KR101459165B1 - 폴리에스테르 필름 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리에스테르필름에 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}
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 가지며, 필름 자체에 광확산성 및 슬립성 내지 대전방지성을 갖도록 한 이축연신 폴리에스테르 필름을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에서는 일 표면 상에 광확산 가능한 층이 있고 다른 일 표면 상에 슬립성 및/또는 대전방지성을 갖는 층이 있는, 폴리에스테르 중합체 기재층을 포함하고,
(A) 광확산 가능한 층을 제외한, 슬립성 및/또는 대전방지성을 갖는 층 및 폴리에스테르 중합체 기재층은 융점이 Tm1인 폴리에스테르 수지를 매트릭스로 하고;
(B) 광확산 가능한 층은, (a) 투명한 수지 매트릭스에 분산된 평균입경 5 내지 25㎛인 광확산성 입자를 포함하고, (b) 투명한 수지 매트릭스는 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 되며, (c) SEM에 의해 종단면을 관찰하였을 때 상, 하면 모두가 입자에 의해 형성되는 돌출 형상을 가지며;
(C) 슬립성 및/또는 대전방지성을 갖는 층은 평균입경 0.5 내지 5㎛인 입자를 포함하고,
(D) SEM에 의해 종단면을 관찰하였을 때 광확산 가능한 층 및 슬립성 및/또는 대전방지성을 갖는 층과 접촉하는 기재층 면에 실질적으로 직선상으로 연장되는 계면이 존재하지 않는 폴리에스테르 필름을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 의하면, 투명한 수지 매트릭스는 폴리에틸렌테레프탈레이트와; 폴리에스테르 공중합체, 폴리카보네이트 공중합체 및 폴리설폰 공중합체 중에서 선택되는 1종 이상의 공중합체로 되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의하면, 광확산성을 갖는 층에 있어서 광확산성 입자는 전체 필름 중량 중 20,000 내지 70,000ppm으로 포함되고, 슬립성 및/또는 대전방지성을 갖는 층에 있어서 입자는 전체 필름 중량 중 200 내지 700ppm으로 포함되는 것일 수 있고, 이때 광확산성 입자 또는 입자는 바람직하기로는 실리콘 비드 또는 폴리메틸메타크릴레이트 중에서 선택되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의하면, 슬립성 및/또는 대전방지성을 갖는 층은 그 두께가 전체 필름 두께에 대해 1 내지 5%이고, 광확산성을 갖는 층은 그 두께가 전체 필름 두께에 대해 1 내지 30%인 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 의하면, 폴리에스테르 필름의 적어도 일면에 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지 바인더에 분산된 평균입경 10 내지 500nm인 입자를 포함하는 코팅층을 포함할 수 있다. 이때 코팅층은 두께가 10 내지 1000nm일 수 있다.
광학적 용도를 고려할 때 바람직하기로는 본 발명의 일 구현예에 의한 폴리에스테르 필름은 헤이즈가 70% 이상이고 전광선 투과율이 80% 이상일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서는
a) 융점이 Tm1인 폴리에스테르 수지를 제조하는 단계; b) 융점이 Tm1인 폴리에스테르 수지와 평균입경이 0.5 내지 5㎛인 입자를 컴파운딩하여 제1 마스터배치를 제조하는 단계; c) 융점이 Tm1인 호모 폴리에스테르 수지 30 내지 50중량% 및 융점(Tm2)이 Tm1-60℃ < Tm2 < Tm1-10℃을 만족하는 공중합체 수지 50 내지 70중량%로 되는 투명한 수지와; 평균입경이 5 내지 25㎛인 광확산성 입자를 컴파운딩하여 제2 마스터배치를 제조하는 단계; d) 마스터 배치 1, 폴리에스테르 수지 및 마스터배치 2를 폴리에스테르 수지 양면에 각각 마스터배치 1 및 마스터배치 2로부터 형성되는 층이 오도록 공압출하여 미연신 시트를 제조하는 단계; e) 미연신 시트를 기계방향으로 연신하는 단계; f) 기계방향으로 연신된 필름을 폭방향으로 연신하는 단계; 및 g) 열고정하는 단계를 포함하는 폴리에스테르 필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 의한 제조방법에 있어서, 단계 c)에서 투명한 수지로 폴리에틸렌테레프탈레이트와 폴리에스테르 공중합체, 폴리카보네이트 공중합체 및 폴리설폰 공중합체 중에서 선택되는 1종 이상의 공중합체와의 블렌드물을 사용하는 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 제조방법에 있어서, 단계 c)에서 공중합체 수지는 테레프탈산을 포함하는 디카르복시산과, 네오펜틸글리콜 및 에틸렌글리콜을 포함하는 글리콜로부터 얻어지는 코폴리에스테르를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의한 제조방법에 있어서, 기계방향 연신은 90 내지 110℃ 온도 하에서 연신비 3.0 내지 3.5배 되도록 연신하는 방법으로 수행될 수 있다. 