KR100665770B1 - 우수한 항 블록킹 특성과 인쇄성을 가지는 비결정성폴리에스테르 시트 및 이의 성형품 - Google Patents
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Abstract
폴리에스테르 시트는 실질상 비결정 폴리에스테르 코어층, 이 코어층의 양 면상에 스킨층, 및 적어도 하나의 스킨층 상에 적용된 코팅층을 가진다. 스킨층은 1-50미크론 범위의 실리카, 탈크, 칼슘, 티탄 등의 무기입자를 마스터 배치 (Master Batch) 형태로 스킨층 중량 기준으로 0.001-10 wt% 투입하여 스킨층에 실질상 0.05-10 미크론 정도의 표면조도를 균일하게 형성시키고, 활성을 더욱 좋게 하기 위하여 한 면 또는 양 면에 0.01-10미크론 정도의 좀더 미세한 유기입자를 폴리에스테르 층과 강한 결합력을 가지는 바인더와 함께 코팅함으로써 최종 표면을 더욱 굴곡지게 하여 표면조도를 더 높이게 되며, 항 블록킹성과 활성을 극대화시키는 것을 특징으로 한다. 코팅용으로 사용한 입자는 가교 결합된 올레핀계 유기입자를 사용함으로써 입자탈착을 방지하고, 인쇄공정과 같은 후가공 공정에서도 인쇄적성을 높여주는 성질을 가지게 하는 것을 특징으로 하며, 비중이 낮기 때문에 코팅시 표층에 노출되어 항 블록킹 효과를 극대화 시킬 수 있다.
비결정 폴리에스테르 시트, 표면조도, 항블록킹성, 활성, 인쇄성, 코팅층, 스킨층,
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 시트의 단면을 나타내는 모식도
본 발명은 다양한 포장용도로 사용에 적합한 폴리에스테르 시트에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 적어도 일 면에 인쇄적성 및 활성 (slip)이 우수한 코팅층을 가지고 있어 다른 시트와 접촉시, 우수한 활성 및 안티 블록킹성을 보이는, 투명성이 우수한 실질적 비결정 폴리에스테르 시트에 관한 것이다.
여러 해에 걸쳐, 폴리에스테르의 꾸준한 사용증가 인하여 알루미늄, 유리및 다른 전통적인 포장 물질의 사용이 감소되어 왔다. 편의점에는 이제 소다수, 물, 우유 및 주스를 담은 차가운 폴리에스테르 특히 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 병이 줄지어 보관되어 있고, 유리병을 찾는 것이 점점 어려워져 가고 있는 실정이다. 심지어 맥주병도 플라스틱으로 옮겨져 가고 있는 추세에 있다. PET 병의 상승 추세 및 사용으로 인하여 열성형 폴리에스테르 시트를 위시한 다른 적용 분야에서도 폴리에스테르의 사용 증가로 이어지고 있다. 대형 할인점의 야채 코너 및 하드웨어 상점은 과일 용기에서부터, 플라스틱 트레이, 너트와 볼트 포장용기에 이르기까지 폴리에스테르 시트의 다용도 전시장을 방불케 하고 있다.
폴리에스테르는 여러 가지 우수한 물성, 즉 뛰어난 투명성, 치수안정성, 기계적 물성, 전기적 특성, 가스 배리어성, 내열성, 내화학성 등을 보인다. 자체의 여러 가지 우수한 제반 물성으로 인하여, 폴리에스테르는 다양한 분야, 예를 들어, 포장, 전지 절연, 사진, 자기 기록, 열전사 인쇄등에 매우 유용하게 사용된다. 그러나, 폴리에스테르 시트나 필름이 최종 소비자 제품의 기본 물질로 사용될 때, 폴리에스테르 시트나 필름은 활성이 그다지 좋지 못하여 다른 시트나 필름과 블록킹을 야기하려는 경향이 있다. 예를 들어, 폴리에스테르 시트 및 필름 산업에서 공통적인 문제점으로 나타나는 블로킹은 시트나 필름에 인쇄된 잉크의 특성과 관계있다. 블로킹은 선적 또는 보관하기 위해 감겨진 또는 쌓아둔, 인쇄된 필름이 열과 압력에 노출되었을 때 나타난다. 이렇게 노출되면 수지가 인쇄 잉크에 유연하게 되어 잉크가 인접 필름의 뒷면에 들러붙게 된다. 이러한 블록된 필름을 떼어내면, 잉크 필름 및 기질 둘 중 하나 또는 양쪽 둘 다에 피해가 발생할 수 있다. 따라서, 인쇄가 필요한 중합성 필름 또는 시트에 인쇄 잉크가 더 잘 흡착되도록, 즉 인쇄성을 부여하는 것이 중요하지만, 이외에 정지 또는 운동 마찰계수의 감소로 측정되는 바와 같이 향상된 활성을 제공하는 것이 필요하다.
활성을 개선하기 위한 많은 선행 기술이 개시되어 있다. 무기입자가 유용한 수단으로 사용되고 있음을 많은 특허에서 확인할 수 있다.
일본 특허 공개 1988-312319호는 알콕시실란을 가수분해 및 축합하여 생성한 실리콘 입자를 에틸렌글리콜에 분산한 슬러리를 폴리에스테르 축중합 반응물에 첨가함으로써, 활성, 내마모성이 증가된 자기기록 필름이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 평5-239424는 0.01-5 미크론 직경의 실리카 알루미나 입자를 0.1-0.5 중량부 사용하여 이소프탈 산이 5-20 mol% 차지하고 있는 폴리에스테르 수지에 첨가한 열성형 시트 제조용 폴리에스테르 수지 조성물을 개시하고 있다.
미국 특허 제 5,863,647호, 5,316,714호, 5,304,324호 및 5,236,622호는 크기가 특정되어 있는, 예를 들어, 직경이 0.05-5 미크론이고 입경 표준편차가 1.0-1.5 범위에 있고, 입자 그람당 0.03-5 mmol의 글리콜이 표면에 결합된 비결정 무기 산화물 입자의 글리콜 현탁액을 폴리에스테르 필름에 적용하여 활성을 증가시키고 있다. 이의 용도는 자기 기록 매체에 주로 사용되고 있다
일본 특허 공개 평성3-95779호는 반응성 에틸 실리케이트와 열경화성 디메틸 폴리실록산 2-40 wt%를 함유한 코팅 액을 폴리에스테르 필름에 코팅함으로써 실리콘 산화물의 활성층이 형성된 시트를 개시하고 있다.
일본 특허 공개 평성7-85631호는 폴리실올산의 부분 가수분해물, 실리콘 수지 및 계면활성제를 함유하는 코팅층으로 활성을 제공하는 폴리에스테르 시트를 개시하고 있다.
