KR101440863B1 - 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents

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KR101440863B1
KR101440863B1 KR1020130082749A KR20130082749A KR101440863B1 KR 101440863 B1 KR101440863 B1 KR 101440863B1 KR 1020130082749 A KR1020130082749 A KR 1020130082749A KR 20130082749 A KR20130082749 A KR 20130082749A KR 101440863 B1 KR101440863 B1 KR 101440863B1
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terephthalate
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김철규
신헌정
전민희
김상일
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에스케이씨 주식회사
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Abstract

필름 및 이의 제조방법이 개시된다.
필름은 총 중량을 기준으로 25wt% 내지 70wt%의 제 1 공중합 폴리에스테르 수지, 및 총 중량을 기준으로 2.0wt% 내지 20wt%의 제 2 공중합 폴리에스테르 수지를 포함하고; 상기 제 1 공중합 폴리에스테르 수지는 에틸렌테레프탈레이트, 테레프탈레이트 및 디메틸테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 20몰% 내지 70몰%로, 에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜 및 디에틸렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 30몰% 내지 80몰%로 포함하는 단량체가 공중합되어 형성되고, 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지는 에틸렌테레프탈레이트, 테레프탈레이트 및 디메틸테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 30몰% 내지 60몰%로, 네오펜틸글리콜을 총 단량체의 몰수를 기준으로 10몰% 내지 20몰%로, 1,4-시클로헥산디올을 총 단량체의 몰수를 기준으로 30몰% 내지 50몰%로 포함하는 단량체가 공중합되어 형성된다.

Description

필름 및 이의 제조방법{FILM AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
실시예는 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
현재 시중에서 유통되고 있는 열수축성 필름은 수축 특성과 시밍(seaming) 특성을 구현하기 위하여 고가의 코-모노머(co-monomer)를 첨가하여 제조하는 것이 일반적이다. 따라서 일반적으로 시장에서 유통되고 있는 열수축성 필름은 공중합 비율을 일정 수준, 예를 들어 최종 필름의 총 중합단위를 기준으로 공중합 단위를 약 20 내지 35 mol%의 높은 함량으로 포함한다.
이러한 열수축성 필름의 제조원가의 절감을 위하여, 공중합 비율을 낮추고 재활용 칩(Recycle chip, 이하 RC)의 함량을 높이는 방법이 있는데, 이러한 방법에 의하면 고분자의 결정성이 증가하여 열수축성 필름의 수축특성 및 시밍 특성이 저하될 수 있다. 또한, 필름을 제조하는 동안 발생하는 RC를 지속적으로 첨가하여 이의 함량을 높이게 되면 최종 수지의 공중합도가 낮아지게 되어 열수축성 필름의 수축 특성 및 시밍 특성이 저하될 수 있다.
실시예는 용이하게 제조될 수 있고, 향상된 수축 특성 및 접합 특성을 가지는 필름 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
일 실시예에 따른 필름은,
총 중량을 기준으로 25wt% 내지 70wt%의 제 1 공중합 폴리에스테르 수지; 및 총 중량을 기준으로 2.0wt% 내지 20wt%의 제 2 공중합 폴리에스테르 수지를 포함하고,
상기 제 1 공중합 폴리에스테르 수지가, 에틸렌테레프탈레이트, 테레프탈레이트 및 디메틸테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 20몰% 내지 70몰%로; 에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜 및 디에틸렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 30몰% 내지 80몰%로 포함하고,
상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지가, 에틸렌테레프탈레이트, 테레프탈레이트 및 디메틸테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 30몰% 내지 60몰%로; 네오펜틸글리콜을 총 단량체의 몰수를 기준으로 10몰% 내지 20몰%로; 1,4-시클로헥산디올을 총 단량체의 몰수를 기준으로 30몰% 내지 50몰%로 포함한다.
