KR100363870B1 - Paper-substituted white porous polyester multilayer film and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종이 대용 백색 다공성 폴리에스테르 다층 필름의 제조방법에 관한 것으로써, 폴리에스테르수지 및 폴리올레핀계 수지를 포함하는 백색의 종이 대용 백색 다공성 필름을 제조함에 있어, 폴리에스테르 수지층 단독으로 된 필름층과 폴리올레핀계 수지가 혼합된 폴리에스테르 필름층을 분리하여 적층구성함으로써, 필름표면층에의 표면장력을 높여 인쇄적성을 향상시킬 수 있으며, 필름 내에 존재하는 기공의 크기와 모양 및 분포가 적절하게 형성될 수 있도록함으로써 백색도와 질감 및 경량성이 우수할 뿐만 아니라 폴리에스테르 필름 특유의 뻣뻣함을 크게 개선하여 종이와 유사하게 부드러운 질감을 나타낼 수 있도록 한 다공성의 백색 폴리에스테르 다층 필름 및 그의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있으며, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 무기미립자가 함유되어 있는 폴리에스테르 수지 65 내지 95중량%와 평균직경이 8μm이하인 입상의 폴리올레핀수지 5 내지 35중량%를 혼합한 수지혼합물과 무수숙신산 또는 무수말레인산이 그라프트 중합된 에라스토머 공중합체가 상기 수지혼합물 전체 중량 기준으로 0.3 내지 2.0중량%로 혼합된 수지층을 중간층(B층)으로 하고, 상기 중간층(B층)의 적어도 한면에는 무기미립자가 함유되어 있는 폴리에스테르 수지층으로된 표면층(A층)이 적층 구성되어 적어도 일축 연신되어있음을 특징으로 하는 종이 대용 백색 다공성 폴리에스테르 다층 필름을 제공한다.The present invention relates to a method for producing a paper-substituted white porous polyester multilayer film, and in producing a white paper-substituted white porous film containing a polyester resin and a polyolefin resin, the film layer comprising a polyester resin layer alone. By separating and laminating the polyester film layer mixed with the polyolefin resin, the surface tension to the film surface layer can be increased to improve printability, and the size, shape and distribution of pores present in the film can be appropriately formed. The present invention provides a porous white polyester multilayer film and a method of manufacturing the same, which not only have excellent whiteness, texture, and light weight, but also greatly improve the stiffness peculiar to the polyester film to exhibit a soft texture similar to paper. Purpose, and to achieve the above The present invention is a resin mixture of 65 to 95% by weight of a polyester resin containing inorganic fine particles and 5 to 35% by weight of a granular polyolefin resin having an average diameter of 8 μm or less, and an elasto graft polymerized with succinic anhydride or maleic anhydride. A polyester resin layer in which a mer copolymer is mixed in an amount of 0.3 to 2.0% by weight based on the total weight of the resin mixture as an intermediate layer (B layer), and at least one side of the intermediate layer (B layer) contains inorganic fine particles. A surface-substituted white porous polyester multilayer film is characterized in that the surface layer (layer A) is laminated and at least uniaxially stretched.
Description
본 발명은 백색의 다공성 폴리에스테르 다층 필름에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 경량성과 질감이 우수하고 제전 특성 및 인쇄 적성이 양호할 뿐만 아니라 은폐성이 우수하여 종이 대용으로 사용될 수 있는 백색 다공성 폴리에스테르 다층 필름 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a white porous polyester multilayer film, and more particularly, a white porous polyester that can be used as a substitute for paper because of its excellent lightness and texture, good antistatic properties and printability, as well as excellent hiding properties. A multilayer film and a method for producing the same.
일반적으로 폴리에스테르수지에 백색 무기입자를 혼합하여 제조된 백색 폴리에스테르 필름은 기계적 성질, 내열성, 수치 안정성 면에서 폴리에스테르 고유의 특성을 유지하면서 빛 차단성과 백색도가 우수하고 종이와 유사한 색상과 질감을 나타낼 수 있으므로 달력, 광고지, 고급 포장지, 인쇄 장식 용지, 벽지 등에 종이 대용으로 주로 사용되어 왔다.In general, a white polyester film prepared by mixing white inorganic particles with a polyester resin maintains polyester's inherent properties in terms of mechanical properties, heat resistance, and numerical stability, and has excellent light blocking property, whiteness, and color and texture similar to paper. Since it can be displayed, it has been mainly used as a paper substitute for calendars, flyers, high-quality wrapping paper, printed decorative paper, wallpaper, and the like.
이와함께 폴리올레핀계 필름 역시 경량성 및 표면 특성이 우수한 장점을 가지고 있으므로 상기의 폴리에스테르 수지와 더불어 포장재 및 인쇄 재료에 종이 대용으로 널리 사용되어 왔다.In addition, since the polyolefin-based film also has advantages of light weight and excellent surface properties, it has been widely used as a substitute for paper in packaging materials and printing materials together with the polyester resin.
그러나, 이러한 백색 폴리에스테르 필름의 경우 상기 설명한 바의 장점이 있기는 하지만, 재질이 뻣뻣하고 접촉시의 촉감이 매끄러워 종이와 흡사한 질감을 나타내지 못하는 단점이 있으며 경량성이 부족한 문제점이 있었다.However, such a white polyester film has the advantages described above, but has a disadvantage in that the material is stiff and the touch is smooth and does not exhibit a texture similar to paper, and the light weight is insufficient.