미국 특허 제 5,370,930호는 폴리실록산-폴리비닐 그라프트 공중합체를 함유하는 수용액 또는 분산액을 적어도 한 면에 적용시켜 활성을 향상시킨 이축 연신 폴리에스테르 필름을 개시한다.
이의 변형으로서, 일본 특허 공개 평성2-269133호는 폴리실록산 그래프트 중합체의 염기 화합물 염 수분산액을 폴리에스테르 필름 한 면에 적용하여 활성을 개선시키는 것을 개시하고 있다.
일본 특허 공개 소화60-32836호는 이축 연신 폴리에스테르 필름용 안티 블록킹 제제를 개시하는 바, 이는 특정 크기 및 비율의 알루미노 실리케이트 입자로 이루어져 있다.
일본 특허 공개 소화62-70442호는 물, 알콜 등을 사용하여 1-50 kg/cm2 압력 하 70-120 ℃에서 습윤처리된, 직경 0.01-5 미크론 크기의 비결정 제올라이트 미세 입자를 방향족 디카르복실산과 에틸렌 글리콜로 이뤄진 폴리에스테르에 첨가한 폴리에스테르 조성물을 개시하고 있다.
미국 특허 제 5,110,671 호 및 제 4,961,992 호에는 실리콘 오일을 사용하여 활성을 향상하고 있다.
미국 특허 제 6,120,868 호는 전면에 실리콘 오일 방출 코팅층을 가지며, 이 실리콘 오일의 방출로 인한 활성을 조절하기 위한 코팅층을 이면에 가진 폴리에스테르 필름을 개시한다. 상기 활성 조절층은 커플러로서 실란을 포함하고 있는, 이소프탈 산 50-98 mol% 및 설포 디카르복실산 2-20 mol%로 이뤄진 디카르복실 산 분체와 2-11개 탄소 원자를 가지는 글리콜로 제조된 수용성 코폴리에스테르를 바인더로 사용한다.
미국 특허 제 6,060,156호는 적어도 한 면에 안티 블록킹성을 부여하는 코팅층을 가진 배향된 폴리에스테르 필름이 개시되어 있는 바, 상기 코팅층은 유기 중합체 및 0.5-4.5 미크론 크기의 다공성 입자, 예를 들어 하소된 폴리실록산 입자를 0.002-1.5 wt% 포함한다.
이상의 특허들은 대부분 연신 또는 배향된 폴리에스테르 필름에 관한 것이며, 활성 및 투명성을 동시에 만족하는 것은 미흡하다.
통상 비결정성 (amorphous) 폴리에스테르 시트는 비결정 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 압출하여 만들어진다 (A-PET). A-PET는 탁월한 기계적, 열적, 및 화학적 특성을 가지고 있다. 다양한 그리고 우수한 특성을 지니는 A-PET는 광고 인쇄물에서부터 복잡한 열성형 부문에 이르는 다양한 용도로 사용될 수 있다. 예를 들어, 높은 투명성은 포장된 제품의 가치를 높인다. 저온 내충격성 특성은 A-PET를 냉장 및 냉동 제품의 포장에 적용될 수 있게 한다. 연소시에 유해 가스를 발산하지 않기 때문에 환경 친화적이다. 내화학성은 다양한 성분을 가지고 있는, 음식류의 포장으로 적절히 적용될 수 있다. 또한, 뛰어난 배리어 특성은 향과 맛의 보존에 적합하게 사용될 수 있다. 포장시 감마선 살균이 가능하고 위생적이어서, 음식 포장 산업에 중요한 위치를 점하고 있다. 프린팅에 적합하다. 열성형성이 우수하여 다양한 디자인으로 성형이 가능하다. 다른 물질과 비교하여 내충격성이 우수하다.
이러한, A-PET 시트에 적용된 활성 개선을 특징으로 하는 특허는 대표적으로 미국 특허 제 USH1982호 및 일본 특허 공개 평성 8-157619가 있다.
미국 특허 USH1982호는 인쇄성을 향상을 주목적으로 하는 프라이머 코팅층으로서 물-분산 코폴리에스테르를 가지는 비결정 플라스틱 필름을 개시하고 있다. 코팅층은 5-설포이소프탈 산 8-25 mol% 및 이소프탈 산 75-92 mol%로 구성되는 디카르복실 산 성분 및 디에틸렌 글리콜 25-100 mol%, 1,4-시클로헥산 디메탄올 0-30 mol% 및 에틸렌 글리콜 0-30 mol%로 구성되는 디올 성분으로 제조된다.
일본 특허 공개 평성 8-157619호는 폴리에스테르 중합체에 3개 이상의 수산기를 가지는 다가알콜과 탄소수가 12개 이상의 지방족 모노카르본 산과의 에스테르 생성물이 0.01-5 중량% 배합되며, 높이 0.1-5 미크론의 표면돌기가 1-2000개/mm2 갖는 스킨층을 가지는, 활성이 우수한, 실질상 비결정 무배향 폴리에스테르 시트를 개시하고 있다. 하지만, 이 특허의 폴리에스테르 시트는 시간이 지남에 따라, 상기 왁스 성분이 표면으로 이동하게 되어, 흐림도(haze) 및 투명성에 문제가 있으며, 또한 안티 블록킹성이 저하되는 현상이 발생한다.
진보가 되어 왔지만, 비결정성, 무배향 필름 분야에서 투명도 및 활성에서 개선 필요성이 여전히 존재하고 있다. 이에 따라, 본 발명은 일차적으로 그러한 것을 제공하는 것에 관한 것이다.
여러 해에 걸쳐, 폴리에스테르의 꾸준한 사용증가 인하여 알루미늄, 유리및 다른 전통적인 포장 물질의 사용이 감소되어 왔다. 편의점에는 이제 소다수, 물, 우유 및 주스를 담은 차가운 폴리에스테르 특히 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 병이 줄지어 보관되어 있고, 유리병을 찾는 것이 점점 어려워져 가고 있는 실정이다. 심지어 맥주병도 플라스틱으로 옮겨져 가고 있는 추세에 있다. PET 병의 상승 추세 및 사용으로 인하여 열성형 폴리에스테르 시트를 위시한 다른 적용 분야에서도 폴리에스테르의 사용 증가로 이어지고 있다. 대형 할인점의 야채 코너 및 하드웨어 상점은 과일 용기에서부터, 플라스틱 트레이, 너트와 볼트 포장용기에 이르기까지 폴리에스테르 시트의 다용도 전시장을 방불케 하고 있다.
