KR102465638B1

KR102465638B1 - 폴리에스테르 발포시트 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR102465638B1
Application number: KR1020220014953A
Authority: KR
Inventors: 허미; 최종한
Original assignee: 주식회사 휴비스
Priority date: 2020-01-02
Filing date: 2022-02-04
Publication date: 2022-11-11
Also published as: KR102465638B9; KR20220024261A; KR20210087163A

Abstract

본 발명은 폴리에스테르 발포시트에 관한 것으로, 발포시트의 표면에 개구된 셀에 의해 형성된 요철을 포함함으로써 접착강도가 향상될 수 있다.

Description

폴리에스테르 발포시트 및 이의 제조방법{POLYESTER FOAM SHEET AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 접착강도가 향상된 폴리에스테르 발포시트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등의 결정성을 가지는 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌계 수지나 폴리프로필렌계 수지 등에 비해 기계적 특성이 우수하고 내열성 및 내화학성 등이 뛰어나 경량 및 높은 물리적 특성이 요구되는 각종 분야에서 활용이 가능하다. 폴리에스테르 수지(polyester resin)는 기계적 특성 및 화학적 특성이 우수하여 다용도로의 응용, 예를 들면 종래부터 음용수 용기 및 의료용, 식품 포장지, 식품 용기, 시트(sheet), 필름(film), 자동차 성형품 등의 분야에 응용이 이루어지고 있다.

특히, 폴리에스테르 수지를 포함하는 발포시트는 폴리에스테르계 수지를 포함한 수지 조성물로 구성되는 발포층을 가짐으로써 경량성과 강도가 우수해 그대로 시트형 성형체로서 이용 가능할 뿐만 아니라, 열 성형을 실시하는 등 3차원 적인 형상을 가지는 성형체로 성형 가공할 수 있다.

그러나, 폴리에스테르 수지를 포함하는 발포 시트는 상기와 같이 경량성과 강도가 우수한 것의 고강성을 가짐으로써 열 성형 등에 의해 원하는 형상을 부여하는 것이 어렵고, 잘 깨지는 단점이 있다. 더불어 폴리에스테르 발포시트는 그 용도에 따라 접착층을 개재한 상태에서 다른 층과 합지된 형태로 적용되는 경우가 많다. 또한, 합지된 적층체에 열과 압력을 가하는 열 성형 과정을 거치는 것이 일반적이다. 그러나, 합지된 적층체를 열 성형하는 과정에서, 계면에 존재하는 기포 혹은 표면 접착력의 저하 등의 이유로 계면이 분리되는 문제가 발생한다.

따라서, 열 성형성이 우수하고 성형 과정에서 계면 접합성을 높일 수 있는 폴리에스테르 발포시트에 대한 개발이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 접착강도가 향상된 폴리에스테르 발포시트 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 발포시트는, 발포시트의 두께 방향을 기준으로 상기 발포시트의 내부 바디부는 90% 이상의 셀이 폐쇄 셀(DIN ISO4590)인 구조이며, 상기 발포시트의 양 표면 중 어느 하나 이상의 표면은 50% 이상의 셀이 오픈 셀(DIN ISO4590)인 구조일 수 있다.

50% 이상의 셀이 오픈 셀(DIN ISO4590) 구조인 발포시트의 표면은 개구된 셀에 의해 요철이 형성된 구조이고, 상기 요철은 단위 면적(1cm²)당 10 내지 10,000 개 범위일 수 있다.

이때, 상기 요철의 표면 조도(Ra)는 50 내지 300㎛이며, 평균 폭은 30 내지 300㎛일 수 있다.

한편, 상기 폴리에스테르 발포시트의 평균 두께는 1 내지 10mm이며, KS M ISO 845:2012에 따른 평균 발포 밀도는 100 내지 600 kg/m³일 수 있다.

또, 상기 발포시트의 셀 사이즈는 평균 100 ㎛ 내지 700 ㎛일 수 있으며, 0.5 내지 5중량%의 탄산칼슘을 함유할 수 있다.

또한, 상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET)일 수 있다.

본 발명은 또한 앞서 설명한 폴리에스테르 발포시트의 제조방법을 제공한다.

