KR100888779B1 - 꼬임성이 우수한 폴리에스터 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트의 중합 모노머에 방향족 디카르복실산 및 알킬렌글리콜 중에서 선택된 1종 이상의 공중합 성분을 첨가하여 공중합시키거나 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트와 방향족 디카르복실산과 선형 알킬렌글리콜로부터 제조된 폴리에스터를 블렌딩시켜 얻어진 가열 결정화온도(Tcc)가 140℃ 이상이고, 냉각 결정화온도(Tc)가 170℃ 이하인 폴리에스터 수지를 용융·압출시키고, 이축연신시키고, 열처리시켜 제조된 폴리에스터 필름은, 폴리에스터가 갖는 고유의 특성인 내열성, 내약품성, 내용제성, 내후성 및 기계적 특성등 기본 물성은 그대로 유지하면서, 접힘 유지율이 우수하여 꼬임성을 개선하여 초콜렛 및 사탕 등의 트위스트 포장시 포장후 시간이 경과하거나 운송시의 진동으로 인하여 내용물이 노출되는 등의 불량을 최소화시킬 수 있다.
꼬임성, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 공중합

Description

꼬임성이 우수한 폴리에스터 필름{Polyeseter film having good twistable property}
도 1은 본 발명에 따라 제조된 폴리에스터 필름의 꼬임유지각도를 측정하는 것을 나타낸 것이다.
*도면 부호의 설명*
L : 접힌 필름 길이(10mm), F : 접힌 필름 양 끝단 간의 거리.
W : 시편의 폭, L : 시편의 길이
Θ : 꼬임유지각도(˚)
본 발명은 꼬임성이 우수한 폴리에스터 필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트 중합모노머와 공중합 성분과의 공중합 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트와 폴리에스터 수지를 블렌딩시킨 폴리에스터 수지로부터 제조된 폴리에스터 필름은 꼬임성이 우수하여 사탕, 초콜릿, 카라멜 등의 포장 및 기타 선물 포장에 사용 가능하다.
현재 공업적으로 제조되고 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 성형품은 섬유, 필름 및 기타 성형품에 광범위하게 사용되고 있다. 특히 방향족 디카르복실산과 글리콜로부터 얻어지는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은 우수한 내열성, 항장력(抗張力), 신도(伸度), 영율(young率), 탄성회복(彈性回復), 내충격성(耐衝擊性) 등의 기계적 성질, 치수안정성, 전기절연성을 가지므로, 자기기록테이프, 사진필름, 절연재료, 피증착필름 등의 산업자재용 및 농업재료용으로 널리 사용되고 있다.
또한 내약품성(耐藥品性), 내후성(耐候性), 내수성(耐水性) 등의 화학적 성질, 투명성, 보향성(保香性), 내수성, 가스차단성 등이 우수하여 식품이나 기타물품의 포장재료로도 그 사용량이 크게 증가하고 있다.
통상 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 공업적 제조방법은 폴리에틸렌-테레프탈레이트 중합체를 용융압출하고 냉각드럼에서 냉각하여 비결정 시트를 제조한 후 연신, 열고정하여 2축 연신필름을 얻는다. 이때 폴리에틸렌-테레프탈레이트 필름의 제조에 사용되는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지는 통상 테레프탈산과 같은 디카르복실산과 에틸렌글리콜을 주성분으로 하여 상압 또는 가압하에서 반응온도 200∼280℃로 가열시키는 직접 에스테르화 반응에 의해 제조된다.
또한, 디메틸테레프탈레이트와 같은 디메틸카르복실레이트와 에틸렌글리콜과 같은 글리콜을 주성분로 하여 촉매 존재 하에서 반응온도 140∼240℃로 가열시키는 에스테르 교환반응에 의해 얻어지는 주성분이 비스(베타-하이드록시에틸)테레프탈레이트 및 이들의 저분자량 축합물(에스테르화물)을 얻고, 이를 연속해서 고진공하 에서 중축합촉매와 함께 반응온도 260∼300℃로 가열하여 중축합시키는 방법이 있다.
한편, 폴리에틸렌테레프탈레이트는 상기와 같은 우수한 물성으로 공업적으로 큰 가치를 지니고 있는 것으로 잘 알려져 있다. 하지만 일부 용도에서는 그 용도에서의 원하는 물성이 미약하여, 사용시 제한을 받는다.
