드, 폴리에스테르, 에틸비닐아세테이트, 폴리실록산 및 이들의 공중합체 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으나, 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.
상기 대전방지제는 정전기 방지 성능을 가지는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 대전방지제는, 예를 들어 전도성 고분자, 금속이온을 가지는 금속염, 이온성 액체, 탄소 소재 및 계면활성제 등으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 전도성 고분자는 폴리에틸렌 디옥시티오펜(PEDOT, Polyethylene dioxythiophene), 폴리아세틸렌(Polyacetylene), 폴리(p-페닐렌비닐렌)(Poly(p-phenylene vinylene)), 폴리(p-페닐렌)(Poly(p-phenylene)), 폴리(티에닐렌비닐렌)(Poly(thienylene vinylene)), 폴리티오펜(Polythiophene), 폴리아닐린(Polyaniline), 리이소티아나프텐(Polyisothianaphthene), 폴리피롤(Polypyrrole) 및 폴리(p-페닐렌 설파이드)(Poly(p-phenylene sulfide) 등으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상을 예로 들 수 있다.
상기 금속염은 리듐 염(Lithium salt), 리듐 이미드(Lithium imide) 및 리듐 아미드(Lithium amide) 및 포타슘 염(Potassium salt) 등을 예로 들 수 있으며, 상기 이온성 액체는 피리딘 이미드(Pyridine imide) 등을 예를 들 수 있다. 그리고 상기 탄소 소재로는 카본 블랙(carbon black), 그래파이트(graphite), 그래핀(graphene), 탄소나노튜브(CNT, carbon nano tube) 및 탄소나노섬유(CNF, carbon nano fiber) 등으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상을 예로 들 수 있으며, 상기 계면활성제는 술폰산염, 4급 암모늄염, 라우릴 디메틸벤질 암모늄염 등을 예로 들 수 있다.
상기 대전방지층(20)은 대전방지제로서 위와 같은 전도성 고분자, 금속염, 이온성 액체, 탄소 소재 및 계면활성제 등을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 상기 나열된 대전방지제 중에서 폴리에틸렌 디옥시티오펜(PEDOT ; Polyethylene dioxythiophene)을 포함하면 좋다. 구체적으로, 상기 대전방지제로는 폴리에틸렌 디옥시티오펜(PEDOT) 단독을 사용하거나, 폴리에틸렌 디옥시티오펜(PEDOT)과 상기 나열된 것들 중에서 하나 이상을 혼합하여 사용하면 좋다. 상기 폴리에틸렌 디옥시티오펜(PEDOT)은 가시광선 투과율이 높고, 중합 시 도판트로서 폴리스티렌설포네이트(Polystyrenesulfonate)를 사용하기 때문에 기재 필름(10) 상에 코팅 시 다른 전도성 고분자에 비하여 코팅 안정성이 뛰어나고, 바인더 수지와의 혼합 특성이 우수하면서도 높은 정전기 방지 성능을 발휘하여 본 발명에 유용하다.
상기 대전방지층(20)은 위와 같은 바인더 수지와 대전방지제를 포함하는 대전방지 조성물이 코팅되어 형성되되, 본 발명의 바람직한 구현예에 따라서 대전방지 조성물 전체 중량 기준으로 대전방지제 1 ~ 30 중량% 및 바인더 수지 5 ~ 25중량%를 포함하는 대전방지 조성물이 코팅되어 형성된 것이 좋다. 이때, 대전방지제의 함량이 1 중량% 미만이면 이의 함유에 따른 정전기 방지 성능이 미미하고, 30 중량%를 초과하면 상대적으로 바인더 수지의 함량이 낮아져 층간 접착력이 떨어져 바람직하지 않을 수 있다. 그리고 바인더 수지의 함량이 5 중량% 미만으로서 너무 낮으면 접착력이 약하여 기재 필름(10) 등과의 층간 접착력이 떨어지고, 25 중량%를 초과하여 함량이 너무 많으면 상대적으로 대전방지제의 함량이 낮아져 양호한 정전기 방지 성능을 도모하기 어렵다. 이러한 점을 고려하여, 상기 대전방지 조성물은 대전방지제 5 ~ 25 중량% 및 바인더 수지 10 ~ 20 중량%를 포함하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 대전방지 조성물은 코팅성을 위한 용매를 더 포함할 수 있으며, 상기 용매는 알코올 및 물 등으로부터 선택될 수 있다. 상기 알코올은 예를 들어 메틸 알코올, 에틸 알코올 및 프로필 알코올 등으로부터 선택될 수 있다. 대전방지 조성물은 용매로서, 조성물 전체 중량 기준으로 예를 들어 알코올 5 ~ 30 중량% 및 물 10 ~ 50 중량%를 포함하면 좋다. 이때, 용매로서 알코올과 물의 함량이 상기 범위보다 작으면 코팅성이 떨어질 수 있고, 상기 범위보다 많으면 상대적으로 대전방지제 및 바인더 수지의 함량이 낮아져 정전기 방지 성능 및/또는 층간 접착력이 미미할 수 있다. 아울러, 상기 대전방지 조성물은 산화 방지제, 충전제, 레벨링제 그리고 각 구성성분들의 균일한 분산을 위한 분산제 등의 첨가제를 0.01 ~지 1.0 중량%로 추가로 포함할 수 있다.
