KR100439625B1 - 프라이머층이 형성된 폴리에스테르 필름 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 양 단부가 이소시아네이트기로 블로킹된 폴리에스테르와 에폭시계 실란을 주성분으로 하여 이루어진 프라이머층이 일면 또는 양면에 형성된 폴리에스테르 필름 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 폴리에스테르 필름은 사진용 필름의 서빙층 및 잉크젯 필름의 잉크수용층과 같은 수용성 수지에 대한 접착력이 우수하며 접착력의 경시변화가 거의 없다. 따라서, 본 발명에 따른 폴리에스테르 필름은 다양한 용도의 이미지 기재 필름으로 사용할 수 있다.
Description
본 발명은 폴리에스테르 필름 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 사진용 필름의 서빙층(subbing layer)과 잉크젯 필름의 잉크 수용층과 같은 수용성 수지에 대하여 뛰어난 접착력을 가진 프라이머층이 형성된 폴리에스테르 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.
폴리에틸렌테레프탈산 필름으로 대표되는 폴리에스테르 필름은 기계적 물성이 뛰어나며, 투명한 광학적 특성을 부여할 수 있는 장점을 갖고 있으나, 결정화와 분자 배향이 되어 있어 높은 표면 응집력을 보인다. 따라서 폴리에스테르 필름은 표면 처리가 되어 있지 않은 경우에는 수용성 수지에 대한 접착력이 낮다.
예컨대, 사진용 고분자 필름은 폴리에스테르 필름, 그 위에 접착되어 있는 감광층 및 소수성인 폴리에스테르 필름과 친수성인 감광층을 접착시키기 위한 서빙층으로 이루어져 있다. 서빙층은 주로 셀로로오스 아세테이트 프탈레이트 (cellulose acetate phthalate), 셀룰로오스 아세테이트 말레에이트(cellulose acetate maleate) 또는 말레인산무수물을 가진 비닐공중합 고분자와 같은 수용성수지를 사용하여 형성된다.
폴리에스테르 필름과 상술한 바와 같이 수용성 수지로 이루어진 서빙층이 현상, 정착(fixation) 및 세척 등 여러 취급과정 동안에 분리 또는 박리되는 문제점이 발생한다.
수용성 수지에 대한 접착력을 향상시키기 위하여 여러가지 방법이 이용되었는데, 예를 들면 클로로페놀 또는 크레졸 등의 유기용매를 사용하여 폴리에스테르 필름의 결정성을 제거하는 방법이 사용되었다. 그러나 이 방법은 유기용매의 유독성과 발생되는 증기에 의해 환경 오염 문제를 발생하게 되고 필름의 투명성을 해치는 단점이 있다.
또한, 접착력을 향상시키는 다른 방법으로는 이축 연신된 폴리에스테르 필름에 유기 용제형 수지를 사용하여 프라이머층을 코팅하는 방법이 있다. 그러나 이 방법 또한 코팅액에 사용되는 용제가 증발되면서 화재 발생의 위험과 작업환경의 오염을 야기하게 되고, 코팅시 작업 환경에 존재하는 먼지가 프라이머 처리된 필름의 표면에 달라 붙어 표면 결함을 일으키는 문제가 발생하게 된다.
유기용제형 수지 사용에 의하여 발생되는 용매에 의한 폭발이나 환경오염 등의 단점을 제거하기 위하여 여러가지 수용성 수지를 필름 제조 공정 중에 코팅하여 프라이머층을 형성시키려는 노력이 있어 왔다. 예를 들어, 미국 특허 제 3,615,556호에서는 부타디엔스티렌 공중합체를 함유한 수용성 코팅액, 미국 특허 제 2,627,088호 및 미국 특허 제 2,698,240호에서는 비닐리덴 공중합체를 함유한 수용성 코팅액, 미국 특허 제 4,229,523호에서는 글리시딜 메타아크릴레이트의 공중합체를 함유한 수용성 코팅액 및 미국 특허 제 4,988,572호에서는 수용성 폴리 에폭시 수지를 함유한 코팅액을 사용하였다.
