KR101260718B1 - 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법 - Google Patents

2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 2축 연신 필름의 숙명인 열수축 특성을 갖는다고 하는 불리함을 필름의 길이방향과 폭방향의 양쪽 방향에 있어서 효과적으로 저감시키고, 또한 평면성과 기계특성이 우수한 폴리에스테르 필름의 제조법을 제공한다. 본 발명의 발명은 필름의 길이방향과 폭방향으로 연신하고, 열처리를 실시한 2축 연신 폴리에스테르 필름에 폭방향의 이완처리와 클립간격을 좁히는 방법에 의한 길이방향의 이완처리를 실시할 때, 상기 폭방향의 이완처리 공정과 상기 길이방향의 이완처리 공정 사이에, 상기 2축 연신 폴리에스테르 필름을 긴장 하에 유지시키는 것을 행하는 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법이다.
2축 연신 폴리에스테르 필름

Description

2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법{PROCESS FOR PRODUCTION OF BIAXIALLY ORIENTED POLYESTER FILM}
본 발명은 열수축이 작고 평면성이 우수한 2축 연신 폴리에스테르 필름을 제조하는 방법에 관한 것이다.
종방향과 횡방향의 2축 방향으로 연신된 폴리에스테르 필름은 기계적 특성이 우수하기 때문에, 여러가지의 분야에 이용되고 있다. 폴리에스테르 필름을 구성하는 폴리에스테르 중에서도, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트(이하, PET라고 칭하는 경우가 있음)이나 폴리에틸렌 2,6-나프탈레이트(이하, PEN이라고 칭하는 경우가 있음)는 그 기계적 특성과 열적 특성이 우수하고, 특히 PET는 저가격인 것 등 때문에 보다 넓은 분야에서 사용되고 있다.
여기에서, 2축 방향으로 연신된 폴리에스테르 필름에 있어서는 필름을 연신하여 분자배향시킴으로써 강도 등의 기계 특성을 향상시키고 있다. 그러나, 이러한 2축 연신 폴리에스테르 필름은 반대로 스트레인이 분자쇄에 잔류하기 때문에, 열을 가함으로써 분자쇄의 스트레인이 해방되어 수축한다고 하는 성질을 가지고 있다.
일반적으로, 이러한 열수축 특성을 갖고 있는 것은 상기 2축 연신 폴리에스테르 필름을 공업용도 등에 있어서 이용할 경우에 장애가 되는 경우가 많다.
그래서, 2축 연신 후에 텐터 중에서 열처리(열고정이라고도 부름)를 행함으로써, 그 분자쇄의 스트레인을 해방시키는 것이 행해지고 있다. 이 경우, 일반적으로 이 열처리 온도에 따라서 열수축량은 저하되어 가지만, 이 열처리만으로는 완전히 상기 스트레인을 제거할 수는 없는 것이 보통이었다.
그래서, 이 잔류 스트레인을 제거하는 방법으로서, 텐터의 레일폭을 점점 단축되도록 하여 필름의 폭방향으로 약간 수축시키는 방법이 채용되고 있는 경우가 있다.
그러나, 이 방법에서는 기계방향, 즉, 필름의 길이방향의 잔류 스트레인은 제거할 수 없다. 이 때문에, 필름의 길이방향의 잔류 스트레인을 제거하는 방법에 대해서 종래부터 여러가지의 방법이 검토되어 왔다.
예컨대, 텐터의 클립간격이 점점 좁아지도록 하면서 필름을 주행시키고, 이것에 의해서 필름의 길이방향으로 이완처리를 한다고 하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).
또한, 필름을 긴장 하에 210℃ 이하의 온도까지 냉각한 후, 상기 필름을 서서히 냉각하면서 기계방향으로 2.5% 이하, 폭방향으로 5.0% 이하의 이완처리를 한다고 하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 2 참조).
그러나, 특허문헌 1의 방법에서는 이완량을 크게 하면 이완처리전의 클립간격이 넓어져서, 필름의 클립 파지부와 비파지부의 물성 불균일이 커진다고 하는 문제가 있었다.
또한, 필름을 일단 권취한 후에, 천천히 권출하면서 오븐에서 가열처리하고, 이 때에 필름의 길이방향으로 주행 속도차를 주어서 이완처리를 행하는 방법이 행해지고 있는 경우도 있지만, 이 방법에서는 이완가공을 행할 수록, 비용이 비싸진다고 하는 문제가 있었다.
또한, 특허문헌 2의 방법에서는, 최근 특히 높아져 온 평면성에 대한 요청을 충분하게 만족시키는 것을 제조할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
즉, 최근 예컨대 디스플레이의 부재로서 사용되는 광학 필름은 플랫패널디스플레이(FPD)의 대형화에 따라, 광폭으로 가공하는 것이 필요로 되어왔기 때문에, 반송성이나 가공시의 변형 등에 대한 요구가 특히 엄격해져 오고 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공고 평4-28218호 공보(제 2 쪽)
특허문헌 2: 일본 특허 제3539588호 공보(제 3~5 쪽)
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 점을 감안하여, 2축 연신 폴리에스테르 필름의 숙명인 열수축 특성을 필름의 길이방향과 폭방향에 있어서 저렴한 프로세스로 충분히 저감시키고, 또한 평면성과 기계특성이 우수한 2축 연신 폴리에스테르 필름을 제조하는 방법을 제공하는 것, 특히 플랫패널디스플레이 용도 등에 적합한 2축 연신 폴리에스테르 필름을 제조하는 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하는 본 발명의 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법은 이하의 (1)의 구성으로 이루어진 것이다.
(1) 필름의 길이방향과 폭방향으로 연신하여 열처리를 실시한 2축 연신 폴리에스테르 필름에, 폭방향의 이완처리와 클립간격을 좁히는 방법에 의한 길이방향의 이완처리를 실시함에 있어서, 상기 폭방향의 이완처리 공정과 상기 길이방향의 이완처리 공정 사이에 상기 2축 연신 폴리에스테르 필름을 긴장하에 유지하는 것을 행하는 것을 특징으로 하는 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법.
또한, 이러한 본 발명의 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법에 있어서, 보다 구체적으로 바람직하게는 이하의 (2)~(5) 중 어느 하나의 구성으로 이루어진 것이다.
(2) 상기 폭방향의 이완처리후, 상기 긴장하에 유지하는 것을 행하고, 이어서 상기 길이방향의 이완처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)기재의 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법.
(3) 상기 길이방향의 이완처리후, 상기 긴장하에 유지하는 것을 행하고, 이어서 상기 폭방향의 이완처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)기재의 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법.
