KR102048771B1 - 저 박리력 표면 보호 필름 및 그의 사용 방법 - Google Patents

저 박리력 표면 보호 필름 및 그의 사용 방법 Download PDF

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Abstract

개선된 고온 박리력 특성 및 매끈한 표면 기재로부터 표면 보호 필름의 제거시에 낮은 잔여물을 갖는 표면 보호 필름에 의한 매끈한 표면 기재의 보호 방법.

Description

저 박리력 표면 보호 필름 및 그의 사용 방법{LOW PEEL FORCE SURFACE PROTECTION FILM AND METHOD OF USING SAME}
본 개시는 매끈한 표면 기재에 접착하고 이를 보호하는 표면 보호 필름의 사용 방법에 관한 것이다.
마스킹 필름으로도 알려져 있는 표면 보호 필름은 통상적으로 이들이 접착될 기재의 손상, 오염, 스크래치, 스커핑(scuffing) 또는 다른 훼손을 방지하는 물리적 장벽을 제공하는데 사용된다. 표면 보호 필름은 기재의 사용 전 제조, 선적, 또는 저장 동안 이러한 보호를 제공하는데 사용될 수 있다. 텔레비전, 컴퓨터 모니터 및 다른 디스플레이에 대한 광학 소자로서 사용되는 기재는 기재의 표면에 접착하고 그 다음 기재를 손상시키거나 또는 기재의 표면 상에 잔여물, 얼룩 또는 다른 결점을 남기지 않고 기재의 표면으로부터 후속 제거되는 표면 보호 필름을 필요로 한다. 광학 소자로서 사용되는 기재는 이들의 성질상 매끄럽고, 0.0127 마이크론 미만의 조도를 갖는 표면을 필요로 한다.
매끈한 표면 기재의 제조 및 사용은 매끈한 표면 기재가 일련의 작업, 예컨대 절단, 코팅, 에지 연마, 적재, 및 선적을 거칠 것을 요구한다. 매끈한 표면 기재의 표면은 이들 작업 중 뿐만 아니라 저장 중에도 보호될 필요가 있다. 더욱이, 수 개의 이러한 공정, 특히 절단 및 에지 분쇄 작업은 기재의 온도를 증가시킬 수 있다. 기재의 온도가 증가되면, 표면 보호 필름이 매끈한 표면 기재에 너무 강력하게 접착될(박리력이 본원에 논의 방법으로 고온 70 ℃에서 100 g/25 mm 초과임) 위험이 증가한다. 이러한 경우, 표면 보호 필름이 제거될 때 이것이 인렬 또는 이층되거나 또는 매끈한 표면 기재 상에 잔여물을 남기거나 또는 매끈한 표면 기재를 얼룩지게 할 위험이 증가하며, 이들 모두 해롭다. 매끈한 표면 기재의 예시는 LCD/LED 패널 제조를 위한 백라이트 조립체의 도광판으로서 사용되는 폴리메틸메타크릴레이트("PMMA") 기재이다.
가공처리 동안 표면 보호 필름이 매끈한 표면 기재 표면에 접착되어 유지되면서도, 표면 보호 필름이 매끈한 표면 기재에 너무 강력하게 접착하여(박리력이 23 ℃ 및 70 ℃에서 100 g/25 mm 초과임) 표면 보호 필름이 매끈한 표면 기재의 표면 상에 잔여물 또는 다른 결점을 남기지 않도록 보장하는 표면 보호 필름을 매끈한 표면 기재에 접착시키는 방법을 위해서는 표면 보호 필름의 성능 특성의 균형이 필요하다.
표면 보호 필름이 롤 상에 감기거나 또는 접착층이 표면 보호 필름의 일부에 달리 접촉될 때 압력-민감성 접착층을 함유하는 공지된 표면 보호 필름이 표면 보호 필름 그 자체에 접착하는 것도 또한 문제점이다. "블로킹"으로 알려진 이 현상은 가공처리의 어려움을 발생시킬 수 있고, 이것이 권출될 때 필름 인렬 또는 이층을 또한 발생시킬 수 있어, 낮은 수율로 이어진다. 일부 예시에서, 박리지가 블로킹을 방지하기 위해 사용될 수 있지만, 이는 비용을 더하고, 폐기물을 증가시키며, 표면 보호 필름의 제조 및 사용의 복잡도를 더한다. 이와 같이, 블로킹의 문제점 없이 표면 보호 필름을 제공하면서 박리지를 제거할 필요가 없는 표면 보호 필름을 매끈한 표면 기재에 접착시킬 방법을 가질 필요성이 존재한다.
