KR20070095772A - 컷팅용 밑깔개 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

면상 광학부품이나 전자부품 중간제품에 있어서, 제품 크기로 절단하는 공정시 절단용 밑깔개의 가장 적합한 재료를 제공하는 것 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. PP계 수지필름(A) 중 적어도 일면에 고분자 대전방지제를 배합하여 된 층(C)을 적층한 적층필름으로 이루어지며, 특히 (C)층으로서는 PP계 수지층이 바람직하고, 표층(C)의 표면저항율이 10¹²Ω/□ 미만인 면상 광학부품이나 전자부품의 컷팅용 밑깔개 필름이며, 또한 PP계 수지필름(A)의 두께가 150㎛ 이상 1200㎛ 이하이고, (C)층의 두께가 2㎛ 이상 100㎛ 이하이며, 또한 고분자형 대전방지제가 JIS K7210에 따라 230℃, 21.2N의 하중에서 측정한 MFR이 90g/10분 이하이고, 적층 필름의 JIS K7113에 준해 측정하여 얻는 인장탄성율이 MD(세로)방향, TD(가로)방향 모두 900MPa 이상, 2000MPa 이하인 밑깔개 필름을 제공한다. 그리고, 공압출법에 의한 상기 밑깔개 필름의 제조방법도 제공한다. 또한, 상기 밑깔개 필름은 고분자 대전방지제의 층을 도포법으로 적층할 수도 있으며, 이 경우 밀착성을 개선하기 위해, 도포 전에 PP기재의 표면을 활성화하는 것이 필요하다는 사실도 발견하였다.

Description

컷팅용 밑깔개 필름 및 그 제조 방법{UNDERLAY FILM FOR CUTTING AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

[특허문헌 1] 일본 특허공개 제2005-28771호 공보

[특허문헌 2] 일본 특허공개 제2004-345271호 공보

본 발명은 대전방지기능을 구비한 폴리프로필렌 필름(이하, PP 필름이라 한다)에 관한 것이다. 또한, 그 사용방법과 관련하여, 면상 광학부품이나 전자부품의 컷팅용 밑깔개에 관한 것이다.

일반적으로, 광학부품이나 전자부품은 이들 부품에 먼지가 부착되는 것을 피할 필요가 있어 클린룸에서 제조되고 있다. 부재는 생산성을 높게 유지하기 위해 일반적으로 커다란 크기로 연속적으로 제조되고 있다. 그 후, 최종적으로는 원하는 크기로 컷팅된 부품이 모듈이나 제품에 내장되어 조립되고 있는데, 이들이 컷팅되는 공정에서는 먼지가 발생하는 일이 많아, 제품에 먼지가 부착되는 것을 적극적으로 억제할 필요가 있었다.

광학부품이나 전자부품의 일 예로 편광판을 들면, 그 절단공정에서는 밑깔개 가 사용되는데, 이때 사용되는 밑깔개에 대해 살펴보자. 광학부품인 액정 디스플레이에 사용되는 편광판의 경우, 롤 형태로 복수장의 기능필름을 접합하여 편광판이 제조된 후에, 규정된 제품 크기로 절단되며, 검사, 포장하여 출하되고 있다. 이 규정 크기로의 절단은 편광판을 플라스틱이나 고무 형태의 소재를 밑깔개로 하여, 그 위에 롤 형태로 생산된 편광판이 놓이게 되고, 예를 들면 톰슨 커터로 컷팅함으로써 이루어지고 있다. 밑깔개는 편광판을 몇 번이나 반복 컷팅하면서 사용되고 있어 컷팅 후에는 칼날 자국이 밑깔개에 남기 때문에, 흠집이 현저해지면 정기적으로 교환되고 있다. 교환된 후에는 이 밑깔개 필름은 폐기되므로, 환경적으로 문제가 없는 소재인 것도 중요하다.

편광판은 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름과 같은 기계 특성적으로 무른 재료를 구성에 포함하고 있어, 톰슨 커터를 이용한 절단 시에 편광판의 절단면이 깨지거나 금이 가며, 이 때 먼지가 발생하여 편광판에 부착되는 문제가 있었다. 이 먼지의 발생량은 칼날이 얼마나 잘 드느냐와 관련이 있으며, 이 칼날이 드는 정도는 사용하는 커터의 칼날의 종류나 상태에 따라 다르지만, 밑깔개의 단단한 정도에 따라서도 다르다. 따라서, 너무 부드러우면 절단시에 힘이 가해지기 때문에, 밑깔개가 구부려지고, 편광판도 컷팅시에 구부려져 절개 부위의 단면에서 먼지 발생이 증가하기 때문에, 적당한 단단함을 갖는 소재가 필요로 되었었다. 또한, 밑깔개에는 커터의 칼날이 밑깔개 소재의 속에까지 들어가기 때문에, 그 때 밑깔개 소재로부터 먼지의 원인이 되는 조각남이나 깨짐이나 박리가 발생하지 않을 필요가 있어, 적절한 탄성이나 인장강도 및 충격강도를 갖는 소재가 필요하였다. 또한, 반복 절 단은 동일한 밑깔개 필름을 사용하여 실시되므로, 이 반복 사용으로 인한 흠집 부위로부터 밑깔개 필름이 파단되기 어려운 강도를 갖는 것이어야만 한다. 또한, 이 절단공정은, 대형기계에서는 롤에 감긴 넓은 폭의 밑깔개가 롤로부터 인출되므로, 이를 절단용 장치에 고정할 필요가 있는데, 밑깔개가 정전기를 띠고 있으면 인출하기 어려울 뿐만 아니라, 인출 작업시 정전기에 의해, 공중에 존재하는 부유 먼지를 끌어당기는 문제가 있었다.

또한, 절단시에 편광판의 절단면에서 티끌이나 먼지가 발생하거나, 절단용 밑깔개로부터 조각남이나 깨짐이나 박리로 인해 실 형태나 가루 형태의 먼지가 발생한 경우에도, 밑깔개가 이들 먼지를 정전기에 의해 끌어당기지 않는 것이 요망되어, 밑깔개는 대전방지기능이 필요하였다. 밑깔개에 티끌이나 먼지가 부착되면, 절단 후의 편광판에 이 먼지나 티끌이 부착되어, 편광판이 이물 부착으로 인해 불량품이 되거나 편광판 그 자체에 흠집을 내거나 하는 문제가 있었다.

종래, 이 편광판의 절단용 밑깔개로서는 염화비닐필름(이하, PVC라 한다)이나 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(이하, PET라 한다)이 사용되었었는데, 이 밑깔개는 커터의 칼날 자국이 현저해지면 교환할 필요가 있으므로, PVC는 저렴하지만 환경상 재활용이나 폐기의 문제가 있었다. 한편, PET 필름은 밑깔개로서 통상 필요로 되는 두께인 500㎛ 정도의 필름도 롤 형태의 것이 생산되며, 롤 상태 그대로의 대전방지처리도 가능하기 때문에 사용되었었지만, 두께 500㎛ 정도의 필름은 용도가 한정되어 있기 때문에 생산량이 적고 고가라는 문제가 있었다. 또한, PET를 밑깔개로 사용할 때, 커터의 칼날이 들어갔을 때, 특히 이 밑깔개의 경우는 반복적 으로 같은 부분에 커터의 칼날이 들어가는 일이 있어, PET 그 자체로 깨짐이나 조각남이 발생하거나, 흠집부위에서 실 형태나 가루 형태의 먼지가 발생하기 쉽다는 근본적인 문제가 있었다.

이 밑깔개로 사용하기 위해서는 편광판이나 밑깔개로부터 티끌이나 먼지가 발생하기 어려운 재료가 필요한데, 500㎛ 두께의 필름이 저렴하게 공업생산되며 적당한 단단함, 탄성, 인장강도, 충격강도 등을 골고루 갖춘 재료로서는 폴리프로필렌(이하, PP라 한다) 필름(이하, PP필름이라 한다)이 있다. 이 재료의 결점은 전기를 띠기 쉬운 재료라는 것이며, 밑깔개로서 사용할 때 필요로 되는 대전방지처리가 곤란하거나 불충분하여, 실시될 수 있다 하더라도 종래 방법으로는 문제를 갖는 것이었다. PP필름은 근본적으로 비극성이며, 극성이 큰 도전제를 그 표면에 도포하여 밀착시키는 것이 일반적으로 곤란하고, 밀착시킨 경우에도, 밀착력이 약하기 때문에 커터의 칼날이 들어가거나 스치거나 하면, 도전제의 도포층이 벗겨져 버리는 문제가 있었다. 그 때문에, PP필름에 도전 처리를 하는 방법으로서는, PP수지 중에 도전재로서 카본이나 도전성 금속이나 금속산화물, 혹은 저분자 계면활성제를 이겨 넣어, 필름을 용융 압출법 등으로 만드는 시도가 이루어지고 있다.

카본을 이겨 넣는 방법으로는 대전방지처리는 가능하지만, 밑깔개로서 사용할 경우, 절단용 칼날이 들어가거나 스치거나 하면 카본이 벗겨져 떨어지거나, 편광판에 카본이 전사되는 문제가 있었다. 또한, 밑깔개로서 사용할 경우에는 또한 커터의 칼날이 밑깔개의 내부에 들어가므로, 이겨 넣은 카본이 빠지거나 벗겨져 떨어져서 흑색 먼지가 되고, 이것이 편광판에 부착되어 수율이 저하된다는 큰 문제가 있었다. 또한, 금속이나 금속산화물을 이겨 넣는 방법은 매우 고가이며, 칼날이 들어가면 이겨 넣은 금속이나 금속산화물 입자가 빠져나와 먼지가 될 뿐만 아니라, 칼날을 손상시키는 문제가 있었다. 한편, 저분자 계면활성제를 PP 수지에 이겨 넣는 방법은 도전성이 작기 때문에 대전방지효과가 본질적으로 작은 점, 겨울철과 같은 건조시에는 대전방지효과가 거의 소멸하여 버리는 점, 또 PP 필름의 표면에 배어나온 계면활성제가 편광판에 전사되어 버리는 점 등의 문제가 있었다.

또한, 본 발명에서 사용하는 고분자 대전방지제를 PP 수지에 이겨 넣고, 그 소재를 사용하여 압출법으로 대전방지기능을 갖는 PP 필름을 제조하고, 그것을 밑깔개로 사용하는 방법도 있는데, 이 방법에서는 대전방지효과가 장기간에 걸쳐 기능하며, PP 필름의 표면에 떠올라 편광판에 전사되는 문제는 작지만, 고분자 대전방지제 그 자체가 고가이기 때문에, 소모품인 밑깔개로서는 불필요한 밑깔개의 부분에까지 고분자 대전방지제가 포함되어 있기 때문에 너무 고가가 된다는 문제가 있었다. 특히, 이 밑깔개 필름의 경우에는 커터의 칼날이 반복적으로 밑깔개 필름에 들어가므로, 어느 정도의 두께가 필요하며, 특히 고가인 고분자 대전방지제의 사용량을 가능한 감소시켜 효과적인 대전방지기능을 얻는 것은 중요한 과제였다.

