KR20040007285A

KR20040007285A - 금속 또는 세라믹 코팅된 다층 시일성 이축배향폴리에스테르 필름, 그 제조방법 및 그 용도

Info

Publication number: KR20040007285A
Application number: KR1020030046426A
Authority: KR
Inventors: 바르트 잔센스; 헤르버트 페이퍼; 스테판 바르쉬
Original assignee: 미쓰비시 폴리에스테르 필름 지엠비에치
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2003-07-09
Publication date: 2004-01-24
Also published as: EP1380415A1; US20040009355A1; US6797359B2; EP1380415B1; JP2004042642A; DE50304339D1; DE10231594A1

Abstract

본 발명은 적어도 하나 이상의 기저층(B), 시일성 외층(A) 및 다른 비시일성 외층(C)를 갖는 금속 또는 세라믹 코팅된 이축배향 시일성 폴리에스테르 필름에 관한 것이다. 시일성 외층(A)는 최소 시일온도(fin)가 110℃ 이하이고, 필름폭의 시일시임강도가 1.3N/15mm 이상이다. 두 외층(A 및 C)는 특유의 특성을 갖는다. 본 발명의 필름은 신축성 포장, 특히 진공하에서 작동하는 시스템에 사용하기 적합하다.

Description

금속 또는 세라믹 코팅된 다층 시일성 이축배향 폴리에스테르 필름, 그 제조방법 및 그 용도{Multilayer, Metalized or Ceramic-coated, Sealable, Biaxially Oriented Polyester Film, its Use, and Process for its Production}

본 발명은 적어도 하나 이상의 기저층(B), 및 상기 기저층의 양면에 부착되는 외층(A) 및 (C)로 구성된 금속 또는 세라믹 코팅된 시일성 공압출 이축배향 폴리에스테르 필름에 관한 것이다. 상기 외층(A)는 시일성을 가지며, 외층(C)는 금속 또는 세라믹으로 코팅되어 있다. 필름의 두 외층(A) 및 (C)는 본 발명의 특성을 갖는다. 본 발명은 금속 또는 세라믹 코팅된 필름의 용도 및 그 제조방법에 관한 것이다.

시일성 이축배향 폴리에스테르 필름은 공지된 것으로, 우수한 시일성, 우수한 광학 특성, 또는 우수한 가공특성을 갖는다.

GB-A 1 465 973호에 이소프탈산 및 테레프탈산을 함유하는 공중합에스테르로 구성된 층과, 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 구성된 층으로 된 2층 공압출 폴리에스테르 필름에 대해 기재되어 있다. 그러나 상기 특허에는 필름의 시일특성에 대해서 기재되어 있지 않으며, 착색이 부족하기 때문에 필름제조공정은 신뢰성이 없으며(권취할 수 없고), 필름의 가공성에 한계가 있다. 또 이 필름은 진공을 이용하여 작동하는 시스템(금속화, 세라믹재로 코팅 등) 상에서 처리할 수 없다.

EP-A 0 035 835호에는 권취성 및 가공특성을 개선하기 위해서, 시일층에 입자들이 함유되며, 그 입자의 평균크기가 시일층의 두께를 초과하는 공압출 시일성 폴리에스테르 필름에 대해 기재되어 있다. 입자들은 필름 돌기를 형성함으로써 필름이 로울러나 가이드에 블록킹(blocking)되거나 점착(sticking)되는 것을 방지한다. 이 필름의 다른 비시일성 층에 항블록킹제가 첨가되었는지에 대해서는 기재되어 있지 않다. 이 층에 항블록킹제가 함유되어 있지 않으면 필름은 가공성이 제한적이고, 특히 진공하에서의 코팅이 제한적이다. 이정입자계를 사용하면 입경분포가 매우 넓어진다. 이것은 이 명세서의 실시예에 기재된 농도와 더불어, 필름의 시일특성을 손상시킨다. 이 명세서에는 필름의 시일온도, 특히 최소 시일온도(MST)에 대한 어떠한 정보도 없다. 140℃에서 측정한 시일시임강도는 85∼120N/m (1.275∼1.8N/필름폭 15mm과 상응)이다. 또 이 필름은 광학특성이 만족스럽지 않으며, 필름의 헤이즈는 5∼15%로 매우 높다.

EP-0 379 190호에는 시일에너지가 400g·cm/15mm 이상인 시일성 층을 갖는 공압출 폴리에스테르 필름에 대해 기재되어 있다. 시일성 층에는 무기 또는 부가적인 유기입자가 0.01∼5% 함유되어 있다. 이들 입자의 직경은 시일층의 두께 보다 작지만, 입자의 절대적 크기에 대한 명확한 정보는 없다. 예를 들어 그 직경은 2∼3.5㎛이다. 바람직한 실시예에서, 이들 입자는 단분산 및 거의 구면이다. 기저층도 이러한 형태의 특정 첨가물을 포함할 수도 있다. 그러나 이 명세서에는 관련기술이 언급되어 있지 않다. 예를 들어, 시일성 필름이 진공하에서 작동하는 시스템에서 신뢰할 만한 가공성을 갖기 위해서 기저층이 어떻게 색소를 함유하는지에 대해서는 기재되어 있지 않다. 따라서 이 필름의 진공코팅 가능성은 존재하지 않거나 단지 매우 제한적이다.

EP-A 0 432 886호에는 시일층이 배열된 제1 면과, 아크릴레이트층이 배열된 제2 면을 갖는 공압출 다층 폴리에스테르 필름에 대해 기재되어 있다. 이 경우, 시일성 외층은 이소프탈산함유 공중합에스테르 및 테레프탈산함유 공중합에스테르로 구성될 수도 있다. 배면의 코팅은 필름의 가공특성을 개선한다. 이 명세서에는 필름의 시일범위에 대해서는 언급되어 있지 않다. 시일시임강도는 140℃에서 측정아였다. 두께 11㎛의 시일층의 시일시임강도는 761.5N/m (11.4N/필름폭 15mm에 상응)이다. 배면 아크릴레이트 코팅은 금속부착력이 낮기 때문에 비교적 금속화에 적합하지 않다는 단점이 있다. 또 배면은 시일성 외층에 대한 시일성은 없지만, 스트립 금속화의 경우 이점이 될 수 있다. 이로인해 이 필름의 적용분야는 한정된다.

EP-A 0 515 096호에는 시일성 층에 첨가제가 함유되며, 토포그라피(표고의수 및 표고의 평균 높이)가 적당한 공압출 다층 시일성 폴리에스테르 필름에 대해 기재되어 있다. 상기 첨가제는, 예를 들어 필름제조시 수성층에 첨가할 수 있는 무기입자를 포함할 수도 있다. 그러나 첨가제는 시일성 층에 직접 합체될 수도 있다. 그 결과 필름은 우수한 시일성 및 가공성을 갖는다. 필름의 배면에는 아주 적은 입자만 함유되고, 주로 분쇄물을 통해 이 층에 함유된다. 이 명세서에는 필름의 시일온도에 대해 기재되어 있지 않다. 140℃에서 측정된 시일시임강도는 200N/m (3N/필름폭 15mm에 상응)이다. 두께 3㎛의 시일층의 시일시임강도는 275N/m (4.125N/ 필름폭 15mm에 상응)이다. 이 필름은 진공하에서 작동하는 시스템에서 가공성(금속화 및 세라믹재로 코팅 등의 물리적 진공도금(PVD) 공정)이 한정된다. 이로 인해, 열시일성 층의 조도가 낮고, 이 층에 있는 입자의 표고의 평균높이가 낮으며, 비시일성 층에 있는 항블록킹제의 농도(예를 들어, 분쇄물에 대한 것)가 낮다. 또 필름의 광학특성은 만족스럽지 않다. 필름의 헤이즈는 3% 이상으로 매우 높다.