(4) 상기 긴장하에 유지하는 것을 행할 때에, 상기 2축 연신 폴리에스테르 필름을 1초 이상 30초 이하의 시간 상기 긴장하에 유지하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)~(3) 중 어느 하나에 기재된 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법.
(5) 상기 2축 연신된 폴리에스테르 필름으로서, 적어도 한 면에 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 및 폴리아미드계 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수지를 주성분으로 하는 수지층이 형성되어 이루어진 적층구조를 갖는 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)~(4) 중 어느 하나에 기재된 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법.
상술한 본 발명의 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법에 의하면, 열수축률이 작고 평면성이 우수한 2축 연신 폴리에스테르 필름을 효율좋게, 또한 큰 비용 상승을 초래하는 일 없이 제조할 수 있다.
본 발명의 제조방법에 의해 얻어지는 2축 연신 폴리에스테르 필름은 열수축특성이나 평면성 등의 문제가 생기는 경우가 없는 매우 우수한 것이고, 이러한 특질을 이용하여, 예컨대 특히 플랫패널의 디스플레이용 부재 등의 광학용 필름으로서 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 폴리에스테르 필름의 제조방법을 실시하기 위한 최선의 형태에 대해서 상세하게 설명한다.
본 발명의 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법은 필름의 길이방향과 폭방향으로 2축 연신된 폴리에스테르 필름에 열처리를 실시하고, 이어서 폭방향의 이완처리와 클립간격을 좁히는 방법에 의한 기계방향의 이완처리를 실시함에 있어서, 상기 폭방향의 이완처리 공정과 상기 길이방향의 이완처리 공정 사이에 있어서 폴리에스테르 필름을 일단 긴장하에 유지하는 것을 행한다.
본 발명에 있어서 사용되는 2축 연신된 폴리에스테르 필름이란, 필름의 기계방향(필름 길이방향)과 상기 기계방향과 직각한 방향(폭방향)으로 연신을 행하여 얻어진 필름을 말한다. 구체적으로는 폴리에스테르를 시트상으로 용융 압출한 실질적으로 무배향의 필름을 길이방향으로 연신한 후에 폭방향으로 연신하여 얻어진 것, 또는 폭방향으로 연신한 후에 길이방향으로 연신하여 얻어진 것, 또는 길이방 향과 폭방향으로 동시에 연신하여 얻어진 것 등이 열거되고, 또한 길이방향의 연신과 폭방향의 연신을 복수회 조합하여 행해서 얻어진 것이어도 좋다.
특히, 동시 2축 연신에 의해 얻어진 2축 연신 폴리에스테르 필름은 축차 2축 연신으로 얻어진 2축 연신 폴리에스테르 필름에 비하여, 이방성이 적고, 또한 폴리에스테르 필름 제조공정 중에서 롤에 접촉하는 기회가 축차 2축 연신에 비해서 적기 때문에 표면의 결점도 적어서, 본 발명에 사용되는 필름으로서 특히 바람직하다.
본 발명의 방법에 있어서는, 2축 연신된 상기 폴리에스테르 필름에 저열수축성과 평면성을 부여하기 위해서 열처리를 행할 필요가 있다. 그러나, 열처리만으로는 충분한 저열수축성과 평면성이 일반적으로는 얻어지지 않는다. 즉, 일반적으로 고온 상태로부터 냉각함으로써, 고온시의 열팽창분이 냉각함에 따라 가역적으로 수축하기 때문에, 스트레인이 축적되어 유리전이온도로부터 150℃까지의 범위에서의 열수축이 부가되게 된다. 여기에서, 이 열수축을 억제하기 위해서, 텐터내에서의 열처리로부터 냉각하는 공정에 있어서, 이 냉각에 따른 가역 수축분을 흡수하도록 이완처리를 실시하는 것이 중요하다. 여기에서, 열처리 후에 텐터의 레일폭을 단축하는 폭방향(TD방향)의 이완처리와, 클립간격을 단축하는 길이방향(MD방향)의 이완처리를 행하는 것이 중요하게 되지만, TD방향의 이완처리와 MD방향의 이완처리를 동시에 행하거나, TD방향 이완처리와 MD방향 이완처리를 연속적으로 행하거나 하는 것만으로는 충분한 저열수축성, 평면성이 얻어지지 않는다.
본 발명자들은 예의 검토한 결과, (a) 2축 연신된 폴리에스테르 필름의 열처 리 후에 텐터의 레일폭을 단축하여 우선 TD방향으로 이완처리를 행하고, 그 후에 상기 폴리에스테르 필름을 긴장하에 유지하고, 그 직후에 클립간격을 단축하여 MD방향으로 이완처리를 행함으로써, 저열수축성과 평면성을 양립시킨 폴리에스테르 필름이 얻어지는 것을 발견하였다.
또는, 상술한 2개의 방향의 이완처리는 반드시 상기 (a)의 순서대로 행할 필요는 없고, 역순서이어도 좋고, 즉 (b) 2축 연신된 폴리에스테르 필름의 열처리후에 클립간격을 단축하여 우선 MD방향으로 이완처리를 행하고, 그 후에 상기 폴리에스테르 필름을 긴장하에 유지하고, 그 직후에 텐터의 레일폭을 단축하여 TD방향으로 이완처리를 행함으로써, 마찬가지로 저열수축성과 평면성을 양립시킨 폴리에스테르 필름이 얻어지는 것을 발견하였다.
즉, 상기 (a) 또는 (b) 중 어느 하나의 제조방법을 채용함으로써, 우수한 저열수축성과 우수한 평면성을 양립시킨 2축 연신 폴리에스테르 필름을 제조할 수 있는 것을 발견한 것이다.
상술한 본 발명의 방법에 있어서, 「폭방향의 이완처리」란 어느 온도조건 하에서 필름을 폭방향으로 수축시키는 처리를 말한다. 이 「폭방향의 이완처리」는 예컨대 상술한 바와 같이 필름을 클립으로 파지하면서 주행하고 있는 텐터의 레일폭을 단축함으로써 행할 수 있다. 그 이외에서도, 일단 권취한 필름을 롤의 상태 그대로 어느 온도 분위기에 위치시켜 둠으로써 행할 수도 있다. 본 발명의 방법에 있어서는, 이 「폭방향의 이완처리」는 실제의 필름 제조공정 중에서, 필름을 연속 주행시키면서 행하는 것을 기술 취지로 하는 것이기 때문에, 텐터의 레일폭을 단축 함으로써 필름을 폭방향으로 수축시키는 것이 가장 실제적으로 바람직한 방법이다.
