KR101769443B1 - 인몰드용 대전방지 필름 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인몰드용 대전방지 필름 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 인몰드용 대전방지 필름은 실리콘 입자를 포함하는 실리콘 처리층; 상기 실리콘 처리층 상에 형성된 기재; 및 상기 기재 상에 형성된 인쇄층;을 포함한다

Description

인몰드용 대전방지 필름 및 그의 제조방법{ANTISTATIC FILM FOR INMOLD AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
본 발명은 인몰드용 대전방지 필름 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 식품 용기, 음료 용기와 같은 각종 용기의 제조 과정은 용기를 사출하여 용기를 제작하고 여기에 별도로 제작된 스티커 형식의 라벨을 테이프처럼 떼어서 붙이는 방식으로 제작되어 왔다. 스티커 형식의 라벨은 복잡한 공정을 거쳐 생산되어 작업효율이 낮고, 제조원가의 상승이 불가피한 상황이었다. 이에, 최근에는 포장 용기 사출성형 시 금형 안에 필름을 직접 삽입하여 용기 성형과 동시에 필름을 부착하는 인몰드 성형 시스템이 개발되어 적용되고 있으나, 이러한 라벨에 사용되는 필름은 본질적으로 전기 부도체이므로 다른 물질과의 접촉 및 마찰 등에 의해 쉽게 대전되어 정전기를 띠기 매우 쉽고, 생성되는 정전기를 장기간 축적하는 성질이 있다. 포장, 이송, 절단 공정 중에 필름들 사이에 발생한 정전기에 의해 필름간의 분리가 용이하지 않고, 이러한 정전기에 의해 미세 먼지가 용기 표면에 부착되어 세정공정을 통해서도 제거가 되지 않아 불량을 초래하고, 고속 인몰드 사출공정에서 많은 문제를 일으켜 작업효율이 매우 낮은 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 정전기에 민감한 대전 방지 특성이 부여된 투명 필름을 사용하거나, 투명한 전도성 필름 패널 상에 형성시켜 대전된 전하를 소멸시킴으로써 정전기로 인한 문제점을 해결하려는 다양한 연구가 이루어지고 있으나, 아직 미흡한 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 인몰드 사출공정에서 필름간의 분리를 용이하게 하고, 정전기로 인한 이물질 부착, 미세먼지에 의한 오염 및 표면 스크래치 발생을 방지하는 대전 방지 특성이 우수한 인몰드용 대전방지 필름 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 실리콘 입자를 포함하는 실리콘 처리층; 상기 실리콘 처리층 상에 형성된 기재; 및 상기 기재 상에 형성된 인쇄층;을 포함하는, 인몰드용 대전방지 필름을 제공한다.
상기 실리콘 입자는, 실란 커플링제로 표면 처리된 것일 수 있다.
상기 실리콘 입자의 직경은, 10 nm 내지 3 ㎛인 것일 수 있다.
상기 실리콘 처리층은, 실리콘 처리층 기준, 5 중량% 내지 15 중량% 실리콘 입자; 및 잔량의 용매;를 포함하는 것일 수 있다.
상기 실리콘 처리층의 두께는, 1 ㎛ 내지 3 ㎛인 것일 수 있다.
상기 기재는, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리에틸렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비니리덴, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스부틸레이트, 이소부틸에스테르셀룰로오스, 에틸렌-아세트산비닐공중합체, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스 및 아세틸프로피오닐셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
상기 기재의 두께는 60 ㎛ 내지 90 ㎛인 것일 수 있다.
상기 실리콘 처리층 아래; 상기 실리콘 처리층과 상기 기재 사이; 및 상기 인쇄층 상;으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나에 형성된, 대전방지층을 더 포함할 수 있다.
상기 인쇄층 및 상기 대전방지층의 두께는, 각각, 1 ㎛ 내지 2 ㎛인 것일 수 있다.
상기 인몰드용 대전방지 필름의 전체 두께는 60 ㎛ 내지 100 ㎛인 것일 수 있다.
