KR102115026B1 - 폴리에스테르 필름의 제조방법 및 폴리에스테르 성형품의 제조방법 - Google Patents

폴리에스테르 필름의 제조방법 및 폴리에스테르 성형품의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건축재, 장식재, 인테리어, 전자제품 등의 금속판의 표면보호를 위한 용도로 사용이 가능한 폴리에스테르 필름의 제조방법 및 상기 폴리에스테르 필름을 이용한 폴리에스테르 성형품에 관한 것으로, 배향성이 낮으며, 모듈러가 낮아 성형성이 우수한 폴리에스테르 필름의 제조방법에 관한 것이다.

Description

폴리에스테르 필름의 제조방법 및 폴리에스테르 성형품의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF POLYESTER FILM AND MANUFACTURING METHOD OF POLYESTER PRODUCT}
본 발명은 건축재, 장식재, 인테리어, 전자제품 등의 금속판의 표면보호를 위한 용도로 사용이 가능한 폴리에스테르 필름의 제조방법 및 상기 폴리에스테르 필름을 이용한 폴리에스테르 성형품의 제조방법에 관한 것으로, 배향성이 낮으며, 모듈러스가 낮아 성형성이 우수한 폴리에스테르 필름의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 가전제품, 전기 부품, 수납장용재, 가구 및 가정용품재, 내장건재 등으로서 사용되는 금속판은 매우 우수한 표면성 및 의장성이 요구되고 있으며 이와 같은 요구에 대응하기 위하여 여러 가지 방법들이 금속판의 표면가공 및 처리에 이용되고 있다.
현재 표면성 및 의장성이 우수한 금속판을 제조하기 위하여 사용되고 있는 금속판의 표면가공 및 처리방법으로는 크게 두 가지 방법이 잘 알려져 있다.
제 1 방법은 표면에 투명한 폴리에스테르 필름이 접합되어진 염화비닐 필름을 접착제가 도포된 금속판체에 적층시키는 방법이며, 제 2 방법은 도장된 금속피체상에 그라비어인쇄 방법으로 인쇄를 행한 후 투명 도료를 도장하는 방법이다.
최근 가전 제품의 디자인이 다양화됨에 따라 외장재로 사용되는 금속판체의 형상도 다양한 굴곡을 가지게 되며, 이로 인해 금속판체에 적층되어있는 필름도 다양한 굴곡으로 성형되어 진다.
그러나 금속판체와는 달리 고분자인 폴리에스테르 필름의 경우 성형 과정 시 주어지는 변형력에 대한 응력이 발생하여 금속판체를 성형한 후, 들뜨는 현상이 발생하여 금속판체에서 박리되는 현상이 발생하여 금속판체의 형상을 다양화하는데 어려움이 있다.
따라서, 굴곡이 있는 성형체의 성형에 적용이 가능한 폴리에스테르 필름에 대한 요구가 높아지고 있다.
본 발명은 굴곡이 있는 성형체에 적용이 가능하도록 변형에 대한 응력이 낮으면서 성형성이 우수한 폴리에스테르 필름의 제조방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 상기 폴리에스테르 필름을 이용하여 성형성이 우수한 폴리에스테르 성형체 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 공중합 폴리에스테르를 포함하는 폴리에스테르 필름의 제조방법에 관한 것으로,
a) 공중합 성분을 포함하는 공중합 폴리에스테르를 중합하는 단계;
b) 상기 공중합 폴리에스테르를 용융 압출하여 시트를 제조하는 단계;
c) 상기 시트를 기계방향(MD: Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 이축연신을 하며, 기계방향 연신 시 후단 연신구간중 하나의 연신구간에서의 연신비율이 전체 연신 비율의 60%이상이 되도록 연신을 수행하여 필름을 제조하는 단계; 및
d) 상기 필름을 열처리 및 이완하는 단계;
를 포함하는 폴리에스테르 필름의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 필름은 변형에 대한 저항성이 낮아 다양한 디자인에 대한 성형성이 우수하며, 성형이후에도 금속판체와의 박리현상이 일어나지 않아 제품의 금형 공정성이 뛰어나다.
또한, 낮은 열수축으로 인하여 금속판체에 접착되어지는 폴리에스테르 필름에 가해지는 다양한 형태의 가공에 의한 주름 발생 및 폭수축에 의한 불량발생을 제어하여 가공안정성이 우수하다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 필름은 우수한 성형성, 필름 가공공정성 및 금형공정성을 가짐으로 인해 다양한 형태의 성형체에 적용할 수 있으며, 미려한 외관을 가지는 성형체를 제조할 수 있다.
이하는 본 발명의 일 양태를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명을 하며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태는 공중합 폴리에스테르를 포함하는 폴리에스테르 필름으로, 필름의 길이방향(MD; Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 20% 인장 시 모듈러스(F20)가 8.0 ~ 14.5Kg/mm2, 100% 인장 시 모듈러스(F100)가 11.0 ~ 21.5Kg/mm2 이고, 20 ~ 100% 인장 구간 내에서 하기 식 1에 따른 인장율에 따른 모듈러스의 변화치(A)가 3 ~ 10Kg/mm2 이며, 150℃에서 30분간 열처리 후 필름의 길이방향 및 폭방향의 열수축율이 2%이하이고,
[식 1]
A = (F100 - F20)/0.8
필름내 공중합 성분을 1 ~ 4.8몰%로 포함하는 것인 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 상기 폴리에스테르 필름은 초기 하중을 6.21N/mm2로 하여 140℃에서 100초 후 필름 길이 방향(MD;Machine Direction)의 수축응력이 -5.5 ~ -3.0N/mm2이고, 초기 하중을 0.65N/mm2로 하여 140℃에서 100초 후 필름 길이 방향(MD;Machine Direction)의 수축응력이 -0.5 ~ 1.0N/mm2이며, 융점(Tm)이 240 ~ 253℃이고, 면배향계수가 0.120 ~ 0.155, 밀도가 1.384 ~ 1.397g/cm3 인 폴리에스테르 필름이다.
본 발명에서 모듈러스는 성형성에 있어서 가장 중요한 척도이며, 모듈러스가 높다는 것은 외부변형에 대한 저항력이 높다는 것을 의미한다.
특히 상기 100% 인장 시 모듈러스(F100) 및 상기 20% 인장 시 모듈러스(F20)은 필름의 성형성 및 가공공정성에 밀접한 관련이 있는 척도이다.
예를 들면 가열압착성형 및 진공성형법을 사용하여 이축배향 폴리에스테르 필름을 성형할 때, 금형의 코너 부근 혹은 굴곡부에서는 필름이 국부적으로 100% 이상으로 신장되는 경우도 있다. 이때 F100이 높은 필름에서는 이와 같은 국소적인 부분에 있어서, 변형에 대한 저항력이 크기 때문에 신장이 되지 않고, 응력이 집중되어 파단이 발생하거나 신장이 되더라도 잔존 응력에 의해 원래의 상태로 되돌아 가려고 하기 때문에 금속피체에서 박리되는 현상이 발생한다.
한편, F100이 지나치게 작은 필름에서는 성형성은 양호해지지만, 성형시에 응력이 집중되는 굴곡부와 같은 급격한 형태 변화가 발생되는 부분에서 지나치게 많은 신장이 발생되어 굴곡부의 필름이 두께가 얇아지고 이로 인해 성형품에 있어서 굴곡부의 파손이 쉽게 일어나 내구성이 떨어진다.
또한, 상기 폴리에스테르 필름은 외장재로 사용되는 경우, 외관을 미려하게 하기 위해 인쇄, 표면 헤어라인(Hair-Line)처리, 증착, 하드코팅(Hard-coating), 접착제 코팅 등 다양한 형태의 가공처리가 이루어지며, 이와 같은 공정은 열과 장력을 수반하기 때문에 필름의 가공안정성이 중요하며 특히 장력에 의한 형태안정성이 낮은 경우 가공성이 떨어지는 문제가 있다.
F20이 지나치게 낮은 필름에서는 열과 장력이 수반되는 인쇄 및 접착제 코팅 공정 중에 필름의 늘어짐 현상이 발생하여 균일한 인쇄나 코팅이 어려우며, 낮은 장력에도 쉽게 늘어나기 때문에 주름발생이 심하여 가공이 어렵다.
한편 F20이 지나치게 높은 필름에서는 필름 가공공정성은 양호하나, 성형 시 상대적으로 변형이 낮은 부분의 성형성이 떨어져 필름이 금속피체에서 들뜸 현상이 빈번히 발생하여 성형성이 떨어진다.
이와 같이 필름의 F20 및 F100과 같은 인장 모듈러스는 필름의 가공성 및 성형성에 큰 영향을 주는 인자이며, 상기 20~100% 인장 구간 내에서 모듈러스의 변화폭이 적을수록 균일한 성형성을 얻을 수 있다. F20과 F100간의 모듈러스 차이가 지나치게 크면 굴곡부를 가지는 성형체에 있어서 불균일한 성형으로 인해 외관이 미려하지 못하며, 부분적인 필름의 파단이 발생하여 성형공정성이 떨어진다.
