KR20050030159A - 선택적으로 금속화된 필름의 제조용으로, 전자기 방사선에 의해 형성될 수 있고 열가소성 폴리에스테르로 구성된 배향 아미노실란 코팅 필름 - Google Patents

선택적으로 금속화된 필름의 제조용으로, 전자기 방사선에 의해 형성될 수 있고 열가소성 폴리에스테르로 구성된 배향 아미노실란 코팅 필름 Download PDF

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키에네토르스텐
힐커트고트프리드
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미쓰비시 폴리에스테르 필름 지엠비에치
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Abstract

본 발명은 아미노실란 화합물로 코팅되고 전자기 방사선을 조사하여 금속핵을 형성하고 추가의 공정 단계에서 추가 금속을 증착할 수 있는 첨가제를 포함하는 폴리에스테르로 구성된 단일층 또는 다층의 배향 필름에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 필름의 제조 공정 및 인쇄 회로 기판, 리본 케이블, 스마트 카드, RFID 라벨, 멤브레인 키보드 및 다른 형태의 필름 기재의 회로로서 사용되는 그 용도에 관한 것이다.

Description

선택적으로 금속화된 필름의 제조용으로, 전자기 방사선에 의해 형성될 수 있고 열가소성 폴리에스테르로 구성된 배향 아미노실란 코팅 필름{ORIENTED, AMINOSILANE-COATED FILM CAPABLE OF STRUCTURING BY MEANS OF ELECTROMAGNETIC RADIATION AND COMPSOED OF THERMOPLASTIC POLYESTER FOR THE PRODUCTION OF SELECTIVELY METALLIZED FILMS}
본 발명은 아미노실란 화합물로 코팅되고, 추가 공정의 단계에서, 전자기 방사선(electromagnetic radiation)을 조사할 때 또다른 금속이 증착될 수 있는 금속핵들을 형성하는 첨가제를 포함하는 단일 또는 다층의 배향 필름에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 필름을 제조하는 공정 및 인쇄회로기판(printed circuit boards), 리본 케이블, 스마트 카드, RFID 라벨, 멤브레인 키보드 및 다른 형태의 필름 기재의 회로로서 사용되는 그 용도에 관한 것이다.
전기 절연용 폴리에스테르 필름의 용도는 공지된 기술이다. 신속하고 연성인그리고 저가의 회로들을 제조하기 위한 요구와 함께 좁은 공간 내에서 회로의 복잡성과 관련된 요구조건들은 상기 필름에서 또는 추가 공정 단계에서 점점 엄격해지고 있다.
연성 회로를 제조하기 위한 통상의 공정들은 주로 금속 호일에서 필름 웨브 전면의 금속화(metalization) 또는 필름 웨브의 적층(lamination)에 뒤이어 금속의 바람직하지 않은 특성들을 에칭 또는 기계적으로 제거하는 등의 다양한 공정들에 의해 전도면을 형성하는 것에 관한 것이다. 또한 엠보스먼트(embossment)/프린트를 금속에 도포하거나 탄소/은으로 구성된 전도성 페이스트를 도포하는 공정이 있다. 이들 공정의 단점은 그들의 낮은 연성과 정확성에 있으며, 그 결과 전도체 트랙들 사이의 비교적 큰 격차(separation), 및/또는 이들 공정에 대한 높은 비용, 및/또는 낮은 제조율들이 야기된다.
EP-A-1 274 288 호에는 레이저를 조사하여 구리-함유 금속 산화물로부터 구리핵(copper nuclei)을 형성하고, 뒤이은 전기도금 단계에서 상기 핵상에 구리를 추가로 증착하는 공정이 기재되어 있다. 상기 명세서는 주입성형 부품들(injection-molded parts)에 대해 독점적으로 기재하고 있으나, 상기 공정이 어떻게 폴리에스테르 필름 또는 일반 필름에 도포될 수 있는지 및 상기 공정이 폴리에스테르 필름 또는 일반 필름에 도포될 수 있는지 없는지에 대한 언급이 없다. 특히, 배향 필름의 제조를 가능케 하는 중합체 또는 첨가제의 특성이 언급되어 있지 않다. EP-A-1- 274 288 호에 기재된 PET/SiO2/스피넬의 화합물은 사용된 폴리부틸렌 테레프탈레이트의 높은 결정화율과 퓸드 실리카(fumed silica)의 높은 충진 수준(filling)은 상기 중합체의 신뢰할 만한 제조를 저해하기 때문에 배향 필름을 제조하는데 적합하지 않다.
특히, 전자기 방사선의 조사 및 추가의 공정 후에, 국부 가열(local heating)의 상태 하에서 적절한 치수 안정성(dimensional stability)을 갖는 필름을 어떻게 제조할 수 있는지에 대한 언급이 전혀 없다.
본 발명의 목적은 상기에 언급된 단점을 가지지 않으며, 조사에 의해 활성화될 수 있고 필름과 금속간에 우수한 부착력을 생성하는 추가의 공정단계에서 또다른 금속이 축적될 수 있는 화합물을 포함하는 필름을 제공하는 것이다. 또다른 목적은 상기 필름이 낮은 제조 비용 및 우수한 배향성 뿐만 아니라 횡방향 및 종방향의 높은 인장강도, 종방향 및 횡방향의 높은 탄성계수, 파단시의 횡방향 및 종방향의 높은 연신율(elongation), 및 종방향 및 횡방향의 높은 신장응력(tensile stress) 등과 같은 우수한 기계적 특성을 가짐으로써 설정된 수축률에 따라 5%(F5 값)의 신장변형률(tensile strain)을 갖도록 하는 것이다.
상기 목적은 적어도 단층 혹은 다층의, 총 두께가 5∼500㎛(바람직하게는 12∼200㎛, 보다 바람직하게는 30∼150㎛)인 적어도 단일축상으로 연신된 폴리에스테르 필름을 통해 달성되며, 상기에서 적어도 한층은 전자기 방사선을 통해 활성화 될 수 있는 금속 화합물을 개질된 층의 총중량을 기준으로 바람직하게는 0.1∼15중량%(보다 바람직하게는 0.1∼10중량%, 특히 바람직하게는 2.0∼8.0중량%)으로 포함하며, 적어도 한면은 아미노실란 코팅을 갖는다.
방사선에 의해 활성화 될 수 있는 금속 화합물은 전자기 방사선을 흡수함으로써 화학 반응 중에 기본 형태로 금속을 분리하는 금속-함유(무기 또는 유기) 화합물이다. 상기 화학 반응은 다른 반응물을 포함할 수 있다. 또한 전자기 방사선의 금속 함유 화합물에 즉시 흡수되지 않고 금속 함유 화합물에 흡수된 에너지를 전달하여 기본금속의 분리를 야기하는 다른 물질에 의해 흡수된다. 상기 전자기 방사선은 UV광(파장: 100∼400nm), 가시광선(파장: 400∼800) 또는 적외선(파장: 800∼25,000)일 수 있으며, 이중 적외선을 이용하는 것이 바람직하다. 다른 적합한 방사선의 형태는 X-레이, 감마 및 입자빔(전자빔, α-방사선 및 β-방사선)이다.
