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KR20000064699A - 결정성폴리알킬렌나프탈레이트의무정형판상물 - Google Patents

결정성폴리알킬렌나프탈레이트의무정형판상물 Download PDF

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KR20000064699A
KR20000064699A KR1019980707422A KR19980707422A KR20000064699A KR 20000064699 A KR20000064699 A KR 20000064699A KR 1019980707422 A KR1019980707422 A KR 1019980707422A KR 19980707422 A KR19980707422 A KR 19980707422A KR 20000064699 A KR20000064699 A KR 20000064699A
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KR
South Korea
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sheet
naphthalate
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amorphous
polyalkylene
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Application number
KR1019980707422A
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Inventor
우르줄라 무르샬
라이너 브루노브
Original Assignee
훽스트 레제아르히 운트 테히놀로기 도이칠란트 게엠베하 운트 콤파니 카게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 훽스트 레제아르히 운트 테히놀로기 도이칠란트 게엠베하 운트 콤파니 카게 filed Critical 훽스트 레제아르히 운트 테히놀로기 도이칠란트 게엠베하 운트 콤파니 카게
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Abstract

본 발명은 두께가 1 내지 20㎜이고 주성분이 폴리알킬렌 나프탈레이트 1종 이상임을 특징으로 하는 무정형 판상물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 당해 판상물의 제조방법에 관한 것이다.

Description

결정성 폴리알킬렌 나프탈레이트의 무정형 판상물
본 발명은 두께의 범위가 1 내지 20㎜인, 결정성 폴리알킬렌 나프탈레이트 1종 이상의 무정형 시트에 관한 것이다. 상기 시트는 광학 특성 및 기계적 특성이 매우 우수하다. 본 발명은 또한 상기 시트의 제조방법에 관한 것이다.
두께가 1 내지 20㎜인 무정형 시트는 충분히 공지되어 있다. 이들 시트상 구조물은 무정형의 비결정성 열가소성 물질로 제조된다. 상기와 같은 시트로 가공되는 열가소성 물질의 전형적이 예로는 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리카보네이트(PC) 및 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)가 있다. 이들 반가공 제품은 소위 압출 라인에서 생산된다(참조: PolymerWerkstoffe[Polymericmaterials], Volume II, Technology 1, p. 136,georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1984). 분말상 또는 과립 조 물질을 압출기에서 용융시킨다. 압출시킨 후, 무정형 열가소성 물질은 폴리싱 스택(polishing stacks) 또는 다른 성형 다이를 통하여 용이하게 재성형시킬 수 있으며 그 결과 온도가 감소됨에 따라 일정하게 점도가 증가하게 된다. 성형 후, 무정형 열가소성 물질은 적절한 안정성, 즉, 사이징 다이 중에서 "자체적으로 정치"될 수 있도록 높은 점도를 갖는다. 그러나, 이들은 아직도 다이에 의해 성형될 수 있기에 충분할 정도로 연성이다. 사이징 다이 중에서 무정형 열가소성 물질의 용융 점도과 내부 강성은 반가공 제품이 사이징 다이 중에서 냉각전에 붕괴되지 않을 정도로 높다. 예를 들어, PVC와 같이, 용이하게 분해되는 물질인 경우, 예를 들어 분해에 대한 가공 안정화제 및 너무 높은 내부 마찰로 인한 조정불가능한 열에 대한 윤활제와 같은 특정 가공 조제가 압출 중에 필요하다. 벽과 롤에 물질이 들러 붙는 것을 방지하기 위해서는 외부 윤활제가 필수적이다.
PMMA 가공의 경우, 예를 들어, 수분을 제거하기 위하여 디볼러틸라이징(devolatilizing) 압출기를 사용한다.
무정형 열가소성 시트의 생산에 있어서, 때때로 단가가 비싼 첨가제가 필요할 수 있는데, 이는 일부 경우에 있어서 이동하여 증발되어 반가공 제품상에 표면 침착물 문제를 일으킬 수 있다. PVC 시트는 재생하기 어렵거나 특수한 중화 또는 전기분해 공정에 의해서만 재생할 수 있다. PC 및 PMMA 시트도 마찬가지로 재생하기 어렵고 기계적 특성을 소실하거나 극히 열화된 상태로만 재생할 수 있다.
이들 단점 이외에, PMMA 시트는 또한 충격 강도가 극히 불량하고 파괴 또는 기계적 응력하에서 쪼개진다. 또한, PMMA 시트는 목재와 같이 가연성이므로, 이들은 예를 들어, 인테리어 용도 및 장식용 구조용으로 사용할 수 없다.
PMMA 및 PC 시트는 또한 냉각하에서 성형시킬 수 없다. 상온 성형 중에, PMMA 시트는 위험한 조각으로 파괴된다. PC 시트의 상온 성형 중에는, 모발상 크랙과 백색 파쇄가 발생한다.
EP-A-0 471 528에는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 시트로부터의 제품 성형 방법이 기술되어 있다. PET 시트를 유리 전이 온도와 융점 사이의 온도 범위에서 열성형 금형 중의 양면상에서 열처리한다. 성형된 PET 시트의 결정화 정도가 25 내지 50% 범위일 때 금형로부터 성형된 PET 시트를 제거한다. EP-A-0 471 528에 기술된 PET 시트의 두께는 1 내지 10㎜이다. 상기 PET 시트로부터 제조된 열성형 성형품은 부분적으로 결정성이므로 더 이상 투명하지 않으며 성형품의 표면 특성은 열성형 방법 및 이에 의해 제시되는 온도 및 형태에 의해 결정되며, 사용되는 PET 시트의 광학 특성(예를 들면, 폴리싱도, 클라우딩 및 광투과성)은 중요하지 않다. 일반적으로, 이들 시트의 광학 특성은 불량하며 최적화시킬 필요가 있다.
US-A-3,496,143에는 3㎜ 두께의 PET 시트의 진공 열성형법이 기술되어 있는데, 상기 시트의 결정화 범위는 5 내지 25%이어야 한다. 상기 열성형된 성형품의 결정성은 25% 이상이다. 이들 PET 시트에 대해서도, 광학 특성에 대한 필요조건을 부과할 필요가 없다. 사용되는 시트의 결정성이 이미 5 내지 25%이기 때문에, 이들 시트는 탁하고 투명하지 않다.
본 발명의 목적은 기계적 특성과 광학적 특성이 둘다 우수하며 두께가 1 내지 20㎜인 무정형 시트를 제공하는 것이다.
양호한 광학적 특성이란, 양태에 따라서, 예를 들면, 높은 광투과성, 높은 표면 폴리싱도, 극히 낮은 헤이즈(haze) 및 높은 투명도이다.
양호한 기계적 특성이란, 높은 충격 강도와 높은 파괴 강도이다.
또한, 본 발명에 따르는 시트는 재생할 수 있어야 하며, 특히 기계적 특성을 소실하지 않고, 가연성이 낮아, 예를 들어, 인테리어 용도 및 장식 구조용으로 사용할 수 있다.
