KR100243945B1 - 폴리에스테르 필름 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 폴리에스테르 필름 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하고자 하는 기술적과제

본 발명은 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로 폴리에스테르 수지에 폴리올레핀계 수지 및 백색 무기입자를 첨가한 이축연신필름을 중심층으로하고 술폰산 금속염유도체를 포함한 폴리에스테르 수지에 미립자를 넣은 일축연신필름을 표면층으로 하여 종이와 같은 질감을 갖고 겉보기 밀도를 충분히 낮추어 경량화를 도모하였으며 제전특성과 은폐성이 우수하며 외관이 극도로 미려하여 종이대용 기재로 사용이 가능한 폴리에스테르 필름 및 그의 제조방법을 제공함에 목적이 있다.

3. 발명의 해결방법의 요지

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 "중심층에는 극한점도가 0.8 내지 1.0dl/g인 폴리에스테르수지 65 내지 95중량%와 용융지수가 1.0 내지 25g/10min인 폴리올레핀계수지 5내지 35중량% 및 입경이 0.1 내지 5.0μm인 백색무기입자 1 내지 10중량%(중심층수지 총중량 기준)으로 조성된 이축연신필름층이 구성되고 중심층의 양표면층에는 극한점도 0.6 내지 0.8dl/g인 폴리에스테르수지와 산가 0.01 내지 1.0mgKOH/g의 술폰산금속염유도체화합물 0.01 내지 0.05중량%(표면층수지 총중량 기준) 및 입경 0.01 내지 0.1μm인 무기미립자 0.1 내지 1중량%(표면층수지 총중량 기준)으로 조성된 일축연신필름층이 구성됨을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름"을 제공한다.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 종이대용 폴리에스테르 필름으로서의 용도를 갖는다.

Description

폴리에스테르 필름 및 그의 제조방법

본 발명은 폴리에스테르 필름 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경량성과 질감이 우수하고 제전특성과 은폐성이 양호하여 종이대용으로 사용이 가능한 폴리에스테르 필름 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

종래에는 라벨, 광고지, 카드, 달력 등의 용도로 사용되는 종이대용의 기재로서 무기입자를 함유한 폴리올레핀계 필름이 일반적으로 사용되어 왔으나 기계적 강도, 내열성, 내유성 및 수치안정성 측면에서의 문제점으로 인하여 그 적용성에 한계를 드러내고 있다.

이러한 문제점을 고려하여 최근들어 여러 가지 물리, 화학적 물성에서 우수한 특성을 나타내는 폴리에스테르를 주재료로 하여 상기의 종이대용 필름의 기재로서 적용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다.

상기의 폴리에스테르중에서도 폴리에틸렌텔레프탈레이트(Polyethylene terephthalate)는 화학 및 물리적으로 안정하고 기계적 강도가 높으며, 내열성, 내구성, 내약품성, 전기절연성 등이 우수하여 의료용 및 각종 산업용품으로 광범위하게 사용되고 있으며, 특히 폴리에틸렌텔레프탈레이트로 제조된 필름은 탄성율, 치수안정성, 평면화 등의 성질이 우수하여 자기기록매체용, 콘덴서용, 포장용, 사진필름용, 라벨용은 물론 그외에 각종 그래픽아트용품으로 폭넓게 사용되고 있다.

뿐만 아니라, 최근 들어와서 종이 대용품의 용도로서 각종 자기카드(신용카드 및 통신카드), 라벨, 프린터용 수상지, 바코드 프린터용 수상지, 포스터, 달력, 지도, 무진지, 표시판, 백판, 인화지, 복사용지 및 특수용도의 인쇄 출판물 등에의 사용이 증가되고 있다.

그러나 폴리에스테르만을 단독으로 사용하여 상기한 종이대용품으로서의 용도를 갖는 필름을 제조할 경우 연성이 약화되어 지나치게 뻣뻣한 느낌을 나타내므로 질감이 종이와 다를뿐 아니라, 투명도나 색상에 있어서도 종이와 같은 느낌을 주지 못하며, 폴리에스터 자체의 밀도가 높아 중량감으로 인하여 사용상 불편한 점이 많은 문제점을 가지고 있다.

