KR101229030B1 - 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents

무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광택도가 우수하고, 대전방지 성능과 이접착 성능이 우수하여 인몰드 장식에 적합한 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명에 따른 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름은 베이스 필름인 폴리에스테르 필름과, 상기 폴리에스테르 필름의 일면에 도포된 대전방지 코팅층과, 상기 폴리에스테르 필름의 타면에 도포된 이접착층으로 이루어진 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름으로서, 상기 폴리에스테르 필름의 광택도를 조절하여 인몰드 성형품 중 무광택 성형품에 적용할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법{POLYESTER FILM FOR IN-MOLD DECORATION AVAILABLE IN MAT PLASTIC AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광택도가 우수하고, 대전방지 성능과 이접착 성능이 우수하여 인몰드 장식에 적합한 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 사출성형물의 외관을 꾸미는 방법으로는 증착법이나 도장법이 적용될 수 있으나, 미세한 성형물에 있어서 부분적으로 색, 모양, 형태를 다르게 하여 외관을 꾸밀 경우, 기존의 방법으로는 공정상의 문제가 있어, 필름을 이용하여 인쇄층을 전사시키는 방법이 대두되고 있다.
이러한 필름을 이용하여 인쇄층을 전사시키는 방법에는 IML(In-Mold Lamination)방법과 IMD(In-Mold Decoration)방법으로 나눌 수 있다. 두 방법 모두 사출과 동시에 전사층을 전사시키는 방법은 동일하나, IML 방법의 경우에는 비연속 공정이며, IMD 방법은 연속적인 공정이다. 이로 인해, IMD 방법은 IML 방법에 비해 성형성이 좋고, 연속공정으로 인해 생산성이 높으며, 얇은 필름이 사용되므로 경제적인 방법이다. 일반적으로 인몰드 전사용 필름은 인몰드 공법에 사용되어 미세한 패턴 또는 특이한 형상을 노트북, 모바일폰, PDA, PMP, PSP 등의 휴대용 전자기기의 표면에 꾸밀 수 있으며, 생산성이 뛰어나 관련 업계에 다양하게 활용되고 있다.
최근에는 사용자들의 아름다움에 관한 관심이 커지고 있고, 이로 인해 휴대용 전자기기의 외관에 대한 관심이 커지면서, 다양한 외관 디자인을 요구하고 있다. 이에 유광, 무광, 유무광 패턴, 헤어라인 등과 같은 디자인의 전자기기들이 선호되고 있다.
인몰드 전사용 베이스 필름은 적어도 일면에는 금형 내의 오염을 방지하고 가공 공정시에 하드코팅층(또는 인쇄층) 또는 접착층과의 내블로킹성을 가지는 대전방지층을 가져야 하며, 그 이면에는 IMD 성형 후, 인몰드 전사용 필름과 성형품과의 박리를 위하여 이형층을 가져야 한다.
이러한 인몰드 공법에 사용되는 필름으로는 이축연신 폴리에스테르 적층 필름을 사용하는 것이 일반적이며, 이 필름이 인몰드 공업에 사용되기 위해서는 적어도 일면에 금형내에서 오염이 묻지 않도록 대전방지 처리를 하고, 다른 일면에 이형층과의 접착성 향상을 위한 이접착 코팅을 설계해야 하며, 이러한 공정은 인라인 공정 또는 오프라인 공정의 코팅 공정을 통하여 형성되고 있다.
상기 대전방지층의 경우 인몰드 공정 중 대전방지 기능이 소멸될 수 있기 때문에 내수성, 내습성을 가진 대전방지제를 사용해야 하며, 롤 형태로 권취되어 후가공시 대전방지층과 하드코팅층(또는 인쇄층)에 블로킹이 나타날 경우 인몰드 공정 전에 이형층과 베이스 필름 또는 이형층과 하드코팅층(또는 인쇄층)이 분리되어 버리는 문제를 방지하기 위하여 대전방지층은 내블로킹성이 요구된다.