상기 인몰드용 대전방지 필름의 표면저항은 1.0×1010 Ω/cm2 이하인 것일 수 있다.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 기재의 일면에 실리콘 입자를 포함하는 조성물을 도포하여 실리콘 처리층을 형성하는 단계; 및 상기 기재의 타면에 인쇄층을 형성하는 단계;를 포함하는, 인몰드용 대전방지 필름의 제조방법을 제공한다.
상기 실리콘 입자를 포함하는 조성물은 폴리프로필렌계 대전방지제를 포함하는 것일 수 있다.
상기 실리콘 처리층을 형성하는 단계 이전에, 상기 기재의 일면에, 대전방지층을 형성하는 단계; 또는 상기 인쇄층을 형성하는 단계 이후에, 상기 인쇄층에 대전방지층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인몰드용 대전방지 필름을 실리콘 입자를 포함하는 실리콘 처리층을 포함함으로써, 대전방지 효과가 나타나 필름간의 마찰 시에도 정전기가 발생되지 않아 필름간의 분리가 용이하고, 용기 성형과정에서의 사출공정 중 정전기에 발생에 의한 공정에러를 방지할 수 있다. 또한, 정전기로 인한 이물질 부착, 미세먼지에 의한 오염 및 표면 스크래치 발생을 방지할 수 있다. 또한, 용기 성형과 동시에 필름이 부착되므로 제조 공정이 단축되고 원가 절감 효과가 높으며, 용기 유통 중에 필름이 떨어지는 외관 품질상의 문제점을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인몰드용 대전방지 필름을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인몰드용 대전방지 필름을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인몰드용 대전방지 필름을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인몰드용 대전방지 필름을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인몰드용 대전방지 필름을 나타내는 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 인몰드용 대전방지 필름 및 그의 제조방법에 대하여 실시예 및 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명이 이러한 실시예 및 도면에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 실리콘 입자를 포함하는 실리콘 처리층; 상기 실리콘 처리층 상에 형성된 기재; 및 상기 기재 상에 형성된 인쇄층;을 포함하는, 인몰드용 대전방지 필름을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인몰드용 대전방지 필름을 실리콘 입자를 포함하는 실리콘 처리층을 포함함으로써, 대전방지 효과가 나타나 필름간의 마찰 시에도 정전기가 발생되지 않아 필름간의 분리가 용이하고, 용기 성형과정에서의 사출공정 중 정전기에 발생에 의한 공정에러를 방지할 수 있다. 또한, 정전기로 인한 이물질 부착, 미세먼지에 의한 오염 및 표면 스크래치 발생을 방지할 수 있다. 또한, 용기 성형과 동시에 필름이 부착되므로 제조 공정이 단축되고 원가 절감 효과가 높으며, 용기 유통 중에 필름이 떨어지는 외관 품질상의 문제점을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인몰드용 대전방지 필름을 나타내는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인몰드용 대전방지 필름(100)은 실리콘 처리층(110), 기재(120) 및 인쇄층(130)을 포함한다.
상기 실리콘 처리층(110)은, 실리콘 입자(111)를 포함하는 것으로서, 상기 실리콘 입자는 건조 분말의 상태로 사용하거나 물 또는 유기용매에서 분산된 상태로 사용할 수 있다. 또한, 미세한 실리카 입자의 분산액인 콜로이드성 실리카를 사용할 수 있다. 높은 투명도가 요구되는 경우, 콜로이드성 실리카가 사용될 수 있다. 콜로이드성 실리카에 대한 분산매질이 유기용매인 경우, 상기 유기용매는 메탄올, 이소프로필알코올, 에틸렌글리콜, 부탄올, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 메틸에틸케톤, 메틸이소 부틸케톤, 톨루엔, 크실렌 및 디메틸포름아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 실리콘 입자를 포함하는 용액이 층을 형성하고, 건조되는 과정에서, 상기 실리콘 처리층은 표면이 일정 수준 이상의 거칠기를 가지게 된다. 일정 수준 이상의 표면 거칠기를 가짐으로써, 인몰드 과정에서 정전기가 발생되지 않아 필름 간의 분리가 용이하고, 용기 성형과정에서의 사출공정 중 정전기에 발생에 의한 공정에러를 방지할 수 있다.