따라서 폴리에스테르 필름의 우수한 특성을 살리면서 종이와 같은 질감을 부여하기 위하여 여러 가지 방법이 개발되어 왔으며, 대표적인 예로서 일본국 특개소62-243120호 및 특개평2-206622호 등에서는 폴리에스터에 무기입자를 첨가하였고, 일본국 특개소58-50625호 등에서는 폴리에스터에 발포제를 배합하여 폴리에스터를 경량화 하였으며, 일본국 특개소57-49648호 등에서는 포리에스터에 폴리올레핀 수지를 배합, 연신함으로서 필름표면 및 내부에 미세기공을 형성시켜 필름의 표면성과 경량화를 동시에 추구하였다.

그러나 이와같은 종래의 방법으로 필름을 제조하는 경우는 다음과 같은 문제점이 있다. 즉, 무기입자를 다량 첨가하게 되면 본래의 폴리에스터보다 경량화 시키는데 문제가 있으며, 발포제를 배합한 경우는 기포의 분산성이 불량하고 입도조절이 어려우며, 또한 폴리에스터에 폴리올레핀 수지를 배합한 경우에는 폴리올레핀의 내열성이 나빠 압출성형 과정에서 올리고머의 발생량이 증대되며 열노화가 발생됨으로서 최종 필름의 기계적 특성이 심각하게 저하될 수 있고, 폴리올레핀의 특성상 정전기의 발생량이 많아 자기카드 등의 고급 정보기록 용도로서의 사용에 있어 정보상실 등의 문제점이 있다.

특히 기존 기술은 이축필름인 관계로 종/횡 방향 모두 곡률강도(stiffness)가 커서 시간이 흘러감에 따라 물체와 쉽게 떨어지는 경향이 있으며 후가공 과정에서의 인쇄작업시 표면에 발생된 보이드내에 인쇄용액이 스며드는 관계로 선명도가 상당히 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로 폴리에스테르 수지에 폴리올레핀계 수지 및 백색 무기입자를 첨가한 이축연신필름을 중심층으로하고 술폰산 금속염유도체를 포함한 폴리에스테르 수지에 미립자를 넣은 일축연신필름을 표면층으로 하여 종이와 같은 질감을 갖고 겉보기 밀도를 충분히 낮추어 경량화를 도모하였으며 제전특성과 은폐성이 우수하며 외관이 극도로 미려하여 종이대용 기재로 사용이 가능한 폴리에스테르 필름 및 그의 제조방법을 제공함에 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 중심층에는 극한점도가 0.8 내지 1.0dl/g인 폴리에스테르수지 65 내지 95중량%와 용융지수가 1.0 내지 25g/10min인 폴리올레핀계수지 5내지 35중량% 및 입경이 0.1 내지 5.0μm인 백색무기입자 1 내지 10중량%(중심층수지 총중량 기준)으로 조성된 이축연신필름층이 구성되고 중심층의 양표면층에는 극한점도 0.6 내지 0.8dl/g인 폴리에스테르수지와 산가 0.01 내지 1.0mgKOH/g의 술폰산금속염유도체화합물 0.01 내지 0.05중량%(표면층수지 총중량 기준) 및 입경 0.01 내지 0.1μm인 무기미립자 0.1 내지 1중량%(표면층수지 총중량 기준)으로 조성된 일축연신필름층이 구성됨을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름을 제공한다.

또한, 본 발명은 극한점도가 0.8 내지 1.0dl/g인 폴리에스테르수지 65 내지 95중량%와 용융지수가 1.0 내지 25g/10min인 폴리올레핀계수지 5내지 35중량% 및 입경이 0.1 내지 5.0μm인 백색무기입자 1 내지 10중량%(중심층수지 총중량 기준)으로된 수지조성물을 용융압출하여 미연신쉬트로 제조한 다음 2 내지 5배의 연신비로 종연신하여 중심층을 제조한 후, 중심층의 양표면층에 극한점도 0.6 내지 0.8dl/g인 폴리에스테르수지와 산가 0.01 내지 1.0mgKOH/g의 술폰산금속염유도체화합물 0.01 내지 0.05중량%(표면층수지 총중량 기준) 및 입경 0.01 내지 0.1μm인 무기미립자 0.1 내지 1중량%(표면층수지 총중량 기준)으로된 수지조성물을 공압출시켜 3층의 공압출쉬트를 제조한 다음 냉각과정을 거쳐 2 내지 5배의 연신비로 횡연신함을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 있어서 폴리에스테르는 방향족디카르복실산을 주성분으로 하는 산성분과 알킬렌글리콜을 주성분으로 하는 글리콜 성분을 중축합한 것으로서 방향족디카르복실산의 구체적인 예로는 디메틸테레프탈레이트, 테레프탈레이트산, 이소프탈산, 나프탈렌디카르복실산, 싸이클로헥산디카르복실산, 디페녹시에탄디카르복실산, 디페닐디카르복실산, 디페닐에테르디카르복실산, 안스타젠디카르복실α,β-비스(2-클로로페녹시)에탄-4,4'-디카르복실산 등을 들 수 있고 이들중 디메틸테레프탈레이트나 테레프탈산이 특히 바람직하다.