하나의 예에서, 상기 폴리에스테르 발포시트의 제조방법은 압출 발포된 발포시트의 일면 또는 양면을 박피하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 박피하는 단계는 상기 발포시트의 표면을 150~250℃로 열처리하는 단계; 및 열처리된 발포시트의 표면을 박피하는 단계를 통해 수행하는 것일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 폴리에스테르 발포시트는 표면에 개구된 셀에 의해 형성된 요철을 포함함으로써, 접착강도가 우수한 효과가 있다. 이에, 발포시트에 부직포 등을 접착할 시, 별도의 화학 접착제 등의 사용량을 줄일 수 있어 친환경적이며, 제조공정이 간단한 장점이 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하, 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 발포시트는, 발포시트의 두께 방향을 기준으로, 발포시트의 내부 바디부는 90% 이상의 셀이 폐쇄 셀(DIN ISO4590)일 수 있다. 이는, 발포시트의 DIN ISO4590에 따른 측정값이 셀 중 90% 이상이 폐쇄 셀임을 의미할 수 있다. 예를 들어, 발포시트 중 폐쇄 셀은 90 내지 100% 또는 95 내지 100%일 수 있다. 발포시트는 상기 범위 내의 폐쇄 셀을 가짐으로써, 우수한 경량성, 내구성 및 강성을 만족하는 발포시트를 제공할 수 있다.

이때, 발포시트는 양 표면 중 어느 하나 이상의 표면은 50% 이상의 셀이 오픈 셀(DIN ISO4590)일 수 있다. 이는, 발포시트의 DIN ISO4590에 따른 측정값이 셀 중 50% 이상이 오픈 셀임을 의미할 수 있다. 예를 들어, 발포시트 중 오픈 셀은 50 내지 90% 또는 50 내지 80%일 수 있다.

50% 이상의 셀이 오픈 셀(DIN ISO4590) 구조인 발포시트의 표면은 개구된 셀에 의해 요철이 형성된 구조일 수 있다. 발포시트의 표면은 개구된 셀에 의한 요철을 포함함으로써, 발포시트의 접착강도가 향상될 수 있다.

이러한 요철은 단위 면적(1cm²)당 10 내지 10,000개일 수 있으며, 구체적으로 50 내지 5,000개, 100 내지 3,000개, 100 내지 1,000개일 수 있다. 요철의 개수는 발포시트의 셀 수와 상관관계일 수 있으며, 상기 범위 내에서 조절 가능하다.

또한, 요철의 표면 조도(Ra)는 50 내지 300㎛일 수 있으며, 구체적으로 50 내지 200㎛, 50 내지 150㎛, 100 내지 150㎛일 수 있다. 요철의 평균 폭은 30 내지 300㎛, 50 내지 250㎛, 100 내지 250㎛일 수 있다. 요철의 표면 조도 및 평균 폭은 발포시트의 셀 크기와 상관관계일 수 있으며, 상기 범위 내에서 조절 가능하다.

발포시트의 일면 또는 양면에 전술한 바와 같은 요철이 형성됨에 따라, 접착강도가 향상될 수 있다. 구체적으로, 발포시트를 제품화할 시 부직포 등 별도 층의 적층이 필요한 면에 요철을 형성함으로써, 적층 시 화학 접착제 등의 사용량을 줄일 수 있어 친환경적이며, 제조공정이 간단한 장점이 있다.

발포시트의 KS M ISO 845:2012에 따른 평균 발포 밀도는 100 내지 600 kg/m³, 100 내지 500 kg/m³, 100 내지 400 kg/m³, 100 내지 300 kg/m³, 100 내지 200 kg/m³, 200 내지 600 kg/m³, 300 내지 600 kg/m³, 400 내지 600 kg/m³, 또는 500 내지 600 kg/m³일 수 있다.

발포시트의 셀 수는 1 mm² 당 1 내지 30 셀, 3 내지 25 셀, 또는 3 내지 20 셀을 포함할 수 있다. 또한, 상기 셀의 평균 크기는 100 내지 700 ㎛ 범위일 수 있다. 예를 들어, 상기 셀의 평균 크기는 100 내지 600 ㎛, 200 내지 600 ㎛, 또는 300 내지 600 ㎛ 범위일 수 있다. 이때, 셀 크기의 편차는 예를 들어, 5% 이하, 0.1 내지 5%, 0.1 내지 4%, 0.1 내지 3%, 또는 0.1 내지 1% 범위일 수 있다. 이를 통해, 발포시트는 균일한 크기의 셀들이 균일하게 발포된 것을 알 수 있다.