상기 목적은 주성분으로서 결정성 폴리알킬렌 나프탈레이트를 1종 이상 함유하는, 두께가 1 내지 20㎜인 무정형 시트에 의해서 성취된다.
상기 무정형 시트는 주성분으로서, 결정성 폴리알킬렌 나프탈레이트를 1종 이상 함유한다. 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리프로필렌 나프탈레이트 및 폴리부틸렌 나프탈레이트가 바람직하며, 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)이 특히 바람직하다.
본 발명의 무정형 시트는 투명할 수 있고, 투명하게 착색시킬 수 있거나 불투명하게 착색시킬 수 있다.
투명한 양태에 있어서, DIN 67530에 따라서 측정한 무정형 시트의 표면 폴리싱도(측정각도 20°)는 110 이상, 바람직하게는 120 이상이다. ASTM D 1003에 따라서 측정한 광 투과성은 80% 이상, 바람직하게는 82% 이상이며, 마찬가지로 ASTM D 1003에 따라서 측정한 시트의 헤이즈는 15% 미만, 바람직하게는 11% 미만이다.
2.5°미만의 각도에서(ASTM D 1001) 측정한, 투명한 시트의 투명도는 바람직하게는 90% 이상, 특히 바람직하게는 92% 이상이다.
투명하게 착색시킨 양태에 있어서, 무정형 시트는 가용성 염료를 1종 이상 함유한다. 가용성 염료의 농도 범위는 폴리알킬렌 나프탈레이트의 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 0.001 내지 20중량%이다.
가용성 염료는 중합체 중에 분자 단위로 용해된 물질을 의미하는 것이다(DIN 55949).
무정형 시트를 착색시킴에 따른 색상 변화는 파장-의존성 흡광도 및/또는 광산란성을 기준으로 한다. 일정한 최소 입도가 산란에 대해 물리적인 필수 요소이기 때문에, 염료는 광을 산란시키지 않고 흡수만 할 수 있어야 한다.
염료에 의한 착색은 용해 공정이다. 상기 용해 공정의 결과, 염료는 예를 들어, PEN 중합체 중에 분자 단위로 용해된다. 상기와 같은 염료를 투명성 또는 투광성 또는 유백광성으로 언급한다.
다양한 부류의 가용성 염료로부터, 지방- 및 방향족-가용성 염료가 특히 바람직하게 제공된다. 이들은 예를 들면, 아조 및 안트라퀴논 염료이다. 이들은 PEN의 유리 전이 온도가 높고, 염료의 이동이 제한적이기 때문에, PEN을 염색하는데 있어서 특히 적합하다(참고: J. Koerner: Soluble dyes in the plastics industry in "VDI-Gesellschaft Kunststofftechnik: Einfarben von Kuststoffen, VDI-Verlag, Dusseldorf 1975).
적합한 가용성 염료의 예를 들면 다음과 같다: Solvent Yellow 93, 피라졸론 유도체, Solvent Yellow 16, 유용성 아조 염료, Fluorolgreen-Gold, 형광성 폴리사이클릭 염료, Solvent Red 1, 아조 염료, 아조다이, 예로는 열가소성 Red BS, Sudan Red BB, Solvent Red 138, 안트라퀴논 유도체, 형광성 벤조피란 염료, 예로는 Fluorol RedgK 및 Fluorol OrangegK, Solvent Blue 35, 안트라퀴논 염료, Solvent Blue, 프탈로시아닌 염료 등. 이들 가용성 염료 2종 이상의 혼합물이 또한 적합하다.
본 발명에 따라서, 가용성 염료를 원료 업자에 의해 목적하는 농도로 미리 첨가시킬 수 있거나 시트 생산 중 압출기에 첨가할 수 있다.
그러나, 염료 첨가제는 매스터배치 기술을 통해 가하는 것이 특히 바람직하다. 가용성 염로를 고체 담체 물질 중에 완전히 분산시키고(시키거나) 용해시킨다. 적합한 담체 물질은 특정 수지, 폴리알킬렌 나프탈레이트 자체 또는 폴리알킬렌 나프탈레이트와 충분히 화합성인 다른 중합체이다.
매스터배치의 입도 및 부피밀도는 폴리알킬렌 나프탈레이트의 입도 및 부피밀도와 유사하여, 균질한 분포 및 이에 따른 균질하고 투명하게 착색되도록 한다.
DIN 67530에 따라서 측정한(측정 각도 20°), 투명하게 착색된 시트의 표면 폴리싱도는 100 이상, 바람직하게는 110 이상이고, ASTM D 1003에 따라서 측정한 광 투과성의 범위는 5 내지 80%, 바람직하게는 10 내지 70%이며, ASTM D 1003에 따라서 측정한 시트의 헤이즈 범위는 2 내지 40%, 바람직하게는 3 내지 35%이다.
착색된 양태에서, 무정형 시트는 착색제로서 유기 및/또는 무기 안료 1종 이상을 함유한다. 착색제의 농도 범위는 폴리알킬렌 나프탈레이트의 중량을 기준으로 하여, 0.5 내지 30중량%가 바람직하다.
착색제를 고려할 경우, 염료와 안료는 DIN 55944에 따라서 구별한다. 안료는 각각의 가공 조건하에서 중합체 중에 실질적으로 불용성인 반면, 염료는 가용성이다(DIN 55949). 안료의 착색 작용은 입자 자체에 의해서 일어난다. 안료는 일반적으로 입도 0.01 ㎛ 내지 1.0 ㎛와 관련된다. DIN 53206에 따라서, 안료 입자를 정의할 경우 초기 입자, 응집물 및 응괴물을 구별한다.
합성으로 일반적으로 생산되는 바와 같은 초기 입자는 이들의 입도가 극히 작은 결과 응집하려는 경향이 크다. 초기 입자의 지역 응집에 의해 응집물이 생성되고, 이는 초기 입자의 표면적의 합에 대응하는 것보다 더 작은 표면적을 갖는다. 구석 및 단부에서의 초기 입자 및/또는 응집물의 응괴로, 응괴물이 형성되고, 이의 전체 표면적은 각 면적의 합과 약간 상이할 뿐이다. 더욱 상세한 표시없이 안료 입도를 언급할 경우, 이는 착새 이후 필수적으로 존재하는 응집물을 언급하는 것이다.
분말형의 안료에서는 응괴물 형성과 함께 응집물이 항상 형성되는데, 이는 착색 과정 중에 붕괴되어, 중합체에 의해 습윤되고 균질하게 분배되어야 한다. 이들 동시에 일어나는 공정은 분산이라 칭한다. 한편, 염료를 사용한 착색의 경우, 관련된 공정은 용해 공정 중 하나이며, 이 결과, 염로는 분자 단위로 용해된 형태로 존재한다.
무기 안료와는 대조적으로, 특정의 유기 안료의 경우 완전 불용성이 경우는 없으며, 특히 분자량이 작은 단순 조성의 안료의 경우 완전 불용성이 경우는 없다.