또한 종이 대용으로 이용되는 폴리올레핀계 필름의 경우 기계적 특성 및 열적 특성이 떨어지는 단점이 있다.In addition, the polyolefin-based film used as a substitute for paper has a disadvantage in that the mechanical and thermal properties are poor.
상기한 바의 두가지 수지에서 나타나는 단점을 상호 보완하기 위한 방법으로써, 폴리에스테르 필름의 우수한 특성을 유지하면서 종이와 같은 질감을 낼 수 있고 단위 면적당 질량을 폴리올레핀계 필름 정도로 경량화시킬 수 있는 방법이 공지되었는 바, 일본국 공개특허공보 소화 62-243120호 및 평성 2-206622호에는 폴리에스테르에 무기 입자를 첨가하는 방법이 개시되어 있고, 일본 공개 특허공보 소화 58-50625호에는 폴리에스테르에 발포재를 배합하여 경량화 시키는 방법이 개시되어 있다. 또한 일본 공개 특허 공보 소화 57-49648호에는 폴리에스테르에 폴리올레핀계 수지를 배합하고 연신함으로써 이종(異種) 수지간의 단점을 보완하고 필름 표면 및 내부에 미세 기공을 형성하여 필름의 표면성을 개선하고 필름 자체를 경량화 시키는 방법이 개시되어 있다.As a method for compensating the disadvantages of the two resins as described above, it is possible to produce a paper-like texture while maintaining the excellent properties of the polyester film and to reduce the weight per unit area to a weight of polyolefin-based film. Bars Japanese Patent Laid-Open No. 62-243120 and Japanese Patent Laid-Open No. 2-206622 disclose a method of adding inorganic particles to polyester, and Japanese Laid-open Patent No. 58-50625 combine foams with polyester. To reduce the weight is disclosed. In addition, Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-49648 discloses that by blending and stretching a polyolefin-based resin in polyester, the disadvantages between dissimilar resins are compensated for, and fine pores are formed on the surface and inside of the film to improve the surface of the film and A method of making itself lighter is disclosed.
상기한 바의 종래기술은 폴리올레핀 수지가 폴리에스테르 수지에 혼합되어 압출, 성형, 연신 공정을 거치는 과정에서 두 수지 상호간의 상용성 불량으로 인하여 필름 표면 및 내부에 미세한 기공이 형성되므로 이와 같은 성질을 이용하여 필름의 표면성을 개선하고 경량화를 실현할 수 있다는데 착안하여 폴리에스텔 수지에 폴리올레핀 수지를 배합하여 사용하였으나, 기공의 형성에 한계가 있고 기공 자체가 불균일하여 표면에 기공이 부분적으로 노출되거나 움푹 들어간 부분이 많아서 필름 표면에의 인쇄가 불균일 해지는 문제점이 있으며 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지 입자가 표면에 노출되는 경우에는 표면장력을 저하시키므로 이 또한 인쇄적성이 불량해지는 문제점을 발생시켰다.The prior art as described above uses such properties because fine pores are formed on the surface and inside of the film due to the incompatibility between the two resins in the process of the polyolefin resin is mixed with the polyester resin and subjected to the extrusion, molding and stretching process. By using polyolefin resin in combination with polyester resin, it is possible to improve the surface property of the film and realize weight reduction. However, there is a limit in the formation of pores and the pores themselves are uneven, so that the pores are partially exposed or recessed on the surface. There are many problems such that printing on the film surface becomes uneven, and when polyolefin resin particles such as polypropylene are exposed to the surface, the surface tension is lowered, which also causes a problem of poor printability.
뿐만 아니라, 종이와 같은 질감과 표면 특성은 필름 중에 존재하는 기공의 형태와 분포에 따라 매우 민감하게 변화될 수 있는데, 상기한 바의 종래 기술에 의하여 제조된 필름은 기공의 형성시 기공의 분포가 적절하게 설계되지 않을 경우 원하는 종이의 질감을 얻을 수 없고 경량화 및 공정성에도 좋지 않은 영향을 미치게 된다.In addition, the texture and surface characteristics such as paper can be changed very sensitively depending on the shape and distribution of the pores present in the film, the film prepared by the prior art as described above has a pore distribution in the formation of pores If not properly designed, the desired texture of the paper will not be obtained, and the weight and fairness will be adversely affected.
이는 필름 중에 존재하는 기공의 크기가 작으면 비중이 높아져 무거운 반면, 기공이 지나치게 크면 파단 등으로 인해 공정성에 문제가 발생하기 때문으로, 종이 대용으로 이용되기에 부족함이 없는 필름을 얻기 위해서는 상기한 바와 같이 필름 중에 존재하는 기공의 분포에 관한 사항이 적절히 설계되어야 하는 것이다.This is because if the size of the pores present in the film is small, the specific gravity becomes high and heavy, whereas if the pores are too large, problems occur in the processability due to breakage, etc., in order to obtain a film that is not sufficient for use as a substitute for paper. Similarly, matters concerning the distribution of pores existing in the film should be properly designed.
