KR20090067307A - 이접착성 나일론 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이접착성(易接着性) 나일론 필름에 관한 것으로서, 더 자세하게는 접착제 또는 인쇄잉크와 나일론 필름과의 접착력 및 인쇄 품질을 향상시키고 내수성, 내열성이 우수한 이접착성 나일론 필름 및 이의 제조방법을 제공한다.
나일론 필름, 이접착성

Description

이접착성 나일론 필름 및 이의 제조방법{A EASY PRINTABLE AND LAMINATABLE NYLON FILM AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 이(易)접착성 나일론 필름의 제조방법 및 이로부터 제조되는 이접착성 나일론 필름에 관한 것이다.
나일론 필름은 뛰어난 내핀홀성, 내열성, 내한성, 가스베리어성을 가지므로, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 라미네이트제와 복합화되고 포장재로 가공되어 냉동, 냉장 및 레토르트 포장재와 같은 식품 포장에 광범위하게 사용되고 있다.
최근에는 젖은 면을 그대로 포장하는 특수 포장 용도로서 생면용 나일론필름이 많이 쓰임에 따라 강력한 내수성과 내열성을 필요로 한다.
종래 나일론 필름의 제조방법은 폴리아미드계 수지를 용융압출하여 냉각 고화한 후, 미연신 폴리아미드계 시트(Sheet)를 재가열하고, 세로, 가로 2방향으로 연신하고 열고정하였다. 이렇게 제조된 나일론 필름은 인쇄나 라미네이트제와의 합지가 행해진 후 식품포장용지로서 사용된다.
나일론 필름과 라미네이트제를 합지하는 방법으로는 통상 드라이라미네이션(Dry Lamination)과 추출라미네이션(Extraction Lamination)이 있다.
드라이라미네이션은 나일론 필름에 접착제를 도포한 후에 접착제를 건조하고, 그 후에 열을 가하여 라미네이트제와 합지를 한다. 추출라미네이션은 라미네이트제를 용융 압출한 후에 나일론 필름과 합지를 한다. 드라이라미네이션이 추출라미네이션에 비해 내수성과 내열성이 우수하기 때문에 레토르트 식품 포장용으로서 많이 쓰이고 있다.
식품 포장용중 레토르트 제품은 라미네이트제와 기질의 필름을 합지, 제대한 후 내용물을 충진하여 진공 살균 포장하게 되는데, 소비자들이 비등수로 레토르트 제품을 처리하므로 강력한 내수성과 내열성이 필요하다. 내수성과 내열성이 약할 경우 보일링이나 기타 가공 도중에 라미네이트제와 기질의 필름 사이에 박리가 쉽게 일어나기 때문이다.
또한 합지된 필름은 제대하여 생면용의 포장지로 사용될 경우 고온 살균에서 견디어야 할 뿐 아니라 상품으로 시판될 경우 젖은 식품을 보관해야 하기 때문에 습윤하에서 라미네이트제와 박리가 발생하지 않아야 하나, 현재 시판되고 있는 나일론 필름을 생면용으로 제조할 경우 비등수에서 처리 시 박리가 쉽게 일어나며, 보일링 도중에 박리가 일어나지 않더라도 내용물에 수분이나 기타 지방산이 함유되어 있는 경우는 시판 도중에 박리가 더욱 쉽게 일어난다.
따라서 생면용이나 레토르트용으로 사용하는 나일론 필름은 라미네이트제가 합지될 때 강하게 접착이 되어야 할 뿐 아니라, 합지 사이의 인쇄 잉크와도 접착력이 우수해야만 강한 내수성과 내열성을 보유할 수 있게 된다.
통상적인 이접착성 나일론 필름의 요구 특성은 다음과 같다.
