KR20170094951A - 저융점 폴리에스테르 수지를 이용한 라미네이팅 필름 - Google Patents

저융점 폴리에스테르 수지를 이용한 라미네이팅 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저융점 폴리에스테르 수지를 이용하여 폭넓은 온도범위에서 가공이 가능하여 공정성 및 생산성을 향상시킬 수 있고, 다양한 종류의 기재와의 접착성능 및 내구성을 증진시켜 장기 신뢰성을 확보할 수 있는 라미네이팅 필름에 관한 것이다.

Description

저융점 폴리에스테르 수지를 이용한 라미네이팅 필름{LAMINATING FILM USING LOW MELTING POLYESTER RESIN}
본 발명은 저융점 폴리에스테르 수지를 이용한 라미네이팅 필름에 관한 것이다. 보다 상세하게는 저융점 폴리에스테르 수지를 이용하여 가공 온도범위가 넓어 공정성 및 생산성이 뛰어나고, 다양한 기재와의 접착성을 극대화시킬 수 있으며, 내구성 및 기계적 강성이 우수한 라미네이팅 필름에 관한 것이다.
폴리에틸렌테레프탈레이트로 대표되는 방향족 폴리에스테르 수지는 내약품성, 내용제성, 내후성 등의 화학적 특성 뿐만 아니라 내열성, 치수안정성, 기계적 강성, 가스배리어성 등의 물리적 특성이 우수하여 전기전자부품, 내외장재 등의 포장 분야에 널리 사용되고 있다.
이러한 폴리에스테르 수지는 결정화 및 고상화 공정으로 결정도 및 용융점이 높아지게 되고, 이렇게 높아진 결정도 및 융점에 따라 이를 용융시키는데 더 많은 에너지가 소요된다. 특히, 높은 용융지수로 인해 제조공정 상 흐름성이 좋지 않아 공정성이 떨어져 생산성을 높이는데 한계가 있다. 또한, 폴리에스테르 수지를 이용하여 제조되는 필름의 경우에는 높은 용융점으로 인해 적용할 수 있는 대상 기재의 종류가 제한적이며, 접착 성능이 좋지 않은 문제점이 있다. 더구나, 오랜 시간이 지나면 기재로부터 박리되거나 본연 고유의 우수한 물성을 구현하지 못하는 등 장기 신뢰성을 확보하기 어려운 점이 있다.
따라서, 다양한 종류의 기재와의 호환성과 동시에 상용성, 접착성 및 내구성을 증진시킬 수 있어 장기 신뢰성을 확보할 수 있으며, 공정성을 획기적으로 향상시킴으로써 생산성을 극대화할 수 있도록 낮은 융점을 갖는 폴리에스테르 수지를 이용하여 제조되는 필름에 대한 연구 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 낮은 온도에서 가공이 용이하여 공정성 및 생산성을 극대화할 수 있으며, 다양한 종류의 기재와의 접착성을 높여 내구성을 향상시킬 수 있는 라미네이팅 필름 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 폴리아마이드계 수지로 이루어진 보호층, 융점이 100 내지 240℃인 폴리에스테르계 수지로 이루어진 접착층 및 상기 보호층과 접착층 사이에 접착성 폴리올레핀 수지로 이루어진 타이층을 포함하는 라미네이팅 필름을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이팅 필름에 있어서, 폴리에스테르계 수지는 테레프탈산, 이소프탈산 및 아디프산을 함유하는 산 성분과 디올 성분으로 이루어진 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이팅 필름에 있어서, 폴리에스테르계 수지는 산 성분 중 이소프탈산 및 아디프산을 20 내지 45몰% 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이팅 필름에 있어서, 폴리에스테르계 수지는 아디프산 및 이소프탈산이 1.5:1 내지 4:1의 몰비로 혼합되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이팅 필름에 있어서, 폴리에스테르계 수지는 고유점도가 0.60 내지 