발포시트의 평균 두께는 1.0 내지 10 mm일 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리에스테르 발포시트의 평균 두께는 1.0 내지 10 mm, 1.0 내지 8 mm, 1.0 내지 5 mm, 5 내지 10 mm, 또는 7.5 내지 10 mm일 수 있다.

하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 발포 시트는 적정 범위의 탄산칼륨을 포함한다. 상기 발포시트는 탄산칼슘을 폴리에스테르 수지에 균일하게 혼합 및 발포함으로써 시트의 표면 균일성 및 성형성을 높일 수 있다.

구체적으로, 발포 시트는 0.5 중량% 내지 5 중량%의 탄산칼슘을 포함한다. 상기 탄산칼슘의 함량은, 0.5 중량% 내지 5 중량%, 1 중량% 내지 5 중량%, 1.5 중량% 내지 4.5 중량% 또는 2 중량% 내지 3.5 중량% 범위이다. 보다 구체적으로, 상기 탄산칼슘은 1.0 중량% 내지 3.0 중량% 또는 3.0 중량% 내지 4.5 중량%으로 첨가될 수 있다. 예를 들어, 탄산칼슘(CaCO₃)은 부정형의 형상일 수 있다. 예를 들어, 탄산칼슘은 마스터배치 형태로 압출기에 투입할 수 있다. 상기와 같이 탄산칼슘을 첨가함으로써, 시트표면이 균일하고 우수한 열 성형성을 나타내는 발포 시트를 제조할 수 있다. 또한, 폴리에스테르 수지 내에 탄산칼슘이 균일하게 분포하여 상기 수지를 압출 발포한 발포시트는 열 전도율이 높아져 발포시트 성형시에 발포 시트가 찢어지는 문제를 해결할 수 있다.

탄산칼슘의 열전도율은 1.0 kcal/mh℃ 내지 3.0 kcal/mh℃일 수 있다. 구체적으로, 탄산칼슘의 열전도율은 1.2 kcal/mh℃ 내지 2.5 kcal/mh℃, 1.5 kcal/mh℃ 내지 2.2 kcal/mh℃ 또는 1.8 kcal/mh℃ 내지 2.0 kcal/mh℃일 수 있다. 보다 구체적으로, 탄산칼슘의 열전도율은 1.5 kcal/mh℃ 내지 2.5 kcal/mh℃ 또는 1.8 kcal/mh℃ 내지 2.3 kcal/mh℃일 수 있다. 상기와 같이 탄산칼슘을 포함하는 발포 시트는 우수한 열전도율을 나타냄으로써 균일한 표면을 가지고, 우수한 열 성형성을 나타낼 수 있다.

본 발명에 따른 폴리에스테르 수지는 디카복실산 성분과 글리콜 성분 또는 히드록시카복실산으로부터 합성된 방향족 및 지방족 폴리에스테르 수지로부터 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 폴리에스테르 수지는 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(Polybutylene Terephthalate, PBT), 폴리락트산(Poly Lactic acid, PLA), 폴리글리코르산(Polyglycolic acid, PGA), 폴리에틸렌 아디파트(Polyehtylene adipate, PEA), 폴리하이드로시알카노에이트(Polyhydroxyalkanoate, PHA), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(Polytrimethylene Terephthalate, PTT) 및 폴리에틸렌나프탈렌(Polyethylene naphthalate, PEN)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET)가 사용될 수 있다.

또한, 폴리에스테르 수지의 고유점도(Intrinsic Viscosity, IV)는 0.4 ㎗/g 내지 1.2 ㎗/g일 수 있다. 구체적으로 고유점도는 0.5 ㎗/g 내지 1.1 ㎗/g, 0.6 ㎗/g 내지 1.0 ㎗/g, 0.7 ㎗/g 내지 1.1 ㎗/g, 0.9 ㎗/g 내지 1.1 ㎗/g, 0.5 ㎗/g 내지 0.7 ㎗/g, 0.6 ㎗/g 내지 0.7 ㎗/g, 0.7 ㎗/g 내지 0.9 ㎗/g, 0.75 ㎗/g 내지 0.85 ㎗/g, 0.77 ㎗/g 내지 0.83 ㎗/g 또는 0.6 ㎗/g 내지 0.8 ㎗/g일 수 있다.

