KR101715688B1 - 이형필름 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR101715688B1
KR101715688B1 KR1020160010088A KR20160010088A KR101715688B1 KR 101715688 B1 KR101715688 B1 KR 101715688B1 KR 1020160010088 A KR1020160010088 A KR 1020160010088A KR 20160010088 A KR20160010088 A KR 20160010088A KR 101715688 B1 KR101715688 B1 KR 101715688B1
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Abstract

기재필름 상에 형성되며, 무용제형 실리콘 이형제와 금속 산화물 입자를 포함하는 이형층을 포함하는 이형필름으로서, 이형층은 0.07 내지 2μm의 평균 두께를 가지며, 금속 산화물 입자는 2 내지 5μm의 평균 입경을 가지고, 금속 산화물 입자의 평균 입경은 상기 이형층의 평균 두께보다 큰 값을 갖는 이형필름이 제공된다.

Description

이형필름 및 이의 제조 방법{RELEASE FILMS AND METHODS OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 우수한 물성을 갖는 이형필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 우수한 밀착성, 잔류점착률 등을 갖는 이형필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이형필름은 점착제층의 보호를 주목적으로 사용되며, 이러한 이형필름은 일반 산업용 점착(또는 접착) 테이프 등에 많이 사용되고 있으며, 최근 모바일 폰(Mobile phone), LCD, 반도체, 디스플레이 등의 IT 분야 등에서도 사용이 급증하고 있다.
한편, 이형필름은 일반적으로 기재 필름 및 기재 필름 상에 형성된 이형층을 포함한다. 기재 필름은 종이나 플라스틱 필름이 많이 사용되고, 이형층은 주로 실록산계 실리콘 조성물이다. 실리콘 조성물은 용제형과 무용제형으로 나뉘는데, 용제형은 이형력 조정이 용이하나, 고점도의 (5000mpa.s 이상) 이형제를 작업가능한 점도로 맞추기 위하여 많은 양의 유기용제를 희석하여야 하는바, 이는 환경문제를 야기하는 원인이 된다.
현재 유럽국가에서는 환경유해물질 배출규제로 용제형 실리콘 이형제 사용 및 이와 관련된 제품 수입품을 제한하고 있다. 이에 휘발성유기화합물 배출이 상대적으로 적은 무용제형 실리콘 이형제가 주목받고 있다.
다만, 무용제형실리콘 이형제는 유기용제와 희석비가 제한적이며, 기재표면의 코팅두께 조정의 어려움이 있어, 콤마코팅방식을 이용한 종이기재 위에 이형제를 코팅하는 이형지 산업에 국한적으로 적용 되어 왔다.
이에 따라, 안정적으로 점착제층을 보호하고, 용제형 실리콘 이형제를 사용한 경우보다 속도 안정성을 갖고, 낮은 영역의 이형력을 구현하는 점착보호용 이형필름의 개발이 요구되고 있다.
KR 10-2001-0087777 A1
본 발명의 구현예들에서는 우수한 물성을 갖는 이형필름 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 구현예들에서는 우수한 밀착성, 잔류점착률 등을 갖는 이형필름 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에서, 기재필름; 및 상기 기재필름 상에 형성되며, 무용제형 실리콘 이형제와 금속 산화물 입자를 포함하는 이형층을 포함하는 이형필름으로서, 상기 이형층은 0.07 내지 2μm의 평균 두께를 가지며, 상기 금속 산화물 입자는 2 내지 5μm의 평균 입경을 가지고, 상기 금속 산화물 입자의 평균 입경은 상기 이형층의 평균 두께보다 큰 값을 갖는 이형필름이 제공된다.
예시적인 구현예에서, 상기 금속 산화물 입자는 금속 산화물 비드일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 기재 필름은 코로나 방전 처리된 폴리에스테르 필름일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 무용제형 실리콘 이형제와 금속 산화물 입자는 상기 이형층 내에서 각각 30 ~ 50: 0.1~2 중량의 비율로 혼합되어 있을 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 무용제형 실리콘 이형제는 25℃에서200 내지1,000mpa.s 의 점도를 가질 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 무용제형 실리콘 이형제는 10,000 내지 20,000의 중량평균분자량을 가질 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 금속 산화물 입자는 실리카, 이산화티타늄(TiO2), 산화알루미늄(Al2O3) 및 이산화아연(ZnO2)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 무용제형 실리콘 이형제는 실록산계 이형제일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 기재 필름 상에 실리콘 이형제, 금속 산화물 입자, 금속 촉매 및 용매를 포함하는 이형 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 이형 조성물을 건조하여 이형층을 형성하는 단계; 를 포함하며, 상기 이형층은 0.07 내지 2μm의 두께를 가지며, 상기 금속 산화물 입자는 2 내지 5μm의 평균 입경을 가지고, 상기 금속 산화물 입자의 평균 입경은 상기 이형층의 평균 두께보다 큰 값을 갖는 이형필름의 제조 방법이 제공된다.