0.95 dl/g인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이팅 필름에 있어서, 폴리에스테르계 수지는 유리전이온도가 40 내지 75℃인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이팅 필름에 있어서, 폴리카프로락탐, 폴리(11-아미노운데칸산), 폴리라우릴락탐, 폴리4,6-테트라메틸렌디아민 아디프산, 폴리헥사메틸렌 아디프아미드, 폴리헥사에틸렌 아젤아미드, 폴리헥사에틸렌 세바카미드, 폴리헥사에틸렌 도데카노디아미드, 폴리아마이드 엘라스토머, 이들의 혼합물 및 이들을 구성하는 세그먼트들의 공중합체 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이팅 필름에 있어서, 접착성 폴리올레핀 수지는 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리부텐-1, 폴리-3-메틸부텐-1, 폴리-펜텐-1, 폴리-4-메틸펜텐-1, 폴리이소부틸렌, 폴리헥센, 에틸렌-프로필렌 코폴리머, 에틸렌-부텐 코폴리머, 에틸렌-펜텐 코폴리머, 에틸렌-헥센 코폴리머 및 에틸렌-프로필렌-디엔 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 보호층, 타이층 및 접착층 각각에 폴리아마이드계 수지, 접착성 폴리올레핀 수지 및 융점 100 내지 240℃를 갖는 폴리에스테르계 수지를 대응되는 압출기에 넣고 용융압출하여 미연신 필름을 제조하는 단계 및 상기 미연신 필름을 라미네이트하는 단계를 포함하는 라미네이팅 필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이팅 필름의 제조방법에 있어서, 상기 미연신 필름은 압출온도 범위가 220 내지 280℃에서 공압출에 의해 제조되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이팅 필름의 제조방법에 있어서, 상기 라미네이트는 100 내지 200℃ 및 0.5 내지 4kgf/㎠의 조건에서 실시하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 직물 및 상기 직물의 표면에 접하며 융점이 100 내지 240℃인 폴리에스테르계 수지로 이루어진 접착층을 포함하여 이루어진 라미네이팅 필름을 포함하는 에어백용 원단을 제공한다.
본 발명의 일 실시에에 따른 에어백용 원단에 있어서, 라미네이팅 필름은 접착층의 일면에 폴리아마이드계 수지로 이루어진 보호층을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 라미네이팅 필름은 낮은 온도에서 가공이 용이하여 공정성 및 생산성을 극대화할 수 있는 이점이 있다.
또한, 다양한 종류의 기재와의 접착성능이 우수하여 라미네이팅할 수 있어 응용범위가 넓고, 내구성이 뛰어나 장기간 신뢰성을 확보할 수 있는 이점이 있다.
이하, 본 발명의 라미네이팅 필름에 대하여 바람직한 실시형태를 들어 상세히 설명한다. 다만, 이는 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 설명에 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다.
본 발명의 발명자들은 테레프탈산과 이소프탈산의 특정 산 성분과 디올 성분을 반응시켜 제조한 낮은 융점을 갖는 폴리에스테르 수지를 접착층으로 이용함으로써 폭넓은 온도범위에서 가공이 가능하여 공정성 및 생산성을 향상시킬 수 있고, 다양한 종류의 기재와의 접착성능 및 내구성을 증진시켜 장기 신뢰성을 확보할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명에 따른 라미네이팅 필름은 보호층, 접착층 및 상기 보호층과 접착층 사이에 타이층을 포함한다.
