KR20100008617A

KR20100008617A - 점착이형 코팅필름

Info

Publication number: KR20100008617A
Application number: KR1020080069182A
Authority: KR
Inventors: 고명준; 서정태; 서상원; 이정우
Original assignee: 도레이새한 주식회사
Priority date: 2008-07-16
Filing date: 2008-07-16
Publication date: 2010-01-26
Also published as: KR101002747B1

Abstract

본 발명은 점착이형 코팅필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 투명한 폴리에스테르 기재필름에 이형액과 점착액을 동시에 양면 코팅하여 필름의 권취와 피딩(feeding)을 동시에 할 수 있고, 또한 필름의 생산시간을 줄일 수 있고 생산량을 늘릴 수 있는 점착이형 코팅필름에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명에 따른 점착이형 코팅필름은 적어도 1축 방향으로 연신된 투명한 폴리에스테르 기재필름의 한 면에 이형층이, 그 반대 면에 점착층이 인-라인으로 코팅된 것을 특징으로 하고, 바람직하게는 상기 점착층과 상기 이형층은 열경화에 의한 코팅 방법으로 형성된 것을 특징으로 하고, 상기 이형층과 상기 점착층의 도포량은 0.03 ~ 5 g/m² 인 것을 특징으로 한다.

폴리에스테르, 이형층, 점착층, 인-라인

Description

점착이형 코팅필름{COATING FILM WITH RELEASE LAYER AND ADHESIVE LAYER}

본 발명은 점착이형 코팅필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 투명한 폴리에스테르 기재필름에 이형액과 점착액을 동시에 양면 코팅하여 필름의 권취와 피딩(feeding)을 동시에 할 수 있고, 또한 필름의 생산시간을 줄일 수 있고 생산량을 늘릴 수 있는 점착이형 코팅필름에 관한 것이다.

일반적으로,인라인 코팅기술이란 폴리에스테르 필름의 제막과정에서 적어도 1축 이상의 연신과 동시에 코팅을 행하여, 폴리에스테르 필름에 새로운 기능을 부여하는 기술로서, 코팅 기술의 발전과 함께 양면 동시 코팅도 가능하게 되었다. 이러한 코팅기술을 이용하여, 최근LCD나 PDP의 사용이 급증하면서 공정상의 미세 먼지 제거와 최종품의 보호필름 등으로 기능성 폴리에스테르 필름이 사용되고 있다.

도 1은 종래 점착필름의 단면도를 도시한 것으로서, 점착코팅(2)을 이형필름(3)이나 기재 필름(1) 위에 코팅한 후, 피착제나 이형필름(3)을 합지하여 마지막에 이형필름을 제거하여 최종 제품을 생산하도록 하는 필름이다.

그러나, 이러한 필름의 경우는 기재필름을 생산하고 난 후, 권취되어 있는 필름의 피딩, 점착코팅, 건조, 이형필름이나 이형지 합지 및 권취의 순으로 생산되 며, 그 과정 또한 복잡하고 용제형 점착제를 사용하게 되어 환경적으로도 문제가 제기되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 투명한 폴리에스테르 기재필름에 이형액과 점착액을 동시에 양면 코팅하여 필름의 권취와 피딩(feeding)을 동시에 할 수 있고, 또한 필름의 생산시간을 줄일 수 있고 생산량을 늘릴 수 있는 점착이형 코팅필름을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적은, 적어도 1축 방향으로 연신된 투명한 폴리에스테르 기재필름의 한 면에 이형층이, 그 반대 면에 점착층이 인-라인으로 코팅된 점착이형 코팅필름에 의해 달성된다.

여기서, 상기 점착층과 상기 이형층은 열경화에 의한 코팅 방법으로 형성된 것을 특징으로 하고, 상기 이형층과 상기 점착층의 도포량은 0.03 ~ 5 g/m² 인 것을 특징으로 한다.

