KR101458229B1 - 폴리에스테르 필름 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리에스테르 필름에 관한 것으로, 필름 자체가 광확산성을 가지면서 필름 전면에 걸쳐 고른 헤이즈값을 나타내어 궁극적으로는 광학 필름으로 적용시 균일한 휘도를 나타낼 수 있는 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.

Description

폴리에스테르 필름 및 그의 제조방법{POLYESTER FILM AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 폴리에스테르 필름에 관한 것으로, 특히 각종 디스플레이용으로 사용될 수 있는 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.

이축 연신 폴리에스테르 필름은 다른 플라스틱 필름에 비하여 우수한 투명성, 치수안정성 및 내화학성 등의 특성 때문에 광학용 필름의 기재필름으로 널리 사용되고 있다.

광확산 필름은 광원의 빛을 효과적으로 이용하기 위하여 투명한 기재 필름에 기능층으로서 광확산 층을 코팅하여 사용하는데, 이 경우 별도의 코팅 공정을 거쳐야 할 뿐만 아니라, 소정의 광학 특성을 유지하기 위하여 고가의 유기입자를 다량 사용해야 하기 때문에 제조비용이 매우 높다.

또한, 코팅 시 건조 공정에 있어서, 변형이 발생하기 쉽고, 코팅 층에 의해 컬이 발생하기 쉬워 필름의 평활도가 불량해지는 문제를 안고 있으며, 제품 용도상 쉬트 성형 등 일련의 후 가공 공정을 거치는데, 이 경우 코팅층이 약하여 손상이 되기 쉽다.

이러한 점에서, 이축 연신 폴리에스테르 필름 자체에 광확산성을 갖게 하는 시도가 제안되어 있다. 지금까지 제안되어 온 이축연신 폴리에스테르 필름 자체에 광확산성을 갖게 하는 시도는 이축연신 폴리에스테르 필름의 본래 가지고 있는 특징 중 어느 하나를 손실하는 것이거나, 광선투과율과 광확산성이라는 광확산성 필름이 구비해야 할 특성을 손실하는 것으로 실용화에는 이르지 못하고 있다.

예를 들면 일본국 공개특허 공개 제2001-272508호에는 기재 필름이 폴리에틸렌테레프탈레이트로 되고, 광확산층을 구성하는 수지로서 융점이 200℃ 이하인 저융점 폴리에스테르 수지를 사용한 다층 타입의 이축연신 폴리에스테르 필름이 개시되어 있다. 여기에 개시된 방법에 있어서는, 광확산제의 주위에 발현하고 투명성을 저해하는 보이드의 억제가 배려되어 있다. 이에 따라 광선 투과율과 광확산성의 균형은 이축연신 폴리에스테르 필름 표면에, 미립자를 함유하는 투명수지로 되는 광확산층을 코팅하여 얻어지는 종래 광확산성 필름의 그것과 필적한다. 그러나 여기에 기재된 방법으로 얻어지는 광확산성 필름은 기재층을 구성하는 폴리에스테르 수지와 광확산층을 구성하는 폴리에스테르 수지 사이에 큰 융점차가 있다. 그 결과 얻어진 이축연신 필름은 광확산층과 기재 필름간의 선팽창계수가 상이하므로 이축연신 필름 자체가 열처리시에 컬이 발생되기 쉬워진다. 이로 인해 후가공 공정에서의 열처리에 의해 컬이 발생하거나, 액정 디스플레이의 사용환경(온도)에 따라 컬이 발생하는 경우가 있어 백라이트 유닛에 있어서 광출사면의 휘도가 불균일해질 가능성이 있다.

본 발명의 일 구현예에서는 필름 전면에 걸쳐 균일한 헤이즈값을 갖는, 필름 자체에 광확산성을 갖도록 한 이축연신 폴리에스테르 필름을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 구현예에서는 표면 상에 광확산 가능한 층이 있는 폴리에스테르 중합체 기재층을 포함하고, (A) 광확산 가능한 층을 제외한 폴리에스테르 중합체 기재층은 융점이 Tm₁인 폴리에스테르 수지를 매트릭스로 하고; (B) 광확산 가능한 층은, (a) 투명한 수지 매트릭스에 분산된 광확산성 입자를 포함하고, (b) 투명한 수지 매트릭스는 융점이 Tm₁인 호모 폴리에스테르 수지 20 내지 80중량%와 융점(Tm₂)이 Tm₁ - 60℃ < Tm₂ < Tm₁ - 10℃을 만족하는 공중합체 수지 20 내지 80중량%로 되며, (c) SEM에 의해 종단면을 관찰하였을 때 적어도 일면이 입자에 의해 형성되는 돌출 형상을 가지는 폴리에스테르 필름을 제공한다.

본 발명의 일 구현예에 의하면, 광확산 가능한 층을 제외한 나머지의 기재층은 입자를 포함하거나 포함하지 않는 것일 수 있다. 이때 입자는 평균입경이 0.5 내지 5㎛인 것일 수 있다. 또한 입자는 광확산 가능한 층을 제외한 나머지의 기재층 중량에 대해 10 내지 1,000ppm으로 포함될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의하면 광확산 가능한 층은 공압출로 형성된 층일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의하면, 투명한 수지 매트릭스는 폴리에틸렌테레프탈 레이트와; 폴리에스테르 공중합체, 폴리카보네이트 공중합체 및 폴리설폰 공중합체 중에서 선택되는 1종 이상의 공중합체로 되는 것일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의하면, 광확산성 입자는 입경이 1 내지 30㎛인 것일 수 있다. 이러한 광확산성 입자는 전체 필름 중량 중 0.2 내지 15중량%로 포함될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의하면, 광확산 가능한 층은 전체 필름 두께에 대해 2 내지 30%를 차지할 수 있다.

본 발명의 일 구현예에서는 광확산 가능한 층과 접촉하는 기재층 면의 배면에 해당하는 기재층 면에 코팅층을 포함할 수 있다. 이때 코팅층은 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지 바인더에 분산된 평균입경 10 내지 500nm인 입자를 포함하는 것일 수 있다. 이러한 코팅층은 두께가 10 내지 1000nm일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 폴리에스테르 필름은 특히 광학적 용도를 고려할 때 헤이즈가 60% 이상이고 전광선 투과율이 80% 이상인 것일 수 있다.

본 발명의 다른 일 구현예에서는 a) 융점이 Tm₁인 폴리에스테르 수지를 제조하는 단계; b) 융점이 Tm₁인 호모 폴리에스테르 수지 20 내지 80중량% 및 융점(Tm₂)이 Tm₁-60℃ < Tm₂ < Tm₁-10℃을 만족하는 공중합체 수지 20 내지 80중량%로 되는 투명한 수지와, 광확산성 입자를 컴파운딩하여 마스터배치를 제조하는 단계; c) 폴리에스테르 수지 및 마스터배치를 공압출하여 미연신 시트를 제조하는 단계; d) 미연신 시트를 기계방향으로 연신하는 단계; e) 기계방향으로 연신된 필름을 폭방향으 로 연신하는 단계; 및 f) 열고정하는 단계를 포함하는 폴리에스테르 필름의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일 구현예에 의한 제조방법에 있어서, 단계 a)에서 폴리에스테르 수지와 평균입경이 0.5 내지 5㎛인 입자를 혼합할 수 있다. 이때 입자는 폴리에스테르 수지와 입자 총량 100중량부에 대해 10 내지 1,000ppm으로 사용할 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 제조방법에 있어서, 광확산성 입자는 마스터 배치 총 중량 중 5 내지 60 중량%로 포함되는 것일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 제조방법에 있어서, 단계 b)에서 투명한 수지로 폴리에틸렌테레프탈레이트와 폴리에스테르 공중합체, 폴리카보네이트 공중합체 및 폴리설폰 공중합체 중에서 선택되는 1종 이상의 공중합체와의 블렌드물을 사용할 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 제조방법에 있어서, 단계 b)에서 공중합체 수지는 테레프탈산을 포함하는 디카르복실산과, 네오펜틸글리콜 및 에틸렌글리콜을 포함하는 글리콜로부터 얻어지는 코폴리에스테르를 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 제조방법에 있어서, 기계방향 연신은 적외선 히터 500 내지 900℃ 온도 하에서 연신비 2.5 내지 4.5배 되도록 연신하는 방법으로 수행될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 제조방법에 있어서, 폭방향 연신은 105 내지 165℃의 온도에서 연신비 2.5 내지 4.5배 되도록 연신하는 방법으로 수행될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 제조방법에 있어서, 열고정은 Tm₂ 보다는 높고 Tm₁ 보다 낮은 온도에서 열처리하는 방법으로 수행될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의하면 기계방향으로 연신된 필름을 폭방향으로 연신하는 단계 이전에, 기계방향으로 연신된 공압출 시트의 폴리에스테르 수지면에 평균입경이 10 내지 500nm인 입자를 포함하는 아크릴계 수지 또는 우레탄 수지 코팅액을 인라인 코팅하는 단계를 포함할 수 있다. 이때 인라인 코팅하는 단계는 건조 후 코팅층 두께가 10 내지 1000nm 되도록 수행할 수 있다.