또한 폭방향 연신은 120 내지 130℃의 온도에서 연신비 3.5 내지 4.0배 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 다른 일 구현예에 의한 제조방법에서는, 기계방향으로 연신된 필름을 폭방향으로 연신하는 단계 이전에, 기계방향으로 연신된 공압출 시트의 적어도 일면에 평균입경이 10 내지 500nm인 입자를 포함하는 아크릴계 수지 또는 우레탄 수지 코팅액을 인라인 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때 인라인 코팅하는 단계는 건조 후 코팅층 두께가 10 내지 1000nm 되도록 수행할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의한 폴리에스테르 필름은 일 표면 상에 광확산 가능한 층이 있고 다른 일 표면 상에 슬립성 및/또는 대전방지성을 갖는 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. 마찬가지로 “표면 상에 슬립성 및/또는 대전방지성을 갖는 층이 있는 폴리에스테르 중합체 기재층”의 의미 또한 폴리에스테르 중합체 기재층과, 기재층 상에 형성되는 별도의 접착층, 라미네이션층 또는 코팅층 형태의 슬립성 및/또는 대전방지성을 갖는 층을 포함한다는 것이 아니라, 폴리에스테르 중합체 기재층 자체가 슬립성을 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.) 및 슬립성 및/또는 대전방지성을 갖는 층(이하, ‘슬립층’이라 약칭한다.)은 융점이 Tm1인 폴리에스테르 수지를 매트릭스로 한다. 보다 구체적으로는 이들 층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지를 매트릭스로 한다. 폴리에스테르 수지 매트릭스는 융점(Tm1)이 230 ~ 280℃인 것이 기계적 물성과 열적 형태안정성 측면에서 바람직할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의한 폴리에스테르 필름은 기재층의 일 표면상은 슬립층을 포함하는데, 슬립층은 기재층과 동일한 융점 범위를 갖는 폴리에스테르 수지 매트릭스에 분산된 평균입경이 0.5 내지 5㎛인 입자를 포함하여 슬립성 내지는 대전방지성을 부여할 수 있도록 한다.
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. 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.
바람직하게는 실리콘 비드 또는 폴리메틸메타크릴레이트 비드 등을 입자로 포함하는 것일 수 있다.
슬립층 중 포함되는 입자의 함량은 전체 필름 중량 중 200 내지 700ppm 정도이면 슬립성 및 대전방지성을 향상시키는 측면에서 유리하다.
슬립층의 두께는 전체 필름 두께에 대해 1 내지 5% 정도인 것이 광학 특성을 발현함에 있어서 바람직할 수 있다.
한편 기재층의 다른 일 표면을 형성하는 광확산 가능한 층은, (a) 투명한 수지 매트릭스에 분산된 평균입경이 5 내지 25㎛인 광확산성 입자를 포함하고, (b) 투명한 수지 매트릭스는 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 되며, (c) SEM에 의해 종단면을 관찰하였을 때 상, 하면 모두가 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 30 내지 50중량%와 융점(Tm2)이 Tm1 - 60℃ < Tm2 < Tm1 - 10℃을 만족하는 공중합체 수지 50 내지 70중량%로 되는 투명한 수지 매트릭스인 것이 바람직하다.
만일, 융점이 Tm1인 호모 폴리에스테르 수지가 광확산 가능한 층을 구성하는 수지 매트릭스 중 30중량% 미만이면 필름 전면에 걸친 헤이즈 편차를 줄이기에 미흡하고, 50중량% 초과면 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 사용하지 만, 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-사이클로헥산디올, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 1,4-비스옥시에톡시벤젠, 비스페놀, 폴리옥시에틸렌글리콜로 대체하여 사용한다.
한편 광확산 가능한 층에는 광확산성 입자를 포함하는바, 이는 상술한 슬립층에 포함되는 입자와 같거나 다른 것일 수 있다. 다만 광확산성 입자는 평균입경이 슬립층에 포함되는 입자에 비하여 큰, 5 내지 25㎛ 범위인 것이 바람직할 수 있고, 그 함량은 전체 필름 중량에 대해 20,000 내지 70,000인 것이 헤이즈와 휘도 향상 및 광확산 기능 측면에서 유리할 수 있다.
광확산 가능한 층의 두께는 전체 필름 두께에 대해 1 ~ 30%인 것이 입자의 돌출에 의한 광투과 측면 및 필름의 열적형태안정성 측면에서 바람직할 수 있다.
