KR940003889B1 - 고투명 이활(易滑) 이형성 필름의 제조방법 - Google Patents

고투명 이활(易滑) 이형성 필름의 제조방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

고투명 이활(易滑)이형성 필름의 제조방법
본 발명은 표면도포층을 형성시키므로써 고투명의 이활, 이형성이 우수한 이축연신 폴리에스테르 필름을 제조하는 방법에 관한 것이다.
폴리에스테르 필름 특히, 이축연신 폴리에스테르 필름은 광학적 특성, 기계적 특성, 전기적 특성, 치수안정성, 내열성, 내약품성이 우수하여 그래픽아트 필름, 사진용 필름, 자기테이프용 필름, 전기 절연용 필름, 포장용 필름 등의 기재로 용도가 점차 확장되고 있다.
그런데 폴리에스테르 필름을 사용하여 가공시, 예를들면 인쇄공정, 라미네이트 공정, 도포공정 등에서 공정속도가 빨라짐에 따라 접촉하는 롤에서 필름표면에 스크래치(Scratch)가 발생하며, 고온고습하 등 사용조건이 가혹한 경우, 이활성이 떨어지면 주행성 및 권취성등 작업성에 문제가 발생한다.
특히, 무입자 또는 아주 작은 입자를 극미량 사용하는 고투명 필름의 제조에 있어서는 이활성이 떨어져 주행 및 권취가 극히 나빠지게 된다.
또한, 폴리에스테르 필름을 FRP 성형시에 이형재료로 사용하는 경우 수지와 이형재의 계면에 있어서 이형성이 중요하다. FRP의 경화 조건에 따라서 부분적으로 이형효과가 떨어지고, 수지와 이형재가 부착하는 부분이 있거나 쉬트(Sheet) 몰딩 수지가 가온되는 경우에 이형재 필름과 수지간에 접착이 생기는 경우도 있다. 이러한 문제의 이형필름을 기계적으로 권취시 필름 두께에 따라서는 파단이 생기거나 디라미네이션(Delamination)이 야기되거나 성형물을 손상하여 상품 가치를 떨어뜨리는 일이 있다.
이러한 문제는 같은 필름을 여러번 반복 사용함에 따라 특히 생기기 쉬운데 여러번 반복사용이 가능한 이형성이 양호한 필름이 요청된다.
이와 같은 이활 이형성을 갖는 필름은 종래부터 플라스틱 필름 기재의 한면 또는 양면에 실리콘 수지를 도포하는 것이 범용되고 있다.
필름에 이활 및 이형성을 부여하기 위해 사용되는 실리콘 수지로써는 경화촉매를 사용해서 열경화시키는 것이 일반적으로 사용되고 있는데, 실리콘 수지는 본래 이형성이 있기 때문에 필름기재와의 접착성이 불충분하고, 실리콘 수지 도포면을 강하게 마찰하면 부분적으로 이탈하여 백탁해지거나, 도막이 탈락하는 현상이 간혹 발생한다. 더구나 기재에 대한 실리콘 수지 도막의 접착성은 경시적으로 저하되고, 특히 도포면이 공기에 노출되면 접착력은 가속도적으로 저하하게 된다.
본 발명은 이러한 이활성, 이형성을 개선하는데 있다.
본 발명은 폴리에스테르 수지를 용융 압출한 후 일축연신한 표면조도 SRmax가 0.10 이하인 고평활 필름의 적어도 한면에 아크릴수지와 아미노변성 실리콘 화합물, 고급 지방산 왁스 및 불활성 무기입자를 첨가한 수계 수지 조성물을 도포 건조하고, 이를 다시 일축연신시와 직각 방향으로 연신, 열처리하여 고투명의 이활, 이형성이 우수한 이축연신 폴리에스테르 필름 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 사용된 아크릴수지는 알킬메타아크릴레이트, 알킬아크릴레이트를 주성분으로 하는 유리전이 온도가 40℃ 이상인 경질의 열경화형 에멀션 수지이다.
아크릴수지는 특히 알킬메타아크릴레이트 알킬아크릴레이트가 40-90mole%이고 이러한 것과 공중합 가능한 관능기를 갖는 비닐단량체 성분 10-60mole%를 함유하는 것이 좋은데 알킬메타아크릴레이트, 알킬아크릴레이트가 40mole% 이상이 좋은 것은 내블로킹성, 도막형성성이 좋으며 90mole% 이하가 좋은 것은 공중합성분으로서 특정의 관능기를 갖는 화합물을 아크릴수지에 도입하여 수용화, 수분산화하기 쉬움과 동시에 그 상태를 장기간에 걸쳐 안정화시키며 내수성, 내약품성 도막의 강도 등이 좋기 때문이다.
또한 알킬아크릴레이트 알킬레티아크릴레이트와 공중합 가능한 관능기를 갖는 비닐 단량체는 수지에 친수성과 수분산성을 좋게 하고 기재 및 상부 도포층과의 접착력을 향상시킨다.
