KR20010072827A - 발포방향성 열가소성중합체로 된 2축방향성박포일의제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발포방향성 열가소성중합체 특히포리프로피렌의 양축방향성박포일(thin foil)의 제조방법에 관한 것으로 가스 또는 저-비등액 및 / 또는 분해 또는 미세하게 산포된 화학적 발포제를 포함하고 있는 열가소성중합체의 용해물질이 압력이 감소된 분위기에서 적어도 한 개의 용해물질다이(die) 바람직한 것으로는 판다이로부터 압출되고 냉각에 의하여 응고되며 응고된 박포일은 이제 종횡방향으로 동시 연신이 되는데 바람직한 것으로는 평박포일을 위한 동시연신시설에서 연신되는 것이다.

Description

발포방향성 열가소성중합체로 된 2축방향성박포일의 제조방법 {METHOD FOR PRODUCING A BIAXIALLY ORIENTED FILM FROM A FOAMED ORIENTABLE THERMOPLASTIC POLYMER}

도 1a 및 1b: 예1에 따르는 동기연신중의 기계조정 및 더욱이 도 1a에서 연신장치의 길이에 걸쳐서 각 측정위치에 대하여 연신율이 주어져 있으며 도 1b에는 이에 대한 노내온도가 주어져 있다.

도 2a 및 2b: 예2 및 3에 따르는 동시연신중의 기계조정 및 도 1과 유사한 도표.

도 3a 및 3b: 예4에 따르는 동기연신중의 기계조정 도 1과 유사한 도표.

도 4: 예2의 기계조정으로 얻은 발포기포의 형태를 보여주는 현미경사진(50배율 현미경).

도 5 : 예3의 기계조정으로 얻은 발포기포의 형태를 보여주는 현미경사진(50배율 현미경).

본 발명은 일반적으로 불투명한 발포방향성 열가소성중합체로 된 새로운 2축방향성박포일의 제조방법에 관한 것이다.

다양한 용도를 위하여 소위 인조지로서도 또는 장식용 및 포장용으로도 사용가능하며 이들이 방향성 특히 2축방향성중합체박포일이 일반적인 바와 같이 개선된 강도특성과 경직성의 불투명 중합체박포일의 필요성이 생긴다.

중합체박포일의 불투명도는 원료중합체가 대부분 유기성이며 예로서 미세분활 CaCO₃나 또는 TiO₂가 대표적인 고체충진제를 혼합함으로서 이루어진 다는 것은 공지되어 있다.

더욱이 박포일의 불투명도 또한 박포일의 제조과정에서 미세하게 분포된 미세공간이 형성되어 광의 차단 또는 광의 굽힘의 영향에 의하여 동시 박포일이 불투명하게 되도록 함으로서 이룰수 있거나 또는 증폭 가능하다는 것은 공지되어 있다.

유기고형충진제를 포함하는 다양한 열가소성중합체로 된 박포일의 제조와 또한 이러한 유형의 2축4각박포일의 제조는 선행기술에서 잘 공지되어 있으며 보다상세한 설명이 필요치 않다.

그의 불투명도가 미세공간에 의하여 영향을 받거나 증폭되는 박포일의 제조를 위하여 기본중합체와 다른 미세한 고체입자를 포함하는 합성수지를 펼 때에 중합체는 고체입자에 의하여 분해되고 미세공간이 형성된다고 언급 할 수 있는 한가지 현상을 사용한다. 이러한 효과를 초래하는 고체입자들 역시 중공수단(中空手段)으로 표시할 수 있으며 그 때에 이들 자체가 박포일중합체와 같이 유사한 굴절지수를 가지며 그와 같이 불투명하여 실제로는 지각할 수 없다.

상기 기술의 방법에 있어서 지각할 수 없는 유기첨가제로서 포리브틸테레프틸(PBT)이 사용되며 이는 예컨대 EP 0 218 355 B1에 명시되어 있다. 상기 특허의 내용 및 그 안에 들어 있는 설명 및 인용된 기타 공개문헌상에 미세중공에 의한 불투명박포일의 제조에 관하여 일괄적으로 제시되어 있다. 유기첨가제사용 및 미세중공형성의 추가활용에 의하여 포리프로피렌에 의한 불투명2축성의 적당한 박포일의 제조는 예컨대 본 출원자(여)의 독일특허출원 DE 196 04 637에도 명시되어 있다.

