KR20140040947A - 표면 평활성이 우수한 이접착 폴리에스테르 필름용 코팅 조성물 및 이를 이용한 폴리에스테르 필름 - Google Patents

표면 평활성이 우수한 이접착 폴리에스테르 필름용 코팅 조성물 및 이를 이용한 폴리에스테르 필름 Download PDF

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Abstract

광학필름용으로 사용되는 폴리에스테르 기재 필름의 일면 또는 양면에 코팅층으로 형성되어 기재 필름에 이접착성 및 표면 평활성을 부여하기 위한 코팅 조성물 및 이를 이용한 폴리에스테르 필름이 개시된다. 본 발명은 폴리에스테르 기재 필름의 일면 또는 양면에 코팅층으로 형성되어 상기 기재 필름에 이접착성 및 표면 평활성을 부여하기 위한 코팅 조성물로서, 폴리아크릴계 바인더 수지 1~40중량%; 경화제 0.25~10중량%; 지건성 유지 0.05~2중량%; 및 물 48~98.7중량%;를 포함하고, 상기 코팅 조성물의 산도(pH)가 9~11이 되도록 하는 함량으로 산도조절제를 포함하는 수분산형 고분자 코팅 조성물 및 이를 이용한 폴리에스테르 필름을 제공한다.

Description

표면 평활성이 우수한 이접착 폴리에스테르 필름용 코팅 조성물 및 이를 이용한 폴리에스테르 필름{COATING COMPOSITION FOR ADHESIVE POLYESTER FILM WITH EXCELLENT SURFACE SMOOTHNESS AND POLYESTER FILM USING SAME}
본 발명은 이접착 폴리에스테르 필름용 코팅 조성물 및 이를 이용한 폴리에스테르 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학용 필름의 기재 필름으로 사용되는 표면 평활성이 우수한 이접착 폴리에스테르 필름용 코팅 조성물 및 이를 이용한 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.
일반적으로 폴리에스테르 필름은 안정한 화학구조를 가지고 있어 기계적 강도가 높으며, 내열성, 치수안정성, 내화학성, 투명성 등의 물성 측면에서 우수한 특성을 가지고 있어, 자기기록 매체, 콘덴서, 절기절연 재료, 포장용 등의 용도로 폭넓게 사용되고 있다.
최근 폴리에스테르 필름은 LCD, LED, PDP 등의 디스플레이 분야의 광학용 기재 필름으로 널리 사용되고 있다. 광학필름은 광학용으로 사용되는 플라스틱 필름류로서, 확산필름, 확산보호필름, 프리즘 시트 등을 포괄하는 개념으로, 광학용 기재 필름으로 사용하는 경우, 표면처리가 되지 않은 폴리에스테르 단독으로 사용하기 보다는 요구에 따라 하드 코팅층, 프리즘 렌즈, 반사방지판, 광확산층 등으로 가공 처리 후 사용되는데, 폴리에스테르 필름의 경우 이러한 후가공 처리 물질과의 접착성이 약하기 때문에 이를 보완하기 위해 이접착성을 부여하는 아크릴, 에스테르, 우레탄 수지 등을 이용한 프라이머층을 코팅하여 접착력을 향상시키는 기술이 개발되고 있다.
등록특허공보 제0742428호는 열반응형 수용성 우레탄 수지, 폴리에스테르계 우레탄 수지 또는 아크릴 공중합체 수지를 바인더로 사용하고, 비이온성 계면활성제와 불활성 입자를 포함하는 코팅층이 형성된 광학용 이접착 폴리에스테르 필름을개시하고 있으나, 계면활성제 성분을 함유하여 슬립성이 지나쳐 필름의 미끄럼 현상으로 인해 롤 제품으로의 제조 시 권취가 어려운 문제가 있다.
