KR101535108B1 - 수지시트 성형용 캐리어 필름 - Google Patents

수지시트 성형용 캐리어 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수지시트 성형용 캐리어 필름에 관한 것이다.
본 발명의 수지시트 성형용 캐리어 필름은 폴리에스테르 기재필름의 적어도 일면에, 멜라민계 수지 및 실란 커플링제를 함유한 이형 조성물로 도포층을 형성하고, 이때, 상기 이형 조성물의 조성간의 함량에 따라 캐리어 필름의 표면에너지를 최적화하여 우수한 외관 및 물성을 구현할 수 있다. 나아가, 본 발명의 수지시트 성형용 캐리어 필름은 몰딩용 고분자 수지 시트, 에폭시계 접착시트 또는 유리섬유, 탄소섬유 등의 프리프레그(Prepreg) 가공시 우수한 도포성 및 수지와의 부착특성과 수지의 반경화 상태 또는 완전 경화상태에서의 우수한 박리 안정성으로 구현할 수 있어 다양한 용도에 적용할 수 있다.

Description

수지시트 성형용 캐리어 필름{CARRIER FILM FOR MOLDING SHEETS}
본 발명은 수지시트 성형용 캐리어 필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리에스테르 기재필름의 적어도 일면에 멜라민계 수지 및 실란 커플링제를 함유한 이형 조성물로 도포층을 형성하고, 상기 이형 조성물에 의해 캐리어 필름의 표면에너지를 최적화함으로써, 도포성, 수지와의 부착특성, 수지의 반경화 상태 또는 완전 경화상태에서의 박리 안정성이 우수하여, 몰딩용 고분자 수지 시트, 에폭시계 접착시트 또는 유리섬유, 탄소섬유 등의 프리프레그(Prepreg) 가공시 우수한 외관 및 물성을 가지는 수지시트 성형용 캐리어 필름에 관한 것이다.
이형필름은 몰딩용 고분자 수지 시트, 에폭시계 접착시트 또는 유리섬유, 탄소섬유 등의 프리프레그(Prepreg)를 성형할 때의 캐리어 필름으로서 사용된다. 즉, 이형면 위상 수지를 시트 형태가 되도록 액상으로 도포 및 건조하여 반경화(B-Stage) 상태 수지 시트가 되도록 가공한다. 이렇게 가공된 반경화 수지 시트는 최종 형태 및 부착물질이 결정되면 그 곳에 합지한 후 최종 경화가 진행되도록 추가 열 또는 UV 경화시켜 제품을 완성한다.
상기와 같이 성형되는 수지 시트 또는 필름은 다양한 용도 및 형태로 가공되기 때문에 캐리어 필름으로 사용되는 이형필름에도 다양한 물성이 요구되고 있다.
그 중에 첫 번째로, 캐리어 필름 상에 용액상의 고분자 수지를 시트형태로 도포할 때 도포층의 두께 균일도가 일정해야 하고, 코팅 얼룩, 핀홀 등의 외관결점이 발생되지 않아야 한다. 따라서 캐리어 필름 코팅층 표면의 도포성이 충분히 고려되어야 한다.
이에 대한민국 공개특허 제2001-33119호에서는 각종 수지 시트, 수지 피막, 세라믹 시트 등의 성형에 있어서, 균일하고 평탄한 표면을 얻을 수 있고, 가열 처리시에서의 열변형이 매우 작은 이형 필름을 제공하는데, 구체적으로는 폴리에틸렌나프탈레이트로 형성되는 기재필름상에 이형층을 형성하되, 상기 폴리에틸렌나프탈레이트 기재필름 제조시, 각 성분 및 그 함량 비를 제어함에 따라 요구되는 물성을 가진 이형필름을 기술하고 있다.
두 번째로는 상기 시트 또는 필름형태로 가공된 수지가 가경화 단계를 거쳐 최종 사용 전까지 캐리어 필름과 합지된 상태로 보관되어야 하는데, 이때 수지와 캐리어 필름 사이에 적절한 부착특성이 고려되어야 한다. 이때, 부착특성이 불량할 경우 보관 또는 일정한 형태로 컷팅 공정을 진행할 경우 반경화(B-Stage) 상태의 수지가 합지면에서 흘러내리는 불량이 발생하거나 수지 시트와 캐리어 필름이 들뜨는 문제점이 발생될 수 있다.
