KR101108471B1 - 이축연신 폴리에스터 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents

이축연신 폴리에스터 필름 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101108471B1
KR101108471B1 KR1020090051129A KR20090051129A KR101108471B1 KR 101108471 B1 KR101108471 B1 KR 101108471B1 KR 1020090051129 A KR1020090051129 A KR 1020090051129A KR 20090051129 A KR20090051129 A KR 20090051129A KR 101108471 B1 KR101108471 B1 KR 101108471B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
acid
weight
biaxially stretched
polyester film
Prior art date
Application number
KR1020090051129A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100132346A (ko
Inventor
김남일
윤성준
김수희
Original Assignee
에스케이씨 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스케이씨 주식회사 filed Critical 에스케이씨 주식회사
Priority to KR1020090051129A priority Critical patent/KR101108471B1/ko
Priority to CN201080025668.1A priority patent/CN102459427B/zh
Priority to US13/376,931 priority patent/US20120082785A1/en
Priority to JP2012514883A priority patent/JP5947209B2/ja
Priority to PCT/KR2010/003693 priority patent/WO2010143882A2/en
Publication of KR20100132346A publication Critical patent/KR20100132346A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101108471B1 publication Critical patent/KR101108471B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B29C55/02—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
    • B29C55/10—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial
    • B29C55/12—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial biaxial
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D7/00—Producing flat articles, e.g. films or sheets
    • B29D7/01—Films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/18—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
    • C08G63/181—Acids containing aromatic rings
    • C08G63/185—Acids containing aromatic rings containing two or more aromatic rings
    • C08G63/187—Acids containing aromatic rings containing two or more aromatic rings containing condensed aromatic rings
    • C08G63/189—Acids containing aromatic rings containing two or more aromatic rings containing condensed aromatic rings containing a naphthalene ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08L67/03—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the dicarboxylic acids and dihydroxy compounds having the carboxyl- and the hydroxy groups directly linked to aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08J2367/03—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the dicarboxylic acids and dihydroxy compounds having the hydroxy and the carboxyl groups directly linked to aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/16—Applications used for films

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

본 발명은 트리메틸렌나프탈레이트 반복단위를 85 중량% 이상 포함하는 폴리에스터 수지로 이루어진 이축연신 폴리에스터 필름에 관한 것으로서, 기존의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 단점인 내가수분해성을 충분히 개선함으로써, 후가공처리를 통해 내후성이 요구되는 다양한 용도에 사용할 수 있다.
폴리에스터, 필름, 프로판디올, 나프탈렌디카복실산, 내후성

