KR100511240B1 - 중합체 필름 - Google Patents

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KR100511240B1
KR100511240B1 KR10-1999-7001277A KR19997001277A KR100511240B1 KR 100511240 B1 KR100511240 B1 KR 100511240B1 KR 19997001277 A KR19997001277 A KR 19997001277A KR 100511240 B1 KR100511240 B1 KR 100511240B1
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필립 마크 루터
앨런 로바트
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듀폰 테이진 필름즈 유.에스. 리미티드 파트너쉽
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Abstract

중합체 필름은 폴리에스테르의 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 10 중량 %의, 1 종 이상의 자외선 흡수제를 포함하는 폴리에스테르 필름 기재 (1)와 및 이 기재 표면상의 열-밀봉층 (2)를 포함한다. 이 필름은 금속 쉬이트 (6)의 보호층으로서 특히 적절하다.

Description

중합체 필름{Polymeric Film}
본 발명은 중합체 필름, 보다 구체적으로는 자외선 흡수제를 포함하는 열-밀봉 필름, 및 상기 필름을 포함하는 금속 쉬이트에 관한 것이다.
코일 또는 평판 형태의 금속 쉬이트는 적절한 내부식성을 갖도록 하기 위하여 방호층으로 코팅할 필요가 있다. 일반적으로, 페인트층, 또는 폴리비닐 클로라이드(PVC)와 같은 중합체 필름, 또는 상기 두가지의 조합이 금속 쉬이트를 코팅하는데 사용되어 왔다. 중합체 필름은 페인트층을 능가하는 특정의 잇점, 예를 들어, 경도, 내후성 및 미적 외양을 갖고 있다. 그러나, 중합체 필름은 하도제가 코팅 또는 페인팅된 금속 쉬이트와 결합시키기는 데는 어려움이 따를 수 있다. 또한, 코팅된 금속의 특정 용도에 있어, 중합체 필름은, 특히, 금속 쉬이트가 햇빛에 노출될 때, 예를 들어, 건물의 외장에 사용될 때불충분한 내후성을 가질 수 있다.
폴리에스테르 필름은 일반적으로 자외선에 대하여 불충분한 안정성을 나타낸다. 이러한 불충분한 안정성은 폴리에스테르 필름이 그 자체로서 햇빛에 노출될 때 황화, 헤이징(hazing) 및 크랙킹을 나타내고, 이는 외부 환경에서 필름의 잠재적인 용도를 제한하고 있다.
자외선 흡수 재료를 혼합하여 폴리에스테르와 같은 중합체의 자외선에 대한 안정성을 증가 시키는 방법이 공지되어 있다. 자외선 흡수제는 관련된 중합체 보다 매우 큰 흡광 계수를 지녀서, 대부분의 입사되는 자외선은 중합체 대신에 자외선 흡수제에 의하여 흡수된다. 자외선 흡수제는 일반적으로 흡수된 에너지를 열로서 방산시키고, 중합체 사슬의 분해를 일으키지 않기 때문에, 자외선에 대한 중합체의 안정성을 증가시킨다.
몇몇의 자외선 흡수제는 실제로 자외선에 의하여 분해되고, 이는 시간에 따라 효과를 감소시킨다. 또한, 몇몇의 자외선 흡수제는, 특히, 필름 제조용 중합체에 혼합될 때 효율의 감소를 포함하는 문제점을 일으킬 수 있는 비교적 큰 휘발성 및(또는) 열 분해성을 갖는다.
본 발명을 하기의 도면과 관련하여 예시한다.
도 1은 폴리에스테르 필름 기재 및 열-밀봉층을 갖는 중합체 필름의 정단면 개략도이다.
도 2는 폴리에스테르 필름 기재가 외층 및 내층을 갖는 2 층 필름인 도 1에서 도시한 필름의 유사한 정단면 개략도이다.
도 3은 페인팅된 금속 쉬이트에 결합되어 있는, 도 1에서 도시한 필름의 유사한 정단면 개략도이다.
도 1에 따르면, 중합체 필름은 기재의 표면 (3)에 결합되어 있는 열-밀봉층 (2)를 갖는 중합체 필름 기재 (1)을 포함한다.
도 2의 필름은 열-밀봉층 (2)에 결합되어 있는 외층 (4) 및 내층 (5)를 갖는 폴리에스테르 필름 기재 (1)을 갖는다.
도 3의 필름은 열-밀봉층 (2)의 표면 (8)에 결합되어 있는 페인팅된 외층 (7a 및 7b)을 갖는 금속 쉬이트 (6)을 추가로 포함한다.