상기 실리카 입자의 시판제품으로는, 콜로이드성 실리카로서, 예를 들어, 메탄올 실리카 졸(Methanol Silica Sol), IPA-ST, MEK-ST, NBA-ST, XBA-ST, DMAC-ST, ST-UP, ST-OUP, ST-20, ST-40, ST-C, ST-N, ST-O, ST-50 및 ST-OL(Nissan Chemical Industries Co., Ltd.제) 등이 있으며, 실리카 분말로서, 예를 들어, 에어로실(AEROSIL) 130, 300, 380, TT600 및 OX50(Japan Aerosil Co., Ltd.제), 실덱스(Sildex) H31, H32, H51, H52, H121, H122(Asahi Glass Co., Ltd.제), E220A, E220(Nippon Silica Industrial Co., Ltd.제), 실리시아(Silicia) 470(Fuji Silycia Chemical Co.제) 및SG 플레이크(Flake)(Nippon Sheet Glass Co., Ltd.제) 등이 있다.
상기 실리콘 입자는, 실란 커플링제로 표면 처리된 것일 수 있다. 상기 실란 커플링제는, 예를 들어, 메틸트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 이소부틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(β-메톡시에톡시)실란, 3,3,3-트리플루오르프로필트리메톡시실란, 메틸-3,3,3-트리플루오르프로필디메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시메틸트리메톡시실란, γ-글리시독시메틸트리에톡시실란, γ-글리시독시에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시에틸트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-(β-글리시독시메톡시)프로필트리메톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시메틸트리메톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시메틸트리에톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시에틸트리메톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시에틸트리에톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시프로필트리메톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시프로필트리메톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시프로필트리에톡시실란, 부틸트리메톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, 데실트리에톡시실란, 부틸트리에톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, 헥실트리에톡시실란, 옥틸트리에톡시실란, 3-우레이도이소프로필프로필트리에톡시실란, 퍼플루오르옥틸에틸트리메톡시실란, 퍼플루오르옥틸에틸트리에톡시실란, 퍼플루오르옥틸에틸트리이소프로폭시실란, 트리플우로오프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-머캅토프로필트리메톡시실란, 트리 메틸실란올 및 메틸트리클로로실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
상기 실리콘 입자의 직경은, 10 nm 내지 3 ㎛, 바람직하게는 100 nm 내지 1 ㎛ 인 것일 수 있다. 상기 실리카 입자의 직경은 10 nm 미만인 경우, 실리콘 처리 효과가 나타나지 않아 대전방지 효과가 미미하고, 3 ㎛ 초과인 경우 상기 실리콘 입자가 균일하게 분산되어 형성되지 않아 상기 실리콘 처리층이 불균일 해지는 문제가 있다.
상기 실리카 입자의 형태는 특별히 제한되지 않으며, 구형, 공동, 다공성, 막대형, 판형 또는 섬유형인 것으로 사용할 수 있다.
상기 실리콘 입자의 비표면적은, 0.001 m2/g 내지 3,000 m2/g인 것일 수 있다.
상기 실리콘 처리층은, 실리콘 처리층 기준, 5 중량% 내지 15 중량% 실리콘 입자; 및 잔량의 용매;를 포함하는 것일 수 있다. 상기 실리콘 입자의 함량은, 바람직하게는, 8 중량% 내지 12 중량%일 수 있다. 상기 실리카 입자가 5 중량% 미만으로 포함되는 경우 표면 거칠기의 향상이 어려워 대전방지 효과가 미미하고, 15 중량% 초과로 포함되는 경우 표면경도 향상으로 크랙이 발생할 수 있다.
상기 잔량의 용매는, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 메틸셀로소브, 에틸솔로소브, 이소부틸알코올, 디아세톤 알코올와 같은 알코올계; 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 사이클로헥사논과 같은 케톤계; 헥산, 헵탄, 옥탄과 같은 헥산계, 벤젠, 톨루엔, 자일렌과 같은 벤젠계; 또는 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 이소프로필아세테이트, 부틸아세테이트, 셀로솔브아세테이트와 같은 아세테이트계;를 포함할 수 있다.
