KR20180089680A - 폴리에스테르 이형 필름 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR20180089680A
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 폴리에스테르 및 백색 무기 안료를 포함하는 기재층, 상기 기재층의 적어도 일면에 형성되며 폴리에스테르 및 무기 입자를 포함하는 코팅층, 및 상기 코팅층 표면에 형성되는 이형층을 포함하며, 상기 백색 무기 안료는 상기 기재층 총 중량 대비 0.1~15중량% 포함하고, 상기 무기 입자는 상기 코팅층 총 중량 대비 0.001~1중량%를 포함하는 폴리에스테르 이형 필름을 제공한다.

Description

폴리에스테르 이형 필름 및 이의 제조 방법{POLYESTER FILM AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 폴리에스테르 이형 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 적층 구조를 갖는 백색 폴리에스테르 이형 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
폴리에스테르 필름은 우수한 기계적 성질, 내열성, 내약품성 등으로 인해 다양한 용도로 널리 사용되고 있다.
이 중, 전자 기기 등의 보호 테이프의 라이너 용도로서 폴리에스테르 이형 필름이 가장 많이 사용되고 있는데, 폴리에스테르 이형 필름은 무색의 투명한 필름으로 이형 필름으로서 합지되어 있는 경우 육안으로 구별하기가 용이하지 않아 이형 필름을 제거하지 않고 공정을 진행하여 불량율이 높아지는 문제점이 있다.
특히, 최근 공정의 자동화로 인해 이형 필름의 합지 여부의 장비를 통한 식별을 위해 기존 이형 필름에 유색의 코팅층을 추가하거나, 유색이 도포된 다른 필름과 합지하여 사용하기도 한다.
하지만 이러한 유색 코팅층이나 유색이 도포된 다른 필름이 외부로 노출되어 있는 경우 제조 공정에 있어서 후가공층으로의 전사나 공정 설비의 오염 등의 문제가 발생할 수 있어, 이러한 문제점을 해결하기 위한 폴리에스테르 이형 필름의 개발의 필요성이 높아지고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 공정성, 코팅성 및 식별성이 우수한 폴리에스테르 이형 필름 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면, 폴리에스테르 및 백색 무기 안료를 포함하는 기재층, 상기 기재층의 적어도 일면에 형성되며 폴리에스테르 및 무기 입자를 포함하는 코팅층, 및 상기 코팅층 표면에 형성되는 이형층을 포함하며, 상기 백색 무기 안료는 상기 기재층 총 중량 대비 0.1~15중량% 포함하고, 상기 무기 입자는 상기 코팅층 총 중량 대비 0.001~1중량%를 포함하는 폴리에스테르 이형 필름을 제공한다.
상기 코팅층 및 상기 기재층의 두께비는 1: 3~25일 수 있다.
상기 백색 무기 안료로는 이산화티탄, 산화아연, 리소폰, 실버화이트, 탄산칼슘, 실리카백, 알루미나백 및 백토 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 무기 입자는 실리카, 황산바륨, 이산화티탄, 탄산칼슘, 마이카 및 탈크 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 공정성을 고려할 때 실리카 및 탄산 칼슘 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 이형층은 실리콘, 불소 및 폴리올레핀계 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 이형층의 210mmⅩ297mm 사이즈 표면에서 5㎛ 이상의 돌기가 20개 이하일 수 있다.
상기 이형층 표면의 2차원 표면 조도(Ra) 값은 0.001~0.1이고 최대 높이 조도(Rmax) 값은 0.01~1.5일 수 있다.
상기 폴리에스테르 이형 필름은 전투과도 20~60%, 헤이즈(haze) 80~100% 및 색조 L값(lightness, 명도)이 50~95 값을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 무기 입자를 포함하는 폴리에스테르 마스터 배치 배치를 폴리에스테르 마스터배치와 혼합하여 코팅층 조성물을 제조하는 단계, 백색 무기 안료를 포함하는 폴리에스테르 마스터 배치를 폴리에스테르 마스터배치와 혼합하여 기재층 조성물을 제조하는 단계, 상기 코팅층 조성물 및 상기 기재층 조성물을 공압출하여 미연신 필름을 제조하는 단계, 상기 미연신 필름을 연신하고 열처리하여 폴리에스테르 필름을 제조하는 단계, 및 상기 코팅층 위에 이형 조성물을 도포하여 폴리에스테르 이형 필름을 제조하는 단계를 포함하며, 상기 백색 무기 안료를 포함하는 폴리에스테르 마스터배치는 20㎛의 필터에서 5kg으로 토출 시 압력 변화가 30kgf/cm2 이하인 폴리에스테르 이형 필름의 제조 방법을 제공한다.