그러나, 상술한 바와 같은 수용성 코팅액을 적용한 경우에도 수용성 수지에 대하여 만족할 만한 접착력을 갖지 못하거나 경시변화에 의하여 접착력이 떨어지게 되어 필름 생산 후 오랜 기간을 사용할 수 없는 문제점이 남아 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 수용성 수지와 접착력이 향상되고, 경시변화에 의한 접착력 저하가 거의 없는 폴리에스테르 필름을 제공하는 것이다.
본 발명에 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 폴리에스테르 필름의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 폴리에스테르로 이루어진 베이스 필름층; 및 중량비가 50:1 내지 1:1인 양 단부가 이소시아네이트기로 블로킹된 폴리에스테르과 에폭시계 실란으로 이루어지며, 상기 베이스 필름층의 일면 또는 양면에 형성되는 프라이머층을 포함하는 폴리에스테르 필름을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 프라이머층은 입경이 50 내지 200nm인 콜로이달 실리카를 프라이머층의 총중량에 대해 4 내지 18중량% 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 프라이머층은 음이온계 계면활성제를 프라이머층 총중량에 대해 0.4 내지 18중량% 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 프라이머층의 폴리에스테르는 호박산, 아디프산, 세바스산, 프탈산 및 말레인산으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 포화 또는 불포화 디카르복실산; 및 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부탄디올, 네오펜틸글리콜 및 헥산디올로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 알킬글리콜이 축합중합되어 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 에폭시계 실란는 β-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸트리에톡시실란, β-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 및 γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 프라이머층의 두께가 0.001 내지 1㎛인 것이 바람직하다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은
(a) 폴리에스테르 필름을 준비하는 단계;
(b) 폴리에스테르와 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시켜 양 단부가 이소시아테트기로 이루어진 폴리에스테르를 제조하는 단계;
(c) (b) 단계의 생성물을 물과 혼합한 후 중아황산염과 반응시켜 양 단부의 이소시아네이트기가 중아황산염으로 블로킹된 구조로 되어 있는 폴리에스테르를 포함하는 조성물을 제조하는 단계;
(d) 상기 조성물에 에폭시계 실란을 부가하여 프라이머층 형성용 조성물을 제조하는 단계; 및
(e) 상기 프라이머층 형성용 조성물을 상기 (a) 단계의 폴리에스테르 필름의 일면 또는 양면에 도포하고, 80 내지 150℃에서 열처리하여 상기 중아황산염을 해리시키고 이소시아네이트기를 재생시켜 프라이머층을 형성시키는 단계를 포함하는 폴리에스테르 필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 프라이머 형성용 조성물에 입경이 50 내지 200nm인 콜로이달 실리카를 부가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 프라이머 형성용 조성물에 음이온계 계면활성제를 부가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 폴리에스테르 필름을 연신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 폴리이소시아네이트 화합물이 톨루엔 디이소시아네이트, 자일렌 디이소시아네이트, 페닐렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 헥사 메틸렌 디이소시아네이트 및 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트로 이루어진 그룹에서 선택되는 어느 하나 이상 인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 중아황산염이 중아황산나트륨, 중아황산칼륨 및 중아황산암모늄으로 이루어진 그룹에서 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 필름은, 폴리에스테르로 이루어진 베이스 필름층; 및 중량비가 50:1 내지 1:1인 양 단부가 이소시아네이트기로 블로킹된 폴리에스테르과 에폭시계 실란으로 이루어지며, 상기 베이스 필름층의 일면 또는 양면에 형성되는 프라이머층을 포함하는 폴리에스테르 필름이다.
또한, 본 발명에 따른 폴리에스테르 필름은 상기 프라이머층이 입경이 50 내지 200nm인 콜로이달 실리카를 프라이머층의 총중량에 대해 4 내지 18중량% 및/또는 음이온계 계면활성제를 프라이머층 총중량에 대해 0.4 내지 18중량% 더 포함한다.
