KR101653616B1

KR101653616B1 - 적층 폴리에스테르 필름

Info

Publication number: KR101653616B1
Application number: KR1020117007993A
Authority: KR
Inventors: 타이시 카와사키; 토시히로 코다; 마사토 후지타
Original assignee: 미쓰비시 쥬시 가부시끼가이샤
Priority date: 2008-10-06
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2016-09-02
Also published as: WO2010041384A1; EP2335924A4; KR20110069802A; US20110262753A1; EP2335924A1; EP2335924B1; CN102171038B; CN102171038A

Abstract

프리즘층이나 광확산층 등에 대하여 양호한 밀착성을 갖는 것이 요구되는 용도, 예컨대 액정 디스플레이의 백라이트 유닛 등에서 적합하게 이용될 수 있는 적층 폴리에스테르 필름을 제공한다. 폴리에스테르 필름의 한 면에, 폴리카보네이트 구조를 갖는 우레탄 수지를 함유하는 도포층을 갖고, 다른 한 면에, 아크릴 수지 또는 우레탄 수지를 함유하는 도포층을 갖는 적층 폴리에스테르 필름.

Description

적층 폴리에스테르 필름{Multilayer polyester film}

본 발명은, 적층 폴리에스테르 필름에 관한 것이고, 특히, 액정 디스플레이의 백라이트 유닛 등에 사용되는 프리즘 시트용 부재로서 적합하게 사용되며, 각종의 기능층과의 밀착성이 양호한 적층 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.

근년, 액정 디스플레이가 텔레비젼, 개인용 컴퓨터, 디지털 카메라나 휴대전화 등의 표시장치로서 널리 사용되고 있다. 이들의 액정 디스플레이는, 액정 표시유닛 단독으로는 발광 기능을 갖지 않기 때문에, 이측(裏側)으로부터 백라이트를 사용하여 광을 조사하는 것에 의해 표시시키는 방식이 보급되어 있다.

백라이트 방식에는, 엣지라이트형 또는 직하형으로 불리는 구조가 있다. 최근은 액정 디스플레이를 박형화하는 경향이 있어, 엣지라이트형을 채용하는 경우가 많아지고 있다. 엣지라이트형은, 일반적으로는, 반사시트, 도광판, 광확산 시트, 프리즘 시트 순으로 구성되어 있다. 광선의 흐름으로서는, 백라이트로부터 도광판에 입사된 광선이 반사시트에서 반사되고, 도광판의 표면으로부터 출사된다. 도광판으로부터 출사된 광선은 광확산 시트에 입사되고, 광확산 시트에서 확산·출사되며, 다음에 존재하는 프리즘 시트에 입사한다. 프리즘 시트에서 광선은 법선방향으로 집광되어, 액정층을 향하여 출사된다.

본 구성에서 사용되는 프리즘 시트는, 백라이트의 광학적 효율을 개선하여 휘도를 향상시키기 위한 것이다. 투명기재 필름으로서는, 투명성, 기계특성을 고려하여 폴리에스테르 필름이 일반적으로 사용되며, 기재인 폴리에스테르 필름과 프리즘층과의 밀착성을 향상시키기 위하여, 이들의 중간층으로서 접착용이성의 도포층이 제공되는 경우가 일반적이다. 접착용이성의 도포층으로서는, 예컨대, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지가 알려져 있다(특허문헌 1~3).

프리즘층의 형성방법으로서는, 예컨대, 활성 에너지선 경화성 도료를 프리즘 형(型)에 도입하고, 폴리에스테르 필름과 끼워진 상태로 활성 에너지선을 조사하여, 수지를 경화시키고, 프리즘형을 제거하는 것에 의해, 폴리에스테르 필름 상에 형성하는 방법을 들 수 있다. 이와 같은 수법의 경우, 프리즘형이 정교하게 형성되기 위해서는, 무용제형의 활성 에너지선 경화성 도료를 사용할 필요가 있다. 그러나, 무용제형의 도료는, 용제계의 도료에 비하여, 폴리에스테르 필름 상에 적층된 접착용이층으로의 침투, 팽윤 효과가 낮고, 밀착성이 불충분하게 되기 쉽다. 특정의 우레탄 수지로 이루어지는 도포층이 제안되어 있고, 밀착성의 향상이 도모되어 있으나, 무용제형의 도료에 대하여는 이와 같은 도포층으로도 밀착성이 반드시 충분하지는 않게 되어 있다(특허문헌 4).

또한, 폴리에스테르 필름에 대하여, 프리즘층과는 반대측의 면에, 광확산 시트나 액정 패널과의 스티킹(부분적 밀착)에 의한 각종 불량을 억제하기 위하여, 스티킹 방지층을 형성하는 경우가 있다. 또한, 근년의 각종 디스플레이의 박형화, 저비용화 등에 대응하기 위하여, 폴리에스테르 필름의 편면에 프리즘층을 형성하고, 반대측의 면에 광확산층을 형성하는 것에 의해, 프리즘 시트와 광확산 시트를 1매의 시트로서 작성하는 방법도 제안되어 있다(특허문헌 5).

본 구성에서 사용되는 광확산 시트는, 투과하는 광을 다방향에서 균일하게 확산시키기 위하여 사용되고 있고, 광확산성이 큰 것이나, 광투과성이 높은 것이 필요하다. 광확산 시트로서는, 마무리가공 시에 가열·가압에 의해 시트 표면에 요철을 생기게 하는, 소위 엠보스 가공을 실시한 것이나, 투명기재 필름 상에, 입자를 함유한 투명 수지로 이루어지는 광확산층을 코팅에 의해 작성한 것이 알려져 있다(특허문헌 6,7).

선행기술문헌

특허문헌

특허문헌 1: 일본국 특개평 8-281890호 공보

특허문헌 2: 일본국 특개평 11-286092호 공보

특허문헌 3: 일본국 특개 2000-229395호 공보

특허문헌 4: 일본국 특개평 2-158633호 공보

특허문헌 5: 일본국 특개평 10-160914호 공보

특허문헌 6: 일본국 특개 2004-4598호 공보

특허문헌 7: 일본국 특개 2007-286166호 공보

발명의 개요

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명은, 상기 실정을 감안하여 된 것이고, 그 해결 과제는, 각종의 층구성에 유연하게 대응을 취할 수 있도록 양호한 밀착성을 갖고, 예컨대 액정 디스플레이의 백라이트 유닛 등에 사용되는 프리즘 시트용 부재로서 적합하게 이용될 수 있는 적층 폴리에스테르 필름을 제공하는 것에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명자들은, 상기 실정을 감안하여, 예의 검토한 결과, 특정의 구성으로 이루어지는 적층 폴리에스테르 필름을 이용하면, 상술한 과제를 용이하게 해결할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명의 요지는, 폴리에스테르 필름의 한 면에, 폴리카보네이트 구조를 갖는 우레탄 수지를 함유하는 도포층을 갖고, 다른 한 면에, 아크릴 수지 또는 우레탄 수지를 함유하는 도포층을 갖는 것을 특징으로 하는 적층 폴리에스테르 필름에 존재한다.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명에서 적층 폴리에스테르 필름을 구성하는 폴리에스테르 필름은 단층 구성이어도 다층 구성이어도 좋고, 2층, 3층 구성 이외에도 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 한, 4층 또는 그 이상의 다층이어도 좋고, 특히 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서 사용하는 폴리에스테르는, 호모폴리에스테르이어도 좋고 공중합 폴리에스테르이어도 좋다. 호모폴리에스테르로 이루어지는 경우, 방향족 디카복시산과 지방족 글리콜을 중축합시켜 얻을 수 있는 것이 바람직하다. 방향족 디카복시산으로서는, 테레프탈산이나 2,6-나프탈렌디카복시산 등을 들 수 있고, 지방족 글리콜로서는, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜이나 1,4-시클로헥산디메탄올 등을 들 수 있다. 대표적인 폴리에스테르로서는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등이 예시된다. 한편, 공중합 폴리에스테르의 디카복시산 성분으로서는, 이소프탈산, 프탈산,테레프탈산, 2,6-나프탈렌디카복시산, 아디핀산, 세바신산이나 옥시카복시산(예컨대, p-옥시벤조산 등) 등의 1종 또는 2종 이상을 들 수 있고, 글리콜 성분으로서,에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부탄디올, 4-시클로헥산디메탄올이나 네오펜틸 글리콜 등의 1종 또는 2종 이상을 들 수 있다.

