KR19990049684A - 이축배향폴리에스테르필름의 제조방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 두께 균일성이 우수하며 파단불량을 방지할 수 있는 이축배향 폴리에스테르 필름 방법에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은 다단의 종연신, 횡연신, 재연신 공정을 통하여 폴리에스테르 필름을 연신시키되 종방향 연신시에 연신온도, 연신비율 및 필름의 결정화에너지를 조절하여 배향결정을 억제하면서 고배율로의 연신이 가능함으로서 두께 균일성이 우수하고 후속 횡연신공정에서 나타나는 폭수축 및 필름 양단부의 두께 불균일 등의 위험을 방지할 수 있도록 한 이축배향 폴리에스테르 필름의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

3. 발명의 해결방법의 요지

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 "다단종연신, 횡연신 및 재종연신을 포함하는 이축배향 폴리에스테르 필름의 제조방법에 있어서, 종연신시 총종연신비를 3.5배 이상으로하고 최종 종연신단계에서 닙롤간의 평행연신 수행하며 종연신쉬트의 결정화에너지가 10 J/g 이상이 되도록 하는 3단이상의 다단 종연신을 행하되, 하기 수학식 1의 온도 범위에서 최종 종연신단계를 수행한 후 하기 수학식 2의 냉각온도에서 급속냉각시킴"의 이축배향 폴리에스테르 필름의 제조방법을 제공한다.

[수학식 1]

Tg＋50℃≤최종단계 종연신온도≤140℃

상기 수학식 1에서 Tg는 폴리에스테르의 유리천이온도를 의미한다.

[수학식 2]

냉각온도≤최종단계 종연신온도-105℃

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 자기기록매체의 베이스 필름등의 용도를 갖는다.

Description

이축배향 폴리에스테르 필름의 제조방법

본 발명은 이축배향 폴리에스테르 필름을 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두께 균일성이 우수하며 파단불량을 방지할 수 있는 이축배향 폴리에스테르 필름 방법에 관한 것이다.

폴리에스테르 필름은 기계적 강도 및 내열성, 전기절연성, 내약품성이 우수하여 자기기록매체, 식품포장, 전기절연체 등의 용도로 그 사용량이 증대되어 왔다.

특히, 폴리에스테르 필름은 기계적 강도와 내열성이 우수하여 비디오테이프, 오디오테이프, 컴퓨터용 테이프 등의 자기기록 매체용 테이프를 제조함에 있어서 베이스 필름(Base Film)으로 그 활용가치가 매우 높다.

이러한 폴리에스테르 필름의 제조에 있어서 고도의 자기기록밀도와 고도의 평활성이 요구되는 현재의 자기기록 재생장치의 기술적 수준에 부합하기 위해서는 폴리에스테르 필름의 제조시 두께의 균일성 및 기계적 강도가 가장 비중있게 고려되어야 함은 물론이다.

종래의 폴리에스테르 필름의 제조방법으로서 일본국 특공소 제30-5639에서는 폴리에스테르 단량체들을 압력과 온도, 촉매 등을 소정의 반응 조건으로 중합하여 폴리에스테르 중합체 중간생산물(칩 또는 그래뉼)을 얻고 수분의 함량을 일정수준 이하로 건조시킨 다음 압출기에서 용융압출시키고 다이에서 미연신쉬트를 얻은 후, 이러한 미연신수트를 종방향으로 연신하고 다시 횡방향으로 연신하는 이축연신 폴리에스테르 필름의 제조방법을 소개한 바 있다.

또한, 일본국 특개소 제54-8672호에서는 상기와 같이 이축연신 공정을 수행한 후 다시 1축 또는 이축 재연신하여 필름의 강도 및 두께 균일성을 향상시키는 방법이 알려져 있다.

한편 상기한 바의 연신과정에서 미연신쉬트를 최초로 연신하는 종연신방법이 최종의 이축 배향 필름의 두께 균일성에 중요한 영향을 미친다는 점은 공지의 사실이다.

그러나 종래에는 종연신공정에서 종연신 쉬트의 두께가 균일하도록 충분하게 고배율로 종연신할 수 없었으며, 무리한 고배율 종연신이 이루어지더라도 과도한 배향결정화에 의해 필름의 폭수축이 증가되어 종연신 쉬트의 양단부의 두께가 불량해질 뿐만 아니라 횡연신공정에서 파단 및 불균일 연신이 일어나게 되어 양호한 두께의 폴리에스테르 필름을 제조하는 데 한계가 있었다.

