KR20190027016A

KR20190027016A - 아크릴 필름

Info

Publication number: KR20190027016A
Application number: KR1020170112799A
Authority: KR
Inventors: 김영수; 김경수; 이호준; 최현우; 강혁모; 정현석; 은종혁
Original assignee: 효성화학 주식회사
Priority date: 2017-09-04
Filing date: 2017-09-04
Publication date: 2019-03-14
Also published as: TW201912707A; TWI669335B; WO2019045257A1

Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 아크릴 수지 및 폴리메틸메트아크릴레이트{PMMA; Poly(methyl methacrylate)} 재질의 입자를 포함하는 수지 조성물로부터 형성되며, 동마찰계수가 0.7 이하인 것을 특징으로 하는 아크릴 필름으로서, 롤(roll) 권취 품질이 좋아지고, 경시에 따른 품질 유지가 가능하다.
[화학식 1]

a, b 및 c는 정수로서 1 이상이다.
MMA-PMI-BMA
여기서, MMA는 메틸 메트아크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위, PMI는 페닐 말레이 이미드(Phenyl Male Imide), BMA는 부틸 메트아크릴레이트(Butyl Methacrylate) 단위를 나타낸다.

Description

아크릴 필름{Acryl Film}

본 발명은 솔벤트 캐스팅시 필름의 Slip성과 Blocking성이 우수하여 권취 품질이 뛰어난 아크릴 필름에 관한 것이다.

최근, 소비 전력이 작고 저전압으로 동작하며, 경량이고 박형인 액정 표시 장치가 휴대 전화, 휴대 정보 단말 컴퓨터용 모니터, 텔레비젼 등의 정보 표시 디바이스에 널리 이용되고 있다. 이러한 정보 표시 디바이스는, 용도에 따라서는 가혹한 환경하에서의 신뢰성이 요구된다. 예컨대, 카 내비게이션 시스템용 액정 표시 장치는, 그것이 놓이는 차내의 온도나 습도가 매우 높아지는 경우가 있어, 통상의 텔레비젼이나 퍼스널 컴퓨터용 모니터에 비교하면, 요구되는 온도 및 습도 조건이 엄격하다. 그리고 액정 표시 장치에는, 그 표시를 가능하게 하기 위해 편광판이 이용되는데, 이러한 엄격한 온도 및/또는 습도 조건이 요구되는 액정 표시 장치에 있어서는, 그것을 구성하는 편광판에도 높은 내구성을 갖는 것이 요구되고 있다.

편광판은 통상, 이색성 색소가 흡착 배향되어 있는 폴리비닐알콜계 수지로 이루어진 편광 필름의 양면 또는 한 면에 투명한 보호 필름이 적층된 구조를 갖는다. 그리고 종래부터 이 보호 필름에는 트리아세틸셀룰로오스(TAC)가 널리 이용되며, 이 보호 필름은, 폴리비닐알콜계 수지의 수용액으로 이루어진 접착제를 통해 편광 필름과 접착되어 있다. 그런데, 트리아세틸셀룰로오스로 이루어진 보호 필름이 적층된 편광판은, 트리아세틸셀룰로오스의 투습도가 높기 때문에, 고습열 환경 하에서 장시간 사용했을 때에, 편광 성능이 저하되거나, 보호 필름과 편광 필름이 박리되거나 하는 경우가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 트리아세틸셀룰로오스 필름에 비하여 투습도가 낮은 (메트)아크릴계 수지 필름을 편광판의 보호필름으로서 이용하는 것이 시도되었다.

기존의 아크릴계 보호 필름은 멜트 캐스팅(Melt Casting) 방식으로 제조되어 왔으나, 솔벤트 캐스팅(Solvent Casting) 공법으로 제조시 박형화, 대량 생산, 수지의 재활용 등 친환경적 측면에서 장점이 많다. 솔벤트 캐스팅법은 아크릴 필름을 용매에 녹여서 T-Die로 압출한 후, Belt에서 용제를 건조하여 필름을 만들게 되는데, 최적화된 입자를 첨가하여 충격강도를 높이고 필름 이송을 위한 Slip성을 확보해야만 위와 같은 공정이 가능하다. 또한 이때 첨가된 입자는 용매에 녹거나 변형이 생겨서는 안된다.