예시적인 구현예에서, 상기 이형 조성물은 상기 이형 조성물 100 중량부에 대하여, 실리콘 이형제 30 내지 50 중량부, 금속 산화물 입자 0.1 내지 2 중량부, 금속 촉매 5 내지 10 중량부 및 용매 30 내지 50 중량부를 포함할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 이형 조성물은 25℃에서 50 내지 100 MPa.s의 점도를 가질 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 이형 조성물을 건조하는 단계는 110 내지 130℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 이형 조성물을 도포하는 단계는 마이크로 그라비아 코팅공정을 통해 수행되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 이형필름은 무용제형 실리콘 이형제와 금속 산화물 입자를 포함한다. 상기 무용제형 실리콘 이형제는 일반적으로 용제형 실리콘 이형제에 비해 사슬체인길이가 짧은 수지들을 포함하여, 점도가 낮고, 이형력 및 속도안정성을 가진다. 이에 따라, 상기 이형 필름은 두께조절이 용이하며 우수한 이형력을 가질 수 있다.
또한, 본 발명에서, 평균 입경이 이형층의 두께보다 큰 금속 산화물 입자를 포함하는 이형필름이 제공된다. 이형층의 두께가 금속 산화물 입자의 평균 입경보다 큰 경우 점착층과 이형 필름의 계면에서 밀착되어 이형력이 감소할 수 있다. 이에 반해, 본 발명에서 금속 산화물 입자의 평균 입경은 이형층의 두께보다 크고, 이에 따라, 점착층과 이형 필름의 계면에서 서로 밀착되는 표면적이 감소하고, 이형 필름과 점착층의 상호작용이 최소화 되어 이형력이 극대화 될 수 있다.
또한, 본 발명은 이형층 내에서 무용제형 실리콘 이형제와 금속 산화물 입자의 최적 함량 범위, 이형층의 최적 두께 범위 및 금속 산화물 입자의 최적 평균 입경 범위를 제공한다. 이에 따라, 기존의 이형 필름에 비해 우수한 이형력을 가지면서도 잔류 접착률 등의 우수한 특성이 유지되는 우수한 이형필름을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 이형 필름의 단면도이다.
도 2a 내지 2c는 본 발명의 일 구현예에 따른 이형 필름의 도포 두께별 표면상태를 관찰한 전자현미경(scanning electron microscope: SEM) 사진이다.
도 3a 내지 3c는 본 발명의 일 구현예에 따른 이형 필름의 금속 산화물 입자 함량별 표면상태를 관찰한 SEM 사진이다.
도 4은 본 발명의 일 구현예에 따른 이형 필름의 속도별 이형력 측정결과를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명의 구현예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 구현예들이 첨부된 도면을 참고로 설명되었으나 이는 예시를 위하여 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 적용이 제한되지 않는다.
본 명세서에서, “무용제형 (solvent-free) 실리콘 이형제”란 실리콘 이형제를 제조하기 위한 도료 중에 포함되어 있는 용제가 휘발되지 않고 실리콘 이형제의 일부가 되도록 제조된 실리콘 이형제를 의미한다.
본 명세서에서, “이형층의 평균 두께”란 이형층의 최저면으로부터 이형층의 비돌출부의 상면까지의 거리(h1) 및 이형층의 최저면으로부터 이형층의 돌출부까지의 거리(h2)의 평균을 의미한다.
이형필름
본 발명의 일 구현예에서, 기재필름; 및 상기 기재필름 상에 형성되며, 무용제형 실리콘 이형제와 금속 산화물 입자를 포함하는 이형층을 포함하는 이형필름으로서, 상기 이형층은 0.07 내지 2μm의 평균 두께를 가지며, 상기 금속 산화물 입자는 2 내지 5μm의 평균 입경을 가지고, 상기 금속 산화물 입자의 평균 입경은 상기 이형층의 평균 두께보다 큰 값을 갖는 이형필름이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 이형필름을 나타내는 단면도 이다. 이하, 도 1을 참고로 상기 이형필름을 자세히 살펴본다.
도 1을 살펴보면, 본 발명에 따른 이형필름(100)은 기재필름(10) 및, 무용제형 실리콘 이형제(도시되지 않음)와 금속 산화물 입자(20)를 포함하는 이형층(30)을 포함한다.
