KR100853351B1 - 충격 및 인열 저항 필름 - Google Patents

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폭스홀러셀스콧
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미츠비시 폴리에스테르 필름 인코포레이티드
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  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
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Abstract

상부 표면 및 하부 표면을 가지는 이축 연신 중합체 필름을 제 1 부분과 제 2 부분으로 슬릿팅하고, 제 1 부분과 제 2 부분을 확인하며, 제 1 부분을 제 2 부분의 표면으로 배치하여, 제 1 부분의 하부 표면이 제 2 부분의 상부 표면으로 인접하게 하는 단계를 포함하는 강화된 중합체 필름 구조를 형성하는 방법을 기재하였다. 이 구조는 충격 및 인열 저항 라미네이트를 제공한다. 또한 이축 연신 중합체 필름의 두 부분의 분자 배향 방향 프로파일을 확인하고 하나의 분자 배향 방향 프로파일이 다른 하나의 분자 배향 방향 프로파일과 일치하지 않도록 두 부분을 층 형성시킴으로써 중합체 필름 구조를 형성하는 방법도 기재하였다.
충격 및 인열 저항 필름, 중합체 필름.

Description

충격 및 인열 저항 필름{IMPACT AND TEAR RESISTANT FILM}
본 발명은 일반적으로 충격 및 인열 저항 필름의 형성 방법, 및 이러한 방법에 의해 생산된 필름에 관한 것이다. 좀더 구체적으로는, 본 발명은 뛰어난 충격 및 인열 저항성을 가진 라미네이팅 필름을 생산하기 위해 상업적으로 실행가능한 방법에 관한 것이다.
충격 저항 안전 필름은 보강이 요망되는, 특히 보호 글레이징과 같은 용도를 위해 시판된다. 이러한 적용을 위해서, 단일층 또는 다중층 필름이 전형적으로는 점유자에 면한 글레이징의 내측 부분상의 유리 시트에 부착된다. 안전 필름으로 보호된 글레이징은 창문 유리, 쇼우어 문, 전시 케이스 등을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다. 안전 필름은 업계의 각종 접착제 표준에 의해 유리에 부착되며, 이러한 필름의 적용은 필름이 ("캣취 바(catch bars)"로 또는 없이) 부가 고정 없이 유리면에 적용되거나, 또는 바람직하게는 필름이 유리 파괴시 틀에 필름을 고정하도록 디자인된 틀 시스템과 함께 사용되는, 소위 "일광(daylight)" 방법일 수 있다. 이러한 필름( 및 관련된 틀 시스템)은 유리가 폭풍으로 날라온 파편, 강도 행위 중 시도된 강제 침입, 또는 예를 들면 테러리스트 활동으로 인한 폭탄 폭발 또는 폭파와 관련된 압력파에 의해 외부적으로 충격을 받을 때 보호된 구조물 내부의 물질 및 점유자에 대한 손상 및 부상을 제한한다. 안전 필름에 의해 보호되지 않은 글레이징 구조에서, 파편 또는 폭발에 의해 충격받았을 때 유리 파편은 구조물의 내부로 들어오고 심각한 상해 또는 사망을 초래하는 유리 "스폴(spall)"으로 점유자에게 비산한다. 뿐만 아니라, 구조물의 내부에 풍수해를 받는 동안 보호되지 않은 유리가 파손되는 경우 이의 내용물은 용도의 심각한 손실 및 높은 교체 및 수리 비용을 초래한다. 안전 필름(단일층 또는 다중층 (라미네이팅) 필름)에 의해 보호된 글레이징으로, 깨진 유리를 필름에 부착하여 스폴링 효과를 제거하거나 상당히 감소시킬 수 있다. 틀 시스템과 함께 사용된 경우, 글레이징의 구조물 내부로의 침입은 점유자에 대한 상해 또는 재산에 대한 피해가 발생하지 않는 정도까지 제거되거나 단축될 수 있다. 연구들은 필름 및 필름 라미네이트의 인열 저항과, 안전 필름 및 필름 라미네이트를 사용하는 글레이징 구조물의 충격/폭발 저항간의 직접적 상관관계를 보여주었다. 다른 연구 또한 필름 인열성에 관하여 동일 두께의 단일층 필름보다는 다중층 안전 필름(라미네이트)이 훨씬 낫다는 것을 보여주었다. 인열 저항 필름은 포장에서부터 비디오까지 폭넓고 다양한 응용, 및 인열에 대해 향상된 저항이 유익한 여타 필름 응용 분야가 있다.
