KR101805083B1 - 유색 이형 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

제 1 수지층, 및 상기 제 1 수지층의 일면 또는 양면 상에 배치되는 제 2 수지층을 포함하는 이형 필름으로서, 유색 입자 및 제 1 고분자 수지를 포함하는 제 1 수지층 상에 무색의 무기 입자 및 제 2 고분자 수지를 포함하는 제 2 수지층이 적층된 유색 이형 필름은 우수한 시인성과 이형성을 동시에 달성할 수 있다.

Description

유색 이형 필름 및 이의 제조방법{COLORED RELEASE FILM AND PREPARATION METHOD THEREOF}
본 발명은 유색 이형 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 유색 입자가 함유된 제 1 수지층 상에 무색의 무기 입자가 함유된 제 2 수지층을 구비하여 우수한 시인성과 이형성을 동시에 갖는 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
이형 필름은 일면이 낮은 표면장력을 갖도록 표면 처리되어, 다른 기재와 합지하더라도 쉽게 박리되면서 기재에 손상을 주지 않는 필름이다. 이 경우 이형 필름은 윈도우, 반도체 웨이퍼 등의 재료의 표면을 보호하기 위한 용도로 사용되거나, 또는 라벨 등으로 공정 중에 사용되는 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.
특히, 최근 모바일 기기의 경우 이에 사용되는 재료들에 따라 투명한 이형 필름 외에도 다양한 유색의 이형 필름에 대한 요구가 지속적으로 증가하고 있다.
이를 위해 종래에는 단층의 이형 필름 내에 TiO2 등과 같은 유색 입자를 첨가하여 유색 이형 필름을 제조하고 있으나, 이 경우 유색 입자가 실리콘 이형 코팅층에 촉매로 기능하여 표면 결함을 발생시키거나, 표면장력을 변화시켜 실리콘 이형 코팅시에 라인이나 얼룩 등을 발생시킬 우려가 있다. 또한, 유색 입자가 필름 표면으로 용출(bleeding)되어 접착력을 저하시키는 문제가 발생할 수 있다.
이에, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결할 수 있는 시인성과 이형성이 우수한 유색 이형 필름의 개발이 요구되고 있다.
한국 공개특허공보 제2013-0087234호 (2013.08.06.)
본 발명은 시인성과 이형성이 우수한 유색 이형 필름 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 제 1 수지층, 및 상기 제 1 수지층의 일면 또는 양면 상에 배치되는 제 2 수지층을 포함하는 필름으로서, 상기 제 1 수지층이 유색 입자 및 제 1 고분자 수지를 포함하고, 상기 제 2 수지층이 무색의 무기 입자 및 제 2 고분자 수지를 포함하며, 상기 제 2 수지층이 상기 무기 입자의 평균 입경의 1/2배 이상의 두께를 가지고, 상기 필름이 40 dyn/cm 이하의 표면장력 및 80% 이하의 광투과율을 갖는, 유색 이형 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 (1) 유색 입자 및 제 1 고분자 수지를 포함하는 제 1 고분자 수지 조성물을 제조하는 단계; (2) 무색의 무기 입자 및 제 2 고분자 수지를 포함하는 제 2 고분자 수지 조성물을 제조하는 단계; 및 (3) 상기 제 1 고분자 수지 조성물 및 제 2 고분자 수지 조성물을 압출하여 제 1 수지층 및 제 2 수지층을 각각 형성하면서 상기 제 1 수지층의 일면 또는 양면 상에 상기 제 2 수지층을 적층하여 적층 필름을 제조하는 단계를 포함하고, 이때 상기 제 2 수지층이 상기 무기 입자의 평균 입경의 1/2배 이상의 두께를 가지고, 상기 적층 필름이 40 dyn/cm 이하의 표면장력 및 80% 이하의 광투과율을 갖는, 유색 이형 필름의 제조방법을 제공한다.
상기 유색 이형 필름은 내부층에 색상을 나타내기 위한 유색 입자를 함유하고 외부층에 이형성을 위한 입자를 함유하므로, 유색 입자의 용출 및 유색 입자로 인한 표면 특성 저하를 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 유색 이형 필름은 표면에 실리콘 이형 코팅시에 코팅 얼룩, 코팅 라인, 눌림 자국 등의 불량이 발생하지 않아 종래보다 외관 특성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 유색 이형 필름은 이형성을 위한 입자의 함량을 낮추더라도 우수한 이형성을 나타낼 수 있다.
따라서, 상기 유색 이형 필름은 시인성 및 이형성을 요구하는 다양한 분야에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1 내지 4는 본 발명의 유색 이형 필름의 층 구성의 예시들을 나타낸 단면도이다.
본 발명의 유색 이형 필름은 제 1 수지층, 및 상기 제 1 수지층의 일면 또는 양면 상에 배치되는 제 2 수지층을 포함하는 다층 필름이다.
또한, 상기 유색 이형 필름은 선택적으로 상기 제 2 수지층의 노출면에 배치되는 실리콘 이형 코팅층을 추가로 포함할 수 있다.