고분자 대전방지제를 바인더와 함께, PP 필름 기재에 도포하여 표면에 밀착시키는 방법으로 PP 표면에 대전방지기능을 부여하는 방법도 있지만, 상술한 바와 같이, 통상 PP 필름은 대전방지제의 밀착성에 문제가 있으며, 밑깔개로서 사용할 때 대전방지층이 벗겨져 떨어져 나가게 되어, 도포법을 채용할 경우에는 이 밀착성을 개선할 필요가 있었다.

이 밑깔개 필름은 PP 필름이면 어느 것이라도 상관없는 것이 아니고, 먼저 먼지를 흡착하지 않는 대전방지기능을 갖는 것이어야만 하므로, 그 관점에서 볼 때 표면고유저항값이 10¹²Ω/□ 미만이고, 이 밑깔개 필름은 장기간 보관되거나 반복적으로 사용되므로, 단기간에 대전방지성능이 소멸하는 것이어서는 안 된다. 또한, 대전방지기능을 갖는 것이면 어느 것이라도 상관없는 것이 아니고, 표면에 떠올라 편광판에 전사되거나, 컷팅시에 칼날이 들어감으로써 벗겨지거나 하여 먼지의 원인이 되어서도 안 된다. 이러한 관점에서 대전방지제의 종류는 선정되어야만 한다. 또한, 밑깔개 필름은 컷팅기에 롤 형태로 세팅되기 때문에, 롤 형태로 작업가능한 두께이어야만 하며, 또한, 강한 힘으로 끌어당긴 상태에서 컷팅기에 고정되며, 동시에 컷팅시에는 몇 번이나 반복 사용되어 컷팅 자국이 밑깔개 필름에 남으므로, 두께가 너무 얇으면 반복 컷팅시에, 컷팅 자국이 반복적으로 들어간 곳에서 파단이 발생되는 문제가 있다. 또한, 롤 형태로 공급하는 것이 필수인 점이나 작업성의 관점에서 볼 때, 너무 두꺼워도 부적당하다. 또한, 경제성을 고려하는 것도 중요하며, 이러한 관점에서 형상도 고안할 필요가 있다. 그리고, 밑깔개 필름은 소모품이며 사용 후에는 폐기되므로, 환경상의 문제가 없는 소재일 필요가 있었다.

또한, 밑깔개 필름은 컷팅시에 가해지는 힘에 의해 활처럼 구부려지면 피컷팅물의 끝면이 고르지 않게 되거나 그 끝면이 깨지거나 금이 가거나 하여 조각이나 먼지가 발생되는 일이 있으므로, 단단한 소재이어야 하는 점이 필요하다. 또한, 밑깔개 그 자체가 컷팅 자국으로부터 박리가 발생하거나 반복 컷팅되었을 때에 파 단이 일어나기 어려운 점도 필요하며, 그 때문에 PP 필름 그 자체의 기계 특성도 선정될 필요가 있다. 기계 특성의 증강을 위해 충전재를 PP 필름 속에 배합하는 것도 가능하지만, 칼날을 손상시키기 때문에 충전재의 양도 제한된다. 이와 같이 광학부품이나 전자부품의 컷팅용 밑깔개 필름은 종래의 대전방지 PP 필름이 필요로 되고 있는 용도인 전자부품의 포장용 성형체(예를 들면, 특허문헌 1 참조)나 식품 포장(예를 들면, 특허문헌 2 참조) 용도에 요구된 특성과는 달리, 이 광학부품이나 전자부품의 컷팅용 밑깔개 필름만의 특유의 특성이 필요로 되고 있는 것이다.

본 발명은 상기 종래의 제반 문제를 모두 해결하고, 다음과 같은 목적을 달성하는 것을 과제로 한다. 즉, 본 발명은 광학부품이나 전자부품의 제조공정에 사용하는 컷팅시의 밑깔개로서 가장 적합한 재료를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하고, 편광판 등의 광학부품이나 전자부품의 제조공정에 사용하는 컷팅시의 밑깔개로서 가장 적합한 재료를 발견하기 위해 예의 검토를 진행한 결과, 고분자 대전방지재를 배합한 층(C)을, PP를 주성분으로 하는 기재층인 폴리프로필렌계 수지 필름(A)에 적층한 적층필름을 선정함으로써, PP 그 자체가 갖는 뛰어난 내충격성과 강한 점성과 같은 뛰어난 기계 특성으로부터, 먼지의 한 원인이 되는 밑깔개 재료 그 자체의 깨짐이나 조각남이나 박리가 발생하기 어렵고, 고분자 대전방지제로 대전방지처리가 이루어지고 있으므로, 표면에 떠오름으로 인한 피컷팅물로의 오염물 전사가 일어나지 않고, 또한 대전방지성능이 반영구적으로 유지되며, 외부의 먼지나 컷팅시에 발생한 먼지를 접근시키지 않고, 대전방지재 그 자체 로부터 흑색 이물을 발생하지 않는다. (C)층을 PP를 주성분으로 하는 층으로 한 경우에는 기재층, 표층이 동일 재료가 되며, 공압출로 제조하고 있으므로 2층간의 밀착성도 뛰어나고, 층간 박리가 일어나기 어려운 재료가 된다. 또한, PP 수지 그 자체의 기계 강도도 선정함으로써 반복 사용으로 인해 흠집 부위로부터의 파단도 일어나기 어렵고, 컷팅시에 활처럼 구부려지기 어렵기 때문에 피컷팅 물질의 끝면의 절개부위가 고르며, 끝면의 깨짐이나 조각남도 발생하기 어렵다는 사실도 발견하여 본 발명에 이르게 되었다. 또한, 공압출 PP 필름의 2층의 두께 구성에 따라 컷팅 작업의 효율화나 저비용화, PP의 강도도 최적의 범위를 규정함으로써, 컷팅 내구성이 뛰어난 밑깔개 필름으로 할 수 있음도 발견하였다. 또한, 고분자 대전방지재를 배합한 층(C)을, 바인더로 고분자 대전방지제를 PP 기재층(A)에 밀착시키는 방법으로 적층하고, 대전방지기능을 부여할 경우에는 PP 필름을 특정한 접촉용이처리를 실시한 후에 도포함으로써 밀착성이 개선되는 것을 발견하였다. 또한, 본 발명에서 재료는 폐기되거나 재활용되더라도 환경상의 문제도 없다.

즉, 본 발명은 PP계 수지 필름(A)의 적어도 일면에 고분자 대전방지제를 배합하여 된 층(C)을 적층한 적층 필름이며, 특히 (C)층으로서는 PP계 수지층을 공압출법에 의해 적층한 적층필름이 가장 적합하고, 표층(C)의 표면저항율이 10¹²Ω/□ 미만인 면상 광학부품이나 전자부품의 컷팅용 밑깔개 필름이며, 또한 PP계 수지 필름(A)의 두께가 150㎛ 이상 1200 ㎛ 이하이고, (C)층의 두께가 2 ㎛ 이상 100㎛ 이하이며, 또한 고분자형 대전방지제가 JIS K7210에 따라 230℃, 21.2N 하중에서 측정한 MFR이 90g/10분 이하이고, 적층 필름의 JIS K7113에 따라 측정하여 얻은 인장탄성율이 MD(세로) 방향, TD(가로)방향 모두 900MPa 이상, 2000MPa 이하인 밑깔개 필름을 제공한다. 또한, 고분자 대전방지제를 도포법으로 PP계 수지 필름(A)의 적어도 일면에 도포하는 방법으로 대전방지층(C)을 형성할 경우에는 기재(A)의 표면을 접착이 용이하게 처리한 후에 도포함으로써, 밀착성에 문제가 없는 대전방지층을 가지며, 특히 기재의 PP 필름의 에어면에 도포하면 더욱 뛰어난 밀착성을 갖는 밑깔개 필름을 제공할 수 있다. 이 경우의 적층 필름의 인장탄성율은 공압출하여 얻은 적층 필름의 경우와 동일한 범위의 값은 갖는 것이 필요하다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.

본 발명에 사용되는 밑깔개 필름은 기재층(A)의 적어도 일면에 고분자 대전방지제를 배합하여 된 층(C)을 적층하여 표층으로 하는 적층 필름이며, 대전방지층인 상기 (C)층을 부여하는 방법으로서, 고분자 대전방지제를 함유하는 수지층을 공압출법으로 형성하는 방법과 도포법에 의해 형성하는 방법을 제안하고 있다.

먼저, 공압출법에 대해 실시형태를 설명한다. 본 발명의 적층 필름의 특히 뛰어난 구성은 양쪽 층이 폴리프로필렌 수지(이하, PP 수지라 한다)를 주성분으로 하는 수지(폴리프로필렌계 수지)로 이루어진 것이며, 표층을 형성하는 수지에는 고분자 대전방지제가 첨가되어 있다. 이 적층 필름은 열용융 공압출법으로 제조된 것이다. PP를 주성분으로 하는 필름은 PP 수지를 50중량% 이상 함유하는 필름이다.

고분자 대전방지제가 배합된 표층(C)의 재료는 기재(A)의 PP를 주성분으로 하는 수지와 공압출될수 있는 것이며, 기재의 PP 필름에 잘 밀착되고 고분자 대전방지제가 균일하게 분산될 수 있는 소재이면, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 여러 가지 엘라스토머나 수지 중에서 선정될 수 있다. 특히 바람직한 구성은 기재층도 표층도 PP를 주성분으로 하는 재료이며, 이 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다. 또한, 이하 이 PP를 주성분으로 하는 고분자 대전방지제가 배합된 표층(C)을 특히 (B)층이라 칭하는 경우가 있다.

기재층과 표층에 사용되는 PP 수지는 PP의 단독 중합체이어도 좋지만, 목적에 따라 단단함, 파괴강도, 인장강도, 굴곡강도, 충격강도 등의 특성을 조정하기 위해, 에틸렌 및 탄소수 4∼10개를 갖는 α-올레핀으로부터 선택된 적어도 1종의 코모노머 단위와의 프로필렌 단위를 주성분으로 하는 랜덤 또는 블록 공중합체로 할 수도 있다. 강성의 관점에서는 블록 공중합체가 뛰어나다. PP 수지의 제법은 특별히 한정되지는 않지만, 공지된 지글러-나타법이나 메타로센법으로 제조된다. 공중합 모노머인 α-올레핀으로서는 예를 들면 에틸렌, 1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐 등을 들 수 있다. 그 중에서도 에틸렌, 1-부텐이나 1-헥센 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 기재층인 PP 수지는 프로필렌 호모 폴리머 또는 프로필렌/에틸렌의 공중합체나 프로필렌/α-올레핀 공중합체가 바람직하다. 공중합체에서의 에틸렌이나 α-올레핀의 사용량은 프로필렌 100몰에 대해 40몰 이하, 바람직하게는 30몰, 더욱 바람직하게는 20몰 이하이다. α-올레핀의 사용량이 40몰을 초과하면 밑깔개로서 필요한 강성이나 내열성이 저하되는 문제가 발 생한다.

이들 PP 수지는 단독으로 사용할 수도 있지만, 목적에 따라, 조성이 다른 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 나일론, 폴리카보네이트 등 공지된 열가소성 재료가 배합되어 있어도 좋다. 강도나 유연성의 관점에서 볼 때, 폴리에틸렌계 수지를 배합한 것이 바람직하며, 폴리에틸렌 수지를 배합하는 경우의 비율은 30% 이하가 바람직하다. 30% 이상이면, 밑깔개로서 사용할 때에 강도나 경도가 불충분해지는 경우가 있다. 물론, 분자량이 다른 PP 수지를 여러 가지 혼합하여 사용할 수도 있다.

