KR100275186B1 - 중합체 필름 - Google Patents
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Abstract
본원은 폴리에스테르 기판층 및, 아크릴 수지 및 프탈레이트 에스테르의 부착층을 갖는 중합체 필름에 관한다. 상기 부착층은 바람직하게는 부가적인 가교제를 함유한다. 상기 부착층은 기판 및, 잉크 및 래커, 비닐 클로라이드 중합체와 같은 다양한 후속 도포층에 대해 향상된 부착력을 갖는다.
Description
제 1 도는 기판 및 부착층을 갖는 중합체 필름의 도식화된 단면도이다.
제 2 도는 상기 기판의 끝 표면에 부가적인 부착층이 있는 피복 필름의 도식화된 단면도이다.
제 3 도는 상기 부착층 중 하나의 끝 표면에 부가적인 피복층이 있는, 제 2 도에 도시된 바와 같은 필름의 도식화된 단면도이다.
본원은 피복된 폴리에스테르 필름, 특히, 이를 사용해 만든 제품에 관한다.
폴리에스테르 필름은 예컨대 피복 또는 적층화를 통해 종종 다른 재료와 함께 성분재료에 비해 향상된 특성을 보여주는 적층품 또는 복합 재료를 형성한다. 많은 피복 또는 부착 조성물들이 폴리에스테르 필름에 잘 부착하지 않는다는 사실이 당업계에 공지되어 있다. 그뿐아니라, 잉크와 래커 역시 일반적으로 폴리에스테르 필름에 잘 부착하지 않는다. 따라서, 폴리에스테르 필름 표면에 적당한 피복 메디움(coation medium)으로 이루어진 부착층을 제공함으로서 상술한 바와같은 특성을 향상시키는 것이 바람직한 것으로 사료된다. 부착층 재료는 폴리에스테르 필름 그자체보다도 후속적으로 도포되는 피복층에 대해 보다큰 수리성(受理性)을 갖는 것 가운데 선택된다. 부착층과 폴리에스테르 필름 기판, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름과 같은 비교적 소수성인 기판사이에 적절한 부착을 제공하는 문제가 있을 수도 있다. 아크릴 피복 시스템은 당업계에서 폴리에스테르 필름상의 부착층으로서 일상적으로 사용되어왔다. 불행히도, 공지의 아크릴 부착층은 상술한 바와같은 부착 문제를 지닌다. 이에따라, 부가적으로 도포되는 피복층 영역에 대한 아크릴 부착층의 부착을 향상시킬 필요성이 또한 대두되게 되었다.
우리는 폴리에스테르 필름과 부착층사이에 향상된 부착을 보여주는 부착층과, 최소한 하나의 후속적으로 도포되는 부가층으로 피복된 폴리에스테르 필름을 발명하였다.
따라서, 본원은 아크릴 수지와 프탈레이트 에스테르로 구성된 부착층을 최소한 한쪽표면에 갖는 폴리에스테르 재료 기판층으로 구성된 중합체 필름을 제공한다.
본원은 또한 폴리에스테르 재료 구성 기판층을 만들고, 이 기판층의 최소한 한쪽 표면에 아크릴 수지와 프탈레이트 에스테르로 구성된 부착층을 도포하는 단계로 구성된 중합체 필름 제조방법을 제공한다.
본원 부착층 피복된 중합체 필름 제조용으로 적합한 기판은 자기지지의 불투명한, 또는 바람직스럽기로 투명한 필름 또는 시트를 만들 수 있는 임의의 어떤 폴리에스테르 재료로 구성된다.
"자기 지지 필름 또는 시트"란 지지 기포(supporting base) 없이도 독립하여 존재할 수 있는 필름 또는 시트를 말한다.
본원 부착층 피복된 필름 구성 기판은 임의의 어떤 합성적, 필름-형성, 폴리에스테르 재료를 사용해 만들수도 있다. 적합한 열가소성, 합성적 재료는 예컨대, 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 2,5 -, 2,6 -, 또는 2, 7-나프탈렌디카복실산, 숙신산, 세바신산, 아디핀산, 아젤레인산, 4,4'-디페닐디카복실산, 헥사하이드로-테레프탈산 또는 1,2-비스-p-카복시페놀시에탄 (임의로, 피발린산과 같은 모토카복실산과의)과 같은 하나 이상의 디카복실산들 또는 이들의 저알킬 (C6까지) 디에스테르들과 예컨대, 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸 글리콜 및 지방족 글리콜을 축합시켜 얻을 수 있는 합성적 선상 폴리에스테르를 포함한다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트 필름이 바람직하다. 70-125℃에서 서로 수직한 두방향으로 연속하여 연산시키고, 바람직하게는 150-250℃에서 열 고정시켜 만든(예컨대, 영국 특허 제 838,708호에 기재된 바와같은) 이축배향된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름이 바람직하다.