상술한 성형품의 유광, 무광, 유무광 패턴, 헤어라인 등과 같은 디자인을 구현하기 위하여서는 인몰드 장식용 필름의 인쇄층이나 베이스 필름에 유광, 무광, 유무광 패턴, 헤어라인 등의 인쇄나 가공이 필요하다. 이들 중에서 특히, 무광 패턴의 경우에는 인몰드 장식용 베이스 필름 위에 무광 처리 코팅을 함으로써, 무광 디자인을 구현하고 있다. 하지만 무광 처리 코팅의 경우, 경시 안정성이 떨어져, 시간에 따른 무광 정도의 차이가 발생하고, 더욱이 무광 코팅 과정을 거쳐야 하므로 가격 경쟁력에서 떨어지는 문제점이 지적되고 있다.
이에 본 발명자들은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 노력한 결과, 인몰드 장식용 필름 자체에 무광 처리를 함으로써, 경시안전성 및 가격경쟁력을 확보하는 무광 성형용 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름을 제조함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 광택도가 우수하고, 대전방지 성능과 이접착 성능이 우수하여 인몰드 장식에 적합한 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
보다 구체적으로는 폴리에스테르 필름의 내부에 입자를 첨가하여, 인몰드 장식용 베이스 필름 자체를 무광화시킴으로써, 인몰드 성형시 무광 패턴의 구현이 가능한 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 보다 분명해질 것이다.
상기 목적은, 베이스 필름인 폴리에스테르 필름과, 상기 폴리에스테르 필름의 일면에 도포된 대전방지 코팅층과, 상기 폴리에스테르 필름의 타면에 도포된 이접착층으로 이루어진 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름으로서, 상기 폴리에스테르 필름의 광택도를 조절하여 인몰드 성형품 중 무광택 성형품에 적용할 수 있는 것을 특징으로 하는, 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름에 의해 달성된다.
여기서, 상기 베이스 필름은 2.0~20wt%의 입자를 함유하는 무광택용 폴리에스테르 수지와 무입자 폴리에스테르 수지를 혼합한 폴리에스테르 칩으로부터 제조된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 폴리에스테르 필름은 60°측정각일 때 광택도가 20~50인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 입자의 평균직경은 1~10㎛인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 대전방지층의 표면저항은 1X1011Ω/sq 미만인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 목적은, 1축 연신된 폴리에스테르 필름을 제조하는 제1단계와, 상기 1축 연신된 폴리에스테르 필름의 일면에 대전방지층을 도포하는 제2단계와, 상기 1축 연신된 폴리에스테르 필름의 타면에 이접착층을 도포하는 제3단계와, 상기 대전방지층과 상기 이접착층이 형성된 상기 1축 연신된 폴리에스테르 필름을 재연신하여 2축 연신하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름의 제조방법에 의해 달성된다.
여기서, 상기 제1단계는 2.0~20wt%의 입자를 함유하는 무광택용 폴리에스테르 수지와 무입자 폴리에스테르 수지를 혼합한 폴리에스테르 칩으로부터 미연신 폴리에스테르 시트를 제조하는 제1공정과, 상기 제1공정의 미연신 폴리에스테르 시트를 1축 연신하는 제2공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 대전방지층을 이루는 대전방지 코팅 조성물은 고형분 함량이 0.5~10 중량%인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 베이스 필름에 추가적인 무광 코팅 공정이 필요하지 않으며, 이에 따라 경시 안정성과 코스트 절감을 이룰 수 있고, 광택도가 20~50% 정도 확보되고 대전방지층과 이접착층이 양면에 코팅되어, 무광 성형품의 IMD 공정에 적용될 수 있으며, 대전방지 성능이 1X1011Ω/sq 미만으로 우수하고 이형층과의 접착성이 우수한 등의 효과를 가진다.
또한 본 발명에 따르면 인라인 코팅 방식으로 수행되면서도, 광택도가 우수하고, 대전방지성능과 이접착 성능이 우수하여 인몰드 장식에 적합한 등의 효과를 가진다.