일 실시예에 따른 필름의 제조방법은,
1) 총 중량을 기준으로 25wt% 내지 45wt%의 제 1 공중합 폴리에스테르 수지, 총 중량을 기준으로 2.0wt% 내지 15wt%의 제 2 공중합 폴리에스테르 수지, 및 제 1 재생 수지를 포함하는 수지 조성물을 압출하는 단계;
2) 상기 압출된 수지 조성물을 캐스팅하여 미연신 필름을 제조하는 단계; 및
3) 상기 미연신 필름을 연신하는 단계를 포함하고,
상기 제 1 재생 수지는 상기 연신 공정을 거친 필름의 일부가 절단되어 형성되고, 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지는 에틸렌테레프탈레이트, 테레프탈레이트 및 디메틸테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 30몰% 내지 60몰%로, 네오펜틸글리콜을 총 단량체의 몰수를 기준으로 10몰% 내지 20몰%로, 1,4-시클로헥산디올을 총 단량체의 몰수를 기준으로 30몰% 내지 50몰%로 포함한다.
실시예에 따른 필름은, 네오펜틸글리콜 및 1,4-시클로헥산디올의 단량체 비율이 적절하게 조절된 제 2 공중합 폴리에스테르 수지를 포함함으로써 본 실시예에 따른 필름의 열 수축 특성 및 접합 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예에 따른 필름은 1번 이상의 압출 공정 및 캐스팅 공정을 거친 재생 수지가 사용되어 제조될 수 있으며, 수지 조성물의 제조 공정에서, 특정 비율을 갖는 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지가 사용되는 경우, 재생 수지의 사용에 따른 열 수축 특성 및 접합 특성의 저하가 보상될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 필름은 향상된 열 수축 특성 및 접합 특성을 가지면서도, 저렴한 비용으로 용이하게 제조될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 열 수축성 폴리에스테르 필름이 제조되는 과정을 도시한 도면이다.
<부호의 설명>
10 : 압출기
20 : T 다이
30 : 캐스팅 롤
41 : 제1 연신롤
42 : 제2 연신롤
43 : 가이드 롤
50 : 텐더
60 : 권취롤
70 : 회수부
100 : 절단된 필름
101 : 미연신 필름
102 : 절단된 필름의 다른 일부
실시예에 따른 열 수축성 폴리에스테르 필름은, 제 1 공중합 폴리에스테르 수지 및 제 2 공중합 폴리에스테르 수지를 포함한다. 또한, 실시예에 따른 열 수축성 폴리에스테르 필름은 제 3 공중합 폴리에스테르 수지를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 공중합 폴리에스테르 수지는 총 중량을 기준으로 25wt% 내지 70wt%의 비율로 실시예에 따른 열 수축성 필름에 포함되고, 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지는 총 중량을 기준으로 2.0wt% 내지 20wt%로 실시예에 따른 열 수축성 필름에 포함될 수 있다. 또한, 상기 제 3 공중합 폴리에스테르 수지는 총 중량을 기준으로 약 25wt% 내지 약 45wt%로 실시예에 따른 열 수축성 폴리에스테르 필름에 포함될 수 있다.
상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지의 함량이 너무 작은 경우(예를 들어 2wt% 미만), 실시예에 따른 열 수축성 폴리에스테르 필름의 열 수축률 및 접합력이 낮아질 수 있다. 또한, 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지의 함량이 너무 큰 경우(예를 들어 20wt% 초과), 실시예에 따른 열 수축성 폴리에스테르는 적절한 열 수축률을 가질 수 없다.
더 자세하게, 상기 제 1 공중합 폴리에스테르 수지는 총 중량을 기준으로, 약 30wt% 내지 약 60wt%로 실시예에 따른 열 수축성 폴리에스테르 필름에 포함되고, 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지는 총 중량을 기준으로 약 7wt% 내지 약 13wt%로 실시예에 따른 열 수축성 폴리에스테르 필름에 포함될 수 있다. 또한, 상기 제 3 공중합 폴리에스테르 수지는 총 중량을 기준으로, 약 30wt% 내지 약 40wt%로 실시예에 따른 열 수축성 폴리에스테르 필름에 포함될 수 있다.
상기 제 1 공중합 폴리에스테르 수지는 공중합에 의해서 형성될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 공중합 폴리에스테르 수지는 프탈레이트 및 디올의 공중합에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 1 공중합 폴리에스테르 수지는 단량체로서, 에틸렌테레프탈레이트, 테레프탈레이트 및 디메틸테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 프탈레이트 중 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 약 20몰% 내지 약 70몰%로 포함하고, 에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜 및 디에틸렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 디올 성분 중 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 약 30몰% 내지 약 80몰%로 포함할 수 있다.
