KR101348972B1

KR101348972B1 - 이형필름

Info

Publication number: KR101348972B1
Application number: KR1020130003973A
Authority: KR
Inventors: 정홍희; 박한수; 백상현
Original assignee: 코오롱인더스트리 주식회사
Priority date: 2013-01-14
Filing date: 2013-01-14
Publication date: 2014-01-10
Also published as: KR20130012078A

Abstract

본 발명은 이형필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리에스테르필름;과 상기 폴리에스테르필름의 일면 또는 양면에 형성된 박리코팅층;으로 이루어지며, 상기 박리코팅층은 실리콘계 바인더수지와 가교제로서 페닐기를 가지는 수성 실리콘계수지가 포함된 수성 코팅액을 도포하여 가교 및 경화시킴으로써, 폴리에스테르필름과의 밀착력을 향상시킨 이형필름에 관한 것이다.

Description

이형필름{Release Film}

본 발명은 이형필름에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 실리콘계 수지를 사용한 박리코팅층과 폴리에스테르필름 간의 밀착력을 향상시킨 이형필름에 관한 것이다.

이형필름은 종이 또는 플라스틱 필름 등의 기재와 점착성 물질 사이의 접착 또는 고착을 방지하는 것을 목적으로 하여, 기재면에 실리콘 조성물의 경화 피막을 형성시켜 박리성을 부여한다. 기재면이 플라스틱 필름인 경우 통상 이형필름이라 칭하는데, 이형필름은 예를 들어 라벨이 사용 준비될 때까지 분진, 파편, 수분 및 기타 오염물에 의한 오염으로부터 접착제품의 점착성 접착면을 일시적으로 보호한다. 일반적으로 이형필름은 접착제품의 사용직전에 접착면으로부터 분리된다.

이형필름은 기재에 박리성을 부여하면서 기재와의 밀착력을 부여할 수 있는 박리코팅층이 형성되어 있다. 박리코팅층은 통상 실리콘 박리제를 포함한다.

이 같은 이형필름의 성능은 접착제품의 접착층을 형성하는 접착제 또는 박리코팅층 형성에 사용된 실리콘 박리제 등에 의해 주로 좌우된다. 이형필름은 일단 접착성 접착면에 결합되면 박리력 없이 자발적으로 떨어져 나가서는 안되지만 비교적 적은 박리력으로도 쉽게 제거되어야 하고(이형성), 접착제의 잔류 점착력의 감소를 일으키지 않아야 한다. 또한, 접착면으로부터 이형필름이 분리될 때 이형필름 자체의 박리코팅층이 온전한 채로 남게 되는 것, 즉 이형필름의 내부적인 밀착성 또한 중요하다.

즉, 박리코팅층은 반대표면에서 쉽고 완전하게 이형되는 반면 폴리에스테르필름에는 단단히 결합해야 하는 명백히 모순된 조건을 만족해야 한다.

한편, 이 같은 이형필름은 기재필름 상에 박리코팅층을 도포하는 방법에 따라서 오프-라인 코팅(off-line coating)과 인-라인 코팅(in-line coating) 필름으로 구분된다. 일반적으로 오프-라인 코팅(off-line coating)이라 함은 완제품 형태의 기재필름 상에 박리코팅층을 도포하고 건조과정을 거쳐 이형필름을 제조하는 형태이고, 인-라인 코팅(in-line coating)이라 함은 일반적으로 중합체의 비정질 용융물을 압출시켜 시이트 형태로 고형화한 다음 여기에 박리코팅층을 도포한 후, 예열, 연신, 열고정 및 냉각 등의 과정을 거쳐 이형필름을 제조하는 형태이다.

일반적으로 이형필름에 있어서 기재필름으로서는 폴리에스테르 필름이 주로 사용되는데, 폴리에스테르 필름은 안정한 화학구조를 가지고 있어 기계적 강도가 높으며, 내열성, 내구성, 내약품성 등의 물성 측면에서 우수한 특성을 나타낸다. 이러한 폴리에스테르 중 특히 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate)는 저온부터 고온에 이르기까지 넓은 온도 범위에 걸쳐 물성의 안정성이 뛰어나고, 내화학 특성이 우수하며, 기계적강도, 표면특성, 두께의 균일성이 양호하고 다양한 용도의 공정조건에 우수한 적응력을 가지고 있어 산업용, 의료용, 포장용 등의 용도로 폭넓게 사용되고 있다. 또한 최근 제기되고 있는 환경오염 문제에 있어서도 재활용율이 높아 산업분야에서 차지하는 중요도는 점점 커지고 있다.