본 발명의 필름의 폴리에스테르층 중에는, 이활성의 부여 및 각 공정에서의 상처 발생 방지를 주된 목적으로 하여, 입자를 배합하는 것이 바람직하다. 배합하는 입자의 종류는, 이활성 부여 가능한 입자이라면 특히 한정되는 것은 아니고, 구체예로서는, 예컨대, 실리카, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산바륨, 황산칼슘, 인산칼슘, 인산마그네슘, 카올린, 산화알루미늄이나 산화티탄 등의 입자를 들 수 있다. 또한, 특공소 59-5216호 공보, 특개소 59-217755호 공보 등에 기재되어 있는 내열성 유기입자를 사용하여도 좋다. 이 외의 내열성 유기입자의 예로서, 열경화성 요소 수지, 열경화성 페놀 수지, 열경화성 에폭시 수지, 벤조구아나민 수지 등을 들 수 있다. 또한, 폴리에스테르 제조공정중, 촉매 등의 금속 화합물의 일부를 침전,미분산시킨 석출 입자를 사용할 수 있다.

한편, 사용하는 입자의 형상에 관해서도 특히 한정되는 것은 아니고, 구상, 괴상, 봉상, 편평상 등의 어떤 것을 사용하여도 좋다. 또, 그의 경도, 비중, 색 등에 관해서도 특별히 제한은 없다. 이들 일련의 입자는 필요에 따라서 2종류 이상을 병용하여도 좋다.

또한, 사용하는 입자의 평균입경은, 통상 0.01~3μm, 바람직하게는 0.1~2μm범위이다. 평균입경이 0.01μm 미만인 경우에는, 이활성을 충분히 부여할 수 없었거나, 입자가 응집하여, 분산성이 불충분하게 되어, 필름의 투명성을 저하시키는 경우가 있다. 한편, 3μm를 초과하는 경우에는, 필름의 표면조도가 너무 거칠어져서, 후공정에서 프리즘층이나 광확산층 등의 기능층을 형성시키는 경우 등에 불량이 생기는 경우가 있다.

또한 폴리에스테르층 중의 입자 함유량은, 통상 0.001~5 중량%, 바람직하게는 0.005~3 중량% 범위이다. 입자 함유량이 0.001 중량% 미만인 경우에는, 필름의 이활성이 불충분한 경우가 있고, 한편, 5중량%를 초과하여 첨가하는 경우에는, 필름의 투명성이 불충분한 경우가 있다.

폴리에스테르층 중에 입자를 첨가하는 방법으로서는, 특히 한정되는 것은 아니고, 종래 공지 방법을 채용할 수 있다. 예컨대, 각 층을 구성하는 폴리에스테르 를 제조하는 임의의 단계에서 첨가할 수 있지만, 바람직하게는 에스테르화 또는 에스테르 교환반응 종료후, 첨가하는 것이 좋다.

또한, 벤트부착 혼련압출기를 사용하여, 에틸렌 글리콜 또는 물 등에 분산시킨 입자의 슬러리와 폴리에스테르 원료를 블렌드하는 방법, 또는 혼련압출기를 사용하여, 건조시킨 입자와 폴리에스테르 원료를 블렌드하는 방법 등에 의해 실시된다.

또한, 본 발명에서 폴리에스테르 필름 중에는, 상술한 입자 이외에 필요에 따라서 종래 공지된 산화방지제, 대전방지제, 열안정제, 윤활제, 염료나 안료 등을 첨가할 수 있다.

본 발명에서 폴리에스테르 필름의 두께는, 필름으로서 제막가능한 범위이면 특히 한정되는 것은 아니지만, 통상 10~350μm, 바람직하게는 50~250μm 범위이다.

이어 본 발명에서 폴리에스테르 필름의 제조예에 관하여 구체적으로 설명하지만, 이하의 제조예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 먼저 서술한 폴리에스테르 원료를 사용하여, 다이로부터 압출된 용융 시트를 냉각 롤로 냉각고화시켜 미연신 시트를 얻는 방법이 바람직하다. 이 경우, 시트의 평면성을 향상시키기 위해 시트와 회전냉각 드럼과의 밀착성을 높이는 것이 바람직하고, 정전인가밀착법 및/또는 액체도포밀착법이 바람직하게 채용된다. 이어 얻어진 미연신 시트는 2축 방향으로 연신된다. 그 경우, 먼저, 상기 미연신 시트를 일방향으로 롤 또는 텐터 방식의 연신기에 의해 연신한다. 연신온도는, 통상 70~120℃, 바람직하게는 80~110℃이고, 연신 배율은 통상 2.5~7배, 바람직하게는 3.0~6배이다. 이어서, 1단째의 연신 방향과 직교하는 방향으로 연신하지만, 그 경우, 연신 온도는 통상 70~170℃이고, 연신 배율은 통상 3.0~7배, 바람직하게는 3.5~6배이다. 그리고, 이어서 180~270℃의 온도에서 긴장하 또는 30% 이내의 이완하에서 열처리를 실시하여, 2축 배향 필름을 얻는다. 상기 연신에 있어서는, 일방향의 연신을 2단계 이상으로 실시하는 방법을 채용할 수 있다. 그 경우, 최종적으로 2방향의 연신 배율이 각각 상기 범위로 되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서는 적층 폴리에스테르 필름을 구성하는 폴리에스테르 필름 제조에 관해서는 동시 2축 연신법을 채용할 수 있다. 동시 2축 연신법은, 상기 미연신 시트를 통상 70~120℃, 바람직하게는 80~110℃에서 온도 제어된 상태로 기계방향 및 폭방향으로 동시에 연신하고 배향시키는 방법이며, 연신 배율로서는, 면적 배율로 4~50배, 바람직하게는 7~35배, 더욱 바람직하게는 10~25배이다. 그리고, 이어 170~250℃의 온도에서 긴장하 또는 30% 이내의 이완하에서 열처리를 실시하여, 연신 배향 필름을 얻는다. 상술한 연신 방식을 채용하는 동시 2축 연신 장치에 관해서는, 스크류 방식, 판토그래프(Pantograph) 방식, 리니어 구동 방식 등, 종래 공지된 연신 방식을 채용할 수 있다.

이어 본 발명에서 적층 폴리에스테르 필름을 구성하는 도포층의 형성에 관하여 설명한다. 도포층에 관해서는, 폴리에스테르 필름의 연신 공정 중에 필름 표면을 처리하는, 인라인 코팅에 의해 제공되어도 좋고, 일단 제조한 필름 상에 계외에서 도포하는, 오프라인 코팅을 채용하여도 좋으며, 양자를 병용하여도 좋다. 제막과 동시에 도포가 가능하기 때문에, 제조가 저가로 대응가능하고, 도포층의 두께를 연신 배율에 따라 변화시킬 수 있는 점에서 인라인 코팅이 바람직하게 이용된다.

인라인 코팅에 관해서는, 이하에 한정되는 것은 아니지만, 예컨대, 축차 2축 연신에서는, 특히 종연신이 종료된 횡연신 전에 코팅 처리를 실시할 수 있다. 인라인 코팅에 의해 폴리에스테르 필름 상에 도포층이 제공되는 경우에는, 제막과 동시에 도포가 가능하게 되는 것과 함께 도포층을 고온에서 처리할 수 있어, 폴리에스테르 필름으로서 적합한 필름을 제조할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 폴리에스테르 필름의 한 면에, 폴리카보네이트 구조를 갖는 우레탄 수지를 함유하는 도포층(이하, 제1 도포층이라 약기하는 수가 있음)을 갖고, 폴리에스테르 필름의 다른 한 면에, 아크릴 수지 또는 우레탄 수지를 함유하는 도포층(이하, 제2 도포층이라 약기하는 수가 있음)을 갖는 것을 필수 요건으로 하는 것이다.

본 발명에서 제1 도포층은, 특히 무용제형의 활성 에너지선 경화성층과의 밀착성을 향상시킬 수 있는 것이 바람직하고, 제1 도포층 위에는, 예컨대, 프리즘층이나 마이크로렌즈층을 형성할 수 있다.

본 발명에서 제1 도포층에 함유하는, 폴리카보네이트 구조를 갖는 우레탄 수지는, 우레탄 수지의 주요한 구성 성분인 폴리올의 하나로서 폴리카보네이트계 화합물을 사용한 것이다. 폴리카보네이트계 폴리올류는, 다가 알코올류와 카보네이트 화합물로부터, 탈알코올 반응에 의해 얻을 수 있다. 다가 알코올류로서는, 에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 네오펜틸글리콜, 3-메틸-1,5-펜탄디올이나 3,3-디메틸올헵탄 등을 들 수 있다. 카보네이트 화합물로서는, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 디페닐 카보네이트나 에틸렌 카보네이트 등을 들 수 있고, 이들의 반응으로부터 얻을 수 있는 폴리카보네이트 계 폴리올류로서는, 예컨대, 폴리(1,6-헥실렌)카보네이트나 폴리(3-메틸-1,5-펜틸렌)카보네이트 등을 들 수 있다.

