pet 종류

[dkchoi]

Polyethylene Terephthalate (PET)

폴리에스테르 필름의 특징은 플라스틱 필름 중에서 가장 강인한 필름에 속하고, 전기적 성질이 우수하며, 탄성율이 크고, 극히 얇은 필름으로 사용될 수 있으며, 强度, 투명성, 내충격강도가 크고, 인장강도가 커서 인장강도가 셀로판의 3배, 폴리에틸렌의 10배에 달하여 알루미늄에 가까울 정도이다.

그리고 온도에 따라 변화가 적고, -60˚C부터 +150˚C까지 사용 가능한 온도 범위를 넓게 사용될 수 있다. 수증기나 기체의 투과율도 적다.

또한 결정용융점 부근의 온도(230˚C)까지 용융하지 않는 내열성의 C-PET수지도 개발되어 있다(C-PET의 사용 내열온도 범위는 135~225˚C). 힛트씰이나 접착은 특별한 방법이 필요하기는 하지만 눈금 처리하면 가능하고 진공증착으로 금속을 표면에 붙이기가 용이하다.

폴리에스테르의 주 용도는 투명성, 강도, 경도, 치수안전성, 충격에 대한 강도가 큰 점 등을 이용해서 사진필름, 복사용 필름, 자기(磁氣)테이프, 비디오테이프, 절연테이프, 식품포장용 필름, 트레이싱 페이퍼등 광범위하게 넓다. 그리고 식용유, 술.맥주, 청량음료, 세제, 화장품 등의 보틀용, 전자부품, 자동차부품, 잡화 등의 사출성형용 수요도 크다.

결정화됨으로서 표면의 경도나 강도가 크게 되고 열에 대해서도 강하게 된다. 결정성수지에서는 녹은 후 천천히 냉각시키면 결정화가 진행되나 급냉하게 되면 결정화가 진행되지 않은 상태에서 굳어지기 때문에 결정화부분이 적어지게 된다.


◎ 배향결정화(背向結晶化)제품 (필름)

최초로 시장화된 것은 2축 연신법에 의한 필름이었는데, 오늘날에는 자기(磁氣)테이프, 사진 필름을 비롯하여 포장재료.전기절연재료.金銀系베이스 등의 각 업계가 필요로 하는 소재이며 그 비용도 유리하다.

연신 PET필름은 결정이 배향되어 투명하고 강도도 대폭 향상되고 고온에서의 치수 안전성도 좋다.

최근에는 연신하지 않은 미결정(無配向)의 필름(A-PET)도 그 성질을 이용한 용도가 개발되고 있지만 시장 규모는 아직 크지 않다.


◎ 배향결정화(配享結晶化)제품 (보틀)

1960년대 중반 미국 듀폰社가 탄산음료용으로 내압성(耐壓性)이 잇는 PET Bottle을 발명했다.

1960년에는 FDA가 식품위생 안전성을 확인하고 인가했다.

사출성형법에 의한 미결정의 파리손을 만들고 다음 블로우 성형법으로 종축(縱軸)과 원주축의 2방향으로 연신시켜 배향(Orient) 결정화시킨다. 또한 유리병에 가까운 광학특성, 고투명으로 표면 광택이 있고 대단히 가벼워 내낙하(耐落下) 충격성도 뛰어나다. 유리병과 달리 떨어져도 깨어지지 않고 가스압력에도 견디는 경제적 음료용기가 실현된 것이다. 그런데 사용했던 음료병을 회수해서 분쇄/세척/정제한 플레이크를 각종 섬유제품,플라스틱제품의 재료로서 재이용(Reuse)하는 일이 사업성공의 열쇠이기도 하다.


◎ 무배향결정화(無配向結晶化)제품 (耐熱性,C-PET)

미결정 PET수지를 가열,냉각으로 결정화시키면(無配向),구상결정(球狀結晶)이 성장하고,투명성을 잃지만 내열성은 결정용융온도 가까이까지 향상한다. 즉 유리전이온도,열변형온도.연화(軟化)온도가 올라가서 전자레인지가열,오븐가열용의 용기가 된다. 200˚C전후의 온도에도 견디는 용기로서 알려져 있다(200~230˚C).그러나 C-PET는 내열성은 올라가지만 깨어지기 쉬운 결점이 있다.

C-PET 트레이를 사용한 냉동식품은 1981년 독일에서 처음 발매되고,미국에서는 1982년경부터 냉동식품용 트레이, 제과용 트레이, 조리용기구 등으로 실용화되었다.


◎ 무배향 미결정화(無配向 未結晶제품) (투명성, A-PET,E-PET,PETG 등)

未결정,무배향 PET수지는 내열성,인장강도,가스배리어性, 耐低溫충격성 등이 비교적 낮기 때문에 실용화가 늦었다.

