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KR20140147631A - 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름 - Google Patents

열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름 Download PDF

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KR20140147631A
KR20140147631A KR20130071255A KR20130071255A KR20140147631A KR 20140147631 A KR20140147631 A KR 20140147631A KR 20130071255 A KR20130071255 A KR 20130071255A KR 20130071255 A KR20130071255 A KR 20130071255A KR 20140147631 A KR20140147631 A KR 20140147631A
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KR
South Korea
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melt film
hot melt
thermoplastic polyurethane
tpu
film
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KR20130071255A
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Inventor
박희대
Original Assignee
박희대
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Publication date
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Abstract

본 발명은 종래기술과 같이 복수의 가이드 롤러를 사용하지 않고 기계 장력을 최소화할 수 있는 컨베이어 벨트를 사용하여 TPU 핫멜트 필름을 인출 가이드 함으로써 정밀한 두께와 폭을 가지는 TPU 핫멜트 필름을 제조할 수 있음은 물론, 특히 TPU 핫멜트 필름을 제조할 때 슬립제(slip agent)와 대전방지제를 TPU와 함께 배합으로써 릴리즈 페이퍼(Release Paper: 종이형태의 이형지 또는 PP나 PE 등의 이형필름)를 사용하지 않고도 TPU 핫멜트 필름을 제조할 수 있는 방법, 그리고 TPU 핫멜트 필름의 접착력이나 물성이 떨어지지 않도록 하는 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름을 제시한다.

Description

열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름{THERMOPLASTIC POLYURETHANE HOT-MELT FILM}
본 발명은 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 티-다이(T-dies) 공법으로 TPU 핫멜트 필름을 제조할 때 이형지 또는 이형필름을 사용하지 않고도 TPU 핫멜트 필름의 접착력이나 물성이 떨어지지 않도록 함은 물론 친환경적인 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름을 제조하는 방법 및 상기 방법으로 제조된 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름에 관한 것이다.
최근에는 여러 산업분야에서와 마찬가지로 신발산업 분야에서도 제조 비용 절감을 위한 많은 노력을 기울이고 있다. 그 일환으로서 신발 제조 공정 중에 많은 인력의 투입을 요하는 재봉공정을 줄이거나 없애기 위한 시도들이 있어 왔고, 일부는 실제로 적용되고 있다.
이와 같이 제조 비용의 상당부분을 차지하고 있는 재봉공정을 접착공정으로 대체하여 1인당 생산량을 증대시키고, 공정시간을 단축하여 비용을 절감하고자 하는 것이다.
또한 일반적인 접착공정은 액체 상태의 접착제를 사용하여 접착제를 피착제에 도포한 후, 건조를 통해 용제나 수분을 휘발시킨 상태에서 피착제를 서로 접합시키게 된다. 이는 재봉공정보다 공정시간과 작업 인원을 줄일 수 있는 장점이 있지만, 비용 절감을 위한 노력을 여기에서 그치지 않고 더 나아가 액상 접착제를 사용하는 대신에 필름 상태의 핫멜트를 사용하여 열 프레스로 접착공정을 마무리하는 새로운 개념의 생산 기술이 접목되기 시작하였다.
이러한 핫멜트 필름(hot-melt film)의 생산 시에는, 구체적으로는 열가소성 폴리우레탄계 핫멜트 필름(이하 "TPU 핫멜트 필름"이라 함)의 생산 시에는 단독 필름 압출로는 압출 설비의 기계 장력, 그리고 핫멜트의 점착성 등으로 인해 작업이 불가능한 경우가 대부분이었다. 이 때문에 수지를 티-다이(T-dies)로 압출하면서 종이 형태의 이형지 또는 PP나 PE 등의 이형필름(이하 "릴리즈 페이퍼(Release Paper)"라 함)을 투입하고 그 위에서 수지를 도포하여 냉각 및 경화되도록 하였다.
그러나, 위와 같은 TPU 핫멜트 필름은 보편적으로 생산 시에 릴리즈 페이퍼와 합포하여 생산하며, 열 프레스 공정 중에 릴리즈 페이퍼를 제거한 후 사용한다. 여기서 발생되는 릴리즈 페이퍼는 대부분 폐기되어지고, 그 양이 매우 많아 핫멜트 공정의 단점으로 지적되어 왔다. 특히, 최근의 자원절감이나 친환경 공정 개발 등의 추세에 부합하지 않는 문제점이 있다.
