KR20000051963A - 오버헤드 프로젝트용 투명필름 - Google Patents

오버헤드 프로젝트용 투명필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복사기 또는 레이저 프린터에서 출력후 오버헤드 프로젝터위에 놓고 빛을 투과시켜서 여러 사람에게 발표할 목적으로 사용하는 오버헤드 프로젝트용 투명필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유리전이온도가 상이한 아크릴계 수지와 가교결합제, 계면활성제, 대전방지제 등을 함유하는 점착층 조성물에 있어 대전방지제로 4차 암모늄염과 리튬염을 동시에 사용하고 물을 용매로 하여 열가소성 필름을 두 축 방향으로 잡아당기는 두 단계 사이에 상기 점착층을 필름 기판의 적어도 한 면에 도포하는 인라인 도포방식으로 제조함으로써 종래의 유기용매에 의한 환경오염 문제를 해결할 수 있으며, 소수성 기판 양면에 토너의 접착력, 연속출력, 대전방지성이 우수하고, 장기간의 적층에도 서로 붙지 않으며, 도포층의 열안정성을 향상시켜 복사기나 레이저 프린터에서 출력후에도 기판 모서리가 열에 의하여 휘어지지 않는 오버헤드 프로젝트용 투명필름에 관한 것이다.

Description

오버헤드 프로젝트용 투명필름 {A clear-film for overhead-project}
본 발명은 복사기 또는 레이저 프린터에서 출력후 오버헤드 프로젝터위에 놓고 빛을 투과시켜서 여러 사람에게 발표할 목적으로 사용하는 오버헤드 프로젝트용 투명필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유리전이온도가 상이한 아크릴계 수지와 가교결합제, 계면활성제, 대전방지제 등을 함유하는 점착층 조성물에 있어 대전방지제로 4차 암모늄염과 리튬염을 동시에 사용하고 물을 용매로 하여 열가소성 필름을 두 축 방향으로 잡아당기는 두 단계 사이에 상기 점착층을 필름 기판의 적어도 한 면에 도포하는 인라인 도포방식으로 제조함으로써 종래의 유기용매에 의한 환경오염 문제를 해결할 수 있으며, 소수성 기판 양면에 토너의 접착력, 연속출력, 대전방지성이 우수하고, 장기간의 적층에도 서로 붙지 않으며, 도포층의 열안정성을 향상시켜 복사기나 레이저 프린터에서 출력후에도 기판 모서리가 열에 의하여 휘어지지 않는 오버헤드 프로젝트용 투명필름에 관한 것이다.
종래에는 오버헤드 프로젝트용 투명필름 제조시 열가소성 필름을 두 축 방향으로 잡아당기는 두 단계 사이에 점착층을 필름 기판에 도포하는 인라인 도포방식이 아닌 두 축 방향의 연신에 의한 제막이 완료된 필름 기판을 별도의 도포기에서 도포하는 오프라인 도포방식을 사용하였다.
이러한 종래 기술은 대부분이 도포용매로 휘발성이 강한 유기물을 사용하여 도포후 도포층의 건조시 다량의 유기물을 대기에 방출함으로써 환경오염을 유발한다. 또한, 오프라인 도포방식은 도포후 건조기에서의 도포층 경화 온도가 150℃를 넘지 못하므로 최종 필름의 점착층의 열안정성이 부족하여 토너 용융온도가 높은 레이저 프린터나 일부 고온 복사기에서 출력 후 필름 표면에 흰 반점이 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 소수성 기판의 적어도 한 면에 유리전이온도가 상이한 아크릴계 수지와 가교결합제, 계면활성제, 대전방지제 등을 포함하는 점착층에 있어 대전방지제로 4차 암모늄염과 리튬염을 동시에 함유하며 물을 용매로 하는 점착층을 도포하여 토너의 접착력, 연속출력, 대전방지성이 우수하고 장기간의 적체에도 서로 붙지 않고, 필름 제막시 도포층의 경화온도가 열처리 온도인 230℃ 이상이어서 최종 필름 점착층의 열안정성이 우수하며, 복사기나 레이저 프린터에서 출력후에도 기판 모서리가 열에 의하여 휘어지지 않아 도포층의 열안정성 부족에 의한 