본 명세서에 있어서, 하기의 시험 방법을 중합체 필름의 특정 성질을 측정하기 위하여 사용하였다.
(i) ASTM D 1003-61에 따라 헤이즈가드 시스템 XL-211(Hazeguard System XL-211)을 사용하여 광각 운도를 측정하였다.
(ii) DIN 67530에 따라 닥터 랑게 반사계 REFO 3(Dr Lange Reflectometer REFO 3)(독일 뒤쎌도르프 닥터 브루노 랑게 게엠베하(Dr Lange GmbH, Dusseldorf, Germany)에서 구입]을 사용하여 필름 표면의 60。광택값을 측정하였다.
(iii) 0.9×1.2 mm의 시야에 걸쳐 위코 광학 형조반(型彫盤)(Wyko Optical Profiler)을 사용하여 중합체 필름 기재의 외표면의 자승 평균 평방근 표면 경도(Rq)를 측정하였다.
(iv) 폴리에스테르 필름 기재층상에 존재하는 두 개의 열-밀봉층을 140 ℃에서 1 초 동안 275 kPa(40 psi)의 압력하에서 함께 놓고 가열하여 열-밀봉 강도를 측정하였다. 밀봉된 필름을 실온까지 냉각하고, 필름의 층을 4.23 mm/초의 일정한 속도로 박리하기 위한 밀봉의 단위 폭 당 선형 장력하에서 필요한 힘을 측정하여 열-밀봉 강도를 측정하였다.
(v) 폴리에스테르 필름을 사용되는 340 nm에서 0.35 Wm2의 복사조도, 흑색 패널 온도=63 ℃(이론적 최대 온도), 습윤 벌브 강하=10℃, 콘디쇼닝 수(水)=30 ℃, 풍화 주기(weathering cycle)=102 분 광(光)/18 분 수(水), 시험 시간=1,000 시간의 조건하에서 아틀라스 C 165 웨더-오미터(Atlas C 165 Weather-ometer)중에서 시험하였다. 필름의 최종 인장 강도(UTS)을 시험한 후 측정하고(kgmm2), 최초 값의 %로 나타내었다.
본 발명을 하기의 실시예와 관련하여 추가로 예시한다.
본 발명자들은 상기에 언급한 문제점들 중 하나 이상을 감소시키거나 극복하는 중합체 필름 및 적층된 금속 쉬이트를 고안해냈다.
따라서, 본 발명은 폴리에스테르의 중량에 대하여 0.1 내지 10 중량 %의 1 종 이상의 자외선 흡수제를 포함하는 폴리에스테르 필름 기재와 이 기재 표면상의 열-밀봉층을 포함하는 중합체 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 폴리에스테르의 중량에 대하여 0.1 내지 10 중량 %의 1 종 이상의 자외선 흡수제를 포함하는 용융된 폴리에스테르의 층을 압출하고, 압출물을 켄칭하고, 켄칭된 압출물을 하나 이상의 방향으로 연신하여 기재를 형성시키는 단계, 및 이 기재의 표면상에 열-밀봉층을 형성시키는 단계를 포함하는 중합체 필름의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 금속 쉬이트상의 방호 코팅층으로서, 폴리에스테르의 중량에 대하여 0.1 내지 10 중량 %의 1 종 이상의 자외선 흡수제를 포함하는 폴리에스테르 필름 기재와 이 기재 표면상의 열-밀봉층을 포함하는 중합체 필름의 용도를 제공한다.
또한, 본 발명은 (i) 금속 쉬이트, (ii) 임의의 하도층, (iii) 페인트층, 및 (iv) 폴리에스테르의 중량에 대하여 0.1 내지 10 중량 %의 1 종 이상의 자외선 흡수제를 포함하는 폴리에스테르 필름 기재와 이 기재 표면상의 열-밀봉층을 포함하는 중합체 필름을 포함하고, 열-밀봉층이 페인트층과 접촉하고 있는 적층된 금속 쉬이트를 제공한다.
폴리에스테르 필름 기재는 지지 기재 없이도 독립적으로 존재할 수 있는 자가-지지 구조를 의미하는 자가-지지 필름이다.