또한, 세 번째로 고려되어야 사항으로서, 가공된 수지 시트는 최종 가공 형태 및 부착위치가 결정되면, 최종 위치에 수지를 부착 후 캐리어 필름을 제거하고, 수지 시트를 완전 경화하거나, 캐리어 필름이 부착된 상태에서 완전 경화시킨 후 캐리어 필름을 제거하는 경우도 있는데, 이때, 수지 시트가 찢어지거나 박리불량이 발생되지 않도록 적절한 박리 물성을 갖추어야 한다.
이형필름에 대한 선행문헌으로서, 일본국공개특허 소60-141553호, 일본국공개특허 평3-231812호, 일본국공개특허 평4-59207호 및 일본국공개특허 평6-2393호에는 플라스틱 기재필름에 실리콘계 수지 피막을 이형층으로서 마련한 이형필름이 개시되어 있다.
또한, 일본국공개특허 제2006-7568호 및 일본국공개특허 제1999-300896호에는 플라스틱 필름의 적어도 한 면에 멜라민계 수지 피막을 형성한 이형필름이 개시되어 있으며, 멜라민계 수지 피막을 가지는 면의 임계 표면장력을 한정하고 있다.
이상에서 확인되는 바와 같이, 이형필름에 요구되는 물성을 충족하기 위하여 기재필름상에 도포되는 이형 조성물의 최적화를 통해 접근하는 방법으로 시도되는 것이 일반적이다.
이에, 본 발명자들은 몰딩용 고분자 수지 시트, 에폭시계 접착시트 또는 유리섬유, 탄소섬유 등의 프리프레그(Prepreg)의 가공시 캐리어 필름으로 사용할 수 있는 이형필름을 얻고자 노력한 결과, 폴리에스테르 기재필름의 적어도 일면에 표면에너지를 최적화한 이형 조성물에 의해 형성된 도포층을 포함하는 캐리어 필름을 제공함으로써, 상기 도포층의 우수한 젖음성으로 인하여, 성형 수지시트의 균일한 외관 특성을 구현하고, 반 경화(B-Stage)상태의 수지를 성형하여 보관 또는 컷팅시 수지층과 이형층간의 우수한 부착 안정성으로 수지 흘러내림 또는 들뜸없이 우수한 외관 품질을 구현할 수 있으며, 수지시트가 반 경화 상태 또는 완전 경화상태에서 캐리어 필름을 제거할 때 시트의 손상없이 안정된 박리가 가능함을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 몰딩용 고분자 수지 시트, 에폭시계 접착시트 또는 유리섬유, 탄소섬유 등의 프리프레그 가공시 물성이 최적화된 수지시트 성형용 캐리어 필름을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폴리에스테르 기재필름 및 상기 폴리에스테르 기재필름의 적어도 일면에 멜라민계 수지 및 실란 커플링제를 고형분으로 함유한 이형 조성물로 형성된 도포층을 포함하는 수지시트 성형용 캐리어 필름을 제공한다.
상기 이형 조성물에서, 멜라민계 수지 100 중량부에 대하여 실란 커플링제는 5 내지 100 중량부 함유되며, 상기 실란 커플링제가 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이 사용된다.
화학식 1
XRSiZ3
(상기에서, X는 C1∼C6의 알킬기, C6∼C20의 아릴기 또는 아미노, 에폭시, 비닐, 메타아크릴, 메르캅토, 우레이드 및 이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는 유기작용기(organofunctional Group)에서 선택되고, R은 C1∼C6의 알킬렌기, Z는 C1∼C6의 알킬기 또는 C1∼C6의 알콕시기이다.)
본 발명의 이형 조성물은 고형분 함량 1 내지 15 중량%가 유기용매에 함유된 것이 바람직하다.
