KR100746173B1

KR100746173B1 - 프리즘보호필름 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100746173B1
Application number: KR1020060027193A
Authority: KR
Inventors: 차종원; 권세봉; 정종진
Original assignee: (주)폴리웹
Priority date: 2006-03-25
Filing date: 2006-03-25
Publication date: 2007-08-06
Anticipated expiration: 2026-03-25

Abstract

본 발명은 TFT-LCD의 프리즘의 표면보호필름에 관한 것으로, 프리즘을 보호하는 폴리에틸렌 기층 또는 폴리에틸렌 적층필름의 기재층상에 점착층을 형성한 기능성 보호필름 및 보호필름으로 보호된 프리즘필름에 관한 것으로, 본 발명의 보호필름은 저밀도폴리에틸렌이나 선형저밀도폴리에틸렌 또는 이들의 적층체로 이루어지는 기재층 상에 저밀도폴리에틸렌과 선형저밀도폴리에틸렌이 4:1~2:1의 중량비로 이루어지는 폴리에틸렌 60~80중량%와 EVA(에틸렌-비닐아세테이트공중합체) 15~40중량% 및 이오노머 또는 고분자계대전방지제에서 선택되는 1종 이상의 성분을 0.5~5중량% 함유하는 점착층이 형성되는 것을 특징으로 하며, 상기 점착층이 프리즘필름의 하부 또는 상부와 하부에 적층된 보호된 프리즘필름을 제공한다. 본 발명에서 요철이 형성된 프리즘필름의 상부측은 상기의 보호필름대신 유리전이온도가 낮고, 유연하며 평활성이 좋은 선형저밀도폴리에틸렌 필름으로 보호될 수 있으나, 젖음성과 물리적 흡착력을 높이기 위하여 상기 보호필름을 사용하는 것이 좋다.

보호필름, 프리즘필름, 점착층, 폴리에틸렌, 적층

Description

프리즘보호필름 및 그 제조방법{Prism Protective Film and Its Preparation Method}

도 1. 본 발명의 보호필름으로 보호된 프리즘필름이다.

도 2. 본 발명의 보호필름의 일예를 나타낸 것이다.

도 3. 본 발명의 프리즘필름을 보호필름을 제조하는 장치를 나타낸 예이다.

<도면부호의 설명>

1 프리즘필름 2 점착층 3 기재층

3-1 중간층 3-2 외층

10 점착층이 있는 보호필름 20 점착층이 없는 보호필름

100 점착층압출기 200 기재층압출기1 210 기재충압출기2

300 다이스 400 냉각롤 500 가이드롤

600 와인더

본 발명은 TFT-LCD에 적용되는 플라스틱 프리즘의 표면을 운송 보관 및 가공 시 손상되거나 오염되지 않도록 하며, 프리즘으로부터 보호필름을 벗기는 과정에서 점착층이 프리즘에 잔존하지 않는 양호한 점착특성을 가지며, 실온이상의 온도에 방치하는 경우에도 점착력의 변화가 크게 없이 즉, 경시변화가 없으며, 프리즘필름을 보호하기 위해 언와인딩(Unwinding)시에 보호필름이 롤에서 용이하게 언와인딩되는 프리즘보호필름에 관한 것이다.

프리즘의 보호필름은 운송, 보관 및 가공 시 표면에 스크래치가 발생하거나 먼지나 이물질에 의해 표면이 오염되는 경우 프리즘을 사용하는 TFT-LCD의 성능에 나쁜 영향을 주기 때문에 피착체인 프리즘필름의 표면을 보호하기 위해 현재는 클린룸에서 보호필름을 코팅하고 실재 사용하는 경우에는 보호필름을 벗겨 사용하고 있는 실정이다.

한편, 현재 사용되는 기능성 필름의 경우 프리즘의 표면에 코팅될 때 접착능력의 과다로 보호된 프리즘으로부터 탈리시킬 경우 프리즘 표면에 점착제의 잔유물이 남게되어 최종 제품의 광특성이나 시인성에 영향을 주어 제품불량의 원인이되고 있는 실정이다. 또한 보호필름으로 프리즘표면을 보호하기 위하여 롤러로부터 유도되는 보호필름을 언와인딩(Unwinding)할 때, 롤러에 감긴 보호필름의 점착제면과 기층면이 스무스하게 탈리되어야 하나, 언와인딩과정에서 또한 점착제 물질의 잔사가 남게 되어 불량의 원인이 되고 있고, 공정상의 트러블의 원인이 되고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 점착제층을 사용하지 않는 보호필름을 제조하는 시도가 있지만, 점착제를 사용하지 않는 경우 충분한 접착성을 부여하지 못하여 수송및 이송과정에서 보호필름이 탈리되거나 취급중에 탈리되어 외측표면에 잔주름 이 발생하는 브로킹이 발생하거나 또는 그로 인하여 이물질에 의한 표면이 오염되는 문제가 있어 현재 충분한 물성을 가지는 기술을 개발하지는 못한 실정이다.

