KR20170107261A - 폴리에스터 필름 및 이의 제조 방법 - Google Patents

폴리에스터 필름 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 공중합 폴리에스터를 포함하는 필름층, 및 상기 필름층의 적어도 일면에 위치하며, 무기 입자 및 난연제 입자를 포함하는 코팅층을 포함하는 폴리에스터 필름을 제공한다.

Description

폴리에스터 필름 및 이의 제조 방법{POLYESTER FILM AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
본 발명은 폴리에스터 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
폴리에스터 필름은 우수한 기계적 성질, 내열성, 내약품성 등을 갖기 때문에 자기 테이프, 사진 필름, 포장용 필름, 전자 부품용 필름, 전기 절연 필름, 금속 라미네이트용 필릅 및 보호용 필름 등의 소재로 널리 사용되고 있다.
최근 제조물 책임법과 관련하여 화재에 대한 안정성을 확보하기 위해 수지의 난연화가 요구되고 있다. 일반적으로 난연성 확보를 위한 난연제로서 할로겐계 화합물, 인계 화합물 등이 검토되고 있으나 이들 화합물을 사용할 경우 연소 시 가스 발생, 융점 저하, 난연성 비재현 등의 문제점이 존재한다.
이에 상기한 문제점을 가지지 않으면서도 공정 안정성, 특성이 우수하면서 난연성을 가진 폴리에스터 필름의 개발이 요구되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 내오염성, 성형성 및 무광택성이 우수하면서도, 난연성을 가지는 폴리에스터 필름 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공중합 폴리에스터를 포함하는 필름층, 및 상기 필름층의 적어도 일면에 위치하며, 무기 입자 및 난연제 입자를 포함하는 코팅층을 포함하는 폴리에스터 필름을 제공한다.
상기 난연제 입자는 상기 코팅층 총 중량 대비 1~10중량%를 포함할 수 있다.
상기 난연제 입자는 인계 난연제, 할로겐계 난연제 및 알루미나계 난연제 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 난연제 입자의 직경은 0.1~10㎛일 수 있다.
상기 무기 입자는 상기 코팅층 총 중량 대비 0.1~5중량%를 포함할 수 있다.
상기 무기 입자는 실리카, 황산바륨, 이산화티탄, 탄산칼슘, 마이카(mica), 탈크, 인산칼슘, 알루미나 및 규산알루미늄 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 무기 입자의 직경은 0.5~10㎛일 수 있다.
상기 코팅층은 폴리에스터를 더 포함할 수 있다.
상기 공중합 폴리에스터는 0.1~50몰%를 포함할 수 있다.
상기 필름층은 호모 폴리에스터를 더 포함할 수 있다.
상기 코팅층: 필름층의 두께 비는 1: 3~15일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 무기 입자 및 난연제 입자를 폴리에스터와 혼합하여 코팅층 조성물을 제조하는 단계, 공중합 폴리에스터와 호모 폴리에스터를 혼합하여 필름층 조성물을 제조하는 단계, 상기 코팅층 조성물 및 상기 필름층 조성물을 건조 후 압출하여 필름층의 적어도 일면에 코팅층이 적층된 미연신 시트를 제조하는 단계, 및 상기 미연신 시트를 연신하여 폴리에스터 필름을 제조하는 단계를 포함하는 폴리에스터 필름의 제조 방법을 제공한다.
상기 공중합 폴리에스터 및 상기 호모 폴리에스터는 방향족 디카르복실산 및 지방족 글리콘 성분 중 적어도 어느 하나를 이용하여 제조할 수 있다.
상기 코팅층 조성물을 제조하는 단계 전에, 상기 무기 입자를 포함하는 마스터 배치 및 상기 난연제 입자를 포함하는 마스터 배치를 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스터 필름 및 그 제조방법에 따르면, 폴리에스터 필름의 내오염성, 성형성 및 무광택성이 우수하면서도, 난연성을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스터 필름의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스터 필름의 제조 공정을 나타낸 개략도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 상충되는 경우, 정의를 포함하는 본 명세서가 우선할 것이다. 또한 본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 본 명세서에 기재된다.
