KR101842832B1 - 실리콘 이형 조성물, 이형필름 및 강판 공정용 보호 테이프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실리카 이형 조성물, 이형필름과 강판 공정용 보호 테이프에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 보호테이프의 기재필름과 이형필름간 슬립성이 우수하여 가공 도중 성형 몰드와 피착체간 마찰력을 줄여 스크래치 및 찍힘 현상을 줄이고 풀림력과 인장강도 및 연신율이 우수하고 기재필름의 수축과 변형을 방지할 수 있어 절개와 박리가 용이한 실리콘 이형 조성물, 및 상기 실리콘 이형 조성물을 이용하여 형성된 이형필름을 포함함으로써 피착체의 압력 성형이 요구되는 냉장고 및 기타 가전제품의 강판 공정용 보호 테이프, 나아가 전자기기 보호 혹은 공정보호 용도로 사용가능한 보호 테이프를 제공하는 효과가 있다.

Description

실리콘 이형 조성물, 이형필름 및 강판 공정용 보호 테이프 {Silicone release composition, releasing film and protective tape for steel sheet process using the same}

본 발명은 실리카 이형 조성물, 이형필름과 강판 공정용 보호 테이프에 관한 것으로, 보호테이프의 기재필름과 이형필름간 슬립성이 우수하여 가공 도중 성형 몰드와 피착체간 마찰력을 줄여 스크래치 및 찍힘 현상을 줄이고 풀림력과 인장강도 및 연신율이 우수하고 기재필름의 수축과 변형을 방지할 수 있어 절개와 박리가 용이한 실리콘 이형 조성물, 및 상기 실리콘 이형 조성물을 이용하여 형성된 이형필름을 포함함으로써 피착체의 압력 성형이 요구되는 냉장고 및 기타 가전제품의 강판 공정용 보호 테이프, 나아가 전자기기 보호 혹은 공정보호 용도로 사용가능한 보호 테이프에 관한 것이다.

일반적으로 강판(철판) 공정용 보호테이프는 공정 중 발생하는 스크래치 및 찍힘 등을 방지하도록 유연성과 강한 인장강도 및 신율을 갖는 필름(기재)가 요구된다. 이에 해당 필름의 적층 구조와 소재를 최적화하려는 기술이 개발되고 있으며, 폴리비닐클로라이드계 또는 다양한 폴리올레핀계 기재필름을 사용하여 왔다. 일례로 한국공개특허 제10-2009-0040068호는 신율 및 경도를 고려한 다층 보호필름으로서 스크래치의 발생이 없고 원가가 매우 낮으며 슬립성이 있고 슬립성에 있어 경시 변화가 발생하지 않는 표면 보호 필름과 그 제조방법에 대하여 개시한다. 그러나 이들 보호테이프는 건조시 필름이 수축되는 문제가 있고, 보호테이프를 부착한 피착체를 강판 성형하는 도중에도 몰드로 프레스 성형시 필름의 인장강도와 슬립성 불량으로 인한 찢어짐 현상이 발생하여 결과 피착체에 스크래치 및 찍힘 등의 문제가 빈번하게 발생한다.

성형 후에도 상기 보호테이프를 모두 제거하지 않고 일부를 피착체 보호목적으로 잔류시킨 채 레이저 등을 사용하여 재단하는데, 이때 절단되지 않은 필름이 늘어나면서 주변 필름 중 일부까지도 피착체로부터 함께 분리되는 문제가 발생된다.

이에 본 발명은 상기 문제점들을 해소하도록 제안된 것으로, 보호테이프의 기재필름과 이형필름간 슬립성이 우수하여 가공 도중 성형 몰드와 피착체간 마찰력을 줄여 스크래치 및 찍힘 현상을 줄이고 점착력이 낮아 절개와 박리가 용이한 실리콘 이형 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은 상기 실리콘 이형 조성물의 표면 실리콘 이형처리 과정을 통하여 슬립성을 높이고 가공 공정 중 성형 몰드와 피착체간 마찰력을 줄이며 스크래치와 찍힘 현상을 방지하고 피착체로부터 절개와 제거가 용이한 이형필름 및 보호테이프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명자들은 실험을 거듭하던 중, 상기 목적을 달성할 수 있는 실리콘 이형 조성물, 및 이를 이용한 이형필름과 보호테이프를 제공하는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 일 측면에 의하면, (A) 오르가노폴리실록산계 단량체; (B) 하이드라이드 관능성 실란; (C) 실란 정착 첨가제(anchorage additive); 및 (D) 금속 함유 축합 촉매;를 포함하는 실리콘 조성물을 제공한다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상술한 실리콘 이형 조성물을 기질필름 상에 도포 및 경화시켜 수득된 강판 보호 공정용 이형필름을 제공한다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 기재필름, 상기 기재필름의 일면에 형성된 이형필름과 상기 기재필름의 타면에 형성된 점착필름을 구비하되, 상기 이형필름은 상술한 실리콘 이형 조성물을 도포 및 경화시켜 수득된 것인 강판 보호 공정용 테이프를 제공한다.