또한, 인-라인으로 코팅되는 상기 점착층은 고형분 10~40%의 수성 아크릴계, 천연 고무계, 실리콘계 에멀전 점착액 중 적어도 하나의 경화형 점착액이 도포되어 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 인-라인으로 코팅되는 상기 이형층은 고형분 10~40%의 수성 실리콘 에 멀전 이형액이 도포되어 형성된 것이고, 80 ~ 98%의 잔류접착률을 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 점착층이 인-라인을 통해 상기 기재필름의 일면에 형성됨에 있어, 상기 점착층은 고형분10 ~ 40%의 수성 아크릴계, 천연고무계, 실리콘계 에멀전 점착액 중 적어도 하나의 경화형 점착액으로 도포되어 리무벌(Removal) 점착성을 갖고, 다음의 수학식 1을 만족하되,

[수학식1]

후처리(Aging) 후 180도 peeling force = aX + b,

여기서, a = 4.16 ± 3.02, b = 0.9 ± 4.5이고, X = 점착 수지의 함량인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이형층이 인-라인을 통해 상기 기재필름의 일면에 형성됨에 있어, 상기 이형층은 고형분10~40%의 수성 실리콘 에멀전 이형액으로 도포되어 잔류접착률 80 ~ 98%의 이형성을 가지고 다음의 수학식 2를 만족하되,

[수학식 2]

180도 peeling force = aX + b,

여기서, a = 70 ± 3, b = 15 ± 3이고, X는 실리콘 수지의 함량인 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는 상기 투명한 폴리에스테르 기재필름의 한 면 혹은 양면에 대전방지층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 적어도 1축으로 연신된 투명한 폴리에스테르 기재필름에 이형액과 점착액을 동시에 양면 코팅하여 필름의 권취와 피딩(feeding)을 동시에 할 수 있고, 또한 투명한 폴리에스테르 필름의 제막과 동시에 코팅이 진행되기 때문에 필름의 생산시간을 줄일 수 있고, 생산량을 늘릴 수 있는 등의 효과를 가진다.

이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.

본 발명은 종래 점착필름의 제반 문제들을 해결하기 위해, 투명한 폴리에스테르 필름의 제막단계부터 점착층을 코팅하여 보호용 및 미세먼지를 제거할 수 있도록 하고, 그 반대 면에 이형층을 동시에 형성함으로써 점착필름의 역할을 함과 동시에 먼지제거 기능을 할 수 있도록 하며, 또한 이형층 반대면의 점착층의 영향으로 정전기에 의해 발생할 수 있는 미세먼지의 부착 또한 방지할 수 있는 점착이형 코팅필름에 관한 것이다. 본 발명자는 이러한 기능성 양면 점착필름을 이용하여 기존 점착 필름이 가지고 있던 생산과정의 단계를 줄이고, 보호필름이나 점착필름의 대량생산이 가능하도록 함으로써 본 발명을 완성하였다.

도 2는 본 발명에 따른 점착이형 코팅필름의 단면도를 도시한 것으로서, 기재필름(1)의 일면에 이형층(4)을, 반대면에 점착층(2)을 동시에 도포하여 만든 필 름이다.

본 발명에 따른 점착이형 코팅필름은 투명한 폴리에스테르 기재필름에 인-라인 코팅으로 점착과 이형을 동시에 코팅하여 새로운 기능을 부여하는 점착이형 코팅필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기재필름의 한 면에 이형액을 도포하고, 반대 면에 점착액을 도포하여 이형층/점착층을 동시에 형성한 필름으로 생산시의 권취와 가공시의 피딩(feeding)를 가능하게 하는 점착이형 코팅필름에 관한 것이다. 기술적으로 인라인에서 점착 가공은 어려우며 특히 양면 코팅 기술로 양면 이형필름은 개발이 되어 있는 상태이나, 보통의 경우 점착 코팅을 하고 난 후 건조가 끝나면 이형필름을 합지하게 되나, 본 발명의 경우는 인라인에서 합지 과정을 없애고 반대면에 이형 코팅을 함으로써, 가공시에 합지 이형 필름에 대한 처리를 없애는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명에 따른 점착이형 코팅필름의 상기 점착층과 상기 이형층은 열경화에 의한 코팅 방법으로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 투명한 폴리에스테르 기재필름(1)은 양면에 코로나 처리 또는 플라즈마 처리를 하여 양면 코팅이 가능하도록 한 후 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 코팅에 사용되는 점착 수지와 이형 수지는 수성 에멀전이 아니어도 상관없으나 친환경 필름의 생산에 있어서는 용제형 수지보다 유리하다. 점착액의 경우, 아크릴계, 실리콘계, 천연고무계 등의 수지를 사용할 수 있으며, 에멀전의 경우 두 가지 이상의 에멀전을 단독 또는 혼합하여 사용 할 수 있다. 이형액의 경우도 점착액과 마찬가지로 용제형 또는 수성 실리콘 수지가 사용될 수 있으 며, 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 점착이형 코팅필름에 있어서 상기 인-라인으로 코팅되는 상기 점착층은 고형분10~40%의 수성 아크릴계, 천연 고무계, 실리콘계 에멀전 점착액 중 적어도 하나의 경화형 점착액이 도포되어 형성된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 점착이형 코팅필름에 있어서 상기 인-라인으로 코팅되는 상기 이형층은 고형분10~40%의 수성 실리콘 에멀전 이형액이 도포되어 형성된 것이고, 80 ~ 98%의 잔류접착률을 가지는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 점착이형 코팅필름의 상기 점착층 또는 이형층에는 기타 첨가제로서 습윤제(wetting agent), 박리력 조절제, 소포제 등이 포함될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 수지들은 모두 수성 에멀전 수지를 사용하여 코팅을 진행하였다. 수성이기 때문에 환경적으로도 문제가 없으며, 분자량이나 경화 정도에 관계없이 대부분의 수지를 사용할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 점착이형 코팅필름은, 상기 점착층이 인-라인을 통해 상기 기재필름의 일면에 형성됨에 있어, 상기 점착층은 고형분 10 ~ 40%의 수성 아크릴계, 천연고무계, 실리콘계 에멀전 점착액 중 적어도 하나의 경화형 점착액으로 도포되어 리무벌(Removal) 점착성을 갖고, 다음의 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 한다.

