KR960011759B1

KR960011759B1 - 폴리에스테르 필름 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR960011759B1
Application number: KR1019930026097A
Authority: KR
Inventors: 이관형; 김상일; 이영진
Original assignee: 주식회사 에스 · 케이 · 씨; 안시환
Priority date: 1993-12-01
Filing date: 1993-12-01
Publication date: 1996-08-30
Also published as: KR950018184A

Abstract

내용없음.

Description

폴리에스테르 필름 및 그의 제조방법

본 발명은 폴리에스테르 필름 및 그의 제조방법에 관한 것으로서,상세하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리에틸렌 나프탈레이트를 적정 비율로 혼합하여 폴리에스테르 필름을 제조하는 방법, 및 이에 따라 제조된 내열성 및 기계적 특성 등이 우수하고 저분자량체 함량이 감소된/전기 절연용 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.

일반적으로 폴리에스테르, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethlene terephthalate, 이하 PET로 약칭한다)는 화학적으로 안정하고 물리적, 기게적 강도가 높으며 내열성, 내약품성, 기계적 특성 및 가공성 뿐만아니라 전기절연성 등의 전기적 특성도 우수하여, 자기테이프용, 사진필름용, 포장용 재료 외에도 전기 절연 재료로서 주로 사용되어 왔다.

그러나 근래에는 전기 및 전자기기의 소형화, 경량화 및 고성능화 추세에 따라 PET가 갖는 정도의 내열성으로는 부족하여 보다 우수한 내열성 및 기계적 특성을 가진 전기 절연 재료가 요망되고 있다. 또한, PET 필름은 전기 절연 용도로 사용될 때 내열성이 부족하다는 것 외에도, 에틸렌 테레프탈레이트 환상 삼량체(cyclic trimer)를 비롯하여 미반응 중합물, 디메틸 테레프탈레이트 등의 저분자량체가 함유되어 있어, 이것이 선상 폴리에스테르 필름 중에 추출 또는 석출되어 여러가지 문제를 발생시킨다는 단점을 가지고 있다. 예를 들면, 냉동기 등의 밀폐형 모터에 절연 재료로 이용될 때는 폴리에스테르 필름 내부의 환상 삼량체가 냉매에 의하여 추출되어 모터의 노즐을 막는다든지 냉매를 오염시켜 각종 이상을 발생시키는 원인이 되기도 한다. 또한, 자기매체로 사용될 때에는 고온의 자성층 도포나 칼렌더 공정을 거치면서 필름 내부의 환상 삼량체가 쉽게 표면으로 석출디어 백분으로 되거나 이물질화 하여 드롭아웃 등과 같이 최종 제품의 성능을 저하시키는 원인이 된다. 이 밖에도 필름 생산공정 중에 표면으로 석출된 환상 삼량체 등의 저분자량체는 돌기나 전압 결합 등을 유발하여 제품의 외관이나 성능을 저하시키기도 하고, 용기를 생산하는 사출성형 공정에서는 금형의 오염을 유발하는 등 공정 이상의 원인을 제공한다.

이상과 같은 이유로 하여, 폴리에스테르 필름 중 환상 삼량체 등의 저분자량체는 그 함량이 낮을 수록 좋으며, 통상적으로 환상 삼량체의 함량은 1.0중량% 이하가 바람직하다. 특히, 폴리에스테르의 올리고머는 제조 공정상 폴리머의 특성에 따라 항상 일정량이 폴리머와 평형 농도로 존재하므로 그 함량을 제어하여 낮추는 것은 매우 어렵다.

이렇게 폴리에스테르 중에 혼재 또는 부착되어 공정 및 제품에 악영향을 주는 저분자량체 필름으로부터 제거하기 위한 방법으로서, 종래에는 각종 용매를 사용하여 필름 내의 저분자량체를 추출하는 방법을 사용하였다.