또한, F20과 F100간의 모듈러스차이가 지나치게 적으면 굴곡부에 있어서 응력이 집중되는 부분만 과도하게 변형되어 완제품에 있어서 굴곡부가 외부 충격에 쉽게 파손되므로 제품의 내구성이 저하된다.
상기 20% 신장 시 필름의 길이방향(MD; Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)의 모듈러스(F20)가 8.0 ~ 14.5Kg/mm2 이며, 더욱 바람직하게는 9 ~ 13Kg/mm2인 것이 좋다. F20이 8Kg/mm2 미만인 경우는 필름의 가공공정 시 균일한 코팅 및 인쇄가 어려울 뿐만 아니라, 주름 발생이 심하여 제품으로 사용하기 곤란하며, 14.5Kg/mm2 초과인 경우는 필름의 성형성이 떨어지며, 특히 굴곡부에서 금속피체와의 들뜸 현상이 빈번히 발생하여 제품 수율이 낮아 적용이 곤란하다.
또한, 100% 신장 시 필름의 길이방향(MD; Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)의 모듈러스(F100)가 11.0 ~ 21.5Kg/mm2이며, 더욱 바람직하게는 13.5 ~ 19.0Kg/mm2인 것이 좋다. 11.0Kg/mm2 미만인 경우는 굴곡부와 평탄부간에 불균일한 변형 발생으로 외관이 미려하지 못하며, 주름발생이 심하다. 한편 21.5Kg/mm2초과인 경우는 성형성이 떨어져 굴곡부에서 필름의 파단이 빈번하고, 금속피체와의 박리 현상이 발생하여 적용이 곤란하다.
이와 같은 필름의 길이방향(MD; Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)에 대해 20 ~ 100% 인장 구간 내에서의 하기 식 1에 따른 인장율에 따른 모듈러스의 변화치(A)가 3 ~ 10Kg/mm2 이며, 더욱 바람직하게는 4 ~ 9Kg/mm2인 것이 좋다.
[식 1]
A = (F100 - F20)/0.8
해당 구간에서의 모듈러스 변화치(A)가 3Kg/mm2 미만인 경우는 굴곡부에 있어서 응력이 집중되는 부분만 과도하게 변형되어 완제품에 있어서 굴곡부가 외부 충격에 쉽게 파손되므로 제품의 내구성이 저하되며, 10Kg/mm2 초과인 경우는 굴곡부를 가지는 성형체에 있어서 불균일한 성형으로 인해 외관이 미려하지 못하며, 부분적인 필름의 파단이 발생하여 성형공정성이 떨어진다.
또한, 150℃에서 30분간 열처리 후 필름의 길이방향 및 폭방향의 열수축율이 2%이하인 것이 바람직하다. 더욱 좋게는 1.5%이하인 것이 좋다.
열수축율이 2.0% 초과인 경우는 필름 가공공정 중 열에 의한 주름 발생으로 코팅 및 가공공정 균일성이 떨어져 공정수율이 저하된다.
또한, 본 발명의 폴리에스테르 필름은 초기 하중을 6.21N/mm2로 하여 140℃에서 100초 후 필름 길이 방향(MD;Machine Direction)의 수축응력이 -5.5 ~ -3.0N/mm2이고, 초기 하중을 0.65N/mm2로 하여 140℃에서 100초 후 필름 길이 방향(MD;Machine Direction)의 수축응력이 -0.5 ~ 1.0N/mm2이며, 더욱 바람직하게는 초기 하중을 6.21N/mm2로 하여 140℃에서 100초 후 필름 길이 방향(MD;Machine Direction)의 수축응력이 -5.0 ~ -3.5N/mm2이고, 초기 하중을 0.65N/mm2로 하여 140℃에서 100초후 필름 길이 방향(MD;Machine Direction)의 수축응력이 0 ~ 0.7N/mm2인 것이 바람직하다.
140℃에서 100초 후 필름의 길이방향(MD;Machine Direction)의 수축응력이 초기 하중 6.21N/mm2에서 -5.5N/mm2미만이고, 초기 하중 0.65N/mm2에서 -0.5N/mm2미만인 경우는 필름 가공 공정 중 필름에 가해지는 열 및 장력에 의해 필름 늘어짐 현상이 심하여 인쇄 및 코팅 균일성이 떨어지며, 주름 발생이 많아 적용이 곤란하며, 140℃에서 100초 후 필름 길이 방향(MD;Machine Direction)의 수축응력이 초기 하중 6.21N/mm2에서 -3.0N/mm2초과이고, 초기 하중 0.65N/mm2에서 1.0N/mm2초과인 경우는 필름의 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 수축에 의한 골주름 발생이 심하여 적용이 어렵다.
또한, 융점(Tm)이 240~253℃이며, 더욱 바람직하게는 242 ~ 248℃인 것이 바람직하다. 융점(Tm)이 240℃ 미만인 경우는 염화비닐 필름과 접합되어 있는 폴리에스테르 필름을 금속피체에 합지시키는 과정에서 가해지는 고온의 열에 의해 폴리에스테르 필름의 황변이 발생하여 외관이 불량하며, 황변현상을 방지하기 위하여 합지온도를 낮출 경우 염화비닐 필름과 금속피체간의 접착력이 떨어져 합지가 어려운 문제가 있다. 또한, 융점(Tm)이 253℃초과인 경우는 염화비닐 필름과 접합되어 있는 폴리에스테르 필름을 금속피체에 합지시키는 과정에서 폴리에스테르 필름이 Brittle하여 롤러 압착 공정에서 균일한 압착이 어려워 염화비닐 필름과 금속피체간의 접착이 불균일한 문제가 발생할 수 있다.
또한, 면배향계수가 0.120 ~ 0.155이며, 더욱 바람직하게는 0.130 ~ 0.145인 것이 바람직하다. 면배향계수가 0.120미만인 경우는 필름 제조 공정 시 장력에 의한 변형 발생이 심하여 두께 제어가 어려우며, 면배향계수가 0.155초과인 경우는 필름의 배향도가 높아 성형성이 떨어질 수 있다.
또한, 밀도가 1.384 ~ 1.397g/cm3이며, 더욱 바람직하게는 1.388 ~ 1.395g/cm3인 것이 바람직하다. 밀도가 1.384g/cm3미만인 경우에는 고분자 사슬의 규칙도가 지나치게 떨어져 열적 안정성이 낮아 필름 가공 공정 중 열에 의한 수축발생이 크게 일어나 가공공정성이 낮으며, 밀도가 1.397g/cm3초과인 경우는 필름이 지나치게 Brittle하여 성형성이 저하될 수 있다.
본 발명의 발명자들은 상기 모듈러스와 열수축율, 수축응력, 융점, 면배향계수 및 밀도를 모두 만족하는 범위에서, 열 및 장력이 가해지는 필름의 가공 공정 시 주름 발생이 없으며 균일한 코팅 공정성을 확보할 수 있으며, 또한 금속피체와 합지 후 금형에서 성형 시 굴곡이 큰 성형체에서도 우수한 성형성을 확보할 수 있음을 알 수 있었으며, 이들 물성을 모두 만족하기 위해서는 소정의 폴리에스테르 수지로써 필름을 제조할 시에 연신 공정에서 특정 조건으로 연신을 수행함으로써 달성할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명의 폴리에스테르 필름은 공중합 성분을 1 ~ 4.8몰%로 포함할 수 있다. 공중합 성분이 1 몰% 미만으로 사용되는 경우는 고분자사슬의 배향 규칙성을 떨어뜨려 모듈러스를 낮추는 효과가 미미하여 성형성을 향상시키기 어려우며, 4.8몰%를 초과하여 사용하는 경우는 필름 제조 시 열에 의한 안정성저하로 인하여 열처리 공정을 거치면서 파단이 발생하여 필름 제조 공정성이 떨어질 수 있고 수축율의 제어가 어려울 수 있다.
상기 공중합 폴리에스테르는 방향족 디카르복실산 성분과, 에틸렌글리콜 및 공중합 성분으로 분지형 지방족 글리콜 및 지환족 글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 글리콜을 포함하는 것일 수 있다.
상기 방향족 디카르복실산 성분으로서는 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌디카르복실산 또는 그들의 에스테르 형성 유도체가 적합하고, 전체 디카르복실산 성분에 대해 테레프탈산 단위체가 70 몰% 이상, 바람직하게는 85 몰% 이상, 특히 바람직하게는 95 몰% 이상, 특히 바람직하게는 100 몰%이다.