이러한 본 발명에 따른 폴리에스테르 필름은 사진용 필름의 서빙층 또는 잉크젯 필름의 잉크수용층과 같은 수용성 수지에 대해 접착력이 강하고, 접착력의 경시변화가 거의 없는 폴리에스테르 필름이다.
이하, 본 발명에 따른 폴리에스테르 필름의 제조방법을 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 폴리에스테르와 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시켜 양 단부가 이소시아네이트기로 이루어진 폴리에스테르를 제조한다.
상기 폴리에스테르는 호박산, 아디프산, 세바스산, 프탈산 및 말레인산으로 이루어진 군에서 선택되는 포화 또는 불포화 디카르복실산; 및 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부탄디올, 네오펜틸글리콜 및 헥산디올로 이루어진 군에서 선택되는 알킬글리콜이 축합중합되어 이루어지는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 프탈산 또는 아디프산과 에틸렌글리콜이 축합중합되어 이루어지는 것이다.
또한, 상기 폴리이소시아네이트 화합물은 톨루엔 디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 페닐렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 헥사 메틸렌 디이소시아네이트 및 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트로 이루어진 그룹에서 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 양 단부가 이소시아네이트로 이루어진 상기 폴리에스테르를 소량에 물에 희석시킨 것에 중아황산나트륨, 중아황산칼륨 또는 중아황산암모늄과 같은 중아황산염을 소정량 용해시킨 수용액을 첨가하여 반응시킴으로써 상기 양 단부의 이소시아네이트기가 중아황산염으로 블로킹된 폴리에스테르의 수용액 또는 수분산액을 얻는다.
여기서, 이소시아네이트기는 물보다 중아황산염류 물질과 반응성이 크기 때문에 수용성 또는 수분산성을 갖는, 양 단부의 이소시아네이트기가 중아황산염으로 블로킹된 구조물를 갖는 폴리에스테르를 얻을 수 있는 것이다.
이어서, 상기 수용액 또는 수분산액에 에폭시계 실란을 부가하여 프라이머층 형성용 조성물을 얻는다.
상기 프라이머층 형성용 조성물에 입경이 50 내지 200nm인 콜로이달 실리카 및/또는 음이온계 계면활성제를 더 부가할 수도 있다.
또한, 상기 프라이머층 형성용 조성물은, 양 단부의 이소시아네이트기가 중아황산염으로 블로킹된 구조를 갖는 폴리에스테르는 후속 공정에서 양 단부가 이소시아네이트로 블로킹된 폴리에스테르로 변형되는데, 이 양 단부가 이소시아네이트기로 블로킹된 폴리에스테르와 에폭시계 실란의 중량비가 50:1 내지 1:1로 포함되는 조성물, 또는 상기 콜로이달 실리카를 건조되어 형성되는 프라이머층의 총중량에 대 4 내지 18중량% 및/또는 상기 음이온계 계면활성제를 0.4내지 18중량% 더 포함하는 조성물이 되도록 조절한다.
상기 에폭시계 실란은 β-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸트리에톡시실란, β-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 및 γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란이다.
상기 음이온성 계면활성제는 본 발명이 속하는 기술분야에서 알려져 있는 것이라면 특별한 제한을 받지 않으나, 예를 들면 케릴 벤젠 술포네이트, 폴리프로필렌 벤젠 술포네이트, 스테아르산의 황산에스테르 또는 레시놀산의 황산에스테르 등을 들 수 있다.
또한, 상기 프라이머 형성용 조성물은 본 발명이 속하는 기술분야에 널리 알려져 있는 첨가제, 예를 들어 대전방지제, 습식제, pH조절제, 염료 또는 안료를 수용성 수지층과 접착력을 저하시키지 않는 범위에서 함유하는 것도 가능하다.