폴리에스테르 필름 전체 두께는 한정이 있는 것은 아니나, 용도에 따라서 작업성 및 휘도 발현의 측면을 고려할 때 188 내지 220㎛일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의해 얻어지는 광확산 가능한 층은 SEM에 의해 종단면을 관찰하였을 때 상, 하면 모두가 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 거치는 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 적어도 일면에 코팅층을 더 포함할 수 있는데, 이와 같이 별도의 코팅층을 더 포함하는 것은 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 향상시 킬 수 있다. 일예로, 인라인 코팅을 하는 경우 인라인 코팅하지 않는 경우에 비하여 광투과도를 약 5% 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 사용할 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 Tg가 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 발생 시킬 수 있다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 필름은 광학적 용도를 고려할 때 헤이즈(Haze) 가 70% 이상, 보다 구체적으로는 70 ~ 99%, 전광선 투과율(Total Transmittance) 이 80% 이상, 보다 구체적으로는 80 ~ 99%인 것일 수 있다.
헤이즈(Haze)가 70% 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 폴리에스테르 수지와 평균입경 0.5 내지 5㎛인 입자를 컴파운딩하여 제1 마스터배치를 제조하는 단계; c) 융점이 Tm1인 호모 폴리에스테르 수지 30 내지 50중량% 및 융점(Tm2)이 Tm1-60℃ < Tm2 < Tm1-10℃을 만족하는 공중합체 수지 50 내지 70중량%로 되는 투명한 수지와, 평균입경이 5 내지 25㎛인 광확산성 입자를 컴파운딩하여 제2 마스터배치를 제조하는 단계; d) 제1 마스터배치, 폴리에스테르 수지 및 제2 마스터배치로부터, 폴리에스테르 수지층의 양면에 각각 제1 마스터배치 및 제2 마스터배치로 되는 층이 오도록 공압출하여 미연신 시트를 제조하는 단계; e) 미연신 시 트를 기계방향으로 연신하는 단계; f) 기계방향으로 연신된 필름을 폭방향으로 연신하는 단계; 및 g) 열고정하는 단계를 포함한다.
상기 열고정 단계 후 기계방향(MD)및 폭방향(TD)으로 완화(relax)하는 단계를 더 추가할 수 있다. 제한되는 것은 아니나 완화는 필름의 길이에 대해 1 내지 5% 되도록 수행할 수 있다.
이러한 공정을 통해 얻어지는 본 발명의 폴리에스테르 필름은 SEM에 의해 종단면을 관찰하였을 때 광확산 가능한 층 및 슬립층과 접촉하는 기재층 면에 실질적으로 직선상으로 연장되는 계면이 존재하지 않는다.
또한 상기 e)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 e)에서 기계방향(MD) 연신은 90 ~ 110℃의 온도하에서 연신비 3.0 ~ 3.5배 되도록 연신하고, 단계 f)에서 폭방향(TD) 연신은 120 ~ 130℃의 온도에서 연신비 3.5 ~ 4.0배 되도록 연신하는 것이 바람직하다.
상기 연신 온도 및 연신 밴율로 연신을 하는 것이 광확산 가능한 층면으로의 입자 돌출이 유리할 수 있다.
또한 열고정은 Tm2 보다는 높고, Tm1 보다는 낮은 온도에서 열처리하는 것이 폴리에스테르 필름의 일 표면, 즉 광확산 가능한 층면에 요철을 형성할 수 있는 점에서 유리할 수 있다. 이렇게 형성된 요철은 광확산성 및 휘도를 향상시킬 수 있다.
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)을 이용하여 필름의 기계방향(MD) 및 폭방향(TD)에 대한 인장 특성을 측정 하였다.
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.
3) 광학적 특성 평가 (헤이즈, 헤이즈 편차 및 광투과도 측정)
측정방법은 ASTM D-1003을 기준으로 측정하였으며, 구체적으로 A4크기의 필름에 대해 변부 2개소, 중심부 1개소에서 무작위로 7개 부분을 5cm× 5cm 크기로 절편하여 헤이즈 측정기(니혼덴쇼쿠 NDH 300A)에 넣고 555nm 파장의 빛을 투과시켜 헤이즈(Haze; %) 및 전광선 투과율(Total Transmittance; %)을 측정하여 최대값 및 최소값을 제외한 5개 값에 대한 평균치를 구하여 헤이즈 및 전광선 투과율을 산출하였다.
한편, 헤이즈 편차는 필름 롤을 기계방향(MD)으로 풀면서 각 100m 되는 지점에서 폭방향(TD)으로 연속하여 A4크기의 시편을 취하고, 각각의 시편에 대하여 상기한 방법으로 헤이즈값을 구하여 평균값 대비 편차(%)로 계산하였다.
4) Melting Point (Tm) 측정 및 정의
폴리머를 액체질소에 30초 동안 넣었다가 꺼낸 후에 분쇄기(Hico-10-6-388)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.
5) SEM에 의한 단면 평가
실시예를 따라 얻어진 Pilot-Scale 필름에 대해 SEM에 의해 단면을 관찰하였으며, 단면 사진을 분석하여 광확산층 두께 비율을 다음 식 2에 의해 산출하였다.