또한, 분지형 지방족 글리콜로서는, 예를 들면 네오펜틸글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올 등이 사용될 수 있다. 지환족 글리콜로서는 1,4-시클로헥산디메탄올, 트리시클로데칸디메틸올 등이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 필름 제조 시, 공중합 폴리에스테르와 호모 폴리에스테르를 혼합하여 사용하는 것 일수 도 있으며, 이와 같은 경우에는 공중합 폴리에스테르에 있어서 공중합 성분은 8 ~ 25몰%인 것이 바람직하며, 이때, 공중합 폴리에스테르와 호모폴리에스테르의 혼합비율은 필름내 공중합 성분이 1 ~ 4.8몰%을 가질 수 있도록 하는 범위 내이면 크게 한정되지 않으나, 공중합 폴리에스테르와 호모폴리에스테르의 혼합비율이 4 ~ 60 중량% : 96 ~ 4 중량%로 혼합하는 것이 바람직하다.
상기 공중합 폴리에스테르를 제조할 때 사용하는 촉매로서는, 예를 들면 알칼리토류금속화합물, 망간화합물, 코발트화합물, 알루미늄화합물, 안티몬화합물, 티탄화합물, 티탄/규소 복합산화물, 게르마늄화합물 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서도 티탄화합물, 안티몬화합물, 게르마늄화합물, 알루미늄화합물이 촉매활성의 측면에서 바람직하다.
상기 공중합 폴리에스테르를 제조할 때, 열안정제로서 인화합물을 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 인화합물로서는, 예를 들면 인산, 아인산 등이 바람직하다.
상기 공중합 폴리에스테르는 성형성, 밀착성, 제막 안정성의 측면에서, 고유점도가 0.58 dl/g 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.62 dl/g 이상, 특히 바람직하게는 0.67 dl/g 이상이다. 고유점도가 0.58 dl/g 미만에서는 성형성이 저하되는 경향이 있다. 또한, 멜트라인에 이물질 제거를 위한 필터를 설치한 경우, 용융 수지의 압출시에 있어서의 토출 안정성의 측면에서, 고유점도의 상한을 0.9 dl/g으로 하는 것이 바람직하다.
상기 폴리에스테르 필름은 전체 두께가 10 ~ 100㎛인 것일 수 있다. 필름 두께가 10㎛ 미만인 경우는 성형 후 두께가 너무 얇아 외부 충격에 의해 쉽게 파손되어 외장재로 역할을 할 수가 없으며, 필름 두께가 100㎛ 초과인 경우는 외부충격에 대해 보호층 역할을 할 수 있으나, 굴곡부 성형이 어려워 적용이 곤란할 수 있다.
또한, 상기 폴리에스테르 필름은 필요에 따라 무기입자 또는 유기입자를 100~1500ppm 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 폴리에스테르 필름은 수려한 외관과 시각적 효과를 위해 적어도 어느 한 면에 헤어라인(Hair-Line)가공을 하여 표면 요철을 형성한 것일 수 있다. 상기 헤어라인(Hair-Line) 가공은 샌드 페이퍼 또는 요철을 갖는 롤을 이용하여 형성한 것일 수 있으며, 헤어라인 깊이는 0.7~1㎛인 것이 바람직하다.
또한, 상기 폴리에스테르 필름은 표면경도를 높이고, 내스크래치성을 향상시키기 위하여 고경도의 피막을 형성하는 것일 수 있으며, 하드코팅층을 형성한 것일 수 있다. 본 발명에서 사용 가능한 하드코트층은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 우레탄계, 에폭시계, 에스테르계, 에테르계, 멜라민계, 아크릴계, 실리콘계의 하드코팅제 등을 사용할 수 있지만, 딱딱한 하드코트 피막이 얻어지는 측면에서 아크릴계의 하드코트층이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 아크릴계 하드코트층은 메틸에틸케톤(MEK)에 희석시킨 고형분 20 ~ 40%의 폴리우레탄 아크릴레이트 조성물을 도포시켜 코팅층 두께가 2 ~ 3㎛인 것일 수 있다.
다음으로 본 발명의 폴리에스테르 필름의 제조방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 폴리에스테르 필름의 제조방법은
a) 공중합 성분을 포함하는 공중합 폴리에스테르를 중합하는 단계;
b) 상기 공중합 폴리에스테르를 용융 압출하여 시트를 제조하는 단계;
c) 상기 시트를 기계방향(MD: Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 이축연신을 하며, 기계방향 연신 시 후단 연신구간중 하나의 연신구간에서의 연신비율이 전체 연신 비율의 60%이상이 되도록 연신을 수행하여 필름을 제조하는 단계; 및
d) 상기 필름을 열처리 및 이완하는 단계;
를 포함하는 것일 수 있다.
상기 a)단계에서 공중합 폴리에스테르는 방향족 디카르복실산 성분과, 에틸렌글리콜 및 공중합 성분으로 분지형 지방족 글리콜 및 지환족 글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 글리콜을 포함하여 중합되는 것일 수 있으며, 중합방법은 통상의 폴리에스테르 중합방법에 따라 제조될 수 있다.
상기 공중합 폴리에스테르는 성형성, 밀착성, 제막 안정성의 측면에서, 고유점도가 0.58 dl/g 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.62 dl/g 이상, 특히 바람직하게는 0.67 dl/g 이상이다. 고유점도가 0.58 dl/g 미만에서는 성형성이 저하되는 경향이 있다. 또한, 멜트라인에 이물질 제거를 위한 필터를 설치한 경우, 용융 수지의 압출시에 있어서의 토출 안정성의 측면에서, 고유점도의 상한을 0.9 dl/g으로 하는 것이 바람직하다.
상기 c)단계에서 미연신 시트를 이축연신함으로써, 분자배향에 의해 필름의 열변형율과 면배향계수 및 수축응력은 본 발명의 범위로 조절할 수 있으므로 본 발명의 필름 제조공정에서 매우 중요하다. 이축연신 방법으로서는 미연신 시트를 필름의 길이방향(MD: Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 연신 및 열처리하여, 목적으로 하는 필름의 배향도를 갖는 이축연신 필름을 얻는 방법이 채용된다. 이들의 방식 중에서도 필름 품질의 측면에서, 길이방향(MD: Machine Direction)으로 연신한 후, 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 연신하는 MD/TD법, 또는 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 연신한 후, 길이방향(MD: Machine Direction)으로 연신하는 TD/MD법 등의 축차 이축연신 방식, 길이방향(MD: Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)을 동시에 연신하는 동시 이축연신 방식이 바람직하다. 또한, 동시 이축연신법의 경우, 리니어 모터로 구동하는 텐터를 사용해도 된다. 또한, 필요에 따라서 동일 방향의 연신을 다단계로 나누어 행하는 다단 연신법을 사용해도 상관없다.
이축연신시의 필름 연신배율로서는 길이방향(MD: Machine Direction)과 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 2.5 ~ 5.0배로 하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 3.3 ~ 4.0배이다. 이 경우, 길이방향(MD: Machine Direction)과 폭방향(TD; Transverse Direction)의 연신배율은 어느 쪽을 크게 해도 되고, 동일 배율로 해도 된다. 길이방향(MD: Machine Direction)의 연신배율은 3.0 ~ 3.8배, 폭방향(TD; Transverse Direction)의 연신배율은 3.5 ~ 4.3배로 행하는 것이 보다 바람직하다.
이때, 필름의 길이방향(MD: Machine Direction)으로 연신 시 1단 연신이 가장 바람직하며, 2단 이상의 다단 연신에 있어서는 후단 연신구간중 하나의 연신구간에서의 연신비율이 전체 연신 비율의 60%이상이 되도록 연신을 수행하는 것이 바람직하다.
2단 연신의 경우, 전체 연신롤은 3개이며, 1번 연신롤과 2번 연신롤 사이에서 주속차에 의해 1단 연신이 이루어지고, 연속하여 2번 연신롤과 3번 연신롤 사이에서 주속차에 의해 2단 연신이 이루어진다. 이때 후단 연신구간은 2단 연신구간을 의미하며, 이 구간에서의 연신비율이 전체 연신 비율의 60%이상이 되도록 수행한다.
3단 연신의 경우, 전체 연신롤은 4개이며, 1번 연신롤과 2번 연신롤 사이에서 주속차에 의해 1단 연신이 이루어지고, 연속하여 2번 연신롤과 3번 연신롤 사이에서 주속차에 의해 2단 연신이 이루어지며, 마지막으로 3번 연신롤과 4번 연신롤 사이에서 주속차에 의해 3단 연신이 이루어진다. 이때 후단 연신 구간은 2단 연신 구간 혹은 3단 연신구간을 의미하며, 2단 또는 3단 연신 구간에서의 연신비율이 전체 연신 비율의 60%이상이 되도록 수행한다.
4단 연신의 경우에는 전체 연신롤은 5개이며, 상기와 같은 원리로 연신롤간 주속차에 의해 연속하여 1단 연신부터 4단 연신이 이루어진다. 이때 후단 연신 구간은 3단 연신 구간 혹은 4단 연신구간을 의미하며, 3단 또는 4단 연신 구간에서의 연신비율이 전체 연신 비율의 60%이상이 되도록 수행한다.