염료는 이들의 화학 구조식으로 적절하게 기술되어 있다. 그러나, 화학적 조성이 동일한 각 경우의 안료는 상이한 결정 개질법으로 제조함으로써 존재할 수 있다. 이의 전형적인 예로는 백색 안료인 이산화티탄으로, 이는 금홍성 형태 및 예추성 형태로 존재할 수 있다.
안료의 경우, 피복에 의해, 즉, 유기 또는 무기 제제를 사용하여 안료 입자 표면을 후처리함으로써 유용성을 향상시킬 수 있다. 상기와 같은 개량은 특히 분산을 용이하게 하고 광안정성 및 내후성 및 내약품성을 향상시키는데 도움이 된다. 안료에 대해 대표적인 피복제는 예를 들어, 지방산, 지방산 아미드, 실록산 및 산화알루미늄이다.
적합한 무기 안료의 예로는 백색 안료인 이산화티탄, 황화아연 및 황화주석으로, 이는 유기 및/또는 무기 물질로 피복시킬 수 있다.
이산화티탄 입자는 예추석 또는 금홍석을 포함할 수 있지만, 예추석과 비교하여 불투명도가 더 큰 금홍석을 주로 포함하는 것이 바람직하다. 바람직한 양태로, 이산화티탄 입자의 95중량% 이상이 금홍석인 것이다. 이들은 통상적인 공정으로, 예를 들면, 염화 또는 황화 공정으로 제조할 수 있다. 평균 입도는 상대적으로 낮으며 0.10 내지 0.30 ㎛ 범위가 바람직하다.
상기한 타입의 이산화티탄을 사용함으로써, 시트의 생산 중 중합체 매트릭스내에 액포가 형성되지 않는다.
이산화티탄 입자는 종이 중 TiO2백색 안료에 대한 피복물 또는 피복 조성물로서 통상적으로 사용되는 무기 산화물의 피복물을 갖게 됨으로써 광 견뢰도가 향상될 수 있다. TiO2는 광활성인 것으로 공지되어 있다. UV선의 작용하에서, 유리 라디칼이 입자 표면상에 형성된다. 이들 유리 라디칼은 피복 조성물의 필름-형성 성분에게로 이동하여, 반응물을 분해시켜 황변시킨다. 특히 적합한 산화물로는 알루미늄, 실리콘, 아연 또는 마그네슘의 산화물, 또는 이들 화합물 2종 이상의 혼합물이 예를 들면, EP-A-0 044 515 및 EP-A 0 078 633에 기술되어 있다. 피복물은 또한 극성 및 비극성 기를 갖는 유기 화합물을 포함할 수 있다. 중합체 용융물의 압출에 의해 시트를 제조하는 중, 유기 화합물은 열 안정성이 충분하여야 한다. 극성 기의 예로는 -OH, -OR, -COOX(X=R, H 또는 Na, R=탄소수 1 내지 34의 알킬)이 있다. 바람직한 유기 화합물은 알킬 그룹 중의 탄소수가 8 내지 30인 알칸올 및 지방산, 특히 탄소수가 12 내지 24인 지방산 및 1급 n-알칸올, 및 또한 폴리디오가노실록산 및/또는 폴리오가노하이드라이드실록산, 예를 들면 폴리디메틸실록산 및 폴리메틸하이드라이드실록산이 있다.
이산화티탄 입자상의 피복물은 이산화티탄 입자 100g을 기준으로 하여 통상적으로 무기 산화물 1 내지 12g, 특히 2 내지 6g 및 유기 화합물 0.5 내지 3g, 특히 0.7 내지 1.5g으로 이루어져 있다. 피복물은 수성 현탁액으로 입자에 도포하는 것이 바람직하다. 무기 산화물은 수용성 화합물, 예를 들면 알칼리 금속 알루미네이트, 특히 나트륨알루미네이트, 수산화알루미늄, 황산알루미늄, 질산알루미늄, 규산알루미늄(waterglass) 또는 규산으로부터 수성 현탁액 중에서 침전된다.
Al2O3및 SiO2와 같은, 용어 무기 산화물은 또한 이들의 정확한 조성과 구조가 공지되어 있지 않지만, 수산화물 또는 이들의 여러가지 탈수 단계, 예를 들면 산화물 수화물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 알루미늄 및/또는 실리콘의 산화물 수화물을 소결 및 수성 현탁액 중에서의 연마 후 TiO2안료상에 침전시키고, 이후 안료를 세척하여 건조시킨다. 따라서 상기 침전은 합성 공정으로 제조한 다음 소결시키고 후속해서 습식 연마시킴에 따라 현탁액 중에서 직접 일어날 수 있다. 각 금속의 산화물 및/또는 산화물 수화물의 침전은 공지된 pH 범위내에서 수용성 금속염으로부터 일어나는데, 알루미늄의 경우, 예를 들면, 수용액 중의 황산 알루미늄(pH 4 미만)을 사용하고, pH 5 내지 9, 바람직하게는 7 내지 8.5 범위의 암모니아 수용액 또는 수산화나트륨 용액을 가하여 산화물 수화물을 침전시킨다. 워터글래스 또는 알칼리 금속 알루미네이트 용액으로부터 출발하여, 초기에 충전된 TiO2현탁액의 pH는 강한 알칼리성 범위(pH 8 이상)이어야 한다. 이 경우, pH 범위 5 내지 8의, 황산과 같은 무기산을 가함으로써 침전이 일어난다. 금속 산화물을 침전시킨 다음, 현탁액을 계속해서 15분 내지 약 2시간 동안 교반시키는데, 이때 침전된 피복물이 숙성된다. 피복된 제품을 수성 분산액으로부터 분리시키고, 세척후, 승온, 특히 70 내지 110℃에서 건조시킨다.
전형적인 무기 흑색 안료는 카본 블랙 개질품으로 이는 카본 블랙 안료와는 회분 함량이 더 높다는 점에서 상이한 카본 안료, 및 산화철 블랙 및 구리, 크롬 및 철 산화물 혼합물(혼합상 안료)과 같은 블랙 산화물 안료를 마찬가지로 피복시킬 수 있다.
적합한 무기 착색 안료는 착색된 산화물 안료, 히드록실-함유 안료, 황변물 안료 및 크로메이트이다.
착색된 산화물 안료의 예를 들면 산화철 적색, 이산화티탄-산화니켈-산화안티몬 혼합상 안료, 이산화티탄-산화크롬-산화안티몬 혼합상 안료, 철, 아연 및 티탄 산화물의 혼합물, 산화크롬 산화철 갈색, 시스템 코발트-알루미늄-티탄-니켈-아연 산화물의 첨정석, 및 기타 금속 산화물을 기본으로 하는 혼합상 안료가 있다.
전형적인 히드록실-함유 안료의 예는 FeOOH와 같은 3가 철의 산화 수산화물이다.