나아가, 본 발명의 이형 조성물에는 멜라민계 수지 100 중량부에 대하여 대전방지제 1 내지 10 중량부가 더 함유될 수 있으며, 이에, 상기 도포층의 건조 후 표면저항이 1010 Ω/□ 이하를 충족한다.
또한 본 발명의 이형 조성물에는 멜라민계 수지 100 중량부에 대하여 알키드 수지 50 중량부 미만이 더 함유될 수 있다.
본 발명의 수지시트 성형용 캐리어 필름은 상기 도포층의 건조 후 표면장력이 25 내지 55 dyn/cm을 충족한다.
또한, 본 발명의 수지시트 성형용 캐리어 필름은 상기 이형 조성물의 도포층 경화 후 반경화 상태 수지시트와의 박리력이 10 내지 30 gf/25mm이고, 상기 이형 조성물의 도포층 경화 후 완전경화 상태 수지시트와의 박리력이 20 gf/25mm 미만의 물성을 총족한다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 수지시트 성형용 캐리어 필름은 이형필름 표면의 우수한 도포성 및 수지와의 부착특성 및 수지의 반경화 상태 또는 완전 경화상태에서의 박리 안정성이 우수하여 우수한 외관 및 물성을 충족할 수 있다.
이러한 물성을 가진 본 발명의 수지시트 성형용 캐리어 필름은 몰딩용 고분자 수지 시트, 에폭시계 접착시트 또는 유리섬유, 탄소섬유 등의 프리프레그(Prepreg) 가공시 캐리어 필름으로서 적합하다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 폴리에스테르 기재필름 및
상기 폴리에스테르 기재필름의 적어도 일면에 멜라민계 수지 및 실란 커플링제를 고형분으로 함유한 이형 조성물이 도포된 도포층을 포함하는 수지시트 성형용 캐리어 필름을 제공한다.
이하 각 층별 특징에 대하여 구체적으로 설명한다.
1) 폴리에스테르 기재필름
본 발명의 기재필름으로 사용되는 소재는 특별히 제한되지 않으며, 종래 해당분야에서 기재필름으로 사용되는 공지의 폴리에스테르 수지라면 사용할 수 있다. 바람직한 일례로 본 발명에서는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지를 중심으로 설명하나, 이에 한정되지 아니할 것이다.
상기 기재필름을 구성하는 폴리에스테르는 방향족 디카르복실산과 지방족 글리콜을 중축합시켜 얻은 폴리에스테르를 가리킨다. 상기 방향족 디카르복실산으로는 테레프탈산, 2,6-나프탈렌 디카르복실산 등을 들 수 있고, 상기 지방족 글리콜로서는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올 등을 들 수 있으며, 상기 폴리에스테르는 제 3성분을 함유한 공중합체도 가능하다. 대표적인 폴리에스테르로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리에틸렌-2,6-나트탈렌디카르복실레이트(PEN)가 사용된다.
상기 공중합 폴리에스테르의 디카르복실산 성분으로서는, 이소프탈산, 프탈산, 테레프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 아디프산, 세바스산, 옥시카르복실산(예컨대, P-옥시벤조산 등)을 들 수 있고, 글리콜 성분으로서 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부탄디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 네오펜틸글리콜 등을 들 수 있다. 이들의 디카르복실산 성분 및 글리콜 성분은 2종 이상을 병용하여도 좋다.
또한 본 발명에 따른 폴리에스테르 기재필름은 높은 투명성을 갖는 동시에 생산성, 가공성이 우수한 일축 또는 이축 배향 필름을 사용하는 것이 바람직하다.
2) 도포층
본 발명의 도포층은 멜라민계 수지 및 실란 커플링제를 고형분으로 함유한 이형 조성물을 도포하여 형성할 수 있다.
이때, 이형 조성물에서, 멜라민계 수지는 멜라민(melamine)과 포름알데하이드(formaldehyde)의 반응에 의해 제조되며, 이렇게 생성된 메틸롤(methylol)화 멜라민(melamine)을 산 촉매 조건에서 적당한 탄소수의 알코올과 반응시켜 알킬 에테르(alkyl ether)화한 멜라민계 수지를 얻을 수 있다. 여기서 알킬기의 탄소수는 특별히 제한은 없고, 기타 수지와의 반응성 및 이형층의 표면에너지 물성을 만족하는 범위에서 적절히 선정할 수 있다.