미세중공을 가진 박포일은 무거운 박포일 또는 다량의 첨가제를 포함하는 박포일에 비하여 밀도가 적다. 미흡한 또는 일부 미세중공에 의하여 발생한 불투명에 의하여 감소된 고형유기첨가제부분은 동시에 아주 유리하다. 박포일 특히 2축의 적당한 박포일의 유기첨가제는 첨가제함유합성수지와 접하는 기계부품에 고도의 마모를 발생시킨다는 단점을 가지고 있다. 한편 특히 압출웜 또는 압출기내벽 펼 때 박포일의 홀더에서도 비교적 단시간 경과 후에 마모현상을 확인할 수 있다.

미세중공조성을 위한 중공수단으로서 미세유기중합체의 가공은 기본중합체의용액에 이러한 융통성이 없는 중합체의 균일한 혼합은 곤란하며 자주 박포일장치의 생산속도를 제한한다는 단점을 가지고 있다.

상기 이유로 2축연신에 의하여 생길 수 있드시 이 기계적 성질에 의한 불투명박포일로 하는 것이 바람직하며 이 경우에 불투명도는 적어도 대부분 또는 전부가 발포에 의하여 형성되는 기공형태의 미세중공에 의하여 생긴다. 더욱이 일반적으로 공지된 박포일조제에 있어서 PBT 또는 유기첨가제 및 예컨대 PP가 사용되며 발포수단에 의한 추가첨가로 밀도가 적은 포일을 제조할 수 있다.

압력을 가하여 직접 중합체용액에 혼입한 가스(예컨대 질소, 이산화탄소, 또는 저비등점을 가진 부탄 또는 펜탄과 같은 알켄류)의 첨가에 의하여 발포중합체박포일을 제조하는 것은 그 자체 기본적으로 공지되어 있다. 그래서 포리프로피렌-발포박포일의 제조에 있어서 물리적 구동수단에 의한 직접가스처리로서 발포조성을 위한 가스는 압출기내에 이미 가소화된 용액에 분사되는 데 이는 예컨대 "합성수지 87" (1997), 5,S. 570 내지 572페지 및 상기 제목에서 언급한 문헌에 명시되어 있다. 상기 방법에 있어서 발포박포일은 물리적구동수단으로서 가스 또는 저비등점액체를 포함하는 포리프로피렌용액을 동일방향으로 회전하는 이중웜압출기에 의하여 링압출다이를 통하여 압출시킴으로서 제조된다. 상기 방법에 있어서 열가소성중합체로 된 확보된 발포박포일은 2축연신에 의하여 방향을 잡지 못한다.

2축방향성 포일의 제조용 범용 단계적 가공장치에서 그의 기계적 성질의 개선을 위한 2축연신에 적합한 중합체품질의 발포포일을 연신하려는 종전의 시도는 성과가 없는 상태로 있다. 제1방향에서 연신된 발포포일에서 시험에 의하면 제1연신방향에 대하여 평행하게 연신을 위한 이에 수직으로의 제2방향의 전환단계에서 이들은 균열이 생긴다. 명백히 제1연신에서 포일중합체는 기공사이에서 국부적으로 아주 심하게 뒤틀리며 이로 인하여 포일에 큰 균열이 발생하며 제1연신방향에 대하여 수직방향으로 연속 연신시에 째지게 된다.

발포에 의하여 단축으로 연신된 포일의 연신시에 균열이 생기기 쉬운 경향은 공지되어 있으며 직물성 또는 부직포성의 연속기포 합성수지제조를 위한 다양한 특수방법에 사용된다. 이러한 방법의 대안은 DE 1 504 317 A1 및 미국특허 제 3,965,229호 A1에 명시되어 있다. 상기 문헌에서 명시된 방법에 있어서는 발포성 중합체로 된 포일은 그러한 조건하에서 융해압출되고 발포 팽창되며 발포셀은 당초부터 이미 압출헤드에서 또는 융해에서 연이은 팽창시에 균열 되도록 작용한다. DE 1 504 317에서는 더욱이 발포셀의 균열은 연신에 의하여 달성할 수 있으며 단축, 양축 또는 모든 방향에 따라서 이루어질 수 있으며 한편으로 본 출원에서 보다 상세히 명시된 연신은 모든 경우에 있어서 원형압출다이를 통하여 압출된 발포형 발포포일은 융해로부터 인발할 때 가스내압에 의하여 팽창됨으로서 이루어진다는 점에 대하여 언급하고 있다. 본 명시되어 있는 방법에 따라서 얻을 수 있는 개방셀 또는 다공포일은 또한 섬유면 성형유형제품을 제조하는 데 사용된다. 마이크로중공에 의하여 불투명하게 된 포일의 제작은 DE 1 504 317 A1에도 명시되어 있지도 않고 미국특허 제3,965,229호 A1에도 나와 있지도 않다.