계속하여, 상기 프라이머층 형성용 조성물을 폴리에스테르 필름의 일면 또는 양면에 도포하고 80 내지 150℃에서 열처리한다. 상기 열처리에 의하여 상기 중아황산염이 해리되고, 이에 의하여 이시아네이트기가 재생되어 양 단부가 이소시아네이트기로 블로킹된 폴리에스테르와 에폭시계 실란으로 이루어진 프라이머층 또는 이시아네이트기가 재생되어 양 단부가 이소시아네이트기로 블로킹된 폴리에스테르와 에폭시계 실란을 주성분으로 하고 콜로이달 실리카 및/또는 음이온성 계면활성제가 부가된 프라이머층이 형성된다.
상기 폴리에스테르 필름은 미연신, 1축 연신 또는 2축 연신 어느 것이나 사용할 수 있으며, 연신 폴리에스테르 필름인 경우에는 본 발명에 따른 제조방법에 연신하는 단계가 더 포함된다.
상기 프라이머층 형성용 조성물의 도포 시기는 상기 폴리에스테르 필름이 1 축 연신 필름인 경우에는 연신 단계 전 또는 연신 단계 후일 수 있으며, 2축 연신 필름인 경우에는 종 방향 연신 전, 종방향 연신 후 횡 방향 연신 전 또는 횡 방향 연신 후일 수 있다.
또한, 상기 프라이머층 형성용 조성물의 도포 방법은 본 발명이 속하는 기술 분야에 널리 알련진 통상의 방법이라면 특별한 제한을 받지 않으나, 예를 들면, 그라비아롤, 리버스 그라비아롤 등의 롤을 이용한 코팅법, 메이어바를 등의 바를 이용한 코팅법 및 에어나이프 방식의 코팅법을 들 수 있다.
그리고, 프라이머층의 두께를 0.001 내지 1㎛로 조절하는 것이 바람직한데, 층 두께가 0.001㎛ 미만이면 프라이머층을 형성하기 어렵고, 층두께가 1㎛를 초과하면 수용성 수지와의 접착력이 낮아 질 수 있어서 바람직하지 못하다. 또한, 상기 프라이머층 형성용 조성물의 도포량은 폴리에스테르 필름 상에 0.01 내지 0.5g/m2인 것이 바람직하다.
이하 본 발명을 실시예와 비교예를 통하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 단 본 발명이 하기의 실시예로 한정되는 것이 아님은 명백하다.
<프라이머 형성용 조성물의 제조>
아디프산 0.3몰부와 에틸렌글리콜0.6몰부를 축합중합시켜 중량 분자량 2000의 폴리에스테르를 제조하였다. 이 폴리에스테르에 헥사메틸렌이소시아네이트에 반응시켜 양 단부가 이소시아네이트기로 이루어진 폴리에스테르 50g을 제조하였다.
다음으로 상기 양 단부가 이소시아네이트기로 이루어진 폴리에스테르를 물 2000g에 희석한 후 20% 중아황산나트륨 수용액 56g을 넣고 35℃에서 60분 동안 교반하면서 혼합하여 양 단부의 이소시아네이트기가 중아황산염으로 블로킹된 구조로 되어 있는 폴리에스테르 수용액을 제조하였다.
이어서, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 25g을 넣어 프라이머층 형성용 조성물을 제조하였다.
<실시예 1>
상술한 바와 같이 제조한 프라이머층 형성용 조성물과 물을 혼합하여, 양 단부의 이소시아네이트기가 중아황산염으로 블로킹된 구조를 갖는 폴리에스테르를 후속 공정에서 양 단부가 이소시아네이트로 블로킹된 폴리에스테르로 변형시켰데, 이 양 단부가 이소시아네이트기로 블로킹된 폴리에스테르로서 10중량%, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 1중량% 및 물 89중량%가 되도록 조절하였다.