본원 피복된 필름 제조용 폴리에스테르 필름은 비배향 또는 일축배향이 될수도 있지만 기계적 특성과 물리적 특성의 만족할만한 컴비네이션이 이루어지도록 필름면상에 서로 수직인 두방향으로 연신시켜 이축배향되도록 하는 것이 바람직하다. 동시 이축배향은 열가소성 중합체 튜브를 압출한뒤, 곧이어 이를 퀀칭, 재가열하고, 횡배향 유기 내부가스압으로 팽창시킨뒤, 종배향 유기 속도로 취출(取出)하는 방법으로 행해질 수 있다. 연속 연신은 열가소성 기판 재료를 판상형 압출물로 압출한뒤 먼저 한쪽방향으로 연신하고, 다음엔 이것과 수직인 방향으로 연신시키는 폭출방법으로 행해질 수 있다. 일반적으로, 먼저 종방향 연신(즉, 필름 연신기계를 통한 진행방향) 행해지고난뒤, 횡방향 연신이 행해지는 것이 바람직하다. 연신된 폴리에스테르기판 필름의 유리전이 온도보다 높은 온도에서 크기제한하 열고정으로 크기를 안정화시키는 것이 바람직하다.
기판 두께는 6 내지 300㎛, 특히 10 내지 250㎛, 그가운데서도 특히 100 내지 175㎛인 것이 바람직하다.
"아크릴 수지"란 최소한 하나의 아크릴 및/또는 메타크릴 성분으로 구성된 수지를 말한다.
본원 필름 피복층의 아크릴 수지성분은 열경화성이고 그리고 아크릴산 에스테르 및/또는 메타크릴산 에스테르 및/또는 그들의 유도체에서 유도된 최소한 하나의 단량체로 구성되는 것이 바람직하다. 본원 바람직한 구체예의 아크릴 수지는 50몰% 이상의, 바람직스럽기로 98몰% 이하의, 좀더 바람직스럽기로 60 내지 97몰%의, 특히 70 내지 96몰%의, 무엇보다도 특히 80 내지 94몰%의 아크릴산 에스테르 및/또는 메타크릴산 에스테르 및/또는 이들의 유도체에서 유도된 최소한 한종류의 단량체로 구성된다. 본원용의 바람직한 아크릴 수지는 알킬 그룹이 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, 터부틸, 헥실, 2-에틸헥실, 헵틸, 및 n-옥틸과 같은 C10원자를 포함하는 아크릴산 및/또는 메타크릴산의 알킬 에스테르로 구성되는 것이 바람직하다. 예컨대 에틸 아크릴리에트 및 부틸 아클리레이트와 같은 알킬 아크릴레이트와 알킬 메타크릴레이트에서 유도되는 중합체가 바람직하다. 특히 에틸 아크릴레이트와 메틸 메타크릴레이트로 구성되는 중합체가 바람직하다. 아크릴레이트 단량체는 30 내지 65몰%의 비로, 그리고 메타크리레이트 단량체는 20 내지 60몰%의 비로 존재하는 것이 바람직하다.
아크릴산 및/또는 메타크릴산 에스테르 및/또는 이들의 유도체와 함께 임의의 부가적 단량체로서 바람직스럽게 공중합화될 수 있는, 부착층 구성 아크릴 수지제조용으로 적합한 다른 단량체는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 할로치환된 아크릴로니트릴, 할로치환된 메타클릴로니트릴, 아크릴아마이드, 메타크릴아마이드, N-메틸올 아크릴 아마이드, N-에탄올 아크릴아마이드, N-프로판올 아크릴아마이드, N-메타크릴아마이드, N-에탄올 메타크릴아마이드, N-메틸 아크릴아마이드, N-3차 부틸 아크릴아마이드, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 디메틸아미노 에틸 메타크릴레이트, 아이나코닌산 무수물 및 아이나코닌산 반(半) 에스테르를 포함한다.
아크릴 수지 부착층 중합체 구성 다른 임의 단량체들은 비닐 아세테이트, 비닐 클로르아세테이트 및 비닐 벤조에이트, 비닐 피리딘, 비닐 클로라이드, 비닐 리덴클로라이드와 같은 비닐 에스테르, 말레인산, 말레인산 무수물, 스티렌 및 클로로 스티렌, 하이드록시 스티렌 및 알킬기가 C1내지 C10을 포함하는 알킬화된 스티렌과 같은 스티렌 유도체들을 포함한다.
3개의 단량체에서 유도된 바람직한 아크릴 수지는 35 내지 60몰%의 에틸 아클리레이트/30 내지 55몰%의 메틸 메타크릴레이트/2 내지 20몰%의 메타크릴아마이드로, 특히 각각의 몰비가 대략 46/46/8%인 에틸 아크릴레이트/메틸 메타크릴레이트/아크릴아마이드 또는 메타크릴아마이드로 구성되는바, 후자는 열경화시 (예컨대, 중량% 약 25의 메틸화된 멜라민-포름알데하이드 수지 존재하의) 특히 유효한 결과를 창출케 된다.