알킬아크릴레이트 알킬메타아크릴레이트의 알킬기의 예로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, 이소프로필기, 이소부틸기, 라우릴기 등이다.
그리고 이들과 공중합 가능한 관능기로는 카르복실기 또는 그 염화합물, 설폰산기 또는 그 염화합물, 아미드기 또는 알키롤화된 아미드기 화합물, 수산기 갖는 화합물, 에폭시기 갖는 화합물 등이 있다.
아크릴수지는 유리전이 온도가 40℃이상인 경질의 것이 특히, 이활성, 도막강도, 내수성, 내약품성 등이 좋다.
본 발명에 사용된 아미노변성 실리콘 화합물은 다음 구조식을 갖는 것이다.
단, R' 는 히드록시기, 메틸기, 에틸기 R"는 탄소수 0~10의 탄화수소에 NH 또는 NH2가 결합된 것 m은 5~1,000의 정수 n은 100~20,000의 정수.
아미노변성 실리콘 화합물은 구조식내에 NH 또는 NH2존재가 필요하다. NH 또는 NH2기는 아크릴수지의 카르복실기, 설폰산기, 수산기, 알키롤기, 에폭시기 등의 관능기와 화학반응해서 실리콘 화합물의 탈락을 방지한다.
그리고, 아미노변성 실리콘 화합물은 에멀션 또는 수용액 형태가 좋으며 점도는 25℃에서 5~500cps가 좋다. 점도가 너무 낮으면 이활성 이형성이 충분하지 않고, 점도가 너무 높으면 아크릴 수지와의 상용성이 나빠진다.
또한 본 발명에 사용된 고급 지방산 왁스는 폴리올레핀계로 여러 가지 화학 구조의 것이 있으나 좋기로는 폴리에틸렌 왁스와 폴리프로필렌 왁스로 분자량은 특별히 한정하지는 않으나 500~50,000의 것이 좋다.
한편, 본 발명에 사용된 불활성 무기입자는 예를 들면, 산화티탄, 산화규소, 탄산칼슘, 카올린, 알루미나등을 들수 있다. 그 중에서도 무기입자의 평균크기가 5~1,000nm, 좋기로는 20~300nm의 것이다.
또한, 본 발명의 수계수지 조성물에는 필요에 따라서 계면활성제, 소포제, 증점제, 산화방지제, 자외선흡수제, pH조정제 등을 함유시켜도 좋다.
본 발명에 사용된 폴리에스테르 필름은 그 표면거칠기가 SRmax 0.10이하이며, 탁도가 2.0이하 좋기로는 0.8이하이다. 이와 같은 고평활 투명필름은 폴리에스테르 수지에 유기계 또는 무기계의 미립자를 전혀 첨가하지 않거나, 입경이 극히 작은 것을 미량 첨가하므로써 얻을 수가 있는데, 필름의 두께는 25~600㎛인 것을 사용하였다.
본 발명에서는 결정배향이 완료되기전 즉, 용융 압출한, 폴리에스테르 일측 연신한 후, 수계수지 조성물을 통상의 도포방법으로 필름의 한면 또는 양면에 도포, 건조한 후, 이를 다시 일축연신시와 직각 방향으로 연신, 열처리해서 제조하는 것이다.
본 발명의 수계수지 조성물의 고형분 농도는 20중량% 이하, 좋기로는 8중량%이하이다. 또한 수계수지 조성물의 점도는 100cps 이하, 좋기로는 50cps이하이다.
도포방법은 공지의 방법으로 디렉트롤 도포법, 리버스롤 도포법, 디렉트그라비아 도포법, 리버스 그라비아 도포법 바 도포법등이 적용되는데, 도포량은 최종 필름의 평방 미터당 1~1,000mg 좋기로는 5~200mg이다.
본 발명의 이형성 폴리에스테르 필름은 이활성과 이형성이 우수하여 마이크로 필름, 라벨 및 각종 네이트등에 널리 사용될 수 있다.
본 발명에 있어서 각 특성치는 다음 방법에 의해 얻어졌다.
1) 표면조도
JIS B 0601에 준해 코사카(KOSAKA)연구소제의 표면조도계인 SE-3H를 사용해서 침의 반경 2㎛, 하중 30mg으로 확대배율 2만배, 카트오프치 0.08mm의 조건하에서 차-트를 걸고 측정하여 구한다.
2) 탁도
일본 전색(주)제의 Automatic NDH-20을 사용 측정해서 산란광/전투과광×100으로 표시한다.
3) 마찰계수
ASTM D 1894에 준해 동양테스터사제의 슬리퍼리(Slippery) 측정기를 사용하여 하중을 200g에 주고, 도포면의 정마찰(㎲) 및 동마찰(μk ) 계수를 측정한다.
4) 이형성
(ⅰ) 핑크 락카법
수지가 도포된 필름에 평가용 수지로 핑크락카를 도포, 건조하고 1mm간격의 격자형 홈을 낸후 접착용 스카치테이프 3M 610을 공기가 들어가지 않도록 충분히 붙이고 급속히 박리시켜 1mm 격자 100개중에서 떨어지는 눈금의 수를 퍼센트로 표시한다.