예시적인 구현예에서, 기재 필름(10)은 이형층의 지지체로서, 종이, 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리이미드(PI), 무연신 폴리프로필렌(CPP) 및 연신 폴리프로필렌(OPP)으로 이루어지는 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 기재 필름(10)은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름일 수 있다.
일 구현예에서, 기재 필름(10)은 코로나 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름일 수 있으며, 이 경우 기재 필름(10)과 이형층(30) 사이에 강한 화학결합이 형성될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 기재 필름(10)은 10 내지 200μm 두께를 갖도록 제조될 수 있다. 기재 필름(10)이 10μm의 두께를 갖는 경우 10μm 미만의 두께를 갖는 경우 후술되는 이형층의 코팅이 원활하지 않을 수 있으며, 200μm를 초과하는 두께를 갖는 경우 추가비용 등이 발생될 수 있어 설비측면에서 바람직하지 않을 수 있다.
한편, 이형층(30)은 이형필름이 사용되는 대상 물품을 보호하기 위한 층으로서, 기재 필름(10)으로부터 박리가 용이할 수 있다.
한편, 이형층(30)은 무용제형 실리콘 이형제 및 금속 산화물 입자(20)를 포함할 수 있으며, 금속 산화물 입자(20)의 평균 입경(R)은 이형층(30)의 평균 두께보다 큰 값을 가지므로, 금속 산화물 입자(20)가 구비된 영역은 이형층(30)으로부터 돌출된 형상을 가질 수 있다.
이하, 설명의 편의상, 이형층(30)내에서 금속 산화물 입자(20)가 구비된 영역은 돌출부로 표현하고, 금속 산화물 입자(20)가 구비되지 않은 영역은 비돌출부로 표현한다(도 1 참조)
도 1을 살펴보면, 이형층(30) 내에서 비도출부의 두께(즉, 금속 산화물 입자가 구비되지 않은 영역에서의 이형층의 저면으로부터 상면까지의 수직 거리, h1)은 금속 산화물 입자(20)의 평균 입경(R) 보다 작은 값을 가질 수 있다. 한편, 이형층(30)의 돌출부에서는 무용제형 실리콘 이형제가 금속 산화물 입자(20)의 상부를 감싸도록 형성될 수 있으므로, 이형층(30)내에서 돌출부의 두께(즉, 금속 산화물 입자가 구비된 영역에서의 이형층의 저면으로부터 상면까지의 수직 거리, h2)는 금속 산화물 입자(20)의 평균 입경(R)보다 큰 값을 가질 수 있다.
이때, 이형층(30)의 비도출부의 두께가 금속 산화물 입자(20)의 평균 입경(R)보다 작은 값을 가지므로 이형층(30)은 전체적으로 관측시 복수 개의 돌출부를 포함할 수 있어 우수한 이형성을 가질 수 있다.
구체적으로, 이형필름의 이형층의 두께가 금속 산화물 입자의 평균 입경보다 큰 경우 이형필름이 적용되는 점착층과 상기 이형 필름의 계면에서 밀착되어 이형력이 감소할 수 있다. 이에 반해, 본 발명에서 금속 산화물 입자(20)의 평균 입경은 이형층(30)의 두께보다 크게 형성되므로 이형필름이 적용되는 점착층과 이형 필름의 계면에서 서로 밀착되는 표면적이 감소하고, 이형 필름과 점착층의 상호작용이 최소화 되어 이형력이 극대화 될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 이형층(30)은 0.07 내지 2μm 의 평균 두께를 가질 수 있다. 이형층(30)의 평균 두께가 0.07 μm 미만인 경우 이형층(30)의 두께가 과도하게 얇게 형성되어 이형력이 충분히 구현되지 않을 수 있으며, 2 μm를 초과하는 경우 이형층(30)의 평균 두께가 금속 산화물 입자(20)보다 크게 형성될 수 있어, 이형 필름의 표면에서의 물리적 기능(즉, 점착층과 이형 필름의 상호 작용의 최소화)이 상실될수 있으며, 제조비용이 불필요하게 상승될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 이형층(30)은 무용제형 실리콘 이형제 및 금속 산화물 입자(20)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 무용제형 실리콘 이형제와 금속 산화물 입자(20)는 이형층(30) 내에서 각각 30 ~ 50: 0.1~2 중량의 비율로 혼합되어 있을 수 있다. 상기 무용제형 실리콘 이형제와 금속 산화물 입자가 상기 비율 범위 내에 있지 않은 경우 이형필름의 이형력, 잔류점착률 등의 물성이 우수하지 않을 수 있다.
예시적인 구현예에서, 무용제형 실리콘 이형제는 실록산계 이형제 등 일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 무용제형 실리콘 이형제는 폴리디메틸실록산, 폴리메틸페닐실록산, 폴리디페닐실록산 등을 포함할 수 있다.