일본국 특허공보 소43-23348호에는 비점이하의 온도로 가열한 디메틸포름아미드 용액에 선상 폴리에스테르계 필름을 침적 세척함으로서 필름 중에 혼재된 저분자량체를 제거한 다음, 디메틸 포름아미드 용액을 물리적으로 또는 적당한 용제를 써서 제거하는 방법을 개시하고 있으며, 일본국 특허공보 소 44-2120호에서는 선상 폴리에스테르계 피름을 벤질알콜의 열용액 중에 침적시켜 해당 필름 중에 혼재된 저분자량체가 1% 이하로 될 때까지 추출 제거한 후, 벤질알콜 용액을 실질적으로 완전히 제거하는 것을 특징으로 하는 방법을 개시하고 있다.

그러나 상기와 같은 추출 방법에 있어서, 적절한 용매를 선택할 경우에는 저분자량체의 효율적인 추출 제거가 가능하나, 추출에 소요되는 시간이 길고 용매를 사용하기 위한 별도의 공정이 필요하게 되므로 작업성이 저하되고 원가 상승의 원인이 될 뿐 아니라, 사용하는 용매에 의해 폴리에스테르 필름의 물성이 저하되는 문제가 발생하므로 바람직하지 못하다.

따라서, 폴리에스테르 필름 제조시 용매 추출과 같은 별도의 공정을 추가하지 않으면서 PET의 내열성을 향상시키고 저분자량체의 함량을 감소시키는 PET의 제조방법이 요망된다.

한편, 폴리에스테르 중 특히 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트(polyethylene-2,6-naphthalate : 이하 PEN으로 약칭한다)는 화학구조상 PET에 비해 저분자량체의 함량이 매우 적으며, 인장강도, 탄성율, 충격강도 등 기계적 특성은 물론, 내열성, 내구성, 내약품성, 내방사선성, 전기 절연성 등 물리 화학적 특성이 양호하기 때문에, 이를 이축연신 필름으로 제조하여 콘덴서용, 자기기록 매체용, 전기 절연용, 산업용 등의 여러 분야에서 폭넓게 사용되고 있다. 특히 PEN 이축연신 필름은 고배율 연신에 의해서 높은 기계적 강도를 유지하면서도 열수축률이 적어 열안정성 및 치수 안정성이 높다는 장점이 있어, 현재 자기기록 매체용 베이스 필름으로 폭넓게 사용되고 있는 PET 보다 제반물성이 우수한 것으로 평가되고 있다. 이와 같은 우수한 특성으로 인하여 PEN은 8mm, VHS방식의 C타입, VHS방식의 장시간 녹화용 테이프 등의 베이스 필름으로 사용되고 있다. 또한, PEN은 유리전이온도가 115℃로 높아서 PET에 비해 내열성이 좋으므로 살균 소독이 가능하며, 가스 차단성이 우수하여 사용후 회수 재사용이 가능한 병 및 각종 포장용기로 많이 이용될 것으로 생각되고 이에 관한 많은 연구가 진행되고 있다.

상기와 같이 여러가지 용도에 사용되는 PEN이 충분한 기계적 강도와 열안정성을 각지 위해서는 극한점도가 0.5dl/g 이사의 고점도일 것이 요구된다. 그러나 이러한 고점도로 인하여 축중합 공정은 물론 압출성형에서 구동 모타에 과부하가 걸리게 되고 압출 성형 도관부 필터에 높은 압력이 부가되어 필터 교환주기가 짧아지게 되므로 필터 교한으로 인한 생산성 저하 뿐 아니라, 높은 점탄성 특성으로 인한 연신불균일 등 공정상의 어려운 문제점도 발생하게 된다.

본 발명에서 상기와 같은 문제점을 고려하여, PEN을 사용하여 필름을 제조할 경우 발생하는 고점도로 인한 문제점도 해결하고 PET의 부족한 내열성 및 기계적 강도 등을 보강하는 동시에, 앞서 언급한 바와 같이 용매 추출과 같은 별도의 공정을 추가하지 않으면서 저분자량체의 함량을 저하시킬 수 있는 전기 절연용 폴리에스테르 필름의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명에서는 상기의 방법에 따라 제조되어, 내열성 및 기계적 강도가 우수하고 저분자량체의 함량이 낮은 전기 절연용 폴리에스테르 필름을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폴리에스테르 필름의 제조방법은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트에 폴리에틸렌 나프탈레이트를 혼합하여 용융압출 시트상태로 성형한 후 이축연신하여 이축배향된 폴리에스테르 필름을 제조하는데 있어서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트에 폴리에틸렌 나프탈레이트를 다음 식을 만족하는 범위에서 혼합하는 것을 특징으로 한다.