외관 불량을 해결하고, 열가소성 필름을 두 축 방향으로 잡아당기는 두 단계 사이에 수계 용매를 사용하므로 종래 기술의 유기용매에 의한 환경오염 문제를 해결하고 필름 제막시 동시 도포하는 첨단기술에 의한 공정 단순화로 제조원가를 절감할 수 있는 오버헤드 프로젝트용 투명필름을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 폴리에스테르 필름위에 아크릴계 수지, 가교결합제, 계면활성제, 대전방지제, 윤활제 등을 포함하는 점착층이 도포되어 있는 오버헤드 프로젝트용 투명필름에 있어서, 대전방지제로 고형분 중에 4차 암모늄염 5 ∼ 20 중량%와 리튬염 1 ∼ 10 중량%를 동시에 함유하는 점착층이 폴리에스테르 필름의 어느 한 면에 도포되어 있는 오버헤드 프로젝트용 투명필름을 그 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 오버헤드 프로젝트용 투명필름은 폴리에스테르 필름과 폴리에스테르 필름의 양면에 코팅되는 점착층으로 구성되는 바, 상기 점착층은 수성 아크릴계 수지, 가교결합제, 폴리실록산-폴리에테르 공중합 계면활성제, 4차 암모늄염, 리튬염, 폴리실록산 윤활제, 불소계 계면활성제 및 구형 고분자 충진제로 구성된다. 이러한 오버헤드 프로젝트용 투명필름은 소수성 성질을 지닌 열가소성 필름 기판을 기계 진행방향으로 잡아당긴 후, 수계 점착층을 필름 기판 양면에 도포하고, 기계 진행과 수직 방향으로 80 ∼ 140℃의 온도에서 연속해서 잡아당겨서 두 축 방향으로 배향하게 한 후, 150 ∼ 250℃의 온도에서 열처리하여 제조된다.
상기와 같은 본 발명의 오버헤드 프로젝트용 투명필름은 폴리에스테르 필름의 양면에 점착층이 코팅되는데, 이때 폴리에스테르 필름의 양면에 코팅되는 점착층은 그 조성을 동일하게하여 코팅할 수 있고, 경우에 따라서는 그 조성을 서로 다르게하여 코팅할 수 있다.
일반적으로 점착층은 복사기나 레이저 프린터의 토너 접착력이 우수하여야 한다. 이에 따라 본 발명에서는 수성 아크릴계 수지로 서로 다른 유리전이온도를 갖는 메틸메타크릴레이트와 부틸아크릴레이트의 공중합 수지(고형분 20 ∼ 40 중량%) 두 종류를 혼합하여 사용한다. 즉, -10 ∼ 10℃의 유리전이온도를 갖는 메틸메타크릴레이트와 부틸아크릴레이트의 공중합 수지와 30 ∼ 70℃의 유리전이온도를 갖는 메틸메타크릴레이트와 부틸아크릴레이트의 공중합 수지를 혼합하여 사용한다. 이때, 상기 -10 ∼ 10℃의 유리전이온도를 갖는 메틸메타크릴레이트와 부틸아크릴레이트의 공중합 수지를 10 ∼ 95 중량% 사용하고, 상기 30 ∼ 70℃의 유리전이온도를 갖는 메틸메타크릴레이트와 부틸아크릴레이트의 공중합 수지를 5 ∼ 90 중량%로 사용하는 것이 좋다.
그리고, 상기 점착층에는 필름 기판에 대한 접착력 향상과 표면 경도를 강화하기 위하여 가교결합제를 함유한다. 이러한 가교결합제로는 멜라민계, 옥사린계, 에폭시계 경화제 등을 사용할 수 있고, 바람직하기로는 헥사메치롤멜라민을 사용하는 것이다. 상기 가교결합제는 도포층의 표면 경도와 대전방지성을 모두 감안하여 도포층 고형분 중에 7 ∼ 20 중량%로 함유되는 것이 좋다.
한편, 수계 점착매체를 소수성 필름 기판에 도포한 후, 기계진행방향과 수직방향으로 기판 필름을 연속적으로 잡아당길 때 점착매체가 고르게 기판위에 도포하기 위해서는 점착매체의 젖음성(wetting) 및 레벨링(levelling)성이 좋아야 하는데, 이를 위하여 폴리실록산-폴리에테르 공중합 계면활성제를 도포층 고형분 중에 3 ∼ 10 중량%로 함유시키는 것이 좋다. 그리고, 상기 폴리실록산-폴리에테르 공중합 계면활성제를 도포할 때, 도포전 코로나 방전으로 기판에 고전압의 전기압력을 기판 필름 표면에 걸어주어 점착매체의 젖음성과 레벨링성을 향상시키는 것이 바람직하다.