이와 관련하여, 일본국 특개소 제48-43772호, 제50-75호, 제50-139872호, 제49-42277호, 제54-56674호, 제58-78729호, 제58-16023호, 제60-61233호 및 일본국 특공소 제57-48377호, 제57-49377호, 제59-36851호에서는 종방향 연신공정을 다단계로 구성하는 폴리에스테르 필름의 제조방법을 제공하고 있으나, 이는 각 단계별 연신 중간에 냉각과 승온과정의 반복으로 인해 두께 균일성의 저하될 뿐만 아니라 종연신 장치의 비효율성을 내포하고 있다.

이와함께 미국특허 제4370291호, 제4497865호 및 일본국 특개소 제58-118220호에 의하여 공지된 기술 또한 종방향의 다단계연신 방법을 주요 구성요소로 하는바, 이들은 각각의 종연신 단계의 복굴절률을 특정화하고 연신온도 및 연신비를 한정할 뿐만 아니라 최종 종연신 단계에서는 대각연신을 수행함으로서 종방향 다단계 연신의 핵심기술이라 할 수 있는 비결정질의 고배율 종연신, 급속냉각 및 필름표면의 무결점을 실현하기에는 불충분한 단점이 있었다.

본 발명은 전술한 종래기술의 단점을 해소하기 위한 것으로 다단의 종연신, 횡연신 및 재연신 공정을 통하여 폴리에스테르 필름을 연신시키되 종방향 연신시에 연신온도, 연신비율 및 필름의 결정화에너지를 조절하여 배향결정을 억제하면서 고배율로의 연신이 가능함으로서 두께 균일성이 우수하고 후속 횡연신공정에서 나타나는 폭수축 및 필름 양단부의 두께 불균일 등의 위험을 방지할 수 있도록 한 이축배향 폴리에스테르 필름의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

제1도는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 3단 종연신장치도

제2도는 본 발명의 또 다른 일 실시예를 나타낸 3단 종연신장치도

제3도는 비교예의 3단 종연신장치도

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다단종연신, 횡연신 및 재종연신을 포함하는 이축배향 폴리에스테르 필름의 제조방법에 있어서, 종연신시 총종연신비를 3.5배 이상으로하고 최종 종연신단계에서 닙롤간의 평행연신 수행하며 종연신쉬트의 결정화에너지가 10 J/g 이상이 되도록 하는 3단이상의 다단 종연신을 행하되, 하기 수학식 1의 온도 범위에서 최종 종연신단계를 수행한 후 하기 수학식 2의 냉각온도에서 급속냉각시키는 방법의 이축배향 폴리에스테르 필름의 제조방법을 제공한다.

[수학식 1]

Tg＋50℃≤최종단계 종연신온도≤140℃

상기 수학식 1에서 Tg는 폴리에스테르의 유리천이온도를 의미한다.

[수학식 2]

냉각온도≤최종단계 종연신온도-105℃

또한, 상기 급속 냉각을 마친 폴리에스테르 필름의 횡연신시 연신비 3.5배 내지 4.5배로 횡연신하는 방법의 이축배향 폴리에스테르 필름의 제조방법을 제공한다.

아울러, 상기 종연신 및 횡연신 공정을 마친 폴리에스테르 필름을 연신비 1.2배 이상으로 재종연신하는 방법의 이축배향 폴리에스테르 필름의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 방법에 의하면, 총종연신비 3.5배 이상의 고배율연신에 의해 종연신쉬트의 두께 균일성이 향상되고, 최종 종연신단계의 닙롤간의 평행연신에 의해 필름표면의 종방향 줄홈(Scratch)를 방지할 수 있고, 종연신쉬트의 결정화에너지가 10J/g이상이 되도록 하면서 최종단계의 종연신온도를 쉬트의 Tg＋50℃ 내지 140℃범위로 하여 3단 이상의 다단 종연신을 행하는 것에 의해서는 종연신쉬트의 폭수축이 감소되고 배향 결정이 덜 진행되며, 3단 이상의 다단계종연신 직후 최종단계의 종연신온도로부터 105℃ 이상의 차이만큼의 급속 냉각하는 일련의 공정에 의해 쉬트표면의 평활성 및 두께 균일성이 향상된다.