이하, 본 발명의 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
본 발명은 수지의 입자함량을 바꿈에 따라 필름의 광택도를 조절하여, 인몰드 성형시 성형품의 무광 효과를 나타내는 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름을 제공한다. 즉 본 발명은 필름 제막시 사용되는 폴리에스테르 칩에 입자를 첨가함으로써, 제막된 필름의 광택도를 제어하는 것이다. 또한 필름의 일면에는 대전방지 처리를 하여 인몰드 공정시 발생하는 오염을 방지하고, 뛰어난 내블로킹성을 구현하여 공정상 권취성을 향상시킬 수 있고 다른 이면에는 이접착층을 적층한 것이다.
이를 위해 본 발명에 따른 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름은, 베이스 필름인 폴리에스테르 필름과, 상기 폴리에스테르 필름의 일면에 도포된 대전방지 코팅층과, 상기 폴리에스테르 필름의 타면에 도포된 이접착층으로 이루어진 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름으로서, 상기 베이스 필름인 폴리에스테르 필름의 광택도를 조절하여 인몰드 성형품 중 무광택 성형품에 적용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
먼저, 본 발명에 따른 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름에 사용되는 폴리에스테르 필름을 제조하기 위하여는 아래의 프로세스를 거치게 된다. 무광택용 폴리에스테르 수지의 제조방법은 테레프탈산 또는 에스테르 형성 유도체와 에틸렌글리콜을 포함하는 디올 성분 또는 공중합체를 촉매 및 열안정제의 존재 하에서 중축합 반응시켜 얻어지는 폴리에스테르 수지에 있어서, 평균 입경이 1 ~ 10㎛ 인 실리카 입자를 폴리에스테르 수지 중량기준 2 ~ 20 wt% 함유하도록 하여 무광택용 폴리에스테르 수지를 제조한다. 여기에서 사용될 수 있는 입자는 상기 실리카 입자 외에도 PE, PMMA 등의 유기입자, SiO2, CaCO3 등의 무기입자 또는 유무기 하이브리드 입자를 사용할 수 있다. 보다 상세히 제조방법에 대해 설명하자면, 먼저 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성 유도체와 에틸렌글리콜을 포함하는 디올 성분을 통상 260 내지 300℃의 가열 반응에 의해 비스 하이드록시에틸렌 테레프탈레이트 또는 그 저 중합체를 형성하는 제1단계 반응과; 다음으로 생성된 비스 하이드록시에틸렌 테레프탈레이트 또는 그 저 중합체를 안티몬 화합물, 티탄화합물 및 게르마늄 화합물 중 적어도 하나의 촉매와 인산계열의 열안정제 등 각종 첨가제 및 에틸렌 글리콜에 분산된 실리카 입자 존재 하에서 통상 280 내지 310℃에서 원만한 중축합 반응에 의한 일정 점도를 가지는 액상의 PET 생성을 위한 제2단계 반응을 포함한다.
보다 구체적으로는, 본 발명에서 사용되는 중축합 촉매로는 산화안티몬, 안티몬아세테이트 등의 글리콜 가용성 안티몬 화합물이 적당하며, 그 함량은 수지에 대하여 150 내지 350 ppm 이 적당하다. 만일, 상기 중축합 촉매의 첨가량이 150 ppm 미만인 경우에는 중합시간이 길어지고, IV 증가속도가 현저히 감소하여 원하는 분자량의 폴리머를 얻기 어려우며, 이를 극복하기 위해서는 중·축합 온도를 고온으로 유지해야 하므로 부반응 생성물에 의한 착색현상이 일어나게 되며, 필름 제조시 헤이즈(Haze)는 좋아지나 필름 제조시의 롤과의 마찰계수가 떨어져 필름의 주행성을 나쁘게 하는 결점이 있어, 바람직하지 않다. 또한 촉매의 첨가량이 350 ppm을 초과하게 되면, 중·축합 반응시간은 단축되나 분자량이 균일하지 않고 착색된 폴리머를 얻게 되는 폐단이 있으며 필름 조제시 헤이즈(Haze)가 나빠지며 조대 입자를 형성되게 하는 원인이 되기도 하여 바람직하지 않다.