이에 따라서 융해상태에서 연신된 포일은 고형상태에서 연신된 포일보다 일반적으로 낮은 기계적인 성질을 가지고 있다.

불투명하고 이에 의하여 불투명도가 적어도 독립기포형 발포에 의하여 발생한 마이크로중공의 존재로 되돌아가는 2차원의 개선된 기계적 성질을 가진 열가소성중합체로 된 발포포일을 제조하기 위한 새로운 방법을 창안하는 것이 본 발명의 과제이다.

본 과제는 특허청구 제1항에 따라서 해결된다.

유리한 형태들은 제 종속청구항들로부터 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서는 마이크로중공의 특성인 진주광택을 가진 발포 양축방향성의 불투명중합체포일을 그 경우에 제조 가능하다는 인식에 의하며 이 때 발포되고 연신전에 냉각에 의하여 조밀해진 방향성 열가소성중합체를 동시연신, 특히 평포일연신 텐터(tenter)(폭출기)를 구비한 연신장치로 동시에 종횡방향으로 연신을 행한다.

양 포일 방향으로 동시 연신을 할 경우에는 연속가공시에 텐터내에서 균열되는 경향이 있는 단축연신포일이 크거나 또는 지나치게 큰 방향성의 분자영역에 의하여 만들어지는 것을 방지한다. 일차원의 과도한 응력으로 인한 발포셀의 비틀림 및 그의 균열은 그것이 단계적인 연신인 경우에는 불가능하지만 여기에서는 어느 정도 저지된다.

특허 EP 0 318 484 B1에서 보다 상세히 설명되고 본 출원자(여)에 의하여 제작된 싱크로 선형모터의 구동장치를 가진 동시 연신장치는 평압출다이로부터 압출되어 조밀해진 발포포일에 대하여 특히 적합한 것으로 입증되었다. 치밀하게 잘 제어 가능한 양방향성 동시연신은 조밀하고 경우에 따라서는 아주 얇은 포일의 형성하에서 면연신율이 100에 까지 연신 가능하다.

이러한 방법으로 불투명 발포 및 양축성 포일을 제조할 수 있으며 이는 - 폴리프로필렌을 사용하는 경우에 - 밀도범위가 0.1 내지 0.9 g/㎤ 특히 0.3 내지 0.7g/㎤이며 밀도범위가 5㎛ 내지 200㎛ 특히 그 범위가 5 내지 75㎛ 그 중에서도 특히 범위가 25 내지 35㎛로 제조 가능하다.

최초 평포일의 형상인 발포포일이 양축연신이 가능한 본 발명에 따르는 방법은 또한 이러한 양축연신발포포일이 공지되어 있는 방법에 의하여 다층포일의 결합으로 결합가능하며 한편으로 공지되어 있는 방법으로 미발포층과 결합 예컨대 공압출, 압출 또는 접착이 가능하다. 이러한 복수층포일은 층수가 2내지 7 또는 그 이상의 층을 가지며 이러한 일련의 층은 또한 중간에서 지지되어 있는 접착제-층이 될 수 있다.

발명에 따르는 양축연신발포포일에 대한 열가소성중합체로서는 일반적으로 모든 연신에 의한 방향성 열가소성합성수지가 고려의 대상이 된다. 예컨대 즉 에틸렌, 플로피렌 또는 부틸렌 또는 이에 의하여 제조된 폴리머제품의 호모폴리머와 코폴리머의 형태인 폴리오레핀 한편으로는 또한 예컨대 폴리스티롤, 폴리에스텔 또는 기타 물질이 이에 속한다. 폴리-오레핀을 기초로 한 포일은 현재 바람직하며 특히 폴리프로피렌을 기초로 한 포일 그 중에서도 특히 아이소택틱 폴리프로피렌의 고함량을 가진 폴리프로피렌의 포일이 바람직하다.