4개의 단량체로 부터 유도된 바람직한 아크릴 수지는 (a) 35 내지 40몰%의 알킬 아크릴레이트, (b) 35 내지 40몰%의 알킬 메타클리레이트, (c) 10 내지 15몰%의 유리카복실기 함유 단량체, 및 (d) 15 내지 20%의 방향족 설폰산 및/또는 그의 염과 같은 공단량체들로 구성된 공중합체로 구성된다. 에틸 아크릴레이트는 특히 바람직한 단량체 (a)이고, 메틸 메타크릴레이트는 특히 바람직한 단량체 (b)이다. 유리 카복실기 (즉, 공중합체 형성 중합반응에 관여하는 카복실기 이외의 카복실기)를 함유하는 단량체는 공중합가능 불포화 카복실산으로 구성되고 그리고 아크릴산, 메타크릴산, 말레인산, 및/또는 아이타코닌산에서 선택되는 것이 (특히 아크릴산과 아이타코닌산인 것이) 바람직하다. 방향족 설폰산 단량체(d)는 예컨대, 암모늄, 치환된 암모늄, 또는 알카리금속(리튬, 소듐 또는 포타슘같은) 염과 같은 유리산 및/또는 그의 염으로서 존재할 수 있다. 설포네이트기는 부착 공중합체 수지 형성 중합반응에 참여치 않는다. 방향족 설폰산 단량체는 p-스티렌 설폰산 및/또는 그의 염이 바람직하다.
아크릴 수지의 중량 평균 분자량은 다양할 수 있느나, 10,000 내지 10,000,000인 것이 (좀더 바람직스럽기로는 50,000 내지 200,000인 것이)바람직하다.
아크릴 수지는 부착층 총중량의 최소한 30wt%를 좀더 바람직스럽기로는 40-90% 사이를, 특히 50-80% 사이를, 그가운데서도 특히 70-80% 사이를 구성하는 것이 바람직하다. 아크릴 수지는 일반적으로 수불용성이나 이같은 수불용성 아크릴 수지를 포함하는 피복조성물은 수성 분산액으로서 중합체 필름기판에 도포될 수 있다.
본원 부착 피복층에 첨합되는 프탈레이트 에스테르는 하기 구조식을 지닌다.
식중, R1과 R2는 같거나 또는 상이할 수 있고, 알킬기(임의 치환되는) 싸이클로헥실기, 벤질기 및/또는 페닐기임.
R1및/또는 R2가 알킬기인 경우, 이 알킬기는 바람직하기로 C20까지를, 좀더 바람직하기로 C10까지를, 특히 C3내지 C9까지를, 그가운데서도 특히 C6내지 C8까지를 함유한다. 알킬기는 직쇄 또는 바람직하리고 한개의 가지를 함유하는 분기쇄가 될 수도 있다. R1및/또는 R2는 하나이상의 에테르기 (예컨대, 에톡시에틸 또는 부톡시에틸기)로 연결된 하나이상의 알킬기로 구성될 수 있다. 본원 바람직한 구체예의 R1은 바람직하기로 C10까지를 함유하는 알킬기가 되고 R2는 벤질기 또는 페닐기, 바람직하기로 벤질기가 된다.
적합한 프탈레이트 에스테르들은 이메틸 프탈레이트, 디에틸 프탈레이트, 디부틸 프탈레이트, 디이소헥실 프탈레이트, 부틸 2-에틸헥실 프탈레이트, 디-2-에틸헥실 프탈레이트, 디이소옥틸 프탈레이트, 디카프릴 프탈레이트, 헵틸 노닐 프탈레이트, 디이소 노닐 프탈레이트, 부틸 이소데실 프탈레이트, n-옥틸 n-데실 프탈레이트, 디이소데실 프탈레이트, 헵틸 노닐 운데실 프탈레이트, 디운데실 프탈레이트, 디트리데실 프탈레이트, 디알릴 프탈레이트, 부틸 벤질 프탈레이트, 싸이클로헥실 벤질 프탈레이트, 7-(2,6,8-테트라메틸-4-옥사-3-옥소-노닐)벤질 프탈레이트, 메톡시에톡시 벤질 프탈레이트, 디메톡시에틸 프탈레이트, 디에톡시에톡시에틸 프탈레이트 및 디부톡시에틸 프탈레이트를 포함한다. 특별히 바람직한 프탈레이트 에스테르는 벤질 2-에틸헥실 프탈레이트이다.
프탈레이트와 아크릴 수지의 혼화성을 최적화하기 위해서는 프탈레이트가 3.0 내지 8.0의, 좀더 바람직하기로는 4.5 내지 7.5의, 특히 5.0 내지 6.5의 유전율을 지니는 것이 바람직하다.