본 출원은 하나 이상의 접착층 및 박리층을 포함하는 필름을, 접착층이 기재의 표면에 인접하여 접촉하도록 기재의 표면에 접착시켜 보호 기재를 형성하는 단계; 및 보호 기재로부터 필름을 제거하는 단계를 포함하고, 상기 접착층은 접착층의 중량 기준으로 30 중량% 내지 42 중량%의 프로필렌-기재, 랜덤 탄성 공중합체로, 공중합체의 중량 기준으로 적어도 75 중량% 내지 92 중량%의 프로필렌을 갖는 탄성 공중합체; 및 접착층의 중량 기준으로 58 중량% 내지 70 중량%의 하나 이상의 폴리에틸렌 중합체로 필수적으로 구성되는 것인 방법에 관한 것이다. 본 출원은 추가로, 상부 및 하부 표면 및 그 사이의 두께를 포함하는 기재; 및 접착층과 박리층을 포함하는 필름을 포함하며, 여기서, 접착층이 0 마이크론 내지 0.0127 마이크론의 조도를 갖는 상부 표면과 인접하여 접촉한 접촉면을 포함하고, 상기 접착층이 접착층의 중량 기준으로 30 중량% 내지 42 중량%의 프로필렌-기재, 랜덤 탄성 공중합체로, 공중합체의 중량 기준으로 75 중량% 내지 92 중량%의 프로필렌을 갖는 탄성 공중합체; 및 접착층의 중량 기준으로 58 중량% 내지 70 중량%의 하나 이상의 폴리에틸렌 중합체로 필수적으로 구성된 것인 보호 기재에 관한 것이다.
도 1은 보호 기재의 투시도이다.
본 출원은 표면 보호 필름을 매끈한 표면 기재에 접착시켜 보호 기재를 형성하는 단계 및 보호 기재로부터 표면 보호 필름을 제거하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다. 본 방법을 위한 임의적 단계는 제2 표면 보호 필름을 매끈한 표면 기재의 제2 표면에 접착시키는 단계; 70 ℃ 이상의 온도로 보호 기재를 노출시키는 단계; 보호 기재를 절단하는 단계; 보호 기재를 코팅하는 단계; 보호 기재를 에지 연마하는 단계; 보호 기재를 적재하는 단계; 보호 기재를 선적하는 단계; 보호 기재로부터 제2 표면 보호 필름을 제거하는 단계 및 이들 단계의 조합을 포함한다.
본 방법은 70 ℃ 이상의 온도로 보호 기재를 노출시키는 단계를 포함한다. 보호 기재가 70 ℃ 이상의 온도로 노출되면(PMMA의 150 ℃의 연화 온도와 같이 매끈한 표면 기재의 연화점 또는 융점 이하임에도 불구하고), 매끈한 표면 기재로부터 표면 보호 필름을 제거하는데 필요한 박리력은 10 g/25 mm 내지 100 g/25 mm의 바람직한 범위 초과이고 잔여물의 증가가 일어난다는 점이 발견되었다. 이처럼, 보호 기재가 승온(70℃ 이상)에 노출될 것으로 예상되면 접착층으로부터 생성되는 잔여물을 없애는 것이 필요하다.
본 방법은 보호 기재의 절단 단계를 포함할 수 있다. 보통 표면 보호 필름은 텔레비전, 컴퓨터 모니터 또는 다른 디스플레이에서 광학 소자로서 궁극적으로 사용될 것보다 더 큰 조각의 매끈한 표면 기재에 적용된다. 그 다음 보호 기재(표면 보호 필름이 접착된 매끈한 표면 기재)는 광학 소자를 위해 바람직한 치수로 절단되고 그 다음 표면 보호 필름이 제거된다. 절단은 승온 및 표면 보호 필름이 매끈한 표면 기재로부터 조기에 떨어져나갈 수 있는 인렬 부위를 생성하거나 또는 매끈한 표면 기재에 너무 강하게 접착된 부분을 생성한다.
본 방법은 보호 기재의 에지 연마 단계를 포함할 수 있다. 이 단계는 절단 단계 이후이거나 또는 절단 단계와 독립적일 수 있다. 에지 연마 단계는 표면 보호 필름 제거 단계에 선행한다.
본 방법에서 매끈한 표면 기재로부터 표면 보호 필름의 접착 특성 및 제거 특성 사이에서 달성되는 균형은 접착층의 선택으로부터 유래된다.
도 1을 참조하면, 기재(200)에 접착되어 함께 보호 기재(300)를 형성하는 것으로 나타난 필름(10)이 그 안에 예시된다. 기재는 본원에서 "PMMA"라 언급되는 아크릴 중합체인 폴리메틸메타크릴레이트를 포함할 수 있다. 매끈한 표면 기재는 다양한 응용에 사용된다. PMMA와 같은 매끈한 표면 기재로 만들어진 프리즘 및 고 투명 시트는 도광판 및 다른 광학 응용에서 유용하다.
기재(200)는 상부 표면(210) 및 하부 표면(212) 및 그 사이의 두께를 갖는 일반적으로 평면 부재로 나타난다. 통상적으로 기재는 1 mm 내지 8 mm 두께이다(z-축 방향으로 측정됨). 기재의 다른 형태가 당업계에 공지되어 있고, 둘 초과의 표면을 가질 수 있고, 예컨대, 횡단면에서(z-y 또는 z-x 평면) 삼각형 형태일 수 있다. 예컨대 기재(200)의 제조 또는 가공처리 중, 또는 이송 중 또는 저장 중의 기재(200)의 하나 이상의 표면을 보호하는 것이 본원에 개시된 표면 보호 필름의 일차적 용도이다.
보호 기재(300)에 대해 도 1에 나타난 실시양태에서, 표면 보호 필름(10)은 세 가지 뚜렷한 층을 포함한다. 이 실시양태에서, 필름(10)은 접착층(20), 코어층(30) 및 박리층(40)을 가진다. 3층 필름이 바람직하지만, 코어층(30)이 2층 필름에서 임의적으로 존재하지 않는 2층 필름(10)도 또한 사용될 수 있다.
