KR102007589B1 - 기능성 필름, 그것이 유리에 접합된 차음 유리, 접합 유리, 장식 필름용 기재, 및 기능성 필름의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는, 단층이면서, 필름에 포함되는 적어도 2종의 수지 중 1종이 표면에 편재되고, 필름의 양면과 내부가 서로 다른 물성을 갖고, 다층 필름에서 문제가 되는 주름의 발생이 없고, 부착 내성이 우수한 기능성 필름 등을 제공하는 것이다. 본 발명의 기능성 필름은, 적어도 수지 1과 수지 2를 함유하는 기능성 필름이며, 상기 수지 1과 상기 수지 2의 함유 비율이 상기 기능성 필름의 두께 방향에 있어서 변화하고, 상기 기능성 필름의 한쪽 측 최표면으로부터 두께 방향 200nm까지의 영역을 표면 A라 하고, 다른 쪽 측 최표면으로부터 두께 방향 200nm까지의 영역을 표면 B라 하고, 및 당해 표면 A 및 당해 표면 B보다 내부측의 영역을 중앙부라 했을 때, 상기 수지 1의 함유 비율(질량％)이 하기 관계를 충족하는 것을 특징으로 한다. 중앙부에서의 함유 비율<표면 B에서의 함유 비율≤표면 A에서의 함유 비율

Description

기능성 필름, 그것이 유리에 접합된 차음 유리, 접합 유리, 장식 필름용 기재, 및 기능성 필름의 제조 방법{FUNCTIONAL FILM, SOUND-INSULATING GLASS COMPRISING GLASS HAVING SAID FUNCTIONAL FILM BONDED THERETO, LAMINATED GLASS, BASE MEMBER FOR DECORATIVE FILM, AND METHOD FOR PRODUCING FUNCTIONAL FILM}

본 발명은 기능성 필름, 그것이 유리에 접합된 차음 유리, 접합 유리, 장식 필름용 기재, 및 기능성 필름의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 단층이면서, 필름에 포함되는 적어도 2종의 수지 중 1종이 표면에 편재되고, 필름의 양면과 내부가 서로 다른 물성을 갖고, 다층 필름에서 문제가 되는 주름의 발생이 없고, 부착 내성이 우수한 기능성 필름, 그것이 유리에 접합된 차음 유리, 접합 유리, 장식 필름용 기재, 및 기능성 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

현재 플라스틱 필름은 경량화, 플렉시블화, 고투명화, 환경 대응이나 저비용화 등 다양한 목적으로 사용되고 있다. 또한, 사용 시에 요구되는 성능도 탄성 특성, 경도, 내열성, 투습성, 절연성이나 생분해성 등 용도나 사용 환경에 따라서 다양한 성능이 다종으로 요구되고 있다.

플라스틱 필름의 특징의 하나가 롤형의 제품 형태를 가능하게 하는 점이며, 생산성이나 수송 적성이 우수하여 저비용화의 요인으로 되어 있다. 그러나 친수성 수지의 경우, 수분의 영향을 받기 쉬워 흡수성이나 함수성이 높아져버린다. 그 때문에 롤 형태로 보관하거나 수송 과정에 있어서 필름끼리가 부착되어버리는 문제가 발생한다. 한편, 소수성의 수지 경우, 기계 물성 강도가 저하되는 경향이 있어, 핸들링이나 반송 시에 주름이 발생하거나 ?어져버리는 문제가 발생하거나 한다.

이들 문제를 해결하기 위해서, 수지의 병용이 있지만, 다양한 수지의 병용은 성질의 경합이 되어, 각 제조사의 첨가 비율의 조정 등으로 대응하고 있지만 충분한 기능이 발휘되지 못하고 있다. 이와 같이, 단층 필름에서는, 필름의 물성이 사용하는 수지의 물성에 의존하고, 각각의 수지가 갖는 이점이 되는 물성을 구비한 필름을 제작하는 것이 곤란하다는 문제가 있었다.

다른 방법으로서는, 수지의 개질을 위해서, 범용의 수지로부터 공중합, 그래프트 등의 수지 골격을 합성 초기부터 디자인하는 방법이 있지만, 재료 비용이 높아져 산업상 바람직하지 않다.

또한, 필름을 다층 구성으로 하고, 각 기능을 각 층에 분산시킴으로써 1종의 필름에 복수의 기능을 갖고 있는 것이 존재하지만, 공압출이나 인라인 코팅 등의 복잡한 설비가 필요해져서, 각 필름을 접합하기 위해서는 비용면에서의 불리나 계면 박리 등의 새로운 문제가 발생되어버린다.

따라서 다층 구성에 있어서의 문제를 해결하기 위해서, 「의사 3층 구조 필름」을 사용하는 것이 생각된다. 특성이나 물성이 서로 다른 2종류 이상의 수지(폴리머라고도 한다.)가 필름 상태에 있어서, 그 단면에서의 수지의 함유 비율이 균일하지 않고, 표면에 1종의 폴리머 (A)가 배향되고, 그곳으로부터 서서히 농도 구배를 가지면서 중심부 부근을 향하여 다른 폴리머 (B, C, D, ···)의 함유 비율이 상승하고, 또한 중심부 부근으로부터 반대측 표면에 대해서는, 상기 표면에 배향된 폴리머 (A)의 비율이 서서히 증가하여, 반대측 표면에 있어서도 실질적으로 폴리머 (A)가 표면 배향된 상태를 본 발명에서는 「의사 3층 구조 필름」이라 칭하기로 한다.

이러한 의사 3층 구조 필름을 제조하기 위해서는, 통상적으로는 코어가 되는 폴리머 (B, C, D, ···)을 제막한 뒤에 최표층에 함유시키고자 하는 폴리머 (A)를 코팅하거나 접합함으로써 3층 구조로 하는 것이 가능한데, 그 경우, 농도 구배를 만드는 것이 곤란하기 때문에, 대부분의 경우에 계면이 형성되고, 그 계면 부근에서 막 박리나 내부 응력차에 기인하는 휨, 컬 등의 문제가 일어나버린다.

폴리머에는 고유한 물성이 있고, 표면 자유 에너지도 그 대표적 물성의 하나이며, 예를 들어 불소 원자를 고밀도로 치환한 불소계 폴리머 등에서는 표면 자유 에너지가 작기 때문에 블렌드한 다른 폴리머와 상분리를 일으켜서, 공기 계면(=표면)에 가까운 위치에 불소계 폴리머가 편재된다는 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조.).

이러한 표면 자유 에너지를 활용한 상분리를 제어할 수 있다면, 의사 3층 필름을 제작하는 것이 가능하다.

폴리머를 용매에 용해하여 유연 제막하는 방법에서는, 용매의 종류와 양에 따라서는 필름이 형성되기 직전의 폴리머에는 용매가 배위 또는 상용되어 있기 때문에 점성은 낮게 억제하는 것이 가능하고, 공기측 표면에 표면 자유 에너지가 낮은 폴리머를 상분리시켜 편재되기 쉽게 하는 경우가 있다(비특허문헌 1 참조.).

단, 이 경우, 폴리머 용액을 기판에 유연한 기판면(통상, 유리나 금속 등의 평활 물질의 바로 위)은 공기 계면과 달리 표면 자유 에너지가 상이하므로, 편면에 필름을 구성하는 성분이 치우치기 쉽다고 하는 특징이 있다. 따라서, 필름의 제막 공정에서 도설하거나, 또는 공유연, 공압출하지 않고, 단층이며, 의사 3층 구조를 구성하는 필름이 얻어졌다는 보고는 없었다.

기판 상에, 편면에 공기층을 갖는 폴리머 블렌드 필름의 1종의 수지가 표면에 편재되는 보고는, 예를 들어 폴리아크릴산2-메톡시에틸(PMEA)과 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)의 톨루엔 용액을 유연 제막한 블렌드 필름이, 양쪽 수지가 상용 상태의 필름인 때에 유리 전이 온도 이상, 그리고 하한 임계 공용 온도 이하에서 건조 후 가열 처리함으로써, 표면에 PMEA가 지배한 층이 형성되고, 필름의 내부는 상용 상태를 유지하고 있는 구성이 개시되어 있다. 이때, 상기 양자의 수지 중, 표면 자유 에너지가 낮은 PMEA가, 소수적이라고 간주되는 공기 계면 근방에서 상분리되는 것이 개시되어 있다(비특허문헌 2 참조.). 그러나 이 경우에도 편면에 필름을 구성하는 성분이 치우치기 쉽다.

한편, 폴리머 블렌드 필름에 있어서, 소위 고분자 경사 구조 재료가 검토되고 있었다(비특허문헌 3 참조.). 이들은, 수지를 2종 이상을 사용하여, 필름의 두께 방향으로 농도 구배를 갖는 특징을 갖지만, 동일한 수지가 양면에 편재되는 예는 개시되어 있지 않다.

자기 유지성을 갖고, 상분리된 층이 필름의 양면에 편재되고, 필름의 내부의 수지의 상용 영역에 비하여 구성 성분이 변화된 의사 3층 구조 수지 필름에 관한 개시의 예는 없다.

고분자 필름의 표면, 내부, 및 기판 계면 근방에서, 수지의 상태가 상이한 것이, 비특허문헌 4에 있어서, 어택틱 폴리스티렌의 고분자 박막의 유리 전이 온도가 상이한 거동으로서 개시되어 있다. 공기 계면 가까이는, 유연하고, 유리 전이 온도가 필름 내부보다도 낮은 값을 나타낸다. 이것은 공기 계면의 고분자쇄는, 고분자의 내부보다도 움직이기 쉽고, 그 부분에서 슬라이딩 운동한다고 하지만, 이 필름을 구성하는 수지는 단일 성분의 예이다. 필름 표면의 상태가 내부와 상이하다는 것이 알려져 있지만, 본 발명의 구성인 수지가 2종 이상의 성분비가 변화하는 것은 아니며, 본 발명의 내용에 대해서는 지금까지 알려져 있지 않다.

이렇게 공유연, 공압출하지 않고, 단층이며 동일한 수지가 양면에 편재되는 의사 3층 구조를 구성하고, 표면과 내부에서 물성이 상이한 필름이 얻어졌다는 보고는 없었다.