이하 각 구성층별로 구체적으로 설명한다.
제 1 수지층
상기 제 1 수지층은 필름 내부층으로 배치되며 색상을 발현하는 역할을 한다.
상기 제 1 수지층은 유색 입자 및 제 1 고분자 수지를 포함한다.
상기 유색 입자는 유기 또는 무기 염료이거나 안료일 수 있다.
구체적인 예로서, 상기 유색 입자는 TiO2, CaCO3, BaSO4, 카본블랙, 및 유기염료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 유색 입자는 100nm 내지 2,000nm의 평균 입경을 가질 수 있고, 보다 구체적으로 200nm 내지 1,000nm의 평균 입경을 가질 수 있다.
상기 유색 입자는 상기 제 1 수지층의 중량을 기준으로 0.1 내지 30 중량%, 보다 한정하면 1 내지 10 중량%로 포함될 수 있다.
상기 제 1 고분자 수지는 폴리에스테르 수지일 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지는 반복단위를 구성하는 단량체로서 디올 화합물 및 디카복실산 화합물을 포함할 수 있다.
상기 디올 화합물의 구체적인 예로는 에틸렌글리콜(ethylene glycol, EG), 스피로글리콜(spiroglycol, SPG), 1,4-시클로헥산디메탄올(1,4-cyclohexanedimethanol, CHDM), 1,3-프로판디올, 1,2-옥탄디올, 1,3-옥탄디올, 2,3-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 2,2-디에틸-1,5-펜탄디올, 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,1-디메틸-1,5-펜탄디올 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.
바람직하게는, 상기 디올 화합물로서 이들 중 에틸렌글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올 및 1,3-프로판디올로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 디카복실산 화합물의 구체적인 예로는 테레프탈산(terephthalic acid), 디메틸테레프탈레이트(dimethyl terephthalate), 이소프탈산(isophthalic acid), 나프탈렌디카복실산(naphthalene dicarboxylic acid), 오르토프탈산(orthophthalic acid) 등의 방향족 디카복실산(aromatic dicarboxylic acids); 아디프산(adipic acid), 아젤라산(azelaic acid), 세바스산(sebacic acid), 데칸디카복실산(decanedicarboxylic acid) 등의 지방족 디카복실산(aliphatic dicarboxylic acids); 지환식 디카복실산(alicyclic dicarboxylic acids); 이들의 에스테르화물; 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.
바람직하게는, 상기 디카복실산 화합물로서 이들 중 테레프탈산, 나프탈렌디카복실산 및 디메틸텔레프탈레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 제 1 수지층의 두께는 필름 용도 및 목적에 따라 적절히 조절할 수 있으며, 예를 들어 1 내지 500 ㎛가 가능하나, 이에 한정되지는 않는다.
제 2 수지층
상기 제 2 수지층은 내부층(제 1 수지층)을 보호함과 동시에 이형성을 부여하는 역할을 한다.
상기 제 2 수지층은 상기 제 1 수지층의 일면 상에만 배치되거나, 또는 상기 제 1 수지층의 양면 상에 모두 배치될 수 있다.
상기 제 2 수지층은 무색의 무기 입자 및 제 2 고분자 수지를 포함한다.
상기 무색의 무기 입자는 SiO2, CaCO3, BaSO4 및 ZnO로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 무색의 무기 입자는 SiO2 입자일 수 있다.
상기 무색의 무기 입자는 0.1㎛ 내지 10㎛의 평균 입경을 가질 수 있고, 보다 구체적으로 0.5㎛ 내지 5㎛의 평균 입경을 가질 수 있다.
상기 무색의 무기 입자는 상기 제 2 수지층의 중량을 기준으로 0.01 내지 10 중량%, 0.01 내지 5 중량%, 0.01 내지 3 중량%, 또는 0.01 내지 1 중량%로 포함될 수 있다.
상기 제 2 고분자 수지는 폴리에스테르 수지일 수 있다.
상기 제 2 고분자 수지로 사용되는 폴리에스테르 수지는 상기 제 1 고분자 수지로 예시한 폴리에스테르 수지와 동일하거나 또는 다를 수 있다.
바람직하게는, 상기 제 2 고분자 수지는 상기 제 1 고분자 수지와 고유점도(IV) 기준으로 0.4 dL/g 이하의 점도 차이, 보다 바람직하게는 0.2 dL/g 이하의 점도 차이를 가질 수 있다. 점도 차이가 상기 바람직한 범위 내일 때, 필름의 광투과율, 헤이즈 및 외관 물성 면에서 보다 우수할 수 있다.