더 자세하게, 상기 제 1 공중합 폴리에스테르 수지는 에틸렌테레프탈레이트, 테레프탈레이트 및 디메틸테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 프탈레이트 중 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 30몰% 내지 50몰%로, 에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜 및 디에틸렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 디올 성분 중 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 50몰% 내지 70몰%로 포함할 수 있다.
상기 제 1 공중합 폴리에스테르 수지의 일부는 재생 수지일 수 있다. 즉, 상기 제 1 공중합 폴리에스테르 수지 중 일부는 적어도 2번 이상의 압출 공정을 거칠 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 공중합 폴리에스테르 수지의 구성성분 중 약 25% 내지 약 45%는 재생 수지일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 공중합 폴리에스테르 수지의 구성성분 중 약 30% 내지 약 40%는 재생 수지일 수 있다.
상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지는 프탈레이트 및 디올의 공중합에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지는 에틸렌테레프탈레이트, 테레프탈레이트 및 디메틸테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 프탈레이트 중 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 30몰% 내지 60몰%로, 네오펜틸글리콜을 총 단량체의 몰수를 기준으로 10몰% 내지 20몰%로, 1,4-시클로헥산디올을 총 단량체의 몰수를 기준으로, 30몰% 내지 50몰%로 포함할 수 있다.
더 자세하게, 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지는 에틸렌테레프탈레이트, 테레프탈레이트 및 디메틸테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 프탈레이트 중 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 35몰% 내지 50몰%로, 네오펜틸글리콜을 총 단량체의 몰수를 기준으로, 약 10몰% 내지 약 15몰%로, 디에틸렌글리콜을 총 단량체의 몰수를 기준으로, 약 5몰% 내지 약 10몰%로, 1,4-시클로헥산디올을 총 단량체의 몰수를 기준으로, 약 35몰% 내지 약 50몰%로 포함할 수 있다.
상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지에서 1,4-시클로헥산디올의 몰%가 너무 높은 경우(예를 들어 50몰% 초과), 본 실시예에 따른 열 수축성 폴리에스테르 필름은 적절한 열 수축률을 가질 수 없다. 또한, 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지에서 1,4-시클로헥산디올의 몰%가 너무 낮은 경우(예를 들어 30몰% 미만), 본 실시예에 따른 열 수축성 폴리에스테르 필름의 열 수축률 및 접합력이 낮아질 수 있다.
상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지의 일부는 재생 수지일 수 있다. 즉, 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지 중 일부는 적어도 2번 이상의 압출 공정을 거칠 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지 중, 약 25% 내지 약 45%는 재생 수지일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지 중 약 30% 내지 약 40%는 재생 수지일 수 있다.
상기 제 3 공중합 폴리에스테르 수지는 재생 수지일 수 있다. 즉, 상기 제 3 공중합 폴리에스테르 수지는 적어도 2번 이상의 압출 공정을 거친 수지일 수 있다. 즉, 상기 제 3 공중합 폴리에스테르 수지는 적어도 한 번 이상의 압출 공정 및 캐스팅 공정을 거친 후, 실시예에 따른 열 수축성 폴리에스테르 필름의 제조 공정에 사용될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 3 공중합 폴리에스테르 수지는 본 제조 공정을 포함하여, 적어도 2번 이상의 압출 공정을 거치게 된다.
상기 제 3 공중합 폴리에스테르 수지는 프탈레이트 및 디올의 공중합 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 3 공중합 폴리에스테르 수지는 에틸렌테레프탈레이트, 테레프탈레이트 및 디메틸테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 프탈레이트 성분 중 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 약 20몰% 내지 약 70몰%로, 디올 성분을 총 단량체의 몰수를 기준으로 약 30몰% 내지 약 80몰%로 포함할 수 있다. 상기 제 3 공중합 폴리에스테르 수지에 포함되는 디올 성분은 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올, 1,3-프로판디올 또는 1,4-부탄디올 등을 포함할 수 있다.