예를 들면, 사탕, 카라멜, 쵸콜렛 등을 포장하는 꼬임성(Twistable) 필름의 경우 우수한 꼬임성, 높은 강성, 인쇄적성, 인체무해성, 컷팅성 등의 특성을 가져야 한다. 하지만 폴리에틸렌테레프탈레이트의 경우 높은 복원력으로 인해 꼬임성이 매우 약한 특성을 가진다.
종래 사탕 등을 포장하는 데 사용되던 꼬임성(Twistable) 필름으로는 셀로판, 폴리스티렌 필름(OPS), 폴리비닐클로라이드 필름(PVC) 등이 우수한 꼬임특성으로 인해 주로 사용되어 왔다.
그러나 이러한 종래의 꼬임성(Twistable) 필름은 각 폴리머의 종류별로 각 종 단점이 있다. PVC 필름의 경우 가소제에 의한 환경호르몬 문제와 소각시 다이옥신 발생 등의 문제로 인해 국가별/지역별로 환경규제의 대상이 되고 있는 상황이며, 국내에서는 일부 식품포장 용도에서는 사용규제 품목으로 지정되고 있는 상황이다.
OPS의 경우에는 두께의 균일성, 열적안정성(치수안정성), 기계적 강인성, 가공적성의 문제로 인해 그 사용이 제한적이다.
또한 셀로판의 경우 국내에서 생산하는 업체가 없기 때문에 수입에 의존하고 있고, 셀로판 폴리머의 제조공정이 공해산업으로 문제가 많이 발생될 뿐만 아니라, 그 가격이 높기 때문에 사용에 제한적이다.
한편, 최근 기술적으로는 공압출을 한 무연신 폴리프로필렌 필름이 일부 개발되어 사용되고 있으나, 인쇄적성, 열적안정성 등의 문제로 시장점유율이 극히 저조한 상태이다.
따라서, 여타의 기계적 물성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트가 꼬임성을 가질 수 있다면 인쇄적성, 투명성, 두께균일성, 컷팅성, 무해성등 다양한 포장용도에서 요구되는 물성을 만족시킬 수 있는 장점을 가지고 있다.
하지만 폴리에틸렌테레프탈레이트의 특성상 높은 복원력(탄성회복특성)으로 인해 현재까지 꼬임성이 양호한 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 개발은 어려움이 많은 상태이다.
이에 본 발명자들은, 여타의 기계적 강도가 우수한 폴리에스터 필름을 여러 가지 용도의 포장용 필름에 사용하기에 적합하도록 꼬임성이 우수한 폴리에스터 필름을 제조하기 위하여 연구노력하던 중, 폴리에틸렌테레프탈레이트의 중합모노머에 방향족 디카르복실산 및 선형 알킬렌글리콜 중에서 선택된 공중합 성분을 첨가하여 공중합시키거나, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트에 상기 방향족 디카르복실산과 선형 알킬렌글리콜로부터 제조된 폴리에스터 수지를 첨가하여 블렌딩시켜 제조된 폴리에스터 수지로부터 제조된 필름은, 폴리에스터 필름 고유의 우수한 기계적·화학 적 특성, 환경 친화성 및 식품 위생 안전성을 가지며, 균일한 두께와 인장강도 및 내열성이 양호하여 인쇄 작업성이 우수할 뿐만 아니라, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 고유의 기본 결정 구조를 방해하여 복원력을 떨어뜨림으로써 제조된 필름의 복원력이 최소화되어 꼬임성이 높고 양호한 트위스트 포장이 가능하며, 쉽게 찢어지지 않아 공정성이 우수한 폴리에스터 필름을 제조할 수 있다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 폴리틸렌테레프탈레이트 필름의 고유 물성은 그대로 유지하면서, 필름의 복원력을 감소시켜 꼬임성이 우수한 폴리에스터 수지 및 이로부터 제조된 폴리에스터 필름을 제공하는 데 있다.