바람직한 멜라민계 수지로는 메틸화 멜라민수지, 부틸화 멜라민수지, 메틸화 요소멜라민수지 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 도포층을 형성하는 이형 조성물에는 실란 커플링제는 수지 시트 성형용 캐리어 필름의 표면에너지를 조절하는 역할을 수행하며, 바람직하게는 멜라민계 수지 100 중량부에 대하여, 실란 커플링제 5 내지 100 중량부를 함유하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 실란 커플링제에 있어서, 그 함량이 5 미만이거나 또는 도포층의 표면에너지가 55dyn/㎝보다 높으면, 캐리어 필름을 수지시트 성형용도에 적용 시 박리특성이 저하된다. 따라서, 수지 시트의 반경화 상태 또는 완전경화 상태에서 캐리어 필름 제거할 때, 시트의 찢어짐이나 박리 불량이 발생될 수 있다. 반면에, 멜라민계 수지 함량이 100 중량부를 초과하거나 또는 도포층의 표면 에너지가 25dyn/cm 미만이면, 캐리어 필름을 수지시트 성형용도에 적용 시 수지층과 이형층과의 부착력이 나빠져 수지가 흘러내리거나 들뜸이 발생될 수 있다. 따라서, 캐리어 필름에 수지를 성형할 경우 젖음성이 나빠 성형외관의 결함이 발생된다.
이에 본 발명의 실란 커플링제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 사용한다.
화학식 1
XRSiZ3
상기에서, X는 C1∼C6의 알킬, C6∼C20의 아릴 또는 아미노, 에폭시, 비닐, 메타아크릴, 메르캅토, 우레이드 및 이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는 유기작용기에서 선택되고, R은 메틸렌(methylene), 에틸렌(ethylene), 프로필렌(propylene) 등에서 선택되는 C1∼C6의 알킬렌기, Z는 C1∼C6의 알킬기 또는 메톡시(methoxy), 에톡시(ethoxy)기 등과 같은 가수분해성을 갖는 작용기인 C1∼C6의 알콕시기이다.)
상기 실란 커플링제로서 바람직하게는 에폭시기를 가지는 알콕시 실란을 사용하는 것이며, 그 일례로서, n-옥틸 트리에톡시 실란(n-Octyl triethoxy silane), 페닐 트리메톡시 실란(phenyl trimethoxy silane) γ-글리시독시 프로필 트리 메톡시 실란(glycidoxy propyl trimethoxy silane), γ-글리시독시 프로필 메틸 디메톡시 실란(glycidoxy propyl methyl dimethoxy silane), γ-글리시독시 프로필 메틸 디에톡시 실란(glycidoxy propyl methyl diethoxy silane) 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 도포층을 형성하는 이형 조성물은 상기의 고형분 함량 1 내지 15 중량%를 유기용매에 함유하여 제조된다. 이때, 고형분의 함량이 1 중량% 미만이면, 충분한 도포 두께가 형성되지 못하여 이형 물성이 발현되지 않기 때문에 바람직하지 않고, 15중량%를 초과하면 코팅액 점도가 상승하여 가공시 코팅 특성이 나빠지는 문제가 있다.
또한 본 발명의 실시예에서 유기용매로는 톨루엔 및 메틸에틸케톤을 동일비율로 혼합한 용매를 사용하였으나, 이 기술분야가 유기용매로 사용되는 공지 용매를 적용할 수 있다.
본 발명의 도포층을 형성하는 이형 조성물은 상기 조성 이외에, 멜라민계 수지 100 중량부에 대하여 대전방지제 1 내지 10 중량부가 더 함유될 수 있다.
이때, 대전방지제로는 계면활성제계 대전방지제(비이온계, 음이온계, 양이온계, 양성계), 전도성 폴리머, 금속염, 카본블랙, CNT 등을 사용가능하며 공지의 대전방지제에 제한되지 않고 사용될 수 있다.
