KR20140118369A - 나일론필름 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 튜블러 방법을 이용한 나일론필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 튜블라 방법을 이용한 나일론필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
나일론 필름은 타 필름에 비해 가스배리어성이 우수하여 주로 진공식품포장, 풍선 등의 재료로서 많이 사용되고 있으며 최근 약품포장용, 이차전지용 파우치로서의 사용도 증대되고 있다.
이차전지용 셀파우치에 적합하기 위한 중요한 기준은 가스배리어성과 내화학성, 내구성, 성형성 특성으로서 이는 이차전지에 있어서 고품질의 요건을 만족시키는데 있어서 필수적인 요소이다.
현재 이차전지용 봉지재 셀파우치로는 나일론 필름이나 PET필름에 알루미늄 포일 및 CPP 필름이 라미네이팅 되어 사용되어지고 있다. 이러한 필름은 휴대폰과 같은 소형 이차전지에도 사용되고 점차 전기자동차와 가정용 전력저장장치와 같은 대용량전지에 사용하는 경우가 증가하고 있다.
이에 따라, 일본 공개특허공보 제2011-213929호, 제2011-162702호, 제2008-045016호, 제2008-045015호, 제2008-404209호와, 우리나라 공개특허 제2012-0001643호 등은 나일론 필름의 물성을 개선하여 공정성을 향상시키고자 하였으나, 깊이가 깊은 성형을 할수록 성형되는 모서리 부분의 필름 신도가 부족하여 크랙이 발생하고 중대형용 파우치에 사용하기에는 성형성 및 후공정성이 우수하지 않다.
따라서, 중대형 사이즈의 성형체에 적용이 가능하도록 성형성 및 후공정성이 더욱 개선된 나일론 필름에 대한 요구가 있어왔다.
본 발명자들은 필름을 이루는 수지조성을 특정한 조합으로 사용하고, 원형다이에서 튜블러 방법을 이용하여 필름을 압출 및 동시 이축연신을 함으로써, 필름의 신도가 더욱 높고, 종방향 및 횡방향의 양방향 신도의 발란스가 맞아 후공정성이 우수한 필름을 제공할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 필름의 종방향 및 횡방향의 파단신도가 150%이상으로 높고, 종방향신도/횡방향신도의 비율이 0.9 ~ 1.1인 범위로 발란스가 맞아 후공정성이 우수한 나일론 필름 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 중대형 사이즈, 예를 들어 120mm 폭, 150mm 길이 이상 크기를 가지며, 성형 깊이 7mm ~ 15mm의 이차전지용 봉지재 셀파우치에 적용이 가능한 나일론 필름 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 나일론필름의 제조방법에 관한 것으로,
a) 카프로락탐을 90중량%이상 사용하여 중합된 제 1 나일론 6 수지(A)와 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물 랜덤 코폴리머(B)를 용융혼련하여 제 1 마스터배치 칩을 제조하는 단계;
b) 상대점도가 3.3 ~ 3.8이고 카프로락탐을 90중량%이상 사용하여 중합된 제 2 나일론수지(C)와, 상기 a)단계에서 제조된 제 1 마스터배치 칩을 혼합하고, 이때 상기 제 1 마스터배치 칩의 함량은 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머(B)의 함량이 전체 필름 내 3 ~ 10 중량%가 되는 함량으로 혼합하여 압출기에 투입하는 단계; 및
c) 상기 b)단계의 혼합물을 원형 다이를 통하여 압출하여 미연신 시트를 제조한 후, 종,횡방향으로 동시 이축연신하여 필름을 제조하는 단계;
를 포함하는 나일론필름의 제조방법으로서,
상기 나일론필름은 종방향 및 횡방향 파단신도가 150%이상이고, 파단신도 비율이 하기 식 1을 만족하는 것인 나일론필름의 제조방법에 관한 것이다.
[식 1]
0.9 ≤ A ≤ 1.1
(상기 식 1에서, A는 종방향 파단신도 값/횡방향 파단신도 값을 의미한다.)