본 발명에서 보호층은 접착층을 보호하면서 동시에 장기간 물성 유지 특성을 구현하기 위하여 부여된 것으로 폴리아마이드계 수지로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 폴리아마이드계 수지는 크게 제한되는 것은 아니지만, 일예로, 폴리카프로락탐(polycaprolactam, Nylon 6), 폴리(11-아미노운데칸산)(poly(11-undecanaide), Nylon 11), 폴리라우릴락탐(polylauryllactam, Nylon 12), 폴리4,6-테트라메틸렌디아민 아디프아미드(poly(tetramethylene adipamide), Nylon 46), 폴리헥사메틸렌 아디프아미드(poly(hexamethylene adipamide), Nylon 66), 폴리헥사에틸렌 아젤아미드(poly(hexamethlyene azelamide), Nylon 69), 폴리헥사에틸렌 세바카미드(poly(hexamethylene sebacamide), Nylon 610), 폴리헥사에틸렌 도데칸디아미드(poly(hexamethylene dodecanediamide), Nylon 612), 폴리아마이드계 엘라스토머, 이들의 혼합물 및 이들을 구성하는 세그먼트들의 공중합체를 들 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 폴리카프로락탐(polycaprolactam, Nylon 6), 폴리(11-아미노운데칸산)(poly(11-undecanaide), Nylon 11), 폴리라우릴락탐(polylauryllactam, Nylon 12), 폴리아마이드 엘라스토머 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용하는 것이 더욱 좋다. 이때, 폴리아마이드 엘라스토머는 폴리아마이드계 블록 공중합체로 고무상 탄성을 갖는 물질인 것이 바람직하다. 구체적인 예로, 하드 세그먼트가 탄소수 4 내지 10의 환상 락탐의 잔기를 포함하고, 소프트 세그먼트가 중량평균분자량 500 내지 3,000g/mol의 폴리옥시프로필렌글리콜 또는 폴리옥시테트라메틸렌글리콜의 잔기를 포함한 것일 수 있다. 또한, 하드 세그먼트와 소프트 세그먼트를 결합시키기 위한 반응기를 갖는 화합물이 소프트 세그먼트를 구성하는 폴리옥시알킬렌글리콜과 동일한 몰수로 도입되는 것이 바람직하다. 이러한 반응기를 갖는 화합물로는 이소시아네이트기, 에폭시기, 카르복실산기 등을 갖는 화합물이 사용되고, 폴리아미드계 블록 공중합체의 중합 공정에서의 생산성의 관점에서, 숙신산, 글루타르산, 아디프산 등의 지방족 디카르복실산, 테레프탈산, 이소프탈산, 오르토프탈산 등의 방향족 디카르복실산 또는 그들의 무액체을 사용하는 것이 바람직하고, 지방족 디카르복실산을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 보호층은 최외층으로 슬립성을 부여함으로써 필름 제막 공정에 따른 권취(coiling) 및 언와이딩(unwinding)이 좋은 이점이 있다.
본 발명에서 접착층은 융점이 100 내지 240℃, 보다 바람직하게는 120 내지 200℃인 저융점 폴리에스테르계 수지로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이때, 저융점 폴리에스테르계 수지는 테레프탈산, 이소프탈산 및 아디프산을 함유하는 산 성분과 디올 성분으로 이루어진다.
본 발명에 따른 저융점 폴리에스테르계 수지로 이루어진 접착층은 이소프탈산과 아디프산을 포함하는 특정 산 성분의 조합의 구성을 가짐으로써 융점을 낮춰 대상 기재에 대한 침투력을 높일 수 있어 접착성 및 내구성을 향상시킬 수 있다. 특히 대상 기재가 폴리에스테르계 수지일 경우 상용성이 우수하여 상승 효과를 구현할 수 있는 이점이 있다.
바람직하게는 산 성분으로 이소프탈산 및 아디프산의 함량이 20 내지 40몰%인 것이 좋고, 보다 바람직하게는 23 내지 37몰%인 것이 상기 물성의 상승 효과를 구현할 수 있어 더욱 좋다. 아디프산을 사용하지 않고 이소프탈산을 단독으로 20 내지 45몰% 포함하는 폴리에스테르 수지는 폴리에스테르의 결정성을 감소시켜서 융점을 낮출 수 있으나, 유리전이온도를 낮추기에 충분하지 않다. 또한, 이소프탈산을 사용하지 않고 아디프산을 단독으로 20 내지 45몰% 포함하는 폴리에스테르 수지는 폴리에스테르 사슬의 유연성을 증가시켜서 유리전이온도를 크게 낮출 수 있지만, 융점을 낮추는 효과는 미미하다. 이에, 본 발명에 따른 저융점 폴리에스테르는 이소프탈산과 아디프산을 포함함으로써 융점과 유리전이온도를 동시에 낮출 수 있으며, 특히 산 성분 내 상기 두 성분의 합의 함량이 상기 범위를 만족하는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명의 저융점 폴리에스테르 수지는 이소프탈산과 아디프산의 함량을 조절함으로써 융점을 낮추는 것과 동시에 접착성 및 내구성의 물성 밸런스를 구현할 수 있다.