Description

이축연신 폴리에스터 필름 및 이의 제조방법{BIAXIAL POLYESTER FILM AND PREPARATION METHOD THEREOF}
본 발명은 내후성이 요구되는 산업분야 등에 적용이 가능한 우수한 내가수분해성을 가지는 이축연신 폴리에스터 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
오래 전부터, 석유자원의 고갈과 환경오염을 해결하기 위한 대책으로서 신재생에너지의 개발이 꾸준히 이루어지고 있으며, 그 중에서도 차세대 에너지원인 무한한 태양광을 이용하는 태양광 발전기의 개발이 매우 활발히 이루어져 왔고 이는 향후에도 지속적인 개발과 사용이 확대될 것으로 전망된다. 태양광 발전기는 표면보호층과 내부 셀(Cell)층 및 후막반사층으로 구성되어 있으며, 20~30 년 이상의 장기 수명이 요구된다. 기존에는 표면보호층으로서 빛 투과율이 높고 내후성이 우수한 물질인 강화유리를 주로 채용해왔으며, 이는 표면경도가 높은 장점이 있으나, 쉽게 외부 충격에 깨지고 무거우며 태양광 발전기를 제조하는 공정에 있어서도 어려움이 많은 문제점이 있다. 또한 후막반사층으로서 불소계 수지인 폴리비닐플루 오라이드(PVF)가 많이 사용되어 왔는데, 내후성에 비하여 필름으로의 가공에 소요되는 가격이 높다는 문제점을 가지고 있다. 따라서 보다 제조비용이 낮고 쉽게 가공할 수 있을 뿐만 아니라 내후성이 우수한 소재의 개발이 요구 되고 있다.
폴리에스터 수지 중에서 가장 일반적으로 사용되는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 원료로 하는 이축연신 필름은, 필름으로의 가공이 용이하고 가격이 비교적 높지 않은 등의 많은 우수한 특성을 가지고 있어 다양한 용도로 응용이 되고 있으나, 장기간 옥외에서 사용하는 용도로는 내후성이 충분하지 않다. 특히 UV 안정성 및 내가수분해성이 좋지 않아서, 장시간 대기 중에 노출되어야 하는 용도에 있어서는 적용이 곤란하다는 문제점을 가지고 있다. 이축연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 다양한 장점을 가지고 있음에도 불구하고 태양광전지의 표면보호층 기재필름 및 후막반사층의 기재필름으로 사용되지 못하는 가장 큰 이유가 이러한 내후성의 부족에 있다. UV 안정성을 증가시키는 방법으로는 공지의 기술로서 UV 안정제를 첨가하는 등의 방법으로 UV 안정성을 꾀하는 것이 가능하지만 내가수분해성의 향상은 통상의 방법으로는 한계가 있다.
일본 특허공개 제 2001-111073호 및 제2007-253463호에서는 PET필름의 내가수분해성을 향상시키기 위하여 필름의 표면에 무기산화물 증착막을 형성하여 내가수분해성이 좋지 않은 PET 필름을 수분으로부터 보호하는 방법을 제안하고 있다. 그러나 이러한 방법은 무기산화물증착 가공비용에 따른 상당한 가격 상승을 초래할 뿐만 아니라 무기산화물증착층 자체의 내구성의 문제로 인하여 20년 이상의 장기간 내후성을 보장하기에는 곤란하다는 문제점을 가지고 있다.
또한 본 발명자들은 PET필름의 내가수분해성을 개선하기 위하여, 통상의 방법으로 원료레진을 장시간 고상 중합하여 극한점도(IV)가 0.8 이상의 높은 중합도를 갖게 하고, 필름 중의 하이드록실말단기(OH) 혹은 카복실말단기(COOH)의 농도를 감소시키는 방법 등을 이용하였으나, 원하는 수준으로 내가수분해성이 충분히 개량 되지는 않는다는 것을 알게 되었다.
이에, 본 발명자들은 상기의 단점을 보완하기 위하여 깊이 연구한 결과, 경제성, 가공성, 내후성 등을 모두 골고루 만족시키는 우수한 특성을 가지는 폴리에스터 이축연신 필름을 제공할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 폴리에스터 필름 소재로서 사용되는 기존의 이축연신 폴리에스터 필름의 단점인 내가수분해성을 충분히 개선함으로써, 우수한 내후성을 가지는 이축연신 폴리에스터 필름 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 트리메틸렌나프탈레이트 반복단위를 85 중량% 이상 포함하는 폴리에스터 수지로 이루어진 이축연신 폴리에스터 필름을 제공한다.