상기 제 2 수지층은 유색 입자를 추가로 포함할 수 있다. 상기 유색 입자로는 앞서 제 1 수지층에 사용한 유색 입자와 동일하거나 다른 입자를 사용할 수 있다. 그러나, 제 2 수지층에 포함되는 유색 입자는, 실리콘 이형 코팅시에 촉매로 작용할 수 있어서 표면 특성을 변화시킬 우려가 있으므로, 가급적 제 2 수지층에는 유색 입자를 포함시키지 않는 것이 바람직하며, 포함시키더라도 미량으로 포함시키는 것이 좋다. 예를 들어, 상기 유색 입자는 상기 제 2 수지층의 중량을 기준으로 1 중량% 이하, 보다 한정하면 0.01 중량% 이하로 포함될 수 있다.
상기 제 2 수지층은 상기 무색의 무기 입자의 평균 입경의 1/2배 이상의 두께, 보다 구체적으로 1배 이상, 1배 초과, 1.5배 이상, 또는 2배 이상의 두께를 가질 수 있다.
다만 상기 제 2 수지층의 두께는 상기 무색의 무기 입자의 평균 입경의 10배 이하인 것이 바람직하다.
제 2 수지층의 두께가 상기 바람직한 범위 내일 때, 제 2 수지층에 함유되는 조도 형성에 관여하는 무색의 무기 입자의 갯수를 적정 수준으로 맞추고 우수한 외관을 갖는데 보다 유리할 수 있다.
상기 제 2 수지층의 두께는, 상기 제 1 수지층의 두께에 따라 또는 필름 용도 및 목적에 따라 적절히 조절할 수 있으며, 예를 들어 0.1 내지 100 ㎛가 가능하나, 이에 한정되지는 않는다.
실리콘 이형 코팅층
상기 실리콘 이형 코팅층은 필름에 이형성을 부여하는 역할을 한다.
상기 실리콘 이형 코팅층은 상기 제 2 수지층 노출면(제 1 수지층과 접하지 않은 면) 상에 배치되므로, 최외곽층으로 배치될 수 있다.
상기 실리콘 이형 코팅층은, 상기 제 2 수지층이 2개일 경우, 이들 제 2 수지층 모두의 노출면에 배치되거나 또는 이들 중 어느 하나의 노출면에만 배치될 수 있다.
상기 실리콘 이형 코팅층은 실리콘 이형 코팅액을 포함한다. 상기 실리콘 이형 코팅액은 이형 필름에 사용되는 통상적인 실리콘 이형 코팅액일 수 있다.
도 1 내지 4에 본 발명의 유색 이형 필름의 층 구성의 예시들을 나타내었다.
도 1 내지 4를 참조하여, 상기 유색 이형 필름(101, 102, 103, 104)의 층 구성의 예시는 아래와 같다:
i) 제 2 수지층(120) / 제 1 수지층(110) / 제 2 수지층(120)
ii) 실리콘 이형 코팅층(130) / 제 2 수지층(120) / 제 1 수지층(110) / 제 2 수지층(120)
iii) 제 2 수지층(120) / 제 1 수지층(110)
iv) 실리콘 이형 코팅층(130) / 제 2 수지층(120) / 제 1 수지층(110)
상기 유색 이형 필름에서, 상기 제 2 수지층들의 두께의 합(T2)에 대한 상기 제 1 수지층의 두께(T1)의 비율(T1/T2)이 1 내지 40일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 두께 비율(T1/T2)은 1 내지 20, 또는 1 내지 10일 수 있다.
상기 유색 이형 필름은 표면 장력이 40 dyn/cm 이하이고, 예를 들어 30 내지 40 dyn/cm의 범위일 수 있다.
상기 유색 이형 필름은 박리력이 1 내지 70 gf/25mm일 수 있고, 보다 구체적으로 5 내지 50 gf/25mm일 수 있다.
상기 유색 이형 필름은 표면조도의 Ra(산술평균조도) 값이 5nm 이상일 수 있고, 보다 구체적으로는 10 내지 40 nm 일 수 있다. 또한, 상기 유색 이형 필름은 표면조도의 Rmax(최대점높이) 값이 100nm 이상일 수 있고, 보다 구체적으로는 500 내지 2,000 nm 일 수 있다. 필름의 표면 조도가 상기 바람직한 범위 내일 때, 눌림 자국이나 권취시의 주름 발생 등의 불량이 유발되지 않는 우수한 외관을 갖는데 보다 유리할 수 있다.
상기 유색 이형 필름은 광투과율이 80% 이하이고, 보다 바람직하게는 70% 이하일 수 있다. 이때 상기 광투과율은 파장 550nm의 광에 대한 투과율일 수 있다.
또한, 상기 유색 이형 필름은 제 2 수지층의 헤이즈가 1% 이상일 수 있고, 보다 바람직하게는 5% 이상일 수 있다.
종래와 같이 단층 필름에 유색 입자와 이형성을 위한 무기 입자를 동시에 함유하는 경우, 유색 입자가 용출될 수 있고, 실리콘 이형 코팅시에 유색 입자가 촉매로 작용하여 표면 특성을 변화시켜 코팅의 균일성을 떨어뜨려 외관상 불량을 유발할 수 있다. 반면, 본 발명의 유색 이형 필름은 내부층에 유색성을 위한 입자를 함유하고 외부층에 이형성을 위한 입자를 함유하므로, 유색 입자의 용출 및 유색 입자로 인한 표면 특성 저하를 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 유색 이형 필름은 표면에 실리콘 이형 코팅시에 코팅 얼룩, 코팅 라인, 눌림 자국 등의 불량이 발생하지 않아 종래보다 외관 특성이 향상될 수 있다.