또한, 「길이방향의 이완처리」란, 어느 온도 조건하에서 필름을 길이방향으로 수축시키는 처리를 말한다. 또한, 특히 「클립간격을 좁히는 방법에 의한 길이방향의 이완처리」란, 클립간격을 좁히는 기구를 구비한 텐터에서 필름을 파지하고 있는 클립의 속도를 서서히 느리게 함으로써 클립간격을 좁혀 가서 필름을 길이방향으로 수축시키는 처리를 말한다. 그 외에도, 「길이방향의 이완처리」로는, 일단 권취된 필름을 권출하여 오븐에 통과시켜서 권출하는 속도보다도 느린 속도로 재차 권취하는 방법이 있다. 또한, 텐터 출구에서 롤에 의해 필름을 인취할 때에, 텐터 출구로부터 공급되는 필름의 속도보다도 롤의 인취속도를 느리게 하는 방법도 있다. 본 발명의 방법에 있어서는, 이 「길이방향의 이완처리」는 실제의 필름 제조공정 중에 있어서, 필름을 연속 주행시키면서 행하는 것을 기술 취지로 하는 것이고, 또한 상기 텐터 출구에서 이완처리를 실시하는 방법에서는 이완처리 중의 필름의 온도 제어가 일반적으로 어렵기 때문에, 클립간격을 좁게 함으로써 필름을 길이방향으로 수축시키는 것이 가장 실제적이고 바람직한 방법이다.
이들 이완처리는 열처리 공정 후에 실시되므로, 상기 이완처리를 행하는 온도조건은 80℃ 이상이고, 또한 상기 열처리 온도 이하의 조건에서 행하는 것이다.
또한, 본 발명의 방법에 있어서, 상술한 2개 이완처리 공정을 행할 때의 중간 공정으로서 설치되는 상기 2축 연신 폴리에스테르 필름의 「긴장하의 유지」란, 텐터의 레일폭을 TD방향으로 단축하거나 연장하거나 하지 않고, 또한 MD방향으로 클립간격을 단축하거나 연장하거나 하지 않고 오븐중에서 필름을 반송시키는 것을 말한다. 따라서, 본 발명에서 말하는 상기 이완처리에 해당하는 조건이나 연신처리에 해당하는 조건에서의 유지는 가령 필름에 긴장상태가 발생하여 있다고 하여도 포함되지 않는 것이다. 즉, 텐터의 레일폭을 TD방향으로 단축하거나 또는 연장하거나 할 경우, 또는 MD방향으로 클립간격을 단축하거나 또는 연장하거나 할 경우에는 가령 필름에 대해서 긴장하는 힘이 가해지는 경우에 있어서도 본 발명에서 말하는 「긴장하」에는 해당하지 않는 것이다.
또한, 「긴장하의 유지」의 「유지」는 실제의 필름 제조공정 중에 있어서, 필름을 연속 주행시키면서 행하는 것을 기술 취지로 하기 때문에, 텐터내에서 필름을 클립으로 파지하고, TD방향의 레일폭과 MD방향의 클립간격을 일정 상태로 하여 필름을 주행시키는 것이 가장 실제적이고 바람직한 방법이다.
또한, 이 「긴장하의 유지」는 온도조건은 TD방향의 이완처리의 온도조건과 MD방향의 이완처리의 온도조건에 대해서, 급격한 온도변화를 시키지 않고 각각의 이완처리의 온도조건 사이의 온도에서 행하는 것이다. 따라서, 1개의 텐터내에서 필름을 반송시키면서, 이완처리와 「긴장하의 유지」를 행하는 것이 중요하다.
본 발명의 방법에 있어서, 긴장하에 유지를 하는 시간으로는 바람직하게는 1초 이상 , 더욱 바람직하게는 2초 이상이고, 상기 시간을 긴장하에 유지함으로써, 상술한 TD방향의 이완처리와 MD방향의 이완처리를 본 발명의 소기의 효과를 보다 크게 발휘시켜서 행할 수 있다.
필름을 유지하는 시간은 필름의 주행속도와 긴장하에서의 유지존의 존길이에 따라 다르지만, 보관 유지시간의 상한은 효율적으로는 30초 정도로 하는 것이 바람 직하다.
본 발명에 있어서는, 2축 연신된 폴리에스테르 필름의 열수축 특성과 평면성을 만족시키기 위해서, MD방향의 이완율은 바람직하게는 0.5% 이상 5% 이하로 하는 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 1% 이상 2% 이하이다.
여기에서의 「MD방향의 이완율」이란, 클립 등의 주기적으로 늘어선 파지기구의 1유닛의 길이방향의 중심간 거리의 단축 비율이고, 길이방향의 이완처리를 개시하기 직전의 필름 반송속도를 Vi라고 하고, 길이방향의 이완처리를 마친 직후의 필름 반송속도를 Vf라고 했을 때에, 다음식(1)으로 표시되는 값이다.
MD방향의 이완율(%)={(Vi-Vf)/Vi}×100 ······(1)
또한, TD방향의 이완율은 바람직하게는 1% 이상 12% 이하로 하는 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 3% 이상 8% 이하이다.
여기에서의 「TD방향의 이완율」이란 필름이 폭방향으로 수축하는 비율이고, 폭방향의 이완처리를 개시하기 직전의 필름 폭을 Li라고 하고, 폭방향의 이완처리를 마친 직후의 필름폭을 Lf라고 했을 때에, 다음식(2)으로 표시되는 값이다.
TD방향의 이완율(%)={(Li-Lf)/Li}×100 ······(2)
열처리 온도는 바람직하게는 215℃ 이상 255℃ 이하이고, 더욱 바람직하게는225℃ 이상 245℃ 이하이다. TD방향의 이완처리와 MD방향의 이완처리를 마치는 온도는 바람직하게는 200℃에서 80℃ 사이이고, 더욱 바람직하게는 160℃에서 120℃ 사이이다.
본 발명의 방법에 있어서, 긴장하에 유지하는 시간을 바람직하게는 1초 이 상, 보다 바람직하게는 2초 이상으로 함으로써, TD방향의 이완처리와 MD방향의 이완처리를 확실하게 분리할 수 있어서, TD방향의 이완처리와 MD방향의 이완처리가 간섭하는 일 없이 TD방향의 분자쇄의 스트레인과 MD방향의 분자쇄의 스트레인을 해방시킬 수 있고, 명확한 메카니즘에 대해서는 아직 불분명한 점도 있지만, 상기 양방향의 분자쇄의 스트레인의 개방을 효과적으로 행할 수 있었다고 하는 이유때문에, 열수축 특성을 현저하게 향상시킬 수 있었다고 생각된다.