① 이접착성
순수한 이축연신 나일론 소재는 근본적으로 다른 물질(접착제, 잉크, 금속 등)에 대한 접착성이 좋지 못하여 이를 향상시키기 위하여 코로나(corona) 방전을 이용하여 다소간 개선된 필름을 생산하고 있으나, 코로나 방전 처리는 일정 시간이 지나면 효과가 사라지게 된다. 따라서 보다 효과적인 방법으로 나일론 필름에 접착성이 우수한 물질(Polyacrylate, Polyurethane 등)을 코팅하여 접착력 개선을 실시한다. 이러한 이접착성 향상을 위한 코팅 방법에는 나일론 필름을 롤(Roll)로 생산한 후 코팅을 실시하는 앙카코팅(Anchor Coating) 또는 프라이머리코팅(Primary Coating)과 같은 오프-라인(Off-Line) 법과 필름 생산 중 연속적으로 코팅을 실시하는 인-라인(In-Line) 법이 있다. 그러나 화학적 결합력에 의존하지 않고 물리적으로 흡착하여 피막을 형성하고 있는 프라이머리 코팅층은 두께가 1㎛ 이상 코팅을 하지 않을 경우에는 접착력에 별 다른 영향을 줄 수 없을 뿐 아니라, 내수성, 내열성을 향상시키는 데에 한계가 있으며 오프라인으로 코팅을 할 경우, 나일론 필름 제조 공정 외에 한 단계를 거쳐야 하기 때문에 번거로움이 있을 뿐만 아니라, 1㎛ 이하의 박막 코팅을 균일하게 하는 것에는 문제가 있다. 인-라인(In-line)법은 1㎛ 이하의 박막 코팅을 균일하게 제조할 수 있을 뿐만 아니라 제조비용이 저렴하며, 대량 생산이 가능하다.
② 인쇄 품질
순수한 이축연신 나일론 필름은 인쇄 시 잉크의 젖음성 및 퍼짐성이 낮아 인쇄 품질이 우수하지 못하다. 이를 개선하기 위해 잉크의 젖음성과 퍼짐성이 우수한 폴리우레탄을 표면에 코팅함으로써 인쇄 품질이 향상된다.
③ 레토르트성
나일론 필름은 식품 포장재의 표면 재료로서 이면에 인쇄를 하고 열봉합을 위한 라미네이트제를 합지하여 사용하는 경우가 대부분이다. 이러한 제품들 중 레토르트 제품에서는 라미네이트제와 기질의 필름을 합지, 제대한 후 내용물을 충진하여 진공 살균 포장하게 되고, 게다가 소비자들이 비등수로 레토르트 제품을 처리하므로 우수한 내수성과 내열성이 요구된다. 이를 위해 코팅 재료 중 내열성이 우수한 아크릴 수지 혹은 폴리우레탄 수지를 사용하며, 보다 높은 내수성과 내열성을 발현하기 위해 경화제를 적용하는 경우도 있다.
한편, 인-라인(In-Line) 코팅을 위한 조성으로, 본 출원인이 출원한 국내등록특허 제0454110호 및 제0454111호에서는 이접착 나일론 필름의 주요 요구 특성 중 레토르트성(내수성, 내열성)을 향상시키기 위해 수성 우레탄 수지에 수성 아지리딘 경화제 또는 수성 에폭시 경화제가 사용된 바 있으며, 이외에도 수성 멜라민 경화제, 또는 수성 이소시아네티트 경화제 등을 사용하는 경우도 있다.
그러나, 나일론 필름은 기존의 인-라인(In-Line) 코팅을 실시하고 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름에 비하여 건조 열량이 부족하여(필름 제막 시 온도 10~30℃ 낮음) 일반적인 경화제들이 반응할 수 있는 충분한 열량을 제공할 수 없기 때문에 경화제가 저온에서 반응이 가능하고, 또한 상온에서 숙성을 통해 원하는 물성이 발현되어야 한다. 또한, 조액 제조 시 일정 시간 이상의 안정성이 확보되어야 인-라인(In-Line) 코팅 공정에 적용 가능하다.