우레탄 수지를 얻기 위하여 사용되는 폴리이소시아네이트 화합물로서는, 트릴렌 디이소시아네이트, 크실릴렌 디이소시아네이트, 메틸렌디페닐 디이소시아네이트, 페닐렌 디이소시아네이트, 나프탈렌 디이소시아네이트나 트리진 디이소시아네이트 등의 방향족 디이소시아네이트, α,α,α',α'-테트라메틸 크실릴렌디이소시아네이트 등의 방향환을 갖는 지방족 디이소시아네이트, 메틸렌 디이소시아네이트, 프로필렌 디이소시아네이트, 리진 디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트나 헥사메틸렌 디이소시아네이트 등의 지방족 디이소시아네이트, 시클로헥산 디이소시아네이트, 메틸시클로헥산 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트나 이소프로필리덴 디시클로헥실 디이소시아네이트 등의 지환족 디이소시아네이트 등이 예시된다. 이들은 단독으로 사용하여도 좋고, 복수종 병용하여도 좋다.

또한, 본 발명의 취지를 손상하지 않는 범위에서, 폴리카보네이트계 폴리올류 이외의 폴리올을 사용하는 것도 가능하고, 예컨대, 폴리에테르 폴리올류, 폴리에스테르 폴리올류, 폴리올레핀 폴리올류나 아크릴 폴리올류를 들 수 있다. 이들 화합물은 단독으로 사용하여도 좋고, 복수종 사용하여도 좋다.

우레탄 수지를 합성할 때에 사슬연장제를 사용하여도 좋고, 사슬연장제로서는, 이소시아네이트 기와 반응하는 활성 기를 2개 이상 갖는 것이라면 특히 제한은 없고, 일반적으로는, 수산기 또는 아미노기를 2개 갖는 사슬연장제를 주로 사용할 수 있다.

수산기를 2개 갖는 사슬연장제로서는, 예컨대, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜이나 부탄디올 등의 지방족 글리콜, 크실릴렌글리콜이나 비스히드록시에톡시벤젠 등의 방향족 글리콜, 네오펜틸글리콜 히드록시피발레이트 등의 에스테르 글리콜이라고 하는 글리콜류를 들 수 있다. 또한, 아미노기를 2개 갖는 사슬연장제로서는,예컨대, 트릴렌 디아민, 크실릴렌디아민이나 디페닐메탄 디아민 등의 방향족 디아민, 에틸렌 디아민, 프로필렌 디아민, 헥산디아민, 2,2-디메틸-1,3-프로판디아민, 2-메틸-1,5-펜탄디아민, 트리메틸헥산디아민, 2-부틸-2-에틸-1,5-펜탄디아민, 1,8-옥탄디아민, 1,9-노난디아민이나 1,10-데칸디아민 등의 지방족 디아민, 1-아미노-3-아미노메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥산, 디시클로헥실메탄 디아민, 이소프로비리틴시클로헥실-4,4'-디아민, 1,4-디아미노시클로헥산이나 1,3-비스아미노메틸시클로헥산 등의 지환족 디아민 등을 들 수 있다.

본 발명에서 폴리카보네이트를 구성성분으로 하는 우레탄 수지는, 용제를 매체로 하는 것이어도 좋지만, 바람직하게는 물을 매체로 하는 것이다. 우레탄 수지를 물에 분산 또는 용해시키기 위해서는, 유화제를 사용하는 강제유화형, 우레탄 수지 중에 친수성 기를 도입하는 자기유화형 또는 수용형 등이 있다. 특히, 우레탄 수지의 골격 중에 이온 기를 도입하여 아이오노머화한 자기유화 타입이 액의 저장안정성이나 얻어지는 도포층의 내수성, 투명성, 밀착성이 우수해서 바람직하다. 또한, 도입하는 이온기로서는, 카복실기, 술폰산, 인산, 포스폰산이나 제4급 암모늄염 등, 여러 가지의 것을 들 수 있지만, 카복실기가 바람직하다. 우레탄 수지에 카복실기를 도입하는 방법으로서는, 중합반응의 각 단계 중에서 각종 방법을 채용할 수 있다. 예컨대, 프리폴리머 합성시에, 카복실기를 갖는 수지를 공중합 성분으로서 사용하는 방법이나, 폴리올이나 폴리이소시아네이트, 사슬연장제 등의 일성분으로서 카복실기를 갖는 성분을 사용하는 방법이 있다. 특히, 카복실기 함유 디올을 사용하여, 이 성분의 투입량에 의해 소망하는 양의 카복실기를 도입하는 방법이 바람직하다. 예컨대, 우레탄 수지의 중합에 사용하는 디올에 대하여, 디메틸올프로피온산, 디메틸올부탄산, 비스-(2-히드록시에틸)프로피온산이나 비스-(2-히드록시에틸)부탄산 등을 공중합시킬 수 있다. 또한 이 카복실기는 암모니아, 아민, 알칼리 금속류나 무기 알칼리류 등으로 중화시킨 염의 형태로 하는 것이 바람직하다. 특히 바람직한 것은, 암모니아, 트리메틸아민 또는 트리에틸아민이다. 이러한 폴리우레탄 수지는, 도포후의 건조공정에서 중화제가 제거된 카복실기를, 다른 가교제에 의한 가교반응점으로서 사용할 수 있다. 이것에 의해, 도포 전의 액 상태에서의 안정성이 우수한데다가, 얻어지는 도포층의 내구성, 내용제성, 내수성, 내블로킹성 등을 더욱 개선하는 것이 가능하게 된다.

특히 본 발명에서 사용되는 우레탄 수지로서는, 폴리카보네이트 폴리올, 폴리이소시아네이트, 반응성 수소원자를 갖는 사슬연장제 및 이소시아네이트 기와 반응하는 기, 및 음이온성 기를 적어도 1개 갖는 화합물로 이루어지는 수지가 바람직하다. 우레탄 수지 중의 음이온성 기의 양은, 0.05 중량% ~ 8 중량%가 바람직하다. 적은 음이온성 기 양에서는, 우레탄 수지의 수용성 또는 수분산성이 나쁘며, 많은 음이온성 기 양에서는, 도포 후의 도포층의 내수성이 열등한 경우나, 흡습하여 필름이 상호 고착되기 쉽게 되기 때문이다.

우레탄 수지 중의 폴리카보네이트 성분의 함유량은, 통상 10~90중량%이고, 바람직하게는 20~70중량%이다. 이러한 함유량이 10중량% 미만이면, 우레탄 수지의 밀착성 개량 효과가 부족하게 될 수가 있고, 90중량%를 초과하면 도포성이 악화될 수가 있다.

본 발명에서 우레탄 수지는, 유리전이점(이하, Tg라 기재하는 수가 있음)이 10℃ 이하인 것이 바람직하다. Tg가 10℃ 보다 높은 것을 사용한 경우, 접착용이성이 불충분하게 되는 경우가 있다. 여기서 말하는 Tg의 측정은, 우레탄 수지의 건조피막을 작성하고, 동적점탄성 측정을 실시하여, E"가 최대로 되는 온도를 지칭한다.

또한, 상기와 같은 Tg가 낮은 우레탄 수지를 함유하는 도포층은, 적층 폴리에스테르 필름으로 한 후에 롤상으로 권취할 때에, 필름의 표리가 달라붙는, 소위 블록킹이 일어나기 쉽게 된다. 블록킹을 방지하기 위하여, 도포층의 구성성분으로서, 가교제를 사용하는 방법이 통상 행해지고 있지만, 가교제에 의해 블록킹을 방지하는 수법은, 접착용이성의 향상 효과를 저해하는 경우가 있어 주의가 필요하다.

또한, 본 발명의 제1 도포층에 함유하는 폴리카보네이트 구조를 갖는 우레탄 수지에는, 이중결합을 갖는 화합물을 사용하는 것도 가능하다. 당해 이중결합은, 제1 도포층 상에 형성되는 층과의 밀착성을 향상시키기 위한 것이다. 제1 도포층 상에 형성되는 층이 이중결합의 라디칼 반응에 의한 경화성 수지인 경우에는, 제1 도포층 중에 있는 이중결합도 반응할 수 있어, 더욱 강고한 밀착성을 내는 것이 가능하게 된다. 이 경우, 제1 도포층과 그의 위에 형성되는 층이, 강한 탄소-탄소결합으로 결합되어 있는 개소가 생기기 때문에, 상술한 폴리카보네이트 구조를 갖는 우레탄 수지의 유리 전이점이 낮지 않은 경우라도 효과적으로 밀착성을 내는 것이 가능하다.