상기 잔량의 용매는, 실리콘 처리층 기준, 1 중량% 내지 80 중량%인 것일 수 있다. 상기 용매가 1 중량% 미만으로 포함되는 경우 점도가 높아 작업성이 떨어지고, 80 중량% 초과인 경우 경화 과정에서 시간이 많이 소요되고 경제성이 떨어지는 문제가 있다.
상기 실리콘 입자를 포함하는 조성물은 폴리프로필렌계 대전방지제를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 실리콘 처리층은 상기 실리콘 입자, 잔량의 용매 성분 이외에 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위 내에서 전도성 고분자, 탄소나노튜브, 이온성 대전방지제, 계면활성제, 광자극제, 항산화제, UV 흡수제, 광안정제, 열적고분자화 금지제, 레블링제, 계면활성제, 윤활제 등을 사용할 수 있으며, 임의로 그 함량을 조절할 수 있다.
상기 실리콘 처리층의 두께는, 1 ㎛ 내지 3 ㎛인 것일 수 있다. 상기 실리콘 처리층의 두께가 1 ㎛ 미만인 경우 실리콘 처리 효과가 나타나지 않아 대전방지 효과가 미미하고, 3 ㎛를 초과하는 경우에는 전체적인 인몰드용 대전방지 필름이 지나치게 두꺼워지는 문제가 있을 수 있다.
상기 기재(120)는, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리에틸렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비니리덴, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스부틸레이트, 이소부틸에스테르셀룰로오스, 에틸렌-아세트산비닐공중합체, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스 및 아세틸프로피오닐셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있으며, 바람직하게는, 비중이 0.65 내지 0.95인 폴리프로필렌을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 상기 기재 물질의 비중은 0.70 내지 0.80 일 수 있다.
상기 기재(120)의 두께는 60 ㎛ 내지 90 ㎛인 것일 수 있다. 상기 기재의 두께가 60 ㎛ 미만인 경우에는 실리콘 처리층 및 인쇄층과의 합지 과정에서 작업성 및 안정성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 90 ㎛ 초과인 경우에는 유연성이 저하되어 인몰드 과정에서 에러 발생의 문제가 있을 수 있다.
상기 인쇄층(130)은 색상과 그림을 구현하는 층으로서, 상기 인쇄층은 안료 및 전색제를 포함하는 잉크로 인쇄된 것일 수 있다. 안료는 물이나 기름 등에 녹지 않는 광물질 또는 유기질의 착색제이고, 전색제는 안료를 분산시키고 유동성과 전성(展性, malleability)을 주어 인쇄면에 안료를 고착시키는 역할을 하는 액체 성분일 수 있다.
상기 인쇄층(130)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌 및 폴리카보네이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
상기 실리콘 처리층(110) 아래; 상기 실리콘 처리층(110)과 상기 기재(120) 사이; 및 상기 인쇄층(130) 상;으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나에 형성된, 대전방지층(140)을 더 포함할 수 있다.
도 2 내지 도 5는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 인몰드용 대전방지 필름을 나타내는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인몰드용 대전방지 필름은 상기 실리콘 처리층(110) 아래에 형성된 대전방지층(140)을 포함할 수 있고, 도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인몰드용 대전방지 필름은 상기 실리콘 처리층(110)과 상기 기재(120) 사이에 대전방지층(140)을 포함할 수 있고, 도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인몰드용 대전방지 필름은 상기 인쇄층(130) 상에 대전방지층(140)을 포함할 수 있다. 또한, 도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인몰드용 대전방지 필름은 상기 실리콘 처리층(110)과 상기 기재(120) 사이에 형성된 대전방지층(140)과 상기 인쇄층(130) 상에 형성된 대전방지층(140)을 동시에 포함할 수도 있다.