<식 2>
(전체 필름 두께 - 기재층 및 슬립층 두께)
확산층 두께 비율 (%) = ---------------------------------------------- × 100
전체 필름 두께
[참고예 1]
테레프탈산 100몰%, 글리콜 성분으로 에틸렌글리콜 124몰%를 사용하고 촉매 로 3산화안티몬 0.05몰(산성분에 대하여)를 사용하여 직접에스테르화법에 의하여 축중합한 고유 점도 0.64dl/g, 융점이 256℃인 호모폴리에스테르를 제조하였다.
또한, 테레프탈산 100몰%, 글리콜 성분으로 에틸렌글리콜 124몰%를 사용하고 촉매로 3산화안티몬 0.05몰(산성분에 대하여)를 사용하여 직접에스테르화법에 의하여 축중합한 고유 점도 0.64dl/g, 융점이 256℃인 호모폴리에스테르에 평균입경 2㎛의 실리콘 비드(bead)를 전체 필름에 대해 500ppm 첨가한 후 컴파운딩하여 제1 마스터배치를 제조하였다.
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 0.67이/g, 유리전이온도 76℃, 융점이 203℃인 코폴리에스테르를 컴파운딩하여 평균입경 25㎛의 실리콘 비드(bead)를 전체 필름에 대해 50,000ppm 첨가하여 제2 마스터배치를 제조하였다.
기재층에 사용되는 호모폴리에스테르를 275℃로 압출하였으며, 입자가 포함된 제1 마스터배치 및 제2 마스터배치를 270℃에서 압출하고 피드블록(Feed block)을 사용하여 마스터배치2/호모폴리에스테르/마스터배치1의 두께비가 15/80/5인 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 115℃의 온도에서 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, 일 표면상에 슬립층이 있고 다른 일 표면 상에 광확산층이 있는 두께 188㎛인 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
[참고예 2 ~ 10]
하기 표 1에 나타낸 바와 같이 수지 융점 및 입자의 평균입경을 다르게 한 것을 제외하고는 참고예 1과 동일한 방법으로 두께 188㎛인 필름을 제조하였다.
[실시예 1]
상기 참고예 1과 같은 방법으로 미연신 필름을 제조함에 있어, 광확산층을 형성하는 제2 마스터배치의 폴리머를 컴파운딩된 코폴리에스테르와 호모폴리에스테를 중량비로 7 : 3로 블렌딩하여 사용하였다. 또한, 상기 참고예1에서의 열처리 온도를 230℃로 변경한 것을 제외하고는 연신온도 및 연신배율은 동일하게 하여 두께 188㎛인 필름을 제조하였다.
이와 같이 얻어진 표면 상에 광확산층이 형성된 폴리에스테르 필름에 대하여 상술한 방법에 의해 측정된 SEM 사진을 도 1 내지 2로 나타내었다.
도 1로부터, 필름은 일 표면 상에 광확산층을 갖고, 다른 일 표면 상에 슬립층을 가지며, 광확산층은 SEM에 의해 종단면을 관찰하였을 때 상, 하면 모두가 입자에 의해 형성되는 돌출 형상을 가지며; 필름 전체의 경우 종단면을 관찰하였을 때 광확산 가능한 층과 접촉하는 기재층 면에 실질적으로 직선상으로 연장되는 계 면이 존재하지 않는 형상을 나타냄을 알 수 있다.
도 1과 도 2는 동일 필름 시편을 관찰한 것이며, 다만 각 층의 특성을 고려하여 두 개의 사진을 별도로 도시한 것이다.
또한 사진상으로 하면이 밝게 보이는 것은 SEM 사진 측정시 조명의 반사에 의한 것이기 때문이며, 계면을 의미하는 것은 아니다.
[실시예 2]
상기 참고예 1과 같은 방법으로 미연신 필름을 제조함에 있어, 광확산층을 형성하는 제2 마스터배치의 폴리머를 컴파운딩된 코폴리에스테르와 호모폴리에스테를 중량비로 6 : 4로 블렌딩하여 사용하였다. 또한, 상기 참고예1에서의 열처리 온도를 230℃로 변경한 것을 제외하고는 연신온도 및 연신배율은 동일하게 하여 두께 188㎛인 필름을 제조하였다.
[실시예 3]
상기 참고예 1과 같은 방법으로 미연신 필름을 제조함에 있어, 광확산층을 형성하는 제2 마스터배치의 폴리머를 컴파운딩된 코폴리에스테르와 호모폴리에스테를 중량비로 5 : 5로 블렌딩하여 사용하였다. 또한, 상기 참고예1에서의 열처리 온도를 230℃로 변경한 것을 제외하고는 연신온도 및 연신배율은 동일하게 하여 두께 188㎛인 필름을 제조하였다.
[실시예 4-6]
상기 실시예 1 내지 3에 있어서, 광확산층을 형성하는 제2 마스터배치 중 포함되는 입자의 크기를 5㎛로 변경하였으며, 그 외의 모든 공정은 같다.
[실시예 7-9]
상기 실시예 1 내지 3에 있어서, 광확산층을 형성하는 제2 마스터배치 중 포함되는 입자의 크기를 20㎛로 변경하였으며, 그 외의 모든 공정은 같다.