이러한 본 발명의 목적에 부합되는 폴리에스터 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트의 중합 모노머에 방향족 디카르복실산 및 선형 알킬렌글리콜 중에서 선택된 1종 이상의 공중합 성분을 첨가하여 공중합시키거나, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트와 방향족 디카르복실산과 선형 알킬렌글리콜로부터 제조된 폴리에스터를 블렌딩시켜 얻어진 것으로, 가열결정화온도(Tcc)가 140℃ 이상이고, 냉각결정화온도(Tc)가 170℃ 이하인 것임에 그 특징이 있다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 폴리에스터 수지를 용융·압출시키고, 종·횡 방향으로 각각 3 내지 5배 이축연신시키고, 열처리시켜 얻어진 결정화도가 30% 이하이며, 꼬임유지각도(θ)가 60°이하인 꼬임성이 우수한 폴리에스터 필름에 그 특징이 있다.
본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트의 공중합 모노머에 방향족 디카르복실산 및 알킬렌글리콜을 첨가하여 공중합시키거나, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트와 방향족 디카르복실산과 선형 알킬렌글리콜으로부터 제조된 폴리에스터를 블렌딩시켜 제조된 폴리에스터 수지를 용융·압출하고, 이축연신시킨 다음, 열처리시켜 얻어진 꼬임성이 우수한 폴리에스터 필름에 관한 것이다.
통상적으로, 꼬임성을 갖기 위한 필름의 요건은 낮은 신율, 낮은 내열성, 높은 강성, 최소의 복원력 등이 있다.
본 발명에서는 공중합 조성물을 사용할 경우 폴리에틸렌테레프탈레이트의 기본 결정구조 형성을 방해함으로써 탄성이 적어져서 복원력을 낮출 수 있다는 것을 활용하였다.
본 발명의 폴리에스터 수지는 중합 공정에서 PET의 공중합 성분인 테레프탈산과 에틸렌글리콜에 방향족 디카르복실산 및 알킬렌글리콜 중에서 선택된 1종 이상의 공중합 성분을 반응조에 투입하여 중합 반응을 실시함으로써 제조한다.
특히 공중합체의 구조적 특성을 고려하여 첨가되는 공중합 성분으로는, 에스테르의 산성분으로서 평판 환상구조를 가지는 방향족 디카르복실산으로, 예를 들면, 나프탈렌디카르복실산 또는 이소프탈산을 사용하며, 글리콜 성분으로는 사슬 사이에 에테르 결합을 가지면서, 선형 구조인 디에틸렌글리콜(DEG), 트리에틸렌글리콜(TEG) 또는 테트라에틸렌그리콜을 사용한다.
특별히 본 발명에서는, 방향족 디카르복실산으로 나프탈렌디카르복실산을 사 용하는 것이 바람직한 바, 이는 강직한 평판상 고리구조를 가짐으로써 유리전이 온도를 높이게 되기 때문이다.
또한, 글리콜 성분으로는, DEG 또는 TEG과 같은 선형 구조를 사용하는 것이 바람직한 바, 이는 사슬 사이에 회전이 용이한 에테르 결합을 가짐으로써 강직 사슬의 회전에 의해 가역적인 사슬의 형태(conformation) 변화를 일으키게 한다. 형태의 변화는 꼬임 유지성의 발현에 도움이 될 것이라고 판단된다.
또한, 기본적으로 공중합 성분은 폴리에틸렌테레프탈레이트의 결정화를 억제하므로 탄성을 감소시켜 복원력을 떨어뜨리고 꼬임성의 발현에 도움이 된다.
또한 본 발명의 폴리에스터 수지는 상기 공중합 방법 이외에도, 폴리에틸렌테레프탈레이트에 방향족 디카르복실산과 선형 알킬렌글리콜로부터 제조된 폴리에스터 수지를 첨가하여 블렌딩시켜 얻어진다.
방향족 디카르복실산과 선형 알킬렌글리콜로부터 폴리에스터 수지의 제조는, 방향족 디카르복실산과 에틸렌글리콜을 단독 중합하거나, 테레프탈산과 알킬렌글리콜을 단독 중합하거나, 방향족 디카르복실산과 알킬렌글리콜을 단독 중합하는 방법 등으로 수행한다.
이때 사용되는 방향족 디카르복실산과 선형 알킬렌글리콜은 상기 공중합 폴리에스터 수지의 제조에 사용한 것과 동일한 것이다.
상기와 같은 방법에 따라 제조된 본 발명의 폴리에스터 수지는 냉각결정화온도가 170℃ 이하이고, 가열결정화온도(Tcc)가 140℃ 이상인 것이다. 이러한 온도는 필름제조 전 시트 상태의 열특성을 측정하여 확인할 수 있다.
