KR101855244B1 - 이형필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이드로겐 폴리실록산 및 슬립방지제를 포함하는 실리콘 이형 조성물을 도포한 이형층을 형성함으로써, 낮은 박리력을 유지하면서 점착제로부터 쉽게 탈락되지 않는 이형필름에 관한 것이다.
본 발명은 직쇄의 실록산 가지가 포함된 슬립방지제가 피막의 경도를 향상시킴으로써 점착면과 이형층 사이 계면에서의 슬립을 방지할 수 있는 이형필름을 제공할 수 있다.

Description

이형필름{RELEASE FILM}
본 발명은 이형필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴리에스테르 기재필름의 일면에 하이드로겐 폴리실록산 및 슬립방지제를 포함하는 실리콘 이형 조성물이 도포되어, 낮은 박리력을 유지하면서 슬립 방지 기능을 가지는 이형필름에 관한 것이다.
이형필름은 통상 라벨, 점착테이프 등에 있어서 점착제의 피막에 부착되어 점착성분을 대기 중의 이물 또는 원치 않는 피착제로부터 보호하기 위한 보호필름으로, 기재필름의 일면에 이형층이 구비되는 구조를 취하는 것이 일반적이다.
박리력은 이형필름이 점착제로부터 박리될 때 얼마나 적은 힘이 요구 되는지를 나타내는 물성 값으로, 박리력이 낮을수록 이형필름이 점착제로부터 쉽게 박리되고, 박리력이 높을수록 점착제로부터 쉽게 박리되지 않는다.
점착제품의 작업성 향상을 위하여는 이형층을 쉽게 제거할 수 있어야 하는데, 이를 위해 낮은 박리력이 요구되며, 박리력을 낮게 설계할 경우 표면 에너지가 낮아지게 되어 점착제와 이형필름 사이의 계면에서 슬립이 발생할 수 있다.
슬립이 발생하는 경우, 롤 형태로 권취된 점착필름에서 권취방향으로 이형필름이 밀리는 현상이 발생하게 되며, 점착필름과 이형필름간의 박탈 문제가 생길 수 있다.
종래 이형필름에 관한 기술로서, 대한민국 공개 특허 2011-0067749호에서는 3차원 가교 구조를 이루는 실세스퀴옥산 파우더를 첨가하여 슬립성을 제어하는 기술이 기재되어 있다. 그러나 상기 기술은 이형필름 자체의 슬립성을 향상시켜 이형필름의 제조 공정상의 이형필름간의 블로킹을 방지하고자 한 기술에 관한 것이며, 점착층과의 슬립을 방지하기 어렵다.
박리력이 낮은 이형필름을 점착층 상에 적용하기 위하여는 낮은 박리력을 유지해야 할 뿐만 아니라, 슬립을 방지할 수 있는 설계가 필요하다. 이에 본 발명자들은 종래 권취된 점착필름에서 이형필름이 밀리는 문제를 해결할 수 있는 이형필름을 착안하여 본 발명에 이르렀다.
본 발명은 이형필름에 있어서, 낮은 박리력을 유지하면서 이형필름의 점착층과의 슬립문제를 방지하기 위해 폴리에스테르 기재필름의 일면에 하이드로겐 폴리실록산 및 슬립방지제를 포함하는 이형 조성물이 도포된 이형필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 폴리에스테르 기재필름의 적어도 일면에 실리콘 이형 조성물이 1회 이상 도포된 이형필름으로서, 상기 실리콘 이형 조성물은 하이드로겐 폴리실록산 및 슬립방지제를 포함하는 이형필름을 제공한다.
상기 실리콘 이형 조성물은 알케닐 폴리실록산 100중량부에 대하여, 하이드로겐 폴리실록산 1 내지 3중량부, 슬립 방지제 3 내지 10중량부를 포함하는 이형필름인 것이 바람직하다.
상기 슬립방지제는 화학식 1의 D, T 및 Q에서 1이상의 단위가 직쇄상 또는 환상으로 반복된 구조를 가지는 오르가노 폴리실록산 수지 이형필름인 것이다.
[화학식 1]
Figure 112016075539752-pat00001
상기 화학식 1에서, 치환기 R은 화학식 2로, 직쇄의 실록산 가지를 포함하고, x는 10이상의 자연수이다.
[화학식 2]
Figure 112016075539752-pat00002
본 발명에 따른 이형필름은 표면에 직쇄의 실록산 가지가 포함된 슬립방지제를 포함하고 있어 피막의 경도를 향상시켜 슬립을 방지할 수 있다. 또한, 실리콘 레진 표면에 있는 직쇄의 실록산 가지로 인해 박리력을 낮게 유지할 수 있다.
본 발명에 따른 이형필름은 점착층과 이형필름의 슬립을 방지할 수 있어, 권취형태를 비롯한 다양한 형태의 점착층에 적용하기 적합하다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
1. 기재필름
본 발명에서 기재필름은 폴리에스테르계 필름으로 제한 없이 사용될 수 있으나, 강도를 고려하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름인 것이 바람직하다. 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름은 당 업계에서 사용되는 상용의 제품이라면 어느 것이나 사용 가능하며, 상업적으로 구입할 수 있는 제품 중 적절한 것을 사용할 수 있다.