[실시예 10-12]
상기 실시예 1 내지 3에 있어서, 슬립층을 형성하는 제1 마스터배치 중 포함되는 입자의 크기를 0.5㎛로 변경하였으며, 그 외의 모든 공정은 같다.
[실시예 13-15]
상기 실시예 1 내지 3에 있어서, 미연신 필름을 제조한 후, 제조된 미연신 필름을 연속적으로 기계적 방향으로 이송되는 롤러군(MDO : Machine Direction Organization)에서 115℃의 온도에서 3.5배 연신을 하였다. 기계방향으로의 연신을 거친 후, 상온으로 냉각하여 다음과 같은 코팅액을 바코팅(bar coating)방법으로 기계방향으로 연신된 필름의 양면에 코팅하였으며, 코팅 후 코팅층의 두께가 80nm가 되도록 메이어바(mayer-bar)의 와이어 굵기를 조정하여 코팅하였다. 연속하여 95℃의 예열구간을 거쳐 135℃에서 폭에 대하여 3.5배 연신시킨 후, 210℃에서 열처리를 행하고, 180℃에서 3.5% 완화(Relax)시켜 두께 188㎛인 필름을 제조하였다; 아크릴계 코팅액은 굴절율이 1.44인 아크릴계 바인더 4g, 실리콘계 웨팅제(TEGO社 폴리에스테르 실록산 공중합체)를 0.1g, 200nm 콜로이드 실리카 입자를 0.1g, 멜라민(Melamine)계 경화제(DIC社) 0.15g을 용매인 물에 첨가한 후 3시간 교반하여 고형분의 농도가 4.35%, 점도 12cps의 코팅액을 준비하였다.
[참고예 11]
상기 참고예 1에 있어서, 미연신 필름을 제조한 후, 제조된 미연신 필름을 연속적으로 기계적 방향으로 이송되는 롤러군(MDO : Machine Direction Organization)에서 115℃의 온도에서 3.5배 연신을 하였다. 기계방향으로의 연신을 거친 후, 상온으로 냉각하여 다음과 같은 코팅액을 바코팅(bar coating)방법으로 기계방향으로 연신된 필름의 양면에 코팅하였으며, 코팅 후 코팅층의 두께가 80nm가 되도록 메이어바(mayer-bar)의 와이어 굵기를 조정하여 코팅하였다. 연속하여 95℃의 예열구간을 거쳐 135℃에서 폭에 대하여 3.5배 연신시킨 후, 210℃에서 열처리를 행하고, 180℃에서 3.5% 완화(Relax)시켜 두께 188㎛인 필름을 제조하였다; 아크릴계 코팅액은 굴절율이 1.44인 아크릴계 바인더 4g, 실리콘계 웨팅제(TEGO社 폴리에스테르 실록산 공중합체)를 0.1g, 200nm 콜로이드 실리카 입자를 0.1g, 멜라민(Melamine)계 경화제(DIC社) 0.15g을 용매인 물에 첨가한 후 3시간 교반하여 고형분의 농도가 4.35%, 점도 12cps의 코팅액을 준비하였다.
[참고예 12]
상기 실시예 1과 같은 방법으로 미연신 필름을 제조함에 있어 제 2스킨층에 사용되는 마스터배치 2의 제조 시, 평균입경 30㎛의 실리콘 비드(bead)를 전체 필름에 대해 50,000ppm 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 다층필름의 층 구조 및 토출온도 연신온도 및 연신배율은 동일하게 하여 두께 188㎛인 필름을 제조하였다.
[참고예 13 내지 17]
하기 표 1에 나타낸 바와 같이 수지의 융점과, 입자의 평균입경을 다르게 한 것을 제외하고는 참고예 12와 동일한 방법으로 두께 188㎛인 필름을 제조하였다.
[참고예 18]
상기 참고예 1과 같은 방법으로 미연신 필름을 제조함에 있어, 광확산층을 형성하는 제2 마스터배치의 폴리머를 컴파운딩된 코폴리에스테르와 호모폴리에스테를 중량비로 4:6 블렌딩하여 사용하였다. 또한, 상기 참고예1에서의 열처리 온도를 230℃로 변경한 것을 제외하고는 연신온도 및 연신배율은 동일하게 하여 두께 188㎛인 필름을 제조하였다.
하기 표 1 내지 2에 상기 실시예 및 참고예를 요약 정리하였다.