본 발명에서 산 성분으로 사용되는 이소프탈산과 아디프산은 함량 뿐만 아니라 상기 두 성분의 몰비를 조절함으로써 접착층에 적용되는 폴리에스테르 수지가 대상 기재와의 친화력으로 우수한 접착성능을 구현하며, 오랜 시간이 지나도 성능이 저하되지 않는 장기 신뢰성을 확보하는 등의 상승효과를 구현할 수 있다. 이때, 아디프산과 이소프탈산의 바람직한 몰비는 1.5:1 내지 5:1이며, 보다 바람직하게는 1.6:1 내지 2:1이다.
상기 저융점 폴리에스테르 수지는 융점이 100 내지 240℃인 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 융점이 120 내지 200℃인 것이 더욱 좋다. 상기 융점이 240℃ 초과이면 대상 기재와의 후공정상 접착 안정성 및 장기 내구성에 대한 신뢰성을 확보하기 어렵고, 100℃ 미만이면 대상 기재와의 균일한 접착성이 저하될 수 있다.
상기 저융점 폴리에스테르 수지는 유리전이온도가 40 내지 75℃, 바람직하게는 45 내지 72℃인 것을 특징으로 한다. 상기 범위를 만족하는 경우 대상 기재로의 폴리에스테르 수지의 침투력이 좋아 목적하는 물성의 상승효과를 구현하기에 더욱 좋다.
본 발명에 따른 저융점 폴레에스테르 수지는 고유점도가 0.60 내지 0.95 dl/g인 것을 특징으로 한다. 상기 범위를 만족하는 경우 융점을 낮춰 공정성을 향상시킬 수 있으면서도 동시에 접착성 및 내구성을 증진시킬 수 있어 더욱 좋다. 상기 고유점도가 0.60 dl/g미만인 경우에는 분자량이 낮아 접착층의 접착강도 및 내구성이 저하될 수 있으며, 0.95 dl/g초과인 경우에는 접착층의 융점을 낮추는 효과를 달성하기 어렵다. 이때, 고유점도(IV)는 페놀과 1,1,2,2-테트라클로로 에탄올을 6:4의 무게비로 혼합한 시약 100ml에 샘플을 넣고 90분 동안 용해시킨 후, 우베로데 점도계에 옮겨 담아 30℃ 항온조에서 10분 동안 유지시키고, 점도계와 흡인 장치(aspirator)를 이용하여 용액의 낙하 초수를 구한 다음 하기 식 1에 의해 측정된 것이다.
(식 1)
상기 산 성분은 테레프탈산, 이소프탈산 및 아디프산을 포함하며, 이외에 다른 디카르복실산을 더 포함할 수 있다. 일예로, 나프탈렌 2,6-디카르복실산(2,6-NDA, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid), 디메틸테레프탈산(DMT), 디메틸이소프탈산(dimethylisophthaliate, DMI), 디메틸나프탈렌 2,6-디카르복실산(2,6-NDC, dimethyl 2,6-naphthalenedicarboxylate) 등을 더 포함할 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 저융점 폴리에스테르 수지의 중합에 사용되는 디올 성분은 에틸렌글리콜(EG, ethylene glycol), 디에틸렌글리콜(DEG, diethylene glycol), 프로필렌글리콜(PG, propylene glycol), 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜(NPG, neopentyl glycol), 사이클로헥산디메탄올(CHDM, cyclohexane dimethanol) 등을 들 수 있으며, 반드시 이에 제한되지 않고 공지의 디올 성분을 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는 코폴리에스테르 수지의 결정성을 낮추기 위한 디올 성분으로 에틸렌글리콜을 사용하는 것이 더욱 좋다.