안전 필름은 글레이징 적용 또는 다른 투명한 최종 산물을 위해 유리와 사용되도록 하기 위하여 바람직하게는 투명하다. 결과적으로, 중합체 필름이 이러한 용도에 적합함이 판명되었다. 안전 필름은 종종 슬릿형이거나 슬릿형이 아닌 중합체 필름의 다중층으로 형성되는, 라미네이팅 구조물이다. 이러한 다중층은 전형적으로는 더 두꺼운 두께 및 결과적으로, 단일 두께 필름보다 뛰어난 충격 및 인열 저항 을 제공한다. 그러나, 층수가 증가함에 따라, 필름의 투명성을 감소시켜 글레이징 용도에는 덜 바람직한 필름을 만든다. 다수 층의 비용 및 생성 두께 또한 한계일 수 있다. 그러므로, 최소한의 층으로 우수한 충격 및 인열 저항을 가지는 안전 필름 라미네이트가 바람직하다.
교차-라미네이팅 필름이 공지되었다. 이러한 필름에서, 2 이상의 필름 웹이 단독으로 또는 주로 단축으로 연신한다. 이어서, 웹은 두 필름의 1차 연신 방향이 서로에 대해 (거의) 직각이도록 직각으로 교차된다. 이어서 두 필름의 교차 부분은 웹으로부터 제거될 수 있고 사용될 수 있다. 그러나, 웹의 이러한 피싱(piecing)은 상업적으로 비실용적이다. 이는 자동화 작업에서 유용하지 않을 수 있는 짧은 웹 단편을 형성한다. 이는 필름을 터닝, 라미네이팅 및 절단하기 위한 실질적 노동력을 요한다. 단축 연신 필름은 또한 이축 연신 필름보다 인열되기 쉽고 작업하기에 어렵다. 이러한 한계의 1 이상을 가지지 않은 라미네이팅 필름을 형성하는 방법이 바람직하다.
발명의 요약
따라서, 본 발명의 목적은 라미네이팅 안전 필름 및 향상된 충격 저항을 가지는 라미네이팅 안전 필름을 형성하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 향상된 인열 저항을 가진 라미네이팅 안전 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 이축 연신 단일 웹으로부터 향상된 충격 저항 또는 인열 저항 라미네이팅 웹을 형성하기 위한 경제적 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 실질적으로 투명한 안전 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 소수의, 바람직하게는 2개의 불연속 필름층으로 구성된 안전 필름을 제공하는 것이다.
본 발명은 상부 표면 및 하부 표면을 가지는 이축 연신 중합체 필름 웹을 제 1 부분과 실질적으로 폭이 같은 제 2 부분으로 슬릿팅하고, 제 1 부분과 제 2 부분을 확인하며, 제 1 부분을 제 2 부분의 표면으로 오버레이하여, 제 1 부분의 하부 표면이 제 2 부분의 상부 표면에 인접하도록 하는 것을 포함하는 강화된 중합체 필름 구조를 형성하는 방법을 바람직한 양태에서 제공함으로써 이들 목적을 달성하였다. 중합체 필름 구조를 형성하는 방법은 또한, 이축 연신 중합체 필름의 두 부분의 분자 배향 방향 프로파일을 확인하고, 하나의 분자 배향 방향 프로파일이 다른 하나의 분자 배향 방향 프로파일과 일치하지 않도록 두 부분을 층 형성시키는 것을 포함함을 기재하였다. 바람직한 필름 구조 또한 기재하였다.
본 발명은 일관되고, 범용적이며, 개선된 성능을 가진 라미네이팅 안전 필름을 형성하는 독특하고 상업적으로 실현가능한 방법을 기재하였다. 이의 충격 및 인열에 대한 일정한 저항은 시판되는 필름에 비하여 실질적으로 증가되었다.
본 발명의 방법은 이축 연신 중합체 웹의 두 부분 이상의 사용을 포함한다. 라미네이팅은 상이한 분자 배향 방향 프로파일을 가진 이들 웹 부분을 오버레이함으로써 형성된다. 이 독특한 라미네이트는 이를 가로지르는 대부분 또는 모든 지점에서 분자 배향(및 따라서 바람직한 인열의 방향)을 2층 이상(또는 어떤 인접한 2 층)으로 배열되지 않도록 보장한다. 이는 우수한 성능을 가진 강화 필름을 제공한다.