인-라인 코팅에 의한 이형필름의 제조과정은 폴리에스테르의 비정질 용융물을 냉각주조 드럼상으로 압출시켜 용융물을 시이트 형태로 고형화시킨 다음, 이 시이트 상에 박리코팅액을 도포한 후 필름으로 제조하기 위한 가열 및 연신 공정을 거치고, 이 과정에서 필름 강도, 안정성 및 기타 바람직한 물리적 특성을 부여하게 된다. 필름을 일방향 또는 양방향으로 연신한 다음, 고정화시킨다.

필름 표면에 인-라인 코팅으로 적용하기 위한 박리코팅 조성물은 일반적으로 필름 생산률과 적합성을 위해 신속히 세팅가능하거나 경화 가능해야 한다. 추가로 박리코팅 조성물은 강도와 투명성에 있어서 저하를 일으키지 않으면서 연신 가능해야 한다.

박리코팅조성물에 있어서 실리콘 박리제는 반응성, 가교결합성 실리콘계 화합물을 포함할 수 있다. 이 같은 실리콘계 화합물은 수소-작용성 폴리실록산, 알콕시-작용성 폴리실록산, 하이드록시-작용성 폴리실록산 및 비닐-작용성 폴리실록산 등을 들 수 있다. 이 같은 화합물들은 모두 일반적으로 낮은 점도의, 쉽게 유동가능한 액체 수지의 형태로 시판되고 있다.

일반적으로 인-라인 코팅방식에서 실리콘 박리제는 수성 에멀젼으로 사용될 수 있다. 기재 표면에 실리콘 피막을 형성하는 방법으로써는, (1) 백금계 화합물을 촉매로 하여, 비닐-작용성 폴리실록산과 수소-작용성 폴리실록산을 부가 반응시켜 박리성 피막을 형성하는 방법, (2)유기 주석 화합물 등의 유기산 금속염 촉매를 사용하여, 폴리실록산을 축합 반응시켜 박리성 피막을 형성하는 방법 등이 알려져 있다.

일반적으로 박리코팅층을 형성하기 위한 조액을 수성으로 제조하기 위해서는 유화제를 적용하는데, 유화제가 포함되는 수성 코팅액은 용제 및 무용제 타입의 조액과 대비 시 박리코팅층과 기재필름 간의 밀착력이 저하되는 문제점이 있다. 따라서 밀착력을 개선하기 위해 접착촉진제를 추가하며, 이러한 접착촉진제로는 미국특허 제6,020,412호에 기술된 바와 같이 일반적으로 제조된 알콕시실록산을 사용할 수 있다.

그러나 대부분의 경우 수성 코팅액을 만들기 위해 적용한 유화제가 조액상태에서 접착 촉진제와 반응하면서 코팅 조성물의 저장안정성을 급격히 떨어뜨리므로 실제 공정에 적용하기 위해서는 보다 근본적인 개선이 필요하였다. 따라서 접착 촉진제를 사용하지 않고도 박리코팅층과 기재필름간의 밀착력을 향상시킬 수 있는 방법을 개발할 필요가 있다.

본 발명은 인-라인 코팅법을 사용하여 박리코팅층을 형성한 이형필름을 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 인-라인 코팅에 사용되기 위한 수성 코팅액에서, 접착촉진제가 사용되지 않고도 폴리에스테르필름과의 밀착력을 향상시키는 가교제를 제공하고자 한다.

본 발명은 이형필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리에스테르필름;과 상기 폴리에스테르필름의 일면 또는 양면에 형성된 박리코팅층;으로 이루어지며, 상기 박리코팅층은 실리콘계 바인더수지와 가교제로서 페닐기를 가지는 수성 실리콘계수지가 포함된 수성 코팅액을 도포하여 가교 및 경화시킨 이형필름에 관한 것이다.

상기 수성 코팅액은 실리콘계 바인더수지, 가교제, 촉매 및 물을 주요 조성으로 포함하며, 각종 기능을 부여하기 위한 첨가제가 포함될 수 있다. 즉, 수성 코팅액은 물을 연속상으로 한 에멀젼 형태 또는 분산상 형태로 폴리에스테르필름에 적용되며, 분산은 폴리에틸렌글리콜 또는 폴리비닐알콜 등의 수성 고분자와 알킬페닐폴리글리콜에테르와 같은 계면활성제를 첨가제로 배합 교반하여 이루어질 수도 있다.

또한 상기 수성 코팅액은 이형필름을 제조하기 위하여 기재필름인 폴리에스테르필름에 도포된 후, 필름을 예열 및 연신하는 과정에서 수분이 증발을 하고, 열고정을 하는 단계에서 가교 및 경화가 이루어지게 되어 최종적인 고형분만 존재하는 코팅층으로 형성된다. 따라서 본 발명에서 고형분은 첨가제를 제외한 박리코팅층 내에 존재하는 주요 성분들의 고형분을 의미한다.