또한 보호필름은 대전방지특성이 약하여 공기중의 먼지등의 이물질에 의한 오염이 발생할 뿐만아니라 피착제에 상기 보호필름을 코팅할 때, 정전기에 의해 프리즘필름과 보호필름, 보호필름과 코팅압착롤러간의 상대적인 정전기의 대전으로 박리, 말림 주름등의 코팅불량이 발생하며, 필름제거 공정에서는 잔류정전기로 인하여 원할하게 제거작업이 이루어지지 못하는 사례가 유발되고 있어 대전방지기능이 있는 보호필름의 개발이 필요하게 되었다.

따라서 본 발명은 상기와 같이 충분한 점착력을 보유하면서 언와인딩시 또는 프리즘으로부터 보호필름을 벗겨낼 때 아무런 트러블이 없는 우수한 점착층을 가지는 신규한 보호필름을 제공하고, 그 자체로서 대전방지성능이 우수한 물성을 가지는 보호필름을 제공하고, 또한 보호필름으로 감싸진 보호된 프리즘필름을 제공할 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로 신규한 접착체 또는 적층구조를 개발함으로써 점착력과 피착체로부터 탈리시 잔사가 남지 않는 우수한 물성을 가지며 또한 대전방지 성능이 우수한 프리즘 표면 보호용 보호필름을 제공한다.

또한 본 발명은 상온이상의 온도에서도 온도에 따른 점착성의 경시변화가 거 의 없어 다양한 조건에서 프리즘의 표면에 코팅 또는 제거할 수 있으며, 또한 보호필름 롤에서 언와인딩시 기재층에 잔사가 없이 스무스(smoth)하게 탈리되는 점착층을 갖는 신규한 프리즘표면 보호용 보호필름을 제공한다.

또한 본 발명은 블라킹이 없는 프리즘 보호용 보호필름을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 보호필름으로 보호된 프리즘을 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 프리즘을 보호하는 폴리에틸렌 기층 또는 폴리에틸렌 적층필름의 기재층상의 일면에 점착층을 형성한 기능성 보호필름 및 보호필름으로 보호된 프리즘필름에 관한 것으로, 본 발명의 기재층은 저밀도폴리에틸렌이나 선형저밀도폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 적층체로 이루어지고, 상기 기재층 상의 일면에는 저밀도폴리에틸렌과 선형저밀도폴리에틸렌이 4:1~2:1의 중량비로 이루어지는 폴리에틸렌수지 60~80중량%와 EVA(에틸렌-비닐아세테이트공중합체) 15~40중량% 및 이오노머 또는 고분자계대전방지제에서 선택되는 1종 이상의 성분을 0.5~5중량% 함유하는 점착층이 형성되는 것을 특징으로 하며,

상기 점착층이 프리즘필름의 하부 또는 상부와 하부에 점착층이 프리즘의 일 면과 접착되어 적층된 보호된 프리즘필름을 제공한다.

본 발명에서 요철이 형성된 프리즘필름의 상부측은 보호필름과의 점착력이 낮기 때문에 운송이나 보관에 따른 탈리 등의 문제 등으로 발생하는 스크래치 등의 데미지가 평평한 형상의 하판과 비교하여 절대적으로 적으므로 별도로 적정점착 성을 나타내는 상기의 점착층이 형성된 보호필름대신에 유리전이온도가 낮고, 유연하며 평활성이 좋은 선형저밀도폴리에틸렌 필름으로 보호될 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 양태로는 적층구조를 형성하는 기재층을 사용하는 경우, 점착층과 접촉되는 기재층의 한층을 대전방지제로서 유기계 대전방지, 나노싸이즈의 무기계 대전방지제 또는 고분자계 대전방지제로 컴파운팅한 저밀도폴리에틸렌층을 사용하는 것도 본 발명의 또 다른 양태이다.