하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 폴리에스테르 수지는 접착강도 향상을 위하여, 테레프탈산(Terephthalic acid, TPA)과 이소프탈산(Isophthalic acid, IPA)을 포함하는 산 성분; 및 에틸렌글리콜(Ethylene glycol, EG)과 디에틸렌글리콜(Diethylene glycol, DEG) 중 1종 이상을 포함하는 디올(Diol) 성분의 공중합 폴리에스테르 수지일 수 있다.

이때, 산 성분 100몰%에 대하여 이소프탈산의 함량은 10 초과 내지 15 이하 몰%이며, 구체적으로 11 내지 15몰%, 12 내지 15몰%, 12 내지 14몰%일 수 있다. 이와 같이, 산 성분으로 이소프탈산을 포함함으로써, 폴리에스테르 수지에 비결정성을 부여할 수 있으며, 접착강도를 일정 수준 향상시킬 수 있다. 또한, 이소프탈산을 상기 범위로 조절함에 따라, 폴리에스테르 수지의 융점을 일정 수준 낮출 수 있으며, 이에 발포 온도 또한 저하시킬 수 있다. 이소프탈산의 함량이 상기 범위 미만일 경우에는 수지의 융점 저하를 발현할 수 없으며, 상기 범위를 초과할 경우에는 융점 저하가 심하게 일어나 발포 시 점도 유지가 어려운 문제가 발생하게 된다.

이소프탈산을 상기 범위 포함함으로써, 공중합 폴리에스테르 수지의 융점은 160 내지 190℃일 수 있다. 공중합 폴리에스테르 수지의 융점이 상기 범위일 경우, 접착강도가 일정 수준 향상될 수 있으며, 압출 및 발포 온도를 낮출 수 있어 공정성 향상에 효과적이다.

또한, 공중합 폴리에스테르 수지의 결정화도는 5% 이하일 수 있다. 수지의 결정화도가 상기 범위일 경우, 발포 시 온도 상승을 방지할 수 있고 비교적 낮은 발포 온도에서도 점도를 적절한 범위로 유지할 수 있다.

또한, 공중합 폴리에스테르 수지의 고유점도(IV)는 0.5~0.85dl/g일 수 있다. 구체적으로, 수지의 고유점도는 0.6~0.8dl/g, 0.65~0.8dl/g, 0.65~0.7dl/g일 수 있으며, 이 경우 결정화도를 낮추어 가공성이 향상될 수 있다.

전술한 바와 같은 공중합 폴리에스테르 수지를 포함하는 발포시트는 결정화도는 5~15%이며, 구체적으로 10~15%일 수 있다. 상기 범위의 결정화도를 갖는 발포시트는 성형성이 우수한 이점이 있다.

또한, 발포시트의 고유점도(IV)는 0.8~1.5dl/g이며, 구체적으로 1.0~1.5dl/g, 1.2~1.5dl/g일 수 있다.

아울러, 본 발명은 전술한 폴리에스테르 발포시트를 제조하는 방법도 제공한다.

일 실시예에 따른 폴리에스테르 발포시트의 제조방법은 폴리에스테르 수지를 압출 발포하여 발포시트를 제조하는 단계; 및 상기 발포시트의 일면 또는 양면을 박피하는 단계를 포함할 수 있다.