황변물 안료의 예를 들면 격자 형태의 황화카드뮴 셀레나이드, 카드뮴-아연 황화물, 격자 중 황 함유 나트륨 알루미늄 실리케이트 결합된 폴리설파이드-스타일이 있다.
크로메이트의 예로는 단사정계, 사방정계 및 정방정계 결정형으로 존재할 수 있는 납 크로메이트가 있다.
색상 안료는 모두 백색 및 흑색 안료와 유사하게, 피복되지 않은 상태이거나, 또는 무기 및/또는 유기 물질로 피복될 수 있다.
유기 색상 안료는 일반적으로 아조 안료와 소위 비아조 안료로 나뉜다.
아조 안료의 특징적 양태는 아조기(-N=N-)이다. 아조 안료는 모노아조 안료, 디아조 안료, 디아조 축합 안료, 안조 염료 산의 염 및 아조 안료의 혼합물이 있다.
무정형 착색된 시트는 무기 및/또는 유기 안료 중 1종 이상을 함유한다. 특정 양태로 무정형 시트는 또한 무기 및/또는 유기 안료의 혼합물, 및 또한 가용성 염료를 또한 함유할 수 있다. 본 발명에서 가용성 염료의 농도의 범위는 폴리알킬렌 나프탈레이트 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 0.01 내지 20중량%이고, 특히 바람직하게는 0.5 내지 10중량%이다.
본 발명에 따라서, 착색제(무기 및/또는 유기 안료 및, 경우에 따라, 염료)는 원료-물질 제조업자에 의해 목적하는 농도로 이미 첨가될 수 있거나 시트 제조 중 압출기에 가할 수 있다.
그러나, 색상 첨가제(들)는 매스터배치 기술을 통하거나 고체-안료 제제를 통하여 가하는 것이 특히 바람직하다. 유기 및/또는 무기 안료 및, 경우에 따라, 가용성 염료를 고체 담체 물질 중에 완전히 분산시킨다. 적합한 담체는 특정 수지, 자체적으로 또는 달리 폴리알킬렌 나프탈레이트와 충분하게 화합성인 다른 중합체를 착색시키는 중합체이다.
고체-안료 제제 및 매스터 배치의 입도 및 밀도가 폴리알킬렌 나프탈레이트의 입도 및 부피밀도와 유사하여, 균질하게 분포되고 따라서 착색될 수 있는 것이 중요하다.
DIN 67530에 따라서 측정한(측정 각도 20°), 착색 시트의 표면 폴리싱도는 바람직하게는 90 이상이고, ASTM D 1003에 따라서 측정한 광 투과성은 바람직하게는 5% 미만이다.
착색 시트는 또한 불투명하고, 균질한 광학 특성을 갖는다.
또한 바람직한 양태로, 무정형 시트는 또한 광 안정화제로서 UV 안정화제 중 1종 이상을 함유하며, UV 안정화제의 농도는 폴리알킬렌 나프탈레이트의 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 0.01 내지 5중량%이다.
광, 특히 태양 방사선의 자외선 영역, 즉, 280 내지 400nm의 파장 범위는 열가소성 물질에서 분해 공정을 개시시켜 백화 결과, 색상의 변화 또는 황변으로 인하여, 가시적 외관이 변화될 뿐만 아니라, 기계적-물리적 특성 또한 나쁜 영향을 받는다.
이들 광산화적 분해 공정은, 수많은 열가소성 물질의 가능한 용도를 급격하게 제한하기 때문에, 억제하는 것이 산업 및 경제적으로 상당히 중요하다.
폴리알킬렌 나프탈레이트는 예를 들어, 360nm 이하에서도 UV광을 흡수하기 시작하며 이들의 흡광도는 320nm 이하에서 상당히 증가하고 300nm 이하에서 매우 두드러진다. 최대 흡광도는 280 내지 300nm이다.
산소의 존재하에서는, 주로 쇄 분할이 관찰되며 가교결합은 관찰되지 않는다. 일산화탄소, 이산화탄소 및 카복실산이 양적인 면에 있어서 주된 광산화반응 생성물이다. 에스테르기의 직접적인 광분해반응 외에, 퍼옥사이드 라디칼을 통한 이산화탄소를 유사하게 형성시키는 산화 반응도 고려되어야 한다.
폴리알킬렌 나프탈레이트의 광산화 반응은 또한 에스테르기의 α-위치 중의 수소의 분해를 통하여, 과산화물과 이들의 분해 산물을 생성시키고 관련된 연쇄 분해 반응을 일으킬 수 있다(참조: H. Day, D.M.Wiles: J. Appl. Polym. Sci 16, 1972, 203면).
광 안정화제로서 UV 안정화제 또는 UV 흡수체는 광-유발된 분해반응의 물리적 및 화학적 공정을 중재할 수 있는 화학적 화합물이다. 카본 블랙 및 기타 안료는 광 보호 효과를 부분적으로 가질 수 있다. 그러나, 이들 물질은 변색시키거나 색상에 변화를 일으키기 때문에 투명한 시트용으로 부적합하다. 안정화시킬 열가소성 물질에 색상을 부여하지 않거나 극히 미미한 색상만을 부여하거나 색상 변화가 극히 미미한 유기 및 유기금속 화합물만이 투명한 무정형 시트에 적합하다.
광 안정화제로서 적합한 UV 안정화제의 예로는 2-히드록시벤조페논, 2-히드록시벤조트리아졸, 오가노니켈 화합물, 살리실산 에스테르, 신남산 에스테르 유도체, 레조르시놀 모노벤조에이트, 옥살산 아닐리드, 히드록시벤조산 에스테르, 입체적으로 장애된 아민 및 트리아진이 있으며, 2-히드록시벤조트리아졸 및 트리아진이 바람직하다.
특히 바람직한 양태로, 본 발명에 따르는 무정형 시트는 주성분으로서, 결정성 폴리에틸렌 나프탈레이트 및 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-(헥실)옥시-페놀 0.01 내지 5.0중량% 또는 2,2'-메틸렌-비스(6-2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-페놀 0.01 내지 5.0중량%를 함유한다. 바람직한 양태로, 이들 2종의 UV 안정화제의 혼합물 또는 이들 2종의 UV 안정화제 중 1종 이상과 다른 UV 안정화제의 혼합물을 또한 사용할 수 있으며, 광 안정화제의 전체 농도는 결정성 폴리에틸렌 나프탈레이트의 중량을 기준으로 하여, 0.01 내지 5.0중량%가 바람직하다.
본 발명에 따라서, 결정성 폴리알킬렌 나프탈레이트는 다음과 같은 의미로 이해된다:
- 결정성 폴리알킬렌 나프탈레이트 단독중합체,
- 결정성 폴리알킬렌 나프탈레이트 공중합체,
- 결정성 폴리알킬렌 나프탈레이트 화합물 재료,
- 결정성 폴리알킬렌 나프탈레이트 재생 물질 및
- 결정성 폴리알킬렌 나프탈레이트의 기타 변이체.
