KR100252824B1 - 포장재용 폴리프로필렌 필름의 제조방법 - Google Patents

포장재용 폴리프로필렌 필름의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100252824B1
KR100252824B1 KR1019970072411A KR19970072411A KR100252824B1 KR 100252824 B1 KR100252824 B1 KR 100252824B1 KR 1019970072411 A KR1019970072411 A KR 1019970072411A KR 19970072411 A KR19970072411 A KR 19970072411A KR 100252824 B1 KR100252824 B1 KR 100252824B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
weight
polypropylene
stretching
sheet
Prior art date
Application number
KR1019970072411A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990052878A (ko
Inventor
김문선
장욱
Original Assignee
장용균
에스케이씨주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 장용균, 에스케이씨주식회사 filed Critical 장용균
Priority to KR1019970072411A priority Critical patent/KR100252824B1/ko
Publication of KR19990052878A publication Critical patent/KR19990052878A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100252824B1 publication Critical patent/KR100252824B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B29C55/02—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
    • B29C55/10—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial
    • B29C55/12—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial biaxial
    • B29C55/14—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial biaxial successively
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2323/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2433/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2433/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2433/06—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing only carbon, hydrogen, and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C08J2433/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/003—Additives being defined by their diameter

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 용융지수가 1 내지 20(g/10분)이고 용융점이 140 내지 180℃인 폴리프로필렌 100 중량부에 대하여 평균입경 0.1 내지 2㎛인 폴리아크릴계 고형물 0.1 내지 1 중량부 및 평균입경 0.1 내지 1㎛인 무기입자 0.1 내지 1 중량부를 혼합하고, 상기 혼합물을 250 내지 300℃에서 압출하고, 0 내지 20℃에서 급냉시켜 시트를 제조한 다음, 필름의 복굴절 절대값 ｜Δn｜이 5×10-3
Figure kpo00001
｜Δn｜
Figure kpo00002
50×10-3가 되도록 종방향 연신하고, 필름의 복굴절 절대값 ｜Δn｜이 ｜Δn｜
Figure kpo00003
35×10-3가 되도록 횡방향 연신하는 것을 특징으로 하는 이축배향된 폴리프로필렌 필름의 제조방법에 관한 것으로서 본 발명에 따라 제조된 폴리프로필렌 필름은 치수 안정성과 기계적 특성 및 이활성이 개선되어 포장재용으로 유용하게 사용할 수 있다.

Description

[발명의 명칭]
포장재용 폴리프로필렌 필름의 제조방법
[발명의 상세한 설명]
[발명의 목적]
[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]
본 발명은 폴리프로필렌 필름의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 특정의 용융지수와 용융점을 갖는 프로필렌 조성물을 주성분으로 하는 수지에 특정의 아크릴계 고형물과 무기입자를 특정량 함유시킨 혼합물을 특정의 조건에서 압출, 급냉 및 연신시켜 필름의 복굴절 절대값을 특정한 범위로 유지시킴으로써 치수 안정성과 기계적 특성, 및 이활성을 개선시킨 포장재용 폴리프로필렌 필름을 제조하는 방법에 관한 것이다.
오늘날, 산업적으로 다양한 소재 및 기재로 사용하는 플라스틱 필름은 폴리프로필렌을 비롯하여 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등이 가장 널리 범용적으로 사용되고 있으며, 특히 포장용에 있어 폴리프로필렌 필름은 가격이 저렴하고 인쇄증착, 합지 등 다양한 포장재 적용이 가능할 뿐 아니라 무색 무취하며, 환경친유성도 우수하여 널리 사용되고 있다. 그러나 연신된 폴리프로필렌 필름은 표면 결정화도가 높고 결정크기가 커서 초기에는 특별히 입자의 첨가없이 이활성이 우수하여 사용상 문제가 없었으나, 최근 필름 제막의 생산속도가 높아지고 또 인쇄 작업 등 후공정의 속도가 급속히 높아짐에 따라 고배율에 따른 입자의 탈락과 동시에 이활성이 개선되어야 한다는 문제점이 대두되고 있다. 생산속도의 감소는 생산원가를 높이는 결과를 가져오며 입자의 탈락현상은 인쇄 작업성을 어렵게 만들기 때문에 개선이 시급하다.