상기 바인더수지는 직쇄상(linear) 또는 가지상의 (branched)의 알킬비닐폴리실록산이 사용 가능하며, 구체적으로는 말단 또는 곁가지에 히드록시기, 에틸렌기, 아세틸렌기에서 선택되는 1종 이상의 관능기를 갖는 폴리디메틸실록산을 사용한다.

상기 촉매는 실리콘 수지 바인더의 하이드로실리레이션 (hydrosilylation) 반응을 유도하여 경화가 되도록 하기 위하여 사용되는 것으로, 4족~14족 사이에서 선택되는 1종 이상의 금속 또는 양쪽성 원소 즉, Rh, Pt, Sn, Ti, Pd, Ir, W, Co에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용한다.

상기 가교제는 실리콘계 바인더수지와 폴리에스테르필름 간의 밀착력을 향상시키기 위하여 실리콘 폴리머 구조에 페닐기가 도입된 가교제를 적용하였다. 구체적으로 상기 가교제는 하기 구조식 1의 페닐기가 도입된 실리콘수지 단독으로 사용하거나 또는 하기 구조식 1의 실리콘수지와 하기 구조식 2 또는 구조식 3의 페닐기가 도입되지 않은 실리콘수지를 혼합하여 사용한다. 이와 같이 페닐기가 포함 된 가교제를 적용하게 되면 일반적인 알킬기가 포함 된 가교제를 적용할 경우에 비해 폴리에스테르필름과 밀착력이 좋아지며, 특히 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)필름과의 밀착력이 좋아진다.

[구조식 1]

(상기 식에서, m은 5 ~ 50에서 선택되는 자연수, n은 5 ~ 50에서 선택되는 자연수, o는 5 ~ 50에서 선택되는 자연수이다.)

[구조식 2]

(상기 식에서 x는 5 ~ 50에서 선택되는 자연수이다.)
[구조식 3]

(상기 식에서 a는 5 ~ 50에서 선택되는 자연수이고, b는 5 ~ 50에서 선택되는 자연수이다.)

가교제의 함량은 수성 코팅액 전체 고형분 함량 중 10 ~ 60 중량%, 보다 바람직하게는 20 ~ 50 중량%로 사용한다. 10 중량% 미만으로 사용하는 경우 폴리에스테르필름과 박리코팅층간의 밀착력이 저하되고, 60중량%를 초과하는 경우 반응이 되지 않은 가교제가 잔존할 가능성이 있다. 반응이 가지 않고 남은 가교제는 올리고머상태가 되어, 롤상태로 보관 시 반대면으로 전사되거나, 점착제와 합지 시 점착제로 전사될 가능성이 있다.

폴리에스테르 필름은 방향족 디카르복실산을 주성분으로 하는 산성분과 알킬렌글리콜을 주성분으로 하는 글리콜성분을 축합 중합하여 분자 내 주 반복단위가 에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)수지를 통상의 제조방법에 의해 필름으로 제조한다.

방향족 디카르복실산의 구체적인 예로는 디메틸테레프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌 디카르복실산, 싸이클로헥산디카르복실산, 디페녹시에탄디카르복실산, 안트라센카르복실산, α,β-비스(2-클로로페녹시)에탄-4,4'-디카르복실산 등을 들 수 있으며, 이들 중 디메틸테레프탈산 또는 테레프탈산이 특히 바람직하다.

알킬렌글리콜의 구체적인 예로는 에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 펜타메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜 등을 들 수 있으며, 이들 중 특히 에틸렌글리콜이 바람직하다.

본 발명에 따른 이형 필름은 인라인 코팅방법 또는 오프라인 코팅방법 중 어느 것을 사용하여 제조하여도 무방하며, 바람직하게는 인라인 코팅방법에 의해 제조한다.

수성 코팅액은 공지된 코팅방법을 이용하여 적용될 수 있는 바, 일예로 롤코팅, 그라비아 롤 코팅, 롤 브러쉬 코팅, 분무 코팅, 에어 나이프 코팅, 슬롯 코팅, 침지 또는 메니스커스 코팅 등을 들 수 있다.

인라인 코팅방법에 의해 제조할 경우, 폴리에스테르필름이 1축 연신 필름인 경우에는 비결정 쉬트를 제조한 후 연신공정 전 또는 연신 공정 후 열고정 공정 전에 상술한 바와 같은 코팅방법을 이용하여 코팅할 수 있다.

2축 연신 필름인 경우에는 비결정 쉬트를 제조한 후 연신공정 전, 종방향 연신 후 횡방향 연신 전 또는 횡방향 연신 후 열고정 공정 전에 코팅할 수 있다.