폴리카보네이트 구조를 갖는 우레탄 수지에 이중결합을 도입하는 경우, 라디칼에 의한 반응성을 고려하여, 비닐 기가 바람직하다. 비닐기의 도입은, 우레탄 수지를 작성하는 각 단계 중에서 각종의 방법을 채용할 수 있다. 예컨대, 프리폴리머 합성시에, 비닐기를 갖는 수지를 공중합 성분으로서 사용하는 방법이나, 비닐기를 갖는 디올이나 디아민, 아미노알코올 등을, 중합의 각 단계에서 필요에 따라서 사용하는 방법이 있다. 구체적으로는 예컨대, 2-히드록시에틸비닐에테르, 디에틸렌 글리콜 모노비닐에테르나 4-히드록시부틸비닐에테르 등의 비닐에테르 화합물을, 미리 성분의 일부에 공중합시켜 놓을 수가 있다.

우레탄 수지 중의 비닐기의 함유량은, 특히 한정되지 않지만, 예컨대, 우레탄 결합 100 몰에 대하여 1 몰 이상을 사용할 수 있고, 또한 밀착성의 향상을 지향한다면, 5몰 이상 사용하는 것도 가능하다. 상한은 한정되지 않지만, 과량으로 함유하여도 그 이상의 효과를 보기 어려워지는 점, 또 우레탄 수지의 기계물성이 열등하게 되는 점에서, 바람직하게는 50 몰 이하, 더욱 바람직하게는 25 몰 이하이다.

본 발명의 필름에서 제1 도포층 중에는, 도포층의 도막을 강고하게 하여, 프리즘층 등을 형성한 후의 내습열성 등을 향상시키기 위하여 가교제를 함유시키는 것이 바람직하다. 가교제로서는, 옥사졸린 화합물, 멜라민 화합물, 에폭시 화합물, 이소시아네이트 화합물이나 카보디이미드 화합물 등, 또한, 다른 폴리머 골격 중에, 상술한 것과 같은 가교반응성의 관능기를 공중합한, 소위 폴리머형 가교제 등도 예시된다. 본 발명에서 가장 바람직한 양태는, 카복실기를 함유하는 우레탄 수지에 대하여, 옥사졸린 화합물을 사용하는 것이다.

또한, 상술한 바와 같은 Tg가 낮은 우레탄 수지를 함유하는 도포층은, 적층 폴리에스테르 필름으로한 후에 롤상으로 권취할 때에, 필름의 표리가 달라붙는, 소위 블록킹이 일어나기 쉽게 된다. 블록킹을 방지하기 위하여, 도포층의 구성성분으로서, 입자를 함유하는 것이 바람직하다. 입자의 함유량으로서는, 도포층 전체의 중량비로, 3~25% 범위인 것이 바람직하고, 5~15% 범위인 것이 더욱 바람직하며 , 5~10% 범위인 것이 더욱 바람직하다. 3% 미만인 경우, 블록킹을 방지하는 효과가 불충분하게 되는 경우가 있다. 또한 25%를 초과하는 경우, 블록킹의 방지 효과는 높지만, 도포층의 투명성의 저하, 도포층의 연속성이 손상되는 것에 의한 도막강도의 저하, 또는 접착용이성의 저하가 염려된다. 상기 범위에서 입자를 사용하는 것에 의해, 접착용이 성능과 내블록킹 성능을 양립하는 것도 가능하게 된다.

사용하는 입자로서는, 예컨대, 실리카, 알루미나나 산화금속 등의 무기입자,또는 가교 고분자 입자 등의 유기입자 등을 들 수 있다. 특히, 도포층으로의 분산성이나 얻어지는 도막의 투명성 관점에서는, 실리카 입자가 적합하다.

입자의 입경은, 너무 작으면 블록킹 방지 효과를 얻기 어려워지고, 너무 크면 도막으로부터의 탈락 등이 생기기 쉽다. 평균입경으로서, 도포층의 두께의 1/2~10배 정도가 바람직하다. 또한, 입경이 너무 크면, 도포층의 투명성이 열등한 일이 있기 때문에, 평균입경으로서, 300nm 이하, 또한 150nm 이하인 것이 바람직하다. 여기서, 서술하는 입자의 평균입경은, 입자의 분산액을 마이크로트랙 UPA(닛키소샤 제조)에 의해, 개수평균의 50% 평균경을 측정하는 것으로 얻을 수 있다.

본 발명에서 제1 도포층에는, 도포면 형상의 향상, 도포면상에 각종 프리즘층이나 마이크로렌즈층 등이 형성될 때의 시인성의 향상이나 투명성을 향상시키기 위하여 상술한 폴리카보네이트 구조를 갖는 우레탄 수지 이외의 바인더 폴리머를 병용하는 것도 가능하다.

본 발명에서 「바인더 폴리머」라는 것은 고분자 화합물 안정성 평가 플로우 스킴(flow scheme)(소화 60년 11월 화학물질심의회 주최)에 준하여, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC) 측정에 의한 수평균분자량(Mn)이 1000 이상인 고분자 화합물이고, 또 조막성을 갖는 것으로 정의한다.

바인더 폴리머의 구체예로서는, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 폴리알킬렌글리콜, 폴리알킬렌이민, 메틸셀룰로오스, 히드록시셀룰로오스나 전분류 등을 들 수 있다.

본 발명에서, 제1 도포층 중에 점하는 상기 우레탄 수지의 함유량은 한정되지 않는다. 이것은, 당해 우레탄 수지를 주 성분으로 하여 도포층을 구성하여도 상관없지만, 그 이외의 접착용이성의 수지를 주성분으로 하는 도포층에, 우레탄 수지를 혼합하는 것만으로도 밀착성이 향상되기 때문이고, 목적으로 하는 특성이 나오는 범위에서 적절히 선택할 수 있다. 단, 양이 너무 소량이면, 그 효과를 얻기 어렵기 때문에, 하한은 도포층 전체의 중량비로 통상 20% 이상의 범위, 바람직하게는 40% 이상의 범위, 더욱 바람직하게는 50% 이상의 범위이다.

본 발명의 필름에서 제2 도포층은, 한정되는 것은 아니지만, 특히 용제 함유 수지를 도포하는 것에 의해 형성되는 층과의 밀착성을 향상시키기 위하여 제공된 것이므로, 제2 도포층 상에는 예컨대 광확산층 등의 형성을 들 수 있다.

본 발명의 필름에서 제2 도포층에 함유하는 아크릴 수지라는 것은, 아크릴 계, 메타크릴계의 모노머로 대표되는 것과 같은, 탄소-탄소 이중결합을 갖는 중합성 모노머로 이루어지는 중합체이다. 이들은, 단독 중합체 또는 공중합체 어느 것이라도 차이가 없다.

또한, 그들 중합체와 다른 폴리머(예컨대 폴리에스테르, 폴리우레탄 등)와의 공중합체도 포함된다. 예컨대, 블록 공중합체나 그라프트 공중합체이다. 또는, 폴리에스테르 용액, 또는 폴리에스테르 분산액 중에서 탄소-탄소 이중결합을 갖는 중합성 모노머를 중합하여 얻어진 폴리머(경우에 따라서는 폴리머의 혼합물)도 포함된다. 마찬가지로 폴리우레탄 용액, 폴리우레탄 분산액 중에서 탄소-탄소 이중결합을 갖는 중합성 모노머를 중합하여 얻어진 폴리머(경우에 따라서는 폴리머의 혼합물)도 포함된다. 마찬가지로 하여 다른 폴리머 용액, 또는 분산액 중에서 탄소-탄소 이중결합을 갖는 중합성 모노머를 중합하여 얻어진 폴리머(경우에 따라서는 폴리머 혼합물)도 포함된다.

상기 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 중합성 모노머로서는, 특별히 한정되지는 않지만, 특히 대표적인 화합물로서는, 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 푸마르산, 말레인산이나 시트라콘산과 같은 각종 카르복실기 함유 모노머류, 및 그의 염; 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 모노부틸히드록시푸말레이트나 모노부틸히드록시이타코네이트와 같은 각종의 수산기 함유 모노머류; 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트나 라우릴(메타)아크릴레이트와 같은 각종의 (메타)아크릴산 에스테르류; (메타)아크릴아미드, 디아세톤아크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드나 (메타)아크릴로니트릴 등과 같은 여러 가지의 질소 함유 화합물; 스티렌, α-메틸스티렌, 디비닐벤젠이나 비닐톨루엔과 같은 각종 스티렌 유도체, 초산비닐이나 프로피온산 비닐과 같은 각종의 비닐 에스테르류; γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란이나 비닐트리메톡시실란 등과 같은 여러 가지의 규소 함유 중합성 모노머류; 인 함유 비닐계 모노머류; 염화비닐, 염화비닐리덴, 불화비닐, 불화비닐리덴, 트리플루오로클로로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌이나 헥사플루오로프로필렌과 같은 각종의 할로겐화 비닐류; 부타디엔과 같은 각종 공역 디엔류를 들 수 있다.