실시예에 따른 열 수축성 폴리에스테르 필름의 두께는 약 10㎛ 내지 약 150㎛일 수 있다. 더 자세하게, 실시예에 따른 열 수축성 폴리에스테르 필름의 두께는 약 20 ㎛ 내지 약 100㎛일 수 있다.
실시예에 따른 열 수축성 폴리에스테르 필름은 하기의 수학식 1로 측정되는 열 수축률을 가질 수 있다. 더 자세하게, 실시예에 따른 열 수축성 폴리에스테르 필름의 열 수축률은 약 67% 내지 약 80%일 수 있다.
Figure 112013063343614-pat00001
L(㎜)은 폭 15㎜, 길이 300㎜로 절단된 시료가 90℃의 온수에서 10초 열처리된 후의 길이이다.
일 실시양태에 따르면, 본 실시예는 (1) 총 중량을 기준으로 25wt% 내지 45wt%의 제 1 공중합 폴리에스테르 수지, 총 중량을 기준으로 2.0wt% 내지 15wt%의 제 2 공중합 폴리에스테르 수지, 및 제 1 재생 수지를 포함하는 수지 조성물을 압출하는 단계; (2) 상기 압출된 수지 조성물을 캐스팅하여, 미연신 필름을 제조하는 단계; 및 (3) 상기 미연신 필름을 연신하는 단계를 포함하고, 이때 상기 제 1 재생 수지가 상기 연신 공정을 거친 필름의 일부가 절단되어 형성되고, 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지가 에틸렌테레프탈레이트, 테레프탈레이트 및 디메틸테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 30몰% 내지 60몰%로, 네오펜틸글리콜을 10몰% 내지 20몰%로, 1,4-시클로헥산디올을 30몰% 내지 50몰%로 포함하는, 필름의 제조방법을 제공한다.
상기 수지 조성물은 적어도 1번 이상의 압출 공정을 거친 제 2 재생 수지를 더 포함하고, 이때 상기 제 2 재생 수지는 에틸렌테레프탈레이트, 테레프탈레이트 및 디메틸테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 20몰% 내지 70몰%로, 디올을 총 단량체의 몰수를 기준으로 30몰% 내지 80몰%로 포함할 수 있다. 상기 제 2 재생 수지는 수지 조성물의 총 중량을 기준으로 25wt% 내지 45wt%로 포함될 수 있다.
상기 제 1 재생 수지는 상기 수지 조성물의 총 중량을 기준으로 20wt% 내지 40wt%로 포함될 수 있다.
구체적으로, 실시예에 따른 열 수축성 폴리에스테르 필름이 제조되는 과정을 도 1에 도시하였다. 도 1을 참조하면, 실시예에 따른 열 수축성 폴리에스테르 필름은 다음과 같은 공정에 의해서 제조될 수 있다.
먼저, 원료 수지가 제공된다. 상기 원료 수지는 상기 제 1 공중합 폴리에스테르 수지 및 제 2 공중합 폴리에스테르 수지를 포함하며, 제 3 공중합 폴리에스테르 수지를 더 포함할 수도 있다.
여기서, 상기 제 3 공중합 폴리에스테르 수지는 제 1 재생 수지일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 재생 수지는 외부 재생 수지일 수 있다.
상기 원료 수지들은 압출기(10)에 투입된다. 상기 압출기에는 자체 재생 수지가 더 투입될 수 있다. 상기 자체 재생 수지는 본 실시예에 따른 제조 공정에서의 부산물로 생성된 수지로서, 예를 들어 본 실시예에 따른 제조 공정 중 적어도 2번 이상의 압출 공정을 거친 수지이다.
상기 원료 수지 및 상기 자체 재생 수지는 압출기에서 용융 및 혼합되어, 수지 조성물을 형성할 수 있다.
본 실시예에 따른 열 수축성 폴리에스테르 필름의 제조 공정이 여러 차례로 진행되는 경우, 상기 자체 재생 수지의 조성은 상기 수지 조성물의 조성과 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 수지 조성물은 총 중량을 기준으로 25wt% 내지 45wt%의 제 1 공중합 폴리에스테르 수지, 총 중량을 기준으로 2.0wt% 내지 15wt%의 제 2 공중합 폴리에스테르 수지 및 상기 자체 재생 수지를 포함한다.