한편, 상기 기재필름의 두께는 특별한 제약이 있는 것은 아니나, 10 내지 300㎛인 것이 이형시 박리에 용이하여 바람직하다. 필름의 두께가 10㎛ 미만인 경우 내열성이 부족하여 성형물의 치수 불량을 유발하며, 필름의 두께가 300㎛를 초과하는 경우 경제성이 떨어지는 문제가 있다.
2. 실리콘 이형 조성물
상기 실리콘 이형 조성물은 폴리실록산, 슬립방지제, 경화제, 촉매를 포함할 수 있다.
상기 폴리실록산은 실리콘 이형 조성물 중 주쇄로 사용되는 것으로서, 알케닐 폴리실록산인 것으로 한다. 상기 알케닐 폴리실록산은 부가형, 축합형 또는 자외선 경화형 등 어느 것이라도 사용할 수 있으나, 바람직하게는 화학식 3의 알케닐 폴리실록산을 사용할 수 있으며, 분자구조는 직쇄상, 분지상 또는 직쇄 및 분지상이 함께 있는 구조일 수 있다.
[화학식 3]
Figure 112016075539752-pat00003
(R1은 -CH=CH2, -CH2-CH2-CH2-CH2-CH=CH2 또는 -CH3, R2는 -CH=CH2, -CH2-CH2-CH2-CH2-CH=CH2, m과 n은 1 이상의 자연수)
상기 실리콘 이형 조성물 중 슬립 방지제는 오르가노 폴리실록산 수지로서 화학식 1의 D, T 및 Q에서 1이상의 단위가 직쇄상 또는 환상으로 반복된 구조를 가지는 것이 바람직하다.
[화학식 1]
Figure 112016075539752-pat00004
상기 식에서, 치환기 R은 화학식 2로 직쇄의 실록산 가지를 포함하는 것이 바람직하고, x는 10이상의 자연수이며, 바람직하게는 50이상, 보다 바람직하게는 100이상의 자연수이다. x가 10 미만이면 슬립방지특성은 구현될 수 있지만, 박리력이 상승하는 문제가 있다..
[화학식 2]
Figure 112016075539752-pat00005
상기 D, T 및 Q의 반복단위는 특별하게 제한이 없으나, 일반적인 코팅 설비에서 가공하기 위해서는 톨루엔에 고형분 30% 수준으로 희석했을 때의 점도가 15000cp 이하가 되는 것이 바람직하다.
상기의 슬립방지제는 피막의 경도를 향상시켜 슬립방지 특성을 발현할 수 있지만 표면에 직쇄의 실록산 가지를 포함하고 있어 낮은 박리력을 유지할 수 있다.
상기 슬립 방지제인 오르가노 폴리실록산은 상기 알케닐 폴리실록산 100중량부에 대하여 3 내지 8 중량부가 포함된다. 함량이 3 중량부 미만이면 슬립 방지 특성 구현이 어려우며, 8 중량부를 초과하는 경우 이형층의 피막의 경도가 높아져 박리력이 상승하는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 경화제는 부가형, 축합형 또는 자외선 경화형 등의 어느 것이라도 사용할 수 있으며, 바람직하게는 하이드로겐 폴리실록산(Hydrogen polysiloxane)을 사용할 수 있다. 상기 하이드로겐 폴리실록산은 직쇄상, 분지상 또는 환상의 어느 것이라도 가능하며, 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 하이드로겐 폴리실록산의 바람직한 분자구조는 화학식 4와 같다.
[화학식 4]
Figure 112016075539752-pat00006
(p, q는 1 이상의 자연수)
또한, 상기 실리콘 이형 조성물은 경화타입에 따라 개시제 또는 촉매가 첨가될 수 있다. 바람직한 촉매로는 백금계 촉매를 사용할 수 있으며, 축합반응을 유도하기 위하여 첨가되는 것이다.
또한, 상기 실리콘 이형 조성물에는 이형층의 특성을 조정하기 위해 본 발명의 요지를 훼손하지 않는 범위에서, 반응 조정제, 밀착강화제, 박리컨트롤제등의 보조제가 추가적으로 병용될 수 있다.
3. 이형필름
본 발명은 상기 기재필름의 적어도 일면에 상기 실리콘 이형 조성물이 1회이상 도포된 이형필름이다.
본 발명에 따른 이형필름은 유지시간이 100s 이상을 만족한다. 유지시간은 표준테이프 Nitto 502 와 25mm*25mm 넓이로 합지한 이형필름에 추를 매달아 전단방향으로 떨어질때까지의 시간을 측정한 것이다.
본 발명에서 상기 이형필름은 유지시간이 100s 이상, 바람직하게는 200s 이상, 보다 바람직하게는 300s 이상일 수 있다. 100s에 미달하게 되면 슬립성이 향상되어 점착층과 이형층 사이에서 슬립이 발생하는 원인이 되므로 바람직하지 않다. 즉, 상기 유지시간의 값이 클수록 슬립성이 저하되어 점착층과의 슬립을 방지할 수 있다.
상기 이형필름은 표준 점착테이프(TESA7475)에 대한 0.3mpm, 180도 박리력이 5 내지 15gf/in으로 낮은 박리력을 유지할 수 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>