여러 가지 광확산층 등과의 밀착성을 향상시키기 위해서, 수산기, 아미노기나 아미드기 등의 관능기를 함유하는 아크릴 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 필름에 있어서 제2 도포층에 함유하는 우레탄 수지란, 우레탄 수지를 분자 내에 갖는 고분자 화합물로서, 제1 도포층에 함유하는 폴리카보네이트 구조를 갖는 우레탄 수지를 포함하여 각종 우레탄 수지를 사용할 수 있다. 폴리올로서는, 폴리카보네이트류 이외에, 폴리에테르폴리올류, 폴리에스테르폴리올류, 폴리올레핀폴리올류나 아크릴폴리올류를 들 수 있고, 이러한 화합물은 단독으로 이용해도 좋고, 복수종 사용해도 좋다.

폴리에테르폴리올류로서는, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜이나 폴리헥사메틸렌에테르글리콜 등을 들 수 있다.

폴리에스테르 폴리올류로서는, 다가 카르복시산(말론산, 숙신산, 글루탈산, 아디핀산, 피메린산, 스베린산, 세바신산, 푸마르산, 말레인산, 테레프탈산이나 이소프탈산 등) 또는 그의 산무수물과 다가 알코올(에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 2,3-부탄디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,6-헥산디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 2-메틸-2-프로필-1,3-프로판디올, 1,8-옥탄디올, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 2-에틸-1,3-헥산디올, 2,5-디메틸-2,5-헥산디올, 1,9-노난디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 2-부틸-2-헥실-1,3-프로판디올, 시클로헥산디올, 비스히드록시메틸시클로헥산, 디메탄올벤젠, 비스히드록시에톡시벤젠, 알킬디알칸올아민이나 락톤디올 등)의 반응으로부터 얻을 수 있는 것을 들 수 있다.

제2 도포층에 함유하는 우레탄 수지를 얻기 위해서, 이러한 폴리올과 상술한 폴리카보네이트 구조를 갖는 우레탄 수지를 얻기 위해서 사용되는 이소시아네이트 화합물 및 사슬 연장제를 사용할 수가 있다. 또한, 인라인 코팅의 적정을 고려했을 경우, 수분산성 또는 수용성의 우레탄 수지가 바람직하다. 수분산성 또는 수용성을 부여시키기 위해서는, 수산기, 카르복실기, 에테르기 등의 친수성기를 우레탄 수지에 도입하는 것이 중요하다. 앞에서 본 친수성기 중에서도, 도막 물성 및 밀착성의 점으로부터 카르복실기가 바람직하다. 또한, 내용제성을 필요로 하는 용도에 사용하는 경우는, 술폰산기는 사용하지 않는 것이 바람직하다.

본 발명의 필름에 있어서 제2 도포층에는, 도포면 형상의 향상, 도포면상에 여러 가지의 광확산층 등이 형성되었을 때 투명성을 향상시키기 위해서, 아크릴 수지나 우레탄 수지 이외의 바인더 폴리머를 병용하는 것도 가능하다. 바인더로서 예를 들면, 아크릴 수지나 우레탄 수지를 사용하지 않고 폴리에스테르 수지만의 구성으로 도포층을 형성하면, 광확산층 등과의 밀착성이 충분하지 않은 경우가 있기 때문에, 본 발명의 취지를 해치지 않는 범위에서 병용하는 것이 바람직하다.

바인더 폴리머의 구체적인 예로서는, 폴리에스테르 수지, 폴리알킬렌글리콜, 폴리알킬렌이민, 메틸셀룰로오스, 히드록시셀룰로오스나 전분류 등을 들 수 있다.

본 발명에서, 내용제성이 필요한 경우, 제2 도포층에는 술폰산계 폴리에스테르 수지를 함유하지 않는 것이 바람직하다. 술폰산계 폴리에스테르 수지란, 술폰산이나 술폰산염을 분자 내에 함유하는 폴리에스테르 수지이다. 폴리에스테르 수지를 사용하는 경우, 카르복시산계로 수분산 하는 것이 바람직하다. 그러나, 카르복시산계 폴리에스테르 수지의 경우에서도, 도포층 중에 차지하는 비율이 너무 많아 지면 술폰산계 폴리에스테르 수지와 같이, 내용제성이 악화되는 경우가 있으므로 주의가 필요하다.

본 발명에 있어서 제2 도포층의 내용제성이란 제2 도포층상에 광확산층이나 스티킹 방지층 등을 형성한 후, 필름 가공 공정 중에서 용제 접촉에 의한 필름의 백화나 형성한 층의 열화, 또는 표면에 부착한 먼지나 오염물(汚れ)을 닦아내기 위한 용제에 견딜 수 있는 것이다. 당해 도포층에 술폰산계 폴리에스테르 수지를 함유하고 있는 경우, 내용제성이 악화되는 경우가 있다. 내용제성 악화의 이유로서는 용제가 술폰산(술폰산염) 부위에 진입하여 제2 도포층과 그 위에 형성된 광확산층이나 스티킹 방지층 등과의 사이에 많은 용제가 유지되기 때문이 아닌가 추측하고 있다.

또, 제2 도포층 중에는 본 발명의 주지를 해치지 않는 범위에서 가교제를 병용하는 것도 가능하다. 가교제를 사용하는 것에 의해 도포층이 강고하게 되기 때문에 내습열성이 보다 향상하는 경우가 있다. 가교제로서는 여러 가지 공지의 수지를 사용할 수 있지만, 예를 들면, 멜라민 화합물, 에폭시 화합물, 옥사졸린 화합물, 이소시아네이트 화합물이나 카르보디이미드 화합물 등을 들 수 있다. 이 중에서도 특히 멜라민 화합물이 바람직하다.

멜라민 화합물이란, 화합물 중에 멜라민 골격을 갖는 화합물이다. 예를 들면, 알킬올화 멜라민 유도체, 알킬올화 멜라민 유도체에 알코올을 반응시켜 부분적 또는 완전하게 에테르화한 화합물 및 이들의 혼합물을 이용할 수 있다. 에테르화에 이용하는 알코올로서는 메틸 알코올, 에틸 알코올, 이소프로필 알코올, n-부탄올이나 이소부탄올 등이 매우 적합하게 이용된다. 또한, 멜라민 화합물로서는 단량체, 또는 2량체 이상의 다량체의 어느 것이어도 좋고, 또는 이들의 혼합물을 이용해도 좋다. 또, 멜라민의 일부에 요소 등을 공축합한 것도 사용할 수 있고, 멜라민 화합물의 반응성을 올리기 위해서 촉매를 사용하는 것도 가능하다.

에폭시 화합물로서는 예를 들면, 분자 내에 에폭시기를 포함하는 화합물, 그의 프리폴리머 및 경화물을 들 수 있다. 예를 들면, 에피클로로히드린과 다가 알코올과의 축합물이 있다. 다가 알코올로서는 예를 들면, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 글리세린, 폴리글리세린이나 비스페놀 A 등을 들 수 있다. 특히, 저분자 폴리올의 에피클로로히드린과의 반응물은 수용성이 뛰어난 에폭시 수지를 제공한다.

옥사졸린 화합물로서는 분자 내에 옥사졸린환을 갖는 화합물이며, 옥사졸린환을 갖는 모노머나, 옥사졸린 화합물을 원료 모노머의 하나로서 합성되는 폴리머도 포함된다.

이소시아네이트 화합물로서는 분자 내에 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 나타내며, 구체적으로는, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 시클로헥실렌디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트, 이들의 블록체나 유도체 등을 들 수 있다.

이러한 가교제는 단독으로 이용해도 좋고, 복수 종을 혼합하여 이용해도 좋다. 또, 인라인 코팅에의 적용 등을 고려할 경우, 수용성 또는 수분산성을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 제2 도포층 중에는 도포층의 블로킹성, 미끄러짐성 개량을 목적으로 하는 입자를 함유해도 좋고, 실리카, 알루미나, 산화 금속 등의 무기 입자, 또는 가교 고분자 입자 등의 유기 입자 등을 들 수 있다.