본 발명은 인쇄 잉크와의 접착력이 우수하며, 인쇄 후 합지(lamination)공정 에서 합지된 필름과의 접착력이 우수한 코팅층을 가지는 이접착성 나일론 필름 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
또한, 수성 우레탄 수지와 혼합 시 조액 안정성이 우수하고, 저온에서 반응이 가능하고, 상온에서 숙성되어 기능이 발현되는 경화제를 사용함으로써, 합지 필름과의 접착성이 우수하고, 내열성 및 내수성이 우수한 코팅층이 형성된 이접착성 나일론 필름을 제공하고자 한다.
또한, 1㎛ 이하의 얇고 균일한 코팅층을 형성할 수 있는 이접착성 나일론 필름의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 나일론 필름;과 상기 나일론 필름의 일면 또는 양면에 형성된 코팅층;으로 이루어지며, 상기 코팅층은 중량평균분자량이 10,000~200,000인 수성 우레탄 수지와 중량평균분자량이 1,000~5,000인 카보디이미드(Carbodiimide) 경화제가 혼합되어 경화된 이접착성 나일론 필름에 관한 것이다.
또한 본 발명은 인-라인(In-line) 코팅법을 이용한 이접착성 나일론 필름에 관한 것으로, 구체적으로는 수성 우레탄 수지와 카보디이미드(Carbodiimide) 경화제를 포함하는 코팅액을 미연신 나일론 시트 또는 1축 연신된 나일론 필름의 일면 또는 양면에 코팅하여 건조 및 예열한 후, 1축 또는 2축 연신, 및 열처리하는 이접 착성 나일론 필름의 제조방법에 관한 것이다.
먼저 본 발명의 코팅층을 형성하는 코팅액의 구성에 대하여 설명한다.
수성 우레탄 수지는 내열성과 내수성이 우수하여 레토르트 제품에 적당할 뿐만 아니라, 인쇄 잉크 또는 드라이라미네이션을 실시할 때에도 접착력이 우수하다. 또한 수성 우레탄 수지와 나일론은 서로 상용성이 우수하여 나일론 필름의 재활용(Recycling)에도 유리하다.
본 발명에서 사용하는 수성 우레탄 수지의 중량평균분자량은 10,000~200,000이 바람직하다. 분자량이 10,000 미만일 경우에는 내수성, 내용제성, 내마모성이 불량하며, 분자량이 200,000을 초과하는 경우에는 수용화가 어렵기 때문이다.
인-라인(In-line) 코팅법에 사용되는 코팅 수지는 수성으로 제조되어야 하기 때문에, 레토르트 제품에 적용될 때, 오프-라인(Off-line) 코팅법에서 적용되는 유성 코팅 수지에 비하여 내수성이 다소 취약한 단점을 가지고 있다. 이러한 수성 코팅 수지의 단점을 보완하기 위해서는 경화제가 반드시 사용되어야 한다.
본 발명에서는 인-라인(In-Line) 코팅법을 이용하여 나일론 필름에 코팅액을 적용하는 경우, 기존에 보고된 바 있는 다양한 경화제들의 적용성 및 특성 발현에 어려움이 있음을 확인하였다. 따라서 이를 개선하고자 새로운 경화제의 적용을 통해 통상적인 나일론 필름의 제조 조건에서도 우수한 이접착 성능을 발현하는 코팅액을 개발하였다.
상기 경화제는 공정 중 일정한 성능을 유지하기 위해 코팅액의 안정성을 유지시킬 수 있는 것을 사용해야한다. 즉, 코팅제 자체로는 반응이 진행되지 않고 있 다가 나일론 필름에 도포된 후, 건조 및 예열하는 과정에서 바인더(Binder) 수지와 경화제의 반응이 이루어지거나, 또는 제품 생산 후 상온에서 보관 시 숙성이 진행되도록 하는 경화제를 사용해야 한다.
본 발명은 이러한 경화제로 카보디이미드(carbodiimide)를 사용하였다. 상기 카보디이미드를 사용하는 경우 조액의 안정성이 8시간에서 1개월까지 유지되며, 필름 제조 설비 외에 별도의 숙성을 위한 설비가 필요하지 않은 장점이 있다.