이러한 요구를 만족시켜 주기 위한 공지의 선행기술로는 일본 공개특허 소4723439, 소 499582 등에서는 제전제를 첨가한 바 있고, 소 51-69574, 소 54-145749 등에서는 실리카를 사용하였다. 또한 소 60-88049에서는 조핵제를 사용하여 결정을 촉진시키기도 하였다. 그러나 제전제와 같은 유기화합물의 첨가는 단기적으로 이활성을 개선하는 효과가 있으나 장기적으로 물성의 저하, 필름 블록킹 현상의 발생, 인쇄 불량 등 많은 문제점을 노출시키고 있으며, 조핵제의 사용에 의한 표면 조도 형성은 물성을 안정적으로 만들어 준다는 장점은 있으나 공정 온도에 따라 표면 특성이 변하여 조정이 어렵고 현재와 같은 300m/분 이상의 고속 생산 속도하에서는 효과를 기대할 수 없다. 현재 일반적으로 사용되고 있는 실리카에 의해 이활성을 개선하므로서 많은 장점은 있지만 고속 배율에 의한 입자 탈락현상과 치수 안정성의 개선은 아직 해결되지 않은 상태이다.
이에 본 발명자들은 상기 복합적인 문제점들을 해결하고 치수 안정성과 기계적 특성 및 이활성이 개선된 포장용 폴리프로필렌 필름의 제조방법을 개발하기 위해 연구를 계속 진행한 결과, 폴리프로필렌에 함유되는 입자의 종류와 입경 및 함유량을 제어하고, 낮은 온도에서 압출 및 급냉시키는 공정조건을 사용하여 필름 표면에 미세조도를 형성시킴으로써 치수 안정성과 기계적 특성, 및 이활성이 개선된 폴리프로필렌 필름의 제조방법을 완성하였다.
[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]
본 발명의 목적은 필름의 치수 안정성과 기계적 특성 및 이활성이 개선된 폴리프로필렌 필름의 제조방법을 제공하는 것이다.
[발명의 구성 및 작용]
상기 목적에 따라, 본 발명에서는 용융지수가 1 내지 20(g/10분)이고 용융점이 140 내지 180℃인 폴리프로필렌 100 중량부에 대하여 평균입경 0.1 내지 2㎛인 폴리아크릴계 고형물 0.1 내지 1 중량부 및 평균입경 0.1 내지 1㎛인 무기입자 0.1 내지 1 중량부를 혼합하고, 상기 혼합물을 250 내지 300℃에서 압출하고, 0 내지 20℃에서 급냉시켜 시트를 제조한 다음, 필름의 복굴절 절대값 ｜Δn｜이 5×10-3
Figure kpo00004
｜Δn｜
Figure kpo00005
50×10-3가 되도록 종방향 연신하고, 필름의 복굴절 절대값 ｜Δn｜이 ｜Δn｜
Figure kpo00006
35×10-3가 되도록 횡방향 연신하는 것을 특징으로 하는 이축 배향된 폴리프로필렌 필름의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다.
통상적으로, 폴리프로필렌은 범용되는 플라스틱중 밀도가 0.90 내지 0.92g/cm3으로서 가장 가볍고 투명하며 내열강도, 전기절연성, 내약품성 및 내굴곡성이 우수할 뿐만 아니라, 무해, 무독하여 작업성이 매우 우수하나 내한 충격강도가 약한 결점이 있다. 최근에는 이런 결점을 보완하기 위하여 에틸렌 및 기타 올레핀계의 단량체를 공중합시키고 있으며, 이 저분자 공중합체의 유무와 구조에 따라 단독 중합체, 랜덤 공중합체 및 임팩트 공중합체로 크게 분류된다. 단독 중합체는 결정성 및 용융점이 높고 강성이 좋으며, 랜덤 공중합체는 투명도는 좋으나 결정성, 용융점 및 강성이 낮고, 임팩트 공중합체는 내충격성이 특히 뛰어나다는 장점을 가지고 있다. 본 발명에서는 어느 종류의 것을 사용하여도 무방하며 사용목적에 따라 이들을 혼합하여 사용할 수 있다. 그러나, 연신된 필름의 물성 및 요구수준을 만족하기 위하여 용융지수가 1 내지 20g/10분이고 용융점이 140 내지 180℃이며 에틸렌 단량체의 함량이 0.1 내지 3 몰%인 프로필렌 공중합체 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 필름에는 폴리프로필렌 기재 수지외에 고형물로서 아크릴계 수지 및 무기입자가 첨가된다. 상기 아크릴계 수지는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소-부틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필아크릴레이트, 아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 스티렌, 비닐아세테이트 또는 그 유도체 등으로 구성된 군으로부터 선택된 단량체를 유화중합하여 얻을 수 있는데, 특히 본 발명에서 고형물로 사용되는 아크릴계 수지의 단량체로는 특히 경도가 우수하고 입자의 분산성 및 수지와의 친화력이 양호하며, 작용기를 함유한 아크릴산, 메타크릴산, 이타코닉산, 2-히드록시에틸메타아크릴레이트, 히드록시프로필아크릴레이트, 아크릴아마이드 및 글리시딜메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