상기 폴리에스테르 필름을 제조하는 단계에서 상기 미연신 필름의 연신은 100~140℃의 온도 범위에서 종방향 및 횡방향으로 순서대로 2~5배 연신하는 단계를 수행할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 이형 필름 및 이의 제조 방법에 따르면, 공정성, 코팅성 및 식별성이 우수하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폴리에스테르 이형 필름의 단면도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
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.
먼저, 도 1을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 폴리에스테르 이형 필름에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폴리에스테르 이형 필름의 단면도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 폴리에스테르 이형 필름은 기재층(20), 기재층(20)의 적어도 일면에 위치하는 코팅층(10) 및 코팅층(10)의 표면에 형성된 이형층(30)을 포함한다.
즉, 코팅층(10)은 기재층(20)의 일면에만 위치할 수 있고, 기재층(20)의 양면에 위치할 수도 있다.
먼저, 기재층(20)은 폴리에스테르 및 백색 무기 안료를 포함할 수 있다.
기재층(20)에 포함된 폴리에스테르는 디카르복실산과 글리콜을 중합하여 형성된 것일 수 있다.
여기서, 디카르복실산은 테레프탈산, 나프탈렌디카르복실산, 이소프탈산, 디페닐 카르복실산, 디페닐 술폰 디카르복실산, 디페녹시에탄디카본산, 5-나트륨술폰 디카르복실산, 프탈산 등의 방향족 디카르복실산이나, 수산, 숙신산, 아디핀산, 세바신산, 다이마산, 말레인산, 푸말산 등의 지방족 디카르복실산 및 사이클로 헥산 디카르복시산등의 지환족 디카르복실산, 파라옥시 안식향산 등의 옥시카르본산 등을 포함할 수 있다.
또한, 글리콜은 에틸렌 글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 펜탄디올, 헥산디올, 네오펜틴글리콜 등의 지방족 글리콜이나, 디에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 등의 폴리 옥시 알킬렌 글리콜, 사이클로 헥산 디메탄올 등의 지환족 글리콜, 비스페놀 A, 비스페놀 S 등의 방향족 글리콜 등을 사용할 수 있다.
기재층(20)은 바람직하게는 디카르복실산으로 테레프탈산 또는 나프탈렌디카르복실산을 사용하고, 글리콜로서 에틸렌 글리콜을 중합하여 형성된 폴리에스테르를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 조합을 통해 형성된 폴리에스테르를 포함할 수 있다.
기재층(20)에는 백색 무기 안료가 포함되어 있는데, 백색 무기 안료로는 이산화티탄, 산화아연, 리소폰, 실버화이트, 탄산칼슘, 실리카백, 알루미나백 및 백토 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 입자의 응집과 마스터배치(master batch) 칩 제조의 공정성을 고려할 때 이산화티탄이 바람직하다.
백색 무기 안료는 기재층(20) 총 중량 대비 0.1~15중량%를 포함할 수 있고, 바람직하게는 1~10중량%를 포함할 수 있다.
이는 백색 무기 안료의 함량이 0.1중량% 미만인 경우 폴리에스테르 이형 필름의 제조 시 식별성을 위한 충분한 색감을 얻기 어렵고, 15중량% 초과인 경우에는 백색 무기 안료의 응집이 폴리에스테르 이형 필름 표면에 전사되어 필름 표면에 돌기를 형성하고, 돌기로 인한 코팅 불량을 야기할 수 있기 때문이다.
기재층(20)의 두께는 15~300㎛일 수 있는데, 이는 기재층(20)의 두께가 15㎛ 미만인 경우 외력에 의한 변형의 정도가 커져 이형 필름으로서의 용도를 충족하기 어려울 수 있고, 300㎛ 초과인 경우 생산 경제성이 떨어질 수 있기 때문이다.
다음으로, 기재층(20)의 적어도 일면에는 코팅층(10)이 위치할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 코팅층(10)은 폴리에스테르 및 무기 입자를 포함할 수 있다.