특히, 종래의 TPU 핫멜트 필름은 도 1과 같이 복수의 냉각 롤러와 복수의 가이드 롤러를 통과하면서 제조되는데, 구체적으로는 릴리즈 페이퍼(Release Paper: 예를 들어, 종이 형태의 이형지, PP나 PE 형태의 이형필름 등)가 냉각 롤러를 통과할 때 티-다이에서는 핫멜트용 TPU 용액이 압출되고, 상기 릴리즈 페이퍼의 표면에는 핫멜트용 TPU 용액이 도포되면서 냉각 롤러를 통과하고 이어서 복수의 가이드 롤러를 통과하면서 마지막에 와인더에 감기는 과정으로 TPU 핫멜트 필름은 제조되어진다.
그러나, 상기와 같은 방법으로 제조된 TPU 핫멜트 필름은 아주 얇은 박막인 0.2mm 이하의 두께로 제조되는 것이 일반적인데, 이 경우에는 냉각 속도가 느리고 부드러운 조성물로 이루어져 있어 티-다이 압출 생산장치(구체적으로는, 복수의 냉각 롤러와 복수의 가이드 롤러)의 기계 장력으로 인해 정밀한 두께와 폭을 가지는 TPU 핫멜트 필름을 생산할 수 없는 단점이 있다.
[문헌 1] 등록특허공보 등록번호 제10-1075373호(발명의 명칭: 반응성 폴리우레탄 우레아 핫멜트 접착제. 공고일자: 2011년 10월 24일) [문헌 2] 등록특허공보 등록번호 제10-0865692호(발명의 명칭: 핫멜트 필름 및 그 제조방법. 공고일자: 2008년 10월 28일) [문헌 3] 공개특허공보 공개번호 제10-2002-0033869호(발명의 명칭: 이브이에이 수지를 이용한 핫멜트 접착필름. 공개일자: 2002년 05월 08일) [문헌 4] 공개특허공보 공개번호 제10-2006-0126674호(발명의 명칭: 핫멜트형 접착제 조성물. 공개일자: 2006년 12월 08일) [문헌 5] 공개특허공보 공개번호 제10-2010-0041692호(발명의 명칭: 습기 경화형 폴리우레탄 핫멜트 접착제 및 그것을 사용한 적층체 및 투습 필름. 공개일자: 2010년 04월 23일)
본 발명은 위와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 티-다이 공법으로 TPU 핫멜트 필름을 제조할 때 종이, PP, PE 등의 릴리즈 페이퍼를 사용하지 않고 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름을 제조하는 방법 및 상기 방법으로 제조된 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 환경오염을 줄이고 폐기물 처리비용 및 제조비용을 줄일 수 있음은 물론 친환경적인 제품을 제조할 수 있도록 하는 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 티-다이 공법으로 핫멜트 필름을 제조할 때, 릴리즈 페이퍼(Release Paper)를 사용하지 않고도 TPU 핫멜트 필름의 접착력 및 물성이 떨어지는 것을 방지할 수 있도록 하는 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름을 제공함에 있다.
