KR20180114313A - 이형 필름 - Google Patents

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KR20180114313A KR1020170045886A KR20170045886A KR20180114313A KR 20180114313 A KR20180114313 A KR 20180114313A KR 1020170045886 A KR1020170045886 A KR 1020170045886A KR 20170045886 A KR20170045886 A KR 20170045886A KR 20180114313 A KR20180114313 A KR 20180114313A
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 폴리에스테르를 포함하는 기재층, 및 상기 기재층의 적어도 일면에 위치하는 이형층을 포함하며, 상기 폴리에스테르는 무정형의 불활성 입자를 포함하고, 상기 이형층은 알케닐기를 포함하는 실리콘 수분산체, Si-H기를 포함하는 실리콘 수분산체 및 에티닐기를 포함하는 가교 반응 억제제를 포함하고, 상기 알케닐기를 포함하는 실리콘 수분산체 및 상기 Si-H기를 포함하는 실리콘 수분산체는 1: 2~3중량비를 포함하는 이형 필름을 제공한다.

Description

이형 필름{RELEASED FILM}
본 발명은 이형 필름에 관한 것으로, 구체적으로 저광택 실리콘 이형 필름에 관한 것이다.
이형 필름은 점착 성분에 잘 붙지 않는 이형성을 갖는 필름을 의미하며, 점착 필름이나 테이프 등의 보호 필름으로 부착된다. 이형 필름은 주로 점착제가 사용 전에 의도치 않은 피착물에 피착되거나 이물 등에 의한 오염을 방지하는 용도 외에도 가열 및 가압 성형 공정에서 형틀과 성형물이 고착되지 않게 하거나, 적층 세라믹 캐퍼시티용 유전체 등의 얇은 세라믹 시트 등을 성형하기 위한 캐리어 필름으로서도 사용된다.
한편, 이형 필름을 사용하는 업체들은 광택도가 높은 필름을 선호했던 과거와는 달리 최근 들어 광택도가 낮은 저광택 이형 필름을 더욱 선호하고 있다.
이러한 시장 흐름이 이형 필름의 연구 개발분야에도 반영되어, 저광택 이형 필름을 제조하기 위한 표면 코팅 처리 기술 개발의 필요성이 증대되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이형성, 이행성(migration), 치수 안정성 등의 신뢰성이 우수하면서도 광택도가 낮은 이형 필름을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면, 폴리에스테르를 포함하는 기재층, 및 상기 기재층의 적어도 일면에 위치하는 이형층을 포함하며, 상기 폴리에스테르는 무정형의 불활성 입자를 포함하고, 상기 이형층은 알케닐기를 포함하는 실리콘 수분산체, Si-H기를 포함하는 실리콘 수분산체 및 에티닐기를 포함하는 가교 반응 억제제를 포함하고, 상기 알케닐기를 포함하는 실리콘 수분산체 및 상기 Si-H기를 포함하는 실리콘 수분산체는 1: 2~3중량비를 포함하는 이형 필름을 제공한다.
상기 무정형의 불활성 입자의 평균 입경은 4.1~8.0㎛일 수 있다.
상기 무정형의 불활성 입자는 상기 기재층 총 중량 대비 0.5~4.0중량% 포함할 수 있다.
상기 알케닐기를 포함하는 실리콘 수분산체는 오르가노 폴리실록산이고, 상기 Si-H기를 포함하는 실리콘 수분산체는 오르가노 하이드로전 폴리실록산일 수 있다.
상기 오르가노 폴리실록산의 알케닐기 1개에 대하여 상기 오르가노 하이드로전 폴리실록산 내의 실리콘(Si) 원자에 결합된 수소(H) 원자가 0.5~1.2개일 수 있다.
상기 이형층은 트리메틸레이트 실리카를 상기 알케닐기를 포함하는 실리콘 수분산체의 10~40중량% 더 포함할 수 있다.
상기 트리메틸레이트 실리카는 하기 화학식 3으로 표현되는 화합물일 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00001
화학식 3에서 R은 -CH=CH2, -(CH2)4-CH=CH2, 및 -CH3 중 어느 하나이다.
상기 이형층은 상기 기재층과 접하는 일면과 외부와 접하는 타면의 60도 광택도가 1~50이고, 상기 일면과 상기 타면의 60도 광택도의 차이가 8~150이며, 상기 타면의 박리력이 750~900g/in일 수 있다.
상기 이형층의 두께는 0.5㎛ 이하일 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 이형 필름에 따르면, 광택도가 낮으면서도, 이형성, 이행성(migration), 치수 안정성 등의 신뢰성이 우수하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 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.