전자기 방사선에 의해 생성된 금속핵 상에 추가 금속의 축적은 전기도금(electroplating, 용액 화학) 공정을 통해 행해지는 것이 바람직하다.
상기 증착된 금속과 필름 사이의 우수한 부착력은 예를 들면 부착 스트립을 가한 결과로 그것이 벗겨지는 것과 같이 상기 필름으로부터 금속이 분리될 수 없음을 의미한다.
우수한 배향 능력은 필름의 제조시에 파단 없이 단일축 또는 이축 배향을 수행할 수 있는 필름의 우수한 능력을 포함한다.
우수한 기계적 특성은 특히, 적어도 하나의 필름 방향(종방향(MD) 및/또는 횡방향(TD))에서의 500N/㎟, 바람직하게는 2,000N/㎟, 및 보다 바람직하게는 4,000N/㎟ 이상의 높은 탄성계수를 포함하며 또한 적어도 하나의 필름 방향(종방향(MD) 및/또는 횡방향(TD))에서의 50N/㎟, 바람직하게는 100N/㎟, 및 보다 바람직하게는 150N/㎟ 이상의 높은 신장 강도 및 적어도 하나의 필름 방향(종방향(MD) 및/또는 횡방향(TD))에서의 10%, 바람직하게는 40%, 보다 바람직하게는 80% 이상의 파단시의 높은 연신율을 포함한다.
바람직한 실시예에서, 본 발명의 필름의 수축률은 200℃에서 어느 필름의 방향(MD 또는 TD)에서든지 25% 이하이다. 실제로, 200℃에서의 수축률은 바람직하게는 15% 이하, 보다 바람직하게는 5% 이하이다.
본 발명의 필름은 폴리에스테르를 기재로 한다. 특히, 다층 필름의 경우, 기저층, 및 외층 및/또는 중간층은 주요 중합체 성분으로서 (각 층의 중량을 기준으로 55∼100중량%, 바람직하게는 70∼100중량%, 보다 바람직하게는 90∼100 중량%의) 폴리에스테르를 포함한다.
본 발명에 따라, 폴리에스테르는,
- 단일폴리에스테르(monopolyester),
- 공중합폴리에스테르(copolyester), 및
- 다양한 폴리에스테르의 혼합으로,
이들은 순수한 중합체의 형태 또는 재사용된 물질을 포함하는 폴리에스테르의 형태로 사용될 수 있다.
폴리에스테르는 디카르복시산(100몰%) 및 디올(100몰%)로부터 유래된 반복 유닛(repeat units)을 함유한다. 본 발명의 폴리에스테르는 디카르복시산으로서 테레프탈산 또는 2,6-나프탈렌디카르복시산 및 디올로서 에틸렌 글리콜을 기재로 하는 것이 바람직하다.
특히, 본 발명의 폴리에스테르는 디카르복시산 성분으로서 10∼100몰%의 테레프탈레이트 또는 10∼100몰%의 2,6-나프탈레이트(디카르복시산 성분의 총량은 100몰%)를 함유한다. 본 발명의 폴리에스테르에 존재할 수도 있는 다른 디카르복시산 성분은 0∼50몰%의 2,6-나프탈레이트(주성분으로서 테레프탈레이트가 사용된 경우), 0∼50몰%의 테레프탈레이트(주성분으로서 나프탈레이트가 사용된 경우), 0∼20몰%의 이소프탈레이트(바람직하게는 0.5∼4몰%), 및 10∼60몰%의 4,4-디페닐-디카르복실레이트이다. 1,5-나프탈렌디카르복실레이트와 같은 다른 디카르복시산 성분은 30몰%, 바람직하게는 10몰%, 보다 바람직하게는 2몰%의 비율을 넘지 않아야 한다.
디올 성분으로서, 본 발명의 폴리에스테르는 10∼100몰%의 에틸렌 글리콜(EG)(디올 성분의 총량은 100몰%)을 함유한다. 디에틸렌 글리콜의 비율은 10%를 넘지 않아야 하며, 이상적인 비율은 0.5∼5몰%이다. 시클로헥산디메탄올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올 등과 같은 다른 디올 성분은 50몰%, 바람직하게는 30몰%, 보다 바람직하게는 10몰% 이하의 비율을 넘지 않아야 한다.
기능성 외층의 폴리에스테르의 조성은 상기에 언급된 것 또는 하기에 시일성 외층에 관한 단락에서 실시예로서 기재된 것으로부터 이루어질 수도 있다.
명시된 주요 중합체 성분 외에도, 상기 필름의 층들의 다른 실시예는 폴리에테르이미드(예를 들면, 네덜란드 GE Plastics Europe 사의 ??Ultem 100), 폴리카르보네이트(예를 들면, 독일 Bayer 사의 ??Makrolon), COCs와 같은 폴리올레핀(예를 들면, 독일 Ticona 사의 ??Topas), 및 폴리아미드(예를 들면, 독일 BASF 사의 ??Ultramid) 등과 같은 다른 중합체들을 45중량%(각 필름 층의 중량을 기준으로 바람직하게는 30중량%, 보다 바람직하게는 20중량%)까지 함유할 수도 있다.
상기 폴리에스테르는 일반적으로 디카르복시산 또는 디카르복시산 및 상기 언급된 디올로부터 논문에 공지된 공정을 통해 제조된다. 상기 폴리에스테르는 아연염, 칼슘염, 리튬염 또는 망간염과 같은 통상의 촉매를 사용한 에스테르교환 공정 또는 직접 에스테르화 공정에 의해 제조될 수도 있다.
본 발명의 필름은 하나 이상의 층을 가질수도 있다. 다층 필름은 기저층 B, 적어도 하나 이상의 외층 A 혹은 C, 및 경우에 따라 다른 중간층으로 구성되며, 이중 A-B-A 또는 A-B-C 구조의 3층 필름이 보다 바림직하다. 이 실시예를 위해서는, 기저층 B의 중합체가 기저층에 근접한 다른 층의 중합체와 비슷한 용융 점도를 갖는 것이 바람직하다.
일 실시예에서, 기능성층 C는 시일성층이다. 상기 시일성 외층은 기저층B에 압출을 통해 도포되며, 이는 폴리에스테르 공중합체를 기재로 하는 구조를 갖는 것이 바람직하다. 본 발명의 목적을 위해 2개의 바람직한 변형체로는 테레프탈산 및 이소프탈산으로 구성되는 공중합 폴리에스테르 또는 테레프탈산 및 나프탈렌디카르복시산으로 구성되는 공중합 폴리에스테르를 들 수 있다.
시일성 외층의 중합체는 공중합 폴리에스테르로 구성되며 주로 디카르복시산 카테고리에 적어도 70∼95몰%의 이소프탈산 성분 또는 나프탈렌디카르복시산 성분 및 테레프탈산 성분, 및 디올 카테고리에 70∼95몰%의 에틸렌 글리콜 성분으로 구성된다. 남아있는 단량체 유니트는 기저층에서 또한 발생할 수 있는 다른 지방족, 지환족 또는 방향족 디올 및 디카르복시산으로부터 각각 유래된다.