이하, 도 1을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스터 필름에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스터 필름의 단면도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스터 필름은 필름층(20) 및 필름층(20)의 적어도 일면에 위치하는 코팅층(10)을 포함한다.
코팅층(10)은 필름층(20)의 전면을 덮으며 위치하고, 난연제를 포함한다.
코팅층(10)은 코팅층(10) 총 중량 대비 1~10중량%의 난연제를 포함할 수 있는데, 바람직하게는 3~8중량%의 난연제를 포함할 수 있다.
이는 코팅층(10)에 난연제가 1중량% 미만으로 포함될 경우 코팅층(10)으로 구현하고자 하는 난연성이 충분히 구현되기 어려우며, 난연제가 10중량%를 초과하여 포함될 경우 폴리에스터 필름 제조 시 공정성을 확보하기 어려울 수 있기 때문이다.
난연제는 인계 난연제, 할로겐계 난연제 및 알루미나계 난연제 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 난연제를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스터 필름의 코팅층(10)은 인계 난연제를 포함하는 것이 가장 바람직하다.
난연제 입자의 직경은 0.1~10㎛일 수 있으며, 바람직하게는 0.5~5㎛의 직경을 가질 수 있다.
이는 난연제 입자의 직경이 0.1㎛ 미만일 경우 입자의 응집에 의해 폴리에스터 필름의 제조 공정이 불안정해질 수 있고, 난연제 입자의 직경이 10㎛ 초과일 경우 코팅층(10) 제조 공정 중에 기포 발생 등의 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스터 필름의 코팅층(10)은 무기 입자를 더 포함할 수 있다.
무기 입자는 코팅층(10)의 무광 특성을 구현하기 위한 것으로서, 코팅층(10) 총 중량 대비 0.1~5중량%의 무기 입자를 포함할 수 있다.
이는 무기 입자의 함량이 0.1중량% 미만인 경우 무광 특성을 충분히 구현하기 어려우며, 무기 입자가 5중량%을 초과할 경우, 코팅층(10) 내에 입자가 지나치게 많아져 폴리에스터 필름 제조 시에 공정성을 확보하기 어려울 수 있기 때문이다.
무기 입자로는 무광 특성을 구현할 수 있는 실리카, 황산바륨, 이산화티탄, 탄산칼슘, 마이카(mica), 탈크, 인산칼슘, 알루미나 및 규산알루미늄 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 다양한 무기 입자를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 다른 폴리에스터 필름의 코팅층(10)은 실리카를 포함하는 것이 가장 바람직하다.
무기 입자의 직경은 0.5~10㎛일 수 있으며, 바람직하게는 2~8㎛의 직경을 가질 수 있다.
이는 무기 입자의 직경이 0.5㎛ 미만일 경우 무광 특성을 충분히 구현하기 어려우며, 무기 입자의 직경이 10㎛ 초과일 경우 코팅층(10) 제조 공정 중에 기포 발생 등의 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층(10)은 난연제와 무기 입자 외에 추가로 호모 폴리에스터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 난연제와 무기 입자를 포함하는 폴리에스터 필름의 코팅층(10)은 60도 글로스 기준에서 30GU(gloss unit) 이하일 수 있다.
다음으로, 필름층(20)에 대해서 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스터 필름의 필름층(20)은 코팅층(10)에 의해 적어도 일면이 덮여 있다.
필름층(20)은 호모 폴리에스터(homo polyester) 및 공중합 폴리에스터(copolyester) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
공중합 폴리에스터는 0.1~50몰%를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 1~40몰%의 공중합 폴리에스터를 포함할 수 있다.
이는 공중합 폴리에스터 함량이 0.1몰% 미만일 경우 충분한 성형성을 구현하기 어려우며, 50몰% 초과로 포함할 경우 폴리에스터 필름의 내열성이 부족할 수 있기 때문이다.