이하, 도 1을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 이형 필름에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이형 필름의 단면도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 이형 필름은 기재층(20) 및 기재층(20)의 적어도 일면에 위치하는 이형층(10)을 포함한다.
즉, 이형층(10)은 기재층(20)의 일면에만 위치할 수 있고, 기재층(20)의 양면에 위치할 수도 있다.
기재층(20)은 가시광선을 충분히 투과할 수 있도록 투명한 재질로 형성되고, 폴리에스테르를 포함하는 이축 연신 폴리에스테르 필름일 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)은 폴리에스테르 필름의 특성 개선을 위해 입자를 더 포함할 수 있다. 입자로는 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산바륨, 황산칼슘, 황산바륨, 인산리튬, 인산칼슘, 인산마그네슘, 산화알루미늄, 산화규소 및 산화티탄 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
입자는 무정형의 불활성 입자일 수 있고, 평균 입경이 4.1~8.0㎛일 수 있고, 바람직하게는 4.0~5.0㎛이다.
이는 입자의 입경이 4.1㎛ 미만인 경우 이형 필름의 저광택도를 구현하기 어려울 수 있고, 입경이 8.0㎛ 초과인 경우 이형 필름의 제막 시 권취 안정성을 확보하기 어려울 수 있기 때문이다.
입자는 기재층(20) 총 중량 대비 0.5~4.0중량% 포함할 수 있다.
이는 입자가 0.5중량% 미만으로 포함될 경우 본 발명에서 목적하고자 하는 광택도 값이 나오기 어려울 수 있고, 4.0중량% 초과로 포함될 경우 폴리에스테르 필름의 연신 과정 중 연신 불균형을 초래하여 권취 시 필름의 찢어짐을 유발하는 동시에 토출 시의 티다이(T-die) 표면 내의 입자 맺힘으로 인해 줄무늬가 발생할 수 있기 때문이다.
기재층(20)의 적어도 일면에는 이형층(10)이 위치할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이형층(10)은 알케닐기를 포함하는 실리콘 수분산체, Si-H기를 포함하는 실리콘 수분산체 및 에티닐기를 포함하는 가교 반응 억제제를 포함할 수 있다.
알케닐기를 포함하는 실리콘 수분산체는 오르가노 폴리실록산일 수 있으며, 알케닐기를 적어도 2개 이상 포함할 수 있으며, 하기 화학식 1로 표현되는 화합물일 수 있다.
Figure pat00002
화학식 1에서 R은 독립적으로 -CH=CH2, -CH2-CH2-CH2-CH2-CH=CH2, 및 -CH3중 어느 하나일 수 있고, m과 n은 각각 0 이상의 정수이다.
Si-H기를 포함하는 실리콘 수분산체는 경화제로서, 오르가노 하이드로전 폴리실록산일 수 있으며, 하기 화학식 2로 표현되는 화합물일 수 있다.
Figure pat00003
화학식 2에서 p와 q는 각각 0 이상의 정수이다.
본 발명의 실시예에 따른 이형층(10)에 포함된 알케닐기를 포함하는 실리콘 수분산체 및 Si-H기를 포함하는 실리콘 수분산체는 1: 2~3중량비로 포함될 수 있다.
또한, 이형층(10)에 포함된 오르가노 폴리실록산의 알케닐기 1개에 대해 오르가노 하이드로전 폴리실록산 내의 실리콘 원자에 결합한 수소 원자가 0.5~1.2개 범위가 되도록 포함될 수 있다.
이는 오르가노 폴리실록산의 알케닐기 1개에 대해 오르가노 하이드로전 폴리실록산 내의 실리콘 원자에 결합한 수소 원자가 0.5개 미만인 경우 양호한 경화성을 얻기 어렵고, 1.2개를 초과하는 경우 경화 후 이형 필름의 탄성이나 물리적 성질이 저하될 수 있기 때문이다.
에티닐기를 포함하는 가교 반응 억제제로는 예를 들어 에티닐시클로헥산올 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 가교 반응 억제제를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이형층(10)은 트리메틸레이트 실리카를 더 포함할 수 있다.
트리메틸레이트 실리카는 하기 화학식 3으로 표현되는 화합물일 수 있다.
Figure pat00004
화학식 3에서 R은 -CH=CH2, -(CH2)4-CH=CH2, 및 -CH3 중 어느 하나이다.
트리메틸레이트 실리카는 이형층(10) 내의 실리콘 고분자의 회전 및 이형성을 제어하여 투입되는 함량에 따라 박리력 조절이 가능하며, 알케닐기를 포함하는 실리콘 수분산체의 10~40중량%로 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이형층(10)은 두께는 0.1~0.5㎛이며, 바람직하게는 0.1~0.2㎛일 수 있다.