또한, 본 발명은 카프로락탐을 90중량%이상 사용하여 중합된 나일론 6 수지와, 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머를 포함하며, 동시 이축연신 방법으로 제조되어 종방향 및 횡방향 파단신도가 150%이상이고, 파단신도 비율이 하기 식 1을 만족하는 것인 나일론필름에 관한 것이다.
[식 1]
0.9 ≤ A ≤ 1.1
(상기 식 1에서, A는 종방향 파단신도 값/횡방향 파단신도 값을 의미한다.)
본 발명의 나일론필름은 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머를 혼합하여 신도가 높으며, 동시 이축연신 방법으로 제조되어 종,횡방향의 신도 비율이 거의 유사하므로 후공정성이 우수하므로, 파우치 형태 제조 시 성형 깊이가 깊은 성형체의 제조가 가능하다.
따라서 본 발명에 따른 나일론필름은 중대형 사이즈의 이차전지용 봉지재 셀파우치에 적용이 가능하다.
본 발명에서는 나일론 필름의 기본적인 물성을 가지면서 파우치용 합지 필름 제조 및 성형 공정에서의 특성을 개선하기 위하여 나일론 필름의 여러 가지 제막 방법 중에서도 종, 횡방향 물성의 발란스성이 뛰어난 튜블라 동시 이축 연신 방법을 선택하고 이에 더하여 원료적인 측면에서도 필름의 신도 특성을 개선하기 위하여 나일론 수지에 보다 유연한 특성을 부여하며 상용성이 좋은 공중합 수지를 선택하여 컴파운딩 함으로써 특성을 개선하고자 다음과 같이 실시하였다.
본 발명자들은 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 공중합 수지를 전체 필름 내 3 ~ 10 중량%가 되는 함량으로 사용하고, 튜블러 방식의 동시 이축연신방법으로 필름을 제조하는 경우, 신도가 증가하고, 성형성이 개선되는 등 목적으로 하는 물성의 필름을 제조할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
이하는 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 일 예를 들어 설명을 하는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에 따른 나일론 필름의 제조방법은,
a) 카프로락탐을 90중량%이상 사용하여 중합된 제 1 나일론 6 수지(A)와 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물 랜덤 코폴리머(B)를 용융혼련하여 제 1 마스터배치 칩을 제조하는 단계;
b) 상대점도가 3.3 ~ 3.8이고 카프로락탐을 90중량%이상 사용하여 중합된 제 2 나일론수지(C)와, 상기 a)단계에서 제조된 제 1 마스터배치 칩을 혼합하고, 이때 상기 제 1 마스터배치 칩의 함량은 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머(B)의 함량이 전체 필름 내 3 ~ 10 중량%가 되는 함량으로 혼합하여 압출기에 투입하는 단계; 및
c) 상기 b)단계의 혼합물을 원형 다이를 통하여 압출하여 미연신 시트를 제조한 후, 종,횡방향으로 동시 이축연신하여 필름을 제조하는 단계;
를 포함하여 제조될 수 있다.
또한, 상기 방법으로 제조된 나일론 필름은 종방향 및 횡방향 파단신도가 150%이상이고, 파단신도 비율이 하기 식 1을 만족하는 것일 수 있다.
[식 1]
0.9 ≤ A ≤ 1.1
(상기 식 1에서, A는 종방향 파단신도 값/횡방향 파단신도 값을 의미한다.)
본 발명의 나일론 필름의 제조방법에서, 상기 c)단계 후, d) 상기 필름을 180 ~ 210℃에서 열고정하는 단계; 를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 나일론 필름의 제조방법에서, 상기 제 1 나일론 6 수지(A) 및 제 2 나일론수지(C)는 카프로락탐을 90중량%이상 사용하여 중합된 나일론 6 단독중합체 또는 나일론 6 공중합체인 것일 수 있다.
본 발명의 나일론 필름의 제조방법에서, 상기 나일론 6 공중합체는 이소프탈산과 헥사메틸렌디아민을 반응시킨 염을 0.1 ~ 10중량% 포함하여 공중합된 수지인 것일 수 있다.