상기 외층(들)의 두께는 다른 층들과 독립적으로 선택될 수 있으며, 바람직하게는 0.1∼10㎛, 보다 바람직하게는 0.2∼5㎛, 특히 바람직하게는 1∼3㎛이다. 2면에 도포된 외층들의 두께 및 조성은 각각 동일하거나 다를 수도 있다. 따라서 기저층의 두께는 필름의 총 두께와 도포된 외층 또는 중간층의 두께 간의 차이로부터 계산될 수 있으며, 총 두께가 같더라도 넓은 범위 내에서 다양할 수 있다.
방사선에 의해 활성화될 수 있는 화합물은 전기적으로 비전도성이며 높은 열안정성을 가지며, 바람직하게는 수용성 산 또는 알칼리 금속화 배쓰에서 불용성이고 불안정한 유기 또는 무기 금속 화합물로 구성된다. 적합한 화합물로는 특히 IR 지역에서 최대 빛 흡수를 갖는 것이다. 이러한 형태의 화합물은 EP-A-1 274 288 호에 기재되어 있다. 여기서 바람직한 것은 비금속과 함께 원소의 주기율표에서 d- 및 f- 그룹의 금속 화합물들이다. 상기 금속-함유 화합물은 특히 금속 산화물이 바람직하며, 그중에서도 원소 주기율표에서 d-금속들중의 모노옥사이드가 특히 바람직하다. 높은 금속 산화물이 특히 적합히다. 본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 더 높은 산화물은 스피넬이며, 특히 CuCr2O4와 같은 구리 함유 스피넬이다. 적합한 구리 함유 스피넬로는 통상적으로 사용될 수 있는 독일 Ferro 사의 PK 3095 또는 독일 Johnson Matthey 사의 33E23 또는 34E30을 들 수 있다.
본 발명의 필름에서 존재하는 이들 화합물을 농도는 0.1∼15중량%, 바람직하게는 1.0∼10중량%, 보다 바람직하게는 2.0∼8.0 중량%이다. 이들 총 농도는 필름의 2 이상의 층에 분포될 수도 있지만, 상기 총 량은 상기 외층에 첨가되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 상기 외층들 중 하나에 첨가되는 것이 바람직하다.
금속 함유 화합물이 상기 필름의 제조시에 사용된 폴리에스테르에서 불용성인 경우, 상기 입자의 평균 사이즈는 0.01∼20㎛, 바람직하게는 0.05∼10㎛, 보다 바람직하게는 0.1∼5㎛이다.
방사선에 의해 활성화될 수 있는 상기에 기재된 화합물을 사용하여 필름의 외층을 개질하는 것은 여기서 놀라운 것이 아니다. 상기 외층들은 필름의 총 두께에 대하여 얇으나, 전자기 방사선을 통해 형성할 수 있는 필름을 얻기에 충분하며 또한 상기 언급된 용도로 적합하다. 특히 본 발명의 필름을 제조하는데 요구되는 방사선에 의해 활성화될 수 있는 화합물을 양이 기저층 또는 전체 필름을 개질하는 경우의 것 보다 상당히 적기 때문에 비용 경제적인 이점을 갖는다.
본 발명의 하나 이상의 층은 충진제 및 항블록킹제와 같은 다른 미립자 첨가제를 포함할 수도 있다. 전형적인 충진제 및 항블록킹제로는 (침전된 또는 퓸드된)이산화실리콘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산바륨, 황산칼슘, 황산바륨, 인산리튬, 인산칼슘, 인산마그네슘, 이산화티탄(금홍석 또는 예추석), (수산화된 또는 소결된)카올린, 산화알루미늄, 규산알루미늄, 불화리튬, 사용된 디카르복시산의 칼슘염, 바륨염, 아연염 혹은 망간염, 또는 폴리스티렌 혹은 폴리메틸 메타크릴레이트 입자 등과 같은 가교결합된 중합체 입자 등과 같은 유기 및/또는 무기 입자들을 들 수 있다.
또한 2 이상의 동일한 화학적 조성을 가지나 입자의 크기는 다른 상기 언급된 입자 시스템 또는 입자 시스템의 혼합물들 중에서 선택할 수 있다. 상기 입자는 용융이 시작하기 전에 폴리에스테르에 첨가되는 것이 바람직하다.
또다른 미립자 첨가제가 필름의 층에 존재하는 경우, 이들 입자의 총 농도는 개질된 층의 총중량을 기준으로 30중량% 미만, 바람직하게는 25중량% 미만, 보다 바람직하게는 20중량% 미만이다. 미립자 첨가제의 평균 크기(d50 값)는 0.01∼15㎛, 바람직하게는 0.03∼10㎛, 보다 바람직하게는 0.05∼1㎛이다. 바람직한 일 실시예에서, d50>3㎛ 인 입자의 비율은 2,000ppm 이하, 보다 바람직하게는 1,000ppm 이하이다.
(활성 금속 성분 외의 다른) 추가의 첨가제가 없는 필름도 또한 본 발명에 사용될 수 있음이 판명되었다. 그러나, 상기 필름의 적어도 한 층이 충진제로서 이산화 실리콘을 상기에 언급된 양과 입자 크기로 포함한다면 금속핵의 형태가 개선된다. 상기 금속핵의 형성을 위해서는, 방사선에 의해 활성화될 수 있는 성분으로 개질된 필름 층(들)이 (개질된 층의 총 중량을 기준으로) 0.1∼30중량%, 바람직하게는 0.5∼25중량%, 보다 바람직하게는 1∼20중량%로 d50<1㎛인 이산화 실리콘 입자를 포함하는 것이 특히 바람직한 것으로 판명되었다.
본 발명의 필름은 UV 안정화제, 방염제, 가수분해 안정화제 및 항산화제 등과 같은 다른 첨가제를 포함할 수도 있다.
또다른 실시예에서, 본 발명의 필름의 적어도 한 층은 방염층이다. 방염층은 필름이 화염 방지 시험으로 잘 알려진 UL 94 VTM 에서 적어도 VTM-2 급을 얻는 것을 의미한다. 상기 필름의 하나 이상의 층들은 개질된 층의 중량을 기준으로 0.2∼30중량%, 바람직하게는 0.5∼25중량%, 보다 바람직하게는 1.0∼20중량%의 농도로 방염제를 포함한다. 여기서는, 상기 방염제가 폴리에스테르에 가용성인 것이 중요하다. 그렇지 않으면 요구되는 기계적 특성을 얻을 수 없기 때문이다. 적합한 방염제로는 유기브롬, 유기염소 혹은 유기질소 화합물, 또는 수산화금속 혹은 삼수산화 금속 산화물(metal oxide trihydrates) 등을 들 수 있다. 그러나, 할로겐 화합물들은 화염시에 독성 및 부식성의 할로겐화 수소들이 발생된다는 단점을 갖는다. 또 다른 단점으로는 그 위에 장착되는 필름의 낮은 광저항성(low light-resistance)이다. 다른 적합한 방염제로는 카르복시포스핀산, 그들의 무수화물, 및 디메틸 메탄포스포네이트 등과 같은 유기인 화합물을 들 수 있다. 보다 적합한 방염제로는 폴리에스테르와 화학적 결합을 갖는 인산 화합물들을 들 수 있다. 특히 적합한 것으로는 다음 식의 비스(2-히드록시에틸)[(6-옥시도-6H-디벤즈[c,e][1,2]옥사포스포린-6-일)메틸]부탄디카르복실레이트를 들 수 있다.