공개특허공보 제2005-0051089호는 정전기 방지성 점착액을 제조하는 방법에 있어, 전도성 고분자, 접착용 바인더, 기능성 첨가제, 알코올, 물, 유기용매 등을 포함하는 전도성 코팅 조성물 을 이용한 대전 방지성 점착 보호필름 제조방법에 관해 개시하고 있으나, 알코올 및 유기용매의 과도한 사용은 제품의 고품질화 및 정밀화에 악영향을 미치고, 필름 제조가 이루어지는 생산공정은 무진실(clean room)의 환경조건하에서 이루어지는데, 공기오염에 의해 실내 공기청정도 허용치를 벗어나는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 광학필름용으로 사용되는 폴리에스테르 기재 필름의 일면 또는 양면에 코팅층으로 형성되어 기재 필름에 이접착성 및 표면 평활성을 부여하기 위한 코팅 조성물로서, 기재 필름에 적층되는 광학필름과의 충분한 이접착성 및 투명성을 부여할 뿐 아니라, 슬립성이 적정하여 권취 시 블로킹 현상을 방지할 수 있고, 우수한 필름 표면 외관을 갖으며, 생산공정간 공기오염을 방지할 수 있는 코팅 조성물 및 이를 이용한 폴리에스테르 필름을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 폴리에스테르 기재 필름의 일면 또는 양면에 코팅층으로 형성되어 상기 기재 필름에 이접착성 및 표면 평활성을 부여하기 위한 코팅 조성물로서, 폴리아크릴계 바인더 수지 1~40중량%; 경화제 0.25~10중량%; 지건성 유지 0.05~2중량%; 및 물 48~98.7중량%;를 포함하고, 상기 코팅 조성물의 산도(pH)가 9~11이 되도록 하는 함량으로 산도조절제를 포함하는 수분산형 고분자 코팅 조성물을 제공한다.
또한, 폴리에스테르 기재 필름의 일면 또는 양면에 코팅층으로 형성되어 상기 기재 필름에 이접착성 및 평활성을 부여하기 위한 코팅 조성물로서, 폴리아크릴계 바인더 수지 2~20중량%; 경화제 0.5~5중량%; 지건성 유지 0.1~1중량%; 및 물 74~97.4중량%;를 포함하고, 상기 코팅 조성물의 산도(pH)가 9~11이 되도록 하는 함량으로 산도조절제를 포함하는 수분산형 고분자 코팅 조성물을 제공한다.
또한, 폴리에스테르 기재 필름의 일면 또는 양면에 코팅층으로 형성되어 상기 기재 필름에 이접착성 및 평활성을 부여하기 위한 코팅 조성물로서, 폴리아크릴계 바인더 수지 5~10중량%; 경화제 1~3중량%; 지건성 유지 0.2~0.5중량%; 및 물 86.5~93.8중량%;를 포함하고, 상기 코팅 조성물의 산도(pH)가 9.5~11.5가 되도록 하는 함량으로 산도조절제를 포함하는 수분산형 고분자 코팅 조성물을 제공한다.
또한, 상기 폴리아크릴계 바인더 수지는 메틸메타크릴레이트(methyl methacrylate), 스티렌(styrene) 및 부틸아크릴레이트(butyl acrylate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이 공중합된 것을 특징으로 하는 수분산형 고분자 코팅 조성물을 제공한다.
또한, 상기 폴리아크릴계 바인더 수지는 평균 입경 10~200㎚의 입자가 상기 물을 분산매로 하여 콜로이드 상태로 분산된 것을 특징으로 하는 수분산형 고분자 코팅 조성물을 제공한다.
또한, 상기 경화제는 실란 커플링제, 수용성 열경화형 멜라민 수지, 수용성 열경화형 멜라민 포름알데히드 수지 및 아지리딘계 경화제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 수분산형 고분자 코팅 조성물을 제공한다.
또한, 산기 산도조절제는 트리에틸아민 또는 메틸아민인 것을 특징으로 하는 수분산형 고분자 코팅 조성물을 제공한다.
또한, 상기 코팅 조성물은 계면활성제를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 수분산형 고분자 코팅 조성물을 제공한다.
또한, 상기 지건성 유지는 방향족 탄화수소계, 케톤계, 에스테르계 및 에테르계로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 수분산형 고분자 코팅 조성물을 제공한다.