다이메틸폴리실록산 100중량부에 대하여 하이드로겐 폴리실록산 1중량부, 슬립방지제(x≥100) 5중량부, 백금촉매 1중량부를 톨루엔:MEK = 1:1 용매에 희석하여 전체 고형분 함량이 2 중량%인 실리콘 이형 조성물을 제조한다. 여기서 슬립방지제의 x값은 [화학식 2]의 x를 가리킨다.
폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재필름(도레이첨단소재, XD500P-75μm)의 일면에 상기 실리콘 이형 조성물을 10μm 두께로 도포한 후, 140℃ 열풍 건조기에서 30초간 열처리하여 이형필름을 제조하였다.
< 실시예 2>
하이드로겐 폴리실록산의 함량이 2중량부인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 이형필름을 제조하였다.
< 실시예 3>
슬립 방지제의 함량이 8중량부인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 이형필름을 제조하였다.
< 실시예 4>
하이드로겐 폴리실록산의 함량이 2중량부, 슬립 방지제의 함량이 8중량부인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 이형필름을 제조하였다.
< 비교예 1>
슬립 방지제의 함량이 1중량부인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 이형필름을 제조하였다.
< 비교예 2>
하이드로겐 폴리실록산의 함량이 5중량부인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 이형필름을 제조하였다.
< 비교예 3>
슬립 방지제의 함량이 5중량부인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 이형필름을 제조하였다.
< 비교예 4>
슬립 방지제의 함량이 12중량부인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 이형필름을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4의 조성물의 함량은 하기의 표 1과 같다.
함량비
다이메틸폴리실록산 하이드로전폴리실록산 슬립방지제(x≥100) 슬립방지제(x≤10)
실시예1 100 1 5 -
실시예2 100 2 5 -
실시예3 100 1 8 -
실시예4 100 2 8 -
비교예1 100 1 1 -
비교예2 100 5 5 -
비교예3 100 1 - 5
비교예4 100 1 12 -
< 실험예 >
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에 따라 얻어진 이형필름의 특성을 하기와 같이 측정하였다.
1. 박리력 측정
제조된 이형필름의 실리콘 코팅면에 표준 점착테이프(TESA7475)를 접착한 후 2㎏의 테이프 롤러(ASTMD-1000-55T)로 1회 왕복하여 압착 시킨다.
점착테이프가 부착된 이형필름을 상온에서 24시간 후숙성 한 뒤 박리력을 측정한다. 박리력은 Cheminstruments사의 AR-1000 장비를 사용하여, 0.3mpm 속도로 측정하였으며, 180도 각도로 박리시의 박리력을 측정하였다.
2. 유지시간 측정
제조된 이형필름을 폭 25mm, 길이 200mm로 절단하여 유지시간 측정 시편을 제작하였다. 50mm*50mm 사이즈의 SUS판 일면에 표준 양면 점착테이프(Nitto 502)를 부착한 후 점착테이프 위에 상기 유지시간 측정 시편의 한쪽 끝단의 실리콘 코팅면을 부착넓이가 25mm*25mm가 되도록 부착하고, 이형필름의 다른 한쪽 끝단에 1kg 의 추를 매달아 설치한 후 시편이 떨어지는 시간을 측정하였다.
상기 실험예에 의한 실험 결과는 하기의 표 2와 같다.
박리력(gf/in) 유지시간(s)
실시예 1 9.7 167
실시예 2 9.6 227
실시예 3 9.3 289
실시예 4 10.1 455
비교예 1 9.2 72
비교예 2 19.5 227
비교예 3 19.9 581
비교예 4 22.0 610
상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이 실시예 1 내지 4는 낮은 박리력을 가지며 유지시간이 100s 이상으로 슬립방지 특성을 보유함을 확인할 수 있다.
비교예 1과 같이 슬립방지제의 함량이 낮을 경우 유지시간이 낮아 슬립방지 특성이 미비하고, 비교예 4와 같이 슬립방지제의 함량이 너무 높을 경우 박리력이 상승되어 박리 안정성이 낮아지는 것을 확인할 수 있다.
또한, 비교예 2 및 비교예 3과 같이 하이드로겐 폴리실록산의 함량이 높을 경우 박리력이 상승되어 박리 안정성이 낮아짐을 확인할 수 있다.
이상으로부터, 이형필름에 있어서 슬립방지제 및 하이드로겐 폴리실록산을 제어함으로써 유지시간이 100s 이상이고 박리 안정성을 만족하는 이형필름을 얻을 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