본 발명의 폴리프로필렌을 주성분으로 하는 기재층(A)에 사용되는 PP 수지는 적층 필름의 주성분을 이루는 것이다. 따라서, 외부로부터의 충격이나 커터를 이용한 절단시의 표면의 흠집부위로부터 깨짐이나 조각남이나 벗겨짐이 적게 발생한다는 관점, 반복 컷팅으로 파단이 용이하게 일어나지 않는다는 관점 및 PP 필름의 제조를 용이하게 실시할 수 있다는 관점을 모두 만족하는 것이 바람직하며, 기재층의 특성은 인장탄성율이 900MPa 내지 2000MPa(JIS K7113법에 따름), 바람직하게는 1000MPa 내지 1800MPa, 더욱 바람직하게는 1300MPa 내지 1700MPa이다. 이 값이 작으면 반복 사용으로 인해 파단이 일어나며, 너무 크면 너무 단단하여 롤로 세팅할 때에 작업성이 악화된다. 기타의 기계 특성에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 인장항복강도는 20MPa 내지 50MPa(JIS K7113에 따름), 바람직하게는 25MPa 내지 45MPa, 신장율은 600% 이상(ASTM D683-64T), 바람직하게는 750% 이상, 굴곡탄성율은 1000MPa 내지 2000MPa(ASTM D683-64T), 바람직하게는 1200MPa 내지 1800MPa, 충격강도는 1.0J 내지 10.0J(듀퐁법, 0℃, 격심 R=1/4), 바람직하게는 1.2J 내지 7.0J, 연화점은 120℃ 내지 175℃ (ASTM D1525-58T)인 것이 바람직하게 사용된다.

피컷팅체의 광학재료의 두께나 경도, 구성 등에 따라서는 상기 특성 중 몇 개의 항목에서 규정 밖이더라도 바람직하게 사용될 수 있는 경우도 있다. 편광판의 컷팅용 밑깔개에 사용할 경우에는 반복 컷팅으로 인해 파단이 발생하기 어렵기 위해서는 상기 특성을 만족하고 있는 것이 바람직하게 사용되며, 특히 인장탄성율은 중요하다. 또한, 인열(引裂)강도를 상승시키기 위해서, 기재층의 PP 수지에 엘라스토머 성분을 배합하면, 밑깔개로서 사용하여 컷팅할 때에, 이 엘라스토머의 효과에 의해 파단되기 어렵게 되는 경우가 있다. 단, 과잉으로 첨가하면 부드러워지며, 컷팅시에 휘게 되고, 피컷팅물의 끝면에 금이 가거나 조각이 발생하는 일이 있어, 첨가량은 선정할 필요가 있다.

표층의 고분자 대전방지제를 함유하는 PP 수지층(B)은 상기 기재(A)에 사용되는 PP 수지로부터 선택할 수 있으며, 이 특성범위도 마찬가지이다. 기재(A)와 동일한 종류의 수지를 사용하여도 좋지만, 대전방지제와의 혼합 용이성, 공압출성의 관점에서 선정하는 것이 필요하다. 특별히 한정되지는 않지만, 기재층의 PP 수지보다도 인장탄성율이 작고, 연화점도 낮은 PP 수지를 사용하는 것이 바람직한 경우가 많다. 고분자 대전방지가 배합된 PP 수지층(B)은 필요에 따라 기재의 양면에 설치될 수도 있다. 또한, 후술하는 도포법과 조합하여 사용할 수도 있다.

표층의 PP 수지층(B)에 배합되는 고분자 대전방지제는 JIS K7210에 준해 230℃, 21.2N 하중에서 측정한 MFR이 90g/10분 이하이고, 바람직하게는 10∼50g/10분이며, 용융가공할 수 있고 대전방지성능을 갖는 것이다. 90g/10분 이상이면 수 지(B)와의 혼합이 불충분하게 되거나, 저분자 대전방지제와 동일한 폐해가 발생한다. 또한, 그 중량평균분자량으로서는 1000 이상, 바람직하게는 2000 이상이다. 이러한 것으로서, 예를 들면 고농도의 폴리에테르 블록을 포함하는 고분자물질을 들 수 있다. 저항값은 일반적으로는 첨가율이나 분산상태에 따라 다른데, 10⁸∼10¹²Ω/□의 표면저항값을 부여한다. 이 범위의 저항값이면, 대전방지기능을 부여할 수 있다.

이와 같은 도전성 폴리머의 구체적인 예로서는 폴리에틸렌옥사이드계, 폴리에테르-블록-코폴리아미드계, 폴리에테르에스테르아미드계, 폴리에테르아미드이미드, 폴리에테르와 폴리올레핀의 블록 폴리머, 주쇄 폴리머가 폴리아미드로 이루어지고 분지 폴리머가 폴리알킬렌에테르와 폴리에스테르와의 블록 폴리머로 이루어진 그라프트 폴리머, 옥시에틸렌 구조 또는 옥시프로필렌 구조를 포함하는 폴리알킬성분과 페녹시수지 골격성분과의 공중합체, 카프로락탐, 이미드 고리를 형성할 수 있는 다가 카르복실산 성분과 유기 디이소시아네이트 및 폴리에틸렌글리콜의 공중합체, α-올렌핀과 무수말레산과 폴리옥시알킬렌알릴에테르와의 공중합체, 폴리에틸렌에테르, 이소시아네이트 및 글리콜로 이루어진 폴리머 등을 들 수 있으며, 폴리알킬렌글리콜 부분을 포함하는 열가소성 폴리우레탄 등이 포함되는데, PP수지의 기계특성을 크게 저하시키지 않고, 표면저항값을 10¹²Ω 미만으로 하는 공지된 고분자 대전방지제이면 지장이 없으며, 상기 구체예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 전하의 이동에 의해 도전성을 부여하는 공지의 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리아닐린이나 그 유도체도 사용할 수 있다.

이들은 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다. 표층의 조성물에서는 PP 수지에 상기 고분자 대전방지제가 혼합성이나 저항값에 의해 결정되지만 통상 2∼30 중량% 첨가된다. 단, 고가이며, 과잉 첨가는 PP수지의 기계강도를 저하시키는 일이 있으므로, 5∼20중량%가 바람직하게 사용된다. 고분자 대전방지제가 이 범위이면, 대전방지성능이 만족된다. 상기 대부분의 고분자대전방지제 중에서도 폴리에테르-블록-코폴리아미드계나 폴리에테르에스테르아미드계가 소량으로 대전방지성능이 부여되는 점에서 바람직하다. 상품명을 예로 들면, 치바스페셜티케미컬즈사의 IRGASTAT 시리즈, 산요카세이코교 가부시키가이샤의 펠레스탯 시리즈 등을 바람직하게 사용할 수 있다.

본 발명의 PP수지층(A나 B)에는 강성을 높이기 위해, PP 수지에 충전제를 18중량부 이내 첨가할 수도 있다. 18중량부 이상이면, 너무 단단해져서 컷팅기에 감는 작업성이 떨어질 뿐만 아니라, 톰슨 컷터기의 칼날을 단시간에 손상시키는 문제가 발생한다. 또한, PP 필름의 제조에 있어서도, 충전제가 다량 들어있으면 드럼이나 다이를 손상시키는 일이 있어 바람직하지 않다. 충전제로서는 공지의 각종 무기계나 폴리스티렌 입자 등의 유기계 충전제를 사용할 수 있으며, 강성을 높이는 관점에서 바람직하게는 무기계이며, 탈크(활석), 운모, 유리 섬유, 실리카, 알루미나, 탄산칼슘 등이 사용되며, 그 중에서도 특히 탈크가 바람직하다. 탈크를 사용할 경우의 평균입경은 10∼30㎛의 범위가 바람직하다. 10㎛ 이하에서는 PP 수지 내에서의 분산성이 저하되며, 30㎛ 이상에서는 PP 필름에 핀홀이 발생하기 쉬어진 다.

PP 수지 중에는 시트의 물성이나 성막을 저해하지 않을 정도로, 공지된 산화방지제, 중화제, 활제, 착색제, 자외선흡수제, 가소제, 안티블록킹제, 지방산염이나 지방산 아미드 등의 슬립제 등을 필요에 따라 첨가할 수 있다. 통상, PP 수지에는 산화방지제의 첨가가 필요로 된다.

PP 수지에 충전제를 배합하거나 PP 수지에 폴리에틸렌계 수지와 같은 다른 수지를 혼합하거나 하는 방법은 고분자 대전방지제, 필요에 따라 첨가되는 첨가제를 혼합하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는 시트 성막시에 압출기로 교반 혼합한 원료를 직접 투입하는 방법, 또는 교반 혼합한 원료를 압출기로 용융혼합하여 펠렛화하고, 압출시에 이 펠렛을 사용하는 방법 등이 있다. 특히, 대전방지성능을, 가능한 고가의 고분자 대전방지제의 양을 적은 양으로 얻는 것은 중요하다. 이 고분자 대전방지제를 표층의 PP 수지에 섞는 방법은, 예를 들면 리본 블렌더, 헨셀 믹서, 탬블러 믹서 등으로 잘 혼합하고, 그 혼합물을 압출기로 용융 혼련하는 법을 들 수 있다.

사용되는 PP 필름의 기재와 표층의 총 두께는 밑깔개로서 사용하는 피컷팅물질에 따라 다양하며, 피컷팅물의 두께나 소재의 단단함 등에 따라 사용하기 쉬운 특성이나 비용, 내구성 면에서 선정되고, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 편광판의 절단용 밑깔개에서는 커터의 칼날이 PP 필름의 내부에 들어가기 때문에, 밑깔개 필름의 파단이 쉽게 일어나지 않는다는 내구성의 관점에서 0.2mm∼1.2mm의 두께가 바람직하며, 취급 조작성이나 비용 면, 롤 형태로의 제조가 용이하 기 때문에, 0.3mm∼1mm의 두께가 더욱 바람직하다.

표층 표면의 저항값은 10⁵∼10¹²Ω/□이면, 대전방지성능이 얻어지지만, 과잉 저항값으로 하면, 고가의 고분자 대전방지제를 필요 이상으로 첨가할 필요가 있으며, 비용적으로 보더라도 PP 수지층(B)의 강도에도 문제가 발생하기 때문에, 10⁸∼10¹²Ω/□의 저항값이 얻어지면, 대전방지성능이 충분하며, 또한 비용 측면이나 고분자 대전방지제의 PP 수지로의 분산성 등의 관점에서 종합해 볼 때 바람직하다. 표층의 PP 수지층(B)의 두께는 기재층의 두께나 공압출의 생산성에 따라 적절히 선정되는데, 2㎛∼100㎛이 대전방지성능이 얻어지며 또한 비용적, 생산성 측면에서 보더라도 바람직한 두께이다. 더욱 바람직하게는 10㎛∼70㎛이다.