프탈레이트의 분자량은 바람직하기로는 5000 이하, 좀더 바람직하기로는 1000 이하, 특히 200 내지 600, 그가운데서도 특히 300 내지 400인 것이 바람직하다.
프탈레이트 에스테르는 부착층내에 부착층 총중량의 0.05wt% 내지 20wt%로, 좀더 바람직하기로는 0.1wt% 내지 10wt%로, 특히 0.5wt% 내지 5wt%로, 그가운데서도 특히 0.8wt% 내지 2.0wt%로 존재하는 것이 바람직하다.
본원 부착층에는 단일 프탈레이트 에스테르뿐 아니라, 필요로되는 경우, 두개이상의 서로다른 프탈레이트 에스테르가 부가될 수도 있다.
부착층 피복조성물은 또한, 필요로되는 경우, 당해층을 가교결합시켜 주므로서 폴리에스테르 필름 기판에 대한 당해 층의 부착을 향상시켜주는 기능을 갖는 가교제를 함유할수도 있다. 가교제는 내부 가교결합능을 지녀, 용제가 투과치못하도록 해줄 수 있는 것이 바람직하다. 적합한 가교제는 헥사메톡시메틸 멜라민과 같은 아민유도체, 에폭시 수지, 알키드 수지, 및/또는 예컨대 멜라민, 디아진, 우레아, 환상 에틸렌 우레아, 환상 프로필렌 우레아, 티오우레아, 환상 에틸렌 티오우레아, 알킬 멜라민, 아릴 멜라민, 벤조 구아나민, 구아나민, 알킬 구아나민 및 아릴 구아나민과 같은 아민과 예컨대 포름알데하이드와 같은 알데하이드의 축합 생성물로 구성될 수 있다. 유용한 축합생성물은 멜라민과 포름알데하이드의 축합생성물이다. 축합생성물은 임의로 알콕실화될 수도 있다. 가교제는 부착층 총중량의 60wt%로, 바람직하기로는 50wt%로, 좀더 바람직하기로는 20wt% 내지 45wt%의 양으로 사용되는 것이 적당하다. 가교제의 가교결합 작용 촉진용 촉매사용역시 바람직하다. 멜라민 포름알데하이드 가교결합용의 바람직한 촉매는 파라톨루엔 설폰산, 염기와 반응시켜 안정화시킨 말레인산, 모폴리늄 파라톨루엔 설포네이트 및 암모늄 니트레이트를 포함한다. 부착층 피복 조성물은 배향 필름 생산시의 연신작업전에, 중에, 후에 도포될 수 있다. 부착층 피복조성물은 열가소성 중합체 필름 이축 연신작업의 두개 단계(종방향 연신 단계와 횡방향 연신 단계) 사이에서 필름 기판에 도포되는 것이 바람직하다. 그같은 연신과 피복의 연속진행 순서는 바람직하기로, 먼저 일련의 회전 롤러상에서 종방향 연신된후, 피복되고, 다음에 다시 폭출오븐내에서 횡방향 연신된뒤, 열고정되는 부착층 피복된 선상 폴리에스테르 필름(특히, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름)기판 제조에 적합하다.
부착층 피복된 폴리에스테르(특히, 폴리에틸렌 테레프탈레이트) 기판은 150℃ 내지 240℃, 바람직하기로 200℃ 내지 220℃에서 열처리, 수성 매질(또는 용제 도포 조성물의 경우 용제)을 건조시킴과 아울러, 당해 피복물의 응고와 연속적 균일층 형성을 돕도록하는 것이 바람직하다. 가교결합성 피복 조성물의 가교결합역시 상술한 온도에서 이루어진다.
부착층 피복조성물은 침적 피복, 비드 피복(bead coating), 반전롤러 피복 또는 슬롯 피복(slot coating)과 같은 흑종의 적합한 기술을 사용해 폴리에스테르 필름 기판에 도포하는 것이 바람직하다.
기판 대 부착층의 두께비는 부착층의 두께가 기판 두께의 0.001% 이상 내지 10% 이하, 바람직스럽기로는 0.002% 내지 5%, 좀더 바람직스럽기로는 0.004% 내지 0.5%가 되는 것이 적당하긴해도, 다양할 수 있다.
부착층은 폴리에스테르 기판에 도포중량(coat weight) 0.05 내지 10mgdm-2, 특히 0.1 내지 2.0 10mgdm-2로 도포되는 것이 바람직하다. 양쪽 표면 모두가 피복되는 필름의 경우, 각 부착층은 상술한 바와같은 바람직한 범위내의 도포중량을 지니는 것이 바람직하다.