상기 또 다른 과제 해결을 위하여 본 발명은, 폴리에스테르 기재 필름의 일면 또는 양면에 코팅층이 형성된 폴리에스테르 필름으로서, 상기 코팅층은 상기 코팅 조성물로 형성된 프라이머 코팅층인 폴리에스테르 필름을 제공한다.
이러한 본 발명에 따르면, 폴리에스테르 기재 필름 면에 최적 함량의 폴리아크릴계 바인더 수지, 경화제, 지건성 유지 및 물을 포함하는 수분산 혼합액으로 최적 산도를 갖는 코팅 조성물로 프라이머 코팅층을 형성시켜, 적층되는 광학필름과의 이접착성 및 투명성이 우수함은 물론, 필름 표면에 얼룩 발생을 방지하고, 표면 평활성이 우수한 코팅 조성물 및 이를 이용한 폴리에스테르 필름을 제공할 수 있다.
또한, 기존 계면활성제 사용을 대체하여 지건성 유지를 사용함으로써 적정 슬립성을 부여함으로써, 필름의 광학 특성의 저하 없이, 필름 권취 시 블로킹 현상을 방지할 수 있는 코팅 조성물 및 이를 이용한 폴리에스테르 필름을 제공할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 발명자들은 광학용 기재 필름으로 사용되는 폴리에스테르 필름에 코팅 조성물을 이용한 이접착 프라이머 코팅층 형성 시, 종래 바인더 수지에 계면활성제와 불활성 입자를 사용할 경우 발생하는 과도한 슬립성 문제로 인한 필름 권취 불량 문제와 바인더 수지에 알코올 및 유기용매의 과도한 사용으로 인한 공정간 대기오염 문제를 직시하였다. 이에, 계면활성제 대신 특정 지건성 유지를 포함시켜 표면 평활성을 부여하는 코팅층을 형성할 수 있고, 특정 산도조절제를 이용하여 적정 pH 범위를 갖는 코팅 조성물의 경우 에멀젼 상태인 바인더 수지 콜로이드의 가수분해를 막아 코팅액의 상(phase) 안정성을 향상시키면서 침강 방지로 인해 도막 시 이물 형성을 방지할 수 있고, 특정 경화제를 첨가시켜 코팅층의 박리현상을 개선할 수 있음을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다.
따라서, 본 발명은 폴리에스테르 기재 필름의 일면 또는 양면에 코팅층으로 형성되어 상기 기재 필름에 이접착성 및 표면 평활성을 부여하기 위한 코팅 조성물로서, 폴리아크릴계 바인더 수지 1~40중량%; 경화제 0.25~10중량%; 지건성 유지 0.05~2중량%; 및 물 48~98.7중량%;를 포함하고, 상기 코팅 조성물의 산도(pH)가 9~11이 되도록 하는 함량으로 산도조절제를 포함하는 수분산형 고분자 코팅 조성물 및 이를 프라이머 코팅층으로 형성한 폴리에스테르 필름을 개시한다. 먼저, 본 발명에 따른 코팅 조성물을 구성하는 성분에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에 의해 코팅층이 형성되는 기재 필름은 본질적으로 폴리에스테르 수지로 이루어진 것으로, 본 발명에서 상기 폴리에스테르 수지는 방향족 디카르복실산과 지방족 글리콜을 중축합하여 얻을 수 있으며, 상기 방향족 디카르복실산은 비제한적으로 디메틸테레프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌디카르복실산, 시클로헥산디카르복실산, 디페닐디카르복실산 등이 사용될 수 있고, 상기 지방족 글리콜은 비제한적으로 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜 등이 사용될 수 있다. 이러한 폴리에스테르 수지로 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 물성 및 비용 균형 측면에서 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 것이 바람직하며, 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 기재 필름은 1축 연신 또는 2축 연신함으로써 내약품성, 내열성, 기계적 강도 등을 현저하게 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 적용되는 상기 폴리에스테르 필름 두께는 특별히 제한되는 것은 아니나, 수㎛ 내지 수백㎛, 구체적으로는 5~500㎛ 범위에서 사용하는 규격에 따라 임의로 결정할 수 있다. 상기 필름 두께가 5㎛ 미만일 경우에는 강성 내지 기계적 강도가 미흡할 수 있고, 500㎛를 초과할 경우에는 투명성이 저하될 수 있고 비용 대비 효율 면에서 불리할 수 있다.