알킬렌글리콜의 구체적인 예로는 에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 펜타메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 헥실렌글리콜 등을 들수 있으나 이들중 특히 에틸렌글리콜이 바람직하다.

본 발명의 폴리에스테르는 70중량부 이상이 폴리에틸렌텔레프날레이트로 된 호모 폴리에스테르이고 30중량부 이내에서는 공중합할 수 있으며, 이러한 공중합 성분의 구체적인 예로는 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 폴리에틸렌글리콜, p-키실렌글리콜, 1,4-싸이클로헥산디메탄올, 5-나트륨술포레졸신 등의 디올 화합물과 아지핀산, 5-나트륨술포이소프탈산 등의 디카르복실산 성분, 트리메틸트산, 피로메틸트산 등의 다관능디카르복실산 성분 등을 들 수 있다.

폴리에스테르의 극한 점도는 중심층과 표면층에 사용되는 용도에 따라 차이가 있는데 중심층에 사용하는 경우 0.8 내지 1.0dl/g이 가장 적합하고 표면층에 사용되는 경우에는 0.6 내지 0.8dl/g이 가장 적합한 것이며 극한 점도가 0.6dl/g미만인 경우 필름의 강도를 만족할 만큼 높일 수 없을 뿐만 아니라 1.0dl/g를 초과하게 되면 제막공정에서 설비에 많은 무리를 준다.

상기한 바와 같이 중심층의 극한 점도는 다소 높고 표면층의 점도는 그 보다 낮은 경우에 우수한 두께 균일도를 얻을 수 있는 것이며, 만약 표면층의 점도가 중심층의 점도보다 높은 경우 압출공정중 수지가 서로 얽히는 현상이 발생하는 문제점이 있다.

이외에도 상기의 폴리에스테르 중에는 공지의 첨가제들 예를들면 중축합촉매, 분산제, 정전인가제, 결정화 촉진제, 기핵제, 블라킹방제제 등을 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위내에서 첨가해도 무방하다.

본 발명에서 표면층의 폴리에스터 수지물질에 첨가되는 술폰산 금속염유도체는 제전특성제로서 사용되는 것으로 산가 0.01 내지 1.0mgKOH/g이며 일반식은 하기 화학식 1로 표현된다.

R₁-SO₃Me

상기 화학식 1에서 R₁은 탄소수 5 내지 20의 알킬기이며, Me는 Li, Na, K 또는 Mg를 포함하는 알카리금속류 또는 알카리토금속이다.

이러한 술폰산 금속염유도체의 적정 투입량은 표면층 폴리에스테르 수지 중량에 대하여 0.01 내지 0.05중량%이고 0.02 내지 0.04중량%가 더욱 바람직한 것이며 0.01 중량% 미만에서는 제전특성에 도움을 주지 못하며, 0.05중량%를 초과하게 되면 폴리에스테르의 분해를 촉진시켜 물성을 떨어뜨리므로 필름의 기계적 특성을 크게 저하시킨다.

또한 상기 술폰산금속염유도체의 산가가 0.01mgKOH/g미만으로 되면 바람직한 제전특성을 나타낼 수 없으며 1.0mgKOH/g이상으로 되면 폴리에스테르 내에서 불순한 반응물을 생성시킬 우려가 있다.

상기 화학식 1의 화합물의 구체적인 예로는 올틸벤젠술폰산칼륨, 노닐벤젠술폰칼륨, 언데실벤젠술폰산칼륨 등이 있으며 이들 술폰산금속염유도체화합물의 단독 또는 혼합된 상태로 사용할 수 있다.