또, 본 발명의 주지를 해치지 않는 범위에서, 제1 도포층 및 제2 도포층에는 필요에 따라 소포제, 도포성 개량제, 증점제, 유기계 윤활제, 대전 방지제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 발포제나 염료 등이 함유되어도 좋다.

본 발명의 필름에서, 제2 도포층 중에 차지하는 아크릴 수지의 함유량에 관해서는 도포층 전체의 중량비로, 바람직하게는 20% 이상의 범위, 보다 바람직하게는 30~95%의 범위, 보다 더 바람직하게는 50~95%의 범위이다. 20% 미만의 경우, 광확산층 등과의 밀착성이 좋지 않은 경우가 있다.

본 발명에 있어서 제2 도포층 중에 차지하는 우레탄 수지의 함유량에 관해서는 도포층 전체의 중량비로, 바람직하게는 10% 이상의 범위, 보다 바람직하게는 20~95%의 범위, 보다 더 바람직하게는 30~95%의 범위이다. 20% 미만의 경우, 광확산층과의 밀착성이 좋지 않은 경우가 있다.

도포층 중의 각종 성분의 분석은 예를 들면, TOF-SIMS 등의 표면 분석에 의해 실시할 수 있다.

인라인 코팅에 의해 도포층을 제공하는 경우, 상술한 일련의 화합물을 수용액 또는 수분산체로서, 고형분 농도가 0.1~50중량% 정도를 기준(目安)으로 조정한 도포액을 폴리에스테르 필름상에 도포하는 방법으로 적층 폴리에스테르 필름을 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 주지를 해치지 않는 범위에서, 물에의 분산성 개량, 조막성 개량 등을 목적으로 하여, 도포액 중에 소량의 유기용제를 함유하고 있어도 좋다. 유기용제는 1 종류만이어도 좋고, 적당하게 2 종류 이상을 사용해도 좋다.

본 발명에 있어서 적층 폴리에스테르 필름에 관하여, 폴리에스테르 필름상에 제공되는 도포층의 막 두께는 통상 0.002~1.0g/m², 보다 바람직하게는 0.005~0.5g/m², 보다 더 바람직하게는 0.01~0.2g/m²의 범위이다. 막 두께가 0.002g/m² 미만인 경우는 충분한 밀착성을 얻을 수 없는 가능성이 있고, 1.0g/m²를 초과하는 경우는 외관이나 투명성, 필름의 블로킹성이 악화될 가능성이 있다.

본 발명에서 도포층을 제공하는 방법은 리버스 그라비아 코트, 다이렉트 그라비아 코트, 롤 코트, 다이 코트, 바 코트나 커텐 코트 등, 종래 공지의 도공 방식을 이용할 수 있다. 도공 방식에 관해서는「코팅 방식」마키 서점 하라사키 유우지 저(原崎勇次著) 1979년 발행에 기재예가 있다.

본 발명에서 폴리에스테르 필름상에 도포층을 형성할 때의 건조 및 경화 조건에 관해서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 오프라인 코팅에 의해 도포층을 제공하는 경우, 통상, 80~200℃에서 3~40초간, 바람직하게는 100~180℃에서 3~40초간을 기준으로서 열처리를 실시하는 것이 좋다.

한편, 인라인 코팅에 의해 도포층을 제공하는 경우, 통상, 70~280℃에서 3~200초간을 기준으로서 열처리를 실시하는 것이 좋다.

또한, 오프라인 코팅 또는 인라인 코팅과 관계없이 필요에 따라 열처리와 자외선 조사 등의 활성 에너지선 조사를 병용해도 좋다. 본 발명에 있어서 적층 폴리에스테르 필름을 구성하는 폴리에스테르 필름에는 미리, 코로나 처리, 플라즈마 처리 등의 표면 처리를 실시해도 좋다.

본 발명의 적층 폴리에스테르 필름의 제1 도포층상에는 휘도를 향상시키기 위하여 프리즘층이나 마이크로 렌즈층 등을 제공하는 것이 일반적이다. 프리즘층은 최근 휘도를 효율적으로 향상시키기 위하여 각종의 형상이 제안되고 있지만, 일반적으로는 단면 삼각형상의 프리즘열을 병렬시킨 것이다. 또한, 마이크로 렌즈층도 이와 같이 각종의 형상이 제안되고 있지만, 일반적으로는, 다수의 반구상 볼록(凸) 렌즈를 필름상에 제공한 것이다. 어느 층도 종래 공지의 형상의 것을 제공할 수 있다.

프리즘층의 형상으로서는 예를 들면, 두께 10~500μm, 프리즘열의 피치(ピッチ) 10~500μm, 꼭지각(頂角) 40°~100°의 단면 삼각형상의 것을 들 수 있다. 프리즘층에 사용되는 재료로서는 종래 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들면, 활성 에너지선 경화성 수지로부터 이루어지는 것을 들 수 있으며, 폴리에스테르 수지, 에폭시계 수지, 폴리에스테르(메타)아크릴레이트, 에폭시(메타)아크릴레이트나 우레탄(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴레이트계 수지 등을 들 수 있다.

마이크로 렌즈층의 형상으로서는 예를 들면, 두께 10~500μm, 직경 10~500μm의 반구상의 것을 들 수 있지만, 원뿔(円錐), 다각추(多角錘)와 같은 형상을 하고 있어도 좋다. 마이크로 렌즈층에 사용되는 재료로서는 프리즘층과 같이 종래 공지의 것을 사용할 수가 있고, 예를 들면, 활성 에너지선 경화성 수지를 들 수 있다.

본 발명의 적층 폴리에스테르 필름의 제2 도포층상에는 광확산층 등을 제공하는 것이 일반적이다. 광확산층은 투과하는 빛을 다방향으로 균일하게 확산시키기 위해서 이용되고 있고, 광확산성이 큰 것이나, 광투과성이 높은 것이 요구되고 있다. 광확산층은 입자와 바인더를 함유하여 이루어진 것이다.

광확산층에 함유시키는 입자로서는 빛을 확산하는 것 같은 성질을 갖는 것이면 좋고, 아크릴 수지, 아크릴 우레탄 수지, 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지나 폴리비닐 수지 등의 유기 입자, 실리카, 금속 산화물이나 황산바륨 등의 무기 입자를 사용할 수 있다. 그 중에서 투명성이 양호한 아크릴 수지나 아크릴 우레탄 수지가 매우 적합하게 이용된다. 또한, 이들 입자의 입경은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 평균 입경으로서는 통상 1~50μm, 바람직하게는 5~15μm이다.

광확산층에 함유시키는 바인더는 입자를 고정하여 광확산성을 발현시키기 위해서 사용하는 것이고, 예를 들면, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 불소 수지, 실리콘계 수지, 에폭시 수지나 자외선 경화형 수지 등을 들 수 있다. 가공성을 고려하면 폴리올 화합물이 매우 적합하게 이용되며, 예를 들면, 아크릴 폴리올이나 폴리에스테르 폴리올 등을 들 수 있다.

폴리올 화합물을 바인더로서 이용한 경우, 경화제로서 이소시아네이트를 함유시키면 좋다. 이소시아네이트를 함유시키는 것에 의해 보다 강고한 가교 구조를 형성할 수 있고, 광확산층으로서의 물성이 향상한다. 또한, 바인더로서 자외선 경화형 수지를 사용하는 경우 아크릴레이트계 수지가 바람직하고, 광확산층의 경도의 향상에 도움이 될 수 있다.

광확산층에는 광확산 성능을 저해하지 않는 범위내에서 계면활성제, 미소 무기 충전제, 가소제, 경화제, 항산화제, 자외선 흡수제, 방청제 등을 함유하고 있어도 좋다.

광확산층에서 바인더와 입자의 혼합 비율은 얻고자 하는 광확산성에 의해 적당히 설정할 수 있고, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 중량비로, 바인더/입자가 통상 0.1~50의 범위, 바람직하게는 0.5~20의 범위이다.

광확산층을 형성하는 방법으로서는 바인더와 입자를 포함한 도포액을 조제하여 도포·건조시키는 것에 의한 방법을 들 수 있다. 도포 방법으로서는 리버스 그라비아 코트, 다이렉트 그라비아 코트, 롤 코트, 다이코트, 바 코트, 커텐 코트, 스프레이 코트나 스핀 코트 등, 종래 공지의 도공 방식을 이용할 수 있다. 광확산층의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 광확산성, 막강도 등을 고려하여, 통상 1~100μm의 범위, 바람직하게는 3~30μm의 범위이다.