본 발명의 실리콘 이형 조성물에 따르면, 보호테이프의 기재필름과 이형필름간 슬립성이 우수하여 가공 도중 성형 몰드와 피착체간 마찰력을 줄여 스크래치 및 찍힘 현상을 줄이고 풀림력과 인장강도 및 연신율이 우수하고 기재필름의 수축과 변형을 방지할 수 있어 절개와 박리가 용이한 실리콘 이형 조성물, 및 상기 실리콘 이형 조성물을 이용하여 형성된 이형필름을 포함함으로써 피착체의 압력 성형이 요구되는 냉장고 및 기타 가전제품의 강판 공정용 보호 테이프, 나아가 전자기기 보호 혹은 공정보호 용도로 사용가능한 보호 테이프를 제공하는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 실리콘 이형 조성물을 이용하여 형성된 이형필름을 포함하는 보호테이프의 적층 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명과 종래 방식에 따른 기재필름과 이형필름별 찢어짐 정도를 대비한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 이형필름이 형성된 기재필름의 절단시 수축 및 변형이 발생되지 않음을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 실리콘 이형 조성물의 표면 실리콘 이형처리 과정을 통하여 형성된 이형필름을 포함하는 보호테이프의 적층 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 1을 참고하면, 본 발명의 보호테이프는 기재필름(20)의 어느 일면에 구비된 이형필름(10)과 타면에 구비된 점착필름(30)의 순서로 구성된다. 상기 기재필름(20)은 일례로, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르에테르케톤, 폴리아릴레이트, 폴리아미드이미드, 폴리에테르 설파이드(PES), 폴리카보네이트, 폴리이미드, 테프론, 폴리프로필렌과 폴리에틸렌을 비롯한 폴리올레핀, 알루미늄 호일과 구리 호일을 비롯한 금속 호일일 수 있다.

상기 기재필름(20)은 위에서부터 차례로 폴리프로필렌층(21), 폴리프로필렌+폴리에틸렌층(22) 및 폴리에틸렌층(23)의 순서로 구성되는 것이 바람직하다.

여기서 폴리프로필렌층(21)은 일반적으로 높은 인장강도와 신율을 가지며 유연성이 높은 물질로 알려져있다. 이러한 폴리프로필렌층(21)을 기재 외곽에 위치시킴으로써 외압으로부터 보호효과를 제공하여 찢어짐을 방지할 수 있어 결과적으로 피착체(강판)의 스크래치 및 찍힘 저감 효과를 얻을 수 있다.

상기 폴리프로필렌층(21)은 상기 기재필름 총 두께를 기준으로 25~35% 두께 범위인 것이 유연성과 인장강도를 충분히 발휘할 수 있어 바람직하다.

성형 후 일부 테이프를 제거할 때 피착체(강판)을 보호할 목적으로 약 5㎛ 정도 잔류시킨 채 절개하게 되는데, 이러한 이유로 폴리프로필렌층(21) 대비 인장강도가 상대적으로 낮은 폴리에틸렌층(23)을 후술하는 점착필름(30)과 접촉할 부분에 포함시킨 것이 테이프 제거시 이웃하는 부착 면에서 발생하는 테이프 박리현상을 방지할 수 있어 바람직하다.

상기 폴리에틸렌층(23)은 상기 기재필름 총 두께를 기준으로 10~20% 두께 범위인 것이 유연성과 신율을 충분히 부여할 수 있어 바람직하다.

한편, 폴리프로필렌층(21)과 폴리에틸렌층(23)을 직접 적층할 경우 약한 상호결합력으로 인하여 필름분리가 일어날 수 있다. 이들 단점을 보완하도록 폴리프로필렌+폴리에틸렌층(22)를 매개층으로 포함시킬 경우 상호 결합력을 상승시킬 수 있어 바람직하다.

상기 폴리프로필렌+폴리에틸렌층은 폴리프로필렌과 폴리에틸렌이 1~99:99~1의 중량비로 구성된 것을 사용할 수 있다.

상기 폴리프로필렌+폴리에틸렌층(22)은 상기 기재필름 총 두께를 기준으로 35~45% 두께 범위인 것이 상술한 상호 결합력을 충분히 발휘할 수 있어 바람직하다.

상기 폴리프로필렌층(21), 폴리프로필렌+폴리에틸렌층(22) 및 폴리에틸렌층(23)을 비롯한 기재필름(20)의 총 두께는 이에 특정하는 것은 아니나, 35~200㎛ 범위 내일 수 있다.

상기 기재필름(20)의 일면에 구비되는 이형필름(10)은 후술하는 실리콘 이형 조성물을 상기 기재필름(20)의 일면에 표면 이형처리하여 형성된 것일 수 있다.

여기서 상기 실리콘 이형 조성물은 압압성 테이프를 제공하는 것을 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 강판 보호 공정의 보호 테이프 용도를 고려할 때, (A) 오르가노폴리실록산계 단량체; (B) 하이드라이드 관능성 실란; (C) 실란 정착 첨가제(anchorage additive); 및 (D) 금속 함유 축합 촉매;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 성분 (A)는 수소 규소화 반응에 의한 부가 가교반응형 폴리머로서 코팅층의 슬립특성을 부여하기 위하여 사용되는 것으로, 유기 용매에 가용성이며, 25 ℃에서 점도가 3,000 mPaㆍs 이상, 혹은 4,000 내지 6,000 mPaㆍs인 말단 하이드록시 그룹을 갖는 폴리오르가노실록산일 수 있다.

상기 성분 (A)는 일례로, (a-1) 불포화 탄소기를 가지는 오르가노폴리실록산계 단량체와 (a-2) 규소결합 수소원자를 가지는 오르가노폴리실록산계 단량체로 구성될 수 있다.