폴리에스테르 수지를 압출 발포하여 발포시트를 제조하는 단계는, 압출기에 폴리에스테르 수지 및 탄산칼슘을 압출기에 도입하고 압출 발포하여 발포시트를 제조하는 단계를 통해 수행하고, 탄산칼슘의 함량은 0.5 내지 5 중량% 범위이다. 본 발명에서는 압출 발포 과정에서, 소량의 탄산칼슘을 적절히 배합할 경우, 발포시트의 셀 균일도가 향상되고, 발포시트 표면이 균일하게 제조됨을 확인하였다. 탄산칼슘의 함량은 0.5 중량% 내지 5 중량% 범위이며, 구체적으로는, 0.5 중량% 내지 5 중량%, 1 중량% 내지 5 중량%, 1.5 중량% 내지 4.5 중량% 또는 2 중량% 내지 3.5 중량% 범위이다. 보다 구체적으로, 탄산칼슘은 1.0 중량% 내지 3.0 중량% 또는 3.0 중량% 내지 4.5 중량%으로 첨가될 수 있다. 예를 들어, 탄산칼슘(CaCO₃)은 부정형의 형상일 수 있다. 예를 들어, 탄산칼슘은 마스터배치 형태로 압출기에 투입할 수 있다. 상기와 같이 탄산칼슘을 첨가함으로써, 시트표면이 균일하고 우수한 열 성형성을 나타내는 발포시트를 제조할 수 있다. 또한, 폴리에스테르 수지 내에 탄산칼슘이 균일하게 분포하여 상기 수지를 압출 발포한 발포시트는 열 전도율이 높아져 발포시트 성형 시에 발포시트가 찢어지는 문제를 해결할 수 있다.

하나의 예시에서, 탄산칼슘의 크기는 평균 1 ㎛ 내지 5 ㎛일 수 있다. 구체적으로, 탄산칼슘의 크기는 평균 1.5 ㎛ 내지 4 ㎛, 1.5 ㎛ 내지 2.5 ㎛ 또는 3.5 ㎛ 내지 4.5 ㎛일 수 있다. 보다 구체적으로, 탄산칼슘의 크기는 평균 1.5 ㎛ 내지 3.5 ㎛ 또는 2 ㎛ 내지 3 ㎛일 수 있다.

하나의 예시에서, 폴리에스테르 수지를 압출기에 도입하는 단계는 폴리에스테르 수지는 펠렛(pellet), 그래뉼(granule), 비드(bead), 칩(chip) 등의 형태를 가질 수 있으며, 경우에 따라서는 분말(powder) 형태로 압출기에 도입될 수 있다.

폴리에스테르 수지는 디카복실산 성분과 글리콜 성분 또는 히드록시카복실산으로부터 합성된 방향족 및 지방족 폴리에스테르 수지로부터 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 폴리에스테르 수지의 예는 앞서 설명한 바와 같다.

본 발명에 따른 발포시트의 제조단계는 압출기에 도입된 폴리에스테르 수지 및 탄산칼슘을 압출기에 투입하고 용융하여 압출 발포하여 발포시트를 제조할 수 있다. 구체적으로, 폴리에스테르 수지 칩 및 탄산칼슘을 혼합한 혼합물을 용융하여 압출 발포할 수 있다. 예를 들어, 폴리에스테르 수지 및 탄산칼슘을 용융하는 과정은 260℃ 내지 300℃의 온도에서 수행될 수 있다.

하나의 예시에서, 수지를 압출 발포하는 단계, 다양한 형태의 압출기를 이용하여 수행 가능하다. 압출 발포는, 수지 용융물을 연속적으로 압출 및 발포시킴으로써, 공정 단계를 단순화할 수 있으며, 대량 생산이 가능하다.

하나의 예에서, 본 발명에 따른 발포시트를 제조하는 단계는, 다양한 형태의 첨가제가 투입될 수 있다. 첨가제는 필요에 따라, 유체 연결 라인 중에 투입되거나, 혹은 발포 공정 중에 투입될 수 있다. 첨가제의 예로는, 배리어(Barrier) 성능, 친수화 기능 또는 방수 기능을 가질 수 있으며, 증점제, 계면활성제, 친수화제, 열안정제, 방수제, 셀 크기 확대제, 적외선 감쇠제, 가소제, 방화 화학 약품, 안료, 탄성폴리머, 압출 보조제, 산화방지제, 기핵제, 공전 방지제 및 UV 흡수제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 기능성 첨가제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 발포시트 제조방법은 증점제, 기핵제, 열안정제 및 발포제 중 1종 이상을 투입할 수 있으며, 앞서 열거된 기능성 첨가제들 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 발포시트를 제조하는 단계는 증점제, 친수화제, 열안정제, 방수제, 셀 크기 확대제, 적외선 감쇠제, 가소제, 방화 화학 약품, 안료, 탄성폴리머, 압출 보조제, 산화방지제, 공전 방지제 및 UV 흡수제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 유체 연결 라인 중에 투입할 수 있다. 발포시트 제조시 필요한 첨가제 중에서, 유체 연결 라인 중에 투입되지 않은 첨가제는, 압출 공정 중에 투입 가능하다.