본 발명은 상기한 바의 종래기술의 문제점을 해결하고, 폴리에스테르수지 및 폴리올레핀계 수지를 포함하는 백색의 종이 대용 백색 다공성 필름을 제조함에 있어, 폴리에스테르 수지층 단독으로 된 필름층과 폴리올레핀계 수지가 혼합된 폴리에스테르 필름층을 분리하여 적층구성함으로써, 필름표면층에의 표면장력을 높여 인쇄적성을 향상시킬 수 있으며, 필름 내에 존재하는 기공의 크기와 모양 및 분포가 적절하게 형성될 수 있도록함으로써 백색도와 질감 및 경량성이 우수할 뿐만 아니라 폴리에스테르 필름 특유의 뻣뻣함을 크게 개선하여 종이와 유사하게 부드러운 질감을 나타낼 수 있도록 한 다공성의 백색 폴리에스테르 다층 필름 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention solves the problems of the prior art as described above, in producing a white paper substitute white porous film comprising a polyester resin and a polyolefin resin, a film layer and a polyolefin resin of the polyester resin layer alone By separating and stacking the polyester film layer mixed with each other, it is possible to improve the printability by increasing the surface tension to the film surface layer, and to ensure that the size, shape and distribution of the pores present in the film can be properly formed. It is an object of the present invention to provide a porous white polyester multilayer film and a method for producing the same, which are excellent in texture and lightness, as well as greatly improving the stiffness peculiar to the polyester film to exhibit a soft texture similar to paper.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 무기미립자가 함유되어 있는 폴리에스테르 수지 65 내지 95중량%와 평균직경이 8μm이하인 입상의 폴리올레핀수지 5 내지 35중량%를 혼합한 수지혼합물과 무수숙신산 또는 무수말레인산이 그라프트 중합된 에라스토머 공중합체가 상기 수지혼합물 전체 중량 기준으로 0.3 내지 2.0중량%로 혼합된 수지층을 중간층(B층)으로 하고, 상기 중간층(B층)의 적어도 한면에는 무기미립자가 함유되어 있는 폴리에스테르 수지층으로된 표면층(A층)이 적층 구성되어 적어도 일축 연신되어있음을 특징으로 하는 종이 대용 백색 다공성 폴리에스테르 다층 필름을 제공한다.The present invention for achieving the above object is a resin mixture of 65 to 95% by weight of polyester resin containing inorganic fine particles and 5 to 35% by weight of granular polyolefin resin having an average diameter of 8 μm or less and succinic anhydride or anhydrous The resin layer in which maleic acid graft-polymerized elastomer copolymer is mixed in an amount of 0.3 to 2.0% by weight based on the total weight of the resin mixture is used as an intermediate layer (B layer), and at least one side of the intermediate layer (B layer) is an inorganic fine particle. It provides a paper-substituted white porous polyester multilayer film, characterized in that the surface layer (A layer) made of a polyester resin layer containing is laminated and at least uniaxially stretched.
또한 무기미립자가 함유되어 있는 폴리에스테르 수지 65 내지 95중량%와 평균직경이 8μm이하인 입상의 폴리올레핀수지 5 내지 35중량%를 1차로 혼합하여 수지혼합물을 제조한 후 무수숙신산 또는 무수말레인산이 그라프트 중합된 에라스토머 공중합체를 상기 수지혼합물 전체 중량 기준으로 0.3 내지 2.0중량%로 혼합하여서된 중간층(B층) 수지와, 무기미립자가 함유되어 있는 폴리에스테르 수지로된 표면층(A층을) 상기 중간층(B층)의 적어도 한면에 적층구성되도록 공압출하여 적어도 일축 연신시키되, 상기 표면층과 중간층의 두께비(A층두께/B층두께)가 0.01 내지 0.2가 되도록 함을 특징으로 하는 종이 대용 백색 다공성 폴리에스테르 다층 필름의 제조방법을 제공한다.In addition, a resin mixture was prepared by first mixing 65 to 95% by weight of polyester resin containing inorganic fine particles and 5 to 35% by weight of granular polyolefin resin having an average diameter of 8 μm or less, and then succinic anhydride or maleic anhydride was graft-polymerized. The intermediate layer (B layer) resin and the surface layer (A layer) of the polyester resin containing inorganic fine particles by mixing the prepared elastomer copolymer at 0.3 to 2.0% by weight based on the total weight of the resin mixture. Co-extruded to be laminated on at least one side of (B layer) and at least uniaxially stretched, wherein the thickness ratio (A layer thickness / B layer thickness) of the surface layer and the intermediate layer is 0.01 to 0.2, wherein the white porous poly substitute paper It provides a method for producing an ester multilayer film.