본 발명에 따라 상기 폴리에스테르 기재 필름에 프라이머 코팅층 형성을 위해 사용되는 코팅 조성물은 기본적으로 코팅 조성물의 이접착성을 부여하기 위한 바인더 역할을 하는 폴리아크릴계 바인더 수지를 주성분으로 한다. 여기서, 주성분은 수분산 혼합액으로 형성되는 코팅 조성물에서, 물을 제외한 성분 중 첨가제를 제외한 베이스 수지를 의미한다.
본 발명에서 상기 폴리아크릴계 바인더 수지는 메틸메타크릴레이트(methyl methacrylate), 스티렌(styrene) 및 부틸아크릴레이트(butyl acrylate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이 공중합된 폴리아크릴계 수지일 수 있으며, 각 단량체 함량이 특별히 제한되는 것은 아니나, 공중합체의 반복단위의 90중량% 이상이 메틸메타크릴레이트와 부틸 아크릴레이트로 이루어지고, 메틸메타크릴레이트:부틸 아크릴레이트 중량비가 1:0.1~1:1.2인 것이 바람직하다. 여기서, 상기 폴리아크릴계 바인더 수지는 공중합 시 히드록시 메타크릴레이트(hydroxyl methacrylate), 아크릴산(acrylic acid), 메타크릴산(methacrylic acid), 비닐클로라이드(vinyl chloride), 에틸렌(ethylene), 비닐아세테이트(vinyl acetate), 비닐버세테이트(vinyl versatate) 등의 가교제를 추가로 사용하여 1~10중량% 함량으로 공중합시킬 수 있다.
본 발명에서 상기 폴리아크릴계 바인더 수지는 코팅 조성물에서 1~40중량%, 바람직하게는 2~20중량%, 더욱 바람직하게는 5~10중량% 함량으로 포함된다. 상기 폴리아크릴계 바인더 수지 함량이 1중량% 미만일 경우에는 바인더 수지 함량이 너무 낮아 필름 코팅 시 균일하지 않고 얇은 코팅층이 형성되어 외관에 얼룩이 많아질 수 있고 코팅 필름에 충분한 이접착성이 부여되지 않을 수 있으며, 40중량%를 초과할 경우에는 바인더 수지의 과도한 함량으로 코팅층이 지나치게 두껍게 형성되고, 코팅액의 점도 상승으로 불균일한 코팅으로 인해 코팅층에 얼룩이 발생할 수 있다.
또한, 상기 폴리아크릴계 바인더 수지는 폴리아크릴계 고분자가 물을 분산매로 하여 콜로이드 상태로 분산되어 필름에 우수한 접착성을 부여하게 된다. 이러한 폴리아크릴계 콜로이드 입자의 크기는 특별히 제한되는 것은 아니나, 코팅 조성물 형성 시 침강이 발생하지 않으며, 도막 시 이물 형성 방지에 현저한 효과를 위해서는 평균 입경 10~200㎚인 것이 바람직하고, 30~150㎚인 것이 더욱 바람직하고, 50~100㎚인 것이 가장 바람직하다.
이와 같이, 본 발명에서 상기 폴리아크릴계 바인더 수지는 콜로이드 상태에 의해서 일정한 분산성을 유지하게 되는데, 코팅 조성물의 pH 변화로 인해 가수분해가 일어나 입자의 뭉침 현상이 일어날 수 있다. 이에, 본 발명에서는 상기 폴리아크릴계 바인더 수지 사용 시 입자 뭉침 현상이 발생하지 않도록 하기 위해, 상(phase) 안정성을 고려하여 산도조절제와 특정 경화제가 사용된다.