일반적으로는 종방향 연신 전에 코팅이 행해지는 경우에는 별도의 건조 공정이 요구되므로 종방향(MD) 연신 후 횡방향(TD) 연신 전에 코팅하는 것이 바람직하다.

인라인 코팅방법에 의해 제조되는 경우에는 예열, 연신 과정에서 수분이 증발되고, 고온의 열고정 온도에서 경화가 이루어지며, 연신에 의해 실리콘계 수지가 폴리에스테르필름에 배향되는 효과가 있어서 우수한 물성의 코팅막을 얻을 수 있다.

또한 조액을 코팅하기 이전에 폴리에스테르필름의 표면에 전기 코로나 방전 등의 방법으로 표면처리를 하는 경우, 폴리에스테르필름 표면의 소수성 특성이 감소되어 조액이 표면을 보다 쉽게 습윤시키므로 폴리에스테르필름 표면에 대한 박리코팅층의 접착력을 향상시킨다.

상기 박리코팅층은 건조 도포 두께를 0.01 ~ 2㎛로 제조한다. 0.01㎛미만으로 도포되는 경우 충분한 이형성을 부여하지 못하고, 2㎛를 초과하는 경우 밀착력이 저하될 수 있다.

또한, 상기 폴리에스테르필름은 두께가 제한되지 않으나, 4 ~ 500㎛인 것이 충분한 이형성 및 밀착성을 달성하기에 적합하다.

본 발명은 박리코팅층을 형성하기 위한 수성 코팅액에서 접착촉진제를 사용하지 않으므로 조액의 저장안정성이 우수하면서도, 특정한 페닐기를 갖는 가교제를 사용함으로써 폴리에스테르필름과의 밀착력이 우수한 이형필름을 제공할 수 있다.

또한 본 발명은 수성 코팅액을 사용하여 인-라인 코팅(in-line coating)방법으로 코팅을 하므로 환경친화적이며, 얇고, 균일한 막을 형성할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

제조되는 필름에 대하여 물성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었으며, 그 구체적인 측정방법은 다음과 같다.

(1) 이형력

박리코팅층 위에 Nitto31B 테이프를 놓고 2kg 고무롤을 사용하여 2회 왕복 문지른 다음 25mm x 20cm의 크기로 잘라 샘플을 준비하였다. 준비된 샘플을 20g/㎠의 하중을 주고 70℃에서 1일간 방치한 후 만능시험기(인스트론사, Instron4303)를 사용하여 T형 박리평가를 실시하였다. 박리속도는 300mm/분으로 하였다.

(2) 밀착력

밀착력은 박리코팅층을 엄지손가락을 사용하여 5회 왕복 힘껏 문지른 다음 코팅층이 벗겨지는 정도를 관찰하고 다음과 같이 평가하였다.

<구분등급>

A등급: 스미어 현상이 전혀 관찰되지 않는다.

B등급: 스미어 현상이 관찰되기 시작한다.

C등급: 러브-오프 현상이 관찰되기 시작한다.

D등급: 러브-오프 현상이 쉽게 관찰된다.

(3) 배면전사율

실시예 및 비교예에서 제조된 이형필름의 박리코팅층과 별도로 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)필름을 접하도록 하여 50g/㎠의 하중을 주고 40℃에서 3일간 방치한 다음, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)필름의 방치 전후의 전사율을 측정하였다.

배면전사율(%) = (방치 전 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)필름 이형력 방치 후 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)필름 이형력)x100 /방치 전 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)필름 이형력

<구분등급>

◎등급 : 배면전사율 95% 이상.

○등급 : 배면전사율 90~95%.

△등급 : 배면전사율 80~90%.

X 등급 : 배면전사율 80% 미만.

(4) 조액안정성

코팅액의 전체 고형분이 1%, 10%, 25% 및 50%가 되도록 조액하고, 각각의 조액을 2축연신된 30㎛ PET필름에 도포하여 시간에 따른 헤이즈 변화를 관찰함으로써 가사시간을 측정하였다. 헤이즈는 ASTM D-1003 방법으로 측정하였다.

이때 실리콘 조액의 안정성이 떨어질수록 코팅된 필름의 헤이즈가 증가하므로, 초기의 헤이즈 값이 유지가 되는 시간을 측정하였다.

이하 실시예에서, 별도의 기재가 없는 한 바인더 수지는 디비닐폴리디메틸실록산(점도 14000, mPa.s)을 사용하였고, 페닐기를 포함하는 가교제는 하기 [구조식1]을 사용하였으며,

[구조식 1]

(m=10,n=10,o=10)

페닐기를 포함하지 않는 가교제는 하기 [구조식3]을 사용하였고,

[구조식 3]

(a=10,b=10)

촉매는 백금촉매(Na₂PtCl₄·4H₂O), 유화제는 폴리비닐알콜(획스트사, 모위올 4-80), 접착촉진제는 γ-아크릴옥시프로필트리메톡시실란을 사용하였다.