상기 증점제는 특별히 한정하지 않으나, 본 발명에서는 예를 들면 피로멜리트산 이무수물(PMDA)가 사용될 수 있다.

상기 열안정제는, 유기 또는 무기 인 화합물일 수 있다. 상기 유기 또는 무기 인 화합물은, 예를 들어, 인산 및 그 유기 에스테르, 아인산 및 그 유기 에스테르일 수 있다. 예를 들어, 상기 열안정제는 상업적으로 입수 가능한 물질로서, 인산, 알킬 포스페이트 또는 아릴 포스페이트일 수 있다. 구체적으로, 본 발명에서 열안정제는 트리페닐 포스페이트일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 수지 발포시트의 열적 안정성을 향상시킬 수 있는 것이라면, 통상적인 범위 내에서 제한 없이 사용 가능하다.

상기 발포제의 예로는, N₂, CO₂, 프레온, 부탄, 펜탄, 네오펜탄, 헥산, 이소헥산, 헵탄, 이소헵탄 또는 메틸클로라이드 등의 물리적 발포제를 사용할 수 있으며, 구체적으로 본 발명에서는 부탄이 사용될 수 있다.

또한, 방수제는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 실리콘 계열, 에폭시 계열, 시아노아크릴산 계열, 폴리비닐아크릴레이트 계열, 에틸렌비닐아세테이트 계열, 아크릴레이트 계열, 폴르클로로프렌 계열, 폴리우레탄 수지와 폴리에스터 수지의 혼합체 계열, 폴리올과 폴리우레탄 수지의 혼합체 계열, 아크릴릭 폴리머와 폴리우레탄 수지의 혼합체 계열, 폴리이미드 계열 및 시아노아크릴레이트와 우레탄의 혼합체 계열 등의 혼합물을 포함할 수 있다.

이후, 제조된 발포시트의 일면 또는 양면을 박피하는 단계를 수행할 수 있다.

구체적으로, 박피하는 단계는 발포시트의 표면을 150~250℃로 열처리하는 단계; 및 열처리된 발포시트의 표면을 박피하는 단계를 통해 수행할 수 있다.

열처리하는 단계에서, 셀의 내부 압력에 의해 폐쇄 셀이 일부 개구될 수 있다. 열처리 온도는 150~250℃일 수 있으나, 구체적으로 180~230℃, 190~210℃일 수 있다. 또한, 열처리는 핫 플레이트(hot plate) 또는 열처리 작업이 용이한 롤러(roller)를 통과시켜 수행할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 열처리된 발포시트의 표면을 박피하는 단계는, 발포시트의 표면을 폭 방향으로 커팅하는 단계일 수 있다. 발포시트의 표면을 폭 방향으로 일정하게 커팅하게 되면, 발포시트의 폐쇄 셀이 커팅에 의해 개구되며, 이로 인하여 발포시트의 표면은 개구된 셀에 의해 요철이 형성될 수 있다.

이때, 요철을 형성하는 단계에서 형성되는 요철은 단위 면적(1cm²)당 10 내지 10,000개일 수 있으며, 구체적으로 50 내지 5,000개, 100 내지 3,000개, 100 내지 1,000개일 수 있다. 요철의 개수는 발포시트의 셀 수와 상관관계일 수 있으며, 상기 범위 내에서 조절 가능하다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다, 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