기재층을 성형하는데 적절한 폴리에스테르는 바람직하게는 합성 선형 폴리에스테르이고, 예를 들어, 1 종 이상의 디카르복실산 또는 그들의 저급 알킬(6 개 이하의 탄소 원자) 디에스테르, 예를 들어, 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 2,5-, 2,6- 또는 2,7-나프탈렌디카르복실산, 숙신산, 세박산, 아디프산, 아젤라산, 4,4'-디페닐디카르복실산, 헥사히드로-테레프탈산 또는 하나 이상의 글리콜, 특히 지방족 글리콜, 예를 들어, 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸 글리콜 및 1,4-시클로헥산디메탄올을 갖는 1,2-비스-p-카르복시페녹시에탄(임의로는 모노카르복실산, 예를 들어, 피발산을 갖는)을 축합하여 얻을 수 있다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트 필름이 바람직하다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름이 특히 바람직하고, 특히, 예를 들어, GB-A-838,708에 기술되어 있는 바와 같이 전형적으로는 70 내지 125 ℃의 온도에서 두 개의 상호 수직 방향으로 연속적인 연신에 의하여 이축 배향되고, 전형적으로는 150 내지 250 ℃의 온도에서 바람직하게는 가열 세팅된 필름이다.
폴리에스테르 기재는 비배향되거나, 바람직하게는 배향되고, 예를 들어, 단축 배향되거나, 보다 바람직하게는 기계적 및 물리적 성질의 만족스러운 조합을 성취하기 위하여 필름의 평면중에서 두 곳의 상호 수직한 방향으로 연신하여 이축 배향된다. 열가소성 폴리에스테르 관을 압출한 후, 켄칭하고, 재가열한 후, 내부 가스 압력에 의하여 확장시켜 횡방향 배향시키고, 종방향 배향이 유발되는 속도로 회수하여 동시적인 이축 배향을 수행할 수 있다. 연속적인 연신은 폭출기(stenter) 공정중에서 열가소성 재료를 편평한 압출물로서 압출하고, 이어서 우선 한쪽 방향으로 연신한 후, 서로 수직한 다른 방향으로 연신하여 수행할 수 있다. 일반적으로, 우선 필름 연신 기계를 통하여 종방향, 즉 전(前) 방향으로 연신한 후, 횡방향으로 연신하는 것이 바람직하다. 연신된 기재 필름은 아마도, 바람직하게는, 필름-형성 폴리에스테르의 유리 전이 온도 이상이나, 그의 융점 이하인 온도에서 칫수 제한하에 가열-세팅에 의하여 칫수적으로 안정하게 될 수 있다.
일반적으로, 폴리에스테르에 사용하기에 적절한 임의의 무기 또는 유기 자외선 흡수제를 본 발명에 사용할 수도 있다. 그 적절한 예는 문헌[Encyclopedia of Chemical Technology, Kirk-Othmer, Third Edition, John Wiley & Sons, Volume 23, Pages 615 to 627]에 기술되어 있는 유기 자외선 흡수제를 포함한다. 자외선 흡수제의 특정예는 벤조페논, 벤조트리아졸(US-A-4684679, US-A-4812498 및 US-A-47681905), 벤즈옥사지논(US-A-4446262, US-A 5251064 및 US-A5264539) 및 트리아진(US-A-3244708, US-A3843371, US-A-4619956, US-A-5288778 및 WO 94/05645)을 포함한다. 상기에 언급한 특허 명세서의 교시는 본 명세서에 참고 문헌으로 포함되어 있다.
본 발명의 하나의 태양에 있어서, 자외선 흡수제는 폴리에스테르 사실에 화학적으로 혼입될 수 있다. 바람직한 자외선 안정성 폴리에스테르는, 예를 들어, 문헌(EP-A-0006686, EP-A-0031202, EP-A-0031203 및 EP-A-0076582)에 기술되어 있는 바와 같이 폴리에스테르에 벤조페논을 혼입함으로써 제조되고, 이들은 본 명세서에 참고 문헌으로 포함되어 있다.
자외선 흡수제로는 바람직하게는 트리아진, 보다 바람직하게는 히드록시페닐트리아진, 특히 화학식 (1)의 히드록시페닐트리아진 화합물이다.
상기 식에서,
R은 수소, C1-C18 알킬, 할로겐 또는 C1-C12 알콕시로 치환된 C2-C16 알킬, 또는 벤질이고,
R'은 수소 또는 메틸이다.
R은 바람직하게는 C1-C12 알킬 또는 벤질, 보다 바람직하게는 C3-C6 알킬, 특히 헥실이다. R'은 바람직하게는 수소이다. 특히 바람직한 자외선 흡수제는 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-(헥실)-옥시-페놀이고, 이는 시바-어디티브스 (Civa-Additives)에서 티누빈(Tinuvin) 1577 FF로서 상업적으로 시판된다.