슬립층 기재층(수지종류, 융점℃) 광확산층 인라인코팅층
유무
수지
(융점, ℃)
입자
(평균입경, ㎛)
수지
(융점, ℃)
입자
(평균입경, ㎛)









1







HOMO-PET
(256)
실리콘 비드(2)







HOMO-
PET(256)
CO-PET(203):HOMO-PET(256)=7:3중량비 실리콘 비드(25)
2 실리콘 비드(2) CO-PET(220):HOMO-PET(256)=5:5중량비 실리콘 비드(25)
3 실리콘 비드(2) CO-PET(197):HOMO-PET(256)=6:4중량비 실리콘 비드(25)
4 실리콘 비드(2) CO-PET(203):HOMO-PET(256)=7:3중량비 실리콘 비드(5)
5 실리콘 비드(2) CO-PET(220):HOMO-PET(256)=5:5중량비 실리콘 비드(5)
6 실리콘 비드(2) CO-PET(197):HOMO-PET(256)=6:4중량비 실리콘 비드(5)
7 실리콘 비드(2) CO-PET(203):HOMO-PET(256)=7:3중량비 실리콘 비드(20)
8 실리콘 비드(2) CO-PET(220):HOMO-PET(256)=5:5중량비 실리콘 비드(20)
9 실리콘 비드(2) CO-PET(197):HOMO-PET(256)=6:4중량비 실리콘 비드(20)
10 실리콘 비드(0.5) CO-PET(203):HOMO-PET(256)=7:3중량비 실리콘 비드(25)
11 실리콘 비드(0.5) CO-PET(220):HOMO-PET(256)=5:5중량비 실리콘 비드(25)
12 실리콘 비드(0.5) CO-PET(197):HOMO-PET(256)=6:4중량비 실리콘 비드(25)
13 실리콘 비드(2) CO-PET(203):HOMO-PET(256)=7:3중량비 실리콘 비드(25)
14 실리콘 비드(2) CO-PET(220):HOMO-PET(256)=5:5중량비 실리콘 비드(25)
15 실리콘 비드(2) CO-PET(197):HOMO-PET(256)=6:4중량비 실리콘 비드(25)
슬립층 기재층
(수지종류, 융점℃)
광확산층 인라인코팅층
유무
수지
(융점, ℃)
입자
(평균입경, ㎛)
수지
(융점, ℃)
입자
(평균입경, ㎛)






참고

1








HOMO-PET
(256)
실리콘 비드(2)








HOMO-
PET(256)
CO-PET(203) 실리콘 비드(25)
2 실리콘 비드(2) CO-PET(197) 실리콘 비드(25)
3 실리콘 비드(2) CO-PET(226) 실리콘 비드(25)
4 실리콘 비드(2) CO-PET(247) 실리콘 비드(25)
5 실리콘 비드(2) CO-PET(203) 실리콘 비드(5)
6 실리콘 비드(2) CO-PET(203) 실리콘 비드(10)
7 실리콘 비드(2) CO-PET(203) 실리콘 비드(15)
8 실리콘 비드(2) CO-PET(203) 실리콘 비드(20)
9 실리콘 비드(0.5) CO-PET(203) 실리콘 비드(25)
10 실리콘 비드(5) CO-PET(203) 실리콘 비드(25)
11 실리콘 비드(2) CO-PET(203) 실리콘 비드(25)
12 실리콘 비드(2) CO-PET(203) 실리콘 비드(30)
13 실리콘 비드(2) CO-PET(203) 실리콘 비드(2)
14 실리콘 비드(2) CO-PET(150) 실리콘 비드(25)
15 실리콘 비드(2) HOMO-PET
(256)
실리콘 비드(25)
16 실리콘 비드(2) CO-PET(203):HOMO-PET(256)=7:3 중량비 실리콘 비드(30)
17 실리콘 비드(2) CO-PET(203):HOMO-PET(256)=7:3 중량비 실리콘 비드(2)
18 실리콘 비드(2) CO-PET(203):HOMO-PET(256)=4:6 중량비 실리콘 비드(25)
* 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(%) 전광선 투과율(%)
MD TD MD TD MD TD






1 17.3 15.4 199.8 137.2 1.4 0.9 88 ± 2 89
2 17.2 16.1 195.7 140.7 1.3 0.8 86 ± 1 87
3 17.3 15.8 197.2 138.5 1.3 0.8 86 ± 2 86
4 16.9 16.2 199.2 138.1 1.3 0.9 87 ± 2 87
5 17.2 15.5 199.0 138.7 1.2 0.8 87 ± 1 85
6 18.0 15.2 197.8 138.5 1.3 0.7 88 ± 3 87
7 17.5 16.3 198.2 138.2 1.3 0.8 86 ± 2 88
8 17.7 15.8 195.3 137.3 1.2 0.7 85 ± 3 85
9 17.3 15.3 197.6 138.3 1.3 0.8 87 ± 1 88
10 17.5 16.2 199.5 139.3 1.3 0.8 86 ± 2 86