상기 대전방지층(20)은 위와 같은 대전방지 조성물이 코팅되어 형성되며, 예를 들어 그라비아(Gravure) 코팅, 마이크로 그라비아(Micro Gravure) 코팅, 키스 그라비아(Kiss Gravure) 코팅, 콤마 나이프(Comma Knife) 코팅, 롤(Roll) 코팅, 스프레이(Spray) 코팅, 메이어 바(Meyer Bar) 코팅, 슬롯 다이(Slot Die) 코팅 및 리버스(Reverser) 코팅 방법 중에서 선택된 하나의 방법을 통해 코팅되어 형성될 수 있으나, 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
이때, 상기 대전방지층(20)은 본 발명에 따라서 10nm 내지 1,000nm의 적정 두께를 갖는다. 이러한 두께에 의해, 우수한 정전기 방지 성능과 밀착력을 가질 수 있다. 이때, 대전방지층(20)의 두께가 10nm 미만인 경우, 우수한 정전기 방지 성능을 보이기 어렵다. 그리고 대전방지층(20)의 두께가 1,000nm를 초과하는 경우, 경화 특성이 부족하거나, 특히 기재 필름(10)과의 밀착력이 약하여 층간 박리가 발생될 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 대전방지층(20)은 50㎚ ~ 300㎚의 두께를 가지는 것이 바람직하다. 대전방지층(20)의 두께가 바람직한 범위로서 50㎚ ~ 300㎚인 경우, 정전기 방지 성능과 밀착력에서 매우 우수한 특성을 갖는다.
또한, 상기 대전방지층(20)은 대전방지제의 함량 및 두께 조절을 통해, 대전방지층(20)의 표면저항이 1010 Ω/□ 이하인 것이 좋다. 이 경우, 점착층(30)의 양호한 표면저항이 구현되고, 우수한 박리대전 특성을 갖는다. 바람직하게는, 대전방지층(20)은 107 Ω/□ 이하, 보다 바람직하게는 104 ~ 106 Ω/□의 표면저항을 갖는 것이 좋다. 이러한 바람직한 범위를 가지는 경우, 점착층(30)의 표면저항 및 박리대전에서 이상적인 특성을 갖는다.
한편, 상기 점착층(30)은 피착체와 양호한 점착력을 갖는 것이면 제한되지 않는다. 점착층(30)을 형성하는 점착제 조성물은 점착성 수지로부터 선택된 하나 이상의 점착제를 적어도 포함하며, 부가적으로 경화제를 더 포함할 수 있다. 상기 점착제는 당분야에서 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있으며, 이는 열 경화형 및 자외선 경화형 등으로부터 선택될 수 있다. 또한, 상기 경화제는 이소시아네이트계 및 에폭시계 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 점착층(30)은 주성분으로서 아크릴계 및 우레탄계 중합체로부터 선택된 하나 이상의 점착제를 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 아크릴계 점착체를 포함하는 것이 좋다. 이때, 상기 아크릴계 점착제는 가교 가능한 관능기를 가지는 것으로, 이는 예를 들어 히드록시기(OH-) 및 카르복실기(COOH-) 중에서 선택된 하나 이상의 관능기를 가지는 것으로부터 선택될 수 있다.
바람직한 구현예에 따라서, 상기 아크릴계 점착제는 히드록시기 단독을 가지는 것이 좋다. 이와 같이, 아크릴계 점착제를 사용함에 있어서, 히드록시기 단독을 가지는 것을 사용하는 경우, 표면저항 및 박리대전 특성에서 매우 유리하다.