[수학식1]

후처리(Aging) 후 180도 peeling force = aX + b,

여기서, a = 4.16 ± 3.02, b = 0.9 ± 4.5이고, X = 점착 수지(점착액)의 함량이다.

따라서, 본 발명에 따른 점착이형 코팅필름은, 에멀전의 함량에 따라 점착력 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 점착이형 코팅필름은, 상기 이형층이 인-라인을 통해 상기 기재필름의 일면에 형성됨에 있어, 상기 이형층은 고형분 10~40%의 수성 실리콘 에멀전 이형액으로 도포되어 잔류접착률 80 ~ 98%의 이형성을 가지고 다음의 수학식 2를 만족하는 것을 특징으로 한다.

[수학식 2]

180도 peeling force = aX + b,

여기서, a = 70 ± 3, b = 15 ± 3이고, X는 실리콘 수지(이형액)의 함량이다.

따라서, 본 발명에 따른 점착이형 코팅필름은, 실리콘 수지의 함량 뿐만 아니라 촉매 그리고 박리력 조절제의 함량에 따라서 이형필름의 박리력 조절이 가능한 것을 특징으로 한다. 상기 수학식 2는 권취 되어있는 필름의 가공시에 언와인드(unwind)에 필요한 힘을 계산할 수 있는 중요한 식이다.

본 발명에 따른 점착이형 코팅필름에서 투명한 기재필름 상에 도포액을 도포하는 방식은 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있으나, 바람직하게는 바 도포, 나이프 도포, 그라비아 전이 도포, 리버스 롤 도포 방식을 사용할 수 있다. 또한 코팅 후 기재필름의 1축 이상의 연신을 진행해도 관계가 없다.

본 발명에 따른 점착이형 코팅필름의 상기 이형층과 상기 점착층의 도포량은 0.03 ~ 5 g/m² 인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 점착이형 코팅필름에서 점착층(2)의 점착력은 경화 정도와 두께에 의해서 조절되는데, 일액형의 수성 조액의 경우는 경화제의 함량이 결정되기 때문에, 두께에 의해 점착력을 조절하게 되고, 이액형의 경우에는 경화제의 함량과 두께로 점착력을 조절하기 때문에 인라인에서의 코팅 방법에 따라 점착력을 조절해야 한다.

또한, 본 발명에 따른 점착이형 코팅필름은 투명한 폴리에스테르 기재필름의 한 면 혹은 양면에, 대전방지층을 형성할 수도 있는데, 이는 제단 및 조립 작업시 발생하는 스크래치를 억제하고 이물 혼입을 방지하기 위함이다.

이하, 본 발명을 실시예와 비교예를 통해 상세히 설명한다.

[실시예 1-4]

투명 폴리에스테르 필름(도레이새한㈜ XG210, 50㎛)의 일면에 하기 조성을 가진 도포액 1을 바코터를 이용해서 도포하여 점착층을 형성한 후, 그 반대면에 하기 조성을 가진 도포액 2를 바코터를 이용하여 도포하여, 180℃에서 30초간 건조하여 필름을 제조하였다. 제조된 필름은 80℃에서 3시간 30분간 에이징(aging)하였다.