코팅층(10)에 포함된 폴리에스테르는 앞서 설명한 기재층(20)에 포함된 폴리에스테르와 동일한 바, 중복되는 설명은 생략한다.
코팅층(10)의 무기 입자는 실리카, 황산바륨, 이산화티탄, 탄산칼슘, 마이카 및 탈크 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 공정성을 고려할 때 실리카 및 탄산 칼슘 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
무기 입자는 코팅층(20) 총 중량 대비 0.001~1중량%를 포함할 수 있고, 바람직하게는 0.01~0.1중량%를 포함할 수 있다.
이는 무기 입자의 함량이 0.001중량% 미만인 경우 폴리에스테르 이형 필름 제조 시 충분한 주행성 및 권취성을 구현하기 위한 조도 형성이 어려울 수 있고, 1중량% 초과인 경우에는 필름의 광택도가 낮아지고 기재층(20)에서 구현하고자 하는 색감을 구현하기 어려울 뿐만 아니라, 필름 표면의 과도한 조도로 인한 코팅 불량을 야기할 수 있기 때문이다.
본 발명의 실시예에 따른 폴리에스테르 이형 필름의 코팅층(10) 및 기재층(20)의 두께비는 1: 3~25일 수 있으며, 바람직하게는 1: 5~15일 수 있다.
이는 코팅층(10) 및 기재층(20)의 두께비가 1: 3 미만에서는 필름 제조 시에 식별성을 위한 충분한 색감을 얻기 어렵고, 1: 25 초과인 경우에는 코팅층(10)이 너무 얇아져 기재층(20)의 백색 무기 안료의 응집에 의한 조도가 폴리에스테르 필름 표면에 전사되어 후가공층의 코팅 불량을 야기할 수 있기 때문이다.
이형층(30) 실리콘, 불소 및 폴리올레핀계 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 필요에 따라 경화제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
이형층(30)을 포함하는 폴리에스테르 이형 필름은 이형층(30) 표면에서 5㎛ 이상의 돌기가 210mmⅩ297mm 사이즈 내에서 20개 이하일 수 있고, 바람직하게는 10개 이하일 수 있다.
이는 이형층(30) 표면에서 5㎛ 이상의 돌기가 210mmⅩ297mm 사이즈 내에서 20개를 초과할 경우에는 돌기에 의한 이형층(30)의 코팅 불량이 야기될 수 있기 때문이다.
이형층(30) 표면의 2차원 표면 조도(Ra) 값이 0.001~0.1이고 최대 높이 조도(Rmax) 값은 0.01~1.5일 수 있고, 바람직하게는 표면 조도 값이 0.01~0.08이고 최대 높이 조도(Rmax) 값이 0.1~1.0일 수 있다.
이는 표면 조도 값 0.01 및 최대 높이 조도 값 0.1 미만인 경우 조도 값이 너무 낮아 권취 불량이 야기될 수 있고, 표면 조도 값 0.1 및 최대 높이 조도 값 1.5 초과인 경우 조도 값이 너무 높아 코팅 불량이 야기될 수 있기 때문이다.
또한, 본 실시예에 따른 폴리에스테르 이형 필름은 전투과도 20~60%, 헤이즈(haze) 80~100% 및 색조 L값(lightness, 명도)이 50~95일 수 있고, 바람직하게는 전투과도 35~55%, 헤이즈 85~95%, 색조 L값이 60~80일 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 폴리에스테르 이형 필름의 제조 공정에 대해서 설명한다.
다만, 앞서 도 1의 실시예에 따른 폴리에스테르 이형 필름과 중복되는 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예에 따른 폴리에스테르 이형 필름은 무기 입자를 포함하는 폴리에스테르 마스터 배치 및 백색 무기 안료를 포함하는 폴리에스테르 마스터 배치를 각각 폴리에스테르 마스터배치와 혼합하여 코팅층 조성물 및 기재층 조성물을 제조하는 단계; 코팅층 조성물 및 기재층 조성물을 공압출하여 미연신 필름을 제조하는 단계; 미연신 필름을 연신하고 열처리하여 폴리에스테르 필름을 제조하는 단계; 및 코팅층 위에 이형 조성물을 도포하여 폴리에스테르 이형 필름을 제조하는 단계를 포함한다.