본 발명의 대전방지성의 적층 PP 필름을 제조하는 방법은 특별히 한정되지는 않지만, 기재층(A)의 PP수지조성물과 표층(B)용 고분자 대전방지제를 함유하는 PP수지조성물을 각각 용융 혼련하여, 공압출법으로 적층된 필름을 다이로부터 공압출성형함으로써 제조할 수 있다. 구체적으로는 복수의 압출성형기로 피드 블록 또는 멀티 매니폴드를 사용하여 적층하는 공지된 공압출성형방법을 적용할 수 있다. 기타 드라이 라미네이트 방법이나 압출 라미네이트법, 프레스법 등도 있는데, 생산성의 관점에서 공압출방법이 1공정으로 간단하게 제조할 수 있다는 점에서 바람직하다. 그 후, 연신가공을 실시할 수도 있으며, 축차 2축 연신방식, 동시 2축 연신방식 등 공지된 방법을 적절히 사용할 수 있다.

이어, 도포법으로 폴리프로필렌계 수지 필름(A)의 표면에 대전방지기능을 부 여하는 방법에 대해 설명한다. PP 필름기재 등의 특성에 대해서는 이미 기술하고 있는 바와 같이 공압출법의 경우와 동일하다. 본 발명에 사용되는 폴리프로필렌계 수지 필름(A)은 열용융압출법으로 제조된 것이 사용되며, 이미 언급한 공압출 필름의 기재(A)와 동일한 형상 및 특성의 PP필름이 바람직하게 사용될 수 있다.

이어, 도포법에 사용되는 PP 필름은 열용융압출법으로 제조될 때에, 필름을 보다 매끄럽게 하고 제조효율을 올리기 위해, 실리콘 등의 활제가 사용되는 것이 일반적이다. 그런데, 본 발명의 PP 필름은 그 후 도전고분자를 주성분으로 하는 대전방지제가 도포된다. 이 활제가 표층에 존재하면, 도포된 대전방지제의 밀착성이 불충분해지게 된다. 따라서, 실리콘 등의 활제가 PP 필름 표면에 잔존하고 있어서는 바람직하지 않다.

PP 필름은 열수축율이 크고, 열용융압출법으로 필름을 제조한 후에 두께의 불균일성이나 롤 형태로 감은 와인딩 강도의 불균일성, 제조조건 등으로 인해 와인딩시 혹처럼 돌출부가 생성되는 일이 잘 알려져 있다. 본 발명에 있어서 시트 형태인 채로 사용되는 용도에서는 이 돌출부가 광학부품이나 전자부품을 손상시키는 일이 있고, 돌출부가 가능한 생성되어 있지 않은 것이 필요하다. 용도에 따라 허용가능한 돌출부의 높이는 다르며, 문제가 발생하지 않는 범위에서 규정하면 되는데, 편광판의 절단용 밑깔개에서는 허용가능한 돌출부 높이의 범위는 10mm 이하가 좋고, 바람직하게는 5mm 이하이며, 더욱 바람직하게는 3mm 이하이다.

폴리올레핀인 PP 필름은 이 표면에 대전방지층을 밀착시키는 것이 매우 어려운 재료이다. 따라서, 도전 고분자층을 PP 필름의 표면에 코팅하고, 코팅층을 강 하게 밀착시키기 위해서는 코팅하기 전에 PP필름의 표면을 활성화할 필요가 있다. 밀착성을 향상시키는 것은 코로나 처리, 플라즈마 처리, 전자선에 의한 처리, UV광 등의 빛에 의한 공지된 물리적 처리 등에 의해 PP 필름의 표면을 활성화시킴으로써 달성가능하다. 특히 코로나 처리는 장치도 가볍고 저렴하기 때문에 바람직하다. 코로나 처리에 의해 밀착성을 향상시키기 위해서는 특별히 한정되지는 않지만, 처리도(젖음지수)는 30mN/m 이상이 좋지만, 50mN/m 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 코로나 처리 효과는 시간 경과와 함께 얇아지므로, 코로나 처리후 30일 이내에 도전고분자층을 도포하는 것이 좋지만, 도포 직전에 인라인으로 코로나 처리를 실시하는 것이 더욱 바람직하다. 이 코로나 처리면에 도전성 고분자를 도포하는데, 도포후 도포층(도전층)의 밀착성 테스트를 ASTM D3359B의 방법으로 수행하며, 도전층의 박리가 인정되지 않을 때까지 코로나 처리의 에너지를 높이는 것이 바람직하다. 도전층의 밀착성은 코팅액의 종류나 코팅방법, 조건 등에 따라 다양하게 변화되므로, 상기 밀착성 테스트의 결과를 보면서 코로나 처리조건을 결정하는 것이 바람직하다.

PP 필름 표면으로의 도전고분자층의 밀착성을 개선하는 방법은 상술한 코로나 처리와 같은 물리적인 수법으로 수행하는 것 이외에는, PP 표면에 접착용이층을 형성하는 수법이 있다. 공지된 접착용이층을 사용할 수 있는데, 통상 우레탄계, 우레탄 아크릴계, 아크릴계의 수지를 PP 표면에 코팅함으로써 수행할 수 있다. 이들 접착용이층을 부착할 때에도 코로나 처리 등으로 표면을 활성화해 두는 것이 바람직하다. 접착용이층에 대해서는 PP 표면으로의 밀착성과 그 위에 코팅되는 도전 고분자층과의 밀착성을 고려하여 결정할 수 있다.

용융압출법으로 제조된 PP 필름은 표면이 평활한 경면측, 및 표면에 작은 요철이 있는 에어면이 있다. 그 한쪽면에 도전성 고분자층을 도포할 경우, 어떤 표면이라도 상관없지만, 밀착성의 관점에서 보면 작은 요철이 발생하는 에어면에 도포하는 것이 바람직하다. 에어면을 코로나 처리하고, 그 면에 도전성 고분자층을 도포하는 것이 밀착성과 작업성 및 비용 측면에서 더욱 바람직하다.

도전성 고분자에 대해 설명하면 다음과 같다.

도전성 고분자는 공압출법의 설명에서 이미 언급한 고분자 대전방지제 외에, 전자이동형 도전성을 부여하는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리파라비닐린 및 폴리티오펜과 이들 유도체 중에서 적어도 1종이 선택된다. 통상, 전자이동형의 도전 고분자로서는 폴리아닐린, 폴리피롤 및 폴리티오펜 그리고 그 유도체가 사용되고 있다. 이들 도포방법은 특별히 한정되지는 않지만, 도전성 고분자, 바인더, 가교제 등을 적당한 용매에 녹여, 공지의 방법으로 PP 표면에 도포하고 가열 경화시켜 부착시키는 방법(방법 1), PP 표면에 산화제를 도포한 후, 도전성 모노머를 기상으로 PP 표면에 보내고, 표면에서 중합시킴으로써 부착시키는 방법(방법 2), 도전성 고분자, 광경화수지 또는 열경화수지와 적절히 첨가되는 경화제를 적당한 용매에 녹여, 이 용액을 공지의 방법으로 PP 표면에 도포하고 UV나 열 등으로 경화시켜 부착시키는 방법(방법 3)이 있는데, 특별히 이들 방법으로 한정되는 것은 아니다. 공압출법의 설명에서 이미 언급한 고분자 대전방지제는 방법 1과 방법 3에 의해 기재의 PP 필름 표면에 도포할 수 있다.

이어, 방법 1에 대해 설명한다.

도전성 고분자와 바인더, 가교제와 계면활성제나 필요에 따라 첨가가능한 산화방지제, 착색제, 안료, 형광증백제, 가소제, 자외선 흡수제 등이 용매에 분산 혹은 용해된 용액을 만들고, 그라비아 코팅기 등에 의해 PP 필름의 표면에 도포하며 가열 건조함으로써 부착시키는 방법이다. 바인더로서는 엘라스토머계, 에폭시계, 비닐계, 아크릴계, 우레탄계, 스티렌계, 에스테르계, 에테르계, 아미드계, 카보네이트계의 유기계 바인더나 각종 실리케이트계 또는 티타네이트계 등의 무기계 바인더가 1종 또는 2종 이상 혼합되어 사용된다. 또한, 강하고 단단한 도포층으로 만들기 위해 가교제를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 가교제로서는 멜라민계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 아지리딘계 수지, 오르가노폴리실록산 등 공지된 것이 사용된다.

폴리피롤과 폴리티오펜 도료의 용매로서는 물을 기본으로 하며, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 글리콜 등의 알콜계 용매, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류, 셀로솔브계 용매, 아세테이트계 용매, 클로로포름 등의 염화물 용매가 용해성이나 분산성, 도포성을 감안하여 적절히 혼합될 수 있다. 수성 도료는 수용액, 수분산액, 유화 등 임의의 형태로 사용할 수 있다. 단, 폴리아닐린이나 공압출법의 설명에 기재된 고분자 대전방지제의 경우는 톨루엔이나 크실렌, 메타크레졸에틸아세테이트, 케톤류, 알콜류 등의 유기용매가 적절히 사용된다. 이와 같이 하여 형성된 도료의 고형분 농도는 0.1∼30중량%가 통상 사용되며, 도료의 점도가 도포에 적합한 것이 되는 관점에서 1∼20중량%가 바람직하다. 또한, 이 외에 도막의 활성 이나 내블록킹성을 부여하기 위해, 평균입경이 0.1㎛∼20㎛인 공지의 무기물 또는 유기물의 미립자를 0.001∼5중량%의 비율로 함유시킬 수도 있다. 이러한 미립자로서는 실리카, 알루미나, 산화티탄 등의 무기미립자, 폴리스티렌 수지 또는 그 가교물, 아크릴 수지 또는 그 가교물, 멜라민 수지 등의 유기미립자가 1종 또는 2종 이상 혼합되어 사용된다.

얻어진 도료의 코팅방법은 특별히 한정되지 않으며, 공지된 임의의 도포방법을 적용할 수 있다. 예를 들면, 롤 코팅법, 그라비아 코팅법, 스크린 인쇄법, 마이크로 그라비아법, 리버스 코팅법, 롤 브러쉬법, 스프레이 코팅법, 에어 나이프법, 함침법, 및 커텐 코팅법 등을 단독으로 혹은 조합하여 적용할 수 있다.

먼저, 도전고분자의 대표예로서 폴리피롤과 폴리티오펜에 대해 설명한다. 폴리피롤 코팅액은 알콜을 포함하는 수성의 코팅액이 잘 알려져 있다. PP에 도포할 경우, 폴리피롤과 폴리스티렌술폰산 등의 도핑제, 고분자 분산제, 폴리에스테르계의 바인더, 계면활성제, 레벨링제, PP 수지의 내열성으로부터 저온 가교가 가능한 아지리딘계 가교제의 조합이 바람직한 수성분산액으로서 사용된다. PP 필름 기재인 경우, 고온에 견디는 것이 어려우므로, 아지리딘계의 가교제는 80℃정도에서 10초 정도에서 수시간 유지함으로써 가교될 수 있으므로 바람직하다. 물론, 이 조성에 한정되는 것은 아니며, 목적에 따라 각종 첨가제나 바인더로 변경할 수도 있고, 추가적으로 첨가하는 것도 가능하다. 전체 고형분 농도를 10% 정도로 한 이소프로필알콜을 함유한 수용액에, 그 고형분 10% 중 폴리피롤과 도핑제를 26부, 폴리에스테르계 바인더를 72부, 통상 아지리딘계 가교제를 2부 배합한 코팅액을, 코팅 두께 2㎛ 정도의 두께로 코로나 처리를 실시한 PP 필름의 에어면에 바코터로 도포하고, 100℃에서 5분 정도 열처리하면, 10⁸Ω/□ 정도의 표면고유저항값이 얻어지며, 밀착성을 ASTM D3359B에 따라 바둑판 무늬 테스트를 실시하여도 박리가 인정되지 않았다.