또한, 상기 경화제는 이소시아네이트계 경화제를 사용하는 것이 좋다. 상기 이소시아네이트계 경화제는 분자 내에 이소시아네이트기(NCO-)를 가지는 것이면 제한되지 않으며, 이는 예를 들어 4,4-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 2,4,6-트리이소프로필페닐 디이소시아네이트, 4,4-디페닐메탄 디이소시아네이트, 톨리딘 디이소시아네이트 및 나프탈렌 디이소시아네이트 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
아울러, 상기 점착층(30)은, 바람직하게는 3gf/25㎜ ~ 50gf/25㎜의 점착력을 가지는 것이 좋다. 이때, 점착층(30)의 점착력이 3gf/25㎜ 미만이면 피착체와의 부착력이 미미하고, 50gf/25㎜를 초과하면 피착체로부터 제거 시 박리가 어려울 수 있다. 이러한 점을 고려할 때, 점착층(30)은 12 gf/25㎜ ~ 30 gf/25㎜의 점착력을 가지는 것이 보다 바람직하다.
이때, 상기 점착층(30)은 양호한 점착력, 즉 3gf/25㎜ ~ 50gf/25㎜의 점착력을 갖도록, 히드록시기를 가지는 아크릴계 점착제 100 중량부에 대하여 고형분 함량이 20 ~ 75 중량%인 이소시아네이트계 경화제 2 ~ 5 중량부를 포함하는 점착제 조성물이 코팅되어 형성된 것이 좋다.
또한, 상기 점착층(30)을 형성하기 위한 점착제 조성물은 점착제 및 경화제 이외에 실란 커플링제를 더 포함할 수 있다. 상기 실란 커플링제로는 에폭시기를 가지는 실란 커플링제가 바람직하다. 실란 커플링제의 에폭시기는 아크릴계 점착제의 반응성기와 결합하여, 점착 안정성을 향상시키고, 고온 고습 조건 하에서 장시간 방치되었을 경우 점착력 저하를 방지한다.
아울러, 상기 점착층(30)을 형성하기 위한 점착제 조성물은 코팅성을 위한 용매(유기용제); 그리고 특정한 목적을 위한 것으로서, 예를 들어 가소제, 에폭시 레진, 광개시제, 자외선 안정제, 산화 방지제 및 충전제 등을 더 포함할 수 있으며, 이들은 당업계에서 통상적으로 사용되는 것으로부터 선택될 수 있다.
또한, 상기 점착층(30)의 도포, 즉 상기 점착제 조성물의 도포는 당분야에서 일반적으로 사용되는 도포법으로 대전방지층(20) 상에 도포될 수 있으며, 특별히 한정하는 것은 아니지만 예를 들어 다이 코터, 닙 코터, 그라비아 롤 코터 및 콤마 코터 등을 이용할 수 있다. 그리고 도포 후, 예를 들어 50 ~ 110℃에서 건조될 수 있다.
이때, 상기 점착층(30)은 본 발명에 따라서 5㎛ ~ 30㎛의 적정 두께를 갖는다. 이러한 두께에 의해, 우수한 정전기 방지 성능을 가지면서, 전이 현상을 방지할 수 있다. 그리고 우수한 젖음(Wetting) 특성을 갖게 할 수 있다. 구체적으로, 점착층(30)의 두께가 5㎛ 미만인 경우, 젖음(Wetting) 특성이 떨어져 피착체와 양호한 점착력으로 점착되기 어렵다. 즉, 낮은 젖음성으로 피착체와의 밀착력이 약하여 층간 박리가 발생될 수 있다. 그리고 점착층(30)의 두께가 30㎛를 초과하는 경우, 표면저항 및 박리대전 특성이 떨어지고, 피착체로부터 박리 제거 시 점착제가 전이되는 전이 현상이 발생할 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 점착층(30)은 15㎛ ~ 25㎛의 두께를 가지는 것이 바람직하다. 본 발명에 따르면, 점착층(30)이 바람직한 범위로서 15㎛ ~ 25㎛의 두께를 가지는 경우, 우수한 정전기 방지 성능을 가짐과 함께 전이 현상 및 젖음 특성에 있어 매우 이상적인 특성을 갖는다.
또한, 상기 점착층(30)의 표면저항은 점착층(30)의 두께 조절 및 대전방지층(20)의 두께 조절을 통해 1012 Ω/□ 이하를 가질 수 있으나, 바람직하게는 1010 Ω/□ 이하, 보다 바람직한 구현예에 따라서는 106 ~ 108 Ω/□의 표면저항을 가지는 것이 좋다. 아울러, 점착층(30)은 3.0 kV 이하의 박리대전을 가지는 것이 바람직하다. 점착층(30)은, 보다 바람직하게는 1.0 kV이하의 박리대전, 구체적으로는 0.01 ~ 1.0 kV의 박리대전을 가지는 것이 좋다. 이러한 바람직한 범위의 표면저항 및 박리대전 특성을 가지는 경우, 피착체로부터 박리 시 정전기 방지 성능이 매우 탁월하다. 본 발명에서 박리대전이란 점착 보호필름을 피착제에 합지한 후, 박리 시 피착체의 표면에서 발생되는 정전기의 양(전압)을 의미한다.