(ⅱ) 인쇄 잉크법
수지가 도포된 필름에 평가용 잉크로 수성 그라비아 잉크를 도포, 건조하고 (ⅰ)의 핑크락카법과 같은 방법으로 처리 평가하였다.
5) 블로킹성
도포면과 도포되지 않은 면을 10cm×10cm크기로 재단하여 밀착시키고, 2kg의 하중을 걸어 이것을 40℃×80% RH의 분위기에서 24Hr 방치한 후 필름의 블로킹 현상을 육안으로 판정하였으며 평가기준은 다음과 같다.
면적이 5%이하 : ○ 5~20% : ▲ 20%이상 : ×
6) 권취성
도포한 필름을 롤에 감았을 때 감긴 상태를 육안으로 판정하였으며, 평가기준은 다음과 같다.
주름이 전혀 없이 감김 상태 양호 : ◎
주름이 약간 있으나 감김 상태 양호 : ○
주름이 약간 있으며 감김 상태 불량 : ▲
주름이 심하여 감김 상태 불량 : ×
다음의 실시예는 본 발명을 좀더 구체적으로 설명하는 것이지만, 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.
[실시예1]
25℃의 올소 클로로페놀 중에서 측정한 고유점도 0.65의 산화규소 입자를 극미량 함유한 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 용융 압출하여 40℃로 유지된 드럼위에서 급냉시켜 두께 650㎛의 무배향 필름을 95℃로 가열된 금속롤 위에서 필름 진행방향으로 3.6배 연신한 후, 유리전이 온도가 50℃인 열경화형 아크릴 에멀션수지를 67중량%, 아미노변성 실리콘 화합물 27중량%, 고급지방산 왁스 3중량%, 불활성 무기입자 3중량%를 혼합한 수계수지 조성물을 도포 건조하고 105℃에서 필름 진행 방향과 직각 방향으로 3.6배 연신, 220℃에서 열처리하여 도포층이 평방미터당 25mg인 두께 50μ의 이축연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
얻어진 필름은 특성은 표1과 같다.
[실시예2]
실시예1에서 아크릴수지를 76중량%로 하고 아미노변성 실리콘 화합물 18중량%로 한 것 외에는 모두 같게 하여 이축연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
얻어진 필름의 특성은 표1과 같다.
[실시예3]
실시예1에서 아크릴수지를 86중량%로 하고 아미노변성 실리콘 화합물 8중량%로 한 것 외에는 모두 같게 하여 이축연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
얻어진 필름의 특성은 표 1과 같다.
[비교예1]
실시예1에서 수계수지 조성물을 도포하지 않은 이축연신 폴리에스테르 필름을 사용하였다.
얻어진 필름의 특성은 표1과 같다.
[비교예2]
실시예1에서 아크릴수지를 94중량%로 하고, 아미노변성 실리콘 화합물을 사용하지 않은 것외에는 모두 같게하여 이축연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
얻어진 필름의 특성은 표1과 같다.
[표 1]

Claims (1)

  1. 폴리에스테르 수지를 용융 압출하여 일축연신한 표면조도 SRmax가 0.10 이하인 고평활 필름의 적어도 한면에 열경화형 아크릴 수지와 다음 구조식(1)을 갖는 아미노변성 실리콘 화합물을 도포액 고형분 농도에 대해 3~60중량% 혼합한 용액에 고급 지방산 왁스와 산화규소 산화티탄, 탄산칼슘, 카올린, 알루미나에서 선정된 적어도 한종 이상의 평균입경이 5~1,000nm인 불활성 무기입자를 첨가한 수계수지 조성물을 도포 건조하고 이를 다시 일축연신시와 직간 방향으로 연신 열처리함을 특징으로 하는 고투명의 이활, 이형성이 우수한 이축연신 폴리에스테르 필름의 제조방법.
    단, R'은 히드록시기, 메틸기, 에틸기 R"는 탄소수 0~10의 탄화수소에 NH 또는 NH2가 결합된 것 m은 5~1,000의 정수 n은 100~20,000의 정수.
KR1019910018758A 1991-08-01 1991-10-24 고투명 이활(易滑) 이형성 필름의 제조방법 KR940003889B1 (ko)

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