폴리티오펜 코팅액에 대해 설명하면 다음과 같다. 폴리티오펜과 스티렌술폰산계의 도핑제를 수용액이 STARCK사에 의해 BAYTRON이라는 상품명으로 판매되고 있다. 이에, 상술한 바와 같이 바인더, 계면활성제, 가교제, 필요에 따라 레벨링제나 알콜 등을 배합하여, PP에 적합한 코팅액을 만들 수 있다. 또한, 혼합을 호모게나이저로 수행하면, 혹은 모든 약제의 혼합을 충분히 수행하기 위해 예를 들면 에틸렌글리콜이나 극성이 강한 DMSO나 NMP 등을 첨가하면, 도전성이 향상되는 것도 알려져 있다. 폴리피롤에서 서술한 바와 같은 배합의 도료를 바코터로, 도포 두께 1㎛의 두께가 되도록 코로나 처리된 PP의 에어면에 도포하며, 100℃에서 5분간 열처리하면, 10⁶Ω/□의 표면고유저항값이 얻어지며, 밀착성을 마찬가지로 테스트한 결과, 박리가 인정되지 않으며 밀착성이 뛰어난 도전성이 얻어졌다.

공압출법의 설명에 기재한 고분자 대전방지제를 적당한 용매에 녹여 상기와 동일한 방법으로 바인더, 가교제 등과 함께, 기재의 PP 필름에 도포할 수도 있다. 상기 폴리티오펜이나 폴리피롤보다도 저렴하며, 용매를 톨루엔 등의 방향족 탄화수소류, 아세톤 등의 케톤류, 이소프로필알콜 등의 알콜류와 같은 것을 사용할 수 있기 때문에, 기재의 PP에 대한 젖음성이 뛰어나며, 균일하게 도포할 수 있고, 도포 층의 기재에 대한 밀착성이 뛰어나다는 관점에서 바람직한 대전방지기능을 갖는 적층제를 얻을 수 있다. 용제는 고분자 대전방지제의 종류에 따라 균일하게 용해될 수 있는 것을 적절히 선택할 수 있고, 도포 후의 건조속도를 고려하여 혼합용매로 하는 것이 바람직한 경우가 많다. 고분자 대전방지제의 농도는 특별히 한정되지 않으며, 표면 고유저항값이 10¹²Ω/□ 이하가 되며, 밀착성을 만족할 수 있는 구성에서 고분자 대전방지제의 종류와 양, 바인더의 종류와 양, 기타 첨가물을 선정하면 된다.

방법 2에 대해 설명하면 다음과 같다. 방법 2는 PP 필름의 표면에 산화제를 도포하고, 그 표면에 기상상태로 피롤모노머 또는 티오펜모노머 등을 접촉시켜 PP 필름의 표면에서 중합반응을 실시하여 폴리피롤 또는 폴리티오펜을 형성시키고, 그 후 미반응의 모노머나 산화제를 세정하여 제거하고, PP 필름의 표면에 도전성 고분자를 부여하는 방법으로, 일본 특허공개 제2003-82105 또는 일본 특허공개 제2004-255857호 등에 그 제조법이 기재되어 있다. 이 방법에서는 바인더가 없는 구성의 대전방지층이 얻어지며, 매우 얇은 층으로 10^5∼10Ω/□ 정도의 높은 도전성이 얻어진다.

마지막으로 방법 3에 대해 설명하면 다음과 같다.

UV 등의 광을 조사하면 경화하거나 또는 열을 가하면 경화하는 수지는 피도포표면의 경도를 개량하는 방법으로서 잘 알려져 있다. 여기서 말하는 방법 3은 이들 수지와 도전성 고분자를 혼합시켜, 이 혼합물을 공지의 방법으로 PP 필름 상 에 도포하고, 광 또는 열로 경화시켜 대전방지기능을 PP 필름에 부여하는 방법이다.

경화성 물질로서는 특별히 한정되지 않으며, 공지된 것을 사용할 수 있다. 열경화성 물질, 자외선 가교물질과 같은 광에 의한 경화성 물질 및 전자선에 의한 경화성 물질 등을 사용할 수 있다. 예를 들면 멜라닌 수지, 우레탄 수지, 우레탄 아크릴수지, 알키드 수지, 아크릴 수지, 실리콘계 수지, 에폭시 수지 등을 들 수 있으며, 2종 이상을 혼합하여도 좋으며, 구조 상에서 2종 이상을 하이브리드화하여도 좋다. 각각 경화를 위한 개시제나 분자량의 조절제 등이 조합된다.

본 발명에서의 경화성 물질의 일 예를 들면, 예를 들면 분자 내에 2개 이상의 아크릴계 또는 메타크릴계의 2중 결합을 가진 가교성 단량체, 또는 분자 내에 2개 이상의 방향족 비닐계 2중 결합을 가진 단량체, 혹은 이들 올리고머 또는 폴리머를 들 수 있다.

분자 내에 2개 이상의 아크릴계 또는 메타크릴계 이중 결합을 가진 가교성 단량체 등을 시판품으로서 예시하면, 비스코트 700(오사카유키카가쿠코교 가부시키가이샤 제품), KAYARAD R-551(닛폰카약쿠 가부시키가이샤 제품), 아로닉스 M-315(토아고세 가부시키가이샤 제품), 아로닉스 M-210(토아고세 가부시키가이샤 제품), BP-4PA(쿄에사유시 가부시키가이샤 제품), BP-4EA(쿄에사유시 가부시키가이 제품), 유비마 UVSA-1002(미츠비시유카 가부시키가이샤 제품), 유비마 UVSA-2006(미츠비시유카 가부시키가이샤 제품) 등을 들 수 있다.

또한, 분자 내에 2개 이상의 알릴기를 가진 가교성 단량체로서는 디알릴프탈 레이트, 디알릴테레프탈레이트, 디알릴이소프탈레이트, 트리알릴이소시아누에이트, 트리알릴시아누레이트, 디에틸렌글리콜비스알릴카보네이트 등을 들 수 있다.

또한, 분자 내에 2개 이상의 방향족 비닐계 이중결합을 가진 가교성 단량체로서는 예를 들면 디비닐벤젠, 디이소프로페닐벤젠, 디비닐톨루엔, 트리비닐벤젠, 디이소프로페닐톨루엔, 디비닐나프탈렌, 디이소프로페닐나프탈렌, 4,4'-디비닐비페닐, 4, 4'-디이소프로페닐비페닐 등을 들 수 있다.

또한, 가교성 물질 중, 올리고머로서는 상기 가교성 단량체의 올리고머를 들 수 있고, 그 중합도는 통상 2∼1000, 바람직하게는 2∼100 정도이다.

또한, 가교성 물질 중, 폴리머로서는 분자 말단에 아크릴계 또는 메타크릴계 이중결합에 기인하는 에틸렌성 불포화기를 갖는 폴리에테르폴리우레탄, 폴리에스테르폴리우레탄, 폴리카프로락톤폴리우레탄 등을 들 수 있다.

또한, 에폭시아크릴레이트프리폴리머에 실란 커플링제를 첨가한 것도 사용할 수 있으며, 실란 커플링제의 첨가량은 0.5∼1중량% 첨가하는 것이 일반적이며, 에폭시기, 아미노기, 메르캅톤기를 갖는 것이 좋다.

우레탄계 수지로서는 1분자내에 수산기를 2개 이상 갖는 폴리올 화합물을 다관능 이소시아네이트 화합물과 경화반응시켜 얻어진 것이 바람직하게 사용된다. 폴리올 화합물로서는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌글리콜 등의 폴리에테르 폴리올, 에폭시수지변성폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 에틸렌비닐알콜 공중합체의 검화물, 페녹시계 수지 등을 들 수 있다.

또한, 가교성 물질이 열가교성 물질로서 사용될 경우에는 열중합성이 있는 다른 단량체, 올리고머 혹은 중합체를 첨가하여도 좋다.

이 경우, 열가교성 물질의 비율이 적어지면, 강도가 있는 피막을 얻을 수 없게 되므로, 그 비율은 적어도 20중량% 이상, 바람직하게는 30중량% 이상, 더욱 바람직하게는 50중량% 이상 함유되어 있는 것이 필요하다.

또한, 열가교성 물질로서 사용할 경우에는 라디칼 중합 개시제를 첨가하여도 좋다.

이 라디칼 중합개시제로서는 예를 들면 과산화물, 아조화합물을 들 수 있으며, 보다 구체적으로는 벤조일퍼옥사이드, L-부틸퍼옥시벤조에이트, 아조비스이소부티로니트릴 등을 들 수 있다. 이 라디칼 중합개시제는 1종 단독으로 사용하거나 혹은 2종 이상을 병용할 수 있다.

이 라디칼 중합개시제의 첨가량은 열가교성 물질 100중량부에 대해 2중량부 이하, 바람직하게는 0.001∼1중량부로 사용된다.

이 가교성 물질이 자외선 등의 광가교성 물질로서 사용될 경우에는 광중합성이 있는 다른 단량체, 올리고머 혹은 중합체를 첨가할 수도 있다. 이 경우, 광가교성 물질의 비율이 적어지면, 강도가 있는 피막을 얻을 수 없게 되므로, 그 비율은 적어도 20중량% 이상, 바람직하게는 30중량% 이상, 더욱 바람직하게는 50중량% 이상 함유되어 있는 것이 필요하다.

또한, 광가교성 물질로서 사용할 경우에는 광중합개시제를 첨가할 수도 있다.

이 광중합개시제로서는 예를 들면 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2,2-디메 톡시-2-페닐아세토페논, 아세토페논, 벤조페논, 크산톤, 플루오레논, 벤조알데히드, 플루오렌, 안트라퀴논, 트리페닐아민, 카르바졸, 3-메틸아세토페논, 4-클로로벤조페논, 4-4'-디메톡시벤조페논, 4-4'-디아미노벤조페논, 미힐러케톤, 벤조이소프로필에테르, 벤조이소에틸에테르, 벤질디메틸케탈, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 2-히드록시-2-메틸-페닐프로판-1-온, 티오크산톤계 화합물, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐-포스핀옥사이드 등을 들 수 있다. 이들 광중합개시제는 1종 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.

광중합개시제의 첨가량은 광가교성물질 100중량부에 대해 0∼5중량부, 바람직하게는 0.1∼3중량부, 더욱 바람직하게는 0.2∼3중량부이다. 또한, 광중합개시제는 필요에 따라 아민계 화합물 등의 광증감제(중합촉진제)를 병용할 수 있다.

본 발명에 사용되는 가교성 물질에는 필요에 따라 첨가되는 용매 외에, 반응성 희석제, 노화방지제, 중합금지제, 레벨링제, 계면활성제 등을 배합할 수 있다.

이들 경화성 수지는 조합하여 사용할 수도 있으며, 열에 의한 경화층 위에 자외선 등의 광에 의한 경화층을 적층하는 등 수 층 중복 도포하는 것도 가능하다. 투명성 등의 관점에서 아크릴계나 우레탄아크릴계, 실리콘계의 수지가 바람직하게 사용된다. 대전방지제나 중합개시제 등의 각종 첨가물을 첨가하여 된 조성물을, 통상 용액으로 희석하여 가교성 수지의 고형물이 20∼80중량%가 되도록 조정하여 사용한다. 또한, 표면을 매끄럽게 하기 위해, 방법 1에서 서술한 바와 같이, 무기나 유기 입자를 혼합시킬 수도 있으며, 평활한 광학부품의 보호 커버로서 사용하거 나 롤을 사용하여 필름을 공급할 경우에는 입자를 혼합한 것을 사용하는 편이 바람직한 경우가 많다.