바람직한 실시예에서, 본 발명의, 낮은 가연성 필름은 폴리에스테르 외에도 방사선에 의해 활성화될 수 있는 화합물 및, 경우에 따라, 미립자 첨가제로서 1∼20중량%까지 상기 폴리에스테르에 가용성인 방염제와 같은 유기인산 화합물을 포함한다.
상기 방염제는 일반적으로 가수분해에 일부 감수성을 가지기 때문에, 가수분해 안정화제를 첨가하는 것이 또한 바람직할 수도 있다. 적합한 가수분해 안정화제로는 독일 Rheinchemie 사의 ??Stabaxol P 와 같은 중합 카르보디이미드를 들 수 있다. 이들의 양은 개질된 층의 중량을 기초로 0.1∼1.0중량%로 사용되는 것이 바람직하다.
방염제와 안정화제의 상기 언급된 비율들은 상기 필름의 주성분이 폴르에틸렌 테레프탈레이트가 아닌 다른 폴리에스테르일 때도 바람직한 것으로 또한 판명되었다.
방사선에 의해 활성화될 수 있는 화합물 및 입자, UV 안정화제, 방염제, 가수분해 안정화제 및 항산화제 등과 같은 사용되는 다른 첨가제들은 중축합 공정중에 글리콜 분산의 형태로 본 발명의 필름 제조에 사용되는 폴리에스테르에 첨가되는 것이 바람직할 수도 있다다. 그러나, 상기 방사선에 의해 활성화 될 수 있는 성분 및/또는 사용되는 다른 첨가제들이 필름의 압출 중에 폴리에스테르에 마스터배치에 의해 첨가되는 것도 바람직하다.
본 발명에 따르면, 상기 필름의 적어도 일면이 수성용액으로 도포되거나 또는 수산화된 아미노실란 화합물의 분산으로 코팅된다. 상기 코팅은 필름의 제조시에 횡방향 연신 전에 인라인(in-line)으로 도포되는 것이 바람직하다. 특히 바람직한 것은 역그라비야 롤 코팅(reverse gravure roll coating)에 의한 코팅으로 도포되는 것으로, 이는 코팅이 매우 균일하게 도포될 수 있다. 또한 바람직한 것으로는 메이어 로드 공정(Meyer rod process)에 의한 코팅으로 도포되는 것으로, 이는 상대적으로 높은 코팅 두께를 얻을 수 있다. 상기 코팅은 희석된 수용액의 형태로 또는 분산으로 필름에 도포된 후 상기 용액 또는 분산 중간물(dispersion medium)은 증발된다. 코팅이 횡방향 연신 전에 인라인으로 도포된 경우에는, 횡방향 연신 중의 열 처리는 일반적으로 용액 또는 분산 중간물이 증발되고 상기 코팅이 건조되기에 충분하다.
적합한 아미노실란 화합물은 비가수분해된 상태(unhydrolyzed state)에서, 다음의 일반식을 갖는다.
(R1)aSi(R2)b(R3)c
(식 중, R1은 적어도 하나 이상의 제1 아미노기를 갖는 기능성 군으로 식 -X-Y-Z-NH2를 갖는 군 인 것이 바람직하며, 식중 X는 C1-C4-알킬렌 또는 C6-C10-아릴렌, Y는 O, NH 또는 결합(bond), Z는 C1-C4-알킬렌 또는 C6-C10-아릴렌, 및 R2는 1∼9개의 탄소 원자를 갖는 알콕시기, 아세톡시기 및 할로겐화물로 구성된 군으로부터 선택된 가수분해할 수 있는 군, 및 R3는 1∼8개의 탄소 원자를 갖는 알킬기 및 페닐기로 구성된 군으로부터 선택된 비반응성, 비가수분해성 군이다. 상기 계수 a는 1 보다 같거나 크고, b 또한 1보다 같거나 크며, 상기 계수 c는 0 보다 같거나 크고, a + b + c 는 4이다.)
상기 식의 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란은 아미노실란 화합물로서 바람직하다. 이 화합물은 Z-6020의 이름으로 독일 Dow Corning 사에 의해 상업적으로 공급되고 있다.
상기에 언급된 본 발명의 코팅은 EP-B-359 017 호에 상세하게 기재되어 있고, 이는 본 명세서 내에 참고문헌으로서 혼입되어 표현된다. 상기 명세서는 또한 여기에 기재되지는 않았으나 본 발명에 의해 완전히 포함되는 다른 적합한 아미노실란 화합물에 대해서도 기재하고 있다.
방사선에 의해 활성화 될 수 있는 화합물을 적어도 하나 이상 포함하고 0.5∼100㎎/㎡(바람직하게는 2∼50㎎/㎡, 보다 바람직하게는 10∼25㎎/㎡)의 가수분해된 아미노실란 화합물의 건조된 잔류물로 코팅된 필름이, 활성화 및 코팅면에 금속 증착 후에, 필름에의 금속 부착성이 현저하게 개선된다는 점은 매우 놀라운 것이었다.
다른 특성들을 성립시키기 위하여, 상기 필름은 가수분해된 아미노실란 화합물로 코팅되지 않은 면도 또한 코팅될 수 있다. 일반적인 코팅은 부착-개선, 정전기 방지, 미끄럼-개선, 또는 릴리스 작용을 갖는 코팅들이다. 명확하게는, 이들 추가층은 종방향 연신 후 및 횡방향 연신 전에 수성 분산에 의한 인라인 코팅으로 필름에 도포될 수 있다.
특별한 경우, 가수분해된 아미노실란 화합물로 코팅되지 않은 필름의 면에 화학적 전처리를 위해 산(acid)를 사용하는 것이 유용할 수있다. 이런 "에칭" 공정으로 부착력을 개선시키는데 적합한 화합물로는 트리클로로아세트산, 디클로로아세트산 또는 하이드로플루오르산을 들 수 있고, 이들은 짧은 시간(약 5∼120초)동안 상기 면에 작용하고, 그 후 에어 나이프(air knife)에 의해 제거된다. 이는 필름이 매우 반응적이고 무정형인 면을 갖게 한다.
상업적으로 이용가능한 이축 압출기(예를 들면, Coperion 사)는 방사선에 의해 활성화 될 수 있는 금속 화합물 등과 같은 첨가제, 또는 다른 충진제 및 다른 첨가제들을 중합체 내에 주입하는데 사용할 수 있다. 여기서, 본 발명의 폴리에스테르 펠렛은 입자들/첨가제과 함께 상기 압출기 내로 주입되어 압출되며, 워터배쓰에서 권취된 후 펠렛화된다.