폴리에스테르는 여러 가지 우수한 물성, 즉 뛰어난 투명성, 치수안정성, 기계적 물성, 전기적 특성, 가스 배리어성, 내열성, 내화학성 등을 보인다. 자체의 여러 가지 우수한 제반 물성으로 인하여, 폴리에스테르는 다양한 분야, 예를 들어, 포장, 전지 절연, 사진, 자기 기록, 열전사 인쇄등에 매우 유용하게 사용된다. 그러나, 폴리에스테르 시트나 필름이 최종 소비자 제품의 기본 물질로 사용될 때, 폴리에스테르 시트나 필름은 활성이 그다지 좋지 못하여 다른 시트나 필름과 블록킹을 야기하려는 경향이 있다. 예를 들어, 폴리에스테르 시트 및 필름 산업에서 공통적인 문제점으로 나타나는 블로킹은 시트나 필름에 인쇄된 잉크의 특성과 관계있다. 블로킹은 선적 또는 보관하기 위해 감겨진 또는 쌓아둔, 인쇄된 필름이 열과 압력에 노출되었을 때 나타난다. 이렇게 노출되면 수지가 인쇄 잉크에 유연하게 되어 잉크가 인접 필름의 뒷면에 들러붙게 된다. 이러한 블록된 필름을 떼어내면, 잉크 필름 및 기질 둘 중 하나 또는 양쪽 둘 다에 피해가 발생할 수 있다. 따라서, 인쇄가 필요한 중합성 필름 또는 시트에 인쇄 잉크가 더 잘 흡착되도록, 즉 인쇄성을 부여하는 것이 중요하지만, 이외에 정지 또는 운동 마찰계수의 감소로 측정되는 바와 같이 향상된 활성을 제공하는 것이 필요하다.
활성을 개선하기 위한 많은 선행 기술이 개시되어 있다. 무기입자가 유용한 수단으로 사용되고 있음을 많은 특허에서 확인할 수 있다.
일본 특허 공개 1988-312319호는 알콕시실란을 가수분해 및 축합하여 생성한 실리콘 입자를 에틸렌글리콜에 분산한 슬러리를 폴리에스테르 축중합 반응물에 첨가함으로써, 활성, 내마모성이 증가된 자기기록 필름이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 평5-239424는 0.01-5 미크론 직경의 실리카 알루미나 입자를 0.1-0.5 중량부 사용하여 이소프탈 산이 5-20 mol% 차지하고 있는 폴리에스테르 수지에 첨가한 열성형 시트 제조용 폴리에스테르 수지 조성물을 개시하고 있다.
미국 특허 제 5,863,647호, 5,316,714호, 5,304,324호 및 5,236,622호는 크기가 특정되어 있는, 예를 들어, 직경이 0.05-5 미크론이고 입경 표준편차가 1.0-1.5 범위에 있고, 입자 그람당 0.03-5 mmol의 글리콜이 표면에 결합된 비결정 무기 산화물 입자의 글리콜 현탁액을 폴리에스테르 필름에 적용하여 활성을 증가시키고 있다. 이의 용도는 자기 기록 매체에 주로 사용되고 있다
일본 특허 공개 평성3-95779호는 반응성 에틸 실리케이트와 열경화성 디메틸 폴리실록산 2-40 wt%를 함유한 코팅 액을 폴리에스테르 필름에 코팅함으로써 실리콘 산화물의 활성층이 형성된 시트를 개시하고 있다.
일본 특허 공개 평성7-85631호는 폴리실올산의 부분 가수분해물, 실리콘 수지 및 계면활성제를 함유하는 코팅층으로 활성을 제공하는 폴리에스테르 시트를 개시하고 있다.
미국 특허 제 5,370,930호는 폴리실록산-폴리비닐 그라프트 공중합체를 함유하는 수용액 또는 분산액을 적어도 한 면에 적용시켜 활성을 향상시킨 이축 연신 폴리에스테르 필름을 개시한다.
이의 변형으로서, 일본 특허 공개 평성2-269133호는 폴리실록산 그래프트 중합체의 염기 화합물 염 수분산액을 폴리에스테르 필름 한 면에 적용하여 활성을 개선시키는 것을 개시하고 있다.
일본 특허 공개 소화60-32836호는 이축 연신 폴리에스테르 필름용 안티 블록킹 제제를 개시하는 바, 이는 특정 크기 및 비율의 알루미노 실리케이트 입자로 이루어져 있다.
일본 특허 공개 소화62-70442호는 물, 알콜 등을 사용하여 1-50 kg/cm2 압력 하 70-120 ℃에서 습윤처리된, 직경 0.01-5 미크론 크기의 비결정 제올라이트 미세 입자를 방향족 디카르복실산과 에틸렌 글리콜로 이뤄진 폴리에스테르에 첨가한 폴리에스테르 조성물을 개시하고 있다.
미국 특허 제 5,110,671 호 및 제 4,961,992 호에는 실리콘 오일을 사용하여 활성을 향상하고 있다.
미국 특허 제 6,120,868 호는 전면에 실리콘 오일 방출 코팅층을 가지며, 이 실리콘 오일의 방출로 인한 활성을 조절하기 위한 코팅층을 이면에 가진 폴리에스테르 필름을 개시한다. 상기 활성 조절층은 커플러로서 실란을 포함하고 있는, 이소프탈 산 50-98 mol% 및 설포 디카르복실산 2-20 mol%로 이뤄진 디카르복실 산 분체와 2-11개 탄소 원자를 가지는 글리콜로 제조된 수용성 코폴리에스테르를 바인더로 사용한다.
미국 특허 제 6,060,156호는 적어도 한 면에 안티 블록킹성을 부여하는 코팅층을 가진 배향된 폴리에스테르 필름이 개시되어 있는 바, 상기 코팅층은 유기 중합체 및 0.5-4.5 미크론 크기의 다공성 입자, 예를 들어 하소된 폴리실록산 입자를 0.002-1.5 wt% 포함한다.
이상의 특허들은 대부분 연신 또는 배향된 폴리에스테르 필름에 관한 것이며, 활성 및 투명성을 동시에 만족하는 것은 미흡하다.
통상 비결정성 (amorphous) 폴리에스테르 시트는 비결정 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 압출하여 만들어진다 (A-PET). A-PET는 탁월한 기계적, 열적, 및 화학적 특성을 가지고 있다. 다양한 그리고 우수한 특성을 지니는 A-PET는 광고 인쇄물에서부터 복잡한 열성형 부문에 이르는 다양한 용도로 사용될 수 있다. 예를 들어, 높은 투명성은 포장된 제품의 가치를 높인다. 저온 내충격성 특성은 A-PET를 냉장 및 냉동 제품의 포장에 적용될 수 있게 한다. 연소시에 유해 가스를 발산하지 않기 때문에 환경 친화적이다. 내화학성은 다양한 성분을 가지고 있는, 음식류의 포장으로 적절히 적용될 수 있다. 또한, 뛰어난 배리어 특성은 향과 맛의 보존에 적합하게 사용될 수 있다. 포장시 감마선 살균이 가능하고 위생적이어서, 음식 포장 산업에 중요한 위치를 점하고 있다. 프린팅에 적합하다. 열성형성이 우수하여 다양한 디자인으로 성형이 가능하다. 다른 물질과 비교하여 내충격성이 우수하다.