발포는 팽창에 의한 포일제조시에 균일하게 분포된 마이크로중공이 형성되도록 제조된 것이 좋다. 이러한 목적을 위하여 일정량의 압력을 받는 특히 질소, 이산화탄소왁 같은 가스형태나 또는 부탄 또는 프로판과 같은 알케인의 형태로 된 물리적 작용수단이 고융해강도의 중합체융액에 공급되고 그 안에서 용해 또는 미세하게 혼합 분포되는 데 융해압출시 또는 크게 연신시에 평압출다이에서 파괴되는 과대한 가스기포가 형성되지 않는다.

물리적 작용제를 사용하는 대신에 공지의 화학작용제 경우에 따라서는 예컨대 DE 1 504 317 A1 페지 6/7에 열거한 바와 같이 활성제와 함께 사용 또는 혼용된다. 일반적으로 본 발명의 범위 내에서 임의의 물리적 또는 화학적작용제를 적용할 수 있다고 전제하면 이들은 충분히 폴리머용액에 충분히 균일하게 분포되어서 압도적인 폐쇄셀마이크로발포의 균일한 발포조성이 된다.

본 방법은 동기연신장치상에서 발포된 평포일의 연신하는 방법으로서 바람직하다. 이와 동시에 또한 기타 방법에 따른 제조에 의하여 모방이 될 경우 본 출원에 부여된 특허에 의하여 보호되어야 할 새로운 발포불투명포일이 얻어진다. 이와 관련하여 특히 소위 "이중-기포방법"에 따르는 대안의 제조를 들 수 있으며 이 때 냉각 후에 가스압력하에 조밀하게 되고 새로운 연신과 길이방향견인에 의하여 계속 동시에 연신된다.

본 발명에 따르는 방법의 바람직한 실시 예에 있어서 비교적 고압 하에 압출에서 얻어지는 작용제함유 용액은 감소된 압력 보통은 대기압력에 의한 주위의 평압출다이에 의하여 압출되며 작용제는 그의 작용을 하며 압출포일의 발포에 이른다. 이것은 냉각에 의하여 조밀해지는 데 예컨대 공지된 방법으로 "냉각롤"(Chil Roll)에 의한 냉각된 다음 연신열가소성포일에 대한 공지된 조건하에 동기연신장치에서 동시에 연신된다.

불투명도가 발포에 의해서 만으로 달성하는 것도 좋지만 본 발명의 범위 내에서 경우에 따라서 예컨대 연신시에 상기 공지된 방법에 따라서 연신시에 마이크로중공의 추가조성을 예컨대 Tio₂또는 유기고체충진제소량을 일정한 포일특성을 얻기 위하여 혼용하는 데 있다.

최적의 작용조건과 또한 최적의 작용제, 그의 최적량 및 연신장치의최적작동매개변수도 시험에 의하여 구하고 확정해야 한다.

포일의 외관을 개선하고 압축성을 최적화하기 위하여서는 발포층이 한 개나 두 개의 미발포포일과 결합되어 있는 복수층포일의 핵심층을 형성하는 그러한 포일을 제조하는 것이 특히 바람직하다. 복수층포일을 제조하기 위하여서는 원칙적으로 모든 방법(복수용해층이 동시에 복수층-압출다이로부터 나오는 공압축방법, 완성 핵포일 또는 코팅층에 대한 적층의 압출피복방법)을 사용할 수 있다.

또한 발명에 따르는 양축방향성 발포중합체포일의 적용이 가능한 범위 내에서 이 위에 롤러도장기로 코팅재를 입혀서 연신로내에서 재료의 건조 또는 경화시키는 데 있다.

다음에서 본 발명은 시험 예와 도면에 의하여 보다 상세히 설명한다. 예에서 설명한 포일에는 자명하게 실시 예만이 있어서 임의의 유형과 방법으로 본 발명의 범위 내에서 변경 또는 수정 또는 보충 가능하다.

도면의 내용은 다음과 같다:

모든 예에서는 다음의 기계레이아웃과 기계조정을 적용하였다.