그러나, 본 발명의 폴리에스테르를 제조하기 위한 바람직한 공정에서는, 상기 첨가제가 폴리에스테르 제조시에 직접 첨가된다. DMT 공정의 경우, 상기 첨가제는 통상적으로 에스테르교환반응 후에 글리콜 분산의 형태로 또는 중축합반응(예를 들면, 에스테르교환반응과 중축합 베셀 사이에 전송 라인에 의한) 전에 직접 첨가된다. 그러나, 상기 첨가는 에스테르교환반응의 시작 전에도 또한 수행될 수도 있다. TPA 공정의 경우, 상기 첨가는 중축합이 시작될 때 수행되는 것이 바람직하다. 그러나, 후첨가도 또한 가능하다. 이 공정의 경우, 첨가 전에 PROGAF PGF 57(미국, Hayward Ind.사 제조) 필터를 통해 글리콜 분산이 여과되는 것이 바람직한 것으로 판명되었다.
본 발명은 또한 상기 필름을 제조하기 위한 공정을 제공한다. 필름의 제조는 일반적으로 잘 알려진 압출 또는 공압출 공정을 통해 수행된다. 이는 방사선에 의해 활성화 될수 있는 성분 또는 입자, UV 안정화제, 방염제, 가수분해 안정화제 및 항산화제 등과 같은 사용되는 다른 첨가제를 압출 공정 전에 예비건조된 또는 예비결정화된 마스터배치의 형태로 첨가하는 것이 특히 바람직한 것으로 판명되었다.
마스터배치 기술에서, 마스터배치의 입자 크기 및 벌크 밀도는 사용되는 폴리에스테르의 입자 크기 및 벌크 밀도와 비슷한 것이 바람직하며, 이로서 균일한 분산이 이루어지고, 또한 균일한 특성을 얻는다.
상기 폴리에스테르 필름은 폴리에스테르 및, 경우에 따라, 적어도 하나 이상이 방사선에 의해 활성화 될 수 있는 성분인 다른 원료 물질들, 및, 또한 경우에 따라, 다른 첨가제들로 부터 공지된 공정에 의해 단층 또는 다층 필름의 형태로 제조될 수도 있다.
방사선에 의해 활성화 될 수 있는 성분을 포함하는 마스터배치는 예비결정화 및/또는 예비건조되는 것이 바람직하다. 동일한 것이 입자, UV 안정화제(들), 방염제, 및/또는 다른 첨가제들을 포함하는 마스터배치에 도포된다. 상기 예비 건조는 감압(20∼80mbar, 바람직하게는 30∼60mbar, 보다 바람직하게는 40∼50mbar) 하에서 교반과 함께 마스터배치의 점진적 가열, 및 경우에 따라 (감압 하에서와 같이)지속적인 승온 하에서의 후건조를 포함한다. 상기 마스터배치는 실온에서 폴리에스테르 및 경우에 따라 다른 원료 성분들과 함께 소정의 혼합물에서 공급용기로부터 진공 건조기 내로 단계적으로 충진되는 것이 바람직하며 여기서의 건조시간 또는 잔류시간 동안의 온도 프로파일은 10∼160℃, 바람직하게는 20∼150℃, 보다 바람직하게는 30∼130℃로 나타난다. 약 6시간, 바람직하게는 5시간, 보다 바람직하게는 4시간의 잔류 시간 동안, 상기 원료 물질 혼합물은 10∼70 rpm, 바람직하게는 15∼65 rpm, 보다 바람직하게는 20∼60 rpm으로 교반된다. 수득된 예비 결정화된 또는 예비 건조된 원료 물질 혼합물은 다운스트림 용기에서, 배출될때와 같이 90∼180℃, 바람직하게는 100∼170℃, 보다 바람직하게는 110∼160℃의 온도로 2∼8시간, 바람직하게는 3∼7시간, 보다 바람직하게는 4∼6시간 동안 후건조된다.
상기 필름을 제조하기 위한 바람직한 압출 공정에서, 상기 중합체 물질은 압출기 내에서 각 층의 첨가제와 함께 용융된다. 상기 용융은 플랫 필름 다이를 통해 (동시)압출되고, 실질적으로 무정형 예비필름의 형태로 권취된다. 그 후, 상기 예비필름은 재가열되고 적어도 일방향 - 기계방향(MD) 또는 횡방향(TD) - 그러나 바람직하게는 종방향 및 횡방향, 또는 횡방향 및 종방향, 또는 종방향 횡방향 및 다시 종방향 및/또는 횡방향으로 배향된다. 연신 공정 중에서 상기 필름의 온도는 일반적으로 사용되는 폴리에스테르의 유리 전이 온도(Tg) 10∼60℃보다 높고, 종방향 연신율은 일반적으로 2.0∼6.0, 바람직하게는 3.0∼4.5, 횡방향 연신율은 2.0∼5.0, 바람직하게는 3.0∼4.5이며, 2차 종방향 및 횡방향 연신의 비율은 일반적으로 1.1∼5.0으로 수행된다. 상기 종방향 연신은 횡방향 연신과 동시에 수행될 수도 있고(동시 연신) 또는 다른 순서로 수행될 수도 있다.
필름의 열고정(heat-setting)은 180∼260℃, 바람직하게는 220∼250℃의 오븐 온도에서 이루어진다. 그 후 수득된 필름을 냉각 권취한다.
바람직한 일 실시예에서, 상기 열고정은 220∼250℃에서 수행되며, 상기 필름은 상기 온도에서 횡방향으로 적어도 1%(바람직하게는 적어도 2%)까지 이완된다.
다른 바람직한 실시예에서, 상기 열고정은 220∼250℃에서 수행되며, 수득된 필름은 상기 온도에서 횡방향으로 적어도 1%(바람직하게는 적어도 2%)까지 이완된 후, 냉각단계인 180∼150℃의 온도에서 횡방향으로 적어도 1%(바람직하게는 2%)까지 다시 이완된다.
또다른 바람직한 실시예에서, 상기 필름은 MD 및 TD에서 적어도 3.0인 인자에 의해 연신되며, 상기 연신은 동시 프레임에서 수행된다. 열고정은 220∼250℃에서 이루어지며, 수득된 필름은 상기 온도에서 종방향 및 횡방향으로 적어도 1%까지 이완된다.
본 발명의 필름은 요구되는 우수한 기계적 특성을 갖는다. 예를 들면, 적어도 하나 이상의 필름 방향(종방향(MD) 및/또는 횡방향(TD))에서의 탄성 계수는 적어도 500N/㎟, 바람직하게는 적어도 2,000N/㎟, 보다 바람직하게는 적어도 4,000N/㎟ 이다. 적어도 하나 이상의 필름 방향(종방향(MD) 및/또는 횡방향(TD))에서의 인장 강도(tensile strength) 값은 50N/㎟, 바람직하게는 100N/㎟, 보다 바람직하게는 150N/㎟ 이상이다. 적어도 하나 이상의 필름 방향(종방향(MD) 및/또는 횡방향(TD))에서의 파단시(at break)의 신장율(elongation) 값은 10%, 바람직하게는 40%, 보다 바람직하게는 80% 이상이다.