또한, 본 발명에서는 a) 트리메틸렌나프탈레이트 반복단위를 85 중량% 이상 포함하는 폴리에스터 수지를 용융압출 및 급냉 고화하여 미연신 시트를 얻는 단계; b) 상기 미연신 시트를 종방향 및 횡방향으로 연신한 후 이완 및 열고정하여 연신 시트를 얻는 단계; 및 c) 상기 연신 시트를 냉각하는 단계를 포함하는, 이축연신 폴리에스터 필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르는 이축연신 폴리에스터 필름은, 기존의 이축연신 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)필름의 단점인 내가수분해성을 충분히 개선함으로써, 후가공처리를 통해 내후성이 요구되는 다양한 용도에 사용할 수 있다.
이하, 본 발명에 대해 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따르는 이축연신 폴리에스터 필름은 트리메틸렌나프탈레이트 반복단위를 85 중량% 이상 포함하는 폴리에스터 수지로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기 트리메틸렌나프탈레이트 반복단위를 85 중량% 미만으로 함유할 경우 본 발명에서 요구하는 충분한 내가수분해성을 얻는 것이 어려우며, 더욱 바람직하게는 90 중량% 이상을 함유시키는 것이 좋다.
이와 같은 본 발명의 필름은, 2 기압하에서 120 ℃의 온도로 75 시간 동안 열수처리한 후에 측정한 종방향(MD) 및 횡방향(TD)의 신도 유지율이 모두 80 % 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 필름이 사용되는 특정한 용도에 따라서는 UV 안정성/흡수성이 요구되는데, 이 경우에는 통상적인 기술에 따라 UV 안정제/흡수제를 포함시키는 것도 가능하다. UV 안정제/흡수제의 종류와 혼합량은 특별히 제한되지 않으며, 용도에 따라 요구되는 UV 안정성/흡수성을 얻을 수 있도록 선택될 수 있다. 예를 들어, UV 안정제로서는 벤조트리아졸계 화합물, 할스계(HALS) 화합물 등을 사용할 수 있고, UV 흡수제로서는 하이드록시벤조페논, 하이드록시페닐벤조트리아졸 등을 사용할 수 있다. 이와 같은 UV 안정제 및 UV 흡수제는 단독 또는 적당한 비율로 혼합하여, 총 필름의 중량 대비 0.01 내지 1.0 중량%로 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 필름은 용도에 따라 투명하게 제작되거나 또는 반사율이 높도록 제작될 수 있다. 특히 태양광 발전기의 후막반사판용으로 사용할 경우에는, 태양광의 반사율을 높이기 위하여 무기입자 혹은 원료 폴리에스터와 상용성을 갖지 않는 유기물을 단독 혹은 혼합하여 필름을 제조하는 것도 가능하다. 예를 들어, TiO2, BaSO4 등의 무기입자, 또는 가교폴리스틸렌, 가교폴리메타메틸아크릴레이트 등의 유기 입자를 단독 혹은 혼합하여 첨가할 수 있다. 바람직하게는 무기입자를 0.01 내지 15 중량%로 함유시키는 것이 좋다.
그 외에도, 각 중합물에는 필름을 연신 열고정 후 권취성 혹은 후가공성을 고려하여 주행성 향상제를 함유시키는 것도 좋다. 첨가되는 주행성 향상제로서는 특별히 한정되지는 않으나 무기입자 또는 유기입자가 가능하며, 예를 들어 0.1 내지 10.0 ㎛의 평균입경을 가지는 실리카겔, 탄산칼슘, 알루미나 등의 무기입자를 필름의 광학적 특성을 고려하여 적당량 함유시키는 것이 좋다.