또한 연신비 3.5 내지 4.5배 범위의 횡연신에 의한 횡연신 공정에서의 파단 및 불균일 연신이 감소하게 되어 궁극적으로 폴리에스테르 필름의 두께가 폭방향 및 길이방향으로 균일하게 된다.

이와함께 상기 이축배향된 폴리에스테르 필름을 연신비 1.2배 이상으로 재종신하게 되면 종방향의 기계적 물성이 향상된다.

본 원에서 "닙롤간의 평행연신"이라함은 회전방향이 동일한 두 연신롤의 정점상에 위치한 닙롤들 사이에서 두 연신롤의 속도차에 의하여 연신하는 것을 의미하며, "종연신쉬트의 결정화에너지가 10J/g이상"이라함은 결정화의 과정에서 발열되는 에너지가 일정수준 이상임을 의미하는 것으로 종연신쉬트의 배향결정이 일정수준 이하라는 의미를 내포하고 있다. 또한 "연신온도"라 함은 연신롤의 표면온도를 말하며, Tg온도라 함은 유리천이온도를 의미하는 것으로, 폴리에스테르 쉬트의 경우 대략 67℃이다.

본 발명에서 종연신쉬트의 결정화에너지가 10J/g 이상이 되도록 하는 3단 이상의 다단 종연신의 각 단계별 연신온도와 각 단계별 연신비의 조합에 의해 행하여지며 3단 이상의 다단 종연신의 각 단계별 어느 특정 연신온도 및 연신비의 조합에 한정되지 않는다.

종연신 공정에서 각 연신 단계별 롤의 주속비가 각 단계별 종연신비를 결정하게 되며, 각 단계별 종연신비의 곱이 총 종연신비로 정의되는데 총 종연신비가 3.5배 보다 작으면 종연신 쉬트의 두께 균일성이 충분하지 못하다.

또한 최종 종연신 단계에서 닙롤간의 평행연신이 이루어지지 못하면 연신응력의 차단이 불량하여 연신롤 표면과 쉬트 표면간의 속도 차이에 의해 쉬트 표면의 종방향 줄홈(Scratch)이 발생하며, 종연신 쉬트의 결정화에너지가 10J/g보다 작으면 종연신 공정에서 배향 결정이 많이 일어난 것이므로 종연신 쉬트의 폭수축이 커지게 되고 후속 횡연신 공정에서 파단 및 불균일 연신이 수반된다.

한편 최종 종연신단계에서의 연신온도가 Tg＋50℃보다 낮으면 연신응력이 증가하여 폭수축 및 배향결정이 초래되며, 140℃보다 높으면 불균일 연신이 야기되어 후속 횡연신공정에서 파단 및 불균일 연신이 수반된다.

이와함께 종연신 후 냉각시 최종종연신단계의 연신온도로부터 105℃ 이상의 차이만큼 급속 냉각되지 않으면 냉각불량에 의해 표면 줄홈(Scratch)이 발생하고 분자배향이 이완되면서 두께의 불균일 및 기계적 강도의 저하가 초래되며, 너무 과도하게 냉각하는 경우에는 횡연신공정의 예열손실이 증가하므로 비효율적이다.

또한 종연신 쉬트의 비중이 1.36 이하가 되도록 하는데, 이보다 클 경우에는 횡연신 공정에서 연신불량 및 파단이 발생하는 문제가 있다.

한편, 3단 이상의 다단 종연신이 만족되지 못하는 경우에는 종연신공정에서 총 종연신비를 3.5배 이상으로 하는 것과 종연신 쉬트의 결정화에너지를 10 J/g 이상으로 하는 것을 동시에 만족시킬 수 없는 문제점이 발생하게 된다.

또한 상기 종연신 후 횡연신시의 연신비가 3.5배보다 작으면 필름의 두께 균일성이 저하될 수 있으며, 4.5배 보다 크면 파단이 빈발하여 제막생산성이 떨어지는 폐해가 있다.

이와함께 상기의 종연신 및 횡연신과정을 수행한 이축배향 폴리에스터 필름을 재종연신시키는 경우 그 연신비가 1.2배보다 작으면 소기한 종방향의 기계적물성이 충분히 달성되지 못하는 문제가 있다.

이하 본 발명을 첨부된 도면 및 실시예를 통하여 상세히 설명한다.