본 발견은 이축 연신 동안에 중합체 필름에서 형성된 독특한 분자 배향 패턴의 유용성에 기초하고 있다. 본 방법의 요점은 순차적으로 신장되는 임의의 이축 연신 필름에서, "옵티컬 보우(optical bow)"가 신장 동안에 형성되어, 분자 배향 방향(또한 소광각 또는 θ로서 표시)이 웹의 중심에서 거의 0도에서 체인 가장자리에서 약 17 내지 45도로 거의 직선으로 변화하는 사실에 기초한다(도 1 참조). 필름상 임의 지점에서의 인열의 방향은 이러한 보우각과 밀접하게 상응한다. 그러므로, 웹의 반대쪽으로부터의 두 필름이 웹 중 하나의 뒤집음 없이(또는 둘 다 뒤집은 후에) 웹의 절반을 다른 하나 위에 오버레이시켜 라미네이팅된 경우에, 각 층의 바람직한 인열 방향은 반대 방향이거나 복합 구조가 쉽게 인열되지 않도록 (층끼리 서로 다투어) 정렬되지 않을 것이다. 이상적인 라미네이트는 전체 구조를 가로질러 약 90도의 Δθ를 가질 것이다. 제조적 견지에서, 이러한 구조는 상업적으로 입수불가능한 고도의 주문형 연신 메커니즘을 요구할 것이다. 본 발명은 실현가능한 상업적 제조 여건에서 Δθ를 최대화하는 방법을 기재하였다.
또한, 본 발명자는 표준 기본 필름 생산에 공정 변경을 가하여 가장자리에서 소광각을 증가시켜, Δθ를 증가시킬 수 있음을 발견하였다. 웹을 가로지르는 소광각 변화의 양상은 웹의 대부분이 이러한 적용에 바람직한 소광각을 가지도록 영향을 줄 수 있다 - 여기에서 소광각 커브의 오목성이 더욱 네가티브이다. 함몰부에서의 이러한 변화는 하위 커브를 본 발명의 바람직한 목적인 2개의 상위 커브와 비교함으로써 도 1에서 분명히 보여질 수 있다. 도 2는 표준 산물, 및 각 산물에 대한 Δθ와 비교된 비선형 소광각 변화의 예를 보여준다. 약 40 내지 약 60도의 Δθ값이 본원의 용도에 바람직하다.
상기에 언급하였듯이, 필름의 바람직한 인열 방향은 실질적으로 옵티컬 보우를 따름이 판명되었다. 그러므로, 분자 배향의 방향은 필름의 인열 양상에 관한 필름의 취약한 방향을 반영한다. 분자 배향의 방향으로부터 약 90도의 방향이 필름의 최대 인열-저항 방향임이 또한 판명되었다.
본 발명의 바람직한 양태는 순차적으로 이축으로 연신된 단일 중합체 웹, 이상적으로는 폴리에스테르 웹을 사용한다. 웹은 양 방향으로 실질적으로 같은 정도로 신장하는 것이 바람직하다(예를 들면, 본래 치수의 약 3배). 단일 웹은 대략 이의 중심 아래로, 이의 2개 비절단 가장자리로부터 같은 거리로, 실질적으로 같은 폭의 두 부분을 형성하기 위해 슬릿팅된다. 이어서, 두 부분 중 하나는 그들의 본래 배열에서 상대적인 상부 및 하부 표면을 유지하며 (또는 변경되어 그들의 본래 배열로 되돌아가서) 다른 하나의 상부로 위치한다. 하나의 본래 웹 부분의 본래 상부 표면은 다른 하나의 본래 웹 부분의 하부 표면으로 인접(바람직하게는 라미네이팅하여)할 것이다. 웹 중 하나가 한 부분의 본래 하부 표면이 이후에 다른 하나의 본래 하부 표면으로 인접하도록 뒤집어진 경우, 중첩층의 분자 배향 방향은 다른 하나를 따를 것이다. 이는 복합층이 보통의 옵티컬 보우를 따라 인열되는 동일한 경향을 가지기 때문에 인열 및 충격에 대해 개선된 저항을 제공하지 못한다. 한편, 웹의 절반이 다른 것의 표면으로 본질적으로 쉬프트될 때, 두 인접층의 분자 배향 에서의 차이는 구조를 가로지르는 어떠한 지점에서도 실제적 관점으로부터 최대화된다. 이 상대적인 배향은 웹을 가로지르는 실질적인 낭비를 일으키지 않고 두 필름 부분의 분자 배향 방향의 적절한 오프셋을 허용한다.