상기 (a-1) 성분인 불포화 탄소기를 가지는 오르가노폴리실록산계 단량체는 1분자 중 적어도 2개의 불포화 탄소기인 알케닐기를 포함하고, 상기 알케닐기는 비닐기, 알릴기, 부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기, 또는 헵테닐기 등이 포함되며 주쇄의 말단이나 측쇄에 포함되어 있을 수 있다. 상기 (a-1) 성분인 불포화 탄소기를 가지는 오르가노폴리실록산계 단량체는 일예로 디메틸, 5-헥세닐메틸 실록산, 트리메틸실록시-말단의 폴리머일 수 있다.

상기 (a-2) 성분인 규소결합 수소원자를 가지는 오르가노폴리실록산계 단량체는 상기 (a-1) 불포화 탄소기를 가지는 오르가노폴리실록산계 단량체를 가교시키는 작용을 한다. 상기 (a-2) 규소결합 수소원자를 가지는 오르가노폴리실록산은 규소결합 수소원자의 위치는 특별히 한정되지 않으며, 주쇄의 말단이나 측쇄에 결합될 수 있다. 상기 (a-2) 규소결합 수소원자를 가지는 오르가노폴리실록산은 직쇄상, 분지상, 고리상 등의 형태를 가질 수 있으며 그 형태에 제한을 두지 않는다. 상기 (a-2) 규소결합 수소원자를 가지는 오르가노폴리실록산은 일예로 옥타메틸시클로테트라실록산의 폴리머일 수 있다.

상기 (a-1) 성분과 (a-2) 성분을 함유하는 성분 (A)는, 일례로 (a-1) 성분으로서, 불포화 탄소기를 가지는 오르가노폴리실록산 20 중량% 이상 내지 30 중량% 미만; (a-2) 성분으로서 규소결합 수소원자를 가지는 오르가노폴리실록산 0.3 중량% 이상 내지 1 중량% 미만; 및 유기용제를 잔량 함유하는 혼합물 타입으로서, 고형분 함량이 일례로 5~30 중량%인 것을 사용할 수 있다.

상기 유기 용매는 상기 오르가노폴리실록산계 단량체를 용해할 수 있는 것이라면 제한되지 않으나, 조성물의 점도를 최적화하여 제조, 취급 및 도포의 용이성을 위해 톨루엔, 크실렌, 케톤, 헵탄, 알코올, 에스테르, 에틸 아세테이트 또는 이들 용매의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 유기 용매는 일례로, 상기 성분 (A)의 오르가노폴리실록산계 단량체 100 중량부 기준으로, 1000 중량부 이상 포함할 수 있고, 구체적인 예로 1100 내지 2200 중량부 범위 내로 포함할 수 있다.

바람직하게는 상기 오르가노폴리실록산계 단량체 100 중량부 기준으로, 톨루엔 500 내지 1000 중량부, 메틸에틸케톤 300 내지 600 중량부 및 헵탄 300 내지 600 중량부를 포함할 수 있다.

상기 성분 (B)는 상기 성분 (A)의 오르가노폴리실록산계 단량체를 가교 결합하기 위해 사용되는 것으로, 하이드라이드 관능성 실란을 포함한다.

상기 하이드라이드 관능성 실란은 공지되어 입수 가능한 다양한 종류들을 본 발명의 조성물에 사용할 수 있으며, 구체적인 예로, SiH기를 3개 이상 함유하는 오르가노하이드로겐 폴리실록산계 단량체 등을 들 수 있다.

상기 하이드라이드 관능성 실란은 일례로, 상기 성분 (A) 오르가노폴리실록산계 단량체와 유기 용매의 합계 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 10 중량부, 혹은 0.5 내지 2 중량부 범위 내로 사용할 수 있으며, 이 범위에서 슬립성에 악영향을 미치지 않으면서 충분한 가교 효과를 발휘할 수 있어 바람직하다.

상기 성분 (C)의 실란 정착 첨가제(anchorage additive)는 상기 성분 (A) 오르가노폴리실록산계 단량체의 기재필름과의 접착성을 개선하고 지연되는 마찰 제거능을 개선하도록 사용되는 성분으로서, 가수분해성 실란과 유체(fluid) 폴리오르가노실록산을 포함한다. 상기 가수분해성 실란은 에폭시기 함유 실란계 화합물, 아미노기 함유 실란계 화합물 혹은 이들의 혼합물을 들 수 있다. 상기 에폭시기 함유 실란계 화합물은 예를 들어 β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 등이고, 상기 아미노기 함유 실란계 화합물은 γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필메틸디에톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리에톡시실란 등이다.

상기 유체 폴리오르가노실록산은 일례로 적어도 하나의 알케닐기와 적어도 하나의 실란올기를 함유하는 물질을 의미한다. 상기 유체 폴리오르가노실록산은 적어도 3개의 실록산 단위사슬을 함유할 수 있으며, 혹은 실질적으로 선형인 폴리디오르가노실록산일 수 있다. 유체 폴리유기실록산은 적어도 4개의 실록산 단위, 바람직하게는 적어도 6개의 실론산 단위를 갖고, 그 상한은 100개 이하의 실록산 단위, 50개 이하의 실록산 단위, 혹은 30개 이하의 실록산 단위로 이루어지는 중합도를 갖는 것일 수 있다.