상기 무용제형 실리콘 이형제는 일반적으로 용제형 실리콘 이형제에 비해 사슬체인길이가 짧은 수지를 베이스 수지로 포함하여, 점도가 낮고, 이형력 및 속도안정성을 가진다. 이에 따라, 이를 포함하는 이형 필름은 두께조절이 용이하며 우수한 이형력을 가질 수 있다.
또한, 상기 무용제형 실리콘 이형제는 10,000 내지 20,000의 중량평균분자량을 가질 수 있으며, 상기 무용제형 실리콘 이형제가 상기 범위의 중량평균분자량을 갖는 경우 코팅이 용이하여 이형 필름의 제조 공정에서의 생산성을 향상시킬 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 무용제형 실리콘 이형제는 25℃에서 200 내지1,000mpa.s 범위의 점도를 가질 수 있다. 상기 무용제형 실리콘 이형제가 상기 범위의 점도를 갖는 경우 코팅이 용이하여 이형 필름의 제조 공정에서의 생산성을 향상시킬 수 있다.
한편, 금속 산화물 입자(20)는 상기 무용제형 실리콘 이형제와 함께 사용되어 이형 필름의 이형력을 보다 향상시키기 위해 사용되는 것으로서, 이형층(30) 내에서 상기 금속 산화물 입자(20)가 구비된 영역은 이형층(30)으로부터 돌출된 형상을 가질 수 있다.
일 구현예에서, 금속 산화물 입자(20)는 금속 산화물 비드일 수 있다. 즉, 금속 산화물 입자(20)는 원형의 모양을 가질 수 있다.
한편, 금속 산화물 입자(20)는 실리카, 이산화티타늄(TiO2), 산화알루미늄(Al2O3) 및 이산화아연(ZnO2)으로 이루어지는 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 금속 산화물 입자(20)는 2 내지 5μm의 평균입경을 가질 수 있다. 금속 산화물 입자(20)의 평균 입경이 2μm인 경우 목표 이형력이 구현되지 않을 수 있으며, 금속 산화물 입자(20)의 평균 입경이 5μm를 초과하는 경우 이형층(30)의 코팅두께가 과도하게 두껍게 형성될 수 있으며 생산비용이 과도하게 상승될 수 있다.
전술한 이형필름은 무용제형 실리콘 이형제 및 금속 산화물 입자가 혼재된 이형층을 포함한다. 이에 따라, 용제형 실리콘 이형제를 사용한 경우보다 속도 안정성을 가질 뿐만 아니라, 낮은 영역의 이형력을 구현할 수 있다.
특히, 본 발명에서 금속 산화물 입자의 평균 입경은 이형층의 두께보다 크게 형성되므로 이형필름이 적용되는 점착층과 이형 필름의 계면에서 서로 밀착되는 표면적이 감소하고, 이형 필름과 점착층의 상호작용이 최소화 되어 이형력이 극대화 될 수 있다. 이에 따라, 산업전반 분야에서 널리 상기 이형필름을 사용할 수 있다.
이형필름의 제조 방법
본 발명의 다른 구현예에서, 기재 필름 상에 실리콘 이형제, 금속 산화물 입자, 금속 촉매 및 용매를 포함하는 이형 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 이형 조성물을 건조하여 이형층을 형성하는 단계; 를 포함하는 이형필름의 제조 방법이 제공된다.
이하, 이를 자세히 살펴본다.
먼저, 기재 필름 상에 무용제형 실리콘 이형제, 금속 산화물 입자, 금속 촉매 및 용매를 포함하는 이형 조성물을 도포한다.
예시적인 구현예에서, 상기 이형 조성물은 상기 이형 조성물 100 중량부에 대하여, 무용제형 실리콘 이형제 30 내지 50 중량부, 금속 산화물 입자 0.1 내지 2 중량부, 금속 촉매 5 내지 10 중량부 및 용매 30 내지 50 중량부를 포함할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 이형 조성물이 5 중량부 미만의 금속 촉매를 포함하는 경우 형성되는 이형층의 경화도가 감소되어 제품의 품질이 저하될 수 있으며, 10 중량부를 초과하는 금속 촉매를 포함하는 경우 경화도에 영향을 미치지 않아 제품의 생산비용을 향상할 수 있다. 또한, 상기 이형조성물이 30 중량부 미만의 용매를 포함하는 경우 무용제 실리콘 이형제의 상호간의 응집력이 상실되어 이형층에 불량이 발생할 수 있으며, 50 중량부를 초과하는 용매를 포함하는 경우 코팅두께의 구현이 제한적이 되어 제조공정상 불편을 초래할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 금속 산화물 입자는 2 내지 5μm의 평균입경(R)을 갖도록 제조될 수 있다.