본 발명의 필름을 제조하는 공정에 있어서, 연신 공정은 축차 이축 또는 동시 이축 연신법 중 어느 방법으로 하여도 좋다. 또한, 용융압출 공정 전에 원료를 건조하여 원료수지 중에 수분함량이 50 ppm 이하가 되도록 한 후에 압출을 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 필름은 주 반복단위 외에도, 기타의 2가 산 성분 또는 디올 성분으로부터 중합되는 반복단위를 15 중량% 이하로 함유되는 것이 가능한데, 이러한 기타 성분에 있어서는 특별히 제한할 필요는 없지만 결정성이 지나치게 저하되어 필름 제조 공정에서 열고정 이후에도 수축율이 지나치게 높아지지 않도록 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명의 필름에 사용될 수 있는 기타의 2가 산 성분으로서, 이소프탈산(IPA), 석신산(succinic acid), 글루타르산(glutaric acid), 아디프산(adipic acid), 슈베린산(suberic acid), 아젤라인산(azelaic acid), 세바신산(sebacic acid) 및 이들의 에스터 유도체 등을 1종 이상 사용할 수 있다.
또한 기타의 디올 성분으로서, 에틸렌글리콜(EG), 디에틸렌글리콜(DEG), 네오펜틸글리콜(NPG), 프로필렌글리콜(PG), 1,4-부탄디올(1,4-BDO), 펜탄디올, 핵산디올, 2,2-부틸에틸-1,3-프로판디올(BEPD), 2-메틸-1,3-프로판디올(MPDiol), 1,4-사이클로헥산디메탄올(1,4-CHDM) 등을 1종 이상 사용할 수 있다.
각각의 성분을 필름에 함유시킬 때에는 각각의 성분을 공중합한 단일 폴리머를 적용하여도 좋고, 여러 폴리머를 혼합하여 사용하여도 좋다.
또한, 본 발명에서는 다음의 단계를 포함하는 이축연신 폴리에스터 필름의 제조방법을 제공한다: a) 트리메틸렌나프탈레이트 반복단위를 85 중량% 이상 포함하는 폴리에스터 수지를 용융압출 및 급냉 고화하여 미연신 시트를 얻는 단계; b) 상기 미연신 시트를 종방향 및 횡방향으로 연신한 후 이완 및 열고정하여 연신 시트를 얻는 단계; 및 c) 상기 연신 시트를 냉각하는 단계.
본 발명에서 사용되는 트리메틸렌나프탈레이트 반복단위는 디올 성분으로서 1,3-프로판디올과 2가 산 성분으로서 나프탈렌디카복실산 또는 이의 유도체로부터 중합될 수 있다.
상기 단계 a)에서, 상기 용융압출 공정 전에 폴리에스터 수지 중의 수분함량 이 50 ppm 이하가 되도록 건조한 후에 용융압출을 하는 것이 바람직하다.
또한 상기 단계 b)에서, 이완 및 열고정 공정은, 이완한 후 열고정하거나, 또는 열고정한 후 이완하는 것이 모두 가능하다.
이와 같은 본 발명의 폴리에스터 필름은 기존의 이축연신 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)필름의 단점인 내가수분해성을 충분히 개선함으로써 우수한 내후성을 가지고 있어서 다양한 산업분야에 유용하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 타 소재 필름과 합지를 하거나 요구되는 표면가공 및 통상의 UV 안정제를 함유시킬 경우 태양광 발전기용 표면보호층 뿐만 아니라 후막반사층의 기재필름으로 사용되어 탁월한 성능을 발휘할 수 있다. 또한, 식품 포장용 중에서도 레토르트 가공이 요구되는 식품포장지의 최외층으로 사용할 경우 레토르트 가공시에 열수에 의한 열화가 되지 않아서 포장재로서 보다 우수한 성능을 발휘할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용을 한정하는 것은 아니다.
제조예 1 내지 5: 원료 폴리머의 제조
제조예 1. 폴리트리메틸렌나프탈레이트(PTN)의 중합- 폴리머 A
