KR100658454B1

KR100658454B1 - 윈도우용 폴리에스테르 필름

Info

Publication number: KR100658454B1
Application number: KR1020010081138A
Authority: KR
Inventors: 백배현
Original assignee: 주식회사 코오롱
Priority date: 2001-12-19
Filing date: 2001-12-19
Publication date: 2006-12-15
Also published as: KR20030050650A

Abstract

본 발명은 힌더드 페놀계 산화방지제를 내열제로서 포함하고, 벤즈옥사진계 자외선 차단제를 혼용하여 얻어진 폴리에스테르 필름에 관한 것으로서, 이는 UV 투과도가 적고 색도변화가 작으며, UV 노출시 장시간 경과후에도 인장강도의 저하가 현격히 줄어들게 되어 이를 건축현장 등에서 윈도우에 부착된 오염물질의 제거를 용이하게 하기 위해 윈도우 상에 도포되는 윈도우용 필름으로 적용하였을 경우 공사기간의 연장에 따라 발생되는 내장제의 변색이나, 공사후에 필름의 제거가 어려움을 해결할 수 있다.

Description

윈도우용 폴리에스테르 필름{Polyester film for windows}

본 발명은 윈도우용 폴리에스테르 필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건축시 페인트 등의 오염물이 유리에 부착되어 건축완공후 제거가 곤란한 문제를 해결하기 위해 부착하였다가 실내외 공사 완료후 제거할 수 있도록 하는 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.

일반적으로 건축시에는 전반적인 공사가 완료된 후, 내장공사가 진행되며, 내장공사가 진행되는 동안 윈도우는 실내작업, 예를들어 도장작업 등에 노출되게 된다.

그런데 윈도우 등이 페인트 등에 그대로 노출될 경우 건축완공 후에 페인트 등의 오염물 제거가 용이하지 않다.

따라서, 공사 중 윈도우 등에는 얇은 필름층을 점착하여 오염물로부터 유리를 보호하고, 공사 완료 후에 이 필름을 제거하여 용이하게 오염물을 제거하도록 하고 있다. 이와같은 필름을 흔히 윈도우 필름이라고 한다.

그런데, 현재까지 사용되온 필름은 장시간 동안 자연광에 노출된 후 제거할 때 깨지는 문제가 있어 필름의 제거가 곤란한 문제가 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위한 일방편으로는 UV 안정제를 첨가하거나 산화방지제를 적당량 첨가하는 방법을 사용해왔다.

한편, 건축물이 고층, 대형화되는 추세에 따라 실내장식 및 내장 공사기간이 장기간 소요되는 관계로 종전에 비하여 보다 UV 안정성이 요구되고 있는 바, 공사 기간이 길어지거나 하면 실내 장식물의 색상이 바래어 실내 장식물의 색상이 초기 설치 내장물과 후기 설치내장물간의 색상이 불일치 되는 문제점이 있었다.

이를 위해서는 UV 안정제나 산화방지제 중에서도 색상 및 헤이즈를 고려하여 그 종류를 선택하고 이들 함량비를 결정하는 기술이 요구되고 있다.

이에, 본 발명자는 통상의 윈도우 필름 사용으로 인한 내장재 색상의 불일치 문제 등을 해결하고 인장강도가 시간의 경과에 따라 떨어지는 현상을 해결하기 위해 연구노력하던 중, 폴리에스테르 필름 제조시에 힌더드 페놀계 산화방지제와 자외선차단제를 일정비율로 혼용하여 제조한 결과, 이로부터 얻어진 폴리에스테르 필름은 UV 투과도가 낮고 변색이 적으며 장시간 방치 후에도 인장강도의 저하가 적음을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 UV 투과도가 낮으며 변색이 적고 장시간 경과후에도 인장강도 저하율이 낮은, 즉 자외선 안정성과 자외선 차단성이 동시에 부여된 윈도우용 폴리에스테르 필름을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 윈도우용 폴리에스테르 필름은 다음 화학식 1로 표시되는 내열제 0.01∼5중량%와 다음 화학식 2로 표시되는 자외선 차단제 0.01∼1중량%를 포함하여 제조된 것임을 그 특징으로 한다.