본 발명에서 바람직한 공중합체 및 화합물 재료는 폴리알킬렌 나프탈레이트와 폴리알킬렌 테레프탈레이트의 혼합물이며, 특히 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 혼합물이다.
본 발명에서 무정형 시트는 사용되는 결정성 열가소성 물질의 결정도가 10% 내지 65%인 것이 바람직하지만, 비정질인 시트를 의미하는 것으로 이해된다. 비정질, 즉, 필수적으로 무정형은 결정도가 일반적으로 5% 이하, 바람직하게는 2% 이하, 특히 바람직하게는 0%이다.
또한, 균열없이, 모발상 크랙 및/또는 백색 균열없이 양호하게 상온 성형시킬 수 있는 가능성이 놀랍게도 발견되어, 본 발명에 따르는 시트는 온도의 작용없이 성형시키고 굴곡시킬 수 있다.
또한, 측정치는 본 발명에 따르는 폴리알킬렌 나프탈레이트 시트의 가연성 및 인화성이 낮아, 예를 들어, 인테리어 용도 및 장식용 구조물용으로 적합함을 나타낸다.
본 발명에 따르는 시트는 또한 문제없이, 환경 오염 및 기계적 특성의 소실없이 재생할 수 있는데, 이는 예를 들어, 단기간의 광고용 사인 또는 기타 광고물로서 사용하기에 적합함을 의미한다.
특히 바람직한 양태로, 본 발명에 따르는 무정형 시트는 주성분으로서, 결정성 폴리에틸렌 나프탈레이트를 함유한다.
폴리에틸렌 나프탈레이트의 경우, 챠피(Charpy) 충격 강도 an(ISO 179/1D에 따라서 측정)의 측정 중 시트상에 균열이 일어나지 않는 것이 바람직하다. 또한, 시트의 아이조드 노치드 충격 강도 ak(ISO 180/1A에 따라서 측정)의 범위는 바람직하게는 2.0 내지 12.0kJ/㎡, 특히 바람직하게는 3.0 내지 8.0kJ/㎡이다.
10℃/분의 가열 속도로 DSC(시차 주사 열량계)로 측정한 미소결정 융점 Tm이 240 내지 300℃, 바람직하게는 250 내지 290℃이고, DIN 53479에 따라서 측정한 결정화 온도 Tc가 100 내지 290℃이며, 유리 전이 온도 Tg가 100 내지 140℃이고 밀도가 1.3 내지 1.45g/㎤인 폴리에틸렌 나프탈레이트가 본 발명의 시트 생산용 출발 물질로서 바람직한 중합체이다.
DIN 53728에 따라서 디클로로아세트산 중에서 측정한, 폴리에틸렌 나프탈레이트의 표준점도 SV(DCA)는 600 내지 1400, 바람직하게는 750 내지 1250, 특히 바람직하게는 800 내지 1100이다.
고유점도 IV(DCA)는 표준점도 SV(DCA)로부터 다음과 같이 계산한다:
IV(DCA) = 6.67 x 10-4SV(DCA) + 0.118
DIN 53466에 따라서 측정한 부피밀도는 바람직하게는 0.75 내지 1.0㎏/d㎥이고, 특히 바람직하게는 0.80 내지 0.90㎏/d㎥이다.
GPC를 사용하여 측정한, 폴리에틸렌 나프탈레이트의 다중분산도 mw/Mn은 바람직하게는 1.5 내지 4.0, 특히 2.0 내지 3.5이다.
본 발명에 따르는 무정형 시트의 생산은 예를 들면 압출 라인에서 압출 공법으로 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 무정형 시트 제조용 압출 라인의 다이어그램이다.
상기와 같은 압출 라인을 도면 1에 도식적 형태로 나타내는데, 이는 필수적으로
- 가소화 유니트로서 압출기(1),
- 성형용 다이로서 슬로트 다이(2),
- 사이징 다이로서 폴리싱 스택/캘린더(3),
- 후-냉용 냉각 베드(4) 및/또는 롤러 콘베이어(5),
- 제거용 롤(6),
- 분리용 톱(7),
- 단부 트리밍 장치(9) 및, 경우에 따라,
- 적재용 장치(8)를 포함한다.
상기 공정은 폴리알킬렌 나프탈레이트를 건조시키는 단계, 경우에 따라, 이를 경우에 따라, 가용성 염료, 착색제 및/또는 UV 안정화제와 함께 압출기 중에서 용융시키는 단계, 용융물을 다이를 통하여 압출시키는 단계 및 이를 사이징시키는 단계, 폴리싱 단계 및 시트를 크기로 절단하기전에 폴리싱 스택에서 냉각시키는 단계를 포함한다.
가용성 염료, 착색제 및/또는 UV 안정화제는 매스터배치 기술을 통하여 가하는 것이 바람직하다. 이 경우, 가용성 염료, 착색제 및/또는 UV 안정화제는 고체 담체 물질 중에 완전히 분산시킨다. 적합한 담체 물질은 특정 수지, 폴리알킬렌 나프탈레이트 자체, 또는 달리 폴리알킬렌 나프탈레이트와 충분히 화합성인 기타 중합체이다.
본 발명에 따르는 시트의 제조 방법을 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)에 대해 하기에 상세하게 기술한다.
PEN은 압출시키기전에, 160 내지 180℃에서 4 내지 6시간 동안 건조시키는 것이 바람직하다.
PEN 및 경우에 따라, 첨가제 매스터배치를 압출기 중에서 용융시킨다. PEN의 용융 온도 범위는 바람직하게는 250 내지 320℃이며, 필수적으로 압출기의 온도 및 압출기 중 용융물의 체류 시간 둘다에 의해 정립되는 용융물의 온도일 경우 가능하다.
이어서 용융물을 다이를 통하여 압출기로부터 이탈시킨다. 상기 다이는 슬로트 다이가 바람직하다.
압출기에 의해 용융되고 슬로트 다이에 의해 성형된 PEN을 폴리싱 캘린더 롤로 사이징시키는데, 즉 확실하게 냉각시켜 폴리싱시킨다. 캘린더 롤은 예를 들면 I-, F-, L- 또는 S-형태로 배열시킬 수 있다.
이어서 PEN 물질을 롤러 컨베이어상에서 후-냉시키고, 단부에서 크기별로 트리밍시켜, 길이로 절단하고 최종적으로 적재시킨다.
PEN 시트의 두께는 필수적으로 속도, 및 한편에는 압출기의 운송 속도 및 다른 한편에서는 롤간의 거리면에서 이에 커플링된, 냉각대의 말단인 냉각(폴리싱) 롤에 위치하는 제거기(take-off)에 의해 결정된다.
일축 및 이축 압출기를 둘다 압출기로 사용할 수 있다.
슬로트 다이는 탈착가능한 다이 몸체, 립 및 폭을 통하여 유량을 조절하기위한 제한기 막대를 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 조절 막대는 장력 및 압력 스크류로 굴곡시킬 수 있다. 두께는 립을 조정하여 설정한다. PEN 용융물이 유동 경로가 상이한 결과 상이한 두께로 유동하기 때문에 PEN과 립이 균일한 온도를 갖도록 하는 것이 중요하다.
