KR20160091744A - 고투명성 양면 실리콘 이형 폴리에스테르 필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실리카 입자를 포함하는 조액을 이축연신 필름 상에 양면에 도포하여 인-라인 코팅방식으로 폴리에스테르 필름을 제조함으로써 이형 박리력, 치수안정성 및 투명성이 매우 우수하며 인-라인 코팅 공법 및 이축연신 제조공법으로 제조함으로써 균일한 물성을 가진 고투명성 양면 실리콘 이형 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.

Description

고투명성 양면 실리콘 이형 폴리에스테르 필름{DOUBLE-SIDED SILICONE RELEASE POLYESTER FILM HAVING HIGH TRANSPARANCY}

본 발명은 고투명성 양면 실리콘 이형 폴리에스테르 필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이형 박리력, 치수안정성 및 투명성이 매우 우수하며 균일한 물성을 가진 고투명성 양면 실리콘 이형 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.

최근, 다양한 필름 등에 기재 필름으로 사용되고 있는 폴리에스테르 필름, 구체적으로 PET 필름은 헤이즈가 낮은 고투명성 양면 이형 폴리에스테르 필름의 수요가 상승하면서 이형 박리력 및 치수안정성을 나타내며 투명성이 월등히 향상된 기능성 필름으로의 개발이 요구되고 있다.

예를 들어 최근까지 윈도우 필름 시장은 소규모의 인테리어 회사나 필름에 대한 정확한 인지를 하지 못한 판매자들에 의해 외국의 B급 제품들을 국내로 반입하여 차량용과 건축용의 구분 없이 사용하여 왔다.

그러나, 판매자들 사이에서는 보다 우수한 윈도우 필름을 생산하려는 시도가 많이 있다. 즉 가시광선은 투과시키고 뜨거운 열 적외선과 유해 자외선은 효과적으로 차단해 주는 고투명성 열 차단 필름과 같은 경우가 그 예이다. 기존의 윈도우 필름은 금속성 반사 필름 위주로 가시광선 투과율이 낮아 내부 열 복사가 약했지만 고투명성 윈도우 필름은 유해 자외선 등은 효과적으로 차단하면서 가시광선 투과율을 높이고 온실 효과 및 냉방 부하를 막아 줌으로써 그 수요가 급증하고 있는 추세이다.

또한, 고투명성 보호용 이형필름 시장에서도 러브오프성이 우수하고 쉽게 떨어지며 잔류 접착력이 우수한 고투명 실리콘 이형필름의 수요가 증가하고 있는 바, 광학 물성, 이형 특성 및 치수 안정성이 우수한 고기능 및 고투명성의 폴리에스테르 릴리즈 라이너의 개발이 절실하게 요청되는 상황이나, 이에 대한 괄목할 만한 제안이 없는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 요구에 부응하고 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 고투명성의 광학 물성을 확보하고, 안정된 이형 코팅층을 가질 뿐만 아니라, 안정된 치수 안정성을 갖는 고투명성 양면 실리콘 이형 폴리에스테르 필름을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 보다 분명해 질 것이다.

상기 목적은, 폴리에스테르 기재필름과, 상기 폴리에스테르 기재필름의 양 면에 인-라인 코팅 공법으로 실리콘 이형 코팅 조성물이 도포되어 형성된 실리콘 이형 코팅층(A, E)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고투명성 양면 실리콘 이형 폴리에스테르 필름에 의해 달성된다.

여기서, 상기 폴리에스테르 기재필름은 공압출된 3층 적층 필름으로서, 입자를 포함하지 않는 폴리에스테르 수지층(C)과, 상기 폴리에스테르 수지층(C)의 양면에 적층되고, 입자를 포함하는 폴리에스테르 수지 입자층(B, D)으로 이루어지고, 상기 폴리에스테르 수지 입자층(B, D)에 대한 상기 폴리에스테르 수지층(C)의 두께 비는 11이며, 상기 폴리에스테르 수지 입자층(B, D)의 2차원 중심선 최대 조도(SRz)는 0.2㎛ 내지 0.3㎛일 수 있다.

바람직하게는, 상기 입자는 평균입경이 0.08 내지 1.1㎛인 무정형의 규소화합물일 수 있다.

바람직하게는, 상기 실리콘 이형 코팅층(A, E)의 두께는 0.7㎛ 내지 1.0㎛이고, 이의 접촉면이나 반대 면으로 물질 전사가 없는 것이 바람직하다.

바람직하게는, 상기 폴리에스테르 기재필름은 두께가 15 내지 50㎛이고 헤이즈가 1% 미만이다.