호모 폴리에스터 및 공중합 폴리에스터는 방향족 디카르복실산, 지방족 글리콘 성분 중 적어도 어느 하나를 이용하여 제조될 수 있다.
구체적으로, 방향족 디카르복실산은 디메틸테레프탈레이트, 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 세바스산, 아디프산, 디페닐디카르복실산, 5-tert-부틸이소프탈산, 2,2,6,6-테트라메틸디페닐-4,4'-디카르복실산, 1,1,3-트리메틸-3-페닐인단-4,5-디카르복실산, 5-나트륨설포이소프탈산, 트리메리트산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 피메르산, 아젤라인산, 피로메리트산, 1,4-사이클로엑산카르복실산 및 1,3-사이클로헥산디카르복실산 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
지방족 글리콜은 에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올, 디에틸렌글리콜, 프로판디올 및 부탄디올 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
이 때, 폴리에스터 필름으로 제작하려는 성형물의 변형 정도가 작은 경우에는 호모 폴리에스터로 필름층(20)을 제조하여도 무관하지만, 폴리에스터 필름으로 제작하려는 성형물의 변형 정도가 큰 경우에는 앞서 열거한 방향족 디카르복실산 중 적어도 둘 이상을 포함하거나, 지방족 글리콜 중 적어도 둘 이상을 포함하는 공중합 폴리에스터를 포함하는 필름층(20)을 제조하는 것이 바람직하다.
이는 폴리에스터 필름으로 제작하려는 성형물의 변형 정도가 큰 경우에는 호모 폴리에스터의 경우 고분자 체인 중 방향족의 규칙적 배열성에 의해 결정 구조를 쉽게 형성하는 높은 결정성에 의해 원하는 만큼의 변형을 얻기 어렵기 때문이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스터 필름의 코팅층(10) 및 필름층(20)의 두께 비는 1: 3~15일 수 있다. 나아가, 필름층(20)의 양면으로 코팅층(10)이 배치되어 코팅층(10)-필름층(20)-코팅층(10)의 구조를 가지는 폴리에스터 필름인 경우에 코팅층(10): 필름층(20): 코팅층(10)의 두께는 1: 3~15: 1 일 수 있다.
다음으로, 도 2를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스터 필름의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스터 필름의 제조 공정을 나타낸 개략도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스터 필름은 무기 입자 및 난연제를 폴리에스터와 혼합하여 코팅층 조성물을 제조하는 단계(S10), 공중합 폴리에스터와 호모 폴리에스터를 혼합하여 필름층 조성물을 제조하는 단계(S20), 코팅층 조성물 및 필름층 조성물을 건조 후 압출하여 필름층의 적어도 일면에 코팅층이 적층된 미연신 시트를 제조하는 단계(S30) 및 미연신 시트를 연신하여 폴리에스터 필름을 제조하는 단계(S40)를 포함한다.
이하, 각 단계에 대해서 상세하게 설명한다.
먼저, 무기 입자 및 난연제를 폴리에스터와 혼합하여 코팅층 조성물을 제조한다(S10).
이 때, 무기 입자 및 난연제는 마스터 배치(master batch) 형태로 사용할 수 있으며, 폴리에스터는 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩(chip) 형태를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 다양한 형태의 무기 입자, 난연제 및 폴리에스터를 적용할 수 있다.
난연제는 인계 난연제, 할로겐계 난연제 및 알루미나계 난연제 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 난연제를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스터 필름의 코팅층(10)은 인계 난연제를 포함하는 것이 가장 바람직하다.
난연제 입자의 직경은 0.1~10㎛인 것을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 0.5~5㎛의 직경인 것을 사용할 수 있다.
무기 입자로는 무광 특성을 구현할 수 있는 실리카, 황산바륨, 이산화티탄, 탄산칼슘, 마이카(mica), 탈크, 인산칼슘, 알루미나 및 규산알루미늄 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 다양한 무기 입자를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 다른 폴리에스터 필름의 코팅층(10)은 실리카를 포함하는 것이 가장 바람직하다.
무기 입자의 직경은 0.5~10㎛인 것을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 2~8㎛의 직경인 것을 사용할 수 있다.