상기 본 발명에서 열 안정제로 사용하는 인 화합물은 트리메틸포스페이트, 트리에틸포스포노아세테이트, 인산 등을 들 수 있으며, 그 함량은 수지에 대해 100~300ppm이 적당하다. 만일, 열 안정제의 첨가량이 100ppm 미만인 경우에는 부반응에 의한 생성물이 증가하여 폴리머를 착색시키고 내열성이 떨어지게 되어 바람직하지 않고, 반대로 300ppm을 초과하여 사용하면 중·축합반응이 지연되고, 부반응물이 증가하여 착색 및 폴리머 필터의 라이프 리사이클과 필름 제조공정에서 LIP소제 주기를 단축시키는 원인이 되어 바람직하지 않다.
특히, 본 발명에서 상기 실리카 입자, 유기, 무기 또는 유무기 하이브리드 입자가 폴리에스테르 수지 중량 기준, 2~20wt%를 함유한다. 입자의 함량이 2wt% 미만일 경우에는 충분한 무광 특성을 발현하기가 어렵고 동시에 필름 주행성을 확보하기가 어렵다. 이에 반해 입자의 함량이 20wt%를 초과할 경우에는 필름의 표면이 매우 거칠어져 성형품의 외관성을 확보하기가 어렵고, 필름 연신시 입자에 의한 필름 파단이 발생할 우려가 있다.
또한 상기 입자의 평균 직경은 1~10㎛의 것을 사용한다. 입자의 평균 직경이 1㎛ 미만일 경우에는 입자끼리의 응집현상이 일어나기 쉽고 균일한 입자를 얻기가 어려우며, 필름의 주행성을 확보하기 어렵다. 이와는 반대로 입자의 평균 직경이 10㎛를 초과할 경우에는 필름 표면 거칠기가 커져, 성형품의 외관을 확보하기가 어렵다.
또한 본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 본 발명의 방법에 따라 제조된 폴리에스테르 수지, 즉 무광택용 입자를 첨가한 폴리에스테르 수지는 무광택용 입자를 첨가하지 않은 폴리에스테르 수지를 포함한 전체 폴리에스테르 수지 중에 1~80%를 혼합하여 폴리에스테르 필름을 제조한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 PE, PMMA 등의 유기입자, SiO2, CaCO3등의 무기입자, 유무기 하이브리드 등의 입자를 폴리에스테르 필름 전체 층에 함유시킴으로써, 광택도를 20~50으로 조절한 것을 특징으로 하나, 이 외에도 폴리에스테르 필름을 A층/B층 또는 A층/B층/A층으로 공압출하여 A층/B층의 어느 한층 또는 A/B/A층의 외곽층에 입자를 함유시킬 수도 있음은 물론이다.
다음으로 본 발명에 따른 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름의 상기 폴리에스테르 필름의 일면에 도포되는 대전방지층을 이루는 대전방지 코팅 조성물에는 전도성 고분자를 사용하되, 폴리음이온과 폴리티오펜이 함유된 수분산체 또는 폴리음이온이나 폴리티오펜 유도체가 함유된 수분산체를 사용하며, 상기 수분산체에 폴리음이온이 1 내지 5중량%가 함유된다.
또한, 본 발명의 대전방지 코팅 조성물에 사용되는 불소 수지는 테트라플로로에틸렌, 트리플로로에틸렌, 헥사플로로프로필렌 공중합체(Hexafluoropropylene copolymer), 클로로 트리플로로에틸렌, 테트라플로로에틸렌 공중합체(Tetrafluoroethylene copolymer), 클로로 트리플로로에틸렌, 폴리테트라플로로에틸렌 공중합체(Polytetrafluoroethylene copolymer), 폴리비닐플로라이드 및 폴리비닐리덴 플로라이드로 이루어진 군에서 선택되어 적어도 하나를 사용한다. 여기에, 실란계 계면활성제를 전체 대전방지 코팅 조성물 100 중량부 대비 0.001~1 중량부를 첨가하여 코팅 외관 우수성을 확보하였다.