상기 설명한 경화성 수지에, 고분자 대전방지제로서는 공압출법의 설명에 예시한 여러 가지 고분자 대전방지제, 폴리아닐린이나 전술한 마루비시유카코교 가부시키가이샤 제품인 폴리피롤조성물이나 STARCK사 제품인 폴리티오펜 조성물(상품명 BAYTRON) 등의 도전성 고분자를 사용할 수 있다. 도전성 고분자에 비하면 저렴하며, 탄화수소계의 용제 선정이 용이하고, 균일한 대전방지층이 얻어지며, 밀착성도 뛰어난 구성이 쉽게 얻어지기 때문에, 공압출법의 설명에 기재된 고분자 대전방지제가 바람직하다. 이 경우, 도포층의 두께는 한정하지는 않지만, 1㎛ 이상 20㎛ 이하, 바람직하게는 3㎛ 이상 10㎛ 이하이다. 너무 두꺼우면 비경제적일 뿐만 아니라, 스치거나 나이프에 의해 손상을 입은 경우에는 쉽게 벗겨지게 된다. 너무 얇으면 대전방지효과가 없는 경우가 있으며, 도포층의 균일성에 문제가 발생하는 경우가 있다.

일반적으로, 폴리티오펜과 같은 도전성 고분자의 경우는 알콜 등을 포함한 수용액이므로, 경화성 수지도 알콜 용액이 혼합하기 쉽다는 점에서 좋다. 또한, 양쪽 성분의 혼합시에는 메틸셀로솔브나 에틸셀로솔브 등을 용매로서 사용하면 혼합이 균일해지는 경우가 많다. 경화성 수지용액의 조성이나 도전성 고분자의 용액 조성을 고려하여, 혼합 또는 균일 분산될 수 있도록, 용매나 계면활성제 등을 적절히 첨가할 수도 있으며, 호모게나이저로 교반을 충분히 수행하는 것도 유효하다.

자외선 경화성 아크릴 수지의 50% 용액과 STARCK사제의 폴리티오펜 용액인 BAYTRON P를 용적비 1:1로 혼합하면, 고형분 농도 약 26%의 혼합용액이 얻어지며, 이 용액을 PP 필름상에 그라비아 코팅기 등 공지의 방법으로 용액 도포 두께 4㎛ 두께로 도공하고, 건조시킨 후 자외선으로 경화하면, 도공층의 두께가 약 1㎛일 때 표면고유저항값은 10^4∼5Ω/□가 얻어진다. 또한, 이 경화성 수지와 도전 고분자의 혼합비율은 임의로 바꿀 수 있으며, 도전성 고분자의 비율을 줄이면 표면고유저항값이 상승한다. 표면고유저항값은 용도에 따라 각각 다르며, 목적에 따라 10⁴Ω/□∼10¹⁰Ω/□, 더 나아가서는 10⁴Ω/□∼10¹²Ω/□의 범위에서 조절할 수 있으며, 선정할 수 있다. 대전방지효과는 도전성이 올라갈수록 상승하므로, 일반적으로는 10⁷Ω/□ 이하가 바람직하다. 코팅층의 두께는 대전방지효과뿐만 아니라, 추가로 경도 부여도 필요한 경우에는 3㎛ 이상 10㎛ 정도까지가 바람직하며, 단순히 대전방지효과를 부여할 경우에는 특별히 두께가 한정되지는 않지만, 비용 측면을 고려한다면 3㎛ 이하의 두께로 충분하다.

상기 광가교성 물질을 경화시키는 조건으로서는 파장 200∼500nm의 범위 내에 있는 자외선을 0.1초 이상, 바람직하게는 0.5∼60초간 조사하는 것 등을 들 수 있다.

또한, 여기서, 조사량의 누적량은 통상 30∼5000mj/cm²이며, 여분의 에너지 조사를 피하기 위해 100∼1000mj/cm²가 바람직하다. 광원으로서는 저압수은램프, 고압수은램프, 카본 아크, 메탈할라이드 램프, 수은 방전관, 텅스텐 램프, 할로겐 램프, 나트륨 방전관, 네온 방전관 등을 사용할 수 있다.

자외선 경화수지와 도전성 고분자인 STARCK사의 폴리티오펜 용액(상품명; BAYTRON P)이 혼합된, 표면고유저항값이 10⁵Ω/□∼10¹⁰Ω/□인 저항값을 경화 후에 나타내는 대전방지기능을 구비한 하드 코팅액이 시판되고 있다. 이와 같은 액을 그대로 PP 필름에 도포할 수도 있다.

이하, 이와 같이 하여 얻어진 고분자 대전방지제가 도포된 PP 필름의 용도에 대해 설명하면 다음과 같다. 고분자 대전방지제는 기재의 PP 필름의 양면에 도포될 수도, 일면에 도포될 수도 있다. 또한, 편광판의 절단용 밑깔개 필름에서는 1500mm 정도의 폭이 필요로 되고 있으므로, 롤 형태의 PP 필름으로부터 필요한 길이를 인출하는 작업을 고려하거나, 편광판 컷팅기의 롤에 밑깔개가 감겨져 작업을 할 필요도 있으며, PP 필름의 평활성이 좋아 롤에 밀착되거나, 와인딩 부하가 커지는 문제를 피함으로써, 도전성 고분자의 도포층에 입자를 함유시켜 표면에 작은 요철을 형성하는 것이 바람직하다.

피컷팅재료인 면상 광학부품이나 전자부품은, 광학부품이나 전자부품으로서 사용되는 시트 형태나 필름 형태의 평면형 중간부품이며, 이것이 최종 제품의 형태로 커팅되는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 액정 디스플레이이면, 본 발명에서 예로서 설명한 편광판 외에, 반사방지필름, 디스플레이 표면의 보호필름, 고시야각 필름, 저시야각 필름 등이 있으며, 플라즈마 디스플레이에 있어서도 반사 방지필름, 근적외선 차단 필름, 전자파 방지필름 등이나, 이들이 조합된 전면판, 터치패널에서도 투명도전필름이나 반사방지필름이나 표면보호필름 등을 예시할 수 있다. 이와 같이 시트형태로 중간부품이 생산되어 제품 형태로 컷팅되는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 본 발명의 밑깔개로서 바람직하게 사용될 수 있다.

이하, 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.

(실시예 1)

기재층에 사용한 PP수지(A)는 MFR 4g/10분, 융점 164℃의 프로필렌 단독중합체 분말에, 산화방지제로서 치바스페셜티케미컬즈사제인 IRGANOX-1010 0.1중량부, IRGAFOS-168(상품명) 0.1중량부, 및 스테아린산 칼슘 0.1중량부를 첨가하여, 믹서로 잘 혼합한 후에 압출기로 조립하였다. 표층에 사용한 PP수지(B)의 조성물은 MRF이 10g/10분, 융점이 144℃인 프로필렌/에틸렌의 랜덤 공중합체 분말에 치바스페셜티케미컬즈사제의 고분자 대전방지제 IRGASTAT-P18(상품명, 폴리에테르-블록-코폴리아미드를 주성분) 20중량%와 기재층에 사용한 것과 동일한 첨가제를 첨가한 후, 믹서로 잘 혼합하여 압출기로 조립하였다. 사용한 고분자 대전방지제의 특성은 표 1에 나타내었다. 이 PP 수지 (A) 및 (B)를 사용하여, 각각 다른 압출기로 (A)층의 두께는 550㎛, (B)층의 두께는 50㎛가 되도록 용융 혼련한 후, 수지온도 255℃에서 1기의 공압출 T다이에 공급하여, 20℃의 냉각롤로 급냉시켜 고화시켜, 2층 구성의 복층 시트(a)를 얻었다. 복층 시트(a)의 특성값을 표 1에 나타내었다. 또한, 이 표면을 물로 적신 천으로 10회 문질러 표면저항값의 변화를 조사하였다. 이어, 이 원판상에 편광판 성분 80㎛ 두께의 TAC(폴리아세틸셀룰로오스) 필름을 두고, 그 위로부터 TAC 필름이 완전히 잘리는 강도로, 예리한 면도기로 가로세로 30mm의 범위를 가로세로 모두 10회 반복해서 선 형태로 컷팅하고, TAC의 끝면과 컷팅면의 상황을 관찰함과 아울러, 컷팅 후에 밑깔개로 사용한 복층 시트를 각 10회 반복하여 90도로 상하 절곡하여 파단 유무를 조사하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.

(실시예 2∼3, 비교예 1∼2)

(A)층, (B)층의 PP수지는 실시예 1과 동일한 것을 사용하며, (B)층 내의 고분자 대전방지제의 비율과 (A)층 및 (B)층의 두께를 변화시킨 공압출시트를 작성하여, 실시예 1과 마찬가지로 물성값을 측정하고, 밑깔개 필름으로서 테스트를 실시하여 표 1의 결과를 얻었다. 비교예 2의 공압출물은 두께가 너무 커서 롤 상에서의 연속생산이 곤란하며, 너무 단단하여 컷팅기에 고정하는 것이 곤란하다고 예상되었으므로, 공압출품으로서의 물성평가는 실시하지 않았다.

	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2
(A)MFR	4g	4g	4g	4g	4g
(A)층의 두께	550㎛	280㎛	720㎛	120㎛	1350㎛
(B)MFR	8g	8g	8g	8g	8g
(B)층의 두께	50㎛	20㎛	80㎛	20㎛	50㎛
전체두께	600㎛	300㎛	800㎛	140㎛	1400㎛
고분자 대전방지제의 비율	20%	30%	15%	20%	20%
고분자 대전방지제 MFR	20g	20g	20g	20g	20g
표면저항값	3×109Ω	8×109Ω	4×1010Ω	2×109Ω	1×109Ω
인장탄성율 MD TD	1720㎫ 1650㎫	1720㎫ 1650㎫	1720㎫ 1650㎫	1720㎫ 1650㎫	1720㎫ 1650㎫
젖은 천으로 처리한 후의 표면저항값	3×109Ω	7×109Ω	3×1010Ω	2×109Ω	1×109Ω
TAC 끝면 상태	○	○	○	○	―
컷팅 후의 표면상태	○	○	○	○	―
절곡 테스트 후의 상태	○	○	○	× 파단	―

물성측정방법

·TAC의 끝면 상태는 돋보기로 관찰하여 금이 갔는지 조각이 났는지 관찰하였다. ○는 확인되지 않았음을 나타낸다.

·컷팅 후의 표면상태는 밑깔개를 컷팅 후에 돋보기로 관찰하여, 크랙 상태나 실 형태, 가루 형태의 이물질 발생 유무를 관찰하였다. ○는 상기 결함이 발생하지 않은 경우를 나타낸다.

·컷팅 후의 밑깔개를 사용해 절곡을 반복 실시하여, 파단 유무를 나타내었다. 전혀 파단의 징후가 확인되지 않는 것을 ○, 약간 파단의 징후가 확인되는 것을 △, 파단된 것을 ×로 나타내었다.