상기 실란 정착 첨가제는, 예를 들면 25℃에서의 점도가 2~200 mPaㆍs, 혹은 2~100 mPaㆍs일 수 있다. 상기 알케닐기는 예를 들면 탄소수 2 내지 6, 혹은 비닐기 또는 5-헥센일기일 수 있다. 상기 유체 폴리유기실록산은 일례로 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 혹은 탄소수 1 내지 2개의 탄소 원자를 갖는 알킬기를 함유하거나, 페닐을 비롯한 아릴기를 함유할 수 있다. 상기 알케닐기는 펜던트기로 존재할 수 있으며, 예를 들면 상기 공중합체는 폴리메틸비닐실록산이거나, 메틸비닐실록산 단위와 디메틸실록산 단위의 공중합체, 혹은 디비닐실록산 단위와 디메틸실록산 단위의 공중합체일 수 있다. 대안으로 혹은 추가로, 상기 알케닐기는 예를 들면 메틸비닐실란올 말단 단위에서 말단기들로 존재할 수 있다. 상기 실란올기는 말단 단위, 예를 들면 디메틸실란올 또는 메틸비닐실란올 말단 단위에 존재하는 것이 바람직한 것으로, 보다 바람직하게 상기 유체 폴리유기실록산은 실록산 사슬 양 말단에 말단 실란올 그룹을 갖는 폴리디유기실록산인 것이나, 그렇더라도 상기 유체 폴리유기실록산의 일부 또는 전부가 하나의 실란올 말단기 및 하나의 Si-알콕시 말단기, 예를 들면 디메틸메톡시실릴 말단 단위를 가질 수 있다. 상기 유체 폴리유기실록산은, 예를 들면 염기 또는 산과 같은 실란 가수분해 촉매 하에 메틸비닐디메톡시실란과 디메틸디메톡시실란간 반응에 의해 형성될 수 있다.

상기 실란 정착 첨가제(anchorage additive)는 가수분해성 실란 30 중량% 이상 내지 50 중량% 미만과 메탄올을 비롯한 유기 용매 1 중량% 이상 내지 5 중량% 미만 및 유체 폴리오르가노실록산을 잔량 포함하는 혼합물의 형태를 가질 수 있다.

상기 실란 정착 첨가제는 공지되어 입수 가능한 다양한 종류들을 또한 본 발명의 조성물에 사용할 수 있다. 상기 실란 정착 첨가제는 다음 성분들을 더 배합하여 사용하는 것이 기재필름의 접착성 개선 용도에 적합하다: 일 성분은 디메틸비닐 말단 블록 부분을 갖는 고분자량 디메틸메틸비닐실록산 코폴리머를 들 수 있다. 상기 디메틸비닐 말단 블록 부분을 갖는 고분자량 디메틸메틸비닐실록산 코폴리머는 수평균분자량이 400,000 amu 초과이고 비닐 농도가 0.4% 이상인 것일 수 있고, 구체적인 예로는 수평균분자량이 약 254,000 amu이고 비닐 농도가 약 0.7%인 디메틸비닐 말단 블록 디메틸메틸비닐실록산 코폴리머일 수 있다. 다른 성분은 비닐기와 메틸기를 비롯한 알킬기를 함께 갖는 추가 오르가노폴리실록산 수지일 수 있다. 또 다른 성분은 올레핀 희석제일 수 있다.

상기 실란 정착 첨가제는 일례로, 상기 성분 (A)의 오르가노폴리실록산계 단량체와 유기 용매의 합계 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 10 중량부, 혹은 1 내지 3 중량부 범위 내로 사용할 수 있으며, 이 범위에서 슬립성에 악영향을 미치지 않으면서 충분한 가교 효과를 발휘할 수 있어 바람직하다.

상기 성분 (D)의 금속 함유 촉합 촉매는 상기 오르가노폴리실록산계 단량체의 축합반응을 촉진시키는 촉매의 역할을 수행할 수 있다. 여기서 금속은 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐을 비롯한 백금족 금속 및 이들의 혼합물 또는 착체일 수 있다. 상기 백금족 금속은 중공 입자, 실리카 겔 혹은 분말 탄과 같이 캐리어 상에 침적된 유기 금속 화합물 또는 착체를 포함할 수 있다.

백금족 금속의 촉매는 백금 미분말, 염화백금산, 사염화백금, 염화백금산의 알코올 용액, 백금과 올레핀의 착체, 백금과 1,1,1,3,3-테트라메틸-1,3-디비닐디실록산을 비롯한 알케닐실록산과의 착체가 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 백금 함유 촉매의 일례로는, 6수화물 또는 무수물 형태에서 백금 염화물을 지방족 불포화 유기 규소 화합물과 반응시켜 얻어진 백금 함유 촉매를 들 수 있다. 시판되어 입수가능한 예로는 백금 농도가 대략 5,200 ppm 정도인 1,3-디에테닐-1,1,2,2-테트라메틸디실록산의 비닐 말단 블록 폴리머 희석 백금 착체를 들 수 있다.

상기 축합반응 촉매는 일례로, 상기 성분 (A)의 오르가노폴리실록산계 단량체와 유기 용매의 합계 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 5 중량부, 혹은 0.1 내지 3 중량부 범위 내로 사용할 수 있으며, 이 범위에서 충분한 축합반응성을 제공할 수 있어 바람직하다. 원가 부담을 고려하여 주석 또는 기타 축합반응에 사용 가능한 촉매로 대체할 수 있다.