또한, 일반적으로 점착층에는 복사기나 레이저 프린터에서 출력시 토너의 산란 및 정전기 발생에 의한 연속출력의 걸림을 방지하기 위해서 대전방지제를 함유시키는데, 본 발명에서는 대전방지제로 4차 암모늄염과 리튬염을 동시에 사용한다. 즉, 4차 암모늄염을 도포층 고형분 중에 5 ∼ 20 중량%로 함유시키고, 이와 함께 리튬염을 고형분 중에 1 ∼ 10 중량%를 함유시킨다. 이때, 함유되는 4차 암모늄염으로는 통상적인 것을 사용할 수 있고, 바람직하기로는 방향족 술폰산 암모늄염을 사용하며, 보다 바람직하기로는 비스-(2-히드록시에틸)옥틸메틸암모늄 벤젠술포네이트 및 비스-(2-히드록시에틸)옥틸메틸암모늄 p-톨루엔술포네이트 중에서 선택된 것을 사용하며, 리튬염으로는 염화리튬 및 수산화리튬 중에서 선택된 것을 사용하는 것이 좋다.
그리고, 필름 기판의 슬립성을 향상시키기 위해서 조성물에 폴리실록산 윤활제를 고형분 중에 1 중량% 이하로 함유시키고, 이 윤활제를 물에 고르게 분산시키기 위하여 불소계 계면활성제를 윤활제 100 중량부에 대하여 10 중량부 이하로 포함시킨다.
필름 기판의 마찰계수를 원하는 수준으로 맞추고, 다량을 장기간 적층하였을 때 기판끼리 붙는 블록킹(Blocking)을 방지하기 위하여 가교된 구형 고분자 충진제를 사용한다. 이러한 구형 고분자 충진제로는 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트 등을 사용할 수 있다. 이 충진제의 평균 직경은 5 ∼ 5㎛이고, 직경의 표준편차는 1 ∼ 30%이되, 10% 이내로 하는 것이 바람직하다. 상기 구형 고분자 충진제는 도포층의 고형분 중에 5 중량% 이하로 포함시킨다.
본 발명의 점착층은 수계 조성물이고 이에 따라 바인더 수지 및 조성물에 다량의 계면활성제가 포함되어 있어 조성물 조액 또는 도포중에 상당량의 기포를 발생시킨다. 이를 방지하기 위하여 실리콘계 소포제를 고형분 중에 0.5 중량% 이하로 포함시킨다.
본 발명에 따른 점착층의 고형분은 12 ∼ 25 중량%가 되도록 하며, 건조 및 열처리후 도포층의 두께는 0.2 ∼ 1.0 ㎛가 되도록 하고, 바람직하기로는 0.6 ㎛ 이하가 되도록 한다. 상기와 같은 점착층을 75 ∼ 125 ㎛의 두께를 갖는 기판의 양면에 도포할 수 있고, 경우에 따라서는 상기 점착층을 구성하는 성분중 구형 고분자 충진제, 윤활제 및 불소계 계면활성제를 제외한 성분으로 다른 한 쪽 면에 점착층을 도포할 수 있다. 본 발명에서는 이러한 점착층을 도포하는 방법으로 그라비아 롤 코팅, 메이어바 코팅, 리버스 롤 코팅, 딥 코팅, 슬롯코팅, 에어나이프 코팅과 같은 일반적인 도포방식을 사용할 수 있다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 오버헤드 프로젝트용 투명필름은 열가소성 필름을 두 축 방향으로 잡아당기는 두 단계 사이에 상기 점착층을 필름 기판의 적어도 한 면에 도포하는 인라인 도포방식으로 제조됨으로써 종래의 유기용매에 의한 환경오염 문제를 해결할 수 있으며, 소수성 기판 양면에 토너의 접착력, 연속출력, 대전방지성이 우수하고, 장기간의 적층에도 서로 붙지 않으며, 도포층의 열안정성을 향상시켜 복사기나 레이저 프린터에서 출력후에도 기판 모서리가 열에 의하여 휘어지지 않는다.