가령, TD방향의 이완처리와 MD방향의 이완처리를 동시에 행하면, 본 발명자 등의 각종 지견에 의하면, MD방향의 이완처리는 거의 효과를 발휘할 수 없어, 그 결과 MD방향의 열수축률이 거의 저하하지 않으므로 바람직하지 않다.
또한, 긴장하에 유지하는 시간이 30초 이상으로 긴 경우로는, 긴장하에서의 유지존이 긴 경우나 또는 제막속도가 느린 경우가 생각되지만, 전자의 경우에는 오븐이 불필요하게 길어져서, 에너지 비용이 커지는 점에서는 바람직하지 않고, 또는 후자의 경우에는 생산성에 있어서 열화된다고 하는 점에서 바람직하지 않다.
본 발명의 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법에서 얻어지는 2축 연신된 폴리에스테르 필름의 두께는 특별하게 한정은 되지 않지만, 광학용 필름 등의 공업재료용도에 적합한 두께는 바람직하게는 50㎛ 이상 500㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 70㎛ 이상 360㎛ 이하이다.
따라서, 공업재료 용도로 사용되는 필름을 제조하고자 하는 경우에는 바람직하게는 두께 50㎛ 이상 500㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 70㎛ 이상 360㎛ 이하인 2축 연신 폴리에스테르 필름으로서 제조하는 것이 바람직하다.
본 발명의 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법에서 얻어지는 2축 연신 폴리에스테르 필름의 헤이즈치는 5% 이하이고 또한 전체 광선 투과율이 86% 이상 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 헤이즈치는 3% 이하이고, 또한 전체 광선 투과율이 88% 이상이고, 또한 가장 바람직하게는 헤이즈치가 1% 이하이고, 또한 전체 광선 투과율이 90% 이상의 것이다.
헤이즈치와 전체 광선 투과율의 치가 상술한 범위내에 있을 경우, 광학용 필름 등의 공업재료 용도에 적합하다. 헤이즈치는 필름 원료에 첨가하는 입자의 첨가율을 적당하게 변화시킴으로써 제어할 수 있다. 또한, 전체 광선 투과율은 이러한 입자의 첨가율 이외에, 코팅층에 사용하는 재료의 처방을 적당하게 변경함으로써 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조방법에 의해 얻어지는 2축 연신 폴리에스테르 필름의 MD방향과 TD방향의 각각의 수축률의 치는 150℃의 온도(건열)에서 30분간 자유상태 하에 방치했을 때의 값으로서, 바람직하게는 0.8% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.5% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.3% 이하이다.
또한, 여기에서 말하는 「MD방향의 수축률」이란, 필름을 MD방향으로 길이 LMDO의 간격으로 2점을 마킹하고, 150℃의 온도로 가열된 오븐 중에서 30분간 처리하고, 그 후 실온(23℃), 상대습도 65%에서 충분하게 방치하여 냉각한 후의 마킹 간격을 LMD로 했을 때에,
MD방향의 수축률(%)={(LMDO-LMD)/LMDO}×100
의 정의식에 의해 산출되는 값이다.
「TD방향의 수축률」이란 필름을 TD방향으로 길이 LTDO의 간격으로 2점을 마킹하고, 150℃의 온도로 가열된 오븐중에서 30분간 처리하고, 그 후에 실온(23℃), 상대습도 65%에서 충분하게 방치하여 냉각한 후의 마킹 간격을 LTD라고 했을 때에,
MD방향의 수축률(%)={(LTDO-LTD)/LTDO}×100
의 정의식에 의해 산출되는 값이다.
이하, 본 발명에서 사용되는 폴리에스테르 필름 등에 대해서 일반적인 설명을 한다.
본 발명에서 사용되는 폴리에스테르 필름을 구성하는 폴리에스테르란, 디올과 디카르복실산으로부터 축중합에 의해 얻어지는 폴리머이고, 디카르복실산은 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 나프탈렌 디카르복실산, 아디프산 및 세박산 등으로 대표되는 것이고, 또한 디올은 에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜 및 시클로헥산 디메탄올 등으로 대표되는 것이다.
이러한 폴리에스테르로는 구체적으로는, 예컨대 폴리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리테트라메틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌-p-옥시 벤조에이트, 폴리-1,4-시클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 등이 열거된다. 물론, 이들의 폴리에스테르는 호모폴리머이어도 코폴리머 이어도 좋고, 공중합성분으로는 예컨대 디에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜 및 폴리알킬렌글리콜 등의 디올 성분이나, 아디프산, 세박산, 프탈산, 이소프탈산 및 2,6-나 프타텐디카르복실산 등의 디카르복실산 성분이 열거된다.
본 발명의 경우, 기계적 강도, 내열성, 내약품성 및 내구성 등의 관점으로부터, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트가 바람직하고, 그 중에서도 저가격이라고 하는 점에서 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 가장 바람직하게 사용된다.
또한, 이 폴리에스테르의 중에는 필요에 따라 각종 첨가제, 예컨대 산화방지제, 대전방지제, 결정핵제, 무기입자 및 유기입자 등이 첨가되어 있어도 좋다.
또한, 본 발명에 있어서 폴리에스테르 필름은 적층구조를 갖고 있는 것도 바람직한 형태이다. 적층구조로는 폴리머의 공압출에 의한 적층이나, 폴리에스테르 필름 기재 상에 도포액을 도포하는 적층 등에 의한 적층구조가 열거된다. 후자의 도포액의 도포에 의한 공정은 폴리에스테르 필름 기재의 연신 전, 연신공정의 도중, 또는 연신·열처리를 행한 후 등에 필요에 따라서 선택할 수 있지만, 연신 전이나 연신공정 도중 등의 필름 제조공정 내에 행함으로써, 공정의 간략화를 꾀할 수 있다.
폴리에스테르 필름 기재 상으로의 도포액의 도포방법으로는 각종의 도포방법, 예컨대 리버스 코팅법, 그라비어 코팅법, 로드 코팅법, 바 코팅법, 메이어바(meyer bar) 코팅법, 다이 코팅법 및 스프레이 코팅법 등을 사용할 수 있다. 특별하게 한정은 되지 않지만, 도포에 의해 형성되는 코팅막(수지층)의 도포의 균일성이나 접착성을 고려하여 폴리에스테르 필름 기재의 표면에 사전에 코로나 방전을 실시해도 상관없다.
이들 적층구조는 주로 그 용도에 따른 표면특성을 부여하기 위해서 행해진다. 예컨대, 잉크나 토너 등의 이접착성을 부여하거나, 정전기를 억제하는 대전방지성 등의 특성을 부여하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 2축 연신 폴리에스테르 필름을 광학용 필름 기재로서 사용할 경우에는, 프리즘 렌즈 가공, 하드 코팅 가공 및 반사방지 가공 등의 후가공 처리하는 재료와의 우수한 이접착성이 필요로 된다.