이러한, A-PET 시트에 적용된 활성 개선을 특징으로 하는 특허는 대표적으로 미국 특허 제 USH1982호 및 일본 특허 공개 평성 8-157619가 있다.
미국 특허 USH1982호는 인쇄성을 향상을 주목적으로 하는 프라이머 코팅층으로서 물-분산 코폴리에스테르를 가지는 비결정 플라스틱 필름을 개시하고 있다. 코팅층은 5-설포이소프탈 산 8-25 mol% 및 이소프탈 산 75-92 mol%로 구성되는 디카르복실 산 성분 및 디에틸렌 글리콜 25-100 mol%, 1,4-시클로헥산 디메탄올 0-30 mol% 및 에틸렌 글리콜 0-30 mol%로 구성되는 디올 성분으로 제조된다.
일본 특허 공개 평성 8-157619호는 폴리에스테르 중합체에 3개 이상의 수산기를 가지는 다가알콜과 탄소수가 12개 이상의 지방족 모노카르본 산과의 에스테르 생성물이 0.01-5 중량% 배합되며, 높이 0.1-5 미크론의 표면돌기가 1-2000개/mm2 갖는 스킨층을 가지는, 활성이 우수한, 실질상 비결정 무배향 폴리에스테르 시트를 개시하고 있다. 하지만, 이 특허의 폴리에스테르 시트는 시간이 지남에 따라, 상기 왁스 성분이 표면으로 이동하게 되어, 흐림도(haze) 및 투명성에 문제가 있으며, 또한 안티 블록킹성이 저하되는 현상이 발생한다.
진보가 되어 왔지만, 비결정성, 무배향 필름 분야에서 투명도 및 활성에서 개선 필요성이 여전히 존재하고 있다. 이에 따라, 본 발명은 일차적으로 그러한 것을 제공하는 것에 관한 것이다.
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본 발명의 목적은 적층시 블록킹 형성을 방지되는, 활성이 우수한 폴리에스테르 시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 활성 및 경시 투명성이 우수한 실질상 비결정 폴리에스테르 시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 활성 및 경시 투명성이 우수한 실질상 비결정 폴리에스테르 시트 성형물을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 관점에 있어서, 폴리에스테르 시트는 실질상 비결정 폴리에스테르 코어층, 이 코어층의 양 면상에 스킨층, 및 적어도 하나의 스킨층 상에 적용된 코팅층을 가진다. 스킨층은 1-50미크론 범위의 실리카(Si), 탈크(Talc), 칼슘(Ca), 티탄(Ti) 등의 무기입자를 마스터 배치 (Master Batch) 형태로 스킨층 중량 기준으로 0.001-10 wt% 투입하여 스킨층에 실질상 0.05-10 미크론 정도의 표면조도를 균일하게 형성시키고, 활성을 더욱 좋게 하기 위하여 한 면 또는 양 면에 0.01-10미크론 정도의 좀더 미세한 유기입자를 폴리에스테르 층과 강한 결합력을 가지는 바인더와 함께 코팅함으로써 최종 표면을 더욱 굴곡지게 하여 표면조도를 더 높이게 되며, 항 블록킹성과 활성을 극대화시키는 것을 특징으로 한다.
특히 코팅용으로 사용한 입자는 가교 결합된 올레핀계 유기입자를 사용함으로써 무기입자에 비하여 코팅용 바인더의 결합력을 극대화시켜, 입자탈착을 방지하고, 인쇄공정과 같은 후가공 공정에서도 인쇄적성을 높여주는 성질을 가지게 하는 것을 특징으로 하며, 또한 무기입자에 비하여 비중이 낮기 때문에 코팅시 표층에 노출되어 항 블록킹 효과를 극대화 시킬 수 있다.
일반적으로 사용되어지는 유기입자를 사용할 경우에는 코팅액에 대한 분산이 부족하므로 코로나, 프라즈마 혹은 UV 처리 등을 통하여 유기입자 표면에 친수성 라디칼을 형성시켜 사용하기 때문에 입자 분산성이 탁월하다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 스킨층은 이소프탈 산을 5-25 mol% 까지 포함하는 코폴리에스테르이다. 기본적으로 코팅 기술만으로는 원하는 수준의 항 블록킹성을 얻기 어렵기 때문에 1-50미크론 범위의 실리카(Si), 탈크(Talc), 칼슘(Ca), 티탄(Ti) 등의 무기입자를 마스터 배치(Master Batch)로 제조하여 스킨층 중량 기준으로 0.001-10 wt% 투입하여 스킨층에 실질상 0.05-10 미크론 정도의 표면조도를 균일하게 형성시키는데, 이때 분산성을 좋게 하기 위하여 표층은 이소프탈 산이 5mol%에서 25mol% 공중합되어진 개질폴리머를 사용하여, 용융시 용융 강도 (Melt Strength)를 떨어뜨려 입자의 분산성을 좋게 하는 것을 특징으로 한다.
상기 시트는 코어층과 스킨층을 공압출시킨 후, 코팅층을 적용하여 제조될 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 활성 및 경시 투명성이 우수한 실질상 비결정 폴리에스테르 시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 활성 및 경시 투명성이 우수한 실질상 비결정 폴리에스테르 시트 성형물을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 관점에 있어서, 폴리에스테르 시트는 실질상 비결정 폴리에스테르 코어층, 이 코어층의 양 면상에 스킨층, 및 적어도 하나의 스킨층 상에 적용된 코팅층을 가진다. 스킨층은 1-50미크론 범위의 실리카(Si), 탈크(Talc), 칼슘(Ca), 티탄(Ti) 등의 무기입자를 마스터 배치 (Master Batch) 형태로 스킨층 중량 기준으로 0.001-10 wt% 투입하여 스킨층에 실질상 0.05-10 미크론 정도의 표면조도를 균일하게 형성시키고, 활성을 더욱 좋게 하기 위하여 한 면 또는 양 면에 0.01-10미크론 정도의 좀더 미세한 유기입자를 폴리에스테르 층과 강한 결합력을 가지는 바인더와 함께 코팅함으로써 최종 표면을 더욱 굴곡지게 하여 표면조도를 더 높이게 되며, 항 블록킹성과 활성을 극대화시키는 것을 특징으로 한다.
특히 코팅용으로 사용한 입자는 가교 결합된 올레핀계 유기입자를 사용함으로써 무기입자에 비하여 코팅용 바인더의 결합력을 극대화시켜, 입자탈착을 방지하고, 인쇄공정과 같은 후가공 공정에서도 인쇄적성을 높여주는 성질을 가지게 하는 것을 특징으로 하며, 또한 무기입자에 비하여 비중이 낮기 때문에 코팅시 표층에 노출되어 항 블록킹 효과를 극대화 시킬 수 있다.