여기에서 전체 연신비율에 있어서 각 연신구간별 연신비율은 필름의 길이방향에 대한 전체 길이 변형량에 대해 각 연신 구간별 필름의 길이방향 변형량의 비로 나누어 계산하며 하기 식 2에 의해 간단히 구할 수 있다.
[식 2]
연신구간 연신비율 = [(연신구간 길이변형량)/ (전체 길이변형량)]× 100(%)
예를 들어 3단 연신에 있어서 1단 연신비율이 1.5이고, 2단 연신비율이 1.5이며, 3단 연신비율이 2.0인 경우, 전체 연신비율은 각 연신구간의 연신비율의 곱인 4.5가 되며, 연신전의 필름 길이 방향의 길이가 100이라 가정하면 길이 방향으로 연신이 완료된 최종 필름의 길이 방향의 길이는 450이 되며, 필름의 길이 방향 변형량은 350이 된다.
이를 기초로 하여 각 연신 구간별 필름의 길이방향 변형량을 계산하면 1단 연신을 거친 필름의 경우, 길이 방향의 길이는 “100× 1단 연신 비율”에 의하여 계산하면 “100× 1.5= 150”이며, 1단 연신구간에서의 변형량은 “1단 연신 후 길이 - 1단 연신 전 길이”로 구할 수 있으며 “150-100= 50”로 계산하면 50이 되며, 전체 연신비율에 대한 1단 연신 구간에서의 연신 비율은 “1단 연신에 의한 길이 변형량/전체 길이 변형량”으로 계산하면 “50/350”이며, 전체 연신비율에 대한 1단 연신 구간에서의 연신 비율은 14.3%가 된다.
연속하여 2단 연신구간을 거치면서 길이 방향으로 다시 변형이 발생되며, 2단 연신후의 필름 길이 방향의 길이는 “100× 1단 연신비율× 2단 연신비율”로 계산할 수 있으며, “100× 1.5× 1.5= 225”가 되며, 2단 연신 후 필름 길이 방향에 대한 변형량은 “2단 연신 후 길이 - 1단 연신후 길이”로 구할 수 있으며, “225-150= 75”가 되고, 전체 연신비율에 대한 2단 연신 구간에서의 연신 비율은 “2단 연신에 의한 길이 변형량/전체 길이 변형량”으로 계산하면 “75/350”이며, 전체 연신비율에 대한 2단 연신구간의 연신비율은 21.4%가 된다.
마지막으로 3단 연신구간을 거치면서 길이 방향으로 재차 변형이 발생되며, 3단 연신후의 필름 길이 방향의 길이는 “100× 1단 연신비율× 2단 연신비율× 3단 연신비율”로 계산할 수 있으며, “100× 1.5× 1.5× 2.0= 450”이 되며, 3단 연신 후 필름 길이 방향에 대한 변형량은 “3단 연신 후 길이- 2단 연신 후 길이”로 구할 수 있으며, “450-225=225”가 되고, 전체 연신비율에 대한 3단 연신 구간에서의 연신 비율은 “3단 연신에 의한 길이 변형량/전체 길이 변형량”으로 계산하면 “225/350”이며, 전체 연신비율에 대한 3단 연신구간의 연신비율은 64.3%가 된다.
이와 같은 2단 이상의 다단 연신에 있어서 후단 연신구간중 하나의 연신구간에서의 연신비율이 전체 연신 비율의 60%미만이면 연신 불균일에 의해 필름 길이방향(MD; Machine Direction)으로 주름이 심하게 발생할 뿐만 아니라, 필름 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 닙롤(Nip-Roll)에 의한 눌림 자국이 발생하여 외관이 불량하며, 가공 공정성이 떨어져 제품으로 적용하기 곤란하다.
따라서, 2단 이상의 다단연신에 있어서 후단 연신 구간중 하나의 연신구간에서의 연신비율이 전체 연신비율의 60%이상으로 하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 70%이상이며, 가장 바람직하게는 80%이상이다.
필름의 길이 방향(MD; Machine Direction)의 연신 온도는 80℃ 내지 130℃이며, 연신온도가 80℃미만이면 연신응력이 높아져 필름 길이 방향(MD; Machine Direction)으로의 배향이 커지면서 요구되는 물성을 발현하기 어려우며, 배향이 크게 발생하여 필름 폭방향(TD; Transverse Direction) 연신 시 파단 발생이 심하여 공정성이 떨어질 수 있다. 또한 연신온도가 130℃초과이면 연신응력이 낮아 모듈러스(Modulus)를 낮출 수 있으나, 필름 두께 균일성이 떨어지며, 연신 닙롤(Nip-Roll)에 의한 눌림자국이 심하게 발생하고 외관이 불량하여 적용이 곤란할 수 있다.
상기 이축 연신 후, d)단계에서 필름의 열처리(열고정)를 수행하며, 이완을 수행한다.
필름의 열처리 온도는 220℃ 내지 245℃에서 수행하는 것이 바람직하며, 열처리온도가 220℃미만이면 필름의 길이 방향(MD; Machine Direction) 수축율 및 수축응력이 높아 하드코팅(Hard-Coating) 및 접착제 코팅 공정 등 후공정 시 과다한 장력 및 수축에 의한 주름 발생이 심하여 적용이 곤란하며, 245℃초과이면 필름 파단 발생이 많아 필름 제조가 어려울 수 있다.
필름의 이완율은 1 내지 10%에서 수행하는 것이 바람직하며, 이완율이 1%미만이면 필름 폭방향(TD; Transverse Direction) 수축율이 높아 후공정 시 주름 발생이 심하여 균일한 코팅이 어려우며, 이완율이 10%초과이면 필름 제조 공정 중 텐터(Tenter) 내부에 필름 처짐 현상이 발생하며 이로 인해 필름 표면에 스크래치(Scratch) 발생을 유발하여 외관이 불량해짐으로 인해 적용이 곤란할 수 있다. 이완 시 온도는 150℃ 내지 245℃에서 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 폴리에스테르 필름을 적용하여 진공성형, 압공성형, 가열가압성형 및 금형성형 중 어느 하나의 방법으로 성형한 폴리에스테르 성형품도 본 발명의 범위에 포함된다.
보다 구체적으로, 상기 폴리에스테르 성형품은 폴리에스테르 필름을 포함하는 적층체 또는 폴리에스테르 필름을 금속판과 합지한 것일 수 있다.
본 발명의 상기 폴리에스테르 성형품의 제조방법에 대하여 보다 구체적으로 설명하면,
1) 상기 a)내지 d)의 제조방법으로 제조된 폴리에스테르 필름의 일면에 헤어라인 가공을 하여 표면 요철을 형성하는 단계;
2) 표면 요철이 형성된 면의 상부에 프라이머 코팅층을 형성한 후, 금속 증착층을 형성하는 단계;
3) 필름의 금속 증착층이 형성된 반대면에 하드코팅층을 형성하는 단계;
4) 필름의 금속 증착층의 상부에 프라이머 코팅층을 형성한 후, 폴리비닐클로라이드(PVC) 필름과 합지하는 단계; 및
5) 상기 폴리비닐클로라이드 필름층과 금속판을 고온에서 압착시켜 합지하는 단계;
를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에서 상기 금속판은 폴리비닐클로라이드(PVC) 필름층과 대면되는 면에 산화방지 도금층을 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 산화방지 도금층은 금속판의 부식을 방지하기 위하여 형성하는 것으로, 산화아연, 마그네슘, 알미늄, 크롬 등을 도금하는 것일 수 있다. 이때 금속판과 폴리비닐클로라이드(PVC) 필름의 접착력을 더욱 향상시키기 위하여, 상기 산화방지 도금층의 상부에 접착층을 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 접착층은 폴리올레핀계 핫멜트 접착제, 폴리우레탄계 핫멜트 접착제, 에폭시계 접착제 등 을 사용하여 2 내지 10㎛ 두께로 형성된 것 일 수 있다.
본 발명의 폴리에스테르 성형품의 제조방법에서 상기 1)단계는 최종 완제품에 있어서 수려한 외관과 시각적 효과를 위해 폴리에스테르 필름의 일면에 헤어라인(Hair-Line)가공을 하여 표면 요철을 형성하는 단계로, 헤어라인(Hair-Line) 가공은 샌드 페이퍼 또는 요철을 갖는 롤을 이용하여 형성한 것일 수 있으며, 헤어라인 깊이는 0.7~1㎛인 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 2)단계는 금속증착층의 형성을 용이하게 하기 위하여 표면 요철이 형성된 면의 상부에 프라이머 코팅층을 형성한 후, 금속 증착층을 형성하는 단계로, 상기 금속 증착층을 형성함으로써, 금속 광택을 나타내어 심미성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이때 상기 프라이머 코팅층은 폴리우레탄계 수지, 폴리아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 아크릴우레탄계 수지 등을 사용하여 0.1~1.0㎛두께로 형성시키는 것일 수 있다.