<실시예 1>

코팅액(A) 제조

바인더수지가 전체 고형분 함량 중 50 중량%, 페닐기를 포함하는 가교제가 전체 고형분 함량 중 10 중량%, 페닐기를 포함하지 않는 가교제가 전체 고형분 함량 중 40 중량%가 되도록 혼합을 하고, 코팅액 중 전체 고형분 함량이 각각 1%, 10%, 25% 및 50%가 되도록 물을 첨가하여 조액하였다. 이때, 첨가제로 촉매는 수지 함량에 대해 100 ppm, 유화제는 코팅액의 고형분 함량 100 중량부에 대해 5중량부를 사용하였다. 이렇게 제조된 코팅액의 조액안정성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.

이형필름의 제조

폴리에틸렌테레프탈레이트수지를 용융 압출한 후 급냉각 하여 얻어진 시트를 예열부에서 95℃로 예열한 후 종방향(MD)으로 4배 연신하여 냉각하였다. 냉각된 필름에 그라비아 코터를 이용하여 전체 고형분 함량이 10%로 조제된 코팅액(A)을 8㎛가 되도록 도포하였다. 130℃로 건조 및 예열한 후 횡방향(TD)으로 4배 연신을 하고, 230℃로 열고정하여 30㎛ 두께의 기재필름에 건조 후 도포두께가(Dry Pick-up) 0.2㎛ 인 코팅층이 균일하게 형성된 이형필름을 제조하였다.

이렇게 제조된 필름의 이형력, 밀착력, 배면전사율을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.

<실시예 2>

코팅액(B) 제조

바인더수지가 전체 고형분 함량 중 50 중량%, 페닐기를 포함하는 가교제가 전체 고형분 함량 중 20 중량%, 페닐기를 포함하지 않는 가교제가 전체 고형분 함량 중 30 중량%가 되도록 혼합을 하고, 코팅액 중 전체 고형분 함량이 각각 1%, 10%, 25% 및 50%가 되도록 물을 첨가하여 조액하였다. 이때, 첨가제로 촉매는 100 ppm, 유화제는 코팅액의 고형분 함량 100 중량부에 대해 5중량부를 사용하였다. 이렇게 제조된 코팅액의 조액안정성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.

이형필름의 제조

폴리에틸렌테레프탈레이트수지를 용융 압출한 후 급냉각 하여 얻어진 시트를 예열부에서 95℃로 예열한 후 종방향(MD)으로 4배 연신하여 냉각하였다. 냉각된 필름에 그라비아 코터를 이용하여 전체 고형분 함량이 10%로 조제된 코팅액(B)을 8㎛가 되도록 도포하였다. 130℃로 건조 및 예열한 후 횡방향(TD)으로 4배 연신을 하고, 230℃로 열고정하여 30㎛ 두께의 기재필름에 건조 후 도포두께가(Dry Pick-up) 0.2㎛ 인 코팅층이 균일하게 형성된 이형필름을 제조하였다.

<실시예 3>

코팅액(C) 제조

바인더수지가 전체 고형분 함량 중 50 중량%, 페닐기를 포함하는 가교제가 전체 고형분 함량 중 30 중량%, 페닐기를 포함하지 않는 가교제가 전체 고형분 함량 중 20 중량%가 되도록 혼합을 하고, 코팅액 중 전체 고형분 함량이 각각 1%, 10%, 25% 및 50%가 되도록 물을 첨가하여 조액하였다. 이때, 첨가제로 촉매는 100 ppm, 유화제는 코팅액의 고형분 함량 100 중량부에 대해 5중량부를 사용하였다. 이렇게 제조된 코팅액의 조액안정성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.

이형필름의 제조

폴리에틸렌테레프탈레이트수지를 용융 압출한 후 급냉각 하여 얻어진 시트를 예열부에서 95℃로 예열한 후 종방향(MD)으로 4배 연신하여 냉각하였다. 냉각된 필름에 그라비아 코터를 이용하여 전체 고형분 함량이 10%로 조제된 코팅액(C)을 8㎛가 되도록 도포하였다. 130℃로 건조 및 예열한 후 횡방향(TD)으로 4배 연신을 하고, 230℃로 열고정하여 30㎛ 두께의 기재필름에 건조 후 도포두께가(Dry Pick-up) 0.2㎛ 인 코팅층이 균일하게 형성된 이형필름을 제조하였다.