상기 인쇄층(130) 및 상기 대전방지층(140)의 두께는, 각각, 1 ㎛ 내지 2 ㎛인 것일 수 있다. 상기 인쇄층의 두께가 1 ㎛ 미만인 경우에는 투과에 의하여 인쇄 품질 저하의 문제가 있을 수 있고, 2 ㎛ 초과인 경우에는 전체적인 인몰드용 대전방지 필름이 지나치게 두꺼워지는 문제가 있을 수 있다. 상기 대전방지층(140)이 1 ㎛ 미만인 경우에는 대전방지 효과가 미미하고, 2 ㎛를 초과하는 경우에는 가격경쟁력이 저하되는 단점이 있다.
상기 인몰드용 대전방지 필름의 전체 두께는 60 ㎛ 내지 100 ㎛인 것일 수 있다. 상기 인몰드용 대전방지 필름의 전체 두께가 60 ㎛ 미만인 경우에는 각종 용기에 부착되기에 너무 얇아 쉽게 찢어지는 문제가 있고, 100 ㎛ 초과인 경우에는 유연성 저하에 의한 인몰드 과정에서 에러 발생의 문제가 발생할 수 있다.
상기 인몰드용 대전방지 필름의 표면저항은 1.0×1010 Ω/cm2 이하인 것일 수 있다. 따라서, 대전 방지 필름으로서 요구되는 물성이 우수하게 나타난다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인몰드용 대전방지 필름은 실리콘 처리층을 포함함으로써 표면의 조도(roughness) 발생으로 정전기 발생을 방지하여 필름 간의 분리가 용이하고, 용기 성형과정에서의 사출공정 중 정전기에 발생에 의한 공정에러를 방지할 수 있다. 따라서, 인몰드용 대전방지 필름을 각종 용기에 부착할 때 필름간의 정전기로 발생으로 인해 서로 부착되는 것을 방지하여 필름간의 분리가 용이하고, 이물질 부착, 미세먼지에 의한 오염 및 표면 스크래치 발생을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인몰드용 대전방지 필름은, 각종 포장 재료로서 식품 용기 포장, 음료 용기 포장, 운반용 상자, 선물포장 뿐만 아니라, 의료, 약품, 화장품, 건축, 산업용 자재, 농수산물 운반용, 통신기기, 컴퓨터, 자동차부품, 반도체 부품, 전자제품 등의 각종 포장용 필름의 각종 재료로서 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 기재의 일면에 실리콘 입자를 포함하는 조성물을 도포하여 실리콘 처리층을 형성하는 단계; 및 상기 기재의 타면에 인쇄층을 형성하는 단계;를 포함하는, 인몰드용 대전방지 필름의 제조방법을 제공한다.
먼저, 기재의 일면에 실리콘 입자를 포함하는 조성물을 도포하여 실리콘 처리층을 형성한다.
상기 기재는, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리에틸렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비니리덴, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스부틸레이트, 이소부틸에스테르셀룰로오스, 에틸렌-아세트산비닐공중합체, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스 및 아세틸프로피오닐셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있으며, 바람직하게는, 비중이 0.65 내지 0.95, 바람직하게는, 0.70 내지 0.80 인 폴리프로필렌을 사용할 수 있다.
상기 실리콘 입자는, 건조 분말의 상태로 사용하거나 물 또는 유기용매에서 분산된 상태로 사용할 수 있다. 또한, 미세한 실리카 입자의 분산액인 콜로이드성 실리카를 사용할 수 있다. 높은 투명도가 요구되는 경우, 콜로이드성 실리카가 사용될 수 있다. 콜로이드성 실리카에 대한 분산매질이 유기용매인 경우, 상기 유기용매는 메탄올, 이소프로필알코올, 에틸렌글리콜, 부탄올, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 메틸에틸케톤, 메틸이소 부틸케톤, 톨루엔, 크실렌 및 디메틸포름아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 실리카 입자의 시판제품으로는, 콜로이드성 실리카로서, 예를 들어, 메탄올 실리카 졸(Methanol Silica Sol), IPA-ST, MEK-ST, NBA-ST, XBA-ST, DMAC-ST, ST-UP, ST-OUP, ST-20, ST-40, ST-C, ST-N, ST-O, ST-50 및 ST-OL(Nissan Chemical Industries Co., Ltd.제) 등이 있으며, 실리카 분말로서, 예를 들어, 에어로실(AEROSIL) 130, 300, 380, TT600 및 OX50(Japan Aerosil Co., Ltd.제), 실덱스(Sildex) H31, H32, H51, H52, H121, H122(Asahi Glass Co., Ltd.제), E220A, E220(Nippon Silica Industrial Co., Ltd.제), 실리시아(Silicia) 470(Fuji Silycia Chemical Co.제) 및SG 플레이크(Flake)(Nippon Sheet Glass Co., Ltd.제) 등이 있다.