200℃에서 본 발명의 필름의 수축은 필름의 어느 방향에서든지(MD 또는 TD) 25% 미만이다. 보다 자세하게는, 200℃에서의 수축율은 15%, 바람직하게는 5%보다 작다.
상기 기재된 첨가제 및, 경우에 따라 원료 물질의 적절한 예비건조 및/또는 예비결정화된 원료물질이 결합되는, 가수분해된 아미노실란 화합물 및 공정 조건에 의한 코팅을 사용하여 (건조기에서의 뭉침 또는 파단(break-offs)과 같은) 기술적 문제점 없이, 요구되는 특성 프로파일을 가지며 전자기 방사선에 의해 활성화 될 수 있는 단층 또는 다층 필름을 제조할 수 있다. 상기 공정에서, 다이 침전 또는 가스의 방출은 전혀 또는 거의 관찰되지 않으며, 우수한 기계적 특성, 우수한 광학특성, 우수한 프로파일 및 우수한 레이플렛(layflat)을 갖는 본 발명의 필름이 얻어진다. 이는 우수한 배향능을 가지며, 따라서 신뢰할 수 있게 비용경제적으로 제조될 수 있으며, 일단 전자기 방사선에 의해 활성화 되고 금속화된 필름은 금속과 필름 간에 우수한 부착성을 보인다.
게다가, 상기 코팅된 필름으로부터 재사용된 물질을 필름의 기계적 및 전기적 특성에 반향 없이 재사용할 수 있다는 점은 매우 놀라운 것이다. 측정 정확도의 범위 내에서, 개질되지 않은 필름과 비교할 때, 전기적 및 기계적 특성에 어떠한 부작용도 없다.
본 발명의 필름들의 결합된 특성들은 인쇄회로판, 리본케이블, 스마트 카드, RFID 라벨, 멤브레인 키보드 및 여러 형태의 필름 기재의 회로들과 같은 매우 광범위한 용도에서 본 발명의 필름을 적합하게 한다.
본 발명은 예를 들어 하기에 추가로 설명하며, 여기서 제한은 없다.
각각의 특성들은 다음의 기준 및 방법을 사용하여 측정되었다.
시험방법
기계적 특성(Mechanical Properties)
탄성 계수, 인장 강도, 파단시의 신장율 및 F5 값은 인장 강도 측정 기구(Zwick 010, Ulm사, 독일)에 의해 ISO 527-1-2 에서 종방향 및 횡방향으로 측정되었다.
수축(Shrinkage)
열적 수축은 에지 길이가 10㎝인 정사각 필름 샘플 상에서 측정되었다. 상기 샘플은 정확하게 측정(에지 길이 LO)되었으며 통상의 오븐에서 15분간 200℃로 열처리하였다. 상기 표본들은 실온에서 정확하게 제거 및 측정되었다(에지 길이 L). 수축은 다음 등식에 의해 나타난다.
수축[%] = 100·(LO - L)/L
표준 점도(SV) 및 고유점도(IV)(Standard viscosity and intrinsic viscosity)
표준 점도(SV)는 DIN 53726에 기초한 방법에 의해 25℃의 디클로로아세트산 1% 강화 용액(strength solution)에서 측정하였다.
SV(DCA) = (ηrel -1) × 1000
고유 점도(IV)는 표준점도로부터 하기와 같이 계산된다.
IV = [η] = 6907·10-4 SV(DCA) + 0.063096 [㎗/g]
평균직경(d 50 )의 측정(Measurement of average diameter d 50 )
평균 직경(d50)은 표준 방법(예를 들면, 동일한 측정 원리를 사용하는 Horiba LA 500 또는 Sympathec Helos와 같은 다른 측정기구를 사용)에 의해 Malvern Mastersizer 상에서 레이저에 의해 측정하였다. 이를 위해, 견본을 셀위에 물과 함께 두었고, 이를 측정 기구 위에 배치하였다. 상기 측정 절차는 자동이며 d50값의 수학적 측정 또한 포함된다.
여기서, 상기 d50 값은 (상대)누적 입자 크기 분포 곡선으로부터 결정된 값으로서 정의된다. 누적 곡선과 세로 좌표 50%의 교차 점은 횡좌표 축 상의 바람직한 d50 값을 나타낸다. 이 값은 이하에 여기서 의미하는 것의 추가 설명을 제공한다.
시일 시임 강도(Seal seam strength)
시일 시임 강도를 측정하기 위하여, 너비가 15mm인 2개의 필름 스트립을 서로 겹쳐두고 시일링 시간 0.5초 및 시일링 압력 2bar로 독일 뮌헨의 Brugger Feinmechanik 사의 NDS 장치 및 단면이 가열된 시일링 조어(sealing jaw)를 사용하여 130℃에서 시일하였다. 시일 시임 강도는 인장 강도 측정기구(Zwick 010, 독일 Ulm 사)를 사용하여 T-피일 법(T-peel method)에 의하여 측정되었다. 2개의 스트립 단부는 상대 클립 내로 조여지고 200mm/분의 속도로 분리되었다. 이 공정에서 측정된 최대의 힘이 시일 시임 강도로 이는 N/15mm 로 기재된다.
필름 제조(Film production)
폴리에스테르 칩들을 실시예에 언급된 비율로 혼합하고 1분간 155℃로 유체화된 베드 건조기(fluidized-bed dryer)에서 예비결정화하여, 150℃의 타워 건조기(tower dryer)에서 3시간동안 건조한 다음, 290℃의 단일축 압출기에서 용융하였다. 수득된 용융된 중합체 압출물들을 공압출 다이 내에 함께 두고 인출 롤(take-off roll)에 의해 인출하였다.(롤 온도 20℃) 상기 필름을 3.5의 인자로 116℃(연신 갭에서의 필름 온도)에서 기계방향으로 연신하였다. 코로나 처리 후에, 필름의 일면을 역그라비야 코팅(조건: 탈이온수(deionized water)에 독일 Dow corning 사의 Z-6020 2.0중량%, 물 점착 중량(wet application weight: 2.5 g/㎡, 이에 상응하는 건조 점착 중량(dry application weight)은 16 mg/㎡)에 의해 수성 아미노실란 분산으로 코팅하였다. 3.2 인자에 의한 횡방향 연신은 110℃의 프레임에서 수행된다. 상기 필름을 229℃에서 열고정한 후 229∼200℃의 온도에서 1%까지 횡방향으로 이완시킨 후 다시 180∼15-℃에서 1%까지 이완시켰다. 제조 속도(최종 필름 속도)는 300 m/분 이다.
최종 필름의 두께는 50㎛ 이다.
(실시예)
실시예에 사용된 원료 물질은 다음과 같다.