상기 산도조절제는 에멀젼 상태인 바인더 수지 콜로이드의 가수분해를 막아 코팅액의 상(phase) 안정성을 향상시키고, 침강 방지로 인해 필름에 도막 시 이물 형성을 방지시키는 역할을 하게 되며, 비제한적으로 트리에틸아민, 메틸아민 등이 사용될 수 있고, 바람직하게는 트리에틸아민이 사용될 수 있다. 이때, 본 발명에 포함되는 성분 조성에서 코팅액의 상 안정성을 가장 효과적으로 유지하기 위한 상기 산도조절제 함량은 코팅 조성물의 pH가 9~11이 되도록 하는 함량이며, 바람직하게는 9.5~10.5가 되도록 하는 함량이다.
또한, 상기 경화제는 상기 산도조절제에 따른 상 안정성을 유지하면서 코팅층의 박리현상을 방지하기 위해 특정 경화제를 사용하게 되며, 본 발명에서는 비제한적으로 실란 커플링제, 수용성 열경화형 멜라민 수지, 수용성 열경화형 멜라민 포름알데히드 수지, 아지리딘계 경화제 등이 사용될 수 있고, 바람직하게는 수용성 열경화형 멜라민 수지 또는 수용성 열경화형 멜라민 포름알데히드 수지가 사용될 수 있다.
본 발명에서 상기 경화제는 코팅 조성물에서 0.25~10중량%, 바람직하게는 0.5~5중량%, 더욱 바람직하게는 1~3중량% 함량으로 포함된다. 상기 경화제 함량이 0.25중량% 미만일 경우에는 충분한 경화반응이 나타나지 않아 백화현상이 발생할 수 있고, 10중량%를 초과할 경우에는 코팅층이 단단해져 접착력이 감소될 수 있다.
본 발명에서는 종래 폴리에스테르 필름의 프라이머 코팅층 형성 시 필름의 슬립성 개선을 위해 코팅액에 사용되던 비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제 등을 유의하게 포함시키지 않아, 과도한 슬립성으로 인한 필름의 미끄럼 현상으로 발생하는 권취 불량 문제를 극복하고자, 계면활성제 대신 특정의 지건성 유지(semi-drying oil)를 사용한다.
상기 지건성 유지는 코팅층에 표면 평활성을 부여하여 롤 제품의 필름으로 제조 시 원활한 권취를 가능하도록 하며, 코팅 조성물 도막 시 건조속도를 지연시켜 과도한 건조속도로 코팅층 두께가 불균일해지거나 코팅면에 얼룩이 발생하는 것을 방지하는 역할도 하게 된다. 본 발명에서 상기 지건성 유지로는 방향족 탄화수소계, 케톤계, 에스테르계 및 에테르계로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 식물성 유지 또는 합성 유지가 사용될 수 있으며, 예컨대, 아이오딘값이 100~125인 채유, 면실유, 미강유, 옥수수유 등의 식물성 유지나 이들의 합성 유지가 사용될 수 있다.
본 발명에서 상기 지건성 유지는 코팅 조성물에서 0.05~2중량%, 바람직하게는 0.1~1중량%, 더욱 바람직하게는 0.2~0.5중량% 함량으로 포함된다. 상기 지건성 유지 함량이 0.05중량% 미만일 경우에는 충분한 슬립성 및 표면 평활성을 부여하기 어려울 수 있으며, 2중량%를 초과할 경우에는 코팅층 표면으로 이행하여 표면에 얼룩이 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 코팅 조성물은 이상의 성분들과 물 48~98.7중량%, 바람직하게는 74~97.4중량%, 더욱 바람직하게는 86.5~93.8중량%의 수분산 혼합액으로 제조된다. 그 밖에, 본 발명에 따른 코팅 조성물은 그 목적을 벗어나지 않는 범위 내에서 각각의 용도에 따라 또 다른 첨가제를 더 포함할 수 있다. 추가 첨가제로는 경화 촉매, 형광염료, 가소제, 자외선흡수제, 안료분산제, 소포제, 대전방지제 등이 일반적으로 사용되는 범위에서 단독 또는 2종 이상 혼합되어 추가로 첨가될 수 있으며, 상기 코팅 조성물 100중량부에 대하여 0.1~10중량부로 첨가될 수 있다.