이와같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 필름 제조시에 상기 화학식 1로 표시되는 내열제와 상기 화학식 2로 표시되는 자외선차단제를 포함한 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.

본 발명에서 사용되는 내열제는 상기 화학식 1로 표시되는 힌더드 페놀계 산화방지제일 수 있다.

이와같은 산화방지제의 함량은 전체 원료 중 0.01∼5중량%인 것이 바람직하다. 만일, 내열제의 첨가량이 0.01중량% 미만이면 장시간 UV 광에 노출시 인장강도유지가 되지않는 문제가 있을 수 있고, 5중량% 초과면 쉬이트 형성이 않되는 문제가 있을 수 있다.

그리고, 상기 내열제와 더불어서 본 발명의 필름 제조에는 자외선 차단제를 포함하는 바, 이는 상기 화학식 2로 표시되는 바와 같은 2,2-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤즈옥사진-4-온)이다.

이같은 자외선 차단제의 함량은 전체 원료 중 0.01∼1중량%인 것이 바람직한 바, 만일 그 함량이 0.01중량% 미만이면 UV광 차단성이 없고 1중량% 초과면 필름 생상이 불량해지는 문제가 있을 수 있다.

상기 화학식 1로 표시되는 내열제와 상기 화학식 2로 표시되는 자외선 차단제의 혼합비는 1:1∼8:1인 것이 바람직하며, 혼용시 총함량은 전체 원료 중 5중량% 이하인 것이 바람직하다.

혼합비가 1:1 범위를 벗어나면 UV광에 장시간 노출시 인장 강도의 유지가 곤란한 문제있을 수 있고 8:1의 범위를 벗어나면 효과 대비 원가 상승의 문제가 있을수 있다.

상기와 같은 내열제와 자외선 차단제는 중합시 첨가되는 것보다 컴파운딩법으로 첨가되는 것이 바람직한 바, 구체적인 제조공정은 우선 고유점도 0.5∼0.85인 폴리에스테르 베이스 칩, 내열제 마스터칩 및 자외선 차단제 마스터 칩을 혼합하고 용융압출하여 캐스팅 드롬에 급냉시켜 쉬트를 성형하고, 성형된 쉬트를 105℃에서 예열한 후 MD/TD 각 3.7배 되도록 연신시키고 연신시킨 필름을 220℃로 30초간 열고정시키면 본 발명의 윈도우용 폴리에스테르 필름을 얻을 수 있다.

한편, 본 발명에서의 폴리에스테르 필름은 특별히 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이다.

이와같이 얻어진 폴리에스테르 필름은 UV투과도가 20% 이하이며, 80시간 이상 경과한 후에도 인장강도가 초기의 인장강도의 50% 이상을 유지한다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1∼3 및 비교예 1∼4

내열제로서 Irganox 1010(시바가이기사 제품), 통상 사용되온 다음 화학식 3으로 표시되는 BHT(사이텍사 제품)의 마스터배치를 각각 제조하고, 자외선차단제로서 2,2-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤족사진-4-온)의 마스터배치를 제조하였다. 이를 각각 M/B1, 2, 그리고 3이라 한다. 마스터배치는 각 원료의 함량이 5중량% 되도록 제조하였다.

고유점도 0.615의 폴리에스테르 베이스 칩과 상기의 마스터 배치를 다음 표 1에 나타낸 바와 같이 혼합하여, 용융압출한 다음 캐스팅 드럼에 급냉시켜 쉬트를 성형하고 성형된 쉬트를 105℃ 예열한 후 MD/TD 각 3.7배 연신시키고, 연신시킨 필름을 220℃로 30초간 열고정시켜 필름을 얻었다.

		M/B-1	M/B-2	M/B-3	베이스	총량 (중량%)
실 시 예	1	10	0	5	85	100
	2	40	0	10	50	100
	3	40	0	7	53	100
비 교 예	1	0	0	0	100	100
	2	50	0	0	50	100
	3	0	50	0	50	100
	4	0	0	20	80	100

상기에서 얻어진 폴리에스테르 필름에 대하여 UV 투과도, 전체 변색(ΔE), 시간대별 인장강도 평가를 수행하여 이를 각각 다음 표 2 내지 4에 나타내었다.