본 발명은 릴리즈 페이퍼를 사용하지 않고 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름을 제조할 때, 통상의 핫멜트용 열가소성 폴리우레탄과 슬립제를 배합한 다음, 이를 티-다이 공법으로 압출하여 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름을 제조하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
본 발명은 티-다이 공법으로 TPU 핫멜트 필름을 제조할 때, 핫멜트용 TPU를 주성분으로 하면서 여기에 슬립제(slip agent)와 대전방지제를 함께 배합하므로서 별도의 릴리즈 페이퍼(Release Paper)를 사용하지 않고도 TPU 핫멜트 필름을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 상기 TPU 핫멜트 필름이 가지고 있는 접착력 및 물성을 그대로 유지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 TPU 핫멜트 필름을 제조하는 과정에서 복수의 가이드 롤러를 사용하지 않고 컨베이어 벨트를 사용하여 TPU 핫멜트 필름을 이송시킴으로써 종래의 가이드 롤러가 가지는 문제점인 기계 장력을 최소화하여 정밀한 두께와 폭을 가지는 TPU 핫멜트 필름을 제조할 수 있는 효과가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은 릴리즈 페이퍼(Release Paper: 이형지, 이형필름)를 사용하지 않음으로써 신발제조 공정 중에 발생하던 폐기물을 없앨 수 있으며, 이는 TPU 핫멜트 필름의 제조 단가를 낮출 수 있고 또한 폐기물의 재처리 및 폐기시에 발생하는 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 재처리 과정 중에 발생하는 이산화탄소를 없앨 수 있고, 폐기물로 인해 발생하는 환경오염을 줄여 친환경적인 TPU 핫멜트 필름을 구현할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래기술에 따른 이형지 또는 이형필름 등의 릴리즈 페이퍼(Release Paper)가 부착된 TPU 핫멜트 필름을 제조하는 방법을 보여주고 있는 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이형지 또는 이형필름 등의 릴리즈 페이퍼(Release Paper)를 사용하지 않고 TPU 핫멜트 필름을 제조하는 방법을 보여주고 있는 도면.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.
본 발명에서는 종래기술과 같이 복수의 가이드 롤러를 사용하지 않고 기계 장력을 최소화할 수 있는 컨베이어 벨트를 사용하여 압출된 TPU 핫멜트 필름을 이송시킴으로써 정밀한 두께와 폭을 가지는 TPU 핫멜트 필름을 제조할 수 있음은 물론, 특히 TPU 핫멜트 필름을 제조할 때 슬립제(slip agent)와 대전방지제를 TPU와 함께 배합으로써 릴리즈 페이퍼(Release Paper: 종이형태의 이형지 또는 PP나 PE 등의 이형필름)를 사용하지 않고도 TPU 핫멜트 필름을 제조할 수 있는 방법, 그리고 TPU 핫멜트 필름의 접착력이나 물성이 떨어지지 않도록 하는 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름을 구현하고자 한다.
즉, 본 발명에서 구현하고자하는 기술적 특징은, 1) 복수의 가이드 롤러를 사용하지 않고 장 방향의 컨베이어 벨트를 사용함으로써 기계 장력을 최소화하여 TPU 핫멜트 필름의 두께 및 폭을 균일하게 유지할 수 있으며, 2) TPU 핫멜트 필름을 제조할 때 핫멜트용 TPU와 함께 슬립제 및 대전방지제를 배합함으로써 별도의 릴리즈 페이퍼가 필요 없으며, 3) 상기 슬립제와 대전방지제를 각각 1~20중량% 범위 내에서 투입함으로써 종래의 TPU 핫멜트 필름(즉, 릴리즈 페이퍼가 부착된 TPU 핫멜트 필름)이 가지고 있는 접착력과 물성을 그대로 유지할 수 있도록 하는 특징이 있다.
이와 같은 특징을 구현하기 위해서는 TPU 핫멜트 필름의 제조방법이 구체적으로 개시되어야 함은 물론 상기 TPU 핫멜트 필름을 제조할 때 배합되는 조성물이 상세하게 개시되어야 한다.
이를 구체적으로 제시하면, 통상적으로 TPU 핫멜트 필름은 제품의 특성상 태키(tacky)로 인해 릴리즈 페이퍼(release paper: 종이형태의 이형지, PP 또는 PE 형태의 이형필름 등) 없이 제조하는 것이 불가능하였으나, 본 발명에서는 이를 해결하기 위하여 TPU 핫멜트 필름을 제조할 때 슬립제(slip agent)와 대전방지제를 첨가제로 사용하고 이를 티-다이(T-dies) 공법으로 제조하면서 압출 성형된 TPU 핫멜트 필름을 냉각시키는 구간에서 종래와 같이 가이드 롤러를 사용하지 않고 기계 장력을 최소화할 수 있는 컨베이어 벨트를 사용하여 이송시킴으로써 상기에서 제시하고 있는 기술적 특징을 구현할 수 있음은 물론 종래기술의 문제점을 해결할 수 있다.