다음으로, 공중합 폴리에스터와 호모 폴리에스터를 혼합하여 필름층 조성물을 제조한다(S20).
공중합 폴리에스터 및 호모 폴리에스터는 방향족 디카르복실산, 지방족 글리콘 성분 중 적어도 어느 하나를 이용하여 제조할 수 있다.
구체적으로, 방향족 디카르복실산은 디메틸테레프탈레이트, 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 세바스산, 아디프산, 디페닐디카르복실산, 5-tert-부틸이소프탈산, 2,2,6,6-테트라메틸디페닐-4,4'-디카르복실산, 1,1,3-트리메틸-3-페닐인단-4,5-디카르복실산, 5-나트륨설포이소프탈산, 트리메리트산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 피메르산, 아젤라인산, 피로메리트산, 1,4-사이클로엑산카르복실산 및 1,3-사이클로헥산디카르복실산 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
지방족 글리콜은 에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올, 디에틸렌글리콜, 프로판디올 및 부탄디올 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
공중합 폴리에스터는 0.1~50몰%를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 1~40몰%의 공중합 폴리에스터를 포함할 수 있다.
다음으로, 제조된 코팅층 조성물 및 필름층 조성물을 건조 후 압출하여 필름층의 적어도 일면에 코팅층이 적층된 미연신 시트를 제조할 수 있다(S30).
각 코팅층 조성물 및 필름층 조성물을 건조 후 압출하기 전에 용융하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 압출은 공압출을 수행할 수 있다.
여기서 용융은 230~330℃에서 수행할 수 있다.
또한, 압출된 미연신 시트는 캐스팅법 또는 카렌다법에 의해 냉각 단계를 더 포함할 수 있다.
다음으로, 미연신 시트를 연신하여 폴리에스터 필름을 제조할 수 있다(S40).
미연신 시트의 연신은 종 방향으로 2~5배 연신하고, 횡 방향으로 2~5배 연신하는 단계를 수행할 수 있으며, 연신은 100~ 140℃에서 수행할 수 있다.
또한, 연신이 완료된 폴리에스터 필름은 열처리 단계를 더 수행할 수 있으며, 200~300℃에서 5~15초간 열처리를 수행할 수 있다.
이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제조예 1: 무기 입자 마스터 배치의 제조
트윈스크류 타입의 압출기를 이용하여 폴리에스터 수지: 실리카(평균 입경 5.0㎛)를 85:15의 질량비로 섞은 수지를 220~280℃, 스크류 회전수 100rpm 및 토출량 20kg/hr의 공정 조건으로 혼련하여 무기 입자 마스터 배치를 제조하였다.
제조예 2: 난연제 마스터 배치의 제조
트윈스크류 타입의 압출기를 이용하여 폴리에스터 수지: 디에틸포스핀산 알루미늄 난연제(평균 입경 2.0㎛)를 85: 15의 질량비로 섞은 수지를 220~280℃, 스크류 회전수 100rpm 및 토출량 20kg/hr의 공정 조건으로 혼련하여 난연제 마스터 배치를 제조하였다.
실시예 1: 폴리에스터 필름의 제조
제조예 1 및 제조예 2에 따라 제조된 무기 입자 마스터 배치: 난연제 마스터 배치: 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 13: 33: 54의 질량비로 섞어 코팅층 조성물을 준비하였다. 그리고 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩(네오펜틸글리콜 함량 16몰%): 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 15: 85의 질량비로 섞어 필름층 조성물을 준비하였다.
각 코팅층 조성물 및 필름층 조성물을 건조한 후, 280℃에서 용융하고 티다이(T-die)법을 통해 코팅층/ 필름층/ 코팅층의 적층 형태로 공압출한 다음, 적층 구조물을 캐스팅법에 의해 급냉각하여 미연신 시트를 수득하였다.
그 다음, 미연신 시트를 120℃의 온도에서 종 방향으로 3.5배 연신하고, 120℃의 온도에서 횡 방향으로 3.5배 연신한 후, 250℃의 온도에서 10초간 열처리하여 30㎛ 두께의 폴리에스터 필름을 제조하였다.