이는 이형층(10)의 두께가 0.5㎛ 초과인 경우 순환계의 오염을 유발하고, 필름 표면의 실리콘 얼룩이 악화되어 도포하기가 어려울 수 있기 때문이다.
또한, 이형층(10)은 기재층(20)과 접하는 일면과 외부와 접하는 타면의 60도 광택도가 1~50이고, 일면과 타면의 60도 광택도의 차이가 8~150일 수 있다.
이러한 광택도 범위에서 이형 필름에서 이형층(10)이 형성되지 않은 면에 필기성을 부여할 수 있기 때문이다.
또한, 이형층(10)의 외부와 접하는 타면의 박리력은 750~900g/in일 수 있다.
이는 박리력이 750g/in 미만인 경우 실리콘의 이행성(migration)이 높아져 필기성, 인쇄성 등을 확보하기 어렵고, 900g/in 초과인 경우 이형층(10)의 박리력이 지나치게 높아져 박리가 어려울 수 있기 때문이다.
본 발명의 실시예에 따른 이형 필름의 이형층(10)은 이형 조성물을 기재층(20)에 코트법, 리버스롤 코트법, 그라비아롤 코트법 등의 공지의 방법을 통해 1회 이상 도포되어 형성될 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.
실시예
평균 입경이 4.4㎛인 무정형의 불활성 입자를 2.5중량% 포함하는 50㎛ 두께의 폴리에스테르 기재층의 일면에 오르가노 폴리실록산 및 오르가노 하이드로전 폴리실록산이 1: 2.2의 중량비로 포함하며, 가교 반응 억제제로서 1-에티닐사이클로헥산과 트리메틸레이트 실리카를 포함하는 이형 조성물을 0.1㎛의 두께로 코팅하여 이형 필름을 제조하였다.
비교예 1
오르가노 폴리실록산 및 오르가노 하이드로전 폴리실록산의 중량비를 1: 1.2로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이형 필름을 제조하였다.
비교예 2
평균 입경이 2.2㎛인 입자를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이형 필름을 제조하였다.
비교예 3
오르가노 폴리실록산 및 오르가노 하이드로전 폴리실록산의 중량비를 1: 3.5로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이형 필름을 제조하였다.
비교예 4
입자 함량을 5.0중량%로 사용하고, 오르가노 폴리실록산 및 오르가노 하이드로전 폴리실록산의 중량비를 1: 1.7로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이형 필름을 제조하였다.
실험예
(1) 광택도 측정
실시예 및 비교예 1~4의 이형 필름의 광택도(Gs60도)는 글로스미터(Glossmeter, 일본전색주식회사제 VG-107형)을 사용하고, JIS-Z-8741 방법에 준해 측정하였다. 입사각 및 반사각 60도에 있어서의 흑색 표준판의 반사율을 기준으로 하여 실시예 및 비교예 1~4의 이형 필름의 반사율을 구해 광택도(Gs60도)로 하였다.
(2) 박리력 측정
실시예 및 비교예 1~4의 이형 필름을 FINAT 테스트 방법 No.1을 이용하여, Nitto31B 표준 점착 테이프를 이형 필름의 외면에 2kgf의 하중으로 합지시켜 24시간동안 방치한 뒤, 박리 각도 180°, 박리 속도 0.3m/분의 조건으로 측정하였다. 측정 이형 필름 시료의 크기는 길이 100mm, 폭 25.4mm이고, 박리력의 단위는 g/in이며, 3회 측정하여 평균 값을 측정하였다.
이의 실험 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
기재층과 접하는 이형층의 광택도 16 16 150 25 16
외부와 접하는 이형층의 광택도 24 21 155 24 14
광택도 차 8 5 5 1 2
박리력 850g/in 600g/in 850g/in 740g/in 690g/in
표 1에 나타난 바와 같이, 실시예에 따른 이형 필름의 경우 이형층 양면의 60도 광택도가 각각 16, 24로서 1~50 범위 내이고, 양면의 광택도 차이가 8로서 8~150 범위인 동시에 박리력이 850g/in로서 목표하고자 하는 이형 박리력 750~900g/in 범위인 것을 확인할 수 있었다.
이에 반해, 비교예 1, 3 및 4의 경우 이형층 양면의 광택도 차이가 각각 5, 1 및 2로서 기준에 미치지 못할 뿐만 아니라 박리력이 본원 발명이 목표하고자 하는 750~900g/in 기준에 미치지 못하고, 비교예 2의 경우 광택도가 지나치게 높게 측정된 것을 확인할 수 있었다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에 따른 이형 필름에 따르면, 광택도가 낮으면서도, 이형성, 이행성(migration), 치수 안정성 등의 신뢰성이 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: 이형층 20: 기재층