상기 저융점 폴리에스테르 수지의 중합 방법은 크게 제한되지 않고 공지의 방법을 실시할 수 있다. 일예로, 원료인 디카르복실산과 디올을 고온고압 반응기에 투입하여 제조된 올리고머(oligomer)에 필요에 따라 반응 촉매, 안정제 및 정색제 등을 첨가하여 고온 진공의 상태에서 반응시켜 중합시켜 제조될 수 있다.
본 발명에서 타이층은 접착층과 보호층 사이에 형성되는 것으로, 접착층의 폴리에스테르 수지와 보호층의 폴리아마이드계 수지 간 상용성이 떨어져 공압출 시 이들 사이에 디라미네이션이 발생할 수 있다. 이에, 타이층을 이용하여 접착층과 보호층 사이의 접착력을 증진시킬 수 있다. 이때, 타이층은 접착성 폴리올레핀 수지인 것을 특징으로 한다. 상기 접착성 폴리올레핀 수지는 크게 제한되는 것은 아니지만, 일예로, 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리부텐-1, 폴리-3-메틸부텐-1, 폴리-펜텐-1, 폴리-4-메틸펜텐-1, 폴리이소부틸렌, 폴리헥센, 에틸렌-프로필렌 코폴리머, 에틸렌-부텐 코폴리머, 에틸렌-펜텐 코폴리머, 에틸렌-헥센 코폴리머 및 에틸렌-프로필렌-디엔 코폴리머 등을 들 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 라미네이팅 필름은 상술한 보호층, 타이층 및 접착층으로 이루어진 다층 구조의 적층체로, 각 층을 이루는 성분을 용융압출하여 미연신 시트로 제조될 수 있다. 이후, 대상 기재에 라미네이트 되어 적용된다.
또한, 본 발명에 따른 라미네이팅 필름은 보호층, 타이층 및 접착층의 각 적층 성분의 중량비율이 전체 필름에 대하여 각각 15 내지 30중량%, 1 내지 10중량% 및 60 내지 80중량%인 것이 물성 밸런스 측면에서 더욱 좋다.
본 발명은 상술한 바와 같은 라미네이팅 필름의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 라미네이팅 필름의 제조방법은 보호층, 타이층 및 접착층 각각에 폴리아마이드계 수지, 접착성 폴리올레핀 수지 및 융점 100 내지 240℃를 갖는 폴리에스테르계 수지를 대응되는 압출기에 넣고 용융압출하여 미연신 필름을 제조하는 단계 및 상기 미연신 필름을 라미네이트하는 단계를 포함한다.
상기 미연신 필름을 제조하는 단계는 공압출하여 제조되는 것을 특징으로 한다. 이때, 용융 온도범위는 크게 제한되는 것은 아니지만, 220 내지 280℃에서 실시될 수 있다. 용융 후 티다이(t-die)를 통해 압출되면서 냉각롤(20℃)에 의해 미연신 필름이 제조된다. 이후, 미연신된 필름은 롤 라미네이트(roll laminator)를 이용하여 대상 기재 상부에 라미네이트된다. 롤 라미네이트의 온도는 100 내지 200℃인 것이 바람직하며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 속도는 20 내지 30㎝/min, 압력은 0.5 내지 4kgf/㎠의 조건에서 실시할 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 범위를 만족하는 경우, 균일한 접착성을 구현할 수 있고, 추후 대상 기재 내부로의 침투가 용이하여 접착성을 향상시킬 수 있으며, 필름 자체 장기 내구성을 증진시킬 수 있다. 특히, 융점이 낮아 가공 온도범위가 넓어 용도에 크게 제한없이 다양한 범위에 적용될 수 있으며, 장기간 신뢰성을 확보할 수 있어 디라미네이션 현상을 방지할 수 있어 더욱 좋다.
본 발명에 따른 라미네이팅 필름은 크게 제한되는 것은 아니지만, 대상 기재를 에어백 원단으로 하여 에어백용으로 적용할 수 있다.