<실시예 4>

코팅액(D) 제조

바인더수지가 전체 고형분 함량 중 50 중량%, 페닐기를 포함하는 가교제가 전체 고형분 함량 중 40 중량%, 페닐기를 포함하지 않는 가교제가 전체 고형분 함량 중 10 중량%가 되도록 혼합을 하고, 코팅액 중 전체 고형분 함량이 각각 1%, 10%, 25% 및 50%가 되도록 물을 첨가하여 조액하였다. 이때, 첨가제로 촉매는 100 ppm, 유화제는 바인더수지가 전체 고형분 함량 100 중량부에 대해 5중량부를 사용하였다. 이렇게 제조된 코팅액의 조액안정성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.

이형필름의 제조

폴리에틸렌테레프탈레이트수지를 용융 압출한 후 급냉각 하여 얻어진 시트를 예열부에서 95℃로 예열한 후 종방향(MD)으로 4배 연신하여 냉각하였다. 냉각된 필름에 그라비아 코터를 이용하여 전체 고형분 함량이 10%로 조제된 코팅액(D)을 8㎛가 되도록 도포하였다. 130℃로 건조 및 예열한 후 횡방향(TD)으로 4배 연신을 하고, 230℃로 열고정하여 30㎛ 두께의 기재필름에 건조 후 도포두께가(Dry Pick-up) 0.2㎛ 인 코팅층이 균일하게 형성된 이형필름을 제조하였다.

<실시예 5>

코팅액(E) 제조

바인더수지가 전체 고형분 함량 중 50 중량%, 페닐기를 포함하는 가교제가 전체 고형분 함량 중 50 중량%가 되도록 혼합을 하고, 코팅액 중 전체 고형분 함량이 각각 1%, 10%, 25% 및 50%가 되도록 물을 첨가하여 조액하였다. 이때, 첨가제로 촉매는 100 ppm, 유화제는 코팅액의 고형분 함량 100 중량부에 대해 5중량부를 사용하였다. 이렇게 제조된 코팅액의 조액안정성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.

이형필름의 제조

폴리에틸렌테레프탈레이트수지를 용융 압출한 후 급냉각 하여 얻어진 시트를 예열부에서 95℃로 예열한 후 종방향(MD)으로 4배 연신하여 냉각하였다. 냉각된 필름에 그라비아 코터를 이용하여 전체 고형분 함량이 10%로 조제된 코팅액(E)을 8㎛가 되도록 도포하였다. 130℃로 건조 및 예열한 후 횡방향(TD)으로 4배 연신을 하고, 230℃로 열고정하여 30㎛ 두께의 기재필름에 건조 후 도포두께가(Dry Pick-up) 0.2㎛ 인 코팅층이 균일하게 형성된 이형필름을 제조하였다.

<실시예 6>

이형필름의 제조

폴리에틸렌테레프탈레이트수지를 용융 압출한 후 급냉각 하여 얻어진 시트를 예열부에서 95℃로 예열한 후 종방향(MD)으로 4배 연신하여 냉각하였다. 냉각된 필름에 그라비아 코터를 이용하여 전체 고형분 함량이 5%로 조제된 코팅액(E)을 8㎛가 되도록 도포하였다. 130℃로 건조 및 예열한 후 횡방향(TD)으로 4배 연신을 하고, 230℃로 열고정하여 30㎛ 두께의 기재필름에 건조 후 도포두께가(Dry Pick-up) 0.1㎛ 인 코팅층이 균일하게 형성된 이형필름을 제조하였다.

<실시예 7>

이형필름의 제조

폴리에틸렌테레프탈레이트수지를 용융 압출한 후 급냉각 하여 얻어진 시트를 예열부에서 95℃로 예열한 후 종방향(MD)으로 4배 연신하여 냉각하였다. 냉각된 필름에 그라비아 코터를 이용하여 전체 고형분 함량이 25%로 조제된 코팅액(E)을 8㎛가 되도록 도포하였다. 130℃로 건조 및 예열한 후 횡방향(TD)으로 4배 연신을 하고, 230℃로 열고정하여 30㎛ 두께의 기재필름에 건조 후 도포두께가(Dry Pick-up) 0.5㎛ 인 코팅층이 균일하게 형성된 이형필름을 제조하였다.

<실시예 8>

이형필름의 제조

폴리에틸렌테레프탈레이트수지를 용융 압출한 후 급냉각 하여 얻어진 시트를 예열부에서 95℃로 예열한 후 종방향(MD)으로 4배 연신하여 냉각하였다. 냉각된 필름에 그라비아 코터를 이용하여 전체 고형분 함량이 50%로 조제된 코팅액(E)을 8㎛가 되도록 도포하였다. 130℃로 건조 및 예열한 후 횡방향(TD)으로 4배 연신을 하고, 230℃로 열고정하여 30㎛ 두께의 기재필름에 건조 후 도포두께가(Dry Pick-up) 1.0㎛ 인 코팅층이 균일하게 형성된 이형필름을 제조하였다.