본 발명에 따른 보호필름은 보관시 롤에 말려져서 보관되는데, 본 발명의 점착층과 점착층의 반대측면에 있는 기재층의 점착층과 접하는 층은 본 발명 성분을 사용할 경우 프리즘을 보호하기 위해 보호필름을 롤로부터 언와인딩하여 인출하는 때에 점착층의 성분이 기재층의 접하는 층과 탈 리가 스무스하게 되고 또한 어떠한 잔사를 남기재 않고 잘 떨어지는 효과를 가지므로 좋다.

이하는 본 발명의 각층에 대하여 더욱 구체적으로 살펴본다.

본 발명의 점착층은 유연하면서도 표면평활도가 뛰어나고 그 자체로서도 어느 정도의 점착능력을 가지는 선형저밀도폴리에티렌과 저밀도폴리에틸렌의 폴리에틸렌수지와 EVA의 혼합수지를 사용하여 제조한다. 선형저밀도폴리에틸렌과 저밀도폴리에틸렌 수지는 표면평활도를 증가시키며 또한 실온이상의 온도에서 장기적으로 방치하여도 즉, 고온에서 장기 보관하여 점착력의 변화를 최소화 할 수 있는 효과를 부여하고, EVA는 점착층의 점착성을 증가시킬 뿐만 아니라 롤 보관 시 접촉되는 기재층인 선형저밀도폴리에틸렌, 저밀도폴리에틸렌 또는 그들의 혼합물과의 접착잔사의 잔류없이 깨끗하게 인출할 수 있는 효과를 부여한다. 선형저밀도폴리에틸렌 대 저밀도폴리에틸렌의 조성비는 중량비로 2:1~4:1의 중량비를 사용하는 경우가 유연성과 표면평활도 면에서 가장 좋으며, 상기 폴리에틸렌수지성분은 전체 접착제 성분중에서 60~80중량%이고, EVA는 15~40중량%의 범위로 사용하는 것이 접착성과 탈리성 및 작업성과 유연성에서 가장 좋다.

본 발명에 사용하는 선형저밀도폴리에틸렌과 저밀도폴리에틸렌은 상업적으로 판매되는 필름용 제품이라면 크게 제한되지 않지만, 통상적으로 190℃에서 2.16Kg의 하중에서 MI(melt index)가 1.8~12g/10min.이라면 제한되지 않는다. 예를 들면 선형저밀도폴리에틸렌으로는 삼성토탈사의 4141C, 6040C그레이드가 있을 수 있고, 저밀도폴리에틸렌의 경우는 아사히 케이칼사의 510L, 532L등의 그레이드가 있다. 본 발명에 사용하는 EVA는 비닐아세테이트의 함량이 3~25중량%의 공중합체로서, 상기의 함량보다 적은 경우에는 점착성이나 자기 평활성이 열세이고, 상기 중량%를 초과하는 경우에는 지나치게 점착력이 증대되어 프리즘보호필름을 벗겨낼때 잔사가 남는 단점이 있다. 상기 EVA의 예로는 삼성토탈의 E056L(VA 5%), E155L(15%), E167L(16%)등의 제품이 있다.

본 발명의 점착층에 사용하는 또 다른 성분인 이오노머 또는 고분자계대전방지제에서 선택되는 1종 이상의 성분을 0.5~5중량%사용하는데, 이는 점착층의 점착력을 조절하고 대전방지효과를 부여하여 작업 시 프리즘필름과 더욱 밀착되게 고르게 점착되어 안정하여 표면을 보호하는 기능을 제공한다. 본 발명에 사용하는 이오노머 및 고분자계 대전방지제는 그 사용에 제한을 받는 것은 아니고 이 기술 분야에 많이 알려져 있으므로 더 이상의 설명을 생략한다. 이오노머로서는 상업화되거 나 또는 그와 유사한 것이라면 어떤 것이든 사용가능한데 예를 들면 듀폰의 설린(Surlyn)수지를 예로 들 수 있다. 대전방지제는 4급암모늄염계 고분자계 대전방지제를 사용할 수 있는데 이는 이 분야에서 많이 공지되어 있는 것을 사용하면 되므로 더 이상의 상세한 설명을 생략하지만 예로는 ES7200(More Chem 사)등이 있다.

본 발명의 기재층은 저밀도폴리에틸렌, 선형저밀도폴리에틸렌와 저밀도폴리에틸렌의 블랜드물을 사용하며, 또한 저밀도폴리에틸렌을 최외층으로 하는 이들의 적층체로 사용한다. 선형저밀도폴리에틸렌은 극히 유연하여 소성변형이 용이하며 표면 평활도가 뛰어나고 피착제와의 접촉면적이 크게 되어도 물리적 흡착력 만으로도 점착능력을 발휘할 수가 있어 최외층으로는 적합하지 않으나, 이를 저밀도폴리에틸렌과 블랜드하여 사용하는 경우에는 충분히 점착성을 배제하면서 강도를 유지할 수 있는 기재층으로 사용가능하다.