한편, 이형 필름(40)은 전술한 바와 같이 보호필름을 피착체에 부착 시, 이는 박리 제거되며, 이형 기재(42)와, 상기 이형 기재(42) 상에 형성된 이형층(44)을 포함한다. 이러한 이형 필름(40)은 통상과 같이 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 이형 기재(42)는 종이, 부직포 및 플라스틱 필름 등으로부터 선택될 수 있다. 구체적인 구현예에 따라서, 상기 이형 기재(42)는 플라스틱 필름이며, 예를 들어 폴리에스테르계 및/또는 폴리올레핀계를 포함하는 필름일 수 있다. 이형 기재(42)는, 구체적인 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리부틸렌나프탈레이트(PBN), 폴리에틸렌(PE) 및 폴리프로필렌(PP) 등으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상의 수지를 포함하는 필름이 사용될 수 있으나, 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 이형층(44)은 점착층(30)과 양호한 이형력(박리력) 등의 이형특성을 가지면 좋다. 이형층(44)은, 예를 들어 실리콘 조성물이 코팅된 실리콘층으로 구성될 수 있다. 이형층(44)으로서 실리콘층은, 예를 들어 분자 내에 Si-H 결합을 가지는 화합물과 폴리실록산의 실리콘 중합체를 포함할 수 있다. 실리콘 중합체는, 상업용 제품으로 예를 들어 3705®(신예츠 사 제품) 또는 7226®(다우 코닝사 제품) 등을 사용할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 상기 이형층(44)은 디메칠폴리실록산 및 오르가노 폴리실록산 등의 실리콘 중합체, 오르가노 하이드로전 폴리실록산 등의 경화제, 백금 킬레이트 등의 촉매 및 용매를 포함하는 실리콘 조성물이 코팅, 경화될 수 있으며, 이에 의해 한정되는 것은 아니다.
이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 대전방지제와 점착제 등의 전이 현상이 없고, 우수한 정전기 방지 특성 및 물성을 갖는다.
구체적으로, 대전방지층(20)이 기재 필름(10)과 점착층(30)의 사이에 형성되어, 대전방지제의 표면 용출이 없다. 그리고 기재 필름(10)은, 대전방지층(20)이 형성된 면에 코로나 처리되거나 프라이머층(12)의 형성되어, 대전방지층(20)과의 우수한 층간 밀착력을 갖는다. 또한, 대전방지층(20)이 10㎚ ~ 1,000㎚의 두께를 가짐으로 인하여, 층간 밀착력 확보와 함께 표면저항 및 박리대전(박리 시 피착체 표면에서의 전압) 등의 우수한 정전기 방지 특성을 갖게 한다. 아울러, 점착층(30)은 5㎛ ~ 30㎛로서 두께가 최적화되어, 우수한 표면저항 및 박리대전 등을 가짐과 함께, 전이 현상이 없고, 젖음 특성이 우수하다.
본 발명의 바람직한 형태에 따라서, 상기 프라이머층(12)은 아크릴 수지 또는 폴리에스테르 수지가 코팅되어 형성되고, 상기 대전방지층은 대전방지제로서 폴리에틸렌 디옥시티오펜(PEDOT)을 포함하되, 50㎚ ~ 300㎚의 두께를 가지며, 상기 점착층(30)은, 히드록시기를 가지는 아크릴계 점착제를 포함하되, 15㎛ ~ 25㎛의 두께를 가지는 경우, 기재 필름(10)과 대전방지층(20)의 층간 밀착력, 정전기 방지 특성(표면저항 및 박리대전 특성), 피착체와의 점착력, 전이 현상 및 젖음 특성 등에 있어서, 매우 이상적인 특성을 갖는다.