특히, 본 발명에 사용되는 아크릴계 고형물의 평균 분자량은 10,000 내지 300,000이 바람직하고, 20,000 내지 200,000이 더욱 바람직하다. 평균 분자량이 10,000 미만이면 너무 딱딱해서 필름 표면의 경도를 지나치게 높게 만들어 고속주행시 진동현상을 유발시키고, 평균 분자량이 300,000을 초과하게 되면 마찰력이 커져서 이활성이 떨어진다. 또한, 본 발명에 사용되는 아크릴계 고형물의 평균 입경은 0.1 내지 2㎛인 것이 바람직하며, 0.1㎛ 미만인 경우에는 너무 입자가 미세하여 조도형성이 어렵고, 2㎛를 초과하면 폴리프로필렌 필름의 장점인 투명성을 해치게 된다. 또한, 첨가량은 0.1 내지 1 중량부가 바람직하며 0.1 중량부 미만으로 첨가되면 본 발명의 효과를 기대할 수 없으며, 1 중량부를 초과하여 사용되면 필름의 기계적 특성이 현저하게 떨어진다. 본 발명에 따라 사용되는 아크릴계 고형물은 본 발명의 폴리프로필렌 수지와의 친화력이 우수하여 고배율 연신의 공정 조건하에서도 탈락이 되지 않는 장점을 가지고 있다. 그러나, 용융 온도가 낮아 중합치 특별한 주의가 요구되며, 컴파운딩을 이용한 첨가도 이런 기술적 측면에서 바람직하다.
본 발명에서는 필름의 이활성을 개선하기 위해서 아크릴계 수지 고형물 보다 경도가 높은 무기 고형물을 첨가하는데, 이의 예로는 실리카, 알루미나, 탄산 칼슘 및 정장석이 있으며, 이중에서 선택된 적어도 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 무기 고형물의 평균 입경은 0.1 내지 1㎛인 것이 바람직하며, 0.1㎛ 미만인 경우에는 응집현상이 발생하여 분산제의 사용이 필수적으로 되며, 1㎛ 초과인 경우에는 필름 표면에 얼룩이 발생한다. 또한 상기 무기 고형물의 첨가량은 0.1 내지 1 중량부가 바람직하며, 0.1 중량부 미만의 양으로 사용될 경우에는 이활성의 개선을 기대할 수 없으며, 1 중량부를 초과하여 사용할 경우에는 기계적 특성이 떨어진다.
상기의 폴리프로필렌 수지중에는 공지의 첨가제들, 예를 들면 대전방지제, 슬립제, 산화방지제, 자외선 안정제 등을 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위내에서 첨가할 수 있다.
본 발명에 있어서, 가열용융에서 열고정까지의 단계별 공정 조작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 본 발명은 목적에 따라 수지를 통상적인 방법으로 압출성형하여 시트를 만든다. 성형 소재의 가열용융은 압출성형기로 소정형상으로 성형하는 것이 일반적이지만, 성형소재를 가열 용융하지 않고 연화한 상태로 성형해도 무방하다. 이 때 사용되는 압축 성형기는 일축 압축성형기, 이축 동방향 또는 이방향 압출 성형기 중 어느 것을 사용해도 가능하며, 통기구멍을 설치하지 않아도 무방하나 물성의 균일성을 위해 일축 직렬 랜덤형이 더욱 바람직하다. 또한, 용융된 수지는 바람직하게는 100메쉬 이상, 더욱 바람직하게는 400메쉬 이상의 필터를 거치게 함으로써 혼련 및 이물 제거의 효과를 동시에 얻을 수 있다. 메쉬 필터는 내압성이나 강도를 고려하여 적합한 필터를 선택하는 것이 좋으며, 메시의 형상은 평판형 또는 원통형 등 적합한 필터를 선정하여 사용할 수 있다. 여기서, 압출 조건은 특별히 제한되지 않고 각 상황에 따라 선택사용이 가능하며, 바람직하게는 온도를 수지의 융점부터 분해온도보다 50℃ 정도 높은 온도, 250 내지 300℃ 범위의 온도가 적당하다. 융점보다 낮은 온도에서는 용융이 불가능하며, 분해온도보다 50℃ 이상 높으면 분해현상이 현저해져 황화현상이 발생하고 압축기내에서 열화, 발포 등을 초래한다. 사용가능한 다이로는 티-다이(T-die), 원고리대 등이 있다.