상기 자체 재생 수지는 상기 수지 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 20wt% 내지 약 40wt%로 상기 수지 조성물에 포함된다. 더 자세하게, 상기 자체 재생 수지는 상기 수지 조성물의 총 중량을 기준으로 약 25wt% 내지 약 35wt%로, 상기 수지 조성물에 포함된다.
상기 원료 수지는 상기 제 3 공중합 폴리에스테르 수지를 더 포함할 수 있다. 상기 제 3 공중합 폴리에스테르 수지는 앞서 설명한 바와 같이, 재생 수지일 수 있다. 즉, 상기 제 3 공중합 폴리에스테르 수지는 외부 재생 수지이다. 즉, 상기 제 3 공중합 폴리에스테르 수지는 외부에서 1번 이상의 압출 공정을 거친 수지이다.
상기 외부 재생 수지는 상기 수지 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 25wt% 내지 약 45wt%로, 상기 수지 조성물에 포함될 수 있다. 더 자세하게, 상기 외부 재생 수지는 상기 수지 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 30wt% 내지 약 40wt%로, 상기 수지 조성물에 포함될 수 있다.
상기 수지 조성물은 약 200℃ 내지 약 300℃의 온도로, 용융되고, 혼련된다.
이후, 상기 수지 조성물은 T 다이(20)를 통하여 압출되고, 상기 압출된 수지는 캐스팅 롤(30)에 캐스팅된다. 상기 캐스팅된 수지는 냉각되고, 상기 캐스팅 롤에 미연신 필름(101)이 형성된다.
상기 미연신 필름(101)은 제 1 연신 롤(41) 및 제 2 연신 롤(42)의 주속차에 의해서, 길이 방향으로 연신된다.
상기 종연신 공정은 도면과 다르게, 2단으로 행해질 수 있다. 예를 들어, 미배향(미연신)의 필름이, (1) 먼저 유리전이온도(Tg) 이상 (Tg＋30℃) 이하의 온도에서 1.1배 이상 2.0배 이하의 배율이 되도록 종연신(1단째의 연신)되고, (2) 다음으로 Tg 이하로 냉각하지 않고, (Tg＋10) 이상 (Tg＋40℃) 이하의 온도에서 1.1배 이상 1.5배 이하의 배율이 되도록 종연신(2단째의 연신)될 수 있다. 이후, 상기 종연신된 필름은 열처리될 수 있다. 예를 들어, 상기 종연신된 필름은, 텐터 내에서 폭 방향의 양쪽 끝 가장자리를 클립에 의해 파지한 상태로, 60℃ 이상 150℃ 이하의 온도에서 1.0초 이상 9.0초 이하의 시간에 걸쳐 열처리될 수 있다.
이후, 상기 열처리된 필름은 상기 텐터(50) 내에서, 폭 방향으로 연신될 수 있다. 상기 파지된 필름은 필름을 소정의 조건으로 횡연신되고, 최종적인 열처리를 거칠 수 있다.
상기 횡연신 공정은 텐터(50) 내에서 폭방향의 양쪽 끝 가장자리를 클립에 의해 파지한 상태로, (Tg＋10℃) 이상 (Tg＋50℃) 이하의 온도, 예를 들면 80℃ 이상 120℃ 이하의 온도에서 2.0배 이상 6.0배 이하의 배율이 되도록 행하는 것이 바람직하다.
상기 횡연신된 필름은, 텐터(50) 내에서 폭방향의 양쪽 끝 가장자리를 클립으로 파지한 상태로, 횡연신 온도＋15℃ 이상 45℃ 이하의 온도에서, 예를 들면 60℃ 이상 150℃ 이하의 온도에서, 5초 이상 10초 이하의 시간에 걸쳐 최종적으로 열처리될 수 있다.
이후, 상기 횡연신된 필름의 일부가 절단된다. 상기 절단된 필름의 일부(100)는 본 실시예에 따른 열 수축성 필름으로, 권취 롤(60)에 권취된다. 또한, 상기 절단된 필름의 다른 일부(102)는 제품성을 획득하지 못하여, 가이드 롤(43)에 가이드되어, 회수부(70)에 회수되었다가, 상기 압출부(10)에 자체 재생 수지로 공급된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 실시예에 따른 필름은 제 2 공중합 폴리에스테르 수지를 포함한다. 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지는 실시예에 따른 필름의 열 수축 특성 및 접합 특성을 향상시킨다. 특히, 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지는 네오펜틸글리콜 및 1,4-시클로헥산디올의 단량체 비율이 적절하게 조절되어, 본 실시예에 따른 필름의 열 수축 특성 및 접합 특성을 향상시킬 수 있다.