이러한 후가공 처리의 상대 재료와 폴리에스테르 필름의 접착성을 개량하기 위해서, 2축 연신된 폴리에스테르 필름의 적어도 한 면에 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 및 폴리아미드계 수지를 주성분으로 하는 군에서 선택된 1종 이상의 수지를 주성분으로 하는 조성물로 이루어진 고분자 이접착층(수지층)을 형성하는 것이 바람직하다. 이 고분자 이접착층 중에는 각종 첨가제, 예컨대 산화방지제, 결정핵제, 무기입자 및 유기입자 등이 첨가되어 있어도 좋다. 특히, 다공질 실리카는 이접착층의 수지와 굴절율이 가까워서, 필름 표면에 투명성을 유지하면서 이활성을 부여하여, 폴리에스테르 필름의 취급성을 높이기 때문에 유효하다. 이러한 고분자 이접착층(수지층)은 바람직하게는 10~150nm의 두께로 할 수 있다.
다음에, 본 발명의 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법을 폴리에스테르로서 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 사용했을 경우에 대한 일례를 나타내지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않고, 수지의 종류에 따라 건조조건, 압출조건 및 연신온도 등의 조건이 다르다.
즉, 일례를 나타내면, 예컨대 통상의 방법에 따라서 테레프탈산과 에틸렌글리콜로부터 에스테르화하거나, 또는 테레프탈산 디메틸과 에틸렌글리콜을 에스테르교환하여, 비스-β-히드록시에틸 테레프탈레이트(BHT)를 얻는다. 다음에, 이 BHT를 중합조로 이행시키고, 교반하면서 진공하에서 280℃의 온도로 가열해서 중합반응을 진행시킨다. 여기에서, 교반의 토크를 검출하고, 소정의 토크가 된 점에서 반응을 종료한다. 중합조로부터 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 거트형상으로 토출하고, 물로 냉각한 후 펠렛형상으로 절단한다. 다음에, 이렇게 하여 중합한 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 펠렛을 180℃의 온도에서 5시간 진공 건조한 후, 270~300℃의 온도로 가열된 압출기에 공급하고, T 다이에서 시트형상으로 압출한다. 이 용융된 시트 형상물을 드럼 표면온도 25℃로 냉각된 드럼 상에 정전기력에 의해 밀착 고착화하여, 실질적으로 비결정 상태의 성형 폴리에스테르 필름을 얻는다. 이 성형 폴리에스테르 필름을 70~120℃의 온도의 가열 롤군에서 가열하고, 길이방향으로 2~6배 1단 또는 다단계로 연신하고, 20~50℃의 온도의 롤군에서 냉각한다. 다음에, 필요에 따라서, 이 1축 연신 폴리에스테르 필름의 한면 또는 양면에 바코터를 이용하여 고분자 이접착층을 구성하는 폴리에스테르계 수지 등의 수지를 주성분으로 하는 조성물로 이루어진 도포액을 도포한 후, 이어서 텐터로 인도하여, 상기 1축 연신 폴리에스테르 필름의 양단을 클립에서 파지하면서 80~140℃의 온도로 가열된 열풍 분위기중에서 가열하여 폭방향으로 2.5~6배로 연신을 한다.
여기에서, 본 발명의 제조방법에 있어서는 상기 2축 연신된 폴리에스테르 필름에 고온에서의 열처리를 행함으로써, 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 경우에는 바람직하게는 215℃에서 255℃의 온도에서, 보다 바람직하게는 225℃에서 245℃의 온도에서, 급속 승온, 단시간 조건에서의 열처리를 행한다. 이어서, 상술한 (a)방법의 경우에는, 열처리 후에 대표적으로는 텐터 레일폭을 좁히는 방법에 의한 TD방향의 이완처리를 행하고, 또한 그 후 레일폭 및 클립간격을 일정하게 유지하는 긴장 유지존에서 바람직하게는 1초 이상, 보다 바람직하게는 2초 이상 유지한 후, 텐터의 클립으로 파지하면서 클립의 간격을 단축해 가는 방법에 의한 MD방향의 이완처리를 더 행하거나, 또는 상술한 (b)방법의 경우에는 열처리 후에 텐터의 클립으로 파지하면서 클립의 간격을 단축해 가는 방법에 의한 MD방향의 이완처리를 행하고, 또한 그 후에 레일폭 및 클립간격을 일정하게 유지하는 긴장 유지존에서 바람직하게는 1초 이상, 보다 바람직하게는 2초 이상 유지한 후, 텐터 레일폭을 단축해 가는 방법에 의한 TD방향의 이완처리를 더 행한다. 본 발명에 의하면, 이들 일련의 처리를 실시함으로써, 제조되는 2축 연신 폴리에스테르 필름의 열수축률을 낮게 억제할 수 있고, 또한 평면성도 우수한 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻을 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 폴리에스테르 필름의 제조방법에 대해서, 실시예에 기초하여 구체적으로 설명한다.
또한, 본 발명의 설명에서 사용한 각 물성치의 평가방법은 이하에 나타낸 것이다.
[물성치의 평가법]
(1) 150℃, 30분의 열수축률
필름을 폭 10mm, 길이 약 250mm으로 샘플링하고, 약 200mm의 간격으로 십자 마킹을 행하고, 그 간격을 Nikon Corporation 제품의 만능 투영기와 Sanpo Trading Inc. 제품의 리니어스케일(정밀도 0.001mm)을 조합시킨 측장기를 이용하여 정확하게 측정하고, L0(mm)로 한다. 이 샘플을 150℃의 건열온도로 가열된 오븐중에서 30분간 처리하고, 그 후에 실온(23℃), 상대습도 65%에서 충분하게 방치하여 냉각한 후, 다시 마킹 간격을 측장기로 측정하고, L(mm)로 한다.
열수축률은 열수축률=(L0-L)×100/L0(%)로서 산출하고, 5샘플의 평균치를 채용하였다.
(2) 평면성
필름을 A2판으로 자르고, 그 필름을 수평한 다이 상에 펼쳐 위치시켰다. 이 필름의 상부(필름면에서 20cm 상방)에 1가닥의 실을 충분히 긴 직선상태로 펼쳤다. 또한, 실은 필름을 바로 위에서 보았을 때에 필름 한쪽의 짧은 변의 중점으로부터 다른 쪽의 짧은 변의 중점을 연결하는 직선이 되도록 펼친 것이다. 이 필름에 투영된 실의 반사상을 관찰하면서 보는 각도를 바꿈으로써, 실의 반사상이 필름 전면을 통과하여 가는 형상을 관찰한다. 그리고, 상기 투영된 실이 나타내는 만곡상태의 발생 정도의 다소로 평면성을 평가하였다. 평가의 기준은 이하와 같이 하였다.