·MFR은 JIS K7210에 준해 230℃, 21.2N 하중에서 측정하였다. 그 단위는 g/10분

·표면저항값은 23℃, 50%의 습도에서 어드반테스트사제의 ULTRA HIGHRESISTANCE METER R8340A를 사용하여 측정하였다.

·인장탄성율은 JIS K7113에 준해 인스트론 인장시험기로 시트 샘플을 1호형 시험편으로 절단하여 인장속도 10mm/분의 조건에서 구하였다. MD 방향(흐름 방향)과 TD 방향(가로 방향)에서 각 3점을 측정하여 평균값을 산출하였다.

(실시예 4)

기재층(A)으로서 MFR이 6g/10분인 프로필렌(90%)/에틸렌(10%)의 랜덤 공중합체를 사용하고, 표층(B)으로서 MFR이 15g/10분인 프로필렌(85%)/에틸렌(10%)/1-부텐(5%)의 램덤공중합체를 사용하며, 공압출온도를 240℃로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 공압출 PP 필름을 작성하였다. 그 특성과 밑깔개로서의 평가 결과를 표 2에 나타내었다.

(실시예 5)

실시예 1의 기재층(A)과 실시예 4의 표층(B)의 PP수지를 조합하여 250℃에서 공압출하여, 공압출 PP필름을 얻었다. 그 특성과 밑깔개로서의 평가 결과를 표 2에 나타내었다.

(실시예 6)

실시예 1의 기재에 사용한 PP수지와 폴리에틸렌을 중량비 85:15로 혼합하여, MFR 7g/10분의 혼합물을 기재층(A)으로 하고, 표층에는 실시예 4의 PP수지(B)를 사용하여 240℃에서 공압출을 한 것 이외에는 실시예와 완전히 동일한 조건에서 공압출 PP필름을 얻었다. 그 특성과 밑깔개로서의 평가 결과를 표 2에 나타내었다.

(실시예 7)

실시예 1에 있어서, 표층에 사용한 고분자 대전방지제를 산요카세이 제품인 펠레스탯 300(MFR 60g/10분)을 5부로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1과 완전히 동일한 조건에서 공압출 필름을 얻었다. 그 때의 특성과 밑깔개로서의 평가 결과를 표 2에 나타내었다.

(비교예 3)

실시예 1에 있어서 표층(B)에 고분자 대전방지제 대신에 카오우사 제품인 저분자 계면활성제 TS-3B를 5부 첨가한 것 이외에는, 실시예 7과 완전히 동일한 조건에서 공압출 필름을 얻었다. 그 때의 특성과 밑깔개로서의 평가 결과를 표 2에 나타내었다. 또한, 이 밑깔개를 사용하여 컷팅 시험 후에 TAC 필름에 표면활성제의 전사가 확인되었다.

	실시예4	실시예5	실시예6	실시예7	비교예3
(A)MFR	6g	4g	7g	4g	4g
(A)층의 두께	550㎛	550㎛	550㎛	550㎛	550㎛
(B)MFR	15g	10g	7g	8g	8g
(B)층의 두께	50㎛	50㎛	50㎛	50㎛	50㎛
전체두께	600㎛	600㎛	600㎛	600㎛	50㎛
고분자 대전방지제의 비율	20%	20%	20%	5%	5% 저분자 TS-3B
고분자 대전방지제 MFR	20g	20g	20g	60g	너무 커서 측정불가
표면저항값	1×109Ω	2×109Ω	8×1010Ω	2×1011Ω	4×1012Ω
인장탄성율 MD TD	1400㎫ 1250㎫	1600㎫ 1480㎫	1250㎫ 1200㎫	1780㎫ 1640㎫	1600㎫ 1450㎫
젖은 천으로 처리한 후의 표면저항값	1×109Ω	2×109Ω	7×1010Ω	2×1011Ω	1×1015Ω 대전방지×
TAC 끝면 상태	○	○	○∼△	○	○
컷팅 후의 표면상태	○	○	○	○	○
절곡 테스트 후의 상태	○	○	○	○	○

(실시예 8)

실시예 7에 있어서 펠레 스탯 300을 표층 PP수지에 25% 배합한 것 이외에는 실시예 7과 완전히 동일하게 하여 공압출 PP 필름을 얻었다. 그 때의 특성과 평가 결과를 표 3에 나타내었다.

(비교예 4)

실시예 6에 있어서 기재층(A)의 수지 및 표층의 수지 모두 PP와 폴리에틸렌과의 혼합물(비율을 65:35)로 한 것 이외에는 실시예 6과 완전히 동일하게 하여, 공압출 PP필름을 얻었다. 그 때의 특성과 평가 결과를 표 3에 나타내었다.

(실시예 9)

실시예 8에 있어서 기재층(A)에 탈크를 10부 첨가한 것 이외에는 완전히 실시예 8과 동일하게 하여, 공압출 필름을 얻었다. 이 때의 특성과 평가 결과를 표 3에 나타내었다.

(비교예 5)

실시예 9에 있어서 기재층(A)에 탈크를 30부 첨가한 것 이외에는 완전히 실시예 9와 동일하게 하여, 공압출 필름을 얻었다. 이 때의 물성과 평가 결과를 표 3에 나타내었다. 또한, 이것은 너무 단단하여 컷팅기의 롤에 감는 것이 곤란하였다.

(비교예 6)

0.3mm 두께의 PET 필름에 폴리티오펜을 바인더와 함께 도포하고, 150℃에서 경화시켰다. 이 도포면 위에 TAC 필름을 두고 컷팅 테스트를 실시하였다. 그 때의 결과를 표 3에 나타내었다.

	실시예8	비교예4	실시예9	비교예5	비교예6
(A)MFR	4g	30g	3g	2g
(A)층의 두께	550㎛	550㎛	550㎛	550㎛
(B)MFR	8g	35g	8g	8g
(B)층의 두께	50㎛	50㎛	50㎛	50㎛
전체두께	600㎛	600㎛	600㎛	600㎛	305㎛
고분자 대전방지제의 비율	25%	20%	25%	25%	도포형 폴리티오펜
고분자 대전방지제 MFR	60g	20g	60g	60g
표면저항값	3×109Ω	2×1010Ω	2×109Ω	2×109Ω	4×105Ω
인장탄성율 MD TD	1500㎫ 1380㎫	900㎫ 780㎫	1650㎫ 1460㎫	2200㎫ 2050㎫	1300㎫ 1250㎫
젖은 천으로 처리한 후의 표면저항값	2×109Ω	2×109Ω	2×109Ω	2×109Ω	4×105Ω
TAC 끝면 상태	○	× 금이 감	○	○	○
컷팅 후의 표면상태	○	○	○	× 가루형태 먼지	× 실형태 먼지
절곡 테스트 후의 상태	○	× 파단	○	○	○

(실시예 10)

오사카쥬시카코 가부시키가이샤의 두께 0.5mm, 폭 1350mm의 PP필름(등급명; P NT)으로, 에어면에 젖음지수가 50mN/m이 되도록 코로나 처리되어 있는 PP 필름을 사용하여, 도전성 고분자를 도포하기 전에 재차 80mN/m이 되도록, 같은 면을 인라인으로 다시 코로나 처리한 후에, 장흥화학(長興化學)사 제품인 ETERCURE 6501C(폴리티오펜 함유, 아크릴 소립자 함유 자외선 경화수지 용액)을 폭 1600mm의 그라비아 코팅기로 15㎛의 두께로 도포하고, 80℃에서 1분간 건조시킨 후, 320nm의 자외선을 400mj/cm²으로 조사하고 경화시켜, 3㎛ 두께의 도전성 고분자가 도포된 PP필름(1)(대전방지기능을 구비한 PP필름(1))을 얻었다. 이 필름의 표면고유저항값은 2×10⁷Ω/□이었다. 또한, ASTM D3359B에 의해 바둑판 무늬 테스트에 의한 도전층의 밀착성 테스트를 실시한 결과, 도전층의 박리는 확인되지 않았다. 이 PP필름이 감긴 롤로부터 PP필름을 인출하고, 편광판의 연속절단기에 PP필름의 도포되어 있지 않은 면에 편광판이 놓이는 방향으로 설치하여 편광판을 절단하였다. PP필름(1)은 대전방지되고 또한 소립자가 배합되어 있으므로, 상기 인출작업과 절단기의 설치를 매우 용이하게 할 수 있었다. 롤로부터 이 PP 필름을 편광판 절단용 밑깔개로서 사용하고, 톰슨 컷터로 편광판을 15인치의 제품 크기로 컷팅하였을 때의 결과로서, 편광판의 끝면에 부착되어 있는 편광판의 절단 찌꺼기에 의한 먼지의 양(컷팅된 편광판을 10장 중첩시켜, 점착 테이프를 끝면에 대고, 끝면에 부착되어 있는 길이 10㎛ 이상의 먼지를 300배의 광학현미경으로 관찰하였다)을 측정하고, 편광판의 양면에 부착되어 있는 길이 10㎛ 이상의 먼지 양을 300배의 광학현미경으로 측정하고, 그리고 편광판을 100장 컷팅한 후의 PP 필름의 절단 자국의 절단면을 300배의 광학현미경으로 관찰한 결과(밑깔개 소재의 조각남 및 깨짐)를 표 4에 나타내었다.

(실시예 11)

장흥화학(長興化學)사 제품인 ETERCURE 6501C 대신에 ETERCURE 6501(소립자가 포함되지 않은 폴리티오펜 함유의 자외선경화수지용액)을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 표면저항값 3×10⁷Ω/□의 PP필름(2)(대전방지기능을 구비한 PP필름(2))을 얻었다. 실시예 1과 마찬가지로 도전층의 밀착성 테스트를 실시한 결과, 도전층의 박리는 확인되지 않았다. 또한, PP필름(1)과 비교하면, 인출작업과 절단기로의 설치작업은 약간 힘을 요하지만 특별히 커다란 문제 없이 실시할 수 있었다. 이를 실시예 10과 마찬가지로 밑깔개로서 사용했을 때의 결과를 표 4에 나타내었다.

(실시예 12)

장흥화학(長興化學)사 제품인 ETERCURE 6501C 대신에 ETERCURE 6505A를 사용한 것 이외에는 실시예 10과 완전히 동일하게 하여, 표면고유저항값 5×10⁵Ω/□의 PP필름(3)(대전방지기능을 구비한 PP 필름(3))을 얻었다. 실시예 10과 마찬가지로 도전성의 박리는 확인되지 않았다. 또한, 롤의 인출작업과 절단기로의 설치작업은 용이하게 실시할 수 있었다. 이를 실시예 10과 마찬가지로 밑깔개로서 사용하였을 때의 결과를 표 4에 나타내었다.

(실시예 13)

ETERCURE 6505A 대신에, ETERCURE 6506A 1kg에 추가로 STARCK사제의 BAYTRON P를 300g의 비율로 첨가하여 잘 혼합한 용액을 사용한 것 이외에는 실시예 12와 완전히 동일하게 하여, 표면고유저항값 7×10⁴Ω/□의 PP필름(4)(대전방지기능을 구비한 PP 필름(4))을 얻었다. 실시예 10과 동일하게 밀착성 테스트를 실시한 결과, 도전층의 박리는 확인되지 않았다. 또한, 롤의 인출작업과 절단기로의 설치작업은 매우 용이하게 실시할 수 있었다. 이를 실시예 10과 마찬가지로 밑깔개로서 사용했을 때의 결과를 표 4에 나타내었다.