국제 공개 제2010/035764호

오코시 등, 색재협회지, 72(12), 777(1999) T.Hirata, Phys.Chem.Chem.Phys., 13, 4928(2011) 아키야마 등, 고분자 49(1), 32(2000) 가나야 등, 고분자 63(2), 96(2014)

본 발명은 상기 문제·상황을 감안하여 이루어진 것이며, 그 해결 과제는, 단층이면서, 필름에 포함되는 적어도 2종의 수지 중 1종이 표면에 편재되고, 필름의 양면과 내부가 서로 다른 물성을 갖고, 다층 필름에서 문제가 되는 주름의 발생이 없고, 부착 내성이 우수한 기능성 필름을 제공하는 것이다. 또한, 그것이 유리에 접합된 차음 유리, 접합 유리, 장식 필름용 기재 및 기능성 필름의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명자는, 상기 과제를 해결하도록, 상기 문제의 원인 등에 대하여 검토한 결과, 2종 이상의 수지 상분리 거동을 활용함으로써, 양면에 동일한 수지가 편재되고, 또한 두께 방향으로 농도 구배를 갖는 의사 3층 구조의 필름이 얻어진다는 것을 알아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명에 따른 상기 과제는, 이하의 수단에 의해 해결된다.

1. 적어도 수지 1과 수지 2를 함유하는 기능성 필름이며, 상기 수지 1과 상기 수지 2의 함유 비율(질량％)이 상기 기능성 필름의 두께 방향에 있어서 변화하고, 상기 기능성 필름의 한쪽 측 최표면으로부터 두께 방향 200nm까지의 영역을 표면 A라 하고, 다른 쪽 측 최표면으로부터 두께 방향 200nm까지의 영역을 표면 B라 하고, 및 당해 표면 A 및 당해 표면 B보다 내부측의 영역을 중앙부라 했을 때, 상기 수지 1의 함유 비율(질량％)이 하기 관계를 충족하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름.

중앙부에서의 함유 비율<표면 B에서의 함유 비율≤표면 A에서의 함유 비율

2. 상기 수지 1의 SP값이, 상기 수지 2의 SP값보다 1.0(MPa)^1/2 이상 작은 것을 특징으로 하는 제1항에 기재된 기능성 필름.

3. 상기 표면 A와 상기 표면 B에 있어서의 상기 수지 1의 함유 비율이, 모두 80질량％ 이상인 것을 특징으로 하는 제1항 또는 제2항에 기재된 기능성 필름.

4. 상기 기능성 필름이, 기능성 물질을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 제1항부터 제3항 중 어느 한 항에 기재된 기능성 필름.

5. 상기 기능성 필름이, 상기 기능성 물질로서 고비점 용매를 상기 수지 1 및 상기 수지 2의 총량에 대하여 5 내지 50질량％ 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 제4항에 기재된 기능성 필름.

6. 제5항에 기재된 기능성 필름이, 유리에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 차음 유리.

7. 제5항에 기재된 기능성 필름이, 적어도 2매의 유리에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 접합 유리.

8. 제1항부터 제5항 중 어느 한 항에 기재된 기능성 필름이, 장식 필름용 기재인 것을 특징으로 하는 장식 필름용 기재.

9. 제1항부터 제5항 중 어느 한 항에 기재된 기능성 필름을 제조하는 기능성 필름의 제조 방법이며, 상기 기능성 필름을 용액 유연 제막법으로 제막하고, 또한 상기 표면 A를 유연 지지체에 접하지 않는 쪽의 면으로 하고, 상기 표면 B를 유연 지지체에 접하는 쪽의 면으로 하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름의 제조 방법.

10. 상기 용액 유연 제막법이, 용액 유연한 기능성 필름의 도프를 잔류 용매가 50질량％ 이상 존재하는 상태에서 상기 유연 지지체로부터 박리하는 공정을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 제9항에 기재된 기능성 필름의 제조 방법.

본 발명의 상기 수단에 의해, 단층이면서, 필름에 포함되는 적어도 2종의 수지 중 1종이 표면에 편재되고, 필름의 양면과 내부가 서로 다른 물성을 갖고, 다층 필름에서 문제가 되는 주름의 발생이 없고, 부착 내성이 우수한 기능성 필름을 제공할 수 있다. 또한, 그것이 유리에 접합된 차음 유리, 접합 유리, 장식 필름용 기재, 및 기능성 필름의 제조 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 효과의 발현 기구 내지 작용 기구에 대해서는, 명확하게는 되어 있지 않지만, 이하와 같이 추정하고 있다.

제막 시, 공기와 도프의 계면, 즉 기-액 계면에서는, 필름의 내부와 상태가 상이하고, 수지가 2종 이상 존재하는 경우, 복수의 수지 중, 표면의 자유 에너지가 낮은 수지가, 기-액의 계면 근방에서 우선하여 상분리되어, 1종의 수지가 거의 지배하는 피막이 형성되기 때문이라고 생각하고 있다.

도 1은 표면 A에 수지 1이 편재되는 기능성 필름의 일례
도 2는 표면 B에 수지 1이 편재되는 기능성 필름의 일례
도 3은 차음 유리의 차음성을 나타내는 일례
도 4는 접합 유리의 차음성을 나타내는 일례
도 5는 고비점 용매를 함유하는 기능성 필름의 단면 사진의 일례

본 발명의 기능성 필름은, 적어도 수지 1과 수지 2를 함유하는 기능성 필름이며, 상기 수지 1과 상기 수지 2의 함유 비율(질량％)이 상기 기능성 필름의 두께 방향에 있어서 변화하고, 상기 기능성 필름의 한쪽 측 최표면으로부터 두께 방향 200nm까지의 영역을 표면 A라 하고, 다른 쪽 측 최표면으로부터 두께 방향 200nm까지의 영역을 표면 B라 하고, 및 당해 표면 A 및 당해 표면 B보다 내부측의 영역을 중앙부라 했을 때, 상기 수지 1의 함유 비율(질량％)이 상기 관계를 충족하는 것을 특징으로 한다. 이 특징은, 청구항 1부터 청구항 10까지의 청구항에 관한 발명에 공통되는 기술적 특징이다.

본 발명의 실시 형태로서는, 기능성 필름의 표면과, 내부의 상분리를 촉진하는 관점에서, 수지 1의 SP값이, 상기 수지 2의 SP값보다 1.0(MPa)^1/2 이상 작은 것이 바람직하다. 또한, 표면 A와 상기 표면 B에 있어서의 상기 수지 1의 함유 비율이, 모두 80질량％ 이상인 것이, 표리면과 내부의 기능차를 크게 할 수 있는 점에서, 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서는, 기능성 필름이, 기능성 물질을 함유하고 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 기능성 필름에 여러가지 기능을 용이하게 부여할 수 있다.

본 발명의 실시 형태로서는, 기능성 필름이, 상기 기능성 물질로서 고비점 용매를 상기 수지 1 및 상기 수지 2의 총량에 대하여 5 내지 50질량％ 함유하고 있는 것이 바람직하고, 그것이 유리에 접합된 차음 유리로서 사용할 수 있다. 또한, 기능성 필름이, 적어도 2매의 유리에 접합된 접합 유리인 것이, 차음의 효과가 얻어진다는 점에서 바람직하다. 또한, 기능성 필름은, 장식 필름용 기재로서 바람직하게 사용할 수 있다.

본 발명의 기능성 필름을 제조하는 기능성 필름의 제조 방법으로서는, 기능성 필름을 용액 유연 제막법으로 제막하고, 또한 상기 표면 A를 유연 지지체에 접하지 않는 쪽의 면으로 하고, 상기 표면 B를 유연 지지체에 접하는 쪽의 면으로 하는 형태의 제조 방법인 것이 바람직하다. 또한, 상기 용액 유연 제막법이, 용액 유연한 기능성 필름의 도프를 잔류 용매가 50질량％ 이상 존재하는 상태에서 상기 유연 지지체로부터 박리하는 공정을 갖고 있는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명과 그 구성 요소, 및 본 발명을 실시하기 위한 형태·태양에 대하여 상세한 설명을 한다. 또한, 본원에 있어서, 「내지」는, 그 전후로 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미에서 사용한다. 또한, 본 발명에 있어서, 기능성 필름의 표면 A란, 기능성 필름을 유연 제막법으로 제막할 때, 유연 지지체에 접하지 않는 쪽의 면(「Air면」이라고도 한다.)을 말하며, 표면 B를 유연 지지체에 접하는 쪽의 면(「Belt면」이라고도 한다.)을 말한다.

《본 발명의 기능성 필름의 개요》

본 발명의 기능성 필름은, 적어도 수지 1과 수지 2를 함유하는 기능성 필름이며, 상기 수지 1과 상기 수지 2의 함유 비율(질량％)이 상기 기능성 필름의 두께 방향에 있어서 변화하고, 상기 기능성 필름의 한쪽 측 최표면으로부터 두께 방향 200nm까지의 영역을 표면 A라 하고, 다른 쪽 측 최표면으로부터 두께 방향 200nm까지의 영역을 표면 B라 하고, 및 당해 표면 A 및 당해 표면 B보다 내부측의 영역을 중앙부라 했을 때, 상기 수지 1의 함유 비율(질량％)이 하기 관계를 충족하는 것을 특징으로 한다.

중앙부에서의 함유 비율<표면 B에서의 함유 비율≤표면 A에서의 함유 비율

본 발명의 수지 필름은, 단층이면서, 필름의 표리면에 있어서, 적어도 수지 1과 수지 2의 2종 블렌드 수지 중 수지 1이 표면에 편재함으로써, 표면과 내부가 서로 다른 물성을 구비함으로써, 여러가지 높은 기능을 발현시킬 수 있다.

본 발명의 중요점은, 유연 직후에 공기 계면에 표면 자유 에너지가 낮은 수지 1을 상분리시킨 직후에, 용매가 막 중에 다량으로 존재하고 있는 동안에, 유연한 면을 박리함으로써, 박리한 면도 공기 계면과 접촉시킴으로써, 다시 한번 그쪽 계면에서도 상분리를 발현시키고, 결과적으로 필름 양면에 수지 1을 편재시키고, 또한 필름 단면의 내부 방향을 향해서는 수지 1의 함유 비율이 점감하는 이상적인 필름을 한번의 제막 조작으로 제작하는 것에 성공한 것이다.

또한 본 발명이 우수한 점은, 수지 1의 함유 비율을 기능성 필름의 표면에 편재시킬 수 있을 뿐 아니라, 기능성 필름에 기능성 물질을 공존시키는 것도 가능한 점에서, 다양한 기능성 필름의 전개가 가능한 것이며, 공업상의 이용 분야가 매우 넓고, 유익하며 또한 중요한 발명이라고 할 수 있다.