일반적으로 사용되어지는 유기입자를 사용할 경우에는 코팅액에 대한 분산이 부족하므로 코로나, 프라즈마 혹은 UV 처리 등을 통하여 유기입자 표면에 친수성 라디칼을 형성시켜 사용하기 때문에 입자 분산성이 탁월하다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 스킨층은 이소프탈 산을 5-25 mol% 까지 포함하는 코폴리에스테르이다. 기본적으로 코팅 기술만으로는 원하는 수준의 항 블록킹성을 얻기 어렵기 때문에 1-50미크론 범위의 실리카(Si), 탈크(Talc), 칼슘(Ca), 티탄(Ti) 등의 무기입자를 마스터 배치(Master Batch)로 제조하여 스킨층 중량 기준으로 0.001-10 wt% 투입하여 스킨층에 실질상 0.05-10 미크론 정도의 표면조도를 균일하게 형성시키는데, 이때 분산성을 좋게 하기 위하여 표층은 이소프탈 산이 5mol%에서 25mol% 공중합되어진 개질폴리머를 사용하여, 용융시 용융 강도 (Melt Strength)를 떨어뜨려 입자의 분산성을 좋게 하는 것을 특징으로 한다.
상기 시트는 코어층과 스킨층을 공압출시킨 후, 코팅층을 적용하여 제조될 수 있다.
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본 발명의 폴리에스테르 시트는 실질상 비결정성 다층 적층체이다. 도 1에서 나타난 바와 같이, 상기 적층체 시트 (1)은 하나의 코어층 (2), 코어층의 양 면에 스킨층 (3), 및 적어도 하나의 스킨층에 적용된 코팅층 (4)로 구성되는 구조를 가진다.
본 명세서에서 사용된 용어, '실질상 비결정'은 낮은 결정화도를 가지는 필름 기질, 즉 서서히 결정화될 수 있는 필름 또는 시트를 의미한다. 중합체의 비결정성을 측정하는 전형적인 척도로서, 결정화도의 수준은 결정성 및 비결정 범위의 부피간 비율을 나타낸다. 본 발명의 실질상 비결정 폴리에스테르는 15%, 바람직하게는 10%, 더욱 바람직하게는 5% 이하의 결정화도를 가진다. 결정화도를 결정하는 방법은 당해분야에 공지되어 있다.
본 발명의 바람직한 코어층은 비결정성 폴리에스테르로서, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(에틸렌 나프탈렌 디카르복실레이트)의 단독 중합체, 1,4-시클로헥산디메탄올을 함유한 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) (PETG 코폴리에스테르), 또는 1,4-시클로헥산디메탄올을 함유한 폴리(에틸렌 나프탈렌 디카르복실레이트) (PEN 코폴리에스테르)이다.
스킨층은 비결정성 폴리에스테르로서, 본 발명의 폴리에스테르 시트에 활성을 부여하며, 또한 코팅층을 지지하는 역할을 한다. 활성을 나타내기 위해 스킨층은 무기 입자를 스킨층 중량을 기준으로 약 0.001 내지 10 중량% 함유한다. 바람직하게는 입자 크기는 약 0.01 내지 10미크론 범위로, 평균입경은 약 2에서 8미크론이고 1.0-1.5의 표준 편차를 가진다.
상기 무기입자의 분산성 측면에서 보면, 상기 스킨층은 이소프탈 산을 함유하는 코폴리에스테르인 것이 바람직하다. 본 발명의 한 구체예에서, 스킨층은 이소프탈 산을 10 mol%까지, 바람직하게는 2-8 mol%, 및 테레프탈 산 90 mol% 이상을 포함하는 디카르복실 산 성분으로부터 유래된 반복 단위체, 및 35-95 mol% 디에틸렌 글리콜, 5-20 mol% 1,4-시클로헥산디메탄올, 10-60 mol% 에틸렌 글리콜을 포함하는 디올 성분으로부터 유래된 반복 단위체를 가진다. 상기 디 카르복실 산과 디올 성분은 각각 100 mol% 기준이다. 이러한 코폴리에스테르는 약 0.5-1.1 dL/g의 고유 점도를 가진다. 이는 통상 포장용도로 사용되기 위한 비결정성 폴리에스테르 시트에 나타나는 고유점도이다.
코팅층은 활성과 항 블록킹성을 더욱 향상시키기 위한 것으로서, 활성 제제 및 항 블록킹 제제, 바인더 및 용매를 포함하는 코팅액을 상기 스킨층의 적어도 일면에 적용함으로써 제조될 수 있다. 슬립 및 안티 블록킹 제제는 폴리실록산 및 유기 입자를 필수 성분으로 포함한다.
폴리실록산은 일반적으로 활성(Slip)을 보완하기 위하여 사용되어지는 유기 왁스류, 즉 3개 이상의 수산기를 가지는 다가 알콜 및 탄소수가 12개 이상인 지방족 모노 카르본산 대용으로 사용하는 물질로 유기 왁스류가 가지는 문제점, 다시 말하면 고온 다습한 환경 하에서 시트 표면으로 이동(Migration) 됨으로써 나타나는 외관 불량 및 투명성 저하 그리고 인쇄성을 악화시키는 현상을 방지할 수 있다. 여기 사용되어지는 폴리실록산은 상기 코팅액의 중량 기준으로 1-40 중량% 사용된다.
유기 입자는 가교된 폴리올레핀으로서, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리부틸렌으로 구성되는 군으로부터 선택된다. 가교된 폴리올레핀 입자의 크기는 하기 식 1을 만족한다.
입자 직경: 1/20 ≤Do/Di≤1/2.5 (1)
상기 식에서 Do는 가교된 폴리올레핀의 직경이고 Di는 상기 스킨층에 산재해 있는 무기 입자의 직경이다.
또한, 가교된 폴리올레핀 입자는 하기 식 2를 만족하는 양으로 상기 코팅액에 포함되어 있다
입자 양: 1/100≤Wo/Ws≤1/10 (2)
상기 식에서, Wo는 상기 코팅액의 중량을 기준한, 가교된 폴리올레핀의 중량%이고, Ws는 상기 코팅액의 중량을 기준한 폴리실록산의 중량%이다.
상기에 사용되어지는 유기 입자의 분산성을 높여주기 위하여 코로나, 프라즈마 또는 UV와 같은 처리를 통하여 입자표면에 수산기 라디칼을 형성시켜 사용하였다.
코팅액의 바인더로서, 폴리아크릴 및 폴리우레탄을 일종이상 혼합하여 사용할 수 있다. 용매로서는 탄소가 5개 이하인 저급알콜을 사용한다. 이의 예는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, t-부탄올, 펜탄올, 이소펜탄올, 등이 있고, 경제성 및 분산성을 고려하면, 이소프로판올이 가장 바람직하다.