부착층을 폴리에스테르 기판에 데포지션시키기에 앞서, 당해 폴리에스테르 기판의 노출 표면을, 필요한 경우, 화학적 또는 물리적 표면 개질 처리함으로서, 당해 기판표면과 후속적으로 도포되는 부착층사이의 결합이 향상되도록 할 수도 있다. 간편성과 효과적인 측면에서, 기판의 노출표면을 코로나 방전을 수반하는 고전압 전기응력 처리하는 것이 바람직한 것으로 사료된다. 그와는 달리, 당해 폴리에스테르 기판을 당업계에서 공지된 제제로 전처리하여 상기 폴리에스테르 기판상에서 용해 또는 팽창작용을 하도록 할 수 있으며, 상기 제제의 예로는 p-클로로-m-크레졸, 2,4-디클로로페놀, 2,4,5- 또는 2,4,6-트리클로로페놀 또는 4-클로로레조르시놀의 아세톤 또는 메틸을 용액과 같은 보통의 유기용제에 용해된 할로겐화 페놀이 있다.
본원에 따른 1개 이상의 중합체 필름층, 즉, 기판, 부착 또는 부가적인 피복층(들)은 중합체 필름 제조에서 통상적으로 사용되는 임의의 첨가제를 별지장없이 함유할 수 있다. 그러므로, 염료, 안료, 공극 형성제, 활제, 산화방지제, 점착방지제, 계면활성제, 슬립제, 광택 개선제, 프로디그레이던트, 자외선 안정제, 점도 조정제 및 분산안정제가 기판 및/또는 피복층(들)에 적당하게 첨합될 수 있다. 특히 폴리에스테르 기판은 작은 입경의 실리카와 같은 입상 충진제를 포함할 수 있다. 기판층에 충진제가 사용된다면 기판의 중량에 대해 0.5%를 넘지않게, 바람직하게는 0.2% 이하로 존재해야 한다. 본원의 한 구체예에서, 충진제는 부착층에 바람직하게는 0.01% 내지 2%, 더욱 바람직하게는 0.03% 내지 1% 농도로 존재한다. 실리카는 적합한 충진제이며, 바람직한 평균입경은 0.005㎛ 내지 2.0㎛, 더욱 바람직하게는 0.3㎛ 내지 0.7㎛이다.
본원의 부착층 피복 중합체 필름은 부착층 피복 기판 필름에 부가적인 재료를 피복 또는 적층시켜서 다양한 유형의 복합 구조물을 만드는데 사용될 수 있다. 예를들면, 부착층 피복 중합체 필름은 구리, 알루미늄 및 니켈과 같은 금속 호일에 적층될때 접착성이 좋으므로, 회로판 제조에 사용될 수 있다. 감압 백 적층, 프레스 적층, 롤 적층 또는 기타 표준 적층 기술을 사용하여 전술한 적층물을 제조할 수 있다.
통상적인 증착기술을 사용하여 상기 또는 각 부착층에 금속층을 데포지션시킬 수 있다. 예를들면, 미분 금속입자의 적합한 액상 비하이클 현탁액으로부터의 데포지션, 또는 바람직하게 진공이 강하게 걸린 챔버내에서 금속이 부착 수지 표면에 증착되는 진공 데포지션 방법에 있다. 적합한 금속에는 팔라듐, 니켈, 구리(및 청동과 같은 이들의 합금), 은, 금, 코발트 및 아연이 포함되지만, 경제성 및 수지층과의 결합 용이성 때문에 알루미늄이 선호된다.
증착은 부착층의 노출표면 전체 또는 선택된 부분에 원하는 대로 행해질 수 있다.
증착 필름의 두께는 특정 필름이 사용될 궁극적 용도에 따라 주로 정해진다.
래커층을 부착층에 도포시켜 제도용 필름으로 적합한 필름을 제조할 수 있다.
래커층은 1개 이상의 폴리비닐 알콜 및/또는 폴리비닐 아세탈 수지로 구성되는 것이 바람직하다. 폴리비닐 아세탈 수지는 폴리비닐 알콜을 알데하이드와 반응시킴으로써 적당하게 제조될 수 있다. 상업적으로 유용한 폴리비닐 알콜은 일반적으로 폴리비닐 아세테이트를 가수분해시켜 제조할 수 있다. 폴리비닐 알콜은 일반적으로 부분 가수분해(15 내지 30%의 폴리비닐 아세테이트 그룹을 포함) 및 완전 가수분해(0 내지 5%의 폴리비닐 아세테이트 그룹을 포함)로 분류된다. 두가지 형태의 폴리비닐 알콜은, 일정 분자량 범위내에서, 상업적으로 유용한 폴리비닐 아세탈 수지를 제조하는데 사용된다. 아세탈 반응의 조건 및 사용되는 특정 알데하이드 및 폴리비닐 알콜의 농도는 폴리비닐 아세탈 수지내에 존재하는 하이드록실 그룹, 아세테이트 그룹 및 아세탈 그룹의 비를 결정한다. 상기 하이드록실, 아세테이트 및 아세탈 그룹은 분자내에서 일반적으로 랜덤하게 분포되어 있다. 적합한 폴리비닐 아세탈 수지는 폴리비닐 부티랄, 및 바람직하게는 폴리비닐 포르말을 포함한다.