제1도는 실시예의 기재를 위하여 사용된 종연신 장치일 뿐 본 발명이 이에 국한되지 아니한다. 따라서 본 발명이 실시될 수 있는 한 예로써 제2도의 3단종연신장치에 대한 개략도를 들 수 있다.

제1도의 1-3번 롤은 1단 예열롤, 4번 롤은 1단 연신롤, 5번롤은 2단 예열롤, 6-7번 롤은 2, 3단 연신롤, 8번 롤은 냉각롤이며, 4', 5', 6', 7', 8'는 닙롤이다.

이와 같이 구성된 종연신장치에 의하여 폴리에스테르 필름을 연신함에 있어서, 제1도에서는 폴리에스테르 미연신쉬트(F)를 4번과 5번 롤 사이에서 롤의 주속차에 의해 1단 종연신을 행하고, 6번과 7번 롤 사이에서 2단 종연신을 행하며, 계속하여 7번과 8번 롤 사이에서 3단 종연신을 행한 다음 8번롤과 9번롤 사이에서 급속 냉각시켜 종연신쉬트(F')를 제조한다.

또한 제2도에서 11-14번 롤은 예열롤이고, 15, 16, 17번 롤은 차례대로 1단, 2단, 3단 연신롤이며, 18번 롤은 냉각롤이고, 15', 16', 17', 18'번 롤은 닙롤이다.

제2도에 도시한 장치를 사용할 경우에는 폴리에스테르 미연신쉬트(F)를 11번과 14번 롤을 통과시켜 예열한 후, 15번과 16번사이, 16번과 17번 롤 사이, 17번과 18번 롤 사이에서 롤의 주속차에 의해 각각 제1단 종연신, 제2단 종연신 및 제3단 종연신을 행한 다음 8번롤과 9번롤 사이에서 급속냉각시켜 종연신쉬트(F')를 제조한다.

이상과 같이 종연신된 쉬트(F')를 통상적인 방법에 의해 상기 제시된 연신비율로 횡연신 및 열고정시켜 본 발명의 이축배향된 폴리에스테르 필름을 제조한다.

또한 상기의 종연신 및 횡연신과정을 수행한 이축배향된 폴리에스테르 필름을 상기 제시된 연신비율로 재종연신시켜 본 발명의 이축배향된 폴리에스테르 필름을 제조한다.

제3도는 비교예의 개략도로서, 제1도의 롤 구성과 동일하지만 8번 롤 이후의 롤 회전방향이 제1도의 경우와 반대이며 7번 롤과 8번 롤 사이에서 접선 방향으로 엇갈리게 대각 종연신을 행한다.

이하 상기 설명한 도면을 토대로 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 다음의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것일 뿐 본 발명이 이로 인해 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

고유점도가 0.63dl/g인 폴리에스테르 칩을 다이를 통해 280℃ 온도에서 60m/분의 쉬트성형 속도로 용융압출시켜 미연신쉬트를 얻은 후, 제1도의 종연신 장치에서 1-3번 롤온도를 100℃, 4번 롤온도를 110℃, 5번 롤온도를 110℃, 6-7번 롤온도 125℃로 하고, 상기 미연신쉬트를 4번 롤과 5번 롤 사이에서 2.0배 제1단 종연신, 6번과 7번 롤 사이에서 1.5배 제2단 종연신, 7번과 8번 롤 사이에서 1.5배 제3단 종연신시킨 후, 이 종연신 쉬트를 20℃의 냉각수가 각각 300리터/분의 유량으로 내부 순환하는 8-9번 롤에 의해 급속냉각시킨 다음 통상적인 방법에 의해 횡연신 및 열고정을 행하여 두께 14㎛의 이축배향 폴리에스테르 필름을 얻은 후 이를 하기한 실험예에서 정한 시험방법을 통하여 결정화에너지, 비중, 파단횟수 및 두께균일성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

(실험예)

- 결정화에너지 -

종연신 쉬트의 결정화에너지는 차등열량계측기(DSC, Perkin-Elmer사 제품)를 사용하여 20℃/분의 승온속도에서 측정하였다.

- 비중 -

종연신 쉬트의 비중을 밀도구배관을 사용하여 ASTM D1505에 따라 측정하였다.

- 파단횟수 -

폴리에스테르 필름의 횡연신공정 72시간동안 발생한 파단의 횟수를 측정하였다.