본 발명의 나일론 필름의 제조방법에서, 상기 제 1 마스터배치 칩은 제 1 나일론 6 수지(A) 60 ~ 90 중량%와, 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머(B) 10 ~ 40 중량%를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 나일론 필름의 제조방법에서, 상기 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머(B)는 융점이 60 ~ 98℃인 것을 사용하는 것일 수 있다.
본 발명의 나일론 필름의 제조방법에서, 상기 필름 내, 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머의 함량이 4 ~ 8 중량%인 것일 수 있다.
본 발명의 나일론 필름의 제조방법에서, 상기 c)단계에서 이축연신 시 연신 비율은 최종 제품의 두께가 5 ~ 50㎛로 제조되는 범위로 실시하는 것일 수 있다.
본 발명의 나일론필름은 일 양태로 카프로락탐을 90중량%이상 사용하여 중합된 나일론 6 수지와, 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머를 포함하며, 동시 이축연신 방법으로 제조되어 종방향 및 횡방향 파단신도가 150%이상이고, 파단신도 비율이 하기 식 1을 만족하는 것일 수 있다.
[식 1]
0.9 ≤ A ≤ 1.1
(상기 식 1에서, A는 종방향 파단신도 값/횡방향 파단신도 값을 의미한다.)
본 발명의 나일론필름에서, 상기 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머는 필름 내 4 ~ 8 중량%로 함유하는 것일 수 있다.
본 발명의 나일론필름에서, 상기 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머는 융점이 60 ~ 98℃인 것일 수 있다.
본 발명의 나일론필름에서, 상기 나일론 6 수지는 카프로락탐을 90중량%이상 사용하여 중합된 나일론 6 단독중합체 또는 나일론 6 공중합체인 것일 수 있다.
본 발명의 나일론필름에서, 상기 나일론필름은 두께가 5 ~ 50㎛인 것일 수 있다.
이하 본 발명의 각 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 양태에서 제 1 나일론 6 수지(A) 및 제 2 나일론수지(C)는 카프로락탐을 90중량%이상 사용하여 중합된 나일론 6 단독중합체 또는 나일론 6 공중합체인 것일 수 있다.
상기 단독중합체는 카프로락탐을 단독으로 제조한 중합체를 의미하며, 상기 공중합체는 상기 카프로락탐 90 중량%이상과, 통상적인 나일론6 공중합체 제조 시 사용되는 디아민 및 디에시드 화합물 등을 10중량%이하로 사용하여 중합된 수지를 의미한다. 보다 구체적으로 상기 공중합체는 이소프탈산과 헥사메틸렌디아민을 반응시킨 염을 등을 사용한 것일 수 있으며, 0.1 ~ 10중량%범위로 사용하는 것이 내열성 및 치수안정성 유지에 바람직하다.
보다 구체적으로 상기 제 1 나일론 6 수지(A) 및 제 2 나일론수지(C)는 동일하거나 또는 서로 상이한 수지를 사용할 수 있으며, 96% 농도의 황산법으로 측정한 상대 점도가 3.3~3.8 범위인 나일론 6 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 상대점도가 3.3 미만인 경우는 필름의 강인성이 약화되어 후공정성 및 성형성 개선이 어렵고, 3.8을 초과하는 경우는 필름 제조 시 압출 공정에서 압력이 너무 높아질 수 있으며, 연신성도 불량하여 필름 제조 시 어려움이 있을 수 있다.
본 발명의 일 양태에서 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머(B)는 하기 화학식 1과 같은 반복단위를 가지는 폴리머를 의미한다.
[화학식 1]
(상기 식에서, R은 (C1-C10)알킬이다.)
보다 구체적으로 상기 화학식 1에서 상기 R은 메틸, 에틸, 프로필인 것일 수 있다.