적절한 무기 자외선 흡수제는 전자 현미경으로 측정한 바와 같은, 200 nm 미만, 바람직하게는 5 내지 150 nm, 특히 10 내지 100 nm, 특별히 15 내지 40 nm의 평균 결정 크기를 갖는 금속 산화물, 예를 들어 산화 아연 또는 이산화 티타늄을 포함한다. 이산화 티타늄 입자들이 특히 바람직하다.
이산화 티타늄 입자들은 예추석(銳錐石)(anantase) 또는 금홍석 결정형의 것일 수 있다. 이산화 티타늄 입자들은, 바람직하게는 주요 부분으로, 보다 바람직하게는 60 중량 % 이상, 특히 80 중량 % 이상, 특별히 대략 100 중량 %의 금홍석을 포함한다. 입자들은 표준 공정, 예를 들어, 염화법 또는 바람직하게는 황산법을 사용하여 제조할 수 있다.
본 발명의 하나의 태양에 있어서, 이산화 티타늄 입자들은 바람직하게는 무기 산화물, 예를 들어, 알루미늄, 실리콘, 아연, 마그네슘 또는 이들의 혼합물로 코팅된다. 바람직하게는 코팅은 유기 화합물, 예를 들어, 지방산 및 적절하게는 8 내지 30 개, 바람직하게는 12 내지 24 개의 탄소 원자를 갖는 알칸올을 추가로 포함한다. 폴리디오르가노실록산 또는 폴리오르가노히드로겐실록산, 예를 들어, 폴리디메틸실록산 또는 폴리메틸히드로겐실록산이 적절한 유기 화합물이다.
코팅은 적절하게는 수성 현탁액중에서 이산화 티타늄 입자들에 도포된다. 무기 산화물은 수성 현탁액중에서 수용성 화합물, 예를 들어, 알루민산 나트륨, 황산 알루미늄, 수산화 알루미늄, 질산 알루미늄, 규산 또는 규산 나트륨으로 부터 침전된다.
적절한 이산화 티타늄 입자들은, 예를 들어, 영국 티옥시드(Tioxide)로부터 "티오솔브(Tisolve)" 초미세 이산화 티타늄 입자로서 상업적으로 시판된다.
폴리에스테르 기재중에 존재하는 자외선 흡수제의 양은 폴리에스테르의 중량에 대하여, 바람직하게는 0.2 내지 7 중량 %, 보다 바람직하게는 0.6 내지 4 중량 %, 특히 0.8 내지 2 중량 %, 특별히 0.9 내지 1.2 중량 % 이다.
본 발명의 하나의 태양에 있어서, 각각 유기 자외선 흡수제, 바람직하게는 트리아진, 및 무기 자외선 흡수제, 바람직하게는 이산화 티타늄이 폴리에스테르 기재중에 존재한다. 무기 자외선 흡수제와 유기 자외선 흡수제의 중량비는, 바람직하게는 0.5 내지 10:1, 보다 바람직하게는 1 내지 5:1, 특히 1.5 내지 2.5:1이다.
특히 개선된 미적 외양은 폴리에스테르 기재의 외표면이 무광택일 때, 본 명세서에서 측정된 바와 같이, 바람직하게는 60 % 미만, 보다 바람직하게는 5 내지 55 %, 특히 20 내지 50 %, 특별히 35 내지 45 %의 60。광택값을 나타낼 때 발생한다.
폴리에스테르 기재의 외표면은 적절하게는 본 명세서에서 측정된 바와 같이, 바람직하게는 50 nm 이상, 보다 바람직하게는 200 내지 1,500 nm, 특히 400 내지 1,200 nm, 특별히 500 내지 1,000 nm의 자승 평균 평방근 표면 경도(Rq)를 나타낸다.
중합체 필름은 바람직하게는 투명하거나, 반투명하고, 적절하게는 30 ㎛ 두께의 필름에 대하여 표준 ASTM D 1003-61에 따라 측정한 바와 같은, 바람직하게는 75 % 이하, 보다 바람직하게는 30 내지 70 %, 특히 40 내지 65 %, 특별히 45 내지 55 %의 광각 운도를 갖는다. 폴리에스테르 필름 기재 표면의 바람직한 성질을 얻기 위하여, 일반적으로 비교적 소량의 충전 재료를 혼입시키는 것이 필요하게 된다. 적절한 충전제는 무기 재료, 예를 들어, 실리카, 차이나 점토, 유리, 운모, 탄산 칼슘, 및 유기 재료, 예를 들어, 실리콘 수지 입자를 포함한다. 구형 단분산 충전제를 사용할 수 있다. 실리카가 특히 바람직한 충전제이다.