다음으로, 대한민국에 소재하는 SKC(주)로부터 상표명 SH31로 구입가능한 두께 100㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 일면에 상술한 바와 같이 조절된 프라이머층 형성용 조성물을 3번 메이어바 코팅 방식에 의해 코팅 속도 3m/sec로 코팅한 후 180℃에서 2분 동안 열처리하여 중아황산염을 해리시키고 이소시아네이트기를 재생시켜 양 단부가 이소시아네이트기로 블로킹된 폴리에스테르와 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란으로 이루어진 프라이머층을 형성하였다. 프라이머 형성용 조성물의 도포량은 건조 후 프라이머층의 두께가 0.1㎛가 되도록 조절하였다.
계속하여, 종방향으로 90℃에서 3.5배 연신, 횡방향으로 140℃에서 3.5배 연신하고 210℃에서 3초간 열고정하여 프라이머층이 형성된 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
상술한 바와 같이 제조한 폴리에스테르 필름을 후술하는 방법에 따라 사진용필름의 서빙층 및 잉크젯 필름의 잉크 수용층의 수용성 수지에 대한 접착력을 평가 하여 그 결과를 표 1에 나타냈으며, 접착력의 경시변화에 대해서도 평가하여 그 결과는 표 2에 나타내었다.
<실시예 2>
양단부가 이소시아네이트기로 블로킹된 폴리에스테르가 10중량%, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 2중량% 및 물 88중량%가 되도록 프라이머층 형성용 조성물을 조절한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 프라이머층이 형성된 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
이러한 폴리에스테르 필름을 후술하는 방법에 따라 사진용필름의 서빙층 및 잉크젯 필름의 잉크 수용층의 수용성 수지에 대한 접착력을 평가 하여 그 결과를 표 1에 나타냈으며, 접착력의 경시변화에 대해서도 평가하여 그 결과는 표 2에 나타내었다.
<실시예 3>
양단부가 이소시아네이트기로 블로킹된 폴리에스테르가 10중량%, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 0.5중량% 및 물 89.5중량%가 되도록 프라이머층 형성용 조성물을 조절한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 프라이머층이 형성된 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
이러한 폴리에스테르 필름을 후술하는 방법에 따라 사진용필름의 서빙층 및 잉크젯 필름의 잉크 수용층의 수용성 수지에 대한 접착력을 평가 하여 그 결과를 표 1에 나타냈으며, 접착력의 경시변화에 대해서도 평가하여 그 결과는 표 2에 나타내었다.
<실시예 4>
양단부가 이소시아네이트기로 블로킹된 폴리에스테르가 5중량%, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 0.5중량% 및 물 94.5중량%가 되도록 프라이머층 형성용 조성물을 조절한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 프라이머층이 형성된 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
이러한 폴리에스테르 필름을 후술하는 방법에 따라 사진용필름의 서빙층 및 잉크젯 필름의 잉크 수용층의 수용성 수지에 대한 접착력을 평가 하여 그 결과를 표 1에 나타냈으며, 접착력의 경시변화에 대해서도 평가하여 그 결과는 표 2에 나타내었다.
<비교예 1>
γ-글리시독시프로필트리메톡시실란을 넣지 않은 것을 제외하고는 상술한 방법과 동일한 방법으로 프라이머층 형성용 조성물을 제조하였다.
이 프라이머층 형성용 조성물과 물을 혼합하여 양단부가 이소시아네이트기로 블로킹된 폴리에스테르가 10중량% 및 물 90중량%가 되도록 프라이머층 형성용 조성물을 조절한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 프라이머층이 형성된 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
이러한 폴리에스테르 필름을 후술하는 방법에 따라 사진용필름의 서빙층 및 잉크젯 필름의 잉크 수용층의 수용성 수지에 대한 접착력을 평가 하여 그 결과를 표 1에 나타냈으며, 접착력의 경시변화에 대해서도 평가하여 그 결과는 표 2에 나타내었다.
<비교예 2>
γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 대신에 아메리카 시아나미드사에서 제조한 멜라민 포름알데하이드계 경화제인 Cymel 303을 부가한 것을 제외하고는 상술한 방법과 동일한 방법으로 프라이머층 형성용 조성물을 제조하였다.