한국등록특허 제1265007호에는 사용 환경의 변화에 의해서도 화상 표시 장치의 광 누설이 잘 발생하지 않는 점착형 편광판이 개시되어 있는데, 점착제층을 구성하는 아크릴계 폴리머가 소정량의 방향 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴레이트 모노머 단위를 함유하여 그 함유량이 투명 보호 필름의 광탄성 계수 X의 값에 따라 결정되고, 가열 등의 환경 변화에 의해 투명 보호 필름의 위상차값이 변화한 경우에, 점착제층이 투명 보호 필름과는 반대 부호의 위상차 변화를 발생시키도록 조정하는 것이 제안되어 있다.

한국등록특허 제1114354호에는 광중합성 아크릴계 중합체, 대전방지제 및 중합개시제 조성물의 경화물을 포함하는 점착층을 가지는 광학부재용 보호필름으로서, 광조사에 의해 개시제에서 발생하는 라디칼에 의해서 가교 반응을 일으킬 수 있는 광활성기가 도입된 광중합성 아크릴계 중합체 및 중합 개시제를 소정 비율로 포함하는 조성물에, 추가로 대전방지제를 적정량 배합하여, 경화 시의 숙성 공정을 생략할 수 있어, 제조 공정의 간소화가 가능하면서도, 박리 또는 사용시 대전방지성이 우수한 보호 필름이 개시되어 있다.

한국공개특허 제2015-0061591호에는 고리형 지방족 탄화수소기와 에틸렌성 불포화 이중 결합기를 갖는 화합물을 이용하여 형성되는 제 1기능층(저투습층)과, 그 위에 우레탄아크릴레이트를 함유하는 조성물을 이용하여 형성되는 제 2기능층을 갖고, 제 1기능층에 특정 구조를 갖는 플루오로 지방족기 함유 공중합체를 특정량 사용함으로써 층간 밀착성과 바람에 의한 불균일 내성이 우수한 편광판 보호필름을 얻는 기술이 제안되어 있다.

일본공개특허 제2014-240905호에는 편광자와의 접착성, 리워크성, 평면성 및 시인성이 우수한 편광판을 제조하기 위하여, 막두께 및 탄성률이 특정 범위 내에 있고, 아크릴 수지를 주성분으로 하는 보호 필름 A, 편광자, 글루코스 골격에 적어도 에테르 결합과 치환기를 가지는 셀룰로오스 유도체를 주성분으로 하는 위상차 필름 B의 순으로 적층되며, 필름 A 및 필름 B가 모두 자외선 경화형 접착제를 통해 접합되도록 한 기술 구성이 제시되어 있다.

한편, 아크릴계 보호 필름은 stacky한 특성이 강해서 충분한 slip성과 blocking성이 확보되지 않으면 권취 품질이 나빠져서 꺾임 등의 문제가 발생하므로 필름 품질의 유지를 위하여 이에 대한 해결이 요구되는 실정이다.

한국등록특허 제1265007호 한국등록특허 제1114354호 한국공개특허 제2015-0061591호 일본공개특허 제2014-240905호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, Solvent casting 공법으로 제작된, 슬립성과 blocking성이 우수하여 권취 품질이 개선된 아크릴 필름을 제공하고자 한다.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 아크릴 수지 100 중량부에 대하여, 메틸 메트아크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위 70 내지 93 중량부, 페닐 말레이 이미드(Phenyl Male Imide) 단위 5 내지 10 중량부, 부틸 메트아크릴레이트(Butyl Methacrylate) 단위 2 내지 20 중량부로 이루어진 아크릴 수지 조성물로부터 솔벤트 캐스팅 방법으로 형성되고, 동마찰계수가 0.7 이하인 것을 특징으로 하는 아크릴 필름이다.

[화학식 1]

a, b 및 c는 정수로서 1 이상이다.

MMA-PMI-BMA

여기서, MMA는 메틸 메트아크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위, PMI는 페닐 말레이 이미드(Phenyl Male Imide), BMA는 부틸 메트아크릴레이트(Butyl Methacrylate) 단위를 나타낸다.

본 발명의 아크릴 수지 조성물은 폴리메틸메트아크릴레이트{PMMA; Poly(methyl methacrylate)} 재질의 입자를 포함하고, 상기 PMMA 재질의 입자는 직경이 1~2.0 ㎛인 것이 바람직하다.