축중합 반응기로서, 약 200 rpm으로 교반이 가능하고 반응 유출물 중 1,3-프로판디올과 물을 분리하기 위한 충진 분리탑이 설치된 에스터화(esterification) 반응기(1차 반응기), 50～10 rpm으로 교반이 가능한 인버터 형식의 교반기, 유출물을 응축하기 위한 응축기, 및 진공펌프가 부착된 축중합 반응기(2차 반응기)를 모두 구비하는 반응기를 이용하였다.
1차 반응기에 나프탈렌디카복실레이트 100 중량부와 1,3-프로판디올 190 중량부를 반응 원료로서 투입하고, 축중합 촉매로서 테트라부톡시티타네이트(TBT)를 n-부탄올에 희석시켜 나프탈렌디카복실레이트 100 중량부 대비 0.03 중량부로 투입하여 170~230 ℃까지 승온과 함께 부산물로 발생되는 메탄올을 제거하면서 에스터교환반응을 완료하였다.
이후 안정제로서 트리메틸포스페이트(TMP)를 나프탈렌디카복실레이트 100 중량부 대비 0.045 중량부로 투입하고, 슬립제로서 평균입경이 2.5 ㎛인 실리카 입자를 나프탈렌디카복실레이트 100 중량부 대비 0.07 중량부로 투입하고, 약 5 분 동안 교반을 계속하여 얻은 결과 반응물을 축중합 반응기로 이송하였다.
축중합 반응기에서는 서서히 진공을 걸면서 280 ℃까지 승온하면서 교반기 모터에 일정한 전력치가 도달하면 중합반응을 멈추고 폴리머를 펠렛으로 얻었다. 얻어진 폴리머의 극한점도(IV)는 0.698이었다.
제조예 2. 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN)의 중합- 폴리머 B
상기 제조예 1의 폴리머 A를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 제조하였으 며, 단지 디올 성분으로서 1,3-프로판디올 대신 에틸렌글리콜을 190 중량부를 투입하였고, 에스터교환반응용 촉매로서 망간아세테이트를 디메틸나프탈레이트 100 중량부 대비 0.04 중량부로 투입하였으며, 축중합 촉매로서 안티모니트리옥사이드(Sb2O3)를 디메틸나프탈레이트 100 중량부 대비 0.035 중량부로 투입하였다. 얻어진 폴리머의 극한점도(IV)는 0.602이었다.
제조예 3. 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)의 중합- 폴리머 C
상기 제조예 1의 폴리머 A를 제조하는 방법과 동일한 반응기를 사용하였다.
테레프탈산 100 중량부에 대하여 1,3-프로판디올 120 중량부를 에스터화 반응기에 투입하고 촉매로서 테트라부톡시티타네이트(TBT)를 n-부탄올에 희석시켜 테레프탈산 100 중량부 대비 0.03 중량부를 투입한 후 약 1.2 kg/㎠로 가압하고 260 ℃까지 승온하여 약 4 시간 동안 발생하는 물을 제거하면서 에스터화 반응을 완료하였다.
이후 안정제로서 트리메틸포스페이트(TMP)를 테레프탈산 100 중량부 대비 0.045 중량부로 투입하고, 슬립제로서 평균입경이 2.5 ㎛인 실리카 입자를 테레프탈산 100 중량부 대비 0.07 중량부로 투입한 후 약 5 분 동안 교반을 계속하여 얻은 결과 반응물을 축중합 반응기로 이송하였다.
축중합 반응기에서는 서서히 진공을 걸면서 270 ℃까지 승온하면서 교반기 모터에 일정한 전력치가 도달하면 중합반응을 멈추고 폴리머를 펠렛으로 얻었다. 얻어진 폴리머의 극한점도(IV)는 0.870이었다.
제조예 4. 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 중합- 폴리머 D
상기 제조예 1의 폴리머 A를 제조하는 방법과 동일한 반응기를 사용하였다.
1차 반응기에 테레프탈산 100 중량부와 에틸렌글리콜 120 중량부를 반응 원료로 투입한 후 약 1.2 kg/㎠로 가압하여 260 ℃까지 승온하여 약 4 시간 동안 발생하는 물을 제거하면서 에스터화 반응을 완료하였다.