압출기:

시험을 실시하기 위하여 반데라회사제의 단축압출기(직경 90mm, L/D: 32)를 사용하였다. 모든 시험에서 용해압력은 용해관 또는 압출금형내에 미리 발포를 방지하기 위하여 평포일압출다이출구에 이르기 까지 가급적 높게 유지되도록 하는 것이 유리하였다. 발포구조가 압출기내에서 형성되려면 이는 압출다이출구에서 다시 수축될 것이다. 이러한 이유로 압출온도의 정확한 감시가 중요하며 중합체용액내의 압력변화가 저지되어야 한다. 동일한 이유로 압출다이간격도 1.7mm로 비교적이 좁고 압출다이온도는 약 190℃로 비교적 낮게 조정되어서 압출다이의 유동방향으로 고압이 형성될 수 있도록 하였다. 기준치로서는 압출다이출구 바로 전까지 적어도 대략 70바(bar)의 압력이 유지되도록 할 수 있다.

냉간롤러:

발포용액은 소위 공기센서에 의하여 공지되어 있는 방법으로 냉간롤러표면에서 압착된다. 직경이 500mm인 롤러는 내부로부터 냉각수에 의하여 순환되는 한 편 다른 주조-필림측은 직접 운반시에 수조를 통하여 냉각되었다. 이러한 방법으로 폭이 약 25cm인 1차포일을 제조하였다. 시험의 실행예의 범위 내에서 만들어진 발포포일에 있어서는 끝포일에서 양 표면이 어느 정도 서로간에 거리를 두고 위치한 외관을 명백히 인식할 수 있었다. 이는 냉간 롤러에서 상이한 냉각조건에 의한 것이며 수조에 설명할 수 있다. 이러한 이유로 양 표면 A와 B에 대한 광택도가 결정되었다. 정해진 포일에 대하여 정확히 동일한 표면을 얻을 필요가 있다면 용액 예컨대 소위 3-롤러-스톡가이드 또는 2개의 회전(강철-)밴드사이에서 냉각 및 경화되도록 할 수 있을 것이다.

적외선예열:

포일의 온도상승을 위하여 포일경계면을 고정하기 전에 주조필름의 예열이 적외선에 의하여 별도의 적외선-예열스테이션에 행해진다.

동시방법에 대한 연신장치:

시험에서 발포포일은 연속동시연신방법에 따라서 제조되었다. 포일은 LISIM- 방법에 따라 작동하는 연신노내에서 운반시스템에 의하여 운반되었다. 이와 동시에 포일경계면은 소위 후크(hook)로 잡았다. 이러한 후크의 각각의 3번째는 영구자석을 구비하고 있어서 동시에 선형모터구동의 제2부품으로 사용된다. 거의 전 이동운반경로에 걸쳐서 가이드레일에 평행하게 선형모터구동의 1차부분이 배열되어 있다. 비구동후크는 다만 또한 진행방향에 대하여 횡방향으로 포일 하중을 잡아주며 지지점사이에서 굽힘을 감소시켜주는 데 이용된다.

포일경계면이 후크에 의하여 잡혀진 후에 주조필름이라고도 하는 1차포일이 후크의 가이드레일이 일반적으로 평행하게 되어 있는 예열영역을 통과한다. 연신노의 이러한 영역에서 주조필름은 유입온도레벨의 대류열에 의하여 연신 온도로 가열된다. 그 다음에는 서로 독립적인 후크캐리지(hook carriage)가 포일 방향에 따라 가속되고 이에 따라서 분리되면서 동시연신공정이 개시된다. 이러한 방법으로 포일이 수평방향으로 신장된다. 동시에 이러한 공정에서 횡연신이 중첩되고 더욱이 이로 인하여 후크가속영역에서 가이드레일이 확대된다.

그 다음 필름은 소요 포일 특성에 따라서 상이한 방법으로 처리 가능하다. 최종제품이 최대로 가능한 치수가 안정된 포일이 되려면 고온에서 열처리를 시행하려 할 것이며 경우에 따라서는 포일을 종 또는 횡방향에 따라서 고정상태에서 약간 이완되도록 조정하려 할 것이다. 특히 종횡방향의 동시 이완이 유리할 수 있다. 여기에서 폭출기(텐터후크캐리지)가 지체됨으로서 그의 간격이 서로 줄어든다. 동시에 운반시스템의 가이드레일을 용이하게 접근이 되도록 한다.