래커층은 부가적인 미분입상 재료로 구성되는 것이 바람직하다. 중합체 필름이 제도용 재료로 사용되는 경우는, 입상 재료를 사용하여 필름 표면을 거칠게하여, 마크될 수 있도록 하고, 연필, 크레용 및 잉크와 같은 필기도구의 압흔(impression)이 유지되도록 한다.
미분 입상 재료는 실리카, 실리케이트, 그라운드 유리, 쵸크, 활석, 규조토, 마그네슘 카조네이트, 징크 옥사이드, 지르코니아, 칼슘 카보네이트 및 티타늄 옥사이드로부터 선택될 수 있다. 미분 실리카는 제도용 재료 제조에 바람직한 재료이며, 더 작은 양의 다른 재료와 함께 첨합시켜, 원하는 반투명도를 얻고, 피복의 견성과 내마크성(mark resistance)을 증가시킨다. 만일 래커층에 충진제가 사용된다면, 중합체 재료의 중량에 대해 50%를 초과하지 않도록 하는 것이 바람직하며, 평균 입경은 15㎛을 넘지않도록하며, 바람직하게는 10㎛ 미만, 특히 바람직하게는 0.1 내지 5㎛ 이어야 한다.
부착층 피복 필름은 다른 유기 및/또는 수성 용제 주성분 잉크 및 래커 범위내에서, 예를들어 부가적인 아크릴 피복물, 셀로로스 아세테이트 부티레이트 래커, 및 디아조늄 피복물로 피복되어 제도실용으로 사용될 수 있다. 다양한 UV 및 용제 주성분 잉크는 본원에따라 중합체 필름에 부착될 수 있으며, 예로는 멤브레인 터치 스위치 제조에 사용된다.
멤브레인 터치 스위치는 일반적으로 3개 또는 4개의 중합체 필름층으로 구성된다. 전형적인 스위치는 1개의 그래픽층, 그 아래에 전도성 잉크회로도 프린트 되어 있고, 다이컷 구멍이 있는 스페이서 필름에 의해 분리되어 있는 2개의 멤브레인 또는 회로층들로 되어 있다. 상기 다이컷 구멍들 위로 누르는 지압에 의해 상기 회로들은 서로 접촉하게 된다. 상기 그래픽층은 일반적으로 리버스 프린트되어 있으며, 매우 다양한 UV 경화 잉크 및 래커, 및 용제 잉크 및 래커가 사용된다. 그러므로, 상기 그래픽층은 광범위한 잉크 및 래커에 대한 부착력이 양호해야 한다. 본원에 따른 부착층 피복 필름은 멤브레인 터치 스위치에서 그래픽 층으로 또는 선택적으로 회로층으로 사용되기에 특히 적합하다.
부착층 피복 필름은 또한 감광성 젤라틴상 할로겐화은 유제, 특히 통상적인 X선 유제와 같은 사진 유제로도 피복될 수 있다. 상기 감광성 유제는 그 속에서 일반적으로 사용되는 통상적인 첨가제를 임의로 포함할 수 있다.
부착층 피복 필름은 또한 신용카드 및 특히 전화카드와 같은 "선불카드", 및 예를들어, 수많은 회계업무에 대한 정보를 저장할 수 있는 "지능카드"와 같은 자기카드 제조에도 사용될 수 있다. 자기카드는 순서대로 (i) 자기층, (ii) 아크릴 수지 및 프탈레이트 에스테르로 구성되는 부착층, (iii) 폴리에스테르 기판층, (iv) (ii)에서 정의된 것과 같은 부착층, 및 (v) 그래픽층으로 구성되는 것이 바람직하다.
통상적인 바인더들이 자기 피복 재료로 사용될 수 있으며, 이들은 당업계에서 숙련된 기술자들에게는 잘 알려져 있다. 수성 및 유기 용제 주성분 재료, 특히 전자 빔 및 기타 UV 경화 잉크와 같은 광범위한 잉크 및 래커가 상기 그래픽층에 사용될 수 있다.
부착층 피복 필름은 비닐 클로라이드 중합체층으로 피복되어 폴리에스테르/비닐 클로라이드 중합체 적층물 제조에 사용될 수 있다. 상기 비닐 클로라이드 중합체는 단독 중합체 또는 적어도 50몰%, 바람직하게는, 적어도 80몰%의 중합된 비닐 클로라이드을 함유한 공중합체일 수 있다. 상기 염화 비닐 중합체 층은 폴리에스테르 필름으로 피복된 부착층 위에서 임의의 적합한 기술로 제조될 수 있다. 예를들어 비닐 클로라이드 중합체로부터 유도된 플라스티졸 또는 오르가노졸은 폴리에스테르 필름으로 피복된 부착층에 피복될 수 있으며, 상기 플라스티졸 또는 오르가노졸을 (희석제 제거후) 가열하여 합착층으로 겔화시킬 수 있다. 압력을 가할수도 있으며, 또는 선택적으로 상기 플라스티졸을 엠보싱할 수도 있다. 상기 플라스티졸은 발포된 비닐 클로라이드 중합체층 제조를 위해 발포성일 수도 있다.