이러한 방법의 추가 이점은 광폭 강화 필름의 연속적 웹을 형성하기 위해 상업적 규모로 쉽게 실시할 수 있다는 것이다. 단축 연신 웹의 부분을 잦은 간격으로 적어도 하나의 층에 갭을 가지는 교차 라미네이팅을 생성하도록 다른 단축 연신 필름과 교차시키는 시작 및 정지 공정 대신에, 이 방법은 동일하거나 상이한 두 광폭의 이축 연신 필름이 연속적인 인-라인 또는 오프라인 공정으로 스태킹되고 라미네이팅되도록 허용한다.
대안적인 양태에서, 한층 더 향상된 인열 및 충격 저항이 요구되는 경우, 필름 가장자리에 더 가까운 필름의 반대쪽으로부터 보다 좁은 부분 슬릿이 생성되고오버레이되어, 하나의 본래 하부 표면이 다른 하나의 본래 상부 표면에 인접하게 유지된다. 이러한 라미네이트의 향상된 이점은 웹의 옵티컬 보우를 가로지르는 분자 배향의 방향 변화의 평가에 근거를 둔다.
전술한 방법의 각각에서, 분자 배향 방향 프로파일, 라미네이팅될 필름 부분의 적어도 하나의 소스 및 공간적 배향의 확인이 일어날 것이다. 이 확인은 본 발명의 라미네이트를 적절히 조립하기 위하여 필요하다. 이러한 확인이 일어나지 않는 경우, 본 발명의 목표는 일관적으로 및 신뢰할 만하게 달성할 수 없다. 이러한 확인은 다양한 수단을 통해 일어날 수 있다. 라미네이팅이 웹이 슬릿팅된 후 즉시 일어난다면, 제조 장치는 슬릿 웹이 적절한 연신으로 스태킹되어 조립되도록 바로 설치될 수 있다. 대안적으로, 슬릿 웹 부분은 외부 또는 내부에 특정 면과 일관되게 감길 수 있다. 이 부분을 예를 들면 필름의 왼쪽 또는 오른쪽으로부터 왔는지를 확인하기 위하여, 또는 웹 왼쪽의 제 2 부분으로부터 온 것인지를 확인하기 위하여 표지할 수 있다. 이는 작업자로 하여금 나중에 둘 이상의 롤을 적당한 장소로 조립할 수 있도록 한다. 완성된 롤의 상부 및 바닥, 왼쪽 및 오른쪽을 구별하기 위하여 필름상에 가장자리 마킹을 할 수 있다. 슬릿팅 확인자는 필름 부분의 바깥 가장자리와 슬릿 가장자리를 구별하는 데 사용될 수 있다. 태그, 표지, 랩, 임프린트, 비코팅 지역, 코팅 지역 등이 확인을 위해 웹 부분을 마킹하기 위하여 사용된다. 전술한 표식 모두는 본원에서 표지로서 총칭된다.
또한, 본 발명의 방법은 슬릿 필름 부분의 옵티컬 보우를 조사하고 확인한 다음, 라미네이트를 생성함으로써 대안적으로 실시할 수 있다.
전술한 확인의 형태는 바람직한 발명의 특성을 가지는 2 이상의 층을 가진 라미네이트의 제작을 가능하게 한다. 예를 들면, 웹의 2개의 절반을 "A" 및 "B"로 표지하면, "A" 및 "B" 층이 "A-B-A" 또는 "B-A-B"층으로서 번갈아 있는 소망한 충격 및 인열 저항을 가지는 3층 라미네이트를 제작할 수 있으며, 단, 본래의 상대적 배향은 유지되거나 또는 회복된다. 그러나, "A-B-B" 및 다른 이러한 라미네이트 또한 본 발명의 범위내에 있으며, 단, 비-정렬 옵티컬 보우를 갖는 두층이 사용된다. "C"가 미확인된 또는 랜덤 분자 배향층인 경우에, "A-C-B" 라미네이트 또한 본 발명의 범위내에 있다; 비-정렬층은 서로 바로 인접할 필요는 없다. 마찬가지로, 3층 이상의 라미네이트도 상기에 주어진 교번 패턴을 따라 제작될 수 있다.