그러나 또한 최종제품의 고도의 수축 예컨대 병, 캔등과 같은 중공체의 상표부착을 위하여 바람직하다. 이러한 경우에 있어서 상표부착시 소위 "롤온슈링크온"(Roll On Shrink On)방법의 요구를 충족시키기 위하여 가열시 종방향이 현저히 수축이 되고 횡방향에서는 한편으로 계속적으로 치수안정이 되거나 또는 수축능력이 작아지는 포일이 자주 필요하다. 포일의 이러한 종류를 제조할 경우에는 동시연신공정에 따라서 재차 종방향으로 신장한다. 이에 따라서 상기 수축상태에 이를 수가 있다. 이밖에도 이러한 포일의 기계적인 강도도 기계장치에서 제고된다.

또한 특히 선형모터-구동장치에 의하여 예컨대 단계적 동시연신공정과 같은 상이한 연신- 또는 이완프로필을 고려할 수도 있다. 이와 같은 방법으로 강도와 수축율과 같은 다양한 특성을 가진 발포포일의 생산이 가능하다. 특히 관심의 대상은 내재하는 기포형태가 직접 연신율에 의하여 조정 가능하다는 점이다. 이와 같은 방법으로 발포포일의 외관과 특성은 선형모터-구동 동시연신장치상에서 간단히 제어 가능하다. 예3에 따른 발포포일은 여기에서 기포가 대단히 균일하고 미세하게 분포되어 있음으로 특히 대응하는 외관을 보여주었다. 이에 속한 도 5에서 볼 수 있는 것으로 기포는 비교적 균일한 합성수지격자내에 봉입되어 있다는 점이다. 이에 비하여 예2에서 제조된 포일(도4)은 일반적으로 보다 섬유형태의 부분으로 되어있다.

노처리후에 포일은 냉각장소를 통과하여 운반된 다음 후크로부터 풀려진다.

본 예들과 유관한 시험장치는 폭이 노의 출구에서 약 120cm이다.

배출스탠드 및 와인더(winder):

다음의 장치부분, 배출스탠드에서 포일경계면이 지체되고 실제필름은 다수의 일부 적정온도로 유지 가능한 롤러를 거쳐서 와인더방향으로 계속 이송된다. 선택에 따라서는 포일의 경계면응력에 영향을 주기 위하여 즉 포일의 압축성의 개선을위하여 코로나처리 또는 화염처리를 행하였다. 최종적으로 양축연신발포포일은 틈새- 또는 접촉와인딩방법에 의하여 연속적으로 로터리와인더의 와인딩튜브에 감았다.

실시예 1:

압출에 있어서는 다음의 원료를 처리하였다:

KF6190 H, 제조회사: 몬텔사(조밀분사량분포형 폴리페닐렌-호모폴리머)

CT455, 제조회사: 크라리앙사(나트륨수소탄산염 및 모노나트륨구연산염 등으로 구성되어 있는 발포제).

98%중량의 KF6190H및 2%중량의 CT455를 압출기에 공급하였다. 용해온도는 압출기와 용해관내에서 240 내지 250℃로 유지하였다. 슬릿다이(slit die)로부터 유출한 발포 폴리페닐린 용해스트레치(stretch)는 7m/분의 속도로 냉간 롤러로부터 풀리었다. 도1에는 연신노의 조정(온도프로필 및 연신 프로필)이 도시되어 있다. 유의할 점은 포일 표면의 실제적인 공기온도는 계측센서의 설치위치에 따라서 약간 주어진 노내온도이하이다(이는 모든 예에 해당된다). 이러한 이유와 순간적인 열전달의 특성으로 인하여 연신할 때의 포일의 온도는 155℃보다 낮다. 도 1내지 3에서의 연신율에 대한 수치는 기계에서 조정된 연신율과 관계가 있다. 포일에 유관한 연신율은 일반적으로 이러한 값과는 다르다. 특히 횡연신율은 기계조정에서 유래한 경우의 것보다 순수-포일에 관계되는 보다 큰 수치로 제공한다. 그 이유는 연신 과정에서 포일경계면이 포일 중간보다 더 두꺼워서 중요한 중간부위가 본 큰 신장을 받기 때문이다. 시험장치의 작업폭이 작은 경우에는 바로 이러한 효과를 무시할 수가 없다. 포일을 잡기전 후크온도는 100 내지 120℃이다. 동시성의 종횡공정에 따라서 포일폭이 약 70cm(경계면 단면에 따라)가 약 28m/분의 속도로 감겼다. 발포제품은 동시연신기계에서 안정하게 제조가 가능하다는 것을 시사하였다. 이렇게 생산된 포일의 특성을 표 1에 요약하였다.