선택적 방법에 있어서, 예비성형된 비닐 클로라이드 중합체 필름 및 폴리에스테르 필름으로 피복된 부착층을 뜨거운 폴러를 통해 공급하여 서로 결합시킴으로써 적층물을 제조한다.
상기 폴리에스테르/비닐 클로라이드 중합체 적층물은 쿠션 상재, 고체(즉, 비발포) 벽 및 바닥타일, 식별카드, 클래딩, 및 포장용 접착테이프 및 전기적 용도로 사용될 수 있다.
본원의 바람직한 구체예에서, 상기 폴리에스테르/비닐 클로라이드 중합체 적층물은 바닥타일과 같은 상임상재(floor covering)제조에 사용될 수 있다. 상기 바닥 타일은 순서대로 비닐 클로라이드 중합체 필름/잉크층/부착층/폴리에스테르 기판층(후자의 2개 층은 본원에 따른 중합체 필름을 형성)으로 구성된다. 본원에서 정의된 부착층은 잉크층과 폴리에스테르 기판사이에서 매우 향상된 부착력을 제공한다. 잉크층은 바닥타일에 장식 무늬를 제공한다. 상기 잉크층은 비닐 클로라이드/아크릴 잉크로 구성되는 것이 바람직하다.
첨부된 도면을 참고로하여 본원을 설명한다.
제 1 도는 중합체 기판층(1)의 한 표면(3)에 부착층(2)이 결합되어 있는 필름이다.
제 2 도의 필름은 상기 기판(1)의 제 2 표면(5)에 결합된, 부가적인 부착층(4)을 하나더 가지고 있다.
제 3 도의 필름은 상기 부착층(2)의 끝 표면에 결합된 부가적인 피복층을 하나더 가지고 있다.
본원을 다음 실시예들을 참고함으로써 더 설명하고자 한다.
[실시예 1]
폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 용융 압출하여, 냉각된 회전 드럼으로 캐스트하고, 본래 크기의 약 3.5배가 되도록 압출 방향으로 연신시켰다. 상기 일측 배향 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기판 필름의 한쪽을 다음 성분으로 구성된 부착층 피복 조성물로 피복시켰다.
* 30ml의 Santicizer 261(벤질 2-에틸헥실 프탈레이트, Monsanto 제품)을 120ml의 Synperonic NDB에 부가하고, 교반시켜 흰색의 페이스트를 형성시키고, 1350ml의 탈염수를 부가하여 고속 혼합기에서 교반시켜 제조한다.
상기 피복 필름을 폭출 오븐으로 통과시켜, 본래 길이의 약 3.5배가 되도록 횡방향으로 연신시켰다. 상기 피복된 이축연신 필름을 통상적인 방법으로 약 220℃의 온도에서 열고정시켰다. 최종 필름 두께는 125㎛이었다. 상기 부착층의 건조 피복 중량은 약 0.4mgdm-2이었고, 상기 피복층의 두께는 약 0.4㎛ 이었다.
기판에 대한 부착층의 부착강도는 하기와 같은 부착력 테스트를 사용하여 측정 하였다.
앞에서 제조된 부착층 피복 필름의 A4 시트의 부착층에 Acheson 451 SS 잉크(유전성 UV 경화 잉크)를 No 3 Meyer 바를 사용하여 피복시켰다. 동일한 부착층 피복 필름의 25mm 스트립을, 부착층이 아래로 가도록 상기 잉크위에 놓아서 대칭 적층물을 제조한다. 상기 적층물을 19kg의 원통형 분동으로 롤링하여 프레스하였다. 상기 적층물을 Primakr UV 경화장치를 통해 통과시켰다. 그다음 상부의 25mm 스트립을 하부의 A4 시트로 부터 박리시켰다. 상기 박리작업은 수행하기가 힘들며, 기판 이층(delamination) 즉, 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 응집파괴로 인해 초기 박리 표면이 하얗게 된다. 이러한 결과는 잉크/부착층 계면 및 부착층/기판 계면 모두에서 매우 양호한 부착을 나타낸다.
[실시예 2]
본원에 따르지않은 비교실시예이다. 피복조성물에 Santicizer 261을 전혀 함유시키지 않은 것만 제외하고, 실시예 1의 절차를 반복하였다. 부착 테스트에서, 박리 작업이 쉬웠으며, 잉크층은 기판층으로 부터 깨끗하게 박리되었다. 즉, 잉크/부착층 계면 및/또는 부착층/기판 계면에서 계면 파괴가 일어났다. 이런 결과는 열등한 부착을 나타낸다.