상기 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머는 위와 같은 구조식에서 에틸렌 및 아크릴산에스테르 말레산무수물의 함량 구성 비 및 아크릴산 에스테르의 종류에 따라서 여러 종류의 수지가 제조될 수 있으며, 본 발명의 물성을 만족하는 나일론필름을 제조하기 위해서는 시차주사열량측정법(DSC)에 의해 측정된 융점이 60 ~ 98℃인 것을 사용할 수 있다. 융점이 60℃ 미만인 경우는 가공이 어렵고, 나일론 필름의 강도 특성이 약해지는 문제가 발생할 수 있으며, 융점이 98℃를 초과하는 경우는 나일론필름의 신도 개선 및 소프트화 성형성 개선이 부족할 수 있다. 상업화된 예로는 아케마사의 LOTADER 2200, 4700, TX8030등을 사용할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머는 제 1 나일론 6 수지(A)와 혼합하여 제 1 마스터배치 칩으로 제조하여 사용하는 것이 분산성이 우수하므로 바람직하며, 종방향 및 횡방향으로 균일한 신도를 나타내는 필름을 제조할 수 있다.
이때 제 1 마스터배치 칩 제조 시, 제 1 나일론 6 수지(A) 60 ~ 90 중량%와, 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머(B) 10 ~ 40 중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 40 중량%를 초과하는 경우는 마스터배치 칩을 제조하기 위하여 용융 혼련 시 가공성이 불량하여 고르게 혼합이 되지 않을 수 있으며, 10 중량% 미만으로 사용하는 경우는 전체 필름 내 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머(B)의 함량을 맞추기 위하여 마스터배치 칩의 사용량이 증가해야 하므로 제조비용이 상승할 수 있으며, 마스터배치 칩 제조 시 용융혼련 과정에서 열화된 수지의 함량이 많아지므로 필름의 내열성이 저하되고 열분해 오염물이 발생할 수 있다.
전체 나일론필름 내 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머(B)의 함량은 3 ~ 10 중량%, 보다 바람직하게는 4 ~ 8 중량%로 함유하는 범위에서 목적으로 하는 종방향 및 횡방향의 파단신도가 150%이상인 물성을 만족할 수 있다. 보다 구체적으로는 파단신도 150 ~ 190%인 물성을 만족할 수 있다. 또한, 종방향 파단신도/횡방향파단신도의 비율이 0.9 ~ 1.1인 범위로 양방향으로 동등 유사한 파단신도를 나타내므로 성형성이 우수하고, 중대형 사이즈의 이차전지용 봉지재 셀파우치에 적용이 가능할 수 있다. 3 중량% 미만으로 사용하는 경우는 상기 물성의 개선 효과가 미미하여 후공정성 및 성형성의 개선을 기재하기가 어려울 수 있고, 10 중량%를 초과하여 사용하는 경우는 나일론필름의 강도 및 내열성이 약화되어 후공정성 및 열분해 오염물이 발생할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서 상기 제 1 마스터배치 칩을 제조하는 방법은 이 분야에서 통상적으로 알려진 방법으로 제조가 가능하며, 제한되지 않는다.
다음으로 나일론 필름을 제조하는 방법으로 본 발명은 튜블라 방식을 이용하여, 원형다이로부터 압출하여 미연신된 시트를 종방향 및 횡방향 동시 이축연신을 하여 필름으로 제조하는데 특징이 있다. 상기 튜블라 방식으로 동시 이축연신을 하는 경우, 본 발명에서 목적으로 하는 파단신도 비율이 하기 식 1을 만족하는 나일론필름의 제조가 가능할 수 있다. 종방향 및 횡방향의 파단신도가 150%이상이고, 파단신도 비율이 하기 식 1을 만족하는 범위에서 성형성 및 후공정성이 우수하여, 중대형용 이차전지용 봉지재 셀파우치에 적용이 가능하다.
[식 1]
0.9 ≤ A ≤ 1.1
(상기 식 1에서, A는 종방향 파단신도 값/횡방향 파단신도 값을 의미한다.)
본 발명의 나일론 필름의 일 양태는 상대점도가 3.3 ~ 3.8이고, 카프로락탐을 90중량%이상 사용하여 중합된 제 2 나일론수지(C)와, 상기 a)단계에서 제조된 제 1 마스터배치 칩을 혼합하여, 일축압축기에 투입한 후, 240 ~ 270℃로 압출하고, 원형다이를 통하여 미연신시트를 제조한 후, 이를 다시 튜브 형태로 공기주입하고 70℃ ~ 130℃로 가열하면서 종방향 및 횡방향으로 2.9 ~ 3.1 배 동시 이축연신하여 필름을 제조하는 것일 수 있다.