본 발명의 실리콘 이형 조성물은 전체 고형분 함량이 0.1~10 중량% 범위 내일 수 있으며, 전체 고형분 함량이 10 중량%를 초과할 경우 조성물의 점도 상승으로 흐름성이 좋지 않아 이형처리층이 평탄하지 않을 수 있으며, 고형분 함량이 0.1% 미만일 경우 과량의 용제로 인해 건조과정에서 용제가 충분히 휘발하지 않고 잔류하므로, 이형처리층이 적절하게 경화되지 않을 수 있다.

필요에 따라, 상기 실리콘 이형 조성물은 무기입자, 소포제, 분산제를 비롯한 첨가제를 더 포함할 수 있고, 사용량은 요구되는 이형필름과 보호테이프의 물성에 따라 조절될 수 있다.

상기 실리콘 이형 조성물은 일례로, 권취 속도 10~100m/min으로 상기 기재필름(20)의 원단 상에 실리콘 이형처리를 수행할 수 있으며, 여기서 도포는 다양한 도포 기기를 사용하여 5~10g/m²의 양으로 도포할 수 있다. 상기 도포 기기는 이에 한정하는 것은 아니나, 그라비어 코터기, 오프셋 코터기, 오프셋-그라비어 코터기, 키스로울러 코터기, 역방향-그라비아 코터기, 에어-나이프 코터기, 커튼월 코터기 또는 콤마 코터기 등을 사용할 수 있다.

상기 실리콘 이형 조성물을 기재필름에 도포한 다음 실온, 또는 50~200℃, 또는 80~105℃에서 경화시켜 이형필름을 제공할 수 있다. 본 발명의 실리콘 이형 조성물은 상술한 열 경화 온도 조건에서 기재필름의 물성, 구체적으로는 인장강도를 유지할 수 있고 동시에 슬립성이 우수한 이형층을 제공할 수 있다. 상기 열 경화 온도실온 미만에서는 실리콘 이형 조성물을 충분히 경화시킬 수 없어 공정상 가이드 롤 표면에 미반응 이형 조성물이 전사될 수 있으며, 열 경화 온도 200℃ 초과 조건에서는 연신된 기재필름의 인장강도가 저감될 수 있다.

상기 이형필름(10)은 두께가 0.2~1.0㎛인 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 이형필름(10)은 필 오프(peel off) 시험에 의해 측정된 점착력이 2~1500 gf/25mm 범위 내일 수 있다.

상기 이형필름(10)은 보호테이프의 기재필름과 이형필름간 슬립성이 우수하여 가공 도중 성형 몰드와 피착체간 마찰력을 줄여 스크래치 및 찍힘 현상을 줄이고 풀림력과 인장강도 및 연신율이 우수하고 기재필름의 수축과 변형을 방지할 수 있어 절개와 박리가 용이하므로, 제품 풀림성 및 몰드 가공시 끊어짐을 방지할 수 있다.

상기 점착필름(30)이 구비된 기재필름측 상부(23)는 코로나-방전 처리, 프라이머로 피복 처리, 에칭 처리를 비롯한 전처리 과정을 통해 기재에 대한 점착필름의 결합력을 개선할 수 있다.

상기 점착필름(30)은 피착체에 부착하기 위한 수단으로 작용하며, 피착체의 재질과 종류에 따라 다양한 레진(resin)을 사용할 수 있으며, 열, 자외선 또는 압력 등을 경화 매체로 하는 프라이머(primer)를 또한 사용할 수 있다. 일례로, 통상 사용하는 아크릴계 점착제를 사용하여 점착층을 형성할 수 있다. 상기 점착필름(30)은 피착체의 재질과 종류에 따라 통상 0.5~20㎛ 범위 내에서 다양하게 조절할 수 있다.

본 발명에 따라 제공된 이형필름이 형성된 보호테이프는 점착력이 낮고 슬립성과 풀림력, 인장강도, 연신율이 우수하여 박리(재박리) 또는 제거가 용이하며, 기재필름의 수축과 변형은 적절히 방지할 수 있으므로, 강판 표면에 스크래치 방지, 오염방지, 반사방지를 비롯한 다양한 보호용도로 제공하기에 적절하다.

이하는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 실시예를 들어 설명하는 것으로, 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다. 제시된 물성치는 후술하는 시험 방법을 사용하여 측정한 값을 나타낸다.

<실시예 1>

실리콘 조성물의 준비

성분 (A)의 오르가노폴리실록산계 단량체 100 중량부에 톨루엔과 메틸에틸케톤과 헵탄의 유기용제 1500 중량부를 순차적으로 첨가하면서 교반시켰다. 상기 성분 (A)는 (a-1) 성분인 불포화 탄소기를 가지는 오르가노폴리실록산계 단량체로서 디메틸, 5-헥세닐메틸 실록산, 트리메틸실록시-말단의 폴리머 20 중량% 이상 내지 30 중량% 미만; (a-2) 성분인 규소결합 수소원자를 가지는 오르가노폴리실록산으로서 옥타메틸시클로테트라실록산 0.3 중량% 이상 내지 1 중량% 미만; 및 잔량 톨루엔과 메틸에틸케톤과 헵탄을 함유하는 혼합물로, 고형분 함량 30 중량% 및 점도가 5,500 mPaㆍs(25℃)인 말단 하이드록시 그룹을 갖는 폴리머이다.