실시예 2:

실시예 1의 원료에 추가로 PP-특수제품인 Profax PF814(제조자 몬텔사)일부를 첨가하였다. 이러한 포리플로피렌형은 측쇄(side chain)를 가지고 있어서 PP의 용해안정성의 제고로 발포안정을 시켜주게 된다.

폴리머혼합물(88%중량 KF6190H, 10%중량 Profax PR814, 2%중량 CT455)은 실시예 1(약 240℃)과 유사한 온도에서 압출기와 용해관내에서 처리되었다. 기타 조정은 또한 실시예 1과 같다. 도 2에는 연신 매개변수가 제시되어 있다.

실시예 3:

이 실시예에서는 2%중량 CT455가 몬텔사제 98%중량의 EPT30R에 첨가되었다. 이러한 제품은 약 10%의 에틸렌비 가류고무를 포함한 복소환식 PP-블록중합체로 구성되어 있다. 공중합체내 가류고무는 발포조성을 촉진시켜주며 여기에서 발포제가 보다 잘 용해됨으로 미세한 발포가 생성된다. 비정성폴리머는 일반적으로 넓은 처리창구에 의하여 결정폴리머보다 양호한 발포성을 가진다. 기계조정은 실시예 2에 비하여 전혀 변경하지 안 했다. 연신 조건은 도 2에 제시하였으며 결과적인 포일값은 표 1에 요약되어 있다.

실시예 4:

본 예에서는 상기 실시 예들과는 반대로 색소를 포함하는 한가지 포일을 생산하였다. 추가 성분으로서는 이에 따라서 슐만사(Firma Schulmann)의 메인 배치 (main batch)PF 97을 사용하였다. 이러한 제품은 약 70%의 CaCO₃를 포함하고 있으며 일반적으로 "현탁" 포일제조를 위하여 사용됨으로 PP-격자내 입자의 부착성이 감소 된다.

이 예에서는 77.5%중량의 KF6190 H, 20%중량의 PF97 및 2.5%중량의 CT455를 사용하였다. 압출기와 관내에서 용해온도는 약 225 내지 245%로 조정하였다. 폭-슬릿다이온도는 대략 180℃로 하였다. 도 3에서는 연신 프로필 및 노공기온도가 도시되어 있다. 모든 예의 경우처럼 여기에서도 포일 온도는 예1에 명시되어 있는 노온도의 부정확한 범위 내에서 차이가 나도록 하였다.

다음의 표 1은 실시예 1내지 4(예 1 내지 예4)에 따라 제조한 포일의 특성을 표로 요약한 것이다.

표의 부호의 의미는 다음과 같다:

MD = 기계방향;

TD = 횡방향;

* OPMA 방법에 따라 정한다.

표 1

본 신규포일의 특성은 발명에 따르는 방법에 의하여 발포된 포일은 중요한 새로운 특성을 가지고 있어서 무제한의 다목적으로 사용이 가능하다는 것을 입증하고 있다. 이와 같이 포일은 예컨대 종이의 것과 같은 균열작용을 나타내고 있다. 이와 관련하여 특이한 점은 문제없이 원형의 포일 단편을 뜯어낼 수 있는 섬유상의 균열경계면 및 현상을 가진다. 일반적으로 양축연신포일은 균열시에 선형의 주방향에 따라 퍼지는 균열경계면을 형성하는 경향이 있다.

우수한 불투명 특성을 얻을 수 있다는 것을 주목할 만 하다. 이러한 이유에서 이러한 포일은 비용 절감면에서 현재까지의 공지된 불투명 포일을 대체할 수 있다.

또한 가공전의 적당한 선택으로 특히 연신율의 적당한 선택으로 포일의 중요한 표면구조를 얻도록 한다. 이러한 포일은 장식용으로 사용 할 수 있다. 이와 동시에 원료에다 또한 적당한 색소를 첨가/또는 이에 상당한 코팅 예컨대 포일의 메탈릭도장(metallic coating)도 가능하다.