상기 대전방지제를 추가 함유함으로써, 도포층의 건조 후 표면저항은 1010 Ω/□ 이하를 충족한다. 이때, 수지 시트에서 캐리어 필름을 박리하는 공정에서 캐리어 필름의 표면 저항이 1010Ω/□ 보다 높을 경우에는 박리대전에 의해 발생된 정전기로 인해 주변의 이물이 시트에 부착되어 품질 불량이 발생될 수 있다. 또한, 수지 시트가 캐리어 필름에 합지된 상태에서 특정 형태로 재단 및 프레스 커팅을 할 경우 재단 부스러기가 정전기로 인해 제품에 부착되어 품질 불량을 발생시킬 수 있다.
본 발명의 도포층을 형성하는 이형 조성물은 상기 조성 이외에, 멜라민계 수지 100 중량부에 대하여 알키드 수지 50 중량부 미만이 더 함유될 수 있다.
이때, 상기 알키드 수지는 특별히 한정되지는 않고, 멜라민계 수지와 가교반응을 할 수 있는 알키드 수지면 특별한 제한없이 사용할 수 있으며, 바람직한 알키드 수지의 사용함량은 50 중량부 미만이며, 상기에서 50 중량부를 초과하여 함유되면, 도포층의 표면장력이 저하되어 수지시트의 도포성 및 박리안정성이 나빠지고 수지 들뜸 현상이 발생된다.
이상의 이형 조성물을 도포하여 도포층을 형성할 때 적용방법은 바 코팅, 그라비아 코팅, 다이 코팅 등의 종래 공지의 코팅 방식을 이용할 수 있다.
또한, 기재 필름 제조 공정부터 코팅하는 인-라인 코팅법으로 실시될 수도 있고, 기재 필름 제조 후 코팅하는 오프-라인 코팅법으로도 실시될 수 있으나, 어느 하나의 방법에 한정되는 것은 아니다.
또한 본 발명에 따른 이형 조성물에는 이형층의 특성을 조정하기 위해 본 발명의 요지를 훼손하지 않는 범위에서, 반응 조정제, 밀착강화제, 등의 보조제를 병용해도 좋다.
3) 수지시트 성형용 캐리어 필름
본 발명은 이상의 폴리에스테르 기재필름의 적어도 일면에 상기 조성을 특징으로 하는 이형 조성물로 형성된 도포층을 포함하는 수지시트 성형용 캐리어 필름을 제공한다.
이에, 본 발명의 수지시트 성형용 캐리어 필름은 상기 도포층의 건조 후 표면장력이 25 내지 55 dyn/cm을 충족한다.
상기 표면장력의 물성이 55dyn/㎝보다 높으면, 캐리어 필름을 수지시트 성형용도에 적용 시 박리특성이 저하되어, 수지 시트의 반경화 상태 또는 완전경화 상태에서 캐리어 필름 제거할 때, 시트의 찢어짐이나 박리 불량이 발생될 수 있다. 반면에, 상기 도포층의 표면 장력이 25dyn/cm 미만이면, 캐리어 필름을 수지시트 성형용도에 적용 시 수지층과 이형층과의 부착력이 나빠져 수지가 흘러내리거나 들뜸이 발생될 수 있고, 캐리어 필름에 수지를 성형할 경우 젖음성이 나빠 성형외관의 결함이 발생된다.
또한 본 발명의 수지시트 성형용 캐리어 필름은 이형 조성물의 도포층 경화 후 반경화 상태 수지시트와의 박리력이 10 내지 30 gf/25mm이고, 이형 조성물의 도포층 경화 후 완전경화 상태 수지시트와의 박리력이 20 gf/25mm 미만의 물성을 충족한다.
이에, 수지시트를 반경화 상태에서 캐리어 필름을 제거하는 경우, 박리력이 10gf/25mm 미만이면, 수지가 캐리어 필름에서 흘러내리거나 들뜸이 발생할 수 있으며, 박리력이 30gf/25mm을 초과하여 높은 경우에는 수지 시트가 찢어지거나 박리불량이 발생한다.