또한 상기 대전방지층을 이루는 대전방지 코팅 조성물은 고형분 함량이 0.5~10 중량%인 것이 바람직하다.
마지막으로 본 발명에 따른 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름의 상기 폴리에스테르 필름의 타면에 도포되는 이접착층을 이루는 이접착 코팅 조성물은 CoPET계 바인더와 멜라민계 경화제, 불소계 계면활성제를 사용하여 이접착 코팅을 적용할 수 있다.
나아가, 본 발명은 폴리에스테르 펠렛을 사용하여 하기와 같은 프로세스를 통해 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름을 제조한다.
1) 1축 연신된 폴리에스테르 필름을 제조하는 제1단계;
2) 상기 1축 연신된 폴리에스테르 필름의 일면에 대전방지층을 도포하는 제2단계;
3) 상기 1축 연신된 폴리에스테르 필름의 타면에 이접착층을 도포하는 제3단계; 및
4) 상기 대전방지층과 상기 이접착층이 형성된 상기 1축 연신된 폴리에스테르 필름을 재연신하여 2축 연신하는 제4단계를 포함한다.
즉 인라인 방식으로 수행되는 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름의 제조방법을 제공한다.
먼저, 1축 연신된 폴리에스테르 필름을 제조하는 제1단계를 설명한다. 상술한 2.0~20wt%의 입자를 함유하는 무광택용 폴리에스테르 수지와 무입자 폴리에스테르 수지를 혼합한 폴리에스테르 칩을 진공 건조 후에 압출기로 용융하여 티다이(T-DIE)를 통해 미연신 폴리에스테르 시트 상으로 압출하고, 냉각 롤에 정전인가법(pinning)으로 캐스팅 드럼에 밀착시켜 냉각 고화시켜 미연신 폴리에스테르 시트를 얻고, 이를 폴리에스테르 수지의 유리전이온도 이상으로 가열된 롤에서 롤과 롤 사이의 주속비 차에 의한 2.5~4.5배의 1축 연신을 행하여 1축 연신 폴리에스테르 필름을 제조한다.
다음으로, 본 발명의 제조방법 중 제2단계와 제3단계는 1단계에서 1축 연신된 폴리에스테르 필름의 일면에 대전방지층 및 이접착층을 형성하는 단계이며, 순차적으로 수행하나, 제2단계와 제3단계의 순서는 바꾸어도 관계가 없다. 더욱 구체적으로는 대전방지층 및 이접착층을 도포하는 방법으로는 메이어바 방식, 그라비아 방식 등의 방법으로 수행될 수 있으며, 도포 전에 필름의 극성기를 도입하여, 코팅층과 필름과의 접착성이나 도포성을 향상시킬 수 있도록 코로나 방전 처리할 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 제조방법 중, 제4단계는 제2단계와 제3단계에서 대전방지층 및 이접착층이 형성된 1축 연신된 폴리에스테르 필름을 재연신하여 2축 연신된 폴리에스테르 필름을 제조하는 단계이다. 이때, 제4단계에서의 연신은 1축 연신의 방향과 수직방향으로 연신하며, 바람직한 연신비는 3.0~7.0배이다. 연신공정 이후, 열고정, 경화 및 건조 등을 통해 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름을 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름의 제조방법으로부터 제조된 2축 연신 폴리에스테르 필름의 두께는 5~300㎛, 바람직하게는 10~250㎛이다.
이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
하기 실시예 및 비교예에서 사용된 물질의 구입처와 상품명은 아래와 같다.