폴리에스테르 발포시트를 제조하기 위해, 먼저 융점이 245℃인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지 100 중량부를 180℃에서 건조하여 수분을 제거하였고, 압출기에 수분이 제거된 PET 수지 100중량부를 기준으로, 피로멜리트산 이무수물(PMDA) 1중량부, 열안정제(Iganox 1010) 0.1중량부 및 평균 입자사이즈 1.0 내지 5.0㎛의 탄산칼슘 3중량부를 혼합하고, 280℃로 가열하여 수지 용융물을 제조하였다. 이후, 압출기에 발포제로서 부탄을 PET 수지 100 중량부를 기준으로 1.5 중량부 투입하고, 수지 용융물을 250±2℃로 냉각하였다. 냉각된 수지 용융물은 다이(Die)를 통과하면서 압출 발포하였으며, 평균 5.0 mm 두께의 PET 발포시트를 제조하였다. 이때, 제조된 PET 발포시트의 밀도는 350 kg/m³였다. 이후, 제조된 PET 발포시트의 일면을 핫 플레이트(hot plate)를 이용하여 200℃에서 열처리한 후, 발포시트의 폭 방향으로 1.0mm 두께로 일정하게 커팅함으로써, 개구된 셀에 의해 요철을 형성하였다.

[비교예 1]

압출 발포하여 제조된 PET 발포시트의 일면 열처리 및 커팅를 수행하지 않을 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 과정을 통하여 PET 발포시트를 제조하였다.

[실험예]

실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 발포시트의 접착강도를 하기에 기재된 방법으로 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.

발포 시트와 PE 핫멜트 60㎛을 25Х60 mm로 준비하여 Hot Press에서 온도 150℃에서 2 kgf 압력으로 실링(Sealing)한 후, KS M 3725 규격을 기준으로 인장시험기를 이용하여 인장속도 200 mm/min의 속도로 박리강도를 측정하였다.

	접착강도(kgf/cm)
실시예 1	2.5
비교예 1	0.5

표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예에 따른 발포시트는 비교예 대비 접착강도가 일정 수준 향상된 것을 확인할 수 있었다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims

폴리에스테르 수지의 발포시트로서,
상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET)이고,
상기 발포시트는, 발포시트의 두께 방향을 기준으로,
상기 발포시트의 내부 바디부는 90% 이상의 셀이 폐쇄 셀(DIN ISO4590)인 구조이며,
상기 발포시트의 양 표면 중 어느 하나 이상의 표면은 50% 이상의 셀이 오픈 셀(DIN ISO4590)인 구조이고,
상기 50% 이상의 셀이 오픈 셀(DIN ISO4590)인 구조인 발포시트의 표면은 개구된 셀에 의해 요철이 형성된 구조이고,
상기 요철은 단위 면적(1cm²)당 100 내지 1,000 개 범위이며,
요철이 형성된 표면부의 표면 조도(Ra)는 100 내지 150 ㎛이며,
요철의 평균 폭은 100 내지 250 ㎛이고,
상기 폴리에스테르 수지는 산 성분을 포함하되, 산 성분 100몰%에 대해 이소프탈산이 12 내지 14몰%이고,
상기 발포시트는 0.5 내지 5중량%의 탄산칼슘을 포함하고, 탄산칼슘의 열전도율은 1.0 내지 3.0 kcal/mh℃이고, 고유점도(IV)는 1.2 내지 1.5 dl/g인 폴리에스테르 발포시트.
제1항에 있어서,
발포시트는,
평균 두께가 1 내지 10 mm이며,
KS M ISO 845:2012에 따른 평균 발포 밀도는 100 내지 600 kg/m³인 폴리에스테르 발포시트.
제1항에 있어서,
상기 발포시트의 셀 사이즈는 평균 100 ㎛ 내지 700 ㎛인 폴리에스테르 발포시트.
삭제
압출 발포된 발포시트의 일면 또는 양면을 박피하는 단계를 포함하되,
상기 박피하는 단계는,
상기 발포시트의 표면을 150~250℃로 열처리하는 단계; 및
열처리된 발포시트의 표면을 박피하는 단계를 통해 수행하고,
요철이 형성된 표면부의 표면 조도(Ra)는 100 내지 150 ㎛이며,
요철의 평균 폭은 100 내지 250 ㎛이고,
상기 요철은 단위 면적(1cm²)당 100 내지 1,000 개 범위이고,
폴리에스테르 수지는 산 성분을 포함하되, 산 성분 100몰%에 대해 이소프탈산이 12 내지 14 몰%이고,
상기 발포시트는 0.5 내지 5 중량%의 탄산칼슘을 포함하고, 탄산칼슘의 열 전도율은 1.0 내지 3.0 kcal/mh℃이고, 고유점도(IV)는 1.2 내지 1.5 dl/g인 폴리에스테르 발포시트의 제조방법.