- 두께균일성 -

필름의 두께 균일성은 두께측정기(안니츠사 제품)를 사용하여 횡방향 20㎜ 간격으로 두께를 측정하여 최대값과 최소값의 차이를 두께편차로 나타내었다.

- 인장강도 -

필름의 인장강도는 ASTM D882에서 정한 방법에 의해 측정하였다.

(실시예 2)

상기 실시예 1에서, 쉬트성형 속도를 55.6m/분으로 하고, 제1도의 종연신 장치에서 4-5 롤온도를 115℃로 하며, 제1단 종연신비를 1.5배, 제2단 종연신비를 1.8배 및 제3단 종연신비를 1.8배, 8-9번 냉각 온도를 18℃로 하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 행하였다.

(실시예 3)

상기 실시예 1에서, 쉬트성형 속도를 50m/분으로 하고, 제1도의 종연신장치에서 4-5번 롤온도를 115℃, 7번 롤온도를 130℃로 하고, 제1단 종연신비를 1.5배, 제2단 종연신비를 1.8배 및 제3단 종연신비를 2.0배, 8-9번 냉각 온도를 15℃로 하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 행하였다.

(비교예 1)

실시예 1에서 제1도의 종연신 장치에서 4-5번 롤온도를 100℃, 6번 롤온도를 110℃, 7번과 8번 롤사이에서 제1단 종연신비를 4.5배로 하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 행하였다.

(비교예 2)

실시예 1에서 제1도의 종연신 장치에서 4-5번 롤온도를 100℃, 6-7번 롤온도를 110℃, 6번과 7번 롤사이, 7번과 8번 롤 사이에서 각각 제1단 종연신비 3.0배, 제2단 종연신비 1.5배로 하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 행하였다.

(비교예 3)

실시예 1에서, 쉬트성형 속도를 82m/분으로 하고 제1도의 종연신장치에서 4번 롤온도를 100℃, 6번 롤온도를 105℃, 7번 롤온도를 110℃로 하고, 제1단 종연신비 1.3배, 제2단 종연신비 1.4배, 제3단 종연신비 1.8배로 하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 행하였다.

(비교예 4)

실시예 1에서, 제1도의 종연신 장치에서 4번 롤온도를 100℃, 6번 롤온도를 110℃, 7번 롤온도를 115℃로 하고, 제1단 종연신비 2.0배, 제2단 종연신비 1.5배, 제3단 종연신비 1.5배로 하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 행하였다.

(비교예 5)

실시예 1에서 쉬트성형 속도를 56.5m/분으로 하고, 제1도의 종연신장치에서 4번 롤온도를 100℃, 제1단 종연신비 2.5배, 제2단 종연신비 1.2배, 제3단 종연신비 1.6배로 하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 행하였다.

(비교예 6)

실시예 1에서 쉬트성형 속도를 50m/분으로 하고, 제1도의 종연신 장치에서 4번 롤온도를 100℃, 7번 롤온도를 115℃로 하고, 제1단 종연신비 1.5배, 제2단 종연신비 1.8배, 제3단 종연신비 2.0배로 하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 행하였다.

(비교예 7)

실시예 1에서 쉬트성형 속도를 50m/분으로 하고, 제3도의 종연신 장치에서 7번 롤과 8번 롤의 사이의 종연신을 접선방향으로 엇갈리게 대각 종연신하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 행하였다.

(비교예 8)

실시예 1에서 제1도의 종연신 장치에서 8번 냉각롤온도를 25℃로 하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 행하였다.

[표 1]

(실시예 4)

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 종연신을 마친 폴리에스테르 쉬트를 연신비 4.0배로 횡연신시켜 제조한 후 이를 상기한 실험예에서 정한 시험방법을 통하여 결정화에너지, 비중, 파단횟수, 두께균일성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.

(실시예 5)

상기 실시예 4에서, 쉬트성형 속도를 55.6m/분으로 하고, 제1도의 종연신 장치에서 4-5 롤온도를 115℃로 하며, 제1단 종연신비를 1.5배, 제2단 종연신비를 1.8배 및 제3단 종연신비를 1.8배, 8-9번 냉각 온도를 18℃로 하는 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 행하였다.

(실시예 6)

상기 실시예 4에서, 쉬트성형 속도를 50m/분으로 하고, 제1도의 종연신장치에서 4-5번 롤온도를 115℃, 7번 롤온도를 130℃로 하고, 제1단 종연신비를 1.5배, 제2단 종연신비를 1.8배 및 제3단 종연신비를 2.0배, 8-9번 냉각롤 온도를 15℃로 하는 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 행하였다.