11 17.3 15.4 199.2 137.3 1.2 0.7 88 ± 2 86
12 17.3 15.3 198.2 137.5 1.4 0.9 87 ± 1 88
13 17.2 16.0 197.3 136.5 1.3 0.8 87 ± 3 86
14 17.2 15.3 198.8 136.2 1.4 0.8 88 ± 2 89
15 17.1 15.5 198.9 137.0 1.4 0.8 87 ± 2 87
강도(kg/㎟) 신도(%) 열수축율(%) 헤이즈(%) 헤이즈 편차(%) 전광선 투과율(%)
MD TD MD TD MD TD





참고예
1 16.0 16.9 200.3 142.5 1.1 0.8 82 ± 2 89
2 14.3 14.8 172.1 112.3 0.5 0.2 87 ± 5 91
3 15.7 16.1 198.7 139.6 2.0 1.3 85 ± 4 86
4 16.6 17.5 200.1 137.3 1.0 0.7 81 ± 5 82
5 15.4 15.9 190.2 133.1 1.5 0.9 89 ± 7 83
6 15.9 16.7 199.8 140.3 1.0 0.7 86 ± 7 87
7 17.5 18.4 201.5 143.7 0.8 0.4 80 ± 5 88
8 16.2 17.1 200.7 143.6 1.1 0.7 78 ± 3 88
9 15.3 16.2 200.4 145.2 1.0 0.8 83 ± 8 89
10 15.2 16.8 195.5 138.1 1.2 0.8 82 ± 5 88
11 14.8 15.7 194.2 141.8 1.1 1.0 87 ± 5 92
12 15.5 18.0 197.6 143.3 1.0 1.0 64 ± 4 91
13 17.9 17.7 200.4 135.7 1.3 0.6 86 ± 7 76
14 - - - - - - - - -
15 16.2 14.9 191.3 140.8 1.2 0.9 62 ± 6 96
16 15.8 17.3 192.8 142.7 1.4 0.6 55 ± 3 92
17 17.3 16.3 197.7 148.2 1.6 0.8 89 ± 8 67
18 16.2 18.2 198.8 147.2 1.3 1.1 88 ± 7 76
상기 표 3 내지 표 4의 결과로부터,
본 발명 실시예들에 의한 필름은 헤이즈 및 투과도가 동시에 우수하여 광학필름으로 사용하기에 적합하며, 또한 헤이즈 편차가 적음을 알 수 있다. 또한, 인라인코팅층이 더 추가되는 경우 헤이즈 및 전체광선투과율이 더욱 향상되는 것을 알 수 있었다.
참고예들의 경우, 슬립층 내지 광확산층을 구성하는 입자 크기가 본 발명의 범위를 초과하는 경우에는 헤이즈가 낮은 것을 알 수 있었으며, 반면에 슬립층 내지 광확산층을 구성하는 입자 크기가 본 발명의 범위 미만인 경우는 전체광선투과율이 너무 낮은 것을 알 수 있었다.
또한, 광확산층 중 포함되는 저융점 수지의 융점이 본 발명의 범위 미만인 경우에는 제조된 필름이 수축에 의해서 입자가 밖으로 밀리면서 가운데부가 투명해지므로 확산필름으로 사용이 불가능하며, 헤이즈 및 전체광선투과율 측정의 의미가 없었다. 베이스층과 동일한 융점을 갖는 수지를 광확산층 형성에 사용하는 경우에는 열처리 단계의 열처리에 의해서도 스킨층의 입자들이 밖으로 들어나지 않았으며, 따라서 헤이즈가 낮은 것을 알 수 있었다.
특히 참고예들의 결과에 비추어 광확산층의 수지 매트릭스로 저융점의 Co-PET과 Homo-PET을 혼용하는 것이 헤이즈 편차를 줄이고 강도, 신도 및 열수축율 등의 기계적 특성 측면에서 유리하며, 특히 그 혼합비가 일정 범위 이내인 경우가 바람직함을 알 수 있다.
도 1 내지 도 2는 실시예 1에 의해 얻어진 폴리에스테르 필름의 SEM 사진.

Claims (16)

  1. 일 표면 상에 광확산 가능한 층이 있고 다른 일 표면 상에 슬립성 또는 대전방지성을 갖는 층이 있는, 폴리에스테르 중합체 기재층을 포함하고,
    (A) 광확산 가능한 층을 제외한, 슬립성 또는 대전방지성을 갖는 층 및 폴리에스테르 중합체 기재층은 융점이 Tm1인 폴리에스테르 수지를 매트릭스로 하고;
    (B) 광확산 가능한 층은, (a) 투명한 수지 매트릭스에 분산된 평균입경 5 내지 25㎛인 광확산성 입자를 포함하고, (b) 투명한 수지 매트릭스는 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 되며, (c) SEM에 의해 종단면을 관찰하였을 때 상, 하면 모두가 상기 광확산성 입자에 의하여 형성되는 돌출 형상을 가지며;
    (C) 슬립성 또는 대전방지성을 갖는 층은 평균입경 0.5 내지 5㎛인 입자를 포함하고,
    (D) SEM에 의해 종단면을 관찰하였을 때 광확산 가능한 층 및 슬립성 또는 대전방지성을 갖는 층과 접촉하는 기재층 면에 직선상으로 연장되는 계면이 존재하지 않는 폴리에스테르 필름.