본 발명에서 중간층(B층) 및 표면층(A층)에 사용되는 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PolyethylentTerephthalate)를 주성분으로 하는 공중합 수지로써 힌더드 페놀계 화합물을 0.005 내지 0.5중량% 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 폴리에스테르계 수지는 직경이 0.1 내지 10μm인 무기 미립자를 0.1 내지 10중량% 포함한다. 이러한 무기미립자는 이산화티탄, 황산바륨, 탄산칼슘, 실리카, 카올린, 탈크 또는 제올라이트중 어느 하나 또는 둘이 상의 혼합물인 것이 바람직하다.In the present invention, the polyester resin used in the intermediate layer (B layer) and the surface layer (A layer) is a copolymer resin mainly composed of polyethylene terephthalate (Polyethylent Terephthalate) and preferably contains 0.005 to 0.5% by weight of the hindered phenolic compound. . In addition, the polyester resin contains 0.1 to 10% by weight of inorganic fine particles having a diameter of 0.1 to 10μm. Such inorganic fine particles are preferably a mixture of any one or two of titanium dioxide, barium sulfate, calcium carbonate, silica, kaolin, talc or zeolite.
이와함께 상기 중간층(B층)에 폴리에스테르 수지와 함께 혼합되는 상기 폴리올레핀계 수지의 함량은 중간층 수지 총량에 대해 5 내지 35중량%이고, 용융지수가 1 내지 25gr/분 이다. 또한 상기 폴리올레핀계 수지는 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 펜텐, 헥센 또는 옥텐 중에서 선택된 적어도 1종이상의 단량체로부터 중합 또는 공중합된 것이 바람직하다.In addition, the content of the polyolefin resin mixed with the polyester resin in the intermediate layer (B layer) is 5 to 35% by weight relative to the total amount of the intermediate layer resin, the melt index is 1 to 25gr / min. In addition, the polyolefin resin is preferably polymerized or copolymerized from at least one monomer selected from ethylene, propylene, butene, pentene, hexene or octene.
또한 폴리에스테르계 수지 및 폴리올레핀계 수지로 된 중간층(B층)의 제조공정에 있어서, 폴리에스테르계 수지와 폴리올레핀계 수지를 95:5 내지 65:35의 중량비로 혼합하여 1차 혼합 수지를 제조하는 단계에서 1차 혼합수지 기준으로 무수 숙신산 또는 무수 말레인산이 그라프트된 공중합체 0.3 내지 2.0중량%를 투입한다. 상기와 같이 제조된 1차 혼합수지와 폴리올레핀이 함유되지 않은 폴리에스테르 수지를 각각 다른 압출기를 통해 용융압출하여 피드블럭 다이를 이용 필름시트를 형성하고, 상기 필름 시트가 2축 연신되는 공정을 거쳐 본 발명의 백색 다공성 폴리에스테르 다층 필름이 제조된다.Furthermore, in the manufacturing process of the intermediate | middle layer (layer B) which consists of polyester resin and polyolefin resin, it mixes polyester resin and polyolefin resin in the weight ratio of 95: 5-65:35, and manufactures a primary mixed resin. 0.3 to 2.0% by weight of the copolymer grafted with succinic anhydride or maleic anhydride based on the primary mixed resin in step. The primary resin mixture and the polyester resin containing no polyolefin are melt-extruded through different extruders to form a film sheet using a feed block die, and the film sheet is biaxially stretched. The white porous polyester multilayer film of the invention is produced.
상기 필름 시이트를 형성하는 단계에 있어서, 중간층(B층)필름 시이트 내의 폴리올레핀의 평균 직경은 20μm이하, 더욱 바람직하기로는 8μm이하이고, 필름 시이트 25,000μm2내에 폴리올레핀의 평균 입자수가 50개 이상, 더욱 바람직하기로는 80개 이상인 것이 바람직하다.In the step of forming the film sheet, the average diameter of the polyolefin in the intermediate layer (B layer) film sheet is 20 µm or less, more preferably 8 µm or less, and the average number of polyolefins in the film sheet 25,000 µm 2 is 50 or more, more Preferably, 80 or more are preferable.
이하 본 발명의 백색 다공성 필름의 제조방법과 본 발명의 원리에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a white porous film of the present invention and the principle of the present invention will be described in detail.
본 발명에서 이용되는 폴리에스테르계수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트로써 방향족 디카르복시산을 주성분으로 하는 산성분과 알킬렌글리콜을 주성분으로 하는 글리콜 성분을 중축합시킴으로써 제조할 수 있으며, 상기의 방향족 디카르복시산으로써는 디메틸테레프탈레이트, 테레프탈산, 이소프탈산, 싸이클로헥산디카르복실산, 디페녹시에탄디카르복실산, 디페닐디카르복실산, 디페닐에테르디카르복실산 등이 사용 가능하며, 이중에서 디메틸테레프탈레이트, 테레프탈레이트산이 바람직하다.The polyester resin used in the present invention can be prepared by polycondensing an acid component having aromatic dicarboxylic acid as a main component and a glycol component having alkylene glycol as a main component as polyethylene terephthalate, and as the aromatic dicarboxylic acid, dimethyl terephthalate , Terephthalic acid, isophthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, diphenoxyethanedicarboxylic acid, diphenyldicarboxylic acid, diphenyletherdicarboxylic acid and the like can be used, among which dimethyl terephthalate and terephthalate Acids are preferred.
또한 상기 알킬렌글리콜의 예로는 에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 테트라 메틸렌글리콜, 펜타메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 헥실렌글리콜 등을 들 수 있으나 이들 중 에틸렌글리콜이 바람직하다.In addition, examples of the alkylene glycol may include ethylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, hexylene glycol, and ethylene glycol is preferable.