(비교예 9)

실시예 4에서 제1도의 종연신 장치에서 4-5번 롤온도를 100℃, 6번 롤온도를 110℃, 7번과 8번 롤사이에서 제1단 종연신비를 4.5배로 하는 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 행하였다.

(비교예 10)

실시예 4에서 제1도의 종연신 장치에서 4-5번 롤온도를 100℃, 6-7번 롤온도를 110℃로 하고, 6번과 7번 롤 사이, 7번과 8번 롤 사이에서 각각 제1단 종연신비 3.0배, 제2단 종연신비를 1.5배로 하는 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 행하였다.

(비교예 11)

실시예 4에서, 쉬트성형 속도를 82m/분으로 하고 제1도의 종연신장치에서 4번 롤온도를 100℃, 6번 롤온도를 105℃, 7번 롤온도를 110℃로 하고, 제1단 종연신비 1.3배, 제2단 종연신비 1.4배, 제3단 종연신비 1.8배로 하는 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 행하였다.

(비교예 12)

실시예 4에서, 제1도의 종연신 장치에서 4번 롤온도를 100℃, 6번 롤온도를 110℃, 7번 롤온도를 115℃로 하고, 제1단 종연신비 2.0배, 제2단 종연신비 1.5배, 제3단 종연신비 1.5배로 하는 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 행하였다.

(비교예 13)

실시예 4에서 쉬트성형 속도를 56.5m/분으로 하고, 제1도의 종연신 장치에서 4번 롤온도를 100℃, 제1단 종연신비 2.5배, 제2단 종연신비 1.2배, 제3단 종연신비 1.6배로 하는 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 행하였다.

(비교예 14)

실시예 4에서 쉬트성형 속도를 50m/분으로 하고, 제1도의 종연신 장치에서 4번 롤온도를 100℃, 7번 롤온도를 115℃로 하고, 제1단 종연신비 1.5배, 제2단 종연신비 1.8배, 제3단 종연신비 2.0배로 하는 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 행하였다.

(비교예 15)

실시예 4에서 쉬트성형 속도를 50m/분으로 하고, 제3도의 종연신 장치에서 7번 롤과 8번 롤의 사이를 종연신을 접선방향으로 엇갈리게 대각 종연신하는 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 행하였다.

(비교예 16)

실시예 4에서 제1도의 종연신 장치에서 8번 냉각롤온도를 25℃로 하는 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 행하였다.

(비교예 17)

실시예 4에서 쉬트성형속도를 82.4m/분으로 하고, 횡연신비를 3.4배로 하는 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 행하였다.

(비교예 18)

실시예 4에서 쉬트성형속도를 59.6m/분으로 하고, 횡연신비를 4.7배로 하는 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 행하였다.

[표 2]

(실시예 7)

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 종연신을 마친 폴리에스테르 쉬트를 통상의 횡연신 및 열고정을 행한 다음 연신비 1.5배로 재종연신을 행하였으며, 이렇게 제조된 이축배향 폴리에스테르 필름을 상기한 실험예에서 정한 시험방법을 통하여 결정화에너지, 비중, 파단횟수, 두께균일성 및 인장강도를 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.

(실시예 8)

상기 실시예 7에서, 쉬트성형 속도를 55.6m/분으로 하고, 제1도의 종연신 장치에서 4-5 롤온도를 115℃로 하며, 제1단 종연신비를 1.5배, 제2단 종연신비를 1.8배 및 제3단 종연신비를 1.8배, 8-9번 냉각 온도를 18℃로 하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 행하였다.

(실시예 9)

상기 실시예 7에서, 쉬트성형 속도를 50m/분으로 하고, 제1도의 종연신장치에서 4-5번 롤온도를 115℃, 7번 롤온도를 130℃로 하고, 제1단 종연신비를 1.5배, 제2단 종연신비를 1.8배 및 제3단 종연신비를 2.0배, 8-9번 냉각롤 온도를 15℃로 하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 행하였다.

(비교예 19)

실시예 7에서 제1도의 종연신 장치에서 4-5번 롤온도를 100℃, 6번 롤온도를 110℃, 7번과 8번 롤사이에서 제1단 종연신비를 4.5배로 하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 행하였다.

