KR20110067749A - 이형 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기재 필름; 및 3차원 가교 구조를 이루는 실세스퀴옥산(silsesquioxane) 파우더를 포함하는 이형층으로 이루어지는 이형 필름 및 그 제조 방법으로써, 박리력에 영향을 주지 않으면서도 슬립성을 제어할 수 있는 우수한 성능의 이형 필름을 제공한다.
이형 필름, 슬립성, 박리력

Description

이형 필름 및 그 제조 방법{RELEASING FILM AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
본 발명은 일반 산업용 테이프 및 IT 전자 재료 등에 사용되는 실리콘 이형 필름에 관한 것이다.
플라스틱 필름을 겹쳐 두면 서로 붙어서 간단히 떨어지지 않는 경우가 있다. 이러한 현상을 블로킹이라 하며, 일반 산업용 테이프 및 각종 IT 전자 재료 등에 사용되는 실리콘 이형 필름은 제조 공정상에서 블로킹 현상이 일어나므로, 생산성 저하뿐만 아니라 불량 발생에 의해 수율을 저하시켜 비용을 증가시킨다. 그래서, 블로킹 현상을 방지하고, 슬립성을 향상시키기 위해 이형 필름 제조 공정에서 이를 방지하기 위해 안티 블로킹제나 슬립제를 따로 코팅하기도 하고, 기재의 조도를 변화시켜서 블로킹 현상을 개선하기도 한다.
그러나 상기 방법은 제한적이고 제조 공정상의 비용을 증가시켜 제품 가격의 상승을 야기시키므로 개선이 요구되었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 박리력에 영향을 주지 않고 슬립성을 제어할 수 있는 이형 필름 및 그 제조 방법을 제공하기 위함이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기재 필름; 및 3차원 가교 구조를 이루는 실세스퀴옥산(silsesquioxane) 파우더를 포함하는 이형층으로 이루어지는 이형 필름 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 이형 필름은 박리력이 우수하면서도, 이형층 내의 실세스퀴옥산 파우더의 크기 조절에 따라서 슬립성을 제어할 수 있고, 이 파우더의 안정성 때문에 어떠한 종류의 용제에도 분해되거나 변형되지 않고, 열 안정성이 우수하여 매우 우수한 품질의 이형 필름을 제조 할수 있다.
따라서, 본 발명의 이형 필름은 제조 공정상의 블로킹 문제를 해결하면서도 이형층의 물성 변화에 영향을 주지 않는 우수한 효과를 보인다.
이하, 본 발명에 따른 이형 필름 및 그 제조 방법을 상세히 설명한다.
본 발명은 기재 필름; 및 상기 기재 필름에 형성되는 이형층을 포함하는 이형 필름이고, 상기 이형층은 3차원 가교 구조를 이루는 실세스퀴옥산 파우더를 포함하는 것을 특징으로 하는 이형 필름 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 실세스퀴옥산 파우더는 하기 [화학식 1]로 나타내는 화합물이다.
(RSiO1 .5)n
상기 R은 C1 ~ C10의 알킬기, 바람직하게는 C1 ~ C6의 알킬기, 더욱 바람직하게는 메틸기로 이때 상기 화합물은 메틸실세스퀴옥산(Methylsilsesquioxane)이다.
메틸실세스퀴옥산의 구조는 하기와 같다.
Figure 112009077328482-PAT00001
또한, 상기 화학식에서 n은 100 내지 10000이며, 바람직하게는 500 내지 2000이다.
상기 실세스퀴옥산 파우더는 3차원의 구형의 분자구조를 가지며, 정확한 구의 모양이 아닌 3차원 다면 구조를 가질 수도 있다. 또한, 분자 내부에 3차원 가교 구조를 이루며, 점도가 낮고, 어떠한 종류의 용제에도 분해, 팽창 또는 축소되지 않는다. 800℃의 대기 분위기에서 10% 중량 손실의 특성을 보인다. 또한, 400℃에서 안정할 정도로 열 안정성이 있어서 이형 필름 제조시에 가하는 열과 압력에 의해 영향을 받지 않는다.
본 발명의 일 실시태양에서, 상기 기재 필름은 폴리에스테르계 또는폴리올레핀계일 수 있다. 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate; PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(Polybutyleneterephthalate; PBT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylenenaphthalate; PEN), 폴리부틸렌나프탈레이트(Polybutylenenaphthalate; PBN), 저밀도 폴리에틸렌(Low density polyetylene; LDPE), 선형저밀도 폴리에틸렌(Linear density polyethylene; LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(High density polyethylene; HDPE) 및 폴리프로필렌(Polypropylene, PP)로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어진 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시태양에서, 상기 기재 필름층이 종이일수 있고, 바람직하게는 가공성 및 치수 안정성이 우수한 클린 용지, 특히 그라싱지를 사용할 수 있다.