본 발명의 아크릴 수지 조성물은 분자량이 50,000g/mol 내지 2,500,000g/mol인 것이 바람직하다.

본 발명의 솔벤트 캐스팅의 솔벤트를 할로겐화 탄화수소와 알코올을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 아크릴 수지 100 중량부에 대하여, 메틸 메트아크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위 70 내지 93 중량부, 페닐 말레이 이미드(Phenyl Male Imide) 단위 5 내지 10 중량부, 부틸 메트아크릴레이트(Butyl Methacrylate) 단위 2 내지 20 중량부로 이루어진 아크릴 수지 조성물로부터 솔벤트 캐스팅 방법에 의하여 형성된 아크릴 필름을 연신온도 100℃ 내지 200℃에서, 연신 전 잔류용제가 중량비 5% 내지 20%일 때, 연신속도 30%/min 내지 90%/min의 속도로 연신율 120% 내지 140%로 연신하는 단계를 포함하는 아크릴 필름의 제조방법을 제공한다.

[화학식 1]

a, b 및 c는 정수로서 1 이상이다.

MMA-PMI-BMA

본 발명은 슬립성과 blocking성이 확보되어 권취 품질이 우수한 아크릴 필름을 제공한다.

도 1은 본 발명의 실시예 1의 Blocking 평가를 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 비교예 1의 Blocking 평가를 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 비교예 2의 Blocking 평가를 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명의 비교예 3의 Blocking 평가를 나타낸 사진이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것들에 한정되는 것이 아니다.

본 발명자들은 박막의 아크릴계 필름을 솔벤트 캐스팅 공법으로 제조시 필름의 박리력이 우수한 아크릴 필름을 개발하기 위해 연구를 거듭한 결과, 수지 조성물의 평균 분자량이 50,000~2,500,000g/mol의 범위로, 특정 성분을 포함하는 수지 조성물에 의하여 슬립성과 blocking 성이 우수하여 권취 품질이 개선된 아크릴 보호 필름이 얻어지는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.

본 발명의 아크릴 필름은 하기 화학식 1로 표시되는 아크릴 수지 및 폴리메틸메트아크릴레이트{PMMA; Poly(methyl methacrylate)} 재질의 입자를 포함하는 수지 조성물로부터 형성되며, 동 마찰계수가 0.7 이하인 것을 특징으로 한다.

[화학식 1]

a, b 및 c는 정수로서 1 이상이다.

MMA-PMI-BMA

우선 본 발명의 아크릴 수지에 대하여 설명한다. 본 발명의 아크릴 수지는, 메틸 메트아크릴레이트 단위, 페닐 말레이 이미드 단위, 부틸 메트아크릴레이트 단위로 이루어지고, 상기 각각의 단량체 단위들이 반복 단위 형태로 포함되는 3원 공중합체 수지이다.

광학 특성, 투명성, 상용성, 가공성 및 생산성을 고려할 때, 아크릴 수지 100 중량부에 대하여, 메틸 메트아크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위 70 내지 93 중량부, 페닐 말레이 이미드(Phenyl Male Imide) 단위 5 내지 10 중량부, 부틸 메트아크릴레이트(Butyl Methacrylate) 단위 2 내지 20 중량부로 이루어진 것이 바람직하다. 메틸 메트아크릴레이트 단위의 함량이 상기 범위일 때, 우수한 위상차 특성 및 광학특성을 얻을 수 있기 때문이다. 메틸 메트아크릴레이트 단위 함량이 70 중량부 미만일 경우 보호 필름의 광학적 성능이 나빠지게 되고, 93 중량부를 초과할 경우 보호 필름의 두께 균일성이 저하된다.

또한, 상기 수지 조성물에 있어서, 상기 페닐 말레이 이미드 단위는 적절한 위상차 값을 부여하는 역할과 메틸 메트아크릴레이트와 부틸 메트아크릴레이트 간의 상용성을 부여하기 위한 것으로, 아크릴 수지 100 중량부에 대하여 상기 페닐 말레이 이미드 단위는 5 내지 10 중량부 정도인 것이 바람직하다. 페닐 말레이 이미드 단위의 함량이 상기 범위 내일 때 원하는 위상차 특성을 얻을 수 있기 때문이다.