상기 시험에서 포일의 열전도도는 측정하지 않았다. 그의 밀도가 적어서 즉 공기함유량이 많아서 한편 본 제품은 열 및 온도전도도가 극히 낮아야 한다는 것을 자신 있게 예상할 수 있다. 이러한 특성은 특히 절연효과를 가져야 하는 포일에 대하여 중요하다. 저항을 더 증가시키기 위하여서는 여기에서도 포일의 메탈릭도장을 하여 열복사를 최소화시킨다.

발명에 따르는 포일은 더욱이 방음 및 / 또는 방진을 요하는 용도에도 유리하다.

Claims (11)

1. 발포지향성 열가소성중합체의 양축지향성포일을 제조하는 방법에 있어서 가스 또는 저비등점 액체 및 /또는 용해 또는 미세분산형의 화학작용제를 포함하는 열가소성중합체의 용액은 적어도 주위의 용해압출다이로부터 감소압력에 의하여 압축되며 냉각에 의하여 경화되고 얻어진 포일은 연신에 의하여 동시에 종횡방향을 취하는 것을 특징으로 하는 발포방향성 열가소성중합체로 된 2축방향성박포일의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 용액은 적어도 하나의 평압출다이로부터 압출되며 연신은 동시연신장치의 텐터(tenter)(폭출기)에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 발포방향성 열가소성중합체로 된 2축방향성박포일의 제조방법.
3. 제1항 또는 2항에 있어서, 열가소성중합체는 프로필렌, 에틸렌 및 이성체부틸렌으로 구성되어 있는 방향성 호모폴리머(homopolymer)와 코폴리머(copolymer) 및 소위 호모폴리머와 코폴리머로 구성되어 있는 폴리머브랜드(2종이상의 중합체)로부터 선택한 폴리오레핀(polyolefine)인 것을 특징으로 하는 발포방향성 열가소성중합체로 된 2축방향성박포일의 제조방법.
4. 제1, 2 또는 3항중의 어느 한 항에 있어서, 동시연신장치는 동기식 선형모우터에 의하여 구동되는 것을 특징으로 하는 발포방향성 열가소성중합체로 된 2축방향성박포일의 제조방법.
5. 제1 내지 4항중의 어느 한 항에 있어서, 연신의 경우 평연신율은 100 또는 그 이하로 유지되는 것을 특징으로 하는 발포방향성 열가소성중합체로 된 2축방향성박포일의 제조방법.
6. 제1내지 5항중의 어느 한 항에 있어서, 불투명발포포일은 그의 제조중 또는 그 다음에 적어도 미발포코팅층과 함께 복수층포일에 결합되는 것을 특징으로 하는 발포방향성 열가소성중합체로 된 2축방향성박포일의 제조방법.
7. 제6항에 있어서, 불투명발포포일은 압축성의 복수층포일의 핵심층을 형성하며 양측으로 미발포공압출, 압출코팅 및 / 또는 층상 코팅층 및 경우에 따라서는 추가 중간에 수용된 접착제층으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 발포방향성 열가소성중합체로 된 2축방향성박포일의 제조방법.
8. 제1 내지 7항중의 어느 한 항에 있어서, 불투명발포포일의 발포셀은 열가소성중합체내에 수용되어 있는 방향성포일의 연속격자내에 수용되어 있는 대부분의 독립기포형 마이크로중공으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발포방향성 열가소성중합체로 된 2축방향성박포일의 제조방법.
9. 제1항에 있어서, 발포포일을 제조하기 위하여서는 충전재와 탈공동화열가소성중합체가 사용되는 것을 특징으로 하는 발포방향성 열가소성중합체로 된 2축방향성박포일의 제조방법.
10. 제1항 내지 9항중의 어느 한 항에 있어서, 열가소성중합체로 된 양축연신 발포 포일.
11. 제10항에 있어서, 포일은 그 밀도범위가 0.1 내지 0.9 g/㎤ 특히 0.3 내지 0.75 g/㎤ 이며 그 두께범위가 5 내지 200㎛ 특히 5 내지 60㎛인 것을 특징으로 하는 포일.