또한 상기 금속증착층을 형성함에 있어서 사용할 수 있는 금속의 일예로는 Al, Zn, Mg, Sn, Ti, In, Cr, Ni, Cu, Pb, Fe 등을 들 수 있고, 바람직하기로는 Al, Zn, Mg이며, 특히 Al이 생산성 측면에서 가장 바람직할 수 있다.
금속증착층을 형성하는 방법에는 각별히 한정이 있는 것은 아니나, 진공증착법, 스퍼터링법, 이온도금법 등의 물리적 증착법 또는 CVD 등의 화학증착법 등을 적용할 수 있다.
금속증착층의 막두께는 광학밀도(optical density)가 0.40 ~ 0.80가 되도록 형성을 하는 것이 외관이 수려하고, 헤어라인(Hair-Line) 가공 효과를 극대화시킬 수 있어 바람직하다.
다음으로, 3)단계는 상기 필름의 금속 증착층이 형성된 반대면에 표면경도를 높이고, 내찰상성을 향상시키기 위하여 고경도의 피막을 형성하는 것일 수 있으며, 하드코팅층을 형성한 것일 수 있다. 본 발명에서 사용 가능한 하드코트층은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 우레탄계, 에폭시계, 에스테르계, 에테르계, 멜라민계, 아크릴계, 실리콘계의 하드코팅제 등을 사용할 수 있지만, 딱딱한 하드코트 피막이 얻어지는 측면에서 아크릴계의 하드코트층이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 아크릴계 하드코트층은 메틸에틸케톤(MEK)에 희석시킨 고형분 20 ~ 40%의 폴리우레탄 아크릴레이트 조성물을 도포시켜 코팅층 두께가 2 ~ 3㎛인 것일 수 있다.
다음으로, 4)단계는 필름의 금속 증착층의 상부에 프라이머 코팅층을 형성한 후, 폴리비닐클로라이드(PVC) 필름과 합지하는 단계로, 상기 폴리비닐클로라이드 필름은 금속증착층을 보호하고, 금속판의 내구성과 내후성을 향상시키기 위하여 형성하는 것이다.
본 발명에서 사용 가능한 금속증착층 상부의 프라이머 코팅층은, 특별히 한정되는 것은 아니며, 폴리우레탄계, 에스테르계, 에폭시계 수지 등을 사용할 수 있으며, 콤마 코터, 그라비아 코터 등의 코팅방법을 적용하여 2~15㎛두께의 코팅층을 형성한 후, 폴리비닐클로라이드(PVC) 필름과 합지시킨다. 이후 합지된 시트(Sheet)를 50~70℃온도에서 72~120시간 동안 숙성(Aging)시켜 합지 시트(Sheet)의 접착력을 향상시킨다.
다음으로, 5)단계는 상기 폴리비닐클로라이드 필름층과 금속판을 고온에서 압착시켜 합지하는 단계이다. 이때 폴리비닐클로라이드(PVC) 필름과 금속판간의 접착력을 높이기 위해 금속판 상부에 접착층을 더 포함할 수 있으며, 상기 접착층은 폴리올레핀계 핫멜트 접착제, 폴리우레탄계 핫멜트 접착제, 에폭시계 접착제 등 을 사용할 수 있으며, 접착층의 두께는 2 내지 10㎛로 형성된 것 일 수 있다.
상기 금속판을 고온의 오븐에 통과시켜 가열시킨 후, 폴리비닐클로라이드(PVC)필름층과 압착시켜 합지를 하며, 금속판을 가열시키는 온도는 200~240℃인 것이 바람직하다.
이하는 본 발명의 보다 구체적인 설명을 위하여 실시예를 들어 설명을 하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하 물성을 하기 방법으로 측정을 하였다.
1) 20%인장 시 모듈러스(F20)
필름 Roll의 길이 방향으로 2m이내의 길이 범위 내에서 세로 방향은 필름의 길이 방향 (MD: Machine Direction)방향으로 하고 가로 방향은 필름의 폭방향(TD: Transverse Direction)방향으로 하여 “300mm× 300mm”크기의 측정 시료를 2매 채취한다. 채취된 측정 시료 1매에 대해 MD방향과 TD방향의 길이를 300mm× 15mm 크기로 하여 재단하여 물성 측정용 시료를 만든 후, TD방향으로 최외각 부분을 제외한 10개의 MD방향 물성 측정용 시료를 채취하였다. 또한 나머지 1매의 측정 시료에 대해 TD방향과 MD방향의 길이를 300mm× 15mm 크기로 하여 재단하여 물성 측정용 시료를 만든 후, MD방향으로 최외각 부분을 제외한 10개의 TD방향 물성 측정용 시료를 채취하였다.
측정 시료폭을 15mm, 시료장(Gauge Length) 50mm, 인장속도(Cross head-up speed) 500mm/min로 하여 만능인장 시험기(Instron社 Tensile Test Machine)를 이용하여 필름의 길이방향(MD: Machine Direction) 및 폭방향(TD: Transverse Direction)에 대한 강신도를 각각 10회 측정하였다.
필름 길이방향(MD)의 강신도 커브(Stress-Strain Curve)로 부터 MD방향으로 20%인장 시점의 강도 값을 확인하고, 10개의 측정시료에 대한 MD방향으로 20%인장 시점의 강도 평균값을 구하여 이를 필름의 길이방향(MD; Machine Direction) 20%인장 시 모듈러스(F-20)로 하였다.
또한, 필름 폭방향(TD)의 강신도 커브(Stress-Strain Curve)로 부터 TD방향으로 20%인장 시점의 강도값을 확인하고, 10개의 측정시료에 대한 TD방향으로 20%인장 시점의 강도 평균값을 구하여 이를 필름의 폭방향(TD; Transverse Direction) 20%인장시 모듈러스(F-20)로 하였다.
2) 100%인장 시 모듈러스(F100)
상기 1)의 측정시료의 필름 길이방향(MD) 및 폭방향(TD) 강신도 커브(Stress-Strain Curve)로 부터 100%인장시점의 강도 값을 확인하고, 10개의 측정시료에 대해 필름 길이방향(MD) 및 폭방향(TD)의 100%인장시점의 강도평균값을 구하여 이를 각각 필름의 길이방향(MD; Machine Direction) 100%인장 시 모듈러스(F-100) 및 필름의 폭방향(TD; Transverse Direction) 100%인장 시 모듈러스(F-100)로 하였다.
3) 열수축율
필름롤에 있어서 필름의 MD방향 및 TD방향에 대해 200mm × 200mm크기의 정방향으로 재단하여 필름의 길이방향(MD) 및 폭방향(TD)의 길이를 측정한 후, 이를 150℃의 오븐(Oven)중에 무하중 상태에서 30분간 열수축 시킨 후, 열수축된 필름의 길이방향(MD) 및 폭방향(TD)의 길이를 측정하여 필름의 길이방향(MD: Machine Direction) 및 폭방향(TD: Transverse Direction)의 열수축율을 하기 계산식 1에 따라 구하였다.
[계산식 1]
Figure 112014034795164-pat00001

4) 수축응력
필름 롤에서 필름 MD방향 및 TD방향에 대해 각각 500mm× 10mm 및 10mm× 500mm 크기의 직사각형 형태로 각각 2개씩 재단하여 필름 길이방향(MD; Machine Direction) 및 폭방향(TD: Transverse Direction)에 대한 수축응력 측정용 시료를 채취하였다.
Testrite MKV Shrinkage-Force Tester(Testrite Ltd)를 이용하여 초기 하중을 각각 0.65N/mm2 및 6.21N/mm2로 하여 140℃의 온도 하에서 100초 후, 필름의 길이방향(MD; Machine Direction) 및 폭방향(TD: Transverse Direction)에 대한 초기 하중별 수축응력을 측정하여 이를 시료의 단면적으로 나누어 하기 계산식 2에 의해 초기 하중에 따른 수축응력 값을 구하였다.
필름 길이방향(MD) 및 폭방향(TD)에 대한 수축응력 측정 시 시료의 폭은 10mm이며, 단면적은 측정시료의 두께와 측정시료의 폭(10mm)의 곱으로 계산되어진다.
[계산식 2]
수축응력(N/mm2) = 수축응력 측정치(N) / 시료의 단면적 (폭× 두께; mm2)
예) 수축응력 측정치 : 1.5N
시료의 단면적 : 0.3mm2 (시료 폭 10mm, 두께 30㎛ 경우)
수축응력(N/mm2) = 1.5 / 0.3 = 5
5) 융점(Tm)
시차주사열량계(DSC, Perkin-Elmer 7 series thermal analysis system)를 이용하여 20℃/min의 스캔 속도로 용융온도를 측정하였다.