(비교예 20)

실시예 7에서 제1도의 종연신 장치에서 4-5번 롤온도를 100℃, 6-7번 롤온도를 110℃로 하고, 6번과 7번 롤 사이, 7번과 8번 롤 사이에서 각각 제1단 종연신비 3.0배, 제2단 종연신비를 1.5배로 하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 행하였다.

(비교예 21)

실시예 7에서, 쉬트성형 속도를 82m/분으로 하고 제1도의 종연신장치에서 4번 롤온도를 100℃, 6번 롤온도를 105℃, 7번 롤온도를 110℃로 하고, 제1단 종연신비를 1.3배, 제2단 종연신비를 1.4배, 제3단 종연신비 1.8배로 하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 행하였다.

(비교예 22)

실시예 7에서, 제1도의 종연신 장치에서 4번 롤온도를 100℃, 6번 롤온도를 110℃, 7번 롤온도를 115℃로 하고, 제1단 종연신비 2.0배, 제2단 종연신비 1.5배, 제3단 종연신비 1.5배로 하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 행하였다.

(비교예 23)

실시예 7에서 쉬트성형 속도를 56.5m/분으로 하고, 제1도의 종연신 장치에서 4번 롤온도를 100℃, 제1단 종연신비 2.5배, 제2단 종연신비 1.2배, 제3단 종연신비 1.6배로 하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 행하였다.

(비교예 24)

실시예 7에서 쉬트성형 속도를 50m/분으로 하고, 제1도의 종연신 장치에서 4번 롤온도를 100℃, 7번 롤온도를 115℃로 하고, 제1단 종연신비 1.5배, 제2단 종연신비 1.8배, 제3단 종연신비 2.0배로 하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 행하였다.

(비교예 25)

실시예 7에서 쉬트성형 속도를 50m/분으로 하고, 제3도의 종연신 장치에서 7번 롤과 8번 롤의 사이를 종연신을 접선방향으로 엇갈리게 대각 종연신하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 행하였다.

(비교예 26)

실시예 7에서 제1도의 종연신 장치에서 8번 냉각롤온도를 25℃로 하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 행하였다.

(비교예 27)

실시예 7에서 쉬트성형속도를 81.8m/분으로 하고, 재종연신비를 1.1배로 하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 행하였다.

[표 3]

※ 상기 표 3에서 인장강도는 종방향 인장강도를 의미함

(실시예 10)

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 종연신을 마친 폴리에스테르 쉬트를 연신비 4.0배로 하여 횡연신하고 통상적인 열고정을 행한 후 연신비 1.5배로 재종연신을 행하였으며, 이렇게 제조된 이축배향 폴리에스테르 필름을 상기한 실험예에서 정한 시험방법을 통하여 결정화에너지, 비중, 파단횟수, 두께균일성 및 인장강도를 측정하여 하기 표 4에 나타내었다.

(실시예 11)

상기 실시예 10에서, 쉬트성형 속도를 55.6m/분으로 하고, 제1도의 종연신 장치에서 4-5 롤온도를 115℃로 하며, 제1단 종연신비를 1.5배, 제2단 종연신비를 1.8배 및 제3단 종연신비를 1.8배, 8-9번 냉각 온도를 18℃로 하는 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 행하였다.

(실시예 12)

상기 실시예 10에서, 쉬트성형 속도를 50m/분으로 하고, 제1도의 종연신장치에서 4-5번 롤온도를 115℃, 7번 롤온도를 130℃로 하고, 제1단 종연신비를 1.5배, 제2단 종연신비를 1.8배 및 제3단 종연신비를 2.0배, 8-9번 냉각롤 온도를 15℃로 하는 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 행하였다.

(비교예 28)

실시예 10에서 제1도의 종연신 장치에서 4-5번 롤온도를 100℃, 6번 롤온도를 110℃, 7번과 8번 롤사이에서 제1단 종연신비를 4.5배로 하는 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 행하였다.

(비교예 29)

실시예 10에서 제1도의 종연신 장치에서 4-5번 롤온도를 100℃, 6-7번 롤온도를 110℃로 하고, 6번과 7번 롤 사이, 7번과 8번 롤 사이에서 각각 제1단 종연신비 3.0배, 제2단 종연신비 1.5배로 하는 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 행하였다.