먼저, 폴리에스테르 이형 필름은 무기 입자를 포함하는 폴리에스테르 마스터 배치 및 백색 무기 안료를 포함하는 폴리에스테르 마스터 배치를 각각 폴리에스테르 마스터배치와 혼합하여 코팅층 조성물 및 기재층 조성물을 제조하는 단계에서, 기재층 조성물은 기재층 조성물 총 중량 대비 백색 무기 안료를 0.1~15중량% 포함할 수 있고, 코팅층 조성물은 코팅층 조성물 총 중량 대비 무기 입자를 0.001~1중량% 포함할 수 있다.
또한, 백색 무기 안료를 포함하는 폴리에스테르 마스터배치는 20㎛의 필터에서 5kg으로 토출 시 압력 변화가 30kgf/cm2 이하일 수 있고, 바람직하게는 20kgf/cm2 이하일 수 있다.
이는 백색 무기 안료를 포함하는 폴리에스테르 마스터배치의 압력 변화가 30kgf/cm2 초과인 경우, 폴리에스테르 필름 제조 이 후 필름 표면에 백색 무기 안료 응집에 의한 돌기가 형성되어 코팅 불량을 야기할 수 있기 때문이다.
코팅층 조성물 및 기재층 조성물을 공압출하여 미연신 필름을 제조하는 단계에서는 각 코팅층 조성물 및 기재층 조성물을 건조, 용융 후 T-다이를 이용하여 코팅층/ 기재층/ 코팅층의 적층 형태의 필름으로 공압출 할 수 있다.
미연신 필름을 연신하고 열처리하여 폴리에스테르 필름을 제조하는 단계에서는 100~140℃의 온도 범위에서 종방향 및 횡방향으로 순서대로 2~5배 연신하는 단계를 수행할 수 있다.
다음으로, 코팅층 위에 이형 조성물을 도포하여 폴리에스테르 이형 필름을 제조하는 단계에서 이형 조성물은 실리콘, 불소 및 폴리올레핀계 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 필요에 따라 경화제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제조예 1: 무기 입자를 포함하는 폴리에스테르 마스터배치 제조
폴리에스테르 90중량% 및 평균 입경 2.0㎛의 실리카 10중량%를 블랜딩한 수지를 트윈스크류 타입의 압출기를 이용하여 220~280℃, 스크류 회전수 100rpm 및 토출량 20kg/hr의 조건으로 혼련하여 무기 입자를 포함하는 폴리에스테르 마스터배치를 제조하였다.
제조예 2: 백색 무기 안료를 포함하는 폴리에스테르 마스터배치 제조
제조예 2-1
폴리에스테르 50중량% 및 평균 입경 0.2㎛의 이산화티탄 50중량%를 블랜딩한 수지를 트윈스크류 타입의 압출기를 이용하여 220~280℃, 스크류 회전수 100rpm 및 토출량 20kg/hr의 조건으로 혼련하여 12kgf/cm2의 팩압(pack압)을 가지는 백색 무기 안료를 포함하며 폴리에스테르 마스터배치를 제조하였다.
제조예 2-2
분산성 향상을 위해 니딩 존(kneading zone)을 확장하고 리버스 존을 추가하고, 입자의 재응집을 최소화하기 위해 온도를 210~270℃의 조건으로 변경한 것을 제외하고는 제조예 2-1과 동일한 방법을 통해 65kgf/cm2의 팩압(pack압)을 가지는 마스터배치를 추가로 제작하였다.
제조예 3: 이형 조성물 제조
실리콘 수지(KS-847, 신에츠) 300g 및 경화제(PL-50T, 신에츠) 9g을 톨루엔과 메틸에틸케톤의 혼합 용액 10,000g에 넣고 교반시켜 실리콘 고형분 3.0중량%를 포함하는 이형 조성물을 제조하였다.
실시예 1
제조예 1에 따라 제조된 마스터 배치와 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩(chip)을 0.5: 99.5 중량 비율로 혼합하여 코팅층 조성물을 준비하였다.
제조예 2-1에 따라 제조된 12kgf/cm2의 팩압(pack압)을 가지는 마스터배치와 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 각각 5: 95 중량 비율로 혼합하여 기재층 조성물을 준비하였다.