상기 기재 필름의 두께는 12~250㎛, 바람직하게는 25~100㎛ 이다. 상기 기재 필름의 두께가 12㎛ 미만일 경우 굳음도(stiffness)가 약하여 작업성이 떨어지게 되며, 250㎛ 를 초과하는 경우 원가의 상승 및 작업성의 저하가 발생하게 된다. 또한, 두께가 25~100㎛인 경우에는 굳음도가 우수하여 작업이 더욱 용이하다.
본 발명의 일 실시태양에서, 상기 이형층은 조성물 총 중량에 대해 실세스퀴옥산 파우더를 0.5 내지 10%, 바람직하게는 1 내지 5%로 함유할 수 있다. 실세스퀴옥산 파우더가 0.5 중량% 미만이면 마찰력이 커서 슬립성 효과가 거의 없으며, 10 중량% 초과이면 슬립성도 좋지 않고, 외관도 좋지 않다.
본 발명의 일 실시태양에서, 상기 이형층은 조성물 총 중량에 대해 오르가노 폴리실록산을 10 내지 99 중량%, 바람직하게는 30 내지 97중량%,로 함유할 수 있다.
본 발명의 일 실시태양에서, 상기 이형층은 조성물 총 중량에 대해 오르가노 하이드로 폴리 실록산을 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 5중량%,로 함유할 수 있다.
본 발명의 일 실시태양에서, 상기 이형층은 조성물 총 중량에 대해 백금 킬레이트를 0.1 내지 3중량%, 바람직하게는 0.5 내지 2중량%,로 함유할 수 있다.
본 발명의 일 실시태양에서, 상기 이형층은 조성물 총 중량에 대해 오르가노폴리실록산 30 내지 97 중량%, 오르가노 하이드로 폴리 실록산 0.5 내지 5 중량%, 백금 킬레이트 내지 0.5 내지 2 중량%, 실세스퀴옥산 파우더 1 내지 5 중량% 및 잔량의 용제로 이루어질 수 있다.
이때, 용제는 톨루엔, mek 또는 n-헥산 중의 하나 이상을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시태양에서, 상기 이형층의 두께는 0.01 내지 2 ㎛가 함유되며, 바람직하게는 0.05 내지 1 ㎛가 함유된다. 0.01㎛ 미만에서는 이형 필름의 특성을 보이지 못하고 2 ㎛ 초과에서는 블로킹 발생 가능성이 높기 때문이다.
본 발명의 일 실시태양에서 실세스퀴옥산 파우더 입자의 직경은 0.5 내지 12㎛ 이고, 이형층의 두께의 10배 미만, 바람직하게는 5배 미만의 범위에서 이형층의 두께에 따라 선택적으로 사용해야 한다. 왜냐하면 실세스퀴옥산 파우더의 직경이 커질수록 슬립성이 좋아지나 10배 이상일 경우 외관 불량의 문제를 유발할 수 있기 때문이다.
본 발명의 일 실시태양에서, 폴리에스테르계, 폴리올레핀계 또는 종이 기재 필름에 이형층을 형성시켜 제조하고, 상기 이형층은 실세스퀴옥산 파우더를 포함하는 조성물인 것을 특징으로 하는 이형 필름의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 이형 필름의 제조 방법에 있어서, 상기 이형층의 형성은 그라비아(Gravure) 코팅, 마이크로 그라비아(Micro Gravure) 코팅, 키스 그라비아(Kiss Gravure) 코팅, 콤마 나이프(Comma Knife) 코팅, 롤(Roll) 코팅, 스프레이(Spray) 코팅, 메이어 바(Meyer Bar) 코팅, 슬롯 다이(Slot Die) 코팅 및 리버스(Reverser) 코팅 기계 중에서 선택된 하나를 이용할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
이하, 본 발명의 실시예를 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.