즉, 본 발명에서 슬립제와 대전방지제를 사용하는 이유는, 1) 상기 슬립제는 TPU 핫멜트 필름의 태키(tacky)를 제거할 뿐만 아니라 상기 TPU 핫멜트 필름의 인취 및 와인딩시 서로 달라붙는 성질을 없애줌으로써 릴리즈 페이퍼 없이 TPU 핫멜트 필름을 생산 가능하도록 하며, 2) 상기 대전방지제는 보조제로서 티-다이 압출 작업시에 정전기로 인한 태키(tacky) 및 TPU 핫멜트 필름의 두께편차를 줄여 가공성이 용이하도록 한다.
한편, 본 발명에서 사용되는 슬립제(slip agent)로는 몬탄 왁스(montan wax), 고무 계열의 엘라스토머{구체적으로는, 스티렌부타디엔스트렌 블록 코폴리머(SBS), 스티렌에틸렌/부틸렌 수지(SEBS)}, 무기물(구체적으로는, 실리카, 탈크, 탄산칼슘)을 단독 또는 하나 이상을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 또한 상기 대전방지제로는 음이온계 대전방지제, 양이온계 대전방지제, Non-이온계 대전방지제 및 전도성 고분자 계열이 바람직하다.
그리고, 본 발명에서는 TPU 핫멜트 필름을 제조할 때, 위에서 본 바와 같이 상기 슬립제를 단독 또는 혼합 사용하는데 그 배합량은 1~20중량%를 사용한다. 즉, 핫멜트용 TPU 80~99중량%에 대하여 상기 슬립제 1~20중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 이때 상기 슬립제를 1중량% 미만으로 투입하게 되면 TPU 핫멜트 필름의 슬립성이 떨어지기 때문에 릴리즈 페이퍼 없이 작업이 불가능하게 되고, 상기 슬립제를 20중량% 이상으로 투입하게 되면 티-다이 공법시에 압출 가공성이 떨어질 뿐만 아니라 접착 강도가 저하되는 문제점이 있다.
또한, 본 발명에서는 TPU 핫멜트 필름을 제조할 때 슬립제를 단독 또는 혼합사용하면서 선택적으로 대전방지제를 사용하는데 그 배합량은 1~20중량%를 사용한다. 즉, 핫멜트용 TPU 60~98중량%에 대하여 상기 슬립제 1~20중량%와 상기 대전방지제 1~20중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 이때 상기 대전방지제를 20중량% 이상으로 투입하게 되면 블루밍(blooming)으로 인한 TPU 핫멜트 필름의 오염이 발생할 뿐만 아니라 접착 강도가 떨어지게 되며, 상기 대전방지제를 1중량% 미만으로 투입하게 되면 대전방지효과가 약해져 보조제로서의 역할을 못하는 문제점이 있다.
또 한편으로, 본 발명에서는 위에서 보았듯이 TPU 핫멜트 필름의 접착력과 물성이 떨어지지 않도록 함은 물론 릴리즈 페이퍼(release paper: 즉, 종이형태의 이형지나 PP 또는 PE 등의 이형필름)를 사용하지 않고도 TPU 핫멜트 필름을 제조할 수 있도록 핫멜트용 TPU 수지와 슬립제 및 대전방지제를 컴파운드(compound)하여 필렛(pellet)으로 만들고 이를 티-다이 압출기에 투입하여 압출함으로써 릴리즈 페이퍼가 없는 TPU 핫멜트 필름을 제조하게 되는데, 이때 상기 티-다이 압출기를 통해 압출되는 TPU 핫멜트 필름의 두께와 폭이 항상 균일하게 유지할 수 있도록 하고 또한 정밀한 두께와 폭을 가지는 TPU 핫멜트 필름을 제조할 수 있도록 하기 위하여 도 2와 같이 냉각구간에 컨베이어 벨트를 설치한다.
즉, 상기 도 2에서 보는 바와 같이 티-타이 압출기를 통해 원료(통상의 핫멜트용 TPU + 슬립제 + 대전방지제)가 압출되면, 상기 원료는 복수의 냉각 롤러에 의해 필름 형태로 만들어지게 되고, 상기 필름은 냉각구간에 설치된 컨베이어 벨트에 의해 이송되면서 냉각되어져 와인더에 감기게 된다. 이때 상기 켄베이어 벨트는 도 1에 도시한 종래기술과 같이 복수의 가이드 롤러가 가지는 문제점(기계 장력)을 해결할 수 있는데, 구체적으로는 기계 장력을 최소화시킴으로써 냉각 롤러를 통과한 TPU 핫멜트 필름(즉, 필름의 두께가 아주 얇은 박막인 0.2mm 이하 두께의 필름)을 그대로 이송시킬 수 있기 때문에 항상 균일하고 정밀한 두께와 폭을 가지는 TPU 핫멜트 필름을 제조할 수 있게 된다.