중합체 필름
본 발명의 바람직한 필름 및 방법을 위하여, 중합체 필름 기질이 가장 유용하다. 이는 다양한 안전 필름의 최종 용도를 수용하는 가볍고, 실질적으로 투명하며, 값싸고, 비활성이며, 폐기 또는 재활용 가능한 기질을 제공한다. 뿐만 아니라, 코팅된 중합체 필름은 유리 또는 유리 기질로서 판매되는 중합체 판을 포함하는 다양한 다른 기질에 부착됨으로써 또는 열접착시킴으로써 쉽게 라미네이팅될 수 있다.
본 발명의 필름 및 방법은 이축 연신이 가능한 임의 중합체 필름을 사용할 수 있다. 예를 들면, 본 발명은 나일론으로 예시되는 폴리아미드; 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌과 같은 폴리올레핀; 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르; 폴리아세탈; 폴리카보네이트 등으로부터 만들어진 중합체 필름에 적용가능하다. 본 발명은 특히 폴리에스테르, 가장 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈렌 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트에 적용가능하다. 본 발명은 또한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 이소프탈레이트와 같은 코폴리에스테르를 포함하는 중합체 필름에 적용가능하다. 기본 필름을 형성하기 위한 바람직한 방법은 본원에 참조로 인용되는 Culbertson 등의 미국 특허 번호 5,350,601에 제시되었다. 일반적으로, 테레프탈산, 이소프탈산, 세바신산, 말론산, 아디프산, 아제라인산, 글루타르산, 스베린산, 숙신산 등과 같은 디카복실산(또는 이의 에스테르 등가물), 또는 이들 2 이상의 혼합물과 글리콜 또는 디올의 중축합으로부터 형성되는 중합체에 기초한 폴리에스테르필름이 본 발명의 용도에 바람직하다. 적당한 글리콜은 에틸렌 글 리콜, 디에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 및 프로판디올, 부탄디올 등과 같은 폴리올을 포함한다. 이들 2 이상의 혼합물 또한 적당하다.
상기 기본 중합체 필름은 당업계에 익히 공지된 항산화제, 탈광택제, 안료, 및 실리카, 칼슘 카보네이트, 카올린, 티타늄 디옥사이드와 같은 충진제, 정전기 방지제 등, 또는 이들의 혼합물과 같은 통상의 첨가제를 함유할 수 있다. 통상의 코팅이 본 발명의 필름과 사용될 수도 있다. 예를 들면, 안료 또는 염료, 다른 착색제, 안정제, 정전기 방지제, 부착 촉진제 등을 함유한 코팅이 본 발명의 필름상으로 코팅될 수 있다.
뿐만 아니라, 특정 최종 용도를 위해서, 기본 중합체 필름은 공압출된 폴리에스테르 복합재일 수 있다. 연신가능한 중합체의 필름 공압출을 위한 다양한 방법이 공압출된 기본 필름을 생산하는 데 사용될 수 있다.
필름은 당업계에서 공지된 임의의 다양한 기술에 의하여 생산되고 연신될 수 있다. 예를 들면, 폴리에스테르를 전형적으로 녹이고 중합체의 캐스트 시트를 형성하기 위하여 폴리싱 처리한 회전하는 캐스팅 드럼상으로 무형의 시트로서 압출한다. 시트를 신속하게 냉각시키고 이어서 필름에 강도와 인성을 부여하기 위해 한 방향 이후 또다른 한 방향으로 신장시켜 연신한다. 시트는 전형적으로는 한 방향 또는 양방향으로 본래 캐스트 치수의 2 내지 4배로 신장된다. 일반적으로, 신장은 중합체의 약 2차 전이 온도 내지 중합체가 연화되고 용융되는 온도 이하까지의 온도 범위에서 일어난다. 필요하다면, 필름을 추가로 결정화함으로써 특성을 "록-인(lock-in)"하기 위해 신장한 후 필름을 열처리할 수 있다. 결정화는 필름에 안정성 및 양호한 인장성을 부여한다. 이러한 폴리에스테르 필름에 대한 열처리는 일반적으로 약 190 내지 약 240℃에서 수행된다.