상기 비결정성 폴리에스테르 시트 또는 필름은 통상 용융 압출 방법으로 제조되며 이는 당해 기술 분야에 공지되어 있다. 제조 과정을 살펴보면, 용융 압출 과정에서, 열가소성 성분은 압출기 내에서 가소(용융 또는 혼합)되고 다이의 오리피스를 통과하게 된다. 주 압출기에서 코어층의 폴리에스테르 성분이 압출되며, 보조 압출기에서 상기 무기입자를 포함하는 상기 스킨층의 조성물을 압출하게 된다. 다이의 오리피스를 통과한 후 칼렌더 롤을 거쳐서 적층체로 만들어 지게 된다. 다음, 이 적층체의 적어도 한 면에 상기 코팅액이 적용되고, 완충장치(accumulator)를 거친 후 용도에 따라 롤 타입으로 감기거나 플랫(flat) 타입으로 절단되어 제품으로 완성되어 나오게 된다.
코팅의 방법은 당해 분야에 공지된 임의의 기술을 사용할 수 있다. 코팅 기술의 예는 롤 코팅, 역 롤 코팅, 그라비아 롤 코팅, 역 그라비아 롤 코팅, 브러쉬 코팅, 스프레이 코팅, 에어 나이프 코팅 등을 포함한다.
시트로 형성된 후, 상기 시트에 어떠한 배향도 부여하지 않는다. 적용 용도에 따라 코어층의 시트 두께는 변한다. 인쇄용으로는 5-20 밀리, 포장용으로는 5-70 밀리 두께 범위일 수 있다. 스킨층의 두께는 5-100미크론이고, 코팅층은 20미크론 미만이다.
하기 실시예에서 본 발명을 더 상세히 설명할 것이다.
실시예 1
폴리에스테르계 수지를 코어층으로 하고, 표층(내/외층)에는 평균입경 6미크론 정도의 Si계 무기입자를 3중량% 투입하여 270 ℃에서 내층 및 외층으로 공압출하였다. 다음, 가교 결합된 올레핀계 유기입자를 코로나 처리하여 친수성기를 입자표층에 부여하고, 폴리우레탄계 바인더와 5대 2로 배합후, 고형분 기준으로 6중량% 이하가 되도록 메탄올과 증류수를 용매로 한 도료를 제조하였다. 250 mesh 그라비아롤 코팅기(Coater)를 사용하여, 상기 도료를 90 ℃에서 2 분 동안 인라인(In-Line) 건조하면서, 연신이 되지 않는 상기 시트 위에 코팅하였다. 코팅되어진 시트는 두께 0.3mm, 가로 1,100mm , 세로 800mm가 되도록 인라인(In-line) 상에서 절단 후 적재 설비(Stacker)에서 2,000매 기준으로 적재하였다. 물성평가는 ASTM D 1003 기준으로 광학특성을 평가하였고, 항 블록킹성은 ASTM-1893 기준에 근거하여 상, 중, 하로 평가하였고, 활성(Slip)은 신동과학(주)의 Heidon-10D를 활용하여 미끄러짐(Slip)이 이루어지는 각도를 측정하여 평가하였고, 인쇄적성은 ASTM D 3359를 기준으로 평가하였고, 정마찰계수는 ASTM-1894에 기준하여 평가하여 물성결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 2
실시예 1에서 시트 내층에 사용되어진 Si계 무기입자의 평균입경을 12미크론으로 변경하여 투입한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 실시하였으며, 물성결과는 표 1에 나타내었다.
실시예 3
실시예 1에서 시트 내층에 사용되어진 평균입경 6미크론 정도의 Si계 무기입자 함량을 1중량%로 감량하여 투입한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 실시하였으며, 물성결과는 표 1에 나타내었다.
실시예 4
실시예 1에서 시트 내층에 사용되어진 평균입경 6미크론 정도의 Si계 무기입자 함량을 7중량%로 증량하여 투입한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 실시하였으며, 물성결과는 표 1에 나타내었다.
실시예 5
실시예 1에서 내층에 사용되어진 폴리에스테르 수지를 고유점도가 0.7dl/g이면서, 산성분에 대하여 이소프탈산 (IPA)를 12mol% 공중합한 수지를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 실시하였으며, 물성결과는 표 1에 나타내었다.
비교 실시예 1
실시예 1에서 폴리에스테르 시트 표층에 코팅공정을 제외하고는 동일한 방법으로 실시하였으며, 물성결과는 표 1에 나타내었다.
비교 실시예 2
실시예 1에서 도료 상에 사용된 올레핀계 유기입자에 코로나 처리를 하지 않고 사용한 것 이외에는 동일한 방법으로 실시하였으며, 물성결과는 표 1에 나타내었다.
비교 실시예 3
실시예 1에서 코팅전 폴리에스테르 시트 표면에 코로나 처리를 하여 표면장력을 33dyne에서 50dyne으로 높여 사용한 것 이외에는 동일한 방법으로 실시하였으며, 물성결과는 표 1에 나타내었다.
표 1
본 명세서에서 사용된 용어, '실질상 비결정'은 낮은 결정화도를 가지는 필름 기질, 즉 서서히 결정화될 수 있는 필름 또는 시트를 의미한다. 중합체의 비결정성을 측정하는 전형적인 척도로서, 결정화도의 수준은 결정성 및 비결정 범위의 부피간 비율을 나타낸다. 본 발명의 실질상 비결정 폴리에스테르는 15%, 바람직하게는 10%, 더욱 바람직하게는 5% 이하의 결정화도를 가진다. 결정화도를 결정하는 방법은 당해분야에 공지되어 있다.
본 발명의 바람직한 코어층은 비결정성 폴리에스테르로서, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(에틸렌 나프탈렌 디카르복실레이트)의 단독 중합체, 1,4-시클로헥산디메탄올을 함유한 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) (PETG 코폴리에스테르), 또는 1,4-시클로헥산디메탄올을 함유한 폴리(에틸렌 나프탈렌 디카르복실레이트) (PEN 코폴리에스테르)이다.
스킨층은 비결정성 폴리에스테르로서, 본 발명의 폴리에스테르 시트에 활성을 부여하며, 또한 코팅층을 지지하는 역할을 한다. 활성을 나타내기 위해 스킨층은 무기 입자를 스킨층 중량을 기준으로 약 0.001 내지 10 중량% 함유한다. 바람직하게는 입자 크기는 약 0.01 내지 10미크론 범위로, 평균입경은 약 2에서 8미크론이고 1.0-1.5의 표준 편차를 가진다.