또한, 아크릴 수지 100 중량부에 대하여, 상기 부틸 메트아크릴레이트 단위의 함량은 2 내지 20 중량부로 이루어진 것이 바람직하다. 부틸 메트아크릴레이트 단위의 함량이 상기 범위일 때 바람직한 두께 균일성 특성을 얻을 수 있기 때문이다.

본 발명에서는 Slip재로서 실리카 입자(EVOKIN社의 R812)외에 PMMA 재질의 입자를 추가로 첨가함으로써 슬립성과 Blocking성이 확보된다. 이 때 상기 PMMA 입자의 직경은 1~2.0㎛인 것이 바람직하다. 상기 입자의 직경이 1㎛ 미만일 경우 목적하는 발명의 효과가 충분히 나타나지 않고, 2㎛를 초과할 경우 보호 필름의 품위가 불량해진다. 상기 입자의 함량은 주 도프액의 고형분에 대하여 100~1000ppm인 것이 바람직하다. 본 발명의 PMMA 재질의 입자의 함량이 100ppm 이하이면 필름간에 blocking성이 부족하여 stacky한 아크릴 필름끼리 눌러 붙고, 1000ppm 이상이면 표면이 너무 거칠어서 스크래치 발생 우려가 있다.

본 발명에서는 상기 아크릴 수지에 용매에 녹지 않고 변형이 생기지 않는 나노 입자를 첨가함으로써, 필름의 충격 강도가 향상되어 제막 및 필름 이송이 용이해진다. 본 발명의 충격 강도 향상제로는 코어-쉘 고무 입자(CSR; Core Shell Rubber) 또는 실리카 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 CSR의 직경은 100 내지 300nm인 것이 바람직하다. CSR의 직경이 100nm 미만일 경우 목적하는 발명의 효과가 충분히 나타나지 않고, 300nm를 초과할 경우 보호 필름의 품위가 불량해진다.

실리카 입자의 함량은 주 도프액 100 중량부에 대하여 0.005 중량부 내지 0.1 중량부가 바람직하고, 코어-쉘 고무 입자(CSR)의 함량은 주 도프액 100 중량부에 대하여 2 중량부 이상 10 중량부 미만이 바람직하다. 본 발명의 나노 입자의 함량이 상기 범위일 때, 경도와 가요성이 모두 우수한 보호 필름을 제공할 수 있다.

상기 코어 쉘 고무(Core Shell Rubber)는 코어-쉘 구조를 갖는 것으로, 스티렌 부타디엔 고무 (Styrene Butadiene Rubber), 폴리부타디엔(Polybutadiene, PBD), 아크릴릭에스터(Acrylic Ester)로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상으로 코어가 이루어지고, 메틸 메타아크릴(MMA), 스타이렌(Styrene), 아크릴릭에스터(Acrylic Ester)로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 그라프트 공중합체로 쉘이 이루어는 것이 바람직하다.

본 발명의 수지 조성물은 분자량이 50,000~2,500,000g/mol인 것이 바람직하다. 이때 분자량이 50,000g/mol 미만인 경우 필름의 생산 효율이 떨어지고, 2,500,000을 초과하는 경우 성형 가공이 용이하지 않기 때문이다. 또한 본 발명의 수지 조성물의 유리전이온도(Tg)는 120℃ 이상인 것이 바람직하다. 유리전이온도가 상기 범위 미만이게 되어도 취급성이 떨어져 바람직하지 않다.

본 발명의 아크릴 필름은 막 두께가 10 이상 60㎛이하인 것이 바람직하다. 보호 필름의 두께가 10㎛미만일 경우 충분한 위상차 특성을 발현하지 못하고, 보호필름의 두께가 60㎛ 초과할 경우 박형의 편광판에 사용하기 부적당하다.

본 발명의 아크릴 필름은 하기 수학식 1로 정의되는 면내 리타데이션 Ro와 두께 방향 리타데이션 Rth가 23℃, 55%RH의 조건하에서 10nm 이하인 것이 바람직하다.

[수학식 1]

Ro=(nx-ny)*d

Rth={(nx+ny)/2-nz}*d

상기 수학식 1에서, d는 필름의 두께(㎚), nx는 필름의 면내의 수평 방향 최대 굴절율, ny는 필름 면내의 수직 방향 최대 굴절율, nz는 필름의 두께 방향 최대 굴절율이다.