<실시예 9>

이형필름의 제조

폴리에틸렌테레프탈레이트수지를 용융 압출한 후 급냉각 하여 얻어진 시트를 예열부에서 95℃로 예열한 후 종방향(MD)으로 4배 연신하여 냉각하였다. 냉각된 필름에 그라비아 코터를 이용하여 전체 고형분 함량이 10%로 조제된 코팅액(E)을 8㎛가 되도록 도포하였다. 130℃로 건조 및 예열한 후 횡방향(TD)으로 4배 연신을 하고, 230℃로 열고정하여 12㎛ 두께의 기재필름에 건조 후 도포두께가(Dry Pick-up) 0.2㎛ 인 코팅층이 균일하게 형성된 이형필름을 제조하였다.

<실시예 10>

이형필름의 제조

폴리에틸렌테레프탈레이트수지를 용융 압출한 후 급냉각 하여 얻어진 시트를 예열부에서 95℃로 예열한 후 종방향(MD)으로 4배 연신하여 냉각하였다. 냉각된 필름에 그라비아 코터를 이용하여 전체 고형분 함량이 10%로 조제된 코팅액(E)을 8㎛가 되도록 도포하였다. 130℃로 건조 및 예열한 후 횡방향(TD)으로 4배 연신을 하고, 230℃로 열고정하여 100㎛ 두께의 기재필름에 건조 후 도포두께가(Dry Pick-up) 0.2㎛ 인 코팅층이 균일하게 형성된 이형필름을 제조하였다.

<실시예 11>

이형필름의 제조

폴리에틸렌테레프탈레이트수지를 용융 압출한 후 급냉각 하여 얻어진 시트를 예열부에서 95℃로 예열한 후 종방향(MD)으로 4배 연신하여 냉각하였다. 냉각된 필름에 그라비아 코터를 이용하여 전체 고형분 함량이 10%로 조제된 코팅액(E)을 8㎛가 되도록 도포하였다. 130℃로 건조 및 예열한 후 횡방향(TD)으로 4배 연신을 하고, 230℃로 열고정하여 250㎛ 두께의 기재필름에 건조 후 도포두께가(Dry Pick-up) 0.2㎛ 인 코팅층이 균일하게 형성된 이형필름을 제조하였다.

<비교예 1>

코팅액(F) 제조

바인더수지가 전체 고형분 함량 중 50 중량%, 페닐기를 포함하지 않는 가교제가 전체 고형분 함량 중 50 중량%가 되도록 혼합을 하고, 코팅액 중 전체 고형분 함량이 각각 1%, 10%, 25% 및 50%가 되도록 물을 첨가하여 조액하였다. 이때, 첨가제로 촉매는 100 ppm, 유화제는 코팅액의 고형분 함량 100 중량부에 대해 5중량부를 사용하였다. 이렇게 제조된 코팅액의 조액안정성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.

이형필름의 제조

폴리에틸렌테레프탈레이트수지를 용융 압출한 후 급냉각 하여 얻어진 시트를 예열부에서 95℃로 예열한 후 종방향(MD)으로 4배 연신하여 냉각하였다. 냉각된 필름에 그라비아 코터를 이용하여 전체 고형분 함량이 10%로 조제된 코팅액(F)을 8㎛가 되도록 도포하였다. 130℃로 건조 및 예열한 후 횡방향(TD)으로 4배 연신을 하고, 230℃로 열고정하여 30㎛ 두께의 기재필름에 건조 후 도포두께가(Dry Pick-up) 0.2㎛ 인 코팅층이 균일하게 형성된 이형필름을 제조하였다.

<비교예 2>

코팅액(G) 제조

바인더수지가 전체 고형분 함량 중 50 중량%, 페닐기를 포함하지 않는 가교제가 전체 고형분 함량 중 49.8 중량%, 접착촉진제가 전체 고형분 함량 중 0.2 중량%가 되도록 혼합을 하고, 코팅액 중 전체 고형분 함량이 각각 1%, 10%, 25% 및 50%가 되도록 물을 첨가하여 조액하였다. 이때, 첨가제로 촉매는 100 ppm, 유화제는 코팅액의 고형분 함량 100 중량부에 대해 5중량부를 사용하였다. 이렇게 제조된 코팅액의 조액안정성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.