또한 본 발명은 기재층으로 적층하여 사용하는 경우 적층체의 중간층 중에 하나에 나노사이즈의 알미늄, 동, 카본 액티브와 같은 나노금속분말이나 4급 아민계와 같은 대전방지성 고분자를 중간층 조성물 전체에 대하여 0.5~5%를 첨가함으로서 표면저항을 대폭 작게하여 피착체에 코팅하거나 제거시 정전기에 의한 필름의 주름방지 내지는 피착제의 손상을 방지토록 하고 또한 대전방지효과가 지속적으로 이루어지도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 보호필름은 그 두께에서 크게 제한을 두지 않지만, 유연성과 작업성을 위해서는 20~100㎛, 좋게는 30~70㎛의 두께를 가지는 것이 좋고, 또한 본 발명의 점착제 조성물에서는 점착층은 5~20㎛, 좋게는 8~12㎛의 두께를 가지도록 하는 것이 보호필름의 점착층의 잔사가 프리즘의 표면에 남지 않아 좋다. 또한 본 발명에서 점착층과 기재층의 두께는 1:3~1:6의 비로 제조하는 것이 본 발명의 보호필름의 물성을 저해하지 않아 좋다.

이하는 본 발명의 보호필름을 도면을 사용하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 보호필름으로 보호된 프리즘필름을 도시한 것이다. 도 1(a)에서는 프리즘(1)의 평평한 하판은 본 발명의 점착층(2)을 가지는 기재층(3)으로 이루어지는 보호필름(10)으로 코팅되고 요철을 가지는 프리즘(1)의 상부면은 일반 저밀도폴리에틸렌필름으로된 보호필름(20)으로 코팅된 상태를 나타내고, 도 1(b)는 프리즘의 상부면과 하부면이 모두 본 발명의 점착층(2)과 기재층(3)으로 이루어진 보호필름(10)으로 적층되어 보호된 형태를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 보호필름(10)의 예를 나타낸 것이다. 도 2(a)는 점착층(2)과 하나의 층으로된 기재층(3)으로 된 보호필름을 도시한 것이고, 도 2(b)는 점착층(2)과 선형저밀도폴리에틸렌과 암모늄염고분자대전방지물질의 혼합물로 이루어진 중간층(3-1)과 하부의 저밀도폴리에틸렌층(3-2)으로 이루어지는 기재층(3)으로 이루어진 보호필름(10)이 코팅된 상태를 예로든 것이다.

도 3은 본 발명의 프리즘필름을 보호필름을 제조하는 장치를 예로 나타낸 것이다. 즉 코팅하는 장치를 도식적으로 표시한 것이다. 도 3에서 보는 바와 같이 점착층을 형성하는 고분자물질을 용융하여 압출하는 점착층압출기(100)에서 점착성 폴리머를 녹이고, 기재층을 용융한 기재층압출기(200 및/또는 210)에서 기재층 폴리머를 용융하고, 상기 압출기들에서 압출되는 필름은 다이스(300)에서 필름을 복 합시켜 보호필름(10)을 형성한 후, 냉각롤(400) 및 가이드롤(500)을 거쳐서 와인더(600)에 권취되어 제품을 제조하게 된다.

상기와 같이 제조된 복합필름은 와인더(600)로부터 언와인딩시켜 프리즘필름롤로부터 인취되는 프리즘과 적층되어 표면이 보호된 프리즘필름을 제조하게 된다.

이하 본 발명은 실시예를 통하여 상세하게 설명하고자 하며 실시예만으로 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다.

(실시예 1)

선형저밀도 폴리에틸렌으로 삼성토탈사의 4141C 25중량%와 저밀도폴리에틸렌으로 삼성토탈의 510L을 72중량% 및 EVA로서 삼성토탈사의 E056L 2중량% 및 이오노머로서 설린(surlyn) 1중량%를 점착층압출기에 혼합하여 용융혼련하고, 기재층으로 삼성토탈사의 510L을 기재층압출기에 투입하여 압출하고, 기재층압출기와 점착층 압출기의 압출을 다이스에서 적층필름상으로 압출하여 점착층이 11㎛이고, 기재층이 39㎛인 보호필름을 제조하였으며 그 결과를 표 1에 기재하였다.

