無光フィルムおよびその製造方法

本発明は、外部の光を乱反射する無光機能だけでなく、指紋が付かない耐指紋機能を有する無光フィルムおよびその製造方法に関する。

一般に、無光フィルムは外部の光を乱反射することによって有光フィルムにおける目の疲れおよび包装された中身公開を防止し、製品の優雅さを持たせることができる。 したがって、最近は食品包装、本の表紙、ショッピングバッグ、またはラベル用紙などに使用されており、使用用途が順次増加している。

特に、無光フィルムは携帯用電子機器の内部に装着されるＮＦＣアンテナの表面に付着してＮＦＣアンテナの保護フィルムとして用いることもできる。

既存の無光フィルムは光反射および透明性が高く無光面の粗度が低くてフィルムの表面がきれいではなかった。 これに、使用者の欲求を充足するために光反射性と透明性を低くしフィルム外形の優雅さを高めるために無光面の粗度を改善した無光フィルムの開発が必要となった。

従来の無光フィルムは、韓国特許公報１０−０３７０２６５号（２００３年０１月１６日）に記載されているように、ホモポリプロピレン３０〜７０重量％、高密度ポリエチレン７０〜３０重量％からなる基材樹脂組成物１００重量部に対して、ペルオキシド０．００１〜０．１重量部を直接またはマスターバッチ形態で混合し、酸化防止剤０．００１〜０．５重量部と滑剤０．００１〜０．２重量部を添加して製造した複合樹脂組成物で構成され、無光積層フィルム用複合樹脂組成物を溶融圧出してポリプロピレンフィルム面に一定の厚さで積層して製造された。

しかし、従来の無光フィルムは、複合樹脂組成物を溶融圧出してベースとなるポリプロピレンフィルムの表面に積層する構造であるため、無光フィルムの厚さを薄く作りにくく、無光フィルムの厚さを自由に調節しにくく、製造費用が増加するという問題が発生する。

本発明の目的は、高分子物質を電気紡糸方法によって超極細繊維ストランドに作り、この繊維ストランドが蓄積されてナノウェブ形態で形成されるので、厚さを薄く作ることができる無光フィルムおよびその製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、外部の光を乱反射する無光機能だけでなく、指紋が付かない耐指紋機能を有する無光フィルムおよびその製造方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、フィルム層の表面にインク層を塗布することによって、無光フィルムの色を多様化することができ、無光フィルムの表面強度を強化して耐スクラッチ性を持つようにする無光フィルムおよびその製造方法を提供することにある。

本発明が解決しようとする課題は上記で言及した技術的課題に限定されず、言及しないまた他の技術的課題は以下の記載から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明らかに理解されるであろう。

前記目的を達成するために、本発明の無光フィルムは、高分子物質を電気紡糸してナノウェブ形態で形成するフィルム層と、前記フィルム層の一面に塗布されるインク層と、前記フィルム層の他面に電気紡糸によって積層される粘着層とを含むことを特徴とする。

本発明の無光フィルムの製造方法は、高分子物質を電気紡糸してナノウェブ形態のフィルム層を形成する段階と、前記フィルム層の他面に粘着物質を電気紡糸してナノウェブ形態の粘着層を形成する段階と、前記フィルム層の一面にインク層を塗布する段階とを含むことを特徴とする。

前記のように、本発明の無光フィルムは、高分子物質を電気紡糸して超極細繊維ストランドに作り、この繊維ストランドが蓄積されてナノウェブ形態で形成されるので、フィルムの厚さを自由に作ることができ、特に厚さを薄く作ることができるという長所がある。

また、本発明の無光フィルムは、フィルムの表面に不規則な凹凸を形成して外部の光を乱反射する無光機能だけでなく、指紋が付かない耐指紋機能を有することができるという長所がある。

また、本発明の無光フィルムは、フィルム層の表面にインク層を塗布することによって、無光フィルムの色を多様化することができ、無光フィルムの表面強度を強化して耐スクラッチ性を持つことができる。

本発明の第１実施例による無光フィルムの断面図である。

本発明の第１実施例による無光フィルムの拡大図である。

本発明の第２実施例による無光フィルムの断面図である。

本発明の第３実施例による無光フィルムの断面図である。

本発明の無光フィルムを製造する電気紡糸装置の構成図である。

以下、添付図面を参照して本発明による実施例を詳しく説明する。 この説明過程で、図面に示した構成要素の大きさや形状などは、説明の明瞭性と便宜のために誇張されて示されることがある。 また、本発明の構成および作用を考慮して、特に定義されている用語は使用者や運用者の意図または慣例によって異なる。 したがって、このような用語に対する定義は、本明細書全体の内容に基づいて下されるべきである。