또한 이들 술폰산금속염유도체는 내열성이 우수하므로 이 화합물을 폴리에스테르에 첨가하여 제작된 필름은 표면장력이 증가되며 잉크 및 코팅액에 대한 뛰어난 접착성을 가진다.

뿐만 아니라 최근들어 급속도로 용도가 확신되고 있는 자기카드 등의 정보기록 용도에서 기록정보의 손실에 악영향을 미치는 정전기를 제거하는 특성이 있어 최고급 자기카드용 기재로서의 사용이 가능하다.

본 발명에서의 폴리올레핀계 수지는 폴리에스테르와 혼합하여 압출성형, 연신하게 되면 두 수지 상호간의 상용성 불량으로 인하여 필름표면 및 내부에 미세한 기공이 형성된다.

이와같은 성질을 이용하여 필름의 표면성과 경량화를 동시에 추구할 수가 있는 것으로 양호한 필름제작을 위해서는 폴리올레핀의 용융지수가 1.0 내지 25g/10min 사이가 되어야 하며, 바람직하게는 2.5 내지 15g/10min사이가 좋다.

상기한 범위의 용융지수 내에서는 매트릭스내에서 생성되는 기공이 균일한 크기와 분포를 가지게 되는데 용융지수가 1.0g/10min미만이 되면 기공이 지나치게 크게 형성되어 기공분포의 분산이 나쁘며, 표면에까지 기공이 돌출되어 필름 두께와 외관이 상당히 불량하게 되며 기계적 물성에도 상당히 나쁜 영향을 미친다.

또한 용융지수가 25g/10min를 초과하게 되면 올레핀의 분자량과 점도가 너무 낮아 내부에 기공을 제대로 형성할 수가 없게 됨으로서 목적하는 경량화 필름을 만들수가 없게 된다.

폴리올레핀계 수지의 혼합비율은 상기한 바와 같이 중심층 전체 수지 대비 5내지 35중량%가 적당하며 더욱 좋게는 8 내지 25중량%가 좋다.

이러한 폴리올레핀계 수지의 예로는 일반적인 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸렌, 폴리부텐 중에서 선택될 수 있으며 2종 이상 혼합하여 사용하여도 무방하다.

본 발명에서 사용되는 백색 무기입자는 평균 입경이 0.1 내지 5.0μm인 것을 한정해 사용하며 사용량은 중심층필름의 제조시 사용되는 수지 총중량을 기준으로하여 1 내지 10중량%를 사용하는데, 입경이 0.1μm미만이 되면 은폐성을 개선할 수 없으며 5.0μm이상이 되면 압출시 필터압이 상승하는 원인이 된다. 또 사용량이 1 중량% 미만이 되면 은폐성을 부여할 수 없으며 10중량%를 초과하게 되면 연신시 파단의 원인이 된다.

이와 같은 백색 무기입자의 예로서는 탄산칼슘, 이산화티탄늄, 황화바륨, 탈크 등이 있으며 적어도 1종이상 선택사용해야 한다.

또한 표면층에 사용되는 무기미립자는 0.01 내지 0.1μm의 범위에서 선택사용하며 사용량은 0.1 내지 1 중량%가 가장 적당하다. 입자가 0.01μm 미만으로 되면 입자간의 응집현상이 심해 공정성이 불량해지며 0.1μm를 초과하게 되면 표면에 돌기를 유발시키고 광택도를 저하시켜 고급스러움이 떨어진다. 첨가량은 0.1 내지 1중량% 사용하는 것이 가장 바람직하며 0.1중량% 미만으로 사용하면 필름의 조도가 너무 낮아서 필름간 블록킹 현상이 발생되며 1중량%를 초과하여 사용하면 필름의 광택이 떨어져서 고급스러움이 없어진다.

상기 무기미립자는 실리카, 알루미나 등의 투명성이 우수한 무기물을 사용할 수 있다.

본 발명의 폴리에스테르 필름을 제조하는 방법을 다음과 같이 상세히 설명하고자 한다.

먼저 상기 제시된 각각의 중량비를 갖는 폴리에스테르 수지와 폴리올레핀계 수지 및 백색 무기입자를 혼합한 후 이를 압출기를 통하여 280 내지 320℃의 온도로 용융압출하여 0 내지 20℃의 범위에서 쉬트를 성형시킨 후 종방향으로 90 내지 120℃의 범위에서 2 내지 5배의 연신비로 일차연신을 하여 중심층을 제조한다.