< 슬립성 이형 필름의 제조>
오르가노 폴리실록산(3705, 신예츠사) 30 중량%, 오르가노 하이드로 폴리실록산(7226, 다우 코닝사) 1 중량%, 백금 킬레이트 1 중량%와 직경이 0.5㎛(실시예 1), 2㎛(실시예 2), 3㎛(실시예 3), 8㎛(실시예 4), 12㎛(비교예 1)인 실세스퀴옥산 파우더(예를 들어, 3㎛는 tospearl 130 : 모멘티브 사 제품)를 3 중량%와, 잔량의 용제(톨루엔)를 혼합한 실리콘 이형액 및 상기 조성에 실세스퀴옥산 파우더를 제외한 비교예 2의 실리콘 이형액을 폴리에스테르 기재 필름(SH71D 50㎛, SKC사 또는 XG210 50㎛, TSI사)에 그라비아 코팅 방식으로 0.3㎛ 두께로 코팅하였다. (표 1)
또한, 상기와 동일한 조성에 실세스퀴옥산 파우더를 6 % 함유한 실시예 5 ~ 7, 비교예 3, 4 및 실세스퀴옥산 파우더를 제외한 비교예 5의 실리콘 이형액을 폴리에스테르 기재 필름(SH71D 50㎛, SKC사 또는 XG210 50㎛, TSI사)에 그라비아 코팅 방식으로 0.1㎛ 두께로 코팅하였다. (표 2)
또한, 상기와 동일한 조성에 실세스퀴옥산 파우더 직경 3㎛ (tospearl 130 : 모멘티브 사 제품)을 0.3 중량%(비교예 6), 0.5 중량%(비교예 7), 1 중량%(실시예 8), 3 중량%( 실시예 9), 5 중량%(실시예 10), 10 중량%(비교예 8), 15 중량%(비교예 9), 20 중량%(비교예 10)로 중량을 달리하여 혼합한 실리콘 이형액을 폴리에스테르 기재 필름(SH71D 50㎛, SKC사 또는 XG210 50㎛, TSI사)에 그라비아 코팅 방식으로 0.1㎛ 두께로 코팅하였다. (표 3)
<박리력 평가 (FINAT-10)>
본 발명의 실시예 1~10, 비교예 1~10에 좌/중/우 기계방향으로 폭50mm, 길이 175mm인 표준테이프(TESA7475 - 아크릴계, TESA7476 - 고무계)를 가볍게 붙이고 나서, FINAT 시험 롤러(2kg하중)를 이용하여 10mm/sec의 속도로 2회 왕복하여 압착시킨 후 실리콘 코팅된 제품과 표준테이프의 충분한 압착을 위해 평평한 금속판 또는 유리판 사이에 시편을 70g/cm2의 압력으로 상대습도 65±5%, 온도 23±2℃에서 20시간 동안 보관하였다. 보관 후 압력을 제거하고 온도 23±2℃에서 4시간 후에 테스트를 실시하였다. 테스트는 실시예 1~10, 비교예 1~10을 치구에 고정시키고, 표준테이프를 180°방향으로 300mm/min의 속도로 박리하여 박리력(gf/in)을 측정하였다. 실시예 1~4, 비교예 1~2의 결과는 하기 표 1에 나타내었고, 실시예 4~7, 비교예 3~5의 결과는 하기 표 2에 나타내었으며, 실시예 8~10, 비교예 6~10의 결과는 하기 표 3에 나타내었다.
<마찰력 평가>
본 발명의 필름의 코팅면과 비코팅면의 마찰계수를 ASTM D 1894(Coefficient of friction of plastic film)기준에 의거하여 미끄러지기 시작할 때의 마찰계수를 측정하였다. 실시예 1~4, 비교예 1~2의 결과는 하기 표 1에 나타내었고, 실시예 4~7, 비교예 3~5의 결과는 하기 표 2에 나타내었으며, 실시예 8~10, 비교예 6~10의 결과는 하기 표 3에 나타내었다.
<헤이즈(Haze) 측정>
본 발명의 필름을 ASTMD1003 방법으로 헤이즈 측정기(haze meter (NDH-2000))를 사용하여 헤이즈를 측정하였으며 이 헤이즈 값은 전체 산란광/전체투과광*100으로 산출한 값이다.
표 1은 이형층 두께가 0.3㎛ 일 때 파우더 직경에 따른 측정 결과이다.
Figure 112009077328482-PAT00002
상기 표 1에서 알 수 있듯이, 파우더의 직경은 박리력에 영향을 주지 않았다. 실시예 1 내지 4에서 보면, 파우더의 직경이 커질수록 마찰력이 더 작아져서, 슬립성이 더 좋아짐을 확인할 수 있었다. 다만, 비교예 1 내지 2에서 보면 파우더 직경이 이형층 두께보다 훨씬 크면(10배 이상) 외관이 불량한 문제가 발생하였다.
하기 표 2는 이형층 두께가 1㎛ 일때 파우더 직경에 따른 측정 결과이다.
Figure 112009077328482-PAT00003
상기 표 2에서도, 파우더의 직경은 박리력에 영향을 주지 않았다. 실시예 5 내지 7에서도, 파우더의 직경이 커질수록 마찰력이 더 작아져서, 슬립성이 더 좋아짐을 확인할 수 있었다. 다만, 비교예 3 내지 5에서 보면 파우더 직경이 이형층 두께의 10배 보다 클 경우 외관 불량의 문제가 발생하였다.