이와 같은 본 발명을 실시예에 의거하여 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
탈이온화된 물54.0 중량%
제 1 공중합 수지1)20.1 중량%
제 2 공중합 수지2)8.8 중량%
폴리실록산-폴리에테르 공중합 계면활성제0.9 중량%
헥사메치롤멜라민 가교결합제3)1.7 중량%
비스-(2-히드록시에틸)옥틸메틸암모늄 벤젠술포네이트3.1 중량%
리튬염 10% 용액8.0 중량%
불소계 계면활성제 5.4% 용액4)0.7 중량%
구형 고분자 충진제 20% 용액2.3 중량%
실리콘계 소포제 10% 용액0.4 중량%
두 축 방향의 기판 연신 사이에 메이어 바(#4)로 기판 양면에 상기 점착층 조성물을 도포하고, 80 ∼ 140℃의 온도에서 기계 진행방향과 수직방향으로 연속 연신 후 180 ∼ 240℃에서 열처리를 하여 투명필름을 제조하였다.
1) 유리전이온도가 -10 ∼ 10℃인 메틸메타크릴레이트와 부틸아크릴레이트의 공중합 수지
2) 유리전이온도가 30 ∼ 70℃인 메틸메타크릴레이트와 부틸아크릴레이트의 공중합 수지
3) J-101, 대일본잉크
4) 폴리실록산 계면활성제와 불소계 계면활성제의 혼합용액
실시예 2
구형 고분자 충진제를 평균 직경 5 ㎛와 10 ㎛의 두 종류를 각각 10 중량%씩 사용한 충진제 용액을 사용한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명필름을 제조하였다.
실시예 3
실리콘계 소포제 용액 1.0 중량%, 탈이온화된 물 53.6 중량%를 사용한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명필름을 제조하였다.
실시예 4
가교결합제 2.7 중량%, 리튬염 이온 7.0 중량%를 사용한 것 이외에는 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 투명필름을 제조하였다.
실시예 5
불소계 계면활성제 용액 1.4 중량%, 탈이온화된 물 53.3 중량%를 사용한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명필름을 제조하였다.
실시예 6
제 1 공중합 수지와 제 2 공중합 수지를 각각 14.5 중량%, 14.4 중량%로 한 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 투명필름을 제조하였다.
비교예 1
불소계 계면활성제 용액을 제외하고 탈이온화된 물 54.7 중량%를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명필름을 제조하였다.
비교예 2
불소계 계면활성제 용액을 제외하고 동일한 양의 이소프로필알콜을 사용한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명필름을 제조하였다.
실시예 7
구형 고분자 용액과 불소계 계면활성제 용액을 제외하고 탈이온화된 물 57 중량%를 사용한 것외에는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명필름을 제조하였다.
실시예 8
구형 고분자 용액과 불소계 계면활성제 용액을 제외하고 탈이온화된 물 57 중량%를 사용한 것외에는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 투명필름을 제조하였다.
비교예 3
제 1 공중합 수지와 제 2 공중합 수지를 각각 8.8 중량%, 20.1 중량%로 한 것을 제외하고는 상기 실시예 8과 동일한 방법으로 투명필름을 제조하였다.
비교예 4
불소계 계면활성제 용액을 제외하고 동일한 양의 이소프로필알콜을 사용한 것 이외에는 상기 비교예 3과 동일한 방법으로 투명필름을 제조하였다.
실험예
상기 실시예 1 ∼ 8 및 비교예 1 ∼ 4에서 제조한 오버헤드 프로젝트용 투명필름에 대하여 토너 접착력, 대전방지성, 마찰계수, 헤이즈, 외관 및 열안정성을 측정하고 그 결과를 다음 표 1 및 표 2에 나타내었다.
토너 접착력 : 복사기 또는 레이저 프린터에서 출력하여 복사나 인쇄가 된 부분에 점착 테이프(3M scotch 810)를 붙이고 박리하여 점착테이프에 토너의 전사 정도를 측정하였다.
우수 : 10% 이내 탈착
보통 : 10 ∼ 30% 탈착
불량 : 30% 이상 탈착
대전방지성 : 필름의 표면저항을 JIS C2318의 방법으로 측정하였다. 바람직한 표면저항은 1010∼ 1012Ω이다.
마찰계수 : 필름의 정/동 마찰계수를 ASTM D 1894 방법으로 측정하였다. 바람직한 점착층의 마찰계수는 0.22 ∼ 0.4이고, 바람직한 점착층과 종이와의 마찰계수는 0.5 ∼ 0.8이다.
헤이즈 : 필름의 헤이즈를 ASTM D 1003 방법으로 측정하였다. 바람직한 헤이즈 값은 복사전 3.0% 이하, 복사후 6.0% 이하이다.
외관 : 육안으로 필름의 외관을 관찰하였다. 젖음성이나 레벨링성 부족에 의한 피시아이즈(fish eyes)의 발생이 없어야 한다.