즉, 시트 급냉 및 열처리시의 결정화 진행 가능성을 알 수 있는 냉각결정화온도(Tc)를 시차열분석기로 측정하면 일반 폴리에틸렌테레프탈레이트가 190℃ 정도의 온도를 나타내어 필름 제조 공정중 결정화가 촉진되는데, 꼬임성이 우수한 폴리에스터 필름의 제조를 위해서는 Tc 170℃ 이하로 되어 필름 제조 공정중 결정화가 느리게 지연되는 특성이 요구된다.
만일 상기 냉각결정화온도가 170℃를 초과할 경우에는 필름제조 열처리 공정에서 결정화가 빠르게 진행되어 결과적으로 필름의 결정화도가 증대되며 필름의 꼬임성이 불량해지는 문제가 있기 때문에 바람직하지 않다.
또한 시차열분석기로 측정되는 가열결정화온도(Tcc)에 있어서도 일반 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 약 130℃ 정도의 온도를 나타내어 필름 제조 공정중 결정화가 촉진되는데, 우수한 꼬임성이 있는 필름 제조를 위해 Tcc 140℃ 이상이 되어 필름 제조 공정중 결정화가 느리게 지연되는 특성이 요구된다.
만일 상기 가열결정화온도가 140℃ 미만일 경우에는 필름제조 연신 공정에서 결정화가 빠르게 진행되어 결과적으로 필름의 결정화도가 증대되며 필름의 꼬임성이 불량해지는 문제가 있기 때문에 바람직하지 않다.
한편, 본 발명은 상기 제조된 폴리에스터 수지를 용융 압출시키고, 종·횡 방향으로 이축연신시킨 다음, 열처리시켜 꼬임성이 우수한 폴리에스터 필름을 제조한다.
본 발명의 트위스트 포장용 필름은 폴리에스터 수지를 통상적인 방법에 따라서 압출, 성형, 냉각, 고화, 일축 또는 이축 연신하는 단계를 차례로 거쳐 제조하 는데 각 단계를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 폴리에스터 수지를 잘 혼련시킨 후 이를 압출하여 용융시트를 만든다. 사용되는 다이는 티다이, 원형다이 등 모두 가능하다. 특히 수지의 융점 이상의 온도에서 용융시킨 후 압출 다이에서 Tg점 이하의 온도에서 급냉시킨 후 무정형 시트를 먼저 제조한다. 이렇게 제조된 무정형 시트를 종방향으로 3~5배 연신 후 횡방향으로 3~5배 연신하고, 냉각시켜 필름으로 제조한다. 특히 종방향과 횡방향의 연신비는 종방향의 연신비가 횡방향의 연신비보다도 큰 것이 바람직하다.
이러한 연신공정에 있어 종방향 연신온도는 수지의 Tg 내지 Tg+30℃ 사이의 온도에서 연신하는 것이 바람직하며, 좋기로는 Tg에 가까운 저온 연신을 하는 것이 바람직하다. 횡방향 연신도 종방향 연신온도(Tsm) 내지 종방향 연신온도(Tsm)+30℃ 사이에서 연신하는 것이 바람직하다.
또한 열처리 공정에서 열처리 온도는 Tg 내지 Tst+30℃ 가 적당하며, 좋기로는 연신온도 이하가 가장 적당하다. 필름을 제조한 후 후공정에서 인쇄 등의 공정에서 열을 받았을 경우 수축율이 최소화되기 위해서는 최소한 Tg 이상의 온도에서 열처리가 되어야 한다.
이완(Relax)구간에서 이완율은 3% 이하가 적당하며, 바람직하기로는 이완율이 0%가 바람직하다. 오히려 열고정 구간에서 연신(연신율 3%)시키는 것도 가능하다. 하지만 연신을 하였을 경우에 외관상 주름이 다소 발생하는 경우가 있다.
이렇게 제조된 폴리에스터 필름의 결정화도는 필름의 접힘유지율과 트위스트 특성에 큰 영향을 미치는 요소로서 30% 미만의 결정화도를 가지는 것이 바람직하 다. 만일 결정화도가 30%를 초과하면 견고하게 고정된 폴리에스터 분자쇄의 영향으로 탄성이 커져서 꼬임유지각도와 트위스트 특성이 잘 나오지 않으며 트위스트 포장이 쉽게 풀어지는 경향이 있게 된다.