본 발명은 상술한 라미네이팅 필름을 포함하는 에어백용 원단을 제공한다.
본 발명에서 에어백용 원단은 직물로 형성된 기재층과, 상기 기재층 상에 적층되는 라미네이팅 필름을 포함하는 것을 의미한다.
이때, 직물은 라미네이팅 필름의 구성층 중에 접착층과 접하게 되며, 직물 표면과 라미네이팅 필름의 결합을 통해 에어백용 원단으로서 전개 성능, 가스 차단성, 폴딩성 및 내압유지 성능이 부여되는 것과 동시에 장기간 성능이 저하되지 않아 우수한 내구성을 구현할 수 있다.
이는 종래 에어백에 우수한 전개 성능을 위하여 실리콘계 코팅제나 폴리우레탄 또는 폴리올레핀과 같은 열가소성 수지계 코팅제를 사용 시 높은 코팅 중량에 따른 무게 증량, 제조비용 상승, 에어백 쿠션의 폴딩성 저하, 에어백 쿠션 전개 시 코팅제가 벗겨지는 디라미네이션(Delamination) 현상 발생, 제조공정의 복잡성 또는 내구성 저하의 문제점을 해결할 수 있다.
더구나, 본 발명에 따른 에어백 원단은 상술한 라미네이팅 필름이 직물과의 친화력이 뛰어나 접착성 및 내구성의 상승효과를 구현할 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 에어백 원단은 직물과, 이의 표면에 접하며 융점이 100 내지 240℃인 폴리에스테르계 수지로 이루어진 접착층을 포함하여 이루어진 라미네이팅 필름을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 직물은 크게 제한되는 것은 아니지만, 자동차 등의 에어백 제조에 사용되는 직물 또는 부직포 등을 의미하는 것으로 통상적으로 사용 가능한 것은 모두 사용가능하다. 바람직하게는, 나일론계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 폴리올레핀계 섬유 및 아라미드계 섬유 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 섬유로 제조된고, 우수한 에어백 전개 성능 및 비용 측면에서 나일론계 섬유 및 폴리에스테르계 섬유 중에서 선택되는 어느 하나 이상으로 제조하는 것이 좋다.
또한, 상기 섬유의 섬도는 200 내지 1,000 데니어, 바람직하게는 300 내지 600 데니어를 갖는 것이 더욱 좋다. 상기 범위를 만족하는 경우 강도가 우수하고 수납성이 뛰어나다. 데니어는 원사 또는 섬유의 굵기를 나타내는 단위로서, 길이 9,000 m가 1g일 경우를 1 데니어로 한다.
상기 라미네이팅 필름은 직물과 접하는 접착층의 반대면에 폴리아마이드계 수지로 이루어진 보호층을 포함할 수 있으며, 접착층과 상기 접착층과 보호층 사이에 타이층을 포함할 수 있다. 이때, 필름의 두께는 10 내지 100㎛, 바람직하게는 30 내지 50㎛인 것이 더욱 좋다. 상기 범위를 만족하는 경우 접착성 뿐만 아니라 에어백 전개시 우수한 물성을 발현하는 물성 밸런스를 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 에어백 원단은 에어백 전개시 우수한 전개 성능을 구현하고, 공기 투과를 효과적으로 차단하며, 최종 에어백 쿠션의 폴딩성을 향상시킬 수 있다. 또한, 기존의 실리콘 또는 폴리우레탄 코팅층을 포함하는 에어백 쿠션 대비 내압 유지 성능이 우수하고 폴딩성이 뛰어나다. 이러한 라미네이팅 필름은 직물 표면의 양면에 형성될 수 있으며, 라미네이팅 필름 자체의 두께는 크게 제한되는 것은 아니지만 30 내지 50㎛인 것으로 얇은 두께에도 불구하고, 내압 유지 특성이 우수하며, 고온, 고습의 가혹한 조건에서도 오랜 시간 우수한 물성을 유지할 수 있는 이점이 있다.
이하는 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 일예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하 본 발명의 물성은 다음과 같이 측정하였다.