상기 조액의 안정성이라 함은 조액 후 내지 코팅 전에 바인더와 경화제 사이의 반응이 진행 되지 않은 상태로 유지되는 것을 의미한다. 만일 반응이 진행되면 바인더와 경화제의 응집이 발생하는 경우가 있으며, 응집 상태까지 진행되지 않은 경우라 하더라도 비등수에 보일링 처리를 하게 되면 합지(Lamination) 접착력, 코팅 균일성, 외관 품질 저하의 원인이 되고, 또한 공정 중 필터 등의 막힘이 발생한다.
카르복실기 또는 아미노기가 함유된 수성 우레탄 수지와 카보디이미드(carbodiimide)경화제와의 반응은 하기 반응식과 같다.
[반응식]
Figure 112007091811854-PAT00001
카보디이미드(carbodiimide) 경화제는 코팅액 총 중량 중 0.4~4.0 중량%의 함량으로 사용하는 것이 바람직하다. 0.4 중량%미만에서는 비등수에서 보일링 처리 시 박리 강도가 낮아지며, 4.0 중량%를 초과하는 경우 경화제의 양이 과도하여 표면 장력이 낮아 인쇄 품질이 나빠진다.
카보디이미드(carbodiimide) 경화제는 중량평균분자량이 1,000 ~ 5,000인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 카보디이미드의 분자량이 1,000 미만인 경우에는 경화제의 반응 속도가 빨라져 조액의 안정성이 낮아지며, 상기 카보디이미드의 중량평균분자량이 5,000을 초과하는 경우에는 경화제의 반응성이 낮아져서 바인더와의 반응이 어려워진다.
카보디이미드(carbodiimide) 경화제는 상기 분자량을 만족하는 것이면 그 구조에 특별히 제한을 두지 않으나, 하기와 같은 구조의 카보디이미드를 예로 들 수 있다. 하기 식에서 n은 5 내지 100의 정수로서 상기 분자량 범위를 만족시키는 범위에서 적절히 선택할 수 있다.
Figure 112007091811854-PAT00002
본 발명의 이접착성 나일론 필름은 나일론 필름이 기재필름이 되고, 상기 나 일론 필름의 일면 또는 양면에 수성 우레탄 수지와 카보디이미드(Carbodiimide)가 혼합, 경화된 코팅층을 가지며, 상기 코팅층의 두께는 0.01 내지 1㎛이고, 나일론 필름의 두께는 5 내지 50㎛로 조절할 수 있다. 나일론 필름의 두께는 상기 범위로 사용하는 경우 고유 특성인 산소 차단성이 우수하므로 바람직하다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제조방법을 상세히 설명한다.
본 발명의 나일론 필름에 코팅층을 형성하는 방법에 있어, 코팅액을 도포하는 방법은 공지된 코팅방법을 이용하여 적용할 수 있으므로 제한되지 않으나, 예를 들면 롤코팅, 그라비아 롤 코팅, 롤 브러쉬 코팅, 분무 코팅, 에어 나이프 코팅, 슬롯 코팅, 침지 또는 메니스커트 코팅 등이 있다. 이러한 코팅방법을 적용하여 인라인(in-line) 코팅방법으로 이접착성 나일론 필름을 제조하는 방법은 다음과 같다.
나일론 필름이 1축 연신 필름인 경우에는, 나일론 미연신 시트를 제조한 후, 연신 공정을 하기 전 또는 연신 공정을 한 후 열고정 공정을 하기 전에 공지된 코팅방법을 이용하여 나일론 필름의 일면 또는 양면에 코팅액을 코팅을 할 수 있다.