본 발명에 따르면, 인-라인 코팅 공정을 거쳐 우수한 이형 박리력 및 치수안정성을 나타내어 반도체 및 모바일 용의 커버 이형필름으로 충분한 기능을 제공하며, 적층 공법을 이용하여 고투명 필름의 구현은 물론 우수한 광택도를 가지는 등의 효과를 가진다.

다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 양상에 따른 고투명성 양면 실리콘 이형 폴리에스테르 필름의 단면도

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.

달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 상충되는 경우, 정의를 포함하는 본 명세서가 우선할 것이다. 또한 본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 본 명세서에 기재된다.

본 발명의 일 양상에 따른 고투명성 양면 실리콘 이형 폴리에스테르 필름의 단면도인 도 1로부터, 고투명성 양면 실리콘 이형 폴리에스테르 필름은 폴리에스테르 기재필름과, 폴리에스테르 기재필름의 양 면에 인-라인 코팅 공법으로 실리콘 이형 코팅 조성물이 도포되어 형성된 실리콘 이형 코팅층(A, E)을 포함한다.

폴리에스테르 기재필름은 공압출된 3층 적층 필름으로서, 입자를 포함하지 않는 폴리에스테르 수지층(C)과 폴리에스테르 수지층(C)의 양면에 적층되고, 입자를 포함하는 폴리에스테르 수지 입자층(B, D)으로 이루어질 수 있다.

즉 폴리에스테르 수지층(C)은 미립자가 포함되지 않는 순수한 폴리에스테르 수지로 이루어질 수 있다.

또한 폴리에스테르 수지 입자층(B, D)은 폴리에스테르 수지층(C)의 양면, 즉 상층과 하층에 적층되고 입자를 함유할 수 있다. 입자는 평균입경이 0.08 내지 1.1㎛인 무정형의 규소 화합물인 것이 바람직하다. 규소 화합물의 평균입경이 0.08㎛ 미만인 경우 표면 조도 형성에 불리한 단점이 있고 1.1㎛를 초과하는 경우 HAZE 및 입자함량 조절에 어려운 단점이 있기 때문이다.

본 명세서에서 "평균입경"이라 함은 수 평균 입자지름을 말하고, 주사전자 현미경으로 배율 10,000배에서 수지(필름)에 첨가하기 전의 각 입자에 대해서, 100개씩 임의로 입자 지름을 측정하여 평균 입자지름 크기를 결정하는데, 이때 입자가 구상이 아닐 경우에는 가장 형상이 가까운 타원에 근사하고, 그 타원의 (장경+단경)/2로 결정하며, 여기서, 입자지름 0.01㎛ 미만의 입자와 입자지름 10㎛ 이상은 제외한다.

또한 폴리에스테르 수지 입자층(B, D)에 대한 폴리에스테르 수지층(C)의 두께 비는 11인 것이 바람직하다.

또한 폴리에스테르 수지 입자층(B, D)의 2차원 중심선 최대 조도(SRz)는 0.2㎛ 내지 0.3㎛인 것이 바람직한데, 이는 2차원 중심선 조도가 0.3㎛를 초과하는 경우 권취 중 제품 표면 돌기 발생에 불리한 단점이 있고, 2차원 중신선 최대 조도가 0.2㎛ 미만인 경우 표면조도가 낮아 권취 시 불리한 단점이 있다.

또한 폴리에스테르 수지층(C)과 폴리에스테르 수지 입자층(B, D)으로 이루어진 3층 적층 폴리에스테르 기재필름의 헤이즈는 1% 미만인 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 사용되는 폴리에스테르 기재필름은 치수 안정성, 두께 균일성 및 광학적 투명성이 우수한 고기능성 고분자 기재로서, 그 사용이 특별히 제한되지 않으나, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 및 폴리카보네이트(PC)와 같은 폴리에스테르계 기재를 사용하는 것이 바람직하다.

또한 폴리에스테르 수지층(C)과 폴리에스테르 수지 입자층(B, D)으로 이루어진 3층 적층 폴리에스테르 기재필름의 두께는 15 내지 50 ㎛이 바람직하며, 25미크론(㎛)이 가장 바람직하다. 두께가 15㎛ 미만인 경우 권취 중 필름 간의 SLIP성이 높아 정전기에 불리한 단점이 있고 50㎛를 초과하는 경우 필름에 적정 열량 공급이 어려워 표면 결점 제어에 불리한 단점이 있기 때문이다.