図１は本発明の第１実施例による無光フィルムの断面図であり、図２は本発明の第１実施例による無光フィルムの拡大図である。

第１実施例による無光フィルムは高分子物質を電気紡糸して超極細繊維ストランドに作り、この繊維ストランドが蓄積されてナノウェブ（ｎａｎｏ ｗｅｂ）形態で形成されるフィルム層１０と、フィルム層１０の一面に塗布されるインク層２０と、フィルム層１０の他面に積層される粘着層３０とを含む。

フィルム層１０は高分子物質を紡糸方法によって超極細繊維ストランド１８を作り、この超極細繊維ストランド１８が蓄積されて多数の気孔１２を有するナノウェブ形態で製造されるので、表面が不規則な形態に形成される。

フィルム層１０は紡糸方法によって不織布形態で製造されるので、表面が不規則な凹凸１６形状に形成され、この不規則な凹凸１６が光を乱反射して無光効果を付与すると共に耐指紋効果を発揮することになる。

繊維ストランド１８の直径は０．１〜３．０ｕｍの範囲とすることが好ましい。

ここで、本発明に適用される紡糸方法としては、一般電気紡糸（ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇ）、空気電気紡糸（ＡＥＳ：Ａｉｒ−Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇ）、電気噴射（ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ）、電気噴射紡糸（ｅｌｅｃｔｒｏｂｒｏｗｎ ｓｐｉｎｎｉｎｇ）、遠心電気紡糸（ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇ）、フラッシュ電気紡糸（ｆｌａｓｈ−ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇ）のうちいずれか一つを使用することができる。

つまり、本発明のフィルム層１０および粘着層３０は超極細繊維ストランドが蓄積された形態に作ることができる紡糸方法のうち、いずれもの紡糸方法が適用可能である。

フィルム層１０を形成するために使用される高分子物質としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリ（ビニリデンフルオライド−ｃｏ−ヘキサフルオロプロピレン）、パーフルオロポリマー、ポリ塩化ビニルまたはポリ塩化ビニリデンおよびこれらの共重合体およびポリエチレングリコールジアルキルエーテルおよびポリエチレングリコールジアルキルエステルを含むポリエチレングリコール誘導体、ポリ（オキシメチレン−オリゴ−オキシエチレン）、ポリエチレンオキサイドおよびポリプロピレンオキシドを含むポリオキシド、ポリビニルアセテート、ポリ（ビニルピロリドン−ビニルアセテート）、ポリスチレンおよびポリスチレンアクリロニトリル共重合体、ポリアクリロニトリルメチルメタクリレート共重合体を含むポリアクリロニトリル共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルメタクリレート共重合体およびこれらの混合物が挙げられる。

フィルム層１０は紡糸方法で製造されるので、高分子物質の紡糸量により厚さが決定される。 したがって、フィルム層１０を所望の厚さに作りやすいという長所がある。 つまり、高分子物質の紡糸量を少なくすればフィルム層１０の厚さを薄く作ることができ、紡糸量が少ないので、その分、製造費用を減らすことができる。

このように、フィルム層１０は電気紡糸方法によって製造されるので、高分子物質の紡糸量によって厚さを自由に調節することができ、既存の無光フィルムに比べてさらに薄いフィルムの製造が可能である。

インク層２０はインク、バインダーおよび溶媒を一定比率で混合してフィルム層１０の表面に塗布される。 このとき、インク層２０の塗布方法としては、グラビア印刷、コーティング、噴射などを使用することができる。

インクは黒色インクやカラーインクが用いられて無光フィルムの色を多様化する役割を果たす。 そして、インク層２０にはフィルム層１０の強度を強化できるバインダーが含まれてフィルム層１０の表面強度を強化することによって耐スクラッチ性を有することになる。

ここで、インク層２０を薄く形成すれば無光機能を遂行するが、インク層２０を厚く形成すれば有光機能を遂行する有光フィルムにも製造可能である。

つまり、インク層２０を厚く形成すれば有光でありながら耐指紋を有する有光耐指紋フィルムが製造される。

図２に示されているように、フィルム層１０は電気紡糸方法によって製造されて超極細繊維ストランド１８が蓄積されたナノウェブ形態であるため、繊維ストランド１８の間に気孔１２が形成され、インク層２０が繊維ストランドの外面に囲まれるようになって繊維ストランドの強度を強化することになる。

また、インク層２０は繊維ストランド１８が互いに接する地点Ｐに塗布されるので、繊維ストランド間を固定させる役割を果たしてフィルム層１０の強度を強化させることになる。 したがって、フィルム層１０自体の強度を強化すると共に無光フィルムの表面強度を増加させて耐スクラッチ性を持つことになる。

このように、インク層２０はナノウェブ形態のフィルム層１０表面に塗布されるので、無光機能と耐指紋機能を同時に行うことができる。

粘着層３０はフィルム層１０を作る方法と同様の電気紡糸方法によって製造される。 つまり、粘着層３０は接着剤と溶媒を混合して電気紡糸に適した粘度の粘着物質を作り、この粘着物質を電気紡糸方法でフィルム層１０の他面に紡糸して形成される。