기재에 존재하는 충전제 입자들의 농도는 폴리에스테르의 중량에 대하여, 바람직하게는 0.001 중량% 내지 5 중량%, 더 바람직하게는 0.05 중량% 내지 3 중량%, 더욱 더 바람직하게는 0.5 중량% 내지 2 중량 %, 특별히 0.8 내지 1.2 중량 %이다.
충전제 입자들은 레이저 회절에 의하여 측정된 바와 같이, 바람직하게는 0.3 내지 20 ㎛, 보다 바람직하게는 1 내지 10 ㎛, 특히 3 내지 8 ㎛, 특별히 5 내지 7 ㎛의 부피 분포 중앙 입경(상대 부피 % 대 입자들의 직경에 대한 점증 분포 곡선상에서 측정된 모든 입자의 부피 중 50 %에 상응하는 등가의 구경-종종 "D(v,0.5)" 값으로 언급됨)을 갖는다.
본 명세서에 기술한 충전제 입자들의 입도는 전자 현미경, 코울터(coulter) 계수기, 퇴적 분석 및 정적 또는 동적 광 산란으로 측정할 수 있다. 레이저 광 회절을 기초로 한 기술이 바람직하다. 중앙 입도는 선택된 입도 이하의 입자 부피 %를 나타내고, 50 번째 백분위수를 측정하는 점증 분포 곡선을 플롯팅하여 측정할 수 있다. 충전제 입자들의 부피 분포 중앙 입경은 적절하게는 충전제를 고 응력 혼합기[예를 들어, 켐콜(Chemcoll)]중에서 에틸렌 글리콜중에 분산시킨 후, 멜버른 인스트루먼트 마스터사이저 MS 15 파티클 사이저(Melvern Instrument Mastersiser MS 15 Particle Sizer)를 사용하여 측정된다.
폴리에스테르 기재의 두께는 넓은 범위에 걸쳐 다양할 수 있으나, 바람직하게는 5 내지 300 ㎛, 보다 바람직하게는 10 내지 100 ㎛, 특히 15 내지 50 ㎛, 특별히 20 내지 30 ㎛이다.
기재층 조성물의 성분들은 종래의 방식으로 혼합될 수 있다. 예를 들어, 폴리에스테르가 유도되는 단량체 반응물과 혼합되거나, 성분들은 낙하(tumble) 또는 건조 블렌딩, 또는 압출기중에서의 혼합에 의하여 폴리에스테르와 혼합된 후, 냉각되고, 통상적으로, 과립 또는 칩으로 분쇄될 수 있다. 자외선 흡수제는 개별적으로 압출기에 공급될 수 있고, 이로부터 폴리에스테르는 압출되어 기재층을 형성한다. 다른 방법으로는, 마스터배치 기술을 사용할 수 있다.
열-밀봉층은 바람직하게는 본 명세서에서 기술한 바와 같이, 열-밀봉층의 중합체 물질이 연화될 때까지 가열하고, 기재층의 폴리에스테르 물질을 연화시키거나 용융시키지 않고 압력을 가하여 그 자체로 및(또는) 폴리에스테르 기재 및(또는) 금속 쉬이트에 열-밀봉 결합을 형성할 수 있는 중합체 코팅층이다. 열-밀봉층은 이 층을 그 자체에 밀봉하여 측정된 바와 같이, 바람직하게는 200 내지 3,000 Nm-1, 보다 바람직하게는 300 내지 1,500 Nm-1, 특히 350 내지 500 Nm-1의 열-밀봉 강도를 나타낸다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서, 열-밀봉층은 적절하게는 폴리에스테르 수지, 특히 1 종 이상의 이산 방향족 디카르복실산, 예를 들어, 테레프탈산, 이소프탈산 및 헥사히드로테레프탈산, 및 1 종 이상의 글리콜, 예를 들어, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜 및 네오펜틸 글리콜로부터 유도될 수 있는 코폴리에스테르을 포함한다. 만족스러운 성질을 제공하는 전형적인 코폴리에스테르는 특히, 50 내지 90 몰 % 에틸렌 테레프탈레이트와 10 내지 50 몰 % 에틸렌 이소프탈레이트의 몰비를 갖는 에틸렌 테레프탈레이트와 에틸렌 이소프탈레이트의 것들이고, 특히, 약 82 몰 % 에틸렌 테레프탈레이트와 약 18 몰 % 에틸렌 이소프탈레이트의 코폴리에스테르이다.