Claims (3)

  1. 폴리에스테르 기재필름의 적어도 일면에 실리콘 이형 조성물이 1회 이상 도포된 이형필름으로서,
    상기 이형필름은 점착층에 적용되고,
    상기 실리콘 이형 조성물은 하이드로겐 폴리실록산 및 슬립방지제를 포함하며,
    상기 슬립방지제는 화학식 1의 D, T 및 Q에서 1이상의 단위가 직쇄상 또는 환상으로 반복된 구조를 가지는 오르가노 폴리실록산 수지인 이형필름.
    [화학식 1]
    Figure 112017076087910-pat00009

    상기 식에서, 치환기 R은 화학식 2로 직쇄의 실록산 가지를 포함하고, x는 10이상의 자연수이다.
    [화학식 2]
    Figure 112017076087910-pat00010
  2. 제1항에 있어서, 상기 실리콘 이형 조성물은 알케닐 폴리실록산 100중량부에 대하여, 하이드로겐 폴리실록산 1 내지 3중량부, 슬립 방지제 3 내지 10중량부를 포함하는 이형필름.
  3. 삭제
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KR101165707B1 (ko) * 2004-11-18 2012-07-18 다우 코닝 코포레이션 실리콘 박리 피막 조성물

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KR101165707B1 (ko) * 2004-11-18 2012-07-18 다우 코닝 코포레이션 실리콘 박리 피막 조성물

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