면내 및 두께 방향 위상차가 10nm 초과하는 경우, 등방성 광학 필름으로서의 성능이 저하된다.

본 발명의 아크릴 필름은 동마찰계수가 0.7 이하인 것이 바람직하다. 동 마찰계수가 0.7 초과인 경우에는 필름의 슬립성이 불량하다.

이하, 본 발명의 바람직한 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.

아크릴 중합체 수지의 제조

본 발명의 보호 필름을 제조하기 위하여, 우선 메틸 메트아크릴레이트 단량체, , 페닐 말레이 이미드 단량체 및 부틸 메트아크릴레이트 단량체의 공중합체 수지 용액을 제조한다. 이들 단량체들의 공중합체 제조 방법에는 특별한 제한은 없고, 현탁 중합, 유화 중합, 괴상 중합 혹은 용액 중합 등의 당해 기술 분야에 잘 알려진 공중합체 수지 제조 방법에 따라 제조될 수 있다.

아크릴 수지 및 나노 입자를 포함하는 희석 용액의 제조

본 발명에 있어서는 솔벤트 캐스팅 공법(용액 필름 형성법)에 의해 필름을 제조하고 있다. 솔벤트 캐스팅 공법은, 캐스팅 용매 중에 아크릴 공중합체를 용해시켜 수득되는 용액(도프)을 지지체 상에 캐스팅하고, 용매를 증발시켜 필름을 형성하는 방법이다. 도프의 제조는 캐스팅 용매에 상기 제조된 아크릴 공중합체 수지 용액 및 보조첨가제를 혼합하는 방법에 의한다.

솔벤트 캐스팅 공법으로 필름을 제조하는 경우, 아크릴계 수지 조성물(도프)을 제조하기 위한 용매는 유기용매가 바람직하다. 유기용매로는 할로겐화탄화수소를 사용하는 것이 바람직하며, 할로겐화탄화수소로는 염소화 탄화수소, 메틸렌클로라이드 및 클로로포름이 있고, 이 중 메틸렌클로라이드를 사용하는 것이 가장 바람직하다.

또한, 필요에 따라 할로겐화탄화수소 이외의 유기용매를 혼합하여 사용할 수도 있다. 할로겐화탄화수소 이외의 유기용매로는 에스테르, 케톤, 에테르, 알코올 및 탄화수소를 포함한다. 에스테르로는 메틸포르메이트, 에틸포르메이트, 프로필포르메이트, 펜틸포르메이트, 메틸아실레이트, 에틸아실레이트, 펜틸아실레이트 등이사용 가능하며, 케톤으로는 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸케톤, 디이소부틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논 등이 사용 가능하고, 에테르로는 디이소프로필에테르, 디메톡시메탄, 디메톡시에탄, 1,4-디옥산, 1,3-디옥솔란, 테트라히드로푸란, 아니솔, 페네톨 등이 사용 가능하고, 알코올로는 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, t-부탄올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 2-메틸-2-부탄올, 시클로헥산올, 2-플루오로에탄올, 2,2,2,-트리플로오로에탄올, 2,2,3,3-테트라플루오로-1-프로판올 등을 사용한다.

보다 바람직하게는 메틸렌클로라이드를 주용매로 사용하고, 알코올을 부용매로 사용할 수 있다. 구체적으로는 메틸렌클로라이드와 알코올의 혼합비는 80 : 20 내지 95 : 5의 범위 이내의 중량비로 혼합된 혼합용매가 바람직하다. 메틸렌클로라이드와 메탄올 85:15 중량비로 혼합된 용매가 더욱 바람직하다.

상기 아크릴계 보호 필름의 제조에서는 보조첨가제들이 더 사용될 수 있다. 상기 아크릴 공중합체 용액(도프)에는, 각 제조공정에서 용도에 따른 각종 보조첨가제, 예를 들면, 자외선 방지제, 미립자, 적외선 흡수제, 박리제 등의 보조첨가제를 첨가할 수 있다. 이러한 첨가제들의 구체적인 종류는 해당 분야에서 통상적으로 사용하는 것이라면 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 그 함량은 필름의 물성을 저하시키지 않는 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 첨가제를 첨가하는 시기는 첨가제의 종류에 따라 결정한다. 도프 조제의 마지막에 첨가제를 첨가하는 공정을 실시할 수도 있다.