본 발명은 필름 자체가 광확산 기능을 하여 별도의 코팅처리 과정이 없이도 우수한 광학 물성을 나타내는 폴리에스테르 필름으로, 특히 필름 전면에 걸쳐 균일한 헤이즈값을 나타내어 결과적으로 균일한 휘도를 보장할 수 있는 폴리에스테르 필름을 제공한다.

본 발명의 일 구현예에 의한 폴리에스테르 필름은 표면 상에 광확산 가능한 층이 있는 폴리에스테르 중합체 기재층을 포함하는 것으로, 여기서 "표면 상에 광확산 가능한 층이 있는 폴리에스테르 중합체 기재층"의 의미는 폴리에스테르 중합체 기재층과, 폴리에스테르 중합체 기재층 상에 형성되는 별도의 접착층, 라미네이션층 또는 코팅층 형태의 광확산 가능한 층을 포함한다는 것이 아니라, 폴리에스테르 중합체 기재층 자체가 광확산성을 갖도록 표면 상에 광확산 가능한 층이 형성된 것으로 이해될 것이다.

본 발명의 일 구현예에 의하면 광확산 가능한 층을 제외한 폴리에스테르 중합체 기재층(이하, '기재층'이라 약칭한다.)은 융점이 Tm₁인 폴리에스테르 수지를 매트릭스로 한다. 보다 구체적으로는 기재층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지를 매트릭스로 한다. 폴리에스테르 수지 매트릭스는 융점(Tm₁)이 230 ~ 280℃인 것이 기계적 물성과 열적 형태안정성 측면에서 바람직할 수 있다.

이러한 기재층에는 입자를 포함하거나 포함하지 않을 수 있는데, 기재층의 안티블록킹 특성, 인라인 코팅의 코팅 균일성 등을 고려하여 입자를 포함할 수 있다. 이때 입자의 종류는 제한되지 않으며, 유기계 또는 무기계 입자를 사용할 수 있다. 또한, 입자의 형태도 제한되지 않으나, 구형의 입자를 사용하는 것이 광학 특성상 바람직할 수 있다. 또한, 입자는 단독 또는 1종 이상을 혼용하여 사용하는 것도 가능하다. 기재층 중 포함할 수 있는 입자의 제한되지 않는 일예로는, 경질 탄산칼슘(CaO), 실리카졸, 황산바륨(BaSO₄), 산화나트륨(NaO₂), 황산나트륨(Na₂SO₄), 고령토, 카오린, 탈크 등의 안티블로킹 무기입자, 실리콘 수지, 가교디비닐벤젠폴리메타아크릴레이트, 가교폴리메타아크릴레이트 등의 가교 아크릴 수지 및 가교폴리스타이렌수지, 벤조구아나민-포름알데히드수지, 벤조구아나민-멜라민-포름알데히드수지, 멜라민-포름알데히드 수지 등의 유기입자를 들 수 있다.

기재층에 입자를 포함하는 경우 입자는 평균입경이 0.5 ~ 5㎛인 입자인 것이 광투과 특성 및 입자 포함으로 인한 안티블록킹 효과 측면에서 유리할 수 있으며, 그 함량은 기재층 총 중량에 대해 10 내지 1,000ppm인 것이 광투과 특성 및 입자 포함으로 인한 안티블록킹 효과 측면에서 유리할 수 있다.

바람직하게는 기재층에는 실리카 또는 황산바륨 등을 입자로 포함하는 것일 수 있다.

한편 이러한 폴리에스테르 중합체 기재층의 표면을 형성하는 광확산 가능한 층은, (a) 투명한 수지 매트릭스에 분산된 광확산성 입자를 포함하고, (b) 투명한 수지 매트릭스는 융점이 Tm₁인 호모 폴리에스테르 수지 20 내지 80중량%와 융점(Tm₂)이 Tm₁ - 60℃ < Tm₂ < Tm₁ - 10℃을 만족하는 공중합체 수지 20 내지 80중량%로 되며, (c) SEM에 의해 종단면을 관찰하였을 때 적어도 일면이 입자에 의해 형성되는 돌출 형상을 가지는 것이다.

광확산 가능한 층을 구성하는 투명한 수지 매트릭스에 포함되는 융점(Tm₂)이 Tm₁ - 60℃ < Tm₂ < Tm₁ - 10℃을 만족하는 공중합체 수지는 기재층 표면 상에 광확산 가능한 층을 형성함에 있어서 광확산성 입자의 돌출을 유도하기 위한 것으로, 만일 융점(Tm₂)이 Tm₁ - 60℃ 미만인 경우는 폭방향(TD) 연신 및 열처리시 열에 의해 변형이 일어나 입자가 필름의 변부로 뭉치게 되어 광학산 가능한 층의 표면이 불균일해져 광학용으로 사용할 수 없으며, 융점(Tm₂)이 Tm₁ - 10℃ 초과인 경우는 열처리 구간에서 입자돌출을 위해 고온으로 열처리를 행하여야 하며, 표면으로의 입자돌출이 낮아 광학적 특성이 떨어질 뿐만 아니라 필름의 물성저하가 심하여 기계적 강도가 낮아 필름으로 사용이 곤란하다.

그러나 이와 같이 융점이 Tm₂인 공중합체 수지로만 광확산 가능한 층의 매트릭스를 형성하는 경우 융점이 Tm₁인 폴리에스테르 수지 매트릭스로 되는 기재층과의 융점 차이로 인하여 열처리시에 광확산 가능한 층의 매트릭스가 녹아 균일한 층의 형성이 어려우며, 이로 인해 결과적으로 얻어지는 폴리에스테르 필름은 전면에 걸쳐 헤이즈값의 불균일이 발생할 수 있다. 이러한 필름 전면에 대한 헤이즈값의 불균일은 궁극적으로 광학용도로 적용시 휘도의 불균일을 초래할 수 있다.

이러한 점에서 본 발명의 일 구현예에 의한 폴리에스테르 필름은 광확산 가능한 층의 투명한 수지 매트릭스는 상기한 융점이 Tm₂인 공중합체 수지 및 융점이 Tm₁인 호모 폴리에스테르 수지로 되는 것이 바람직하다.

구체적으로 융점이 Tm₁인 호모 폴리에스테르 수지 20 내지 80중량%와 융점(Tm₂)이 Tm₁ - 60℃ < Tm₂ < Tm₁ - 10℃을 만족하는 공중합체 수지 20 내지 80중량%로 되는 투명한 수지 매트릭스인 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게는 융점이 Tm₁인 호모 폴리에스테르 수지 30 내지 50중량%와 융점(Tm₂)이 Tm₁ - 60℃ < Tm₂ < Tm₁ - 10℃을 만족하는 공중합체 수지 50 내지 70중량%로 되는 투명한 수지 매트릭스인 것이다.