먼저, UV 투과도 측정은 Shimaduz UV-260 Spectrometer를 사용하여, 온도, 습도를 제어하지 않은 가운데서 파장 190∼900nm 범위에서 수행하였으며, 280∼380nm 에서의 투과도를 표 2에 나타내었다.

		투과도(%)
실 시 예	1	20 이하
	2	10 이하
	3	15 이하
비 교 예	1	80 이상
	2	80 이상
	3	80 이상
	4	5 이하

그리고 총 변색 평가(ΔE)는 상기 실시예 및 비교예에 따라 얻어진 폴리에스테르 필름의 하단에 블루 페이퍼를 위치시키고 필름의 상부에서 Q-UV 램프를 조사하는 방법으로 83℃에서 400시간 동안 노출시킨 후 색도변화(ΔL, Δa, Δb)를 관찰하였다.

ΔE는 다음과 같은 식에 의해 계산된 것이다.

그 결과는 다음 표 3과 같다.

		ΔE
실 시 예	1	5
	2	2.3
	3	4.5
비 교 예	1	7
	2	8
	3	15
	4	1

ΔE가 5 이하이면 윈도우용 필름으로 허용가능하다.

그리고, 상기와 같은 Q-UV 조사하면서 시간대별 필름의 인장강도를 ASTM D 882에 의거 측정하여 그 결과를 다음 표 4에 나타내었다.

		0시간	20시간	40시간	80시간	100시간
실 시 예	1	22	18	16	12	10
	2	21	19	18	12.5	10
	3	21	19	17	14	13
비 교 예	1	22	16	11	7.5	측정불가
	2	21	19	17	12	10
	3	20	19	17.5	13	12
	4	20	15	10	6	측정불가

상기 표 2 내지 4의 결과를 살펴보면, 본 발명에 따라 힌더드 페놀계 산화방지제를 내열제로 사용하고 벤즈옥사진계의 자외선 차단제를 혼용한 경우에는 UV 투과도가 20% 이하이며, ΔE값이 5 이하로서 변색이 잘 안되는 것, 즉 UV 안정성이 우수함을 알 수 있으며, 시간의 경과에 따라 인장강도의 변화가 50% 내외로서 인장강도의 저하율이 현저히 향상됨을 알 수 있다.

그러나, 전혀 아무것도 포함하지 않은 순수 폴리에스테르 필름의 경우 UV 투과도가 80% 이상이고 ΔE값도 7인 것으로 보아 변색이 잘 되며 시간의 경과에 따라 인장강도가 완전히 저하되어 나중에서는 측정조차 불가능해질 정도의 상태가 됨을 알 수 있으며, 종래의 BHT만을 포함하는 경우도 UV 투과도가 80% 이상이며 ΔE가 15로서 변색이 잘되는 것을 알 수 있다. 종래 산화방지제로서 첨가되온 BHT의 경우 상기 화학식 1로 표시되는 것에 비하여 저가이며 자외선 안정성 측면에서도 우수하기는 하나 내후 색상 문제가 있어 그 사용이 어려웠다. 이는 BHT의 분자량이 적어 마이그레이션이 일어났기 때문이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 힌더드 페놀계 산화방지제를 내열제로서 포함하고, 벤즈옥사진계 자외선 차단제를 혼용하여 얻어진 폴리에스테르 필름은 UV 투과도가 적고 색도변화가 작으며, UV 노출시 장시간 경과후에도 인장강도의 저하가 현격히 줄어들게 되어 이를 윈도우용 UV-cut off 필름으로 적용하였을 경우 공사기간의 연장에 따라 발생되는 윈도우의 변색이나, 공사후에 필름의 제거가 어려움을 해결할 수 있다.

Claims

다음 화학식 1로 표시되는 내열제 0.01∼5중량%와 다음 화학식 2로 표시되는 자외선 차단제 0.01∼1중량%를 포함하여 제조된 윈도우용 폴리에스테르 필름.

화학식 1

화학식 2
제 1 항에 있어서, 상기 내열제와 상기 자외선 차단제를 1:1∼8:1 중량비로 혼합사용하며, 그 혼합총량은 5중량% 이하인 것임을 특징으로 하는 윈도우용 폴리에스테르 필름.