열-밀봉층은 유기 또는 수성 용매로부터 이미 배향되어 있는 폴리에스테르 기재에 도포되거나, 보다 바람직하게는 연신 조작 전에 또는 동안에 도포될 수 있다. 다른 방법으로는, 열-밀봉층은 열-밀봉 중합체를 예비성형된 기재층상으로 주조하여 성형할 수 있다. 그러나, 통상적으로는, 합성 쉬이트(기재 및 열-밀봉층)의 성형은 동시에 다중-오리피스 다이의 독립적인 오리피스들을 통하여 동시압출한 후, 여전히 용융 상태인 층을 결합하거나, 바람직하게는 개별적인 중합체의 용융 스트림이 우선 다이 매니폴드에 선행하는 채널내에서 결합한 후, 내부 혼합 없이 스트림라인 유동 조건하에서 다이 오리피스로부터 함께 압출하여 합성 쉬이트를 제조하는 단일채널 동시압출에 의하여 수행된다.
동시압출된 쉬이트는 연신되어 기재의 분자 배향이 수행되고, 바람직하게는 가열 세팅된다. 일반적으로, 기재층을 연신하는데 가해진 조건은 열-밀봉 중합체의 부분적인 결정화를 유발시킬 것이고, 따라서, 열-밀봉층의 목적하는 기하구조을 개발하기 위하여 선택되는 온도에서 칫수 제한하에 가열 세팅하는 것이 바람직하다. 따라서, 열-밀봉 중합체의 결정 용융 온도 이하에서 가열 세팅하고, 합성물을 냉각시킴으로써, 열-밀봉 중합체는 본질적으로 결정성으로 남아있게 될 것이다. 그러나, 열-밀봉 중합체의 결정 온도 보다 큰 온도에서 가열 세팅하는 경우, 열-밀봉 중합체는 본질적으로 무정형이 될 것이다. 폴리에스테르 기재 및 코폴리에스테르 열-밀봉층을 포함하는 합성 쉬이트의 가열 세팅은 통상적으로 175 내지 200 ℃에서 수행되어 실질적으로 결정성인 열-밀봉층을 생성시키거나, 200 내지 250 ℃에서 수행되어 본질적으로 무정형인 열-밀봉층을 생성시킨다. 본질적으로 무정형인 열-밀봉층이 바람직하다.
열-밀봉층의 두께는 넓은 범위에 걸쳐 다양할 것이나, 일반적으로 50 ㎛를 초과하지 않을 것이고, 바람직하게는 0.5 내지 30 ㎛, 보다 바람직하게는 2 내지 15 ㎛, 특히 3 내지 10 ㎛이다.
본 발명의 하나의 태양에 있어서, 폴리에스테르 필름 기재는, 바람직하게는 제1 외층 및, 열-밀봉층과 접촉하고 있는 제2 내층의 두 개의 층을 갖는 다층 필름이다. 외부 및 내부 기재층의 화학적 조성은 바람직하게는 동일하고, 보다 바람직하게는 에틸렌 테레프탈레이트이다. 외층 대 내층의 두께비는, 바람직하게는 0.02 내지 1:1, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.5:1, 특히 0.1 내지 0.3:1, 특별히 0.15 내지 0.25:1이다.
외부 기재층에 존재하는 자외선 흡수제의 농도는 폴리에스테르의 중량에 대하여, 바람직하게는 0.5 내지 10 %, 보다 바람직하게는 1 내지 8 %, 특히 3 내지 7 %, 특별히 4 내지 6 %이다. 내부 기재층은 바람직하게는 사실상 자외선 흡수제를 포함하지 않거나, 외부 기재층에 존재하는 자외선 흡수제의 양보다 매우 작은 양의 자외선 흡수제를 포함한다. 본 발명의 특히 바람직한 태양에 있어서, 내부 기재층은 외부 기재층에 존재하는 자외선 흡수제의 양에 대하여, 1 내지 40 중량 %, 보다 바람직하게는 3 내지 25 중량 %, 특히 5 내지 20 중량 %, 특별히 10 내지 15 중량 %의 자외선 흡수제를 포함한다. 각각 외부 및 내부 기재층 중에는 동일한 자외선 흡수제(들)가 존재하는 것이 바람직하다.
외부 기재층에 존재하는 충전제 입자들의 농도는 폴리에스테의 중량에 대하여, 바람직하게는 0.001 내지 5 중량 %, 보다 바람직하게는 0.05 내지 3 중량 %, 특히 0.5 내지 2 중량 %, 특별히 0.8 내지 1.2 중량 %이다. 내부 기재층은 바람직하게는 사실상 충전제 입자들을 포함하지 않거나, 외부 기재층에 존재하는 충전제의 농도 보다 매우 작은 양의 충전제 입자들을 포함한다.
