Film(필름) 이란?
필름(Film)
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1. 필름(Film)이란
다양한 종류의 고분자 수지로 만든 얇은 막 또는 층으로서의 필름
플라스틱·고분자 수지 등이 주원료로 사용됩니다. 투명 또는 불투명하며 단층 혹은 다층 구조로 만들어져,
보호·포장·기능 부여·표면 처리 등 다양한 목적에 활용됩니다.
폴리에스터, 폴리에틸렌, 폴리이미드 등 다양한 고분자(플라스틱) 재료을 바탕으로 만들어 집니다.

2. 필름의 제조와 방법
1)형태- 두께 수 μm(마이크로미터) ~ 수백 μm의 얇은 박막(sheet) 구조
2)소재 - PET, PE, PP, PVC, PI(폴리이미드), TPU 등
3)제조법 - 압출(Extrusion), 캐스팅(Casting), 연신(Stretching) 등
3. 필름의 적용과 기능
5. 필름 제조 방식
1) 압출공정
플라스틱 수지를 가열·용융하여 다이(Die)를 통해 연속적으로 밀어내어 일정 형상의 제품(필름·시트 등)을
만드는 성형공정입니다. 필름 제조에서 가장 기본이자 대량생산에 최적화된 방식입니다.
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압출방식 |
내용 |
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블로우닝 (Blown Film Extrusion) |
용융된 고분자를 원형 금형을 통해 튜브 형태로 압출하면서, 중앙에서 공기를 주입하여 풍선처럼 부풀려 필름의 폭을 넓히고 두께를 얇게 만듭니다. (지향성 필름 제조) |
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캐스트 압출 (Cast Film Extrusion) |
용융된 고분자를 평평한 슬릿 금형을 통해 시트 형태로 압출한 후,회전하는 냉각 드럼(Cooling Drum) 위에서 빠르게 냉각시켜 필름을 형성합니다. (비지향성 필름 제조) |
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압출순서 |
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내용 |
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(1) 원료투입 |
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- 펠렛(Pellet) 형태의 열가소성 수지 투입 - (PET, PE, PP, PI, TPU 등) |
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(2) 압출기 가열,혼합 |
스크류(Screw) 회전 |
- 가열(150~300℃) - 혼련, 탈기 - 완전 용융 |
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(3) 다이(Die) 성형 |
용융 수지 |
- 슬릿 다이(Slit Die) → 평판 필름 - 환형 다이(Annular Die) → 튜브형 필름 |
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(4) 냉각 & 고화 |
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- 냉각 롤 또는 냉각 공기 - 필름 고화 |
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(5) 연신(Stretching) |
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- MD(기계방향) & TD(횡방향) 연신 - 강도·투명도·배리어성 향상 |
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(6) 권취(Winding) |
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- 롤 형태로 감아서 완제품화 |
2) 캐스팅(Casting) 공정 (용융 캐스팅)
필름 캐스팅(Film Casting) 공정은 고분자 필름을 제조하는 대표적인 방법 중 하나로, 주로 높은 투명도, 균일한 두께,
우수한 치수 안정성이 요구되는 기능성 필름(광학 필름, 디스플레이용 필름, 고성능 포장재)을 만드는 데 사용됩니다.