WO 98/06575호에는 시일성 외층 및 비시일성 기저층을 포함하는 공압출 다층 폴리에스테르 필름에 대해 기재되어있다. 이 경우, 상기 기저층은 하나 또는 그 이상의 층으로 제조될 수도 있고, 이 층 중 하나는 시일층과 접촉된다. 또 외층(외측으로 향하는 층)은 제2 비시일성 외층을 형성하며, 상기 시일성 외층은 이소프탈산함유 공중합에스테르 및 테레프탈산함유 공중합에스테르로 구성될 수도 있으나, 항블록킹성 입자는 포함되어 있지 않다. 또 이 필름에는 기저층에 UV흡착제가 0.1∼10중량% 첨가된다. 이 필름의 기저층은 종래의 항블록킹제를 함유한다. 이 필름은 시일특성은 우수하나, 금속화는 비교적 적합하지 않다. 또 광학특성(광택 및헤이즈)에 단점이 있다.

EP-A 1 138 480호에는 적어도 하나 이상의 기저층(B), 시일성 외층(A) 및 다른 외층(C)를 갖는 공압출 이축배향 시일성 폴리에스테르 필름에 대해 기재되어 있다. 시일성 외층(A)는 최소 시일온도가 110℃ 이하이고, 필름폭의 시일시임강도가 1.3N/15mm 이상이며, 두 외층(A 및 C)의 표면토포그라피(topography)에 대해서 적합한 특징을 갖는다. 비교적 민활한 시일성 층은 항블록킹 입자가 거의 함유되어 있지 않으나, 시일성이 현저하고, 제조가 용이하며, 우수한 가공성(인쇄, 커팅, 적층 등)을 갖는다. 진공하에서 작동하는 시스템에서의 가공성은 거의 없거나 매우 제한적이다.

본 발명의 목적은 종래의 필름이 갖는 단점이 없으며, 진공하에서 작동하는 시스템(금속화, 세라믹 기재로 코팅, PVD공정 및 화학적 진공도금(CVD) 공정의 이용)에서 가공성이 매우 우수하며, 광학 특성이 매우 우수한 금속 또는 세라믹으로 코팅된 공압출 시일성 이축배향 폴리에스테르 필름을 제공하는 것이다. 예를 들어 본 필름은 진공하에서 세라믹 기재(예를 들어, SiO_x, Al₂O₃)로 코팅시에 블록킹되지 않고, 우수한 권취성을 갖게 한다. 이것은 코팅공정 전에 필름을 권취하지 않고, 코팅공정 후에 필름을 권취하는 데에도 적용된다. 코팅공정 후에 필름의 양면이 블록킹되면 필름의 (시일성) 배면이 코팅된 (비시일성) 면에 들러붙 수 있어 바람직하지 않다. 블록된 로올에 권취되지 않으면(일반적으로 필름 표면의 일부는 블록킹면으로 덮여 있고, 그 대부분은 무질서하게 되어 있다), 그 재질이 필름 표면에서 완전히 떨어져 다른 시일성 필름 표면으로 옮겨질 수 있기 때문에 바람직하지 않다. 또 이후의 가공단계시에 필름의 양면이 블록킹되면 필름웨브(web)가 파단될 수 있다. 또 이 필름도 우수한 시일성을 의도하였고, 시일성 층(A)는 그 자체(핀시일) 및 배면(비시일성 층(C): 랩시일)에 대해 시일성이 있다. 이것은 스트립금속화 또는 필름의 부분 금속화로서 알려진 공정에서 중요하다(예를 들어 금속화 후에 특정 공정을 이용하여 필름을 부분적으로 탈금속화한다). 또다른 목적은 필름의 제조중에 발생하는 절단물을 필름의 물리적 광학적 특성에 어떠한 악영향을 미치지 않으면서 필름의 전체 중량을 기준으로 60중량% 이상 분쇄물로서 제조공정에 재사용할 수 있다는 점이다. 간략히 요약하면, 종래의 필름에 대해 개선하려는 특성은 다음과 같다.

· 진공 및 이후의 가공단계에서의 필름의 우수한 가공성

·권취성, 특히 진공하에서의 필름의 가공시 및 이후의 가공단계에서 또다른 가공시에서의 권취성

·금속화 또는 세라믹 코팅 후에 필름의 양면의 블록킹성

·금속 또는 세라믹 코팅된 필름의 광학특성, 특히 광택

도 1은 d₅₀값을 측정하기 위한 (상대)누적 입자크기 분포곡선,

도 2는 d₉₈값 및 d₁₀값을 측정하기 위한 (상대)누적 입자크기 분포곡선,

도 3은 인장시험기를 사용하여 시일시임강도를 측정하는 것을 나타낸 개략도.

본 발명의 목적은 적어도 하나 이상의 기저층(B), 시일성 외층(A) 및 금속 또는 세라믹 코팅된 외층(C)를 갖는 금속 또는 세라믹 코팅된 공압출 이축배향 시일성 폴리에스테르 필름을 제공함으로써 달성된다. 여기에서, 시일성 외층(A)는 최소 시일온도(fin)가 110℃ 이하이고, 필름폭의 시일시임강도(fin)가 1.3N/15mm 이상이다. 두 외층(A 및 C)는 다음과 같은 특성을 갖는다.

시일성 외층(A)

a) 평균입경 d₅₀이 2.5∼10㎛인 합성 SiO₂입자를 함유

b) SPAN98이 1.80 이하인 직경을 갖는 입자를 함유

c) 입자의 농도가 500∼5,000ppm

d) 조도 Ra가 60nm 이상

e) A면/A면의 마찰계수가 0.8 이하

비시일성 금속외층(C)

f) 평균입경 d₅₀이 1.5∼6㎛인 합성 SiO₂로 구성된 입자를 함유

g) SPAN98이 2.0 이하인 직경을 갖는 입자를 함유

h) 입자의 농도가 1,000∼5,000ppm

i) 조도 Ra가 30∼150nm

j) C면/C면의 마찰계수가 0.8 이하

본 발명에 의하면, 본 필름은 적어도 3층 이상으로, 기저층(B), 시일성 외층(B), 및 금속 또는 세라믹 코팅된 비시일성 외층(C)가 존재한다.