가로 × 세로 = 215 × 279 ㎜
우수 : 피시아이즈가 전혀 발생하지 않은 경우
보통 : 피시아이즈가 2 ∼ 5개 발생한 경우
불량 : 피시아이즈가 5개 이상 발생한 경우
열안정성 : 복사기 또는 프린터에서 출력후 필름 모서리가 휘어서 올라간 높이를 측정하였다. 복사후 기판 모서리 상승이 5㎜ 이내가 바람직하며, 10㎜가 넘으면 불량한 제품이다.
구 분 토너접착력 표면저항(Ω) 마찰계수(uS/uK) 헤이즈(%)(복사전/후) 외관 열안정성(㎜)
실시예 1 우수 1.5×1010 3.7/3.5 1.9/3.5 우수 2
실시예 2 우수 1.6×1010 3.0/2.8 2.0/3.0 우수 2
실시예 3 우수 1.5×1010 3.9/3.7 1.9/3.5 우수 2
실시예 4 우수 1.0×1011 2.5/2.2 1.8/3.5 우수 2
실시예 5 우수 3.0×1010 2.5/2.2 1.8/3.5 우수 2
실시예 6 우수 5.0×1011 2.2/2.0 1.5/3.7 우수 2
비교예 1 우수 1.5×1010 4.2/4.0 1.3/2.8 우수 2
비교예 2 우수 1.5×1010 4.3/3.8 3.0/6.0 불량 2
구 분 표면저항(Ω) 마찰계수(uS/uK) 헤이즈(%, 복사전/후) 외관
실시예 7 1.5×1010 0.7/0.6 1.8/2.3 우수
실시예 8 1.5×1010 0.5/0.5 1.8/2.0 우수
비교예 3 6.0×1011 0.7/0.6 1.8/2.0 우수
비교예 4 7.5×1011 0.7/0.6 3.0/4.5 불량
상기 표 1 및 표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 ∼ 6 및 실시예 7 ∼ 8에서 제조한 오버헤드 프로젝트용 투명필름은 표면저항 및 마찰계수가 OHP용 필름으로서 바람직한 범위를 가지며, 헤이즈 및 외관이 향상되었음을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 오버헤드 프로젝트용 투명필름은 열가소성 필름을 두 축 방향으로 잡아당기는 두 단계 사이에 4차 암모늄염과 리튬염을 동시에 대전방지제로 함유하는 점착층을 필름 기판의 적어도 한 면에 도포하는 인라인 도포방식으로 제조됨으로써 종래의 유기용매에 의한 환경오염 문제를 해결할 수 있으며, 소수성 기판 양면에 토너의 접착력, 연속출력, 대전방지성이 우수하고, 장기간의 적층에도 서로 붙지 않으며, 도포층의 열안정성을 향상시켜 복사기나 레이저 프린터에서 출력후에도 기판 모서리가 열에 의하여 휘어지지 않는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 폴리에스테르 필름위에 아크릴계 수지, 가교결합제, 계면활성제, 대전방지제, 윤활제 및 고분자 충진제를 포함하는 점착층이 도포되어 있는 오버헤드 프로젝트용 투명필름에 있어서, 대전방지제로 고형분 중에 4차 암모늄염 5 ∼ 20 중량%와 리튬염 1 ∼ 10 중량%를 동시에 함유하는 점착층이 폴리에스테르 필름의 어느 한 면에 도포되어 있는 것임을 특징으로 하는 오버헤드 프로젝트용 투명필름.
  2. 제 1 항에 있어서, 4차 암모늄염은 비스-(2-히드록시에틸)옥틸메틸암모늄 벤젠술포네이트 및 비스-(2-히드록시에틸)옥틸메틸암모늄 p-톨루엔술포네이트 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 오버헤드 프로젝트용 투명필름.
  3. 제 1 항에 있어서, 리튬염은 염화리튬 및 수산화리튬 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 오버헤드 프로젝트용 투명필름.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 아크릴계 수지는 유리전이온도가 -10 ∼ 10℃인 메틸메타크릴레이트와 부틸아크릴레이트의 공중합 수지 10 ∼ 95 중량%와 유리전이온도가 30 ∼ 70℃인 메틸메타크릴레이트와 부틸아크릴레이트의 공중합 수지 5 ∼ 90 중량%가 혼합된 것임을 특징으로 하는 오버헤드 프로젝트용 투명필름.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100967264B1 (ko) * 2004-06-01 2010-07-01 닛토덴코 가부시키가이샤 점착제 조성물, 점착 시트류 및 표면 보호 필름

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