본 발명의 폴리에스테르계 수지는 통상의 폴리에스테르 합성법에 따라 제조되는데, 70중량%이상은 폴리에틸렌테레프탈레이트이고 30중량% 이내에서 공중합 되도록 하는 것이 바람하다. 보다 바람직하게는 5 내지 20중량% 공중합되도록 한다. 이러한 공중합 성분의 구체적인 예로서는 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 폴리에틸렌글리콜, p-키실렌글리콜, 1,4-싸이클로헥산디메탄올, 5-나트륨술포레졸신 등의 디올화합물과 이소프탈산, 아지핀산, 5-나트륨술포이소프탈산 등의 디카르복실산 성분, 트리메틸산, 피로메틸산 등의 다관능 디카르복실산 성분 등을 들 수 있다.The polyester resin of the present invention is prepared according to a conventional polyester synthesis method, 70% by weight or more is preferably polyethylene terephthalate and copolymerized within 30% by weight. More preferably 5 to 20% by weight copolymerization. Specific examples of such copolymerization components include diol compounds such as diethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, polyethylene glycol, p-xylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol and 5-sodium sulfolezocin, isophthalic acid and azi And polyfunctional dicarboxylic acid components such as dicarboxylic acid components such as pinic acid and 5-sodium sulfoisophthalic acid, trimethyl acid and pyromethyl acid.
본 발명의 폴리에스테르계 수지를 제조하는데 있어서 무기 입자가 첨가될 수 있다. 무기 입자는 빛의 투과율이나 색상과 같은 광학적 특성의 조절 및 마찰계수, 표면 조도 및 미세한 촉감의 조절을 목적으로 폴리에스테르 수지에 첨가되는데 그 입경은 0.1 내지 10μm 범위인 것이 바람직하며 첨가량은 0.1 내지 10중량% 바람직하기로는 0.1 내지 5중량%로 한다.In order to prepare the polyester resin of the present invention, inorganic particles may be added. The inorganic particles are added to the polyester resin for the purpose of controlling optical properties such as light transmittance or color, and controlling friction coefficient, surface roughness and fine touch, and the particle size is preferably in the range of 0.1 to 10 μm, and the amount of addition is 0.1 to 10 % By weight is preferably 0.1 to 5% by weight.
또한 첨가량이 0.1중량% 미만인 경우에는 첨가 효과가 미미하고 10중량%를 초과하는 경우에는 필름의 표면 특성이 떨어져서 종이와 같은 질감을 얻을 수 없다.In addition, when the amount is less than 0.1% by weight, the effect of addition is insignificant, and when the amount is more than 10% by weight, the surface characteristics of the film are inferior, and thus a paper-like texture cannot be obtained.
사용 가능한 무기 미립자의 예로는 이산화티탄, 탄산칼슘, 황산바륨, 실리카, 카올린, 탈크, 제오라이트 등을 들 수 있다.Examples of the inorganic fine particles that can be used include titanium dioxide, calcium carbonate, barium sulfate, silica, kaolin, talc, zeolite and the like.
이외에도, 본 발명의 폴리에스테르계 수지 제조시 상기 주성분들 외에 첨가제로써 중축합촉매, 분산제, 정전인가제, 결정화촉진제, 블로킹방지제 및 무기활제들이 더 첨가될 수 있음은 물론이며, 이들 첨가제로는 통상 이러한 용도로 사용되는 물질들이 사용된다.In addition, polycondensation catalysts, dispersants, electrostatic agents, crystallization accelerators, antiblocking agents and inorganic lubricants may be further added as additives in addition to the main components when preparing the polyester resin of the present invention. Materials used for this purpose are used.
본 발명에서 폴리에스테르 수지에 혼합되는 폴리올레핀계 수지로는 에틸렌, 폴리메틸펜틴, 프로필렌, 부텐, 펜텐, 헥센, 옥텐 중에서 1성분 이상의 단량체로부터 중합된 것이 바람직하며, 특히, 프로필렌을 주성분으로 하고 그 외의 단량체를 보조성분으로 하여 중합된 것이 보다 바람직하다. 또한 용융지수가 1 내지 25gr/분 인 것이 기공 형성에 효율적이고, 수지 총량에 대해 5 내지 35중량%를 차지하는 것이 바람직한데, 5중량% 미만인 경우에는 기공의 형성이 전반적으로 불균일하고 전체 기공의 함량이 적어서 필름이 뻣뻣해지며, 35중량%를 초가하는 경우에는 기공의 형성은 충분하나 내열성과 기계적 성질이 떨어지는 폴리올레핀의 양이 많아지기 때문에 필름의 내열성과 기계적 성질이 떨어지고 공정성도 불량해 진다.In the present invention, the polyolefin resin mixed with the polyester resin is preferably polymerized from at least one component monomer among ethylene, polymethylpentine, propylene, butene, pentene, hexene, and octene, and in particular, propylene is a main component. It is more preferable that it superposed | polymerized using the monomer as an auxiliary component. In addition, it is preferable that the melt index is 1 to 25 gr / min, which is efficient for pore formation, and occupies 5 to 35% by weight based on the total amount of resin. When it is less than 5% by weight, the formation of pores is generally uneven and the content of total pores. When the film is less, the film becomes stiff, and when the weight ratio is higher than 35% by weight, the formation of pores is sufficient, but the heat resistance and mechanical properties of the polyolefin are reduced, resulting in poor heat resistance and mechanical properties and poor processability.