본 발명에 따른 점착 보호필름은, 전자 부품, 반도체 부품 등은 물론 일반 산업용 제품에 표면 보호용으로 유용하게 사용될 수 있으며, 그 적용 분야는 제한되지 않는다. 보다 구체적인 예를 들어, 전술한 바와 같은 모바일 폰(Mobile phone), 컴퓨터 모니터, TV 및 각종 광고판 등의 표시장치를 구성하는 LCD 패널(Liquid Crystal Display Panel), PDP(Plasma Display Panel) 등과 같은 디스플레이 패널; 편광판 등의 광학 소자; 그리고 각종 반도체, 배선기판 등에 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 예시한다. 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕도록 하기 위해 예시적으로 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 1 및 비교예 1] - 대전방지층의 구성에 따른 물성 평가
50㎛ 두께의 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름을 준비하고, 이의 일면을 코로나 방전 처리하였다. 그리고 상기 PET 필름의 코로나 처리된 면에 대전방지 조성물을 코팅하여 대전방지층을 형성하였다. 상기 대전방지층은 대전방지제 10 중량%, 바인더 수지로서 아크릴 수지 15 중량%, 알코올(에틸 알코올) 30 중량% 및 물 45 중량%를 포함하는 대전방지 조성물을 코팅하여 형성하였다. 이때, 하기 [표 1]에 보인 바와 같이, 각 실시예 및 비교예에 따라 대전방지층의 두께(㎚)와 대전방지제의 종류를 달리하였다. 대전방지제는 폴리에틸렌 디옥시티오펜(PEDOT), 피리딘 이미드(Pyridine imide), 포타슘 염(Potassium salt), 리듐 이온(Lithium ion) 및 폴리아닐린(Polyaniline) 중에서 선택하여 사용하였다.
위와 같이 제조된 각 실시예 및 비교예에 따른 시편(PET/대전방지층의 적층 구조)에 대하여 표면저항, 투명도 및 밀착력을 평가하여, 그 결과를 하기 [표 1]에 나타내었다. 이때, 표면저항은 디스코사(Desco사)의 표면저항측정기(Surface Resistance Meter, 모델번호-19781)를 사용하여 22℃, 55%RH의 항온 항습 조건에서 대전방지층에 대하여 측정하였으며, 투명도는 통상적으로 사용되는 투명도 측정기를 사용하여 측정하였다. 그리고 밀착력은 PET 필름과 대전방지층 간의 밀착력으로서, 이는 크로스-아웃(Cross-Out) 측정법으로 통하여 대전방지층의 벗겨짐 정도를 평가하였다. 이때, 벗겨진 정도에 따라 매우 우수(◎), 우수(○), 보통(△), 나쁨(X)으로 구분하여 하기 [표 1]에 나타내었다.
항 목 | 실시예 1-1 |
실시예 1-2 |
실시예 1-3 |
실시예 1-4 |
실시예 1-5 |
실시예 1-6 |
비교예 1-1 |
비교예 1-2 |
PET 필름의 두께(㎛) |
50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
대전방지층의 두께(㎚) |
100 | 200 | 300 | 400 | 100 | 100 | 8 | 1,100 |
대전방지제의 종류 |
PEDOT | PEDOT | Pyridine imide | Potassium salt | Lithium ion | Polyaniline | PEDOT | PEDOT |
표면저항 (Ω/□) |
3x105 | 1x105 | 4x106 | 3x106 | 2x105 | 1x105 | 6x108 | 1x105 |
투명도 (Haze, %) |
1.8 | 2.2 | 1.9 | 4.8 | 2.5 | 1.9 | 2.0 | 1.8 |
밀착력 |
○ | ○ | ○ | △ | ○ | △ | ◎ | X |
상기 [표 1]에 나타난 바와 같이, 대전방지층의 두께와 따라 표면저항과 밀착력이 달라짐을 알 수 있었다. 이때, 본 발명에 따라 적정 두께 범위(10㎚ ~ 1,000㎚)를 가지는 경우, 즉 100㎚ ~ 400㎚의 범위에 있는 실시예들의 경우, 비교예들보다 표면저항과 밀착력이 동시에 우수함을 알 수 있었다. 그리고 두께 100㎚ ~ 300㎚의 범위에서 더욱 양호한 특성을 가짐을 있었다. 또한, 대전방지제의 종류에 있어서는 폴리에틸렌 디옥시티오펜(PEDOT)이 다른 물질보다 표면저항에서 우수한 특성을 가짐을 알 수 있었다.