하기의 표 1에서는 상기와 같은 방법으로 제조된 TPU 핫멜트 필름의 두께와 폭을 측정하여 제시하였으며, 구체적으로는 본 발명과 같이 컨베이어 벨트를 사용했을 때 TPU 핫멜트 필름의 두께와 폭을 측정하고 또한 상기 컨베이어 벨트를 사용하지 않았을 때(즉, 종래기술과 같이 복수의 가이드 롤러를 사용했을 때) TPU 핫멜트 필름의 두께와 폭을 측정하여 표 1에 구체적으로 제시하였다. 이때, 상기 표 1의 측정값은 TPU 핫멜트 필름의 각 롤당(50m/롤) 시료를 채취하여 두께 및 폭을 다어얼 게이지로 측정한 결과이다.
생산 두께 스펙 0.20±0.04mm 생산 폭 54inch
컨베이어 벨트를 사용 컨베이어 벨트를 미 사용
No 두께 폭 No 두께 폭 No 두께 폭 No 두께 폭
1 0.21 54 21 0.21 54 1 0.21 54 21 0.23 52
2 0.22 54 22 0.21 54 2 0.22 53 22 0.22 56
3 0.22 54 23 0.22 54 3 0.22 53 23 0.22 53
4 0.23 54 24 0.21 54 4 0.23 52 24 0.21 51
5 0.21 54 25 0.20 54 5 0.24 51 25 0.25 57
6 0.22 54 26 0.20 54 6 0.27 52 26 0.26 52
7 0.20 54 27 0.20 54 7 0.18 54 27 0.29 54
8 0.21 54 28 0.22 54 8 0.21 54 28 0.24 53
9 0.23 54 29 0.21 54 9 0.23 55 29 0.26 56
10 0.22 54 30 0.22 54 10 0.26 51 30 0.24 54
11 0.22 54 31 0.23 54 11 0.24 53 31 0.25 51
12 0.23 54 32 0.21 54 12 0.26 52 32 0.21 52
13 0.21 54 33 0.20 54 13 0.25 54 33 0.19 50
14 0.20 54 34 0.21 54 14 0.23 55 34 0.18 53
15 0.20 54 35 0.20 54 15 0.24 51 35 0.22 49
16 0.21 54 36 0.21 54 16 0.21 53 36 0.26 54
17 0.22 54 37 0.22 54 17 0.18 56 37 0.24 56
18 0.20 54 38 0.23 54 18 0.27 55 38 0.28 52
19 0.22 54 39 0.21 54 19 0.24 54 39 0.19 48
20 0.21 54 40 0.20 54 20 0.23 52 40 0.25 52
최대값 0.23 54.0 최대값 0.23 54.0 최대값 0.27 56.0 최대값 0.29 57.0
최소값 0.20 54.0 최소값 0.20 54.0 최소값 0.18 51.0 최소값 0.18 48.0
평균값 0.21 54.0 평균값 0.21 54.0 평균값 0.23 53.2 평균값 0.23 52.8
상기의 표 1에서 보는 바와 같이, 컨베이어 벨트를 사용한 경우에는 TPU 핫멜트 필름의 두께와 폭의 평균값이 컨베이어 벨트를 사용하지 않은 경우의 평균값보다 훨씬 안정적임을 확인할 수 있으며, 또한 컨베이어 벨트를 사용하지 않은 경우에는 TPU 핫멜트 필름의 두께 및 폭이 사양(specification)을 벗어남을 확인할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 의거 상세히 설명하겠는 바, 상기 본 발명이 실시 예에 의해 한정되는 것은 아니다. 아래에서 제시하고 있는 각 실시 예에서는 본 발명에 따른 TPU 핫멜트 필름을 제조할 때 배합되는 각 조성물과 배합비를 구체적으로 제시하고 있으며, 아울러 상기 방법으로 제조된 TPU 핫멜트 필름의 물성 및 열적특성, 그리고 접착강도 테스트 결과를 구체적으로 제시하고 있다. 이때 상기 TPU 핫멜트 필름은 위에서 보았듯이 티-다이(T-dies) 압출 공법으로 제조하면서 냉각구간에서는 컨베이어 벨트를 설치하여 이송시키는 과정으로 제조되며, 이러한 제조과정은 도 2에서 구체적으로 도시하고 있으며 상기의 도 2의 설명이 구체적으로 제시되었기 때문에 하기의 각 실시 예의 설명에서는 이를 생략할 것이다.