실리콘 이형 코팅 조성물에는 경화제로서 부가형, 축합형, 자외선 경화형 등 의 경화제를 포함한다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 고투명성 양면 실리콘 이형 폴리에스테르 필름의 실리콘 이형 코팅층(A, E)의 두께는 1.0㎛ 인 것이 바람직하고 최소 0.7㎛ 두께를 유지해야 되며, 이의 접촉면이나 반대 면으로 물질 전사가 없는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 특정한 적층 구조로 되고 그 양면에 실리콘 이형 코팅층이 형성된 필름은 경시 안정성이 매우 우수하고, 실리콘 이형 코팅층에 비닐기를 함유한 올가노 레진의 영향에 의해 폴리에스테르 층과 실리콘 층의 접착 특성을 향상시켜 열 숙성 후 러브오프 물성이 매우 우수한 실리콘 이형 코팅층을 도공한 후, 점착 성능이 구현되는 점착제와의 안정적인 이형 성능을 발현하고, 고온의 건조 공정에서 우수한 치수 안정성을 제공하며, 캐리어 대상 아크릴계 점착 수지를 그라비아 도공 방식으로 도공함에 있어서, 우수한 웨팅성을 제공한다.

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 당 업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.

<실시예>

먼저, 1축 연신된 필름에 도포하여 실리콘 이형 코팅층을 형성하는 실리콘 이형 코팅 조성물은 코팅액 100 중량부 대비 실란 커플링제 1.0 중량부, 하이드로전폴리실록산 2.5 중량부 및 백금 킬레이트 촉매 50ppm을 물에 희석하여 전체 고형분 함량이 2 중량%가 되도록 제조하였다. 이때 실리콘 이형 코팅 조성물은 이형 박리력이 18g/in 이고, 잔류접착율이 90% 이상이다.

평균입경이 1.1㎛인 무정형의 규소화합물을 15중량% 함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트(원료 a)와 입자를 함유하지 않는 고유점도 0.62dl/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트(원료 b)를 건조 후 적층 및 공압출 다이를 통해 압출하여 캐스팅 드럼에서 냉각시켜 시트를 제조하였다. 이 때 시트는 공압출된 3층 적층 구조로서, 중간층(C층)은 입자를 포함하지 않고 이의 상층(B층)과 하층(D층)은 입자가 포함되어 있는 구조이다. 이 시트를 종방향으로 95℃에서 110℃의 온도 범위에서 4.0배 연신비로 연신한 후 이의 양면에 위에서 제조한 실리콘 이형 코팅 조성물을 메이어바 방식으로 건조 후 두께가 1㎛가 되도록 도포한 다음 다시 횡방향으로 110℃에서 130℃의 온도 범위에서 4.0배 연신하여 약 230℃의 온도에서 열처리를 행하여 평균 두께 25㎛의 이축 연신 폴리에스테르 필름을 얻었으며 제조된 각 층 (B/C/D)의 두께 비는 1:11:1이다.

<비교예 1>

평균입경이 2.2㎛인 무정형의 규소화합물을 사용하고 B층과 D층에 대한 C층의 두께 비가 21(1:21:1)이며, 평균 두께가 15㎛인 것을 제외하고는 실시예와 동일하게 하여 이축 연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.

<비교예 2>

평균 입경이 3.3㎛인 무정형의 규소 화합물을 5중량% 투입한 폴리에스테르 수지층(C층)의 상층과 하층에, 평균입경이 1.1㎛인 무정형의 규소화합물 15중량%를 포함하는 폴리에스테르 수지로 된 입자층(B층, D층)으로 B층과 D층에 대한 C층의 두께 비가 11이고 평균 두께가 38㎛인 것을 제외하고는 실시예와 동일하게 하여 이축 연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.

<비교예 3>

평균입경이 2.8㎛인 무정형의 규소화합물을 사용하고 B층과 D층에 대한 C층의 두께 비가 11이며, 두께가 평균 두께가 38㎛인 것을 제외하고는 실시예와 동일하게 하여 이축 연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.

<비교예 4>

평균입경이 4.0㎛인 무정형의 규소화합물을 사용하고 B층과 D층에 대한 C층의 두께 비가 11이며, 평균 두께가 50㎛인 것을 제외하고는 실시예와 동일하게 하여 이축 연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.

상기 실시예 및 비교예 1 내지 4에 따른 필름을 사용하여 다음과 같은 실험예를 통해 물성을 측정하고 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

[실험예]

<실험예 1 > 이형 박리력

실시예 및 비교예 1 내지 4에서 제조된 필름에 대한 테스트 방법에 따라, 표준 점착테이프를 실리콘 이형필름 표면에 2kgf의 하중으로 합지시켜 24시간 동안 방치한 뒤, 박리각도 180도, 박리속도 0.3m/분의 조건으로 측정하였다. 측정 시료의 크기는 길이 100㎜, 폭 25.4㎜이고, 박리력의 단위는 gf/inch이며, 3회 측정하여 평균값을 산출하였다.