(1) 접착성(접착력)
에어백 원단에 용융 접착된 라미네이팅 필름에 접착력 평가 스트립을 롤 라미네이터(롤 온도 200℃, 속도는 25cm/min, 압력은 2kgf/㎠)를 이용하여 열 접착시킨 후, UTM 기기를 이용하여 원단(대상 기재)에 대한 접착력을 측정하였다. 이때, UTM 기기는 속도를 100㎝/min으로 조절하였고, 측정된 구간의 평균 접착력을 접착력 평가 스트립의 폭으로 나눈 값으로 기재에 대한 필름의 접착력을 평가하였다.
(2) 에어백 통기성(공기투과도)
실시예에 따라 제조된 라미네이팅 필름을 에어백 원단에 롤 라미네이터를 이용하여 부착한 후, 에어백 원단의 내압 유지 특성을 간이 평가하고자 공기 투과도를 평가하였다. 이때, 공기 투과도는 TEX TEST사의 FX3300 공기투과도 측정기를 이용하여, ISO 9237의 규정에 따라 테스트 면적 100㎠에 대하여 500 Pa 압력 조건에서 측정하였다.
(실시예 1 내지 6)
3대의 압출기와 3층 구조의 피드 블록을 이용하여 공압출 다층 필름을 제조하였다. 제1압출기에는 보호층을 구성하는 제1수지, 제2압출기에는 접착층을 구성하는 제2수지, 제3압출기에는 접착층과 보호층을 접합시키는 타이층을 구성하는 제3수지를 넣고, 230℃에서 용융한 다음 티다이를 통하여 압출하면서 20℃의 냉각롤에서 미연신 라미네이팅 필름을 제조하였다. 제조된 라미네이팅 필름은 두께가 45㎛이며, 제1수지층, 제2수지층 및 제3수지층은 전체 필름에 대한 중량 비율이 각각 25중량%, 70중량% 및 5중량%이 되도록 조절하였다.
하기 표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 실시예예 따라 제1수지, 제2수지 및 제3수지는 각각 다음의 선택된 수지를 사용하였다.
제1수지는 Arkema사의 Nylon11(BESNO), Nylon elastomer(6313 SP) 및 Nylon alloy(Orgalloy) 중 선택된 어느 하나를 사용하였다.
제2수지는 아디프산(Adipic acid, AA) 20 mol%와 이소프탈산(Isophthalic acid, IPA) 12 mol%, 테레프탈산(terephthalic acid, TPA) 68몰% 및 에틸렌글리콜(ethylene glycol, EG)를 220℃에서 혼합한 후 2kgf/㎠의 압력 하, 240℃에서 에스테르화 반응시킨 후 반응물을 0.3torr 이하의 진공상태 및 275℃에서 중합한 융점 183℃인 폴리에스테르 수지(PET-1)를 사용하였다.
제3수지는 Mitsui chemical사의 anhydride-g-olefin(ADMER)과 DOW사의 anhydride-g-olefin(AMPLIFY TY) 중 선택된 어느 하나를 사용하였다.
상기 제조된 라미네이팅 필름을 롤 라미네이터(roll laminator)를 이용하여 에어백용 원단에 접착시켰다. 이때, 롤 라미네이터의 롤 온도는 200℃, 속도는 25cm/min, 압력은 2kgf/㎠로 조절하여 용융 접착시켰다. 원단은 폴리에스테르 원사(총섬도 D:500 데니어, 필라멘트수 F: 144)를 사용하여 경사밀도 46 th/inch, 위사밀도 46 th/inch으로 제직된 에어백용 원단(OPW) 생지를 사용하였다.