(비교예 30)

실시예 10에서, 쉬트성형 속도를 82m/분으로 하고 제1도의 종연신장치에서 4번 롤온도를 100℃, 6번 롤온도를 105℃, 7번 롤온도를 110℃로 하고, 제1단 종연신비 1.3배, 제2단 종연신비 1.4배, 제3단 종연신비 1.8배로 하는 것을 제외하고는 실시예 10와 동일하게 행하였다.

(비교예 31)

실시예 10에서, 제1도의 종연신 장치에서 4번 롤온도를 100℃, 6번 롤온도를 110℃, 7번 롤온도를 115℃로 하고, 제1단 종연신비 2.0배, 제2단 종연신비 1.5배, 제3단 종연신비 1.5배로 하는 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 행하였다.

(비교예 32)

실시예 10에서 쉬트성형 속도를 56.5m/분으로 하고, 제1도의 종연신 장치에서 4번 롤온도를 100℃, 제1단 종연신비 2.5배, 제2단 종연신비 1.2배, 제3단 종연신비 1.6배로 하는 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 행하였다.

(비교예 33)

실시예 10에서 쉬트성형 속도를 50m/분으로 하고, 제1도의 종연신 장치에서 4번 롤온도를 100℃, 7번 롤온도를 115℃로 하고, 제1단 종연신비 1.5배, 제2단 종연신비 1.8배, 제3단 종연신비 2.0배로 하는 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 행하였다.

(비교예 34)

실시예 10에서 쉬트성형 속도를 50m/분으로 하고, 제3도의 종연신 장치에서 7번 롤과 8번 롤의 사이의 종연신을 접선방향으로 엇갈리게 대각 종연신하는 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 행하였다.

(비교예 35)

실시예 10에서 제1도의 종연신 장치에서 8번 냉각롤온도를 25℃로 하는 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 행하였다.

(비교예 36)

실시예 10에서 쉬트성형속도를 82.4m/분으로 하고, 횡연신비를 3.4배로 하는 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 행하였다.

(비교예 37)

실시예 10에서 쉬트성형속도를 59.6m/분으로 하고, 횡연신비를 4.7배로 하는 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 행하였다.

(비교예 38)

쉬트성형속도를 81.8m/분으로 하고, 재종연신비를 1.1배로 하는 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 행하였다.

[표 4]

※ 상기 표 4에서 인장강도는 종방향 인장강도를 의미함

상기 표 1, 2, 3 및 4에 나타난 바와 같이 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 실시예 1 내지 12의 폴리에스테르 필름은 본 발명의 제조방법에 의하지 아니한 비교예 1 내지 38의 경우보다 표면평활성 및 두께 균일성이 우수하고 횡연신공정중 파단회수가 적어 생산성이 양호할 뿐만 아니라, 종방향 기계적 강도가 우수하게 나타나고 있음을 확인할 수 있었다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 두께 균일성이 우수하여 고도의 자기기록밀도와 고도의 평활성 및 고속의 주행안정성이 요구되는 비디오 및 오디오, 컴퓨터용 자기기록매체의 베이스 필름에 적합하게 사용될 수 있는 이축배향 폴리에스테르 필름의 제조방법을 제공하는 유용한 발명인 것이다.

Claims (4)

1. 다단종연신, 횡연신 및 재종연신을 포함하는 이축배향 폴리에스테르 필름의 제조방법에 있어서, 종연신시 총종연신비를 3.5배 이상으로하고 최종 종연신단계에서 닙롤간의 평행연신 수행하며 종연신쉬트의 결정화에너지가 10 J/g 이상이 되도록 하는 3단이상의 다단 종연신을 행하되, 하기 수학식 1의 온도 범위에서 최종 종연신단계를 수행한 후 하기 수학식 2의 냉각온도에서 급속냉각시킴을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름의 제조방법.

   [수학식 1]

   Tg＋50℃≤최종단계 종연신온도≤140℃

   상기 수학식 1에서 Tg는 폴리에스테르의 유리천이온도를 의미한다.

   [수학식 2]

   냉각온도≤최종단계 종연신온도-105℃
2. 제1항에 있어서, 상기의 급속냉각공정 후 연신비율을 3.5 내지 4.5배로 횡연신시킴을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름의 제조방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 횡연신공정 후 연신비율 1.2배이상으로 재종연신시킴을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름의 제조방법.
4. 제1항 내지 제2항중 어느 한 항에 있어서, 상기 종연신쉬트의 비중이 1.36이하가 되도록 함을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름의 제조방법.