본 발명에 있어서 제2 도포층상에는 광확산층 이외에 스티킹 방지층을 형성하는 것도 가능하다. 스티킹 방지층은 광확산층과 같은 바인더와 입자를 함유하는 것으로, 입자의 함유량은, 광확산성이 목적은 아니기 때문에 보다 작은 입경으로 보다 적은 양을 함유시키는 방법이 일반적이다. 형성 방법도 광확산층과 같이 도포에 의해 형성할 수 있고, 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니지만 1~10μm의 범위인 것이 바람직하다.

발명의 효과

본 발명의 적층 폴리에스테르 필름에 의하면 편면 측에 프리즘층 등, 반대면측에 광확산층 등을 형성했을 때, 쌍방의 층에 있어서 밀착성이 뛰어난 적층 폴리에스테르 필름을 제공할 수 있어 그 공업적 가치는 높다.

발명을 실시하기 위한 최상의 형태

이하, 본 발명을 실시예에 의해 한층 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 넘지 않는 이상 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에서 이용한 측정법 및 평가방법은 다음과 같다.

(1) 폴리에스테르의 고유 점도의 측정:

폴리에스테르에 비상용인 다른 폴리머 성분 및 안료를 제거한 폴리에스테르 1g를 정칭하고, 페놀/테트라클로로에탄=50/50(중량비)의 혼합 용매 100ml를 가하여 용해시켜, 30℃에서 측정하였다.

(2) 평균 입경(d₅₀:μm)의 측정:

원심 침강식 입도 분포 측정 장치(주식회사 시마즈 제작소 사제 SA-CP3형)를 사용하여 측정한 등가 구형 분포에 있어서의 적산(중량 기준) 50%의 값을 평균 입경으로 하였다.

(3) 유리 전이점(Tg):

우레탄 수지의 용액 또는 수분산액을, 건조 후의 막 두께가 500μm가 되도록 테플론(등록상표)제의 샤알렌 내에서 건조시키고 피막을 얻었다. 건조 조건은 실온에서 1주간 건조시킨 후, 120℃에서 10분간 더 건조시켰다. 얻어진 피막을 폭 5mm로 절단하고, 아이티 계측 제어(주)제 동적점탄성 측정 장치(DVA-200형)에 척 사이 20mm가 되도록 측정 장치에 세트하고, -100℃로부터 200℃까지, 10℃/분의 속도로 승온시키면서, 주파수 10Hz로 측정하였다. E˝가 최대가 되는 점을 Tg로 하였다.

(4) 밀착성의 평가방법:

광확산층용 도포액으로서 제2 도포면상에 아크릴 폴리올(DIC제 아크리디크 A-801) 60부, 폴리이소시아네이트(미츠이 화학 폴리우레탄제, 타케네이트 D110N) 15부, 평균 입경 15μm의 아크릴 수지 입자(세키스이 화성품공업제(積水化成品工業製) MBX-15) 25부, 톨루엔 100부, 메틸 에틸 케톤 100부를 조제하여 도포·가열경화시키는 것에 의해 두께 15g/m² 광확산층을 형성하였다. 또, 프리즘층 형성을 위해서, 피치 50μm, 꼭지각 65°의 프리즘열이 다수 병렬하고 있는 형(型) 부재에, 페녹시에틸아크릴레이트 50중량부, 비스페놀 A-디에폭시아크릴레이트 50중량부, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온 1.5 중량부로 구성되는 활성 에너지선 경화성 조성물을 배치하고, 그 위에서부터 제1 도포층이 활성 에너지선 경화성 수지와 접촉하는 방향으로 적층 폴리에스테르 필름을 중첩하며, 롤러에 의해 활성 에너지선 경화성 조성물을 균일하게 연신하고, 자외선 조사장치로부터 자외선을 조사하여 활성 에너지선 경화성 조성물을 경화시켰다. 그 다음, 필름을 형 부재로부터 벗겨내어 프리즘층이 형성된 필름을 얻었다. 당해 필름의 층 구성은 프리즘층/제1 도포층/폴리에스테르 필름/제2 도포층/광확산층으로 이루어져 있다. 그 후, 항온항습조 중에서 60℃, 90%RH의 환경하에서 500시간 방치한 후, 프리즘층(제1 도포층), 광확산층(제2 도포층) 각각에 대해서, 10×10의 크로스컷을 넣어 그 위에 18mm폭의 테이프(니치반 주식회사제 셀로테이프(등록상표) CT-18)를 붙여 180도의 박리 각도로 급격하게 벗겨낸 후, 박리면을 관찰하여, 박리 면적이 0%이면 ◎, 0%를 초과하고 5% 이하이면 ○, 5%를 초과하고 20% 이하이면 △, 20%를 초과하면 ×로 하였다.

(5) 내용제성의 평가방법:

광확산층용 도포액으로서 제2 도포면 상에 아크릴 폴리올(DIC제 아크리디크 A-801) 60부, 폴리이소시아네이트(미츠이 화학 폴리우레탄제, 타케네이트 D110N) 15부, 평균 입경 15μm의 아크릴 수지 입자(세키스이 화성품공업제 MBX-15) 25부, 톨루엔 100부, 메틸 에틸 케톤 100부를 조제하여 도포·가열경화시키는 것에 의해 두께 15g/m² 광확산층을 형성하였다. 그 후, 메틸 에틸 케톤:이소프로필 알코올=1:1의 혼합 용제 중에 20분간 넣은 후 면상의 변화를 육안으로 평가하였다. 백화나 얼룩짐의 면적이 0%이면 ◎, 0%를 초과하고 20% 이하이면 ○, 20%를 초과하고 50% 이하이면 △, 50%를 초과하면 ×로 하였다. 백화나 얼룩짐의 면적이 20% 이하이면, 실용상 문제 없는 레벨이라고 할 수 있다.

실시예 및 비교예에서 사용한 폴리에스테르는 하기와 같이 하여 준비한 것이다.

<폴리에스테르(A)의 제조 방법>

테레프탈산 디메틸 100 중량부와 에틸렌글리콜 60 중량부를 출발 원료로 하고, 촉매로서 테트라부톡시티타네이트를 가하여 반응기에 넣어, 반응 개시 온도를 150℃로 하고, 메탄올 유거(留去)와 함께 서서히 반응 온도를 상승시켜, 3시간 후에 230℃로 하였다. 4시간 후, 실질적으로 에스테르 교환 반응을 종료시킨 후, 4시간 중축합반응을 실시하였다.

즉, 온도를 230℃로부터 서서히 승온시켜 280℃로 하였다. 한편, 압력은 상압에서 서서히 줄여 최종적으로는 0.3mmHg로 하였다. 반응 개시 후, 반응조의 교반 동력의 변화에 의해, 극한 점도 0.63에 상당하는 시점에서 반응을 정지하고, 질소 가압하 폴리머를 토출시켜, 극한 점도 0.63의 폴리에스테르(A)을 얻었다.

<폴리에스테르(B)의 제조 방법>

테레프탈산 디메틸 100 중량부와 에틸렌글리콜 60 중량부를 출발 원료로 하고, 촉매로서 초산 마그네슘·4수염을 가해 반응기에 넣어, 반응 개시 온도를 150℃로 하고, 메탄올의 유거와 함께 서서히 반응 온도를 상승시켜, 3시간 후에 230℃로 하였다. 4시간 후, 실질적으로 에스테르 교환 반응을 종료시켰다. 이 반응 혼합물을 중축합조로 옮겨, 정(正) 인산을 첨가한 후, 이산화 게르마늄을 가해, 4시간 중축합반응을 실시하였다. 즉, 온도를 230℃로부터 서서히 승온시켜 280℃로 하였다. 한편, 압력은 상압에서 서서히 줄여 최종적으로는 0.3mmHg로 하였다. 반응 개시 후, 반응조의 교반 동력의 변화에 의해, 극한 점도 0.65에 상당하는 시점에서 반응을 정지하고, 질소 가압하 폴리머를 토출시켜, 극한 점도 0.65의 폴리에스테르(B)을 얻었다.

<폴리에스테르(C)의 제조 방법>

폴리에스테르(A)의 제조 방법에서, 에틸렌글리콜에 분산시킨 평균 입자경 2.0μm의 실리카 입자를 0.2부 가하고, 극한 점도 0.66에 상당하는 시점에서 중축합반응을 정지한 것 이외에는, 폴리에스테르(A)의 제조 방법과 같은 방법을 이용하여 극한 점도 0.66의 폴리에스테르(C)을 얻었다.

도포층을 구성하는 화합물 예는 하기와 같다.