만일, 융점이 Tm₁인 호모 폴리에스테르 수지가 광확산 가능한 층을 구성하는 수지 매트릭스 중 20중량% 미만이면 필름 전면에 걸친 헤이즈 편차를 줄이기에 미흡하고, 80중량% 초과하면 광확산성 입자의 돌출이 적어져 휘도가 떨어질 수 있다.

한편 융점이 Tm₂인 공중합체 수지의 일예로는 폴리에스테르 공중합체, 폴리카보네이트 공중합체 및 폴리설폰 공중합체에서 선택되는 공중합체를 들 수 있으나, 이 중 융점이 180 ~ 225℃인 폴리에스테르 공중합체를 사용하는 것이 연신 후, 열처리 시에 공중합 폴리머가 용융되어 코팅(Coating)공정과 동일한 입자돌출 효과를 표층에 형성할 수 있기 때문에 바람직하다. 좀 더 구체적으로 폴리에스테르 공중합체는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트에서 선택되는 폴리에스테르계 공중합체를 사용할 수 있으며, 첨가제를 더 포함하는 것도 가능하다.

폴리에스테르 공중합체는 디카르복실산을 주성분으로 하는 산성분과 알킬글리콜을 주성분으로 하는 글리콜 성분을 축중합하여 얻어진다. 디카르복실산의 주성분으로는 테레프탈산 또는 그의 알킬에스테르나 페닐에스테르 등을 주로 사용하지만, 그의 일부를 예컨대 이소프탈산, 옥시에톡시 안식향산, 아디핀산, 세바신산, 5-나트륨설포이소프탈산 등의 이관능성 카르본산 또는 그의 에스테르형성 유도체로 대체하여 사용할 수 있다.

또한, 글리콜성분으로는 에틸렌글리콜을 주된 대상으로 하지만, 그 일부를 예컨대 프로필렌 글리콜, 트리메틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,4-사이클로헥산디 올, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 1,4-비스옥시에톡시벤젠, 비스페놀, 폴리옥시에틸렌글리콜로 대체하여 사용한다.

한편 광확산 가능한 층에는 광확산성 입자를 포함하는바, 이는 상술한 기재층에 포함되는 입자와 같거나 다른 것일 수 있으며, 기재층과는 상이한 입자를 함유하는 것이 굴절율 차이에 의한 광특성 제어측면에서 바람직할 수 있다. 구체적인 광확산성 입자의 종류의 일예는 상기 기재층 중 포함되는 입자와 같을 수 있으며, 평균입경이 1 ~ 30㎛인 입자를 전체 필름 중량에 대해 0.2 ~ 15 중량% 되도록 함유하는 것이 입자 돌출에 의한 광투과 특성 발현 내지는 필름 연신시 파단발생을 줄일 수 있는 측면에서 유리할 수 있다. 바람직하기로는 광확산 가능한 층에 포함되는 광확산성 입자는 실리콘 비드 또는 폴리메틸메타크릴레이트 비드 등인 것일 수 있다.

광확산 가능한 층의 두께는 전체 필름 두께에 대해 2 ~ 30%인 것이 입자의 돌출에 의한 광투과 측면 및 필름의 열적형태안정성 측면에서 바람직할 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의해 얻어지는 광확산 가능한 층은 SEM에 의해 종단면을 관찰하였을 때 적어도 일면이 입자에 의해 형성되는 돌출 형상을 가지도록 기재층 표면 상에 형성되는 것으로, 이러한 표면 형상은 기재층을 이루는 수지 매트릭스로부터 필름을 제조함에 있어서 광확산 가능한 층을 이루는 투명한 수지 매트릭스와 광확산성 입자를 포함하는 수지 조성을 공압출하여 함께 연신 과정을 거치 는 방법을 통해, 또한 광확산 가능한 층을 이루는 투명한 수지 매트릭스 중에 융점이 Tm₂인 공중합체 수지를 포함하여 열처리 공정을 거침으로써 달성될 수 있다. 구체적인 공정은 후술한다.

또한 본 발명의 폴리에스테르 필름은 필요에 따라 기재층 상에 코팅층을 더 포함할 수 있는데, 기재층 상에 별도의 코팅층을 더 포함하는 것은 기재층 중에 입자를 포함하여 안티블록킹 효과를 도모하는 것에 비하여 광특성을 저해하지 않으면서 안티블록킹 효과를 발현할 수 있는 측면에서 유리할 수 있는데, 구체적으로 코팅층은 평균입경이 10 ~ 500nm인 입자를 포함하는 아크릴 또는 우레탄 코팅층일 수 있다. 또한 코팅층은 두께가 10 ~ 1000nm인 것이 바람직할 수 있다.

코팅층 중 포함되는 입자의 평균입경이 상기 범위 이내인 것이 광투과 특성 및 안티블록킹 효과 측면에서 유리할 수 있고, 또한 코팅층 두께가 상기 범위 이내인 것이 광투과 특성 및 안티블록킹 효과 측면에서 유리할 수 있다.

이러한 코팅층을 형성하는 방법은 각별한 한정이 있는 것은 아니나, 인라인 코팅(ILC)을 통하여 필름 표면에 코팅층을 형성하는 경우 광투과도를 더욱 향상시킬 수 있다. 일예로, 인라인 코팅을 하는 경우 인라인 코팅하지 않는 경우에 비하여 광투과도를 약 2% 정도까지 상승시킬 수 있다. 인라인 코팅에 사용되는 코팅액은 굴절율이 1.50 ~ 1.55인 폴리우레탄 수지층을 형성하기 위한 코팅액 또는 굴절율이 1.40 ~ 1.48인 아크릴수지층을 형성하기 위한 코팅액이라면 제한되지 않고 사 용할 수 있다.

이러한 폴리우레탄수지층을 형성하기 위한 조성으로 통상적으로 폴리올로서 에스테르나 카보네이트 타입을 사용하고, 이소시아네이트로서는 지방족 이소시아네이트를 사용하며, 사슬연장제로서 디올이나 디아민계를 함유하는 조성물을 코팅액으로 사용할 수 있다. 또한 아크릴수지층을 형성하기 위한 조성으로 통상적으로 메틸테트라아크릴레이트, 메타아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 아크릴산 등의 혼합물을 함유하는 코팅액을 사용할 수 있다. 상기 코팅액에 사용되는 바인더 성분은 T_g가 20℃ ~ 100℃인 것이 바람직하고, 코팅액은 고형분이 코팅액의 중량에 대하여 2 ~ 10중량% 이고, 코팅액의 점도가 20cps(25℃)이하인 것이 좋다. 고형분의 농도가 2중량% 미만이면 원하는 코팅층의 두께를 얻기 위하여 웨트 도포량을 증가하여야 하며, 이를 건조하기 위해서 많은 에너지가 필요하여 베이스필름의 제조단가 상승이 발생할 수 있고, 고형분의 농도가 10중량%를 초과하는 경우 점도가 20cps이상으로 높아져 코팅성의 저하를 발생시킬 수 있다.

본 발명에 따른 폴리에스테르 필름은 광학적 용도를 고려할 때 헤이즈(Haze)가 60% 이상, 보다 구체적으로는 60 ~ 99%, 전광선 투과율(Total Transmittance) 이 80% 이상, 보다 구체적으로는 80 ~ 99%인 것일 수 있다.

헤이즈(Haze)가 60%미만이면 도광판 광원의 패턴(Pattern)이 그대로 나타나 선광을 면광으로 바꾸는 효율이 떨어지고, 전광선 투과율(Total Transmittance)이 80% 미만이면 휘도(Brightness)가 떨어질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 광학용 폴리에스테르 필름을 사용한 프리즘 필름도 본 발명의 범위에 포함된다. 이때 프리즘 필름을 형성하기 위한 방법은 공지의 것으로, 통상적으로 해당 분야에서 사용되는 코팅방법을 사용하여 본 발명의 광학용 폴리에스테르 필름의 일면 또는 양면에 프리즘을 코팅할 수 있다.