코팅층 조성물 및 기재층 조성물을 건조 후 280℃에서 용융한 다음, T-다이로부터 코팅층/ 기재층/ 코팅층의 적층 형태로 공압출한 다음, 캐스팅법이나 카렌다법에 의해 급냉하여 미연신 시트를 수득하였다.
이 때, 코팅층: 기재층: 코팅층의 두께비는 1:8:1로 형성하였다.
그 후, 120℃의 온도로 종방향으로 3.5배 연신하고, 120℃의 온도로 횡방향으로 3.5배 연신한 후, 250℃의 온도로 10초간 열처리하여 50㎛ 두께의 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
폴리에스테르 필름 표면에 제조예 3에 따라 제조된 이형 조성물을 그라비아롤을 이용하여 롤투롤(roll to roll) 방식으로 코팅하여 폴리에스테르 이형 필름을 제조하였다.
실시예 2
제조예 2-1에 따라 제조된 마스터배치와 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 각각 1: 99 중량 비율로 혼합한 기재층 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 통해 폴리에스테르 이형 필름을 제조하였다.
실시예 3
제조예 2-1에 따라 제조된 마스터배치와 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 각각 15: 85 중량 비율로 혼합한 기재층 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 통해 폴리에스테르 이형 필름을 제조하였다.
실시예 4
코팅층: 기재층: 코팅층의 두께비를 1:4:1로 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 통해 폴리에스테르 이형 필름을 제조하였다.
실시예 5
코팅층: 기재층: 코팅층의 두께비를 1:12:1로 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 통해 폴리에스테르 이형 필름을 제조하였다.
비교예 1
제조예 2-2에 따라 제조된 65kgf/cm2의 팩압(pack압)을 가지는 마스터배치와 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 각각 5: 95 중량 비율로 혼합한 기재층 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 통해 폴리에스테르 이형 필름을 제조하였다.
비교예 2
제조예 2-1에 따라 제조된 마스터배치와 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 각각 0.1: 99.9 중량 비율로 혼합한 기재층 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 통해 폴리에스테르 이형 필름을 제조하였다.
비교예 3
제조예 2-1에 따라 제조된 마스터배치와 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 각각 60: 40 중량 비율로 혼합한 기재층 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 통해 폴리에스테르 이형 필름을 제조하였다.
비교예 4
코팅층: 기재층: 코팅층의 두께비를 1:2:1로 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 통해 폴리에스테르 이형 필름을 제조하였다.
비교예 5
코팅층: 기재층: 코팅층의 두께비를 1:16:1로 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 통해 폴리에스테르 이형 필름을 제조하였다.
이와 같이 제조된 실시예 1~5 및 비교예 1~5에 따른 폴리에스테르 이형 필름의 코팅층 내 무기 입자 함량, 기재층 내 백색 무기 안료 함량, 코팅층: 기재층: 코팅층의 두께비 및 제조예 2에 따라 제조된 백색 무기 안료를 포함하며 폴리에스테르 마스터배치의 팩압은 하기 표 1에 나타내었다.
코팅층 내 무기 입자 함량(중량%) 기재층 내 백색 무기 안료 함량(중량%) 두께비 팩압
(kgf/cm2)
실시예1 0.05 2.5 1: 8: 1 12
실시예2 0.05 0.5 1: 8: 1 12
실시예3 0.05 7.5 1: 8: 1 12
실시예4 0.05 2.5 1: 4: 1 12
실시예5 0.05 2.5 1: 12: 1 12
비교예1 0.05 2.5 1: 8: 1 65
비교예2 0.05 0.05 1: 8: 1 12
비교예3 0.05 30 1: 8: 1 12
비교예4 0.05 2.5 1: 2: 1 12
비교예5 0.05 2.5 1: 16: 1 12
실험예
(1) 5㎛ 이상의 돌기 개수 측정
S-4800(SEM)을 이용하여 210mmⅩ297mm 사이즈의 폴리에스테르 이형 필름 샘플 내에 육안으로 확인되는 돌기를 체크하고, 돌기 부분을 마이크로 토밍하여 SEM으로 단면을 확인하고, 돌기의 돌출부가 폴리에스테르 이형 필름 표면 대비 5㎛ 이상인 개수를 카운팅하여 측정하였다.
(2) 코팅 불량 여부 측정
형광등 반사광 하에서 TSM-50(광학현미경)을 이용하여 210mmⅩ297mm 사이즈의 폴리에스테르 이형 필름 샘플의 코팅 결점을 확인, 체크한 후 광학현미경으로 넓이 10.0mm2 이상의 미코팅 부분을 카운팅하였다.