도포액 1의 조성

- 순수 : 80 중량%

- 아크릴 에멀전 수지 : 18.9중량%

- 레벨링제 : 0.5 중량%

- 기타 첨가제 : 0.6 중량%

도포액 2의 조성

- 순수 : 80 중량%

- 실리콘 에멀전 수지 : 18 중량%

- 실리콘 촉매 수지 : 1.2 중량%

- 기타 첨가제 : 0.8 중량%

실시예 1에서 4는 상기 도포액 1, 2에서 다음의 표1에 있는 점착 에멀전의 종류와 함량을 변화시켜가면서 코로나 처리된 폴리에스테르 필름 위에 코팅하여 양면코팅 필름을 제조하였다. 하나의 조액을 물과의 희석을 통해서 점도를 조절할 수 있는데, 실시예에서 A,B는 동일한 에멀전에 물을 얼마만큼 희석시켰냐에 따라서 구분되어지는 것이고, C의 경우는 A와 B를 만든 조액과 다르며, 2액형으로 이루어진 에멀전이다. 따라서 실시예에서 보고자 하는 것은 일액형 조액과 이액형 조액의 차이(A,B vs C )와 물의 희석정도에 따른 점착력의 차이( A vs B )를 보기 위함이다.

[표 1]

	A	B	C	D
실시예 1	O	-	-	-
실시예 2	O	O	-	-
실시예 3	-	-	O	O
실시예 4	O	-	O	-

A : 아크릴 에멀전 1(점도 300cps), B : 아크릴 에멀전 2(점도 1500cps), C : 아크릴 에멀전 3(점도 3000cps), D : 경화제

[ 비교예 1, 2]

상기 실시예와 같은 투명 폴리에스테르 필름(도레이새한㈜ XG210, 50㎛)의 일 면에 하기 조성을 가진 도포액 3, 4를 사용하여 양면코팅 점착필름을 제조하는 것 이외에 상기 실시예와 동일하게 수행하여 필름을 제조하였다.

도포액 3의 조성

- 순수 : 80 중량%

- 아크릴 에멀전 수지 : 19.5중량%

- 기타 첨가제 : 0.5 중량%

도포액 4의 조성

- 순수 : 80 중량%

- 실리콘 에멀전 수지 : 18 중량%

- 실리콘 촉매 수지 : 1.2 중량%

- 기타 첨가제 : 0.8 중량%

[표 2]

	A	B	C	D
비교예 1	-	-	O	-
비교예 2	O	O	O	O

본 실시예와 비교예에서는 도포량은 동일하게 하고, 건조 후의 코팅두께만 차이가 있도록 하였고, 점착층은 조건을 A, B, C로 나누어서 실험을 하였으나 이형 층의 경우에는 그렇게 나누지 않고 하나의 조건만 사용하였다. 또한, A, B, C의 조액의 제조는 순수로 점도를 조절한 것으로 도포액 조성 범위 내에서 점도를 맞추어 제조하였다.

[실험예]

상기 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1, 2 에서 제조된 필름에 대하여 하기와 같이 물성을 측정하여 표 3에 기재하였다.

1. 코팅층의 두께측정

상기 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1, 2에서 제조된 시트의 코팅층 두께는 마이크로메터를 이용한 침압식 측정기[미쯔토요사, 모델명: ID-Ff125]를 사용하여 측정하였으며, 시트의 총 두께 측정 값에서 투명한 기재필름의 두께를 뺀 값으로 산출하였다.

2. 점착력 측정

상기 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1, 2에서 제조된 시트의 점착력은 AR-1000(Cheminstruments)장비를 이용하여 180도 peel을 측정하였다.

3. 외관 확인

상기 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1, 2에서 제조된 시트를 삼파장 램프 밑에서 투과로 검사하였다.

4. 수성 조액의 점도 측정

상기 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1, 2에서 사용된 조액은 Brookfield 점도계 spindle No. 00로 측정하였다.