필름은 기계 방향(x-축 방향으로도 또한 언급됨), 횡단 방향(y-축 방향으로도 또한 언급됨), 및 두께(z-축 방향)를 갖는 것으로 치수적으로 기재될 수 있다. 기계 방향 또는 x-축 방향은 필름이 제조 공정을 통해 통과하는 방향으로 정의된다. 통상적으로, 필름은 너비(횡단 방향)보다 훨씬 더 긴 길이(기계 방향)를 갖는 긴 시트 또는 웹으로 생산된다.
접착층(20)은 10 g/25 mm보다 크지만 100 g/25 mm보다 작고, 바람직하게는 10 g/25 mm 내지 60 g/25 mm의 상온(23 ℃)에서의 박리력을 생성하는 반 데르 발스 힘에 의해 기재(200)의 상부 표면(210) 또는 하부 표면(212)에 접착될 수 있다. 추가로, 보호 기재(300)가 고온(70℃)에 노출된 이후의 박리력은 10 g/25 mm 내지 100 g/25 mm이고, 바람직하게는 10 g/25 mm 내지 80 g/25 mm이어야 한다. 보호 기재(300)로부터 접착층(20)의 제거의 바람직한 박리력 특성은 보호 기재(300)의 절단 및 연마 및 취급 동안 접착의 정확한 균형을 제공하지만, 그러나 기재(200)의 필름(10) 또는 상부 표면(210) 및/또는 하부 표면(212)에 손상을 일으키지 않고, 기재 상부 표면(210) 및/또는 하부 표면(212) 상에 잔여물 또는 오염물을 남기지 않고 기재(200)의 상부 표면(210) 및/또는 하부 표면(212)에서 보호 기재(300)으로부터 제거되는 표면 보호 필름(10)도 또한 제공한다.
접착층(20)은 상부 표면(210) 및/또는 하부 표면(212)과 같이, 보호될 기재(200)의 표면과 표면 대 표면 접촉하여 위치된 접촉면(21)을 가진다. 일반적으로, 접촉면(21) 및 상부 표면(210) 및/또는 하부 표면(212)이 필름이 제거될 때 필름(10) 및 기재(200) 사이의 바람직한 범위의 박리력을 달성하도록 인접하여 접촉하는 것이 바람직하다. 접착층(20)의 접촉면(21)은 0 마이크론 내지 1.524 마이크론, 더 바람직하게는 0 마이크론 내지 0.762 마이크론의 표면 조도(Ra)를 가져야 한다.
접착층(20)은 표면 보호 필름 두께의 일부를 포함한다. 한 실시양태에서, 표면 보호 필름은 접착층(20) 및 하나의 다른 층을 포함하며, 접착층(20)은 10 부피% 내지 20 부피%의 필름(10) 부피, 예컨대 15 부피%의 필름(10)을 포함할 수 있다. 또다른 실시양태에서, 표면 보호 필름은 접착층(20) 및 둘 이상의 다른 층을 포함하며, 접착층(20)은 10 부피% 내지 20 부피%의 필름(10)을 포함할 수 있다. 접착층(20)은 하나 이상의 프로필렌-기재, 랜덤 탄성 공중합체, 임의적으로 하나 이상의 저밀도 폴리에틸렌 중합체 및/또는 고밀도 폴리에틸렌의 블렌드로 필수적으로 구성된다. 접착층의 물질 및 조성의 선택은 기재 상의 박리력(하기에서 논의됨)에 영향을 미친다.
용어 "프로필렌-기재"는 중합체가 검출가능한 융합열을 발생시키기에 충분한 결정질 프로필렌을 가짐을 의미한다. 이들 중합체는 융합열이 결정질 에틸렌 유래된 중합체 단위에 기인하는 다른 올레핀 탄성체 중합체와 구별된다.
프로필렌-기재, 랜덤 탄성 공중합체는 프로필렌 및 메탈로센 촉매를 사용하여 만들어진 에틸렌, 1-부텐, 1-헥센 및 1-옥텐의 단량체 및 및 이들의 혼합물의 랜덤 공중합체이며, 이는 동일한 중합쇄의 구성 부분이 별도로 및 순차적으로 중합되는 블록 공중합체로부터 이들 탄성 공중합를 구별시킨다. 프로필렌-기재, 랜덤 탄성 공중합체는 이소탁틱 폴리프로필렌 결정도(즉, 13C NMR로 80 % 초과의 mm 트리아드; 120 ℃에서 중수소화 테트라클로로에탄 내 250-350 mg; 90 ° 펄스 각 및 15 초 이상의 지연을 갖는 전체 양성자 디커플링)을 나타낸다. 세 가지 이웃 단량체가 동일한 배위일 때 트리아드의 입체규칙성은 "mm"이다. 만약 세 가지 단량체 서열 중 두 가지 이웃 단량체가 세 번째 단위의 상대 배위와 상이한 동일한 키랄성을 가지면, 트리아드는 "mr" 탁틱성을 가진다. 트리아드의 말단과 반대 배위를 갖는 중간 단량체를 갖는 트리아드는 "rr" 트리아드를 가진다. WO 00/01745; 문헌[Polymer, Vol.30(1989) pg.1350]; 문헌[Macromolecules, Vol.17(1984) pg.1950] 참조. 본 프로필렌-기재 랜덤 탄성 공중합체는 80 % 초과의 mm 트리아드를 가진다.