또한 제조된 필름의 꼬임유지 각도를 측정하여 평가할 때 60°를 넘지 않는 것이 우수한 꼬임유지성까지 확보되는 것을 보여준다. 꼬임유지각도가 60°를 넘게되면 상온에서 장시간 및 숙성 후에 꼬임이 풀리는 문제가 발생한다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 3
폴리에틸렌테레프탈레이트의 중합모노머인 테레프탈산과 에틸렌글리콜을 기본 성분으로 하고 여기에 공중합 성분으로 다음 표 1과 같은 조성을 첨가하여 중합 반응기에서 반응시켜 폴리에스터 수지를 제조하였다.
제조된 폴리에스터 수지의 냉각 결정화 온도 및 가열 결정화 온도를 다음과 같이 측정하였으며, 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.
또한, 제조된 폴리에스터 수지를 용융 압출시킨 후, 급냉하여 무정형의 쉬트를 제조하고, 이를 종방향 4.0배(연신온도 105℃), 횡방향 3.5배(연신온도 120℃)로 이축 연신시켰으며, 이완율 0%, 80℃에서 10초 동안 열처리시켜 본 발명의 꼬임 성이 우수한 폴리에스터 필름을 얻었다.
제조된 폴리에스터 필름의 결정화도와 꼬임유지각도는 다음과 같이 측정하였으며, 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.
<물성 측정 방법>
1. 냉각 결정화 온도(Tc) 및 가열 결정화 온도(Tcc)
시차주사분석기(Perkin Elmer, DSC-7)를 사용하였으며, 가열 결정화 온도는 승온 속도 20℃/min 조건으로 측정하였으며, 냉각 결정화 온도는 290℃에서 5분 동안 유지시킨 후 강온속도 20℃/min 조건으로 측정하였다.
2. 꼬임유지각도(θ)의 측정
Heat Gradient(Toyoseiki)를 이용하여, 상온에서 폴리에스터 필름의 시편을 일정 크기(폭10mm×길이20mm)로 자른 다음, 0.2MPa 압력하에서, 1초 동안 필름에 일정한 압력을 가하고 30분 후에 접힌 부분의 각도(도 1 참조)를 다음과 같은 식에 의해 측정하였다.
θ(°)= 2sin-1( F/ 2L )
2L : 접힌 필름 길이(20mm), F : 접힌 필름 양 끝단 간의 거리.
W : 시편의 폭, L : 시편의 길이
3. 결정화도
밀도구배관법(ASTM D1505, JIS K7112)으로 비중을 측정하고 이로써 결정화도를 계산한다.
실시예 3
실시예 3에서는 테레프탈산과 에틸렌글리콜로부터 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지에 나프탈렌디카르복실산과 디에틸렌글리콜 1:1 몰비로 제조된 폴리에스터 수지를 블렌딩시켜 폴리에스터 수지를 제조하였다.
이렇게 제조된 폴리에스터 수지의 물성 측정, 이를 이용하여 꼬임성이 우수한 폴리에스터 필름의 제조, 및 제조된 필름의 물성 측정은 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였으며, 그 결과를 다음 표 1 내지 2에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 비교예1 비교예2 비교예3
PET중합 모노머(몰%) 테레프탈산 90 90 100 90 100
에틸렌글리콜 100 100 100 100 90
디카르복실산 성분 나프탈렌 디카르복실산 이소프탈산 - 아디픽산 -
글리콜 성분 - - - - 네오펜틸 글리콜
공중합성분 첨가방법 공중합 공중합 - 공중합 공중합
공중합성분 함량(몰%) 10 10 - 10 10
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3
Tg (℃) 65 64 67 70 57 62
Tcc (℃) 149 149 158 131 129 136
Tc (℃) 157 154 149 190 193 172
필름결정화도(%) 25 23 18 35 32 28
꼬임유지각도(θ,°) 57 50 46 68 65 62