<실험예 2> 부착력 측정

와이어바(#8)를 사용하여 프라이머층이 형성되어 있는 표면에 아크릴계 UV 경화수지를 도포시키고, Cross cutter로 프라이머층이 코팅된 기재에 절단선을 만들어서, 10X10개의 매트릭스에 2㎜X2㎜ 정사각형들을 배치하였다. 절단선이 있는 필름에 셀로판 테잎(No. 405, NICHIBAN제; 넓이: 24㎜)을 붙이고, 벨벳을 이용하여, 테잎을 문질러서 필름에 강력하게 부착시킨 후, 수직으로 테잎을 떼어내어 기재 상에 접착층으로서 남아 있는 프라이머층의 면적을 시각적으로 관찰하고, 다음 수학식 1에 의해 부착력을 계산하였다.

(수학식 1)

부착력(%) = (100 - 떼어낸 갯수)

<실험예 3> 광택도 측정

광택도 측정은 GARDNER사의 MIRROR-TRI-GLOSS을 사용하여 측정하였다.

구분	부착력(%)		이형 박리력(gf/in)		광택도(60°)
	표면	이면	표면	이면	표면	이면
실시예	100	100	11	11	185	190
비교예 1	50	50	13.4	14.6	179	180
비교예 2	100	100	17.2	18.0	170	170
비교예 3	100	100	14.5	15.3	166	167
비교예 4	100	100	15.3	16.1	160	155

위 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 고투명성 양면 실리콘 이형 폴리에스테르 필름은 고투명성, 우수한 이형 박리력, 우수한 치수 안정성 및 가공성을 함께 보유함을 확인할 수 있다.

따라서 본 발명에 따른 고투명성 양면 실리콘 이형 폴리에스테르 필름은 산업용 점착제로 사용되는 액상의 아크릴계 점착 수지를 이형 박리 도공 면에 그라비아 코팅 공법으로 도포하여, 건조 공정을 거쳐 커버 필름과 합지하는 공정에 사용할 수 있고, 이로써 액상의 아크릴계 점착 수지를 균일한 두께로 도포할 수 있고, 또한 액상의 아크릴계 점착 수지를 고온의 건조 공정을 통과시킨 후 커버 필름과 라미네이트되어 점착제 셋트를 구성할 수 있다.

본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

A: 실리콘 이형 코팅층
B: 폴리에스테르 수지 입자층
C: 폴리에스테르 수지층
D: 폴리에스테르 수지 입자층
E: 실리콘 이형 코팅층

Claims (5)

1. 폴리에스테르 기재필름과,
   상기 폴리에스테르 기재필름의 양 면에 인-라인 코팅 공법으로 실리콘 이형 코팅 조성물이 도포되어 형성된 실리콘 이형 코팅층(A, E)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 고투명성 양면 실리콘 이형 폴리에스테르 필름.
2. 제1항에 있어서,
   상기 폴리에스테르 기재필름은 공압출된 3층 적층 필름으로서,
   입자를 포함하지 않는 폴리에스테르 수지층(C)과, 상기 폴리에스테르 수지층(C)의 양면에 적층되고, 입자를 포함하는 폴리에스테르 수지 입자층(B, D)으로 이루어지고,
   상기 폴리에스테르 수지 입자층(B, D)에 대한 상기 폴리에스테르 수지층(C)의 두께 비는 11이며, 상기 폴리에스테르 수지 입자층(B, D)의 2차원 중심선 최대 조도(SRz)는 0.2㎛ 내지 0.3㎛인 것을 특징으로 하는, 고투명성 양면 실리콘 이형 폴리에스테르 필름.
3. 제2항에 있어서,
   상기 입자는 평균입경이 0.08 내지 1.1㎛인 무정형의 규소화합물인 것을 특징으로 하는, 고투명성 양면 실리콘 이형 폴리에스테르 필름.
4. 제1항에 있어서,
   상기 실리콘 이형 코팅층(A, E)의 두께는 0.7㎛ 내지 1.0㎛이고, 이의 접촉면이나 반대 면으로 물질 전사가 없는 것을 특징으로 하는, 고투명성 양면 실리콘 이형 폴리에스테르 필름.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 폴리에스테르 기재필름은 두께가 15 내지 50㎛이고 헤이즈가 1% 미만인 것을 특징으로 하는, 고투명성 양면 실리콘 이형 폴리에스테르 필름.

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