하며, 상기 무용제형 실리콘 이형제는 10,000 내지 20,000의 중량평균분자량을 가지고, 200 내지 1,000mpa.s의 점도를 가질 수 있다.
이후, 상기 이형조성물을 건조하여 이형층을 형성할 수 있다. 이에 따라, 0.07 내지 2μm의 평균 두께를 갖는 이형층을 제조할 수 있다. 이때, 상기 금속 산화물 입자의 평균 입경이 상기 이형층의 평균 두께보다 더 클 수 있고, 이에 따라, 상기 금속 산화물 입자가 상기 이형층으로부터 돌출된 형상을 갖도록 제조될 수 있다.
이에 따라, 상기와 같은 방법을 통해, 기재 필름 상에 형성된 이형층을 포함하는 이형필름이 제조될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예들에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예
실시예 1
폴리에스테르 기재필름을 코로나 방전 처리한 이후, 상기 폴리에스테르 기재필름 상에 이형 조성물 전체 중량 100 중량부에 대하여 무용제형 실리콘 이형제 25 중량부(신에츠 社, KNS 1724제품, 중량평균분자량: 10,000~20,000, 점도 300 Mpa.s], 입경이 2μm인 구형의 실리카 비드 0.1 중량부, Pt계 촉매(신에츠社) 1.9 중량부 및 메틸 에틸케톤(MEK) 73 중량부를 포함하는 이형 조성물을 마이크로 그라비아 코터를 이용하여, 1.5μm의 평균 두께를 갖도록 도포하였다. 이후, 상기 조성물을 120℃의 온도 하에서 20초간 열풍건조 하여 이형층을 형성함으로서, 기재필름 상에 형성된 이형층을 포함하는 이형필름을 제조하였다.
실시예 2
실시예 1에서, 상기 이형 조성물에 평균 입경이 2μm인 구형의 실리카 비드 및 Pt계 촉매가 각각 0.3 중량부 및 1.7 중량부 포함되었다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 공정을 수행하여 실시예 2에 따른 이형 필름을 제조 하였다.
실시예 3
실시예 1에서, 상기 이형 조성물에 평균 입경이 2μm인 구형의 실리카 비드가 0.5 중량부 포함되었다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 공정을 수행하여 실시예3에 따른 이형 필름을 제조 하였다.
실시예 4
실시예 1에서, 상기 이형 조성물에 평균 입경이 2μm인 실리카 비드 및 Pt계 촉매가 각각 1 중량부 및 2중량부 포함되었다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 공정을 수행하여 실시예 4에 따른 이형 필름을 제조 하였다.
실시예 5
실시예 2에서, 상기 이형층이 1μm의 평균 두께를 갖도록 도포되었다는 점을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 공정을 수행하여 실시예 5에 따른 이형 필름을 제조 하였다.
실시예 6
실시예 2에서, 상기 이형층이 2μm의 평균 두께를 갖도록 도포되었다는 점을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 공정을 수행하여 실시예 6에 따른 이형 필름을 제조 하였다.
실시예 1 내지 6에 따른 이형 필름의 차이점을 비교하면 하기 표 1과 같다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6
실리카비드 함량(중량부) 0.1 0.3 0.5 1 0.3 0.3
조성물 평균 도포 두께
(μm)		 1.5 1.5 1.5 1.5 1 2
비교예 1
폴리에스테르 기재필름을 코로나 방전 처리한 이후, 상기 폴리에스테르 기재필름 상에 이형 조성물 전체 중량 100 중량부에 대하여 무용제형 실리콘 이형제 25 중량부(신에츠 社, KNS 1724제품, 중량평균분자량: 10,000~20,000, 점도 300 Mpa.s], Pt계 촉매 2 중량부 및 메틸에틸케톤(MEK) 73 중량부를 포함하는 이형 조성물을 마이크로 그라비아 코터를 이용하여, 1 μm의 평균 두께를 갖도록 도포하였다. 이후, 상기 조성물을 120℃의 온도 하에서 20초간 열풍건조 하여 이형층을 형성함으로써, 기재필름 상에 형성된 이형층을 포함하는 이형필름을 제조하였다.
비교예 2
비교예 1에서, 상기 이형층이 1.5μm의 평균 두께를 갖도록 도포되었다는 점을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 공정을 수행하여 실시예 5에 따른 이형 필름을 제조 하였다.
비교예 3
비교예 1에서, 상기 이형층이 2μm의 평균 두께를 갖도록 도포되었다는 점을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 공정을 수행하여 실시예 5에 따른 이형 필름을 제조 하였다.