적어도 수지 1과 수지 2를 블렌드한 필름은, 어느 한쪽 수지가 다른 수지보다도 그 함유 비율을 양면에 높게 편재할 수 있는 것에 의해, 단일의 필름과 상이한 기능성 필름을 제공할 수 있다. 편면에 특정한 수지가 편재된 필름보다도 양면에 편재되는 것에 의해, 단면으로부터 보아서, 구성 성분의 표리 대칭성이 향상되고, 필름의 컬 특성이 양호화하고, 표층과 내부의 층간 박리의 발생이 없다는 것, 및 투명성이 필요할 때에는 명확한 계면을 갖지 않기 때문에 투명성을 유지할 수 있다는 특징을 갖고 있다.

기능성 필름 중의 수지의 국재 상태 확인은, 각 면을 비행시간형 2차 이온 질량분석계(TOF-SIMS)나 X선 광전자 분석 장치(ESCA)에 의해 분석함으로써 확인할 수도 있다. 본 발명에서는 비행시간형 2차 이온 질량분석계(TOF-SIMS)로 측정한 값을 사용한다.

여기서, 비행시간형 2차 이온 질량 분석법이란, 고체 시료 상의 원자나 분자의 화학 정보를 1분자층 이하의 감도로 측정할 수 있고, 특정한 원자나 분자의 분포를 100nm 이하의 공간 분해능으로 관찰 가능한 질량 분석법이다. 비행시간형 2차 이온 질량 분석법은, 2차 이온 질량 분석법(SIMS)의 1종이며, 1차 이온빔을 고체 시료에 조사하고, 그 때에 시료의 최표면으로부터 방출되는 이온(2차 이온)을 검출함으로써, 분석이 행해진다. 질량분석계로서 비행시간형 질량분석계(TOF-MS)가 사용되는 점에서, TOF-SIMS라 칭해진다.

도 1은 표면 A에 수지 1이 편재되는 기능성 필름의 일례이다. 후술하는 실시예에서 사용한 수지 1이 아크릴 수지(메틸메타크릴레이트:메틸아크릴레이트=97:3(질량비)), 수지 2가 셀룰로오스 아세테이트프로피오네이트(CAP)인 경우의 기능성 필름의 일례이다. 비행시간형 질량분석계로 검출되는 2차 이온 강도로부터, 필름 표면에 PMMA가 편재되어 있음을 알 수 있다. 마찬가지로, 도 2는, 표면 B에 수지 1이 편재되는 기능성 필름의 일례이다. 표면 B도 표면 A와 마찬가지로 수지 1(아크릴 수지)이 편재되어 있음을 알 수 있다.

비행시간형 2차 이온 질량 분석법에 의하면, 이온빔을 펄스식으로 시료에 조사함으로써, 실질적으로 비파괴적인 시료 측정이 가능한 점에서, 현재는 유기 재료, 고분자 재료의 분석에도 널리 응용되기에 이르렀다.

상기 필름을 구성하는 적어도 수지 1과 수지 2에 대하여 저분자의 유기 기능성 물질이나, 무기, 금속 화합물, 또는 이들의 하이브리드 구조로 구성되는 기능성 물질을 필름 수지에 첨가시킬 수 있다. 본 발명의 기능성 필름은, 목적으로 하는 기능을 충분히 발휘시키기 위해서, 필름 중에 기능성 물질을 많이 첨가할 수 있다는 특징을 갖는다.

의사 3층 구조를 구비함으로써, 기능성 물질이 필름 내부에 포함되는 경우, 필름을 구성하고 있는 한쪽의 수지가 표면에 편재됨으로써, 피막이 되어, 필름 내부의 기능성 물질이, 내구 시험 하에서 필름 표면 외로 용출되는 것을 억제하여, 고내구성을 부여할 수 있다. 바람직하게는, 기능이 서로 다른 기능성 물질을 2종 이상, 동 필름에 포함시킴으로써, 복수의 기능을 가진 기능성 필름이 얻어진다.

본 발명의 의사 3층 구조 필름은, 용액 유연 제막법 또는, 용융 유연법으로 제막할 수 있고, 바람직하게는, 용액 유연 제막법으로 적어도 2종의 수지를 사전에 용매에 의해 균일한 상태로 용해하고, 유연 후 가열 건조시키는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

용액 유연 제막법에서는, 도프를 유연 지지체(금속 벨트상 지지체나 드럼형 지지체)에 유연한 때에, 도프 중에 함유되는 용매의 건조 과정에서, 용매에 의해 안정화되어 있던 2종 이상의 수지가, 용매의 건조와 함께 필름(제막 공정 중에서는 「웹」이라고도 한다.)의 표면 측으로부터 불안정화한다.

이때, 특히 제막 시에 유연 지지체 상에서 도프를 전개했을 때는, 유연 지지체면 측(「Belt면」이라고도 한다.)으로부터는 용매가 건조, 휘발이 일어나지 않지만, 웹의 공기 계면 측(「Air면」이라고도 한다.)으로부터 용매의 건조가 시작된다.

그 후, 아직 전체가 건조되어 있지 않은 덜 마른 상태에서, 웹이 유연 지지체로부터 박리됨으로써, 유연 지지체에 접하고 있는 Belt면이 공기에 해방되어, 양면이 공기 계면이 되어서 용매가 건조된다.

이때, 2종 이상의 수지로 구성되는 필름은, 용매의 건조와 함께, 수지 용액의 용해 상태로부터, 농도가 상승함에 따라서, 하기 2가지의 현상이 발생한다고 생각된다.

첫번째는 수지 용액이, 수지의 석출을 억제하여 투명한 상태로 안정화시키고 있었지만, 그 용매가 감소함으로써, 수지의 상태가 불안정해져서, 수지는 웹의 상태 또는, 건조를 위하여 온도를 높임으로써 수지의 상분리가 발생되기 쉬워진다.

두번째는, 용매의 건조가 진행함과 함께 수지 농도가 높아져서 용액의 점도가 상승하여, 수지끼리가 서로 얽히기 쉬워진다. 그 결과 용매가 건조됨으로써, 수지 분자가 움직이기 어려워져, 분리를 발생시키기 위한 운동이 억제된다. 용매가 건조되는 과정에서, 상분리의 촉진과 상분리의 억제가 동시에 일어나게 되어, 용매종의 선택이나 건조 속도의 변화에 따라 이들의 배분이 결정되게 된다.

고분자는, 단분자보다도 큰 분자 구조를 갖는다. 혼합의 엔트로피는, 단위 용적 중의 분자수에 비례하기 때문에, 혼합의 엔트로피는 저분자보다도 작아진다. 특히 고분자-고분자의 용해는, 고분자-용매의 용해와 비교하여 매우 작아져, 약간의 에너지적인 장해가 있으면 혼합되지 않는 경우가 있다(이노우에, 색재협회지 34, 71(1961)). 고분자의 중합도가 낮아지면, 단분자적인 거동에 가까워져서, 엔트로피의 기여가 커져서, 고분자-용매의 계와 비교하여, 단분자-용매의 계는 상당히 에너지적으로 불리하여도 녹는 조건을 선택할 수 있다.

본 발명에서는, 적어도 2종의 수지를 포함하는 계에서, 용액 유연 제막법으로 제막할 때는, 수지를 용해하여 안정화되어 있던 용매가 휘발함으로써, 수지의 용해 상태가 안정으로부터 불안정한 상태로 변화한다. 이때, 기-액 계면에서는, 필름의 내부와 상태가 상이하고, 용매량의 감소와 함께, 수지가 석출되기 쉬워져, 수지가 2종 이상 존재하는 본 발명의 경우, 어느 수지는 표면에서 상분리를 하는 것이라고 생각하고 있다. 그리고, 복수의 수지 중, 표면의 자유 에너지가 낮은 수지가, 기-액 계면 근방에서 우선하여 상분리되어 1종의 수지가 거의 지배하는 피막이 형성되는 것이라고 생각하고 있다.

본 발명에 있어서는, 기능성 필름은 적어도 수지 1과 수지 2를 함유하고, 수지 1의 SP값(용해도 파라미터)이 수지 2의 SP값보다 1.0(MPa)^1/2 이상 작은 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써 표면의 자유 에너지 낮은 수지 1(저SP값의 소수성 수지)을 기-액 계면 근방에서 우선하여 상분리시켜, 수지 1을 표면에 많이 편재시킬 수 있다.

표면 A와 표면 B에 있어서의 상기 수지 1의 함유 비율은, 모두 80질량％ 이상인 것이 바람직하다.

이러한, 기능성 필름의 양면과 내부에 있어서의 수지의 함유량은, 수지 1과 수지 2의 SP값, 수지의 첨가량, 용매의 종류, 건조 온도 등에 따라 결정된다고 생각하고 있다. SP값은 용해도의 지표이며, 값이 작으면 소수성, 값이 크면 친수성을 나타낸다.

SP값은, Hildebrand, Scott에 의해 제창되어 정칙 용액론으로 정의된 파라미터이다. 정칙 용액이란 용질과 용매 간의 응집력이 런던 분산력(협의의 Van der Waals력)만이며, 정전 상호 작용, 회합(수소 결합), 쌍극자 상호작용 등의 작용이 없는 용액이다. 실제로는 분자간력 이외의 힘도 작용하고, 2개의 성분이 혼합되는 지 여부는 그들 성분의 혼합 엔탈피와 혼합 엔트로피의 차로 열역학적으로 결정된다.

Hansen은, 상기에서 취급되지 않은 상호 작용력에 대해서, 분산력항, 쌍극자 상호작용항, 수소 결합력항의 세개로 나누어서 용해도 파라미터를 표현하였다. 복수의 재료가 혼합에 의해 용해될지, 상분리될지, 재료를 선택할 때에 용해도 파라미터를 참고로 하여 재료의 조합을 생각할 수 있다. 용해도 파라미터는 실험치로부터 구한 것, 또는 계산에 의해 구한 값이어도 되지만, 모든 재료의 용해, 분리를 나타내는 것은 아니고, 하나의 지표로서 취급할 수 있는 것이다. 본 발명에 있어서는, SP값(용해도 파라미터)은 계산 소프트웨어인, FUJITSU Technical Computing Solution SCIGRESS Ver.2.6.0(후지쯔 가부시끼가이샤 제조)을 사용해서 bicerano법으로 구한 계산값을 사용한다.

본 발명에 있어서, 필름에 용매가 존재하지 않을 때, 즉, 용융 유연이나 용액 유연 후의 건조막을 상정할 수 있는데, 가열 온도를 선택함으로써 표면에 수지 1이 거의 지배하는 피막을 형성할 수 있다.

이것은, 외관 상용 상태에 있는 수지가, 유리 전이 온도 이상으로 가열됨으로써, 적어도 필름을 구성하는 수지는, 부분적으로 운동성을 나타내고, 표면의 자유 에너지 낮은 수지가 표면의 공기측으로 배제되어 상분리된다고 생각하고 있다.