또한, 필요에 따라 상기 필름을 180 ~ 210℃에서 열고정하는 단계; 를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 c)단계에서 이축연신 시 연신 비율은 최종 제품의 두께가 5 ~ 50㎛로 제조되는 범위로 실시하는 것일 수 있으며, 나일론 필름의 두께가 5 ~ 50㎛인 범위에서 성형성이 우수하므로 포장용 필름으로 사용하기에 적합할 수 있다.
이하는 구체적인 실시예를 들어 본 발명을 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하 실시예에서 물성은 다음과 같은 방법으로 측정하였다.
1) 마찰계수
측정방법 : ASTM D1894
사용기기 : Friction tester (Toyoseiki, Model TR type)
측정조건 : 나일론 필름의 일면에 코로나 처리 후, 코로나 처리된 면끼리 마찰을 가하여 마찰계수를 측정
2) 인장 강도, 파단신도
측정방법 : ASTM D882
사용기기 : 인스트론사, Instron 5566
측정조건 : 연신속도 300mm/min, 온도 23℃, 상대습도 50% R.H.
시편크기 : 폭 10mm, 길이 100mm
상기와 같은 방식으로 측정 후 파단시의 인장강도 및 파단신도를 측정
파단신도 비율(신도발란스, A)는 하기 방법으로 계산하였다.
A = 종방향 파단신도 값(%)/횡방향 파단신도 값(%)
3) 성형 깊이
측정방법 : 나일론 필름 25㎛/Al foil 40㎛/CPP 40㎛ 를 적층한 후, 40mm 폭 110mm 길이 15mm 깊이 형상의 금형에서, 실온에서 냉간 성형 실시 중 터지는 깊이를 확인하였다.
[실시예 1]
상대점도가 3.3인 제 1 나일론 6 단독중합체 80 중량%, 융점 87℃인 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머(아케마사, LOTADER 2200) 20 중량%를 이축압출기에서 240℃로 용융혼련하여 제 1 마스터배치칩(1)을 제조하였다.
상대점도가 3.6인 제 2 나일론 6 단독중합체와, 상기 제 1 마스터배치칩(1)을 혼합하였으며, 이때 필름 내 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머의 함량이 4 중량%가 되도록 상기 제 1 마스터배치칩(1)의 함량을 조절하여 사용하였다. 상기 혼합물을 일축압출기에 투입하고, 260℃에서 용융혼련하여 원형다이를 통해 압출하여 미연신 시트를 제조하였다. 이를 다시 튜브 형태로 공기주입하고, 3개의 히팅구간에서 70℃, 80℃, 130℃로 가열하면서 종방향 및 횡방향으로 동시에 3배 이축연신하였다. 이어서, 210℃로 열처리하여 나일론필름을 제조하였다.
제조된 나일론필름의 물성을 측정하여 하기 표 1 및 2에 나타내었다.
[실시예 2]
필름 제조 시, 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머의 함량이 6 중량%가 되도록 상기 제 1 마스터배치칩(1)의 함량을 조절하여 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 나일론필름을 제조하였다.
제조된 나일론필름의 물성을 측정하여 하기 표 1 및 2에 나타내었다.
[실시예 3]
필름 제조 시, 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머의 함량이 8 중량%가 되도록 상기 제 1 마스터배치칩(1)의 함량을 조절하여 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 나일론필름을 제조하였다.
제조된 나일론필름의 물성을 측정하여 하기 표 1 및 2에 나타내었다.
[실시예 4]
필름 제조 시, 상대점도가 3.4인 제 2 나일론 6 단독중합체와, 상기 제 1 마스터배치칩(1)을 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 나일론필름을 제조하였다.
제조된 나일론필름의 물성을 측정하여 하기 표 1 및 2에 나타내었다.