비교예 4
폴리에스테르 기재필름을 코로나 방전 처리한 이후, 상기 폴리에스테르 기재필름 상에 이형 조성물 전체 중량 100 중량부에 대하여 무용제형 실리콘 이형제 20 중량부(신에츠 社, KNS 1724제품, 중량평균분자량: 10,000~20,000, 점도 300 Mpa.s], Pt계 촉매 2 중량부 및 메틸 에틸케톤(MEK) 78 중량부를 포함하는 이형 조성물을 마이크로 그라비아 코터를 이용하여, 1 μm의 평균 두께를 갖도록 도포하였다. 이후, 상기 조성물을 120℃의 온도 하에서 20초간 열풍건조 하여 이형층을 형성함으로써, 기재필름 상에 형성된 이형층을 포함하는 이형필름을 제조하였다.
비교예 5
폴리에스테르 기재필름을 코로나 방전 처리한 이후, 상기 폴리에스테르 기재필름 용제형 실록산 이형제 100 중량부(신에츠 社, 3755 제품) 및 Pt계 촉매 3 중량부를 톨루엔 및 메틸 에틸케톤(MEK)이 1:1로 혼합된 용매 77 중량부에 희석하여 이형 조성물을 만들고, 상기 이형 조성물을 마이크로 그라비아 코터를 이용하여 상기 폴리에스테르 기재필름상에 1 μm의 평균 두께를 갖도록 도포하였다. 이후, 상기 조성물을 120℃의 온도 하에서 20초간 열풍건조 하여 이형층을 형성함으로써, 기재필름 상에 형성된 이형층을 포함하는 이형필름을 제조하였다.
비교예 1 내지 5에 따른 이형 필름의 차이점을 비교하면 하기 표 1과 같다.
비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
이형제 종류 및 함량 무용제형
실리콘 25중량부		 무용제형
실리콘
25중량부		 무용제형
실리콘
25중량부		 무용제형
실리콘
20중량부		 용제형
실록산
100중량부
실리카 비드 함량(중량부) - - - - -
조성물 평균 도포 두께
(μm)		 1 1.5 2 1.5 1
실험예
(1) 이형필름의 표면 실험
1) 이형 조성물의 평균 도포 두께에 따른 표면 관찰 실험
실시예 2, 5 및6에 따른 이형 필름의 표면을 SEM으로 측정하여, 이를 도 2a 내지 2c에 나타내었다. 구체적으로, 실시예 5에 따른 이형 필름은 도 2b, 실시예 2에 따른 이형필름은 도 2a, 실시예 6에 따른 이형필름은 2c에 나타내었다.
도 2a 내지 2c를 살펴보면, 실리콘 비들을 육안으로 확인할 수 있었으며, 그 중에서도 실시예 5에 따른 이형필름(즉, 이형조성물이 1 μm로 코팅된 경우)의 실리콘 비드가 가장 눈에 띄는 것을 확인할 수 있었다.
2) 이형 조성물에서의 실리카 비드 함량에 따른 표면 관찰 실험
실시예 2 내지 4에 따른 이형 필름의 표면을 SEM으로 측정하여, 이를 도 3a 내지 3c에 나타내었다. 구체적으로, 실시예 2에 따른 이형 필름은 도 3a, 실시예 3에 따른 이형필름은 도 3b, 실시예 4에 따른 이형필름은 3c에 나타내었다.
도 3a 내지 3c를 살펴보면, 실리콘 비드를 육안으로 확인할 수 있었으며, 그 중에서도 실시예 4에 따른 이형필름(즉, 이형조성물이 1 중량부의 실리콘 비드를 포함한 경우)의 실리콘 비드가 가장 눈에 띄는 것을 확인할 수 있었다.
(2) 이형필름의 물성 측정 실험
실시예 4 내지 6 및 비교예 1 내지 5에 따라 제조된 이형필름의 ①이형력, ②잔류점착률, ③밀착성, ④ 경화성 및 ⑤블로킹 특성을 측정하고, 이를 표 3에 기재하였다.
각각의 구체적인 측정방법은 다음과 같다.
①이형력
이형력(박리력)은 FINAT-10에 의거하여, 먼저 각 시편의 이형층에 폭 50mm x 길이 175mm인 표준테이프 (TESA7475-아크릴계)를 붙였다. 그리고 FINAT 시험 롤러(2Kg 하중)를 이용하여 10mm/sec의 속도로 2회 왕복하여 표준테이프를 시편에 압착시킨 후, 각 시편의 이형층과 표준테이프의 충분한 압착을 위해 평평한 2장의 금속판 사이에 시편을 넣어 70g/㎠의 압력으로 온도 약 23℃에서 20시간 동안 보관하였다. 이후, 압력을 제거하고, 4시간 후에 시편을 치구에 고정시킨 후, 표준테이프를 180도 방향으로 300mm/min의 속도로 박리하여 측정하였다.