본 필름의 기저층은 적어도 80중량% 이상의 열가소성 폴리에스테르를 함유하는 것이 바람직하다. 이 목적에 적합한 폴리에스테르는 에틸렌글리콜과 테레프탈산으로 제조된 폴리에스테르(폴리에틸렌 테레프탈레이트, PET), 에틸렌글리콜과 나프탈렌-2,6-디카르복시산으로 제조된 폴리에스테르(폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트, PEN), 1,4-비스히드록시메틸시클로헥산과 테레프탈산으로 제조된 폴리에스테르(폴리-1,4-시클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트, PCDT), 또는 에틸렌글리콜, 나프탈렌-2,6-디카르복시산 및 비페닐-4,4'-디카르복시산으로 제조된 폴리에스테르(폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 비벤조에이트, PENBB)를 들 수 있다. 바람직한 것은 에틸렌글리콜 유니트와 테레프탈산 유니트, 또는 에틸렌글리콜 유니트와 나프탈렌-2,6-디카르복시산 유니트를 적어도 90몰% 이상, 바람직하게는 적어도 95몰% 이상 함유하는 폴리에스테르이다. 특히 바람직한 것은 상기 중합체로 구성된 혼합물(배합물), 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리에틸렌 2,6-나프탈레이트를 함유하는 배합물이다. 이들 중에서 특히 바람직한 것은 상기 중합체를 함유하고, 반결정 특성을 갖는 배합물이다. 나머지 단량체 유니트는 층(A) 또는 층(C)에 존재할 수 있는 다른 지방족, 지환족 또는 방향족 디올, 및 디카르복시산으로부터 유래된다.

적합한 지방족 디올로는 화학식 HO-(CH₂)n-OH (식중, n은 3∼6의 정수, 특히 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올 및 1,6-헥산디올)의 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 지방족 글리콜, 및 탄소원자 6개 이하의 분지 지방족 글리콜을 들 수 있다. 지환족 디올중에서는, 시클로헥산디올(특히, 1,4-시클로헥산디올)을 들 수 있다. 다른 적합한 방향족 디올로는 화학식 HO-C₆H₄-X-C₆H₄-OH (식중, X는 -CH₂-, -C(CH₃)₂-, -C(CF₃)₂-, -O-, -S- 또는 -SO₂-)인 것을 들 수 있다. 이들 중에서, 화학식이 HO-C₆H₄-C₆H₄-OH인 비스페놀이 가장 적합하다.

다른 방향족 디카르복시산으로는 벤젠디카르복시산, 나프탈렌디카르복시산(예를 들어, 나프탈렌-1,4-디카르복시산 또는 나프탈렌-1,6-디카르복시산), 비페닐-x,x'-디카르복시산(특히, 비페닐-4,4'-디카르복시산), 디페닐아세틸렌-x,x'-디카르복시산(특히, 디페닐아세틸렌-4,4'-디카르복시산) 또는 스틸벤-x,x'-디카르복시산이 바람직하다. 지환족 디카르복시산 중에서는 시클로헥산디카르복시산(특히, 시클로헥산-1,4-디카르복시산)을 들 수 있다. 지방족 디카르복시산 중에서는 알칸부분이 직쇄 또는 분지쇄일 수 있는 C₃∼C₁₉알칸디올산이 가장 적합하다.

폴리에스테르는 에스테르교환반응에 의해 제조할 수 있다. 여기에서 출발물질은 디카르복실에스테르 및 디올이며, 이들을 아연, 칼슘, 리튬, 마그네슘 및 망간염 등의 통상의 에스테르교환 촉매하에 반응시킨다. 그 후, 중간물질을 삼산화안티몬이나 티탄염 같은 공지의 중축합 촉매하에 중축합시킨다. 또 중축합 촉매하에 직접 에스테르화 반응을 하는 것도 좋은 제조방법이다. 이것은 디카르복시산과 디올로부터 직접 시작한다.

기저층(B)에 공압출된 시일성 외층(A)는 폴리에스테르 공중합체의 구조를 가지며, 주로 이소프탈산 유니트, 테레프탈산 유니트 및 에틸렌글리콜 유니트로 제조된 공중합에스테르로 되어 있다. 다른 모노머 유니트는 다른 지방족, 지환족 또는 방향족 디올, 및 기저층에 존재할 수 있는 디카르복실산으로부터 유래된다. 소정의 시일 특성을 갖는 바람직한 공중합에스테르로는 에틸렌 테레프탈레이트 유니트, 에틸렌 이소프탈레이트 유니트 및 에틸렌 글리콜 유니트로부터 제조된 것이 있다. 에틸렌 테레프탈레이트의 비율은 40∼95몰%이며, 이에 대응하는 에틸렌 이소프탈레이트의 비율은 60∼5몰%이다. 바람직한 에틸렌 테레프탈레이트의 비율은 50∼85몰%, 이에 대응하는 에틸렌 이소프탈레이트의 비율은 50∼15몰%이며, 보다 바람직하게는 에틸렌 테레프탈레이트의 비율은 60∼80몰%, 이에 대응하는 에틸렌 이소프탈레이트의 비율은 40∼20몰%이다.

다른 금속 또는 세라믹 코팅된 비시일성 외층(C), 또는 존재하는 어떤 중간층은 기저층(B)용으로 상기에 기술된 중합체를 사용한다.

소정의 시일특성 및 소정의 가공특성, 특히 진공하에서의 코팅시에 본 발명의 필름의 실행성은 시일성 외층용 공중합체의 특성과, 시일성 외층(A)와 금속 또는 세라믹 코팅된 비시일성 외층(C)의 토포그라피를 조합함으로써 얻어진다.

상기에 자세하게 언급한 공중합체를 시일성 외층(A)에 사용하는 경우, 최소 시일온도(fin)는 110℃ 이하, 필름폭의 시일시임강도(fin)는 1.3N/15mm 이상이 된다. 필름의 최상의 시일특성은 공중합체에 다른 첨가제를 첨가하지 않는 경우, 특히 무기 또는 유기 입자를 사용하지 않는 경우에 얻어진다. 이 경우 필름의 취급성이 열화해지는데, 이것은 시일성 외층(A)의 표면이 블로킹되기 쉽기 때문이다. 필름은 우수한 권취성이 없어지고, 고속 포장기에서의 처리도 부적합하게 된다. 이러한 형태의 필름은 진공하에 작동하는 시스템상에서의 가공에 전혀 적합하지 않다. 진공때문에 필름은 블록킹되기 쉽다. 필름의 각 주름은 진공(10²Torr 이하)에 의해서로 압압되고, 착색이 충분하지 않은 경우에 즉시 들러붙는다.

필름의 취급성, 및 진공을 이용하는 시스템에서의 가공성을 개선하기 위해서는 시일성 외층(A)을 개질하여야 한다. 이것은 소정 크기의 적당한 항블록킹제, 시일성 층에 첨가되는 특정의 첨가량, 및 필름의 블록킹을 최소화하고 이어서 시일 특성에 실질적인 손상을 피하는 방식에 의해서 달성된다. 진공에서의 시일성 및 가공성에 대한 필름의 특성은, 시일성 외층(A)의 다음과 같은 특징에 의해 달성될 수 있다.

a) 본 발명에 의하면, 시일성 외층(A)는 평균입경 d₅₀이 2.5∼10㎛인 합성 SiO₂입자(항블록킹제)를 함유한다.

적합한 항블록킹제(이하, 안료라고 한다)로는 탄산칼슘, 무정형 실리카, 활석, 탄산마그네슘, 탄산바륨, 황산칼슘, 황산바륨, 인산리튬, 인산칼슘, 인산마그네슘, 산화알루미늄, 불화리튬, 사용된 디카르복시산의 칼슘, 바륨, 아연 또는 망간 염, 카아본블랙, 이산화티탄, 카올린, 가교된 폴리스틸렌 입자 및 가교된 아크릴레이트 입자 등의 무기 및/또는 유기입자를 들 수 있다. 입자는 예를 들어 중축합시에 글리콜 분산형으로, 또는 압출시에 마스터배치 방식에 의해 적당한 농도로 필름의 각 층에 첨가할 수도 있다.