폴리머 블렌드가 하한 임계 공용 온도 이상이면 필름 전체가 상분리되어버리므로 바람직하지 않다. 본 발명에서는, 필름의 두께 방향의 중앙부에서는, 수지의 운동성이 필름 양면보다도 자기의 수지의 존재로 구속되어 있어 균일하게 상용 상태를 유지한다고 생각하고 있다. 필름의 양면 근방에서는, 중앙부와 달리 상분리되기 쉬운 상태로 되어 있다. 따라서, 열 처리 온도는 필름의 유리 전이 온도 이상 또한, 하한 임계 공용 온도 이하로 조건을 선택하면서 가열 처리함으로써, 의사 3층 구조 필름을 얻을 수 있다.

《본 발명의 기능성 필름의 구성 요소》

<수지>

본 발명의 기능성 필름은, 적어도 수지 1과 수지 2를 함유한다. 수지 1과 수지 2는 열가소성 수지인 것이 바람직하다. 여기서, 「열가소성 수지」란, 유리 전이 온도 또는 융점까지 가열함으로써 연화되어 목적으로 하는 형으로 성형할 수 있는 수지를 말한다.

또한, 상기 수지 1의 SP값이, 상기 수지 2의 SP값보다 1.0(MPa)^1/2 이상 작은 것이, 표리면과, 내부의 층 분리를 촉진하는 데 있어서 바람직하다. 따라서, 수지 1과 수지 2의 조합은, 이하에 설명하는 열가소성 수지 중에서, 서로 다른 물성의 것을 조합하여, 수지 1의 SP값이, 상기 수지 2의 SP값보다 1.0(MPa)^1/2 이상 작아지도록 선택하는 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써 기능성 필름의 양면과, 내부의 상분리를 촉진할 수 있다.

이러한 열가소성 수지로서는, 일반적 범용 수지로서는, 셀룰로오스 에스테르, 폴리에틸렌(PE), 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리염화비닐리덴, 폴리스티렌(PS), 폴리아세트산 비닐(PVAc), 테플론(등록 상표)(폴리테트라플루오로에틸렌, PTFE), ABS 수지(아크릴로니트릴부타디엔스티렌 수지), AS 수지(아크릴로니트릴-스티렌수지), 아크릴 수지, 메타크릴 수지 및 이들의 공중합체 등으로부터 선택할 수 있고, 특히, 용매에 가용인 수지를 적절히 용해하여 본 발명의 제조 방법으로 제조하는 것이 바람직하다.

기능성 필름에 요구되는 기능에 따라, 수지 1 및 수지 2의 조합은, 여러가지 선택할 수 있다. 강도나 깨지기 어려움이 특히 요구되는 경우, 폴리카르보네이트(PC), 변성 폴리페닐렌에테르(m-PPE, 변성 PPE, PPO), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 유리 섬유 강화 폴리에틸렌테레프탈레이트(GF-PET), 환상 폴리올레핀(COP) 등을 사용할 수 있다.

그 중에서도, 다른 부재와의 접착성을 향상시키는 관점에서, 에스테르기를 그 구조 내에 갖는 수지를 사용하는 것이 바람직하고, 셀룰로오스 에스테르 수지, 아크릴 수지(예를 들어, 폴리메타크릴산메틸(PMMA)), 폴리카르보네이트 수지(PC), 폴리에스테르 수지, 또는 에스테르기를 갖는 노르보르넨 수지(NB) 등의 열가소성 수지가, 상기 접착성이나 취급성이 우수하여, 바람직하다.

또한, 기능성 필름의 양면을 소수성, 내부를 친수성으로 하는 관점에서, 예를 들어, 수지 1로서 아크릴 수지, 수지 2로서 셀룰로오스 에스테르 수지의 조합을 선택할 수도 있다.

기재의 두께는, 용도에 따라, 적절히, 적당한 두께를 선정하는 것이 바람직하다. 두께의 상한은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 용액 유연 제막법으로 필름화하는 경우에는, 도포성, 발포, 용매 건조 등의 관점에서, 상한은 250㎛ 정도인 것이 바람직하다.

기재 수지는, 그 전체 광선 투과율이 90％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 93％ 이상이다. 또한, 현실적인 상한으로서는 99％ 정도이다. 이러한 전체 광선 투과율로 표현되는 우수한 투명성을 달성하기 위해서는, 가시광을 흡수하는 기능성 물질이나 공중합 성분을 도입하지 않도록 하는 것이나, 폴리머 중의 이물을 고정밀도 여과에 의해 제거하고, 필름 내부의 광 확산이나 흡수를 저감시키는 것이 유효하다.

이하, 본 발명에 있어서, 특히 바람직한 수지에 대하여 상세한 설명을 한다.

〔환상 올레핀 수지〕

본 발명에 있어서는, 환상 올레핀 수지를 사용하는 것도 바람직하다. 환상 올레핀 수지로서는, 노르보르넨계 수지, 단환의 환상 올레핀계 수지, 환상 공액 디엔계 수지, 비닐 지환식 탄화수소계 수지, 및 이들 수지 중에 불포화기가 있는 경우에는, 그들을 수소 첨가한 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서 노르보르넨계 수지는, 투명성과 성형성이 양호하기 때문에, 바람직하게 사용할 수 있다.

노르보르넨계 수지로서는, 예를 들어, 노르보르넨 구조를 갖는 단량체의 개환 중합체 또는 노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 다른 단량체의 개환 공중합체 또는 그들의 수소화물, 노르보르넨 구조를 갖는 단량체의 부가 중합체 또는 노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 다른 단량체의 부가 공중합체 또는 그들의 수소화물 등을 들 수 있다.

이들 중에서 노르보르넨 구조를 갖는 단량체의 개환 (공)중합체 수소화물은, 투명성, 성형성, 내열성, 저흡습성, 치수 안정성, 경량성 등의 관점에서 특히 바람직하게 사용할 수 있다.

노르보르넨 구조를 갖는 단량체로서는, 비시클로〔2.2.1〕헵토-2-엔(관용명: 노르보르넨), 트리시클로〔4.3.0.1^2,5〕데크-3,7-디엔(관용명: 디시클로펜타디엔), 7,8-벤조트리시클로〔4.3.0.1^2,5〕데크-3-엔(관용명: 메타노테트라히드로플루오렌), 테트라시클로〔4.4.0.1^2,5.1^7,10〕도데카-3-엔(관용명: 테트라시클로도데센), 및 이들 화합물의 유도체(예를 들어, 환에 치환기를 갖는 것) 등을 들 수 있다. 여기서, 치환기로서는, 예를 들어 알킬기, 알킬렌기, 극성기 등을 들 수 있다. 또한, 이들 치환기는, 동일하거나 또는 상이하여 복수개가 환에 결합하고 있어도 된다. 노르보르넨 구조를 갖는 단량체는 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

극성기의 종류로서는, 헤테로 원자, 또는 헤테로 원자를 갖는 원자단 등을 들 수 있다. 헤테로 원자로서는, 예를 들어, 산소 원자, 질소 원자, 황 원자, 규소 원자, 할로겐 원자 등을 들 수 있다. 극성기의 구체예로서는, 카르복시기, 카르보닐옥시 카르보닐기, 에폭시기, 히드록시기, 옥시기, 에스테르기, 실라놀기, 실릴기, 아미노기, 니트릴기, 술폰기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 식 -(CH₂)nCOOR로 표현되는 극성기인 단량체는, 얻어지는 시클로올레핀 수지가 높은 유리 전이 온도와 낮은 흡습성, 각종 재료와의 우수한 밀착성을 갖게 된다는 점에서 바람직하다.

노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 개환 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 시클로헥센, 시클로헵텐, 시클로옥텐 등의 모노 환상 올레핀류 및 그의 유도체, 시클로헥사디엔, 시클로헵타디엔 등의 환상 공액 디엔 및 그의 유도체 등을 들 수 있다.

노르보르넨 구조를 갖는 단량체의 개환 중합체 및 노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체와의 개환 공중합체는, 단량체를 공지된 개환 중합 촉매의 존재 하에 (공)중합함으로써 얻을 수 있다.

노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 부가 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예를 들어, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐 등의 탄소수 2 내지 20의 α-올레핀 및 이들의 유도체; 시클로부텐, 시클로펜텐, 시클로헥센 등의 시클로올레핀 및 이들의 유도체; 1,4-헥사디엔, 4-메틸-1,4-헥사디엔, 5-메틸-1,4-헥사디엔 등의 비공액 디엔 등을 들 수 있다. 이들 단량체는 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, α-올레핀이 바람직하고, 에틸렌이 보다 바람직하다.

노르보르넨 구조를 갖는 단량체의 부가 중합체 및 노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체의 부가 공중합체는, 단량체를 공지의 부가 중합 촉매의 존재 하에 중합함으로써 얻을 수 있다.

노르보르넨 구조를 갖는 단량체의 개환 중합체의 수소 첨가물, 노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 이것과 개환 공중합 가능한 기타의 단량체의 개환 공중합체의 수소 첨가물, 노르보르넨 구조를 갖는 단량체의 부가 중합체의 수소 첨가물, 및 노르보르넨 구조를 갖는 단량체와 이것과 부가 공중합 가능한 기타의 단량체의 부가 공중합체의 수소 첨가물은, 이들 중합체의 용액에, 니켈, 팔라듐 등의 전이 금속을 포함하는 공지된 수소 첨가 촉매를 첨가하여, 탄소-탄소 불포화 결합을 바람직하게는 90％ 이상 수소 첨가함으로써 얻을 수 있다.

노르보르넨계 수지 중에서도, 반복 단위로서, X: 비시클로〔3.3.0〕옥탄-2,4-디일-에틸렌 구조와, Y: 트리시클로〔4.3.0.1^2,5〕데칸-7,9-디일-에틸렌 구조를 갖고, 이들 반복 단위의 함유량이, 노르보르넨계 수지의 반복 단위 전체에 대하여 90질량％ 이상이며, 또한, X의 함유 비율과 Y의 함유 비율의 비가, X:Y의 질량비로 100:0 내지 40:60인 것이 바람직하다. 이러한 수지를 사용함으로써, 장기적으로 치수 변화가 없고, 광학 특성의 안정성이 우수한 광학 필름을 얻을 수 있다.