나일론 필름이 2축 연신 필름인 경우에는, 나일론 미연신 시트를 제조한 후, 종방향 연신공정을 하기 전이나, 종방향 연신을 한 후 횡방향 연신을 하기 전(도1 참조) 또는 횡방향 연신을 한 후 열고정 공정을 하기 전에 나일론 필름의 일면 또는 양면에 코팅액을 코팅을 할 수 있다. 일반적으로는 종방향 연신 전에 코팅이 행해지는 경우에는 별도의 건조 공정이 요구되므로, 도 1과 같이, 종방향 연신 후 횡 방향 연신 전에 코팅을 하는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 제조방법 중 일예를 나타낸 것으로 보다 구체적으로 설명하면, 나일론수지를 호퍼(1)에 투입하고 압출기(2)를 통하여 T형 다이(Die)(3)에서 용융 압출하여 시트를 제조한다. 이어서 냉각드럼(4)에서 냉각 고화한 후 예열하여 복수의 가이드롤을 거쳐 종방향연신기(5)에서 종방향으로 1차 연신하여 1축연신필름을 얻는다. 얻어진 1축연신 필름에 코팅기(그라비아 코터)(6)를 이용하여 코팅액을 도포하고, 건조기(7)에서 건조하면서 동시에 원단을 예열 한다. 이후 횡방향연신기(8)에서 횡방향으로 2차 연신함으로써 나일론필름과 코팅된 수지가 동시에 연신되어 박막의 코팅층이 나일론 필름 표면 위에서 형성되고, 열처리(열고정)되어 이접착성 나일론 필름이 제조된다.
또한, 상기 건조기(7)를 이용한 건조, 예열과정에서 보조적 장치로서 적외선 히터를 적용할 수 있다.
본 발명에 따른 인-라인 코팅방법으로 코팅층을 형성하는 경우, 코팅 두께가 1㎛이하인 균일한 코팅층을 형성할 수 있다. 상기 코팅층은 후 공정인 인쇄 공정이나 다른 필름과의 합지 공정 시, 온도가 40℃이상이 되면 수지의 접착성이 회복되어 인쇄 잉크나, 접착제 코팅 시 강한 결합력을 부여하기 때문에 가공 후에 높은 내수성과 내열성을 나타낸다.
본 발명의 이접착성 나일론 필름 제조방법은 인-라인 코팅방법에 의해 코팅 층을 매우 얇게 코팅할 수 있다.
본 발명은 코팅액으로 나일론 수지와 상용성이 우수한 수성 우레탄 수지를 사용하고, 상기 우레탄수지와의 조액안정성이 우수하고 저온반응이 가능한 카보디이미드(Carbodiimide)를 경화제로 사용함으로써, 저온에서 반응이 가능하며 상온에서 숙성이 이루어질 수 있고, 조액 안정성이 3시간 이상, 보다 좋게는 8시간 이상으로 우수하여 인-라인 코팅 공정에 용이하게 적용할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 코팅층은 접착제나 인쇄잉크와의 접착력이 좋고, 내수성과 내열성이 우수하다.
또한 환경 문제를 유발시킬 수 있는 고가의 유기용제를 사용하지 않고 수성수지를 사용함으로써 발화의 위험성이 줄어들게 된다.
이하 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 실시예를 들어 본 발명을 설명하며, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
하기 실시예에서 별도의 기재가 없는 한 수성 폴리우레탄 수지는 DIC社의 HYDRAN 제품을 사용하였다. 카보디이미드 경화제는 NISSHINBO社의 CARBODILITE 제품을 사용하였다. 아지리딘 경화제는 BAYER 社의 XAMA 제품을 , 멜라민경화제는 DIC社의 BACKAMINE 제품을, Blocked isocyanate 경화제 BAXENDEN社의 TRIXENE 제품을, 수성 에폭시 경화제 KUKDO社의 DOCURE 제품을 사용하였다.
또한, 물성의 평가는 하기 방법을 이용하였다.