본 발명의 첨가제로서 PMMA 재질의 입자를 사용하였다.

상기와 같이 얻어진 아크릴계 수지 조성물은 상온, 고온 또는 저온 용해법에 따라 제조할 수 있다.

제막공정

본 발명의 솔벤트 캐스트법은, 아크릴 수지 조성물 용액을 가압다이의 노즐로부터 금속 지지체 상에 유연하여 소정 시간 방치시켜, 반건조 상태의 필름을 형성한다. 그 후, 상기 반건조상태의 필름을 금속 지지체로부터 박리하고, 건조시스템으로 이행하여 건조를 행하는 것에 의해 상기 용제를 제거한다. 그리고, 건조상태로 된 필름에 대하여 1축 연신공정 또는 2축 연신공정을 실시한다. 이 연신공정

의 실시에 의하여 보호 필름의 막 균일성 및 위상차값을 향상시키는 것이 가능하다.

구체적으로, 상기와 같이 얻어진 아크릴 수지 조성물 용액을 캐스팅 다이를 통해 지지체 상에 캐스팅하여 아크릴 시트를 형성한다. 여기서 상기 지지체는 다이에서 압출된 시트상의 캐스팅 원액을 이송하면서, 캐스팅 원액에 존재하는 용매를 증발시켜, 아크릴 필름으로 제막하는 역할을 한다. 상기 지지체 또는 그의 표면은 금속으로 이루어져, 표면을 경면 마무리한 것이 바람직하며, 상기 지지체로서는 스테인레스 스틸 벨트 등의 금속 벨트(steel belt)가 바람직하게 사용된다. 상기 금속 지지체의 표면 온도는, 온도가 높을수록 캐스팅 원액에 존재하는 용매의 증발을 빠르게 할 수 있기 때문에 유리하지만, 지나치게 높으면 캐스팅 원액이 발포되거나 평면성이 나빠지는 문제가 발생하여, 사용하는 용매에 따라 달라질 수 있으나, 0 내지 75℃ 가 바람직하고, 5 내지 45℃이면 더욱 바람직하다. 상기 지지체로는 평면상 컨베이어 벨트 형태의 금속 지지체가 사용될 수 있다.

이렇게 형성된 아크릴 시트를 텐더 내에서 연신 단계를 거치게 되며, 예열 공정은 아크릴 플레이크(flake)의 유리전이온도(Tg)는 110℃ 이상이다. 본 발명의 아크릴 필름은 상기의 조건으로 텐더에서 연신단계를 거친 후, 텐더의 클립 또는 핀에 의하여 표면이 손상된 필름의 좌우측 말단을 제거한 후 건조기에서의 건조단계를 거쳐 필름이 완성될 수 있다.

텐더 연신 장치를 사용하는 경우에는, 텐더의 좌우 파지 수단에 의해 필름의 파지 길이를 좌우에서 제어할 수 있는 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 연신 조작은 다단계로 분할하여 실시하여도 되고, 유연 방향, 폭 방향으로 이축 연신을 실시하는 것도 바람직하다. 또한 이축 연신을 행하는 경우에는 동시 이축 연신을 행하여도 되고, 단계적으로 실시하여도 된다. 이 경우 단계적이란, 연신 방향이 다른 연신을 순차적으로 행하는 것도 가능하고, 동일 방향의 연신을 다단계로 분할하고, 또한 다른 방향의 연신을 그 중 어느 하나의 단계에 추가하는 것도 가능하다. 또한, 동시 2축 연신에는 일 방향으로 연신하고, 다른 한쪽을 장력을 완화하여 수축시키는 경우도 포함된다. 동시 2축 연신의 바람직한 연신 배율은 폭 방향, 길이 방향 모두 1.01배 내지 2.0배의 범위에서 취할 수 있다.

건조 수단은 웹의 양면에 열풍을 불게 하는 것이 일반적이지만, 바람 대신에 마이크로 웹을 대어 가열하는 수단도 있다. 너무 급격한 건조는 완성된 필름의 평면성을 손상시키기 쉽다.