[실시예 3]
실시예 1에서 제조된 부착층 피복 필름을 사용하여 바닥 타일용으로 적합한 비닐 클로라이드 중합체 적층물을 아래와 같이 제조하였다.
부착층 피복 필름의 A4 시트의 부착층에 잉크(비닐 클로라이드/아크릴 잉크)를 No 3 Meyer 바를 사용하여 피복한 후, 실온에서 1시간동안 건조시켰다. 0.5mm 두께의 표준 비닐 클로라이드 중합체 플라스티졸 층을 잉크층위에 No 500 Meyer 바를 사용하여 피복시켰다. 180℃에서 140초동안 건조시킨 후, 상기 퇴적물을 프레스에 놓고 140℃에서 10톤의 압력을 30초동안 가했다. 결과 적층물을 50mm 너비의 스트립으로 자르고, Instron을 400mm/min의 속도로 조작하여 박리강도를 측정하였다. 평균 박리강도는 45N/50mm 이었다. 잉크층에서 응집 파괴가 일어나, 부착층/기판 계면 부착이 매우 양호함을 보여주었다.
[실시예 4]
본원에 따르지 않은 비교실시예이다. 실시예 2에서 제조된 부착층 피복 필름을 사용하여 실시예 3의 절차를 반복하였다.
평균 박리 강도는 23N/50mm 이었다. 부착층/기판 계면에서 계면 파괴가 일어났다. 비닐 클로라이드 중합체층/잉크층/부착층 구조물은 기판으로 부터 깨끗하게 박리되었다(표면 분석으로 확인되었음). 이러한 결과는 기판에 대한 부착층의 부착이 나쁘다는 것을 나타낸다.
[실시예 5]
실시예 1에서 처럼 제조된 부착층 피복 필름을 사용하여, 실시예 3의 절차를 반복하였다. 단, 피복 조성물은 다음의 성분으로 구성되었다 :
* 30ml의 Santicizer 261을 120ml의 Synperonic NDB에 부가하고, 교반시켜 흰색의 페이스트를 형성시키고, 1350ml의 탈염수를 부가하여 고속 혼합기에서 교반시켜 제조한다.
평균 박리 강도는 51N/50mm 이었다. 잉크층에서 응집 파괴가 일어났으며, 이는 부착층/기판 계면의 매우 양호한 부착을 나타낸다.
[실시예 6]
평균 입경 0.5㎛일 실리카의 20% 수성 분산액 7.5ml를 부착층 피복 조성물에 포함시키는 것을 제외하고는, 실시예 1의 절차를 반복하였다.
실시예 1에서 처럼, 부착 테스트에서 박리작업을 수행하기가 힘들었으며, 이는 잉크/부착층 계면 및 부착층/기판 계면에서 모두 매우 양호한 부착을 나타낸다.
상기 실시예들은 본 발명의 부착층 피복 필름의 향상된 특성을 설명하고 있다.
Claims (10)
- 아크릴 수지 및 프탈레이트 에스테르로 구성된 가교결합된 부착층을 최소한 한쪽 표면에 갖는 폴리에스테르 재료 기판층으로 구성되는 중합체 필름.
- 제 1 항에 있어서, 상기 프탈레이트 에스테르가 상기 부착층내에 상기 부착층 총중량의 0.05 내지 20wt%로 존재하는 중합체 필름.
- 제 1 항 또는 2항에 있어서, 상기 아크릴 수지가 상기 부착층내에 상기 부착층 총중량의 최소한 30wt%로 존재하는 중합체 필름.
- 선행항중 어느 한 항에 있어서, 상기 아크릴 수지가 70 내지 96몰%의 아크릴산 에스테르 및/또는 메타크릴산 에스테르 및/또는 그들의 유도체로 부터 유도된 최소한 한 종류의 단량체로 구성되는 중합체 필름.
- 선행항중 어느 한 항에 있어서, 상기 아크릴 수지가 알킬 아크릴레이트 및 알킬 메타크릴레이트로 구성되는 중합체 필름.
- 선행항중 어느 한 한에 있어서, 상기 부착층이 부가적으로 가교제로 구성되는 중합체 필름.
- 제 6 항에 있어서, 상기 부착층에서 상기 가교제가 상기 부착층내에 상기 부착층 총중량의 20 내지 45wt%로 존재하는 중합체 필름.
- 선행항중 어느 한 항에 있어서, 비닐 클로라이드 중합체층이 상기 폴리에스테르 기판층에서 떨어진, 상기 부착층의 표면에 존재하는 중합체 필름.
- 제 8 항에 있어서, 상기 부착층과 비닐 클로라이드 중합체층 사이에 잉크층이 존재하는 중합체 필름.
- 폴리에스테르 재료의 기판층을 만든뒤, 이 기판층의 최소한 한쪽표면에 아크릴 수지 및 프탈레이트 에스테르로 구성된 가교결합된 부착층을 도포하는 중합체 필름 제조방법.
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