0.55≤N≤0.8 (1)

0.60≤T≤1.0 (2)

30/(2N+T)≤폴리에틸렌 나프탈레이트 혼합비율≤145/(3N+T) (3)

N : 폴리에틸렌 나프탈레이트의 극한점도(dl/g)

T : 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 극한점도(dl/g)

상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폴리에스테르 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트에 폴리에틸렌 나프탈레이트가 다음 식을 만족하는 범위로 혼합되어, 극한점도가 0.55dl/g 이상, 유리전이온도가 80 내지 110℃, 결정화온도가 140 내지 210℃이며, 추출 올리고머의 양이 0.6% 이하인 것을 특징으로 한다.

0.55≤N≤0.8 (1)

0.60≤T≤1.0 (2)

30/(2N+T)≤폴리에틸렌 나프탈레이트 혼합비율≤145/(3N+T) (3)

N : 폴리에틸렌 나프탈레이트의 극한점도(dl/g)

T : 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 극한점도(dl/g)

본 발명에서는 폴리에스테르 필름 제조시 용매 추출과 같은 별도의 공정을 추가하지 않으면서, 폴리머의 극한 점도에 따라 PET에 PEN을 일정비율로 혼합하여 필름을 제조함으로써, PEN 단독 사용의 결과 발생되는 고점도로 인한 문제점을 해결하고 PET의 부족한 내열성 및 기게적 강도 등을 보강하는 동시에, 저분자량체 함량을 감소시킬 수 있도록 한 것이다.

본 발명이 상기 식(1)에 있어서, PEN의 극한점도가 0.55dl/g 보다 작은 경우에는 고분자량체의 분자량이 너무 낮아 많은 양을 첨가하여도 PET에서 기계적 강도의 개선이 어려울 뿐 아니라, 축중합 정도가 낮기 때문에 PEN 자체가 갖고 있는 저분자량체의 함량이 높아서, PET에 저분자량체의 감소효과가 나타나지 않는다. 반면에 PEN의 극한점도가 0.8dl/g 보다 클 때는 높은 극한점도 값에 비하여 기계적, 열적, 화학적 제반물성의 개선 효과가 적을 뿐 아니라, 가공공정에 어려움이 있으며 PET와의 높은 용융점도 차이로 인하여 압출과정에서 혼합성이 불량해지므로 균일한 물성을 갖는 필름 제작이 어렵기 때문에 상기 범위로 한다.

또한, 본 발명의 상기 식(2)에 있어서, PET의 극한점도가 0.6dl/g 보다 작은 경우에는 PEN의 경우와 마찬가지로 폴리머의 분자량이 너무 낮아 기계적 강도의 개선이 어려울 뿐 아니라, PET 자체가 갖고 있는 저분자량체의 함량이 높아서 PEN 을 많이 첨가하여도 저분자량체의 감소효과가 나타나지 않는다. 반면에 PET의 극한점도가 1.0dl/g 보다 클 때에도 PEN의 경우와 마찬가지로 높은 극한점도 값에 비하여 제반 물성의 개선 효과가 적을 뿐 아니라, 1.0dl/g 이상의 극한점도는 중합공정에 곤란한 점이 있으며 고상중합 공정에 비용이 많이 소요되고 높은 용융점도로 인하여 압출성형 및 가공공정에 어려움이 있기 때문에 상기 범위로 한다.

본 발명에 있어서, 사기 식(1) 및 (2)를 만족하는 극한 점도 값을 갖는 PEN 및 PET를 혼합하는 비율은 상기 식(3)을 만족하는 범위에서 혼합하여야 한다. 즉, PET의극한점도가 높은 경우에는 소량의 PEN을 혼합하여도 원하는 기계적, 열적 특성을 얻을 수 있으며, PEN과 PET의 극한점도가 낮을 경우에는 다량의 PEN을 혼합하여야 우수한 물성을 갖는 전기절연용 필름을 얻을 수 있게 된다. 또한 상기 식(1) 및 (2)식의 범위를 벗어나는 높은 극한점도의 폴리머를 사용할 경우, 및 상기 식(3)의 범위를 벗어나는 양의 PEN을 혼합할 경우에는, 용융압출 공정에서 필터에 과다한 압력이 부과되어 필터의 교환주기가 짧아져서 생산성이 저하될 뿐 아니라, 높은 여과압으로 인하여 이물 및 겔 상태의 미용용물이 필터를 통과하여 필름을 오염시키게 되므로 바람직하지 못하다. 본 발명에서는 폴리머의 극한점도 값에 따라 PEN의 혼합비율을 조절함으로써 이와 같은 문제점을 해결하여 원하는 물성의 필름을 얻을 수 있다는데 그 특징이 있는 것이다.