(1) 무정형 구형 실리카 입자 : SAC, S-SIL 40
(2) 전도성 고분자 수지 : 중일유화, JISTAT CPC
(3) 에폭시 가교제 : 사이텍사, CYMEL385
(4) 불소 수지 : 레지멘, CE-4514
(5) 실란계 계면활성제 : Dow corning, Q2-5211
(6) CoPET계 바인더 수지 : TAKAMATSU, A-215GE
(7) 멜라민계 경화제 : Dow corning, MF-32EF
(8) 불소계 계면활성제 : TAKAMATSU, RX-13
[실시예 1]
단계 1: 1축 연신 폴리에스테르 필름의 제조
평균 입경이 5㎛의 무정형 구형 실리카 입자가 5 wt% 들어간 무광택용 폴리에스테르 수지와 무입자 폴리에스테르 수지를 7:3의 비율로 섞은 폴리에틸렌테레프탈레이트 펠렛(pellet)을 진공 드라이어를 이용하여 7시간 동안 160℃에서 충분히 건조시킨 후, 용융하여 압출 티-다이를 통하여 냉각드럼에 정전기인가법으로 밀착시켜 무정형 미연신 폴리에스테르 시트를 만들고, 이를 다시 가열하여 95℃에서 필름 진행 방향으로 3.5배 연신을 행하여 1축 연신 폴리에스테르 필름을 제조하였다. 이후, 코팅될 필름 면에 코로나 방전처리를 실시하여 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
단계 2: 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조
코로나 처리된 일면에 대전방지층으로서 고형분 기준, 전도성 고분자 수지(폴리3,4-에틸렌옥시티오펜 0.5중량%와 폴리스티렌술폰산(분자량 Mn=150,000) 0.8중량%를 함유하는 수분산체)를 100 중량부, 에폭시 가교제 200 중량부, 불소 수지 100 중량부를 물에 혼합하여 대전방지 코팅 조성물을 제조하고, 상기 전체 대전방지 코팅 조성물 100 중량부 대비, 실란계 계면활성제 0.1 중량부를 혼합하여 제조하였다. 이때, 고형분의 함량은 전체 대전방지 코팅 조성물에 대하여 1.5중량%를 함유하도록 하였다. 다른 일면에는 이접착층으로서 고형분 기준, CoPET(copolyester)계 바인더 수지(-COOH 관능기 함유) 10 중량부와 멜라민계 경화제 0.5중량부, 불소계 계면활성제 0.1중량부를 혼합하여 만들어진다. 상기 대전방지 및 이접착 코팅 조성물을 메이어 바를 이용하여 순차적으로 상기 단계 1에서 제조된 1축 폴리에스테르 필름에 도포하였다. 도포 후, 105~140℃ 텐터 구간에서 도포된 코팅 조성물을 건조시키고, 필름의 진행방향과 수직방향으로 3.5배 연신하고, 240℃에서 4초간 열처리하여 50㎛ 두께의 2축 연신 무광성형용 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
[실시예 2]
무광택용 폴리에스테르 수지로서, 5㎛의 무정형 실리카 입자가 15wt% 들어간 무광택용 폴리에스테르 수지를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 2축 연신 무광성형용 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
[실시예 3]
무광택용 폴리에스테르 수지로서, 8㎛의 무정형 실리카 입자가 5wt% 들어간 무광택용 폴리에스테르 수지를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 2축 연신 무광성형용 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
[비교예 1]
무광택용 폴리에스테르 수지로서, 0.5㎛의 무정형 실리카 입자가 5wt% 들어간 무광택용 폴리에스테르 수지를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 2축 연신 무광성형용 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
[비교예 2]
무광택용 폴리에스테르 수지로서, 20㎛의 무정형 실리카 입자가 5wt% 들어간 무광택용 폴리에스테르 수지를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 2축 연신 무광성형용 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
[비교예 3]
무광택용 폴리에스테르 수지로서, 5㎛의 무정형 실리카 입자가 0.1wt% 들어간 무광택용 폴리에스테르 수지를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 2축 연신 무광성형용 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
[비교예 4]
무광택용 폴리에스테르 수지로서, 5㎛의 무정형 실리카 입자가 40wt% 들어간 무광택용 폴리에스테르 수지를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 2축 연신 무광성형용 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
[비교예 5]
무광택용 폴리에스테르 수지로서, 실리카 입자를 넣지 않고, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 2축 연신 무광성형용 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 5에 따른 2축 연신 무광성형용 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름을 사용하여 다음과 같은 실험예를 통해 물리적 특성을 측정하고 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
[실험예]
1. 광택도
광택도는 ASTM D523 규격에 준하여, GARDNER社의 PG-1 Model을 사용하여 측정각 60°로 측정하였다. 분석은 이접착층이 도포된 면을 기준으로 측정하였다.