실시예에 따른 필름은 1번 이상의 압출 공정 및 캐스팅 공정을 거친 재생 수지를 사용하여 제조될 수 있다. 이때, 상기 제조 공정에서, 상기의 비율로 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지가 사용되는 경우, 재생 수지의 사용에 따른 열 수축 특성 및 접합 특성의 저하가 보상될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 필름은 향상된 열 수축 특성 및 접합 특성을 가지면서도, 저렴한 비용으로 용이하게 제조될 수 있다.
실시예 1
1-1) 예비 열 수축성 폴리에스테르 필름의 제조
제 1 공중합 폴리에스테르 수지 및 제 2 공중합 폴리에스테르 수지가 제공되었다. 또한, 1번의 압출 공정을 거친 외부 재생 PET 수지가 제공되었다. 이때, 제 1 공중합 폴리에스테르 수지, 제 2 공중합 폴리에스테르 수지 및 상기 외부 재생 PET 수지의 중량 비율은 3:1:3이었다.
이때, 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지는 총 단량체의 몰수를 기준으로 디메틸테레프탈레이트 (DMT) 35몰%, 네오펜틸글리콜 (NPG) 15몰%, 디에틸렌글리콜 (DEG) 5몰% 및 1,4-시클로헥산디올 (CHDM) 45몰%를 포함하였다. 또한, 제 1 공중합 폴리에스테르 수지는 DMT 약 50몰% 및 에틸렌글리콜 (EG) 약 50몰%를 포함하였으며, 상기 외부 재생 PET 수지는 약 DMT 약 50몰%, EG 약 35몰% 및 NPG 약 15몰%를 포함하였다.
이후, 상기 제 1 공중합 폴리에스테르 수지, 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지 및 상기 외부 재생 PET 수지는 용융 압출되고, 이후, 기술되는 압출 공정 및 연신 공정 등을 통하여, 예비 열 수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다. 상기 예비 열 수축성 폴리에스테르 필름의 일부가 절단되어, 자체 재생 수지로 회수되었다.
1-2) 열 수축성 폴리에스테르 필름의 제조
이후, 하기 표 1에 기재된 중량%를 갖는 상기 제 1 공중합 폴리에스테르 수지, 제 2 공중합 폴리에스테르 수지, 외부 재생 PET 수지 및 상기에서 수득한 자체 재생 수지를 약 260℃의 온도에서 압출하고, T 다이를 통하여, 캐스팅 롤에 캐스팅하여 미연신 필름을 제조하였다. 이후, 상기 열처리된 필름을 약 95℃에서 약 4배만큼 횡연신하였다. 이후, 상기 횡연신된 필름을 약 95℃에서, 약 5초 동안 열처리하였다. 이후, 상기 횡연신된 필름의 일부가 절단되어 다시 자체 재생 수지로 회수되었고, 나머지 부분은 열 수축성 폴리에스테르 필름으로 권취되었다. 이와 같이, 형성된 자체 재생 수지는 다음 공정에서 수지 조성물로 사용되었다. 이와 같은 방식으로 20회 공정을 반복하였고, 매 공정에서는 그 전 공정에서 생산된 자체 재생 수지를 사용하였다. 이에 따라서, 20회 공정이 마무리된 후, 최종적으로 실시예 1에 따른 열 수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다. 실시예 1에 따른 필름의 제2공중합 폴리에스테르 수지 성분들의 몰%를 하기 표 2에 나타내였다.
실시예 2 내지 4
하기 표 1에 기재된 제 1 공중합 폴리에스테르 수지, 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지, 상기 외부 재생 PET 수지 및 상기 자체 재생 수지의 함량을 이용하여 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 열 수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
표 2에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 4의 제 2 공중합 폴리에스테르 수지 성분들의 몰%는 동일하였다. 또한, 실시예 1 내지 4의 제 1 공중합 폴리에스테르 수지 및 외부 재생 PET 수지의 단량체 조성도 동일하였다.