그러나 본 발명에 의하면 상기 항블록킹제(무정형 실리카는 예외)는 적합하지 않다. 구형입자도 바람직하지 않다. (구형)입자는 필름가공시에 필름에서 이탈(초오킹)되는 경향이 있으며, 필름은 과중한 기계적 하중에 노출된다.

본 발명에 의하면, 입자는 합성에 의해 콜로이드 형태로 제조된 무정형 SiO₂가 바람직하다. 이들 입자는 중합체 매트릭스에 아주 잘 결합되며, 기포(공동)가 거의 생성되지 않는다. 기포는 이축배향공정시에 입자에 발생되며, 일반적으로 헤이즈의 원인이 되기 때문에 본 발명에는 전혀 적합하지 않다. SiO₂입자(또는 실리카겔이라고도 한다)의 (합성)제조는 황산과 규산나트륨을 서로 조절된 조건하에서 혼합하여 히드로솔을 형성함으로써 시작된다. 이것은 최종적으로 거칠고 투명한 투광택 히드로겔이 만들어 진다. 부산물로서 생성된 황산나트륨을 세정하여 제거하면 건조할 수 있고, 다른 공정을 진행할 수 있다. 중요한 인자로는 기포의 체적, 기포의 크기, 수득된 실리카겔의 표면적 치수인데, 이들은 수세용 물의 pH와 건조조건을 조절하여 변화시킬 수도 있다. 소정의 입자크기(예를 들어, d₅₀값)와 소정의 입자크기분포(예를 들어, SPAN98 편차로 표현)는 실리카겔을 적절히 밀링(예를 들어, 기계적 또는 수력학적으로)함으로써 얻어진다. 이들 입자의 제조회사로서 Grace, Fuji, Degussa 및 Crofield를 들 수 있다.

입자는 직경 d₅₀이 2.5∼10㎛, 바람직하게는 2.8∼8㎛, 보다 바람직하게는 3.1∼6㎛인 것을 사용하는 것이 유리한 것으로 판명되었다. 입자의 직경이 2.5㎛ 이하인 경우 (상대농도에서) 헤이즈가 증가하고, 필름의 블록킹이 증가되기 쉽다. 입자의 직경이 10㎛ 이상인 경우 여과문제를 야기할 수 있다.

b) 본 발명에 의하면, 시일성 외층(A)는 입자의 직경이 SPAN98 ≤1.8 (SPAN98은 시험내용에서 정의)인 편차를 갖는 입자를 함유한다. SPAN98은 ≤1.7이바람직하며, ≤1.6가 보다 바람직하다. 반면, 필름의 외층(A)가 직경의 SPAN98이 1.8 이상인 입자를 함유하면 필름의 광학특성 및 시일특성이 열화해진다.

c) 본 발명에 의하면, 시일성 외층(A)의 입자 농도는 500∼5,000ppm이다. 바람직한 입자의 농도는 800∼4,000ppm이고, 보다 바람직하게는 1,000∼3,000ppm이다. 반면, 필름의 외층(A)의 입자의 농도가 500ppm 미만이면 진공하에서의 가공성이 적합하지 않다. 필름의 외층(A)의 입자의 농도가 5,000ppm 이상이면 필름의 헤이즈가 너무 커진다.

d) 본 발명에 의하면, Ra값으로 표시되는 시일성 외층의 조도는 60nm 이상이다. 조도 Ra값은 80nm 이상이 바람직하며, 보다 바람직한 것은 100nm 이상이다. 그러하지 않으면, 필름은 진공하에서의 가공성이 적합하지 않다.

e) 본 발명에 의하면, 시일성 외층(A)은 A면/A면의 마찰계수가 0.8 이하이다. 바람직하게는 0.75 이하이고, 보다 바람직하게는 0.7 이하이다. 그러하지 않으면, 필름은 진공하에서의 가공성이 적합하지 않다.

시일성 필름의 가공특성, 특히 진공하에서의 가공성을 개선하기 위해서, 금속 또는 세라믹 코팅된 비시일성 외층(C)는 다음과 같은 특징을 가져야 한다.

a) 본 발명에 의하면, 금속 또는 세라믹 코팅된 비시일성 외층(C)는 평균직경 d₅₀이 1.5∼6㎛인 합성제조된 무정형 SiO₂입자를 함유한다. 이 목적을 달성하기 위해서, 평균직경 d₅₀이 2.0∼5㎛, 바람직하게는 2.5∼4㎛인 입자를 사용하는 것이 유리한 것으로 판명되었다.

b) 본 발명에 의하면, 금속 또는 세라믹 코팅된 비시일성 외층(C)는 입자의 직경이 SPAN98 ≤2.0인 편차를 갖는 입자를 함유한다. SPAN98은 ≤1.9이 바람직하며, ≤1.8이 보다 바람직하다. 반면, 필름의 외층(C)가 직경의 SPAN98이 2.0 이상인 입자를 함유하면 금속 또는 세라믹 코팅된 필름의 광학특성이 열화해진다.

c) 본 발명에 의하면, 금속 또는 세라믹 코팅된 비시일성 외층(C)의 입자 농도는 1,000∼5,000ppm이다. 바람직한 입자의 농도는 1,200∼4,000ppm이고, 보다 바람직하게는 1,500∼3,000ppm이다. 반면, 필름의 외층(C)의 입자의 농도가 1,000ppm 미만이면 진공하에서의 가공성이 적합하지 않다. 필름의 외층(C)의 입자의 농도가 5,000ppm 이상이면 필름의 광택이 떨어진다.

d) 본 발명에 의하면, Ra값으로 표시되는 금속 또는 세라믹 코팅된 비시일성 외층의 조도는 30∼150nm이다. 조도 Ra값은 35∼130nm이 바람직하며, 보다 바람직한 것은 40∼110nm이다. 그러하지 않으면, 그 표면은 진공하에서 가공성이 적합하지 않다.

e) 본 발명에 의하면, 금속 또는 세라믹 코팅된 비시일성 외층(C)는 C면/C면의 마찰계수가 0.8 이하이다. 바람직한 것은 0.7 이하이고, 보다 바람직한 것은 0.6 이하이다. 그러하지 않으면, 필름은 진공하에서의 가공성 또는 다른 가공성이 적합하지 않다.

상기에 언급한 시일성 필름의 특성을 얻기 위해서, 기저층(B)에서의 입자의 양은 두 외층(A 및 C)에서보다 낮아야 하는 것으로 밝혀졌다. 상기 형태의 3층 필름인 경우 기저층(B)에서의 입자의 양은 0∼0.15중량%, 바람직하게는0∼0.12중량%, 보다 바람직하게는 0∼0.10중량%이다. 기저층에 함유되는 입자는 같은 재료의 분쇄물로 필름에 넣어야 유리한 것으로 판명되었다. 필름의 광학특성, 특히 금속 또는 세라믹 코팅된 필름의 광택은 특히 우수하다.

본 필름은 바람직한 사용형태에 있어서, 3개의 층, 즉 기저층(B) 및 기저층의 양면에 부착되는 외층(A 및 C)로 구성되고, 외층(A)는 그 자체에 대해서 시일성이 있고(핀시일), 외층(C)(비금속 및 비세라믹 코팅된 상태: 랩시일)에 대해서 시일성이 있다. 랩시일은 핀시일보다 일반적으로 어느 정도 열화하다. 랩시일의 최소 시일온도는 120℃ 이하이고, 필름 폭의 시일시임강도는 1.0N/15mm 이상이어야 한다. 이 경우가 본 발명의 필름이다.