또한, 종래와 같이 단층 필름에 유색 입자와 이형성을 위한 무기 입자를 동시에 함유하는 경우, 이형성을 발현하기 위해서 무기 입자의 함량을 높여야 했으나, 본 발명과 같이 외곽의 별도의 층에 무기 입자를 첨가한 경우 두께를 얇게 하는 것이 가능하여 무기 입자의 함량을 낮추더라도 이형성이 저하되지 않을 수 있다.
이와 같은 유색 이형 필름은 시인성 및 이형성을 요구하는 다양한 분야에 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 유색 이형 필름은 금속 박막의 양면을 서로 구분하기 위한 표시 수단으로서 부착되어 시인성을 향상시킬 수 있으며, 이형성이 우수하므로 금속 박막의 박리시에 품질을 저하시키지 않는다.
그 외에도, 상기 유색 이형 필름은 윈도우용 필름, 반도체 웨이퍼 보호용 필름, 라벨 용도 필름, 공정 중에 사용되는 이형 필름 등으로 사용될 수 있다.
본 발명의 필름은
(1) 유색 입자 및 제 1 고분자 수지를 포함하는 제 1 고분자 수지 조성물을 제조하는 단계;
(2) 무색의 무기 입자 및 제 2 고분자 수지를 포함하는 제 2 고분자 수지 조성물을 제조하는 단계; 및
(3) 상기 제 1 고분자 수지 조성물 및 제 2 고분자 수지 조성물을 압출하여 제 1 수지층 및 제 2 수지층을 각각 형성하면서 상기 제 1 수지층의 일면 또는 양면 상에 상기 제 2 수지층을 적층하여 적층 필름을 제조하는 단계를 포함한다.
이때 상기 제 2 수지층이 상기 무색의 무기 입자의 평균 입경의 1/2배 이상의 두께를 가지고, 상기 적층 필름이 40 dyn/cm 이하의 표면장력 및 80% 이하의 광투과율을 갖는다.
상기 제조방법은 (4) 상기 제 2 수지층 상에 실리콘 이형 코팅층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 제조방법은 적층 필름을 종방향 및/또는 횡방향 연신하는 단계, 및 열고정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
이하 각 단계별로 구체적으로 설명한다.
(1) 제 1 고분자 수지 조성물의 제조
본 단계는 유색 입자 및 제 1 고분자 수지를 포함하는 제 1 고분자 수지 조성물을 제조하는 단계이다.
이를 위해 먼저 상기 제 1 고분자 수지를 제조한 뒤, 상기 제 1 고분자 수지에 상기 유색 입자를 고르게 분산시킬 수 있다.
상기 제 1 고분자 수지는 폴리에스테르 수지일 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지는 단량체로서 디올 화합물과 디카복실산 화합물을 중합 반응시켜 제조될 수 있다. 상기 디올 화합물 및 디카복실산 화합물의 구체적인 종류 및 조성은 앞서 예시한 바와 같다.
(2) 제 2 고분자 수지 조성물의 제조
본 단계는 무색의 무기 입자 및 제 2 고분자 수지를 포함하는 제 2 고분자 수지 조성물을 제조하는 단계이다.
이를 위해 먼저 상기 제 2 고분자 수지를 제조한 뒤, 상기 제 2 고분자 수지에 상기 무색의 무기 입자를 고르게 분산시킬 수 있다.
상기 제 2 고분자 수지는 폴리에스테르 수지일 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지는 단량체로서 디올 화합물과 디카복실산 화합물을 중합 반응시켜 제조될 수 있다.
상기 디올 화합물 및 디카복실산 화합물의 구체적인 종류 및 조성은 앞서 예시한 바와 같다. 상기 제 2 고분자 수지에는 유색 입자가 추가로 포함될 수 있으며, 이의 구체적인 종류 및 함량은 앞서 예시한 바와 같다.
(3) 제 1 수지층 및 제 2 수지층의 형성과 적층
본 단계는 상기 제 1 고분자 수지 조성물 및 제 2 고분자 수지 조성물을 압출하여 제 1 수지층 및 제 2 수지층을 각각 형성하면서 상기 제 1 수지층의 일면 또는 양면 상에 상기 제 2 수지층을 적층하여 적층 필름을 제조하는 단계이다.
상기 제 1 수지층 및 제 2 수지층의 형성과 상기 적층은 공압출을 통해 동시에 수행될 수 있다.
구체적으로, 상기 제 1 고분자 수지 조성물 및 상기 제 2 고분자 수지 조성물을 각각 제 1 압출기 및 제 2 압출기에 투입하고, 다층 피드 블록 등을 통해, 제 1 수지층 및 제 2 수지층의 압출과 동시에 적층 구조를 형성할 수 있다.