상술한 폴리에스테르 필름을 제조하는 방법의 일예는,

a) 융점이 Tm₁인 폴리에스테르 수지를 제조하는 단계; b) 융점이 Tm₁인 호모 폴리에스테르 수지 20 내지 80중량% 및 융점(Tm₂)이 Tm₁-60℃ < Tm₂ < Tm₁-10℃을 만족하는 공중합체 수지 20 내지 80중량%로 되는 투명한 수지와, 광확산성 입자를 컴파운딩하여 마스터배치를 제조하는 단계; c) 폴리에스테르 수지 및 마스터배치를 공압출하여 미연신 시트를 제조하는 단계; d) 미연신 시트를 기계방향으로 연신하는 단계; e) 기계방향으로 연신된 필름을 폭방향으로 연신하는 단계; 및 f) 열고정하는 단계를 포함한다.

상기 열고정 단계 후 기계방향(MD)및 폭방향(TD)으로 완화(relax)하는 단계를 더 추가할 수 있다.

상술한 것과 같이 단계 a)에서 입자를 더 첨가할 수 있음은 물론이다.

또한 상기 d)단계 후, 평균입경이 10 ~ 500nm인 입자를 포함하는 아크릴 혹은 우레탄 코팅액을 인라인코팅(in-line coating, ILC)하는 단계를 더 추가할 수 있다. 인라인 코팅을 통하여 필름 표면에 코팅층을 형성하는 것과 관련하여서는 상술한 것과 같다.

단계 d)에서 기계방향(MD) 연신은 IR-Heater 500 ~ 900℃의 온도하에서 연신비 2.5 ~ 4.5배 되도록 연신하고, 단계 e)에서 폭방향(TD) 연신은 105 ~ 165℃의 온도에서 연신비 2.5 ~ 4.5배 되도록 연신하는 것이 바람직하다.

단계 d)에서 기계방향(MD) 연신 시 IR-Heater의 온도가 500℃ 미만인 경우에는 연신성이 떨어져 기기에 과다한 부하를 줄 뿐만 아니라 파단이 일어나기 쉽고, IR-Heater의 온도가 900℃를 초과하는 경우에는 광확산 가능한 층에 포함되는 저융점의 공중합 수지 매트릭스의 변형을 유발할 수 있다. 또한 기계방향(MD)의 연신비가 2.5배 미만인 경우에는 기계적 물성이 떨어지고, 기계방향(MD)의 연신비가 4.5배를 초과하는 경우에는 기계방향의 배향이 높아 폭방향(TD) 연신이 어려워질 수 있다.

단계 e)에서 폭방향(TD) 연신 시, 연신온도가 105℃ 미만인 경우에는 과도한 연신장력으로 인하여 파단이 발생하기 쉽고, 연신온도가 165℃를 초과하는 경우에는 과도한 결정화로 인하여 연신이 곤란하다.

또한 폭방향(TD) 연신비가 2.5배 미만인 경우에는 물성저하 및 두께 제어가 어려우며, 연신비가 4.5배를 초과하는 경우에는 잦은 파단으로 공정성이 떨어진다.

또한 열고정은 Tm₂ 보다는 높고, Tm₁ 보다는 낮은 온도에서 열처리하는 것이 폴리에스테르 필름의 표면에 요철을 형성할 수 있는 측면에서 유리할 수 있다. 열 고정 온도가 Tm₂보다 낮으면, 열에 의한 저융점 공중합 수지의 용융이 일어나지 않아 필름 표층에 입자의 돌출 효과를 발현할 수 없으며, 열고정 온도가 Tm₁보다 높으면 잦은 파단으로 인해 필름을 제조하기 어렵다.

이하는 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 일예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

1) 열수축율

필름을 20cm × 20cm의 정방향으로 재단하여 필름의 기계방향(MD) 및 폭방향(TD)의 길이를 측정한 후, 이를 150℃의 오븐(Oven)중에 무하중 상태에서 30분간 열수축 시킨 후, 열수축된 필름의 기계방향(MD) 및 폭방향(TD)의 길이를 측정하여 기계방향(MD) 및 폭방향(TD)의 열수축율을 하기 식 1에 따라 구하였다.

<식 1>

(수축 전 길이 - 수축 후 길이)

열수축율 (%) = -------------------------------- × 100

수축 전 길이

2) 강신도

필름을 폭 15mm로 하고, 시료장 (Gauge Length)을 50mm하고, 인장속도(Cross head-up speed)를 500mm/min로 하여 만능인장 시험기(Instron社 Tensile Test Machine)를 이용하여 필름의 기계방향(MD) 및 폭방향(TD)에 대한 인장 특성을 측정하였다.

3) 광학적 특성 평가 (헤이즈, 헤이즈 편차 및 광투과도 측정)

측정방법은 ASTM D-1003 을 기준으로 측정하였으며, 폴리에스테르 필름을 변부 2개소, 중심부 1개소에서 무작위로 7 개 부분을 추출한 후 각 5cm× 5cm 크기로 절편하여 헤이즈 측정기(니혼덴쇼쿠 NDH 300A)에 넣고 555nm 파장의 빛을 투과시켜 헤이즈(Haze; %) 및 전체광선 투과율(Total Transmittance; %)을 측정하여 최대값 및 최소값을 제외한 5개 값에 대한 평균치를 구하여 헤이즈 및 전체광선투과율을 산출하였다.

한편, 헤이즈 편차는 측정된 헤이즈값 중 최대값과 최소값을 제외한 5개 값의 표준편차를 구하여 평균에 대한 표준편차값인 변동계수(CV%)로 그 값을 나타내었다.

<식 2 >

CV% = 표준편차/ 헤이즈값 평균 × 100

4) Melting Point (Tm) 측정 및 정의

폴리머를 액체질소에 30초 동안 넣었다가 꺼낸 후에 분쇄기(Hico-10-6-388)를 이용하여 분말상태로 만든 후, 이를 Capillary tube (2 × 100mm)에 넣는다. Capillary Tube에는 표시선이 되어 있으며, 표시선 이상의 높이(통상 전체 Tube길이의 2/3이상의 높이)로 분말상태의 폴리머로 채워 넣은 후, Melting Point측정기(Thomas Hoover Capillary Melting Point Apparatus)에 넣고, 30℃/min의 속도로 승온시키면서 Capillary tube내 폴리머가 녹는 지점의 온도를 온도계로부터 확인하여, 이를 Melting Point(Tm)로 정의한다.

[참고예 1]

테레프탈산 100몰%, 글리콜 성분으로 에틸렌글리콜 124몰%를 사용하고 촉매로 3산화안티몬 0.05몰(산성분에 대하여)를 사용하고, 평균입경 2.7㎛인 실리카를 500ppm 넣어 직접에스테르화법에 의하여 축중합하여 고유 점도 0.64dl/g, 융점(Melting Point) 256℃인 호모폴리에스테르를 제조하였으며, 이를 기재층의 매트릭스로 한다.

또한, 테레프탈산 100몰%, 글리콜 성분으로 에틸렌글리콜 100몰%와 네오펜틸 글리콜 24몰%를 사용하고 촉매로 3산화안티몬 0.05몰(산성분에 대하여)을 사용하여 직접에스테르화법에 의하여 축중합한 고유 점도 0.67dl/g, 유리전이온도 76℃,융점(Melting Point) 203℃인 코폴리에스테르를 평균입경 15㎛의 폴리메틸메타아크릴레이트 비드(PMMA bead)와 컴파운딩하여 폴리메틸메타아크릴레이트 비드(PMMA bead)함량이 50중량%인 마스터배치를 제조하였다.