2. 표면조도
3차원 표면조도계를 사용하여 표면조도를 측정한다. 측정은 이접착층이 도포된 면을 기준으로 측정한다. JIS B0601 규격에 준하여, KOSAKA社의 SE-3H Model로 측정하였다.
3. 마찰계수
25℃, 60RH 조건하에서 동/정 마찰계수를 ASTM D1894에 준하여 측정하였다. 하부 시편의 길이(mm)는 250 X 130, 상부 시편의 길이(mm)는 65 X 60으로 하였고, 150mm/min의 속도로 5회 측정하여 최대값과 최소값을 제외한 나머지 값의 평균값으로 구하였다.
4. 대전방지성
대전방지 측정기(미쯔비시㈜; 모델명 MCP-T600)를 이용하여 온도 23℃, 습도 50%RH 환경 하에 시료를 설치한 후, JIS K7194 규격에 의거하여 표면저항을 측정하였다.
5. 이접착층의 접착성 측정
이접착 코팅 위에 핑크락카를 메이어바를 이용하여 도포한 후, 오븐에서 90℃ 1분간 건조한 후, 크로스 커터를 가로 세로로 그어 100개의 조각을 낸 후에 상용되는 테이프로 떼어낸 후에 남아있는 조각 수를 측정하고 다음의 기준으로 평가하였다.
O : 100개 모두 잔류
△: 50이상 ~ 99이하 잔류
X : 50개 미만 잔류
6. 내블로킹성 측정
스탬핑 호일의 COLORIT P타입(쿨츠사)을 사용하여 대전방지면과 인쇄면을 맞추고 60℃ 온도, 1kg/cm2압력의 환경에서 24시간 방치한 후, 대전방지층과 인몰드 전사박의 인쇄면의 내블로킹성을 측정하고 다음의 기준으로 평가하였다. 이때, B까지가 실용성능을 만족하는 것이다.
A: 변화 없음
B: 약간의 표면 변화 있음
C: 20% 이하 일부분 박리
D: 20% 초과 박리
구분 광택도 표면조도
(nm)		 마찰계수 표면저항
(Ω/sq)		 접착성 내블로킹성
동적 정적
실시예 1 30 35 0.4 0.6 6X107 0 A
실시예 2 25 40 0.3 0.5 5X107 0 A
실시예 3 30 37 0.4 0.5 6X107 0 A
비교예 1 70 27 0.2 0.4 7X107 0 A
비교예 2 25 45 0.3 0.5 4X107 0 A
비교예 3 100 22 0.2 0.3 6X107 0 A
비교예 4 10 48 0.5 0.7 5X107 0 A
비교예 5 200 14 0.1 0.3 6X107 0 B
상기 표 1에서 알 수 있듯이, 0.5㎛ 실리카 입자를 사용한 비교예 1의 경우에는 실시예와 비교하여, 광택도가 높아져, 무광 특성을 발현하기가 어렵고, 마찰계수가 낮아짐에 따라서, 주행성 확보에 어려움이 있다. 또한 이와는 반대로 20㎛ 실리카 입자를 사용한 비교예 2의 경우에는 높은 표면조도로 인하여, 성형품의 외관성을 확보하는데 어려움이 있다. 또한, 5㎛ 실리카 입자를 0.1wt% 사용한 비교예 3의 경우에는 광택도가 높아져 무광 특성을 발현하기가 어렵고 마찰계수가 낮아져 주행특성도 나쁜 단점이 있다. 또한 이와는 반대로 5㎛ 실리카 입자를 40wt% 사용한 비교예 4의 경우에는 표면조도가 높아져, 성형품의 외관이 떨어지는 문제점이 있다. 마지막으로 실리카 입자를 첨가하지 않은 비교예 5의 경우에는 무광 특성이 전혀 구현되지 않고, 마찰계수가 매우 낮아 주행 특성이 떨어지게 된다. 따라서 본 발명에 따른 실시예 1 내지 3의 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름은, 비교예들에 비해 무광특성을 발현하기 쉽고 주행성 확보가 용이하며 성형품의 외관이 우수한 등의 효과를 가지게 된다.