그 다음 단계로 압출성형으로 얻어진 시트를 냉각고화시킨다. 이 때에는 일반적으로 기체나 액체 등의 냉매를 이용한 금속 롤을 사용하여 시트의 두께를 균일하게 하거나 표면 특성을 개선시킬 수 있다. 본 발명에 따르면 냉각 온도는 0 내지 20℃ 범위내에서 이루어지고, 냉각속도는 3 내지 200℃/초의 범위내에서 결정한다. 0℃ 미만에서는 냉각속도가 필요이상으로 빨라지고 시트의 강성이 순간적으로 증가하기 때문에, 고화도중 용융물이 물결쳐서 안정된 성형이 될 수 없고, 20℃를 초과하면 고화된 성형물의 결정화도가 증가하여 연신적성이 떨어지게 된다. 냉각고화의 조건으로는 비교적 배향이 적은 상태로 성형하는 것이 바람직하며, 이와 같은 조건하에서 얻은 시트의 밀도는 1.07g/cm3이하로 하고, 결정화도는 5 내지 30% 정도로 하는 것이 연신에 가장 적합하다.
본 발명에서는 냉각 고화된 시트를 적어도 일축으로 동시 또는 축차 연신시키는 방법이 모두 사용가능하나, 두께의 균일도를 높이기 위해서는 축차연신이 더욱 바람직하다. 특히 다단연신을 하면 보다 우수한 기계적 특성을 얻을 수 있다.
종방향의 연신, 즉 연속필름 성형 라인 방향으로의 일측 연신을 하는 경우 시트 표면 가열이 필요하며, 연신온도는 특별히 제한은 없으나 시트의 유리전이 온도에서 냉결정화 온도 범위가 바람직하다. 연신온도가 유리전이 온도 미만에서는 연화가 충분하지 않기 때문에 연신이 불량해지며 냉결정화 온도를 초과하면 결정화가 지나치게 진생되어 균일한 기계적 물성을 얻을 수 없다. 롤의 속도차를 이용하는 일축연신은 종연신 방법중 가장 일반적으로 사용되는 방법으로 생산성이 우수해서 널리 사용되고 있다. 여기에서는 최저 2개의 닙롤 사이 및 가이드롤로 고정되어 주행하는 필름을 닙롤의 앞공정 또는 롤 자체에서 가열하면서 2대의 닙롤의 속도차를 이용하여 종방향 연신이 이루어진다. 종방향으로 연신된 복굴절 절대값 ｜Δn｜이 5×10-3
Figure kpo00007
｜Δn｜
Figure kpo00008
50×10-3의 조건을 만족할 수 있도록 연신하는 것이 바람직하다. 종연신된 필름의 복굴절 절대값 ｜Δn｜이 5×10-3보다 작으면 목적으로 하는 연신효과를 얻을 수 없고, 50×10-3을 초과하면 다음 단계의 연신이 불안정하게 된다. 따라서 연신배율은 특별히 제한은 없지만 2 내지 5 배의 범위에서 행하는 것이 바람직하다. 연신비가 2배 미만이 되면 연신효과를 얻을 수 없고 5배를 초과하면 횡방향 연신이 어렵다. 여기서 복굴절의 절대값 ｜Δn｜는 종방향의 굴절률과 횡방향 굴절률의 차이이며, 편경 현미경에 연결된 배렉간섭계나 편광자를 조합시킨 레이저 강도측정 또는 아베 굴절계로 측정함으로써 얻을 수 있다.