본 발명에서 PET에 혼합되는 PEN은 다음과 같이 제조된다. 즉, 디메틸 나프탈레이트와 에틸렌 글리콜을 1 : 2의 몰비로 하고 망간, 칼륨, 리튬, 칼슘, 마그네슘, 아연, 알루미늄, 카드뮴 등의 금속 성분을 포함하는 촉매를 10 내지 500mmol% 투입하여 에스테르화 반응을 시킨다. 에스테르화 반응 종료후 축중합 반응전에 축중합 촉매와 안정제를 투입분산시키는데, 축중합 촉매로는 티타늄, 게르마늄, 주석, 안티몬, 아연, 코발트, 알루미늄, 납, 망간, 칼슘 등의 금속성분을 포함하는 촉매 0.1 내지 500mmol%를 투입하고, 안정제로는 트리메틸렌 포스페이트 등의 포스페이트계 화합물의 안정제를 10 내지 500mmol% 투입한다. 촉매 및 안정제를 투입한 다음에는 50 내지 30torr에서 일단계 축중합 반응을 시키고 10 내지 1torr에서 이단계 축중합 반응을 시킨 후, 폴리머를 토출시켜 냉각 고화시키고 커팅하여 칩을 제조한다.

본 발명의 PEN은 85mol% 이상의 디메틸-2,6-나프탈레이트와 에틸렌 글리콜을 축중합 반응하여 얻은 PEN이 이상적이나, 10mol% 이하로 제3의 물질을 혼합한 코폴리에스테르도 무방하다. 동일한 기능적 유도체인 제3의 물질로는 디메틸-1,2-나프탈레이트, 디메틸-1,5-나프탈레이트, 디메틸-1,6-나프탈레이트, 디메틸-1,7-나프탈레이트, 디메틸-1,8-나프탈레이트, 디메틸-2,3-나프탈레이트, 디메틸-2,7-나프탈레이트 또는 디메틸 테레프탈레이트 등이 사용될 수 있다. 또한, 에틸렌글리콜 이외에 사용될 수 있는 디올류로서는 폴리에틸렌글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,3-시클로헥산 디메탄올 또는 1,4-시클로헥산 디메탄올 등이 포함된다.

한편 본 발명의 PET는 디메틸 테레프탈레이트와 에틸렌글리콜을 1 : 2의 몰비로 하여 PEN의 제조방법에서 사용한 것과 동일한 촉매를 투입하여 동일한 방법으로 에스테르화 반응 및 축중합 반응을 시켜 PET칩을 제조한다.

또한 본 발명에서는 PEN과 PET를 혼합하고 용융압출하여 시트를 성형하고 이축연신하여 필름을 제조할 경우, 필름 표면에 슬립성을 부여하여 제조공정 중에 롤과의마찰에 의하여 필름 표면에 상처가 발생하는 것을 방지하고 필름 와인딩시 블로킹성을 개선하기 위하여 에스테르화 반응중 또는 축중합 반응중에 활제로서 무기충전제를 첨가할 수도 있다. 이러한 무기충전제로는 산화티탄, 산화규소, 합성탄산칼슘, 수산화알루미늄, 카올린, 탈크 또는 황산바륨 등의 금속 산화물, 황화물, 수화물인 불활성 무기화합물 입자가 포함되며, 1종류 또는 2종류 이상을 첨가할 수도 있다.