このとき、粘着層３０は粘着物質の紡糸量により厚さを決定する。 したがって、粘着層３０の厚さを自由に形成することができる。

そして、粘着層３０は超極細繊維ストランド形態に紡糸されてフィルム層１０表面に粘着するが、粘着物質がフィルム層１０の気孔１２に流入してフィルム層１０と粘着層３０との間の粘着強度を増加させる。 したがって、無光フィルムを製品から分離する時、製品の表面に粘着層が残って汚れる問題を解消することができる。

また、粘着層３０がフィルム層１０の気孔１２に流入するに従って、粘着剤の量を増加させることができて、同じ厚さの粘着層３０に形成する時に粘着力を増加させることができる。

粘着層３０の表面には粘着層３０を保護するための離型フィルム４０が付着する。

第１実施例においてはフィルム層１０の一面にインク層２０を形成して一面だけ無光無指紋機能を有する構造について説明したが、これに加えて、両面が無光無指紋機能を有する構造にも適用可能である。

つまり、フィルム層１０表面にインク層２０が形成された構造を一対にした後、相互合紙すれば両面にインク層が備えられて両面無光無指紋フィルムが製造される。

図３は本発明の第２実施例による無光フィルムの断面図である。

第２実施例による無光フィルムはフィルム層１０の強度が強く求められる部位に用いるためのものであって、紡糸方法によって超極細繊維が蓄積された一定の厚さのナノウェブ（ｎａｎｏ ｗｅｂ）形態を有するフィルム層１０と、フィルム層１０表面に積層される第１粘着層３２と、前記第１粘着層３２の表面に積層される第２粘着層３４と、フィルム層１０の表面に塗布されるインク層２０とを含む。

第１粘着層３２は粘度が高い粘着層であり、第２粘着層３４は第１粘着層３２に比べて相対的に粘度が低い粘着層である。

フィルム層１０表面に粘度が高い粘着層を積層すればフィルム層１０に形成される気孔１２に吸収される粘着物質の量が相対的に少なくなるため、フィルム層１０の形態を維持しやすく、よって、フィルム層１０の強度を強くすることができる。

したがって、フィルム層１０表面に粘度が高い第１粘着層３２を積層してフィルム層１０の強度を強化する。

そして、粘着層の粘度が高ければ粘着力が低下するが、粘着力の低下を防止するために粘度が高い第１粘着層３２の表面に粘度が低い第２粘着層３４を積層して粘着力を強化する。

このような第２実施例による無光フィルムは、フィルム層１０の表面には粘度が高い第１粘着層３２を積層してフィルム層１０の強度を強化させ、第１粘着層３２の表面には粘度が低い第２粘着層３４を積層して粘着力を強化させる。

図４は本発明の第３実施例による無光フィルムの断面図である。

第３実施例による無光フィルムは、紡糸方法によって超極細繊維が蓄積された一定の厚さのナノウェブ（ｎａｎｏ ｗｅｂ）形態を有するフィルム層１０と、フィルム層１０の一面に積層される無気孔フィルム層４２と、無気孔フィルム層４２の表面に積層される粘着層４４とを含む。

無気孔フィルム層４２はＰＵ（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）やＴＰＵ（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）が含まれている高分子物質を電気紡糸方法によって超極細繊維ストランドを蓄積すればＰＵ（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）やＴＰＵ（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）が溶媒に溶けながら別途の熱処理なしに気孔のない無気孔形態に形成される。

つまり、無気孔フィルム層４２はＰＵやＴＰＵなど溶媒に溶けるゴム成分が含まれている粘着物質を使用して電気紡糸すれば、溶媒に溶けながら気孔のない無気孔タイプのフィルムに製造される。

フィルム層１０表面に無気孔フィルム層４２を積層すれば、基材１０に形成された気孔１２に粘着物質が吸収されないので、基材１０の強度を強化することができる。

粘着層４４は粘着力を高めることができるように粘度の低い粘着層に形成する。

このように、第３実施例による無光フィルムは、フィルム層１０と粘着層４４との間に無気孔フィルム層４２を積層してフィルム層１０の気孔１２に粘着層４４の粘着物質が吸収されることを防止して、フィルム層１０の強度を強化することができる。