본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명은 무광성형품에 적용 가능한 무광성형용 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름을 제공할 수 있다. 즉 필름에 입자량을 조절하고, 필름 자체의 광택도를 조절함으로써, 무광성형품에 적용이 가능하도록 하였다. 이로 인해, 기존의 필름위에 무광코팅을 통해서 무광성형품에 적용하던 방법에서 단점으로 지적되었던 코팅의 경시변화와 고비용을 해결한 무광성형용 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름을 제공할 수 있다. 또한 본 발명의 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름은 일면에 대전방지층을 적용하고, 다른 일면에는 이접착층을 적용함으로써, 필름의 오염방지 및 후가공성이 용이한 필름을 제공할 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름은 노트PC 케이스, 휴대전화 케이스, 자동차 내장재, 가전제품 케이스 중에서 무광장식의 제품에 적용될 수 있다.

Claims (8)

  1. 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름에 있어서,
    베이스 필름인 폴리에스테르 필름과, 상기 폴리에스테르 필름의 일면에 도포된 대전방지 코팅층과, 상기 폴리에스테르 필름의 타면에 도포된 이접착층으로 이루어진 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름으로서,
    상기 베이스 필름은 1~10㎛의 평균직경을 갖는 입자 2.0~20wt%를 함유하는 무광택용 폴리에스테르 수지와 무입자 폴리에스테르 수지를 혼합한 폴리에스테르 칩으로부터 제조된 폴리에스테르 필름이고,
    상기 폴리에스테르 필름의 광택도를 조절하여 인몰드 성형품 중 무광택 성형품에 적용할 수 있는 것을 특징으로 하는, 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 필름은 60° 측정각일 때 광택도가 20~50인 것을 특징으로 하는, 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 대전방지층의 표면저항은 1X1011Ω/sq 미만인 것을 특징으로 하는, 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름.
  6. 1축 연신된 폴리에스테르 필름을 제조하는 단계로서, 2.0~20wt%의 입자를 함유하는 무광택용 폴리에스테르 수지와 무입자 폴리에스테르 수지를 혼합한 폴리에스테르 칩으로부터 미연신 폴리에스테르 시트를 제조하는 제1공정과, 상기 미연신 폴리에스테르 시트를 1축 연신하는 제2공정을 포함하는 제1단계와,
    상기 1축 연신된 폴리에스테르 필름의 일면에 대전방지층을 도포하는 제2단계와,
    상기 1축 연신된 폴리에스테르 필름의 타면에 이접착층을 도포하는 제3단계와,
    상기 대전방지층과 상기 이접착층이 형성된 상기 1축 연신된 폴리에스테르 필름을 재연신하여 2축 연신하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 대전방지층을 이루는 대전방지 코팅 조성물은 고형분 함량이 0.5~10 중량%인 것을 특징으로 하는, 무광택 성형품에 적용 가능한 인몰드 장식용 폴리에스테르 필름의 제조방법.
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