필요한 경우, 기저층과 외층 사이에 중간층을 둘 수 있다. 이것은 기저층에 대해 언급한 중합체로 구성될 수도 있다. 특히 바람직한 실시예에서, 중간층은 기저층에 사용된 중합체로 구성된다. 또한 이하에 기술하는 종래의 첨가제를 함유할 수도 있다. 중간층의 두께는 일반적으로 0.3㎛ 이상, 바람직하게는 0.5∼15㎛, 보다 바람직하게는 1.0∼10㎛, 특히 바람직하게는 1.0∼5㎛이다.

본 발명의 3층구조 실시예에 있어서, 외층(A 및 C)의 두께는 일반적으로 0.5㎛ 이상, 바람직하게는 0.55∼6.0㎛, 보다 바람직하게는 0.6∼5㎛, 특히 바람직하게는 0.65∼4㎛, 가장 바람직하게는 0.7∼3㎛이고, 외층(A 및 C)의 두께는 같거나 다를 수도 있다.

본 발명의 폴리에스테르 필름의 총두께는 광범위한 범위 내에서 가변적일 수 있으나, 바람직하게는 3∼100㎛, 보다 바람직하게는 4∼80㎛, 특히 바람직하게는 5∼60㎛이고, 기저층(B)는 총두께의 약 45∼90%로 구성되는 것이 바람직하다.

기저층 및 외층(들)은 안정화제 및 다른 충진재 등의 통상의 첨가제를 함유할 수도 있다. 이들 첨가제는 융융전에 중합체 또는 중합체 혼합물에 첨가하는 것이 바람직하다. 안정화제로는 인산 또는 인에스테르 등의 인산화합물을 들 수 있다.

또한 본 발명은 문헌에 공지된 공압출 과정에 의해 본 발명의 폴리에스테르 필름을 제조하는 방법을 제공한다.

본 필름을 제조하기 위해서, 기저층(B) 및 두외층(A 및 C)의 중합체를 3개의 압출기에 공급한다. 어떤 이물질이나 오염물이 있으면 압출전에 중합체 용융물에서 여과하여 제거할 수도 있다.

필름의 각 층(A, B, C)에 상응하는 용융물을 편평한 필름 다이를 통해 공압출하고, 수득된 필름을 하나 또는 그 이상의 로울러에서 인출하여 경화한 후, 필름을 이축연신(배향)하고, 이축연신 필름을 열처리한 후, 필요한 경우 처리할 면에 코로나 또는 화염처리한다.

일반적인 공압출에서와 같이, 각 층의 중합체 또는 중합체 혼합물은 먼저 각각의 압출기로 압축 소성하고, 이 단계에서 중합체 또는 중합체 혼합물에 첨가제를 첨가할 수도 있다. 이후, 용융물을 편평한 필름 다이(슬롯다이)를 통해 동시에 압출하고, 압출된 다층 필름을 하나 또는 그 이상의 전도로울러(take-off rollers)로 인출한 후, 용융물을 냉각 및 경화하여 예비 필름을 얻는다.

이축배향은 일반적으로 순차적으로 수행되며, 바람직하게는 먼저 길이방향(즉, 기계방향=MD)으로 배향한 후, 횡방향(즉, 기계방향에 직각=TD)으로 배향한다. 이로서 중합체사슬이 배향된다. 길이방향의 배향은 소정의 연신율에 따라 각각 다른 속도로 회전하는 2개의 로울에 의해 수행된다. 횡방향 배향을 위해서는 필름의 양 모서리를 승온하에서 양측으로 끌어당기는 적절한 텐더 프레임을 사용하는 것이 일반적이다.

배향온도는 비교적 넓은 범위 내에서 다양할 수 있으며, 소정의 필름의 특성에 따라 좌우된다. 길이방향의 연신은 일반적으로 80∼130℃에서 수행하고, 횡방향의 연신은 90∼150℃에서 수행한다. 길이방향의 연신율은 일반적으로는 2.5:1∼6:1, 바람직하게는 3:1∼5.5:1이다. 횡방향의 연신율은 일반적으로 3.0:1∼5.0:1, 바람직하게는 3.5:1~4.5:1이다. 횡방향 연신 전에, 필름의 한면 또는 양면을 공지의 방법으로 공정중(in-line: 인라인) 코팅 할 수도 있다. 공정중 코팅은, 예를 들어 금속층, 세라믹코팅(이경우 외층(C)를 코팅한다), 또는 이어서 도포될 인쇄 잉크의 부착력을 개선하고, 그 외에도 대전방지 또는 가공 특성(이경우 시일성 외층(A)의 코팅을 대체물로 할 수 있다)을 향상시킬 수도 있다.

본 발명의 필름의 바람직한 실시예에 있어서, EP-A-0 144 978호에 기재된 바와 같이, 금속 또는 세라믹 코팅될 C면에 수성분산액을 사용하여 공정중 코팅을 한다. 폴리에스테르 코팅은 폴리에스테를 형성할 수 있는 여러 가지 유도체, 예를 들어 이소프탈산, 지방족 디카르복시산, 술포모노머, 및 지방족 글리콜 또는 지환족 글리콜의 축합물로 구성된다. 필름은 금속 또는 세라믹 코팅의 부착력이 우수하며, 이것이 본 출원의 특징이다.

열고정시 필름을 150∼250℃에서 약 0.1∼10초 동안 유지한다. 이후 필름을 종래의 방식으로 권취한다.

이축연신후 공지의 방법에 의해 필름의 한 면 또는 양면을 코로나 또는 방염처리를 한다. 처리강도는 일반적으로 약 50mN/m이다.

금속층 또는 세라믹층을 잘알려진 공업적 시스템에 적용하는 것이 바람직하다. 알루미늄으로 구성된 금속층은 진공도금으로 형성되고, 세라믹층은 그 공정뿐만 아니라 전자비임공정 또는 스퍼터링에 의해 형성된다. 필름에의 금속층 또는 세라믹층의 도포시 시스템의 공정파라미터는 표준조건으로 한다. 필름을 금속화하는 방법은 금속화된 필름의 흡광도가 0.3∼3.4가 되도록 하는 것이 바람직하다. 필름에 세라믹층을 도포하는 방법은 산화층의 두께가 30∼200nm가 되도록 하는 것이 바람직하다. 모든 변수를 설정하기 위해 코팅될 필름의 웨브속도는 2∼10m/s로 한다.

금속층은 알루미늄으로 구성되는 것이 바람직하다. 그러나 다른 금속도 박막형태로 도포될 수 있고, 접착층도 적당하다. 특히 바람직한 것으로는 실리콘이 있으나, 알루미늄과는 달리 투명층이 얻어지지 않는다. 세라믹층은 주기율표의 2족, 3족 또는 4족의 산화물, 특히 산화마그네슘, 산화알루미늄, 또는 산화실리콘으로 구성되는 것이 바람직하다. 감압하 또는 진공하에서 도포될 수 있는 금속 또는 세라믹재를 사용한다. 도포되는 층의 두께는 일반적으로 10∼200nm이다.