상기 코팅 조성물은 폴리에스테르 기재 필름 일면 또는 양면에 1~20㎛, 바람직하게는 5~10㎛ 두께로 도포되도록 할 수 있고, 건조 후 10~1000㎚, 바람직하게는 50~500㎚, 더욱 바람직하게는 100~300㎚ 두께로 코팅층이 형성되도록 할 수 있다. 상기 건조 후 두께가 10㎚ 미만일 경우에는 접착성이 저하될 수 있고, 1000㎚를 초과할 경우에는 필름의 광학 특성이 저하될 수 있고, 필름 권취 시 블로킹이 발생할 수 있다.
상기 코팅층을 형성시키는 방법으로 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 그라비아 롤(gravure roll), 리버스 롤(reverse roll), 리버스 그라비아 롤(reverse gravure roll) 등의 롤을 이용한 코팅법, 메이어 바(meyer bar) 등의 바를 이용한 코팅법, 에어나이프 방식 등의 코팅법 등 공지의 다양한 방법이 사용될 수 있다.
이러한 본 발명에서의 코팅층 형성은 필름 도막 후, 예를 들어, 종연신 실시 후 인라인으로 코팅을 실시하거나, 이축연신 필름 제작 후 오프라인 코팅을 실시하는 방법으로 수행될 수 있다.
한편, 폴리에스테르 기재 필름 제조는 특별히 제한되지 않고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상 알려진 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 15~25℃로 유지된 회전 냉각드럼 상으로 용융압출하여 미연신 필름(시트)을 제작하고, 100~130℃에서 2~5배 종연신을 실시하고, 130~150℃에서 2~5배 횡연신을 실시한 후, 200~260℃에서 열고정시켜 이축연신 폴리에스테르 필름을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 들어 설명한다.
실시예 1
(ⅰ) 에테르계 지건성 유지로 부틸셀로솔브(butyl cellosolve(삼전순약)를 0.3중량% 및 경화제로 수용성 열경화형 멜라민 포름알데히드 수지(고형분 농도 약 98중량%)을 1.5중량%가 되도록 정량된 용액을 준비하고, (ⅱ) 92.2중량% 함량으로 정량된 증류수에 평균 입경 50~100㎚인 폴리아크릴계 바인더 수지(메틸메타크릴레이트와 부틸 아크릴레이트 단량체가 중량비 1:0.5~1:0.6으로 공중합, 고형분 농도 약 40중량%)를 6중량%가 되도록 정량하여 첨가하고 300rpm 속도로 20분 이상 교반시킨다. (ⅲ) (ⅱ) 용액에 (ⅰ) 용액과 함께 산도조절제로 트리에틸아민(trietylamine삼전순약) 첨가하고 300rpm 속도로 20분 이상 교반시켜 pH 10의 수분산 혼합액인 코팅 조성물을 제조하였다.
실시예 2
실시예 1에서 에테르계 지건성 유지 0.25중량%, 경화제로 3-아미노프로필트리에톡시실란 1.25중량%, 폴리아크릴계 바인더 수지 5중량% 및 증류수 93.5중량%가 되도록 정량한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅 조성물을 제조하였다.
실시예 3
실시예 1에서 에테르계 지건성 유지 0.4중량%, 경화제로 아지리딘계 경화제(고형분 농도 약 99중량%, CX-100, DSM, 네덜란드) 2중량%, 폴리아크릴계 바인더 수지 8중량% 및 증류수 89.6중량%가 되도록 정량한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅 조성물을 제조하였다.
실시예 4
실시예 1에서 에테르계 지건성 유지 대신 케톤계 지건성 유지로 시클로헥사논(cyclohexanone, 삼전순약)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅 조성물을 제조하였다.
실시예 5
실시예 1에서 산도조절제로 트리에틸아민 대신 메틸아민(methylamine, 삼전순약)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅 조성물을 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에서 에테르계 지건성 유지 0.05중량%, 수용성 열경화형 멜라민 포름알데히드 수지 0.25중량%, 폴리아크릴계 바인더 수지 1중량% 및 증류수 98.7중량%가 되도록 정량한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅 조성물을 제조하였다.