바람직하게는 프로필렌-기재, 랜덤 탄성 공중합체는 공단량체로부터 하나 이상의 단위에 의해 분리된 이소탁틱 프로필렌 세그먼트를 함유한다. 하나 이상의 프로필렌-기재, 랜덤 탄성 공중합체는 공중합체의 중량 기준으로 75 중량% 내지 92 중량% 프로필렌 및 공중합체의 중량 기준으로 10 중량% 내지 25 중량%의 공단량체를 포함한다.
본원의 실시양태에서, 프로필렌-기재, 랜덤 탄성 공중합체는 메탈로센 촉매를 사용하여 만들어진 에틸렌, 1-부텐, 1-헥센 및 1-옥텐의 공단량체를 갖는 폴리프로필렌 공중합체이다. 일 실시양태에서, 폴리프로필렌-에틸렌 랜덤 탄성 공중합체는 폴리프로필렌-에틸렌 랜덤 탄성 공중합체의 중량 기준으로 약 8 중량% 내지 약 25 중량%(75 중량% 내지 92 중량%의 폴리프로필렌); 약 9 중량% 내지 약 20 중량%(80 중량% 내지 91 중량%의 폴리프로필렌); 약 9 중량% 내지 약 18 중량%(82 중량% 내지 91 중량%의 폴리프로필렌)의 에틸렌 함량을 포함한다. 특히 바람직한 폴리프로필렌-에틸렌 랜덤 탄성 공중합체는 엑손모빌(ExxonMobil)에서 시판되는 비스타맥스(Vistamaxx)™ 탄성체이다. 적합한 예시는 비스타맥스™ 6102(16 중량%의 에틸렌 함량), 비스타맥스™ 6202(15 중량%의 에틸렌 함량), 비스타맥스™ 3980FL(9 중량%의 에틸렌 함량), 비스타맥스™ 3020FL(11 중량%의 에틸렌 함량), 및 비스타맥스™ 3000(11 중량%의 에틸렌 함량)을 포함한다.
하나 이상의 프로필렌-기재, 랜덤 탄성 공중합체는 30 중량% 내지 42 중량%의 접착층, 바람직하게는 35 중량% 내지 40 중량%의 접착층을 포함한다.
접착층은 저밀도 폴리에틸렌 중합체 및 하나 이상의 고밀도 폴리에틸렌 중 총 하나 또는 둘이 접착층의 58 중량% 내지 70 중량%를 구성하도록, 하나 이상의 폴리에틸렌 중합체, 예컨대 하나 이상의 저밀도 폴리에틸렌 중합체 및/또는 하나 이상의 고밀도 폴리에틸렌 중합체를 또한 임의로 가진다.
저밀도 폴리에틸렌은 0.910 g/cm3 내지 0.940 g/cm3, 가장 바람직하게는 0.920 g/cm3 내지 0.930 g/cm3의 밀도를 가진다. 저밀도 폴리에틸렌 중합체는 28 중량% 내지 70 중량%, 예컨대 40 중량% 내지 70 중량%, 예컨대 58 중량% 내지 70 중량%의 접착층을 구성하고, 바람직하게는 60 중량% 내지 65 중량%의 접착층을 구성한다. 본원에서 사용되는 용어 "저밀도 폴리에틸렌"은 선형 저밀도 폴리에틸렌 중합체를 포함한다.
고밀도 폴리에틸렌은 약 0.940 g/cm3 내지 0.970 g/cm3의 밀도를 가진다. 일 실시양태는 0.960 g/cm3의 밀도 및 18.0의 용융 지수를 갖는 고밀도 폴리에틸렌이다. 고밀도 폴리에틸렌은 0 중량% 내지 30 중량%의 접착층을 구성한다.
접착층은 점착부여제가 필수적으로 없어야 하고 또한 비닐 아세테이트 공중합체, 예컨대 에틸렌 비닐 아세테이트도 필수적으로 없어야 한다. 이 목적으로 본원에서 사용되는 용어 "필수적으로 없음"은 접착층이 1 중량% 이하의 점착부여제 또는 비닐 아세테이트 공중합체, 예컨대 0 중량%을 함유한다는 것을 의미한다. 1 중량% 미만의 측정가능한 중량%의 점착부여제 또는 비닐 아세테이트 공중합체의 임의적 존재는 이전에 정의된 접착층 성분의 중량%에 영향을 미칠 것이지만 그러나 접착층의 모든 성분은 접착층에 대해 100 중량%와 같도록 의도된다.
표면 보호 필름(10)은 임의적으로 하나 이상의 코어층(30)을 가질 수 있다. 만약 존재한다면, 코어층(30)은 접착층(20) 및 박리층(40) 사이에 위치된다(z-방향). 만약 존재한다면, 임의적 코어층(들)은 60 부피% 내지 80 부피%의 필름(10) 부피(의 하나 이상의 코어층)를 포함할 것이다. 코어층(30)은 임의적 열가소성 중합체 또는 중합체 블랜드를 함유할 수 있고 강성, 모듈러스, 내인렬성, 및 유사한 특성과 같은 필름의 기계적 특성을 위해 선택될 수 있다.