· 폴리카보네이트 구조를 갖는 우레탄 수지:(IA)

1,6-헥산디올과 디에틸 카보네이트로부터 이루어지는 수평균 분자량이 2000의 폴리카보네이트 폴리올 400부, 네오펜틸 글리콜 10.4부, 이소포론 디이소시아네이트 58.4부, 디메틸올부탄산 74.3부로부터 이루어지는 프리폴리머를 트리에틸아민으로 중화하고, 이소포론 디아민으로 사슬 연장하여 얻어지는, Tg가 -30℃의 우레탄 수지의 수분산체

· 폴리카보네이트 구조를 갖는 우레탄 수지:(IB)

카르복실기를 갖는, Tg가 -20℃의 수분산형 폴리카보네이트 폴리우레탄 수지인, RU-40-350(스타르 사제)

· 폴리카보네이트 구조를 갖는 우레탄 수지:(IC)

카르복시산 수분산형의 Tg가 3℃인 비닐기 함유 폴리카보네이트 폴리우레탄 수지인, SPX-039(ADEKA 사제)

· 우레탄 수지:(ID)

카르복시산 수분산형 폴리에스테르 폴리우레탄 수지인, 하이드란 AP-40(DIC 사제)

· 우레탄 수지:(IE)

지방족 폴리에스테르 폴리우레탄 수지인, 네오 레진 R-960(DSM NeoResins 사제)

· 아크릴 수지:(IIA) 하기와 같은 조성으로 중합한 아크릴 수지의 수분산체

에틸아크릴레이트/n-부틸 아크릴레이트/메틸메타크릴레이트/N-메틸올아크릴 아미드/아크릴산=65/21/10/2/2(중량%)의 유화 중합체(유화제:음이온계 계면활성제)

· 아크릴 수지:(IIB) 하기와 같은 조성으로 중합한 아크릴 수지의 수분산체

에틸아크릴레이트/메틸메타크릴레이트/2-히드록시에틸메타크릴레이트/N-메틸올아크릴아미드/아크릴산=65/28/3/2/2(중량%)의 유화 중합체(유화제:음이온계 계면활성제)

· 폴리에스테르 수지:(IIIA)

하기와 같은 조성으로 공중합한 폴리에스테르 수지의 수분산체

모노머 조성: (산성분)테레프탈산/이소프탈산/5-소듐술포이소프탈산//(디올 성분)에틸렌글리콜/1,4-부탄디올/디에틸렌글리콜=56/40/4//70/20/10(mol%)

· 폴리에스테르 수지:(IIIB)

카르복시산계 폴리에스테르 수지인, 폴리에스타 WR-961(일본 합성화학공업 사제)

· 옥사졸린 화합물:(IVA) 옥사졸린기가 아크릴계 수지에 브렌치된 폴리머형 가교제인, 에포크로스 WS-500(니혼쇼쿠바이 사제).

· 에폭시 화합물:(IVB)

폴리글리세롤폴리글리시딜에테르인, 데나코르 EX-521(나가세켐텍스제)

· 멜라민 화합물:(IVC)

헥사메톡시메틸멜라민

· 입자:(V)

평균 입경 65nm의 실리카졸

실시예 1:

폴리에스테르(A), (B), (C)를 각각 85%, 5%, 10%의 비율로 혼합한 혼합 원료를 최외층(표층)의 원료로 하고, 폴리에스테르(A), (B)를 각각 95%, 5%의 비율로 혼합한 혼합 원료를 중간층의 원료로서, 2대의 압출기에 각각을 공급하여, 각각 290℃로 용융한 후, 40℃로 설정한 냉각 롤상에, 2종 3층(표층/중간층/표층)의 층 구성으로 공압출하고 냉각고화시켜 미연신 시트를 얻었다. 이어서, 롤 주속차(周速差)를 이용하여 필름 온도 85℃에서 종방향으로 3.4배 연신한 후, 이 종연신 필름의 편면에, 하기 표 1에 나타낸 도포액 A1를 도포하고, 반대측의 면에 도포액 B1를 도포하여, 텐터에 도입하고, 횡방향으로 120℃에서 4.0배 연신하여, 225℃에서 열처리를 실시한 후, 횡방향으로 2% 이완하고, 도포량(건조 후)이 표 2에 나타내는 것과 같은 도포층을 갖는 두께 188μm(표층 9μm, 중간층 170μm)의 폴리에스테르 필름을 얻었다.

얻어진 폴리에스테르 필름에 관해서 밀착성을 평가한 바, 제1 도포층측 및 제2 도포층측 모두 양호하였다. 이 필름의 특성을 하기 표 2에 나타내었다.

실시예 2~18:

실시예 1에서, 도포제 조성을 표 1에 나타낸 도포제 조성으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 제조하여 폴리에스테르 필름을 얻었다. 완성된 폴리에스테르 필름은 표 2에 나타낸 바와 같고, 제1 도포층측 및 제2 도포층측 모두 밀착성은 양호하였다.

비교예 1~4:

실시예 1에서, 도포제 조성을 표 1에 나타낸 도포제 조성으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 제조하여, 폴리에스테르 필름을 얻었다. 완성된 적층 폴리에스테르 필름을 평가한 바, 표 2에 나타낸 바와 같고, 밀착성이 약한 것으로 나타났다.

[표 1]

또, 상기 도포액의 농도는 실시예 5에서 제2 도포층측을 10중량% 수용액으로 하는 것 이외에는 모두 3 중량% 수용액으로 하였다.

[표 2]

실시예 19~38:

실시예 1에서, 도포제 조성을 표 1 및 표 3에 나타낸 도포제 조성으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 제조하고, 폴리에스테르 필름을 얻었다. 완성된 폴리에스테르 필름은 표 4에 나타낸 바와 같고, 제1 도포층측 및 제2 도포층측 모두 밀착성은 양호하였다.

비교예 5:

실시예 1에서, 도포제 조성을 표 3에 나타낸 도포제 조성으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 제조하고, 폴리에스테르 필름을 얻었다. 완성된 적층 폴리에스테르 필름을 평가한 바, 표 4에 나타낸 바와 같고, 밀착성이 약한 것으로 나타났다.

[표 3]

또, 상기 도포액의 농도는 실시예 24에서 제2 도포층측을 10중량% 수용액으로 하는 것 이외에는 모두 3중량% 수용액으로 하였다.

[표 4]

실시예 39~57:

실시예 1에서, 도포제 조성을 표 1 및 표 5에 나타낸 도포제 조성으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 제조하고, 폴리에스테르 필름을 얻었다. 완성된 폴리에스테르 필름은 표 6에 나타낸 바와 같고, 제1 도포층측의 밀착성, 및 제2 도포층측의 밀착성, 내용제성은 양호하였다.

비교예 6:

실시예 1에서, 도포제 조성을 표 5에 나타낸 도포제 조성으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 제조하고, 폴리에스테르 필름을 얻었다. 완성된 적층 폴리에스테르 필름을 평가한 바, 표 6에 나타낸 바와 같고, 밀착성이 약한 경우나 내용제성이 약한 경우를 볼 수 있었다. 밀착성이 약하고, 내용제성도 약한 것으로 나타났다.

[표 5]

또, 상기 도포액의 농도는 실시예 44에서 제2 도포층측을 10중량% 수용액으로 하는 것 이외에는 모두 3중량% 수용액으로 하였다.

[표 6]

산업상의 이용 가능성

본 발명의 필름은 예를 들면 액정 디스플레이의 백 라이트 유니트 등, 각종의 기능 층과 양호한 밀착성이 필요한 용도로 매우 적합하게 이용할 수 있다.

Claims

폴리에스테르 필름의 한 면에, 폴리카보네이트 구조를 갖는 우레탄 수지를 함유하는 도포층을 갖고, 다른 한 면에, 아크릴 수지 또는 우레탄 수지를 함유하는 도포층을 가지며, 폴리카보네이트 구조를 갖는 우레탄 수지의 유리전이점이 10℃ 이하인 것을 특징으로 하는 적층 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서, 폴리카보네이트 구조를 갖는 우레탄 수지를 함유하는 도포층 중에 가교제를 함유하는 적층 폴리에스테르 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서, 아크릴 수지 또는 우레탄 수지를 함유하는 도포층 중에 술폰산계 폴리에스테르 수지를 함유하지 않는 적층 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서, 폴리카보네이트 구조를 갖는 우레탄 수지 중의 폴리카보네이트 성분의 함유량이 10~90 중량%인 적층 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서, 폴리카보네이트 구조를 갖는 우레탄 수지를 함유하는 도포층 상에 프리즘층 또는 마이크로렌즈층을 제공하는 적층 폴리에스테르 필름.
제1항에 있어서, 폴리카보네이트 구조의 우레탄 수지의 도포층에 옥사졸린 화합물을 더 함유하는 적층 폴리에스테르 필름.