Figure 112009077328482-PAT00004
상기 표 3에서 비교예 6과 7의 경우는 박리력에는 영향이 없으나, 마찰력에 영향을 주어 슬립성의 효과가 좋지 않음을 알 수 있다. 또한, 비교예 8, 9 및 10의 경우는 박리력도 좋지 않고, 마찰력도 커서 슬립성의 효과가 좋지 않으며, 외관적으로도 좋지 않았다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이형 필름의 구조를 나타내는 개략도이다.
<도면 부호의 간단한 설명>
10 : 이형층 20 : 기재 필름

Claims (18)

  1. 기재 필름; 및
    상기 기재 필름에 형성되는 이형층을 포함하는 이형 필름이고,
    상기 이형층은 3차원 가교 구조를 이루는 실세스퀴옥산(silsesquioxane) 파우더를 포함하는 것을 특징으로 하는 이형 필름.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 실세스퀴옥산 파우더는 분자 구조가 구형을 이루는 화합물인 것을 특징으로 하는 이형 필름.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 실세스퀴옥산 파우더는 하기 [화학식 1]로 나타내는 화합물인 것을 특징으로 하는 이형 필름.
    [화학식 1]
    (RSiO1 .5)n
    (식 중, R은 C1 ~ C10의 알킬기이고, n은 100 내지 10000임)
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 실세스퀴옥산 파우더는 메틸실세스퀴옥산(Methylsilsesquioxane) 파우더인 것을 특징으로 하는 이형 필름.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기재 필름은 폴리에스테르계, 폴리올레핀계 또는 종이로 이루어진 것을 특징으로 하는 이형 필름.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 기재 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate; PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(Polybutyleneterephthalate; PBT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylenenaphthalate; PEN), 폴리부틸렌나프탈레이트(Polybutylenenaphthalate; PBN), 저밀도 폴리에틸렌(Low density polyetylene; LDPE), 선형저밀도 폴리에틸렌(Linear density polyethylene; LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(High density polyethylene; HDPE) 및 폴리프로필렌(Polypropylene, PP)로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이형 필름.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 종이는 그라싱지인 것을 특징으로 하는 이형 필름.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 기재 필름의 두께가 12 내지 250㎛ 인 것을 특징으로 하는 이형 필름.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 이형층은 조성물 총 중량에 대해 실세스퀴옥산 파우더를 0.5 내지 10중량%로 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 이형 필름.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 이형층은 조성물 총 중량에 대해 오르가노폴리실록산을 10 내지 99 중량%, 오르가노 하이드로 폴리 실록산을 0.1 내지 10중량%로 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 이형 필름.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 이형층은 조성물 총 중량에 대해 백금 킬레이트를 0.1 내지 3중량%로 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 이형 필름.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 이형층은 조성물 총 중량에 대해 오르가노폴리실록산 30 내지 97 중량%, 오르가노 하이드로 폴리 실록산 0.5 내지 5 중량%, 백금 킬레이트 0.5 내지 2 중량%, 실세스퀴옥산 파우더 1 내지 5 중량% 및 잔량의 용제로 이루어진 것을 특징 으로 하는 이형 필름.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 실리콘 이형층의 두께가 0.01 내지 2 ㎛인 것을 특징으로 하는 이형 필름.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 실세스퀴옥산 파우더 입자의 직경이 0.5 내지 12 ㎛이고, 이형층의 두께의 10배 미만인 것을 특징으로 하는 이형 필름.
  15. 이형 필름의 제조 방법에 있어서,
    폴리에스테르계, 폴리올레핀계 또는 종이 기재 필름에 이형층을 형성시켜 제조하고, 상기 이형층은 실세스퀴옥산(silsesquioxane) 파우더를 포함하는 조성물인 것을 특징으로 하는 이형 필름의 제조 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 실세스퀴옥산 파우더는 하기 [화학식 1]로 나타내는 화합물인 것을 특징으로 하는 이형 필름의 제조 방법.
    [화학식 1]
    (RSiO1 .5)n
    (식 중, R은 C1 ~ C10의 알킬기이고, n은 100 내지 10000임.)
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 실세스퀴옥산 파우더는 메틸실세스퀴옥산(Methylsilsesquioxane) 파우더인 것을 특징으로 하는 이형 필름의 제조 방법.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 이형층의 형성은 그라비아(Gravure) 코팅, 마이크로 그라비아(Micro Gravure) 코팅, 키스 그라비아(Kiss Gravure) 코팅, 콤마 나이프(Comma Knife) 코팅, 롤(Roll) 코팅, 스프레이(Spray) 코팅, 메이어 바(Meyer Bar) 코팅, 슬롯 다이(Slot Die) 코팅 및 리버스(Reverser) 코팅 기계 중에서 선택된 하나를 이용하여 코팅하여 형성하는 것을 특징으로 하는 이형 필름의 제조 방법.
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