비교예 1
하기 표 1에 기재된 제 1 공중합 폴리에스테르 수지, 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지, 상기 외부 재생 PET 수지 및 상기 자체 재생 수지의 함량을 이용하여 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 열 수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다. 비교예 1에 따른 필름의 제 2 공중합 폴리에스테르 수지 성분들의 몰%를 하기 표 2에 나타내였다.
제 1 공중합 폴리에스테르 수지 및 외부 재생 PET 수지의 단량체 조성은 실시예 1의 조성과 동일하였으나, 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지는 총 단량체의 몰수를 기준으로 DMT 65몰%, NPG 15몰%, DEG 5몰% 및 CHDM 15몰%를 포함하여 실시예의 필름의 조성과는 차이가 있었다.
비교예 2 및 3
하기 표 1에 기재된 제 1 공중합 폴리에스테르 수지, 상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지, 상기 외부 재생 PET 수지 및 상기 자체 재생 수지의 함량을 이용하여 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 열 수축성 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
비교예 2 및 3의 필름의 제 1 공중합 폴리에스테르 수지 및 외부 재생 PET 수지의 단량체 조성은 실시예 1의 조성과 동일하였다.
제 1 공중합
폴리에스테르
수지 (wt%)		 제 2 공중합
폴리에스테르
수지 (wt%)		 외부 재생
PET 수지 (wt%)		 자체 재생
수지 (wt%)
실시예 1 30 10 30 30
실시예 2 20 10 40 30
실시예 3 35 2.5 32.5 30
실시예 4 25 7.5 37.5 30
비교예 1 30 10 30 30
비교예 2 30 - 30 40
비교예 3 30 - 40 30
제 2 공중합 폴리에스테르 수지
DMT(몰%) NPG(몰%) DEG(몰%) CHDM(몰%)
실시예 1 내지 4 35 15 5 45
비교예 1 65 15 5 15
실험예
1) 90℃에서의 열 수축률(%)
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3에서 제조한 필름을 폭 15 mm(TD 방향) 및 길이 300 mm로 제단하여 90℃로 유지되는 항온 수조에 10초간 열처리시킨 후 길이(L)를 측정하고, 하기 수학식 1을 이용하여 열수축률을 계산하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
[수학식 1]
열 수축률(%) = (300-L)/3
2) 접합력
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3에서 제조한 필름에 시밍 용제(1,3-디옥솔란)을 110m/분의 속도로 균일하게 바른 후, 균일한 압력을 가해 접착시켰다. 접착시킨 필름을 폭 50mm(TD 방향) 및 길이 80mm로 제단하고, 180° Peel Tester(씨케이 상사의 CKPT-180SS)를 이용하여 300mm/분의 속도로 분리될 때의 힘을 측정하고, 하기 기준에 따라 양호 및 불량으로 판단하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
양호: 60gf 이상
불량: 60gf 미만
실시예
1		 실시예
2		 실시예
3		 실시예
4		 비교예
1		 비교예
2		 비교예
3
열 수축률 (%) 72.9 67.3 69.5 72.5 63 60 65
접합력 양호 양호 양호 양호 불량 불량 불량
상기 표 3에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 4에 따른 열 수축성 필름이 67 내지 80%의 열 수축률을 나타내고 60gf 이상의 양호한 접합력을 가진다는 것을 알 수 있었다.