상기의 방법에 따라 제조된 본 발명의 아크릴 필름은 동 마찰계수가 0.7이하인 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명이 다음 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

<단계 1> 아크릴 중합체 수지

하기 화학식 1에 나타낸 아크릴을 사용하였다.

이때, MMA 단위는 90 중량부, PMI 단위는 5 중량부, BMA 단위는 5 중량부이다.

[화학식 1]

a, b 및 c는 정수로서 1 이상이다.

<단계 2> 나노 입자를 포함하는 희석 아크릴 중합체 용액의 제조

상기 아크릴 중합체 용액 16.47 중량부, 나노 입자로서 CSR 3.69 중량부, 실리카 0.01 중량부 및 메틸렌클로라이드 65.18 중량부와 메탄올 14.31 중량부를 혼합한 혼합용매를 혼합하여 나노입자를 포함하는 희석 아크릴 중합체 용액을 제조하였다. 여기에 Slip재로서 실리카(EVOKIN社의 R812) 외에 추가로 PMMA 재질의 입자를 전체 도프액에 대하여 0.01 중량% 첨가하였다. 상기 PMMA 재질의 입자는 SOKEN社 MX150이고, 입자의 size는 1~2㎛이다.

<단계 3> 제막과정

상기 도프액을 인라인 믹서로 충분히 혼합하였다. 이 때 도프의 조성은 메틸렌 클로라이드 65.18 중량부, 메탄올 14.31 중량부, 아크릴 중합체 16.47 중량부, CSR 3.69 중량부, 자외선 흡수제인 Tinvuin 928(BASF社 제조) 0.33 중량부, Silica 0.01중량부 및 PMMA 재질의 입자 0.01 중량부이다.

이후 상기 도프액을 벨트 유연 장치를 이용하여 폭 2000mm의 스테인레스 밴드 지지체에 균일하게 유연하였다. 스테인레스 밴드 지지체 상에서 용매를 증발시켜, 스테인레스 밴드 지지체로부터 박리하였다. 이어서 텐더로 웹 양단부를 파지하고, 130℃ 온도 환경에서 TD 방향의 연신 배율이 1.5배가 되도록 연신하였다. 연신 후, 그 폭을 유지한 상태로 몇 초간 유지하고, 폭 방향의 장력을 완화시킨 후, 폭방향 이완을 하고, 또한 90℃로 설정된 건조 구간에서 35분간 반송시켜 건조를 행하여 폭 1900mm, 또한 단부에 폭 10mm, 높이 8㎛의 널링을 갖는 막 두께 40㎛의 아크릴 필름을 제조하였다.

비교예 1

상기 실시예 1과 같은 조건으로 도프를 만들되, 아크릴 수지내 BMA와 PMI의 함량이 0 중량%이고, Slip재로서 실리카 입자인 EVOKIN社만 첨가하고, PMMA 재질의 입자는 제외하였다.

비교예 2

상기 실시예 1과 같은 조건으로 도프를 만들되, Slip재로서 실리카 입자인 EVOKIN社의 R812만 첨가하고, PMMA 재질의 입자는 제외하였다.

비교예 3

상기 실시예 1과 같은 조건으로 도프를 만들되, 아크릴 수지내 BMA와 PMI의 함량이 0 중량%이다.

1. 헤이즈 측정

상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 필름들에 대해서 헤이즈를 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

2. 동마찰계수의 측정

이렇게 얻어진 상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 필름들에 대해서 동마찰계수를 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

3. Blocking 평가

이렇게 얻어진 상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 필름들에 대해서, 하기와 같은 방법으로 blocking을 평가하고 그 결과를 표 1 및 도 1 내지 4에 나타내었다.

가. 평가 방법 및 조건

- Acryl Air면/Belt면 적층(10ea) 측정기(Heat Gradient Tester) 샘플 받침대에 올려 놓고 Bar(약 20X1cm)에 일정 압력(6kg/㎠)으로 눌러서 필름의 눌림 정도를 판단(상온 조건에서 10분간 압착)

- 측정 환경 : 온도 24±2℃, 습도 30±2%

나. 측정 기기

- Heat Gradient Tester(One bar type, Pressure 6kg/㎠)

