KR20030064445A - 이축연신 폴리에스테르 매트필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프린팅, 이미징, 광고, 전시용 등으로 광범위하게 적용할 수 있는 고기능성 이축연신 폴리에스테르 적층 매트 필름에 관한 것으로서, 특히 기존의 제품에 비해 소광성이 우수한 특성을 지닌 매트(무광택) 필름을 제공하는 데 그 목적이 있는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 표면의 60도 광택도가 55%이하이고 탁도(헤이즈)가 65%이하인 매트층(A층)과 폴리에틸렌테레프탈리이트 수지로 된 기본층(B층) 및 접착층(C층)으로 구성된 3층 구조의 이축연신 폴리에스테르 매트필름을 개시한다.

Description

이축연신 폴리에스테르 매트필름{Biaxially stretching polyester matte film}
본 발명은 매트(무광택) 폴리에스테르 필름에 관한 것으로서, 좀더 상세히는, 소광성이 우수한 고기능성 필름으로 프린팅, 이미징, 광고, 전시 용도 등으로 광범위하게 적용 가능한 이축연신 폴리에스테르 매트 필름에 관한 것이다.
폴리에스테르(주로 폴리에틸렌 테레프탈레이트)는 우수한 물리적, 화학적 성질을 갖고 있어 고분자 가공제품으로 광범위하게 사용되고 있으며, 필름 용도 개발적 측면에 있어서 매트필름은 기존의 라벨용도, 전사용도, 포장용도에서 사진 용지, 이미지 용지 등의 대체물로 용도 개발이 이루어지고 있다.
일반적으로 적당 양의 무기입자를 고분자 매트릭스에 충전시켜 매트필름을 만드는 방법은 널리 알려져 있으며, 매트 무기입자로 사용되는 무기 재료로는 실리카, 실리케이트 등이 있다. 예를들면, GBP 951,768 및 USP 3,154,461에는 입자크기가 0.3∼20㎛의 무기입자를 1∼25 중량% 분산시킨 후 이축연신으로 표면에 매트특성을 부여하는 방법이 게시되어 있다. 또 GBP 1,096,064 및 USP 3,515,626에는 적어도 하나의 무기입자를 함유하는 연신 결정성 열가소성 적층 매트필름이 개시되어있는데, 이때 무기입자로는 입자크기가 2㎛ 이상 20㎛ 이하인 실리카, 실리케이트, 알루미늄 실리케이트가 제시되어 있다. 그리고 USP 4,399,179 및 JP 1982-123050에는 투명층에 소광층을 부여한 복합필름에 있어서 투명층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 주성분으로 하고 소광층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 공중합체에 불활성 무기입자를 첨가시킨 폴리에스테르 복합필름이 개시되어 있다. 또한 JP1997-267445에는 이온도전성을 부여한 중합체 및 매트제를 함유하고 대전방지 처리한 매트층으로 구성된 것을 특징으로 하는 매트필름이 개시되어 있으며, EP 0976548 및 JP2000-52523에는 80 중량% 이상의 열가소성 폴리에스테르로 구성된 베이스층과 폴리머와 다수의 모노머의 혼합물로 된 외층이 적층된 폴리에스테르 필름이 제시되어 있다.
본 발명의 목적은 프린팅, 이미징, 광고, 전시 용도 등에 사용될 특히 소광성이 우수한 매트필름을 제공하는데 있다. 광택도 조절에 의해 필름의 물성이나 기재의 표면특성의 제어가 가능하며 기재의 조도 등을 인위적으로 제어할 수 있다. 또한 기재의 광택도는 인쇄와 같은 후공정에 영향을 줄뿐아니라 제품의 고급화에도 영향을 미친다. 본 발명은 이러한 광택도를 조절하여 고기능화 된 매트필름을 개발하여 전기전자 재료 등 다양한 제품들에 적용하는 것을 그 목적으로 한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 표면의 60도 광택도가 55% 이하이고 탁도 (헤이즈)가 65% 이하인 매트층 (무광택층, A층), 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 된 기본층 (B층), 접착성을 필름 연신공정에서 부여한 코팅층 (C층)의 3층 (A층/B층/C층) 구조를 갖는 이축연신 폴리에스테르 매트필름을 개시한다.
이하에서 본 발명을 구체적으로 설명한다.
매트(무광택) 폴리에스테르 필름에 다량 사용되는 이산화 실리콘 무기입자는 캐스팅 공정시 고분자 용융물의 핵제로 작용하므로 결정화제어기술이 요구된다. 아울러 이들 입자는 매트릭스의 연신성을 제한하므로 통상의 폴리에스테르 필름 연신조건과는 다른 연신매카니즘의 이해와 제조조건이 요구한다. 뿐만 아니라, 매트 폴리에스테르 필름의 연신공정시 다량의 비교적 큰 무기입자는 폴리에스테르 매트릭스와 입자간에 기공생성을 유발하여 파단을 발생시키므로 파단제어기술이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 특성을 지닌 이산화 실리콘 무기입자를 폴리에틸렌테레프탈레이트에 첨가해 매트층(A층)을 형성시키며, 이때 사용되는 이산화 실리콘의 평균 입자크기는 0.5∼20㎛(더욱 좋게는 2∼10㎛)범위가 좋다. 입자 크기가 0.5㎛ 미만이면 요구되는 소광성을 얻기 어렵고, 입자크기가 20㎛ 초과하면 입자-매트릭스 간의 상호작용력이 약해서 연신공정시 기포 생성이 너무 많아 공정 불안정의 또 다른 원인이 된다. 한편 이산화 실리콘의 충전량은 0.5∼10 중량%(보다 좋게는 1∼5 중량%)범위가 좋다. 충전량이 0.5 중량% 미만이면 소광성이 낮아 평균입자크기의 재설계가 요구되고, 충전량이 10 중량% 초과하면 고분자의 유동적 특성이 변하고 연신성이 저하되어 제막공정의 어려움이 야기된다.