{실시 예 1}
실시 예 1에서는 TPU 핫멜트 필름을 제조할 때, 슬립제를 단독으로 사용할 때(구체적으로는, 목탄 왁스를 사용할 때)의 배합비와 물성 및 열적특성, 그리고 접착강도 테스트 결과를 표 2와 표 3에서 구체적으로 제시하였다.
구분 측정방법 종래기술의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 비고
규격 단위
HT-85A 핫멜트용TPU 100중량% 80중량% 90중량% 99중량%
슬립제(Montan Wax) 20중량% 10중량% 1중량%
경도 ASTM D2240 Shore A 78 ± 2 78 ± 2 78 ± 2 78 ± 2
인장강도 ASTM D412 Kg/㎠ Min.300 Min.300 Min.300 Min.300
신율 ASTM D412 % Min.500 Min.500 Min.500 Min.500
MI
(177℃, 2.16kgf)		 ASTM D1238
g/10min
10~20
20~30
15~25
10~20
Tm
(녹는점)		 ASTM D3418 ℃ 114~122 114~122 114~122 114~122 DSC측정
Tfb
(유동점)		 ASTM D3835 ℃ 114~122 112~120 114~122 114~122 레오메타
측정
상기 표 1에서 보는 바와 같이, TPU 핫멜트 필름을 제조할 때 슬립제로 몬탄 왁스를 사용하였을 때, 상기 몬탄 왁스를 20중량% 이상 투입시 압출 가공성이 떨어지고 접착강도의 저하가 발생할 뿐만 아니라 1중량% 미만을 투입하면 슬립성이 떨어져서 릴리스 페이퍼(release paper) 없이 작업이 불가능하였다.

원단종류
접착 Test조건
및 SPEC		 종래기술의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 비고

Polyester원단		 130℃,
50kg/㎠, 30sec
(2.5kgf/cm 이상)
4.6
3.8
4.7
4.6		 Dana mesh

Nylon 원단
4.0
3.6
4.0
4.1		 Bull head mesh
{실시 예 2}
실시 예 2에서는 TPU 핫멜트 필름을 제조할 때, 슬립제를 단독으로 사용할 때(구체적으로는, 고무계열의 Elastomer - SBS, SEBS를 사용할 때)의 배합비와 물성 및 열적특성, 그리고 접착강도 테스트 결과를 표 4와 표 5에 구체적으로 제시하였다.
구분 측정방법 종래기술의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 비고
규격 단위
HT-85A 핫멜트용TPU 100중량% 80중량% 90중량% 99중량%
슬립제(SBS) 20중량% 10중량% 1중량%
경도 ASTM D2240 Shore A 78 ± 2 75 ± 2 76± 2 78 ± 2
인장강도 ASTM D412 Kg/㎠ Min.300 Min.250 Min.250 Min.300
신율 ASTM D412 % Min.500 Min.500 Min.500 Min.500
MI
(177℃, 2.16kgf)		 ASTM D1238
g/10min
10~20
6~12
8~15
10~20
Tm
(녹는점)		 ASTM D3418 ℃ 114~122 114~122 114~122 114~122 DSC측정
Tfb
(유동점)		 ASTM D3835 ℃ 114~122 107~115 110~118 114~122 레오메타
측정
상기 표 4에서 보는 바와 같이, TPU 핫멜트 필름을 제조할 때 슬립제로 고무 계열 엘라스토머의 SBS를 사용하였을 때, 상기 SBS를 20중량% 이상 투입시 압출 가공성이 떨어지고 접착강도의 저하가 발생할 뿐만 아니라 1중량% 미만을 투입하면 슬립성이 떨어져서 릴리스 페이퍼(release paper) 없이 작업이 불가능하였다.