상기 실리콘 입자는, 실란 커플링제로 표면 처리된 것을 사용할 수도 있다.
상기 실리콘 입자는, 실리콘 입자를 포함하는 조성물 중, 5 중량% 내지 15 중량% 실리콘 입자; 및 잔량의 용매;를 포함하는 것일 수 있다.
상기 실리콘 입자를 포함하는 조성물은 폴리프로필렌계 대전방지제를 포함하는 것일 수 있다.
상기 실리콘 입자를 포함하는 조성물의 도포는 다이코터, 에어 나이프, 리버스 롤, 스프레이, 블레이드, 캐스팅, 그라비아 및 스핀코팅 등의 방법을 사용할 수 있다.
예를 들어, 상기 실리콘 입자를 포함하는 조성물을 폴리프로필렌 기판의 일면에 도포한 후, 조성물을 200℃ 내지 250℃ 온도에서 10 초 내지 1 시간 동안 건조하여 휘발물을 증발시키고, UV 광을 조사하여 경화시킨다.
이어서, 상기 기재의 타면에 인쇄층을 형성한다. 상기 인쇄층은 안료 및 전색제를 포함하는 잉크로 인쇄된 것일 수 있다.
상기 실리콘 처리층을 형성하는 단계 이전에, 상기 기재의 일면에, 대전방지층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이는, 대전방지층을 형성하고, 그 다음 실리콘 처리층을 형성하는 것으로서, 결과적으로 도 3과 같은 구조의 인몰드용 대전방지 필름이 형성될 수 있다.
또는, 상기 인쇄층을 형성하는 단계 이후에, 상기 인쇄층에 대전방지층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이는, 인쇄층을 형성하는 단계 이후에 최종적으로 대전방지층을 더 추가 형성하는 것으로서, 결과적으로 도 4와 같은 구조의 인몰드용 대전방지 필름이 형성될 수 있다.
또는, 상기의 두 단계를 더 추가 포함하여, 결과적으로 도 5와 같은 구조의 인몰드용 대전방지 필름이 형성될 수 있다.
상기와 같이 제조된 인몰드용 대전방지 필름의 표면저항은 1.0×1010 Ω/cm2 이하인 것일 수 있고, 높은 투명성을 가지는 이점이 있다. 상기 인몰드용 대전방지 필름은 실리콘 처리층을 포함함으로써 표면의 조도(roughness) 발생으로 인한 대전방지 효과가 나타나고, 장기간 일정 수준의 표면저항을 유지할 수 있다. 따라서, 대전 방지 필름으로서 요구되는 물성이 우수하게 나타난다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 인몰드용 대전방지 필름
110: 실리콘 처리층
111: 실리콘 입자
120: 기재
130: 인쇄층
140: 대전방지층

Claims (14)

  1. 실리콘 입자를 포함하는 실리콘 처리층;
    상기 실리콘 처리층 상에 형성된 기재; 및
    상기 기재 상에 형성된 인쇄층;
    을 포함하고,
    상기 실리콘 입자는, 실란 커플링제로 표면 처리된 것이고,
    상기 실란 커플링제는, 메틸트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 이소부틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(β-메톡시에톡시)실란, 3,3,3-트리플루오르프로필트리메톡시실란, 메틸-3,3,3-트리플루오르프로필디메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시메틸트리메톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시메틸트리에톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시에틸트리메톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시에틸트리에톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시프로필트리메톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시프로필트리메톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시프로필트리에톡시실란, 부틸트리메톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, 데실트리에톡시실란, 부틸트리에톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, 헥실트리에톡시실란, 옥틸트리에톡시실란, 3-우레이도이소프로필프로필트리에톡시실란, 퍼플루오르옥틸에틸트리메톡시실란, 퍼플루오르옥틸에틸트리에톡시실란, 퍼플루오르옥틸에틸트리이소프로폭시실란, 트리플우로오프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-머캅토프로필트리메톡시실란, 트리 메틸실란올 및 메틸트리클로로실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 것이고,
    상기 실리콘 입자의 직경은, 10 nm 이상 2.5 ㎛ 미만이고,
    상기 실리콘 처리층의 두께는, 1 ㎛ 이상 2.5 ㎛ 미만이고,
    상기 실리콘 처리층 아래; 상기 실리콘 처리층과 상기 기재 사이; 및 상기 인쇄층 상;으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나에 형성된, 대전방지층을 더 포함하는,