이러한 필름을 사용하는 복합재
상기에서 언급하였듯이, 본 발명의 안전 필름 및 이러한 필름의 형성 방법은 바람직한 양태에서 언급된 용도에 한정되지 않는다. 필름의 라미네이팅 방법은 폴리에스테르 필름을 우선 라미네이팅하고 이어서 안전 유리 제작의 표준 방법을 사용하여 모노리식 유리의 두 조각 사이에 생성 라미네이트를 샌드위칭함으로써 안전 유리 라미네이트 생산에서 사용될 수 있다. 당업자는 단일 조각 모노리식 유리의 안전 유리에 의해 부여되는 장점이 유리층 간의 폴리에스테르 필름층에 본 발명의 방법을 적용함으로써 잠재적으로 추가 증진될 수 있다는 것을 감지할 것이다.
강화가 금속, 중합체 제품 등과 같은 물질로 바람직할 수 있는 대안적인 복합재가 본 발명의 교시에 따라 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 중합체 필름이 표면에 강화를 제공하기 위하여 불규칙 표면을 포함하는 다른 표면에 또한 적용될 수 있음이 기대된다. 이러한 필름은 열접착, 표면과 공압출 또는 표면에 부착, 또는 패스너, 클립 등을 통해 기계적으로 부착될 수 있다. 필름의 향상된 인열 저항은 필름이 기질에 라미네이팅되지 않는 보다 전형적인 적용을 위하여 유익하다.
기본 중합체 필름의 표면 변형은 필요하지 않은 반면, 이러한 변형은 본 발명에 따라 기본 중합체 필름과 사용될 수 있다. 통상의 표면 변형 기술은 중합체 기본 필름의 표면을 변형하기 위한 가장 일반적이고 가장 바람직한 방법인 코로나 처리를 포함한다. 코로나 처리는 권취 동안에 비충진 필름의 블록킹을 감소시키고 부착을 증진시키는데 사용될 수 있다. 1분에 ft2 당 약 1.0 watt의 코로나 처리는 전형적으로 소망하는 결과를 달성하기 위해 충분하다.
유익한 공정 변형
상기 언급하였듯이, 특정 공정 변형은 연신 중합체 필름에서 옵티컬 보우를 높이고 본 발명의 이점을 증진시킬 수 있음이 판명되었다.
라미네이팅 필름이 약 50 inch보다 큰 폭을 가지거나, 또는 대안적으로 30 inch 이상의 폭을 가지는 것이 바람직하다. 이러한 필름은 바람직하게는 약 5000 ft 내지 약 10,000 ft의 길이로 실행된다. 이러한 폭넓은 웹 적용을 위하여는 Δθ가 약 40도 내지 약 60도(또는 보다 큰)인 것이 바람직하다.
기계 방향 드로 비율(MDDR), 횡 방향 드로 비율(TDDR), 횡 방향 드로 온도(Td), 디포메이션의 기계 및 횡 드로 비율(또는, 등등하게, 변형 비율)을 포함한(그러나, 이에 제한되지 않은) 순차적으로 이축으로 연신된 필름 제조 공정 변수는 옵티컬 보우에 영향을 미치는 것으로 판명되었다.
예를 들면, 다른 공정 변수는 고정시켜 유지하며 약 2.8의 MDDR로부터 시작하는 MDDR을 증가시킴으로써, 약 3.4의 국소 최적 MDDR이 달성될 때까지 필름 가장자리에서 최대 보우각을 상당히 증가시킬 수 있다. 상기 국소 최적 MDDR 이상의 MDDR 추가 증가는 전형적으로 국소 최적으로부터 필름 가장자리에서 최대 보우각 감소가 관찰되는 첫번째 방향으로 신장 후 구조적으로 변화되고 (예를 들면, 좀더 결정화된), 두번째(횡) 방향으로 신장할 때 필름 파괴 및 찢어짐 증가를 초래하게 될, 필름을 생성한다. 그러므로, 약 2.8 내지 약 3.4의 기계 방향 드로 비율이 바람직하다. 약 3.1 내지 약 3.4의 기계 방향 드로 비율이 대안적으로 바람직하다.
유사 효과가 횡 방향 드로 온도, Td를 다양화함으로써 발견되었다. Td의 증가는 공정이 빈도를 증가시켜 중단(필름 파괴 및 찢어짐)된 후 최적 온도로까지 최대 옵티컬 보우각(방법의 다른 변수는 고정시킨)의 증가를 초래한다. 약 80 내지 약 120℃의 Td가 바람직하다. 대안적으로, 약 95 내지 약 110℃의 Td가 바람직하다.