외부 폴리에스테르 기재층/내부 폴리에스테르 기재층/열-밀봉층을 포함하는 중합체 필름은 바람직하게는 본 명세서에서 기술한 바와 같은 동시압출에 의하여 성형된다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 필름의 층은, 바람직한 경우, 중합체 필름의 제조에 통상적으로 사용되는 임의의 첨가제를 함유할 수 있다. 따라서, 작용제, 예를 들어, 염료, 안료, 기공 함유화제, 윤활제, 산화 방지제, 점착 방지제, 계면 활성제, 윤활 보조제, 광택 증진제, 프로디그레이단트(prodegradant), 점도 개질제 및 분산 안정화제를 적절하게 혼합할 수 있다.
본 발명에 따른 중합체 필름은, 예를 들어, EP-0686501-A에 기술되어 있는 바와 같이, 특히, 코일 코팅 라인상의 금속 쉬이트에 도포할 때, 금속 쉬이트상의 방호 코팅으로서 사용하는데 특히 적절하고, 상기 문헌은 본 명세서에 참고 문헌으로 포함되어 있다. 적절한 금속 쉬이트는 냉각 로울링된 강철, 금속화된 강철, 스테인레스 강철, 아연도금된 강철 및 알루미늄 등을 포함한다.
금속 쉬이트는 표준 하도제 코팅을 임의로 도포하기 전에, 예를 들어, 공지된 크롬화법, 산세척법 및 인산법으로 화학적으로 전처리될 수 있다. 건조된 하도제층의 두께는, 바람직하게는 2 내지 30 ㎛, 보다 바람직하게는 5 내지 20 ㎛이다.
안료화 또는 비안료화 페인트층은 직접적으로 또는 하도제층을 사용하여 금속 쉬이트에 도포될 수 있다. 종래의 페인트는, 예를 들어, 아크릴, 폴리에스테르, 플루오로카본 분산액, PVC-플라스티졸, 비닐 또는 라텍스 페인트를 사용할 수 있다. 건조된 페인트층의 두께는, 바람직하게는 5 내지 120 ㎛, 보다 바람직하게는 15 내지 80 ㎛, 특히 25 내지 60 ㎛, 특별히 30 내지 50 ㎛이다.
하도제 또는 페인트층은 종래의 기술, 예를 들어, 닥터 블레이드 코팅, 로울러 코팅, 분무 코팅 또는 막 코팅에 의하여 도포될 수 있다.
본 발명에 따른 중합체 필름은 열-밀봉층을 사용하여 종래의 적층 기술, 예를 들어, 압력 로울러 또는 칼렌더링에 의하여 페인팅된 금속 쉬이트에 결합된다. 중합체 필름은 바람직하게는, 예를 들어, 페인팅된 금속 쉬이트가 오븐에서 200 내지 230 ℃로 가열된 고온 페인트 표면에 직접 도포된다.
<실시예 1>
폴리에틸렌 테레프탈레이트의 중량에 대하여, 1.1 중량 %의 6 ㎛의 부피 분포 중앙 입경을 갖는 실리카, 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 중량에 대하여, 1 중량 %의 티누빈 1577 FF[시바 가이기(Ciba-Geigy)에서 시판하는 2-(4,6-디페닐-1,3,5--트리아진-2-일)-5-(헥실)옥시페놀]을 포함하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 기재층 중합체 및 82 몰 % 에틸렌 테레프탈레이트 및 18 몰 % 에틸렌 이소프탈레이트의 코폴리에스테르를 포함하는 열-밀봉층 중합체의 개별적인 스트림을 개별적인 압출기로부터 단일 채널 동시압출 어셈블리로 공급하였다. 중합체층을 필름-형성 다이를 통하여 수냉 회전 켄칭 드럼상으로 압출하여 주조 합성 무정형 압출물을 수득하였다. 주조 압출물을 약 80 ℃까지 가열한 후, 전방 연신율 3.2:1에서 종방향으로 연신하였다. 합성 쉬이트를 폭출기 오븐을 통과시켜, 쉬이트를 건조하고 최초 칫수의 대략 3.4 배까지 횡방향으로 연신하였다. 이축 연신된 합성 쉬이트를 225 ℃에서 가열 세팅하였다. 중합체 필름의 최종 필름 두께는 30 ㎛였다. 중합체 필름 기재층의 두께는 25 ㎛였고, 열-밀봉층의 두께는 5 ㎛였다.
중합체 필름을 본 명세서에서 기술한 시험 과정을 사용하여 시험하였고, 하기에 그 특성들을 나타내었다.