이들 무기충전제의 첨가량은 PET 및 PEN 혼합량의 0.001 내지 1.5중량%가 바람직하고, 투입 방법은 PEN, PET 중합공정중 또는 용융압출전 PEN, PET칩 혼합시 투입할 수 있다. 또한 이들 입자의 입경은 100 내지 200nm인 것이 바람직하다. 입자의 입경이 100nm 보다 작을 경우에는 필름 표면의 입자 효과가 아주 미미하여 고배율 연신을 하더라도 표면에 굴곡을 주기 어렵기 때문에 표면 슬립성을 개선하기 어려우며, 반면에 입경이 2000nm 보다 클 경우에는 표면에 굴곡을 주기는 쉬우나 굴곡 자체가 너무 넓고 커서 슬립성은 개선될지 모르지만 표면이 너무 거칠어서 바람직하지 못하다.

상기와 같이 제조한 PEN칩 및 PET칩은 건조공정전 또는 건조공정후 압출공정전 어느 시기에 혼합하여도 무방하다. 또한, 각각을 칩 상태로 서로 다른 칩 투입기(cheep feeder)를 이용하여 압출기에 일정 비율로 투입할 수 있으며, 건조공정전에 일정비율로 혼합하고 건조공정 과정에서 고르게 혼합하여 압출기에 투입할 수도 있으며, 또한 마스터칩 상태로 혼합하여 압출기에 투입하는 것도 가능하다.

PET와 PEN이 혼합된 폴리머를 압출기에서 265 내지 300℃에서 용융압출후, 슬리트 상의 다이를 통해 시트상으로 토출하여 10 내지 60℃의 냉각롤 위에서 급냉 고화시켜 무정형 시트를 얻는다. 이 시트를 Tg+10℃ 내지 180℃에서 종방향으로 3 내지 7배 연신하고, 다시 Tg+15℃ 내지 180℃에서 이미 연신한 방향의 직교 방향으로 3 내지 7배 연신한다. 연신방법은 축차 2축연신 및 동시 2축연신 어느 방법이라도 좋으며, 어느 정도의 기계적 강도 및 내열성을 유지하기 위해서는 양 방향으로 3.2배 이상 연신하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 연신된 필름을 200 내지 250℃에서 2 내지 10초 동안 열처리함으로써, 필름 두께 50-350㎛, 종방향 강도 200kg/㎟ 이상의 2축 배향된 폴리에스테르 필름을 제조한다.

이와 같이 본 발명의 방법에 따라 제조된 폴리에스테르 필름은 극한점도 0.55dl/g 이상, 유리전이온도 80 내지 110℃, 결정화온도 140 내지 210℃이고 저분자량체의 함량이 0.6중량% 이하의 특징을 갖는, 내열성이 우수한 전기 절연성의 폴리에스테르 필름으로 된다.

이하 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명의 예시일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 실시예 및 비교예에서 제조된 필름의 각종 특성치는 하기의 측정 방법에 의한 것이다.

(측정 방법)

1) 축중합된 PET칩 및 필름의 극한점도

오로토클로로페놀 25ml당 0.3g의 시료를 투입하고 140℃에서 60분 동안 교반시키며 용해한 후 35℃의 항온조에서 측정한 값이다.

2) 축중합된 PEN칩의 극한점도

파라클로로페놀 40중량%, 테트라클로로에탄 35중량% 및 페놀 25중량%를 혼합한 용액 25ml당 0.3g의 시료를 투입하고 140℃에서 60분 동안 교반시키며 용해한 후 35℃의 항온조에서 측정한 값이다.

3) 유리전이온도 및 결정화온도

퍼킨-엘머사의 시차주사열량계를 사용하여 측정하는데, 용융온도 이상으로 가열 용융하여 급냉한 후 분당 20℃로 승온시키며 측정한 값(℃)이다.

4) 저분자량체 함량

필름 10g을 파라클로로크실렌 100ml에 투입하여 140℃에서 48시간 동안 올리고머를 추출하고, 파라클로로크실렌을 증발시킨 후 남은 올리고머 양을 측정하여 초기 시료량에 대한 중량%로 나타낸 값이다.

5) 내열성

JIS K-7217에 의거하여 두께 250㎛인 필름의 내열성을 측정하였다. 내열성을 시험 전의 필름 신도가 시험 후 50%까지 떨어지는데 소요되는 시간으로 평가하고, 다음과 같이 3가지로 분류하였다.