Claims (9)

  1. 폴리에스테르를 포함하는 기재층, 및
    상기 기재층의 적어도 일면에 위치하는 이형층을 포함하며,
    상기 폴리에스테르는 무정형의 불활성 입자를 포함하고,
    상기 이형층은 알케닐기를 포함하는 실리콘 수분산체, Si-H기를 포함하는 실리콘 수분산체 및 에티닐기를 포함하는 가교 반응 억제제를 포함하고,
    상기 알케닐기를 포함하는 실리콘 수분산체 및 상기 Si-H기를 포함하는 실리콘 수분산체는 1: 2~3중량비를 포함하는 이형 필름.
  2. 제1항에서,
    상기 무정형의 불활성 입자의 평균 입경은 4.1~8.0㎛인 이형 필름.
  3. 제2항에서,
    상기 무정형의 불활성 입자는 상기 기재층 총 중량 대비 0.5~4.0중량% 포함하는 이형 필름.
  4. 제1항에서,
    상기 알케닐기를 포함하는 실리콘 수분산체는 오르가노 폴리실록산이고,
    상기 Si-H기를 포함하는 실리콘 수분산체는 오르가노 하이드로전 폴리실록산인 이형 필름.
  5. 제4항에서,
    상기 오르가노 폴리실록산의 알케닐기 1개에 대하여 상기 오르가노 하이드로전 폴리실록산 내의 실리콘(Si) 원자에 결합된 수소(H) 원자가 0.5~1.2개인 이형 필름.
  6. 제1항에서,
    상기 이형층은 트리메틸레이트 실리카를 상기 알케닐기를 포함하는 실리콘 수분산체의 10~40중량% 더 포함하는 이형 필름.
  7. 제6항에서,
    상기 트리메틸레이트 실리카는 하기 화학식 3으로 표현되는 이형 필름.
    [화학식 3]
    Figure pat00005

    화학식 3에서 R은 -CH=CH2, -(CH2)4-CH=CH2, 및 -CH3 중 어느 하나이다.
  8. 제1항에서,
    상기 이형층은 상기 기재층과 접하는 일면과 외부와 접하는 타면의 60도 광택도가 1~50이고,
    상기 일면과 상기 타면의 60도 광택도의 차이가 8~150이며,
    상기 타면의 박리력이 750~900g/in인 이형 필름.
  9. 제1항에서,
    상기 이형층의 두께는 0.5㎛ 이하인 이형 필름.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014083697A (ja) * 2012-10-19 2014-05-12 Teijin Dupont Films Japan Ltd シリコーン離型ポリエステルフィルム
KR101597730B1 (ko) * 2014-12-05 2016-02-25 도레이첨단소재 주식회사 유색 실리콘 이형층을 포함하는 실리콘 이형 필름
KR20170029585A (ko) * 2014-07-10 2017-03-15 다우 코닝 도레이 캄파니 리미티드 박리 컨트롤제, 이를 포함하는 실리콘 박리제 조성물, 박리 시트, 및 적층체

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