구분		단위	비교예 1	비교예 2	비교예 3	실시예 1
Acryl 수지		-	MMA	MMA+Imide+BMA	MMA	MMA+Imide+BMA
Slip재 종류/함량		ppm	EVONIK社 R812 500ppm	EVONIK社 R812 500ppm	EVONIK社 R812 500ppm + SOKEN社 MX150 500ppm	EVONIK社 R812 500ppm + SOKEN社 MX150 500ppm
표면 물성	Haze	%	0.33	0.34	0.32	0.29
표면 물성	동마찰계수 (Air/Belt)	-	1.23/1.10	1.02/0.97	1.13/1.08	0.46/0.46
Roll 권취 품질	Blocking 평가 (6kg/㎠*10min) 24℃/30%	Air/Belt	눌러붙음	눌러붙음	눌러붙음	눌러붙지 않고 양호함

상기 표 1과 같이, 본 발명에 따른 아크릴 레진과 PMMA 입자를 사용하여 solvent casting으로 필름을 만들면 헤이즈, 동마찰계수 및 Blocking 평가가 우수하게 나타남을 확인할 수 있다.

슬립재 중 실리카 재질이며 입경이 작은 EVONIK社 R812가 슬립성을 담당하고, PMMA 재질이며 입경이 큰 SOKEN社 MX150이 Blocking성을 담당한다. 아크릴 필름의 경우 매우 stacky한데, 분자 사슬이 긴 편인 BMA가 일부 포함되어 stacky한 특성을 줄일 수 있다.

따라서, 이러한 구성요소들이 함께 결합됨에 따라 본 발명에 따른 아크릴 필름은 슬립성과 Blocking성이 우수하여 권취 품질이 좋고, 경시에 따른 품질 유지가 가능하다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 아크릴 수지 100 중량부에 대하여, 메틸 메트아크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위 70 내지 93 중량부, 페닐 말레이 이미드(Phenyl Male Imide) 단위 5 내지 10 중량부, 부틸 메트아크릴레이트(Butyl Methacrylate) 단위 2 내지 20 중량부로 이루어진 아크릴 수지 조성물로부터 솔벤트 캐스팅 방법으로 형성되고, 동마찰계수가 0.7 이하인 것을 특징으로 하는 아크릴 필름.
[화학식 1]

a, b 및 c는 정수로서 1 이상이다.
MMA-PMI-BMA
여기서, MMA는 메틸 메트아크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위, PMI는 페닐 말레이 이미드(Phenyl Male Imide), BMA는 부틸 메트아크릴레이트(Butyl Methacrylate) 단위를 나타낸다.
제1항에 있어서,
상기 아크릴 수지 조성물에 폴리메틸메트아크릴레이트{PMMA; Poly(methyl methacrylate)} 재질의 입자를 포함하고, 상기 폴리메틸메트아크릴레이트{PMMA; Poly(methyl methacrylate)} 재질의 입자의 직경이 1~2.0 ㎛인 것을 특징으로 하는 아크릴 필름.
제1항에 있어서,
상기 아크릴 수지 조성물의 분자량이 50,000g/mol 내지 2,500,000g/mol인 것을 특징으로 하는 아크릴 필름.
제1항에 있어서,
상기 솔벤트 캐스팅의 솔벤트를 할로겐화 탄화수소와 알코올을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 아크릴 필름.
하기 화학식 1로 표시되는 아크릴 수지 100 중량부에 대하여, 메틸 메트아크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위 70 내지 93 중량부, 페닐 말레이 이미드(Phenyl Male Imide) 단위 5 내지 10 중량부, 부틸 메트아크릴레이트(Butyl Methacrylate) 단위 2 내지 20 중량부로 이루어진 아크릴 수지 조성물로부터 솔벤트 캐스팅 방법에 의하여 형성된 아크릴 필름을 연신온도 100℃ 내지 200℃에서, 연신 전 잔류용제가 중량비 5% 내지 20%일 때, 연신속도 30%/min 내지 90%/min의 속도로 연신율 120% 내지 140%로 연신하는 단계를 포함하는 아크릴 필름의 제조방법.
[화학식 1]

a, b 및 c는 정수로서 1 이상이다.
MMA-PMI-BMA
여기서, MMA는 메틸 메트아크릴레이트(Methyl Methacrylate) 단위, PMI는 페닐 말레이 이미드(Phenyl Male Imide), BMA는 부틸 메트아크릴레이트(Butyl Methacrylate) 단위를 나타낸다.