원단종류 접착 Test조건
및 SPEC		 종래기술의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 비고
Polyester원단 130℃,
50kg/㎠, 30sec
(2.5kgf/cm 이상) 		4.6 3.6 3.8 4.5 Dana mesh
Nylon 원단
4.0
3.5
4.0
4.3		 Bull head mesh
{실시 예 3}
하기의 실시 예 3에서는 TPU 핫멜트 필름을 제조할 때, 슬립제를 단독으로 사용할 때(구체적으로는, 무기물 계열 필러 - 실리카, 탈크, 탄산칼슘을 사용할 때)의 배합비와 물성 및 열적특성, 그리고 접착강도 테스트 결과를 표 6와 표 7에 구체적으로 제시하였다.
구분 측정방법 종래기술의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 비고
규격 단위
HT-85A 핫멜트용TPU 100중량% 80중량% 90중량% 99중량%
슬립제(탄산칼슘) 20중량% 10중량% 1중량%
경도 ASTM D2240 Shore A 78 ± 2 82 ± 2 80± 2 78 ± 2
인장강도 ASTM D412 Kg/㎠ Min.300 Min.250 Min.250 Min.300
신율 ASTM D412 % Min.500 Min.400 Min.500 Min.500
MI
(177℃, 2.16kgf)		 ASTM D1238
g/10min
10~20
6~12
8~15
10~20
Tm
(녹는점)		 ASTM D3418 ℃ 114~122 114~122 114~122 114~122 DSC측정
Tfb
(유동점)		 ASTM D3835 ℃ 114~122 118~125 116~123 114~122 레오메타
측정
상기 표 6에서 보는 바와 같이, TPU 핫멜트 필름을 제조할 때 슬립제로 무기물 계열 필러 - 탄산칼슘을 사용하였을 때, 상기 탄산칼슘을 20중량% 이상 투입시 압출 가공성이 떨어지고 접착강도의 저하가 발생할 뿐만 아니라 1중량% 미만을 투입하면 슬립성이 떨어져서 릴리스 페이퍼(release paper) 없이 작업이 불가능하였다.
원단종류 접착 Test조건
및 SPEC		 종래기술의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 비고
Polyester원단 130℃,
50kg/㎠, 30sec
(2.5kgf/cm 이상)
4.6
3.4
3.8
4.5		 Dana mesh
Nylon 원단 4.0 3.5 3.6 4.2 Bull head mesh
{실시 예 4}
실시 예 4에서는 TPU 핫멜트 필름을 제조할 때, 슬립제를 혼합하여 사용할 때(구체적으로는, 몬탄 왁스와 SBS 및 탄산칼슘을 혼합 사용할 때)의 배합비와 물성 및 열적특성, 그리고 접착강도 테스트 결과를 표 8와 표 9에 구체적으로 제시하였다.
구분 측정방법 종래기술의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 비고
규격 단위
HT-85A 핫멜트용TPU 100중량% 80중량% 90중량% 99중량%
슬립제(Montan Wax) 5증량% 3중량% 0.2중량%
슬립제(SBS) 10중량% 5중량% 0.5중량%
슬립제(탄산칼슘) 5중량% 2중량% 0.3중량%
경도 ASTM D2240 Shore A 78 ± 2 76 ± 2 77± 2 78 ± 2
인장강도 ASTM D412 Kg/㎠ Min.300 Min.250 Min.250 Min.300
신율 ASTM D412 % Min.500 Min.400 Min.500 Min.500
MI
(177℃, 2.16kgf)		 ASTM D1238
g/10min
10~20
6~12
8~15
10~20
Tm
(녹는점)		 ASTM D3418 ℃ 114~122 114~122 114~122 114~122 DSC측정
Tfb
(유동점)		 ASTM D3835 ℃ 114~122 118~125 116~123 114~122 레오메타
측정
상기 표 8에서 보는 바와 같이, TPU 핫멜트 필름을 제조할 때 몬탄 왁스와 SBS 및 탄산칼슘을 배합한 슬립제를 사용했을 때, 상기 혼합 슬립제 역시 20중량% 이상 투입시 압출 가공성이 떨어지고 접착강도의 저하가 발생할 뿐만 아니라 1중량% 미만을 투입하면 슬립성이 떨어져서 릴리스 페이퍼(release paper) 없이 작업이 불가능하였다.