소요시간≥300시간 : ○ 매우 양호

100시간 ≤소요시간300시간 : △ 양호

소요시간100시간 : × 불량

6) 공정성

용융압출 공정에서 10㎛ 필터를 사용하여 용융된 폴리머, 이물 및 겔상태의 미용융된 폴리머를 제거하는 동안 필터에 걸리는 압력에 따라 다음과 같이 3가지로 분류하였다.

필터압100kg/㎠ : ○ 매우 양호

100kg/㎠≤필터압150kg/㎠ : △ 양호

필터압≥150kg/㎠ : × 불량

[실시예 1]

극한점도 0.80dl/g인 PET칩을 120℃에서 2시간 결정화시킨 후 180℃에서 3시간 건조하여, 마찬가지로 180℃에서 6시간 건조시킨 극한점도 0.62dl/g의 PEN칩과 80 : 20의 중량비로 혼합하여 압출기에 투입한다. PET와 PEN이 혼합된 폴리머를 압출기에서 295℃에서 용융압출하고, 필터를 통해 이물을 제거한 후 슬리트 상의 타이틀 통해 시트상으로 토출한다. 토출된 용융상태의 시트를 정전인가 장치를 이용하여 60℃의 냉각롤 상에 밀착시켜 급냉 고화시켜 시트를 제작한다.

이와 같이 제작된 시트를 100℃에서 종방향으로 3.6배 1차 연신하고, 이어서 120℃에서 횡방향으로 3.6배 연신한 후, 230℃에서 7초 동안 열고정합으로써, 두께 180 내지 250㎛인 PEN과 PET가 혼합된 전기절연용 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

필름 제조를 위한 PET 및 PEN칩의 극한점도 및 혼합비율의 공정조건 및 폴리에스테르 필름의 특성을 표 1에 나타내었다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일한 방법으로 실사하되 극한점도가 0.80dl/g인 PET칩과 극한점도가 0.62dl/g인 PEN칩을 70 : 30으로 혼합하여, PET와 PEN이 혼합된 전기절연용 필름을 제조하였다.

[실시예 3]

실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되 극한점도가 0.80dl/g인 PET칩과 극한점도가 0.62dl/g인 PEN칩을 60 : 40으로 혼합하여, PET와 PEN이 혼합된 전기절연용 필름을 제조하였다.

[실시예 4]

실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되 극한점도가 0.62dl/g인 PET칩과 극한점도가 0.60dl/g인 PEN칩을 50 : 50으로 혼합하여, PET와 PEN이 혼합된 전기절연용 필름을 제조하였다.

[실시예 5]

실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되 극한점도가 0.62dl/g인 PET칩과 극한점도가 0.60dl/g인 PEN칩을 70 : 30으로 혼합하여, PET와 PEN이 혼합된 전기절연용 필름을 제조하였다.

필름제조를 위한 PET 및 PEN칩의 극한점도 및 혼합비율의 공정조건 및 폴리에스테르 필름의 특성을 표 1에 나타내었다.

[실시예 6]

실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되 극한점도가 0.70dl/g인 PET칩과 극한점도가 0.66dl/g인 PEN칩을 60 : 40으로 혼합하여, PET와 PEN이 혼합된 전기절연용 필름을 제조하였다.

[실시예 7]

실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되 극한점도가 0.80dl/g인 PET칩과 극한점도가 0.66dl/g인 PEN칩을 80 : 20으로 혼합하여, PET와 PEN이 혼합된 전기절연용 필름을 제조하였다.

[비교예 1]

실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되 PEN칩을 혼합하지 않고 극한점도가 0.65dl/g인 PET칩 만을 사용하여, 전기절연용 PET 필름을 제조하였다.

필름 제조를 위한 PET칩의 극한점도 및 폴리에스테르 필름의 특성을 표 1에 나타내었다.

[비교예 2]

실시에 1과 동일한 방법으로 실시하되 극한점도가 0.65dl/g인 PET칩과 극한점도가 0.85dl/g인 PEN칩을 60 : 40으로 혼합하여, PET와 PEN이 혼합된 전기절연용 필름을 제조하였다.