6) 면배향계수
필름 Roll 폭방향(TD)을 기준으로 정중앙부에서 필름 길이방향(MD)과 폭방향(TD)으로 50mm× 15mm 크기의 측정용 시료 4개를 취하였다. 이를 Metricon사의 Prism Coupler (모델 2010/M)를 이용하여 필름 길이방향(MD) 및 폭방향(TD)에 대한 굴절률 및 두께방향의 굴절률을 측정하였다.
굴절률 측정시 Laser는 632.8nm He-Ne를 사용하고 Measure Type은 Bulk thickness 타입으로 하여 TE모드(Transverse Electric)로 필름 길이방향(MD)에 대한 굴절률(Rx) 및 폭방향(TD)에 대한 굴절률(Ry)을 각각 측정하였으며, TM 모드(Transverse Magnetic)로 필름 길이방향(MD)에서의 두께방향 굴절률(Rxz) 및 폭방향(TD)에서의 두께방향 굴절률(Ryz)을 각각 측정하였다.
각각 측정된 굴절률 값을 이용하여 하기 계산식 3에 따라 면배향계수를 구하였다.
[계산식 3]
면배향계수(Cf)= [(Rx + Ry)/2 - (Rxz + Ryz)/2]
(여기에서 Cf는 면배향계수, Rx는 MD방향 굴절률, Ry는 TD방향 굴절률, Rxz는 MD방향에서의 Z축방향(두께 방향)의 굴절률, Ryz는 TD방향에서의 Z축방향(두께방향)의 굴절률을 의미한다.)
7) 밀도
노말헵탄과 카본테트라클로라이드 혼합용매로 구성된 밀도계(일본 시바야마사제품, 모델명: Model SS)에 투입하여 23 ℃에서 1일 동안 방치 후, 필름의 밀도(ρ)를 측정하였다.
8) 필름 외관
실시예 및 비교예의 방법으로 제조된 필름의 외관을 육안으로 확인하여 필름의 길이방향으로 주름이 발생하거나 폭방향으로 닙롤(Nip-Roll)에 의한 눌림 자국이 발생하면 불량’으로 판정하고, 상기 결점이 발생하지 않으면 ‘양호’로 판정하였다. 필름 외관 평가시, 불량’인 경우에는 정상적인 제품으로 사용하기 어려우므로 결과적으로 제막 공정성이 떨어진다고 할 수 있다.
9) 코팅 가공 공정성
실시예 및 비교예의 폴리에스테르 필름에 대해 코팅 공정에 대한 가공 공정성을 평가하기 위하여 마이크로 그라비어 코터를 이용하여 필름의 일면에 아크릴계 우레탄 수지 조성물을 1㎛두께로 도포시킨 후, 130℃의 건조 오븐에서 체류시간을 40초로 하여 통과시키면서 건조를 행하였다. 건조 공정을 거친 후, 필름의 폭방향(TD)의 수축율 및 주름 발생 여부를 확인하여 코팅 가공 공정성을 계산하였다. 가공 공정성은 제품의 수율과 관련된 인자이며 폭방향(TD) 수축율이 클수록 제품 수율이 저하되고 필름에 주름이 발생하면 제품으로 사용이 어렵기 때문에 수율이 저하되므로 상기 2가지 인자의 복합 수치로 가공공정성을 구하였다.
이에 가공공정성 평가를 위해 실시예 및 비교예의 폴리에스테르 필름은 길이 6,000m, 폭 1200mm로 하여 제조하였으며, 코팅 공정을 거친 후, 필름의 폭방향(TD)의 길이를 측정하여 폭방향(TD) 길이 유지율을 구하였다.
또한, 코팅 공정을 거쳐 권취된 필름에서 초기 1,000m 길이와 말기 1,000m길이를 제외한 4,000m의 코팅 필름에 대해 100m 길이를 1구간으로 하여 전체 길이를 40구간으로 구분하고, 매 구간마다 주름 발생 여부를 확인하였다. 100m 길이내에 주름이 존재하면 ‘불량’으로 판정하고, 주름발생이 없으면 ‘양호’로 판정하여 전체 40구간중 ‘양호’판정을 받은 구간의 비율을 계산하여 주름발생 안정성을 구하였다.
상기에서 얻어진 필름 폭방향(TD)의 길이 유지율과 주름발생 안정성을 이용하여 하기 계산식 4로 코팅 가공 공정성을 구하였다.
[계산식 4]
코팅 가공 공정성(%) = [주름 발생 안정성× 필름 폭방향 길이유지율]/ 100
여기에서, 상기 식의 계산 인자는 다음과 같이 구하였다.
주름 발생 안정성(%) = [(주름발생 양호 구간 수/40)]× 100
폭방향(TD) 길이 유지율(%)= [(코팅후 필름 폭방향 길이,mm)/1,200]× 100
10) 성형성
실시예 및 비교예의 폴리에스테를 필름에 대해 선수를 55개/cm, 깊이를 0.8㎛하여 헤어라인(Hair-Line)가공한 후, 헤어라인 가공면에 0.5㎛두께로 코팅층을 형성시켜 여기에 광학밀도(OD; Optical Density) 0.50로 알미늄의 금속증착층을 형성시켰다. 금속증착층에 0.5㎛두께로 접착층을 코팅하고, 이면에 두께 2.5㎛의 하드코팅층을 처리한 후, 100㎛두께의 폴리비닐클로라이드(PVC)필름과 금속증착면의 접착층을 90℃에서 합지하여 폴리에스테르 성형품을 제조하였다.
상기 폴리에스테르 성형품과 접착제가 코팅된 235℃로 가열된 금속판을 롤러로 압착시켜 폴리에스테르 성형품이 합지된 시트(Sheet) 합지 금속판을 제조하였다. 이를 에릭슨 커핑시험기(Erichsen Cupping Tester)를 이용하여 15rpm의 속도로 금속판체에서 폴리에스테르 성형품 방향으로 10mm 높이의 컵모양 변형을 주어 폴리에스테르 성형품의 찢어짐 유무를 확인하였으며, 찢어짐 현상이 발생하면 ‘불량’으로 판정하고, 찢어짐 현상이 발생하지 않으면 ‘양호’로 판정하였다.
상기 폴리에스테르 성형품이 합지된 시트 합지 금속판 100개에 대해 에릭슨 커핑시험후, 폴리에스테르 성형품의 찢어짐 현상이 없는 ‘양호’판정을 받은 개수를 확인하여 하기 계산식 5로 성형성을 구하였다.
[계산식 5]
성형성(%) = (양호판정을 받은 시료 수/100)× 100
11) 고유점도
페놀과 1,1,2,2-테트라클로로 에탄올을 6:4의 무게비로 혼합한 시약 100ml에 PET 펠렛 (샘플) 0.4g을 넣고 90분간 용해시킨 후, 우베로데 점도계에 옮겨 담아 30℃ 항온조에서 10분간 유지시키고, 점도계와 흡인 장치(aspirator)를 이용하여 용액의 낙하 초수를 구했다. 용매의 낙하 초수도 동일한 방법으로 구한 다음, 하기 계산식 6 및 7에 의해 R.V 값 및 I.V값을 계산하였다.
하기 수학식에서 C는 시료의 농도를 나타낸다.
[계산식 6]
Figure 112014034795164-pat00002
[계산식 7]
Figure 112014034795164-pat00003

[실시예 1]
방향족 디카르복실산 성분으로서 테레프탈산 단위 100 몰%, 디올 성분으로서 에틸렌글리콜 단위 98.8 몰% 및 네오펜틸글리콜 단위 1.2 몰%를 구성 성분으로 하는, 고유점도가 0.65 dl/g인 공중합 폴리에스테르의 칩을 제조하였다.
이를 압출기에서 280℃로 용융하여 T-다이를 통해 압출시킨 후, 표면온도 20℃의 냉각 롤러 상에서 급냉 고화시키는 동시에 정전기인가법을 사용하여 냉각 롤러에 밀착시키면서 무정형의 미연신 시트를 얻었다.
상기 미연신 필름을 예열 롤러를 거쳐 필름의 기계 방향(MD; Machine Direction)으로 전체 연신비를 3.0배로 하여 2단 연신을 행한 직후, 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 시켰다. 필름의 기계 방향(MD)으로 연신함에 있어 연신 구간은 2구간이며, 예열된 미연신 필름을 110℃에서 1.5배로 1단 연신하고, 연속하여 113℃에서 2.0배로 2단 연신을 행하였으며, 2단 연신 직후에 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 하였다. 이때 후단 연신 구간인 2단 연신에서의 연신배율은 전체 연신배율의 75%를 차지하였다.
이어서 일축연신 필름을 텐터로 유도하여 108℃에서 1.9초간 예열하고, 필름 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 140℃에서 4.0배 연신하여 242℃에서 열고정 처리를 한 후, 이완온도 220℃에서 폭방향(TD)으로 9.5%의 이완처리를 행하여 두께 16㎛의 이축연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 2]
방향족 디카르복실산 성분으로서 테레프탈산 단위 100 몰%, 디올 성분으로서 에틸렌글리콜 단위 97 몰% 및 네오펜틸글리콜 단위 3 몰%를 구성 성분으로 하는, 고유점도가 0.65 dl/g인 공중합 폴리에스테르의 칩을 제조하였다.