상기 무기입자의 분산성 측면에서 보면, 상기 스킨층은 이소프탈 산을 함유하는 코폴리에스테르인 것이 바람직하다. 본 발명의 한 구체예에서, 스킨층은 이소프탈 산을 10 mol%까지, 바람직하게는 2-8 mol%, 및 테레프탈 산 90 mol% 이상을 포함하는 디카르복실 산 성분으로부터 유래된 반복 단위체, 및 35-95 mol% 디에틸렌 글리콜, 5-20 mol% 1,4-시클로헥산디메탄올, 10-60 mol% 에틸렌 글리콜을 포함하는 디올 성분으로부터 유래된 반복 단위체를 가진다. 상기 디 카르복실 산과 디올 성분은 각각 100 mol% 기준이다. 이러한 코폴리에스테르는 약 0.5-1.1 dL/g의 고유 점도를 가진다. 이는 통상 포장용도로 사용되기 위한 비결정성 폴리에스테르 시트에 나타나는 고유점도이다.
코팅층은 활성과 항 블록킹성을 더욱 향상시키기 위한 것으로서, 활성 제제 및 항 블록킹 제제, 바인더 및 용매를 포함하는 코팅액을 상기 스킨층의 적어도 일면에 적용함으로써 제조될 수 있다. 슬립 및 안티 블록킹 제제는 폴리실록산 및 유기 입자를 필수 성분으로 포함한다.
폴리실록산은 일반적으로 활성(Slip)을 보완하기 위하여 사용되어지는 유기 왁스류, 즉 3개 이상의 수산기를 가지는 다가 알콜 및 탄소수가 12개 이상인 지방족 모노 카르본산 대용으로 사용하는 물질로 유기 왁스류가 가지는 문제점, 다시 말하면 고온 다습한 환경 하에서 시트 표면으로 이동(Migration) 됨으로써 나타나는 외관 불량 및 투명성 저하 그리고 인쇄성을 악화시키는 현상을 방지할 수 있다. 여기 사용되어지는 폴리실록산은 상기 코팅액의 중량 기준으로 1-40 중량% 사용된다.
유기 입자는 가교된 폴리올레핀으로서, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리부틸렌으로 구성되는 군으로부터 선택된다. 가교된 폴리올레핀 입자의 크기는 하기 식 1을 만족한다.
입자 직경: 1/20 ≤Do/Di≤1/2.5 (1)
상기 식에서 Do는 가교된 폴리올레핀의 직경이고 Di는 상기 스킨층에 산재해 있는 무기 입자의 직경이다.
또한, 가교된 폴리올레핀 입자는 하기 식 2를 만족하는 양으로 상기 코팅액에 포함되어 있다
입자 양: 1/100≤Wo/Ws≤1/10 (2)
상기 식에서, Wo는 상기 코팅액의 중량을 기준한, 가교된 폴리올레핀의 중량%이고, Ws는 상기 코팅액의 중량을 기준한 폴리실록산의 중량%이다.
상기에 사용되어지는 유기 입자의 분산성을 높여주기 위하여 코로나, 프라즈마 또는 UV와 같은 처리를 통하여 입자표면에 수산기 라디칼을 형성시켜 사용하였다.
코팅액의 바인더로서, 폴리아크릴 및 폴리우레탄을 일종이상 혼합하여 사용할 수 있다. 용매로서는 탄소가 5개 이하인 저급알콜을 사용한다. 이의 예는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, t-부탄올, 펜탄올, 이소펜탄올, 등이 있고, 경제성 및 분산성을 고려하면, 이소프로판올이 가장 바람직하다.
상기 비결정성 폴리에스테르 시트 또는 필름은 통상 용융 압출 방법으로 제조되며 이는 당해 기술 분야에 공지되어 있다. 제조 과정을 살펴보면, 용융 압출 과정에서, 열가소성 성분은 압출기 내에서 가소(용융 또는 혼합)되고 다이의 오리피스를 통과하게 된다. 주 압출기에서 코어층의 폴리에스테르 성분이 압출되며, 보조 압출기에서 상기 무기입자를 포함하는 상기 스킨층의 조성물을 압출하게 된다. 다이의 오리피스를 통과한 후 칼렌더 롤을 거쳐서 적층체로 만들어 지게 된다. 다음, 이 적층체의 적어도 한 면에 상기 코팅액이 적용되고, 완충장치(accumulator)를 거친 후 용도에 따라 롤 타입으로 감기거나 플랫(flat) 타입으로 절단되어 제품으로 완성되어 나오게 된다.
코팅의 방법은 당해 분야에 공지된 임의의 기술을 사용할 수 있다. 코팅 기술의 예는 롤 코팅, 역 롤 코팅, 그라비아 롤 코팅, 역 그라비아 롤 코팅, 브러쉬 코팅, 스프레이 코팅, 에어 나이프 코팅 등을 포함한다.
시트로 형성된 후, 상기 시트에 어떠한 배향도 부여하지 않는다. 적용 용도에 따라 코어층의 시트 두께는 변한다. 인쇄용으로는 5-20 밀리, 포장용으로는 5-70 밀리 두께 범위일 수 있다. 스킨층의 두께는 5-100미크론이고, 코팅층은 20미크론 미만이다.
하기 실시예에서 본 발명을 더 상세히 설명할 것이다.
실시예 1
폴리에스테르계 수지를 코어층으로 하고, 표층(내/외층)에는 평균입경 6미크론 정도의 Si계 무기입자를 3중량% 투입하여 270 ℃에서 내층 및 외층으로 공압출하였다. 다음, 가교 결합된 올레핀계 유기입자를 코로나 처리하여 친수성기를 입자표층에 부여하고, 폴리우레탄계 바인더와 5대 2로 배합후, 고형분 기준으로 6중량% 이하가 되도록 메탄올과 증류수를 용매로 한 도료를 제조하였다. 250 mesh 그라비아롤 코팅기(Coater)를 사용하여, 상기 도료를 90 ℃에서 2 분 동안 인라인(In-Line) 건조하면서, 연신이 되지 않는 상기 시트 위에 코팅하였다. 코팅되어진 시트는 두께 0.3mm, 가로 1,100mm , 세로 800mm가 되도록 인라인(In-line) 상에서 절단 후 적재 설비(Stacker)에서 2,000매 기준으로 적재하였다. 물성평가는 ASTM D 1003 기준으로 광학특성을 평가하였고, 항 블록킹성은 ASTM-1893 기준에 근거하여 상, 중, 하로 평가하였고, 활성(Slip)은 신동과학(주)의 Heidon-10D를 활용하여 미끄러짐(Slip)이 이루어지는 각도를 측정하여 평가하였고, 인쇄적성은 ASTM D 3359를 기준으로 평가하였고, 정마찰계수는 ASTM-1894에 기준하여 평가하여 물성결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 2
실시예 1에서 시트 내층에 사용되어진 Si계 무기입자의 평균입경을 12미크론으로 변경하여 투입한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 실시하였으며, 물성결과는 표 1에 나타내었다.
실시예 3
실시예 1에서 시트 내층에 사용되어진 평균입경 6미크론 정도의 Si계 무기입자 함량을 1중량%로 감량하여 투입한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 실시하였으며, 물성결과는 표 1에 나타내었다.