또는 상기 제 1 수지층 및 제 2 수지층을 각각 형성한 후, 이들을 적층할 수도 있다.
(4) 실리콘 이형 코팅
본 단계는 상기 제 2 수지층 상에 실리콘 이형 코팅층을 형성하는 단계이다.
상기 실리콘 이형 코팅층은, 상기 제 2 수지층이 2개일 경우에는, 이들 중 어느 하나의 표면 상에만 형성되거나 또는 이들 모두의 표면 상에 각각 형성될 수 있다.
상기 실리콘 이형 코팅층은 상기 제 2 수지층 상에 실리콘 이형 코팅액을 도포한 뒤 건조하여 수행될 수 있으며, 추가로 열경화를 거칠 수 있다.
상기 실리콘 이형 코팅액은 이형 필름에 사용되는 통상적인 실리콘 이형 코팅액을 사용할 수 있다.
(5) 연신 및 열고정
본 단계는 적층 시트를 종방향(기계방향) 및/또는 횡방향(텐터방향)으로 연신 및 열고정하는 단계이다.
상기 종방향에 대한 연신 비율은 대략 2배 내지 4배일 수 있다.
상기 횡방향에 대한 연신 비율은 대략 2배 내지 4배일 수 있다.
상기 연신 단계는 앞서의 실리콘 이형 코팅 단계의 이전 또는 이후에 실시될 수 있다. 또는, 종방향과 횡방향 중 어느 한 방향에 대한 연신을 먼저 수행하고, 실리콘 이형 코팅한 후, 나머지 방향에 대한 연신을 수행할 수 있다.
일례에 따르면, 상기 단계 (3) 이후에, 상기 적층 필름을 종방향으로 연신하는 단계; 상기 적층 필름의 적어도 일면에 실리콘 이형 코팅층을 형성하는 단계(단계 (4)); 및 상기 적층 필름을 횡방향으로 연신하는 단계를 추가로 수행할 수 있다.
이와 같이 연신된 적층 시트는 열고정 단계를 거칠 수 있다.
상기 열고정은 예를 들어 200℃ 내지 250℃의 온도로 수행될 수 있다.
종래에는 투명 기재 필름 상에 점착층이나 코팅층 등으로 유색층을 형성한 뒤 실리콘 이형 코팅층을 형성하는 경우가 있었으나, 이 경우 다단계의 복잡하고 번거로운 공정이 요구되어 생산단가를 상승시키는 문제가 있었다.
반면, 본 발명의 방법에 따르면, 공압출 등을 통해 다층의 유색 이형 필름을 인라인(in-line) 공정으로 한번에 제조할 수 있으므로, 간소한 절차로 생산단가를 낮출 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의해 보다 구체적으로 설명한다. 단 하기 실시예들은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 이에 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
평균 입경 0.2㎛의 아나타제형(annatase) TiO2가 5중량% 함량으로 함유된 고유점도(IV) 0.6 dL/g의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(제 1 수지)를 제 1 압출기에 투입하였다.
또한 평균 입경 3㎛의 SiO2가 0.1중량%(1,000ppm)의 함량으로 함유된 고유점도(IV) 0.6 dL/g의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(제 2 수지)를 제 2 압출기에 투입하였다.
상기 제 1 압출기 및 제 2 압출기에서 각각의 수지를 280℃의 온도로 시트상 공압출하여, 제 2 수지층 / 제 1 수지층 / 제 2 수지층의 3층 적층 구조를 갖는 시트를 성형하였다.
이때, 상기 제 2 수지층들의 두께의 합(T2)에 대한 상기 제 1 수지층의 두께(T1)의 비율(T1/T2)을 9로 하였다.
수득한 적층 시트를 종방향(기계 방향)으로 3배 연신하였다. 상기 연신된 적층 시트의 일면에 독일 Wacker사의 실리콘 이형 코팅액을 코팅하였다. 이후 적층 시트를 횡방향(텐터 방향)으로 4배 더 연신하였다. 그 결과 총 두께 50㎛의 3층 적층 필름을 얻었다.
실시예 2
상기 실시예 1과 동일한 절차를 수행하되, 제 1 수지로서 Clariant사의 청색 염료 컴파운딩 레진이 5중량% 함량으로 함유된 고유점도(IV) 0.6 dL/g의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(제 1 수지)를 사용하여, 총 두께 50㎛의 3층 적층 필름을 얻었다.
실시예 3
상기 실시예 1과 동일한 절차를 수행하되, 제 1 수지로서 평균 입경 0.7㎛의 BaSO4가 5중량% 함량으로 함유된 고유점도(IV) 0.6 dL/g의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(제 1 수지)를 사용하여, 총 두께 50㎛의 3층 적층 필름을 얻었다.