기재층의 매트릭스를 구성하는 호모폴리에스테르를 275℃로 압출하였으며, 마스터배치를 270℃에서 압출하고 피드블록(Feed block)을 사용하여 표층/기재층의 두께비(A/B)가 30/70인 시트를 제조하였다. 이때 층간의 두께비는 토출량으로 제어하였다. 토출된 시트(Sheet)를 30℃의 캐스팅 롤러(Casting Roller)를 거치면서 냉각을 행하여 미연신 필름을 제조하였다. 미연신 필름을 연속적으로 기계적 방향으로 이송되는 롤러군(MDO : Machine Direction Organization)에서 850℃의 온도로 가열된 IR-Heater에서 3.5배 연신을 하였다. 기계방향으로의 연신을 거친 후, 연속하여 95℃의 예열구간을 거쳐 135℃에서 폭에 대하여 3.5배 연신시킨 후, 210℃에서 열처리를 행하고, 180℃에서 3.5%의 완화(Relax)를 적용하여, 표면 상에 광확산 가능한 층(이하, 편의상 "광확산층"이라 약칭한다.)을 포함하는 두께 188㎛의 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

[실시예 1]

테레프탈산 100몰%, 글리콜 성분으로 에틸렌글리콜 124몰%를 사용하고 촉매로 3산화안티몬 0.05몰(산성분에 대하여)을 사용하고, 평균입경 2.7㎛인 실리카를 500ppm 넣어 직접에스테르화법에 의하여 축중합하여 고유 점도 0.64dl/g, 융점(Melting Point) 256℃인 호모폴리에스테르를 제조하여, 이를 기재층 수지 매트릭스로 한다.

또한, 테레프탈산 100몰%, 글리콜 성분으로 에틸렌글리콜 100몰%와 네오펜틸 글리콜 24몰%를 사용하고 촉매로 3산화안티몬 0.05몰(산성분에 대하여)를 사용하여 직접에스테르화법에 의하여 축중합한 고유 점도 0.67dl/g, 유리전이온도 76℃,융점(Melting Point) 203℃인 코폴리에스테르와; 상기 기재층의 수지 매트릭스와 동 일한 호모폴리에스테르를 7:3중량비로 혼합하고, 여기에 평균입경 15㎛의 폴리메틸메타아크릴레이트 비드(PMMA bead)를 컴파운딩하여 폴리메틸메타아크릴레이트 비드(PMMA bead) 함량이 50중량%인 마스터배치를 제조하였다.

기재층에 사용되는 호모폴리에스테르를 275℃로 압출하였으며, 상기 입자가 포함된 마스터배치를 270℃에서 압출하고 피드블록(Feed block)을 사용하여 표층/기재층의 두께비(A/B)가 30/70인 시트를 제조하였다. 이때 층간의 두께비는 토출량으로 제어하였다. 토출된 시트(Sheet)를 30℃의 캐스팅 롤러(Casting Roller)를 거치면서 냉각을 행하여 미연신 필름을 제조하였다. 상기 미연신 필름을 연속적으로 기계적 방향으로 이송되는 롤러군(MDO : Machine Direction Organization)에서 850℃의 온도로 가열된 IR-Heater에서 3.5배 연신을 하였다. 기계방향으로의 연신을 거친 후, 연속하여 95℃의 예열구간을 거쳐 135℃에서 폭에 대하여 3.5배 연신시킨 후, 230℃에서 열처리를 행하고, 180℃에서 3.5%의 완화(Relax)를 적용하여, 표면 상에 광확산층을 갖는 두께 188㎛의 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

이와 같이 얻어진 표면 상에 광확산층이 형성된 폴리에스테르 필름에 대한 SEM 사진을 도 1에 나타내었다.

도 1로부터 얻어진 폴리에스테르 필름은 표면 상에 광확산층을 갖고, 광확산층은 SEM에 의해 종단면을 관찰하였을 때 일면이 입자에 의해 형성되는 돌출 형상을 가짐을 알 수 있다.

[참고예 2]

상기 참고예 1과 동일한 방법으로 기계방향(MD) 연신 후, 광확산층이 형성된 기재층의 반대면층에 다음과 같은 조성 및 방법으로 인라인코팅(In-Line Coating; ILC)을 하는 것을 제외하고 동일한 방법으로 필름을 제조하였다; 인라인코팅(In-Line Coating; ILC)은 굴절율이 1.44인 아크릴계 바인더 4g, 실리콘계 웨팅제(TEGO社 폴리에스테르 실록산 공중합체) 0.1g, 200nm 콜로이드 실리카 입자 0.1g, 멜라민(Melamine)계 경화제(DIC社) 0.15g을 용매로서 물에 첨가한 후 3시간 교반하여 고형분의 농도가 4.35%, 점도 12cps의 코팅액을 상온으로 냉각하여 준비하였으며, 이를 바코팅(Bar Coating; Mayer-Bar적용)방법으로 베이스층에 코팅하였으며, 코팅 후, 코팅층의 두께가 80nm가 되도록 메이어바(Mayer-Bar)의 Wire굵기를 조정하여 코팅층을 가지며, 표면 상에 광확산층이 형성된 두께 188㎛의 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

[참고예 3]

테레프탈산 100몰%, 글리콜 성분으로 에틸렌글리콜 124몰%를 사용하고 촉매로 3산화안티몬 0.05몰(산성분에 대하여)을 사용하고, 평균입경 1㎛인 실리카를 50ppm 넣어 직접에스테르화법에 의하여 축중합한 고유 점도 0.64dl/g, 융점(Melting Point) 256℃인 호모폴리에스테르를 만들고, 이를 기재층의 수지 매트릭스로 한다.

또한, 테레프탈산 100몰%, 글리콜 성분으로 에틸렌글리콜 108몰%와 네오펜틸 글리콜 16몰%를 사용하고 촉매로 3산화안티몬 0.05몰(산성분에 대하여)을 사용하여 직접에스테르화법에 의하여 축중합한 고유 점도 0.65dl/g, 유리전이온도 76℃,융점(Melting Point) 220℃인 코폴리에스테르를 평균입경 5㎛의 실리콘 비드(Silicone bead)와 컴파운딩하여 실리콘 비드(Silicone bead) 함량이 5중량%인 마스터배치를 제조하였다.

기재층의 수지 매트릭스인 호모폴리에스테르를 275℃로 압출하였으며, 상기 입자가 포함된 마스터배치를 270℃에서 압출하고 피드블록(Feed block)을 사용하여 표층/기재층의 두께비(A/B)가 10/90인 시트를 제조하였다. 이때 층간의 두께비는 토출량으로 제어하였다. 토출된 시트(Sheet)를 30℃의 캐스팅 롤러(Casting Roller)를 거치면서 냉각을 행하여 미연신 필름을 제조하였다. 상기 미연신 필름을 연속적으로 기계적 방향으로 이송되는 롤러군(MDO : Machine Direction Organization)에서 850℃의 온도로 가열된 IR-Heater에서 3.5배 연신을 하였다. 기계방향으로의 연신을 거친 후, 연속하여 95℃의 예열구간을 거쳐 135℃에서 폭에 대하여 3.5배 연신시킨 후, 235℃에서 열처리를 행하고, 180℃에서 3.5%의 완화(Relax)를 적용하여, 표면 상에 광확산층이 형성된 두께 188㎛의 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

[실시예 2]

상기 참고예 3과 같은 방법으로 미연신 필름을 제조함에 있어, 광확산층 형성에 있어서 수지 매트릭스로 컴파운딩된 마스터배치와 테레프탈산 100몰%, 글리콜 성분으로 에틸렌글리콜 124몰%를 사용하고 촉매로 3산화안티몬 0.05몰(산성분에 대 하여)를 사용하여 제조된 고유 점도 0.64dl/g, 융점(Melting Point) 256℃인 호모폴리에스테르를 중량비로 5 : 5로 블렌딩하여 사용하였으며, 다층필름의 층 구조 및 토출조건은 상기 참고예 3과 동일하다.

또한, 상기 참고예 3에서의 열처리 온도를 240℃로 변경한 것을 제외하고는 연신온도 및 연신배율은 동일하게 하여, 표면 상에 광학산층이 형성된 두께 188㎛의 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

[참고예 4]

테레프탈산 100몰%, 글리콜 성분으로 에틸렌글리콜 124몰%를 사용하고 촉매로 3산화안티몬 0.05몰(산성분에 대하여)을 사용하고, 평균입경 4.3㎛인 실리카를 20ppm 넣어 직접에스테르화법에 의하여 축중합한 고유 점도 0.64dl/g, 융점(Melting Point) 256℃인 호모폴리에스테르를 제조하여, 이를 기재층의 수지 매트리스로 한다.