비교예 2
실시예 1에서 수분산 혼합액의 pH를 3으로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅 조성물을 제조하였다.
비교예 3
실시예 1에서 에테르계 지건성 유지를 사용하지 않고, 증류수 92.5중량%가 되도록 정량한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅 조성물을 제조하였다.
비교예 4
실시예 1에서 폴리아크릴계 바인더 수지 대신 폴리에스터계 우레탄 수지(고형분 농도 약 20중량%)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅 조성물을 제조하였다.
비교예 5
실시예 1에서 에테르계 지건성 유지 2중량%, 수용성 열경화형 멜라민 포름알데히드 수지 10중량%, 폴리아크릴계 바인더 수지 40중량% 및 증류수 48중량%가 되도록 정량한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 코팅 조성물의 성분 조성(단위: 중량%)을 하기 표 1에 나타내었다.
Figure pat00001
시험예
본 발명에 따른 코팅 조성물로 형성된 프라이머 코팅층을 구비한 폴리에스테르 필름의 광학 특성, 외관, 접착성을 평가하기 위해, 실시예 및 비교예에 따라 제조된 코팅 조성물을 이용하여 하기 방법으로 프라이머 코팅층이 형성된 폴리에스테르 필름을 제조하였다. 제조된 필름에 대하여 하기 측정방법에 따라 평가하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[필름 제조 및 프라이머 코팅]
폴리에틸렌테레프탈레이트를 약 20℃로 유지된 회전 냉각드럼 상으로 용융압출하여 미연신 필름을 제작하였다. 미연신 필름에 대해 가열된 롤들과 적외선 히터로 가열하여 100~130℃에서 종방향으로 약 2~5배 연신한 후, 인라인으로 종연신된 폴리에스테르 필름의 일면에 코팅 조성물을 도포하고, 100~250℃에서 열건조하여 경화한 후, 130~150℃에서 횡방향으로 약 2~5배 연신한 후 200~260℃에서 열고정시켜 이축연신 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
[측정방법]
(1) 전광선 투과율
시험법 JIS K 7361에 따라 헤이즈 미터(Haze meter)(NDH5000, 일본전색사)를 사용하여 각 폴리에스테르 필름의 전광선 투과율을 측정하였다.
(2) 헤이즈(Haze)
시험법 JIS K 7361에 따라 헤이즈 미터(Haze meter)(NDH5000, 일본전색사)를 사용하여 각 폴리에스테르 필름의 헤이즈를 측정하였다.
(3) 외관
암실에서 3파장 램프를 이용하여 투과 및 반사모드로 평가하되, 필름 표면에 얼룩이 없는 경우 양호(○), 약간의 얼룩이 있는 경우 보통(△), 얼룩이 많은 경우 불량(X)으로 평가하였다.
(4) 접착성
광경화형 아크릴 수지(U117-3, SKUCB사)를 #12 메이어 바로 도포하고, UV 경화기를 이용, 200mJ/㎠의 조사강도로 경화시켜 도포 두께 10~20㎛의 하드코팅층을 형성한 뒤 Cross-Hatch법으로 접착성을 평하가되, 전혀 박리되지 않은 경우 양호(○), 일부 박리된 경우 보통(△), 완전히 박리된 경우 불량(X)으로 평가하였다.
Figure pat00002
상기 표 2를 참조하면, 폴리아크릴계 바인더 수지, 경화제 및 지건성 유지 함량이 적은 코팅 조성물을 이용하여 제조된 필름의 경우(비교예 1) 낮은 코팅 조성물 농도로 인해 균일하지 않고 얇은 코팅층이 형성되어 외관에 얼룩이 많이 발생하였고, 접착 특성이 좋지 않은 것을 알 수 있다. 또한, 수분산 혼합액의 pH가 낮은 코팅 조성물을 이용하여 제조된 필름의 경우(비교예 2) 낮은 pH로 인한 코팅액 안정성 저하로 콜로이드 침전이 발생하여 광 특성 및 외관, 접착 특성 모두 저하된 것을 알 수 있으며, 지건성 유지를 함유하지 않은 코팅 조성물을 이용하여 제조된 필름의 경우(비교예 3)에는 표면 평활성 저하로 얼룩이 발생한 것을 알 수 있다. 또한, 폴리아크릴계 바인더 수지 대신 폴리에스터계 우레탄 수지를 사용한 코팅 조성물을 이용하여 제조된 필름의 경우(비교예 4) 광 특성 및 외관이 다소 저하되고, 필름 권취 시 블로킹이 발생하여 제품화가 불가능한 것으로 나타났고, 폴리아크릴계 바인더 수지, 경화제 및 지건성 유지 함량이 과도한 코팅 조성물을 이용하여 제조된 필름의 경우(비교예4)에는 높은 코팅 조성물 농도로 인해 코팅층이 지나치게 두껍게 형성되어 외관 불량이 발생한 것을 알 수 있다.