본 발명의 핵심은 폴리에스테르 수지와 폴리올레핀 수지를 혼합할 때 상용화제 첨가에 의해 폴리올레핀 수지가 폴리에스테르 수지 내에서 작고 균일하게 다량 분포되고, 폴리에스테르 수지와 접하는 폴리올레핀의 접촉면적도 증가하게 되어 전체 기공율도 높아지고, 이들 기공들이 균일하게 분포된다. 따라서 최종적으로 얻어지는 필름의 밀도가 낮아져서 경량화가 이루어지며 필름의 유연성도 증가된다.The core of the present invention is that when the polyester resin and the polyolefin resin are mixed, a large amount of polyolefin resin is uniformly distributed in the polyester resin by the addition of a compatibilizer, and the contact area of the polyolefin in contact with the polyester resin is also increased, thereby increasing the total porosity. Also, these pores are uniformly distributed. Therefore, the density of the finally obtained film is lowered, thereby making it lighter and increasing the flexibility of the film.
전술한 바와 같이 폴리에스테르 수지 만으로된 표면층(A층) 수지와 폴리에스테르 수지와 폴리올레핀 수지 및 상용화제를 혼합하여 제조된 중간충(B층) 혼합수지의 경우, 이들 수지의 압출시에는 각각의 압출기를 통하여 용융압출, 피드블럭다이를 이용하여 통상의 폴리에스테르 제조방법과 마찬가지의 방법으로 A/B 도는 A/B/A 형태의 적층 필름 시이트를 얻은 다음, 이 시이트를 종방향과 횡방향으로 각각 2배 내지 5배, 바람직하게는 3배 내지 3.5배 연신한다.As described above, in the case of the intermediate layer (B layer) mixed resin produced by mixing the surface layer (A layer) resin made of polyester resin only, the polyester resin, the polyolefin resin, and the compatibilizer, each extruder Through the melt extrusion, feed block die to obtain a laminated film sheet of A / B or A / B / A in the same manner as conventional polyester production method, and then the sheet in the longitudinal and transverse directions, respectively The stretching is 2 to 5 times, preferably 3 to 3.5 times.
이때, A, B층의 두께비는 A층/B층이 0.01 내지 0.2가 되는 것이 바람직하다. 상기 A층/B층가 0.01 미만일 경우에는 A층의 두께가 너무 얇아 상기한 바의 표면장력 저하 방지 효과가 미미하며 0.2를 초과하는 경우에는 A층의 두께가 너무 두꺼워 필름의 유연성이 떨어지는 문제가 있다.At this time, it is preferable that the thickness ratio of A and B layers becomes 0.01-0.2 of A layer / B layer. When the layer A / B is less than 0.01, the thickness of the layer A is too thin, so that the effect of preventing the lowering of the surface tension of the bar is insignificant. .
상기 혼합수지, 특히 연신 전의 필름 시이트에 대한 폴리올레핀 수지의 분산상태는 최종적으로 얻어지는 필름의 특성에 중대한 영향을 미치게 된다. 폴리올레핀 수지의 분산상태는 컴파운딩 칩 또는 재용융 후 만들어진 시이트를 전자현미경으로 관찰함으로써 알 수 있다. 즉, 컴파운딩 칩 또는 재용융된 시이트를 전자현미경을 이용하여 관찰, 시이트에 분산되어 있는 폴리올레핀 입자의 평균직경과 입자 수를 측정하여 분산상태를 평가할 수 있다.The dispersion state of the polyolefin resin in the mixed resin, especially the film sheet before stretching, has a significant influence on the properties of the film finally obtained. The dispersion state of the polyolefin resin can be known by observing a compounding chip or a sheet made after remelting with an electron microscope. In other words, the compounding chip or the remelted sheet can be observed using an electron microscope, and the dispersion state can be evaluated by measuring the average diameter and the number of particles of the polyolefin particles dispersed in the sheet.
폴리올레핀 입자의 평균 직경이 20μm 이하일 때 균일한 분산성과 필름물성의 개선효과가 뚜렷이 나타나며, 25000μm2내에 폴리올레핀 평균 수가 80개 이상인 경우에 밀도 감소와 유연성 향상이 뚜렷이 나타났다.When the average diameter of the polyolefin particles is 20μm or less, the uniform dispersibility and the improvement of film properties are apparent, and when the average number of polyolefins is more than 80 in 25000μm 2 , the density decrease and the flexibility improvement are apparent.
이하, 실시예, 비교에 및 실험예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 단, 본 발명의 범위가 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples, comparisons, and experimental examples. However, the scope of the present invention is not limited to the following Examples.