상기 표 2의 결과로부터, 실시예 1 내지 2에와 같이 방향족 디카르복실산 및 알킬렌 글리콜 중에서 선택된 1종 이상의 공중합 성분이 투입됨에 따라 Tg가 PET 수지 대비 감소하는 것을 알 수 있다. 또한, PET와 폴리에스터 수지를 블렌딩시킨 폴리에스터 수지로부터 제조된 폴리에스터 필름 역시 공중합 성분이 첨가됨에 따라서 Tcc 증가 및 Tc의 감소 효과가 뚜렷하여 꼬임성 증가 (꼬임 유지각도의 감소)에 유리한 것임을 확인할 수 있다. 그러나, 지방족 디카르복실산을 이용한 비교예 1이나 선형 구조가 아닌 스타형태의 구조를 가지는 모노머를 이용한 비교예 2의 경우 본 발명과 같은 효과를 기대하기 어렵다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 폴리에틸렌테레프탈레이트 중합 모노머에 방향족 디카르복실산 및 선형 알킬렌글리콜로부터 선택된 1종 이상의 공중합 성분을 첨가하여 공중합시키거나, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트에 방향족 디카르복실산과 선형 알킬렌글리콜로부터 제조된 폴리에스터 수지를 첨가하여 블렌딩시켜 제조된 폴리에스터 수지로부터 제조된 이축연신 폴리에스터 필름은 폴리에스터가 갖는 고유의 특성인 내열성, 내약품성, 내용제성, 내후성 및 기계적 특성등 기본 물성을 보유할 뿐만 아니라 접힘 유지율이 우수하여 초콜렛, 카라멜 및 사탕 등의 트위스트 포장시 포장후 시간이 경과하거나 운송시의 진동으로 인하여 내용물이 노출되는 등의 불량을 최소화 시킬 수 있다는 특징을 가지고 있다.

Claims (5)

  1. 에틸렌글리콜 및 테레프탈산으로 구성된 폴리에틸렌테레프탈레이트에 방향족 디카르복실산 및 선형 알킬렌글리콜 중에서 선택된 1종 이상을 첨가하여 공중합시켜 제조된 폴리에스터 수지에 있어서,
    상기 방향족 디카르복실산은 나프탈렌디카르복실산 또는 이소프탈산이며,
    상기 선형 알킬렌글리콜은 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜 및 테트라에틸렌글리콜 중에서 선택된 1종 이상인 것이고,
    상기 폴리에스터 수지는 가열 결정화온도(Tcc)가 140℃ 이상이고, 냉각 결정화온도(Tc)가 170℃ 이하인 것을 특징으로 하는 꼬임성이 우수한 폴리에스터 수지.
  2. 에틸렌글리콜 및 테레프탈산으로 구성된 폴리에틸렌테레프탈레이트에 방향족 디카르복실산과 선형 알킬렌글리콜로 제조된 폴리에스터 수지를 블렌딩시켜 제조되며,
    상기 방향족 디카르복실산은 나프탈렌디카르복실산 또는 이소프탈산이며,
    상기 선형 알킬렌글리콜은 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜 및 테트라에틸렌글리콜 중에서 선택된 1종 이상인 것이고,
    가열결정화온도(Tcc)가 140℃ 이상이고, 냉각결정화온도(Tc)가 170℃ 이하인 것인 꼬임성이 우수한 폴리에스터 수지.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항 또는 제 2항의 폴리에스터 수지를 용융·압출시키고, 종·횡 방향으로 각각 3 내지 5배 이축연신시키고, 열처리시켜 얻어진 결정화도가 30% 이하이며, 꼬임유지각도(θ)가 60°이하인 꼬임성이 우수한 폴리에스터 필름.
    여기서, 꼬임유지각도(θ)는 다음 식으로부터 얻어진 것임.
    θ= 2sin-1( F/ 2L )
    2L : 접힌 필름 길이(20mm), F: 접힌 필름 양 끝단 간의 거리
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003020387A (ja) 2001-07-10 2003-01-24 Toyobo Co Ltd ヒネリ包装用ポリエステルフィルム
KR20030048185A (ko) * 2001-12-11 2003-06-19 에스케이씨 주식회사 이축연신 폴리에스테르 필름
JP2003311828A (ja) 2002-04-24 2003-11-06 Toyobo Co Ltd ひねり包装用ニ軸延伸ポリエステルフィルム
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003020387A (ja) 2001-07-10 2003-01-24 Toyobo Co Ltd ヒネリ包装用ポリエステルフィルム
KR20030048185A (ko) * 2001-12-11 2003-06-19 에스케이씨 주식회사 이축연신 폴리에스테르 필름
JP2003311828A (ja) 2002-04-24 2003-11-06 Toyobo Co Ltd ひねり包装用ニ軸延伸ポリエステルフィルム
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