이를 압출기에서 280℃로 용융하여 T-다이를 통해 압출시킨 후, 표면온도 20℃의 냉각 롤러 상에서 급냉 고화시키는 동시에 정전기인가법을 사용하여 냉각 롤러에 밀착시키면서 무정형의 미연신 시트를 얻었다.
상기 미연신 필름을 예열 롤러를 거쳐 필름의 기계 방향(MD; Machine Direction)으로 전체 연신비를 3.24배로 하여 3단 연신을 행한 직후, 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 시켰다. 필름의 기계 방향(MD)으로 연신함에 있어 연신 구간은 3구간이며, 예열된 미연신 필름을 연속적으로 110℃에서 1.2배로 1단 연신하고, 113℃에서 1.5배로 2단 연신하고, 102℃에서 1.8배로 3단 연신을 행하였으며, 3단 연신 직후에 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 하였다.
이때 후단 연신 구간인 3단 연신에서의 연신배율은 전체 연신배율의 64%를 차지하였다.
이어서 일축연신 필름을 텐터로 유도하여 110℃에서 1.9초간 예열하고, 필름 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 145℃에서 4.0배 연신하여 232℃에서 열고정 처리를 한 후, 이완온도 210℃에서 폭방향(TD)으로 7.6%의 이완처리를 행하여 두께 30㎛의 이축연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 3]
방향족 디카르복실산 성분으로서 테레프탈산 단위 100 몰%, 디올 성분으로서 에틸렌글리콜 단위 95.2 몰% 및 네오펜틸글리콜 단위 4.8 몰%를 구성 성분으로 하는, 고유점도가 0.67 dl/g인 공중합 폴리에스테르의 칩을 제조하였다.
이를 압출기에서 280℃로 용융하여 T다이를 통해 압출시킨 후, 표면온도 20℃의 냉각 롤러 상에서 급냉 고화시키는 동시에 정전기인가법을 사용하여 냉각 롤러에 밀착시키면서 무정형의 미연신 시트를 얻었다.
상기 미연신 필름을 예열 롤러를 거쳐 필름의 기계 방향(MD; Machine Direction)으로 전체 연신비를 4.0배로 하여 4단 연신을 행한 직후, 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 시켰다. 필름의 기계 방향(MD)으로 연신함에 있어 연신 구간은 4구간이며, 예열된 미연신 필름을 연속적으로 90℃에서 1.1배로 1단 연신하고, 105℃에서 1.3배로 2단 연신하고, 113℃에서 1.4배로 3단 연신하고, 105℃에서 2.0배로 4단 연신을 행하였으며, 4단 연신 직후에 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 하였다.
이때 후단 연신 구간인 4단 연신에서의 연신배율은 전체 연신배율의 67%를 차지하였다.
이어서 일축연신 필름을 텐터로 유도하여 115℃에서 2.0초간 예열하고, 필름 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 138℃에서 3.7배 연신하여 237℃에서 열고정 처리를 한 후, 이완온도 200℃에서 폭방향(TD)으로 5.5%의 이완처리를 행하여 두께 50㎛의 이축연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 4]
방향족 디카르복실산 성분으로서 테레프탈산 단위 100 몰%, 디올 성분으로서 에틸렌글리콜 단위 84 몰% 및 네오펜틸글리콜 단위 16 몰%를 구성 성분으로 하는, 고유점도가 0.69 dl/g인 공중합 폴리에스테르의 칩(A)와, 고유점도가 0.65 dl/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트의 칩(B)를 각각 건조시켰다. 또한, 칩(A)와 칩(B)를 20:80의 질량비가 되도록 혼합하여 필름 내 네오펜틸글리콜 함량이 3.2 몰%가 되도록 혼합하였다.
이어서, 이들의 칩 혼합물을 압출기에서 280℃로 용융하여 T다이를 통해 압출시킨 후, 표면온도 20℃의 냉각 롤러 상에서 급냉 고화시키는 동시에 정전기인가법을 사용하여 냉각 롤러에 밀착시키면서 무정형의 미연신 시트를 얻었다.
상기 미연신 필름을 예열 롤러를 거쳐 필름의 기계 방향(MD; Machine Direction)으로 전체 연신비를 3.63배로 하여 4단 연신을 행한 직후, 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 시켰다. 필름의 기계 방향(MD)으로 연신함에 있어 연신 구간은 4구간이며, 예열된 미연신 필름을 연속적으로 85℃에서 1.1배로 1단 연신하고, 95℃에서 1.2배로 2단 연신하고, 115℃에서 2.5배로 3단 연신하고, 102℃에서 1.1배로 4단 연신을 행하였으며, 4단 연신 직후에 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 하였다.
이때 후단 연신 구간인 3단 연신에서의 연신배율은 전체 연신배율의 75%를 차지하였다.
이어서 일축연신 필름을 텐터로 유도하여 105℃에서 1.9초간 예열하고, 필름 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 140℃에서 3.8배 연신하여 228℃에서 열고정 처리를 한 후, 이완온도 180℃에서 폭방향(TD)으로 5%의 이완처리를 행하여 두께 30㎛의 이축연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 5]
방향족 디카르복실산 성분으로서 테레프탈산 단위 100 몰%, 디올 성분으로서 에틸렌글리콜 단위 76 몰% 및 네오펜틸글리콜 단위 24 몰%를 구성 성분으로 하는, 고유점도가 0.69 dl/g인 공중합 폴리에스테르의 칩(A)와, 고유점도가 0.65 dl/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트의 칩(B)를 각각 건조시켰다. 또한, 칩(A)와 칩(B)를 4.5:95.5의 질량비가 되도록 혼합하여 필름 내 네오펜틸글리콜 함량이 1.08 몰%가 되도록 혼합하였다.
이어서, 이들의 칩 혼합물을 압출기에서 280℃로 용융하여 T다이를 통해 압출시킨 후, 표면온도 20℃의 냉각 롤러 상에서 급냉 고화시키는 동시에 정전기인가법을 사용하여 냉각 롤러에 밀착시키면서 무정형의 미연신 시트를 얻었다.
상기 미연신 필름을 예열 롤러를 거쳐 필름의 기계 방향(MD; Machine Direction)으로 전체 연신비를 2.9배로 하여 3단 연신을 행한 직후, 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 시켰다. 필름의 기계 방향(MD)으로 연신함에 있어 연신 구간은 3구간이며, 예열된 미연신 필름을 연속적으로 90℃에서 1.1배로 1단 연신하고, 116℃에서 2.4배로 2단 연신하고, 100℃에서 1.1배로 3단 연신을 행하였으며, 3단 연신 직후에 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 하였다.
이때 후단 연신 구간인 2단 연신에서의 연신배율은 전체 연신배율의 81%를 차지하였다.
이어서 일축연신 필름을 텐터로 유도하여 120℃에서 1.9초간 예열하고, 필름 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 145℃에서 4.3배 연신하여 220℃에서 열고정 처리를 한 후, 이완온도 230℃에서 폭방향(TD)으로 9.5%의 이완처리를 행하여 두께 100㎛의 이축연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 6]
방향족 디카르복실산 성분으로서 테레프탈산 단위 100 몰%, 디올 성분으로서 에틸렌글리콜 단위 76 몰% 및 네오펜틸글리콜 단위 24 몰%를 구성 성분으로 하는, 고유점도가 0.69 dl/g인 공중합 폴리에스테르의 칩(A)와, 고유점도가 0.65 dl/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트의 칩(B)를 각각 건조시켰다. 또한, 칩(A)와 칩(B)를 20:80의 질량비가 되도록 혼합하여 필름 내 네오펜틸글리콜 함량이 4.8 몰%가 되도록 혼합하였다.
이어서, 이들의 칩 혼합물을 압출기에서 280℃로 용융하여 T다이를 통해 압출시킨 후, 표면온도 20℃의 냉각 롤러 상에서 급냉 고화시키는 동시에 정전기인가법을 사용하여 냉각 롤러에 밀착시키면서 무정형의 미연신 시트를 얻었다.
상기 미연신 필름을 예열 롤러를 거쳐 필름의 기계 방향(MD; Machine Direction)으로 전체 연신비를 4.63배로 하여 4단 연신을 행한 직후, 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 시켰다. 필름의 기계 방향(MD)으로 연신함에 있어 연신 구간은 4구간이며, 예열된 미연신 필름을 연속적으로 84℃에서 1.1배로 1단 연신하고, 96℃에서 1.2배로 2단 연신하고, 110℃에서 1.3배로 3단 연신하고, 125℃에서 2.7배로 4단 연신을 행하였으며, 4단 연신 직후에 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 하였다.
이때 후단 연신 구간인 4단 연신에서의 연신배율은 전체 연신배율의 80%를 차지하였다.