[실시예 5]
필름 제조 시, 상대점도가 3.8인 제 2 나일론 6 단독중합체와, 상기 제 1 마스터배치칩(1)을 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 나일론필름을 제조하였다.
제조된 나일론필름의 물성을 측정하여 하기 표 1 및 2에 나타내었다.
[실시예 6]
상대점도가 3.3인 제 1 나일론 6 단독중합체 80 중량%, 융점 65℃인 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머(아케마사, LOTADER 4700) 20 중량%를 이축압출기에서 240℃로 용융혼련하여 제 1 마스터배치칩(2)을 제조하였다.
상대점도가 3.6인 제 2 나일론 6 단독중합체와, 상기 제 1 마스터배치칩(2)을 혼합하였으며, 이때 필름 내 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머의 함량이 4 중량%가 되도록 상기 제 1 마스터배치칩(2)의 함량을 조절하여 사용하였다. 상기 혼합물을 일축압출기에 투입하고, 260℃에서 용융혼련하여 원형다이를 통해 압출하여 미연신 시트를 제조하였다. 이를 다시 튜브 형태로 공기주입하고, 3개의 히팅구간에서 70℃, 80℃, 130℃로 가열하면서 종방향 및 횡방향으로 동시에 3배 이축연신하였다. 이어서, 210℃로 열처리하여 나일론필름을 제조하였다.
제조된 나일론필름의 물성을 측정하여 하기 표 1 및 2에 나타내었다.
[실시예 7]
상대점도가 3.3인 제 1 나일론 6 단독중합체 80 중량%, 융점 95℃인 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머(아케마사, LOTADER TX8030) 20 중량%를 이축압출기에서 240℃로 용융혼련하여 제 1 마스터배치칩(3)을 제조하였다.
상대점도가 3.6인 제 2 나일론 6 단독중합체와, 상기 제 1 마스터배치칩(3)을 혼합하였으며, 이때 필름 내 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머의 함량이 4 중량%가 되도록 상기 제 1 마스터배치칩(3)의 함량을 조절하여 사용하였다. 상기 혼합물을 일축압출기에 투입하고, 260℃에서 용융혼련하여 원형다이를 통해 압출하여 미연신 시트를 제조하였다. 이를 다시 튜브 형태로 공기주입하고, 3개의 히팅구간에서 70℃, 80℃, 130℃로 가열하면서 종방향 및 횡방향으로 동시에 3배 이축연신하였다. 이어서, 210℃로 열처리하여 나일론필름을 제조하였다.
제조된 나일론필름의 물성을 측정하여 하기 표 1 및 2에 나타내었다.
[비교예 1]
상대점도가 3.6인 제 2 나일론 6 단독중합체 단독으로 나일론필름을 제조하였다. 이때 필름 제조 조건은 실시예 1과 동일하게 실시하여 나일론 필름을 제조하였다.
제조된 나일론필름의 물성을 측정하여 하기 표 1 및 2에 나타내었다.
[비교예 2]
필름 제조 시, 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머의 함량이 1 중량%가 되도록 상기 제 1 마스터배치칩(1)의 함량을 조절하여 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 나일론필름을 제조하였다.
제조된 나일론필름의 물성을 측정하여 하기 표 1 및 2에 나타내었다.
[비교예 3]
필름 제조 시, 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머의 함량이 12 중량%가 되도록 상기 제 1 마스터배치칩(1)의 함량을 조절하여 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 나일론필름을 제조하였다.
제조된 나일론필름의 물성을 측정하여 하기 표 1 및 2에 나타내었다.
[비교예 4]
필름 제조 시, 상대점도가 3.1인 제 2 나일론 6 단독중합체와, 상기 제 1 마스터배치칩(1)을 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 나일론필름을 제조하였다.
제조된 나일론필름의 물성을 측정하여 하기 표 1 및 2에 나타내었다.
[비교예 5]
필름 제조 시, 상대점도가 4.0인 제 2 나일론 6 단독중합체와, 상기 제 1 마스터배치칩(1)을 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 나일론필름을 제조하였다.
제조된 나일론필름의 물성을 측정하여 하기 표 1 및 2에 나타내었다.