실시예 2
실리카의 입경이 2.0㎛인 것을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 통해 폴리에스터 필름을 제조하였다.
실시예 3
실리카의 입경이 8.0㎛인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 통해 폴리에스터 필름을 제조하였다.
실시예 4
난연제로서 디메틸포스핀산 알루미늄을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 통해 폴리에스터 필름을 제조하였다.
실시예 5
1,4-사이클로헥산디메탄올(1,4-cyclohexane dimethanol)을 포함하는 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩: 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 10: 90의 질량비로 섞은 필름층 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 통해 폴리에스터 필름을 제조하였다.
비교예 1
실리카의 입경이 12.0㎛인 것을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 통해 폴리에스터 필름을 제조하였다.
비교예 2
필름층 조성물로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩만을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 통해 폴리에스터 필름을 제조하였다.
비교예 3
난연제를 첨가하지 않고 무기 입자 마스터 배치: 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 13: 87의 질량비로 섞은 코팅층 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 통해 폴리에스터 필름을 제조하였다.
비교예 4
난연제로서 입경 5.0㎛의 수산화 알루미늄을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 통해 폴리에스터 필름을 제조하였다.
비교예 5
무기 입자를 첨가하지 않고 난연제 마스터 배치: 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 33: 67의 질량비로 섞은 코팅층 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 통해 폴리에스터 필름을 제조하였다.
이하, 위의 실시예 1~5 및 비교예 1~5의 구성 조건을 하기 표 1에 정리하였다.
실시예 무기입자 난연제 공중합PET A층 함량 B층 함량 층비
종류 입경 종류 입경 종류 입자:난연제:PET 공중합PET:PET A/B/A
실시예1 실리카 5.0 DEPA* 2.0 NPG계 13:33:54 15:85 1/8/1
실시예2 실리카 2.0 DEPA 2.0 NPG계 13:33:54 15:85 1/8/1
실시예3 실리카 8.0 DEPA 2.0 NPG계 13:33:54 15:85 1/8/1
실시예4 실리카 5.0 DMPA* 2.0 NPG계 13:33:54 15:85 1/8/1
실시예5 실리카 5.0 DEPA 2.0 CHDM계 13:33:54 10:90 1/8/1
비교예1 실리카 12.0 DEPA 2.0 NPG계 13:33:54 15:85 1/8/1
비교예2 실리카 5.0 DEPA 2.0 - 13:33:54 0:100 1/8/1
비교예3 실리카 5.0 - - NPG계 13:0:87 15:85 1/8/1
비교예4 실리카 5.0 AH* 5.0 NPG계 13:33:54 15:85 1/8/1
비교예5 - - DEPA 2.0 NPG계 0:33:67 15:85 1/8/1
* DEPA : 디에틸포스핀산알루미늄
* DMPA : 디메틸포스핀산알루미늄
* AH : 수산화알루미늄
실험예 : 실시예 및 비교예에 따른 폴리에스터 필름의 특성 측정
실시예 1~5 및 비교예 1~5에 따라 제조된 폴리에스터 필름의 특성을 측정하기 위해 하기와 같은 실험을 수행하였으며, 이에 따른 실험 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 광택도 측정
일본의 니뽄 덴쇼쿠사의 VGP-500 광택도 측정기를 사용하여 폴리에스터 필름의 임의의 5개 위치에서의 60˚ 입사각에서 광택도를 측정하여, 평균치를 측정하였다.
(2) 난연성 측정
폴리에스터 필름을 각각 20cm X 5cm로 자른 샘플을 23±2℃, 50±5% RH 중에서 48시간동안 방치한 후, 샘플 하단을 버너로부터 10mm 상방에 떼어놓고 수직으로 유지하였다. 샘플의 하단을 내경 9.5mm, 불꽃 길이 19mm의 분젠 버너를 가열원으로 하여 3초간 불꽃에 접하게 하였다. 그 다음 VTM-0, VTM-1, VTM-2의 평가 기준을 UL-94 VTM 법에 준거하여 평가하였으며, n= 5의 측정 횟수 중에서 가장 많은 랭크를 기록한 수치를 측정하였다.