계속하여 상기 제조된 일축연신 중심층 필름의 양 표면층에 상기 제시된 혼합비율로서 혼합된 술폰산 금속염유도체, 폴리에스테르수지 및 무기미립자를 넣은 수지 혼합물을 압출기를 통하여 압출하여 3층 공압출쉬트를 형성한 다음, 쉬트의 휨현상(CURL)을 개선하기 위하여 50 내지 80℃의 온풍이 나오는 어닐롤(Anneal roll)에 0.1 내지 1초 체류하도록 한 다음 100 내지 150℃의 온도 범위내에서 2 내지 5배 횡연신하고 다시 160 내지 180℃의 범위로 열처리를 해줌으로서 본 발명의 필름을 제조할 수 있는 것이다.

본 발명에서의 폴리에스테르 수지와 폴리올레핀계 수지의 혼합방식은 컴파운딩 용융혼합 방식으로 1차 혼합수지를 제조한 후, 이 수지를 재용융압출하여 연신시키는 것으로 수지 상호간의 분산성을 좋게 하고 제조된 필름의 물성 곤일도를 높이며 작업성을 향상시키는 등의 효과를 가져온다.

이때 동방향이나 이방향 2개의 회전축을 가진 컴파운더를 이용하여 용융혼합하는 것이 바람직하며 수지와 각각의 첨가제가 투입되는 부위의 온도는 200 내지 260℃ 범위내에서 이루어져야 하는데, 제시된 온도 범위보다 저온인 경우 폴리에스터 미용융 수지가 존재하게 되며 고온인 경우에는 열분해되어 경량화의 효과를 얻을 수 없다. 토출되는 혼합 수지의 온도는 225 내지 285℃가 되도록 회전축 회전속도와 토출량을 조절하여야 한다.

이때 중심층의 두께는 전체 필름 두께의 10/20 내지 19/20이 되도록 하는 것이 매우 중요하며, 10/20 미만이 되면 은폐성을 부여할 수 없고 19/20를 초과하게 되면 연신 공정시 파단이 빈번해지는 문제점이 발생한다.

본 발명에서 제조된 폴리에스테르 필름은 사용 용도에 따라 코로나 처리를 통하여 표면장력을 향상시킬 수도 있고 아크릴계 화합물이나 이민계 화합물 등을 표면 도포하여 인쇄적성이나 접착력 등을 개선시킬 수도 있다.

이하 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하겠으나 본 발명은 하기의 실시예에 한정된 것은 아니다.

〈실시예 1〉

디메틸테레프탈레이트와 에틸렌글리콜을 1 대 2 당량비로 혼합하고 에스테르교환반응 촉매를 넣어 폴리에틸렌텔레프탈레이트 단량체(bis-2-hydfoxyethylterephthalate)를 생성한 후 통상적인 방법으로 중합하여 제조한 극한점도 0.85dl/g의 폴리에틸렌텔레프탈레이트수지 82중량부와, 용융지수 15g/10min인 폴리프로필렌 수지 10 중량부와 입경이 0.5μm인 이산화티타늄 8중량부를 혼합한 상태에서 압출기를 통하여 300℃의 온도조건으로 압출한 다음 5℃의 냉각롤에서 쉬트로 성형시킨 후 105℃의 온도조건하에서 종방향으로 3배연신시켜 160μm의 두께를 갖는 일축연신된 필름을 제조했다.

계속하여 극한 점도가 0.68dl/g인 폴리에스테르 수지 99.48중량부와 입경이 0.08μm인 실리카 0.5중량부와 올틸벤젠술폰산칼륨 0.02중량부를 혼합한 수지를 압출기에서 300℃의 온도 조건하에서 상기 일축연신된 필름의 양 표면층으로 압출시켜 270μm의 두께를 갖는 공압출 쉬트를 성형시킨다.

이렇게 제조된 쉬트를 한쪽방향으로 휘는 컬(curl)현상의 발생을 방지하기 위하여 60℃의 분위기로 온풍이 공급되는 온풍조롤에서 0.5초 어닐링(annealing)시킨 후, 다시 140℃의 온도하에서 3배 횡방향으로 연신하고 150℃에서 열처리해 줌으로서 30μm의 두께를 갖는 본 발명의 폴리에스테르필름을 얻을 수 있었다.