공정 견고성을 유지하면서 보우각을 최대화하는 공정 조건은 다소는 기계-의존적일 것이나, 보우각에 영향을 주는 공정 변수의 목록은 보편적임을 당업자는 감지할 것이다.
실시예 1-9
폴리(에틸렌) 테레프탈레이트 수지는 시트 형태로 압출되며 순차적으로 이축으로 신장된다. 본 발명의 바람직한 양태를 증명하기 위해 기계 방향 드로 비율(MDDR) 및 횡 방향 신장 온도(Td)를 변화시켰다.
실시예 1은 3.2의 기계 방향 드로 비율 및 101℃의 횡 방향 신장 온도(SOC)에서 베이스라인 옵티컬 보우를 구축했다. 실시예 4 및 실시예 7은 Δθ에 관한 최대 보우각( 및, 단순 계산에 의한)에 대한 증가된 횡 신장 온도의 효과를 증명한다. 실시예 2, 실시예 5 및 실시예 8은 상기에서 언급하였듯이, 공정 안정성 및 견고함이 달성된 최적 값에서 또는 아래에서 두 변수, 1차 MDDR 및 Td를 다양화함으로 써 본 발명의 향상된 결과를 증명한다. 실시예 3( 및 실시예 6과 실시예 9)은 상기 기계-의존 최적 이상의 MDDR의 증가는 가장자리에서 최대 보우각을 감소시킴을 보여준다. 이들 생성된 이축으로 연신된 필름 및 상응하는 라미네이트는 본 발명의 필름의 증가된 Δθ를 보이지 않을 것이다.
표 2는 두 실시예의 값을 비교함으로써 보우각에 대한 증가하는 Td 증가 효과를 수치적으로 보인다. 상위 숫자들은 각 컬럼에서 비교된 최종 숫자가 증가된 보우각을 반영하는 양의 값으로 모든 보우각 변화(웹에서의 위치에 의해)의 산술적 합임을 나타낸다.
표 3은 웹을 가로지르는 보우각 프로파일에 미치는 MDDR 및 Td 모두를 다양화한 효과를 수치적으로 보인다. 표 2에서와 같이, 상부 숫자는 비교된 두 실시예를 나타낸다. 각 컬럼의 최종 숫자는 본 발명의 교시대로 보우각 변형을 반영하는 양의 값으로 모든 보우각 변화(웹에서의 위치에 의해)의 산술적 합이다.
본 발명은 따라서 바람직한 형태 및 양태를 참조로 하여 설명되었으며; 첨부된 청구의 범위에서 정의된 바와 같이 본 발명의 취지와 범위에서 일탈하지 않고 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 것이 당업자에게는 명백할 것이다.
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Claims (31)

  1. 상부 표면 및 하부 표면을 가지는 이축 연신 중합체 필름 웹을 제 1 부분 및 제 2 부분으로 슬릿팅하고;
    제 1 부분 및 제 2 부분을 확인한 다음;
    제 1 부분을 제 2 부분 표면 위에 배치하여, 제 1 부분의 하부 표면이 제 2 부분의 상부 표면에 인접하도록 하는 단계를 포함하는:
    강화된 중합체 필름 구조의 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 슬릿팅 단계 및 배치 단계가 연속 인-라인 공정으로 일어나는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 제 1 부분 및 제 2 부분이 등폭인 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 제 3 부분이 중합체 필름 웹에서 제 1 부분 및 제 2 부분을 중개하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 제 1 부분 및 제 2 부분이 중합체 필름 웹의 가장자리 부분으로부터 취해지는 방법.
  6. 이축 연신 중합체 필름의 두 부분의 분자 배향 방향 프로파일을 확인한 다음;
    하나의 분자 배향 방향 프로파일이 다른 하나의 분자 배향 방향 프로파일과 일치하지 않도록 두 부분을 층 형성시키는 단계를 포함하는:
    중합체 필름 구조의 형성 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 분자 배향 방향 프로파일이 상부 표면, 하부 표면, 제 1 형성 가장자리, 제 2 형성 가장자리, 제 1 슬릿 가장자리, 제 2 슬릿 가장자리, 옵티컬 보우 또는 이들의 조합으로 이루어진 그룹중에서 선택된 부분의 분자 배향 방향을 확인함으로써 확인되는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 분자 배향 방향이 필름을 감음으로써 확인되는 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 분자 배향 방향이 표지에 의해 확인되는 방법.