또한, 수지시트를 완전경화 시킨 후, 캐리어 필름을 제거하는 경우에는 박리력이 낮을수록 좋으며, 최소 20gf/25mm 미만일 경우가 좋다. 박리력이 20gf/25mm 이상일 경우 수지 시트가 피착제에서 떨어지거나 박리불량이 발생할 소지가 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.
이는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1>
폴리에스테르(PET) 기재필름(도레이첨단소재, EXCEL-50㎛)의 일면에 메틸화 멜라민 수지(애경화학, AWM-1000-80) 100 중량부에 대하여, n-옥틸트리에톡시 실란(다우코닝, Z6041) 50 중량부, 대전방지제 (수양켐텍, P221A) 5 중량부를 톨루엔 및 MEK 1:1 의 혼합용매를 사용하여 전체 고형분 함량이 6중량%인 이형 조성물을 제조하여 10㎛ 두께로 도포하였다. 상기 도포 후 150℃ 열풍 건조기에서 1분간 열처리하여 수지시트 성형용 캐리어 필름을 제조하였다.
< 실시예 2>
상기 실시예 1의 이형 조성물 중에서, n-옥틸트리에톡시 실란의 함량을 5 중량부 함유하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 수지시트 성형용 캐리어 필름을 제조하였다.
<실시예 3>
상기 실시예 1의 이형 조성물 중에서, n-옥틸트리에톡시 실란의 함량을 100 중량부 함유하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 수지시트 성형용 캐리어 필름을 제조하였다.
<실시예 4>
상기 실시예 1의 이형 조성물 중에서, n-옥틸트리에톡시 실란 대신에, 페닐트리메톡시 실란(다우코닝, Z6124) 50중량부를 함유하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 수지시트 성형용 캐리어 필름을 제조하였다.
< 실시예 5>
상기 실시예 1의 이형 조성물 중에서, 메틸화 멜라민 수지 대신에 부틸화 멜라민 지(애경화학, AM-200-70)를 함유하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 수지시트 성형용 캐리어 필름을 제조하였다.
< 실시예 6>
상기 실시예 1의 이형 조성물에, 단유성 알키드수지(대륭기업, DR-1302) 20 중량부가 더 함유된 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 수지시트 성형용 캐리어 필름을 제조하였다.
< 비교예 1>
상기 실시예 1의 이형 조성물 중에서, n-옥틸트리에톡시 실란 3 중량부를 함유하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 수지시트 성형용 캐리어 필름을 제조하였다.
<비교예 2>
상기 실시예 1의 이형 조성물 중에서, n-옥틸트리에톡시 실란 120 중량부를 함유하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 수지시트 성형용 캐리어 필름을 제조하였다.
<비교예 3>
상기 실시예 1의 이형 조성물 중에서, 대전방지제가 포함되지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 수지시트 성형용 캐리어 필름을 제조하였다.
<비교예 4>
상기 실시예 1의 이형 조성물에, 단유성 알키드수지(대륭기업, DR-1302) 100 중량부가 더 함유된 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 수지시트 성형용 캐리어 필름을 제조하였다.
<실험예 >
상기 실시예 1∼6 및 비교예 1∼4에 따라 얻어진 수지시트 성형용 캐리어 필름의 물성을 하기와 같은 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
1. 표면장력 평가
상기 실시예 1∼6 및 비교예 1∼4에 따라 얻어진 수지시트 성형용 캐리어 필름의 코팅면에, 액적법(Sessile drop method)으로 초순수(distilled water, H2O)와 디요오도메탄(diiodomethane, CH2I2) 3㎕를 떨어뜨려 10회 반복하여 접촉각 측정 후 평균값을 산출하였다.
이때, 접촉각은 측정기(교와인터페이스사이언스社: Dropmaster 500)를 이용하였으며, Owens-Wendt-geometiric mean에 근거한 FAMAS 분석소프트웨어(교와인터페이스사이언스社)를 이용하여 표면장력값을 산출하였다.