① 조액 안정성(Pot Life) : 코팅액의 조액 안정성은 조성물을 혼합한 후 밀봉하여 보관한 상태에서 방치 시간에 따라 각 조액을 코팅하여 제조된 나일론 필름을 폴리에틸렌 필름과 합지(Lamination)한 후 접착력을 측정하여 표 1에 나타내었다. 접착력은 Kangnam Chemical사의 열경화형 폴리우레탄 접착제를 사용하여 합지한 후 90o 박리법으로 측정하였다. 또한 조액의 엉김 발생여부를 육안으로 관찰하는 것으로 평가하였다.
② 잉크 접착성 : 이접착성 나일론 필름의 코팅층에 잉크를 코팅, 건조 한 후 크로스 해치 테스트(Cross hatch Test)를 실시하여 표 2에 나타내었다. 평가를 위해 사용된 잉크는 바인더로서 폴리우레탄을 사용하고, 에틸아세테이트를 용제로 사용하여 제조된 잉크를 사용하였다. 테스트는 ASTM-3002, 3359에 의거하여 아래와 같은 기준으로 판정하였다.
Figure 112007091811854-PAT00003
③ 다른 필름과의 합지강도 : 이접착성 나일론 필름 위에 잉크를 코팅, 건조 한 후 유성 접착제가 코팅된 일반 나일론 필름을 올린 후, 2kg 롤러를 사용하여 압 력을 가해 잉크 코팅면과 유성접착제 코팅면을 합지하고 60℃에서 15시간 숙성하여 샘플을 제조하였다. 100℃ 끓는 물에 30분간 침지한 후 표면의 물기를 제거하고, 합지된 두 필름을 박리하면서 박리 시 걸리는 힘을 인장시험 측정기(Instron 4303, Instron사)를 통해 측정하였다. 표 3에서 도1에 나타낸 바와 같은 방법으로 제조된 이접착성 나일론 필름의 합지강도를 나타내었다.
④ 이접착성 나일론 필름의 기타 물성으로 헤이즈는 ASTM D-1003를, 마찰계수 ASTM D-1894를, 표면장력은 ASTM D-2578을 기준으로 측정하여 표 4에 나타내었다.
[실시예 1]
코팅액(1) 제조
수성 폴리우레탄 수지(DIC) : 8 중량%
카보디이미드 경화제 1(중량평균분자량=1335) : 2.4 중량%
증류수 : 89.6 중량%
상기 수성 우레탄 수지에 증류수를 첨가하여 거품이 발생하지 않도록 주의하면서 50 rpm 정도에서 20분 교반하고, 상기 카보디이미드 경화제를 넣어 50 rpm 정도에서 5분간 교반하여 30분 정도 방치한 후에 조액을 완료하였다. 이렇게 제조된 코팅액의 조액안정성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
이접착성 나일론 필름의 제조
T-형 다이(Die)로 부터 나일론-6 레진(융점 270℃)을 용융 압출한 후 급냉각 하여 얻어진 나일론 시트를 예열부에서 90℃로 예열한 후 종방향으로 3배 연신하여 냉각하였다. 냉각된 나일론 필름에 그라비아 코터를 이용하여 조제된 코팅액(1)을 건조 후 도포두께가(Dry Pick-up) 0.4㎛가 되도록 도포하였다. 90℃로 건조 및 예열한 후 120℃에서 횡방향으로 4배 연신을 행하여 15㎛ 두께의 나일론필름에 0.1㎛ 두께의 코팅층이 균일하게 형성된 이접착성 나일론 필름을 제조하였다.
이렇게 제조된 나일론 필름의 잉크 접착성, 내열수성, 헤이즈, 마찰계수, 표면장력을 측정하여 하기 표 2 내지 4에 나타내었다.
[실시예 2]
코팅액(2) 제조
수성 폴리우레탄 수지 : 8 중량%
카보디이미드 경화제 1 : 0.8 중량%
증류수 : 91.2 중량%
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅액을 제조하였으며, 이렇게 제조된 코팅액의 조액안정성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
이접착성 나일론 필름의 제조
상기 조성의 코팅액(2)를 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 제조하였다. 이렇게 제조된 나일론 필름의 잉크 접착성, 내열수성, 헤이즈, 마찰계수, 표면장력을 측정하여 하기 표 2 내지 4에 나타내었다.