사이징 다이, 즉, 폴리싱 캘린더는 PEN 용융물에 형태와 치수를 제공한다. 이는 냉각 및 폴리싱기를 사용하여 유리 전이 온도 이하로 냉동시킴으로써 수행된다. 냉각된 상태에서 표면 결함이 형성되기 때문에 이 단계에서는 더이상 성형이 일어나서는 안된다. 이런 이유로, 캘린더 롤을 함께 구동시키는 것이 바람직하다. PEN 용융물이 들러붙는 것을 피하기 위해서는 캘린더 롤의 온도는 미소결정 용융 온도 보다 더 낮아야 한다. PEN 용융물이 온도가 240 내지 300℃인 슬로트 다이를 이탈한다. 제1 폴리싱/냉각 롤의 온도는 배출물 및 시트 두께에 다라 50 내지 80℃이다. 제2의, 약간의 냉각기 롤은 제2 또는 다른 표면을 냉각시킨다.
사이징 장치가 PEN 표면을 가능한한 부드럽게 냉동시키고 치수적으로 안정한 정도로 프로필을 냉가시키는 중에, 후냉 장치가 PEN 시트의 온도를 실질적으로 실온으로 저하시킨다. 후냉은 롤러 보드상에서 일어날 수 있다. 제거 속도는 결함과 두께 변화를 피하기 위하여 캘린더 롤의 속도와 정확하게 맞추어져야 한다.
추가의 장치로서, PEN 시트 제조용 압출 라인은 길이로 절단하기 위한 장치로서 분리용 톱, 단부 트리머, 적재 유니트 및 조정 스테이션을 포함할 수 있다. 특정 상황하에서 가장자리 영역의 두께가 균일하지 않을 수 있기 때문에 단부 또는 가장자리 트리머가 유리하다. 시트의 두께와 가시적 특성은 조정 스테이션에서 측정한다.
놀라울 정도로 다수의 탁월한 특성으로 인하여, 본 발명에 따르는 무정형 폴리알킬렌 나프탈레이트 시트는 수많은 다양한 용도로, 예를 들면, 인테리어 패널용, 장식용 구조물 및 장식용품용, 디스플레이, 사인용, 기계 및 자동차의 보호성 글레이즈용, 조명 섹터, 가게 맞춤 및 선반 제작용, 광고용품, 메뉴 스탠드, 농구 백보드, 실내 칸막이로서 및 또한 예를 들어, 유리 대체물로서 외부 용도로 특히 적합하다.
본 발명은 이후 양태를 예로 들어 더욱 상세하게 설명되는데, 이들로 제한되는 것은 아니다.
각 특성의 측정은 다음 표준 또는 기술에 따라서 수행한다.
<측정법>
표면 폴리싱도:
표면 폴리싱도는 DIN 67 530에 따라서 측정한다. 반사 수치를 시트 표면에 대한 광학 변수로서 측정한다. 표준 ASTM-D 523-78 및 ISO 2813에 다라서, 입사각을 20°로 고정한다. 고정된 입사각하에서, 광성이 평면을 치도록하여 이에 의해 반사 또는 산란시킨다. 광전자 수용체상의 입사 광선은 비례 전기 수치로 나타낸다. 측정치는 크기가 없으며 입사각과 함께 언급하여야 한다.
광 투과성:
광 투과성은 투과된 광의 총량과 입사광 량의 비율을 의미하는것이다.
광 투과성은 ASTM 1003에 따라서 "Hazeguard plus" 측정 장치로 측정한다.
헤이즈(Haze) 및 투명도:
헤이즈는 입사광 번들로부터 평균 2.5°보다 더 큰 정도로 벗어나는 투과된 광의 %이다. 투명도는 2.5°미만의 각도에서 측정한다.
헤이즈와 투명도는 ASTM 1003에 따라서 "Hazeguard plus" 측정 장치를 이용하여 측정한다.
백색도:
백색도는 Zeiss, Oberkochem(DE)로부터의 전자식 감쇄 광도계를 사용하여 측정하며, 표준 광원 C, 2°정상 관측기를 사용하여 백색도는 다음수학식 2로 정의된다.
WG = RY + 3RZ - 3RX
여기서, RG = 백색도, RY, RZ, RX = Y, Z 및 X 색상 측정 필터를 사용할 경우 대응하는 반사 인자. 사용되는 백색 표준은 황산바륨으로부터 형성된 압축 몰딩이다(DIN 5033, Part 9).
표면 결함:
표면 결함은 가시적으로 측정한다.
챠피 충격 강도 an:
이 수치는 ISO 179/1 D에 따라서 측정한다.
아이조드 노치드 충격 강도 ak:
아이조드 노치드 충격 강도 또는 내성 ak는 ISO 180/1A에 따라서 측정한다.
밀도:
밀도는 DIN 53479에 따라서 측정한다.
SV(DCA), IV(DCA):
표준점도 SV(DCA)는 DIN 53726에 따라서 디클로로아세트산 중에서 측정한다.
고유점도(IV)는 표준점도(SV)로부터 다음 수학식 1로 계산한다.
수학식 1
IV(DCA) = 6.67 x 10-4SV(DCA) + 0.118
열적 특성:
미소결정 융점 Tm, 결정화 온도 범위 Tc, 후-(냉) 결정화 온도 TCN및 유리 전이 온도 Tg와 같은 열적 특성은 10℃/분의 가열 속도로 시차 주사 열량계(DSC)를 사용하여 측정한다.
분자량, 다중분산도:
분자량 mw및 mn및 생성된 다중분산도 mw/Mn은 겔 투과 크로마토그라피(g)를 사용하여 측정한다.
내후성(양면), UV 안정성:
UV 안정성은 시험 명세서 ISO 4892에 따라서 다음과 같이 시험한다.
시험 장치: Atlas Ci 65 Weather Ometer
시험 조건: ISO 4892, 즉 시뮬레이팅 기후
조사 시간: 1000 시간(면당)
조사: 05W/㎡, 340nm
온도: 63℃
상대적인 대기 습도: 50%
크세논 램프: 규산붕소의 내부 및 외부 필터
조사 사이클: 102분 UV광, 이어서 표본에 물을 분무시키면서 18분 UV광, 이어서 다시 102분 UV광.
색상 변화:
인위적인 외기에 노출시킨 후 샘플의 색상 변화를 DIN 5033에 따라서 분광광도계를 사용하여 측정한다.
기호의 의미는 다음과 같다:
△L: 휘도차
+△L: 샘플이 표준치 보다 더 밝다.
-△L: 샘플이 표준치 보다 더 어둡다.
△A: 적색-녹색 영역에서의 차
+△A: 샘플이 표준치 보다 더 붉은색이다.
-△A: 샘플이 표준치 보다 더 녹색이다.
△B: 청색-황색 영역에서의 차
+△B: 샘플이 표준치 보다 더 황색이다.