(비교예 1)
PET-1을 구성하는 산 성분으로 아디프산 및 이소프탈산을 사용하지 않고, 테레프탈산만을 사용하여 제조된 융점 250℃인 폴리에스테르 수지(PET-5)를 PET-1을 대신하여 접착층을 구성하는 제2수지로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(비교예 2)
접착층을 구성하는 제2수지로 PET-1을 사용하는 것을 대신하여, 용융점이 120℃인 폴리우레탄계열의 핫멜트 접착 필름(50㎛)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(비교예 3)
접착층을 구성하는 제2수지로 PET-1을 사용하는 것을 대신하여, 용융점이 110℃인 폴리올레핀계열의 핫멜트 접착 필름(50㎛)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
[표 1]
Figure pat00001
상기 표 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 6은 접착력이 최대 1.106 kgf/cm에 이르러 에어백용 원단으로서 기재층과의 접착 성능이 우수한 것으로 나타났다. 또한, 실시예들은 공기투과도가 0.04 이하인 것으로 나타나 우수한 내압 유지 성능을 구현함을 확인할 수 있었다. 반면, 비교예 1은 실시예에 비하여 접착 성능이 다소 떨어짐을 확인할 수 있었다.
이상과 같이 본 발명에서는 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (13)

  1. 폴리아마이드계 수지로 이루어진 보호층,
    융점이 100 내지 240℃인 폴리에스테르계 수지로 이루어진 접착층 및
    상기 보호층과 접착층 사이에 접착성 폴리올레핀 수지로 이루어진 타이층
    을 포함하는 라미네이팅 필름.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르계 수지는 테레프탈산, 이소프탈산 및 아디프산을 함유하는 산 성분과 디올 성분으로 이루어진 것인 라미네이팅 필름.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르계 수지는 산 성분 중 이소프탈산 및 아디프산을 20 내지 45몰% 포함하는 라미네이팅 필름.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르계 수지는 아디프산 및 이소프탈산이 1.5:1 내지 4:1의 몰비로 혼합되는 것인 라미네이팅 필름.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르계 수지는 고유점도가 0.60 내지 0.95 dl/g인 라미네이팅 필름.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르계 수지는 유리전이온도가 40 내지 75℃인 라미네이팅 필름.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리아마이드계 수지는 폴리카프로락탐, 폴리(11-아미노운데칸산), 폴리라우릴락탐, 폴리4,6-테트라메틸렌디아민 아디프산, 폴리헥사메틸렌 아디프아미드, 폴리헥사에틸렌 아젤아미드, 폴리헥사에틸렌 세바카미드, 폴리헥사에틸렌 도데카노디아미드, 폴리아마이드 엘라스토머, 이들의 혼합물 및 이들을 구성하는 세그먼트들의 공중합체 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 라미네이팅 필름.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 접착성 폴리올레핀 수지는 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리부텐-1, 폴리-3-메틸부텐-1, 폴리-펜텐-1, 폴리-4-메틸펜텐-1, 폴리이소부틸렌, 폴리헥센, 에틸렌-프로필렌 코폴리머, 에틸렌-부텐 코폴리머, 에틸렌-펜텐 코폴리머, 에틸렌-헥센 코폴리머 및 에틸렌-프로필렌-디엔 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 라미네이팅 필름.
  9. 보호층, 타이층 및 접착층 각각에 폴리아마이드계 수지, 접착성 폴리올레핀 수지 및 융점 100 내지 240℃를 갖는 폴리에스테르계 수지를 대응되는 압출기에 넣고 용융압출하여 미연신 필름을 제조하는 단계 및
    상기 미연신 필름을 라미네이트하는 단계
    를 포함하는 라미네이팅 필름의 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 미연신 필름은 압출온도 범위가 220 내지 280℃에서 공압출에 의해 제조되는 것인 라미네이팅 필름의 제조방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 라미네이트는 100 내지 200℃ 및 0.5 내지 4kgf/㎠의 조건에서 실시하는 라미네이팅 필름의 제조방법.
  12. 직물 및 상기 직물의 표면에 접하며 융점이 100 내지 240℃인 폴리에스테르계 수지로 이루어진 접착층을 포함하여 이루어진 라미네이팅 필름을 포함하는 에어백용 원단.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 라미네이팅 필름은 접착층의 일면에 폴리아마이드계 수지로 이루어진 보호층을 포함하는 에어백용 원단.
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