PET 필름에서 경시주름(시간 경과에 따른 주름) 발생 원인과 해결 방안

 PET 필름에서 경시주름(시간 경과에 따른 주름) 발생 문제는 필름의 물리적, 화학적 특성과 제조 및 보관 환경에서 비롯됩니다. 아래에 주요 원인과 해결 방안을 정리했습니다.

● 원인

1. 열수축 특성 불균일

PET 필름은 제조 과정에서 연신(stretching)과 열고정(heat setting) 공정을 거치는데, 연신비나 열고정 조건이 불균일하면 잔류 응력이 남아 시간이 지나면서 주름이 발생할 수 있습니다.

특히, 열수축 필름은 수축 속도와 저온 수축률이 높아 경시안정성이 떨어지면 주름이 더 쉽게 발생합니다.

2. 습도 및 온도 변화

PET 필름은 흡습성이 낮지만, 보관 환경의 습도나 온도 변화에 민감할 수 있습니다. 특히 10℃ 이하의 저온에서는 필름의 유연성이 감소하고, 실링 강도가 약해지면서 주름이 생길 가능성이 높아집니다.

고온 다습 환경에서는 필름의 치수 안정성이 저하되어 주름이 발생할 수 있습니다.

3. 코팅 또는 접착층의 문제

열접착성 필름(heat-sealable film)에서 코팅층이나 접착층의 불균일한 적용은 필름 표면의 장력을 불균등하게 만들어 경시주름을 유발할 수 있습니다.

인라인 공압출(in-line coextrusion) 방식에서 수지 선정이나 공정 조건이 부적절하면 내열성 및 접착력이 저하되어 주름이 발생합니다.

4. 자연 수축(Natural Shrinkage)

PET 열수축 필름은 자연 수축 특성이 우수하지만, 장기 보관 시 미세한 수축이 발생해 주름으로 나타날 수 있습니다. 이는 필름의 결정화도나 연신 조건에 따라 달라집니다.

5. 기계적 응력 및 외부 요인

제조 공정 중 롤링/권취 과정에서 장력이 불균일하거나, 보관 중 외부 압력(예: 적재 하중)이 가해지면 필름이 변형되어 주름이 생길 수 있습니다.

곡면 디스플레이용 필름의 경우, 곡면 성형의 제조 난이도로 인해 주름이 더 두드러질 수 있습니다.

■ 해결 방안

1. 제조 공정 최적화

1) 연신 조건 조정

연신 온도를 90~110℃, 연신비를 6배 이내로 설정해 균일한 연신을 유지하면 잔류 응력을 줄일 수 있습니다.

열고정 공정 강화: 열고정 온도와 시간을 최적화하여 필름의 치수 안정성을 높입니다.

2) 인라인 공압출 개선

공압출층의 수지 선정을 최적화하고, 연신 및 열고정 공정을 정밀하게 제어하여 코팅층의 균일성을 확보합니다.

3) 보관 환경 관리

a. 온도 및 습도 조절

필름은 10~30℃의 실내에서 보관하며, 특히 동절기 저온(10℃ 이하) 환경을 피하고 습도를 40~60%로 유지합니다.

b. 포장 및 적재 관리

필름 롤을 보관할 때 외부 압력을 최소화하고, 권취 장력을 균일하게 유지하여 기계적 변형을 방지합니다.

2. 재료 및 코팅 개선

1) 고내열성 수지 사용

내열성과 내수성이 높은 수지를 선택해 열접착층을 형성하면 주름 발생을 줄일 수 있습니다.

2) PVDC 코팅 활용

산소 및 수분 차단성을 높이기 위해 PVDC 코팅을 적용하면 치수 안정성을 강화할 수 있습니다.

3) 황변 방지 코팅

자외선에 의한 황변 현상을 줄이기 위해 UV 안정제를 추가하거나 내후성을 강화한 필름을 사용합니다.

3. 자연 수축 최소화

저수축 필름을 사용하거나, 고수축 필름의 경우 수축 속도를 세밀히 조절해 경시안정성을 높입니다.

필름의 결정화도를 높여 자연 수축을 억제하는 공정을 적용합니다.

4. 품질 관리 및 테스트

제조 후 필름의 물성(투과율, 두께 균일성, 인쇄성 등)을 철저히 검사하여 주름 발생 가능성을 사전에 파악합니다.

내후성 테스트를 통해 300시간 이상의 환경 변화에도 주름 및 변색이 없도록 품질을 관리합니다.

5. 추가 고려사항

용도별 맞춤 설계: 광학용, 포장용, 산업용 등 PET 필름의 용도에 따라 주름 발생 원인이 다를 수 있으므로, 사용 목적에 맞는 필름 설계가 필요합니다. 예를 들어, 곡면 디스플레이용 필름은 TPU(열가소성 폴리우레탄) 소재로 대체해 유연성을 높일 수 있습니다.

티피에스 (TPS)

효성화학 PET FILM NY FILM 대리점 010-2738-7321

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