원단종류 접착 Test조건
및 SPEC		 종래기술의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 비고
Polyester원단 130℃,
50kg/㎠, 30sec
(2.5kgf/cm 이상) 		4.6 3.8 4.0 4.4 Dana mesh
Nylon 원단 4.0 3.6 4.2 4.2 Bull head mesh
{실시 예 5}
하기의 실시 예 5에서는 TPU 핫멜트 필름을 제조할 때, 슬립제와 대전방지제를 배합하여 사용할 때(구체적으로는, 몬탄 왁스와 SBS 및 탄산칼슘, 그리고 대전방지제를 혼합 사용할 때)의 배합비와 물성 및 열적특성, 그리고 접착강도 테스트 결과를 표 10과 표 11에 구체적으로 제시하였다.
구분 측정방법 종래기술의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 비고
규격 단위
HT-85A 핫멜트용TPU 100중량% 60중량% 80중량% 98중량%
슬립제(Montan Wax) 5중량% 3중량% 0.2중량%
슬립제(SBS) 10중량% 5중량% 0.5중량%
슬립제(탄산칼슘) 5중량% 2중량% 0.3중량%
대전방지제 20중량% 10중량% 1중량%
경도 ASTM D2240 Shore A 78 ± 2 76 ± 2 77 ± 2 78 ± 2
인장강도 ASTM D412 Kg/㎠ Min.300 Min.200 Min.250 Min.300
신율 ASTM D412 % Min.500 Min.400 Min.450 Min.500
MI
(177℃, 2.16kgf)		 ASTM D1238
g/10min
10~20
8~12
10~20
10~20
Tm
(녹는점)		 ASTM D3418 ℃ 114~122 110~120 110~120 114~122 DSC측정
Tfb
(유동점)		 ASTM D3835 ℃ 114~122 110~118 110~118 114~122 레오메타
측정
상기 표 10에서 보는 바와 같이, TPU 핫멜트 필름을 제조할 때 몬탄 왁스와 SBS 및 탄산칼슘, 그리고 대전방지제를 배합하여 사용했을 때, 상기 대전방지제를 20중량% 이상 투입시 블루밍(blooming)으로 인한 TPU 핫멜트 필름의 오염이 생기고 접착강도의 저하가 확인되었고 또한 1중량% 미만을 투입하면 대전방지효과가 약해 보조제로서의 역할을 하지 못하는 것으로 확인되었다.
원단종류 접착 Test조건
및 SPEC		 종래기술의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 본 발명의 TPU 핫멜트 필름 비고
Polyester원단 130℃,
50kg/㎠, 30sec
(2.5kgf/cm 이상) 		4.6 4.3 4.4 4.6 Dana mesh
Nylon 원단 4.0 3.8 3.8 4.0 Bull head mesh

Claims (9)

  1. 릴리즈 페이퍼를 사용하지 않고 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름을 제조하는 방법에 있어서,
    통상의 핫멜트용 열가소성 폴리우레탄과 슬립제를 배합한 다음, 이를 티-다이 공법으로 압출하여 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름을 제조하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 폴리우레탄 80~99중량%와 상기 슬립제 1~20중량%를 배합하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 슬립제는 몬탄 왁스, 고무 계열의 엘라스토머, 무기물 중에서 어느 하나임을 특징으로 하는 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 슬립제를 단독으로 사용하거나 하나 이상 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름의 제조방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 무기물은 실리카, 탈크, 탄산칼슘 중에서 선택된 어느 하나임을 특징으로 하는 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 폴리우레탄과 슬립제를 배합할 때, 대전방지제를 더 첨가하여 배합하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 열가소성 폴리우레탄 60~98중량%와 상기 슬립제 1~20중량% 및 상기 대전방지제 1~20중량%를 배합하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름의 제조방법.
  8. 제1항 또는 제2항 또는 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 티-타이 공법으로 압출된 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름을 컨베이어 벨트로 이송시키는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름의 제조방법.
  9. 통상의 릴리즈 페이퍼가 필요없는 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름에 있어서,
    핫멜트용 열가소성 폴리우레탄과 슬립제로 이루어짐을 특징으로 하는 열가소성 폴리우레탄 필름.
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