이형필름의 제조

폴리에틸렌테레프탈레이트수지를 용융 압출한 후 급냉각 하여 얻어진 시트를 예열부에서 95℃로 예열한 후 종방향(MD)으로 4배 연신하여 냉각하였다. 냉각된 필름에 그라비아 코터를 이용하여 전체 고형분 함량이 10%로 조제된 코팅액(G)을 8㎛가 되도록 도포하였다. 130℃로 건조 및 예열한 후 횡방향(TD)으로 4배 연신을 하고, 230℃로 열고정하여 30㎛ 두께의 기재필름에 건조 후 도포두께가(Dry Pick-up) 0.2㎛ 인 코팅층이 균일하게 형성된 이형필름을 제조하였다.

[표 1]

[표 2]

(상기 표에서 24↑는 24시간 이상 안정성이 있음을 의미한다.)

상기 결과에서 알 수 있는 바와 같이, <비교예 1>에서 페닐기를 포함하지 않은 가교제만을 적용할 경우 밀착력이 좋지 않고, <실시예 1>의 경우 페닐기가 포함되지 않은 가교제를 40%, 페닐기가 포함된 가교제를 10% 적용할 경우 페닐기가 포함된 가교제의 함량이 증가했을 경우보다 스미어 현상이 관찰되기 시작하였다. 또한, <비교예 2>에서 볼 수 있듯이 밀착력을 개선하기 위해 접착촉진제를 적용할 경우 밀착력은 개선되나, 조액 안정성이 현저히 떨어짐을 알 수 있었다. 일반적으로 현장에 적용하기 위해서는 최소 10시간 이상의 조액 안정성이 확보 되어야 하는데, 접착 촉진제를 적용할 경우 농도가 낮을 때에도 3시간 이하이므로, 별도의 설비나 조건의 조정 등이 필요한 것을 알 수 있었다. <실시예2~5>에서 제조상 조액안정성이 뛰어나고, 제품상 밀착력이 우수한 이형필름을 만들기 위해서 페닐기가 포함된 가교제를 적용하는 것이 유리하며, 그 양은 고형분 대비 20~50%일 때 그 효과가 탁월한 것을 알 수 있었다. 이는 <실시예 6~8>에서 볼 수 있듯이 코팅층의 두께가 얇거나 두꺼울 때에도 그 효과가 있었으며, <실시예 9~11>에서 볼 수 있듯이 필름의 두께에 무관하게 그 효과가 나타났다.

Claims

폴리에스테르필름의 일면 또는 양면에 실리콘계 바인더수지와 가교제로서 하기 구조식 1의 실리콘계수지를 포함하는 수성 코팅액을 인라인 코팅방법으로 코팅하여 박리코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 이형필름의 제조방법.
[구조식 1]

(상기 식에서, m은 5 ~ 50 에서 선택되는 자연수, n은 5 ~ 50에서 선택되는 자연수, o는 5 ~ 50에서 선택되는 자연수이다.)
제 1항에 있어서,
a) 폴리에스테르수지를 용융압출하여 시트를 제조한 후, 종방향으로 연신하는 단계;
b) 상기 종방향으로 일축 연신된 필름의 일면 또는 양면에 실리콘계 바인더수지와 가교제로서 상기 구조식 1의 실리콘계수지를 포함하는 수성 코팅액을 코팅하여 박리코팅층을 형성하는 단계;
c) 상기 박리코팅층이 형성된 필름을 횡방향으로 연신하는 단계; 및
d) 열고정하는 단계;
를 포함하는 이형필름의 제조방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 가교제는 하기 구조식 1의 실리콘계수지를 단독으로 사용하거나 또는 하기 구조식 1의 실리콘계수지와 하기 구조식 2 또는 구조식 3의 실리콘계수지를 혼합하여 사용하는 이형필름의 제조방법.
[구조식 1]

(상기 식에서, m은 5 ~ 50에서 선택되는 자연수, n은 5 ~ 50에서 선택되는 자연수, o는 5 ~ 50에서 선택되는 자연수이다.)
[구조식 2]

(상기 식에서 x는 5 ~ 50에서 선택되는 자연수이다.)
[구조식 3]

(상기 식에서 a는 5 ~ 50에서 선택되는 자연수이고, b는 5 ~ 50에서 선택되는 자연수이다.)
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 실리콘계 바인더수지는 말단 또는 곁가지에 히드록시기, 에틸렌기, 아세틸렌기에서 선택되는 1종 이상의 관능기를 갖는 폴리디메틸실록산인 이형필름의 제조방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 구조식 1의 실리콘계수지는 수성 코팅액의 전체 고형분 함량 중 10 ~ 60 중량%인 이형필름의 제조방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 박리코팅층의 두께가 0.01 ~ 2㎛인 이형필름의 제조방법.
제 6항에 있어서,
상기 폴리에스테르필름의 두께가 4 ~ 500㎛인 이형필름의 제조방법.