이후 축중합 촉매로서 안티모니트리옥사이드(Sb2O3)를 테레프탈산 100 중량부 대비 0.035 중량부로 투입하고, 슬립제로서 평균입경이 2.5 ㎛인 실리카 입자를 테레프탈산 100 중량부 대비 0.07 중량부로 투입한 후, 약 5 분 동안 교반을 계속한 후 에스터화 반응물을 축중합 반응기로 이송하였다.
축중합 반응기에서는 서서히 진공을 걸면서 280 ℃까지 승온하면서 교반기모터에 일정한 전력치가 도달하면 중합반응을 멈추고 폴리머를 펠렛으로 얻었다. 이렇게 얻은 폴리머의 극한점도(IV)는 0.605였다.
제조예 5. 고상중합 폴리에틸렌테레프탈레이트(SPET)의 중합- 폴리머 E
상기 제조예 4에서 얻은 폴리머 D를 220 ℃의 온도의 진공하에서 약 20 시간 고상 중합하여 극한점도가 0.802인 고중합도 폴리에틸렌테레프탈레이트를 얻었다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5
상기 제조예 1 내지 5에서 합성한 폴리머 A 내지 E를 하기 표 1에 나타낸 것과 같은 각각의 비율로 혼합하고, 패들형 건조기를 이용하여 120 ℃에서 2 시간 동안 예비 결정화한 후, 165 ℃에서 약 5 시간 건조하여 수지 중의 수분함량이 50 ppm이 되도록 하였디.
각각의 결정이 녹는점(Tm) 보다 약 20~40 ℃ 높은 온도에서 용융 압출하고 나서, T-다이(T-die)를 통하여 18~20 ℃의 범위에서 유지되는 냉각 롤 위에서 급랭하여 무정형 시트를 얻었다.
이후, 각 시트의 Tg 보다 5~20 ℃ 높은 온도에서 롤간 주속 차이를 이용하여 종방향으로 3~3.5 배 연신한 후, 연속해서 열풍 텐터 내에서 각 시트의 Tg 보다 20~40 ℃ 높은 온도에서 횡방향으로 3.2~3.8 배 연신하였다. 이를 각 시트의 결정이 녹는점(Tm)보다 30~50 ℃ 낮은 온도에서 수초간 열고정하여 최종적으로 20~25 ㎛ 두께의 최종 필름을 얻었다.
이렇게 얻은 폴리며 또는 필름의 특성은 다음과 같이 평가되었으며, 측정한 필름의 특성을 하기 표 1에 정리하였다.
(1) 폴리머의 극한점도( IV )
오르소클로로페놀(OCP) 용액에 녹인 후 30 ℃의 온도에서 통상의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 극한점도 측정 방법을 이용하여 측정하였다.
(2) 내가수분해성 평가 (신도유지율, %)
질소로 가압이 가능한 오토클레이브를 이용하여 증류수에 가로세로 각 15 cm의 크기로 재단한 필름시료를 침적시킨 후에 2 atm의 질소 가압을 하여 증류수가 120 ℃가 되도록 승온하여 75 시간 동안 유지하여 수중 열처리의 시료를 얻었다. 수중 열처리 전과 후의 시료를 만능시험기를 이용하여 종 및 횡 방향으로 신도를 측정하여 다음과 같이 계산하여 신도 유지율을 얻었다. 동일한 시료에 대하여 3 회의 신도를 측정하여 그 결과의 평균값을 선택하였다.
신도유지율(%) = ( [수중 열처리 후의 신도] / [수중 열처리 전의 신도] ) x 100
(3) 시료의 신도측정
ASTM D 288에 의거하여 인스트론(INSTRON)사의 만능시험기(UTM, 모델명 4206-001)를 이용하여 측정하였으며, 제조한 필름을 길이 약 100 mm, 폭 15 mm로 재단한 후 척간 간격이 50 mm가 되도록 장착하여 인장속도 200 mm/분의 속도로 실 험하여 시료가 파단될 때의 신도(파단신도)를 측정하였다.
Figure 112009034893404-pat00001
상기 표 1을 통하여 알 수 있듯이, 본 발명에 따르는 이축연신 폴리에스터 필름은 내가수분해성이 우수하여 내후성이 요구되는 다양한 용도로 사용이 가능하다.
이상, 본 발명을 상기 실시예를 중심으로 하여 설명하였으나 이는 예시에 지나지 아니하며, 본 발명은 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 다양한 변형 및 균등한 기타의 실시예를 이하에 첨부한 청구범위 내에서 수행할 수 있다는 사실을 이해하여야 한다.