이 프라이머층 형성용 조성물과 물을 혼합하여 양단부가 이소시아네이트기로 블로킹된 폴리에스테르가 10중량%, Cymel 303이 1중량% 및 물 89중량%가 되도록 프라이머층 형성용 조성물을 조절한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 프라이머층이 형성된 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
이러한 폴리에스테르 필름을 후술하는 방법에 따라 사진용필름의 서빙층 및 잉크젯 필름의 잉크 수용층의 수용성 수지에 대한 접착력을 평가 하여 그 결과를 표 1에 나타냈으며, 접착력의 경시변화에 대해서도 평가하여 그 결과는 표 2에 나타내었다.
<비교예 3>
프라이머층을 형성시키지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
이러한 폴리에스테르 필름을 후술하는 방법에 따라 사진용필름의 서빙층 및 잉크젯 필름의 잉크 수용층의 수용성 수지에 대한 접착력을 평가 하여 그 결과를 표 1에 나타냈으며, 접착력의 경시변화에 대해서도 평가하여 그 결과는 표 2에 나타내었다.
<비교예 4>
전술한 바와 같은 프라어머층 형성용 조성물을 대신에 롬 앤드 하스사에서 제조하여 판매하는 아크릴 에멀젼인 AC503을 이용하여 프라이머층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
이러한 폴리에스테르 필름을 후술하는 방법에 따라 사진용필름의 서빙층 및 잉크젯 필름의 잉크 수용층의 수용성 수지에 대한 접착력을 평가 하여 그 결과를 표 1에 나타냈으며, 접착력의 경시변화에 대해서도 평가하여 그 결과는 표 2에 나타내었다.
<접착성 평가방법>
1. 사진용 필름의 서빙층과 접착력 평가
1)사진용 필름의 제조
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 폴리에스테르 필름의 프라이머층 위에 다음과 같은 조성을 갖는 조성물을 도포하여 서빙층을 형성하였다.
--------------------------------------------------------------
젤라틴(1.2중량% 수용액) 84중량%
포름알데하이드 0.3중량%
메탄올 15중량%
--------------------------------------------------------------
상기 조성물에 사용된 젤라틴으로는 카인드 & 크녹스 사의 타입 A 젤라틴을 사용하였으며, 6번 메이어바 방식으로 프라이머층위에 도포하여 140℃에서 2분 동안 건조하여 젤라틴 서빙층을 완성하였다.
위와 같이 서빙층 형성된 필름 위에 일반적인 이용되는 평가용 감광층 형성용 조성물(SPSE Handbook of Photographic Science and engineering, John Wiley $ Sons, Woodlief Thomas.,: 515-519)을 20번 메이어바 방식으로 코팅한 후 35℃에서 1시간 동안 건조하여 감광층을 형성하여 사진용 필름을 완성하였다.
2) 건식 접착성 평가방법
상기와 같은 방법으로 제조된 사진용 필름을 ASTM D3359에서 제시한 방법으로 크로스컷 영역을 만들고 셀로판테이프를 부착한 다음 급작스럽게 박리할 때의 서빙층의 박리 여부 및 박리 정도를 조사하여 건식 접착성을 5 개의 등급으로 평가하였다.
이 때, 서빙층의 박리가 전혀 일어나지 않는 경우를 5등급, 대부분이 박리되는 경우를 1등급으로 하였다.
(2)습식 접착성
상기와 같은 방법으로 제조된 사진용 필름을 사진용 전개액(Reprolith 200, Anitec Image Corporation)에 2.5분간 침적한 후 물에 30초간 세척하였다. 그 다음으로 고정액(Reprolith 160, Anitec Image Corporation)에 1.5분간 침적한 후 물에 3분간 세척하였다. 전술한 바와 같이 처리된 사진용 필름을 실험용 칼로 평행하게 일정한 간격으로 흠을 내고, 2kg 무게의 압력을 고무를 30회 문지러서 서빙층의 박리 여부 및 박리 정도를 조사하여 습식 접착성을 5 개의 등급으로 평가하였다.