그런데 미국의 EASTMAN CHEMICAL社는 결정화 속도를 약간 저하시켜 結晶化 특성을 죽인 PET수지(PETG Copolymer)를 개발해서,필름,시트,보틀,트레이,사출성형품,두꺼운 시트 등의 높은 투명제품의 생산을 가능하게 했다. 이것이 오늘날 A-PET의 원조라 할 수 있다. 그래서 A-PET중에 포함시킨다. 실용화된 것이 20년이 넘었지만 최근의 A-PET라 하는 결정화속도를 약간 저하시킨 Copolymer또는 Homopolymer를 사용해서 미결정의 투명한 시트, 트레이,컵,돔 등을 생산하고 있다.

또한 압출블로우법에 의한 보틀의 생산에도 이 PETG 또는 Copolymer가 불가결하고 최근에는 E-PET라 칭해서 먼저 말한 연신배향(延伸配向)의 PET 보틀과 구별하고 있다.

미국 EASTMAN CHEMICAL社가 개발한 결정화속도를 약간 저하시킨 Copolymer PET 수지인 PETG의 경우에는 사출성형법으로 투명한 두꺼운 성형품을 만들 수 있다. 그래서 최근에는 볼펜과 캡 등에도 사용되고 있다. 歐美에서는 2mm두께 정도의 평판이 디스플레이,간판,조명기구등의 분야에도 널리 사용되고 있다.


3) 이축연신 PET필름

PET 에스테르 결합은 활성수소에 약하고 일반 OPP에 첨가되어 있는 것과 같은 유기계(有機系)의 대전방지제, 활제(滑劑), 방담제(防曇劑)등의 극성기(極性基)를 가진 첨가제를 가하여 용융하면 PET의 에스테르 결합은 분해한다. PET의 에스테르결합에는 극성이 있기 때문에 대전방지제를 첨가하지 않아도 OPP보다는 표면비저항(表面比抵抗)이 적어서 인쇄,라미네이트, 제대(製袋)를 할 수가 있다.

포장용 이축연신 PET필름은 강도와 내열성,투명성과 광택이 우수한데 인쇄성과 접착성을 향상시키기 위해서 코로나 처리를 해서 출하한다.

이축연신필름은 다색인쇄를 하고 실란트층의 L-LDPE나 CPP와 라미네이트해서 포장袋, 내열성을 요하는 레토르트파우치, 고속포장을 요구하는 캔디의 낱개포장이나, 라면의 포장, 높은 산소 배리어성을 가지는 알루미늄 진공증착 필름에 의한 스낵 등의 유지함유식품의 포장, 씰부분의 완전성을 요구하는 포장袋 등에는 PET가 사용되고 있다.


4) A-PET(Amorphous PET)

A-PET는 Amorphous PET 의 약자로서 非結晶性 PET이다.

非結晶化度 5% 이하의 非結晶상태의 PET를 가리키고,2축연신 필름이나 스트렛치 블로우 몰드 PET Bottle은 配向結晶化해서 투명화 되지만,A-PET는 아직 결정화되지 않은 상태이기 때문에 투명한 것이다.

A-PET를 고온에서 장시간 놓아두면 결정화하고, 빛의 파장보다도 큰 球晶이 되기 때문에 C-PET와 같이 백색 불투명하게 될 염려가 있다.

이미 앞에서 설명한 바 있지만,A-PET 시이트를 열성형함으로서 PVC나 PS와 같이 투명성이 좋은 트레이나 컵을 성형할 수 있다.

또한 폴리에스테르 계통의 접착제를 사용해서 PVC와 같은 Clear-Case을 성형할 수 있다.

A-PET는 결정화되어 있지 않아 유연하고 강인한데,저온에서도 강도가 저하되지 않는다.

이 성질을 이용해서 A-PET의 용기나 케이스는 널리 식품, 의약품, 잡화류 등의 포장에 사용되고 있다.

포장에 환경문제가 제기되면서 PVC 계통은 소각 시에 염화수소가스 문제가 제기되어 非환경친화적 재료(Environmentally Unfriendly Material)로 칭하게 되었는데, A-PET는 내열성이 70˚C 정도인 PVC와 같을 정도의 내열성과 기타 특성이 있으면서도 소각 시에 발생하는 가스는 수증기와 이산화탄소 뿐이어서 PVC의 대체품으로서의 특성을 가지고 있는 재료라 할 만하다.

또한,낮은 연소칼로리나 리사이클성이 쉬워 OPS나 투명PS를 사용하고 있는 분야까지 진출할 것으로 보인다.

투명한 대형 용기는 OPS가 많이 사용되고 있지만 내충격성을 향상시키는 첨가제를 연구하고 있는데,이 기술이 확립되면 A-PET화가 이루어질 것이다. DuPont社에서 SEALER PT라고 하는 -40~204˚C에서 사용가능한 내열고충격 A-PET가 발표되고 내열성을 얻음으로서 C-PET용기의 덮게 등 새로운 용도 개발이 진행되고 있다