  2. 제 1 항에 있어서, 투명한 수지 매트릭스는 폴리에틸렌테레프탈레이트와; 폴리에스테르 공중합체, 폴리카보네이트 공중합체 및 폴리설폰 공중합체 중에서 선택 되는 1종 이상의 공중합체로 되는 것인 폴리에스테르 필름.
  3. 제 1 항에 있어서, 광확산성을 갖는 층에 있어서 광확산성 입자는 전체 필름 중량 중 20,000 내지 70,000ppm으로 포함되고, 슬립성 또는 대전방지성을 갖는 층에 있어서 입자는 전체 필름 중량 중 200 내지 700ppm으로 포함되는 것인 폴리에스테르 필름.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 광확산성을 갖는 층에 있어서 광확산성 입자 또는 상기 슬립성 또는 대전방지성을 갖는 층에 있어서 입자는 실리콘 비드 또는 폴리메틸메타크릴레이트 중에서 선택되는 것인 폴리에스테르 필름.
  5. 제 1 항에 있어서, 슬립성 또는 대전방지성을 갖는 층은 그 두께가 전체 필름 두께에 대해 1 내지 5%이고, 광확산성을 갖는 층은 그 두께가 전체 필름 두께에 대해 1 내지 30%인 것인 폴리에스테르 필름.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리에스테르 필름의 적어도 일면에 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지 바인더에 분산된 평균입경 10 내지 500nm인 입자를 포함하는 코팅층을 포함하는 폴리에스테르 필름.
  7. 제 6 항에 있어서, 코팅층은 두께가 10 내지 1000nm인 것인 폴리에스테르 필름.
  8. 제 1 항에 있어서, 헤이즈가 70 내지 99%이고 전광선 투과율이 80 내지 99%인 폴리에스테르 필름.
  9. a) 융점이 Tm1인 폴리에스테르 수지를 제조하는 단계;
    b) 융점이 Tm1인 폴리에스테르 수지와 평균입경이 0.5 내지 5㎛인 입자를 컴파운딩하여 제1 마스터배치를 제조하는 단계;
    c) 융점이 Tm1인 호모 폴리에스테르 수지 30 내지 50중량% 및 융점(Tm2)이 Tm1-60℃ < Tm2 < Tm1-10℃을 만족하는 공중합체 수지 50 내지 70중량%로 되는 투명한 수지와; 평균입경이 5 내지 25㎛인 광확산성 입자를 컴파운딩하여 제2 마스터배치를 제조하는 단계;
    d) 상기 제1 마스터 배치, 폴리에스테르 수지 및 상기 제2 마스터배치를 폴리에스테르 수지 양면에 각각 상기 제1 마스터배치 및 상기 제2 마스터배치로부터 형성되는 층이 오도록 공압출하여 미연신 시트를 제조하는 단계;
    e) 미연신 시트를 기계방향으로 연신하는 단계;
    f) 기계방향으로 연신된 필름을 폭방향으로 연신하는 단계; 및
    g) 상기 폭방향으로 연신된 필름을 열처리하는 단계를 포함하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 단계 c)에서 투명한 수지로 폴리에틸렌테레프탈레이트와 폴리에스테르 공중합체, 폴리카보네이트 공중합체 및 폴리설폰 공중합체 중에서 선택되는 1종 이상의 공중합체와의 블렌드물을 사용하는 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 단계 c)에서 공중합체 수지는 테레프탈산을 포함하는 디카르복시산과, 네오펜틸글리콜 및 에틸렌글리콜을 포함하는 글리콜로부터 얻어지는 코폴리에스테르를 포함하는 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  12. 제 9 항에 있어서, 기계방향 연신은 90 내지 110℃ 온도 하에서 연신비 3.0 내지 3.5배 되도록 연신하는 방법으로 수행되는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  13. 제 9 항에 있어서, 폭방향 연신은 120 내지 130℃의 온도에서 연신비 3.5 내지 4.0배 되도록 연신하는 방법으로 수행되는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  14. 제 9 항에 있어서, 열고정은 Tm2 보다는 높고 Tm1 보다 낮은 온도에서 열처리하는 방법으로 수행되는 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  15. 제 9 항에 있어서, 기계방향으로 연신된 필름을 폭방향으로 연신하는 단계 이전에, 기계방향으로 연신된 공압출 시트의 적어도 일면에 평균입경이 10 내지 500nm인 입자를 포함하는 아크릴계 수지 또는 우레탄 수지 코팅액을 인라인 코팅하는 단계를 포함하는 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 인라인 코팅하는 단계는 건조 후 코팅층 두께가 10 내지 1000nm 되도록 수행하는 것인 폴리에스테르 필름의 제조방법.
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