필름에는 소정의 다른 특성을 갖도록 하기 위해서 코팅될 수도 있다. 통상의 코팅은 부착력증강, 대전방지성, 미끄럼개선 또는 릴리스효과를 갖는다. 이러한 추가층은 횡방향의 연신단계 전에 수성 분산액을 사용하여 공정중 코팅으로 필름에도포할 수도 있다.

필름의 외층(C)에는 금속화 또는 세라믹으로 코팅하기 직전에 플라즈마 사전처리하는 것이 특히 바람직하다. 플라즈마 사전처리는 금속화 또는 세라믹재로 코팅과 같은 작업에 의해 이루어지지만, 주코팅공정을 진행한다. 반응기 가스는 아르곤이나 산소를 사용할 수도 있고, 두 물질의 혼합물도 사용할 수 있다. 플라즈마 사전처리도 코팅에 부착성을 개선한다.

본 발명의 필름은 시일성이 우수하고, 취급성이 매우 우수하며, 가공성, 특히 진공하에서의 가공성이 매우 우수하다. 본 필름의 시일성 외층(A)는 그 자체(핀시일) 뿐만 아니라 비시일성 외층(C: 랩시일)에 대해서도 시일성이 있다.

또한 (비금속화) 필름의 헤이즈가 현저하게 개선될 수 있었다. 본 발명의 (비금속화) 필름의 헤이즈는 3.0% 이하, 바람직하게는 2.7% 이하, 보다 바람직하게는 2.5% 이하이다. 또 절단물(분쇄물)을 필름의 물리적 특성, 특히 그 외양에 어떠한 심각한 악영향을 주지 않으면서 필름의 총 중량을 기준으로 10∼60중량%까지 압출 공정에 재사용할 수 있다.

따라서, 본 필름은 유연성 포장재에 사용하기 적합하며, 실제로 특히 현저한 시일성 및 우수한 가공성이 가장 중요하다. 이것은 진공코팅공정 또는 진공코팅공정의 가공단계에서 사용하기 적합하다.

하기의 표 1에 본 발명의 가장 중요한 필름 특성을 다시 한번 일괄적으로 나타낸다.

본 발명의 범위

바람직한

특히 바람직한

단위

시험방법

외층 A

최소 시일온도(핀시일)	< 110	< 108	< 105	℃	내부
최소 시일온도(랩시일)	< 120	< 118	< 115	℃	내부
시일시임강도(핀시일)	≥1.3	> 1.4	> 1.5	N/15mm	내부
시일시임강도(랩시일)	≥1.0	> 1.1	> 1.2	N/15mm	내부
외층두께	> 0.5	0.55∼6	0.6∼5	㎛
입경 d₅₀	2.5∼10	2.8∼8	3.1∼6	㎛	내부
SPAN98 편차	≤1.8	≤1.7	≤1.6		내부
충진재농도	500∼5000	800∼4000	1000∼3000	ppm	내부
평균 조도 R_a	> 60	> 80	> 100	nm	DIN 4768,0.25mm 절단
A/A COF	< 0.8	< 0.75	< 0.7		DIN 53 375
광택, 20 °	> 120	> 130	> 140		DIN 67 530

금속화 외층 C

외층 두께	> 0.5	0.55∼6	0.6∼5	㎛
입경 d₅₀	1.5∼6	2.0∼5	2.5∼4	㎛	내부
SPAN98 편차	≤2.0	≤1.9	≤1.8		내부
충진재농도	1000∼5000	1200∼4000	1500∼3000	ppm	내부
평균 조도 R_a	30∼150	35∼130	40∼110	nm	DIN 4768,0.25mm 절단
C/C COF	< 0.8	< 0.7	< 0.6		DIN 53375
광택, 20 °	> 120	> 130	> 140		DIN 67530

다른 필름의 특성

비금속 필름의헤이즈

< 3.0

< 2.7

< 2.5

%

ASTM-D 1003-52

하기의 시험방법을 이용하여 본 발명의 목적에 따른 원료 및 필름을 특정하였다.

흡광도(Optical Density)

TD-904농도계(Macbth사, Kollmorgen Instruments사의 지사)를 사용하여 흡광도를 측정하였다. 흡광도는 OD= -lg I/I₀로 정의 된다(I는 입사광의 광도, I₀는 반사광 광도, I/I₀는 투과율).

평균 직경(d ₅₀ )의 측정

평균직경(d₅₀)은 표준방법(측정장치는 Horiba LA 500 또는 Sympathec Helos이고, 같은 측정방식을 사용한다)에 의해 Malvern Master Sizer에서 레이저로 측정하였다. 시험을 위해 샘플을 물이 채워진 셀에 넣고, 이것을 시험장치에 넣는다. 레이저를 분산액에 주사하고, 입자크기분포를 눈금곡선을 비교해서 측정하였다. 입자크기분포는 두가지 특징적인 파라미터, 즉 평균값 d₅₀(= 평균위치에서 측정) 및 SPAN98(= 입경의 편차를 측정)로 정의되는 편차를 갖는다. 시험은 자동으로 진행되고, d₅₀값의 수학적 계산을 포함한다. 여기에서, d₅₀값은 (상대)누적 입자크기 분포곡선으로부터 정의되는 것으로 측정된다. 50% 세로좌표와 누적곡선의 교차점으로 가로축상의 소정의 d₅₀값(또한 평균값, 도 1 참조)이 직접 구해진다.

SPAN 98의 측정

편차, SPAN 98를 측정하는데 사용되는 시험장치는 평균직경 d₅₀의 측정에 대해 상기에서 설명한 것과 동일하다. 편차, SPAN 98의 측정은 다음과 같이 정의된다.

SPAN 98 = (d₉₈- d₁₀) / d₁₀

또한 (상대)누적 입자 크기 분포곡선을 근거로 d₉₈및 d₁₀을 측정한다. 98% 세로좌표와 누적곡선의 교차점으로 가로축 사이의 소정의 d₉₈값을 직접 구하고, 10% 세로좌표와 누적곡선의 교차점으로 가로축 상의 소정의 d₁₀값을 직접 구한다(도 2 참조).

SV(표준점도)

표준점도 SV(DCA)는 DIN 53726에 의한 방법에 따라 디클로로 아세트산 중에서 측정하였다.

시일시임강도(Seal Seam Strength)

시일시임강도를 측정하기 위하여, 2개의 필름 조각(100mm ×100mm)을 다른 하나 위에 놓고 시일시간 0.5초, 시일압력 2bar, 시일온도 130℃에서 시일하였다(HSG/ET Sealing: Brugger사, 양면 가열 시일조어, 시일시임(2) 10mm ×100mm). 시일된 샘플에서 폭 15mm의 시험용 스트립을 절단하였다. 시일시임강도, 즉 시험 스트립을 분리하는데 필요한 힘(3)은 인장시험기(예를 들어, Zwick)를 사용하여 분리속도 200mm/min으로 측정하였고, 시일시임 면은 인장방향의 오른쪽이다(도 3 참조, 클로(claw: 4)). 시일시임강도는 필름스트림 15mm당 N(예를 들어, 3N/15mm)으로 주어진다.

최소 시일온도 측정

Brugger HSG/ET 시일장치를 사용하여 시일시간 0.5초, 시일압력 2bar하에서 필름을 2개의 가열된 시일조어(jaw)로 각각 다른 온도에서 시일함으로써 가열시일된 샘플(시일시임 20mm ×100mm)을 제조하였다. 시일된 샘플로부터 폭 15mm의 시험 스트립을 잘라내었다. 최소 시일온도는 시일시임강도가 0.5N/15mm 이상이 얻어지는 온도이다. 시일시임강도는 시일시임강도의 측정과 같이 측정하였다.