특정 실시양태에서, 임의적 코어층(30)은 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 중간 밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 랜덤 공중합체 폴리프로필렌, 폴리프로필렌 충격 공중합체, 메탈로센-촉매 폴리올레핀 예컨대 메탈로센-촉매 선형 저밀도 폴리에틸렌, 플라스토머, 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트), 아크릴산의 공중합체, 폴리(에틸렌-코-아크릴산), 폴리(에틸렌-코-메틸 아크릴레이트), 시클릭 올레핀 중합체, 폴리아미드, 폴리(에틸렌-코-n-부틸 아크릴레이트), 폴리비닐 클로라이드, 나일론, 폴리에스테르, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 중합체를 포함할 수 있다. 표시 "저밀도"는 중합체가 약 0.930 g/cm3 미만, 보다 구체적으로는 0.910 g/cm3 내지 약 0.930 g/cm3의 밀도를 가짐을 의미한다. 표시 "고밀도"는 중합체가 약 0.940 g/cm3 내지 0.970 g/cm3의 밀도를 가짐을 의미한다.
임의적 코어층(30)의 적합한 중합체는 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 랜덤 공중합체 폴리프로필렌, 폴리프로필렌 충격 공중합체, 메탈로센-촉매 폴리올레핀 및 이들의 혼합물을 포함한다. 일 실시양태에서, 접착층 및 박리층에 존재하는 성분을 포함하는 재분쇄(regrind) 조성물이 사용된다. 재분쇄 조성물은 다른 층의 성분을 포함할 수 있고 임의적 코어층(30)에 적합한 중합체와 혼합된다.
박리층(40)은 필름(10)이 롤 상에 저장될 때 자기 자신에 "블로킹"되거나 접착되는 경향을 감소시키는 외부면(41)을 제공한다. 만약 원한다면, 블로킹을 방지하는 데에 추가로, 박리층(40)이 필름(10)에 강도 및 보호 특성의 일부를 제공하도록 배합될 수 있다.
일 실시양태에서, 필름은 접착층(20) 및 박리층(40)을 포함하며, 여기서 박리층(40)은 80 부피% 내지 90 부피%의 필름(10) 부피이다. 또다른 실시양태에서, 박리층(40)은 임의적 코어층(들)(30)이 접착층(20)에 더해 존재하면 10 부피% 내지 20 부피%의 필름(10) 부피로 구성된다.
박리층(40)은 하나 이상의 올레핀 중합체 또는 올레핀 공중합체를 함유할 수 있다. 예컨대, 폴리올레핀은 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 이소부텐, 펜텐, 메틸 펜텐, 헥센, 헵텐, 옥텐 및 데센과 같은, 그러나 이들에 제한되지 않는 올레핀 단량체의 중합체 및 공중합체를 또한 포함할 수 있다.
박리층(40)에 사용되는 특히 바람직한 폴리올레핀은 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌을 포함한다.
박리층(40)의 이형 특성은 층의 조성의 함수로서 생성될 수 있다. 예컨대, 항-블록 첨가제 또는 슬립제가 블로킹을 줄이기 위해 박리층(40)에 포함될 수 있다. 박리층으로 포함되는 측정가능한 중량%의 시약의 임의적 존재는 이전에 정의된 박리층 성분의 중량%에 영향을 미칠 것이지만, 그러나 박리층의 모든 성분은 박리층에 대해 100 중량%와 같도록 의도된다.
대안으로, 기재(200)의 표면과 인접하여 접촉할 수 있는 접착층을 유지하면서 박리층(40)의 외부면(41) 상에 텍스쳐를 형성함으로써 박리층(40)의 이형 특성이 생성될 수 있다. 박리층(40)의 외부면(41) 상의 텍스쳐는 3 차원 돌출부의 고르지 못한 표면을 제공한다. WO 2009/158036의 문단 [0021]-[0100] 참조.
다양한 충전제 또는 첨가제가 필름(10)의 하나 이상의 층에 첨가될 수 있지만, 대부분의 실시양태에서 이러한 물질은 접착층(20)에 첨가되지 않을 것이다. 충전제 및 첨가제는 필름(10)에 조도, 대전방지성, 내인렬성, 인쇄적성, 기록가능성, 불투명성, 색채, 및/또는 산화 안정성을 포함하나 이들에 제한되지 않는 특정한 바람직한 특성을 제공하는데 사용될 수 있다. 이러한 충전제 및 첨가제는 산업상 잘 공지되어 있으며, 예컨대, 칼슘 카르보네이트(내인렬성), 운모(인쇄적성), 티타늄 디옥시드(색채 및 불투명성) 및 실리콘 디옥시드(조도)를 포함한다.
표면 보호 필름(10)은 통상의 기술자에게 공지된 임의의 적합한 공정으로 만들어질 수 있다. 필름이 종래의 캐스트 또는 블로운(blown) 필름 장치를 사용한 공압출 공정으로 만들어지는 것이 가장 바람직하다. 공압출의 사용은 각각이 특정 기능을 수행하는 뚜렷한 층들로 구성된 다층 표면 보호 필름의 상대적으로 단순하고 쉬운 제조를 가능하게 한다.