이 때, 서빙층의 박리가 전혀 일어나지 않는 경우를 5등급, 대부분이 박리되는 경우를 1등급으로 하였다.
2. 잉크젯 필름의 잉크 수용층과의 접착력 평가
1) 잉크젯 필름의 제조
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 폴리에스테르 필름의 프라이머층 위에 다음과 같은 조성을 갖는 조성물을 40번 콤파운드 메이어바 방식으로 도포하고 140℃에서 5분동안 건조하여 잉크 수용층이 형성된 잉크젯 필름을 제조하였다.
--------------------------------------------------------------
폴리비닐알콜(10중량% 수용액) 58.4중량%
폴리비닐피롤리돈(10중량%수용액) 8.3중량%
메탄올 33.3중량%
---------------------------------------------------------------
2) 접착력 평가
위와 같은 방법으로 제조된 잉크젯 필름을 ASTM D3359에서 제시한 방법으로크로스컷 영역을 만들고 셀로판테이프를 부착한 다음 급작스럽게 박리할 때의 이크 수용층의 박리 여부 및 박리 정도를 조사하여 접착성을 5 개의 등급으로 평가하였다.
이 때, 서빙층의 박리가 전혀 일어나지 않는 경우를 5등급, 대부분이 박리되는 경우를 1등급으로 하였다.
3. 접착력의 경시변화 평가
1) 사진용 필름의 서빙층에 대한 접착력의 경시변화 평가
실시예 및 비교예에서 제조한 폴리에스테르 필름을 상술한 것과 동일한 방법으로 서빙층 및 감광층을 형성하여 사진용 필름을 제조한 후 이를 대기 중에서 30일 동안 방치하였다.
이러한 사진용 필름을 가지고 상술한 방법과 동일하게 건식 접착력 및 습식 접착력을 평가하였다.
2) 잉크젯 필름의 잉크 수용층에 대한 접착력의 경시변화 평가
실시예 및 비교예에서 제조한 폴리에스테르 필름을 상술한 것과 동일한 방법으로 잉크 수용용층을 형성하여 잉크젯 필름을 제조한 후 이를 대기 중에서 30일 동안 방치하였다.
이러한 잉크젯 필름을 가지고 상술한 방법과 동일하게 접착력을 평가하였다.
| 잉크젯 수용층에 대한 접착력 | 사진용 필름의 서빙층에 대한 접착력 | |||
| 건식 접착력 | 습식 접착력 | |||
| 실시예 | 1 | 5 | 5 | 5 |
| 2 | 4 | 4 | 5 | |
| 3 | 4 | 4 | 4 | |
| 4 | 4 | 4 | 4 | |
| 비교예 | 1 | 4 | 4 | 3 |
| 2 | 3 | 4 | 3 | |
| 3 | 1 | 1 | 1 | |
| 4 | 1 | 1 | 1 |
| 잉크젯 수용층에 대한 접착력 | 사진용 필름의 서빙층에 대한 접착력 | |||
| 건식 접착력 | 습식 접착력 | |||
| 실시예 | 1 | 5 | 5 | 4 |
| 2 | 4 | 4 | 4 | |
| 3 | 4 | 5 | 4 | |
| 4 | 4 | 4 | 4 | |
| 비교예 | 1 | 4 | 4 | 1 |
| 2 | 3 | 4 | 1 | |
| 3 | 1 | 1 | 1 | |
| 4 | 1 | 1 | 1 |
상기 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예의 방법에 의해 프라이머층이 형성된 폴리에스테르 필름을 이용한 사진용 필름 및 잉크젯 필름의 경우에는 비교예의 경우 비해 사진용 필름의 서빙층 및 잉크젯 필름의 잉크 수용층과의 접착력이 전반적으로 양호함을 확인할 수 있다.