상기 성분 (A)와 유기용제의 합계량 100 중량부(환산값)에 대하여, 성분 (B)의 하이드라이드 관능성 실란을 0.5 내지 2 중량부 범위 내에서 첨가하고 교반시켰으며, 이어서 성분 (C)의 실란 정착 첨가제(anchorage additive)를 1 내지 3 중량부 범위 내로 첨가하고 교반시켰고, 성분 (D)의 백금촉매를 0.1 내지 0.5 중량부 범위 내로 첨가하며 교반시켜 축합반응을 수행하였다. 사용된 상기 성분 (C)의 실란 정착 첨가제는 가수분해성 실란으로서 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 30 중량% 이상 내지 50 중량% 미만과 메탄올을 비롯한 유기 용매 1 중량% 이상 내지 5 중량% 미만, 및 유체 폴리오르가노실록산으로서 폴리메틸비닐실록산을 잔량 포함하는 혼합물로, 점도 15 mPaㆍs(25℃)인 폴리머이다.

기재필름(20)의 준비

도 1에 도시된 기재필름(20)으로서, 기재필름의 총 두께 54~56㎛ 범위 내에서, 폴리프로필렌층(21)의 두께가 25 내지 35%, 폴리프로필렌층과 폴리에틸렌층(22, 폴리프로필렌:폴리에틸렌=1:99 혹은 99:1 중량비)의 두께가 35 내지 55% 및 폴리에틸렌층(23)의 두께가 10 내지 20%를 갖도록 위에서부터 차례로 적층하고, 상기 폴리에틸렌층(23)의 표면에 코로나 방전처리를 수행하였다.

실리콘 이형 조성물의 표면 처리에 의한 이형필름(10) 형성

1)공정 준비과정

① 샤우터를 이용하여 언와인더에 상기 기재필름(20)의 원단을 준비하였다.

② 덕트 히터를 작동시켜 승온시켰다.

③ 그라비아 롤을 조정 후 미리 준비한 실리콘 조성물을 투입하였다.

2)공정 진행과정

① 상기 실리콘 조성물을 권취 속도 10~100m/min으로 상기 기재필름(20)의 원단 상에 실리콘 이형처리를 진행하였고, 이때 그라비아 롤을 사용하여 5~10g/m²의 양으로 도포하였다.

② 상기 실리콘 이형처리물의 건조를 위하여, 덕트 온도 80℃, 95℃, 100℃, 105℃, 105℃, 95℃, 80℃ 순으로 지나가며 건조를 수행하였다.

3)이형필름이 형성된 보호테이프 수득

결과, 상기 기재필름(20) 상에 0.2~1.0 ㎛ 두께의 이형필름(10)이 형성된 보호테이프를 수득하였다.

<실시예 2>

상기 실시예 1에서 제조된 54~56㎛ 두께의 기재필름(20) 상에 0.2~1.0 ㎛ 두께의 이형필름(10)이 형성되고 표면에 코로나 방전처리된 폴리에틸렌층(23) 상에 아크릴계 점착제(주원료: 2-에틸헥실아세테이트 모노머 (2-EHAM), 부틸아세테이트 모노머(BAM), 비닐아세테이트 모노머(VAM))를 0.5~50㎛ 두께로 도포하고 열 경화시켜 기재필름(20)의 일면에 이형필름(10)이 형성되고, 상기 기재필름(20)의 타면에 점착필름(30)이 형성된 보호테이프를 수득하였다.

<비교예 1>

상기 실시예 1에서 기재필름(20)으로서 폴리프로필렌층(21) 단독을 사용하여, 상기 실시예 2에서 제시한 방식으로 점착필름(30)을 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예 1 및 2와 동일한 공정을 반복하고 보호테이프를 제조하였다.

<비교예 2>

상기 실시예 1에서 기재필름(20)으로서 폴리에틸렌층(23) 단독을 사용하여, 상기 실시예 2에서 제시한 방식으로 점착필름(30)을 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예 1 및 2와 동일한 공정을 반복하고 보호테이프를 제조하였다.

< 비교예 3>

상기 실시예 1에서 실리콘 조성물의 표면 이형처리를 거쳐 이형필름층(10)을 형성하지 않은 채 기재필름(20)의 폴리에틸렌층(23) 상에 실시예 2로서 제시한 아크릴계 점착필름(30)을 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예 1 및 2와 동일한 공정을 반복하고 보호테이프를 제조하였다.

< 비교예 4>

기재필름으로서 시판되는 폴리에틸렌층(23) 단독으로 구성되되, 상기 폴리에틸렌층(23)의 배면에는 왁스 형태의 이형처리가 형성된 제품을 사용하였다.

< 비교예 5>

상기 실시예 1에서 성분 (C)의 실리콘 정착 첨가제를 1 중량부 미만으로 포함한 것을 제외하고는 상기 실시예 1 및 2와 동일한 공정을 반복하고 보호테이프를 제조하였다.

< 비교예 6>

상기 실시예 1에서 성분 (C)의 실리콘 정착 첨가제를 10 중량부 초과량으로 포함한 것을 제외하고는 상기 실시예 1 및 2와 동일한 공정을 반복하고 보호테이프를 제조하였다.

< 비교예 7>

상기 실시예 1에서 성분 (C)의 실리콘 정착 첨가제를 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1 및 2와 동일한 공정을 반복하고 보호테이프를 제조하였다.

상기 실시예 1 및 2, 비교예 1 내지 7에서 수득된 각 보호테이프에 대하여 다음 항목에 따라 물성을 측정하고 결과를 하기 표 1 내지 3, 도 2 및 3에 정리하였다.

<시험항목: 인장강도 및 연신율 >

1. 기재필름(20)을 구성하는 필름층(21, 22, 23) 테스트 샘플 각각을 10mm 폭으로 절단하였다.