(실시예 14)

오사카쥬시카코 가부시키가이샤제의 PP필름 대신에, 쿄에이쥬시 가부시키가이샤제인 0.6mm 두께의 PP시트(등급명 ; X-144T)를 사용한 것 이외에는 실시예 13과 완전히 동일하게 하여, 표면고유저항값 6×10⁴Ω/□의 PP필름(5)(대전방지기능을 구비한 PP필름(5))를 얻었으며, 실시예 10과 마찬가지로 도전성 밀착성 테스트를 실시하였는데, 박리는 확인되지 않았다. 또한, 롤로부터의 인출작업과 절단기로의 설치작업은 용이하게 실시할 수 있었다. 이를 실시예 10과 마찬가지로 밑깔개로서 사용했을 때의 결과를 표 4에 나타내었다.

(실시예 15)

실시예 10에서 얻어진 에어면에 도포된 PP필름(1)의 도포면과는 반대면을 다시 100mN/m으로 코로나 처리하고, 실시예 11에서 사용한 ETERCURE 6501을 이 면에 도포하여, 양면 도포된 PP필름(6)(대전방지기능을 구비한 PP필름(6))을 얻었다. 에어면과 반대면의 표면고유저항값은 5×10⁷Ω/□이었다. 양면의 도전층의 밀착성을 실시예 10과 동일하게 하여 테스트한 결과, 박리는 확인되지 않았다. 또한, 롤로부터의 인출작업과 절단기로의 설치작업은 용이하게 실시할 수 있었다. 이를 에어면에 편광판을 올려놓도록 세팅하고, 이 면에 편광판을 놓고, 실시예 10과 동일하게 밑깔개로서 사용했을 때의 결과를 표 4에 나타내었다.

(실시예 16)

마루비시유카사 제품의 폴리피롤 8%의 수용액(상품명 ; PPY12), 바인더로서 계면활성제와 레벨링제를 총 0.3% 포함한 폴리에스테르계 수지를 농도 14%인 이소프로필알콜 함유의 수용액(상품명; BI-202), 가교제로서 아지리딘화합물 99% 농도(상품명; CL-15)의 3종을 중량비 26부:72부:2부로 혼합한 용액을 만들고, 실시예 1에서 사용한 코로나 처리를 실시한 PP필름에, 실시예 10과 마찬가지로 도포하였다. 도포 후, 100℃에서 1분간 열처리를 실시하고, 도포막의 두께가 3㎛인 PP필름(7)(대전방지기능을 구비한 PP필름(7))을 얻었다. 이 도전층의 표면저항값은 7×10⁶Ω/□이었다. 도전층의 밀착성을 실시예 10과 마찬가지로 하여 테스트한 결과, 박리는 확인되지 않았다. 이 PP필름(7)을 실시예 10과 동일하게 밑깔개로서 사용했을 때의 결과를 표 4에 나타내었다.

(실시예 17)

STARCK사제의 디옥시에틸렌폴리티오펜(상품명 ; BAYTRON PH)16중량부에 폴리스티렌술폰산 이온과 폴리스티렌술폰산을 1:1의 몰비로 공중합한 것을 30중량부 도핑한 도전성 고분자 20g, 바인더로서 아크릴수지, 우레탄 수지 및 폴리비닐알콜을 1:1:1의 중량비로 혼합한 것 100g, 및 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르 5g과 아지리딘 화합물 2g을 이소프로필알콜을 20중량% 함유하는 순수 1kg에 용해시켜 수성 코팅액을 얻었다. 이를 실시예 10과 마찬가지로 코로나 처리된 0.7mm 두께의 PP필름에 실시예 10과 동일한 방법으로 도포하였다. 100℃에서 3분간 건조시키고, 열처리한 후, 도포막의 두께가 1㎛인 PP 필름(8)(대전방지기능을 구비한 PP 필름(8))을 얻었다. 이 도전층의 표면고유저항값은 8×10⁶Ω/□이며, 실시예 10과 동일하게 하여 도전층의 밀착성을 테스트한 결과, 박리는 확인되지 않았다. 또한, 실시예 10과 마찬가지로 밑깔개로서 사용했을 때의 결과를 표 4에 나타내었다.

(실시예 18)

폴리아닐린의 5% 톨루엔 용액 100g에, 바인더로서 폴리에스테르 수지 20g과 가교보조재를 포함하는 멜라민 수지 1g을 용해한 용액을 작성하였다. 이를 실시예 8과 마찬가지로 코로나 처리된 0.8mm 두께의 PP필름에 실시예 10과 동일한 방법으로 도포하였다. 100℃에서 10분간 건조시킨 후, 열처리하여, 도포 두께 3㎛의 PP필름(9)(대전방지기능을 구비한 PP필름(9))을 얻었다. 이 도전층의 표면고유저항값은 2×10⁹Ω/□이었다. 실시예 10과 마찬가지로 밑깔개로서 사용했을 때의 결과를 표 4에 나타내었다.

(비교예 7)

실시예 10에 있어서, 도전성 고분자를 도포하지 않은 표면고유저항값이 10¹⁶Ω/□ 이상인 PP필름(12)을 사용하였다. 이 PP필름의 롤로부터 인출할 때 상당한 힘을 요하며, 동시에 정전기에 의한 불꽃도 발생하였다. 이와 같이 작업성이 현저하게 문제가 있었다. 이를 실시예 10과 마찬가지로 밑깔개로서 사용했을 때의 결과를 표 4에 나타내었다.

(비교예 8)

도전성 물질로서, 카본이 10중량부의 비율로 이겨 넣어진 0.6mm 두께의 PP필름(13)을 사용하였다. 이 PP필름의 표면고유저항값은 6×10⁹Ω/□이었다. 롤로부터 이 PP필름을 인출했을 때에, 손에 까만 오염물이 부착되었다. 이를 실시예 10과 마찬가지로 밑깔개로서 사용했을 때의 결과를 표 4에 나타내었다.

(비교예 9)

실시예 10에 있어서 PP 필름(1) 대신에 0.5mm 두께의 PET 필름(1)을 사용하였다. 이 PET 필름의 표면고유저항값은 10¹⁶Ω/□ 이상이었다. 롤로부터 이 필름을 인출할 때에 상당한 힘을 요하며, 정전기에 의한 불꽃도 발생하였다. PP필름에 비하면, 유연성이 부족하고, 절단기에 설치할 때에 작업성의 문제가 있었다. 이를 실시예 10과 마찬가지로 밑깔개로서 사용했을 때의 결과를 표 4에 나타내었다.

(비교예 10)

0.5mm 두께의 PET필름에 실시예 10과 동일하게 하여 도전성 고분자를 부착시킨 PET필름(2)을 얻었다. 이 필름의 도전층의 표면고유저항값은 4×10⁷Ω/□이었다. 비교예 9와 마찬가지로 유연성이 부족하기 때문에 절단기에 설치할 때의 작업성에 문제가 있었다. 이를 실시예 10과 마찬가지로, 밑깔개로서 사용했을 때의 결과를 표 4에 나타내었다.

(실시예 19)

실시예 1에서 사용한 치바스페셜티케미컬즈제의 고분자 대전방지제 IRGASTAT-P18 10중량%, 바인더로서 폴리에스테르수지 20중량%, 및 가교제로서 멜라민수지 1중량%가 되도록, 톨루엔, 아세톤과 이소프로필알콜이 중량비로 1:1:1이 되도록 혼합된 용매에 용해하여, 도포액을 작성하였다. 0.6mm 두께의 PP필름을 미리 코로나 처리한(55mN/m) 표면에 그라비아 코팅기로 이 도포액을 도포층의 두께가 5㎛이 되도록 도포하고, 100℃에서 10분간 건조시킨 후, 열처리하였다. 도포층의 저항값은 10⁹Ω/□이며, 충분한 대전방지효과를 나타내었다. 또한, 도포층의 밀착성도 전혀 문제가 없었다. 실시예 10과 마찬가지로 하여 밑깔개로서 사용했을 때의 결과를 표 4에 나타내었다.

실시예에서 나타나는 바와 같이, 본 발명의 고분자 대전방지제층을 갖는 폴리프로필렌 필름은 광학부품이나 전자부품의 절단공정에 사용되는 밑깔개로서 사용하면, 먼지의 발생이나 광학부품이나 전자부품으로의 먼지 부착을 억제하여 작업성도 개선함을 알 수 있었다.

본 발명의 고분자 대전방지제층을 갖는 폴리프로필렌 필름은 광학부품이나 전자부품의 제조공정에 있어 규정된 제품 크기로 컷팅할 때의 밑깔개 필름으로서 매우 뛰어난 특성을 소유하고 있다.

Claims (9)

1. 폴리프로필렌계 수지 필름(A)의 적어도 일면에 고분자 대전방지제를 배합하여 된 층(C)을 적층한 적층필름으로 이루어지며, 상기 (C)층의 표면저항율이 10¹²Ω/□ 미만이며, 면상 광학부품 또는 전자부품의 컷팅시의 밑깔개로서 사용되는 것을 특징으로 하는 밑깔개 필름.
2. 제 1 항에 있어서, 고분자 대전방지제를 배합하여 된 층(C)이 폴리프로필렌계 수지층인 것을 특징으로 하는 밑깔개 필름.
3. 제 2 항에 있어서, 폴리프로필렌계 수지 필름(A)의 두께가 150㎛ 이상 1200㎛ 이하이며, (C)층의 두께가 2㎛ 이상 100㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 밑깔개 필름.
4. 제 2 항에 있어서, (C)층에 함유되는 고분자 대전방지제가 JIS K7210에 준해 230℃, 21.2N의 하중에서 측정한 MFR이 90g/10분 이하인 것을 특징으로 하는 밑깔개 필름.
5. 제 2 항에 있어서, 적층 필름의 JIS K7113에 준해 측정하여 얻은 인장탄성율 이 MD(세로)방향, TD(가로)방향 모두 900MPa 이상, 2000MPa 이하인 것을 특징으로 하는 밑깔개 필름.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 밑깔개 필름의 제조방법으로서, 폴리프로필렌계 수지 필름(A)와 고분자 대전방지제를 배합하여 된 층(C)으로 이루어진 적층 필름을 공압출법에 의해 제조하는 것을 특징으로 하는 적층필름의 제조방법.
7. 제 1 항에 있어서, (C)층이 고분자대전방지제를 도포함으로써 형성된 도전층이며, ASTM D3359B법에 따른 크로스 컷팅 밀착성 테스트에서 상기 (C)층의 박리가 없는 것을 특징으로 하는 밑깔개 필름.
8. 제 7 항에 있어서, 용융압출법으로 제조된 폴리프로필렌계 수지필름(A)의 에어면측을 접착이 용이하게 처리한 후에, 이 면에 고분자 대전방지제를 도포하여 (C)층을 형성한 것을 특징으로 하는 밑깔개 필름.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 고분자 대전방지제가 도포된 적층필름을 JIS K7113에 준해 측정하여 얻은 인장탄성율이 MD(세로)방향, TD(가로)방향 모두 900MPa 이상, 2000MPa 이하인 것을 특징으로 하는 밑깔개 필름.