본 발명에 사용하는 환상 올레핀 수지의 분자량은 사용 목적에 따라서 적절히 선정된다. 용매로서 시클로헥산(중합체 수지가 용해되지 않는 경우에는 톨루엔)을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피로 측정한 폴리이소프렌 또는 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)으로, 통상 20000 내지 150000이다. 바람직하게는 25000 내지 100000, 보다 바람직하게는 30000 내지 80000이다. 중량 평균 분자량이 이러한 범위에 있을 때에, 필름의 기계적 강도 및 성형 가공성이 고도로 밸런스가 잡혀서 바람직하다.

환상 올레핀 수지의 유리 전이 온도는, 사용 목적에 따라서 적절히 선택되면 된다. 내구성 및 연신 가공성의 관점에서, 바람직하게는 130 내지 160℃, 보다 바람직하게는 135 내지 150℃의 범위이다.

환상 올레핀 수지의 분자량 분포(중량 평균 분자량(Mw)/수 평균 분자량(Mn))는 완화 시간, 생산성 등의 관점에서, 1.2 내지 3.5, 바람직하게는 1.5 내지 3.0, 더욱 바람직하게는 1.8 내지 2.7이다.

이상 설명한 환상 올레핀 수지는, 시판품을 바람직하게 사용할 수 있고, 시판품의 예로서는, JSR(주)로부터 아톤(Arton)G, 아톤F, 아톤R, 및 아톤RX라고 하는 상품명으로 시판되고 있고, 또한 닛본 제온(주)로부터 제오노아(Zeonor)ZF14, ZF16, 제오넥스(Zeonex)250 또는 제오넥스280이라고 하는 상품명으로 시판되고 있어, 이들을 사용할 수 있다. 특히 JSR(주)제의 아톤(Arton)을 사용하는 것이 바람직하다.

〔셀룰로오스 에스테르 수지〕

본 발명에 사용할 수 있는 셀룰로오스 에스테르 수지는, 셀룰로오스 디아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC), 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트프로피오네이트(CAP), 셀룰로오스 아세테이트부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트프탈레이트 등의 혼합 지방산 에스테르, 및 셀룰로오스 프탈레이트로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.

이들 중에서 특히 바람직한 셀룰로오스 에스테르는, 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트프로피오네이트나 셀룰로오스 아세테이트부티레이트를 들 수 있다.

혼합 지방산 에스테르의 치환도로서, 탄소 원자수 2 내지 4의 아실기를 치환기로서 갖고 있는 경우, 아세틸기의 치환도를 X라 하고, 프로피오닐기 또는 부티릴기의 치환도를 Y라 했을 때, 하기 식 (I) 및 (II)를 동시에 충족하는 셀룰로오스 에스테르를 포함하는 셀룰로오스 수지인 것이 바람직하다.

식 (I) 2.0≤X+Y≤3.0

식 (II) 0≤X≤2.5

또한, 본 발명에서 사용되는 셀룰로오스 에스테르는, 중량 평균 분자량 Mw/수 평균 분자량 Mn비가 1.5 내지 5.5의 범위 내의 것이 바람직하게 사용되고, 특히 바람직하게는 2.0 내지 5.0이며, 더욱 바람직하게는 2.5 내지 5.0이며, 더욱 바람직하게는 3.0 내지 5.0의 범위 내의 셀룰로오스 에스테르가 바람직하게 사용된다.

본 발명에서 사용되는 셀룰로오스 에스테르의 원료 셀룰로오스는, 목재 펄프여고 되고, 면화 린터여도 되고, 목재 펄프는 침엽수여고 되고, 활엽수여도 되지만, 침엽수쪽이 보다 바람직하다. 제막 시의 박리성의 점에서는 면화 린터가 바람직하게 사용된다. 이들로부터 만들어진 셀룰로오스 에스테르는 적절히 혼합하여, 또는 단독으로 사용할 수 있다.

예를 들어, 면화 린터 유래 셀룰로오스 에스테르:목재 펄프(침엽수) 유래 셀룰로오스 에스테르:목재 펄프(활엽수) 유래 셀룰로오스 에스테르의 비율이 100:0:0, 90:10:0, 85:15:0, 50:50:0, 20:80:0, 10:90:0, 0:100:0, 0:0:100, 80:10:10, 85:0:15, 40:30:30으로 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 셀룰로오스 에스테르 수지는, 20mL의 순수(전기 전도도 0.1μS/cm 이하, pH6.8)에 1g 투입하고, 25℃, 1hr, 질소 분위기 하에서 교반했을 때의 pH가 6 내지 7, 전기 전도도가 1 내지 100μS/cm인 것이 바람직하다.

〔아크릴 수지〕

본 발명에 사용할 수 있는 아크릴 수지에는, 메타크릴 수지도 포함된다. 수지로서는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 메틸메타크릴레이트 단위 50 내지 99질량％, 및 이것과 공중합 가능한 다른 단량체 단위 1 내지 50질량％를 포함하는 것이 바람직하다.

공중합 가능한 다른 단량체로서는, 알킬수의 탄소수가 2 내지 18인 알킬메타크릴레이트, 알킬수의 탄소수가 1 내지 18인 알킬아크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산 등의 α,β-불포화산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산 등의 불포화기 함유 2가 카르복실산, 스티렌, α-메틸스티렌, 핵 치환 스티렌 등의 방향족 비닐 화합물, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 α,β-불포화 니트릴, 무수 말레산, 말레이미드, N-치환 말레이미드, 글루타르산 무수물 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.

이들 중에서도, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, s-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 등이 바람직하고, 메틸아크릴레이트나 n-부틸아크릴레이트가 특히 바람직하게 사용된다.

아크릴 수지로서는, 시판하는 것도 사용할 수 있다. 예를 들어, 델펫60N, 80N(아사히 가세이 케미컬즈(주)제), 다이아날BR52, BR80, BR83, BR85, BR88(미쯔비시 레이온(주)제), KT75(덴끼 가가꾸 고교(주)제) 등을 들 수 있다.

〔폴리카르보네이트 수지〕

본 발명에서는, 여러가지 공지된 폴리카르보네이트 수지도 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 특히 방향족 폴리카르보네이트를 사용하는 것이 바람직하다. 당해 방향족 폴리카르보네이트에 대하여 특별히 제약은 없고, 원하는 필름의 여러 특성이 얻어지는 방향족 폴리카르보네이트라면 특별히 제약은 없다.

일반적으로, 폴리카르보네이트라고 총칭되는 고분자 재료는, 그 합성 방법에 있어서 중축합 반응이 사용되고, 주쇄가 탄산 결합으로 연결되어 있는 것을 총칭하지만, 이들 중에서도, 일반적으로, 페놀 유도체와, 포스겐, 디페닐카르보네이트 등으로부터 중축합으로 얻어지는 것을 의미한다. 통상, 비스페놀-A라 호칭되고 있는 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판을 비스페놀 성분으로 하는 반복 단위로 표현되는 방향족 폴리카르보네이트가 바람직하게 선택되지만, 적절히 각종 비스페놀 유도체를 선택함으로써, 방향족 폴리카르보네이트 공중합체를 구성할 수 있다.

이러한 공중합 성분으로서 이 비스페놀-A 이외에, 비스(4-히드록시페닐)메탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산, 9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오렌, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 2,2-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-2-페닐에탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판, 비스(4-히드록시페닐)디페닐메탄, 비스(4-히드록시페닐)술파이드, 비스(4-히드록시페닐)술폰, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 등을 들 수 있다.

또한, 일부에 테레프탈산 또는 이소프탈산 성분 중 적어도 어느 것인가를 포함하는 방향족 폴리에스테르 카르보네이트를 사용하는 것도 가능하다. 이러한 구성 단위를 비스페놀-A를 포함하는 방향족 폴리카르보네이트의 구성 성분의 일부에 사용함으로써 방향족 폴리카르보네이트의 성질, 예를 들어 내열성, 용해성을 개량할 수 있는데, 이러한 공중합체에 대해서도 본 발명은 유효하다.

여기에서 사용되는 방향족 폴리카르보네이트의 점도 평균 분자량은, 10000 이상, 200000 이하이면 바람직하게 사용된다. 점도 평균 분자량 20000 내지 120000이 특히 바람직하다. 점도 평균 분자량이 10000보다 높은 수지를 사용하면 얻어지는 필름의 기계적 강도가 부족한 경우가 없고, 또한 200000 이하의 고분자량의 경우 도프의 점도가 커져 취급상 문제를 발생시키는 경우가 없다. 점도 평균 분자량은 시판하고 있는 고속 액체 크로마토그래피 등으로 측정할 수 있다.

본 발명에 사용되는 방향족 폴리카르보네이트의 유리 전이 온도는 200℃ 이상인 것이 고내열성의 필름을 얻는 데 있어서 바람직하고, 보다 바람직하게는 230℃ 이상이다. 이들은, 상기 공중합 성분을 적절히 선택하여 얻을 수 있다. 유리 전이점(Tg)은 DSC(Differential Scanning Colorimetry: 시차 주사 열량법)를 사용하여, JIS-K-7121에 준거한 방법에 의해 구해지는 값이다. 예를 들어 세이코 인스트루먼츠 가부시끼가이샤 제조: RDC220로, 10℃/분의 승온 조건에 의해 구해진다.

〔폴리에스테르 수지〕

본 발명에 있어서 사용할 수 있는 폴리에스테르 수지는, 디카르복실산과 디올을 중합함으로써 얻어지고, 디카르복실산 구성 단위(디카르복실산에서 유래되는 구성 단위)의 70％ 이상이 방향족 디카르복실산에서 유래하고, 또한 디올 구성 단위(디올에서 유래되는 구성 단위)의 70％ 이상이 지방족 디올에서 유래한다.

방향족 디카르복실산에서 유래되는 구성 단위의 비율은 70％ 이상, 바람직하게는 80％ 이상, 더욱 바람직하게는 90％ 이상이다.

지방족 디올에서 유래되는 구성 단위의 비율은 70％ 이상, 바람직하게는 80％ 이상, 더욱 바람직하게는 90％ 이상이다. 폴리에스테르 수지는, 2종 이상을 병용해도 된다.

상기 방향족 디카르복실산으로서, 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 2,7-나프탈렌디카르복실산 등의 나프탈렌디카르복실산, 4,4'-비페닐디카르복실산, 3,4'-비페닐디카르복실산 등 및 이들의 에스테르 형성성 유도체를 예시할 수 있다.

폴리에스테르 수지에는 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 아디프산, 아젤라산, 세바스산 등의 지방족 디카르복실산이나 벤조산, 프로피온산, 부티르산 등의 모노카르복실산을 사용할 수 있다.

상기 지방족 디올로서, 에틸렌글리콜, 1,3-프로필렌디올, 1,4-부탄디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 1,6-헥산디올 등 및 이들의 에스테르 형성성 유도체를 예시할 수 있다.