2. 절단된 샘플을 UTM 기기의 지그에 길이 100mm가 되도록 고정시켰다. 단 측정 샘플에 압력을 받지 않는 범위 그리고 지그의 정중앙에 오도록 고정시켰다.

3. 고정이 완료된 샘플을 300 mm/분의 속도로 인장시키고, 연신율을 파단 직전까지 측정하였으며, 인장강도는 연신시 발생하는 힘을 측정하였다.

구분		실시예 2	비교예 1	비교예 2
인장강도 (kgf/10mm)	MD	5.6	2.2	4.6
	TD	3.0	1.4	2.6
연신율 (%)	MD	555.6	204.0	577.7
	TD	687.5	444.4	588.4

상기 표 1에서 보듯이, 본 발명에 따라 형성된 이형필름을 포함하는 보호테이프(실시예 2)에 대하여 측정된 인장강도와 연신율이 폴리프로필렌층 단독 기재필름을 사용한 비교예 1, 혹은 폴리에틸렌층 단독 기재필름을 사용한 비교예 2 대비 개선된 것을 확인할 수 있었다.

<시험항목: 슬립성 >

1. 상기 실시예 2에 제시한 이형처리에 앞서, 실리콘 이형처리, 배면 이형처리된 필름을 폭 60mm x 길이 200mm로 절단하였다.

2. 절단된 필름을 UTM 기기에 수평으로 고정된 플레이트 상에 구김 없이 테이프로 고정시켰다.

3. 고정된 필름 위에 폭 25mm, 길이 30mm의 STS를 올리고 200g의 추를 추가하여 중량을 증가시켰다.

4. 이렇게 추를 올려놓은 STS을 측정용 와이어를 이용하여 UTM 지그에 연결하고 130mm/분의 속도로 당겨 슬립성을 측정하였다.

구분	실시예 2	비교예 3	비교예 4	비교예 5	비교예 6	비교예 7
슬립성	2.2	29.06	12.6	3.1	2.7	3.3

상기 표 2에서 보듯이, 본 발명에 따라 형성된 이형필름을 포함하는 보호테이프(실시예 2)에 대하여 측정된 슬립성은 이형필름을 형성하지 않은 보호테이프에 관한 비교예 3, 폴리에틸렌층 단독 기재필름에 왁스 형태의 이형처리를 갖는 시판 제품에 대한 비교예 4, 실리콘 정착 첨가제 함량이 적절량 미만인 비교예 5, 실리콘 정착 첨가제 함량이 적절량 초과인 비교예 6, 실리콘 정착 첨가제를 사용하지 않은 비교예 7 대비 개선된 것을 확인할 수 있었다.

<시험항목: 풀림력 (이형처리 종류에 따른 풀림력 측정)

1. 동일한 점착제를 사용한 테이프를 폭 25mm로 절단하였다.

2. 절단된 테이프를 원형 도르레에 끼워 UTM 기기의 홀더에 고정하였다.

3. 테이프 일부를 풀어 UTM 지그에 결합 후 300mm/분의 속도로 풀림력을 측정하였다.

구분	실시예 2	비교예 3	비교예 4
풀림력 (gf/25mm)	2.2	29.06	12.6

상기 표 3에서 보듯이, 본 발명에 따라 형성된 이형필름을 포함하는 보호테이프(실시예 2)에 대하여 측정된 풀림력은 이형필름을 형성하지 않은 보호테이프에 관한 비교예 3, 폴리에틸렌층 단독 기재필름에 왁스 형태의 이형처리를 갖는 시판 제품에 대한 비교예 4 대비 개선된 것을 확인할 수 있었다.

<시험항목: 필름 원단의 찢어짐 테스트>

<실험예 1 내지 3>

1. 상기 필름 원단으로서 상기 실시예 2에서 수득한 보호테이프의 필름 원단(3층 기재필름+이형 필름)과, 의 공정을 통해 제조한 3층 기재필름에 실리콘 이형필름이 형성한 원단(실험예 1에 해당)과, 이형필름을 형성하지 않은 비교예 3의 폴리프로필렌+폴리에틸렌층 단독 기재필름 배면에 왁스 형태의 이형처리를 갖는 원단(실험예 2에 해당)과, 폴리에틸렌층 단독 기재필름에 왁스 형태의 이형처리를 갖는 원단(실험예 3에 해당)을 각각 준비하였다.

2. 지름 64mm의 원형 몰드에 각 필름을 부착시켰다.

3. 5kg의 하중으로 프레스 하여 원단의 찢어짐을 확인하였다.

시험 결과로서 본 발명과 종래 방식에 따른 기재필름과 이형필름별 찢어짐 정도를 도 2에 대비하였다. 도 2에서 보듯이, 실험예 1의 필름 원단에서 찢어짐은 확인되지 않았으며(우측 도면), 실험예 2의 필름 원단은 약 7%의 찢어짐을 확인할 수 있었고(중간 도면), 실시예 3의 필름 원단은 약 40%의 찢어짐(좌측 도면 참조)을 확인할 수 있었다.

즉, 실험예 2의 필름 원단 자체는 인장강도 및 연신율이 높은 것으로 확인되지만 표면 이형처리에 따른 슬립성 증가에 의해 실험예 1에서 추가로 찢어짐 완화효과를 갖는 것을 확인하였다.