마스터배치 MB1:
Ferro 사의 PK3095 10중량% 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 90중량%
마스터배치 MB2:
Ferro 사의 PK3095 10중량% 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 90중량%
마스터배치 MB3:
독일 Degussa 사의 Aerosil TT600 SiO2 입자 4중량%(덩어리들의 d50은 약 300nm; 제1 입자의 d50은 약 50nm) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 96중량%
마스터배치 MB4:
독일 Degussa 사의 Aerosil TT600 SiO2 입자 4중량%(덩어리들의 d50은 약 300nm; 제1 입자의 d50은 약 50nm) 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 96중량%
마스터배치 MB5:
미국 Omya 사의 Omyacarb BP CaCO3 입자 4중량%(입자들의 d50은 22㎛) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 96중량%
마스터배치 MB6:
Ferro 사의 PK3095 10중량% 및 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 90중량%
마스터배치 MB7:
독일 Degussa 사의 Aerosil TT600 SiO2 입자 4중량%(덩어리들의 d50은 약 300nm; 제1 입자의 d50은 약 50nm) 및 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 96중량%
마스터배치 MB8:
독일 Omya 사의 d50 값이 16㎛인 Hydrocarb 70 CaCO3 입자 4중량% 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 96중량%
마스터배치 MB9:
마스터배치 MB9은 Sanko 사의 M-Ester(Cas No. 63562-34-5) 6중량% 및 Kosa사의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 95중량%를 포함한다.
중합체 P1:
독일 Kosa 사의 RT49 폴리에틸렌 테레프탈레이트 100중량%
중합체 P2:
독일 Degussa 사의 Aerosil 90 25중량%, Ferro 사의 PK3095 5중량% 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 70중량%
중합체 P3:
폴리부틸렌 테레프탈레이트 100중량%
중합체 P4:
폴리에틸렌 나프탈레이트 100중량%
(실시예 1)
MB1 50중량%를 MB3 25중량% 및 P1 25중량%와 혼합하고 상기에 언급된 대로 추가 가공하여 일면이 코팅된 단일 필름을 제조하였다. 수득된 필름의 특성들은 표 1에서 볼 수 있다.
(실시예 2)
실시예 1의 필름으로부터 생성된 재사용물질 50중량%를 사용한 것 외에는 실시예 1을 반복하였다. 수득된 필름의 특성들은 표 1에서 볼 수 있다.
(실시예 3)
MB1 50중량%와 P1 50중량%를 혼합하고 상기에 언급된 대로 추가 가공하여 일면이 코팅된 단일 필름을 제조하였다. 수득된 필름의 특성들은 표 1에서 볼 수 있다.
(실시예 4)
일면이 코팅되고 두께가 46㎛인 기저층과 각각 2㎛인 외층 A으로 이루어진 ABA 필름을 상기에 언급된 대로 제조하였다.
외층 A의 중합체 혼합물: MB1 50중량%; MB3 25중량%; 및 P1 25중량%
기저층 B의 중합체 혼합물: P1 100중량%
수득된 필름의 특성들은 표 1에서 볼 수 있다.
(실시예 5)
일면이 코팅되고, 두께가 57㎛인 기저층과 2㎛인 외층 A 및 외층 C로 이루어진 ABC 필름을 상기에 언급된 대로 제조하였다.
외층 A의 중합체 혼합물: MB1 50중량%, MB3 25중량%; 및 P1 25중량%
기저층 B의 중합체 혼합물: P1 100중량%
외층 C의 중합체 혼합물: MB3 25중량%; 및 P1 75중량%
수득된 필름의 특성들은 표 1에서 볼 수 있다.
(실시예 6)
일면이 코팅되고, 두께가 46㎛인 기저층과 각각 2㎛인 외층 A으로 이루어진 ABA 필름을 상기에 언급된 대로 제조하였다.
외층 A의 중합체 혼합물: MB1 50중량%; MB3 25중량%; 및 P1 25중량%
기저층 B의 중합체 혼합물: MB9 25중량%; 및 P1 75중량%
수득된 필름은 UL94 VTM 화염 시험을 거쳐 화염 등급 VTM-0를 획득하였다.
필름의 다른 특성들은 표 1에서 볼 수 있다.
(실시예 7)
A 면이 코팅되고 두께가 46㎛인 기저층, 2㎛인 외층 A 및 1㎛인 시일성 외층 C로 이루어진 ABC 필름을 상기에 언급된 대로 제조하였다.
외층 A의 중합체 혼합물: MB1 50중량%; MB3 25중량%; 및 P1 25중량%
기저층 B의 중합체 혼합물: P1 100중량%
외층 C의 중합체 혼합물: P6 100중량%
수득된 필름의 시일 시임 강도(C-면/C-면)는 2.5N/15mm 이었다. 필름의 다른 특성들은 표1에서 볼 수 있다.
(비교예 1)
중합체 P2(EP-A-1 274 288 호의 실시예의 중합체와 유사)를 사용하여, 상기에 언급된 대로 일면이 코팅된 필름의 제조를 시도하였다. 그러나, 매번 연신시에 파단이 야기되어 필름을 제조하는 것이 불가능 한 것으로 판명되었다. 이는 필름 제조가 불가능하였다.
(비교예 2)
필름을 코팅하지 않은 것 외에는 실시예 1을 반복하였다. 수득된 필름의 특성들은 표 1에서 볼 수 있다.
(비교예 3)
MB1 60중량%를 MB5 40중량%와 혼합한 후 상기에 언급된 대로 추가 가공하여 일면이 코팅된 필름을 제조하였다. 연신 시에 파단이 종종 발생하였기 때문에, 아주 적은 양만이 제조될 수 있었다. 상기 필름의 비용 경제적 제조는 불가능 하였다. 수득된 필름의 특성들은 표 1에서 볼 수 있다.
(비교예 4)
MB1 50중량%를 MB3 25중량% 및 P1 25중량%와 혼합한 후 상기에 언급된 대로 추가 가공하여 일면이 코팅된 필름을 제조하였다. 그러나, 열 고정을 상기에 언급된 229℃와 달리 150℃에서 수행하였고 이완작용도 수행하지 않았다. 수득된 필름의 특성들은 표 1에서 볼 수 있다.
전도체 트랙 제조:
전도체 트랙이 도포될 지역에, 제조된 필름의 아미노실란-코팅면을 구조 금속 핵반응(structed metal nucleation)에 연관된 애블레이션(ablation)이 거의 없는 강도로 다이오드를 사용하는 Nd: YAG 레이져(이 경우, 독일 LPKF AG 사의 마이크로라인 3D IR 160)에 의하여 발생된 적외선 레이저 방사선(infrared laser radiation)을 조사하였다. 탈염수를 함유한 초음파 클리닝 배쓰에서 간단한 처리 후에, 상기 필름은 통상의 화학적 환원성 구리-도금 배쓰(chemically reductive copper-plating bath)를 통과하였다. 여기서, 상기 전도체 트랙은 조사된 지역에 형성된다.
전도체 트랙의 제조 결과:
생성된 전도체 트랙은 20배율의 광학현미경(입사광)에 의해 시각적으로 평가된다. 구리층의 간섭성(coherence)은 시각적으로 평가되어 다음의 카타고리, 우수(good), 보통(less good), 나쁨(poor), 로 분류된다. 필름에 증착된 금속의 부착력을 평가하기 위하여, 전도체 트랙(길이: 2.5cm, 너비: 3mm)을 활성화를 통해 상기와 같이 제조하였고 뒤이어 구리 도금을 하였다. 부착 스트립(미국 3M사의 ??Scotch Tape 600)은 상기 전도체 트랙을 횡방향으로 가로지르도록 부착하였다. 상기 부착 스트립을 필름면에 대하여 90°의 각도에서 0.2cm/s의 일정한 속도로 떼어내었다. 상기 부착 스트립을 20배율의 광학현미경(입사광) 하에서 검사하였다. 만약 부착면에 시각적으로 갈라진 구리가 없으면, 상기 필름 상의 구리의 부착능력은 "적합(+)"으로 평가되고, 그렇지 않으면 "부적합(-)"으로 평가된다.