[ 실시예 2 및 비교예 2] - 기재 필름의 표면 처리에 따른 물성 평가
50㎛ 두께의 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름의 일면에 대전방지층을 형성하였다. 이때, 대전방지층은 동일하게 형성하되, 각 실시예 및 비교예에 따라 상기 PET 필름의 표면 처리를 달리하였다. 구체적으로, 상기 대전방지층은 대전방지제로서 폴리에틸렌 디옥시티오펜(PEDOT) 10 중량%, 바인더 수지로서 아크릴 수지 15 중량%, 알코올(에틸 알코올) 30 중량% 및 물 45 중량%를 포함하는 대전방지 조성물을 코팅하여, 모두 100㎚의 두께로 동일하게 형성하였다. 그리고 PET 필름의 경우에는 하기 [표 2]에 보인 바와 같이, 각 실시예 및 비교예에 따라 코로나 처리, 아크릴 프라이머 코팅, 우레탄 프라이머 코팅 및 폴리에스테르 프라이머 코팅 등으로서 표면 처리를 달리하였다.
위와 같이 제조된 각 실시예 및 비교예에 따른 시편(PET/대전방지층의 적층 구조)에 대하여 밀착력을 평가하여, 그 결과를 하기 [표 2]에 나타내었다. 밀착력은 PET 필름과 대전방지층 간의 밀착력으로서, 측정방법은 상기한 바와 같다.
항 목 | 실시예 2-1 |
실시예 2-2 |
실시예 2-3 |
실시예 2-4 |
비교예 2-1 |
PET 필름의 두께(㎛) |
50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
PET 필름의 표면 처리 |
코로나 처리 |
아크릴 프라이머 |
우레탄 프라이머 |
폴리에스테르 프라이머 |
처리하지 않음 |
대전방지층의 두께(㎚) |
100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
대전방지제의 종류 |
PEDOT | PEDOT | PEDOT | PEDOT | PEDOT |
밀착력 |
○ | ◎ | ○ | ◎ | △ |
상기 [표 2]에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 PET 필름을 표면 처리한 경우에 처리하지 않은 비교예보다 밀착력이 개선됨을 알 수 있었다. 특히, 표면 처리를 실시함에 있어, 아크릴 프라이머 코팅(실시예 2-2)하거나 폴리에스테르 프라이머 코팅(실시예 2-4)한 경우에 매우 우수한 밀착력을 가짐을 알 수 있었다.
[ 실시예 3 및 비교예 3] - 점착층의 구성에 따른 물성 평가
50㎛ 두께의 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름을 준비하고, 이의 일면에 아크릴 프라이머를 코팅하였다. 그리고 상기 PET 필름의 아크릴 프라이머가 코팅된 면에 대전방지층을 형성하였다. 다음으로, 상기 대전방지층 상에 점착층을 형성하여, PET/아크릴 프라이머층/대전방지층/점착층의 적층 구조를 갖게 하되, 각 실시예 및 비교예에 따라 점착층을 달리하였다.
구체적으로, 상기 대전방지층은 대전방지제로서 폴리에틸렌 디옥시티오펜(PEDOT) 10 중량%, 바인더 수지로서 아크릴 수지 15 중량%, 알코올(에틸 알코올) 30 중량% 및 물 45 중량%를 포함하는 대전방지 조성물을 코팅하여, 모두 100㎚의 두께로 동일하게 형성하였다.
그리고 하기 [표 3]에 보인 바와 같이, 각 실시예 및 비교예에 따라 점착층의 두께(㎛)와 점착제의 종류를 달리하였다. 이때, 점착층은 아크릴 점착제 100 중량부에 대하여 고형분 함량이 42 중량%인 이소시아네이트계 경화제 3 중량부 및 용매(메틸에틸케톤) 250 중량부를 포함하는 점착제 조성물을 코팅하여 형성하되, 각 실시예 및 비교예에 따라 관능기가 다른 아크릴 점착제를 사용하였으며, 또한 점착층의 두께(㎛)를 달리하였다.
또한, 비교예 3-3의 경우에는 대전방지층을 PET 필름의 외면에, 즉, 점착층이 형성된 면의 반대쪽에 형성하여 대전방지층/PET/점착층의 적층 구조를 갖게 하였다. 그리고 비교예 3-4의 경우에는 점착층에 대전방지제(PEDOT)를 혼합하여 PET/점착층(대전방지제 혼입)의 적층 구조를 갖게 하였다.
위와 같이 제조된 각 실시예 및 비교예에 따른 점착 보호필름 시편에 대하여, 다음과 같은 방법으로 점착력, 표면저항, 박리대전, 투명도, 밀착력, 전이현상 및 젖음(Wetting) 특성을 평가하여, 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다. 이때, 투명도와 밀착력의 측정방법은 상기한 바와 같다.
< 점착력 >
점착력은 각 점착 보호필름 시편을 금속판(알루미늄)에 압착하여 붙인 후, 180도의 박리각에서 인장 강도기를 이용하여 측정하였다.
