KR920007037B1

KR920007037B1 - 고강도 폴리에스테르 필름의 제조방법

Info

Publication number: KR920007037B1
Application number: KR1019900007761A
Authority: KR
Inventors: 최복돌; 황제영; 송기상
Original assignee: 주식회사 코오롱; 하기주
Priority date: 1990-05-29
Filing date: 1990-05-29
Publication date: 1992-08-24
Also published as: KR910019752A

Abstract

내용 없음.

Description

고강도 폴리에스테르 필름의 제조방법

제1도는 본 발명에 따른 폴리에스테르 필름 제조장치의 개략도.

본 발명은 고강도 폴리에스테르 필름을 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 특히 자기기록 매체용 이축배향 폴리에스테르 필름에 길이방향으로 고배향 및 고강도를 부여하면서 기존설비의 복잡성을 간소화시킨 폴리에스테르 필름의 제조방법에 관한 것이다.

종래의 폴리에스테르 필름 제조방법은 다이를 통해 용융물을 압출하여 캐스팅 드럼에 급냉고화시켜서 투명한 비정시트를 제조한 다음, 상기 비정시트를 다시 유리전이온도 이상으로 가열하여 길이방향으로 1단 내지 다단연신하여 다시 냉각시킨 후, 상기 길이방향 연신시트를 다시 가열하여 길이방향에 대해 직각방향으로 연신한 후 열처리를 행하고, 그다음 상기 열처리한 필름을 다시 가열하여 일축 또는 이축연신한 후 재열처리하여 필름의 일축 또는 이축방향으로 고배향 및 고강도를 부여하는 것으로 구성되어 있다(예컨대 미국특허 제4234532호, 제4226826호 및 제4546030호 참조).

그러나, 상술한 종래의 방법은 길이방향 연신방법이 복잡하고, 그로인한 설비가 많아 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 폴리에스테르 필름의 제조에 따른 기존의 설비 및 공정의 복잡성을 대폭 간소화시켜 생산성 및 품질균일성이 우수한 자기기록 매체용 폴리에스테르 필름을 제조하기 위한 방법을 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 폴리에스테르 용융물을 필름다이를 통하여 압출시킨 후, 폴리에스테르의 결정화온도(Tc)이상의 온도가 유지되는 캐스팅 드럼과 연신롤 사이에서 필름 길이방향으로 1단 연신하는 바, 상기 1단 연신에서 길이방향의 1단 연신비(λ1)는 3.0 내지 10.0으로 한다.

상기 1단 연신한 후 이어서 유리전이온도(Tg) 이상 냉결정화온도(Tcc) 이하가 유지되는 2개의 연신롤 사이에서 2단 연신하는 바, 상기 2단 연신에서 길이방향의 2단 연신비(λ2)는 1.5 내지 3.0으로 한다. 상기 1단 및 2단 연신비로 하는 길이방향의 총연신비는 9.0 내지 30으로 한다. 상기 2단 연신한 후, 이어서 유리전이온도(Tg) 이하의 2개의 롤을 거치면서 급냉시킨 다음, 통상의 방법으로 필름폭방향 연신 및 열고정시킴을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 제1도는 본 발명에 따른 폴리에스테르 필름 제조장치의 개략도로써, 이 장치는 캐스팅 드럼(1), 3개의 연신롤(2, 3, 4), 하나의 냉각롤(5), 다이(6) 및 핀닝와이어 혹은 정전압 인가장치(7, 7', 7")로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 장치에 의하여 필름을 제조함에 있어서, 폴리에스테르 용융물(8)을 다이(6)를 통하여 캐스팅드럼(1)과 4개의 롤(2, 3, 4 및 5) 사이를 순서대로 통과시키면서 필름을 제조하는바, 상기 캐스팅드럼(1)의 온도는 결정화온도(Tc) 이상으로 유지하고, 상기 연신롤(2, 3)의 온도는 유리전이온도(Tg) 이상 냉결정화온도(Tcc) 이하로 유지해야 하며, 상기 연신롤(4)은 유리전이온도 이하로 낮추고, 상기 냉각롤(5)은 20-30℃를 유지하도록 한다. 상기 각각의 온도에서 결정화온도(Tc)는 180℃이고, 냉결정화온도(Tcc)는 135℃이고, 유리전이온도(Tg)는 80℃이다.

상기 결정화온도(Tc)란 폴리에스테르 용융물(8)이 냉각될때 결정화가 가장 빨리 진행되는 온도로서 결정화가 진행될 경우 연신을 할 수 없게되며, 냉결정화온도(Tcc)는 폴리에스테르 시트(9)를 가열할때 결정화가 가장 빨리 진행되는 온도로서 냉결정화온도(Tcc) 이상에서는 결정화가 진행되어 역시 연신을 할 수 없게된다. 결정화온도(Tc) 및 냉결정화온도(Tcc)의 측정은 퍼킨 엣머사 디에스씨-Ⅱ(PERKIN ELMER CO.DSC-Ⅱ)를 이용하였다. 위의 방법에 의해 λ1=3.0-10.0, λ2=1.5-3.0, 폭방향 연신비 3.0-6.0으로 하여 제조된 필름의 물성을 평가하기 위해 다음의 항목을 측정하였다(하기 표 1참조).

○ F-5치 ASTM D-882의 방법

○ 필름 헤이즈 ASTM D 1003의 방법

○ 롤러 형태 슬리팅 한 후 폴러의 권취상태를 평가

제1도에서, 캐스팅드럼(1)에 정전압 인가장치(7)를 설치한 것은 연신시 공기의 유입을 방지하고 두께가 균일한 필름(9)을 제조하기 위함인바, 연신롤(2)의 정전압 인가장치(7') 및 연신롤(4)의 정전압 인가장치(7")의 설치도 역시 균일한 필름(9)을 제조하기 위해서이다.