Claims (11)

  1. 폴리트리메틸렌나프탈레이트 수지를 85 내지 100 중량%로 포함하는 폴리에스터 수지로 이루어지며, 2 기압하에서 120 ℃의 온도로 75 시간 동안 열수처리한 후에 측정한 종방향(MD) 및 횡방향(TD)의 신도 유지율이 모두 80 % 이상인 것을 특징으로 하는, 이축연신 폴리에스터 필름.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 필름은, UV 안정제, UV 흡수제, 또는 이들의 혼합물을 총 0.01 내지 1.0 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는, 이축연신 폴리에스터 필름.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 UV 안정제는 벤조트리아졸계 화합물 또는 할스계(HALS) 화합물이며, 상기 UV흡수제는 하이드록시벤조페논 또는 하이드록시페닐벤조트리아졸인 것을 특징으로 하는, 이축연신 폴리에스터 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 필름은, 무기입자를 0.01 내지 15 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는, 이축연신 폴리에스터 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 필름은, 폴리트리메틸렌나프탈레이트 수지를 85 내지 100 중량%로 포함하는 폴리에스터 수지를 수분함량이 50 ppm 이하가 되도록 건조한 후에 용융압출하는 과정을 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 이축연신 폴리에스터 필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스터 수지는,
    이소프탈산(IPA), 석신산(succinic acid), 글루타르산(glutaric acid), 아디프산(adipic acid), 슈베린산(suberic acid), 아젤라인산(azelaic acid), 세바신산(sebacic acid), 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 2가 산 성분; 및
    에틸렌글리콜(EG), 디에틸렌글리콜(DEG), 네오펜틸글리콜(NPG), 프로필렌글리콜(PG), 1,4-부탄디올(1,4-BDO), 펜탄디올, 핵산디올, 2,2-부틸에틸-1,3-프로판디올(BEPD), 2-메틸-1,3-프로판디올(MPDiol) 및 1,4-사이클로헥산디메탄올(1,4-CHDM), 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 디올 성분으로부터 중합되는 추가 반복단위 또는 중합체를, 총 폴리에스터 수지 중량 대비 15 중량% 이하로 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 이축연신 폴리에스터 필름.
  8. a) 폴리트리메틸렌나프탈레이트 수지를 85 내지 100 중량%로 포함하는 폴리에스터 수지를 용융압출 및 급냉 고화하여 미연신 시트를 얻는 단계;
    b) 상기 미연신 시트를 종방향 및 횡방향으로 연신한 후 이완 및 열고정하여 연신 시트를 얻는 단계; 및
    c) 상기 연신 시트를 냉각하는 단계를 포함하는, 제1항의 이축연신 폴리에스터 필름의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 폴리트리메틸렌나프탈레이트 수지는, 디올 성분으로서 1,3-프로판디올과 2가 산 성분으로서 나프탈렌디카복실산으로부터 중합된 것을 특징으로 하는, 이축연신 폴리에스터 필름의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 단계 a)에서, 상기 용융압출 공정 전에 상기 폴리에스터 수지 중의 수분함량이 50 ppm 이하가 되도록 건조한 후에 용융압출을 하는 것을 특징으로 하는, 이축연신 폴리에스터 필름의 제조방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 단계 b)에서 이완 및 열고정은, 이완한 후 열고정하거나, 또는 열고정 한 후 이완하는 것을 특징으로 하는, 이축연신 폴리에스터 필름의 제조방법.
KR1020090051129A 2009-06-09 2009-06-09 이축연신 폴리에스터 필름 및 이의 제조방법 KR101108471B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090051129A KR101108471B1 (ko) 2009-06-09 2009-06-09 이축연신 폴리에스터 필름 및 이의 제조방법
CN201080025668.1A CN102459427B (zh) 2009-06-09 2010-06-09 双向拉伸聚酯薄膜及其制备方法
US13/376,931 US20120082785A1 (en) 2009-06-09 2010-06-09 Biaxially oriented polyester film and preparation method thereof
JP2012514883A JP5947209B2 (ja) 2009-06-09 2010-06-09 黒色シート及びその製造方法
PCT/KR2010/003693 WO2010143882A2 (en) 2009-06-09 2010-06-09 Biaxially oriented polyester film and preparation method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090051129A KR101108471B1 (ko) 2009-06-09 2009-06-09 이축연신 폴리에스터 필름 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100132346A KR20100132346A (ko) 2010-12-17
KR101108471B1 true KR101108471B1 (ko) 2012-01-31