이때, 각 시편에 대해 5회 반복 측정하고, 그 평균값(g/inch)을 하기 표 3에 나타내었다.
②잔류점착률
각 시편의 이형층에 표준 점착테이프(No. 31B)를 붙인 후, 22℃, 55%RH의 항온 항습 조건에서 다음과 같이 잔류 접착력과 기초 접착력을 측정하였다.
- 잔류 접착력: 각 시편의 이형층에 No. 3lB 점착테이프를 2 kg 고무 롤러로 1회 왕복 압착하고, l00 ℃에서 l시간 가열 처리한 후, 압착한 샘플로부터 시편을 벗겨내고, 상기 No. 3lB 점착테이프에 대한 접착력을 측정하였다. 즉, 시편을 벗겨 제거한 상기 No. 3lB 점착테이프를 금속판에 압착하여 붙인 후, 180도에서 잡아 당겨 벗기는 방법으로 접착력을 측정하고, 측정된 값을 잔류 접착력으로 하였다.
- 기초 접착력: 잔류 접착력의 경우와 같은 점착테이프(No. 31B)를 사용하되, 상기 점착테이프를 금속판에 압착하여 붙인 후, 180도에서 잡아 당겨 벗기는 방법으로 접착력을 측정하고, 이때의 측정된 값을 기초 접착력으로 하였다.
상기 측정된 잔류 접착력과 기초 접착력을 아래의 식에 따라 잔류 접착률(%)을 계산하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
잔류 접착률(%) = (잔류 접착력 / 기초 접착력) X 100
③밀착성
각 이형필름의 경화 후, 온도 60℃의 조건하에 있어서 24시간 경과한 이형필름에 대해 이형층 표면을 강하게 10회 문지른 후, 이형층 면의 흐림이나 탈락을 육안으로 관찰하여, 하기 판정 기준으로 평가하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 이때, ○은 흐림 및 탈락 없음을 의미하며, △은 흐림을 의미하며, X는 탈락을 의미한다.
④경화성
각 이형필름의 경화 후, 이형층 표면을 강하게 10회 문지른 후, 이형층 면의 흐림이나 탈락을 눈으로 관찰하여, 하기 판정 기준으로 평가하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
이때, ○은 흐림 및 탈락 없음을 의미하며, △은 흐림을 의미하며, X는 탈락을 의미한다.
⑤블로킹
각 이형필름의 경화 후, 온도 60℃의 조건하에 있어서 24시간 경과한 이형필름에 대해 이형층 표면과 비(非)이형층 표면이 겹쳐진 샘플표면을 강하게 1~5회 문지른 후, 이형층과 비(非)이형층 간의 계면을 관찰하여, 하기 판정 기준으로 평가 하고, 그 결과를 하기 표 3을 나타내었다. 이때, 강은 이형층과 비(非)이형층 간의 계면이 강하게 밀착하여, 계면사이에 공기층이 없으며, 슬립성이 없는 상태 (즉, 전면적으로 물성 이상이 발생할 가능성이 존재하는) 를 의미하며, 약은 이형층과 비(非)이형층 간의 계면이 강하게 밀착하여, 계면사이에 국부적으로 공기층이 없으며, 슬립성이 보통인(즉, 국부적으로 물성 이상이 발생할 가능성이 존재하는) 상태 를 의미하고, X는 : 이형층과 비(非)이형층 계면사이에 공기층이 존재, 슬립성 이 양호한 상태(즉, 물성 이상이 발생할 가능성이 없는) 상태 를 의미한다.
평가항목 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
이형력
(g/inch)		 3.4 2.8 3.2 3.8 3.7 4.0 4.6 4.6 5.6 - 5.4
잔류점착률
(%)		 94 95 95 96 95 92 93 94 94 - 62
밀착성 △ ○ △ × △ ○ ○ ○ ○ - ○
경화성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ - ○
블로킹 강 없음 없음 없음 약 약 강 강 강 - 없음
비고 - - - - - - - - - 국부적뭉침현상 (작업불가) -
상기 표 3을 살펴보면, 실시예 1 내지 6에 따른 이형필름은 이형력이 낮아 우수한 점착력을 보임을 확인할 수 있었다. 또한, 실시예 1 내지 6에 따른 이형필름은 잔류점착률이 낮을 뿐만 아니라, 경화성이 우수함을 확인할 수 있었다. 또한, 실시예 1 내지 6에 따른 이형필름은 비교예 1 내지 5에 따른 이형필름들에 비해 블로킹이 없거나 약한 것을 확인할 수 있었다. 비교예들의 경우, 모두 블로킹이 강하게 발생하여, 제품으로 사용이 어려운 것을 확인할 수 있었다.