조도

필름의 조도 R_a는 컷오프 0.25㎜로 DIN 4768에 따라 측정하였다. 이 측정은 유리판상에서 하지 않고 링에서 하였다. 링방법에 있어서, 양면이 제3의 면(예를 들어, 유리)과 접촉되지 않도록 필름을 링에 고정한다.

마찰계수(COF)

마찰계수는 DIN 53 375에 따라 측정하였다. 미끄럼마찰계수는 제조 후 14일째에 측정하였다.

표면장력(Surface Tension)

표면장력은 잉크법(DIN 53 364)에 의해 측정하였다.

헤이즈(Haze)

ASTM-D 1003-52에 기초한 방법으로 휼즈(Holz)헤이즈를 측정하였으나, 최적의 측정범위를 이용하기 위해서 적층구조의 4개의 필름층 상에서 측정하였고, 4°핀홀 대신 1°슬릿 다이아그램을 사용하였다.

광택(Gloss)

광택은 DIN 67 530에 따라 측정하였다. 필름 표면의 특정 광학값으로서 반사값을 측정하였다. 표준 ASTM-D 523-78 및 ISO 2813을 기준으로 하여 입사각을 20°로 설정하였다. 광빔은 미리 설정된 입사각으로 편평한 시험면을 때리고 반사 및/또는 산란되었다. 전기적 변수의 비율이 현시되어 광전자 검출기를 때리는 광선을 나타낸다. 측정된 값은 크기가 없으며 입사각과 함께 나타내어야 한다.

이하에 본 발명을 다시 설명한다.

(실시예 1)

폴리에틸렌 테레프탈레이트로 제조된 칩(망간을 에스테르교환 촉매로 사용하는 에스테르교환 공정에 의해 제조, 망간 100ppm)을 150℃에서 건조하여 잔여수분이 100ppm 이하가 되도록 하고, 압출기에 공급하여 기저층(B)로 하였다. 마찬가지로, 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 입자로 제조된 칩을 압출기에 공급하여 비시일성 외층(C)로 하였다.

이와 더불어, 에틸렌 테레프탈레이트 78몰% 및 에틸렌 이소프탈레이트 22몰%를 함유하는 무정형 공중합 에스테르로 구성된 선형 폴리에스테르로 칩(망간을 에스테르교환 촉매로 사용하는 에스테르교환 공정에 의해 제조, 망간 100ppm)을 제조하였다. 공중합에스테르를 100℃에서 건조하여 잔여수분이 200ppm 이하가 되도록 하고, 압출기에 공급하여 시일성 외층(A)로 하였다.

공압출 후, 차례로 세로배향 및 횡배향을 한 후, 총 두께가 12㎛인 투명 3층 ABC 필름을 제조하였다. 각 외층의 두께는 표 2에 나타낸다.

외층 A:

SV가 800인 공중합에스테르: 96.0중량%,

공중합에스테르(SV 800) 95중량%와 Sylysia 430(합성 SiO₂: 일본 Fuji사) 5.0중량%로 제조된 마스터배치, SPAN98= 1.7: 4.0중량%

기저층 B:

SV가 800인 폴리에틸렌 테레프탈레이트: 100중량%

외층 C:

SV가 800인 폴리에틸렌 테레프탈레이트: 85중량%,

폴리에스테르(SV 800) 99중량%와 Sylobloc 44H(합성 SiO₂: Grace사) 1.0중량%로 제조된 마스터배치, SPAN98= 1.9: 15중량%

상기 공정의 각 단계에서의 제조조건을 다음과 같다.

압출	온도	층 A층 B층 C	270290290	℃℃℃
	전도롤러 온도		30	℃
길이방향 연신	가열온도		80∼125	℃
	연신온도		122	℃
	길이방향연신율		4.2
횡방향 연신	가열온도		100	℃
	연신온도		135	℃
	횡방향연신율		4.0
설정	온도		230	℃
	기간		3	초

본 필름은 소정의 우수한 시일특성 및 소정의 우수한 취급특성을 가지며, 소정의 가공특성, 특히 진공하에서 작동하는 시스템에서의 가공특성이 우수하다. 본 필름을 상용의 진공코팅 시스템(Top Beam: Applied/Hanau사)에서 표준파라미터의SiO_x를 사용하여 코팅하였다. SiO_x층의 두께는 200nm이었고, 코팅속도는 300m/min이었다. 필름의 구조 및 이 방법으로 제조된 필름에서 얻어지는 특성을 표 2 및 표 3에 나타낸다.

(실시예 2)

실시예 1을 기준으로 하고, 시일성 외층(A)의 두께를 1.5∼2.5㎛로 높이고, 필름의 구조 및 제조방법을 동일하게 하였다. 결과적으로 시일특성이 개선되었고, 특히 시일시임강도가 현저하게 증가하였다. 이 필름은 소정의 시일특성 및 소정의 취급성을 나타내었고, 진공하에서 작동하는 시스템에서의 소정의 가공특성을 나타내었다. 이 필름을 실시예 1과 같이 진공에서 코팅하였다.

(실시예 3)

실시예 1을 기준으로 하고, 두께가 20㎛인 필름을 제조하였다. 시일성 외층(A)의 두께는 3.0㎛, 비시일성 층(C)의 두께는 2.0㎛ 이었다. 결과적으로 시일특성이 개선되었고, 특히 시일시임강도가 현저하게 증가하였다. 이 필름은 소정의 시일특성 및 소정의 취급성을 나타내었고, 진공하에서 작동하는 시스템에서의 소정의 가공특성을 나타내었다. 이 필름을 실시예 1과 같이 진공에서 코팅하였다.

(실시예 4)

실시예 3을 기준으로 하고, 시일성 외층(A)용 공중합체를 대체하였다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 78몰%와 에틸렌 이소프탈레이트 22몰%를 함유하는 무정형 공중합체 대신에, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 70몰%와 에틸렌 이소프탈레이트30몰%를 함유하는 무정형 공중합체를 사용하였다. 시일성 외층(A)의 두께는 3㎛이고, 비시일성 층(C)의 두께는 2.0㎛이었다. 이 필름은 시일특성이 개선되었고, 특히 시일시임강도가 현저하게 개선되었다. 필름의 우수한 취급성 및 우수한 가공성을 얻기 위해서, 두 외층에의 입자농도를 약간 높였다. 이 필름을 실시예 1과 같이 진공에서 코팅하였다.

(비교예 1)

실시예 1을 기준으로 하고, 비착색 시일성 외층(A: 입자 미함유)을 사용하였다. 결과적으로 시일특성이 개선되었으나, 필름의 취급성 및 가공특성은 수용불가능할 정도로 열화하였다. 이 필름을 실시예 1과 같이 진공에서 코팅하였다. 이 공정중에, 코팅된 면(C)와 시일성 면(A) 사이에서 심각한 블록킹이 발생하였다. 비교적 다량의 세라믹전이(외층(C)로부터 외층(A)로의 전이) 때문에 필름의 가공성이 불가능하였다.

(비교예 2)

EP-A-0 035 835호의 실시예 1을 반복하였다. 필름의 시일성, 필름의 취급성, 필름의 취급성, 및 필름의 가공특성은 본 발명의 실시예보다 열화하였다. 이 필름을 실시예 1과 같이 진공에서 코팅하였다. 필름의 헤이즈는 열화하였다.