종방향으로 1차 연신된 필름을 다시 횡방향, 즉 필름 연속 방향의 90°의 방향으로 연신한다. 연신은 통상적인 방법 뿐만 아니라 다른 방법으로 하여도 좋으며 특별한 제한은 없다. 그중에서도 텐터 횡연신은 가장 일반적으로 하는 방법이며, 주행중의 필름 양끝을 연속적으로 주행하는 클립 등으로 고정하고 그 고정상태를 적당한 온도 분위기내에서 양끝의 클립 사이의 거리를 점차 넓혀감으로써 횡방향 연신이 이루어진다. 이 때의 온도는 일정온도로 선택하여 사용해도 무방하나 일반적으로 유리 전이 온도보다 5℃ 이상이 높은 온도, 융점보다 30℃ 낮은 온도 범위내에서 행한다. 연신온도가 너무 낮으면 연화가 불충분하여 연신이 어려워지며 반대로 너무 높으면 표면이 일부 용해되어 균일한 두께를 얻을 수 없다. 횡연신의 비는 특별한 제한은 없으나 일반적으로 3 내지 10배의 범위가 좋다. 연신배율이 3배 미만일 경우, 횡방향 기계적 강도가 충분하지 않고 반대로 10배를 초과하면 파단이 일어날 가능성이 많다. 연신 속도는 통상적으로 1×10 내지 1×105%/분이다.
이렇게 종/횡으로 연신된 필름의 경우, 복굴절 절대값 ｜Δn｜이 35×10-3이하가 되도록 종/횡 연신비를 조절하는 것이 바람직하다. 필름의 복굴절 절대값 ｜Δn｜이 35×10-3을 초과하면 종/횡의 강도균형이 무너진다.
이밖에 사용되는 연신방법은 기체압력을 이용한 방법, 압연에 의한 방법 등 다양하며 이들을 적당히 선정하거나 조합해도 적용가능하다
이와 같은 조건으로 연신하여 얻어진 연신필름에 치수 안정성, 내열성, 강도 균일성이 요구되는 경우에는 일정한 고온 상태에서 열고정을 시키는 것이 바람직하다. 열고정은 통상적으로 하는 방법이지만 연신필름의 인장상태, 이완 상태 또는 제한 수축 상태하에서 필름의 융점보다 100℃ 정도 낮은 온도에서 0.5 내지 120 초 동안 하는 것이 가장 좋다. 또한 이 열고정은 상기 범위내에서 조건을 변경하여 2회 이상 해도 가능하며 분위기는 일반 공기뿐만 아니라 아르곤가스나 질소가스 또는 이들의 혼합가스하에서 진행하여도 무방하다. 이러한 열고정 단계를 거치지 않으면 특히 유리전이 온도 부근에서 변형하기 쉬우며 후가공이나 고객의 사용시 제한이 될 수 있다. 필름에 가장 적합한 열고정 온도는 분위기내를 통과하는 필름의 속도, 즉, 처리시간에 따라 결정하여야 한다. 처리시간은 각종 조건에 따라 결정되나 통상적으로는 3분 이하로 하는 것이 좋다. 열처리 시간이 길면 성형중 필름이 늘어나는 등 변형이 나타난다.
모든 플라스틱 필름에 있어서 생산성을 올리기 위해서는 필름연신 속도가 빨라져야 할 뿐 아니라 후공정 인쇄공정에서도 고속 공정에 적용할 수 있는 표면특성을 갖는 필름이 점차 요구되고 있다. 특히 폴리프로필렌 필름의 경우 결정에 의해 조도가 형성되어 주행성이 우수하나 최근에는 별도의 무기입자를 첨가하는 추세이다. 그러나 이러한 경우 투명도가 떨어지고 연신시 판단이 발생할 우려가 있고 단독필름으로 사용하는 경우 더욱 그러하다. 따라서 본 발명에서는 투명성을 해치지 않는 범위내에서 엠보싱된 롤을 이용하여 제열처리를 해줌으로써 아주 미세한 표면 조도 형성이 가능하다. 이 때 사용되는 롤 표면에는 요철 단위 평면적 1 내지 500 ㎛2, 깊이 0.1 내지 5.0μ의 형상을 0.01 내지 0.1mm 간격으로 조성하며 형태는 피라밋, 다이아몬드, 원추, 구, 타원 등의 형상이 일반적이나 반드시 이에 한정되지 않는다. 필름 표면으로의 충분한 형상전사를 시켜 미세한 표면 조도 형성 및 고결정화를 시키기 위해서는 양각, 음각 형상 모두 가능하나 양각 형상이 더욱 바람직하며 엠보싱된 롤을 이용한 열처리공정은 어느 특정 위치에 한정되지 않고 50 내지 70℃의 온도 조건 및 1 내지 100kgf/cm2압력조건하에서 사용이 가능하며 반복적 처리도 가능하다. 50℃ 미만의 온도에서는 필름 표면으로는 형상 전이가 어려우며 70℃ 초과의 고온하에서는 롤에 수지가 붙어나는 현상이 발생하여 오히려 표면 광택을 해칠 우려가 있다. 롤에 엠보싱처리된 요철은 용도에 따라 형태, 깊이 등을 다양하게 제작가능하며 특히 충분한 효과를 주기 위하여 롤의 형상을 동일한 형상보다는 복합적으로 불규칙성을 부여하면 더욱 효과를 높일 수 있다. 또한 본 발명에 따른 조건은 표면(skin) 층에 한하여 사용하여도 좋은 결과를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 좀더 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 한정하지는 않으며, 본 발명의 실시예 및 비교예에서 제조된 필름의 각종 성능 평가는 다음의 방법으로 실시하였다.