상기 제조된 폴리에스터 필름을 하기한 시험방법에 의하여 겉보기밀도, 빛 투과율, 광택도, 곡률강도, 제전특성, 외관 및 생산성을 시험한 후 그 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.

-겉보기 밀도 시험방법-

사염화탄소와 노르말헵탄으로 이루어진 밀도구배관을 25℃로 유지하고 부침법에 의해 필름의 경량수준을 평가했다.

-빛투과율 시험방법-

일본의 니혼세이미츠코카라(Nihon Seimitsu Kogala)사의 헤이즈미터(모델명 SEP-H)로 빛투과율을 측정하여 빛투과율이 낮은 제품을 은폐성이 우수한 것으로 평가했다. 이때 측정조건은 직경 25mm이며 산란 각도는 2.5^O이다.

-광택도 시험방법-

미국 가드너네오텍사의 광택도측정기(모델명 GC-4010)을 이용하여 측정하였다.(기준경: 흑색경, 측정각도:60^O)

-곡률강도 측정방법-

1/2 inch 폭으로 자른 필름샘플 1mm의 양끝을 모아 구형 상태로 1일간 40℃의 조건하에서 걸어놓은 후 변형된 구형형태로 곡률강도의 고/저를 평가했다. 변형이 크면 "고" 변형이 작으면 "저"라고 평가했다.

-제전특성(대전방지성, 표면저항측정) 시험방법-

미국 휴레트사의 절연저항 측정기를 사용하여 표면저항을 측정했다. 측정조건은 20℃, RH : 65%의 분위기하에서 측정했으며 인가전압은 500V이다.

-외관 시험방법-

필름의 외관을 300Å의 두께로 Au 이온으로 증착한 후 전자현미경으로 관찰하여 다음과 같이 돌기발생 상태로 외관을 평가했다.(측정면적: 10cm×10cm)

3개이하 : ○

4-5개: △

5개이상 : ×

-생산성 시험방법-

동일 조건으로 필름생산시 파단나는 횟수로 생산성을 평가하였다.

5회/1일 이하 : ○

5회/1일 이상 : ×

〈실시예 2-5〉

상기 실시예 1과 같이 동일한 방법으로 동일두께 제품을 생산하되 제조조건은 하기 표 1과 같이 변화시키며 실시하였으며 이렇게 제조된 필름의 물성 또한 하기 표 1에 나타내었다.

〈비교예 1 내지 7〉

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 동일 두께 제품을 생산하되, 제조조건은 하기 표 1과 같이 변화시키며 실시하였다. 이렇게 제조된 필름의 물성 또한 하기한 표 1에 나타내었다.

구분	중심층	표면층	필름물성
	PET	PP	백색무기입자	두께비	PET	무기미립자	술폰산금속염	밀도	빛투과율	광택도	곡률강도	표면저항	외관	생산성
	극한점도	용융지수	첨가량	종류	입경	첨가량	-								극한점도	종류	입경	첨가량	산가	첨가량
단위	dl/g	g/10min	중량부	-	μm	중량부	-	dl/g	-	μm	중량0부	mgKOH/g	중량부	g/cm3	%	%	-	Ω	-	-
실시예	1	0.85	15	10	티	0.5	8	15/20	0.68	실	0.08	0.5	0.5	0.02	0.7	40	130	저	1014	○	○
	2	0.90	10	8	티	0.8	4	13/20	0.62	실	0.06	0.6	0.3	0.03	0.6	37	129	저	1014	○	○
	3	0.92	8	13	황	0.6	5	16/20	0.63	실	0.07	0.3	0.6	0.05	0.8	33	132	저	1013	○	○
	4	0.88	20	10	티	2.1	6	15/20	0.71	실	0.05	0.5	0.7	0.02	0.7	35	129	저	1015	○	○
	5	0.95	16	6	황	3.2	6	15/20	0.73	실	0.03	0.4	0.2	0.03	0.7	36	131	저	1014	○	○
비교예	1	0.71	13	7	티	0.6	8	16/20	0.81	실	0.03	0.6	0.6	0.02	1.2	39	100	고	1013	×	×
	2	0.86	26	40	티	0.3	9	15/20	0.61	실	0.02	0.1	0.2	0.03	1.3	30	125	저	1013	×	×
	3	0.72	13	8	실	0.5	7	16/20	0.64	실	0.03	0.2	0.3	0.03	1.2	75	126	저	1013	○	○
	4	0.75	11	9	티	6.2	25	15/20	0.72	실	0.06	0.3	0.2	0.02	1.6	20	123	고	1013	×	×
	5	0.72	13	9	티	0.8	7	6/20	0.70	실	0.04	0.2	0.3	0.03	1.3	69	125	저	1013	○	×
	6	0.73	14	8	티	0.5	8	15/20	0.68	실	0.3	2.1	0.5	0.03	0.8	39	109	저	1013	×	○
	7	0.72	15	10	티	0.5	8	15/20	0.66	실	0.02	0.3	1.3	0.1	1.2	42	114	저	1012	△	○