[실시예 3]
코팅액(3) 제조
수성 폴리우레탄 수지 : 8 중량%
카보디이미드 경화제 1 : 0.4 중량%
증류수 : 91.6 중량%
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅액을 제조하였으며, 이렇게 제조된 코팅액의 조액안정성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
이접착성 나일론 필름의 제조
상기 조성의 코팅액(3)을 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 제조하였다. 이렇게 제조된 나일론 필름의 잉크 접착성, 내열수성, 헤이즈, 마찰계수, 표면장력을 측정하여 하기 표 2 내지 4에 나타내었다.
[실시예 4]
코팅액(4) 제조
수성 폴리우레탄 수지 : 8 중량%
카보디이미드 경화제 2(중량평균분자량=1770) : 2.4 중량%
증류수 : 89.6 중량%
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅액을 제조하였으며, 이렇게 제조된 코팅액의 조액안정성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
이접착성 나일론 필름의 제조
상기 조성의 코팅액(4)를 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 제조하였다. 이렇게 제조된 나일론 필름의 잉크 접착성, 내열수성, 헤이즈, 마찰계수, 표면장력을 측정하여 하기 표 2 내지 4에 나타내었다.
[실시예 5]
코팅액(5) 제조
수성 폴리우레탄 수지 : 8 중량%
카보디이미드 경화제 3 (중량평균분자량=2190) : 2.4 중량%
증류수 : 89.6 중량%
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅액을 제조하였으며, 이렇게 제조된 코팅액의 조액안정성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
이접착성 나일론 필름의 제조
상기 조성의 코팅액(5)를 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 제조하였다. 이렇게 제조된 나일론 필름의 잉크 접착성, 내열수성, 헤이즈, 마찰계수, 표면장력을 측정하여 하기 표 2 내지 4에 나타내었다.
[실시예 6]
코팅액(6) 제조
수성 폴리우레탄 수지 : 8 중량%
카보디이미드 경화제 4 (중량평균분자량=2,310) : 2.4 중량%
증류수 : 89.6 중량%
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅액을 제조하였으며, 이렇게 제조된 코팅액의 조액안정성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
이접착성 나일론 필름의 제조
상기 조성의 코팅액(6)을 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 제조하였다. 이렇게 제조된 나일론 필름의 잉크 접착성, 내열수성, 헤이즈, 마찰계수, 표면장력을 측정하여 하기 표 2 내지 4에 나타내었다.
[실시예 7]
코팅액(7) 제조
수성 폴리우레탄 수지 : 8 중량%
카보디이미드 경화제 5(중량평균분자량=4300) : 2.4 중량%
증류수 :89.6 중량%
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅액을 제조하였으며, 이렇게 제조된 코팅액의 조액안정성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
이접착성 나일론 필름의 제조
상기 조성의 코팅액(7)을 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 제조하였다. 이렇게 제조된 나일론 필름의 잉크 접착성, 내열수성, 헤이즈, 마찰계수, 표면장력을 측정하여 하기 표 2 내지 4에 나타내었다.
[비교예 1]
코팅액(8) 제조
수성 폴리우레탄 수지 : 8 중량%
아지리딘(Aziridine) 경화제 : 2.4 중량%
증류수 : 89.6 중량%
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅액을 제조하였으며, 이렇게 제조된 코팅액의 조액안정성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
이접착성 나일론 필름의 제조
상기 조성의 코팅액(8)을 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 제조하였다. 이렇게 제조된 나일론 필름의 잉크 접착성, 내열수성, 헤이즈, 마찰계수, 표면장력을 측정하여 하기 표 2 내지 4에 나타내었다.