전면에 만곡부분이 보여지지 않는 것을 「우수」라고 평가하고, 후술하는 표 2에서는 「◎」표시로 표기하였다.
또한, 전면에 만곡부분이 2개소 이하인 것을 「양호」라고 평가하고, 표 2에서는 「○」표시로 표기하였다.
또한, 전면에 만곡부분이 3개소 이하인 것을 「약간 불량」이라고 평가하고, 표 2에서는 「△」표시로 표기하였다.
또한, 전면에 만곡부분이 4개소 이상인 것을 「불량」이라고 평가하고, 표 2에서는 「×」표시로 표기하였다.
(3) 헤이즈와 전체 광선 투과율
헤이즈 및 전체 광선 투과율의 측정은 통상의 상태(온도 23℃, 상대습도 65%)에 있어서, 필름(샘플)을 2시간 방치한 후, Suga Test Instruments Co., Ltd. 제품의 전자동 직독 헤이즈 컴퓨터 HGM-2DP을 사용하여 행하였다.
3회 측정한 평균치를 상기 샘플의 헤이즈 및 전체 광선 투과율로 하였다.
(4) MD방향의 이완율과 TD방향의 이완율
MD방향의 이완율은 본문 중에도 기재한 바와 같이, 길이방향의 이완처리를 시작하는 직전의 필름 반송속도를 Vi로 하고, 길이방향의 이완처리를 마친 직후의 필름 반송속도를 Vf로 했을 때에, 다음식(1)으로 표시되는 값이다.
MD방향의 이완율(%)={(Vi-Vf)/Vi}×100 ······(1)
TD방향의 이완율은 본문중에도 기재한 바와 같이, 폭방향의 이완처리를 개시하기 직전의 필름폭을 Li라고 하고, 폭방향의 이완처리를 마친 직후의 필름폭을 Lf라고 했을 때에, 다음식(2)으로 표시되는 값이다.
TD방향의 이완율(%)={(Li-Lf)/Li}×100 ······(2)
실시예 1
극한점도 0.65의 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 펠렛을 180℃의 온도에서 5시간 진공 건조한 후에, 270℃~300℃의 온도로 가열된 압출기에 공급하고, T 다이로부터 시트형상으로 성형하였다. 또한, 이 시트형상물을 표면온도 25℃의 온도의 냉각 드럼 상에 정전기력으로 밀착 고화해서 미연신 폴리에스테르 필름을 얻었다. 상기 미연신 폴리에스테르 필름을 70~100℃의 온도의 가열 롤군에서 가열하여 종방향으로 3.4배 1단계로 종연신하고, 20~50℃의 온도의 롤군에서 냉각하였다. 이 1축 연신 폴리에스테르 필름의 양면에 바코터를 이용하여 이윤활제(입경 O.1㎛의 콜로이드 실리카 고형분비 0.5중량%)를 함유하는 물분산성 폴리에스테르계 수지가 수분비 4.5중량%인 도포액을 두께 6㎛로 도포한 후, 40m/분의 속도로 텐터에 인도하고, 상기 도포 폴리에스테르 필름의 양단을 클립으로 파지하면서, 90℃의 온도로 가열된 열풍 분위기 중에서 예열하고, 100℃의 온도의 열풍 분위기중에서 횡방향으로 3.6배로 횡연신하였다.
이렇게 하여 얻어진 2축 연신된 폴리에스테르 필름을 그대로 텐터 중에서 계속해서 230℃의 온도의 열처리를 행하고, 열처리후 230℃에서 200℃까지의 서냉 구간에서 텐터의 레일폭을 단축하여 TD방향으로 4% 이완처리를 실시하고, 그 후 존길이 3m의 긴장 유지존, 상기 긴장 유지의 시간으로서 4.5초간에서 레일폭 및 클립간격을 유지하였다. 그 후, 150℃의 온도하에서 텐터의 클립간격을 단축하여 MD방향으로 2.0% 이완처리를 실시하고, 그 후에 텐터로부터 꺼내고, 폴리에스테르 필름의 양단부의 엣지부분을 트리밍하고 권취하여, 두께 125㎛의 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
상술한 제조조건에 대해서는 표 1에 개략을 나타낸 바와 같다.
얻어진 폴리에스테르 필름의 물성은 표 2에 나타내는 바와 같고, 열수축률이 작고 평면성이 우수한 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻을 수 있었다.
실시예 2
실시예 1과 동일하게 하여, 종연신, 도포 및 횡연신을 행한 반송속도 40m/분의 2축 연신된 폴리에스테르 필름을 250℃의 온도에서 열처리를 행하고, 열처리후 250℃에서 220℃까지의 서냉 구간에서 텐터의 레일폭을 단축하여 TD방향으로 4% 이완처리를 실시하고, 그 후의 존길이 3m의 긴장 유지존, 시간으로서 4.5초간에서 레일폭 및 클립간격을 유지하고, 그 후에 150℃의 온도하에서 텐터의 클립간격을 단축하여 MD방향으로 2.0% 이완처리를 실시하고, 텐터로부터 꺼내고, 폴리에스테르 필름의 양단부의 엣지부분을 트리밍하고 권취하여, 두께 125㎛의 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
상술한 제조조건에 대해서는 표 1에 개략을 나타낸 바와 같다.
얻어진 2축 연신 폴리에스테르 필름의 물성은 표 2에 나타내는 바와 같고, 열수축률이 작고 평면성이 우수한 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻을 수 있었다.
실시예 3
실시예 1과 동일하게 하여, 종연신, 도포 및 횡연신을 실시한 반송속도 40m/분의 2축 연신된 폴리에스테르 필름을 230℃의 온도에서 열처리를 행하고, 열처리후 230℃에서 200℃까지의 서냉 구간에서 텐터의 레일폭을 단축하여 TD방향으로 4% 이완처리를 실시하고, 그 후의 존길이 3m의 긴장 유지존, 시간으로서 4.5초간에서 레일폭 및 클립간격을 유지하고, 그 후에 130℃의 온도하에서 텐터의 클립간격을 단축하여 MD방향으로 2.0% 이완처리를 실시하고, 텐터로부터 꺼내고, 폴리에스테르 필름의 양단부의 엣지부분을 트리밍하고 권취하여, 두께 125㎛의 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
상술한 제조조건에 대해서는 표 1에 개략을 나타낸 바와 같다.
얻어진 2축 연신 폴리에스테르 필름의 물성은 표 2에 나타내는 바와 같고, 열수축률이 작고 평면성이 우수한 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻을 수 있었다.