< 표면저항 >
표면저항은 일본 미츠비시사(Mistubishi 社)의 고저항계(high ohmmeter, 모델번호 MCT-HT450)를 사용하여 22℃, 55%RH의 항온 항습 조건에서 점착층의 표면에 대하여 측정하였다.
< 박리대전 >
박리대전은 각 점착 보호필름 시편에 대하여 아래와 같이 평가하였다.
1) 100㎜ x 70 ㎜ (가로 x 세로) 크기의 피착체(유기 기판) 준비
2) 위와 동일한 크기로 점착 보호필름을 절단
3) 합지기를 사용하여 2kgf의 압력으로 점착 보호필름과 피착체를 합지
4) 합지된 시료를 아크릴 판(Plate)에 고정시킨 뒤, 상온 항습 조건(24℃, 60%RH)에서 30분(min)간 방치
5) 박리대전압 측정기(일본 Kasuga社 제품, 모델번호 KSD-0103)의 탐지부를 점착 보호필름과 피착체에서 10cm 떨어진 지점에 위치시킴
6) 점착 보호필름을 약 30m/min의 속도로 피착제로부터 박리
7) 점착 보호필름의 박리 시 피착체 표면의 박리대전압(kV)을 측정
< 전이현상 >
전이현상은 점착 보호필름 시편을 유리(Glass) 기판에 점착한 후, 고온 고습 조건(60℃, 90%RH)에 방치하였다. 그리고 점착 보호필름 시편을 제거한 후, 유리 기판의 얼룩 및 점착제 전이 현상 관찰하여, 아래와 같이 구분하여 하기 [표 3]에 나타내었다.
◎ : 전이 없음, ○ : 미세하게 얼룩 발생,
△ : 보통, X : 얼룩이 진하거나 점착제 전이
< 젖음(Wetting) 특성 >
젖음 특성은 점착 보호필름 시편의 점착층이 유리 기판을 향하도록 하되, 상기 유리 기판 위에 올려놓았을 때, 점착층이 얼마나 빨리 유리 기판의 표면에 밀착되는가를 평가였다. 이때, 점착층이 유리 기판 전체 면에 대하여 밀착되는 시간을 측정하여 2초 이내로 매우 빠른 경우에는 매우 우수로서 "◎"; 2초 이상 10초 이내인 경우에는 우수로서 "○"; 10초 이상인 경우 보통으로서 "△"; 그리고 점착층이 유리 기판의 일부분에서만 밀착되는 경우 젖음 특성이 저조한 것으로서 "X"로 구분하여, 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다.
항 목 | 실시예 3-1 |
실시예 3-2 |
실시예 3-3 |
비교예 3-1 |
비교예 3-2 |
비교예 3-3 |
비교예 3-4 |
PET 필름의 두께(㎛) |
50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
PET 필름의 표면 처리 |
아크릴 프라이머 |
아크릴 프라이머 |
아크릴 프라이머 |
아크릴 프라이머 |
아크릴 프라이머 |
- | - |
대전방지층의 두께(㎚) |
100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 (PET 외면) |
- |
대전방지제의 종류 |
PEDOT | PEDOT | PEDOT | PEDOT | PEDOT | PEDOT | PEDOT |
점착층의 두께(㎛) |
15 | 25 | 20 | 3 | 35 | 10 | 20 (대전방지제) |
점착제의 종류 |
OH 관능기 |
COOH 관능기 |
OH+COOH 관능기 |
OH 관능기 |
OH 관능기 |
OH 관능기 |
OH 관능기 |
점착력 (gf/25㎜) |
20 | 30 | 25 | 8 | 24 | 10 | 10 |
표면저항 (Ω/□) |
1x107 | 5x108 | 8x107 | 8x106 | 2x108 | 측정불가 | 3x1011 |
박리대전 (kV) |
0.2 | 0.6 | 0.4 | 0.1 | 1.2 | 6.9 | 0.1 |
투명도 (Haze, %) |
1.9 | 2.0 | 1.8 | 1.8 | 2.1 | 1.8 | 1.9 |
밀착력 |
◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | - | - |
전이 현상 |
◎ | ○ | ○ | ◎ | △ | ◎ | X |
젖음 (Wetting) |
◎ | ◎ | ◎ | X | ◎ | △ | △ |
상기 [표 3]에 나타난 바와 같이, 점착층의 두께와 점착제의 종류에 따라 특성이 달라짐을 알 수 있었다. 이때, 본 발명에 따라 점착층이 적정 두께 범위(5㎛ ~ 30㎛)를 가지는 경우, 즉 15㎛ ~ 25㎛의 범위에 있는 실시예들의 경우, 비교예들보다 표면저항, 박리대전, 전이현상 및 젖음(Wetting) 특성 등의 모든 물성에 있어 우수함을 알 수 있었다. 그리고 점착제는 히드록시기(OH-)를 가지는 것이 물성에 유리함을 알 수 있었다. 또한, 대전방지제를 기재 필름(PET 필름)의 외면에 코팅(비교예 3-3)하거나 점착층에 혼입(비교예 3-4)의 경우에는 표면저항 및 박리대전이 양호하지 않으며, 얼룩이나 점착제의 전이가 발생하고 젖음(Wetting) 특성이 떨어짐을 알 수 있었다.