표면 보호 필름(10)은 임의적 원하는 두께일 수 있지만, 대부분의 실시양태에서 두께(z-방향으로 측정됨)는 30 마이크론 내지 200 마이크론, 예컨대 30 마이크론 내지 100 마이크론이다. 본원에서 기재된 것과 같은 보호 기재로부터 표면 보호 필름의 제거는, 하기에 기재된 180 도 박리 테스트를 사용하여 측정했을 때 10 g/25 mm보다 크지만 100 g/25 mm보다 작은 초기 상온(23 ℃) 박리력을 생성한다. 본원에 기재된 것과 같은 70 ℃ 이상의 온도로 노출된 보호 기재로부터의 표면 보호 필름의 제거는 100 g/25 mm 미만, 예컨대 10 g/25 mm 내지 100 g/25 mm, 예컨대 10 g/25 mm 내지 80 g/25 mm의 고온 라미네이션된 (본원에서 하기에 180 도 박리 테스트로 기재됨) 박리력을 생성한다. 고온 라미네이션 박리력은 절단, 연마 또는 기재 온도를 증가시킬 수 있는 다른 작업과 같은, 본원에서 논의된 제조 방법 동안 보호 기재가 노출될 수 있는 온도의 증가를 생성하는 방법 단계 또는 필름이 기재에 적용되는 시간에 기재가 승온에 있는 상황을 반영한다.
표면 보호 필름이 보호 기재로부터 제거되면, 기재 상부 표면(210) 및/또는 하부 표면(212) 상에 남겨지거나 또는 그 뒤에 남겨진 접착층(20)으로부터의 잔여물이 없거나 거의 없다. 기재 표면 상부 표면(210) 및/또는 하부 표면(212) 상에 존재하는 잔여물이 없거나 거의 없는지의 여부는 대략 10 내지 12 인치(25.4 cm 내지 30.5 cm)의 기재 상부 표면을 검사하는 관찰자에게 충분한 빛을 제공하도록 관찰자의 뒤에 또는 관찰자 쪽에 존재하는 광원으로 편평한 흑색 배경 앞에 놓인 기재에 대한 육안 외관 검사로 결정할 수 있다.
<테스트 방법>
180 도 박리 테스트
180 도 박리 테스트는 장력이 필름이 접착되는 기재의 표면과 평행한 필름에 적용될 때 기재의 표면으로부터 필름을 제거하는데 필요한 힘을 측정한다. 테스트에 사용되는 필름은 제조 이후 테스트 이전에 편평한(롤링되지 않은) 상태에서 2 시간 이상 유지되거나 에이징되게 했다. 하기에 나타난 데이터에서, 모든 필름이 제조 2 일 후에 테스트되었다.
테스트에 사용된 기재는 137.5 mm 길이 x 82.5 mm 너비 x 1-3 mm 두께로 측정되었다. 실시예에 사용된 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 기재는 0.0048 마이크론의 표면 조도(Ra)를 갖는 탭 플라스틱스, 인크(TAP Plastics, Inc.)에서 시판되는 투명 PMMA 필름이었다.
테스트 샘플을 제조하기 위해, 필름을 접착층이 위로 향하게 지지체 상에 내려놓았다. 그 다음에 오직 에지 상에서 기재를 다루도록 주의하면서 기재를 필름 상에 놓았다. 기재의 길이를 필름의 기계 방향(즉, 필름이 제조 공정을 통과하여 이동하는 방향)으로 정렬했다. 그 다음 기재의 뒤를 오직 롤러의 중량만을 사용하여(즉, 압력 적용 없이) 10 파운드 고무 커버된 롤러(켐인스트루먼츠 인크(Chemistruments Inc.) 부품 번호 -HR-CUST/-10#)로 동일한 방향으로 2 회 롤링하였다. 그 다음 기재 치수보다 최종 필름 치수가 대략 6.25 mm 더 넓고 대략 53 mm 더 길도록 기재의 3 면 상의 필름의 3.125 mm 돌출부 및 기재의 1 에지 상의 필름의 50 mm 돌출부(또는 "꼬리")를 남겨두고 필름을 절단했다. 그 다음 기재 및 필름을 65 ℃에서 2 분 동안 오븐에 두고 즉시 재롤링했다. 기재 및 접착된 필름은 테스트 이전 1 시간 이상 2 시간 이하로 표준 조건(23±2 ℃의 온도 및 50±5 %의 상대 습도)에서 유지되도록 하였다.
기재 및 접착된 필름을 기재로부터 필름을 박리시키는데 필요한 힘을 측정할 수 있는 기구에 놓았다. 이러한 하나의 기구 및 본원에서 나타난 데이터를 기록하는데 사용되는 것은 스테이블 마이크로 시스템즈, 엘티디(Stable Micro Systems, Ltd.)에 의해 만들어지고 텍스쳐 테크놀로지스 코포레이션(Texture Technologies Corporation)으로부터 미국에서 시판되는 TA.XT 텍스쳐 애널라이저(Texture Analyzer)이다. 기구에는 1.0 kg 하중 셀 및 25 mm x 15 mm 그립 면의 수동 그립이 구비되었다.