실시예 4
실시예 1과 동일하게 하여 종연신, 도포 및 횡연신을 실시한 반송속도 40m/분의 2축 연신된 폴리에스테르 필름을 230℃의 온도에서 열처리를 행하고, 열처리후 230℃에서 200℃까지의 서냉 구간에서 텐터의 레일폭을 단축하여 TD방향으로 4% 이완처리를 실시하고, 그 후의 존길이 1.5m의 긴장 유지존, 시간으로서 4.5초간에서 레일폭 및 클립간격을 유지하고, 그 후에 150℃의 온도하에서 텐터의 클립간격을 단축하여 MD방향으로 1.5% 이완처리를 실시하고, 텐터로부터 꺼내고, 폴리에스테르 필름의 양단부의 엣지부분을 트리밍하고 권취하여, 두께 125㎛의 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
상술한 제조조건에 대해서는 표 1에 개략을 나타낸 바와 같다.
얻어진 2축 연신 폴리에스테르 필름의 물성은 표 2에 나타내는 바와 같고, 열수축률이 작고 평면성이 우수한 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻을 수 있었다.
실시예 5
실시예 1과 동일하게 하여 종연신, 도포 및 횡연신을 실시한 반송속도 20m/분의 2축 연신된 폴리에스테르 필름을 230℃의 온도에서 열처리를 행하고, 열처리후 230℃에서 200℃까지의 서냉 구간에서 텐터의 레일폭을 단축하여 TD방향으로 4% 이완처리를 실시하고, 그 후의 존길이 3m의 긴장 유지존, 시간으로서 9.0초간에서 레일폭 및 클립간격을 유지하고, 그 후에 150℃의 온도하에서 텐터의 클립간격을 단축하여 MD방향으로 2.0% 이완처리를 실시하고, 텐터로부터 꺼내고, 폴리에스테르 필름의 양단부의 엣지부분을 트리밍하고 권취하여, 두께 350㎛의 2축연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
상술한 제조조건에 대해서는 표 1에 개략을 나타낸 바와 같다.
얻어진 2축 연신 폴리에스테르 필름의 물성은 표 2에 나타내는 바와 같고, 열수축률이 작고 평면성이 우수한 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻을 수 있었다.
실시예 6
실시예 1과 같이 얻어진 미연신 폴리에스테르 필름의 양면에, 바코터를 이용하여 실시예 1과 같은 조성으로 이루어진 도포액을 마찬가지로 도포한 후, 동시 2축 연신기로 종방향으로 3.3배, 횡방향으로 3.5배로 연신하였다. 반송속도 40m/분의 상기 필름을 230℃의 온도에서 열처리를 행하고, 열처리후 230℃에서 210℃까지의 서냉 구간에서 클립간격을 단축하여 MD방향으로 2.0% 이완처리를 실시하고, 그 후의 존길이 3m의 긴장 유지존, 시간으로서 4.5초간에서 레일폭 및 클립간격을 유지하고, 그 후 210℃에서 180℃까지의 서냉 구간에서 텐터의 레일폭을 단축하여 TD 방향으로 4% 이완처리를 실시하고, 텐터로부터 꺼내고, 폴리에스테르 필름의 양단부의 엣지부분을 트리밍하고 권취하여, 두께 125㎛의 2축 연신 필름을 얻었다.
상술한 제조조건에 대해서는 표 1에 개략을 나타낸 바와 같다.
얻어진 2축 연신 폴리에스테르 필름의 물성은 표 2에 나타내는 바와 같고, 열수축률이 작고 평면성이 우수한 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻을 수 있었다.
실시예 7
실시예 1과 동일하게 하여 종연신, 도포 및 횡연신을 실시한 반송속도 40m/분의 2축 연신된 폴리에스테르 필름을 230℃의 온도에서 열처리를 행하고, 열처리후 230℃에서 200℃까지의 서냉 구간에서 텐터의 레일폭을 단축하여 TD방향으로 4% 이완처리를 실시하고, 그 후의 존길이 1.0m의 긴장 유지존, 시간으로서 1.5초간에서 레일폭 및 클립간격을 유지하고, 그 후에 150℃의 온도하에서 텐터의 클립간격을 단축하여 MD방향으로 2.0% 이완처리를 실시하고, 텐터로부터 꺼내고, 폴리에스테르 필름의 양단부의 엣지부분을 트리밍하고 권취하여, 두께 125㎛의 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
상술한 제조조건에 대해서는 표 1에 개략을 나타낸 바와 같다.
얻어진 2축 연신 폴리에스테르 필름의 물성은 표 2에 나타내는 바와 같고, 열수축률이 작고 평면성이 우수한 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻을 수 있었다.
실시예 8
실시예 1과 동일하게 하여 종연신, 도포 및 횡연신을 실시한 반송속도 40m/분의 2축 연신된 폴리에스테르 필름을 230℃의 온도에서 열처리를 행하고, 열처리 후 230℃에서 200℃까지의 서냉 구간에서 텐터의 레일폭을 단축하여 TD방향으로 4% 이완처리를 실시하고, 그 후의 존길이 3m의 긴장 유지존, 시간으로서 4.5초간에서 레일폭 및 클립간격을 유지하고, 그 후에 150℃의 온도하에서 텐터의 클립간격을 단축하여 MD방향으로 2.5% 이완처리를 실시하고, 텐터로부터 꺼내고, 폴리에스테르 필름의 양단부의 엣지부분을 트리밍하고 권취하여, 두께 125㎛의 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
상술한 제조조건에 대해서는 표 1에 개략을 나타낸 바와 같다.
얻어진 2축 연신 폴리에스테르 필름의 물성은 표 2에 나타내는 바와 같고, 열수축률이 작고 평면성이 우수한 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻을 수 있었다.
실시예 9
실시예 1과 동일하게 하여 종연신하고, 이 1축연신 폴리에스테르 필름의 양면에 바코터를 사용하여 이윤활제(입경 0.1㎛의 콜로이드 실리카 고형분비 0.5중량%)를 함유하는 물분산성 아크릴계 수지가 수분비 3.0중량%인 도포액을 두께 6㎛로 도포한 후, 실시예 1과 동일하게 하여 횡연신을 실시한 반송속도 40m/분의 2축 연신된 폴리에스테르 필름을 220℃의 온도에서 열처리를 행하고, 열처리후 220℃에서 200℃까지의 서냉 구간에서 텐터의 레일폭을 단축하여 TD방향으로 4% 이완처리를 실시하고, 그 후의 존길이 3m의 긴장 유지존, 시간으로서 4.5초간에서 레일폭 및 클립간격을 유지하고, 그 후 150℃의 온도하에서 텐터의 클립간격을 단축하여 MD방향으로 2.0% 이완처리를 실시하고, 텐터로부터 꺼내고, 폴리에스테르 필름의 양단부의 엣지부분을 트리밍하고 권취하여, 두께 125㎛의 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
상술한 제조조건에 대해서는 표 1에 개략을 나타낸 바와 같다.