그리고 필름에 접착성을 부여하는 코팅층(C층)에 사용가능한 접착제로는 폴리에스테르계, 아크릴계, 폴리우레탄계 등이 있다.
이하에서 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하며, 이때 물성 평가는 60도 광택도는 ASTM D 523, 탁도는 ASTM D 1003, 접착성은 ASTM D 3359의 방법에 의해 측정하였다.
[실시예 1]
입자를 함유하지 않은 고유점도 0.65dl/g인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(원료 PM1)과 평균 입자크기 4㎛인 이산화실리콘을 5 중량% 함유하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(원료 PM2)를 표 1에 나타낸 중량% 비율로 건조 후 피이드 블록에서 적층 및 공압출 다이를 통해 압출하여 캐스팅 드럼에서 냉각시켜 쉬트를 제조하였다. 이 쉬트를 종방향으로 75∼130℃의 온도 범위에서 3.0배 연신 후 수용성 아크릴에멀젼이 2.0 중량% 함유된 수분산체를 인 라인 코터로 코팅 후 횡방향으로 90∼145℃의 온도 범위에서 3.3배 연신하여 215∼235℃의 온도 범위에서 열처리를 행하여 평균 두께 25㎛의 필름을 얻었다. 제조된 각 층 (A/B/C)의 두께는 3㎛/21.95㎛/0.05㎛이었다.
[실시예 2]
표 1 및 실시예 1과 동일한 방법으로 평균 두께 25㎛의 필름을 얻었으며, 제조된 각 층 (A/B/C)의 두께는 5㎛/19.95㎛/0.05㎛이었다.
[실시예 3]
표 1 및 실시예 1과 동일한 방법으로 평균 두께 25㎛의 필름을 얻었으며 제조된 각 층 (A/B/C)의 두께는 3㎛/21.95㎛/0.05㎛이었다.
[비교예 1]
입자를 함유하지 않은 고유점도 0.65dl/g인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(원료 PM1)과 평균 입자크기 4㎛인 이산화실리콘을 5 중량% 함유하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(원료 PM2)를 표 1에 나타낸 중량% 비율로 혼합 건조 후 단층으로 압출하여 캐스팅 드럼에서 냉각시켜 쉬트를 제조하였다. 이 쉬트를 종방향으로 75∼130℃의 온도 범위에서 3.0배 연신 후 횡방향으로 90∼145℃의 온도 범위에서 3.3배 연신하여 215∼235℃의 온도 범위에서 열처리를 행하여 평균 두께 25㎛의 필름을 얻었다.
[비교예 2]
표 1 및 비교예 1과 동일한 방법으로 평균 두께 25㎛의 필름을 얻었다.
[비교예 3]
표 1 및 비교예 1과 동일한 방법으로 평균 두께 25㎛의 필름을 얻었다.
[비교예 4]
표 1 및 비교예 1과 동일한 방법으로 평균 두께 25㎛의 필름을 얻었다.
[표 1]
상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 필름들의 각각의 물성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
[표 2]
상기 실시예 및 비교예에서도 확인되듯이 본 발명에 따라 얻어진 폴리에스테르 적층 매트 필름은 원하는 광택도를 얻을 수 있는 소광성이 우수한 필름으로 프린팅, 이미징, 광고, 전시용 등에 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (3)

  1. 표면의 60도 광택도가 55% 이하이고 탁도가 65% 이하인 매트층(A층)과 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지로만 구성되어 있는 기본층(B층) 및 접착성을 부여하기 위해 접착제로 코팅되어 있는 코팅층 (C층)의 3층 구조를 갖는 이축연신 폴리에스테르 매트필름.
  2. 제 1항에 있어서, 매트층(A층)은 폴리에틸렌테레프탈레이트에 평균입자크기가 0.5∼20㎛인 실리콘 무기입자를 0.5∼10중량% 함유시킨 것을 특징으로 하는 이축연신 폴리에스테르 매트필름.
  3. 제 1항에 있어서, 코팅층(C층)에서 접착성을 부여하기 위하여 사용되는 접착제는 폴리에스테르계, 아크릴계 및 폴리우레탄계 접착제 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 이축연신 폴리에스테르 매트필름.
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