(i) 광각 운도(haze) = 67 %
(ii) 60。광택값 = 43 %
(iii) 자승 평균 평방 경도(Rq) = 700 nm
(iv) 열-밀봉 강도 = 400 Nm-1
(v) 풍화시킨 후 최종 인장 강도 (UTS) 값 % = 72 %
이 중합체 필름을 표준 코일-코팅 라인상에서 금속 쉬이트의 페인팅된 층에 접촉하고 있는 열-밀봉층을 사용하여 페인팅된 금속 쉬이트에 적층하였다. 적층된 금속 쉬이트는 건물의 외장으로서 사용하는데 특히 적절하였다.
<실시예 2>
이는 본 발명에 따르지 않은 비교예이다. 필름중에 티누빈 1577 FF가 존재하지 않는 것을 제외하고 실시예 1의 공정을 반복하였다.
이 중합체 필름을 본 명세서에서 기술한 시험 과정을 사용하여 시험하였고, 하기에 그 특성들을 나타내었다.
(v) 풍화시킨 후 최종 인장 강도 (UTS) 값 % = 0 %
이 중합체 필름은 금속 쉬이트에 적층될 때, 건물의 외장으로서 사용하는데 부적절하였다.
<실시예 3>
기재층이 실리카 대신에 1,500 ppm의 부피 분포 중앙 입경 0.8 ㎛를 갖는 차이나 점토를 포함하는 것을 제외하고 실시예 1의 공정을 반복하였다.
이 중합체 필름을 본 명세서에서 기술한 시험 과정을 사용하여 시험하였고, 하기에 그 특성들을 나타내었다.
(i) 광각 운도 = 5.5 %
(ii) 60。광택값 = 160 %
(iii) 자승 평균 평방 경도(Rq) = 90 nm
(iv) 열-밀봉 강도 = 400 Nm-1
(v) 풍화시킨 후 최종 인장 강도 (UTS) 값 % = 87 %
이 중합체 필름을 금속 쉬이트의 페인팅된 표면에 적층하였다. 적층된 금속 쉬이트 또한 건물의 외장으로서 사용하는데 적절하였다.

Claims (10)

  1. 폴리에스테르의 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 10 중량 %의 1 종 이상의 자외선 흡수제를 포함하는 폴리에스테르 필름 기재와 이 기재 표면상의 열-밀봉층을 포함하는 중합체 필름이고, 상기 자외선 흡수제가 트리아진 화합물을 포함하는 것인 필름.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 기재의 표면이 무광택(matt)인 필름.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 기재가 무기 자외선 흡수제를 더 포함하는 것인 필름.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 열-밀봉층이 코폴리에스테르 수지를 포함하는 것인 필름.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 기재 및 열-밀봉층이 동시압출(coextrusion)에 의하여 형성되는 것인 필름.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 기재가 내부 기재층과 외부 기재층을 갖는 다층 필름이고, 상기 내부 기재층은 상기 열-밀봉층과 접촉하며, 상기 내부 기재층은 상기 외부 기재층에 존재하는 자외선 흡수제의 양에 대하여 1 내지 40 중량 %의 자외선 흡수제를 포함하는 것인 필름.
  8. 폴리에스테르의 중량에 대하여 0.1 내지 10 중량 %의 1 종 이상의 자외선 흡수제를 포함하는 용융된 폴리에스테르의 층을 압출하고, 압출물을 켄칭하고, 켄칭된 압출물을 하나 이상의 방향으로 연신(orientation)하여 기재를 형성시키는 단계, 및 상기 기재의 표면상에 열-밀봉층을 형성시키는 단계를 포함하는 중합체 필름의 제조 방법이며, 상기 자외선 흡수제가 트리아진을 포함하는 것인 방법.
  9. 폴리에스테르의 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 10 중량 %의 1 종 이상의 자외선 흡수제를 포함하는 폴리에스테르 필름 기재 및 이 기재 표면상의 열-밀봉층을 포함하는 중합체 필름을 금속 쉬이트 상에 적층시키는 단계를 포함하는 금속 쉬이트상에 방호 코팅층을 제공하는 방법이며, 상기 자외선 흡수제가 트리아진을 포함하는 것인 방법.
  10. (i) 금속 쉬이트, (ii) 임의의 하도층(primer layer), (iii) 페인트층, 및 (iv) 폴리에스테르의 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 10 중량 %의 1 종 이상의 자외선 흡수제를 포함하는 폴리에스테르 필름 기재 및 이 기재 표면상의 열-밀봉층을 포함하는 중합체 필름을 포함하며, 상기 열-밀봉층이 상기 페인트층과 접촉하고 있고 상기 자외선 흡수제가 트리아진을 포함하는 것인 적층된 금속 쉬이트.
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