[표 3]

구분	바 선수 (No.)	속도 (Cm/sec)	도포량	건조 후 두께	초기점착력 (g/inch)	최종점착력 (g/inch)	외관상태
실시예 1	4	3	10.2㎛	1㎛	18.2	8.7	Δ
실시예 1	8	3	20.3㎛	2㎛	34.3	20.1	Δ
실시예 2	4	3	10.2㎛	2㎛	25.5	11.4	O
실시예 2	8	3	20.3㎛	3㎛	30.3	14.1	O
실시예 3	4	3	10.2㎛	4㎛	16.7	9.9	O
실시예 3	8	3	20.3㎛	5㎛	21.0	13.2	O
실시예 4	4	3	10.2㎛	2㎛	4.7	3.3	X
실시예 4	8	3	20.3㎛	3㎛	10.3	9.2	X
비교예 1	4	3	10.2㎛	4㎛	1.5	0.9	X
비교예 1	8	3	20.3㎛	5㎛	2	1.2	X
비교예 2	4	3	10.2㎛	3㎛	13.1	9.9	X
비교예 2	8	3	20.3㎛	5㎛	34.3	31.8	X

O : 양호, Δ : 보통, X : 불량

상기 표 3에서 보는 바와 같이, 일액형 수성 아크릴 에멀전을 이용하여, 보호필름용 미점착 양면 필름의 제조가 가능한 것을 알 수 있다. 그리고 보호필름의 경우에는 요구 되는 물성이, 미점착이라는 점과 Haze가 낮아야 한다는 것이다. 따라서 본 발명에 따른 점착이형 코팅필름은 보호필름 용도로 사용할 수도 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 점착이형 코팅필름은 적어도 1축으로 연신된 투명한 폴리에스테르 기재필름에 이형액과 점착액을 동시에 양면 코팅하여 필름의 권취와 피딩(feeding)을 동시에 할 수 있고, 또한 투명한 폴리에스테르 필름의 제막과 동시에 코팅이 진행되기 때문에 필름의 생산시간을 줄일 수 있고, 생산량을 늘릴 수 있는 등의 효과를 가지게 되는 것이다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 명백한 것이며, 이러 한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 종래 점착필름의 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 점착이형 코팅필름의 모식적 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1 : 폴리에스테르 기재 필름 2 : 점착층

3 : 이형필름 4 : 이형층

Claims

점착이형 코팅필름에 있어서,

적어도 1축 방향으로 연신된 투명한 폴리에스테르 기재필름의 한 면에 이형층이, 그 반대 면에 점착층이 인-라인으로 코팅된 것을 특징으로 하는, 점착이형 코팅필름.
제1항에 있어서,

상기 점착층과 상기 이형층은 열경화에 의한 코팅 방법으로 형성된 것을 특징으로 하는, 점착이형 코팅필름.
제1항에 있어서,

상기 이형층과 상기 점착층의 도포량은 0.03 ~ 5 g/m² 인 것을 특징으로 하는, 점착이형 코팅필름.
제1항에 있어서,

인-라인으로 코팅되는 상기 점착층은 고형분 10~40%의 수성 아크릴계, 천연 고무계, 실리콘계 에멀전 점착액 중 적어도 하나의 경화형 점착액이 도포되어 형성된 것을 특징으로 하는, 점착이형 코팅필름.
제1항에 있어서,

인-라인으로 코팅되는 상기 이형층은 고형분 10~40%의 수성 실리콘 에멀전 이형액이 도포되어 형성된 것이고, 80 ~ 98%의 잔류접착률을 가지는 것을 특징으로 하는, 점착이형 코팅필름.
제 1항에 있어서,

상기 점착층이 인-라인을 통해 상기 기재필름의 일면에 형성됨에 있어, 상기 점착층은 고형분 10 ~ 40%의 수성 아크릴계, 천연고무계, 실리콘계 에멀전 점착액 중 적어도 하나의 경화형 점착액으로 도포되어 리무벌(Removal) 점착성을 갖고, 다음의 수학식 1을 만족하되,

[수학식1]

후처리(Aging) 후 180도 peeling force = aX + b,

여기서, a = 4.16 ± 3.02, b = 0.9 ± 4.5이고, X = 점착 수지의 함량인 것을 특징으로 하는, 점착이형 코팅필름.
제1항에 있어서,

상기 이형층이 인-라인을 통해 상기 기재필름의 일면에 형성됨에 있어, 상기 이형층은 고형분 10~40%의 수성 실리콘 에멀전 이형액으로 도포되어 잔류접착률 80 ~ 98%의 이형성을 가지고 다음의 수학식 2를 만족하되,

[수학식 2]

180도 peeling force = aX + b,

여기서, a = 70 ± 3, b = 15 ± 3이고, X는 실리콘 수지의 함량인 것을 특징으로 하는, 점착이형 코팅필름.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 투명한 폴리에스테르 기재필름의 일면 혹은 양면에 대전방지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 점착이형 코팅필름.