(1) 흡습 팽창계수(αH)
진공리공(眞空理工, 일본)의 TMA(모델명:TM-7000)을 이용하여 하중 5g의 조건하에서 상대습도 20 내지 50% 측정범위하에서의 필름 변형상태를 평가하였다.
(2) 흡열 팽창계수(αT)
진공리공(眞空理工, 일본)의 TMA(모델명:TM-7000)을 이용하여 하중 5g의 조건하에서 온도 20 내지 100℃ 측정범위하에서의 필름 변형상태를 평가하였다.
(3) 복굴절
아타고사(Atago사, 일본)의 굴절률 측정기(모델명: 4T)를 이용하여 종/횡 방향별 굴절률을 측정하여 하기의 수학식 1에 따라 복굴절을 계산하였다.
Figure kpo00009
(4) 마찰계수
세이사쿠쇼사(Seisaku-sho사, 일본)의 표면성 시험기(모델명: 2227001)를 이용하여 하중 1.0kg 및 속도 150mm/분의 조건에서 마찰계수를 측정하였다.
(5) 강도
인스트론사의 UTM 모델-4206형을 사용하여 실온 및 상대습도 65%에서 길이 50mm, 폭 20mm, 두께 12μ의 필름을 200mm/cm의 속도로 인장하여 하중-신도의 차트를 작성하여 필름의 강도를 평가하였다.
[실시예 1]
용융지수 2(g/10분)이고 용융점이 160℃인 호모 폴리프로필렌 수지에 입경이 0.3μ인 폴리메틸메타크릴레이트 수지 고형물(일본 Tocello사) 0.6 중량부와 0.2μ의 입도를 가진 실리카 0.5 중량부를 함께 넣어 충분히 혼련시켰다. 혼련된 혼합수지를 270℃ 압출온도 조건하에서 스크류(screw) 120rpm, 시간당 270kg의 속도로 토출한 후 10℃의 캐스팅 롤(냉각롤)에서 급냉하여 투명한 시트를 만들었다. 급냉된 시트를 165℃에서 종방향으로 3배 일축 연신한 후 다시 170℃에서 횡방향으로 7배 연신 후 200℃에서 열고정시켰다. 최정적으로 제조된 20㎛ 두께의 필름의 성능평가한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 2 내지 5]
폴리프로필렌 필름의 제조에 있어서, 제조조건들을 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 본 발명의 범위내에서 변화시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 필름을 제조하였다. 필름의 성능 평가 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
[비교예 1 내지 5]
폴리프로필렌 필름의 제조에 있어서, 제조조건들을 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 본 발명의 범위에서 벗어나도록 하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 필름을 제조하였다. 필름의 성능 평가 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
Figure kpo00010
[발명의 효과]
본 발명의 방법에 의해 상기 표 1에서 보듯이 필름의 치수 안정성과 기계적 특성 및 이활성이 개선된 폴리프로필렌 필름을 제조할 수 있다.