Family

ID=43508040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090051129A KR101108471B1 (ko) 2009-06-09 2009-06-09 이축연신 폴리에스터 필름 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101108471B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210014373A (ko) 2019-07-30 2021-02-09 에스케이씨 주식회사 데코필름, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 멤브레인 성형품

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060125049A (ko) * 2005-06-01 2006-12-06 에스케이씨 주식회사 이축배향 폴리에스테르계 필름 및 그의 제조방법
KR20070028376A (ko) * 2004-06-29 2007-03-12 토요 보세키 가부시기가이샤 스펀 본드 부직포
KR20080046741A (ko) * 2005-09-28 2008-05-27 도레이 가부시끼가이샤 폴리에스테르 섬유 및 그것을 사용한 섬유 제품

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070028376A (ko) * 2004-06-29 2007-03-12 토요 보세키 가부시기가이샤 스펀 본드 부직포
KR20060125049A (ko) * 2005-06-01 2006-12-06 에스케이씨 주식회사 이축배향 폴리에스테르계 필름 및 그의 제조방법
KR20080046741A (ko) * 2005-09-28 2008-05-27 도레이 가부시끼가이샤 폴리에스테르 섬유 및 그것을 사용한 섬유 제품

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210014373A (ko) 2019-07-30 2021-02-09 에스케이씨 주식회사 데코필름, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 멤브레인 성형품

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100132346A (ko) 2010-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5648629B2 (ja) ポリエチレンテレフタレート組成物、その製造方法およびポリエチレンテレフタレートフィルム
JP5728944B2 (ja) 太陽電池用ポリエステルフィルム、それを用いた太陽電池バックシート、および太陽電池
JP5951645B2 (ja) 多層白色ポリエステルフィルム、フィルムの製造方法、及び太陽電池用バックシートの一部としてのフィルムの使用
WO2012029760A1 (ja) ポリエステルフィルムおよびその製造方法
KR102389859B1 (ko) 태양광 모듈 백시트 및 이의 제조방법
KR101594542B1 (ko) 투명 이축연신 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법
WO2015019885A1 (ja) 積層ポリエステルフィルム
KR102544688B1 (ko) 태양광 모듈 백시트 및 이의 제조방법
TWI480310B (zh) A polyester film for protective film on the back of solar cell
KR100666526B1 (ko) 이축배향 폴리에스테르계 필름 및 그의 제조방법
EP2653488A1 (en) Polyester composition for solar battery and method for producing same
KR101108471B1 (ko) 이축연신 폴리에스터 필름 및 이의 제조방법
JP2011192789A (ja) 太陽電池裏面保護フィルム
JP2011256254A (ja) ポリエステルフィルム及びその製造方法
JP5947209B2 (ja) 黒色シート及びその製造方法
JP5993613B2 (ja) ポリエステルフィルム、太陽電池モジュール用バックシートおよび太陽電池モジュール
KR101069217B1 (ko) 이축연신 폴리에스터 필름 및 이의 제조방법
KR20100039735A (ko) 다층형태의 태양전지용 내후성필름
JP2011192790A (ja) 太陽電池用ポリエステルフィルムおよびその製造方法
CN105706252B (zh) 太阳能电池用聚酯膜和包含其的太阳能电池用保护膜
KR20210120726A (ko) 폴리에스테르 필름 및 그 제조방법
JP5614298B2 (ja) 太陽電池バックシート用積層ポリエステルフィルム
JP6306109B2 (ja) ポリエステルフィルム、太陽電池モジュール用バックシートおよび太陽電池モジュール
JP2009263604A (ja) 太陽電池裏面保護膜用ポリエステルフィルム
JP2009249421A (ja) 太陽電池裏面保護膜用ポリエステルフィルム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141230

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151228

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161226

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171227

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181226

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191226

Year of fee payment: 9