[비교예 3]

실시에 1과 동일한 방법으로 실시하되 극한점도가 0.62dl/g인 PET칩과 극한점도가 0.60dl/g인 PEN칩을 93 : 7으로 혼합하여, PET와 PEN이 혼합된 전기절연용 필름을 제조하였다.

[비교예 4]

실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되 극한점도가 0.75dl/g인 PET칩과 극한점도가 0.66dl/g인 PEN칩을 95 : 5으로 혼합하여, PET와 PEN이 혼합된 전기절연용 필름을 제조하였다.

[비교예 5]

실시에 1과 동일한 방법으로 실시하되 극한점도가 0.80dl/g인 PET칩과 극한점도가 0.66dl/g인 PEN칩을 35 : 65으로 혼합하여, PET와 PEN이 혼합된 전기절연용 필름을 제조하였다.

[실시예 6]

실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되 극한점도가 0.48dl/g인 PET칩과 극한점도가 0.62dl/g인 PEN칩을 40 : 60으로 혼합하여, PET와 PEN이 혼합된 전기절연용 필름을 제조하였다.

[비교예 7]

실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되 극한점도가 0.62dl/g인 PET칩과 극한점도가 0.50dl/g인 PEN칩을 60 : 40으로 혼합하여, PET와 PEN이 혼합된 전기절연용 필름을 제조하였다.

이상의 실시예 및 비교예에서 제작된 전기절연성 폴리에스테르 필름의 성능을 비교하여 본 결과 표 1에서 보는 바와 같이, PET 및 PEN의 극한점도를 일정한 범위내로 한정하여, 그 값에 따라 혼합비율을 조정하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 전기절연성 필름의 제조방법에 따르면, PEN의 고점도로 인한 용융압출 공정에서의 필터압 상승에 기인하는 공정의 문제점을 해결할 수 있으며, 이로 인하여 필름의 물성이 불량해지는 것을 방지하여 PET의 내열성 및 기계적 강도를 향상시킨 PET와 PEN이 혼합된 전기절연용 폴리에스테르 필름을 제조할 수 있음을 알 수 있다.

또한 PET와 PEN을 극한점도 값에 따라 혼합비를 조정하여, 극한점도를 일정량 이상 유지시키면서 추출 올리고머의 양을 감소시킨 본 발명의 폴리에스테르 필름은, PET 또는 PEN만을 단독 사용하여 제조한 필름 보다 제반 물성이 우수하다는 것을 알 수 있다. 특히 본 발명의 폴리에스테르 필름은 모터 절연용으로 사용시 냉매에 의한 저분자량체의 추출을 방지할 수 있으며, 내열성이 우수하여 고온 장시간 사용이 가능한 매우 실용적인 전거절연용 폴리에스테르 필름이다.

Claims

폴리에틸렌 테레프탈레이트에 폴리에틸렌 나프탈레이트를 혼합하여 용융압출 시트상태로 성형한 후 이축연신하여 이축배향된 폴리에스테르 필름을 제조하는데 있어서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트에 폴리에틸렌 나프탈레이트를 다음 식을 만족하는 범위에서 혼합하는 것을 특징으로 하는 전기 절연용 폴리에스테르 필름의 제조방법.

0.55≤N≤0.8 (1)

0.60≤T≤1.0 (2)

30/(2N+T)≤폴리에틸렌 나프탈레이트 혼합비율≤145/(3N+T) (3)

N : 폴리에틸렌 나프탈레이트의 극한점도(dl/g)

T : 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 극한점도(dl/g)
폴리에티렌 테레프탈레이트에 폴리에틸렌 나프탈레이트가 다음 식을 만족하는 범위로 혼합되어, 극한점도가 0.55dl/g 이상, 유리전이온도가 80 내지 120℃, 결정화온도가 140 내지 210℃이며, 추출 올리고머의 양이 0.6% 이하인 것을 특징으로 하는 전기 절연용 폴리에스테르 필름.

0.55≤N≤0.8 (1)

0.60≤T≤1.0 (2)

30/(2N+T)≤폴리에틸렌 나프탈레이트 혼합비율≤145/(3N+T) (3)

N : 폴리에틸렌 나프탈레이트의 극한점도(dl/g)

T : 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 극한점도(dl/g)