<실시예 1><Example 1>
당량비로 디메텔테레프탈레이트 1에 에틸렌글리콜을 2의 비율로 혼합한 뒤,이 화합물에 에스테르 교환반응 촉매를 첨가하여 에스테르 교환반응을 시킨다. 여기에 평균입경이 0.8μm인 이산화티탄을 폴리에스테르 기준으로 2중량%와 중축합 촉매를 첨가하여 중축합 반응을 완결시켜 극한점도가 0.66dl/gr인 표면층(A층)폴리에스테르 수지를 제조하였다.Ethylene glycol is mixed with dimethel terephthalate 1 at an equivalent ratio of 2, and then transesterified by adding a transesterification catalyst to the compound. Titanium dioxide having an average particle diameter of 0.8 μm was added to the polyester base to 2% by weight and a polycondensation catalyst to complete the polycondensation reaction, thereby preparing a surface layer (A layer) polyester resin having an ultimate viscosity of 0.66 dl / gr. .
이렇게 제조된 폴리에스테르 수지 85중량%와 용융지수 3.5인 호모 폴리프로필렌 수지 15중량%를 혼합한 다음, 여기에 무수말레인산이 그라프트된 엘라스토머 1중량%를 첨가하여 컴파운딩 방식에 의해 중간층(B층) 수지를 제조하였다.85 wt% of the polyester resin thus prepared and 15 wt% of the homopolypropylene resin having a melt index of 3.5 were mixed, and then 1 wt% of the maleic anhydride-grafted elastomer was added thereto, followed by compounding to form an intermediate layer (B layer). ) Resin was prepared.
이들 각각의 수지를 공압출기를 통하여 압출기를 통하여 통상의 폴리에스테르 필름 제조방식에 따라 용융, 압출하여 시이트 형태로 형성한 후, 종연신비 3.5배, 횡연신비 3.8배로 연신시켜 두께 100μm이고 A층/B층으로 표현되는 두께비가 0.1인 이축연신 다층 필름을 제조하였다. 이 필름의 특성을 하기한 실험예에서 정한 방법에 따라 기공의 크기와 수, 무기미립자의 평균입경, 겉보기 밀도, 필름의 유연성 및 표면장력을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.Each of these resins were melted and extruded through a coextruder through an extruder according to a conventional polyester film production method to form a sheet, and then stretched at a ratio of 3.5 times the longitudinal stretch ratio and 3.8 times the transverse stretch ratio to a thickness of 100 μm, and A layer / B. A biaxially oriented multilayer film having a thickness ratio of 0.1 expressed by layers was prepared. The characteristics of this film were measured in the following experimental example, the size and number of pores, the average particle diameter of the inorganic fine particles, the apparent density, the flexibility and the surface tension of the film and the results are shown in Table 1 below.
<실험예>Experimental Example
-기공의 크기와 수-Pore size and number
일본 JEOL사의 전자 주사 현미경을 사용하여 단면을 관찰 후 영상 분석기를 통해 측정한다.The cross section is observed using an electron scanning microscope manufactured by JEOL of Japan, and then measured by an image analyzer.
-무기미립자의 평균입경-Average particle size of inorganic particles
일본 시마쥬사의 원심분리 입도 측정기를 이용하여 에틸렌 글리콜에 분산된 무기 미립자의 슬러리를 측정하여 체적평균 입경으로써 나타낸다.The slurry of the inorganic fine particles dispersed in ethylene glycol was measured using the centrifugal particle size measuring device of Shimadzu, Japan, and is represented as a volume average particle diameter.
-겉보기 밀도--Apparent density-
사염화탄소와 노르말헵탄으로 이루어진 밀도구배관을 25℃로 유지하고 부침법에 의해 측정한다.A density gradient tube consisting of carbon tetrachloride and normal heptane is maintained at 25 ° C. and measured by ups and downs.
-필름 유연성-Film Flexibility
종이와 비교하여 다공성 필름의 유연성을 양호, 보통, 불량으로 구분하였다.Compared to paper, the flexibility of the porous film was classified into good, normal, and poor.
-표면장력-Surface tension
필름 표면에 누레시약을 바른 후 10초 경과후 시약의 응집여부를 기준으로 표면장력을 측정하였다.After 10 seconds of applying the Nure reagent to the film surface, the surface tension was measured based on the aggregation of the reagent.
-인쇄적성-Printability
물 27중량부, n-부탄올 10중량부, 메틸셀로솔브 25중량부, 메틸에틸케톤 10중량부, 셀룰로오스아세테이트 부티레이트 25중량부, 로다민비(염료) 3중량부로 된 유성 타입의 평가용 랄카를 도포할 필름표면에 와이어바 #18로 도포하여, 건조기 내에서 90℃×1분간 충분히 건조한 후, 크로스 컷터를 사용하여 표면에 100개의 눈금을 그은 후 접착테이프를 붙여, 박리시킨다. 이때 100개의 눈금중 박리되지 않은 잔여 눈금갯수를 기준으로 평가하였다. 눈금수가 많을 수록 인쇄(잉크) 적성이 좋은 것으로 평가하였다.An oil-based evaluation ralca consisting of 27 parts by weight of water, 10 parts by weight of n-butanol, 25 parts by weight of methyl cellosolve, 10 parts by weight of methyl ethyl ketone, 25 parts by weight of cellulose acetate butyrate, and 3 parts by weight of rhodamine ratio (dye) It is applied to the film surface to be coated with wire bar # 18, sufficiently dried in a dryer at 90 ° C. for 1 minute, and then drawn 100 scales on the surface using a cross cutter, and then peeled off with an adhesive tape. In this case, the evaluation was performed based on the remaining number of scales which did not peel out of 100 scales. The larger the number of scales, the better the printability (ink).