카운팅 결과 미코팅 부분이 0~10개이면 ○로 표기, 10~20개이면 △로 표기, 20개 초과이면 X로 표기하였다.
(3) 광택도 측정
MIRROR-TRI-GLOSS(GARDNER)을 이용하여 ASTM D523에 준하여 기준 측정 각도를 60°로 정하고 측정하였다.
이 때, 실시예 1~5 및 비교예 1~5에 따른 폴리에스테르 이형 필름을 각각 3장씩 측정 후, 그 평균 값을 광택도로 산출하였다.
(4) 색조 측정
COH-300A(색차계)를 이용하여 ASTM D1003 및 JIS-Z8722에 준하여, 반사 모드에서 광원은 C2광을 이용하여 측정하였다. 측정된 L(lightness, 명도), a(redness, 적색도), b(yellowness, 황색도) 값 중 색조 L값을 읽어 측정하였다.
색조 측정 역시, 실시예 1~5 및 비교예 1~5에 따른 폴리에스테르 이형 필름을 각각 3장씩 측정 후, 그 평균 값을 광색조 L값으로 산출하였다.
(5) 전투과도 및 헤이즈 측정
COH-300A(헤이즈미터)를 이용하여 ASTM D1003에 준하여, 측정하였다.
전투과도 및 헤이즈 측정 역시, 실시예 1~5 및 비교예 1~5에 따른 폴리에스테르 이형 필름을 각각 3장씩 측정 후, 그 평균 값을 전투과도 및 헤이즈로 산출하였다.
(6) △P(팩압) 측정
Pack압 측정기(신성엔지니어링, φ0.25mm 싱글스크류, 20㎛ filter)를 이용하여, 제조예 2-1 및 제조예 2-2에 따라 제조된 마스터배치를 120℃에서 6시간동안 건조 후, 5kg으로 토출하면서 시작 시 압력을 P1으로, 토출 종료 시 압력을 P2로 하여 △P = P2 - P1으로 하여 압력 변화를 측정하였다.
실험 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
돌기 개수 코팅 불량 광택도 색조L 값 전투과도 헤이즈
실시예1 5 ○ 110 70.5 45.2 90.1
실시예2 1 ○ 112 56.3 58.9 82.4
실시예3 14 ○ 108 81.6 28.5 91.4
실시예4 1 ○ 110 66.7 51.3 87.4
실시예5 9 ○ 111 72.6 46.7 90.6
비교예1 48 X 107 70.4 44.8 89.9
비교예2 0 ○ 111 40.6 87.3 63.7
비교예3 51 X 105 93.6 7.3 97.6
비교예4 0 ○ 116 49.3 56.8 75.7
비교예5 28 X 104 76.3 41.2 91.4
표 2에 나타난 바와 같이, 비교예 1과 같이 기재층에 포함된 백색 무기 안료를 포함하는 폴리에스테르 마스터배치의 팩압이 높은 경우, 제조된 이형 필름의 돌기 개수가 증가하며 이에 따라 코팅 불량이 발생하는 것을 확인할 수 있었다.
비교예 2와 같이 기재층에 포함된 백색 무기 안료 함량이 너무 적을 경우 원하는 색감을 얻지 못하는 것을 확인할 수 있고, 비교예 3과 같이 기재층에 포함된 백색 무기 안료 함량이 너무 많을 경우 백색 무기 안료의 응집에 따른 돌기 개수가 증가하여 코팅 불량을 야기하는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 비교예 4와 같이 코팅층, 기재층 및 코팅층의 두께비가 너무 낮을 경우 원하는 색감을 얻기 어렵고, 비교예 5와 같이 두께비가 너무 높을 경우 기재층의 백색 무기 안료의 조도가 이형층 표면으로 그대로 전사되면서 돌기 상승 및 코팅 불량을 야기하는 것을 확인할 수 있었다.