반면, 본 발명에 따른 성분 조성 범위의 코팅 조성물로 프라이머 코팅된 필름의 경우(실시예 1 내지 5) 외관 및 접착 특성이 우수하면서도 폴리에스테르 기재 필름의 광학 특성을 유지한 것을 확인할 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 폴리에스테르 기재 필름의 일면 또는 양면에 코팅층으로 형성되어 상기 기재 필름에 이접착성 및 표면 평활성을 부여하기 위한 코팅 조성물로서,
    폴리아크릴계 바인더 수지 1~40중량%; 경화제 0.25~10중량%; 지건성 유지 0.05~2중량%; 및 물 48~98.7중량%;를 포함하고,
    상기 코팅 조성물의 산도(pH)가 9~11이 되도록 하는 함량으로 산도조절제를 포함하는 수분산형 고분자 코팅 조성물.
  2. 폴리에스테르 기재 필름의 일면 또는 양면에 코팅층으로 형성되어 상기 기재 필름에 이접착성 및 평활성을 부여하기 위한 코팅 조성물로서,
    폴리아크릴계 바인더 수지 2~20중량%; 경화제 0.5~5중량%; 지건성 유지 0.1~1중량%; 및 물 74~97.4중량%;를 포함하고,
    상기 코팅 조성물의 산도(pH)가 9~11이 되도록 하는 함량으로 산도조절제를 포함하는 수분산형 고분자 코팅 조성물.
  3. 폴리에스테르 기재 필름의 일면 또는 양면에 코팅층으로 형성되어 상기 기재 필름에 이접착성 및 평활성을 부여하기 위한 코팅 조성물로서,
    폴리아크릴계 바인더 수지 5~10중량%; 경화제 1~3중량%; 지건성 유지 0.2~0.5중량%; 및 물 86.5~93.8중량%;를 포함하고,
    상기 코팅 조성물의 산도(pH)가 9.5~11.5가 되도록 하는 함량으로 산도조절제를 포함하는 수분산형 고분자 코팅 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리아크릴계 바인더 수지는 메틸메타크릴레이트(methyl methacrylate), 스티렌(styrene) 및 부틸아크릴레이트(butyl acrylate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이 공중합된 것을 특징으로 하는 수분산형 고분자 코팅 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 폴리아크릴계 바인더 수지는 평균 입경 10~200㎚의 입자가 상기 물을 분산매로 하여 콜로이드 상태로 분산된 것을 특징으로 하는 수분산형 고분자 코팅 조성물.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경화제는 실란 커플링제, 수용성 열경화형 멜라민 수지, 수용성 열경화형 멜라민 포름알데히드 수지 및 아지리딘계 경화제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 수분산형 고분자 코팅 조성물.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    산기 산도조절제는 트리에틸아민 또는 메틸아민인 것을 특징으로 하는 수분산형 고분자 코팅 조성물.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코팅 조성물은 계면활성제를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 수분산형 고분자 코팅 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 지건성 유지는 방향족 탄화수소계, 케톤계, 에스테르계 및 에테르계로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 수분산형 고분자 코팅 조성물.
  10. 폴리에스테르 기재 필름의 일면 또는 양면에 코팅층이 형성된 폴리에스테르 필름으로서, 상기 코팅층은 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 코팅 조성물로 형성된 프라이머 코팅층인 폴리에스테르 필름.
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