양호: 전혀박리되지 않음Good: No peeling off at all
보통: 1 내지 10개 박리됨Normal: 1 to 10 peeled
불량: 10개 초과하여 박리됨Poor: Exfoliates more than 10
<실시예 2 내지 5><Examples 2 to 5>
상기 A층과 B층의 두께비(A층/B층)를 하기 표 1에서와 같이 변화시키는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 다층 필름을 얻은 다음, 이 필름에 대해 마찬가지로 그 톡성을 평가하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.A multilayer film was obtained by the same method as Example 1 except that the thickness ratio (A layer / B layer) of the A layer and the B layer was changed as shown in Table 1 below. Toxicity was evaluated and the results are shown in Table 1 below.
<비교예 1 내지 5><Comparative Examples 1 to 5>
상기 A층과 B층의 두께비(A층/B층)를 하기 표 1에서와 같이 변화시키는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 다층 필름을 얻은 다음, 이 필름에 대해 마찬가지로 그 톡성을 평가하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.A multilayer film was obtained by the same method as Example 1 except that the thickness ratio (A layer / B layer) of the A layer and the B layer was changed as shown in Table 1 below. Toxicity was evaluated and the results are shown in Table 1 below.
상기 표 1에서 상용화제는 (스틸렌-에틸렌/부틸렌-스틸렌)-말레익안하이드라이드이다.The compatibilizer in Table 1 above is (styrene-ethylene / butylene-styrene) -maleic hydride.
상기 표 1에 나타난 바와 같이 본 발명에 의한 상기 실시예 1 내지 5로부터 제조된 필름은 질감과 유연성이 우수하고 외관이 양호한 수준이었으며, 각종 첨가제의 첨가량이 본 발명에서 한정된 범위를 유지하는 한 기공의 분포가 바람직한 수준으로 유지되어 필름의 경량성 및 인쇄성이 매우 우수함을 알 수 있다.As shown in Table 1, the films prepared from Examples 1 to 5 according to the present invention had excellent texture, flexibility, and good appearance, and included pores as long as the amount of various additives was maintained in a limited range in the present invention. It can be seen that the distribution is maintained at a desirable level so that the lightness and printability of the film are very good.
그러나 하기 표 1로부터 알 수 있듯이, 실시예의 경우와는 달리 각종 첨가제의 첨가량이 본 발명에서 한정된 바람직한 범위를 벗어나는 경우에는 얻어지는 필름이 평가된 여러 가지 특성 중 적어도 하나 이상의 항목에서 불량한 것으로 나타났다. 특히, A층/B층의 두께비가 0.2 이상으로써 A층의 두께가 지나치게 두껍게 구성된 비교예 1 내지 3 경우 유연성이 매우 불량하게 나타나고 있음을 알 수 있었으며, 반면 A층의 두께비가 0.01미만으로써 적정치 이하의 두께로 구성된 비교예 4 내지 5의 경우 표면장력이 매우 낮게 나타나 인쇄성이 불량하였음을 알 수 있었다.However, as can be seen from Table 1, unlike the case of the embodiment, when the amount of the additives added is outside the preferred range defined in the present invention, the obtained film was found to be poor in at least one or more of the various properties evaluated. In particular, in Comparative Examples 1 to 3, in which the thickness of the A layer / B layer was 0.2 or more and the thickness of the A layer was too thick, flexibility was very poor. On the other hand, the thickness ratio of the A layer was less than 0.01. In Comparative Examples 4 to 5 having the following thicknesses, the surface tension was very low, indicating that the printability was poor.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 폴리에스테르수지 및 폴리올레핀계 수지를 포함하는 백색의 종이 대용 백색 다공성 필름을 제조함에 있어, 폴리에스테르 수지층 단독으로 된 필름층과 폴리올레핀계 수지가 혼합된 폴리에스테르 필름층을 분리하여 적층구성함으로써, 필름표면층에의 표면장력을 높여 인쇄적성을 향상시킬 수 있으며, 필름 내에 존재하는 기공의 크기와 모양 및 분포가 적절하게 형성될 수 있도록함으로써 백색도와 질감 및 경량성이 우수할 뿐만 아니라 폴리에스테르 필름 특유의 뻣뻣함을 크게 개선하여 종이와 유사하게 부드러운 질감을 나타낼 수 있도록 한 다공성의 백색 폴리에스테르 다층 필름 및 그의 제공하는 유용한 발명인 것이다.As described above, the present invention provides a polyester film layer comprising a polyester resin layer alone and a polyester film layer mixed with a polyolefin-based resin in the manufacture of a white paper substitute white porous film containing a polyester resin and a polyolefin-based resin. By separating and laminating, it is possible to improve the printability by increasing the surface tension on the film surface layer, and to ensure that the size, shape, and distribution of pores present in the film can be appropriately formed. In addition, it is a porous white polyester multilayer film and its useful invention which can greatly improve the stiffness peculiar to a polyester film to exhibit a soft texture similar to paper.
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