2. 표면저항 평가
대전방지 측정기(미쯔비시(주): 모델명 MCP-T600)를 이용하여 온도 23℃, 습도 50%RH의 환경 하에 시료를 설치한 후 JIS K7194에 의거하여 샘플의 코팅층 표면저항을 측정하였다.
3. 반경화 수지 박리력 측정
- 시료 준비:
① 분석할 측정용 샘플을 25℃, 65%RH 에서 24시간 보존,
② 이형 조성물이 도포된 면에 에폭시 수지(KSR-177, 국도 화학) 및 페녹시 수지(YP-50, 동도 화성) 1:1을 MEK로 희석 도포한 후 100℃에서 3분간 경화시켜 접착층 두께 20㎛가 되도록 준비하였다. 이후 폴리에스테르 필름 100㎛를 합지시킨 후 이 샘플을 상온(25℃) 조건에서 24시간 보관 후 물성을 측정하였다.
- 측정 기기: chem-instrument AR-1000
- 측정 방법:
① 180° 박리각도, 박리속도 300mm/분
② 샘플 크기 500mm × 1500mm, 박리력 측정크기 250㎜ × 1500mm
- 측정 데이터: 박리력 단위는 gf/25mm이며 측정값은 5회 측정하여 평균값을 산출하였다.
<실험예 4> 완전 경화 수지 박리력 측정
-시료준비:
① 분석할 측정용 샘플을 25℃, 65%RH 에서 24시간 보존
② 이형 조성물이 도포된 면에 에폭시 수지(KSR-177, 국도 화학) 및 페녹시 수지(YP-50, 동도 화성) 1:1을 MEK로 희석 도포한 후 150℃에서 3분간 경화시켜 접착층 두께 20㎛가 되도록 하였다. 이후 폴리에스테르 필름 100㎛를 합지시킨 후 이 샘플을 상온(25℃) 조건에서 24시간 보관 후 물성을 측정하였다.
- 측정 기기: chem-instrument AR-1000
- 측정 방법:
① 180° 박리각도, 박리속도 300mm/분
② 샘플 크기 500mm × 1500mm, 박리력 측정크기 250㎜ × 1500mm
- 측정 데이터: 박리력 단위는 gf/25mm이며 측정값은 5회 측정하여 평균값 산출
< 실험예 5> 수지 도포성 평가
평가할 시료의 이형 조성물 도포면에 가열 경화형 에폭시 수지(KSR-177, 국도 화학) 및 페녹시 수지(YP-50, 동도 화성) 1:1을 MEK로 희석 도포한 후 100℃에서 3분간 경화시켜 접착층 두께 20㎛가 되도록 하였다. 이후 수지 도포층을 육안으로 확인하여 A4 크기의 도포면에 결점이 2개 이내이면 “우수”, 3개 내지 5개이면 “보통”, 6개 이상일 경우 “불량”으로 평가하였다.
< 실험예 6> 수지 들뜸 평가
- 시료의 준비: 평가할 시료의 이형 조성물 도포면에 가열 경화형 에폭시 수지(KSR-177, 국도 화학) 및 페녹시 수지(YP-50, 동도 화성) 1:1을 MEK로 희석 도포한 후 100℃에서 3분간 경화시켜 접착층 두께 20㎛가 되도록 하였다. 이후 폴리에스테르 필름 100㎛를 합지시킨 후 이 샘플을 상온(25℃) 조건에서 24시간 보관한다.
- 들뜸 평가: 상기 준비된 평가 시료를 칼날이 10㎝ × 10㎝ 크기인 □형 커터를 이용하여 이형 도포면을 압력 10kg 하중으로 커팅한 후 절삭부분에서 이형층이 들뜬 폭을 자로 측정하여 평가하였다. 이때, 평가결과, 들뜬 폭이 3mm 미만이면 “우수”로 표기하고, 3mm 이상 10mm 미만은 “보통”, 10mm 이상은 “불량”으로 표기하였다.