이어서 일축연신 필름을 텐터로 유도하여 102℃에서 2.5초간 예열하고, 필름 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 130℃에서 3.5배 연신하여 240℃에서 열고정 처리를 한 후, 이완온도 150℃에서 폭방향(TD)으로 1.5%의 이완처리를 행하여 두께 16㎛의 이축연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 7]
상기 실시예 1에서, 디올 성분으로서 에틸렌글리콜 단위 95 몰% 및 네오펜틸글리콜 단위 5 몰%로 변경하여 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[실시예 8]
상기 실시예 4에서, 공중합 폴리에스테르의 칩(A)와 고유점도가 0.65 dl/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트의 칩(B)를 5.5:94.5의 질량비가 되도록 혼합하여 필름 내 네오펜틸글리콜 함량이 0.88 몰%가 되도록 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법으로 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[실시예 9]
상기 실시예 6에서, 필름의 기계 방향(MD; Machine Direction) 연신구간에 있어서 연신 온도와 열처리 온도 및 이완율을 달리하여 적용한 것을 제외하고 실시예 6과 동일한 방법으로 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
구체적으로 필름을 기계 방향(MD)으로 연신함에 있어 76℃에서 1.1배로 1단 연신하고, 78℃에서 1.2배로 2단 연신하고, 80℃에서 1.3배로 3단 연신하고, 105℃에서 2.7배로 4단 연신하였으며, 텐터내에서 217℃에서 열고정 처리를 한 후, 이완온도 150℃에서 폭방향(TD)으로 0.7%의 이완처리를 행한 점을 제외하고 실시예 6과 동일한 방법으로 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[비교예 1]
상기 실시예 2에서, 필름의 기계 방향(MD; Machine Direction) 연신구간에 있어서 후단 연신구간의 연신배율을 변경하여 적용한 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
구체적으로 전체 연신비를 3.24배로 하여 필름을 기계 방향(MD)으로 3단 연신함에 있어 110℃에서 1.3배로 1단 연신하고, 113℃에서 1.5배로 2단 연신하고, 102℃에서 1.66배로 3단 연신을 행하여 후단 연신 구간인 3단 연신에서의 연신배율이 전체 연신배율의 58%를 차지하도록 한 점을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실시예
1		 실시예
2		 실시예
3		 실시예
4		 실시예
5		 실시예
6
F20
(Kg/mm2)		 MD 9.3 10.7 10.5 10.5 8.5 13.2
TD 14.2 12.6 11.6 11.3 13.8 12.8
F100
(Kg/mm2)		 MD 12.7 14.1 14.3 15.1 11.8 20.3
TD 20.9 17.9 16.8 16.3 21.4 18.3
모듈러스변화치
(Kg/mm2)		 MD 4.3 4.3 4.8 5.8 4.1 8.9
TD 8.4 6.6 6.5 6.3 9.5 6.9
열수축율
(%)		 MD 0.8 1.0 1.5 1.6 1.4 1.9
TD 0.3 0.6 0.8 1.2 1.2 1.5
MD방향
수축응력
(N/mm2)		 초기하중
(@ 0.65N/mm2)		 0.1 0.1 -0.2 0.2 0.9 0.3
초기하중
(@ 6.21N/mm2)		 -3.7 -5.1 -4.9 -4.6 -3.5 -4.8
면배향계수 0.1437 0.1424 0.1398 0.1415 0.1504 0.1372
밀도(g/cm3) 1.3936 1.3895 1.3846 1.3918 1.3952 1.3897
융점(℃) 250.5 247.0 241.6 247.4 252.8 242.1
필름 외관 양호 양호 양호 양호 양호 양호
코팅가공 공정성(%) 99.2 98.8 98.3 98.5 97.9 95.8
성형성(%) 98 99 100 100 98 100
실시예 7 실시예 8 실시예 9 비교예 1
F20
(Kg/mm2)		 MD 7.8 13.5 14.8 10.9
TD 12.5 14.7 13.7 13.3
F100
(Kg/mm2)		 MD 10.5 19.8 23.3 14.8
TD 17.3 22.1 20.5 18.3
모듈러스변화치
(Kg/mm2)		 MD 3.4 7.9 10.6 4.9
TD 6.0 9.3 8.5 6.3
열수축율
(%)		 MD 1.6 0.9 2.7 1.1
TD 1.2 0.6 1.8 0.6
MD방향
수축응력
(N/mm2)		 초기하중
(@ 0.65N/mm2)		 0.7 0.4 1.3 0.2
초기하중
(@ 6.21N/mm2)		 -5.6 -2.8 -4.1 -5.2
면배향계수 0.1300 0.1551 0.1528 0.1439
밀도(g/cm3) 1.3844 1.3953 1.3897 1.3894
융점(℃) 239.7 253.2 242.0 247.2
필름 외관 양호 양호 양호 불량
코팅가공 공정성(%) 72.0 98.3 79.2 0
성형성(%) 100 65 41 0
상기 표 1 및 표 2에서 보이는 바와 같이, 본 발명의 실시예는 필름의 길이방향(MD; Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 20% 인장 시 모듈러스(F20)가 8 ~ 14.5Kg/mm2 및 100% 인장시 모듈러스(F100)가 11 ~ 21.5Kg/mm2 이며, 150℃에서 30분간 열처리 후 필름의 길이방향 및 폭방향의 열수축율이 2%이하인 물성을 만족하며, 코팅가공 공정성 및 성형성이 우수함을 알 수 있다.
또한 비교예 1의 경우에는 MD연신 공정중 후단 연신의 연신배율이 낮아 필름 제조 공정 중 연신 닙롤(Nip-Roll)에 의한 눌림 자국 발생이 심하여 외관이 불량하였으며, 코팅 공정시 주름 발생에 의한 코팅 불균일을로 인해 성형평가시 시트의 박리 현상에 의한 성형품 찢어짐 현상이 빈번히 발생하였다.
따라서, 본 발명에 의한 폴리에스테르 필름의 경우, 가공 공정성이 우수할 뿐만 아니라 성형성도 우수하여 생산성이 높고, 외관이 미려한 제품의 생산이 가능함을 알 수 있다.

Claims (14)

  1. a) 공중합 성분을 포함하는 공중합 폴리에스테르를 중합하는 단계;
    b) 상기 공중합 폴리에스테르 및 호모 폴리에스테르를 혼합하고 이를 용융 압출하여 시트를 제조하는 단계;
    c) 상기 시트를 기계방향(MD: Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 2단 이상의 다단 이축연신을 하며, 기계방향 연신 시 2단 또는 그 이후의 연신구간중 하나의 연신구간에서의 연신비율이 전체 연신 비율의 60%이상이 되도록 연신을 수행하여 필름을 제조하는 단계; 및
    d) 상기 필름을 열처리 및 이완하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 필름의 기계방향 및 폭방향 각각의 연신배율이 2.5 내지 5.0배이며,
    상기 필름의 기계방향의 연신 온도는 80℃ 내지 130℃인, 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 d) 단계 중 열처리 단계는 220℃ 내지 245℃에서 수행되는 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 d) 단계 중 이완 단계는 150℃ 내지 245℃에서 수행되는 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 필름은 공중합 성분이 1 내지 4.8몰% 포함되는 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 필름은 전체 두께가 10 ~ 100 ㎛인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 공중합 폴리에스테르는 방향족 디카르복실산 성분과, 에틸렌글리콜 및 공중합 성분으로 분지형 지방족 글리콜 및 지환족 글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 글리콜을 포함하는 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 공중합 폴리에스테르는 고유점도가 0.58 dl/g 이상인 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  9. 삭제
  10. 제 1항의 제조방법으로 제조되는 폴리에스테르 필름을 금속판에 합지하는 단계를 포함하는 폴리에스테르 성형품의 제조방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 성형품의 제조방법은
    1) 상기 폴리에스테르 필름의 일면에 헤어라인 가공을 하여 표면 요철을 형성하는 단계;
    2) 표면 요철이 형성된 면의 상부에 금속 증착층을 형성하는 단계;
    3) 필름의 금속 증착층이 형성된 반대면에 하드코팅층을 형성하는 단계;
    4) 필름의 금속 증착층의 상부에 프라이머 코팅층을 형성한 후, 폴리비닐클로라이드(PVC) 필름과 합지하는 단계; 및
    5) 상기 폴리비닐클로라이드 필름 상에 금속판을 고온에서 압착시켜 합지하는 단계;
    를 포함하는 폴리에스테르 성형품의 제조방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 금속판은 폴리비닐클로라이드 필름층과 대면되는 면에 산화방지 도금층을 더 포함하는 것인 폴리에스테르 성형품의 제조방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 산화방지 도금층의 상부에 접착층을 더 포함하는 것인 폴리에스테르 성형품의 제조방법.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 5)단계에서, 합지 시 200 ~ 240℃에서 가열압착하는 것인 폴리에스테르 성형품의 제조방법.
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