폴리에스테르 수지에는 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 부틸알코올, 헥실알코올, 옥틸알코올 등의 모노알코올류나, 트리메틸올프로판, 글리세린, 펜타에리트리톨 등의 다가 알코올류를 사용할 수도 있다.

폴리에스테르 수지의 제조에는, 공지된 방법인 직접 에스테르화법이나 에스테르 교환법을 적용할 수 있다. 폴리에스테르 수지의 제조 시에 사용하는 중축합 촉매로서는, 공지된 삼산화안티몬, 오산화안티몬 등의 안티몬 화합물, 산화게르마늄 등의 게르마늄 화합물, 아세트산 티타늄 등의 티타늄 화합물, 염화알루미늄 등의 알루미늄 화합물 등을 예시할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.

바람직한 폴리에스테르 수지로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET), 폴리에틸렌테레프탈레이트-이소프탈레이트 공중합 수지, 폴리에틸렌-1,4-시클로헥산디메틸렌-테레프탈레이트 공중합 수지, 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르보킬레이트 수지, 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트-테레프탈레이트 공중합 수지, 폴리에틸렌-테레프탈레이트-4,4'-비페닐디카르복실레이트 수지, 폴리-1,3-프로필렌-테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 수지, 폴리부틸렌숙시네이트 수지(PBS), 폴리부틸렌숙시네이트·아디페이트 수지(PBSA), 폴리에틸렌숙시네이트 수지(PES), 폴리부틸렌숙시네이트·카르보네이트 수지(PBSC), 폴리에틸렌숙시네이트·테레프탈레이트 수지(PEST) 등이 있다.

더 바람직한 폴리에스테르 수지로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트-이소프탈레이트 공중합 수지, 폴리에틸렌-1,4-시클로헥산디메틸렌-테레프탈레이트 공중합 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 및 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 수지, 폴리부틸렌숙시네이트 수지(PBS), 폴리부틸렌숙시네이트·아디페이트 수지(PBSA)를 들 수 있다.

폴리에스테르 수지의 고유 점도(페놀/1,1,2,2-테트라클로로에탄=60/40 질량비의 혼합 용매 중, 25℃에서 측정한 값)는 0.7 내지 2.0dL/g의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.8 내지 1.5dL/g의 범위이다. 고유 점도가 0.7 이상이면 폴리에스테르 수지의 분자량이 충분히 높기 때문에, 이것을 사용하여 얻어지는 폴리에스테르 수지 조성물을 포함하는 성형물이 성형물로서 필요한 기계적 성질을 가짐과 함께, 투명성이 양호해진다. 고유 점도가 2.0 이하인 경우, 성형성이 양호해진다.

이들 수지 중에서, 바람직한 수지 1과 수지 2의 조합으로서는, 이하의 것을 들 수 있다. 괄호 내의 수치는, 상기 SP값 계산 소프트웨어의 SCIGRESS로 구한 값((MPa)^1/2)이다.

아크릴 수지(메틸메타크릴레이트:메틸아크릴레이트=97:3 질량비)(17.68)-CAP(18.90), CAP(18.90)-노볼락(20.00), 스티렌/페닐말레이미드(65/35 질량비)(20.65)-스티렌/아크릴로니트릴(23.04), CAP(18.90)-스티렌/페닐말레이미드(20.65), CAP(18.90)-아크릴 수지(메틸메타크릴레이트:아크릴로일모르폴린=70:30 질량비)(19.30), 아크릴 수지(메틸메타크릴레이트:메틸아크릴레이트=97:3 질량비)(17.68)-무수 말레산(19.63) 등의 조합을 들 수 있다.

또한, 수지 1과 수지 2의 비율은, 기능성 필름에 부여하는 기능에 따라서 바꿀 수 있다. 바람직하게는 수지 1:수지 2의 질량 비율로서는 1:99 내지 99:1의 범위 내에서 사용할 수 있다. 바람직하게는 20:80 내지 70:30의 범위 내이다. 또한, 수지 1과 수지 2에 추가로, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 수지를 더 사용해도 된다.

<기능성 물질>

본 발명에 있어서, 기능성 필름이, 기능성 물질을 함유하고 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 기능성 필름에 여러가지 기능을 부여할 수 있다.

상술한 바와 같이, 고분자-고분자의 혼합 용해는, 일반적으로 상당히 에너지적으로 불리하다. 한편, 고분자-저분자의 혼합 용해는, 고분자-고분자의 혼합 용해와 비교하여 에너지적으로는 유리하다.

본 발명에 있어서, 2종 이상의 수지와, 고분자가 아닌 기능성 물질이 존재할 때, 가장 상분리되어 석출되기 쉬운 재료는, 고분자-고분자의 조합이라고 상정할 수 있다.

본 발명에서는 의사 3층 구조의 구성을 가지므로, 필름의 양면에 거의 1종의 수지가 상분리에 의해 피막 형성되고, 필름 코어층은 적어도 2종의 수지가 상용 상태를 유지한 구성을 선택할 수 있다. 이때 고분자가 아닌 기능성 물질이 적어도 1종 존재할 때, 기능성 물질은, 필름 중에서 이하의 구성으로 존재하는 것을 상정할 수 있다.

1) 필름 중의 코어 영역에 상용한 수지에, 고분자가 아닌 기능성 물질이 균일하게 용해되어 있다.

2) 필름 중의 코어 영역에 상용한 수지에, 고분자가 아닌 기능성 물질이 섬의 상태에서 분리되어 있다.

3) 필름 중의 스킨 영역(공기면 근방)에 있는 상분리한 수지층에, 고분자가 아닌 기능성 물질이 균일하게 용해되어 있다.

4) 필름 중의 스킨 영역(공기면 근방)에 있는 상분리한 수지층에, 고분자가 아닌 기능성 물질이 섬의 상태에서 분리되어 있다.

5) 필름 중의 코어 영역에, 고분자가 아닌 기능성 물질이 존재하고, 스킨층에 동 기능성 물질은 코어층보다도 적게 존재하거나, 또는 존재하지 않는다.

6) 필름 중의 코어 영역에, 고분자가 아닌 기능성 물질이 스킨 영역보다도 적게 존재하거나, 또는 존재하지 않고, 스킨 영역에 동 기능성 물질이 많이 존재한다.

상기 1) 내지 6)의 상태를 적어도 하나 선택할 수 있다.

본 발명의 기능성 필름을 용액 유연법에 의해, 구성 성분이 포함되는 도프를 유연한 경우, Air면의 용매의 건조가 우선하여 일어난다.

고분자가 아닌 기능성 물질은, 당해 Air면 측에 많이 확산되면서 건조에 수반하는 열가소성 수지의 고화에 의해 농도 경사를 형성하는 경우가 있다. 그 후, 웹이 유연 지지체로부터 박리되면 Belt면 측에 대해서도 용매가 건조, 휘발될 수 있게 되기 때문에, 마찬가지로 고분자가 아닌 기능성 물질은 용매와 함께 Belt면 측으로 확산되면서 농도 경사를 형성하는 경우가 있다.

이 공정을 거침으로써, 용액 유연 제막법으로 제막한 기능성 필름 중의 기능성 물질의 농도는, 필름 단면으로부터 보면, 용매의 건조 시에 기능성 물질이 확산되는 것이 관계되는 것이라고 생각하고 있다.

또한 용액 유연 제막에 있어서, 용매의 건조에 의해 수축력이 발생하여, 필름 형상에 당겨짐이 생기는 경우가 있다. 이때, 건조시키면서 반송의 폭 방향으로 텐터로 웹을 보유 지지하거나, 또는 연신함으로써 웹의 수축력에 거슬러 연신하기 때문에, 필름의 평면성이 향상되고, 늘어져 내려지는 일 없이 연속적으로 연신하여 반송할 수 있다.

양면에 가열에 의해 그 수지를 상분리시키기 위해서, 용매를 포함하는 겉보기의 유리 전이 온도 이상의 가열을 요하는 경우에 있어서도, 텐터의 공정에서 처리함으로써, 충분한 열처리가 가능해진다.

특히 본 발명에 사용하는 2종 이상의 수지가, 적어도 1종이 아몰퍼스 폴리머일 경우, 유리 전이 온도 이상에서 급격하게 가소화되고, 반송 방향으로 장력을 가하면서 반송하면, 웹이 늘어나서, 반송하기 어려워진다. 따라서 용액 유연 제막에서는, 금속 벨트 상에 유연하여 건조하는 것이 바람직하고, 용매가 아직 잔존하고 있을 때에 텐터를 사용하여 가로 방향으로 응력을 가하면서 고온 처리함으로써, 건조의 진행, 스킨층 부근에서의 상분리 피막의 형성을 행하고, 그 후, 반송 방향으로, 외관의 유리 전이 온도±15℃의 건조 온도에서 웹의 건조를 충분히 진행시킬 수 있다.

추가로, 기능성 물질과 수지의 친수성과 소수성이 영향을 미치고, 두께 방향으로 확산성이 주된 요인이 되어서 농도 구배를 나타내는 것이 개시되어 있다(우에다 등, 도료의 연구 No.152, 41(2010)). 그 참고 문헌의 도 8에 있어서, 첨가제를 본 발명의 기능성 물질이라고 보고, 도막을 구성하는 수지가 본 발명의 필름을 구성하는 수지라고 간주하면, 양자의 관계에 대하여 친소수성을 SP값(용해도 파라미터)의 관계로 나타나고 있다. SP값(첨가제)<SP값(도막 수지)의 경우, 첨가제는 공기 계면 측에 편재된다. SP값(첨가제)=SP값(도막 수지)의 경우에는, 균일하게 확산 상태에 있는, SP값(첨가제)>SP값(도막 수지)의 경우, 첨가제는 기판 근방에 편재되는 일례가 기재되어 있다. 도막 수지를, 본 발명의 필름을 구성하는 수지라고 간주하면, 이와 같이, 기능성 물질과 수지의 두께 방향의 농도 구배를 부여할 수 있고, 구성 성분이 균일한 필름과는 상이한 기능을 가질 것을 기대할 수 있다.

용매의 선택, 2종 이상의 수지의 조합, 고분자가 아닌 기능성 물질의 선택 시에 용해도 파라미터를 활용하여, 필름 구성 재료의 선택에 사용할 수도 있다.

이 거동에, 추가로 용액 유연 제막법에 사용하는 용매를 유연 후에 건조시킬 때에, 상기 기능성 물질을 기능적으로, 농도 구배를 부여할 수 있고, 또한 국부에 상분리 구조로서 배치할 수 있다.