(3) 이형속도에 따른 이형력 측정 실험
실시예 2 및 비교예 5에 따라 제조된 이형 필름을 이용하여 이형속도에 따른 이형력 측정 실험을 수행하였다.
구체적으로, FINAT-10에 의거하여, 먼저 실시예 2 및 비교예 5에 따라 제조된 시편의 실리콘 이형층에 폭 50mm x 길이 175mm인 표준테이프 (TESA7475-아크릴계)를 붙였다. 그리고 FINAT 시험 롤러(2Kg 하중)를 이용하여 10mm/sec의 속도로 2회 왕복하여 표준테이프를 시편에 압착시킨 후, 실리콘 이형층과 표준테이프의 충분한 압착을 위해 평평한 2장의 금속판 사이에 시편을 넣어 70g/㎠의 압력으로 온도 약 23℃에서 20시간 동안 보관하였다. 이후, 압력을 제거하고, 4시간 후에 시편을 치구에 고정시킨 후, 표준테이프를 180도 방향으로 300, 3000, 30000mm/min의 속도로 박리하여 측정하였다.이후 그 결과를 도 4에 나타내었다.
도 4를 살펴보면, 이형속도와 상관없이 실시예 2에 따라 제조된 이형 필름의 이형력이 우수함을 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라, 실시예 2에 따라 제조된 이형 필름의 이형력은 이형속도가 증가할수록 비교예 5에 따라 제조된 이형 필름의 이형력보다 훨씬 큰 값을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
앞에서 설명된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
10: 기재필름
20: 금속 산화물 입자
30: 이형층
100: 이형필름

Claims (13)

  1. 기재필름; 및
    상기 기재필름 상에 형성되며, 무용제형 실리콘 이형제와 금속 산화물 입자를 포함하는 이형층을 포함하는 이형필름으로서,
    상기 이형층은 0.07 내지 2μm의 평균 두께를 가지며,
    상기 금속 산화물 입자는 2 내지 5μm의 평균 입경을 가지고,
    상기 금속 산화물 입자의 평균 입경은 상기 이형층의 평균 두께보다 큰 값을 갖고,
    상기 무용제형 실리콘 이형제는 25℃에서 200 내지 1,000 mpa.s 의 점도를 갖고,
    상기 무용제형 실리콘 이형제는 10,000 내지 20,000의 중량평균분자량을 갖는 이형필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속 산화물 입자는 금속 산화물 비드인 이형필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기재 필름은 코로나 방전 처리된 폴리에스테르 필름인 이형필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무용제형 실리콘 이형제와 금속 산화물 입자는 상기 이형층 내에서 각각 30 ~ 50: 0.1~2 중량의 비율로 혼합되어 있는 것인 이형필름.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 금속 산화물 입자는 실리카, 이산화티타늄(TiO2), 산화알루미늄(Al2O3) 및 이산화아연(ZnO2)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 이형필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 무용제형 실리콘 이형제는 실록산계 이형제인 이형필름.
  9. 기재 필름 상에 무용제형 실리콘 이형제, 금속 산화물 입자, 금속 촉매 및 용매를 포함하는 이형 조성물을 도포하는 단계; 및
    상기 이형 조성물을 건조하여 이형층을 형성하는 단계; 를 포함하며,
    상기 이형층은 0.07 내지 2μm의 두께를 가지며,
    상기 금속 산화물 입자는 2 내지 5μm의 평균 입경을 가지고,
    상기 금속 산화물 입자의 평균 입경은 상기 이형층의 평균 두께보다 큰 값을 갖고,
    상기 무용제형 실리콘 이형제는 25℃에서 200 내지 1,000 mpa.s 의 점도를 갖고,
    상기 무용제형 실리콘 이형제는 10,000 내지 20,000의 중량평균분자량을 갖는 이형필름의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이형 조성물은 상기 이형 조성물 100 중량부에 대하여, 실리콘 이형제 30 내지 50 중량부, 금속 산화물 입자 0.1 내지 2 중량부, 금속 촉매 5 내지 10 중량부 및 용매 30 내지 50 중량부를 포함하는 이형필름의 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 이형 조성물은 25℃에서 50 내지 100 MPa.s의 점도를 갖는 이형필름의 제조 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 이형 조성물을 건조하는 단계는 110 내지 130℃의 온도에서 수행되는 것인 이형필름의 제조 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 이형 조성물을 도포하는 단계는 마이크로 그라비아 코팅공정을 통해 수행되는 것인 이형필름의 제조 방법.
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