폴리염화비닐(Polyvinyl Chloride, PVC) 필름

1. 화학식과 구조

화학식은  

n은 폴리염화비닐 사슬 내의 단위체(모노머) 개수를 나타냅니다.
각개 염화비닐 단위는 탄소 2개, 수소 3개, 염소 1개로 구성되어 있습니다.

단위체 구조:

염화비닐 모노머 :  

중합체 :  

중합 반응을 통해 염화비닐 단위가 반복적으로 연결되어 PVC 중합체가 형성.

2. PVC 종류

1) 경질 PVC (Rigid PVC) - 가소제를 거의 넣지 않아 단단한 형태입니다.

2) 연질 PVC (Flexible PVC) - 가소제를 넣어 유연성을 높인 형태입니다.

3. 원료 배합 (Compounding)
- 가소제 (Plasticizer): 필름의 유연성을 결정합니다. 많이 넣을수록 랩이나 시트처럼 부드러워지며, 적게 넣으면 경질 필름이 됩니다.
- 안정제 (Stabilizer): 가공 시 발생하는 열에 의해 PVC가 분해되는 것을 방지합니다.
- 기타 첨가제: 자외선 차단제, 안료(색상), 항균제, 난연제 등이 포함됩니다.

4. 필름 성형 방법

(1) 캘린더 공법 (Calendering)
- 가장 대표적인 PVC 필름 제조 방식입니다.
- 뜨거운 PVC를 여러 개의 롤 사이로 통과시켜 얇게 펼칩니다.
- PVC 용융물 ->다단 롤러 -> 얇은 필름 형성

- 특징 : 두께 균일성 우수, 대량 생산 적합, 표면 광택 우수

(2) 캐스팅 공법 (Casting)

- PVC 용액을 평평한 표면에 펼쳐 필름화하는 방식입니다.

- 특징 : 매우 투명한 필름 가능, 얇은 고급 필름 제작 가능

 ① 압출 캐스팅 (T-Die Extrusion): 수지를 열로 녹여서 롤러에 굳히는 방식 (일반적인 PVC, PE, PP 필름).

 ② 용액 캐스팅 (Solution Casting): 수지를 용제(Solvent)에 녹인 액체 상태를 벨트나 드럼 위에 얇게 펴 바른 후

      용제를 증발시켜 필름을 만드는 방식 (주로 TAC 필름, PI 필름 등 초정밀·고기능성 필름에 사용).

5. 물리적 및 기계적 특성

- 내구성: PVC 필름은 우수한 내구성과 내충격성을 가지고 있습니다.
- 내화학성: 강한 화학적 저항성을 가지고 있어, 다양한 화학 물질에 대해 내성을 보입니다.
- 유연성: 가소제를 첨가함으로써 유연성을 조절할 수 있어, 다양한 용도로 사용 가능합니다.
- 내열성: 특정 온도까지 안정된 특성을 유지하며, 열에 대한 저항성을 가지고 있습니다.

6. 가공성
가공 방법: 압출, 사출, 블로우 성형 등의 다양한 방법으로 가공할 수 있습니다.
가소제 첨가: 가소제를 첨가하여 유연성을 증가시키고, 다양한 물리적 특성을 조절할 수 있습니다.

7. 응용 분야

- 건축 자재: 파이프, 창틀, 바닥재 등 건축 자재
- 포장재: 식품 포장, 전자 제품 포장 등 다양한 포장재
- 의료 용품: 혈액 주머니, 수액 백 등 의료 용품
- 일반 소비재: 장난감, 가구, 의류 등

8. 물성표