-△B: 샘플이 표준치 보다 더 청색이다.
△E: 전체적인 색상 변화
△E = √△L2+ △A2+ △B2
표준치로부터의 수치 편차가 더 크면 클수록 색상차가 더 크다.
≤0.3인 수치는 무시할 수 있으며 현격한 색상 변화가 없음을 의미하는 것이다.
황색 수치:
황색 수치g는 "황색"쪽의 무색도로부터의 편차로 DIN 6167에 따라서 측정한다. ≤5의 황색도g 수치는 가시적으로 지각불가능한 것이다.
다음 실시예 및 비교 실시예에서, 시트는 기술된 압출 라인상에서 생산된 두께가 상이한 단층, 불투명하게 착색된 시트인 경우이다.
실시예 1
이로부터 투명한 시트를 생산하는 폴리에틸렌 나프탈레이트의 표준점도 SV(DCA)는 810이고, 이는 고유점도 IV(DCA) 0.65㎗/g에 대응한다. 수분 함량은 15%이고, DSC 측정에 따른 결정상 융점은 270℃이다. 폴리에틸렌 나프탈레이트의 다중분산도 mw/Mn은 2.14이다. 유리 전이 온도는 119℃이다.
압출 전에, 폴리에틸렌 나프탈레이트를 건조기 중에 170℃에서 5시간 동안 건조시킨 다음 압출 온도 286℃에서 벽면이 S-형태로 배열되어 있는 평탄 캘린더상의 평면 필름 다이를 통하여 일축 압출기로 압출시키고, 고르게 만들어 두께가 2㎜인 시트를 수득한다. 제1 캘린더 롤의 온도는 65℃이고, 후속되는 각 롤의 온도는 58℃이다. 제거 속도와 캘린더 롤의 속도는 4.0m/분이다.
냉각후, 두께가 2㎜인 투명한 PEN 시트를 단부에서 트리밍시키고 분리용 톱을 사용하여 길이로 절단하여 적재시킨다.
생산된 투명한 PEN 시트의 특성 프로필은 다음과 같다:
- 두께 : 2㎜
- 표면 폴리싱도 제1면 : 170
(측정각도 20°) 제2면 : 165
- 광 투과도 : 86%
- 투명도 : 98%
- 헤이즈 : 1.5%
- 표면 결함/㎡ : 없음
(스피크, 오렌지색-박피, 버블 등)
- 챠피 충격 강도 an: 균열 없음
- 상온 성형 가능성 : 양호, 결함 없음
- 결정도 : 0%
- 밀도 : 1.31g/㎥
실시예 2
다음 특성을 갖는 폴리에틸렌 나프탈레이트를 사용하여, 실시예 1과 유사하게 투명한 시트를 제조한다:
SV(DCA) : 1100
IV(DCA) : 0.85㎗/g
밀도 : 1.32g/㎤
결정도 : 24%
결정상 융점 Tm : 254℃
다중분산도 mw/Mn: 2.02
유리 전이 온도 : 117℃
압출 온도는 280℃이다. 제1 캘린더 롤의 온도는 66℃이고, 후속되는 롤의 온도는 60℃이다. 제거 속도 및 캘린더 롤의 속도는 1.9m/분이다.
생산된 투명한 PEN 시트의 특성 프로필은 다음과 같다:
- 두께 : 6㎜
- 표면 폴리싱도 제1면 : 172
(측정각도 20°) 제2면 : 170
- 광 투과도 : 88.1%
- 투명도 : 99.6%
- 헤이즈 : 2.6%
- 표면 결함/㎡ : 없음
(스피크, 오렌지색-박피, 버블 등)
- 챠피 충격 강도 an: 균열 없음
- 상온 성형 가능성 : 양호, 결함 없음
- 결정도 : 0%
- 밀도 : 1.32g/㎥
실시예 3
실시예 2와 유사하게 투명한 시트를 제조한다.
압출 온도는 275℃이다. 제1 캘린더 롤의 온도는 57℃이고, 후속되는 롤의 온도는 50℃이다. 제거 속도 및 캘린더 롤의 속도는 1.7m/분이다.
생산된 투명한 PEN 시트의 특성 프로필은 다음과 같다:
- 두께 : 10㎜
- 표면 폴리싱도 제1면 : 151
(측정각도 20°) 제2면 : 148
- 광 투과도 : 86.5%
- 투명도 : 99.2%
- 헤이즈 : 4.95%
- 표면 결함/㎡ : 없음
(스피크, 오렌지색-박피, 버블 등)
- 챠피 충격 강도 an: 균열 없음
- 상온 성형 가능성 : 양호, 결함 없음
- 결정도 : 0.1%
- 밀도 : 1.33g/㎥
실시예 4
실시예 2와 유사하게 투명한 시트를 제조한다. 실시예 2로부터의 폴리에틸렌 나프탈레이트 70%를 상기 폴리에틸렌 나프탈레이트로부터 제조된 재생 물질 30%와 혼합한다.
생산된 투명한 PEN 시트의 특성 프로필은 다음과 같다:
- 두께 : 6㎜
- 표면 폴리싱도 제1면 : 168
(측정각도 20°) 제2면 : 166
- 광 투과도 : 87.3%
- 투명도 : 99.4%
- 헤이즈 : 3.2%
- 표면 결함/㎡ : 없음
(스피크, 오렌지색-박피, 버블 등)
- 챠피 충격 강도 an: 균열 없음
- 상온 성형 가능성 : 양호, 결함 없음
- 결정도 : 0%
- 밀도 : 1.32g/㎥
실시예 5
주성분으로서 실시예 2로부터의 폴리에틸렌 나프탈레이트와 가용성 염료인 Solvent Red 138, BASF(등록상표: Thermoplastg)로부터의 안트라퀴논 유도체 2중량%를 함유하는, 두께가 6㎜인, 투명하게 착색된, 무정형 시트를 생산한다.
가용성 염료 Solvent Red 128은 매스터배치 형태로 가한다. 매스터배치는 염료 Solvent Red 138 20중량% 및 상기한 폴리에틸렌 나프탈레이트 80중량%로 이루어져 있다. 압출전에, 폴리에틸렌 나프탈레이트 90중량% 및 매스터배치 10중량%를 건조기중 170℃에서 5시간 동안 건조시킨 다음 압출 온도 280℃에서 벽면이 S-형태로 배열되어 있는 평탄 캘린더상의 평면 필름 다이를 통하여 일축 압출기로 압출시키고, 고르게 만들어 두께가 6㎜인 시트를 수득한다. 제1 캘린더 롤의 온도는 66℃이고, 후속되는 각 롤의 온도는 60℃이다. 제거 속도와 캘린더 롤의 속도는 2.9m/분이다.
냉각 후, 두께가 6㎜인 투명하게 착색된 PEN 시트를 단부에서 트리밍시키고 분리용 톱을 사용하여 길이로 절단하여 적재시킨다.