<시험 항목: 기재필름의 수축 및 변형(고온 유지력 / 간이적인 필름수축시험)>

<실험예 4>

1. 가로 100mm x 세로 100mm로 실시예 2의 필름 원단을 절단하였다.

2. 120℃ 오븐에서 2분간 방치한 다음 수축 및 변형 정도를 측정하였다.

측정 결과를 도 3에 나타내었으며, 도 3에서 보듯이, 본 발명에 따른 이형필름이 형성된 기재필름의 절단시 수축 및 변형이 발생하지 않은 것을 확인할 수 있었다.

결과적으로, 본 발명의 실리콘 이형 조성물로 형성된 이형필름을 갖는 보호 테이프는 우수한 인장강도와 슬립성, 연신율, 풀림력을 제공하고 필름의 수축 및 변형을 방지하는 이형필름을 제공함으로써 결과 강판 보호공정용 보호테이프의 불량률을 낮추고 원가 절감하면서 효과적으로 제조할 수 있음을 확인하였다.

10: 이형필름
20: 기재필름
21: 폴리프로필렌층
22: 폴리프로필렌+폴리에틸렌층
23: 폴리에틸렌층
30: 점착필름

Claims (14)

1. (A) 오르가노폴리실록산계 단량체;
   (B) 하이드라이드 관능성 실란;
   (C) 실란 정착 첨가제(anchorage additive); 및
   (D) 금속 함유 축합 촉매; 및 유기용매를 포함하는 실리콘 이형 조성물로서,
   상기 (C) 실란 정착 첨가제는 가수분해성 실란과 유체 폴리오르가노실록산을포함하고, 25 ℃에서 점도가 15 내지 200 mPa·s인 것인 실리콘 이형 조성물.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 (A) 오르가노폴리실록산계 단량체는 25℃에서 점도가 3,000 mPaㆍs 이상인 말단 하이드록시 그룹을 갖는 폴리오르가노실록산인 실리콘 이형 조성물.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 (A) 오르가노폴리실록산계 단량체는 (a-1) 불포화 탄소기를 가지는 오르가노폴리실록산계 단량체와 (a-2) 규소결합 수소원자를 가지는 오르가노폴리실록산계 단량체를 포함하는 것인 실리콘 이형 조성물.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 (B) 하이드라이드 관능성 실란은 SiH기를 3개 이상 함유하는 오르가노하이드로겐 폴리실록산인 실리콘 이형 조성물.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 (C) 실란 정착 첨가제는 가수분해성 실란 30 중량% 이상 내지 50 중량% 미만과 유기용매 1 중량% 이상 내지 5 중량% 미만, 그리고 잔량의 유체 폴리오르가노실록산을 포함하는 것인 실리콘 이형 조성물.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 (D) 금속 함유 축합 촉매는 백금, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 주석, 오스뮴 및 이리듐으로 이루어진 군으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 실리콘 이형 조성물.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 (A) 오르가노폴리실록산계 단량체 100 중량부에 대하여, 유기용제를 1100 내지 2200 중량부 범위 내로 포함하는 것인 실리콘 이형 조성물.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 (A) 오르가노폴리실록산계 단량체와 유기 용매와의 합계량 100 중량부에 대하여, (B) 하이드라이드 관능성 실란은 0.1 내지 10 중량부, (C) 실란 정착 첨가제는 0.1 내지 10 중량부, 그리고 (D) 금속 함유 축합 촉매는 0.01 내지 5 중량부 범위내에서 각각 포함되는 것인 실리콘 이형 조성물.
9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항의 실리콘 이형 조성물을 기재필름상에 도포 및 경화시켜 수득되고, 이형 필름은 두께가 0.2~1.0㎛이고 필 오프(peel off) 시험에 의해 측정된 점착력이 2~1500 gf/25mm 범위 내인 강판 보호 공정용 이형필름.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 기재필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르에테르케톤, 폴리아릴레이트, 폴리아미드이미드, 폴리에테르 설파이드, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 테프론, 폴리올레핀 또는 금속 호일이고, 상기 폴리올레핀은 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌이고, 상기 금속 호일은 알루미늄 호일 또는 금속 호일인 강판 보호 공정용 이형필름.
11. 기재필름, 상기 기재필름의 일면에 형성된 이형필름과 상기 기재필름의 타면에 형성된 점착필름을 구비하되,
    상기 이형필름은 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 기재된 실리콘 이형 조성물을 도포 및 경화시켜 수득된 것으로, 상기 이형 필름은 두께가 0.2~1.0㎛이고 필 오프(peel off) 시험에 의해 측정된 점착력이 2~1500 gf/25mm 범위 내이고,
    상기 기재필름은 위에서부터 차례로 폴리프로필렌층, 폴리프로필렌＋폴리에틸렌층과 폴리에틸렌층이 구비된 것으로, 상기 폴리프로필렌층 상에 이형필름이 구비되고, 상기 폴리에틸렌층 상에 점착필름이 구비된 형태로 제공되되, 상기 기재필름의 총 두께 기준으로, 상기 폴리프로필렌층은 25~35%, 상기 폴리프로필렌＋폴리에틸렌층은 35~55%, 상기 폴리에틸렌층은 10~20%의 두께 범위를 각각 갖는 것인 강판보호 공정용 테이프.
12. 삭제
13. 삭제
14. 제 11항에 있어서,
    상기 점착필름이 구비된 기재필름측 상부는 코로나-방전 처리, 프라이머 처리 또는 에칭 처리된 것인 강판 보호 공정용 테이프.

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