(비교예 3)

EP-A-0 515 096호의 실시예 1을 반복하였다. 진공하에서의 필름의 가공특성은 본 발명의 실시예보다 열화하였다. 이 필름을 실시예 1과 같이 진공에서 코팅하였다. 필름의 헤이즈는 만족스럽지 않았다.

(비교예 4)

EP-A-0 037 190호의 실시예 21을 반복하였다. 진공하에서의 필름의 가공특성은 본 발명의 실시예보다 열화하였다. 이 필름을 실시예 1과 같이 진공에서 코팅하였다.

실시예	필름두께(㎛)	필름 구조	층 두께(㎛)	층내의 입자	층내의평균입경(㎛)	입자농도(ppm)
실시예	필름두께(㎛)	필름 구조	A	B	C	A	B	C	A	B	C	A	B	C
E1	12	ABC	1.5	9	1.5	Sylysia430	None	Sylobloc 44H	3.4		2.5	2000	0	1500
E2	12	ABC	2.5	8.0	1.5	Sylysia430	None	Sylobloc 44H	3.4		2.5	2000	0	1500
E3	20	ABC	3.0	15.0	2.0	Sylysia430	None	Sylobloc 44H	3.4		2.5	2000	0	1500
E4	20	ABC	3.0	15.0	2.0	Sylysia430	None	Sylobloc 44H	3.4		2.5	2500	0	2000
CE1	12	ABC	1.5	9	1.5	None	None	Sylobloc 44H			2.5		0	1500
CE2	15	AB	2.25	12.75		Gasil35	None		3			2500	0	0
CE3	15	AB	3.00	12.00		Aerosil K330	None		0.04			8000	0	0
CE4	11.5	AB	2.50	9.00		Silica	None		2.0			5000	400	0

실시예	최소시일온도℃	시일시임강도N/15mm	마찰계수COF	평균조도(R_a)nm	헤이즈%	광택(20°)	권취성 및취급성	가공성
	fin	lap	fin	lap	A/A	C/C	A면	C면		A면	C면
E1	90	110	2.9	2.4	0.58	0.44	143	85	1.9	166	157	++	++
E2	90	108	4.2	2.7	0.65	0.44	123	85	2.1	160	180	++	++
E3	90	108	4.4	2.7	0.65	0.44	123	85	2.1	160	180	++	++
E4	90	105	4.7	3.4	0.58	0.43	146	95	2.3	170	175	++	++
CE1	90	110	3.2	2.6	> 1	0.44	20	85	1.7	185	180	-	-
CE2	105	-	0.97		0.49		70	20	22.5	140		-	-
CE3	103	-	4.125		0.63	> 1	≒25	20	2.7	140		-	-
CE4	100	-	4		0.65	0.8	≒65	30	1.5	140		-	-

필름의 권취성, 취급성 및 가공성에 대한 범례:

++: 로울러나 다른 기계부품에 부착되지 않음, 포장기계에서 권취시 또는 가공시에 블록킹문제 없음, 제조단가 낮음.

+: 제조단가 보통

-: 로울러나 다른 기계부품에 부착됨, 포장기계에서 권취시 또는 가공시에 블록킹문제 발생, 기계에서의 복잡한 취급에 따라 제조단가가 높음.

본 발명에 의하면 진공하에서 작동하는 시스템에서 가공성이 매우 우수하며, 광학 특성이 매우 우수한 금속 또는 세라믹으로 코팅된 공압출 시일성 이축배향 폴리에스테르 필름이 제공된다.

Claims

적어도 하나 이상의 기저층(B), 상기 기저층(B)의 일면상의 시일성 외층(A), 및 상기 기저층(B)의 타면상의 금속 또는 세라믹 코팅된 외층(C)를 갖는 공압출 이축배향 시일성 폴리에스테르 필름에 있어서,

상기 시일성 외층(A)는 최소 시일온도(fin)가 110℃ 이하이고, 필름폭의 시일시임강도(fin)가 1.3N/15mm 이상이며, 두 외층(A 및 C)는 다음과 같은 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 공압출 이축배향 시일성 폴리에스테르 필름.

시일성 외층(A):

a) 합성 SiO₂의 농도가 500∼5,000ppm이고, 평균입경 d₅₀이 2.5∼10㎛이며, 직경의 SPAN98이 1.80 이하이고, 조도 R_a가 60nm 이상인 입자를 함유

b) A면/A면의 마찰계수가 0.8 이하

비시일성 외층(C):

C) 합성 무정형 SiO₂의 농도가 1,000∼5,000ppm이고, 평균입경 d₅₀이 1.5∼6㎛이며, 직경의 SPAN98이 2.0 이하인 입자를 함유

d) 조도 R_a가 30 ≤R_a≤150nm

e) C면/C면의 마찰계수가 0.6 이하

f) 금속 또는 세라믹재로 코팅
제1항에 있어서, 상기 시일성 외층(A)는 에틸렌 테레프탈레이트 유니트, 에틸렌 테레프탈레이트 유니트, 및 에틸렌 글리콜 유니트로 구성된 무정형 공중합 에스테르를 함유하는 것을 특징으로 하는 시일성 폴리에스테르 필름.
제2항에 있어서, 상기 시일성 외층(A)의 무정형 공중합 에스테르는 에틸렌 테레프탈레이트 40∼95몰% 및 에틸렌 이소프탈레이트 60∼5몰%를 함유하는 것을 특징으로 하는 시일성 폴리에스테르 필름.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시일성 외층(A)의 두께는 0.5㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 시일성 폴리에스테르 필름.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 비금속화 상태에서의 헤이즈는 3.0 이하인 것을 특징으로 하는 시일성 폴리에스테르 필름.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기저층(B)내의 입자의 양은 상기 두 외층(A 및 C) 보다 적은 것을 특징으로 하는 시일성 폴리에스테르 필름.
기저층(B) 및 두 외층(A 및 C)의 중합체를 각각의 압출기에 공급하고, 어떤 이물질이나 오염물을 압출전에 중합체 용융물에서 여과하여 제거한 다음, 용융물을 공압출 다이내에서 성형하여 편평한 용융 필름으로 하고, 서로 접촉시켜 층을 형성한 후, 다층 필름을 냉각로울, 필요한 경우 다른 로울로 인출하고, 경화한 후, 이축연신-배향하고, 열처리하며, 이축연신은 먼저 길이방향(기계방향)으로 연신한 후, 횡방향(기계방향)으로 연신하며, 길이방향의 연신은 80∼130℃에서 수행하고, 횡방향의 연신은 90∼150℃에서 수행하고, 길이방향의 연신율은 2.5:1∼6:1이고, 횡방향의 연신율은 3.0:1∼5.0:1인 것을 특징으로 하는 시일성 폴리에스테르 필름의 제조방법.
제7항에 있어서, 길이방향 연신후 횡방향 연신 전에, 필름의 한 면 또는 양면에 인라인법에 의해 코팅하는 것을 특징으로 하는 시일성 폴리에스테르 필름의 제조방법.
고속 포장기계에 사용되는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 시일성 폴리에스테르 필름의 용도.
진공하에서 작동하는 시스템에서 가공용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 시일성 폴리에스테르 필름의 용도.
포장용 필름으로서 사용되는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 시일성 폴리에스테르 필름의 용도.