[비교예 2]
코팅액(9) 제조
수성 폴리우레탄 수지 : 8 중량%
멜라민(Melamine) 경화제 : 2.4 중량%
증류수 : 89.6 중량%
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅액을 제조하였으며, 이렇게 제조된 코팅액의 조액안정성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
이접착성 나일론 필름의 제조
상기 조성의 코팅액(9)을 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 제조하였다. 이렇게 제조된 나일론 필름의 잉크 접착성, 내열수성, 헤이즈, 마찰계수, 표면장력을 측정하여 하기 표 2 내지 4에 나타내었다.
[비교예 3]
코팅액(10) 제조
수성 폴리우레탄 수지 : 8 중량%
블록 이소시아네이트(Blocked isocyanate) 경화제 : 2.4 중량%
증류수 : 89.6 중량%
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅액을 제조하였으며, 이렇게 제조된 코팅액의 조액안정성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
이접착성 나일론 필름의 제조
상기 조성의 코팅액(10)을 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 제조하였다. 이렇게 제조된 나일론 필름의 잉크 접착성, 내열수성, 헤이즈, 마찰계수, 표면장력을 측정하여 하기 표 2 내지 4에 나타내었다.
[비교예 4]
코팅액(11) 제조
수성 폴리우레탄 수지 : 8 중량%
수성 에폭시 경화제 : 2.4 중량%
증류수 : 89.6 중량%
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅액을 제조하였으며, 이렇게 제조된 코팅액의 조액안정성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
이접착성 나일론 필름의 제조
상기 조성의 코팅액(11)을 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 제조하였다. 이렇게 제조된 나일론 필름의 잉크 접착성, 내열수성, 헤이즈, 마찰계수, 표면장력을 측정하여 하기 표 2 내지 4에 나타내었다.
[표 1] 코팅액의 조액안정성
Figure 112007091811854-PAT00004
[표 2] 잉크접착성
Figure 112007091811854-PAT00005
[표 3] 다른 필름과의 합지강도
Figure 112007091811854-PAT00006
[표 4] 나일론 필름 기타 물성
Figure 112007091811854-PAT00007
상기 표에 나타낸 결과로부터 본 발명의 나일론 필름은 잉크의 접착성이 매우 우수하며, 다른 필름과의 합지 강도가 매우 높으며, 코팅액의 조액 안정성이 우수하여 24시간 이상 경과하여도 비등수 처리 후의 라미네이션 강도의 저하가 없으며, 바인더와 경화제의 응집이 일어나지 않는 우수한 특성을 나타내었다.
도 1은 나일론 필름의 제조 공정도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1. 호퍼, 2. 압출기,
3. T-형 다이, 4. 냉각드럼,
5. 종방향연신기, 6. 그라비아코터,
7. 건조기, 8. 횡방향연신기

Claims (5)

  1. 나일론 필름;과 상기 나일론 필름의 일면 또는 양면에 형성된 코팅층;으로 이루어지며, 상기 코팅층은 중량평균분자량이 10,000~200,000인 수성 우레탄 수지와 중량평균분자량이 1,000~5,000인 카보디이미드(Carbodiimide) 경화제가 혼합되어 경화된 이접착성 나일론 필름.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 나일론 필름은 두께가 5 ~ 50㎛이고, 코팅층은 두께가 0.01 ~ 1㎛인 이접착성 나일론 필름.
  3. 수성 우레탄 수지와 카보디이미드(Carbodiimide) 경화제를 포함하는 코팅액을 미연신 나일론 시트 또는 1축 연신된 나일론 필름의 일면 또는 양면에 인-라인(In-line) 코팅하여 건조 및 예열한 후, 1축 또는 2축 연신 및 열처리하는 이접착성 나일론 필름의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 카보디이미드(Carbodiimide) 경화제는 코팅액 총 중량 중 0.4 ~ 4.0 중량%인 이접착성 나일론 필름의 제조방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 수성 우레탄 수지의 중량평균분자량은 10,000~200,000이고, 카보디이미드(Carbodiimide) 경화제의 중량평균분자량은 1,000~5,000인 이접착성 나일론 필름의 제조방법.
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