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제목 |
압출순서 |
설명 |
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용액 캐스팅 (Solution Casting) |
-> 고분자 용액 (도프) 준비 |
고분자를 적절한 휘발성 용매에 완전히 녹여 균일한 용액(도프)을 만듭 |
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점도, 농도, 온도 조절이 중요하며, 기포를 제거하고 불순물을 여과하는 공정 포함 |
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->캐스팅 및 얇은 막 형성 |
평평하고 매끄러운 지지체 (대형 드럼 또는 금속 벨트) 위에 일정한 두께로 주입(Casting) |
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슬롯 다이(Slot Die) 또는 닥터 블레이드(Doctor Blade) 같은 장치 사용 |
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->건조 및 용매 제거 (Drying) |
지지체 위에 형성된 얇은 막을 건조 챔버에서 가열된 공기나 기타 방식으로 용매를 증발시켜 제거 |
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필름은 자체 지지성을 갖는 고체 상태로 변하며, 이 단계의 온도, 바람 속도 조절은 필름의 최종 품질(잔류 응력, 균일성)에 결정 |
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->박리 (Stripping) |
충분히 건조되어 응고된 필름을 지지체(드럼 또는 벨트)로부터 분리(박리) |
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->추가 건조 및 후처리 |
박리된 필름에 남아있는 잔류 용매를 완전히 제거하기 위해 텐터(Tenter)와 같은 건조 장치에서 연신 및 추가 건조 진행 |
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매우 얇은 필름 제조에 용이하며, 높은 광학적 특성 (투명도, 평활도)과 균일한 두께를 구현 가능 |
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TAC 필름(편광판 보호 필름), 폴리이미드 필름등 고기능성 필름. |
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용융 압출 캐스팅 (Melt Extrusion Casting) |
->원료 준비 및 압출 (Extrusion) |
플라스틱 펠렛을 압출기에 투입하여 가열 및 전단력으로 완전히 녹여 균일한 용융 고분자 상태 |
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필터링을 통하여 불순물 제거 |
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->평면 다이 압출 및 커튼 형성 |
용융 고분자를 T-다이나 코트 행거 다이와 같은 평평한 다이를 통해 얇고 균일한 막(Melt Curtain) 형태로 압출 |
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->급속 냉각 및 고화 (Quenching) |
압출된 용융 막을 냉각 롤러 (Chill Roll)로 빠르게 이송하여 접촉시키고 급속하게 냉각시켜 필름을 고체화 |
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냉각 롤러의 속도는 다이에서 나오는 용융 속도보다 빨라서 필름이 기계 방향(MD)으로 연신(Stretching) |
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->운반 및 권취(Winding) |
필름을 인장 제어 시스템을 통해 정밀하게 운반하고 롤 형태로 감음 |
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장점 |
고속 연속 생산이 가능하며, 용매를 사용하지 않아 친환경적이고 경제적임 |
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3) 연신(Stretching) - 이축 연신(Biaxial Stretching) 공정
즉 서로 수직인 두 방향으로 잡아 늘려 필름의 분자 사슬을 재배열(배향)하여 물성을 획기적으로 향상시키는 핵심 공정
① 원리
② 공정순서
③ 연신공정
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제목 |
순서 |
설명 |
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순차적 이축 연신 (Sequential Biaxial Stretching / 텐터 프레임 방식) |
MD 연신 (종 방향 연신) |
압출된 두꺼운 시트(Sheet)를 여러 개의 롤러 사이를 통과시킴 |
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롤러의 회전 속도를 뒤로 갈수록 점점 빠르게 하여 필름을 MD 방향으로 잡아 늘림 |
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TD 연신 (횡 방향 연신) |
MD 연신을 마친 필름을 텐터 프레임(Tenter Frame)이라는 오븐 장치로 이동 |
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텐터 프레임은 필름의 양 끝 가장자리를 클립(Clip)으로 잡고, 클립 간의 거리를 오븐 내에서 점점 넓혀 필름을 TD 방향으로 잡아 늘림 |
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열 고정 (Heat Setting) |
연신을 완료한 필름을 인장 상태를 유지한 채 높은 온도에서 짧은 시간 동안 처리하여 분자 배열을 안정화하고 필름 내의 잔류 응력을 제거합니다. 이는 치수 안정성을 확보하는 데 중요함 |
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동시 이축 연신 (Simultaneous Biaxial Stretching/ 더블 버블 방식) |
튜브 압출 |
용융된 고분자를 둥근 다이(Die)를 통해 압출하여 두꺼운 튜브(Tube) 형태로 만듬 |
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버블 형성 및 연신 |
튜브를 다시 가열하고, 내부로 고압의 공기를 주입하여 풍선처럼 부풀림 (버블 형성) |
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공기압으로 인해 TD 방향으로 팽창하고, 상/하부 롤러 속도 차이로 인해 MD 방향으로 늘어나면서 동시에 이축 연신 |