실시예 4
상기 실시예 1과 동일한 절차를 수행하되, 제 1 수지로서 1차 입자 평균 입경 23nm의 카본블랙이 1중량% 함량으로 함유된 고유점도(IV) 0.6 dL/g의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(제 1 수지)를 사용하여, 총 두께 50㎛의 3층 적층 필름을 얻었다.
실시예 5
상기 실시예 1과 동일한 절차를 수행하되, 상기 제 2 수지층들의 두께의 합(T2)에 대한 상기 제 1 수지층의 두께(T1)의 비율(T1/T2)을 4로 하여, 총 두께 50㎛의 3층 적층 필름을 얻었다.
실시예 6
상기 실시예 1과 동일한 절차를 수행하되, 제 2 수지로서 평균 입경 0.2㎛의 TiO2가 0.1중량%(1,000ppm)의 함량으로 함유된 고유점도(IV) 0.6 dL/g의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 사용하여, 총 두께 50㎛의 3층 적층 필름을 얻었다.
비교예 1
평균 입경 0.2㎛의 TiO2가 2중량% 함량으로 함유되고 평균 입경 3㎛의 SiO2가 2중량%의 함량으로 함유된 고유점도(IV) 0.6 dL/g의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 압출기에 투입하였다.
상기 압출기에서 원료 수지를 280℃의 온도로 압출하여 시트상으로 성형하였다. 수득한 적층 시트를 종방향(기계 방향)으로 3배 연신하였다. 상기 연신된 적층 시트의 표면에 독일 Wacker사의 실리콘 이형 코팅액을 코팅하였다. 이후 적층 시트를 횡방향(텐터 방향)으로 4배 더 연신하였다. 그 결과 두께 50㎛의 단층 필름을 얻었다.
비교예 2
상기 비교예 1과 동일한 절차를 수행하되, 원료 수지로서 평균 입경 0.2㎛의 TiO2가 5중량% 함량으로 함유되고 평균 입경 3㎛의 SiO2가 2중량%의 함량으로 함유된 고유점도(IV) 0.6 dL/g의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 사용하여, 두께 50㎛의 단층 필름을 얻었다.
비교예 3
상기 비교예 1과 동일한 절차를 수행하되, 원료 수지로서 Clariant사의 청색 염료 컴파운딩 레진을 5중량% 함량으로 함유되고 평균 입경 3㎛의 SiO2가 2중량%의 함량으로 함유된 고유점도(IV) 0.6 dL/g의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 사용하여, 두께 50㎛의 단층 필름을 얻었다.
비교예 4
상기 비교예 1과 동일한 절차를 수행하되, 원료 수지로서 평균 입경 23㎛의 카본블랙이 2중량% 함량으로 함유되고 평균 입경 3㎛의 SiO2가 2중량%의 함량으로 함유된 고유점도(IV) 0.6 dL/g의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 사용하여, 두께 50㎛의 단층 필름을 얻었다.
비교예 5
상기 실시예 1과 동일한 절차를 수행하되, 제 2 수지로서 평균 입경 3㎛의 SiO2가 2중량% 함량으로 함유된 고유점도(IV) 0.6 dL/g의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 사용하고, 상기 제 2 수지층들의 두께의 합(T2)에 대한 상기 제 1 수지층의 두께(T1)의 비율(T1/T2)을 19로 하여, 총 두께 50㎛의 3층 적층 필름을 얻었다. 이때 상기 제 2 수지층 1개의 두께가 1.3㎛로 형성되었다.
비교예 6
상기 비교예 1과 동일한 절차를 수행하되, 원료 수지 내의 TiO2 함량을 0.1중량%로 하여, 두께 50㎛의 단층 필름을 얻었다.
실시예
1		 실시예
2		 실시예
3		 실시예
4		 실시예
5		 실시예
6
제 1 수지층 함유
물질 및 함량(중량%)		 TiO2
(5)		 청색염료
(5)		 BaSO4
(5)		 카본블랙
(1)		 TiO2
(5)		 TiO2
(5)
제 2 수지층 함유
물질 및 함량(중량%)		 SiO2
(0.1)		 SiO2
(0.1)		 SiO2
(0.1)		 SiO2
(0.1)		 SiO2
(0.1)		 TiO2(0.1)
SiO2(2)
제 2 수지층 두께(㎛) 5 5 5 5 5 5
총 적층 수 3층 3층 3층 3층 3층 3층
적층 방식 공압출 공압출 공압출 공압출 공압출 공압출
적층 구조 (층번호) 2/1/2 2/1/2 2/1/2 2/1/2 2/1/2 2/1/2
제 1 수지층/제 2 수지층
두께 비율		 9 9 9 9 4 9
비교예
1		 비교예
2		 비교예
3		 비교예
4		 비교예
5		 비교예
6
제 1 수지층 함유
물질 및 함량(중량%)		 TiO2
(2)
SiO2
(2)		 TiO2
(5)
SiO2
(2)		 청색염료
(5)
SiO2
(2)		 카본블랙
(2)
SiO2
(2)		 TiO2
(5)		 TiO2
(0.1)
SiO2
(2)
제 2 수지층 함유
물질 및 함량(중량%)		 - - - - SiO2
(2)		 -
제 2 수지층 두께(㎛) - - - - 1.3 -
총 적층 수 단층 단층 단층 단층 3층 단층
적층 방식 - - - - 공압출 -
적층 구조 (층번호) - - - - 2/1/2 -
제 1 수지층/제 2 수지층
두께 비율		 - - - - 19 -
이상과 같이 제조된 실시예 및 비교예의 유색 이형 필름들에 대해 아래와 같이 평가하였다.