図５は本発明の一実施例による無光フィルムを製造する電気紡糸装置の構成図である。

本発明の電気紡糸装置は、接着物質と溶媒を混合して貯蔵する第１高分子物質と溶媒を混合して貯蔵する第１ミキシングタンク（Ｍｉｘｉｎｇ Ｔａｎｋ）５０と、高分子物質と溶媒を混合して貯蔵する第２ミキシングタンク５２と、高電圧発生器が連結され第１ミキシングタンク５０と連結されて超極細繊維ストランド１４を噴射して粘着層３０を形成する第１紡糸ノズル５４と、高電圧発生器と連結され第２ミキシングタンク５２と連結されて超極細繊維ストランド１８を噴射してフィルム層１０を形成する第２紡糸ノズル５６と、第１紡糸ノズル５４および第２紡糸ノズル５６から紡糸される超極細繊維ストランド１４、１８が蓄積されるコレクタ５８とを含む。

第１ミキシングタンク５０には粘着剤と溶媒を均等に混合すると共に粘着物質が一定の粘度を維持するようにする第１撹拌機６２が備えられおり、第２ミキシングタンク５２には高分子物質と溶媒を均等に混合すると共に高分子物質が一定の粘度を維持するようにする第２撹拌機６４が備えられている。

コレクタ５８は第１紡糸ノズル５４と第２紡糸ノズル５６から紡糸される超極細繊維ストランドが捕集されるものであって、コンベヤーに形成されて第１紡糸ノズル５４によって形成された粘着層３０を第２紡糸ノズル５６に移動して粘着層３０の表面にフィルム層１０を積層する。

コレクタ５８と紡糸ノズル５４、５６の間に９０〜１２０Ｋｖの高電圧静電気力を印加することによって超極細繊維ストランド１４、１８が紡糸される。

ここで、第１紡糸ノズル５４、第２紡糸ノズル５６は複数に配列されており、一つのチャンバー内部に順次に配置することができ、それぞれ異なるチャンバーに配置することもできる。

第１紡糸ノズル５４と第２紡糸ノズル５６にはそれぞれエアー噴射装置６０が備えられて紡糸ノズル５４、５６から紡糸される繊維ストランド１４、１８にエアーを噴射して繊維ストランド１４、１８が飛ばされずにコレクタ５８に円滑に捕集されるようにする。

コレクタ５８の前方には離型フィルム４０が巻かれた離型フィルムロール７０が配置されてコレクタ５８に離型フィルム４０が供給される。

コレクタ５８の一側にはフィルム層１０と粘着層３０を加圧して一定の厚さに作る加圧ローラ７２が備えられ、加圧ローラ７２を通過しながら加圧されたフィルム層１０および粘着層３０が巻かれるフィルムロール７４が備えられる。

このように構成される電気紡糸装置を利用して無光フィルムを製造する工程を以下に説明する。

離型フィルムロール７０からコレクタ５８に離型フィルム４０を供給する。

そして、コレクタ５８と第１紡糸ノズル５４の間に高電圧静電気力を印加することによって第１紡糸ノズル５４からコレクタ５８の上面に粘着物質を超極細繊維ストランド１４に作って紡糸する。 そうすれば、離型フィルム４０の表面に超極細繊維ストランドが捕集されて粘着層３０が形成される。

このとき、第１紡糸ノズル５４に設けられたエアー噴射装置６０から繊維ストランド１４を紡糸する時、繊維ストランド１４にエアーを噴射して繊維ストランド１４が飛ばされずにコレクタの表面に捕集および集積されるようにする。

そして、粘着層３０の製造が完了すると、コレクタ５８が駆動されて粘着層３０は第２紡糸ノズル５６の下部に移動し、コレクタ５８と第２紡糸ノズル５６の間に高電圧静電気力を印加することによって第２紡糸ノズル５６から粘着層３０の表面に高分子物質を超極細繊維ストランド１８に作って紡糸する。 そうすれば、粘着層３０の表面に超極細繊維ストランドが捕集されてナノウェブ形態のフィルム層３０が形成される。

このとき、同様に第２紡糸ノズル５６に設けられたエアー噴射装置６０から繊維ストランド１８にエアーを噴射して繊維ストランド１８が飛ばされずに粘着層１０の表面に捕集および集積されるようにする。

このように、完成されたテープは加圧ローラ７２を通過しながら一定の厚さに加圧された後、フィルムロール７４に巻かれることになる。

そして、フィルム層１０の表面にインク層２０を塗布すると無光フィルムの製造が完了する。

ここで、インク層２０はインク、バインダーおよび溶媒を一定比率で混合して形成され、インク層２０の塗布方法としてはグラビア印刷、コーティング、噴射などが用いられる。

以上、本発明を特定の望ましい実施例を例にあげて説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内で当該発明の属する技術分野で通常の知識を有する者によって多様な変更と修正が可能であろう。

無光フィルムは食品包装、本の表紙、ショッピングバッグ、またはラベル用紙などに使用されており、携帯用電子機器の内部に装着されるＮＦＣアンテナの表面に付着してＮＦＣアンテナの保護フィルムとしても使用されるものであり、本発明の無光フィルムは厚さを薄く作りながら性能を向上させることができるので、多様な分野に適用可能である。