상기 표 1에서 PET는 폴리에틸렌텔레프탈레이트를 나타내고, PP는 폴리프로필렌을 의미하며, "티"는 이산화티탄늄, "황"은 황화바륨, "실"은 실리카를 의미한다.

상기 표 1에 나타난 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 5로부터 제조된 폴리에스테르 필름은 비교예 1 내지 7로부터 제조된 폴리에스테르필름과 대비할 때 밀도에 있어서 0.6 내지 0.8g/cm³으로 나타나 경량성이 매우 우수하였으며, 빛투과율에 있어서도 40%이하로 나타나 양호한 은폐성을 나타내고 있음을 알 수 있었다.

또한, 광택도에 있어서도 129 내지 132%로서 제품의 고급화를 기할 수 있음을 알 수 있었으며, 곡률강도 또한 전반적으로 "저"로 나타나 본 발명의 폴리에스테르 필름을 이종 물질에 부착시켜 사용하는 경우에도 시간에 경과함에 따라 피부착물질로부터 쉽게 분리되는 현상이 나타나지 않음을 확인할 수 있었다.

이와함께, 외관 및 생산성 시험결과에 있어서도 전 실시예에서 양호한 결과를 나타내고 있음을 알 수 있었다.

반면, 중심층에 사용된 폴리에틸렌텔레프탈레이트수지의 극한 점도가 0.71dl/g이고 표면층에 사용된 폴리에틸렌텔레프탈레이트수지의 극한 점도가 0.81dl/g로서 본 발명에서 제시된 극한점도 범위를 벗어난 상태의 폴리에틸렌텔레프탈레이트 수지를 사용하였을 뿐만 아니라 중심층에 사용된 폴리에틸렌텔레프탈레이트수지의 극한점도가 표면층에 사용된 폴리에틸렌텔레프탈레이트수지의 극한점도보다 낮은 상태로 제조된 비교예 1의 폴리에스테르필름의 경우 밀도, 광택도, 곡률강도, 외관 및 생산성 등의 대부분 시험항목에서 바람직하지 못한 결과를 나타내었다.

또한, 중심층에 사용된 폴리프로필렌의 용융지수를 26g/10min로 하고 첨가량 또한 40중량부하여 본 발명에서 제시된 범위를 초과한 상태로 제조된 비교예 2의 폴리에스테르필름의 경우 빛투과율, 광택도 및 곡률강도는 다소 개선된 반면 밀도, 외관 및 생산성에 있어서는 상기 비교예 1과 마찬가지로 매우 저조한 결과를 나타내었다.

이와 함께, 중심층에 사용된 무기입자의 입경을 6.2μm로 본 발명의 범위보다 지나치게 크게하고 그 첨가량을 25중량부로 과도하게 혼합한 비교예 4의 경우 밀도가 1.6g/cm³으로 가장크게 나타났으며, 곡률강도 또한 "고"로 평가되어 이종물질에 대한 접착성이 매우 취약한 것으로 나타났다.

특히, 중심층의 두께비를 전체필름두께 대비 6/20으로 지나치게 낮게 제조한 비교예 5의 경우 광택도가 69%로서 은폐성이 저조하였으며 생산성 또한 좋지않은 결과를 나타내었다.

비교예 6의 경우에는 표면층에 무기미립자로서 사용된 실리카의 입경을 0.3으로 크게하고 첨가량 또한 2.1중량부로 과다하게 첨가하여 제조하였으므로 광태도가 109%로서 크게 저하되어 제품을 고급화하는데 문제점을 지니고 있음이 확인되었다.