이와는 별도로, 테레프탈산 100몰%, 글리콜 성분으로 에틸렌글리콜 97몰%와 네오펜틸 글리콜 27몰%를 사용하고 촉매로 3산화안티몬 0.05몰(산성분에 대하여)를 사용하여 직접에스테르화법에 의하여 축중합한 고유 점도 0.67dl/g, 유리전이온도 74℃,융점(Melting Point) 197℃인 코폴리에스테르를 평균입경 25㎛의 폴리메틸메타아크릴레이트 비드(PMMA bead)와 컴파운딩을 하여 폴리메틸메타아크릴레이트 비드(PMMA bead)함량이 30중량%인 마스터배치를 제조하였다.

기재층의 수지 매트릭스인 호모폴리에스테르를 275℃로 압출하였으며, 상기 입자가 포함된 마스터배치를 270℃에서 압출하고 피드블록(Feed block)을 사용하여 표층/기재층의 두께비(A/B)가 20/80인 시트를 제조하였다. 이때 층간의 두께비는 토출량으로 제어하였다. 토출된 시트(Sheet)를 30℃의 캐스팅 롤러(Casting Roller)를 거치면서 냉각을 행하여 미연신 필름을 제조하였다. 상기 미연신 필름을 연속적으로 기계적 방향으로 이송되는 롤러군(MDO : Machine Direction Organization)에서 850℃의 온도로 가열된 IR-Heater에서 3.5배 연신을 하였다. 기계방향으로의 연신을 거친 후, 연속하여 95℃의 예열구간을 거쳐 135℃에서 폭에 대하여 3.5배 연신시킨 후, 205℃에서 열처리를 행하고, 180℃에서 3.5%의 완화(Relax)를 적용하여, 표면 상에 광확산층이 형성된 두께 188㎛의 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

[실시예 3]

상기 참고예 4와 같은 방법으로 미연신 필름을 제조하되, 광확산층 형성에 있어서 수지 매트릭스로 컴파운딩된 마스터배치와 호모폴리에스테르를 중량비로 7 : 3으로 블렌딩하여 사용하였다. 다만 참고예 4에서의 열처리 온도를 230℃로 변경한 것을 제외하고는 연신온도 및 연신배율은 동일하게 하여, 표면 상에 광확산층이 형성된 두께 188㎛의 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

[참고예 5 ~ 6]

상기 참고예 1과 동일하게 필름을 제조하되, 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 광확산층에 사용된 수지의 융점을 달리하고, 열처리 온도를 다르게 하였다.

[실시예 4 내지 6]

실시예 1 내지 3과 동일한 방법으로 표면 상에 광확산층이 형성된 폴리에스테르 필름을 제조하되, 다만 기재층 중 입자를 포함하지 않았다.

[실시예 7 내지 9]

실시예 1 내지 3과 동일한 방법으로 표면 상에 광확산층이 형성된 폴리에스테르 필름을 제조하되, 다만 참고예 2와 동일한 방법으로 광확산층이 형성된 기재층의 다른 일면에 인라인 코팅층을 부가하였다.

[실시예 10]

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 표면상에 광확산층이 형성된 폴리에스테르 필름을 제조함에 있어서 광확산층을 구성하는 마스터배치를 제조함에 있어 사용된 수지의 구성 함량비를 코폴리에스테르와 호모폴리에스테르를 2.5 : 7.5중량비로 변경한 것을 제외하고 동일한 방법을 적용하였다.

[실시예 11]

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 표면상에 광확산층이 형성된 폴리에스테르 필름을 제조함에 있어서 광확산층을 구성하는 마스터배치를 제조함에 있어 사용된 수지의 구성 함량비를 코폴리에스테르와 호모폴리에스테르를 7.5 : 2.5중량비로 변경한 것을 제외하고 동일한 방법을 적용하였다.

[비교예 1]

테레프탈산 100몰%, 글리콜 성분으로 에틸렌글리콜 124몰%를 사용하고 촉매로 3산화안티몬 0.05몰(산성분에 대하여)을 사용하고, 평균입경 2.7㎛인 실리카를 500ppm 넣어 직접에스테르화법에 의하여 축중합한 고유 점도 0.64dl/g, 융점(Melting Point) 256℃인 호모폴리에스테르를 만들어, 이를 기재층의 수지 매트릭스로 한다.

또한, 테레프탈산 100몰%, 글리콜 성분으로 에틸렌글리콜 124몰%를 사용하고 촉매로 3산화안티몬 0.05몰(산성분에 대하여)를 사용하여 제조된 고유 점도 0.64dl/g, 융점(Melting Point) 256℃인 호모폴리에스테르를 평균입경 15㎛의 폴리메틸메타아크릴레이트 비드(PMMA bead)와 컴파운딩을 하여 폴리메틸메타아크릴레이트 비드(PMMA bead)함량이 50중량%인 마스터배치를 제조하였다.

기재층의 수지 매트릭스인 호모폴리에스테르를 275℃로 압출하였으며, 상기 입자가 포함된 마스터배치를 270℃에서 압출하고 피드블록(Feed block)을 사용하여 표층/기재층의 두께비(A/B)를 30/70으로 하는 시트를 제조하였다. 이때 층간의 두께비는 토출량으로 제어하였다. 토출된 시트(Sheet)를 30℃의 캐스팅 롤러(Casting Roller)를 거치면서 냉각을 행하여 미연신 필름을 제조하였다. 상기 미연신 필름을 연속적으로 기계적 방향으로 이송되는 롤러군(MDO : Machine Direction Organization)에서 850℃의 온도로 가열된 IR-Heater에서 3.5배 연신을 하였다. 기계방향으로의 연신을 거친 후, 연속하여 95℃의 예열구간을 거쳐 135℃에서 폭에 대하여 3.5배 연신시킨 후, 230℃에서 열처리를 행하고, 180℃에서 3.5%의 완화(Relax)를 적용하여 두께 188㎛의 필름을 제조하였다.

[비교예 2]

상기 비교예 1에서 표층에 마스터배치를 사용하지 않고, 호모폴리에스테르만 적용하고, 기계방향(MD) 연신 후, 광확산층에 인라인코팅(In-Line Coating; ILC)을 하는 것을 제외하고 동일한 방법으로 필름을 제조하였다.

인라인코팅(In-Line Coating; ILC)은 굴절율이 1.44인 아크릴계 바인더 4g, 실리콘계웨팅제(TEGO社 폴리에스테르 실록산 공중합체) 0.1g, 200nm 콜로이드 실리카 입자 0.1g, 멜라민(Melamine)계 경화제(DIC社) 0.15g을 용매로서 물에 첨가한 후 3시간 교반하여 고형분의 농도가 4.35%, 점도 12cps의 코팅액을 상온으로 냉각하여 준비하였으며, 이를 바코팅(Bar Coating; Mayer-Bar적용)방법으로 코팅층의 두께가 80nm가 되도록 메이어바(Mayer-Bar)의 Wire굵기를 조정하여 코팅층을 가지는 두께 188㎛의 필름을 제조하였다.

[비교예 3]

상기 참고예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하되, 광확산층에 사용되는 공중합체 수지의 융점이 193℃인 것을 사용하였다. 이때 열처리 온도는 210℃로 처리 하였다. 그 결과 폭방향(TD) 연신 및 열처리후 광확산층의 입자가 필름 전체에 고르게 분포되지 않고 변부방향으로 몰리는 현상이 발생하여 필름의 중앙부와 변부간에 광학 특성차이가 크게 발생하는 것을 확인할 수 있었다.

[비교예 4]

상기 참고예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하되, 광확산층에 사용되는 공중합체 수지의 융점이 248℃인 것을 사용하였다. 이때 열처리 온도는 250℃로 처리하였다. 그 결과 필름의 두께 제어가 되지 않아 두께 불균일이 높고, 파단이 많이 발생하였으며, 전체 필름 폭에 대해 광학 특성이 불균일한 것을 확인할 수 있었다.