실시예 MD 탄성계수(N/㎟) TD 탄성계수(N/㎟) MD 인장강도(N/㎟) TD 인장강도(N/㎟) MD 파단시의 신장률(%) TD 파단시의 신장률(%) MD 수축(200℃) TD 수축(200℃) 전도체 트랙 제조 구리 부착성
1 4200 5300 190 280 170 110 4.2 2.7 우수 +
2 4200 5400 185 282 165 115 4.3 2.0 우수 +
3 4100 5500 172 278 163 100 4.5 2.3 보통 +
4 4400 5700 192 295 167 105 3.9 1.5 우수 +
5 4000 5100 181 240 177 117 4.6 3.1 우수 +
6 3900 4800 162 210 181 119 5.2 3.3 우수 +
7 4800 6100 210 300 155 95 3.5 1.9 우수 +
비교예
1 필름이 얻어지지 않음 필름이 얻어지지 않음 필름이 얻어지지 않음 필름이 얻어지지 않음 필름이 얻어지지 않음 필름이 얻어지지 않음 필름이 얻어지지 않음 필름이 얻어지지 않음 필름이 얻어지지 않음 필름이 얻어지지 않음
2 4000 5100 182 275 178 112 4 2.3 나쁨 -
3 4300 5200 45 37 19 31 4.6 3.0 우수 +
4 4100 5500 180 287 185 108 25 29 우수*) +
*) 레이저 방사 후에 주름 형성
본 발명은 아미노실란 화합물로 코팅되고, 추가 공정의 단계에서, 전자기 방사선(electromagnetic radiation)을 조사할 때 또다른 금속이 증착될 수 있는 금속핵들을 형성하는 첨가제를 포함하는 단일 또는 다층의 배향 필름에 관한 것으로, 종래기술의 필름들이 가진 단점을 가지지 않으며, 조사에 의해 활성화될 수 있고 필름과 금속간에 우수한 부착력을 생성하는 추가의 공정단계에서 또다른 금속이 축적될 수 있는 화합물을 포함하는 필름을 제공한다. 또한, 낮은 제조 비용 및 우수한 배향성 뿐만 아니라 횡방향 및 종방향의 높은 인장강도, 종방향 및 횡방향의 높은 탄성계수, 파단시의 횡방향 및 종방향의 높은 연신율(elongation), 및 종방향 및 횡방향의 높은 신장응력(tensile stress) 등과 같은 우수한 기계적 특성을 가짐으로써 설정된 수축률에 따라 5%(F5 값)의 신장변형률(tensile strain)을 갖는다.

Claims (22)

  1. 전자기 방사선을 조사하여 폴리에스테르 내에 기본 형태의 금속을 유리하는 금속 화합물을 함유하고, 필름의 적어도 한면이 아미오실란 코팅을 갖는 것을 특징으로 하는 총 두께가 50∼500㎛이고 단일층 또는 다층으로 이루어지며 적어도 단일 축상으로 배향된 폴리에스테르 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 금속 화합물을 산화 금속인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속 화합물은 스피넬인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 화합물은 CuCr2O4인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름 내에 존재하는 금속 화합물의 양은 0.1∼15.0중량%인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 특정 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 아미노실란 코팅은 하기의 식을 갖는 비가수분해된 상태의 아미노실란을 사용하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
    (R1)aSi(R2)b(R3)c
    (식 중, R1은 적어도 하나 이상의 제1 아미노산기를 갖는 기능성 군으로 바람직하게는 식 -X-Y-Z-NH2(X는 C1-C4-알킬렌 또는 C6-C10-아릴렌, Y는 0, NH 또는 결합, Z는 C1-C4-알킬렌 또는 C6-C10-아릴렌)이 바람직하고, R2는 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알콕시기, 아세톡시기, 및 할로겐화물로 구성되는 군으로부터 선택된 가수분해성 군(hydrolyzable group), 및 R3는 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알킬기 및 페닐기로 구성되는 군으로부터 선택된 비반응성, 비가수분해성 군이며, 상기 계수 a는 1보다 같거나 크고, 계수 b도 역시 1보다 같거나 크며, 계수 c는 0보다 같거나 큰 수로써, a + b + c = 4이다.)
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 한 층은 디카르복시산 성분으로서 (상기 디카르복시산 성분이 존재하는 층의 총 중량을 기초로) 10∼100몰%의 테레프탈산을 함유하는 폴리에스테르로 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 한 층은 디카르복시산 성분으로서 (상기 디카르복시산 성분이 존재하는 층의 총 중량을 기초로) 10∼100몰%의 2,6-나프탈레이트를 함유하는 폴리에스테르로 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 필름 방향(종방향(MD) 및/또는 횡방향(TD))에서 탄성 계수는 500N/㎟ 이상인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 필름방향(종방향(MD) 및/또는 횡방향(TD))에서 인장강도값은 50N/㎟ 이상인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 필름방향(종방향(MD) 및/또는 횡방향(TD))에서 파단시의 신장률값은 10N/㎟ 이상인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 필름의 어느 방향에서도(MD 혹은 TD) 200℃에서 25% 이상의 신장률을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 2층을 가지며, 적어도 하나 이상의 기저층 및 하나의 외층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 3층을 가지며, 적어도 하나 이상의 기저층 및 두 외층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 금속화합물은 다층 필름의 층들 중 하나에 존재하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
  17. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 금속 화합물은 다층 필름의 외층(들)에 존재하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
  18. 제14항 또는 제15항에 있어서, 외층들 중 하나는 시일성인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
  19. 폴리에스테르와 전자기 방사선의 조사로 폴리에스테르 내에 기본 형태의 금속을 유리하는 금속 화합물을 슬롯다이를 통해 서로 압출하는 단계, 냉각단계, 재가열단계, 적어도 하나 이상의 방향으로 배향하는 단계, 가수분해된 아미노실란으로 일면을 코팅하는 단계 및 열고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제 1항의 폴리에스테르 필름을 제조하는 방법.
  20. 인쇄회로기판, 리본 케이블, 스마트 카드, RFID 라벨, 멤브레인 키보드 및 필름 기재의 회로에서 사용되는 것을 특징으로 하는 제1항의 폴리에스테르 필름의 용도.
  21. 다층 필름 제조용으로 전자기 방사선의 조사하여 기본 형태의 금속을 유리하는 것을 특징으로 하는 금속 화합물의 용도.
  22. 인쇄회로기판, 리본 케이블, 스마트 카드, RFID 라벨, 멤브레인 키보드 및 필름 기재의 회로의 제조용으로 전자기 방사선을 조사하여 기본 형태의 금속을 유리하는 것을 특징으로 하는 금속 화합물의 용도.
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