본 발명은 종이와 같은 질감을 갖고 겉보기 밀도를 충분히 낮추어 경량화를 도모할 수 있으며 제전특성과 은폐성이 우수하며 외관이 극도로 미려하여 종이대용 기재로 사용이 가능한 폴리에스테르 필름 및 그의 제조방법을 제공하는 유용한 발명인 것이다.

Claims (12)

1. 중심층에는 극한점도가 0.8 내지 1.0dl/g인 폴리에스테르수지 65 내지 95중량%와 용융지수가 1.0 내지 25g/10min인 폴리올레핀계수지 5내지 35중량% 및 입경이 0.1 내지 5.0μm인 백색무기입자 1 내지 10중량%(중심층수지 총중량 기준)으로 조성된 이축연신필름층이 구성되고 중심층의 양표면층에는 극한점도 0.6 내지 0.8dl/g인 폴리에스테르수지와 산가 0.01 내지 1.0mgKOH/g의 술폰산금속염유도체화합물 0.01 내지 0.05중량%(표면층수지 총중량 기준) 및 입경 0.01 내지 0.1μm인 무기미립자 0.1 내지 1중량%(표면층수지 총중량 기준)으로 조성된 일축연신필름층이 구성됨을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
2. 제 1항에 있어서, 중심층의 두께가 전체필름두께의 10/20 내지 19/20로 됨을 특징으로하는 폴리에스테르 필름.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 술폰산 금속염 유도체의 일반식이 하기 화학식 1로 표현됨을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.

   〈화학식 1〉

   R₁-SO₃Me

   (상기 화학식 1에서 R₁은 탄소수 5 내지 20의 알킬기이며, Me는 Li, Na, K 또는 Mg를 포함하는 알카리금속류 또는 알카리토금속이다.)
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 폴리올레핀계수지가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐 또는 폴리메틸펜텐임을 특징으로하는 폴리에스테르 필름.
5. 제 3항에 있어서, 상기 폴리올레핀계수지가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐 또는 폴리메틸펜텐임을 특징으로하는 폴리에스테르 필름.
6. 제 5항에 있어서, 상기 백색무기입자는 탄산칼슘, 이산화티탄늄, 황화바륨 또는 탈크임을 특징으로하는 폴리에스테르 필름.
7. 극한점도가 0.8 내지 1.0dl/g인 폴리에스테르수지 65 내지 95중량%와 용융지수가 1.0 내지 25g/10min인 폴리올레핀계수지 5내지 35중량% 및 입경이 0.1 내지 5.0μm인 백색무기입자 1 내지 10중량%(중심층수지 총중량 기준)으로된 수지조성물을 용융압출하여 미연신쉬트로 제조한 다음 2 내지 5배의 연신비로 종연신하여 중심층을 제조한 후, 중심층의 양표면층에 극한점도 0.6 내지 0.8dl/g인 폴리에스테르수지와 산가 0.01 내지 1.0mgKOH/g의 술폰산금속염유도체화합물 0.01 내지 0.05중량%(표면층수지 총중량 기준) 및 입경 0.01 내지 0.1μm인 무기미립자 0.1 내지 1중량%(표면층수지 총중량 기준)으로된 수지조성물을 공압출시켜 3층의 공압출쉬트를 제조한 다음 냉각과정을 거쳐 2 내지 5배의 연신비로 횡연신함을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
8. 제 7항에 있어서, 중심층의 두께가 전체필름두께의 10/20 내지 19/20로 제조됨을 특징으로하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 술폰산 금속염 유도체의 일반식이 하기 화학식 1로 표현됨을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.

   〈화학식 1〉

   R₁-SO₃Me

   (상기 화학식 1에서 R₁은 탄소수 5 내지 20의 알킬기이며, Me는 Li, Na, K 또는 Mg를 포함하는 알카리금속류 또는 알카리토금속이다.)
10. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 폴리올레핀계수지가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐 또는 폴리메틸펜텐임을 특징으로하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
11. 제 10항에 있어서, 상기 폴리올레핀계수지가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐 또는 폴리메틸펜텐임을 특징으로하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
12. 제 11항에 있어서, 상기 백색무기입자는 탄산칼슘, 이산화티탄늄, 황화바륨 또는 탈크임을 특징으로하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.