[비교예 5]

상기 참고예 3과 동일한 방법으로 필름을 제조하되, 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 열처리 온도를 210℃로 변경하였다.

[비교예 6]

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 표면상에 광확산층이 형성된 폴리에스테르 필름을 제조함에 있어서 광확산층을 구성하는 마스터배치를 제조함에 있어 사용된 수지의 구성 함량비를 코폴리에스테르와 호모폴리에스테르를 1 : 9중량비로 변경한 것을 제외하고 동일한 방법을 적용하였다.

[비교예 7]

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 표면상에 광확산층이 형성된 폴리에스테르 필름을 제조함에 있어서 광확산층을 구성하는 마스터배치를 제조함에 있어 사용된 수지의 구성 함량비를 코폴리에스테르와 호모폴리에스테르를 9 : 1중량비로 변경한 것을 제외하고 동일한 방법을 적용하였다.

하기 표 1 내지 2에 상기 실시예, 참고예 및 비교예를 요약 정리하였다.

		기재층		광확산층		열처리 온도(℃)	인라인코팅층 유무
		수지 (융점,℃)	입자 (평균입경, ㎛)	수지 (융점, ℃)	입자 (평균입경, ㎛)
실 시 예	1	HOMO- PET(256)	실리카(2.7)	CO-PET(203):HOMO-PET(256)=7:3중량비	PMMA 비드(15)	230	무
	2		실리카(1)	CO-PET(220):HOMO-PET(256)=4.9:5.1중량비 (5:5블렌딩비)	실리콘 비드(5)	240	무
	3		실리카(4.3)	CO-PET(197):HOMO-PET(256)= 6.2:3.8중량비 (7:3블렌딩비)	PMMA 비드(25)	230	무
	4		-	CO-PET(203):HOMO-PET(256)=7:3중량비	PMMA 비드(15)	230	무
	5		-	CO-PET(220):HOMO-PET(256)=4.9:5.1중량비 (5:5블렌딩비)	실리콘 비드(5)	240	무
	6		-	CO-PET(197):HOMO-PET(256)=6.2:3.8중량비 (7:3블렌딩비)	PMMA 비드(25)	230	무
	7		실리카(2.7)	CO-PET(203):HOMO-PET(256)=7:3중량비	PMMA 비드(15)	230	유
	8		실리카(1)	CO-PET(220):HOMO-PET(256)=4.9:5.1중량비 (5:5블렌딩비)	실리콘 비드(5)	240	유
	9		실리카(4.3)	CO-PET(197):HOMO-PET(256)=6.2:3.8중량비 (7:3블렌딩비)	PMMA 비드(25)	230	유
	10		실리카(2.7)	CO-PET(203):HOMO-PET(256)=2.5:7.5중량비	PMMA 비드(15)	230	무
	11		실리카(2.7)	CO-PET(203):HOMO-PET(256)=7.5:2.5중량비	PMMA 비드(15)	230	무

		기재층		광확산층		열처리 온도(℃)	인라인코팅층 유무
		수지 (융점, ℃)	입자 (평균입경, ㎛)	수지 (융점, ℃)	입자 (평균입경, ㎛)
참 고 예	1	HOMO-PET (256)	실리카(2.7)	CO-PET(203)	PMMA 비드(15)	210	무
	2		실리카(2.7)	CO-PET(203)	PMMA 비드(15)	210	유
	3		실리카(1)	CO-PET(220)	실리콘 비드(5)	235	무
	4		실리카(4.3)	CO-PET(197)	PMMA 비드(25)	205	무
	5		실리카(2.7)	CO-PET(197)	PMMA 비드(15)	210	무
	6		실리카(2.7)	CO-PET(241)	PMMA 비드(15)	245	무
비 교 예	1	HOMO-PET (256)	실리카(2.7)	HOMO-PET(256)	PMMA 비드(15)	230	무
	2		실리카(2.7)	HOMO-PET(256)	-	230	유
	3		실리카(2.7)	CO-PET(193)	PMMA 비드(15)	210	무
	4		실리카(2.7)	CO-PET(248)	PMMA 비드(15)	250	무
	5		실리카(1)	CO-PET(220)	실리콘 비드(5)	210	무
	6		실리카(2.7)	CO-PET(203):HOMO-PET(256)=1:9중량비	PMMA 비드(15)	230	무
	7		실리카(2.7)	CO-PET(203):HOMO-PET(256)=9:1중량비	PMMA 비드(15)	230	무

* Homo-PET : 호모폴리에스테르, Co-PET : 폴리에스테르 공중합체

상기 실시예, 참고예 및 비교예에 의해 제조된 필름의 물성을 측정하여 하기 표 3 내지 표 4에 나타내었다.

		강도 (kg/㎟)		신도(%)		열수축율(%)		헤이즈(%)	헤이즈 편차 CV(%)	전광선 투과율(%)
		MD	TD	MD	TD	MD	TD
실 시 예	1	15.9	16.7	199.8	140.3	1.0	0.7	88.3	1.40	86.8
	2	17.5	18.4	201.5	143.7	0.8	0.4	71.3	1.16	88.3
	3	16.2	17.1	200.7	143.6	1.1	0.7	74.3	1.33	90.5
	4	16.1	16.5	197.6	138.3	1.0	0.7	87.7	1.37	88.5
	5	17.4	18.6	200.3	142.9	0.8	0.4	70.5	1.08	89.5
	6	16.3	17.2	198.3	140.6	1.1	0.7	74.0	1.25	91.2
	7	15.8	17.0	198.7	135.2	1.0	0.8	88.1	1.37	88.3
	8	17.3	18.7	200.1	132.5	0.8	0.5	71.5	1.13	90.1
	9	16.3	17.5	200.1	131.3	1.1	0.8	73.7	1.28	91.6
	10	16.2	16.8	197.3	135.2	1.0	0.7	86.3	1.53	86.6
	11	17.3	18.1	197.6	140.1	0.8	0.3	73.2	1.67	87.1

		강도 (kg/㎟)		신도(%)		열수축율(%)		헤이즈(%)	헤이즈 편차 CV (%)	전광선 투과율(%)
		MD	TD	MD	TD	MD	TD
참고 예	1	15.7	16.5	197.5	135.3	1.5	0.9	43.8	13.25	88.5
	2	16.0	16.9	200.3	142.5	1.1	0.8	44.8	13.63	90.2
	3	16.6	17.5	200.1	137.3	1.0	0.7	48.5	15.35	83.2
	4	15.7	16.1	198.7	139.6	2.0	1.3	52.3	13.91	92.1
	5	15.4	15.9	190.2	133.1	1.5	0.9	52.6	15.37	89.5
	6	14.3	14.8	172.1	112.3	0.5	0.2	58.2	11.73	94.5
비교 예	1	15.9	16.3	197.3	139.6	0.9	0.7	73.8	2.31	58.1
	2	18.4	19.4	203.6	146.5	1.0	0.8	1.4	7.16	93.3
	3	16.2	16.5	199.5	140.2	1.8	1.2	32.3	13.95	73.7
	4	10.3	11.2	130.6	87.4	0.3	0.1	83.2	18.32	68.3
	5	16.7	17.6	201.7	139.2	1.5	1.0	87.5	3.12	53.5
	6	16.3	16.8	188.3	130.6	1.1	0.8	72.1	2.31	63.2
	7	15.5	16.3	175.3	128.3	0.9	0.6	59.8	12.92	86.3

상기 표 3 내지 표 4의 결과로부터,

비교예 1의 경우, 기재층과 광확산층에 동일한 수지를 사용하여 열처리함으로써, 헤이즈는 높으나 전체 광선 투과율이 낮은 것을 알 수 있었으며, 비교예 2의 경우, 광확산층에 입자를 함유하지 않음으로써 투과율은 높으나, 헤이즈가 매우 낮은 것을 알 수 있었다.

또한 비교예 3의 경우, 광확산층에 사용된 수지의 융점이 너무 낮아 입자가 필름의 주변부로 몰려 광학 필름으로 사용하기는 곤란하며, 비교예 4의 경우 광확산층의 융점이 너무 높아 열처리 온도가 올라가므로 필름의 두께 제어가 어려워 전체적으로 광학특성이 불균일하여 광학필름으로 사용하기는 곤란한 것을 알 수 있다.