양면 테이프가 공급된 두꺼운 중합체 시트와 같이, 56.25 mm x 18.75 mm x 12.5 mm의 견고한 지지체 주위로 50 mm 필름 꼬리를 1 회 랩핑하였다. 필름을 필름의 박리층이 테이프에 접착되도록 랩핑했다. 그 다음 필름을 부드럽게 다시 잡아당겨 대략 50 mm 내지 75 mm의 기재를 노출시켰다. 노출된 기재의 일부를 56.25 mm x 125 mm x 12.5 mm의 견고한 지지체에 대해 기재로 텍스쳐 애널라이저의 하단(고정) 조(jaw)에 놓았다. 그 다음 필름-랩핑된 지지체를 필름이 부분적으로 자신 위에 접히도록 텍스쳐 애널라이저의 상단(이동성) 조에 클램핑했다. 이 구성에서, 조가 서로 분리되면서, 필름이 기재 표면에 평행하게 배향된 힘으로 당겨졌고 기재로부터 박리되었다. 샘플은 클램프의 중앙에 놓이고 수직 정렬됨이 확실하도록 체크되어야 한다. 클램핑 조는 필름이 기재에서 박리됨에 따라 자기 자신에 대해 문지르지 않음을 확실히 하기 위해 오프셋될 필요가 있다. 그 다음 테스트를 상기 언급한 표준 환경 조건 하에서 개시했다. 텍스쳐 애널라이저는 125 mm의 게이지 거리(상단 및 하단 클램핑 조 사이의 거리) 및 5 mm/초의 크로스-헤드 속도, 200 pps의 샘플 속도를 가졌고, 측정이 수행되기 전 최초 20 mm와 마지막 20 mm의 이동을 무시하고 100 mm을 이동하도록 프로그래밍되었다.
고온 라미네이션 박리 테스트에 대하여, 기재 및 필름을 70 ℃로 예열된 오븐에 20 분 동안 놓았다. 기재 및 적용된 필름을 상기 기재된 180 도 박리 테스트를 수행하기 이전 24 시간 동안 냉각되게 하였다.
<실시예>
일련의 필름을 테스트를 위해 제조했다. 필름을 만드는데 사용된 성분은 표 1에 제시된다.
Figure 112014116553785-pct00001
3층 필름(접착층, 코어층 및 박리층)을 냉각 크롬 롤을 사용하여 캐스트 필름 라인 상에서 종래의 공압출 필름 공정으로 제조했다. 필름은 12 마이크론 두께의 접착층, 56 마이크론 두께의 코어층 및 12 마이크론 두께의 박리층(표면 보호 필름에 대해 80 마이크론 총 두께)을 포함했다. 필름은 하기 표 2에 제시된 조성을 가졌다. 필름을 PMMA 기재와 함께 상기 언급된 180 도 박리 테스트를 사용하여 접착 강도에 대해 테스트했다. 결과를 표 3에 보고했다.
Figure 112014116553785-pct00002
Figure 112014116553785-pct00003
상기 데이터는 접착층이 30 중량% 내지 42 중량%의 폴리프로필렌 기재 탄성체 및 58 중량% 내지 70 중량%의 저밀도 폴리에틸렌을 포함할 때 얻은 예상치 못한 결과를 설명한다. 데이터에 나타난 것처럼, 상온(23 ℃)에서의 초기 접착 수준은 프로필렌 기재 탄성체가 20 중량% 이하일 때(80 중량% 이상의 LDPE) 10 g/25 mm 미만이고, 프로필렌 기재 탄성체 수준이 45 중량% 초과일 때(55 중량%의 LDPE) 100 g/25 mm 초과이다.
본원에 개시된 치수 및 값은 인용된 정확한 수치로 엄격히 제한되는 것으로 이해되어서는 안된다. 대신에, 달리 명시되지 않으면, 이러한 각 치수는 인용된 값 및 그 값 주위의 기능적으로 동등한 범위 둘 다를 의미하는 것으로 의도된다. 예컨대, "40 부피%"로 개시된 치수는 "약 40 부피%"를 의미하도록 의도된다.
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본 발명의 특정 실시양태가 예시되고 기재되었지만, 통상의 기술자에게는 다양한 다른 변화 및 수정이 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 만들어질 수 있음이 명백할 것이다. 따라서, 첨부 특허청구범위는 이 발명의 범위 내에 있는 이러한 모든 변화 및 수정을 커버하도록 의도된다.