얻어진 2축 연신 폴리에스테르 필름의 물성은 표 2에 나타내는 바와 같고, 열수축률이 작고 평면성이 우수한 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻을 수 있었다.
실시예 10
실시예 1과 동일하게 하여 종연신하고, 이 1축연신 폴리에스테르 필름의 양면에 바코터를 이용하여 이윤활제(입경 0.1㎛의 콜로이드 실리카 고형분비 0.5중량%)를 함유하는 물분산성 우레탄계 수지가 수분비 4.5중량%인 도포액을 두께 6㎛ 으로 도포한 후, 실시예 1과 동일하게 하여 횡연신을 실시한 반송속도 90m/분의 2축 연신된 폴리에스테르 필름을 230℃의 온도에서 열처리를 행하고, 열처리후 230℃에서 200℃까지의 서냉 구간에서 텐터의 레일폭을 단축하여 TD방향으로 4% 이완처리를 실시하고, 그 후의 존길이 1.5m의 긴장 유지존, 시간으로서 1.0초간에서 레일폭 및 클립간격을 유지하고, 그 후 150℃의 온도하에서 텐터의 클립간격을 단축하여 MD방향으로 2.0% 이완처리를 실시하고, 텐터로부터 꺼내고, 폴리에스테르 필름의 양단부의 엣지부분을 트리밍하고 권취하여, 두께 50㎛의 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
상술한 제조조건에 대해서는 표 1에 개략을 나타낸 바와 같다.
얻어진 2축 연신 폴리에스테르 필름의 물성은 표 2에 나타내는 바와 같고, 열수축률이 작고 평면성이 우수한 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻을 수 있었다.
실시예 11
극한점도 0.65의 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 사용하고, 평균 입경 0.1㎛의 탄산칼슘을 0.5중량%가 되도록 첨가 혼합한 원료 펠렛을 실시예 1과 동일하게 하여 종연신, 도포 및 횡연신을 실시한 반송속도 90m/분의 2축 연신된 폴리에스테르 필름을 230℃의 온도에서 열처리를 행하고, 열처리후 230℃에서 200℃까지의 서냉 구간에서 텐터의 레일폭을 단축하여 TD방향으로 4% 이완처리를 실시하고, 그 후의 존길이 1.5m의 긴장 유지존, 시간으로서 1.0초간에서 레일폭 및 클립간격을 유지하고, 그 후 120℃의 온도하에서 텐터의 클립간격을 단축하여 MD방향으로 1.2% 이완처리를 실시하고, 텐터로부터 꺼내고, 폴리에스테르 필름의 양단부의 엣지부분을 트리밍하고 권취하여, 두께 50㎛의 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
상술한 제조조건에 대해서는 표 1에 개략을 나타낸 바와 같다.
얻어진 2축 연신 폴리에스테르 필름의 물성은 표 2에 나타내는 바와 같고, 열수축률이 작고 평면성이 우수한 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻을 수 있었다.
비교예 1
실시예 1과 동일하게 하여 종연신, 도포 및 횡연신을 실시한 반송속도 40m/분의 2축 연신된 폴리에스테르 필름을 텐터중에서 계속해서 230℃의 온도에서 열처리를 행하고, 열처리 후 폭방향, 기계방향으로도 이완처리를 실시하지 않고, 80℃까지 서냉하여 텐터로부터 꺼내고, 폴리에스테르 필름의 양단부의 엣지부분을 트리밍하고 권취하여, 두께 125㎛의 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
상술한 제조조건에 대해서는 표 1에 개략을 나타낸 바와 같다.
얻어진 2축 연신 폴리에스테르 필름의 물성은 표 2와 같다. 실시예 1과 비교 하면, 이완처리를 실시하지 않았으므로, 열수축률이 높은 2축 연신 폴리에스테르 필름이었다.
비교예 2
실시예 1과 동일하게 하여 종연신, 도포 및 횡연신을 실시한 반송속도 40m/분의 2축 연신된 폴리에스테르 필름을 230℃의 온도에서 열처리를 행하고, 열처리후 230℃에서 200℃까지의 서냉 구간에서 텐터의 레일폭을 단축하여 TD방향으로 4% 이완처리를 실시하고, 그 후 긴장 유지존을 가지지 않고 150℃의 온도하에서 텐터의 클립간격을 단축하여 MD방향으로 2.0% 이완처리를 실시하고, 텐터로부터 꺼내고, 폴리에스테르 필름의 양단부의 엣지부분을 트리밍하고 권취하여, 두께 125㎛의 2축 연신 폴리에스테르 필름을 얻었다.
상술한 제조조건에 대해서는 표 1에 개략을 나타내는 바와 같다.
얻어진 2축 연신 폴리에스테르 필름의 물성은 표 2에 나타내는 바와 같고, 열수축률은 작지만, 평면성이 열화한 2축 연신 폴리에스테르 필름이었다.
Figure 112007087846419-pct00001
Figure 112007087846419-pct00002
본 발명은 열수축률을 저감하고, 평면성이 우수한 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법은 플랫패널 디스플레이용 부재 등의 광학용도로 대표되는 각종의 공업재료 용도의 제조에 적합하게 이용할 수 있다.

Claims (5)

  1. 필름의 길이방향과 폭방향으로 연신하여 열처리를 실시한 2축 연신 폴리에스테르 필름에, 폭방향의 이완처리와 클립간격을 좁히는 방법에 의한 길이방향의 이완처리를 실시함에 있어서, 상기 폭방향의 이완처리 공정과 상기 길이방향의 이완처리공정 사이에, 상기 2축 연신 폴리에스테르 필름을 폭방향 및 길이방향으로 연신 및 이완하지 않는 상태에서, 1초 이상 30초 이하의 시간 동안 긴장하에 유지하는 것을 행하는 것을 특징으로 하는 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 폭방향의 이완처리후, 상기 긴장하에 유지하는 것을 행하고, 이어서 상기 길이방향의 이완처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 길이방향의 이완처리후, 상기 긴장하에 유지하는 것을 행하고, 이어서 상기 폭방향의 이완처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2축 연신된 폴리에스테르 필름으로서, 적어도 한 면에 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 및 폴리아미드계 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수지를 포함하는 수지층이 형성되어 이루어진 적층구조를 갖는 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법.
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