또한, 비교예 5의 경우 광확산층의 수지 대비 열처리 온도가 낮아 표면에 입자돌출 효과가 나타나지 않아 헤이즈(Haze)는 높으나, 투과율이 낮음을 알 수 있다.

또한 비교예 6 내지 7의 경우, 광확산층에 호모 폴리에스테르와 저융점 폴리에스테르를 혼용하기는 하였으나, 그 비가 적정하지 못하여 저융점 폴리에스터가 가지는 용융에 의한 입자 돌출효과와 호모폴리에스테르가 가지는 열적안정성의 효과를 충분히 발휘할 수 없었는바, 구체적으로 비교예 6의 경우에는 입자 돌출효과가 거의 없기 때문에 투과율이 낮게 나타나며, 비교예 7의 경우에는 입자의 변부 몰림 현상으로 인해 헤이즈 편차가 크게 나타나 요구되는 특성을 발현하기 어려움을 알 수 있다.

한편, 참고예 1 내지 6의 경우는 저융점의 공중합 수지만을 광확산층의 수지 매트릭스로 사용함으로써 실시예 1 내지 11에 비하여 입자의 변부 몰림 현상이 발생하여 헤이즈가 낮고, 투과율이 높으며, 필름의 부위별로 헤이즈 편차가 크게 나타나 제품상에 광학적 특성의 편차가 크게 발생하여 불리함을 알 수 있다.

도 1은 실시예 1로부터 얻어진 폴리에스테르 필름의 SEM 사진.

Claims (24)

1. 표면 상에 광확산 가능한 층이 있는 폴리에스테르 중합체 기재층을 포함하고,

   (A) 광확산 가능한 층을 제외한 폴리에스테르 중합체 기재층은 융점이 Tm₁인 폴리에스테르 수지를 매트릭스로 하고;

   (B) 광확산 가능한 층은, (a) 투명한 수지 매트릭스에 분산된 실리콘 비드 또는 폴리메틸메타크릴레이트 비드 입자를 포함하고, (b) 투명한 수지 매트릭스는 융점이 Tm₁인 호모 폴리에스테르 수지 20 내지 80중량%와 융점(Tm₂)이 Tm₁ - 60℃ < Tm₂ < Tm₁ - 10℃을 만족하는 공중합체 수지 20 내지 80중량%로 되며, (c) SEM에 의해 종단면을 관찰하였을 때 적어도 일면이 상기 실리콘 비드 또는 폴리메틸메타크릴레이트 비드 입자에 의해 형성되는 돌출 형상을 가지는 폴리에스테르 필름.
2. 제 1 항 있어서,

   광확산 가능한 층을 제외한 나머지의 기재층은 무기계 또는 유기계 입자를 포함하거나 포함하지 않는 것인 폴리에스테르 필름.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 무기계 또는 유기계 입자는 평균입경이 0.5 내지 5㎛인 것인 폴리에스테르 필름.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 무기계 또는 유기계 입자는 광확산 가능한 층을 제외한 나머지의 기재층 중량에 대해 10 내지 1,000ppm으로 포함되는 것인 폴리에스테르 필름.
5. 제 1 항 있어서, 광확산 가능한 층은 공압출로 형성된 층인 것인 폴리에스테르 필름.
6. 제 1 항에 있어서, 투명한 수지 매트릭스는 폴리에틸렌테레프탈레이트와; 폴리에스테르 공중합체, 폴리카보네이트 공중합체 및 폴리설폰 공중합체 중에서 선택되는 1종 이상의 공중합체로 되는 것인 폴리에스테르 필름.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 실리콘 비드 또는 폴리메틸메타크릴레이트 비드 입자는 입경이 1 내지 30㎛인 것인 폴리에스테르 필름.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 실리콘 비드 또는 폴리메틸메타크릴레이트 비드 입자는 전체 필름 중량 중 0.2 내지 15중량%로 포함되는 것인 폴리에스테르 필름.
9. 제 1 항에 있어서, 광확산 가능한 층은 전체 필름 두께에 대해 2 내지 30%인 폴리에스테르 필름.
10. 제 1 항에 있어서, 광확산 가능한 층과 접촉하는 기재층 면의 배면에 해당하 는 기재층 면에 코팅층을 포함하는 폴리에스테르 필름.
11. 제 10 항에 있어서, 코팅층은 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지 바인더에 분산된 평균입경 10 내지 500nm인 입자를 포함하는 것인 폴리에스테르 필름.
12. 제 10 항에 있어서, 코팅층은 두께가 10 내지 1000nm인 것인 폴리에스테르 필름.
13. 제 1 항에 있어서, 헤이즈가 60 내지 99%이고 전광선 투과율이 80 내지 99%인 폴리에스테르 필름.
14. a) 융점이 Tm₁인 폴리에스테르 수지를 제조하는 단계;

    b) 융점이 Tm₁인 호모 폴리에스테르 수지 20 내지 80중량% 및 융점(Tm₂)이 Tm₁-60℃ < Tm₂ < Tm₁-10℃을 만족하는 공중합체 수지 20 내지 80중량%로 되는 투명한 수지와; 실리콘 비드 또는 폴리메틸메타크릴레이트 비드 입자를 컴파운딩하여 마스터배치를 제조하는 단계;

    c) 폴리에스테르 수지 및 마스터배치를 공압출하여 미연신 시트를 제조하는 단계;

    d) 미연신 시트를 기계방향으로 연신하는 단계;

    e) 기계방향으로 연신된 필름을 폭방향으로 연신하는 단계; 및

    f) 상기 폭방향으로 연신된 필름을 열처리하는 단계를 포함하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
15. 제 14 항에 있어서, 단계 a)에서 폴리에스테르 수지와 평균입경이 0.5 내지 5㎛인 무기계 또는 유기계 입자를 혼합하는 것을 포함하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 무기계 또는 유기계 입자를 폴리에스테르 수지와 입자 총량 100중량부에 대해 10 내지 1,000ppm으로 사용하는 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
17. 제 14 항에 있어서, 상기 실리콘 비드 또는 폴리메틸메타크릴레이트 비드 입자는 마스터 배치 총 중량 중 5 내지 60중량%로 포함되는 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
18. 제 14 항에 있어서, 단계 b)에서 투명한 수지로 폴리에틸렌테레프탈레이트와 폴리에스테르 공중합체, 폴리카보네이트 공중합체 및 폴리설폰 공중합체 중에서 선택되는 1종 이상의 공중합체와의 블렌드물을 사용하는 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
19. 제 14 항에 있어서, 단계 b)에서 공중합체 수지는 테레프탈산을 포함하는 디카르복실산과, 네오펜틸글리콜 및 에틸렌글리콜을 포함하는 글리콜로부터 얻어지는 코폴리에스테르를 포함하는 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
20. 제 14 항에 있어서, 기계방향 연신은 적외선 히터 500 내지 900℃ 온도 하에서 연신비 2.5 내지 4.5배 되도록 연신하는 방법으로 수행되는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
21. 제 14 항에 있어서, 폭방향 연신은 105 내지 165℃의 온도에서 연신비 2.5 내지 4.5배 되도록 연신하는 방법으로 수행되는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
22. 제 14 항에 있어서, 열고정은 Tm₂ 보다는 높고 Tm₁ 보다 낮은 온도에서 열처리하는 방법으로 수행되는 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
23. 제 14 항에 있어서, 기계방향으로 연신된 필름을 폭방향으로 연신하는 단계 이전에, 기계방향으로 연신된 공압출 시트의 폴리에스테르 수지면에 평균입경이 10 내지 500nm인 입자를 포함하는 아크릴계 수지 또는 우레탄 수지 코팅액을 인라인 코팅하는 단계를 포함하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
24. 제 23 항에 있어서, 인라인 코팅하는 단계는 건조 후 코팅층 두께가 10 내지 1000nm 되도록 수행하는 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.

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