시험예 1: 박리력 평가
유색 이형 필름 5장을 각각 폴리에스터계 점착 필름(Nitto polyester tape 31B)에 합지하고 110℃에서 30분간 열처리하였다. 이후 10분간 상온 방치한 후에 유색 이형 필름을 박리하면서 요구되는 박리력(gf/25mm)을 측정한 뒤 평균하였다.
시험예 2: 표면장력 평가
유색 이형 필름의 표면에, ASTM 표준 D-2578 및 TAPPI 시험방법 T-698 규정에 의거하여 제조된 시험액을 면봉으로 도포하고, 시험액이 수축하는 것을 확인하여 표면장력을 측정하였다.
시험예 3: 잔류 점착률 평가
상기 시험예 1에서 유색 이형 필름으로부터 박리된 폴리에스터계 점착 필름을 표면이 깨끗한 PET 필름과 합지하고, 상온에서 30분간 방치한 뒤 박리력(gf/25mm)을 측정하였다("측정 박리력"이라 칭함).
또한 새로운 폴리에스터계 점착 필름(Nitto polyester tape 31B)을 표면이 깨끗한 PET 필름과 합지하고, 상온에서 30분간 방치한 뒤 박리력(gf/25mm)을 측정하였다("기준 박리력"이라 칭함).
상기 기준 박리력에 대한 측정 박리력의 백분율(%)을 산출하여 잔류 점착률로 결정하였다.
시험예 4: 필름 외관 검사
유색 이형 필름을 LED등 및 삼파장 형광등 하에서 빛에 반사하면서 실리콘 이형 코팅층의 표면에 보이는 결함을 육안으로 관찰하였다.
관찰된 결과를 아래의 기준에 따라 분류하였다:
- ◎: LED등 하에서 얼룩 등의 결함이 관찰되지 않음,
- O: LED등 하에서 결함이 관찰되나 삼파장 형광등 하에서는 관찰되지 않음,
- △: 삼파장 형광등 하에서 결함이 약하게 관찰됨, 및
- X: 삼파장 형광등 하에서 결함이 전면에 관찰됨.
시험예 5: 표면 조도 분석
유색 이형 필름에 대해 JIS BO601-1994에 근거하여 접촉식 3차원 조도계(ET-4000, KOSAKA)를 이용해 표면 조도를 측정하였다. 표준 측정 면적은 1㎟로 하였다.
시험예 6: 광투과율 분석
유색 이형 필름에 대해 ASTM D1003에 근거하여 헤이즈미터(Haze gardner, Gardner BYK)를 이용하여 광투과율을 분석하였다.
이상의 시험예들의 결과를 하기 표 3 및 4에 정리하였다.
(단위) 실시예
1		 실시예
2		 실시예
3		 실시예
4		 실시예
5		 실시예
6
박리력 gf/25mm 27.26 28.0 27.1 27.2 27.2 25.9
표면장력 dyn/cm 31 31 31 31 31 33
잔류 점착률 % 95 96 94 95 95 90
외관 코팅 얼룩 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○
코팅 라인 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○
눌림 자국 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
표면
조도		 Ra nm 26 26 26 26 32 27
Rmax ㎛ 1.05 1.2 1.11 1.2 1.2 1.2
광투과율 % 53 70 49 10 65 63
(단위) 비교예
1		 비교예
2		 비교예
3		 비교예
4		 비교예
5		 비교예
6
박리력 gf/25mm 20 19 18 19 26 25.9
표면장력 dyn/cm 35 33 33 34 31 33
잔류 점착률 % 88 86 84 88 95 90
외관 코팅 얼룩 X X X X ○ ○
코팅 라인 X X X X △ ○
눌림 자국 ◎ ◎ ◎ ◎ X ◎
표면
조도		 Ra nm 26 26 26 26 27 27
Rmax ㎛ 1.05 1.2 1.11 1.2 1.2 1.2
광투과율 % 75 71 48 2 64 82
표 3 및 4에서 보듯이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 6의 필름들은 각 평가 항목에서 골고루 우수한 물성을 나타냄이 확인되었다.
구체적으로, 실시예 1 내지 6의 필름들은 잔류 점착률과 외관 면에서 매우 우수하였고, 박리력, 표면장력 및 표면조도 면에서 이형 필름으로서 적정 수준을 갖는 것으로 측정되었다.
반면, 비교예 1 내지 5의 필름들은 각 평가 항목 중 적어도 하나의 항목에서 저조한 물성을 나타내었다.