또한, 표 2의 결과로부터 실시예에 따른 제조된 폴리에스테르 필름을 이용한 사진용 필름 및 잉크젯 필름은 접착력의 경시변화도 없거나 미미하다는 것을 알 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 폴리에스테르 필름은 사진용 필름의 서빙층 및 잉크젯 필름의 잉크수용층과 같은 수용성 수지에 대한 접착력이 우수하며 접착력의 경시변화도 거의 없다. 따라서, 본 발명에 따른 폴리에스테르 필름은 다양한 용도의 이미지 기재 필름으로 사용할 수 있다.
본 발명은 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
Claims (14)
- 폴리에스테르로 이루어진 베이스 필름층; 및중량비가 50:1 내지 1:1인 양 단부가 이소시아네이트기로 블로킹된 폴리에스테르과 에폭시계 실란으로 이루어지며, 상기 베이스 필름층의 일면 또는 양면에 형성되는 프라이머층을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
- 제1항에 있어서, 상기 프라이머층은 입경이 50 내지 200nm인 콜로이달 실리카를 프라이머층의 총중량에 대해 4 내지 18중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
- 제1 또는 제2항에 있어서, 상기 프라이머층은 음이온계 계면활성제를 프라이머층 총중량에 대해 0.4 내지 18중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
- 제1항에 있어서, 상기 프라이머층의 폴리에스테르가 호박산, 아디프산, 세바스산, 프탈산 및 말레인산으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 포화 또는 불포화 디카르복실산; 및 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부탄디올, 네오펜틸글리콜 및 헥산디올로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 알킬글리콜이 축합중합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
- 제1항에 있어서, 상기 에폭시계 실란이 β-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸트리에톡시실란, β-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 및 γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
- 제1항에 있어서, 상기 프라이머층의 두께가 0.001 내지 1㎛인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
- (a) 폴리에스테르 필름을 준비하는 단계;(b) 폴리에스테르와 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시켜 양 단부가 이소시아테트기로 이루어진 폴리에스테르를 제조하는 단계;(c) 상기 (b) 단계의 생성물을 물과 혼합한 후 중아황산염과 반응시켜 양 단부의 이소시아네이트기가 중아황산염으로 블로킹된 구조로 되어 있는 폴리에스테르를 포함하는 조성물을 제조하는 단계;(d) 상기 조성물에 에폭시계 실란을 부가하여 프라이머층 형성용 조성물을 제조하는 단계; 및(e) 상기 프라이머층 형성용 조성물을 상기 (a) 단계의 폴리에스테르 필름의 일면 또는 양면에 도포하고, 80 내지 150℃에서 열처리 하여 상기 중아황산염을 해리시키고 이소시아네이트기를 재생시켜 프라이머층을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
- 제7항에 있어서, 상기 프라이머 형성용 조성물에 입경이 50 내지 200nm인 콜로이달 실리카를 부가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
- 제 7 또는 8항에 있어서, 상기 프라이머 형성용 조성물에 음이온계 계면활성제를 부가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
- 제 7항에 있어서, 상기 폴리에스테르 필름을 연신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
- 제7항에 있어서, 상기 (b) 단계의 폴리에스테르가 호박산, 아디프산, 세바스산, 프탈산 및 말레인산으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 포화 또는 불포화 디카르복실산 및 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부탄디올, 네오펜틸글리콜 및 헥산디올로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 알킬글리콜이 축합중합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
- 제7항에 있어서, 상기 에폭시계 실란이 β-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸트리에톡시실란, β-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 및 γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
- 제7항에 있어서, 상기 폴리이소시아네이트 화합물이 톨루엔 디이소시아네이트, 자일렌 디이소시아네이트, 페닐렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 헥사 메틸렌 디이소시아네이트 및 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트로 이루어진 그룹에서 선택되는 어느 하나 이상 인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
- 제7항에 있어서, 상기 중아황산염이 중아황산나트륨, 중아황산칼륨 및 중아황산암모늄으로 이루어진 그룹에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
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