  10. 필름을 이축으로 연신하고;
    필름을 적어도 두 부분으로 슬릿팅하고;
    상기 부분의 적어도 하나를 롤로 감은 다음;
    상기 필름에서 어디로부터 롤이 취해졌는지 확인하는 단계를 포함하는:
    슬릿 중합체 필름을 생산하는 방법.
  11. 제 1 슬릿 필름 길이를 조사하여 옵티컬 보우를 측정하고;
    제 1 슬릿 필름 길이의 옵티컬 보우와 상이한 옵티컬 보우를 가진 제 2 슬릿 필름 길이를 확인한 다음;
    제 1 슬릿 필름 길이 및 제 2 필름 길이로부터 복합재를 형성하는 단계를 포함하는:
    슬릿 필름 길이로부터 중합체 필름 복합재를 형성하는 방법.
  12. 제 1 필름 길이를 조사하여 옵티컬 보우를 측정하고;
    제 2 슬릿 필름을 확인하여 옵티컬 보우를 측정하고;
    슬릿 필름 길이 중 하나를 뒤집는데, 여기서 상기 제 1 슬릿 필름 층과 제2 슬릿 필름 층 사이의 Δθ는 40 내지 60도이고;
    필름 길이의 복합재를 형성하는 단계를 포함하는:
    슬릿 필름 길이로부터 중합체 필름 복합재를 형성하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 제 2 슬릿 필름 길이가 제 1 슬릿 필름 길이를 함유하는 슬릿 필름 길이로부터 절단되는 방법.
  14. 제 1 분자 배향 방향 프로파일을 가진 이축 연신 중합체 필름의 제 1층;
    제 1 분자 배향 방향 프로파일과 동일하지 않은 제 2 분자 배향 방향 프로파일을 가지는, 제 1층과 인접한 이축 연신 중합체 필름의 제 2층을 포함하는:
    중합체 필름 구조.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 층들이 슬릿층들인 중합체 필름 구조.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 층들이 단일 풀(full) 캐스트 시트로부터의 슬릿인 중합체 필름 구조.
  17. 제 16 항에 있어서, 단일 풀 캐스트 시트가 이의 중심 아래의 슬릿인 중합체 필름 구조.
  18. 제 14 항에 있어서, 상기 층들의 적어도 하나가 폴리에스테르를 포함하는 중합체 필름 구조.
  19. 제 14 항에 있어서, 오직 두 층만이 사용되는 중합체 필름 구조.
  20. 제 14 항의 필름 구조 및 유리를 포함하는 복합 구조.
  21. 제 20 항에 있어서, 필름 구조 및 유리를 중개하는 접착층을 추가로 포함하는 복합 구조.
  22. 제 14 항에 있어서, 필름 구조가 투명한 필름 구조.
  23. 제 1층과 제 2층 사이의 Δθ가 40 내지 90도인 제 1 슬릿 필름 층과 제 2 슬릿 필름층을 포함하는 중합체 필름 복합재.
  24. 제 23 항에 있어서, Δθ가 40 내지 60도인 중합체 필름 복합재.
  25. 캐스트 시트를 형성하고;
    캐스트 시트를 이축으로 연신하여 옵티컬 보우를 형성한 다음;
    이러한 연신 단계 동안에, 캐스트 시트의 가장자리에서 옵티컬 보우의 소광각을 증가시키는 단계를 포함하는:
    중합체 필름 웹을 형성하는 방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 연신 단계가 2.8 내지 3.4의 기계 방향 드로 비율을 채택하는 방법.
  27. 제 25 항에 있어서, 이축 연신 단계가 3.1 내지 3.4의 기계 방향 드로 비율을 채택하는 방법.
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 제 29 항에 있어서, 횡 방향 드로 온도가 95 내지 110℃인 방법.
  31. 캐스트 시트를 형성하고;
    캐스트 시트를 이축으로 연신하며 옵티컬 보우를 형성하고;
    연신 단계 동안에, 옵티컬 보우의 소광각이 네가티브 오목성을 갖게 하는 것을 포함하는:
    중합체 필름 웹을 형성하는 방법.
KR1020027009757A 2000-02-14 2001-02-13 충격 및 인열 저항 필름 KR100853351B1 (ko)

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