용매에 대하여 구성하는 성분의 용해성이 상이하고, 또한 용질 간의 복잡한 관계 중에서, 수지의 상분리와, 기능성 물질의 확산이나 회합을 컨트롤함으로써 본 발명에서는 고도로 제어된 기능성을 갖는 필름을 구체화할 수 있다.

이에 의해, 1회의 제막 구성으로 유연하는 단층의 수지 필름이면서, 종래의 다층 필름과 동등 이상의 기능성 필름의 수지가 양면에 배치되고, 특정한 기능성 물질이 필요한 영역에 확산에 의해 배치되는 의사 3층 구조 필름을 제막할 수 있다.

본 발명의 기능성 필름은 다양한 기능성 물질을 공존시키는 것도 가능하다는 점에서, 다양한 기능성 필름의 전개가 가능하다. 본 발명은 공업상의 이용 분야가 매우 넓은, 유익하고도 중요한 발명이라고 할 수 있다.

기능성 물질의 구체적인 선택에 대하여 이하에 설명한다.

본 발명의 기능성 물질은, 첨가제의 주위에 존재하는 수지와의 관계에서, 쿨롱력, 반데르발스힘, 수소 결합, 전하 이동 상호 작용, 소수 상호 결합 등의 분자간력에 착안하여 선택할 수 있다.

구체적인 분자간력으로서는, 기능성 물질이 수지와 상호 작용점이 2개 이상 있는 것이 엔트로피적으로 안정화되고, 기능성 물질과 수지가 고정화하는 점에서 바람직하다. 상호 작용점이란, 분자 간에서 수소 결합, 이온 결합이나 반데르발스힘 등을 결부시키는 것이다. 상호 작용이 드러나는 관능기로서는 히드록시기, 카르보닐기, 에테르기, 아미노기, 아미드기, 시아노기, 술포닐기, 포스포닐기, 카르복시기나 알콕시기 등이다.

기능성 물질이 건조 과정에서 필름 내부에 내포하고, 또한, 수지와 상호 작용점 2개 이상 있고 고정화함으로써, 고온이나 고습 조건 하에서 블리드 아웃하기 어려운 특징이 얻어진다. 필름에 균일하게 존재하는 경우에는 블리드 아웃이 발생하여 문제가 발생한다는 사례가 과거 많이 보이고 있다.

이들의 분자간력은, 계 내에서 용해나 분산, 상분리를 지배하기 때문에, 기능성 물질의 존재 상태를 제어할 수 있다. 수지에 용해, 분산, 상분리한 회합 상태 등의, 존재 상태를 제어하는 것은, 필름 설계할 때에 대단히 유용한 인자이다.

이 상태에 이르기까지에는 용융 혼련하여 제막이나 성형하고, 그 후 냉각하는 과정, 또한 제막 공정 후 연신한 상태, 또는 필름 중에 약간 존재하는 변형을 해소하기 위하여 유리 전이 온도 근방에서 어닐 처리함으로써, 기능성 물질의 수지 중의 상태를 컨트롤할 수 있다.

다른 제법으로서 용액 유연 제막법에서는, 용매의 휘발부터 건조에 이르는 과정에서, 기능성 물질의 수지에 대한 용해, 분산, 상분리한 상태를 제어할 수 있다. 추가로, 용액 제막 공정 중에서, 연신, 건조, 그리고, 건조한 필름을 어닐 처리하는 것 등에 의해, 이 상태를 안정화시킬 수 있다.

여기서 기능성이란, 물리적, 화학적 성질을 의미하고, 기능성 물질을 함유시킴으로써, 다양한 기능을 갖는 기능성 필름을 제작할 수 있다. 구체적으로는, 기능성 물질로서, 차음제, 난연성 화합물, 인성 향상제, 자외선 흡수제, 가시·적외선 흡수제, 미립자, 박리 보조제, 대전 방지제 등을 들 수 있다.

〔차음재〕

차음이란 공기음이나 고체음 등을 차단, 흡수 또는 분산시켜서 소리의 전반을 가로막는 성능을 말하며, 이 차음의 목적으로 사용되는 차음재는, 음원측의 음압 레벨과 투과 후의 음압 레벨의 차인 투과 손실이 큰 것이 사용된다. 음파의 주파수와 음향 투과 손실의 관계는 JIS A 1416(2000)에 의해 측정할 수 있다.

이러한 차음재를 기능성 필름의 기능성 물질로서 사용하는 경우, 고비점 용매나, 20℃ 이하의 유리 전이 온도를 나타내는 수지를 바람직하게 사용할 수 있다.

기능성 물질로서 고비점 용매나 저유리 전이 온도 수지를 사용할 때는, 필름 표면 측에 많이 편재되는 수지와 기능성 물질의 상용성을 높게 함으로써, 수지와 기능성 물질의 상호 작용이 강해져, 열이나 습도에 의한 분자 운동이 높아져도 수지의 밖으로 배제되는 블리드 아웃이라고 하는 현상이 발생하지 않는다.

(고비점 용매)

본 발명에서는 기능성 필름이, 기능성 물질로서 고비점 용매(이하 HBS라고도 한다.)를 함유하고 있는 것이 바람직하다. 친유성의 고비점 용매로서는 실온(20℃) 부근에서 액상을 나타내고, 또한 비점이 상압에서 175℃ 이상인 공지된 화합물을 사용할 수 있고, 또한 2종 이상 혼합하여 사용해도 된다. 용액 유연 제막법에 의해 필름을 제조하기 위해서, 수지가 용융되는 온도보다도 낮은 비점을 갖는 고비점 용매를 선택할 수도 있다.

HBS는 필름 중에서 오일 드롭 상태인 것이 바람직하다. 오일 드롭이란 폴리머와 상용하지 않고 존재하고 있는 것을 말한다. HBS가 오일 드롭 상태로 존재함으로써 필름 내에서 폴리머와 HBS의 점탄차가 발생함으로써, 외력(소리 에너지 등)이 가해졌을 때의 진동이 열로 변환되기 쉬운 특징이 얻어진다. 이 특징을 활용하여 차음성을 갖는 필름으로서 사용하는 것이 가능하게 된다. 또한, 차음성을 갖는 기능성 필름이 유리에 접합된 차음 유리로서 사용하는 것이 바람직하다.

이러한 친유성 고비점 용매로서는, 예를 들어 프탈산에스테르 유도체(디부틸프탈레이트, 디헵틸프탈레이트, 디-2-에틸헥실프탈레이트, 디시클로헥실프탈레이트, 디도데실프탈레이트 등), 벤조산에스테르 유도체(2-에틸헥실벤조에이트, 도데실벤조에이트 등), 지방산에스테르 유도체(테트라데칸산-2-헥실데실, 시트르산트리옥틸 등), 아미드 유도체(N,N-디에틸도데칸아미드, N-테트라데실피롤리돈 등), 디알킬아닐린 유도체(2-부톡시-5-tert-옥틸-N,N-디부틸아닐린 등), 페놀 유도체(2,5-디노닐페놀, 4-노닐페놀 등), 인산트리에스테르 유도체(트리옥틸포스페이트, 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트, 트리헥실포스페이트 등), 유동 파라핀류, 탄화수소류, 지방족 알코올류 등을 들 수 있고, 이들에 한정되는 것은 아니지만, 이들 중에서도 페놀 유도체, 인산트리에스테르 유도체가 바람직하다.

친유성 고비점 용매로서의 에스테르는, 프탈산과, 아디프산과, 벤젠모노카르복실산과, 탄소수가 2 내지 12의 범위 내인 알킬렌글리콜을 반응시켜서 얻어진 에스테르여도 된다. 또한, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜의 에스테르여도 된다.

그 에스테르는, 말단에 방향족기를 갖는 방향족 말단에스테르계 가소제여도 되고, 직쇄나 쇄상 알킬기여도 된다.

그 에스테르에 있어서의 벤젠모노카르복실산 성분으로서는, 예를 들어, 벤조산, 파라tert-부틸벤조산, 오르토톨루일산, 메타톨루일산, 파라톨루일산, 디메틸벤조산, 에틸벤조산, 노르말프로필벤조산, 아미노벤조산, 아세톡시벤조산 등이 있고, 이들은 각각 1종 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다. 벤조산을 선택할 수 있다.

또한, 상기 탄소수 2 내지 12의 알킬렌글리콜 성분으로서는, 에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,2-프로판디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올(네오펜틸글리콜), 2,2-디에틸-1,3-프로판디올(3,3-디메틸올 펜탄), 2-n-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올(3,3-디메틸올헵탄), 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 2-에틸-1,3-헥산디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 1,12-옥타데칸디올 등이 있고, 이들의 글리콜은, 1종 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용된다. 그 에스테르는, 최종적인 화합물의 구조로서 아디프산 잔기 및 프탈산 잔기를 갖고 있으면 되고, 에스테르를 제조할 때에는, 디카르복실산의 산 무수물 또는 에스테르화물로서 반응시킨 것이어도 된다.

이들 고비점 용매는, 분자량이, 바람직하게는 300 내지 9000, 보다 바람직하게는 400 내지 5000, 더욱 바람직하게는, 400 내지 2000이다.

기능성 필름은, 기능성 물질로서 고비점 용매를 수지 1 및 수지 2의 총량에 대하여 3 내지 60질량％의 범위 내에서 함유하고 있는 것이 바람직하다. 수지 1 및 수지 2의 총량에 대하여 5 내지 50질량％의 범위 내에서 함유하고 있는 것이 보다 바람직하다.

(20℃ 이하의 유리 전이 온도를 나타내는 수지)

유리 전이 온도가 20℃ 이하인 수지를 나타낸다. 20℃ 이하의 유리 전이 온도를 나타내는 수지는 고비점 용매와 마찬가지로 사용되는 요건이며, 필름을 구성하는 수지를 가소화하기 위하여 기능적으로 사용할 수 있다. 구체적인 20℃ 이하의 유리 전이 온도를 나타내는 수지는, 20℃ 이하의 유리 전이 온도를 갖는 폴리우레탄, 폴리에스테르나 아크릴 수지인데, 타 수지이며 20℃ 이하의 유리 전이 온도를 나타내는 수지도 사용하는 것은 가능하다.