[표 1]
상기 표 1에서, 코폴리머 1)은 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머이다.
[표 2]
상기 표에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 나일론필름은 비교예와 비교하여 볼 때 신도가 높으며, 신도발란스가 우수하고, 파우치 형태의 성형 깊이가 더 깊게 성형이 가능하여 중대형 사이즈로 제조가 가능함을 알 수 있었다.
Claims (14)
- a) 카프로락탐을 90중량%이상 사용하여 중합된 제 1 나일론 6 수지(A)와 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물 랜덤 코폴리머(B)를 용융혼련하여 제 1 마스터배치 칩을 제조하는 단계;
b) 상대점도가 3.3 ~ 3.8이고 카프로락탐을 90중량%이상 사용하여 중합된 제 2 나일론수지(C)와, 상기 a)단계에서 제조된 제 1 마스터배치 칩을 혼합하고, 이때 상기 제 1 마스터배치 칩의 함량은 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머(B)의 함량이 전체 필름 내 3 ~ 10 중량%가 되는 함량으로 혼합하여 압출기에 투입하는 단계; 및
c) 상기 b)단계의 혼합물을 원형 다이를 통하여 압출하여 미연신 시트를 제조한 후, 종,횡방향으로 동시 이축연신하여 필름을 제조하는 단계;
를 포함하는 나일론필름의 제조방법으로서,
상기 나일론필름은 종방향 및 횡방향 파단신도가 150%이상이고, 파단신도 비율이 하기 식 1을 만족하는 것인 나일론필름의 제조방법.
[식 1]
0.9 ≤ A ≤ 1.1
(상기 식 1에서, A는 종방향 파단신도 값/횡방향 파단신도 값을 의미한다.) - 제 1항에 있어서,
상기 c)단계 후, d) 상기 필름을 180 ~ 210℃에서 열고정하는 단계; 를 더 포함하는 나일론필름의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 나일론 6 수지(A) 및 제 2 나일론수지(C)는 카프로락탐을 90중량%이상 사용하여 중합된 나일론 6 단독중합체 또는 나일론 6 공중합체인 것인 나일론필름의 제조방법. - 제 3항에 있어서,
상기 나일론 6 공중합체는 이소프탈산과 헥사메틸렌디아민을 반응시킨 염을 0.1 ~ 10중량% 포함하여 공중합된 수지인 나일론필름의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 마스터배치 칩은 제 1 나일론 6 수지(A) 60 ~ 90 중량%와, 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머(B) 10 ~ 40 중량%를 포함하는 것인 나일론필름의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머(B)는 융점이 60 ~ 98℃인 것을 사용하는 것인 나일론필름의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 필름 내, 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머의 함량이 4 ~ 8 중량%인 나일론필름의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 c)단계에서 이축연신 시 연신 비율은 최종 제품의 두께가 5 ~ 50㎛로 제조되는 범위로 실시하는 것인 나일론필름의 제조방법. - 제 1항 내지 제 8항에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 나일론 필름.
- 카프로락탐을 90중량%이상 사용하여 중합된 나일론 6 수지와, 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머를 포함하며, 동시 이축연신 방법으로 제조되어 종방향 및 횡방향 파단신도가 150%이상이고, 파단신도 비율이 하기 식 1을 만족하는 것인 나일론필름.
[식 1]
0.9 ≤ A ≤ 1.1
(상기 식 1에서, A는 종방향 파단신도 값/횡방향 파단신도 값을 의미한다.) - 제 10항에 있어서,
상기 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머는 필름 내 4 ~ 8 중량%로 함유하는 것인 나일론필름. - 제 10항에 있어서,
상기 에틸렌-아크릴산에스테르-말레산무수물의 랜덤 코폴리머는 융점이 60 ~ 98℃인 것인 나일론필름. - 제 10항에 있어서,
상기 나일론 6 수지는 카프로락탐을 90중량%이상 사용하여 중합된 나일론 6 단독중합체 또는 나일론 6 공중합체인 것인 나일론필름. - 제 10항에 있어서,
상기 나일론필름은 두께가 5 ~ 50㎛인 것인 나일론필름.
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