Claims (26)

  1. 적어도 접착층 및 박리층을 포함하는 필름을 기재의 표면에 접착시켜 보호 기재를 형성하는 단계이며, 이때 기재의 표면에는 접착층이 인접하여 접촉하도록 하는 것인 단계, 및
    보호 기재로부터 필름을 제거하는 단계
    를 포함하는 방법이며,
    상기 접착층은
    a) 접착층의 중량 기준으로 30 중량% 내지 42 중량%의 프로필렌-기재의 랜덤 탄성 공중합체이며, 공중합체의 중량 기준으로 적어도 75 중량% 내지 92 중량%의 프로필렌을 갖는 탄성 공중합체, 및
    b) 접착층의 중량 기준으로 58 중량% 내지 70 중량%의 하나 이상의 폴리에틸렌 중합체
    로 필수적으로 구성되는 것인 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    제2 필름을 기재의 하부 표면에 접착시켜 보호 기재를 형성하는 단계
    를 더 포함하고,
    보호 기재로부터 제2 필름을 제거하는 단계
    를 더 포함할 수 있는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제거 단계 이전에 70 ℃ 이상의 온도에 보호 기재를 노출시키는 단계,
    보호 기재를 절단하는 단계,
    보호 기재를 코팅하는 단계,
    보호 기재를 에지 연마(edge polishing)하는 단계,
    보호 기재를 적재하는 단계,
    보호 기재를 선적하는 단계, 및
    이들 단계의 조합
    으로부터 선택되는 하나 이상의 단계를 포함하는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기재의 표면과 인접하여 접촉하는 접착층 표면이 0 마이크론 내지 1.524 마이크론의 조도 또는 0 마이크론 내지 0.0127 마이크론의 조도를 갖는 것인 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 필름이 10 g/25 mm 내지 100 g/25 mm의 초기 상온 박리력으로 보호 기재로부터 제거되는 것인 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    프로필렌-기재의 랜덤 탄성 공중합체가 에틸렌, 1-부텐, 1-헥센, 1-옥텐 및 이들의 혼합물의 공단량체와 함께 메탈로센 촉매를 사용하여 만들어진 폴리프로필렌 공중합체로부터 선택되거나, 또는
    프로필렌-기재의 랜덤 탄성 공중합체가 공중합체의 중량 기준으로 8 중량% 내지 32 중량%의 에틸렌 함량을 갖는 폴리프로필렌-에틸렌 랜덤 탄성 공중합체를 포함하는 것인
    방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 프로필렌-기재의 랜덤 탄성 공중합체가 80 % 초과의 mm 트리아드(triad)를 포함하는 것인 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 폴리에틸렌이 28 중량% 내지 70 중량%의 저밀도 폴리에틸렌 및 0 중량% 내지 30 중량%의 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것인 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 접착층이 1 중량% 미만의 점착부여제 또는 비닐 아세테이트 공중합체를 함유하는 것인 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 필름이 접착층 및 박리층 사이에 개재된 코어층을 더 포함하고, 여기서 필름 부피가 10 부피% 내지 20 부피%의 접착층, 60 부피% 내지 80 부피%의 코어층 및 10 부피% 내지 20 부피%의 박리층을 포함하는 것인 방법.
  11. 상부 표면 및 하부 표면 및 그 사이의 두께를 포함하는 기재, 및
    접착층과 박리층을 포함하는 필름
    을 포함하고, 이때 접착층은 상부 표면과 인접하여 접촉하는 접촉면을 포함하고, 상기 상부 표면은 0 마이크론 내지 0.0127 마이크론의 조도를 갖는 것인 보호 기재이며,
    상기 접착층은
    a) 접착층의 중량 기준으로 30 중량% 내지 42 중량%의 프로필렌-기재의 랜덤 탄성 공중합체이며, 공중합체의 중량 기준으로 적어도 75 중량% 내지 92 중량%의 프로필렌을 갖는 탄성 공중합체, 및
    b) 접착층의 중량 기준으로 58 중량% 내지 70 중량%의 하나 이상의 폴리에틸렌
    으로 필수적으로 구성되는 것인 보호 기재.
  12. 제11항에 있어서,
    프로필렌-기재의 랜덤 탄성 공중합체가 에틸렌, 1-부텐, 1-헥센, 1-옥텐 및 이들의 혼합물의 공단량체와 함께 메탈로센 촉매를 사용하여 만들어진 폴리프로필렌 공중합체로부터 선택되거나, 또는
    프로필렌-기재의 랜덤 탄성 공중합체가 공중합체의 중량 기준으로 8 중량% 내지 32 중량%의 에틸렌 함량을 갖는 폴리프로필렌-에틸렌 랜덤 탄성 공중합체를 포함하는 것인
    보호 기재.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 프로필렌-기재의 랜덤 탄성 공중합체가 80 % 초과의 mm 트리아드를 포함하는 것인 보호 기재.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서, 하나 이상의 폴리에틸렌이 0.920 g/cm3 내지 0.930 g/cm3의 밀도를 갖는 것인 보호 기재.
  15. 제11항 또는 제12항에 있어서, 하나 이상의 폴리에틸렌이 28 중량% 내지 70 중량%의 저밀도 폴리에틸렌 및 0 중량% 내지 30 중량%의 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것인 보호 기재.
  16. 제11항 또는 제12항에 있어서, 접착층이 1 중량% 미만의 점착부여제 또는 비닐 아세테이트 공중합체를 함유하는 것인 보호 기재.
  17. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 필름이 접착층 및 박리층 사이에 개재된 코어층을 더 포함하고, 여기서 필름이 필름의 부피 기준으로 10 부피% 내지 20 부피%의 접착층, 60 부피% 내지 80 부피%의 코어층 및 10 부피% 내지 20 부피%의 박리층을 포함하는 것인 보호 기재.
  18. 제17항에 있어서, 코어층이 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 중간 밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 랜덤 공중합체 폴리프로필렌, 폴리프로필렌 충격 공중합체, 메탈로센-촉매 폴리올레핀, 메탈로센-촉매 선형 저밀도 폴리에틸렌, 플라스토머, 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트), 아크릴산의 공중합체, 폴리(에틸렌-코-아크릴산), 폴리(에틸렌-코-메틸 아크릴레이트), 시클릭 올레핀 중합체, 폴리아미드, 폴리(에틸렌-코-n-부틸 아크릴레이트), 폴리비닐 클로라이드, 나일론, 폴리에스테르, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 중합체를 포함하는 것인 보호 기재.
  19. 제11항 또는 제12항에 있어서, 박리층이 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 이소부텐, 펜텐, 메틸 펜텐, 헥센, 헵텐, 옥텐 및 데센으로 구성된 군으로부터 선택되는 단량체를 함유하는 올레핀 중합체를 포함하는 것인 보호 기재.
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