(3) 신율 측정
시마츠사의 AG-X plus 500N 만능시험기를 이용하여 폴리에스터 필름을 종, 횡 방향으로 측정 길이 100mm, 측정 폭 12.65mm로 자른 후, 100mm/분의 인장 속도로 신장하면서 파단이 일어날 때까지 스트레스-스트레인 곡선을 얻었다. 이 때 파단이 일어날 때까지 늘어난 길이(%)를 신율로 정의하여 신율을 측정하였다.
(4) P 측정
폴리에스터 필름을 신성엔지니어링에서 구입한 Ф0.25mm, 싱글 스크류, 20㎛ 필터를 포함하는 pack압 측정기를 이용하여 토출량 4kg/hr의 공정 조건으로 폴리에스터 필름을 토출하면서 시작 시 압력을 P1으로, 토출 종료 시 압력을 P2로 하여 P= P2- P1으로 하여 압력 변화 수치를 측정하였다.
(5) 가수 분해성 측정
신율 측정 시 파단이 일어날 때의 강도를 S1으로 하고, 동일한 샘플을 120℃, 2기압의 포화 수증기 중에서 10시간동안 처리한 후 측정한 인장 강도를 S2라고 했을 때, S= S2/ S1이 0.6 이상인 경우 가수 분해성이 양호함을 의미하는 것으로서 하기 표 2에서 X로 표기하고, 0.6 이하인 경우 가수 분해성이 불량함을 의미하는 것으로서 하기 표 2에서 O로 표기하였다.
(6) 표면 조도 측정
코사카 켄슈코사의 촉침식 표면 조도계(SE-3FA)를 이용하여, 촉침 끝 반경을 0.5㎛로 하고, 촉침 하중 5mg, 측정 길이 0.8mm 및 컷오프 값을 0.08mm로 설정한 후, 5회 반복 측정한 평균치를 이용하여 표면 평균 조도(Ra)를 측정하였다.
실시예 A층 내
무기입자
함량 (wt%)		 A층 내
난연제 함량
(wt%)		 B층 내
공중합PET
함량 (mol%)		 광택도 난연성 신율
(%)
MD/TD		 △P 가수분해 표면조도
(Ra)
실시예1 1.95 4.95 2.7 13 VTM-0 163/155 6 X 0.83
실시예2 1.95 4.95 2.7 18 VTM-0 159/158 3 X 0.53
실시예3 1.95 4.95 2.7 11 VTM-0 166/161 18 X 1.14
실시예4 1.95 4.95 2.7 15 VTM-0 158/168 8 X 0.79
실시예5 1.95 4.95 4.3 13 VTM-0 165/170 7 X 0.77
비교예1 1.95 4.95 2.7 11 VTM-0 155/157 42 X 1.79
비교예2 1.95 4.95 0 15 VTM-0 122/118 10 X 0.83
비교예3 1.95 0 2.7 46 VTM-2 167/166 3 X 0.74
비교예4 1.95 4.95 2.7 12 VTM-1 153/149 22 O 1.21
비교예5 0 4.95 2.7 39 VTM-0 166/159 1 X 0.38
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 비교예 1의 경우 무기 입자의 직경이 지나치게 큰 경우 제품 가공 시 P 가 42로 측정되어 급격한 압력 변화가 확인되었으며, 이 경우 공정성 불량을 야기할 수 있다.
비교예 2를 참고하면, 필름층 내에 공중합 폴리에스터를 포함하지 않은 경우 필름의 신율이 기계 방향(MD)으로 122, 기계 직각 방향(TD)으로 118로 측정되어 상대적으로 낮은 신율을 보이는 것을 확인할 수 있었으며, 이 경우 성형 제품 가공 시 크랙 및 터짐과 같은 공정 불량을 야기할 수 있다.