    인몰드용 대전방지 필름.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 처리층은,
    실리콘 처리층 기준, 5 중량% 내지 15 중량% 실리콘 입자; 및
    잔량의 용매;
    를 포함하는 것인, 인몰드용 대전방지 필름.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기재는, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리에틸렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비니리덴, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스부틸레이트, 이소부틸에스테르셀룰로오스, 에틸렌-아세트산비닐공중합체, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스 및 아세틸프로피오닐셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것인, 인몰드용 대전방지 필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기재의 두께는 60 ㎛ 내지 90 ㎛인 것인, 인몰드용 대전방지 필름.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄층 및 상기 대전방지층의 두께는, 각각, 1 ㎛ 내지 2 ㎛인 것인, 인몰드용 대전방지 필름.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 인몰드용 대전방지 필름의 전체 두께는 60 ㎛ 내지 100 ㎛인 것인, 인몰드용 대전방지 필름.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 인몰드용 대전방지 필름의 표면저항은 1.0×1010 Ω/cm2 이하인 것인, 인몰드용 대전방지 필름.
  12. 기재의 일면에 실리콘 입자를 포함하는 조성물을 도포하여 실리콘 처리층을 형성하는 단계; 및
    상기 기재의 타면에 인쇄층을 형성하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 실리콘 처리층을 형성하는 단계 이전에, 상기 기재의 일면에, 대전방지층을 형성하는 단계; 또는
    상기 인쇄층을 형성하는 단계 이후에, 상기 인쇄층에 대전방지층을 형성하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 실리콘 입자는, 실란 커플링제로 표면 처리된 것이고,
    상기 실란 커플링제는, 메틸트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 이소부틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(β-메톡시에톡시)실란, 3,3,3-트리플루오르프로필트리메톡시실란, 메틸-3,3,3-트리플루오르프로필디메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시메틸트리메톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시메틸트리에톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시에틸트리메톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시에틸트리에톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시프로필트리메톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시프로필트리메톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시프로필트리에톡시실란, 부틸트리메톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, 데실트리에톡시실란, 부틸트리에톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, 헥실트리에톡시실란, 옥틸트리에톡시실란, 3-우레이도이소프로필프로필트리에톡시실란, 퍼플루오르옥틸에틸트리메톡시실란, 퍼플루오르옥틸에틸트리에톡시실란, 퍼플루오르옥틸에틸트리이소프로폭시실란, 트리플우로오프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-머캅토프로필트리메톡시실란, 트리 메틸실란올 및 메틸트리클로로실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 것이고,
    상기 실리콘 입자의 직경은, 10 nm 이상 2.5 ㎛ 미만이고,
    상기 실리콘 처리층의 두께는, 1 ㎛ 이상 2.5 ㎛ 미만인 것인,
    인몰드용 대전방지 필름의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 실리콘 입자를 포함하는 조성물은 폴리프로필렌계 대전방지제를 포함하는 것인, 인몰드용 대전방지 필름의 제조방법.
  14. 삭제
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