투명하게 적색으로 착색된, 생산된 투명한 PEN 시트의 특성 프로필은 다음과 같다:
- 두께 : 6㎜
- 표면 폴리싱도 제1면 : 118
(측정각도 20°) 제2 면 : 115
- 광 투과도 : 28.1%
- 투명도 : 97.1%
- 헤이즈 : 9.6%
- 표면 결함/㎡ : 없음
(스피크, 오렌지색-박피, 버블 등)
- 챠피 충격 강도 an: 균열 없음
- 상온 성형 가능성 : 양호, 결함 없음
- 결정도 : 0%
- 밀도 : 1.34g/㎥
실시예 6
주성분으로서 실시예 2로부터의 폴리에틸렌 나프탈레이트와 이산화티탄 6중량%를 함유하는, 두께가 3㎜인, 백색으로 착색된, 무정형 시트를 생산한다.
이산화티탄은 금홍석 타입이며 Al2O3의 무기 피복물 및 폴리디메틸실록산의 유기 피복물로 피복되어 있다. 이산화티탄의 평균 입자 직경은 0.2㎛이다.
이산화티탄은은 매스터배치 형태로 가한다. 매스터배치는 이산화티탄 30중량% 및 상기한 폴리에틸렌 나프탈레이트 70중량%로 이루어져 있다.
압출전에, 폴리에틸렌 나프탈레이트 80중량% 및 이산화티탄 매스터배치 20중량%를 건조기중 170℃에서 5시간 동안 건조시킨 다음 압출 온도 286℃에서 벽면이 S-형태로 배열되어 있는 평탄 캘린더상의 평면 필름 다이를 통하여 일축 압출기로 압출시키고, 고르게 만들어 두께가 3㎜인 시트를 수득한다. 제1 캘린더 롤의 온도는 73℃이고, 후속되는 각 롤의 온도는 67℃이다. 제거 속도와 캘린더 롤의 속도는 6.5m/분이다.
냉각후, 두께가 3㎜인 백색으로 착색된 PEN 시트를 단부에서 트리밍시키고 분리용 톱을 사용하여 길이로 절단하여 적재시킨다.
백색으로 착색된, 생산된 투명한 PEN 시트의 특성 프로필은 다음과 같다:
- 두께 : 3㎜
- 표면 폴리싱도 제1면 : 123
(측정각도 20°) 제2면 : 122
- 광 투과도 : 0%
- 백색도 : 110
- 색상 : 백색
- 표면 결함/㎡ : 없음
(스피크, 오렌지색-박피, 버블 등)
- 챠피 충격 강도 an: 균열 없음
- 상온 성형 가능성 : 양호, 결함 없음
- 결정도 : 0%
실시예 7
주성분으로서 실시예 2로부터의 폴리에틸렌 나프탈레이트와 UV 안정화제, 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-(헥실)옥시페놀(등록상표: Tinuvin 1577, Ciba-Geigy) 1.0중량%를 함유하는, 두께가 3㎜인 투명한 무정형 시트.
Tinuvin 1577의 융점은 149℃이고 약 330℃ 까지 열적으로 안정하다.
균질한 분포를 수득하기 위하여, UV 안정화제 1.0중량%를 원료 물질 생산업자에 의해서 폴리에틸렌 나프탈레이트 중으로 직접 혼입시킨다.
압출전에, 폴리에틸렌 나프탈레이트를 건조기 중 170℃에서 5시간 동안 건조시킨 다음 압출 온도 286℃에서 벽면이 S-형태로 배열되어 있는 평탄 캘린더상의 평면 필름 다이를 통하여 일축 압출기로 압출시키고, 고르게 만들어 두께가 3㎜인 시트를 수득한다. 제1 캘린더 롤의 온도는 73℃이고, 후속되는 각 롤의 온도는 67℃이다. 제거 속도와 캘린더 롤의 속도는 6.5m/분이다.
냉각후, 두께가 3㎜인 투명하게 착색된 PEN 시트를 단부에서 트리밍시키고 분리용 톱을 사용하여 길이로 절단하여 적재시킨다.
생산된 투명한 PEN 시트의 특성 프로필은 다음과 같다:
- 두께 : 3㎜
- 표면 폴리싱도 제1면 : 168
(측정각도 20°) 제2면 : 161
- 광 투과도 : 85%
- 투명도 : 97%
- 헤이즈 : 1.8%
- 표면 결함/㎡ : 없음
(스피크, 오렌지색-박피, 버블 등)
- 챠피 충격 강도 an: 균열 없음
- 상온 성형 가능성 : 양호, 결함 없음
- 결정도 : 0%
- 밀도 : 1.33g/㎥
Atlas Ci 65 Weather Ometer를 사용하여 각 면상에서 1000시간 동안 내후시킨후, PEN 시트의 특성은 다음과 같다:
- 두께 : 3㎜
- 표면 폴리싱도 제1면 : 162
(측정각도 20°) 제2면 : 153
- 광 투과도 : 84.1%
- 투명도 : 96%
- 헤이즈 : 2.0%
- 전체적인 변색 △E : 0.22
- 암색 변색 △L : -0.18
- 적색-녹색 변색 △A : -0.08
- 청색-황색 변색 △B : 0.10
- 표면 결함
(크랙, 부서지기 쉬운 성질) : 없음
- 황색 수치g : 4
- 챠피 충격 강도 an: 균열 없음
- 상온 성형 가능성 : 양호

Claims (12)

  1. 두께가 1 내지 20㎜이고, 주성분으로서 폴리알킬렌 나프탈레이트를 1종 이상 함유하는 무정형 시트.
  2. 제1항에 있어서, 폴리알킬렌 나프탈레이트에 가용성인 염료를 1종 이상 함유하는 시트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 착색제로서 유기 및/또는 무기 안료를 1종 이상 함유하는 시트.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 광 안정화제로서 UV 안정화제를 1종 이상 함유하는 시트.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 사용되는 폴리알킬렌 나프탈레이트가 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리프로필렌 나프탈레이트 및/또는 폴리부틸렌 나프탈레이트인 시트.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 사용되는 폴리알킬렌 나프탈레이트가 폴리에틸렌 나프탈레이트인 시트.
  7. 압출기 속에서 폴리알킬렌 나프탈레이트를 용융시키는 단계, 용융물을 다이를 통하여 압출시키는 단계 및 시트를 크기별로 절단하기 전에 이를 사이징시키고, 폴리싱 스택에서 2개 이상의 롤로 폴리싱 및 냉각시키는 단계를 포함함을 특징으로하는, 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 따르는 무정형 시트의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 폴리알킬렌 나프탈레이트가 가용성 염료, 착색제 및/또는 UV 안정화제와 함께 용융되는 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 폴리알킬렌 나프탈레이트가 압출기 속에서 용융되기 전에 건조되는 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 사용되는 폴리알킬렌 나프탈레이트가 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)인 방법.
  11. 제10항에 있어서, PEN 용융물의 온도 범위가 250 내지 320℃인 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 폴리싱 스택의 제1 롤의 온도 범위가 50 내지 80℃인 방법.
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