Figure 112013077815635-pat00001
상기 표 1 에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 6의 제품은 수지시트의 캐리어필름으로 적용시 최적화된 표면장력과 안정된 박리 특성으로 수지 성형성, 부착안정성 및 대전방지 특성이 모두 우수한 것으로 확인할 수 있다.
반면에, 비교예 1의 경우, 표면장력을 조절해주는 실란커플링제의 사용량이 미달이면, 안정된 이형특성이 구현되지 않았으며, 비교예 2와 같이 실란커플링제의 사용량이 초과되었을 경우 수지 도포성 및 부착안정성이 낮아지는 현상을 확인하였다.
또한, 비교예 3과 같이 대전방지제가 포함되지 않았을 경우에는 표면저항 수치가 1014 Ω/□이상으로 정전기가 발생될 소지가 커서 공정성이 좋지 않을 것이며, 비교예 4와 같이 동일 이형조성물에 알키드 수지가 과량 추가되면, 도포층의 표면장력이 낮아질 경우 수지시트의 도포성 및 박리 안정성이 나빠지고 수지 들뜸 현상이 발생하는 것을 확인하였다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 폴리에스테르 기재필름의 적어도 일면에, 멜라민계 수지 및 실란 커플링제를 함유한 이형 조성물로 형성된 도포층을 포함한 수지시트 성형용 캐리어 필름을 제공하였다.
상기 이형 조성물의 조성간의 함량에 따라 캐리어 필름의 표면에너지를 최적화하여 우수한 도포성 및 수지와의 부착특성과 수지의 반경화 상태 또는 완전 경화상태에서의 우수한 박리 안정성 등의 다양한 물성을 구현할 수 있다.
이에, 본 발명의 수지시트 성형용 캐리어 필름은 몰딩용 고분자 수지 시트, 에폭시계 접착시트 또는 유리섬유, 탄소섬유 등의 프리프레그(Prepreg) 가공시 유용하다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (9)

  1. 폴리에스테르 기재필름 및
    상기 폴리에스테르 기재필름의 적어도 일면에,
    멜라민계 수지 100 중량부에 대하여 실란 커플링제 5 내지 100 중량부를 고형분으로 함유한 이형 조성물로 형성된 도포층을 포함하되,
    상기 도포층의 건조 후 표면장력이 25 내지 55 dyn/cm인 수지시트 성형용 캐리어 필름.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 실란 커플링제가 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 상기 수지시트 성형용 캐리어 필름:
    화학식 1
    XRSiZ3
    상기에서, X는 C1∼C6의 알킬, C6∼C20의 아릴 또는 아미노, 에폭시, 비닐, 메타아크릴, 메르캅토, 우레이드 및 이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는 유기작용기에서 선택되고, R은 C1∼C6의 알킬렌기, Z는 C1∼C6의 알콕시이다.
  4. 제1항에 있어서, 상기 이형 조성물이 고형분 함량 1 내지 15 중량%가 유기용매에 함유된 것을 특징으로 하는 상기 수지시트 성형용 캐리어 필름.
  5. 제1항에 있어서, 상기 이형 조성물이 멜라민계 수지 100 중량부에 대하여 대전방지제 1 내지 10 중량부가 더 함유되어, 상기 도포층의 건조 후 표면저항이 1010 Ω/□ 이하인 것을 특징으로 하는 상기 수지시트 성형용 캐리어 필름.
  6. 제1항에 있어서, 상기 이형 조성물이 멜라민계 수지 100 중량부에 대하여 알키드 수지 50 중량부 미만이 더 함유된 것을 특징으로 하는 상기 수지시트 성형용 캐리어 필름.
  7. 삭제
  8. 제1, 3, 4, 5 및 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이형 조성물의 도포층 경화 후 반경화 상태 수지시트와의 박리력이 10 내지 30 gf/25mm인 것을 특징으로 하는 상기 수지시트 성형용 캐리어 필름.
  9. 제1, 3, 4, 5 및 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이형 조성물의 도포층 경화 후 완전경화 상태 수지시트와의 박리력이 20 gf/25mm 미만인 것을 특징으로 하는 상기 수지시트 성형용 캐리어 필름.
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