연신방법에 있어서, 캐스팅드럼(1)과 연신롤(2) 사이에서 1단 연신을 실시하고 연신롤(3), (4) 사이에서 2단 연신을 실시한다. 이때 롤(1, 2, 3 및 4)의 각각의 속도를 V₁, V₂, V₃및 V₄라하면, 상기 1단 연신비는 V₁/V₂(=λ)이며, 2단 연신비는 V₃/V₄(=λ₂)로 정의된다. 여기서 λ₁은 3.0 내지 10.0, λ₂는 1.5 내지 3.0이 바람직하며 또한 길이방향 총연신비는 9.0 내지 30이 되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 각각의 연신비에서 상기 범위 이하이면 물성이 불량해지고 상기 범위 이상일 경우는 연신이 불가능하거나 파단이 생기게 된다. 상기 길이방향 연신이 끝난 후, 폭방향 연신은 통상의 텐터법을 사용하여 3.0 내지 10.0배 연신하여 열고정시킨다.

따라서, 이렇게 얻어진 필름은 MD(Mechanical Direction) 즉 길이방향 F-5치(필름이 5% 연신되었을 때의 강도)가 연신비에 따라 15-20㎏/㎜이고, TD(Transverse Direction) 즉 폭방향 F-5치가 연신비에 따라 10-14㎏/㎜인 물성을 갖게되며 MD의 열수축도 낮게된다.

상술한 바에 의하여, 본 발명은 필름을 제조함에 있어 기존설비의 복잡성을 대폭 간소화 시켰음에도 불구하고 길이방향에 고배향, 고강도를 부여하면서도 생산성 및 품질균일성이 우수한 자기기록 매체용 폴리에스테르 필름을 얻을 수 있다. 또한 본 발명은 종래의 MD연신방법을 대폭 개선하였음은 물론 MD고강도 필름을 얻기위하여 길이방향 및 폭방향 연신후 길이방향으로 재연신하는 복잡한 공정을 단축시킨 생산성이 우수한 방법이다.

이하 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다.

[실시예 1]

고유점도가 0.63인 폴리에스테르를 280℃에서 다이를 통해 용융압출시킨 후 캐스팅 드럼과 연신롤(2) 사이에서 7.0배로 1단 연신시키고 연신롤(3)과 (4)사이에서 2.0배로 2단 연신시켰다. 이때 캐스팅 드럼 및 연신롤(2)의 온도는 각각 210℃, 110℃이고, 연신롤(3), (4)의 온도는 각각 110℃, 30℃, 냉각롤(5)의 온도는 30℃로 하였다. MD시트를 120℃에서 폭방향으로 4.5배 연신한 후 230℃에서 열고정하여 두께 10㎛인 폴리에스테르 필름을 얻었다.

한편 제1도에 도시한 것처럼 정전압 인가법으로 폴리에스테르 시트를 캐스팅 드럼 및 연신롤에 밀착시켰다.

[실시예 2]

1단 연신비 9.0, 2단 연신비 1.5로 한 것외에는 실시예 1과 동일하게 행하였다.

[실시예 3]

캐스팅 드럼 및 연신롤(2)의 온도를 220℃, 120℃로 각각 설정하고 연신롤(3)의 온도를 115℃로 한 것이외에는 실시예 1과 동일하게 행하였다.

[비교실시예 1]

1단 연신비 11.0, 2단 연신비 1.2로 한 것외에는 실시예 1과 동일하게 행하였다.

[비교실시예 2]

캐스팅 드럼 및 연신롤(2, 3)의 온도를 각각 170℃, 150℃, 110℃로 한 것외에는 실시예 1과 동일하게 행하였다.

[비교실시예 3]

캐스팅 드럼 및 연신롤(2, 3)의 온도를 각각 220℃, 150℃, 110℃로 한 것외에는 실시예 1과 동일하게 행하였다.

[비교실시예 4]

연신롤에 정전압 인가법을 사용하지 않은 것외에는 실시예 1과 동일하게 행하였다.

이상의 실시예 및 비교실시예의 실시조건을 표 1에, 최종 얻어진 필름의 물성평가치를 평가하여 하기 표2에 각각 나타내었다.

[표 1]

[표 2]

Claims

고강도 폴리에스테르 필름의 제조방법에 있어서, 폴리에스테르 용융물(8)을 필름 다이(6)를 통해 압출시킨 후 폴리에스테르의 결정화온도(Tc) 이상의 온도가 유지되는 캐스팅드럼(1)과 유리전이온도(Tg) 이상 냉결정화온도(Tcc) 이하의 연신롤(2) 사이에서 필름 길이방향으로 1단 연신한 후, 유리전이온도(Tg) 이상 냉결정화온도(Tcc) 이하가 유지되는 연신롤(3)과 유리전이온도(Tg) 이하가 유지되는 연신롤(4) 사이에서 2단 연신한 다음, 20∼30℃를 유지하는 냉각롤(5)을 거치면서 급냉시킨 후, 필름 폭방향 연신하여 열고정시킴을 특징으로 하는 고강도 폴리에스테르 필름의 제조방법.
제1항에 있어서, 길이방향의 1단 연신비를 3.0 내지 10.0으로 하고, 2단 연신비를 1.5-3.0으로 하여 길이방향 총연신비가 9.0 내지 30이 되게한 것을 특징으로 하는 고강도 폴리에스테르 필름의 제조방법.