이에 반해, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 5에 따른 폴리에스테르 이형 필름의 경우 낮은 돌기 개수와 낮은 코팅 불량 및 적절한 색감을 구현할 수 있어, 우수한 공정성을 갖는 폴리에스테르 이형 필름을 얻을 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에 따른 폴리에스테르 이형 필름에 따르면, 공정성, 코팅성 및 식별성이 우수하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 코팅층 20: 기재층
30: 이형층

Claims (11)

  1. 폴리에스테르 및 백색 무기 안료를 포함하는 기재층,
    상기 기재층의 적어도 일면에 형성되며 폴리에스테르 및 무기 입자를 포함하는 코팅층, 및
    상기 코팅층 표면에 형성되는 이형층을 포함하며,
    상기 백색 무기 안료는 상기 기재층 총 중량 대비 0.1~15중량% 포함하고,
    상기 무기 입자는 상기 코팅층 총 중량 대비 0.001~1중량%를 포함하는 폴리에스테르 이형 필름.
  2. 제1항에서,
    상기 코팅층 및 상기 기재층의 두께비는 1: 3~25인 폴리에스테르 이형 필름.
  3. 제2항에서,
    상기 백색 무기 안료로는 이산화티탄, 산화아연, 리소폰, 실버화이트, 탄산칼슘, 실리카백, 알루미나백 및 백토 중 적어도 어느 하나를 포함하는 폴리에스테르 이형 필름.
  4. 제2항에서,
    상기 무기 입자는 실리카, 황산바륨, 이산화티탄, 탄산칼슘, 마이카 및 탈크 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 공정성을 고려할 때 실리카 및 탄산 칼슘 중 적어도 어느 하나를 포함하는 폴리에스테르 이형 필름.
  5. 제2항에서,
    상기 이형층은 실리콘, 불소 및 폴리올레핀계 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 폴리에스테르 이형 필름.
  6. 제2항에서,
    상기 이형층의 210mmⅩ297mm 사이즈 표면에서 5㎛ 이상의 돌기가 20개 이하인 폴리에스테르 이형 필름.
  7. 제6항에서,
    상기 이형층 표면의 2차원 표면 조도(Ra) 값은 0.001~0.1이고 최대 높이 조도(Rmax) 값은 0.01~1.5인 폴리에스테르 이형 필름.
  8. 제7항에서,
    상기 폴리에스테르 이형 필름은 전투과도 20~60%, 헤이즈(haze) 80~100% 및 색조 L값(lightness, 명도)이 50~95 값을 가지는 폴리에스테르 이형 필름.
  9. 무기 입자를 포함하는 폴리에스테르 마스터 배치 배치를 폴리에스테르 마스터배치와 혼합하여 코팅층 조성물을 제조하는 단계,
    백색 무기 안료를 포함하는 폴리에스테르 마스터 배치를 폴리에스테르 마스터배치와 혼합하여 기재층 조성물을 제조하는 단계,
    상기 코팅층 조성물 및 상기 기재층 조성물을 공압출하여 미연신 필름을 제조하는 단계,
    상기 미연신 필름을 연신하고 열처리하여 폴리에스테르 필름을 제조하는 단계, 및
    상기 코팅층 위에 이형 조성물을 도포하여 폴리에스테르 이형 필름을 제조하는 단계를 포함하며,
    상기 백색 무기 안료를 포함하는 폴리에스테르 마스터배치는 20㎛의 필터에서 5kg으로 토출 시 압력 변화가 30kgf/cm2 이하인 폴리에스테르 이형 필름의 제조 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 기재층 조성물은 상기 기재층 조성물 총 중량 대비 백색 무기 안료를 0.1~15중량% 포함하고,
    상기 코팅층 조성물은 상기 코팅층 조성물 총 중량 대비 무기 입자를 0.001~1중량% 포함하는 폴리에스테르 이형 필름의 제조 방법.
  11. 제9항에서,
    상기 폴리에스테르 필름을 제조하는 단계에서 상기 미연신 필름의 연신은 100~140℃의 온도 범위에서 종방향 및 횡방향으로 순서대로 2~5배 연신하는 단계를 수행하는 폴리에스테르 이형 필름의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190094278A (ko) * 2018-02-03 2019-08-13 효성화학 주식회사 고투명 윈도우용 폴리에스테르 필름
WO2019168008A1 (ja) * 2018-02-27 2019-09-06 三菱ケミカル株式会社 ポリエステルフィルム
KR102465980B1 (ko) * 2022-05-09 2022-11-09 김진성 광택도와 이형력 조절이 가능한 페트 필름 코팅 방법

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