이상의 실시예에서 확인되는 바와 같이, 본 발명에 따라 기재 필름(PET 필름)은 표면 처리된 것, 특히 아크릴 수지 또는 폴리에스테르 수지가 코팅된 경우에 밀착력 개선에 유리함을 알 수 있다. 그리고 대전방지층과 점착층가 적정 두께를 가지는 경우, 밀착력 확보와 함께 정전기 방지 성능, 전이 현상 및 젖음 특성 등의 제반 물성에서 우수한 특성을 가짐을 알 수 있다. 또한, 대전방지제는 폴리에틸렌 디옥시티오펜(PEDOT)을 사용하고, 점착제는 아크릴계 중에서도 히드록시기를 가지는 것이 바람직함을 알 수 있다.
10 : 기재 필름 12 : 프라이머층
20 : 대전방지층 30 : 점착층
40 : 이형 필름 42 : 이형 기재
44 : 이형층
20 : 대전방지층 30 : 점착층
40 : 이형 필름 42 : 이형 기재
44 : 이형층
Claims (10)
- 기재 필름;
상기 기재 필름 상에 형성된 대전방지층; 및
상기 대전방지층 상에 형성된 점착층을 포함하되,
상기 기재 필름은, 대전방지층이 형성된 면에 코로나 처리되거나 프라이머층이 형성되고,
상기 대전방지층의 두께는 10㎚ ~ 1,000㎚이며,
상기 점착층의 두께는 5㎛ ~ 30㎛인 것을 특징으로 하는 점착 보호필름.
- 제1항에 있어서,
상기 프라이머층은 아크릴 수지, 우레탄 수지 및 폴리에스테르 수지 중에서 선택된 하나 이상이 코팅되어 형성된 것을 특징으로 하는 점착 보호필름.
- 제1항에 있어서,
상기 프라이머층은 아크릴 수지 또는 폴리에스테르 수지가 코팅되어 형성되고,
상기 대전방지층의 두께는 50㎚ ~ 300㎚이며,
상기 점착층의 두께는 15㎛ ~ 25㎛인 것을 특징으로 하는 점착 보호필름.
- 제1항에 있어서,
상기 대전방지층은 대전방지제로서 폴리에틸렌 디옥시티오펜(PEDOT)을 포함하는 것을 특징으로 하는 점착 보호필름.
- 제1항에 있어서,
상기 점착층은 히드록시기를 가지는 아크릴계 점착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 점착 보호필름.
- 제1항에 있어서,
상기 프라이머층은 아크릴 수지 또는 폴리에스테르 수지가 코팅되어 형성되고,
상기 대전방지층은 대전방지제로서 폴리에틸렌 디옥시티오펜(PEDOT)을 포함하되, 50㎚ ~ 300㎚의 두께를 가지며,
상기 점착층은 히드록시기를 가지는 아크릴계 점착제를 포함하되, 15㎛ ~ 25㎛의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 점착 보호필름.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 대전방지층은, 조성물 전체 중량 기준으로 대전방지제 1 ~ 30 중량% 및 바인더 수지 5 ~ 25중량%를 포함하는 대전방지 조성물이 코팅되어 형성된 것을 특징으로 하는 점착 보호필름.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 점착층은, 히드록시기를 가지는 아크릴계 점착제 100 중량부에 대하여 고형분 함량이 20 ~ 75 중량%인 이소시아네이트계 경화제 2 ~ 5 중량부를 포함하는 점착제 조성물이 코팅되어 형성된 것을 특징으로 하는 점착 보호필름.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 점착층은 106 ~ 108 Ω/□의 표면저항을 가지는 것을 특징으로 하는 점착 보호필름.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 점착층은 0.01 ~ 1.0 kV의 박리대전을 가지는 것을 특징으로 하는 점착 보호필름.
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