비교예 3을 참고하면, 코팅층에 난연제를 첨가하지 않을 경우 원하는 난연성 측정에서 VTM-2가 측정되어 적절한 난연성을 가질 수 없음을 확인할 수 있었다.
더욱이, 비교예 4를 참고하면 수산화 알루미늄을 난연제로 사용할 경우에도 VTM-1이 측정되어 원하는 난연성을 가지기 어려울 뿐만 아니라, 난연제의 축합 반응에 의한 수분 발생으로 인해 필름 제조 시 가수 분해성이 불량한 것을 확인할 수 있었다.
또한, 비교예 5와 같이 무기 입자를 미첨가할 경우 광택도가 39로 측정되어 무광 특성을 얻기 어려운 것을 확인할 수 있었다.
이에 반해, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스터 필름에 해당하는 실시예 1~5의 경우 비교예 1~5와 비교할 때 모든 특성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스터 필름 및 그 제조방법에 따르면, 폴리에스터 필름의 내오염성, 성형성 및 무광택성이 우수하면서도, 난연성을 가질 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 코팅층 20: 필름층

Claims (14)

  1. 공중합 폴리에스터를 포함하는 필름층, 및
    상기 필름층의 적어도 일면에 위치하며, 무기 입자 및 난연제 입자를 포함하는 코팅층을 포함하는 폴리에스터 필름.
  2. 제1항에서,
    상기 난연제 입자는 상기 코팅층 총 중량 대비 1~10중량%를 포함하는 폴리에스터 필름.
  3. 제2항에서,
    상기 난연제 입자는 인계 난연제, 할로겐계 난연제 및 알루미나계 난연제 중 적어도 어느 하나를 포함하는 폴리에스터 필름.
  4. 제3항에서,
    상기 난연제 입자의 직경은 0.1~10㎛인 폴리에스터 필름.
  5. 제1항에서,
    상기 무기 입자는 상기 코팅층 총 중량 대비 0.1~5중량%를 포함하는 폴리에스터 필름.
  6. 제5항에서,
    상기 무기 입자는 실리카, 황산바륨, 이산화티탄, 탄산칼슘, 마이카(mica), 탈크, 인산칼슘, 알루미나 및 규산알루미늄 중 적어도 어느 하나를 포함하는 폴리에스터 필름.
  7. 제6항에서,
    상기 무기 입자의 직경은 0.5~10㎛인 폴리에스터 필름.
  8. 제1항에서,
    상기 코팅층은 폴리에스터를 더 포함하는 폴리에스터 필름.
  9. 제1항에서,
    상기 공중합 폴리에스터는 0.1~50몰%를 포함하는 폴리에스터 필름.
  10. 제9항에서,
    상기 필름층은 호모 폴리에스터를 더 포함하는 폴리에스터 필름.
  11. 제1항에서,
    상기 코팅층: 필름층의 두께 비는 1: 3~15인 폴리에스터 필름.
  12. 무기 입자 및 난연제 입자를 폴리에스터와 혼합하여 코팅층 조성물을 제조하는 단계,
    공중합 폴리에스터와 호모 폴리에스터를 혼합하여 필름층 조성물을 제조하는 단계,
    상기 코팅층 조성물 및 상기 필름층 조성물을 건조 후 압출하여 필름층의 적어도 일면에 코팅층이 적층된 미연신 시트를 제조하는 단계, 및
    상기 미연신 시트를 연신하여 폴리에스터 필름을 제조하는 단계를 포함하는 폴리에스터 필름의 제조 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 공중합 폴리에스터 및 상기 호모 폴리에스터는 방향족 디카르복실산 및 지방족 글리콘 성분 중 적어도 어느 하나를 이용하여 제조하는 폴리에스터 필름의 제조 방법.
  14. 제12항에서,
    상기 코팅층 조성물을 제조하는 단계 전에,
    상기 무기 입자를 포함하는 마스터 배치 및 상기 난연제 입자를 포함하는 마스터 배치를 제조하는 단계를 더 포함하는 폴리에스터 필름의 제조 방법.
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