(실시예 2)

실시예 1에서 기재층으로서 제1기재층압출기에는 선형저밀도 폴리에틸렌 Elite5400(DOW사) 98.5%중량비와 4급 아민인 ES7200(More Chem 사) 1.5중량%를 투입하여 용융혼련하고, 제2기재층압출기에서는 실시예 1과 동일한 저밀도폴리에틸렌을 사용하여 용융혼련압출하여 다이스에서 점착층, 중간층 및 외층으로 이루어진 3층 적층형태의 보호필름을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였 다. 제조된 필름은 14㎛의 점착층, 20㎛의 중간층 및 19㎛의 외층으로 이루어진 보호필름을 제조하였으며 그 결과를 표 1에 기재하였다.

상기 실시예에 의하여 제조된 기능성 필름과 공지된 방법에 의해 제조된 비교예의 기능성 필름시료를 다음과 같은 조건과 방법에 의하여 필름의 물성을 측정하였다.

(측정조건)

ㅇ 접착력: 실시예 및 비교예에 의해 제조된 기능성 필름(크기: 100㎜×400㎜)을 피착제인 프리즘필름(크기 : 350㎜×450㎜, KOLON LC 210) 30℃ 및 50℃의 온도조건에서 1.5atm의 압력으로 라미네이팅한 시료를 제작하여 23℃-60%RH의 항온항습조건에서 2시간 방치한 후 만능시험기를 이용 300㎜/분의 속도로 보호필름과 피착체의 박리력을 측정하고 또한 표면을 관찰하여 잔사의 여부를 관찰하였다.

ㅇ경시변화: 실시예에 의해 제조된 기능성 필름(크기: 100㎜×400㎜)을 피착제인 프리즘필름(크기 : 350㎜×450㎜, KOLON LC 210)에 30℃의 온도조건에서 1.5atm의 압력으로 라미네이팅한 시료를 제작하여 40℃-60%RH의 항온항습조건에서 24시간 방치한 다음 다시 23℃-60%RH의 항온항습조건에서 2시간 방치한 후 만능시험기를 이용 300㎜/분의 속도로 보호필름의 박리력을 측정

ㅇ표면조도: 실시예에 의해 제조된 보호필름(100㎜×200㎜)의 시료를 표면조도기를 이용하여 필름의 점착면의 roughness를 측정

ㅇ표면저항: 실시예에 의해 제조된 보호 필름(100㎜×100㎜)의 시료를 표면저항기를 이용하여 필름의 표면저항을 측정

(표 1)

따라서 본 발명의 실시예에 의한 제품은 보호필름으로서 갖추어야 하는 접착력, 경시변화, 표면조도 및 표면저항이 우수하여 프리즘의 보호필름으로 충분히 사용할 수 있음을 알 수 있다.

본 발명에 따른 프리즘 보호필름은 유연성이 높고, 표면저항이 낮으며, 경시변화가 없고 또한 프리즘에 잔사가 남지 않는 우수한 특성을 가지는 표면보호필름을 제공하는 것을 알 수 있다.

Claims

TFT-LCD에 적용되는 플라스틱 프리즘의 표면을 보호하기 위한 프리즘 보호필름에 있어서,

저밀도폴리에틸렌, 저밀도폴리에틸렌과 선형저밀도폴리에틸렌의 블랜드물로 이루어지는 기재층;

상기 기재층의 일면에 적층되며 저밀도폴리에틸렌과 선형저밀도폴리에틸렌이 4:1~2:1의 중량비로 혼합된 블랜드물 60~80중량%와 에틸렌-비닐아세테이트공중합체(EVA) 15~40중량% 및 이오노머 또는 고분자계대전방지제에서 선택되는 1종 이상의 성분을 0.5~5중량% 함유하는 점착층;

을 가지는 것을 특징으로 하는 프리즘보호필름.
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제 1항에 있어서,

상기 기재층은 저밀도폴리에틸렌으로 이루어지는 외층과; 선형저밀도폴리에틸렌에 나노사이즈의 금속입자 또는 고분자계 대전방지제를 혼합한 중간층;으로 이루어진 것을 특징으로 하는 프리즘 보호필름.
제 1 항에 있어서,

압출 제조된 보호필름의 두께는 20 ~ 100㎛이고, 점착층과 기재층의 두께는 1:3~1:6인 것을 특징으로 하는 프리즘 보호필름.