실시예 4
실시예 1에서 시트 내층에 사용되어진 평균입경 6미크론 정도의 Si계 무기입자 함량을 7중량%로 증량하여 투입한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 실시하였으며, 물성결과는 표 1에 나타내었다.
실시예 5
실시예 1에서 내층에 사용되어진 폴리에스테르 수지를 고유점도가 0.7dl/g이면서, 산성분에 대하여 이소프탈산 (IPA)를 12mol% 공중합한 수지를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 실시하였으며, 물성결과는 표 1에 나타내었다.
비교 실시예 1
실시예 1에서 폴리에스테르 시트 표층에 코팅공정을 제외하고는 동일한 방법으로 실시하였으며, 물성결과는 표 1에 나타내었다.
비교 실시예 2
실시예 1에서 도료 상에 사용된 올레핀계 유기입자에 코로나 처리를 하지 않고 사용한 것 이외에는 동일한 방법으로 실시하였으며, 물성결과는 표 1에 나타내었다.
비교 실시예 3
실시예 1에서 코팅전 폴리에스테르 시트 표면에 코로나 처리를 하여 표면장력을 33dyne에서 50dyne으로 높여 사용한 것 이외에는 동일한 방법으로 실시하였으며, 물성결과는 표 1에 나타내었다.
표 1
| 실시예 | ||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 비교 1 | 비교 2 | 비교 3 | |||
| 내/외층 | 수지 | 조성 | Homo-PET | Homo-PET | Homo-PET | Homo-PET | Homo-PET | Homo-PET | Homo-PET | Homo-PET |
| IV | 0.8dl/g | 0.8dl/g | 0.8dl/g | 0.8dl/g | 0.8dl/g | 0.8dl/g | 0.8dl/g | 0.8dl/g | ||
| 첨가제(입자) | 농도 | 3.0wt% | 3.0wt% | 1.0wt% | 7.0wt% | 3.0wt% | 3.0wt% | 3.0wt% | 3.0wt% | |
| 평균입경 | 6 μm | 12 μm | 6 μm | 6 μm | 6 μm | 6 μm | 6 μm | 6 μm | ||
| 코팅 | 단면코팅 | 단면코팅 | 단면코팅 | 단면코팅 | 단면코팅 | 무코팅 | 단면코팅 | 단면코팅 | ||
| 시트 표층 코로나 처리 | 무처리 | 무처리 | 무처리 | 무처리 | 무처리 | 무처리 | 무처리 | 유처리 | ||
| 코어층 | 수지 | 조성 | Homo-PET | Homo-PET | Homo-PET | Homo-PET | Co-PET | Homo-PET | Homo-PET | Homo-PET |
| IV | 0.8dl/g | 0.8dl/g | 0.8dl/g | 0.8dl/g | 0.7dl/g | 0.8dl/g | 0.8dl/g | 0.8dl/g | ||
| 물성 | 항블록킹성 | ◎ | ○ | △ | ◎ | ◎ | △ | ◎ | ◎ | |
| 활성(slip) | 10° | 20° | 28° | 10° | 9° | 43° | 12° | 11° | ||
| 마찰계수 | 0.31 | 0.38 | 0.41 | 0.30 | 0.29 | 0.67 | 0.33 | 0.31 | ||
| 표면조도 | 0.039 | 0.059 | 0.039 | 0.038 | 0.042 | 0.039 | 0.039 | 0.039 | ||
| 광학 특성 | Haze | 1.4 | 2.0 | 1.1 | 2.6 | 1.4 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | |
| TT | 91 | 87 | 91 | 89 | 91 | 90 | 90 | 91 | ||
| 인쇄성 | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ||
| 비고. 비교실시예 2는 입자를 코로나 처리 IV: 고유점도; Haze: 흐림도; TT: 투광도 ◎ 아주 좋음 ○ 좋음 △ 보통 | ||||||||||
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상기에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 시트는 스킨층의 무기입자 및 코팅층의 유기입자로 인하여 적층시 블록킹 현상을 방지하고 우수한 활성 특성을 보인다. 따라서, 본 발명의 시트는 항블록킹성과 활성이 요구되는 비결정 폴리에스테르의 성형물에 매우 유용하게 사용될 수 있다.
Claims (8)
- 비결정성 폴리에스테르 코어층,상기 코어층의 양 면 각각에 적층된, 0.01 내지 10미크론 크기의 무기입자가 분산되어 있는 비결정 폴리에스테르 스킨층, 및슬립제제, 바인더 및 용매를 포함하는 코팅액을 상기 스킨층 중의 적어도 한 층에 적용하여 제조된 코팅층을 포함하는, 활성이 우수한 비결정 폴리에스테르 시트.
- 제 1 항에 있어서,상기 스킨층은 입자 크기가 0.01 내지 10미크론 범위이고, 평균입경은 2내지 6미크론으로 1.0-1.5의 표준 편차를 가지는 무기입자를 스킨층 중량을 기준으로 0.001 내지 10 중량% 포함하는, 활성이 우수한 비결정 폴리에스테르 시트.
- 제 1 항 또는 2 항에 있어서,상기 스킨층은 이소프탈 산을 함유하는 코폴리에스테르인, 활성이 우수한 비결정 폴리에스테르 시트.
- 제 3 항에 있어서, 상기 스킨층은 이소프탈 산을 5-25 mol% 포함하는, 활성이 우수한 비결정 폴리에스테르 시트.
- 제 1 항에 있어서,상기 슬립제제는 폴리실록산 및 가교결합된 유기 입자를 필수 성분으로 포함하고, 상기 바인더는 폴리우레탄이고, 상기 용매는 탄소수 5개 이하의 저급알콜을 사용하는, 활성이 우수한 비결정 폴리에스테르 필름.
- 제 5 항에 있어서,상기 가교결합된 유기입자는 코로나, 플라즈마 또는 UV 처리를 통하여 표면에 친수성 라디칼을 형성시켜 코팅액상에서 분산성 및 분산안정성을 가지도록 개질된, 활성이 우수한 비결정 폴리에스테르 필름.
- 제 5 항에 있어서,상기 유기 입자는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리부틸렌으로 구성되는 군으로부터 선택되는, 가교된 폴리올레핀이고, 크기 및 양은 각각 하기 식 (1)과 (2)를 만족하는, 활성이 우수한 비결정 폴리에스테르 필름.입자 직경: 1/20 ≤ Do/Di ≤ 1/2.5 (1)입자 양: 1/100 ≤ Wo/Ws ≤ 1/10 (2)상기 식에서 Do는 가교된 폴리올레핀의 직경이고,Di는 상기 스킨층에 산재해 있는 무기 입자의 직경이고,Wo는 상기 코팅액의 중량을 기준한, 가교된 폴리올레핀의 중량%이고,Ws는 상기 코팅액의 중량을 기준한 폴리실록산의 중량%이다.
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