구체적으로, 비교예 1 내지 4와 같이 단층 필름에 유색 입자와 함께 무기 입자가 첨가된 필름들은 표면장력 및 잔류 점착률 면에서 저조하였고, 실리콘 이형 코팅의 외관을 분석해 보면 얼룩이나 라인의 발생되었다. 이는 유색 입자와 무기 입자들을 단일층에 함께 첨가함으로써 불량을 유발한 것으로 추측된다.
또한, 비교예 5와 같이 다층 필름으로 형성하더라도 제 2 수지층의 두께가 무기 입자의 평균 입경의 1/2배 미만의 크기를 가지는 필름은, 제 2 수지층의 두께가 지나지게 작아 실리콘 이형 코팅층의 외관상 눌림 자국이 발생하였다.
또한 비교예 6과 같이 TiO2 함량을 줄일 경우 코팅이 양호해지나, 광투과율이 과도하게 높아져서 시인성용 필름으로 사용하기에 부적합하였다.
101, 102, 103, 104: 유색 이형 필름,
110: 제 1 수지층, 120: 제 2 수지층,
130: 실리콘 이형 코팅층.

Claims (13)

  1. 제 1 수지층, 및 상기 제 1 수지층의 일면 또는 양면 상에 배치되는 제 2 수지층을 포함하는 이형 필름으로서,
    상기 제 1 수지층이 유색 입자 및 제 1 고분자 수지를 포함하고,
    상기 제 2 수지층이 무색의 무기 입자 및 제 2 고분자 수지를 포함하며,
    상기 제 2 수지층이 상기 무기 입자의 평균 입경의 1/2배 내지 10배의 두께를 가지고,
    상기 유색 입자가 200nm 내지 1,000nm의 평균 입경을 가지며, 상기 제 1 수지층의 중량을 기준으로 1 내지 10 중량%로 포함되고,
    상기 무색의 무기 입자가 0.5㎛ 내지 5㎛의 평균 입경을 가지며, 상기 제 2 수지층의 중량을 기준으로 0.01 내지 1 중량%로 포함되고,
    상기 제 1 수지층의 두께가 1 내지 500㎛이고, 상기 제 2 수지층의 두께가 0.1 내지 100㎛이며,
    상기 제 2 수지층들의 두께의 합(T2)에 대한 상기 제 1 수지층의 두께(T1)의 비율(T1/T2)이 1 내지 10이며,
    상기 제 2 수지층의 헤이즈가 5% 이상이고,
    상기 필름의 표면조도의 Rmax(최대점높이) 값이 500 내지 2,000nm이며,
    상기 필름의 표면조도의 Ra(산술평균조도) 값이 10 내지 40nm이고,
    상기 필름이 40 dyn/cm 이하의 표면장력, 및 70% 이하의 광투과율을 갖는, 유색 이형 필름.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유색 입자가 유기 또는 무기 염료이거나 안료인, 유색 이형 필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유색 입자가 TiO2, CaCO3, BaSO4, 카본블랙, 및 유기염료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는, 유색 이형 필름.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 고분자 수지 및 상기 제 2 고분자 수지가 폴리에스테르 수지를 포함하는, 유색 이형 필름.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 수지층이
    상기 무기 입자의 평균 입경의 2배 내지 10배의 두께를 가지는, 유색 이형 필름.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 이형 필름이 상기 제 2 수지층의 노출면에 배치되는 실리콘 이형 코팅층을 추가로 포함하는, 유색 이형 필름.
  11. (1) 유색 입자 및 제 1 고분자 수지를 포함하는 제 1 고분자 수지 조성물을 제조하는 단계;
    (2) 무기 입자 및 제 2 고분자 수지를 포함하는 제 2 고분자 수지 조성물을 제조하는 단계; 및
    (3) 상기 제 1 고분자 수지 조성물 및 제 2 고분자 수지 조성물을 압출하여 제 1 수지층 및 제 2 수지층을 각각 형성하면서 상기 제 1 수지층의 일면 또는 양면 상에 상기 제 2 수지층을 적층하여 적층 필름을 제조하는 단계를 포함하고,
    이때 상기 제 2 수지층이 상기 무기 입자의 평균 입경의 1/2배 내지 10배의 두께를 가지고, 상기 적층 필름이 40 dyn/cm 이하의 표면장력 및 70% 이하의 광투과율을 갖는, 제1항의 유색 이형 필름의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    단계 (3)에서, 상기 제 1 수지층 및 제 2 수지층의 형성과 상기 적층이 공압출을 통해 동시에 수행되는, 유색 이형 필름의 제조방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 유색 이형 필름의 제조방법이,
    상기 단계 (3) 이후에,
    상기 적층 필름을 종방향으로 연신하는 단계;
    상기 적층 필름의 적어도 일면에 실리콘 이형 코팅층을 형성하는 단계; 및
    상기 적층 필름을 횡방향으로 연신하는 단계를 추가로 포함하는, 유색 이형 필름의 제조방법.
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