Claims (12)

  1. 총 중량을 기준으로 25wt% 내지 70wt%의 제 1 공중합 폴리에스테르 수지; 및
    총 중량을 기준으로 2.0wt% 내지 20wt%의 제 2 공중합 폴리에스테르 수지를 포함하고;
    상기 제 1 공중합 폴리에스테르 수지가, 에틸렌테레프탈레이트, 테레프탈레이트 및 디메틸테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 20몰% 내지 70몰%로,
    에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜 및 디에틸렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 30몰% 내지 80몰%로 포함하고,
    상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지가, 에틸렌테레프탈레이트, 테레프탈레이트 및 디메틸테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 30몰% 내지 60몰%로,
    네오펜틸글리콜을 총 단량체의 몰수를 기준으로 10몰% 내지 20몰%로,
    1,4-시클로헥산디올을 총 단량체의 몰수를 기준으로 30몰% 내지 50몰%로 포함하는, 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름이 적어도 2번 이상의 압출 공정을 거친 제 3 공중합 폴리에스테르 수지를 더 포함하고,
    상기 제 3 공중합 폴리에스테르 수지가 에틸렌테레프탈레이트, 테레프탈레이트 및 디메틸테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 20몰% 내지 70몰%로,
    디올을 총 단량체의 몰수를 기준으로 30몰% 내지 80몰%로 포함하는, 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름이 하기의 수학식 1로 측정되는 열 수축률이 67% 내지 80%인, 필름:
    [수학식 1]
    열 수축률(%) = (300-L)/3
    이때 L(㎜)은 폭 15 ㎜, 길이 300 ㎜로 절단된 시료가 90℃의 온수에서 10초 열처리된 후의 길이이다.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지가
    에틸렌테레프탈레이트, 테레프탈레이트 및 디메틸테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 35몰% 내지 50몰%로,
    네오펜틸글리콜을 총 단량체의 몰수를 기준으로 10몰% 내지 15몰%로,
    디에틸렌글리콜을 총 단량체의 몰수를 기준으로 5몰% 내지 10몰%로,
    1,4-시클로헥산디올을 총 단량체의 몰수를 기준으로 35몰% 내지 50몰%로 포함하는, 필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 공중합 폴리에스테르 수지가
    에틸렌테레프탈레이트, 테레프탈레이트 및 디메틸테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 30몰% 내지 50몰%로,
    에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜 및 디에틸렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 50몰% 내지 70몰%로 포함하는 필름.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지를 총 중량을 기준으로 7wt% 내지 13wt%로 포함하는, 필름.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 공중합 폴리에스테르 수지를 총 중량을 기준으로 30wt% 내지 60wt%로 포함하고, 상기 제 3 공중합 폴리에스테르 수지를 총 중량을 기준으로 25wt% 내지 45wt%로 포함하는, 필름.
  8. (1) 총 중량을 기준으로 25wt% 내지 45wt%의 제 1 공중합 폴리에스테르 수지, 2.0wt% 내지 15wt%의 제 2 공중합 폴리에스테르 수지, 및 제 1 재생 수지를 포함하는 수지 조성물을 압출하는 단계;
    (2) 상기 압출된 수지 조성물을 캐스팅하여, 미연신 필름을 제조하는 단계; 및
    (3) 상기 미연신 필름을 연신하는 단계를 포함하고;
    상기 제 1 재생 수지가 상기 연신 공정을 거친 필름의 일부가 절단되어 형성되고,
    상기 제 2 공중합 폴리에스테르 수지가 에틸렌테레프탈레이트, 테레프탈레이트 및 디메틸테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 30몰% 내지 60몰%로,
    네오펜틸글리콜을 총 단량체의 몰수를 기준으로 10몰% 내지 20몰%로,
    1,4-시클로헥산디올을 총 단량체의 몰수를 기준으로 30몰% 내지 50몰%로 포함하는, 필름의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 공중합 폴리에스테르 수지가, 에틸렌테레프탈레이트, 테레프탈레이트 및 디메틸테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 20몰% 내지 70몰%로,
    에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜 및 디에틸렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 30몰% 내지 80몰%로 포함하는, 필름의 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 수지 조성물이 적어도 1번 이상의 압출 공정을 거친 제 2 재생 수지를 더 포함하고,
    상기 제 2 재생 수지가 에틸렌테레프탈레이트, 테레프탈레이트 및 디메틸테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 총 단량체의 몰수를 기준으로 20몰% 내지 70몰%로,
    디올을 총 단량체의 몰수를 기준으로 30몰% 내지 80몰%로 포함하는, 필름의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 재생 수지가 상기 수지 조성물의 총 중량을 기준으로 25wt% 내지 45wt%로 포함되는, 필름의 제조방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 재생 수지는 상기 수지 조성물의 총 중량을 기준으로 20wt% 내지 40wt%로 포함되는, 필름의 제조방법.
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