Claims (3)

  1. 용융지수가 1 내지 20(g/10분)이고 용융점이 140 내지 180℃인 폴리프로필렌 100 중량부에 대하여 평균입경 0.1 내지 2㎛인 폴리아크릴계 고형물 0.1 내지 1 중량부 및 평균입경 0.1 내지 1㎛인 무기입자 0.1 내지 1 중량부를 혼합하고, 상기 혼합물을 250 내지 300℃에서 압출하고, 0 내지 20℃에서 급냉시켜 시트를 제조한 다음, 필름의 복굴절 절대값 ｜Δn｜이 5×10-3
    Figure kpo00011
    ｜Δn｜
    Figure kpo00012
    50×10-3가 되도록 종방향 연신하고, 필름의 복굴절 절대값 ｜Δn｜이 ｜Δn｜
    Figure kpo00013
    35×10-3가 되도록 횡방향 연신하는 것을 특징으로 하는 이축배향된 폴리프로필렌 필름의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 무기입자가 실리카, 알루미나, 탄산칼슘 및 정장석으로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 필름의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 폴리아크릴계 고형물의 평균 분자량이 10,000 내지 300,000인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 필름의 제조방법.
KR1019970072411A 1997-12-23 1997-12-23 포장재용 폴리프로필렌 필름의 제조방법 KR100252824B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970072411A KR100252824B1 (ko) 1997-12-23 1997-12-23 포장재용 폴리프로필렌 필름의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970072411A KR100252824B1 (ko) 1997-12-23 1997-12-23 포장재용 폴리프로필렌 필름의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990052878A KR19990052878A (ko) 1999-07-15
KR100252824B1 true KR100252824B1 (ko) 2000-04-15

Family

ID=19528278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970072411A KR100252824B1 (ko) 1997-12-23 1997-12-23 포장재용 폴리프로필렌 필름의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100252824B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100416514B1 (ko) * 2000-08-22 2004-01-31 (주)피앤디 투명한 합성수지 시이트의 제조방법
KR101014196B1 (ko) * 2010-04-26 2011-02-14 주식회사 폴리사이언텍 포장재용 튜브형 필름 및 이의 제조방법
KR102134006B1 (ko) * 2019-10-07 2020-07-14 주식회사 이수 인쇄성이 향상된 고투명 폴리프로필렌 시트 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990052878A (ko) 1999-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100252824B1 (ko) 포장재용 폴리프로필렌 필름의 제조방법
CN110429210B (zh) 一种锂电池软包装用的聚酰胺薄膜及其制备工艺
CN109280273B (zh) 高熔体强度聚丙烯薄膜组合物和薄膜及其应用
JPH07323474A (ja) スチレン系樹脂組成物からなる成形体
CN114161798A (zh) 一种耐磨花的bopp热封薄膜及其制备方法
KR100238790B1 (ko) 폴리프로필렌 필름 및 그 제조방법
KR100252825B1 (ko) 포장재용 폴리프로필렌 필름
KR100252827B1 (ko) 백색의 이축배향된 삼층 폴리프로필렌 필름의 제조방법
KR100256557B1 (ko) 제전성 및 은폐성이 우수한 폴리프로필렌 필름의 제조방법
JP2692310B2 (ja) 成形用二軸延伸ポリエステルフィルム
KR100248731B1 (ko) 포장재용 폴리프로필렌 필름
KR100262447B1 (ko) 은폐성이 개선된 폴리프로필렌 필름의 제조방법(The method of producing polyoropylene film improved on hiding properties))
KR100215480B1 (ko) 프로필렌계 수지 필름의 제조 방법
KR100274320B1 (ko) 종이대용고분자필름
KR100252828B1 (ko) 경량성 및 은폐성이 우수한 공압출 폴리프로필렌 필름의 제조방법
KR100274181B1 (ko) 방청 특성이 우수한 고분자 필름
JPS61254326A (ja) ポリエステル成形品の製造方法
JP3501562B2 (ja) 二軸延伸フィルム用プロピレン−エチレンランダム共重合体組成物およびそれを用いた二軸延伸フィルム
KR100256552B1 (ko) 고투명 폴리프로필렌 필름의 제조방법
KR100238789B1 (ko) 프로필렌계 수지 필름
KR19980075559A (ko) 폴리프로필렌 필름 및 그 제조방법
KR19990003338A (ko) 폴리프로필렌 필름의 제조방법
JPH0939088A (ja) ポリスチレンフィルムの製造方法
KR100250405B1 (ko) 이활성이 개선된 폴리프로필렌 필름의 제조방법
JPH09295344A (ja) 熱可塑性樹脂フィルムの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20030106

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee