WO2015156638A1 - 폴리에스테르 필름, 이의 제조방법 및 이를 이용한 폴리에스테르 성형품, 이의 제조방법 - Google Patents
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- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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- C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
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Definitions
- the present invention relates to a polyester film that can be used for the surface protection of metal plates, such as building materials, decorative materials, interiors, electronic products, a manufacturing method thereof, and a polyester molded article using the polyester film, and a manufacturing method thereof. It is low and low modulus and relates to the manufacturing method of the polyester film excellent in moldability.
- metal plates used as home appliances, electrical components, cabinet materials, furniture and household materials, interior materials, etc. are required to have a very good surface and design, and in order to cope with such demands, various methods are applied to the surface of metal plates. It is used for processing and processing.
- the first method is a method of laminating a vinyl chloride film bonded with a transparent polyester film on a surface to a metal plate body coated with an adhesive
- the second method is printing a gravure printing method on a coated metal body and then applying a transparent paint. How to paint.
- the shape of the metal plate used as the exterior material also has various bends, and thus the film laminated on the metal plate is formed into various bends.
- the present invention is to provide a polyester film excellent in formability while having a low stress against deformation so that it can be applied to a curved molded body and a method of manufacturing the same.
- the present invention is to use a polyester film, to provide a polyester molded article excellent in moldability and a method of manufacturing the same.
- the present invention is a polyester film containing a copolyester
- Modulus (F20) is 8.0 to 14.5 kg / mm 2 at 20% tension in the machine direction (MD) and transverse direction (TD), and modulus (F100) is 11.0 to 21.5 kg / mm 2 at 100% tension.
- the change value (A) of modulus according to the tensile rate according to the following Equation 1 in 20 to 100% tensile section is 3 to 10kg / mm, heat shrinkage in the longitudinal and width directions of the film after heat treatment at 150 °C 30 minutes Is 2% or less, moldability is 80% or more,
- It relates to a polyester film containing 1 to 4.8 mol% of copolymerization components in the film.
- Another aspect of the present invention relates to a method for producing a polyester film comprising a copolyester
- the sheet is biaxially stretched in the machine direction (MD) and the width direction (TD; transverse direction), and in the case of stretching in the machine direction, one drawing section or in the case of multistage drawing, one drawing section of the drawing section.
- MD machine direction
- TD width direction
- It relates to a method for producing a polyester film comprising a.
- Another aspect of the invention is. It relates to a polyester molded article and a method for producing the polyester film formed by any one of vacuum molding, pressure forming, hot pressing and mold molding.
- the polyester film according to the present invention has excellent resistance to deformation and excellent moldability for various designs, and does not occur peeling with the metal plate even after molding, and has excellent mold processability of the product.
- the polyester film according to the present invention can be applied to various forms of molded articles due to having excellent moldability, film processing processability, and mold processability, and can produce molded articles having a beautiful appearance.
- One aspect of the present invention is a polyester film comprising a copolyester, the modulus (F20) of 8.0 to 14.5 kg at 20% tension in the machine direction (MD) and transverse direction (TD) of the film Modulus (F100) is 11.0 to 21.5 kg / mm 2 at 100% tension, and the change value (A) of modulus according to the tensile rate according to Equation 1 is within the range of 20 to 100%.
- the thermal shrinkage in the longitudinal and width directions of the film is 2% or less, the moldability is 80% or more,
- It relates to a polyester film containing 1 to 4.8 mol% of copolymerization components in the film.
- the polyester film has an initial load of 6.21 N / mm 2, and after 100 seconds at 140 ° C., the shrinkage stress in the film direction (MD; Machine Direction) is -5.5 to -3.0 N / mm 2.
- the shrinkage stress in the film longitudinal direction (MD; Machine Direction) after 100 seconds at 140 ° C. with an initial load of 0.65 N / mm 2 was -0.5 to 1.0 N / mm 2.
- the polyester film is a polyester film having a melting point (T m ) of 240 to 253 ° C., a plane orientation coefficient of 0.120 to 0.155, and a density of 1.384 to 1.397 g / cm 3.
- Modulus in the present invention is the most important measure of formability, the high modulus means that the resistance to external deformation is high.
- the 100% tensile modulus (F100) and the 20% tensile modulus (F20) is a measure closely related to the formability and processability of the film.
- the film when forming a biaxially oriented polyester film using hot pressing molding and vacuum molding, the film may be locally stretched to 100% or more near the corners of the mold or at the bent portion. At this time, the film with high F100 does not stretch because of its high resistance to deformation, or even when stress is concentrated due to breakage or elongation, it tries to return to its original state due to residual stress. Peeling from the body may occur.
- polyester film when used as an exterior material, various forms of processing such as printing, surface hair line treatment, vapor deposition, hard coating, adhesive coating, etc. are used to enhance the appearance. Since the process involves heat and tension, the process stability of the film is important, and in particular, when the form stability due to tension is low, the processability may be deteriorated.
- Films with too low F20 may cause film slack during printing and adhesive coating processes that involve heat and tension, which may make it difficult to print or coat uniformly. .
- the film processing processability is good, but the moldability of the relatively low deformation portion during the molding is poor, and the film may frequently be lifted from the metal body, resulting in poor moldability.
- the tensile modulus such as F20 and F100 of the film is a factor that greatly affects the processability and formability of the film, and the smaller the change width of the modulus within the 20 to 100% tensile section, the more uniform formability can be obtained. If the modulus difference between F20 and F100 is too large, the appearance may not be beautiful due to non-uniform molding in the molded article having the bent portion, and partial fracture of the film may occur, resulting in poor molding processability.
- the modulus (F20) of the film direction (MD; Machine Direction) and the width direction (TD; Transverse Direction) of the film at 20% elongation is 8.0 to 14.5 kg / mm 2, and more preferably 9 to 13 kg / mm 2. good. If F20 is less than 8 kg / mm 2, not only uniform coating and printing is difficult during the processing of the film, but also wrinkles are severe and it may be difficult to use as a product. In particular, it may be difficult to apply a low product yield due to the frequent occurrence of the lifting phenomenon with the metal body in the bent portion.
- the modulus (F100) of the film direction (MD; Machine Direction) and the width direction (TD; Transverse Direction) of the film at 100% elongation is 11.0 to 21.5 kg / mm 2, and more preferably 13.5 to 19.0 kg / mm 2. It is good. If less than 11.0kg / mm may be uneven appearance due to non-uniform deformation occurs between the curved portion and the flat portion, the wrinkles may be severe. 21.5kg / cm2 In the case of the excess, the breakage of the film frequently occurs in the bent portion, and the peeling phenomenon occurs with the metal body, which may be difficult to apply.
- the change value (A) of the modulus according to the tensile rate according to the following Equation 1 within the 20 to 100% tension section with respect to the longitudinal direction (MD; Machine Direction) and the width direction (TD; Transverse Direction) of such a film is 3 to 10kg / m2 It is more preferable that it is 4-9 kg / mm ⁇ 2>.
- the modulus change value (A) in the corresponding section is less than 3 kg / mm2
- the portion where stress is concentrated in the bent portion is excessively deformed, and thus the bent portion is easily broken by external impact in the finished product, which may lower the durability of the product.
- the appearance may not be beautiful due to the non-uniform molding in the molded article having the bent portion, the breakage of the partial film may occur, resulting in poor molding processability.
- the thermal contraction rate of the longitudinal direction and the width direction of a film is 2% or less after heat processing at 150 degreeC for 30 minutes. More preferably, it is 1.5% or less.
- the process yield may be lowered due to poor coating and processing uniformity due to wrinkles caused by heat during the film processing process.
- the polyester film of the present invention has an initial load of 6.21 N / mm 2, and after 100 seconds at 140 ° C., the shrinkage stress in the film longitudinal direction (MD) is -5.5 to -3.0 N / mm 2, and the initial load is After 100 seconds at 140 ° C. with 0.65 N / mm 2, the shrinkage stress in the film direction (MD; Machine Direction) was -0.5 to 1.0 N / mm 2, and more preferably at 140 ° C. with an initial load of 6.21 N / mm 2. After 100 seconds, the shrinkage stress in the film direction (MD; Machine Direction) was -5.0 to -3.5 N / mm 2, and the initial load was 0.65 N / mm 2 at 100 ° C. after 100 seconds for the film direction (MD; Machine Direction). It is preferable that the shrinkage stress of is 0 to 0.7 N / mm 2.
- the shrinkage stress in the machine direction (MD) of the film after 100 seconds at 140 ° C. is less than ⁇ 5.5 N / mm 2 at an initial load of 6.21 N / mm 2 and less than ⁇ 0.5 N / mm 2 at an initial load of 0.65 N / mm 2
- Due to heat and tension applied to the film during the film processing process the film sagging phenomenon may be severe, and printing and coating uniformity may be reduced, and wrinkles may occur, which may be difficult to apply.
- the film length direction (MD; When the shrinkage stress of the machine direction is greater than -3.0N / mm2 at the initial load of 6.21N / mm2 and more than 1.0N / mm2 at the initial load of 0.65N / mm2, the shrinkage in the transverse direction (TD; Due to the occurrence of bone wrinkles can be difficult to apply.
- fusing point ( Tm ) is 240-253 degreeC, It is preferable that it is 242-248 degreeC more preferably. If the melting point (T m ) is less than 240 ° C., the yellowing of the polyester film may occur due to the high temperature heat applied in the process of laminating the polyester film bonded to the vinyl chloride film to the metal body, resulting in poor appearance. If the temperature is lowered to prevent yellowing, the adhesion between the vinyl chloride film and the metal body is poor, which may cause a problem of hardening.
- the polyester film is brittle in the process of laminating the polyester film bonded to the vinyl chloride film on the metal body, which makes it difficult to uniformly compress the roller in the pressing process. Non-uniform adhesion between the vinyl chloride film and the metal body may occur.
- the plane orientation coefficient is 0.120 to 0.155, more preferably 0.130 to 0.145. If the plane orientation coefficient is less than 0.120, it may be difficult to control the thickness due to the severe deformation caused by the tension during the film manufacturing process, and if the plane orientation coefficient is greater than 0.155, the orientation of the film may be high and the moldability may be deteriorated.
- the density is 1.384 to 1.397 g / cm 3, more preferably 1.388 to 1.395 g / cm 3. If the density is less than 1.384 g / cm 3, the polymer chain has too much regularity and thermal stability is low, resulting in large shrinkage caused by heat during the film processing process, resulting in low processability, and a density greater than 1.397 g / cm 3. This excessively embrittlement can reduce moldability.
- the inventors of the present invention can ensure uniform coating processability without wrinkles in the processing process of the film subjected to heat and tension in the range satisfying the modulus and heat shrinkage, shrinkage stress, melting point, surface orientation coefficient and density
- the present invention was found to be achieved by performing stretching under specific conditions in the stretching process when producing a film with a predetermined polyester resin.
- the polyester film of the present invention may include 1 to 4.8 mol% of a copolymerization component.
- the copolymerization component is used at less than 1 mol%, it may be difficult to improve the formability because the effect of lowering the modulus of the polymer chain is lowered due to a decrease in the regularity of the polymer chain, and when used in excess of 4.8 mol%, Due to the deterioration of stability due to the breakage occurs during the heat treatment process may reduce the film manufacturing processability and it may be difficult to control the shrinkage rate.
- the modulus, heat shrinkage rate, shrinkage stress, melting point, surface orientation coefficient and density may be satisfied in a range satisfying the composition.
- the copolyester may include an aromatic dicarboxylic acid component and any one or more glycols selected from the group consisting of branched aliphatic glycols and alicyclic glycols with ethylene glycol and copolymerization components.
- the aromatic dicarboxylic acid component terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid or ester forming derivatives thereof are suitable, and the terephthalic acid unit is 70 mol% or more, preferably 85 mol% or more based on the total dicarboxylic acid component. , Particularly preferably at least 95 mol%, particularly preferably 100 mol%.
- branched aliphatic glycol for example, neopentyl glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol and the like can be used.
- alicyclic glycol 1, 4- cyclohexane dimethanol, tricyclodecane dimethylol, etc. can be used.
- the copolymerization component may be neopentylglycol in consideration of uniformity of reaction and ease of molecular weight control during copolymerization.
- the content of the copolymerization component in the copolyester may be adjusted in consideration of the film manufacturing processability and physical properties within a range such that the copolymerization component in the polyester film may have 1 to 4.8 mol%.
- the copolymerization component is preferably 8 to 25 mol% in the copolyester
- the mixing ratio of the copolyester and the homopolyester is not particularly limited as long as it is within a range that allows the copolymerization component in the film to have 1 to 4.8 mol%, but the mixing ratio of the copolyester and homopolyester is 4 to 60 wt%. : It is preferable to mix in 96 to 40weight%.
- an alkaline earth metal compound, a manganese compound, a cobalt compound, an aluminum compound, an antimony compound, a titanium compound, a titanium / silicon composite oxide, a germanium compound, or the like can be used as a catalyst used when producing the copolyester.
- an alkaline earth metal compound, a manganese compound, a cobalt compound, an aluminum compound, an antimony compound, a titanium compound, a titanium / silicon composite oxide, a germanium compound, or the like can be used.
- titanium compounds, antimony compounds, germanium compounds, and aluminum compounds are preferable in terms of catalytic activity.
- a phosphorus compound as a heat stabilizer.
- phosphorus compound phosphoric acid, phosphorous acid, etc. are preferable, for example.
- the copolyester preferably has an intrinsic viscosity of 0.58 dl / g or more, more preferably 0.62 dl / g or more, particularly preferably 0.67 dl / g or more. If the intrinsic viscosity is less than 0.58 dl / g, the tendency of moldability to deteriorate may occur. In addition, when a filter for removing foreign matters is provided in the melt line, it is preferable to set the upper limit of the intrinsic viscosity to 0.9 dl / g in view of the discharge stability during extrusion of the molten resin.
- the polyester film may have a total thickness of 10 to 100 ⁇ m. If the film thickness is less than 10 ⁇ m the thickness is too thin after molding is easily broken by the external impact can not act as an exterior material, if the film thickness is more than 100 ⁇ m may act as a protective layer against external impact, Application of the bend may be difficult due to difficulty.
- the polyester film may further include 100 to 1500 ppm of inorganic particles or organic particles, if necessary.
- the polyester film may be a surface irregularities by forming a hair-line (Hair-Line) processing on at least one side for a beautiful appearance and visual effect.
- the hairline processing may be formed using a roll having sand paper or irregularities, and the hairline depth is preferably 0.7 to 1 ⁇ m.
- the polyester film may be to form a coating of high hardness in order to increase the surface hardness, to improve scratch resistance, it may be to form a hard coating layer.
- the hard coat layer that can be used in the present invention is not particularly limited, and urethane, epoxy, ester, ether, melamine, acrylic, silicone hard coating agents and the like can be used. Is preferably a hard coat layer.
- the acrylic hard coat layer of the present invention may be a coating layer having a thickness of 2 to 3 ⁇ m by applying a polyurethane acrylate composition having a solid content of 20 to 40% diluted in methyl ethyl ketone (MEK).
- MEK methyl ethyl ketone
- the sheet is biaxially stretched in the machine direction (MD) and the width direction (TD; transverse direction), and in the case of stretching in the machine direction, one drawing section or in the case of multistage drawing, one drawing section of the drawing section.
- MD machine direction
- TD width direction
- the co-polyester may be polymerized including an aromatic dicarboxylic acid component, and any one or more glycols selected from the group consisting of branched aliphatic glycols and alicyclic glycols with ethylene glycol and copolymerization components,
- the polymerization method may be prepared according to a conventional polyester polymerization method.
- the copolyester preferably has an intrinsic viscosity of 0.58 dl / g or more, more preferably 0.62 dl / g or more, particularly preferably 0.67 dl / g or more. If the intrinsic viscosity is less than 0.58 dl / g, the moldability tends to be lowered. In the case where a filter for removing foreign matters is provided in the melt line, it is preferable to set the upper limit of the intrinsic viscosity to 0.9 dl / g in view of the discharge stability at the time of extrusion of the molten resin.
- the thermal strain, the plane orientation coefficient and the shrinkage stress of the film due to molecular orientation can be controlled within the scope of the present invention, which is very important in the film manufacturing process of the present invention.
- a non-stretched sheet is stretched and heat treated in the longitudinal direction (MD: machine direction) and width direction (TD; transverse direction) of the film to obtain a biaxially stretched film having the degree of orientation of the target film.
- MD machine direction
- TD width direction
- the film is drawn in the machine direction (MD) in the longitudinal direction and then stretched in the MD / TD method in the transverse direction (TD) or in the transverse direction (TD).
- the sequential biaxial stretching method such as the TD / MD method stretching in the longitudinal direction (MD: machine direction), the simultaneous biaxial stretching method simultaneously stretching the longitudinal direction (MD: machine direction) and the width direction (TD; transverse direction)
- MD machine direction
- TD transverse direction
- a tenter driven by a linear motor may be used.
- the film stretching at the time of biaxial stretching is preferably 2.5 to 5.0 times in the longitudinal direction (MD) and the width direction (TD; transverse direction), and particularly preferably 3.3 to 4.0 times.
- the stretching in the longitudinal direction (MD: Machine Direction) and the width direction (TD: Transverse Direction) may be either larger or may be the same ratio. More preferably, the stretching in the longitudinal direction (MD: Machine Direction) is 3.0 to 3.8 times and the stretching in the width direction (TD; Transverse Direction) is 3.5 to 4.3 times.
- the stretching ratio in one of the stretching sections of the rear-end stretching section is 60% or more with respect to the entire stretching section. It is preferable to perform extending
- the first stage stretching is performed by the speed difference between the first stretching roll and the second stretching roll, and the circumferential speed between the second stretching roll and the third stretching roll in succession.
- Two-stage stretching can be achieved by a car.
- the trailing draw section means the second draw section, and the draw ratio in this section may be performed to be 60% or more with respect to the entire draw section.
- the first stage stretching is performed by the speed difference between the first stretching roll and the second stretching roll, and the circumferential speed between the second stretching roll and the third stretching roll in succession.
- Two-stage stretching is achieved by the car, and finally, three-stage stretching may be performed by the speed difference between the three stretching rolls and the four stretching rolls.
- the rear-end stretching section means a two-stage drawing section or a three-stage drawing section, and the drawing ratio in the two-stage or three-stage drawing section may be performed to be 60% or more with respect to the entire drawing section.
- the total stretching rolls are five, and in the same principle as described above, one-stage stretching to four-stage stretching may be continuously performed by the peripheral speed difference between the stretching rolls.
- the rear-end stretching section means a three-stage stretching section or a four-stage drawing section, and the drawing ratio in the three-stage or four-stage drawing section may be performed to be 60% or more with respect to the entire drawing section.
- the stretching ratio for each stretching section with respect to the total stretching section is calculated by dividing by the ratio of the longitudinal deformation amount of the film for each stretching section with respect to the total length deformation in the longitudinal direction of the film can be obtained simply by the following formula (2).
- Elongation ratio [(length strain length) / (total length strain)] ⁇ 100 (%)
- the total draw ratio becomes 4.5 which is the product of the draw ratios of each drawing section, and the film length direction before extending
- stretching Assuming that the length is 100, the length in the longitudinal direction of the final film in which the stretching is completed in the longitudinal direction is 450, and the amount of longitudinal deformation of the film is 350.
- the stretching ratio of is calculated as "50/350” when calculated as "length strain / total length strain by one stage stretching", and the stretching ratio in one stage stretching section is 14.3% for the entire stretching section.
- the draw ratio in the two-stage drawing section is “75/350”, which is calculated as “length deformation / overall length deformation by two-stage drawing”, and the draw ratio of the two-stage drawing section is 21.4%.
- the stretching ratio in the three-stage stretching section for the entire stretching section is “225/350” when calculated as “length deformation / overall length deformation by three-stage stretching” and the stretching ratio of the three-stage stretching section for the entire stretching section. Becomes 64.3%.
- the stretching ratio in one stretching section of the rear drawing section is preferably 60% or more with respect to the entire drawing section, more preferably 70% or more, and most preferably 80% That's it.
- the stretching temperature in the longitudinal direction (MD; Machine Direction) of the film is preferably 80 ° C to 130 ° C. If the stretching temperature is less than 80 ° C., the stretching stress is increased, so that the orientation in the film direction (MD; machine direction) may be difficult to express the required physical properties, and the orientation may be large, resulting in stretching of the film in the transverse direction (TD). The breakage is severe and can impair fairness.
- the stretching temperature is higher than 130 °C, it is possible to lower the modulus (Modulus) due to the low stretching stress, but the film thickness uniformity is deteriorated, pressing marks by the stretching nip roll (Nip-Roll) occurs badly and appearance is difficult to apply Can be.
- heat treatment heat fixing of the film in step d
- heat fixing heat fixing
- the heat treatment temperature of the film is preferably carried out at 220 °C to 245 °C. If the heat treatment temperature is lower than 220 °C, the shrinkage rate and shrinkage stress of the film (MD) are high, so it is difficult to apply wrinkles due to excessive tension and shrinkage during post-process such as hard-coating and adhesive coating. It may be difficult, and if it is more than 245 °C film breakage occurs a lot can be difficult to manufacture the film.
- the relaxation rate of the film is preferably performed at 1 to 10%. If the relaxation rate is less than 1%, the film has a high shrinkage in the transverse direction (TD), which may cause wrinkles during post-processing, thereby making it difficult to uniformly coat the coating. Film deflection may occur in the film, which may cause a scratch on the surface of the film, thereby making it difficult to apply due to poor appearance.
- the temperature at the time of relaxation is preferably carried out at 150 °C to 245 °C.
- the present invention is also within the scope of the present invention by applying a polyester film prepared by the above production method molded by any one method of vacuum molding, pressure forming, hot pressing molding and mold molding.
- the polyester molded article may be a laminate comprising a polyester film or a polyester film laminated with a metal plate.
- the metal plate may further include an anti-oxidation plating layer on a surface facing the polyvinyl chloride (PVC) film layer.
- the anti-oxidation plating layer is formed to prevent corrosion of the metal plate, and may be to plate zinc oxide, magnesium, aluminum, chromium, or the like.
- it may be to further include an adhesive layer on top of the antioxidant plating layer.
- the adhesive layer may be formed to a thickness of 2 to 10 ⁇ m using a polyolefin-based hot melt adhesive, a polyurethane-based hot melt adhesive, an epoxy-based adhesive and the like.
- Step 1) in the method for producing a polyester molded article of the present invention is a step of forming surface irregularities by performing hair-line processing on one surface of the polyester film for a beautiful appearance and visual effect in the final finished product.
- Hair-Line processing may be formed by using a roll having sand paper or unevenness, the hair line depth is preferably 0.7 to 1 ⁇ m.
- step 2) is a step of forming a metal coating layer after forming a primer coating layer on the top surface of the surface irregularities in order to facilitate the formation of the metal deposition layer, by forming the metal deposition layer,
- the metallic luster can be exhibited to further improve aesthetics.
- the primer coating layer may be formed to a thickness of 0.1 to 1.0 ⁇ m using a polyurethane-based resin, polyacrylic resin, silicone resin, acrylic urethane-based resin and the like.
- examples of the metal that can be used in forming the metal deposition layer include Al, Zn, Mg, Sn, Ti, In, Cr, Ni, Cu, Pb, Fe and the like, and preferably Al, Zn , Mg, and Al may be most preferable in terms of productivity.
- the method for forming the metal deposition layer is not particularly limited, but physical vapor deposition such as vacuum deposition, sputtering, ion plating, or chemical vapor deposition such as CVD can be used.
- the film thickness of the metal deposition layer is preferably formed so as to have an optical density of 0.40 to 0.80 because the appearance is beautiful and the hair line processing effect can be maximized.
- step 3) may be to form a film of high hardness in order to increase the surface hardness on the opposite surface on which the metal deposition layer of the film is formed, to improve scratch resistance, and to form a hard coating layer.
- the hard coat layer that can be used in the present invention is not particularly limited, and urethane, epoxy, ester, ether, melamine, acrylic, silicone hard coating agents and the like can be used. Is preferably a hard coat layer.
- the acrylic hard coat layer of the present invention may be a coating layer having a thickness of 2 to 3 ⁇ m by applying a polyurethane acrylate composition having a solid content of 20 to 40% diluted in methyl ethyl ketone (MEK).
- MEK methyl ethyl ketone
- step 4) is to form a primer coating layer on top of the metal deposition layer of the film, and then laminated with a polyvinyl chloride (PVC) film, the polyvinyl chloride film to protect the metal deposition layer, It is formed to improve durability and weather resistance.
- PVC polyvinyl chloride
- the primer coating layer on the upper portion of the metal deposition layer usable in the present invention is not particularly limited, and may be a polyurethane, ester, epoxy resin, or the like, and may be coated with a coating method such as a comma coater or gravure coater. After forming a coating layer having a thickness of ⁇ m, it may be laminated with a polyvinyl chloride (PVC) film. Thereafter, the laminated sheet may be aged at 50 to 70 ° C. for 72 to 120 hours, thereby improving adhesion of the laminated sheet.
- PVC polyvinyl chloride
- step 5) is a step of pressing and laminating the polyvinyl chloride film layer and the metal plate at a high temperature.
- the adhesive layer may be used a polyolefin-based hot melt adhesive, polyurethane-based hot melt adhesive, epoxy adhesive, etc.
- the thickness may be formed to 2 to 10 ⁇ m.
- the metal plate After heating the metal plate through a high temperature oven, it is pressed and laminated with a polyvinyl chloride (PVC) film layer, and the temperature for heating the metal plate is preferably 200 to 240 ° C.
- PVC polyvinyl chloride
- the physical properties were measured by the following method.
- the vertical direction is the machine direction (MD) direction and the horizontal direction is the transverse direction (TD) direction of the film.
- MD machine direction
- TD transverse direction
- Two measurement samples of mm ”size were taken.
- the length of the MD and TD directions was cut into 300 mm ⁇ 15 mm to make a sample for measuring the physical properties, and then ten samples for measuring the physical properties in the MD direction except the outermost part in the TD direction. was taken.
- the length of the TD direction and the MD direction is cut into 300 mm ⁇ 15 mm for the remaining one measurement sample to make a sample for measuring the physical properties, and then 10 physical properties for the TD direction except the outermost part in the MD direction are measured. Samples were taken.
- the length of the film was measured using a universal tensile test machine (Instron Tensile Test Machine). : Tensile strength in each of the Machine Direction) and the transverse direction (TD) was measured 10 times.
- the direction of the film was 20% tensile modulus (F-20).
- the strength value at the 20% tensile point in the TD direction was confirmed, and the strength average value at the 20% tensile point in the TD direction for the ten measured samples was obtained. It was obtained as the modulus (F-20) at 20% tension in the transverse direction (TD; transverse direction) of the film.
- the length of the longitudinal direction (MD) and the width direction (TD) of the film was measured by cutting in a positive direction of 200 mm ⁇ 200 mm in the MD direction and the TD direction of the film. After heat shrinkage for 30 minutes in a no-load state in the oven, the length of the length (MD) and width direction (TD) of the heat-shrinkable film was measured to measure the length of the film (MD: Machine Direction) and width (TD: Transverse). Direction) was calculated according to the following formula (1).
- Film rolls are cut in two rectangular shapes of 500 mm ⁇ 10 mm and 10 mm ⁇ 500 mm, respectively, for the film MD and TD directions, respectively, and the film length and width directions (TD: Transverse Direction). A sample for measuring the shrinkage stress was taken.
- the width of the sample was 10 mm, and the cross-sectional area was calculated as the product of the thickness of the measurement sample and the width of the measurement sample (10 mm).
- Shrinkage stress (N / mm 2) Shrinkage stress measured value (N) / cross-sectional area of the sample (width ⁇ thickness; mm 2)
- the melting temperature was measured using a differential scanning calorimeter (DSC, Perkin-Elmer 7 series thermal analysis system) at a scan rate of 20 °C / min.
- Laser When measuring refractive index, Laser uses 632.8nm He-Ne and Measure Type is Bulk thickness type.In TE mode (Transverse Electric), the refractive index (R x ) and the width direction (TD) in the film length direction (MD) in TE mode (Transverse Electric) (R y ) were measured, respectively, and the thickness direction refractive index R xz in the film longitudinal direction MD and the thickness direction refractive index R yz in the width direction TD were measured in TM mode (Transverse Magnetic), respectively. .
- Plane orientation coefficient (C f ) [(R x + R y ) / 2-(R xz + R yz ) / 2]
- C f is the plane orientation coefficient
- R x is the refractive index in the MD direction
- R y is the refractive index in the TD direction
- R xz is the refractive index in the Z direction (thickness direction) in the MD direction
- R yz is the Z axis in the TD direction Refers to the refractive index in the direction (thickness direction).
- the film was placed in a density meter (normally manufactured by Shibayama, Japan, Model SS) consisting of a mixed solvent of normal heptane and carbon tetrachloride, and left at 23 ° C. for 1 day, and then the density ( ⁇ ) of the film was measured.
- a density meter normally manufactured by Shibayama, Japan, Model SS
- ⁇ density
- the acrylic urethane resin composition was applied to one side of the film by using a microgravure coater to a thickness of 1 ⁇ m, and then stayed in a drying oven at 130 ° C. The drying was performed while passing the time at 40 seconds. After the drying process, the coating process processability was calculated by checking the shrinkage and wrinkles in the width direction (TD) of the film.
- the processing processability is a factor related to the yield of the product. The larger the shrinkage rate in the width direction (TD), the lower the product yield and the lower the yield because wrinkles on the film make it difficult to use as a product. Was obtained.
- the polyester films of Examples and Comparative Examples were manufactured to have a length of 6,000 m and a width of 1,200 mm. After the coating process, the length of the width direction (TD) of the film was measured to measure the width direction (TD). Length retention was calculated
- the total length is divided into 40 sections with 100m length as one section for the 4,000m coated film except the initial 1,000m length and the final 1,000m length. It was confirmed. If wrinkles exist within 100m length, it is determined as 'bad' and if there is no wrinkle, it is determined as 'good' and the stability of wrinkles was calculated by calculating the ratio of 'good' in the 40 sections.
- Coating process fairness was calculated
- Coating process processability (%) [Wrinkle generation stability ⁇ film width direction length retention rate] / 100
- Wrinkle generation stability (%) [(number of wrinkles having good wrinkles / 40)] ⁇ 100
- Width direction (TD) length retention rate (%) [(film width direction length after coating, mm) / 1,200] ⁇ 100
- the hair of the polyester of Examples and Comparative Examples with a bow of 55 pieces / cm and a depth of 0.8 ⁇ m was processed to a hair line, and then a coating layer was formed on the hairline processed surface with a thickness of 0.5 ⁇ m.
- a metal deposition layer of aluminum was formed with an optical density (OD) of 0.50.
- the adhesive layer was coated on the metal deposition layer with a thickness of 0.5 ⁇ m, and a hard coating layer having a thickness of 2.5 ⁇ m was treated on the back surface, and then the polyvinyl chloride (PVC) film having a thickness of 100 ⁇ m and the adhesive layer of the metal deposition surface were laminated at 90 ° C.
- An ester molded article was prepared.
- the polyester molded article and a metal sheet heated to 235 ° C. coated with an adhesive were pressed with a roller to prepare a sheet laminated metal sheet on which a polyester molded article was laminated.
- the Erichsen Cupping Tester was used to give the cup-shaped deformation of 10 mm height from the metal plate body to the polyester molded product at a speed of 15 rpm to confirm the tearing of the polyester molded product. It was determined as', and if no tearing phenomenon occurs, it was determined as' good '.
- PET pellet 0.4 g was added to 100 ml of a reagent mixed with phenol and 1,1,2,2-tetrachloroethanol at a weight ratio of 6: 4, and dissolved for 90 minutes, and then transferred to a Uberode viscometer and placed at 30 ° C. It was hold
- C represents the concentration of the sample.
- Chips of a copolyester polyester having an intrinsic viscosity of 0.65 dl / g comprising 100 mol% of terephthalic acid units as aromatic dicarboxylic acid components, 98.8 mol% of ethylene glycol units and 1.2 mol% of neopentylglycol units as diol components Prepared.
- the unstretched film was cooled in a 23 ° C. cooling roller immediately after two stages of stretching were made by 3.0 times the total stretching in the machine direction (MD; Machine Direction) of the film via a preheating roller.
- MD machine direction
- the stretching section is divided into two sections.
- the preheated unstretched film is stretched by one step at 1.5 times at 110 ° C., followed by two step stretching at 113 ° C. at 2.0 times.
- cooling was performed using a 23 ° C cooling roller. At this time, the draw ratio in the second draw, the trailing draw section, accounted for 75% of the entire draw section.
- the uniaxially stretched film was led to a tenter, preheated for 1.9 seconds at 108 ° C, stretched at 4.0 times at 140 ° C in the film width direction (TD; Transverse Direction), and heat-set at 242 ° C, followed by a relaxation temperature of 220 ° C.
- the 9.5% relaxation process was performed in the width direction (TD), and the biaxially stretched polyester film of thickness 16micrometer was obtained.
- Chips of copolyester having an intrinsic viscosity of 0.65 dl / g comprising 100 mol% of terephthalic acid units as aromatic dicarboxylic acid components, 97 mol% of ethylene glycol units and 3 mol% of neopentyl glycol units as diol components Prepared.
- the unstretched film was subjected to three stages of stretching by 3.24 times the total stretching in the machine direction (MD; Machine Direction) of the film via a preheating roller, and then cooled by a 23 ° C. cooling roller.
- MD machine direction
- the stretching section is three sections, and the preheated unstretched film is continuously stretched by 1.2 times at 110 ° C. by 1.2 times, and drawn by 1 step at 113 ° C. by 1.5 steps, and at 102 ° C., 1.8.
- Three-stage stretching was carried out by boat, and cooling was performed by a 23 ° C cooling roller immediately after three-stage stretching.
- the uniaxially stretched film was led to a tenter and preheated at 110 ° C. for 1.9 seconds, stretched 4.0 times at 145 ° C. in the film width direction (TD; Transverse Direction), and subjected to heat setting at 232 ° C., followed by a relaxation temperature of 210 ° C. 7.6% of relaxation treatment was performed in the width direction (TD) to obtain a biaxially stretched polyester film having a thickness of 30 ⁇ m.
- Chips of a copolyester polyester having an intrinsic viscosity of 0.67 dl / g comprising 100 mol% of terephthalic acid units as an aromatic dicarboxylic acid component, 95.2 mol% of ethylene glycol units and 4.8 mol% of neopentylglycol units as diol components Prepared.
- the unstretched film was subjected to four stages of stretching by 4.0 times the total stretching in the machine direction (MD; Machine Direction) of the film via a preheating roller, and then cooled by a 23 ° C. cooling roller.
- MD machine direction
- the stretching section has 4 sections, and the preheated unstretched film is continuously stretched by 1.1 times at 90 ° C. in one step, and is drawn in 1.3 steps at 105 ° C. in two steps and 1.4 at 113 ° C.
- Three steps of stretching were carried out by a ship, four steps of stretching were carried out by 2.0 times at 105 ° C., and cooling was performed by a 23 ° C. cooling roller immediately after four steps of stretching.
- the uniaxially stretched film was led to a tenter, preheated at 115 ° C. for 2.0 seconds, stretched 3.7 times at 138 ° C. in the film width direction (TD; Transverse Direction), and heat-set at 237 ° C., followed by a relaxation temperature of 200 ° C. Relaxation was performed at 5.5% in the width direction (TD) to obtain a biaxially stretched polyester film having a thickness of 50 ⁇ m.
- the chip (A) and the chip (B) were mixed so as to have a mass ratio of 20:80, and mixed so that the neopentyl glycol content in the film became 3.2 mol%.
- chip mixtures were melted at 280 ° C. in an extruder and extruded through a T-die, followed by rapid cooling and solidification on a cooling roller at a surface temperature of 20 ° C., while being adhered to the cooling rollers using an electrostatic application method while being an amorphous unstretched sheet.
- the unstretched film was subjected to four stages of stretching by 3.63 times the total stretching in the machine direction (MD; Machine Direction) of the film via a preheating roller, and then cooled in a 23 ° C. cooling roller.
- MD machine direction
- the stretching section is 4 sections, and the preheated unstretched film is continuously stretched by 1.1 times at 85 ° C., by 1 step, and drawn by 1.2 times at 95 ° C., by 2.5 steps at 115 ° C.
- Three stages of stretching were carried out by a ship, four stages of stretching were carried out by 1.1 times at 102 ⁇ ⁇ , and cooling was performed by a 23 ⁇ ⁇ cooling roller immediately after four stages of stretching.
- the stretching ratio in the three-stage stretching which is the trailing stretching section, occupied 75% of the entire stretching section.
- the uniaxially stretched film was led to a tenter, preheated for 1.9 seconds at 105 ° C, stretched 3.8 times at 140 ° C in the film width direction (TD; Transverse Direction), and heat-set at 228 ° C, and then relaxed at 180 ° C.
- a 5% relaxation treatment was performed in the width direction (TD) to obtain a biaxially stretched polyester film having a thickness of 30 ⁇ m.
- the chip (A) and the chip (B) were mixed so as to have a mass ratio of 4.5: 95.5, and mixed so that the neopentyl glycol content in the film was 1.08 mol%.
- chip mixtures were melted at 280 ° C. in an extruder and extruded through a T-die, followed by rapid cooling and solidification on a cooling roller at a surface temperature of 20 ° C., while being adhered to the cooling rollers using an electrostatic application method while being an amorphous unstretched sheet.
- the unstretched film was subjected to three stages of stretching in the machine direction of the film (MD; Machine Direction) by 2.9 times via a preheating roller, followed by cooling in a 23 ° C. cooling roller.
- MD machine direction
- the stretching section is three sections, and the preheated unstretched film is continuously stretched by 1.1 times at 90 ° C. in one step, and drawn in two steps at 2.4 times in 116 ° C. and 1.1 at 100 ° C.
- Three-stage stretching was carried out by boat, and cooling was performed by a 23 ° C cooling roller immediately after three-stage stretching.
- the stretching ratio in the second stage which is the trailing stage, was 81% of the entire stretching period.
- the uniaxially stretched film was led to a tenter, preheated for 1.9 seconds at 120 ° C, stretched 4.3 times at 145 ° C in the film width direction (TD; Transverse Direction), and heat-set at 220 ° C, and then relaxed at 230 ° C.
- the 9.5% relaxation process was performed in the width direction (TD), and the biaxially stretched polyester film of thickness 100micrometer was obtained.
- the chip (A) and the chip (B) were mixed so as to have a mass ratio of 20:80 and mixed so that the neopentyl glycol content in the film was 4.8 mol%.
- chip mixtures were melted at 280 ° C. in an extruder and extruded through a T-die, followed by rapid cooling and solidification on a cooling roller at a surface temperature of 20 ° C., while being adhered to the cooling rollers using an electrostatic application method while being an amorphous unstretched sheet.
- the unstretched film was subjected to four-stage stretching by 4.63 times the total stretching in the machine direction (MD; Machine Direction) of the film via a preheating roller, and then cooled in a 23 ° C. cooling roller.
- MD machine direction
- the stretching section is 4 sections, and the preheated unstretched film is continuously stretched by 1.1 times at 84 ° C. in one step, and drawn in two steps at 1.2 times in 96 ° C., and 1.3 at 110 ° C.
- Three stages of stretching were carried out by a ship, four stages of stretching were carried out at 2.7 times at 125 ° C., and cooling was performed by a 23 ° C. cooling roller immediately after four stages of stretching.
- the stretching ratio in the four-stage stretching which is the trailing stretching section, occupied 80% of the entire stretching section.
- the uniaxially stretched film was led to a tenter, preheated at 102 ° C. for 2.5 seconds, stretched 3.5 times at 130 ° C. in the film width direction (TD; Transverse Direction), and heat-set at 240 ° C., and then relaxed at 150 ° C.
- TD film width direction
- a 1.5% relaxation treatment was performed in the width direction (TD) to obtain a biaxially stretched polyester film having a thickness of 16 ⁇ m.
- the chip (A) and the chip (B) were mixed so as to have a mass ratio of 25:75 and mixed so that the neopentyl glycol content in the film was 4 mol%.
- chip mixtures were melted at 280 ° C. in an extruder and extruded through a T-die, followed by rapid cooling and solidification on a cooling roller at a surface temperature of 20 ° C., while being adhered to the cooling rollers using an electrostatic application method while being an amorphous unstretched sheet.
- the unstretched film was subjected to one-stage stretching at 105 ° C by 3.5 times the total stretching in the machine direction (MD; Machine Direction) of the film via a preheating roller, and then cooled in a 23 ° C cooling roller.
- MD Machine Direction
- the uniaxially stretched film was led to a tenter, preheated for 1.9 seconds at 110 ° C, stretched 3.6 times at 142 ° C in the film width direction (TD; Transverse Direction), and heat-set at 235 ° C, and then at 170 ° C in the width direction ( TD) was used to relax 3.5% to obtain a biaxially stretched polyester film having a thickness of 75 ⁇ m.
- Example 1 a polyester film was prepared in the same manner as in Example 1, except that 95 mol% of ethylene glycol units and 5 mol% of neopentyl glycol units were used as diol components.
- Example 2 a polyester film was manufactured in the same manner as in Example 2, except that the draw ratio of the trailing draw section in the machine direction (MD) drawing section of the film was changed.
- MD machine direction
- a polyester film was prepared in the same manner as in Example 2, except that the stretching ratio in the three-stage stretching, which was the trailing stretching section, was 58% of the total stretching section.
- Example 4 the chip (A) of the copolymerized polyester and the chip (B) of polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.65 dl / g at a mass ratio of 5.5: 94.5 so that the neopentyl glycol content in the film is 0.88 mol%.
- a polyester film was prepared in the same manner as in Example 4 except that the mixture was used.
- Example 6 a polyester film was prepared in the same manner as in Example 6, except that the stretching temperature, the heat treatment temperature, and the relaxation rate were applied in the machine direction (MD) stretching section of the film.
- MD machine direction
- the film in stretching the film in the machine direction (MD), the film is stretched in one step at 1.1 times at 76 ° C., in the second step at 1.2 times at 78 ° C., three times at 1.3 times at 80 ° C., and at four times at 2.7 times at 105 ° C.
- the polyester film was prepared in the same manner as in Example 6 except that the film was stretched and heat-set in the tenter at 217 ° C., and then subjected to 0.7% relaxation in the width direction (TD).
- Example 3 a polyester film was prepared in the same manner as in Example 3, except that 90 mol% of ethylene glycol units and 10 mol% of neopentyl glycol units were used as the diol component.
- the embodiment of the present invention has a modulus (F20) of 8 to 14.5 kg at 20% tension in the longitudinal direction (MD; machine direction) and width direction (TD; transverse direction) of the film.
- / 100 mm and 100% tensile modulus (F100) is 11 to 21.5 kg / mm, after the heat treatment for 30 minutes at 150 °C satisfies the properties of the heat shrinkage in the longitudinal direction and width direction of the film 2% or less, coating process processability and It can be seen that the moldability is excellent.
- Comparative Example 5 it can be seen that the coating process processability is reduced due to the generation of wrinkles due to the tension given in the film during the coating process is high in the width direction shrinkage occurs in the coating processing process and the shrinkage stress is low due to the high heat shrinkage rate.
- the polyester film according to the present invention it can be seen that not only the processing processability is excellent but also the moldability is high, the productivity is high, and the appearance of a beautiful product can be produced.
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Abstract
본 발명은 건축재, 장식재, 인테리어, 전자제품 등의 금속판의 표면보호를 위한 용도로 사용이 가능한 폴리에스테르 필름, 이의 제조방법 및 상기 폴리에스테르 필름을 이용한 폴리에스테르 성형품 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 배향성이 낮으며, 모듈러가 낮아 성형성이 우수한 폴리에스테르 필름의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 건축재, 장식재, 인테리어, 전자제품 등의 금속판의 표면보호를 위한 용도로 사용이 가능한 폴리에스테르 필름, 이의 제조방법 및 상기 폴리에스테르 필름을 이용한 폴리에스테르 성형품, 이의 제조방법에 관한 것으로, 배향성이 낮으며, 모듈러스가 낮아 성형성이 우수한 폴리에스테르 필름의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 가전제품, 전기 부품, 수납장용재, 가구 및 가정용품재, 내장건재 등으로서 사용되는 금속판은 매우 우수한 표면성 및 의장성이 요구되고 있으며 이와 같은 요구에 대응하기 위하여 여러 가지 방법들이 금속판의 표면가공 및 처리에 이용되고 있다.
현재 표면성 및 의장성이 우수한 금속판을 제조하기 위하여 사용되고 있는 금속판의 표면가공 및 처리방법으로는 크게 두 가지 방법이 잘 알려져 있다.
제 1 방법은 표면에 투명한 폴리에스테르 필름이 접합된 염화비닐 필름을 접착제가 도포된 금속판체에 적층시키는 방법이며, 제 2 방법은 도장된 금속피체 상에 그라비어인쇄 방법으로 인쇄를 행한 후 투명 도료를 도장하는 방법이다.
최근 가전제품의 디자인이 다양화됨에 따라 외장재로 사용되는 금속판체의 형상도 다양한 굴곡을 가지게 되며, 이로 인해 금속판체에 적층되어있는 필름도 다양한 굴곡으로 성형되어 진다.
그러나 금속판체와는 달리 고분자인 폴리에스테르 필름의 경우 성형 과정 시 주어지는 변형력에 대한 응력이 발생하여 금속판체를 성형한 후, 들뜨는 현상이 발생하여 금속판체에서 박리되는 현상이 발생하여 금속판체의 형상을 다양화하는데 어려움이 있다.
따라서 굴곡이 있는 성형체의 성형에 적용이 가능한 폴리에스테르 필름에 대한 요구가 높아지고 있다.
본 발명은 굴곡이 있는 성형체에 적용이 가능하도록 변형에 대한 응력이 낮으면서 성형성이 우수한 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 상기 폴리에스테르 필름을 이용하여 제조되며, 성형성이 우수한 폴리에스테르 성형체 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 공중합 폴리에스테르를 포함하는 폴리에스테르 필름으로,
길이방향(MD; Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 20% 인장 시 모듈러스(F20)가 8.0 내지 14.5㎏/㎟, 100% 인장 시 모듈러스(F100)가 11.0 내지 21.5㎏/㎟이고, 20 내지 100% 인장 구간 내에서 하기 식 1에 따른 인장율에 따른 모듈러스의 변화치(A)가 3 내지 10㎏/㎟이며, 150℃에서 30분간 열처리 후 필름의 길이방향 및 폭방향의 열수축율이 2% 이하이고, 성형성이 80% 이상이며,
[식 1]
A = (F100 - F20)/0.8
필름 내 공중합 성분을 1 내지 4.8몰%로 포함하는 것인 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.
본 발명의 다른 양태는 공중합 폴리에스테르를 포함하는 폴리에스테르 필름의 제조방법에 관한 것으로,
a) 공중합 성분을 포함하는 공중합 폴리에스테르를 중합하는 단계;
b) 상기 공중합 폴리에스테르를 용융 압출하여 시트를 제조하는 단계;
c) 상기 시트를 기계방향(MD: Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 이축연신을 하며, 기계방향 연신 시 1단 연신을 수행 하거나 다단연신의 경우 후단 연신구간중 하나의 연신구간에서의 연신비율이 전체 연신구간에 대하여 60%이상이 되도록 연신을 수행하여 필름을 제조하는 단계; 및
d) 상기 필름을 열처리 및 이완하는 단계;
를 포함하는 폴리에스테르 필름의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 양태는. 상기 폴리에스테르 필름을 진공성형, 압공성형, 가열가압성형 및 금형성형 중 어느 하나의 방법으로 성형한 폴리에스테르 성형품 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 필름은 변형에 대한 저항성이 낮아 다양한 디자인에 대한 성형성이 우수하며, 성형이후에도 금속판체와의 박리현상이 일어나지 않아 제품의 금형 공정성이 뛰어나다.
또한, 낮은 열수축으로 인하여 금속판체에 접착되는 폴리에스테르 필름에 가해지는 다양한 형태의 가공에 의한 주름 발생 및 폭수축에 의한 불량발생을 제어하여 가공안정성이 우수하다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 필름은 우수한 성형성, 필름 가공공정성 및 금형공정성을 가짐으로 인해 다양한 형태의 성형체에 적용할 수 있으며, 미려한 외관을 가지는 성형체를 제조할 수 있다.
이하는 본 발명의 일 양태를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명을 하며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태는 공중합 폴리에스테르를 포함하는 폴리에스테르 필름으로, 필름의 길이방향(MD; Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 20% 인장 시 모듈러스(F20)가 8.0 내지 14.5㎏/㎟, 100% 인장 시 모듈러스(F100)가 11.0 내지 21.5㎏/㎟이고, 20 내지 100% 인장 구간 내에서 하기 식 1에 따른 인장율에 따른 모듈러스의 변화치(A)가 3 내지 10㎏/㎟이며, 150℃에서 30분간 열처리 후 필름의 길이방향 및 폭방향의 열수축율이 2% 이하이고, 성형성이 80% 이상이며,
[식 1]
A = (F100 - F20)/0.8
필름 내 공중합 성분을 1 내지 4.8몰%로 포함하는 것인 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 상기 폴리에스테르 필름은 초기 하중을 6.21N/㎟로 하여 140℃에서 100초 후 필름 길이 방향(MD;Machine Direction)의 수축응력이 -5.5 내지 -3.0N/㎟이고, 초기 하중을 0.65N/㎟로 하여 140℃에서 100초 후 필름 길이 방향(MD;Machine Direction)의 수축응력이 -0.5 내지 1.0N/㎟이다.
또한 본 발명의 일 양태에서, 상기 폴리에스테르 필름은 융점(Tm)이 240 내지 253℃이고, 면배향계수가 0.120 내지 0.155, 밀도가 1.384 내지 1.397g/㎤인 폴리에스테르 필름이다.
본 발명에서 모듈러스는 성형성에 있어서 가장 중요한 척도이며, 모듈러스가 높다는 것은 외부변형에 대한 저항력이 높다는 것을 의미한다.
특히 상기 100% 인장 시 모듈러스(F100) 및 상기 20% 인장 시 모듈러스(F20)은 필름의 성형성 및 가공공정성에 밀접한 관련이 있는 척도이다.
예를 들면 가열압착성형 및 진공성형법을 사용하여 이축배향 폴리에스테르 필름을 성형할 때, 금형의 코너 부근 혹은 굴곡부에서는 필름이 국부적으로 100% 이상으로 신장되는 경우도 있다. 이때 F100이 높은 필름에서는 이와 같은 국소적인 부분에 있어서, 변형에 대한 저항력이 크기 때문에 신장이 되지 않거나, 응력이 집중되어 파단이 발생하거나 신장이 되더라도 잔존 응력에 의해 원래의 상태로 되돌아가려고 하기 때문에 금속피체에서 박리되는 현상이 발생할 수 있다.
한편, F100이 지나치게 작은 필름에서는 성형성은 양호해지지만, 성형 시에 응력이 집중되는 굴곡부와 같은 급격한 형태 변화가 발생되는 부분에서 지나치게 많은 신장이 발생되어 굴곡부의 필름이 두께가 얇아질 수 있으며, 이로 인해 성형품에 있어서 굴곡부의 파손이 쉽게 일어나 내구성이 떨어질 수 있다.
또한, 상기 폴리에스테르 필름은 외장재로 사용되는 경우, 외관을 미려하게 하기 위해 인쇄, 표면 헤어라인(Hair-Line)처리, 증착, 하드코팅(Hard-coating), 접착제 코팅 등 다양한 형태의 가공처리가 이루어지며, 이와 같은 공정은 열과 장력을 수반하기 때문에 필름의 가공안정성이 중요하며 특히 장력에 의한 형태안정성이 낮은 경우 가공성이 떨어질 수 있다.
F20이 지나치게 낮은 필름에서는 열과 장력이 수반되는 인쇄 및 접착제 코팅 공정 중에 필름의 늘어짐 현상이 발생하여 균일한 인쇄나 코팅이 어려울 수 있으며, 낮은 장력에도 쉽게 늘어나기 때문에 주름발생이 심하여 가공이 어려울 수 있다.
한편 F20이 지나치게 높은 필름에서는 필름 가공공정성은 양호하나, 성형 시 상대적으로 변형이 낮은 부분의 성형성이 떨어져 필름이 금속피체에서 들뜸 현상이 빈번히 발생하여 성형성이 떨어질 수 있다.
이와 같이 필름의 F20 및 F100과 같은 인장 모듈러스는 필름의 가공성 및 성형성에 큰 영향을 주는 인자이며, 상기 20 내지 100% 인장 구간 내에서 모듈러스의 변화폭이 적을수록 균일한 성형성을 얻을 수 있다. F20과 F100 간의 모듈러스 차이가 지나치게 크면 굴곡부를 가지는 성형체에 있어서 불균일한 성형으로 인해 외관이 미려하지 않을 수 있으며, 부분적인 필름의 파단이 발생하여 성형공정성이 떨어질 수 있다.
또한, F20과 F100 간의 모듈러스 차이가 지나치게 적으면 굴곡부에 있어서 응력이 집중되는 부분만 과도하게 변형되어 완제품에 있어서 굴곡부가 외부 충격에 쉽게 파손되므로 제품의 내구성이 저하될 수 있다.
상기 20% 신장 시 필름의 길이방향(MD; Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)의 모듈러스(F20)가 8.0 내지 14.5㎏/㎟ 이며, 더욱 바람직하게는 9 내지 13㎏/㎟인 것이 좋다. F20이 8㎏/㎟ 미만인 경우는 필름의 가공공정 시 균일한 코팅 및 인쇄가 어려울 뿐만 아니라, 주름 발생이 심하여 제품으로 사용하기 곤란할 수 있으며, 14.5㎏/㎟ 초과인 경우는 필름의 성형성이 떨어질 수 있으며, 특히 굴곡부에서 금속피체와의 들뜸 현상이 빈번히 발생하여 제품 수율이 낮아 적용이 곤란할 수 있다.
또한, 100% 신장 시 필름의 길이방향(MD; Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)의 모듈러스(F100)가 11.0 내지 21.5㎏/㎟이며, 더욱 바람직하게는 13.5 내지 19.0㎏/㎟인 것이 좋다. 11.0㎏/㎟ 미만인 경우는 굴곡부와 평탄부 간에 불균일한 변형 발생으로 외관이 미려하지 않을 수 있으며, 주름발생이 심할 수 있다. 한편 21.5㎏/㎟ 초과인 경우는 성형성이 떨어져 굴곡부에서 필름의 파단이 빈번하고, 금속피체와의 박리 현상이 발생하여 적용이 곤란할 수 있다.
이와 같은 필름의 길이방향(MD; Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)에 대해 20 내지 100% 인장 구간 내에서의 하기 식 1에 따른 인장율에 따른 모듈러스의 변화치(A)가 3 내지 10㎏/㎟ 이며, 더욱 바람직하게는 4 내지 9㎏/㎟인 것이 좋다.
[식 1]
A = (F100 - F20)/0.8
해당 구간에서의 모듈러스 변화치(A)가 3㎏/㎟ 미만인 경우는 굴곡부에 있어서 응력이 집중되는 부분만 과도하게 변형되어 완제품에 있어서 굴곡부가 외부 충격에 쉽게 파손되므로 제품의 내구성이 저하될 수 있으며, 10㎏/㎟ 초과인 경우는 굴곡부를 가지는 성형체에 있어서 불균일한 성형으로 인해 외관이 미려하지 않을 수 있으며, 부분적인 필름의 파단이 발생하여 성형공정성이 떨어질 수 있다.
또한, 150℃에서 30분간 열처리 후 필름의 길이방향 및 폭방향의 열수축율이 2% 이하인 것이 바람직하다. 더욱 좋게는 1.5% 이하인 것이 좋다.
열수축율이 2.0% 초과인 경우는 필름 가공공정 중, 열에 의한 주름 발생으로 코팅 및 가공공정 균일성이 떨어져 공정수율이 저하될 수 있다.
또한, 본 발명의 폴리에스테르 필름은 초기 하중을 6.21N/㎟로 하여 140℃에서 100초 후 필름 길이 방향(MD;Machine Direction)의 수축응력이 -5.5 내지 -3.0N/㎟이고, 초기 하중을 0.65N/㎟로 하여 140℃에서 100초 후 필름 길이 방향(MD;Machine Direction)의 수축응력이 -0.5 내지 1.0N/㎟이며, 더욱 바람직하게는 초기 하중을 6.21N/㎟로 하여 140℃에서 100초 후 필름 길이 방향(MD;Machine Direction)의 수축응력이 -5.0 내지 -3.5N/㎟이고, 초기 하중을 0.65N/㎟로 하여 140℃에서 100초 후 필름 길이 방향(MD;Machine Direction)의 수축응력이 0 내지0.7N/㎟인 것이 바람직하다.
140℃에서 100초 후 필름의 길이방향(MD; Machine Direction)의 수축응력이 초기 하중 6.21N/㎟에서 -5.5N/㎟ 미만이고, 초기 하중 0.65N/㎟에서 -0.5N/㎟ 미만인 경우는 필름 가공 공정 중 필름에 가해지는 열 및 장력에 의해 필름 늘어짐 현상이 심하여 인쇄 및 코팅 균일성이 떨어질 수 있으며, 주름 발생이 많아 적용이 곤란할 수 있으며, 140℃에서 100초 후 필름 길이 방향(MD;Machine Direction)의 수축응력이 초기 하중 6.21N/㎟에서 -3.0N/㎟ 초과이고, 초기 하중 0.65N/㎟에서 1.0N/㎟ 초과인 경우는 필름의 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 수축에 의한 골주름 발생이 심하여 적용이 어려울 수 있다.
또한, 융점(Tm)이 240 내지 253℃이며, 더욱 바람직하게는 242 내지 248℃인 것이 바람직하다. 융점(Tm)이 240℃ 미만인 경우는 염화비닐 필름과 접합되어 있는 폴리에스테르 필름을 금속피체에 합지시키는 과정에서 가해지는 고온의 열에 의해 폴리에스테르 필름의 황변이 발생하여 외관이 불량할 수 있으며, 황변현상을 방지하기 위하여 합지온도를 낮출 경우 염화비닐 필름과 금속피체간의 접착력이 떨어져 합지가 어려운 문제가 발생할 수 있다. 또한, 융점(Tm)이 253℃ 초과인 경우는 염화비닐 필름과 접합되어 있는 폴리에스테르 필름을 금속피체에 합지시키는 과정에서 폴리에스테르 필름이 취화(Brittle)하여 롤러 압착 공정에서 균일한 압착이 어려워 염화비닐 필름과 금속피체간의 접착이 불균일한 문제가 발생할 수 있다.
또한, 면배향계수가 0.120 내지 0.155이며, 더욱 바람직하게는 0.130 내지0.145인 것이 바람직하다. 면배향계수가 0.120 미만인 경우는 필름 제조 공정 시 장력에 의한 변형 발생이 심하여 두께 제어가 어려울 수 있으며, 면배향계수가 0.155 초과인 경우는 필름의 배향도가 높아 성형성이 떨어질 수 있다.
또한, 밀도가 1.384 내지 1.397g/㎤이며, 더욱 바람직하게는 1.388 내지 1.395g/㎤인 것이 바람직하다. 밀도가 1.384g/㎤미만인 경우에는 고분자 사슬의 규칙도가 지나치게 떨어져 열적 안정성이 낮아 필름 가공 공정 중, 열에 의한 수축발생이 크게 일어나 가공공정성이 낮으며, 밀도가 1.397g/㎤ 초과인 경우는 필름이 지나치게 취화하여 성형성이 저하될 수 있다.
본 발명의 발명자들은 상기 모듈러스와 열수축율, 수축응력, 융점, 면배향계수 및 밀도를 만족하는 범위에서, 열 및 장력이 가해지는 필름의 가공 공정 시 주름 발생이 없으며 균일한 코팅 공정성을 확보할 수 있으며, 또한 금속피체와 합지 후 금형에서 성형 시 굴곡이 큰 성형체에서도 우수한 성형성을 확보할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 이들 물성을 모두 만족하기 위해서는 소정의 폴리에스테르 수지로써 필름을 제조할 시에 연신 공정에서 특정 조건으로 연신을 수행함으로써 달성할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명의 폴리에스테르 필름은 공중합 성분을 1 내지 4.8몰%로 포함할 수 있다. 공중합 성분이 1 몰% 미만으로 사용되는 경우는 고분자사슬의 배향 규칙성을 떨어뜨려 모듈러스를 낮추는 효과가 미미하여 성형성을 향상시키기 어려울 수 있으며, 4.8몰%를 초과하여 사용하는 경우는 필름 제조 시 열에 의한 안정성 저하로 인하여 열처리 공정을 거치면서 파단이 발생하여 필름 제조 공정성이 떨어질 수 있고 수축율의 제어가 어려울 수 있다.
따라서 상기 조성을 만족하는 범위에서 상기한 모듈러스와 열수축율, 수축응력, 융점, 면배향계수 및 밀도를 만족할 수 있다.
상기 공중합 폴리에스테르는 방향족 디카르복실산 성분과, 에틸렌글리콜 및 공중합 성분으로 분지형 지방족 글리콜 및 지환족 글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 글리콜을 포함하는 것일 수 있다.
상기 방향족 디카르복실산 성분으로서는 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌디카르복실산 또는 그들의 에스테르 형성 유도체가 적합하고, 전체 디카르복실산 성분에 대해 테레프탈산 단위체가 70 몰% 이상, 바람직하게는 85 몰% 이상, 특히 바람직하게는 95 몰% 이상, 특히 바람직하게는 100 몰%이다.
또한, 분지형 지방족 글리콜로서는, 예를 들면 네오펜틸글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올 등이 사용될 수 있다. 지환족 글리콜로서는 1,4-시클로헥산디메탄올, 트리시클로데칸디메틸올 등이 사용될 수 있다.
공중합 시 반응 균일성 및 분자량제어 용이성을 고려하여 더욱 바람직하게는 상기 공중합 성분은 네오펜틸글리콜을 사용하는 것일 수 있다.
공중합 폴리에스테르에 있어서 공중합 성분의 함량은 폴리에스테르 필름내 공중합 성분이 1 내지 4.8몰%을 가질 수 있도록 하는 범위 내에서 필름 제조 공정성 및 물성을 고려하여 조절될 수 있다.
또한, 본 발명의 필름 제조 시, 공중합 폴리에스테르와 호모 폴리에스테르를 혼합하여 사용하는 것 일수 도 있으며, 이와 같은 경우에는 공중합 폴리에스테르에 있어서 공중합 성분은 8 내지 25몰%인 것이 바람직하며, 이때, 공중합 폴리에스테르와 호모폴리에스테르의 혼합비율은 필름 내 공중합 성분이 1 내지 4.8몰%을 가질 수 있도록 하는 범위 내이면 크게 한정되지 않으나, 공중합 폴리에스테르와 호모폴리에스테르의 혼합비율이 4 내지 60 중량% : 96 내지 40 중량%로 혼합하는 것이 바람직하다.
상기 공중합 폴리에스테르를 제조할 때 사용하는 촉매로서는, 예를 들면 알칼리토류금속화합물, 망간화합물, 코발트화합물, 알루미늄화합물, 안티몬화합물, 티탄화합물, 티탄/규소 복합산화물, 게르마늄화합물 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서도 티탄화합물, 안티몬화합물, 게르마늄화합물, 알루미늄화합물이 촉매활성의 측면에서 바람직하다.
상기 공중합 폴리에스테르를 제조할 때, 열안정제로서 인화합물을 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 인화합물로서는, 예를 들면 인산, 아인산 등이 바람직하다.
상기 공중합 폴리에스테르는 성형성, 밀착성, 제막 안정성의 측면에서, 고유점도가 0.58 ㎗/g 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.62 ㎗/g 이상, 특히 바람직하게는 0.67 ㎗/g 이상이다. 고유점도가 0.58 ㎗/g 미만에서는 성형성이 저하되는 경향이 발생할 수 있다. 또한, 멜트라인에 이물질 제거를 위한 필터를 설치한 경우, 용융 수지의 압출 시 토출 안정성의 측면에서, 고유점도의 상한을 0.9 ㎗/g으로 하는 것이 바람직하다.
상기 폴리에스테르 필름은 전체 두께가 10 내지 100㎛인 것일 수 있다. 필름 두께가 10㎛ 미만인 경우는 성형 후 두께가 너무 얇아 외부 충격에 의해 쉽게 파손되어 외장재로 역할을 할 수가 없으며, 필름 두께가 100㎛ 초과인 경우는 외부충격에 대해 보호층 역할을 할 수 있으나, 굴곡부 성형이 어려워 적용이 곤란할 수 있다.
또한, 상기 폴리에스테르 필름은 필요에 따라 무기입자 또는 유기입자를 100내지 1500ppm 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 폴리에스테르 필름은 수려한 외관과 시각적 효과를 위해 적어도 어느 한 면에 헤어라인(Hair-Line)가공을 하여 표면 요철을 형성한 것일 수 있다. 상기 헤어라인(Hair-Line) 가공은 샌드페이퍼 또는 요철을 갖는 롤을 이용하여 형성한 것일 수 있으며, 헤어라인 깊이는 0.7 내지 1㎛인 것이 바람직하다.
또한, 상기 폴리에스테르 필름은 표면경도를 높이고, 내스크래치성을 향상시키기 위하여 고경도의 피막을 형성하는 것일 수 있으며, 하드코팅층을 형성한 것일 수 있다. 본 발명에서 사용 가능한 하드코트층은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 우레탄계, 에폭시계, 에스테르계, 에테르계, 멜라민계, 아크릴계, 실리콘계의 하드코팅제 등을 사용할 수 있지만, 딱딱한 하드코트 피막이 얻어지는 측면에서 아크릴계의 하드코트층이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 아크릴계 하드코트층은 메틸에틸케톤(MEK)에 희석시킨 고형분 20 내지 40%의 폴리우레탄 아크릴레이트 조성물을 도포시켜 코팅층 두께가 2 내지 3㎛인 것일 수 있다.
다음으로 본 발명의 폴리에스테르 필름의 제조방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 폴리에스테르 필름의 제조방법은
a) 공중합 성분을 포함하는 공중합 폴리에스테르를 중합하는 단계;
b) 상기 공중합 폴리에스테르를 용융 압출하여 시트를 제조하는 단계;
c) 상기 시트를 기계방향(MD: Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 이축연신을 하며, 기계방향 연신 시 1단 연신을 수행 하거나 다단연신의 경우 후단 연신구간중 하나의 연신구간에서의 연신비율이 전체 연신구간에 대하여 60%이상이 되도록 연신을 수행하여 필름을 제조하는 단계; 및
d) 상기 필름을 열처리 및 이완하는 단계;
를 포함하는 것일 수 있다.
상기 a)단계에서 공중합 폴리에스테르는 방향족 디카르복실산 성분과, 에틸렌글리콜 및 공중합 성분으로 분지형 지방족 글리콜 및 지환족 글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 글리콜을 포함하여 중합되는 것일 수 있으며, 중합방법은 통상의 폴리에스테르 중합방법에 따라 제조될 수 있다.
상기 공중합 폴리에스테르는 성형성, 밀착성, 제막 안정성의 측면에서, 고유점도가 0.58 ㎗/g 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.62 ㎗/g 이상, 특히 바람직하게는 0.67 ㎗/g 이상이다. 고유점도가 0.58 ㎗/g 미만에서는 성형성이 저하되는 경향이 있다. 또한, 멜트라인에 이물질 제거를 위한 필터를 설치한 경우, 용융 수지의 압출 시에 있어서의 토출 안정성의 측면에서, 고유점도의 상한을 0.9 ㎗/g으로 하는 것이 바람직하다.
상기 c)단계에서 미연신 시트를 이축 연신함으로써, 분자배향에 의해 필름의 열변형율과 면배향계수 및 수축응력은 본 발명의 범위로 조절할 수 있으므로 본 발명의 필름 제조공정에서 매우 중요하다. 이축연신 방법으로서는 미연신 시트를 필름의 길이방향(MD: Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 연신 및 열처리하여, 목적으로 하는 필름의 배향도를 갖는 이축연신 필름을 얻는 방법이 채용된다. 이들의 방식 중에서도 필름 품질의 측면에서, 길이방향(MD: Machine Direction)으로 연신한 후, 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 연신하는 MD/TD법, 또는 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 연신한 후, 길이방향(MD: Machine Direction)으로 연신하는 TD/MD법 등의 축차 이축연신 방식, 길이방향(MD: Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)을 동시에 연신하는 동시 이축연신 방식이 바람직하다. 또한, 동시 이축연신법의 경우, 리니어 모터로 구동하는 텐터를 사용해도 된다. 또한, 필요에 따라서 동일 방향의 연신을 다단계로 나누어 행하는 다단 연신법을 사용해도 상관없다.
이축연신시의 필름 연신은 길이방향(MD: Machine Direction)과 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 2.5 내지 5.0배로 하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 3.3 내지 4.0배인 것이 좋다. 다만 이 경우, 길이방향(MD: Machine Direction)과 폭방향(TD; Transverse Direction)의 연신은 어느 쪽을 크게 해도 되고, 동일 비로 해도 된다. 길이방향(MD: Machine Direction)의 연신은 3.0 내지 3.8배, 폭방향(TD; Transverse Direction)의 연신은 3.5 내지 4.3배로 행하는 것이 보다 바람직하다.
이때, 필름의 길이방향(MD: Machine Direction)으로 연신 시 1단 연신이 바람직하며, 2단 이상의 다단 연신에 있어서는 후단 연신구간 중 하나의 연신구간에서의 연신비율이 전체 연신구간에 대하여 60% 이상이 되도록 연신을 수행하는 것이 바람직하다.
2단 연신의 경우, 전체 연신롤은 3개이며, 1번 연신롤과 2번 연신롤 사이에서 주속 차에 의해 1단 연신이 이루어지고, 연속하여 2번 연신롤과 3번 연신롤 사이에서 주속 차에 의해 2단 연신이 이루어질 수 있다. 이때 후단 연신구간은 2단 연신구간을 의미하며, 이 구간에서의 연신비율이 전체 연신구간에 대하여 60% 이상이 되도록 수행할 수 있다.
3단 연신의 경우, 전체 연신롤은 4개이며, 1번 연신롤과 2번 연신롤 사이에서 주속 차에 의해 1단 연신이 이루어지고, 연속하여 2번 연신롤과 3번 연신롤 사이에서 주속 차에 의해 2단 연신이 이루어지며, 마지막으로 3번 연신롤과 4번 연신롤 사이에서 주속 차에 의해 3단 연신이 이루어질 수 있다. 이때 후단 연신 구간은 2단 연신 구간 혹은 3단 연신구간을 의미하며, 2단 또는 3단 연신 구간에서의 연신비율이 전체 연신구간에 대하여 60%이상이 되도록 수행할 수 있다.
4단 연신의 경우에는 전체 연신롤은 5개이며, 상기와 같은 원리로 연신롤간 주속 차에 의해 연속하여 1단 연신부터 4단 연신이 이루어질 수 있다. 이때 후단 연신 구간은 3단 연신 구간 혹은 4단 연신구간을 의미하며, 3단 또는 4단 연신 구간에서의 연신비율이 전체 연신구간에 대하여 60%이상이 되도록 수행할 수 있다.
여기에서 전체 연신구간에 대하여 각 연신구간별 연신비율은 필름의 길이방향에 대한 전체 길이 변형량에 대해 각 연신 구간별 필름의 길이방향 변형량의 비로 나누어 계산하며 하기 식 2에 의해 간단히 구할 수 있다.
[식 2]
연신구간 연신비율 = [(연신구간 길이변형량)/ (전체 길이변형량)]× 100(%)
예를 들어 3단 연신에 있어서 1단 연신비가 1.5이고, 2단 연신비가 1.5이며, 3단 연신비가 2.0인 경우, 전체 연신비는 각 연신구간의 연신비의 곱인 4.5가 되며, 연신 전의 필름 길이 방향의 길이가 100이라 가정하면 길이 방향으로 연신이 완료된 최종 필름의 길이 방향의 길이는 450이 되며, 필름의 길이 방향 변형량은 350이 된다.
이를 기초로 하여 각 연신 구간별 필름의 길이방향 변형량을 계산하면 1단 연신을 거친 필름의 경우, 길이 방향의 길이는 “100× 1단 연신 비”에 의하여 계산하면 “100× 1.5=150”이며, 1단 연신구간에서의 변형량은 “1단 연신 후 길이 - 1단 연신 전 길이”로 구할 수 있으며 “150-100=50”로 계산하면 50이 되며, 전체 연신비율에 대한 1단 연신 구간에서의 연신 비율은 “1단 연신에 의한 길이 변형량/전체 길이 변형량”으로 계산하면 “50/350”이며, 전체 연신구간에 대하여 1단 연신 구간에서의 연신 비율은 14.3%가 된다.
연속하여 2단 연신구간을 거치면서 길이 방향으로 다시 변형이 발생되며, 2단 연신 후의 필름 길이 방향의 길이는 “100× 1단 연신비× 2단 연신비”로 계산할 수 있으며, “100× 1.5× 1.5=225”가 되며, 2단 연신 후 필름 길이 방향에 대한 변형량은 “2단 연신 후 길이 - 1단 연신 후 길이”로 구할 수 있으며, “225-150=75”가 되고, 전체 연신구간에 대하여 2단 연신 구간에서의 연신 비율은 “2단 연신에 의한 길이 변형량/전체 길이 변형량”으로 계산하면 “75/350”이며, 2단 연신구간의 연신비율은 21.4%가 된다.
마지막으로 3단 연신구간을 거치면서 길이 방향으로 재차 변형이 발생되며, 3단 연신 후의 필름 길이 방향의 길이는 “100× 1단 연신비× 2단 연신비× 3단 연신비”로 계산할 수 있으며, “100× 1.5× 1.5× 2.0= 450”이 되며, 3단 연신 후 필름 길이 방향에 대한 변형량은 “3단 연신 후 길이- 2단 연신 후 길이”로 구할 수 있으며, “450-225=225”가 되고, 전체 연신구간에 대한 3단 연신 구간에서의 연신 비율은 “3단 연신에 의한 길이 변형량/전체 길이 변형량”으로 계산하면 “225/350”이며, 전체 연신구간에 대하여 3단 연신구간의 연신비율은 64.3%가 된다.
이와 같은 2단 이상의 다단 연신에 있어서 후단 연신구간중 하나의 연신구간에서의 연신비율이 전체 연신구간에 대하여 60% 미만이면 연신 불균일에 의해 필름 길이방향(MD; Machine Direction)으로 주름이 심하게 발생할 뿐만 아니라, 필름 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 닙롤(Nip-Roll)에 의한 눌림 자국이 발생하여 외관이 불량할 수 있으며, 가공 공정성이 떨어져 제품으로 적용하기 곤란할 수 있다.
따라서 2단 이상의 다단연신에 있어서 후단 연신 구간중 하나의 연신구간에서의 연신비율은 전체 연신구간에 대하여 60% 이상으로 하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 70% 이상이며, 가장 바람직하게는 80% 이상이다.
필름의 길이 방향(MD; Machine Direction)의 연신 온도는 80℃ 내지 130℃이 좋다. 연신온도가 80℃ 미만이면 연신응력이 높아져 필름 길이 방향(MD; Machine Direction)으로의 배향이 커지면서 요구되는 물성을 발현하기 어려울 수 있으며, 배향이 크게 발생하여 필름 폭방향(TD; Transverse Direction) 연신 시 파단 발생이 심하여 공정성이 떨어질 수 있다. 또한 연신온도가 130℃ 초과이면 연신응력이 낮아 모듈러스(Modulus)를 낮출 수 있으나, 필름 두께 균일성이 떨어지며, 연신 닙롤(Nip-Roll)에 의한 눌림자국이 심하게 발생하고 외관이 불량하여 적용이 곤란할 수 있다.
상기 이축 연신 후, d)단계에서 필름의 열처리(열고정)를 수행하며, 이완을 수행할 수 있다.
필름의 열처리 온도는 220℃ 내지 245℃에서 수행하는 것이 바람직하다. 열처리온도가 220℃ 미만이면 필름의 길이 방향(MD; Machine Direction) 수축율 및 수축응력이 높아 하드코팅(Hard-Coating) 및 접착제 코팅 공정 등 후공정 시 과다한 장력 및 수축에 의한 주름 발생이 심하여 적용이 곤란할 수 있으며, 245℃ 초과이면 필름 파단 발생이 많아 필름 제조가 어려울 수 있다.
필름의 이완율은 1 내지 10%에서 수행하는 것이 바람직하다. 이완율이 1% 미만이면 필름 폭방향(TD; Transverse Direction) 수축율이 높아 후공정 시 주름 발생이 심하여 균일한 코팅이 어려울 수 있으며, 이완율이 10% 초과이면 필름 제조 공정 중 텐터(Tenter) 내부에 필름 처짐 현상이 발생하며 이로 인해 필름 표면에 스크래치(Scratch) 발생을 유발하여 외관이 불량해짐으로 인해 적용이 곤란할 수 있다. 이완 시 온도는 150℃ 내지 245℃에서 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 폴리에스테르 필름을 적용하여 진공성형, 압공성형, 가열가압성형 및 금형성형 중 어느 하나의 방법으로 성형한 폴리에스테르 성형품도 본 발명의 범위에 포함된다.
보다 구체적으로, 상기 폴리에스테르 성형품은 폴리에스테르 필름을 포함하는 적층체 또는 폴리에스테르 필름을 금속판과 합지한 것일 수 있다.
본 발명의 상기 폴리에스테르 성형품의 제조방법에 대하여 보다 구체적으로 설명하면,
1) 상기 a) 내지 d)의 제조방법으로 제조된 폴리에스테르 필름의 일면에 헤어라인 가공을 하여 표면 요철을 형성하는 단계;
2) 표면 요철이 형성된 면의 상부에 프라이머 코팅층을 형성한 후, 금속 증착층을 형성하는 단계;
3) 필름의 금속 증착층이 형성된 반대면에 하드코팅층을 형성하는 단계;
4) 필름의 금속 증착층의 상부에 프라이머 코팅층을 형성한 후, 폴리비닐클로라이드(PVC) 필름과 합지하는 단계; 및
5) 상기 폴리비닐클로라이드 필름층과 금속판을 고온에서 압착시켜 합지하는 단계;
를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에서 상기 금속판은 폴리비닐클로라이드(PVC) 필름층과 대면되는 면에 산화방지 도금층을 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 산화방지 도금층은 금속판의 부식을 방지하기 위하여 형성하는 것으로, 산화아연, 마그네슘, 알루미늄, 크롬 등을 도금하는 것일 수 있다. 이때 금속판과 폴리비닐클로라이드(PVC) 필름의 접착력을 더욱 향상시키기 위하여, 상기 산화방지 도금층의 상부에 접착층을 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 접착층은 폴리올레핀계 핫멜트 접착제, 폴리우레탄계 핫멜트 접착제, 에폭시계 접착제 등을 사용하여 2 내지 10㎛ 두께로 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 폴리에스테르 성형품의 제조방법에서 상기 1)단계는 최종 완제품에 있어서 수려한 외관과 시각적 효과를 위해 폴리에스테르 필름의 일면에 헤어라인(Hair-Line)가공을 하여 표면 요철을 형성하는 단계로, 헤어라인(Hair-Line) 가공은 샌드페이퍼 또는 요철을 갖는 롤을 이용하여 형성한 것일 수 있으며, 헤어라인 깊이는 0.7 내지 1㎛인 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 2)단계는 금속증착층의 형성을 용이하게 하기 위하여 표면 요철이 형성된 면의 상부에 프라이머 코팅층을 형성한 후, 금속 증착층을 형성하는 단계로, 상기 금속 증착층을 형성함으로써, 금속광택을 나타내어 심미성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이때 상기 프라이머 코팅층은 폴리우레탄계 수지, 폴리아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 아크릴우레탄계 수지 등을 사용하여 0.1 내지 1.0㎛ 두께로 형성시키는 것일 수 있다.
또한 상기 금속증착층을 형성함에 있어서 사용할 수 있는 금속의 일예로는 Al, Zn, Mg, Sn, Ti, In, Cr, Ni, Cu, Pb, Fe 등을 들 수 있고, 바람직하기로는 Al, Zn, Mg이며, 특히 Al이 생산성 측면에서 가장 바람직할 수 있다.
금속증착층을 형성하는 방법에는 각별히 한정이 있는 것은 아니나, 진공증착법, 스퍼터링법, 이온도금법 등의 물리적 증착법 또는 CVD 등의 화학증착법 등을 적용할 수 있다.
금속증착층의 막두께는 광학밀도(optical density)가 0.40 내지 0.80이 되도록 형성을 하는 것이 외관이 수려하고, 헤어라인(Hair-Line) 가공 효과를 극대화시킬 수 있어 바람직하다.
다음으로, 3)단계는 상기 필름의 금속 증착층이 형성된 반대면에 표면경도를 높이고, 내찰상성을 향상시키기 위하여 고경도의 피막을 형성하는 것일 수 있으며, 하드코팅층을 형성한 것일 수 있다. 본 발명에서 사용 가능한 하드코트층은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 우레탄계, 에폭시계, 에스테르계, 에테르계, 멜라민계, 아크릴계, 실리콘계의 하드코팅제 등을 사용할 수 있지만, 딱딱한 하드코트 피막이 얻어지는 측면에서 아크릴계의 하드코트층이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 아크릴계 하드코트층은 메틸에틸케톤(MEK)에 희석시킨 고형분 20 내지 40%의 폴리우레탄 아크릴레이트 조성물을 도포시켜 코팅층 두께가 2 내지 3㎛인 것일 수 있다.
다음으로, 4)단계는 필름의 금속 증착층의 상부에 프라이머 코팅층을 형성한 후, 폴리비닐클로라이드(PVC) 필름과 합지하는 단계로, 상기 폴리비닐클로라이드 필름은 금속증착층을 보호하고, 금속판의 내구성과 내후성을 향상시키기 위하여 형성하는 것이다.
본 발명에서 사용 가능한 금속증착층 상부의 프라이머 코팅층은, 특별히 한정되는 것은 아니며, 폴리우레탄계, 에스테르계, 에폭시계 수지 등을 사용할 수 있으며, 콤마 코터, 그라비아 코터 등의 코팅방법을 적용하여 2 내지 15㎛두께의 코팅층을 형성한 후, 폴리비닐클로라이드(PVC) 필름과 합지시킬 수 있다. 이후 합지된 시트(Sheet)를 50 내지 70℃온도에서 72 내지 120시간 동안 숙성(Aging)시켜 합지 시트(Sheet)의 접착력을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 5)단계는 상기 폴리비닐클로라이드 필름층과 금속판을 고온에서 압착시켜 합지하는 단계이다. 이때 폴리비닐클로라이드(PVC) 필름과 금속판간의 접착력을 높이기 위해 금속판 상부에 접착층을 더 포함할 수 있으며, 상기 접착층은 폴리올레핀계 핫멜트 접착제, 폴리우레탄계 핫멜트 접착제, 에폭시계 접착제 등 을 사용할 수 있으며, 접착층의 두께는 2 내지 10㎛로 형성된 것일 수 있다.
상기 금속판을 고온의 오븐에 통과시켜 가열시킨 후, 폴리비닐클로라이드(PVC)필름층과 압착시켜 합지를 하며, 금속판을 가열시키는 온도는 200 내지 240℃인 것이 바람직하다.
이하는 본 발명의 보다 구체적인 설명을 위하여 실시예를 들어 설명을 하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하 물성을 하기 방법으로 측정을 하였다.
1) 20% 인장 시 모듈러스(F20)
필름 Roll의 길이 방향으로 2m 이내의 길이 범위 내에서 세로 방향은 필름의 길이 방향 (MD: Machine Direction)방향으로 하고 가로 방향은 필름의 폭방향(TD: Transverse Direction)방향으로 하여 “300㎜× 300㎜”크기의 측정 시료를 2매 채취하였다. 채취된 측정 시료 1매에 대해 MD방향과 TD방향의 길이를 300㎜× 15㎜ 크기로 하여 재단하여 물성 측정용 시료를 만든 후, TD방향으로 최외각 부분을 제외한 10개의 MD방향 물성 측정용 시료를 채취하였다. 또한 나머지 1매의 측정 시료에 대해 TD방향과 MD방향의 길이를 300㎜× 15㎜ 크기로 하여 재단하여 물성 측정용 시료를 만든 후, MD방향으로 최외각 부분을 제외한 10개의 TD방향 물성 측정용 시료를 채취하였다.
측정 시료폭을 15㎜, 시료장(Gauge Length) 50㎜, 인장속도(Cross head-up speed) 500㎜/min로 하여 만능인장 시험기(Instron社 Tensile Test Machine)를 이용하여 필름의 길이방향(MD: Machine Direction) 및 폭방향(TD: Transverse Direction)에 대한 강신도를 각각 10회 측정하였다.
필름 길이방향(MD)의 강신도 커브(Stress-Strain Curve)로 부터 MD방향으로 20% 인장 시점의 강도 값을 확인하고, 10개의 측정시료에 대한 MD방향으로 20% 인장 시점의 강도 평균값을 구하여 이를 필름의 길이방향(MD; Machine Direction) 20% 인장 시 모듈러스(F-20)로 하였다.
또한, 필름 폭방향(TD)의 강신도 커브(Stress-Strain Curve)로 부터 TD방향으로 20% 인장 시점의 강도값을 확인하고, 10개의 측정시료에 대한 TD방향으로 20% 인장 시점의 강도 평균값을 구하여 이를 필름의 폭방향(TD; Transverse Direction) 20% 인장 시 모듈러스(F-20)로 하였다.
2) 100% 인장 시 모듈러스(F100)
상기 1)의 측정시료의 필름 길이방향(MD) 및 폭방향(TD) 강신도 커브(Stress-Strain Curve)로 부터 100% 인장시점의 강도 값을 확인하고, 10개의 측정시료에 대해 필름 길이방향(MD) 및 폭방향(TD)의 100% 인장시점의 강도평균값을 구하여 이를 각각 필름의 길이방향(MD; Machine Direction) 100% 인장 시 모듈러스(F-100) 및 필름의 폭방향(TD; Transverse Direction) 100% 인장 시 모듈러스(F-100)로 하였다.
3) 열수축율
필름롤에 있어서 필름의 MD방향 및 TD방향에 대해 200㎜× 200㎜크기의 정방향으로 재단하여 필름의 길이방향(MD) 및 폭방향(TD)의 길이를 측정한 후, 이를 150℃의 오븐(Oven)중에 무하중 상태에서 30분간 열수축 시킨 후, 열수축된 필름의 길이방향(MD) 및 폭방향(TD)의 길이를 측정하여 필름의 길이방향(MD: Machine Direction) 및 폭방향(TD: Transverse Direction)의 열수축율을 하기 계산식 1에 따라 구하였다.
[계산식 1]
4) 수축응력
필름 롤에서 필름 MD방향 및 TD방향에 대해 각각 500㎜× 10㎜ 및 10㎜× 500㎜ 크기의 직사각형 형태로 각각 2개씩 재단하여 필름 길이방향(MD; Machine Direction) 및 폭방향(TD: Transverse Direction)에 대한 수축응력 측정용 시료를 채취하였다.
Testrite MKV Shrinkage-Force Tester(Testrite Ltd)를 이용하여 초기 하중을 각각 0.65N/㎟ 및 6.21N/㎟로 하여 140℃의 온도 하에서 100초 후, 필름의 길이방향(MD; Machine Direction) 및 폭방향(TD: Transverse Direction)에 대한 초기 하중별 수축응력을 측정하여 이를 시료의 단면적으로 나누어 하기 계산식 2에 의해 초기 하중에 따른 수축응력 값을 구하였다.
필름 길이방향(MD) 및 폭방향(TD)에 대한 수축응력 측정 시 시료의 폭은 10㎜이며, 단면적은 측정시료의 두께와 측정시료의 폭(10㎜)의 곱으로 계산되어진다.
[계산식 2]
수축응력(N/㎟) = 수축응력 측정치(N) / 시료의 단면적 (폭× 두께; ㎟)
예) 수축응력 측정치 : 1.5N
시료의 단면적 : 0.3㎟ (시료 폭 10㎜, 두께 30㎛ 경우)
수축응력(N/㎟) = 1.5 / 0.3 = 5
5) 융점(Tm)
시차주사열량계(DSC, Perkin-Elmer 7 series thermal analysis system)를 이용하여 20℃/min의 스캔 속도로 용융온도를 측정하였다.
6) 면배향계수
필름 Roll 폭방향(TD)을 기준으로 정중앙부에서 필름 길이방향(MD)과 폭방향(TD)으로 50㎜× 15㎜ 크기의 측정용 시료 4개를 취하였다. 이를 Metricon사의 Prism Coupler (모델 2010/M)를 이용하여 필름 길이방향(MD) 및 폭방향(TD)에 대한 굴절률 및 두께방향의 굴절률을 측정하였다.
굴절률 측정 시 Laser는 632.8㎚ He-Ne를 사용하고 Measure Type은 Bulk thickness 타입으로 하여 TE모드(Transverse Electric)로 필름 길이방향(MD)에 대한 굴절률(Rx) 및 폭방향(TD)에 대한 굴절률(Ry)을 각각 측정하였으며, TM 모드(Transverse Magnetic)로 필름 길이방향(MD)에서의 두께방향 굴절률(Rxz) 및 폭방향(TD)에서의 두께방향 굴절률(Ryz)을 각각 측정하였다.
각각 측정된 굴절률 값을 이용하여 하기 계산식 3에 따라 면배향계수를 구하였다.
[계산식 3]
면배향계수(Cf)= [(Rx + Ry)/2 - (Rxz + Ryz)/2]
(여기에서 Cf는 면배향계수, Rx는 MD방향 굴절률, Ry는 TD방향 굴절률, Rxz는 MD방향에서의 Z축 방향(두께 방향)의 굴절률, Ryz는 TD방향에서의 Z축 방향(두께방향)의 굴절률을 의미한다.)
7) 밀도
노말헵탄과 카본테트라클로라이드 혼합용매로 구성된 밀도계(일본 시바야마사제품, 모델명: Model SS)에 투입하여 23℃에서 1일 동안 방치 후, 필름의 밀도(ρ)를 측정하였다.
8) 필름 외관
실시예 및 비교예의 방법으로 제조된 필름의 외관을 육안으로 확인하여 필름의 길이방향으로 주름이 발생하거나 폭방향으로 닙롤(Nip-Roll)에 의한 눌림 자국이 발생하면 ‘불량’으로 판정하고, 상기 결점이 발생하지 않으면 ‘양호’로 판정하였다. 필름 외관 평가 시, ‘불량’인 경우에는 정상적인 제품으로 사용하기 어려우므로 결과적으로 제막 공정성이 떨어진다고 할 수 있다.
9) 코팅 가공 공정성
실시예 및 비교예의 폴리에스테르 필름에 대해 코팅 공정에 대한 가공 공정성을 평가하기 위하여 마이크로 그라비어 코터를 이용하여 필름의 일면에 아크릴계 우레탄 수지 조성물을 1㎛ 두께로 도포시킨 후, 130℃의 건조 오븐에서 체류시간을 40초로 하여 통과시키면서 건조를 행하였다. 건조 공정을 거친 후, 필름의 폭방향(TD)의 수축율 및 주름 발생 여부를 확인하여 코팅 가공 공정성을 계산하였다. 가공 공정성은 제품의 수율과 관련된 인자이며 폭방향(TD) 수축율이 클수록 제품 수율이 저하되고 필름에 주름이 발생하면 제품으로 사용이 어렵기 때문에 수율이 저하되므로 상기 2가지 인자의 복합 수치로 가공공정성을 구하였다.
이에 가공공정성 평가를 위해 실시예 및 비교예의 폴리에스테르 필름은 길이 6,000m, 폭 1,200㎜로 하여 제조하였으며, 코팅 공정을 거친 후, 필름의 폭방향(TD)의 길이를 측정하여 폭방향(TD) 길이 유지율을 구하였다.
또한, 코팅 공정을 거쳐 권취된 필름에서 초기 1,000m 길이와 말기 1,000m길이를 제외한 4,000m의 코팅 필름에 대해 100m 길이를 1구간으로 하여 전체 길이를 40구간으로 구분하고, 매 구간마다 주름 발생 여부를 확인하였다. 100m 길이 내에 주름이 존재하면 ‘불량’으로 판정하고, 주름발생이 없으면 ‘양호’로 판정하여 전체 40구간 중 ‘양호’판정을 받은 구간의 비율을 계산하여 주름발생 안정성을 구하였다.
상기에서 얻어진 필름 폭방향(TD)의 길이 유지율과 주름발생 안정성을 이용하여 하기 계산식 4로 코팅 가공 공정성을 구하였다.
[계산식 4]
코팅 가공 공정성(%) = [주름 발생 안정성× 필름 폭방향 길이유지율]/ 100
여기에서, 상기 식의 계산 인자는 다음과 같이 구하였다.
주름 발생 안정성(%) = [(주름발생 양호 구간 수/40)]× 100
폭방향(TD) 길이 유지율(%)= [(코팅 후 필름 폭방향 길이,㎜)/1,200]× 100
10) 성형성
실시예 및 비교예의 폴리에스테를 필름에 대해 선수를 55개/㎝, 깊이를 0.8㎛하여 헤어라인(Hair-Line)가공한 후, 헤어라인 가공면에 0.5㎛두께로 코팅층을 형성시켜 여기에 광학밀도(OD; Optical Density) 0.50로 알루미늄의 금속증착층을 형성시켰다. 금속증착층에 0.5㎛두께로 접착층을 코팅하고, 이면에 두께 2.5㎛의 하드코팅층을 처리한 후, 100㎛ 두께의 폴리비닐클로라이드(PVC)필름과 금속증착면의 접착층을 90℃에서 합지하여 폴리에스테르 성형품을 제조하였다.
상기 폴리에스테르 성형품과 접착제가 코팅된 235℃로 가열된 금속판을 롤러로 압착시켜 폴리에스테르 성형품이 합지된 시트(Sheet) 합지 금속판을 제조하였다. 이를 에릭슨 커핑시험기(Erichsen Cupping Tester)를 이용하여 15rpm의 속도로 금속판체에서 폴리에스테르 성형품 방향으로 10㎜ 높이의 컵모양 변형을 주어 폴리에스테르 성형품의 찢어짐 유무를 확인하였으며, 찢어짐 현상이 발생하면 ‘불량’으로 판정하고, 찢어짐 현상이 발생하지 않으면 ‘양호’로 판정하였다.
상기 폴리에스테르 성형품이 합지된 시트 합지 금속판 100개에 대해 에릭슨 커핑시험 후, 폴리에스테르 성형품의 찢어짐 현상이 없는 ‘양호’판정을 받은 개수를 확인하여 하기 계산식 5로 성형성을 구하였다.
[계산식 5]
성형성(%) = (양호판정을 받은 시료 수/100)× 100
11) 고유점도
페놀과 1,1,2,2-테트라클로로 에탄올을 6:4의 무게비로 혼합한 시약 100㎖에 PET 펠렛 (샘플) 0.4g을 넣고 90분간 용해시킨 후, 우베로데 점도계에 옮겨 담아 30℃ 항온조에서 10분간 유지시키고, 점도계와 흡인 장치(aspirator)를 이용하여 용액의 낙하 초수를 구했다. 용매의 낙하 초수도 동일한 방법으로 구한 다음, 하기 계산식 6 및 7에 의해 R.V 값 및 I.V값을 계산하였다.
하기 수학식에서 C는 시료의 농도를 나타낸다.
[계산식 6]
[계산식 7]
[실시예 1]
방향족 디카르복실산 성분으로서 테레프탈산 단위 100 몰%, 디올 성분으로서 에틸렌글리콜 단위 98.8 몰% 및 네오펜틸글리콜 단위 1.2 몰%를 구성 성분으로 하는, 고유점도가 0.65 ㎗/g인 공중합 폴리에스테르의 칩을 제조하였다.
이를 압출기에서 280℃로 용융하여 T-다이를 통해 압출시킨 후, 표면온도 20℃의 냉각 롤러 상에서 급냉 고화시키는 동시에 정전기인가법을 사용하여 냉각 롤러에 밀착시키면서 무정형의 미연신 시트를 얻었다.
상기 미연신 필름을 예열 롤러를 거쳐 필름의 기계 방향(MD; Machine Direction)으로 전체 연신을 3.0배로 하여 2단 연신을 행한 직후, 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 시켰다. 필름의 기계 방향(MD)으로 연신함에 있어 연신 구간은 2구간이며, 예열된 미연신 필름을 110℃에서 1.5배로 1단 연신하고, 연속하여 113℃에서 2.0배로 2단 연신을 행하였으며, 2단 연신 직후에 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 하였다. 이때 후단 연신 구간인 2단 연신에서의 연신 비율은 전체 연신구간에 대하여 75%를 차지하였다.
이어서 일축연신 필름을 텐터로 유도하여 108℃에서 1.9초간 예열하고, 필름 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 140℃에서 4.0배 연신하여 242℃에서 열고정 처리를 한 후, 이완온도 220℃에서 폭방향(TD)으로 9.5%의 이완처리를 행하여 두께 16㎛의 이축연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
[실시예 2]
방향족 디카르복실산 성분으로서 테레프탈산 단위 100 몰%, 디올 성분으로서 에틸렌글리콜 단위 97 몰% 및 네오펜틸글리콜 단위 3 몰%를 구성 성분으로 하는, 고유점도가 0.65 ㎗/g인 공중합 폴리에스테르의 칩을 제조하였다.
이를 압출기에서 280℃로 용융하여 T-다이를 통해 압출시킨 후, 표면온도 20℃의 냉각 롤러 상에서 급냉 고화시키는 동시에 정전기인가법을 사용하여 냉각 롤러에 밀착시키면서 무정형의 미연신 시트를 얻었다.
상기 미연신 필름을 예열 롤러를 거쳐 필름의 기계 방향(MD; Machine Direction)으로 전체 연신을 3.24배로 하여 3단 연신을 행한 직후, 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 시켰다. 필름의 기계 방향(MD)으로 연신함에 있어 연신 구간은 3구간이며, 예열된 미연신 필름을 연속적으로 110℃에서 1.2배로 1단 연신하고, 113℃에서 1.5배로 2단 연신하고, 102℃에서 1.8배로 3단 연신을 행하였으며, 3단 연신 직후에 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 하였다.
이때 후단 연신 구간인 3단 연신에서의 연신 비율은 전체 연신구간에 대하여 64%를 차지하였다.
이어서 일축연신 필름을 텐터로 유도하여 110℃에서 1.9초간 예열하고, 필름 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 145℃에서 4.0배 연신하여 232℃에서 열고정 처리를 한 후, 이완온도 210℃에서 폭방향(TD)으로 7.6%의 이완처리를 행하여 두께 30㎛의 이축연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
[실시예 3]
방향족 디카르복실산 성분으로서 테레프탈산 단위 100 몰%, 디올 성분으로서 에틸렌글리콜 단위 95.2 몰% 및 네오펜틸글리콜 단위 4.8 몰%를 구성 성분으로 하는, 고유점도가 0.67 ㎗/g인 공중합 폴리에스테르의 칩을 제조하였다.
이를 압출기에서 280℃로 용융하여 T다이를 통해 압출시킨 후, 표면온도 20℃의 냉각 롤러 상에서 급냉 고화시키는 동시에 정전기인가법을 사용하여 냉각 롤러에 밀착시키면서 무정형의 미연신 시트를 얻었다.
상기 미연신 필름을 예열 롤러를 거쳐 필름의 기계 방향(MD; Machine Direction)으로 전체 연신을 4.0배로 하여 4단 연신을 행한 직후, 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 시켰다. 필름의 기계 방향(MD)으로 연신함에 있어 연신 구간은 4구간이며, 예열된 미연신 필름을 연속적으로 90℃에서 1.1배로 1단 연신하고, 105℃에서 1.3배로 2단 연신하고, 113℃에서 1.4배로 3단 연신하고, 105℃에서 2.0배로 4단 연신을 행하였으며, 4단 연신 직후에 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 하였다.
이때 후단 연신 구간인 4단 연신에서의 연신 비율은 전체 연신구간에 대하여 67%를 차지하였다.
이어서 일축연신 필름을 텐터로 유도하여 115℃에서 2.0초간 예열하고, 필름 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 138℃에서 3.7배 연신하여 237℃에서 열고정 처리를 한 후, 이완온도 200℃에서 폭방향(TD)으로 5.5%의 이완처리를 행하여 두께 50㎛의 이축연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
[실시예 4]
방향족 디카르복실산 성분으로서 테레프탈산 단위 100 몰%, 디올 성분으로서 에틸렌글리콜 단위 84 몰% 및 네오펜틸글리콜 단위 16 몰%를 구성 성분으로 하는, 고유점도가 0.69 ㎗/g인 공중합 폴리에스테르의 칩(A)와, 고유점도가 0.65 ㎗/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트의 칩(B)를 각각 건조시켰다. 또한, 칩(A)와 칩(B)를 20:80의 질량비가 되도록 혼합하여 필름 내 네오펜틸글리콜 함량이 3.2 몰%가 되도록 혼합하였다.
이어서, 이들의 칩 혼합물을 압출기에서 280℃로 용융하여 T다이를 통해 압출시킨 후, 표면온도 20℃의 냉각 롤러 상에서 급냉 고화시키는 동시에 정전기인가법을 사용하여 냉각 롤러에 밀착시키면서 무정형의 미연신 시트를 얻었다.
상기 미연신 필름을 예열 롤러를 거쳐 필름의 기계 방향(MD; Machine Direction)으로 전체 연신을 3.63배로 하여 4단 연신을 행한 직후, 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 시켰다. 필름의 기계 방향(MD)으로 연신함에 있어 연신 구간은 4구간이며, 예열된 미연신 필름을 연속적으로 85℃에서 1.1배로 1단 연신하고, 95℃에서 1.2배로 2단 연신하고, 115℃에서 2.5배로 3단 연신하고, 102℃에서 1.1배로 4단 연신을 행하였으며, 4단 연신 직후에 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 하였다.
이때 후단 연신 구간인 3단 연신에서의 연신 비율은 전체 연신구간에 대하여 75%를 차지하였다.
이어서 일축연신 필름을 텐터로 유도하여 105℃에서 1.9초간 예열하고, 필름 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 140℃에서 3.8배 연신하여 228℃에서 열고정 처리를 한 후, 이완온도 180℃에서 폭방향(TD)으로 5%의 이완처리를 행하여 두께 30㎛의 이축연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
[실시예 5]
방향족 디카르복실산 성분으로서 테레프탈산 단위 100 몰%, 디올 성분으로서 에틸렌글리콜 단위 76 몰% 및 네오펜틸글리콜 단위 24 몰%를 구성 성분으로 하는, 고유점도가 0.69 ㎗/g인 공중합 폴리에스테르의 칩(A)와, 고유점도가 0.65 ㎗/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트의 칩(B)를 각각 건조시켰다. 또한, 칩(A)와 칩(B)를 4.5 : 95.5의 질량비가 되도록 혼합하여 필름 내 네오펜틸글리콜 함량이 1.08 몰%가 되도록 혼합하였다.
이어서, 이들의 칩 혼합물을 압출기에서 280℃로 용융하여 T다이를 통해 압출시킨 후, 표면온도 20℃의 냉각 롤러 상에서 급냉 고화시키는 동시에 정전기인가법을 사용하여 냉각 롤러에 밀착시키면서 무정형의 미연신 시트를 얻었다.
상기 미연신 필름을 예열 롤러를 거쳐 필름의 기계 방향(MD; Machine Direction)으로 전체 연신을 2.9배로 하여 3단 연신을 행한 직후, 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 시켰다. 필름의 기계 방향(MD)으로 연신함에 있어 연신 구간은 3구간이며, 예열된 미연신 필름을 연속적으로 90℃에서 1.1배로 1단 연신하고, 116℃에서 2.4배로 2단 연신하고, 100℃에서 1.1배로 3단 연신을 행하였으며, 3단 연신 직후에 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 하였다.
이때 후단 연신 구간인 2단 연신에서의 연신비율은 전체 연신구간에 대하여81%를 차지하였다.
이어서 일축연신 필름을 텐터로 유도하여 120℃에서 1.9초간 예열하고, 필름 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 145℃에서 4.3배 연신하여 220℃에서 열고정 처리를 한 후, 이완온도 230℃에서 폭방향(TD)으로 9.5%의 이완처리를 행하여 두께 100㎛의 이축연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
[실시예 6]
방향족 디카르복실산 성분으로서 테레프탈산 단위 100 몰%, 디올 성분으로서 에틸렌글리콜 단위 76 몰% 및 네오펜틸글리콜 단위 24 몰%를 구성 성분으로 하는, 고유점도가 0.69 ㎗/g인 공중합 폴리에스테르의 칩(A)와, 고유점도가 0.65 ㎗/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트의 칩(B)를 각각 건조시켰다. 또한, 칩(A)와 칩(B)를 20 : 80의 질량비가 되도록 혼합하여 필름 내 네오펜틸글리콜 함량이 4.8 몰%가 되도록 혼합하였다.
이어서, 이들의 칩 혼합물을 압출기에서 280℃로 용융하여 T다이를 통해 압출시킨 후, 표면온도 20℃의 냉각 롤러 상에서 급냉 고화시키는 동시에 정전기인가법을 사용하여 냉각 롤러에 밀착시키면서 무정형의 미연신 시트를 얻었다.
상기 미연신 필름을 예열 롤러를 거쳐 필름의 기계 방향(MD; Machine Direction)으로 전체 연신을 4.63배로 하여 4단 연신을 행한 직후, 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 시켰다. 필름의 기계 방향(MD)으로 연신함에 있어 연신 구간은 4구간이며, 예열된 미연신 필름을 연속적으로 84℃에서 1.1배로 1단 연신하고, 96℃에서 1.2배로 2단 연신하고, 110℃에서 1.3배로 3단 연신하고, 125℃에서 2.7배로 4단 연신을 행하였으며, 4단 연신 직후에 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 하였다.
이때 후단 연신 구간인 4단 연신에서의 연신 비율은 전체 연신구간에 대하여 80%를 차지하였다.
이어서 일축연신 필름을 텐터로 유도하여 102℃에서 2.5초간 예열하고, 필름 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 130℃에서 3.5배 연신하여 240℃에서 열고정 처리를 한 후, 이완온도 150℃에서 폭방향(TD)으로 1.5%의 이완처리를 행하여 두께 16㎛의 이축연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
[실시예 7]
방향족 디카르복실산 성분으로서 테레프탈산 단위 100 몰%, 디올 성분으로서 에틸렌글리콜 단위 84 몰% 및 네오펜틸글리콜 단위 16 몰%를 구성 성분으로 하는, 고유점도가 0.69 ㎗/g인 공중합 폴리에스테르의 칩(A)와, 고유점도가 0.65 ㎗/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트의 칩(B)를 각각 건조시켰다. 또한, 칩(A)와 칩(B)를 25 : 75의 질량비가 되도록 혼합하여 필름 내 네오펜틸글리콜 함량이 4 몰%가 되도록 혼합하였다.
이어서, 이들의 칩 혼합물을 압출기에서 280℃로 용융하여 T다이를 통해 압출시킨 후, 표면온도 20℃의 냉각 롤러 상에서 급냉 고화시키는 동시에 정전기인가법을 사용하여 냉각 롤러에 밀착시키면서 무정형의 미연신 시트를 얻었다.
상기 미연신 필름을 예열 롤러를 거쳐 필름의 기계 방향(MD; Machine Direction)으로 전체 연신을 3.5배로 하여 105℃에서 1단 연신을 행한 직후, 23℃ 냉각롤러에서 냉각을 시켰다.
이어서 일축연신 필름을 텐터로 유도하여 110℃에서 1.9초간 예열하고, 필름 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 142℃에서 3.6배 연신하여 235℃에서 열고정 처리를 한 후, 170℃에서 폭방향(TD)으로 3.5%의 이완처리를 행하여 두께 75 ㎛의 이축연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
[비교예 1]
상기 실시예 1에서, 디올 성분으로서 에틸렌글리콜 단위 95 몰% 및 네오펜틸글리콜 단위 5 몰%로 변경하여 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 4에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
[비교예 2]
상기 실시예 2에서, 필름의 기계 방향(MD; Machine Direction) 연신구간에 있어서 후단 연신구간의 연신배율을 변경하여 적용한 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
구체적으로 전체 연신을 3.24배로 하여 필름을 기계 방향(MD)으로 3단 연신함에 있어 110℃에서 1.3배로 1단 연신하고, 113℃에서 1.5배로 2단 연신하고, 102℃에서 1.66배로 3단 연신을 행하여 후단 연신 구간인 3단 연신에서의 연신 비율은 전체 연신구간에 대하여 58%를 차지하도록 한 점을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 4에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
[비교예 3]
상기 실시예 4에서, 공중합 폴리에스테르의 칩(A)와 고유점도가 0.65 ㎗/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트의 칩(B)를 5.5 : 94.5의 질량비로 필름 내 네오펜틸글리콜 함량이 0.88 몰%가 되도록 혼합하여 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법으로 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 4에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
[비교예 4]
상기 실시예 6에서, 필름의 기계 방향(MD; Machine Direction) 연신구간에 있어서 연신 온도와 열처리 온도 및 이완율을 달리하여 적용한 것을 제외하고 실시예 6과 동일한 방법으로 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
구체적으로 필름을 기계 방향(MD)으로 연신함에 있어 76℃에서 1.1배로 1단 연신하고, 78℃에서 1.2배로 2단 연신하고, 80℃에서 1.3배로 3단 연신하고, 105℃에서 2.7배로 4단 연신하였으며, 텐터 내에서 217℃에서 열고정 처리를 한 후, 폭방향(TD)으로 0.7%의 이완처리를 행한 점을 제외하고 실시예 6과 동일한 방법으로 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 4에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
[비교예 5]
상기 실시예 3에서, 디올 성분으로서 에틸렌글리콜 단위 90 몰% 및 네오펜틸글리콜 단위 10 몰%로 변경하여 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
제조된 폴리에스테르 필름의 물성을 측정하여 하기 표 4에 나타내었다. 또한, 제조된 필름의 외관을 평가하여 주름 및 눌림 자국의 발생 여부를 확인하여 제막 공정성을 평가하였으며, 제조된 필름을 이용한 코팅 가공 공정성 및 성형성 평가 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
[표 1]
[표 2]
[표 3]
[표 4]
상기 표 3 내지 표 4에서 보이는 바와 같이, 본 발명의 실시예는 필름의 길이방향(MD; Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 20% 인장 시 모듈러스(F20)가 8 내지 14.5 ㎏/㎟ 및 100% 인장 시 모듈러스(F100)가 11 내지 21.5 ㎏/㎟ 이며, 150℃에서 30분간 열처리 후 필름의 길이방향 및 폭방향의 열수축율이 2% 이하인 물성을 만족하며, 코팅가공 공정성 및 성형성이 우수함을 알 수 있다.
그러나 비교예 1의 경우, MD방향의 모듈러스가 지나치게 낮아 코팅 공정 중 장력에 의한 주름 발생이 심하여 가공 공정성이 나빠짐을 알 수 있다.
또한 비교예 2의 경우에는 MD연신 공정 중 후단 연신의 연신배율이 낮아 필름 제조 공정 중 연신 닙롤(Nip-Roll)에 의한 눌림 자국 발생이 심하여 외관이 불량하였으며, 코팅 공정 시 주름 발생에 의한 코팅 불균일을로 인해 성형평가 시 시트의 박리 현상에 의한 성형품 찢어짐 현상이 빈번히 발생하였다.
비교예 3 및 4에서는 MD방향 또는 TD방향의 모듈러스가 높아 성형 시 폴리에스테르 필름의 찢어짐 발생이 빈번하여 성형성이 떨어짐을 알 수 있다.
비교예 5의 경우에는 열수축율이 높아 코팅 가공 공정 시 폭방향 수축이 크게 발생하고 수축응력이 낮아 공정중 필름에 주어진 장력에 의한 주름 발생으로 코팅 가공 공정성이 떨어짐을 알 수 있다.
따라서 본 발명에 의한 폴리에스테르 필름의 경우, 가공 공정성이 우수할 뿐만 아니라 성형성도 우수하여 생산성이 높고, 외관이 미려한 제품의 생산이 가능함을 알 수 있다.
Claims (26)
- 공중합 폴리에스테르를 포함하는 폴리에스테르 필름으로,길이방향(MD; Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 20% 인장 시 모듈러스(F20)가 8.0 내지 14.5㎏/㎟, 100% 인장 시 모듈러스(F100)가 11.0 내지 21.5㎏/㎟이고, 20 내지 100% 인장 구간 내에서 하기 식 1에 따른 인장율에 따른 모듈러스의 변화치(A)가 3 내지 10㎏/㎟ 이며, 150℃에서 30분간 열처리 후 필름의 길이방향 및 폭방향의 열수축율이 2%이하이고, 성형성이 80% 이상이며,[식 1]A = (F100 - F20)/0.8필름내 공중합 성분을 1 내지 4.8몰%로 포함하는 것인 폴리에스테르 필름.
- 제 1항에 있어서,상기 폴리에스테르 필름은 초기 하중 6.21N/㎟에서 140℃에서 100초 후의 길이 방향(MD;Machine Direction)의 수축응력이 -5.5 내지 -3.0N/㎟이고, 초기 하중 0.65N/㎟에서 140℃에서 100초 후의 길이 방향(MD;Machine Direction)의 수축응력이 -0.5 내지 1.0N/㎟인 폴리에스테르 필름.
- 제 1항에 있어서,상기 폴리에스테르 필름은 융점(Tm)이 240 내지 253℃인 폴리에스테르 필름.
- 제 1항에 있어서,상기 폴리에스테르 필름은 면배향계수가 0.120 내지 0.155인 폴리에스테르 필름.
- 제 1항에 있어서,상기 폴리에스테르 필름은 밀도가 1.384 내지 1.397g/㎠인 폴리에스테르 필름.
- 제 1항에 있어서,상기 공중합 폴리에스테르는 방향족 디카르복실산 성분과, 에틸렌글리콜 및 공중합 성분으로 분지형 지방족 글리콜 및 지환족 글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 글리콜을 포함하는 것인 폴리에스테르 필름.
- 제 6항에 있어서,상기 공중합 성분은 네오펜틸글리콜인 폴리에스테르 필름.
- 제 1항에 있어서,상기 폴리에스테르 필름은 전체 두께가 10 내지 100 ㎛인 폴리에스테르 필름.
- 제 1항에 있어서,상기 폴리에스테르 필름은 공중합 폴리에스테르 단독 또는 공중합 폴리에스테르와 호모 폴리에스테르의 혼합물을 포함하는 것인 폴리에스테르 필름.
- 제 1항에 있어서,상기 폴리에스테르 필름은 적어도 어느 한 면에 헤어라인 가공을 하여 표면 요철을 형성한 것인 폴리에스테르 필름.
- a) 공중합 성분을 포함하는 공중합 폴리에스테르를 중합하는 단계;b) 상기 공중합 폴리에스테르를 용융 압출하여 시트를 제조하는 단계;c) 상기 시트를 기계방향(MD: Machine Direction) 및 폭방향(TD; Transverse Direction)으로 이축연신을 하며, 기계방향 연신 시 1단 연신을 수행 하거나 다단연신의 경우 후단 연신구간중 하나의 연신구간에서의 연신비율이 전체 연신 비율의 60% 이상이 되도록 연신을 수행하여 필름을 제조하는 단계; 및d) 상기 필름을 열처리 및 이완하는 단계;를 포함하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
- 제 11항에 있어서,필름의 기계방향의 연신 온도는 80℃ 내지 130℃인 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
- 제 11항에 있어서,상기 d) 단계 중 열처리 단계는 220℃ 내지 245℃에서 수행되는 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
- 제 11항에 있어서,상기 d) 단계 중 이완 단계는 150℃ 내지 245℃에서 수행되는 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
- 제 11항에 있어서,상기 폴리에스테르 필름은 공중합 성분이 1 내지 4.8몰% 포함되는 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
- 제 11항에 있어서,상기 폴리에스테르 필름은 전체 두께가 10 내지 100 ㎛인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
- 제 11항에 있어서,상기 공중합 폴리에스테르는 방향족 디카르복실산 성분과, 에틸렌글리콜 및 공중합 성분으로 분지형 지방족 글리콜 및 지환족 글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 글리콜을 포함하는 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
- 제 11항에 있어서,상기 공중합 폴리에스테르는 고유점도가 0.58 ㎗/g 이상인 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
- 제 11항에 있어서,상기 b)단계에서, 호모 폴리에스테르를 더 추가하여 공중합 폴리에스테르와 혼합하여 사용하는 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
- 제 1항 내지 제 10항에서 선택되는 어느 한 항의 폴리에스테르 필름을 적용하여 진공성형, 압공성형, 가열가압성형 및 금형성형 중 어느 하나의 방법으로 성형한 폴리에스테르 성형품.
- 제 20항에 있어서,상기 폴리에스테르 성형품은 폴리에스테르 필름을 포함하는 적층체 또는 폴리에스테르 필름을 금속판과 합지한 것인 폴리에스테르 성형품.
- 제 11항 내지 제 19항에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법으로 제조되는 폴리에스테르 필름을 금속판에 합지하는 단계를 포함하는 폴리에스테르 성형품의 제조방법.
- 제 22항에 있어서,상기 폴리에스테르 성형품의 제조방법은1) 상기 폴리에스테르 필름의 일면에 헤어라인 가공을 하여 표면 요철을 형성하는 단계;2) 표면 요철이 형성된 면의 상부에 금속 증착층을 형성하는 단계;3) 필름의 금속 증착층이 형성된 반대면에 하드코팅층을 형성하는 단계;4) 필름의 금속 증착층의 상부에 프라이머 코팅층을 형성한 후, 폴리비닐클로라이드(PVC) 필름과 합지하는 단계; 및5) 상기 폴리비닐클로라이드 필름층과 금속판을 고온에서 압착시켜 합지하는 단계;를 포함하는 폴리에스테르 성형품의 제조방법.
- 제 22항에 있어서,상기 금속판은 폴리비닐클로라이드 필름층과 대면되는 면에 산화방지 도금층을 더 포함하는 것인 폴리에스테르 성형품의 제조방법.
- 제 24항에 있어서,상기 산화방지 도금층의 상부에 접착층을 더 포함하는 것인 폴리에스테르 성형품의 제조방법.
- 제 22항에 있어서,상기 5)단계에서, 합지 시 200 내지 240℃에서 가열압착하는 것인 폴리에스테르 성형품의 제조방법.
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