유리 전이 온도 Tg(℃)는 점탄성의 측정에 의해 얻어진 측정 결과로부터 얻어지는 손실 정접 tanδ의 피크 온도를 나타낸다. 구체적으로는 동적 점탄성 측정(DMA)과 주사형 시차 열량계(DSC)의 측정과 병용하여 구할 수 있다. 예를 들어, 레오메트릭스사제 고체 점탄성 측정 장치 RSA-II를 사용하여, 주파수 100Hz, 인장 모드에서 실온으로부터 250℃까지 소인하고, 각 투명 필름의 저장 탄성률 E'(Pa), 손실 탄성률 E"(Pa), 또한 그 비의 값(E"/E')인 tanδ를 측정하고, 상술한 DSC로 승온 시의 흡열 거동을 해석하고, 이 tanδ가 극대값을 취하는 온도를 유리 전이 온도(Tg)로 할 수 있다.

기능성 필름은, 기능성 물질로서 저유리 전이 온도를 나타내는 수지를 수지 1 및 수지 2의 총량에 대하여 3 내지 60질량％의 범위 내에서 함유하고 있는 것이 바람직하다. 수지 1 및 수지 2의 총량에 대하여 5 내지 50질량％의 범위 내에서 함유하고 있는 것이 보다 바람직하다.

〔난연성 화합물〕

난연성 화합물은 수지 필름 등의 가연성 물질에 첨가된 경우, 그 물질에 난연성을 부여할 수 있는 물질이다.

니시자와 등, 기능 재료 34(4), 4(2014)에 기재된 도 1에 연소의 4 요소가 게재되어 있고, 고분자 재료에 대한 난연성 화합물의 반응이 게재되어 있다. 그 문헌의 표 2에는, 기상에 있어서의 난연계의 난연 기구의 기본과 최근의 연구, 동 표 3에는, 고상에서 효과를 나타내는 난연계의 난연 기구에 있어서, 난연계와 난연 기구에 게재되어 있고, 난연을 위한 사고 방식이나 계통을 참고로, 난연성 화합물을 적절히 선택할 수 있다.

특히 할로겐계(염소, 브롬)나 인산계(인산에스테르계, 포스파젠계, 인투메센트계), 삼산화안티몬, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 등의 화합물, 및 유도체를 난연성 화합물로서 바람직하게 들 수 있다.

난연성 화합물은, 필름을 난연화하는 것에 기능할 수 있고, 특히 난연화된 기능성 필름이 자동차의 유리창이나, 건축 영역의 유리창에 접합됨으로써, 난연 필름을 제공할 수 있다. 이 난연 필름은, 다른 기능과 복합화되어 있는 것이 바람직하고, 자외선 흡수 기능이나, 적외선 커트 기능, 포토크로믹 재료나 서모크로믹 재료, 차음 기능의 복합화에 기대할 수 있다.

구체적인 난연성 화합물로서는, 특별히 한정되지 않지만, 인산계 등의 인계 화합물이나 질소 함유 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다. 난연성 화합물로서 사용하는 인계 화합물의 구조는 특별히 한정하지 않지만, 예를 들어 카르복시메틸페닐포스페이트, (2-카르복시에틸)페닐포스페이트, (2-카르복시에틸)톨루일포스페이트, (2-카르복시에틸)2,5-디메틸페닐포스페이트, (2-카르복시에틸)시클로헥실포스페이트, (카르복시프로필)페닐포스페이트, (4-카르복시페닐)페닐포스페이트, (3-카르복시페닐)페닐포스페이트, (2-카르복시에틸)메틸포스페이트, (2-카르복시에틸)에틸포스페이트, 트리페닐포스페이트, 트리부틸포스페이트, t-부틸디페닐포스페이트, 트리스(2-에틸헥실)포스페이트, 비스페놀 A 비스(디페닐포스페이트)-1.3-페닐비스(디페닐포스페이트), 2-(9,10-디히드로-9-옥사-10-옥사이드-10-포스파페난트렌-10-일)메틸숙신산비스-(2-히드록시에틸), 2-(9,10-디히드로-9-옥사-10-옥사이드-10-포스파페난트렌-10-일)메틸숙신산비스-(2-히드록시에틸)의 탈에틸렌글리콜 중축합체, 포스포니트릴산디페닐에스테르 등을 들 수 있다.

질소 함유 화합물로서는, 트리아진 골격을 갖는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.

트리아진 골격을 갖는 화합물로서는, 멜라민; 부틸멜라민, 트리메틸올멜라민, 헥사메틸올멜라민, 헥사메톡시메틸멜라민, 인산멜라민 등의 멜라민 유도체; 시아누르산; 메틸시아누레이트, 디에틸시아누레이트, 트리메틸시아누레이트, 트리에틸시아누레이트 등의 시아누르산 유도체; 이소시아누르산; 메틸이소시아누레이트, N,N'-디에틸이소시아누레이트, 트리스메틸이소시아누레이트, 트리스에틸이소시아누레이트, 비스(2-카르복시에틸)이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(2-카르복시에틸)이소시아누레이트, 트리스(2,3-에폭시프로필)이소시아누레이트 등의 이소시아누르산 유도체; 멜라민시아누레이트; 멜라민이소시아누레이트 등을 들 수 있다. 이들 화합물은, 1종 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.

힌더드아민계 화합물, 포스파젠계 화합물, 시아누르산멜라민계 화합물 등의 난연성 화합물을 첨가하는 것도 가능하다.

이들 난연성 화합물의 기능성 필름에 대한 함유량은 기능성 필름에 포함되는 수지 1 및 수지 2의 총량에 대하여 3 내지 60질량％의 범위 내인 것이 바람직하다. 수지 1 및 수지 2의 총량에 대하여 5 내지 50질량％의 범위 내에서 함유하고 있는 것이 보다 바람직하다.

〔인성 향상제〕

인성 향상제는 수지 필름 등에 첨가된 경우, 그 물질에 인성을 부여할 수 있는 물질이다.

인성 향상제로서, 아디프산디(2-부톡시에틸)(DBEA), 세바스산디(2-부톡시에틸)(DBES), 아젤라산디(2-부톡시에틸), 글루타르산디(2-부톡시에틸), 아디프산디(2-부톡시에톡시에틸)(DBEEA), 세바스산디(2-부톡시에톡시에틸)(DBEES), 아젤라산디(2-부톡시에톡시에틸), 글루타르산디(2-부톡시에톡시에틸), 아디프산디(2-헥속시에틸), 세바스산디(2-헥속시에틸), 아제라인디(2-헥속시에틸), 글루타르산디(2-헥속시에틸), 아디프산디(2-헥속시에톡시에틸), 세바스산디(2-헥속시에톡시에틸), 아제라인산디(2-헥속시에톡시에틸), 글루타르산디(2-헥속시에톡시에틸), 프탈산디(2-부톡시에틸), 프탈산디(2-부톡시에톡시에틸), 1,2-시클로헥산디카르복실산디이소노닐(DINCH) 등을 들 수 있다.

〔자외선 흡수제〕

자외선 흡수제는 파장 370nm 이하의 자외선의 흡수능이 우수하고, 또한 가시 영역에서의 양호한 투과성의 관점에서, 파장 400nm 이상의 가시광의 흡수가 적은 것이 바람직하게 사용된다.

본 발명에 사용되는 자외선 흡수제는 특별히 한정되지 않지만, 일본 특허 제5493285호 기재된 일반식 (UVA1) 내지 일반식 (UVA1)로 표현되는 구조를 갖는 고분자 자외선 흡수제를 필름 구성 재료로서 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 자외선 흡수능을 갖는 기능성 물질로서, 본 발명의 기능성 필름에 도입할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 종래 공지된 자외선 흡수제도 단독 또는 병용으로 사용할 수도 있다. 종래 공지된 자외선 흡수제로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 살리실산계 자외선 흡수제(페닐살리실레이트, p-tert-부틸살리실레이트 등) 또는 벤조페논계 자외선 흡수제(2,4-디히드록시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-옥톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논 등), 벤조트리아졸계 자외선 흡수제(2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-아밀-페닐)벤조트리아졸, 2-(5-메틸-2-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-〔2-히드록시-3,5-비스(α,α-디메틸벤질)페닐〕-2H-벤조트리아졸, 2-(3,5-디-t-부틸-2-히드록시페닐)벤조트리아졸 등), 시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제(2'-에틸헥실-2-시아노-3,3-디페닐아크릴레이트, 에틸-2-시아노-3-(3',4'-메틸렌디옥시페닐)-아크릴레이트 등), 트리아진계 자외선 흡수제, 또는 일본 특허 공개 소58-185677호, 동 59-149350호 기재된 화합물, 니켈 착염계 화합물, 무기 분체 등을 들 수 있다.

자외선 흡수제를 포함하는 기능성 필름은, 창에 접합함으로써, 사람에 대한 영향이나, 물체의 자외선 열화를 방지하는 것에 도움이 된다. 또한, 필름을 구성시키는 재료 자체의 자외선 조사에 의해 열화되는 과정에 대해서도, 자외선 흡수제가 필름에 존재함으로써 개선할 수 있다.

자외선 흡수제는, 고온 고습 하의 내구 처리 후, 필름의 표면에 블리드 아웃하거나, 필름 내부에서 분리되어 헤이즈를 초래하는 경우가 있다. 본 발명의 기능성 필름에 있어서, 자외선 흡수제는, 필름의 코어 근방에 존재하거나, 또는 첨가한 고비점 용매의 상분리 상태의 유적 내에 내포시키거나 하여 도입할 수 있고, 외측의 스킨층 폴리머에 용출성에 블로킹되어, 자외선 흡수제의 블리드 아웃이나 상분리를 억제시키는 기능을 부여할 수도 있다.

이들 자외선 흡수제는, 시판품을 사용해도 되고, 예를 들어, BASF 재팬사제의 티누빈109, 티누빈171, 티누빈234, 티누빈326, 티누빈327, 티누빈328, 티누빈928 등의 티누빈 시리즈, 또는 2,2'-메틸렌비스〔6-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀〕(분자량 659); 시판품의 예로서는, 가부시키가이샤 ADEKA제의 LA31)을 바람직하게 사용할 수 있다.

자외선 흡수제의 사용량은 화합물의 종류, 사용 조건 등에 의해 균일하지 않지만, 통상적으로는 기능성 필름 1㎡당, 0.2 내지 2.0g의 범위가 바람직하고, 0.4 내지 1.5g의 범위가 더욱 바람직하다.

〔가시·적외선 흡수제〕

가시·적외 영역의 광을 흡수하는 기능성 물질로서는, 적외 영역, 가시 영역, 서모크로믹에 의한 가역적인 색의 흡수와 투과, 포토크로믹에 의한 가역적인 색의 흡수와 투과, 상기 흡수 특성을 발휘하는 유기 색소, 유기 안료, 무기와 유기가 복합화된 색소나 안료 등을 사용할 수 있다. 수지 중에의 첨가는 자외선 흡수제나 후술하는 미립자의 사고 방식과 마찬가지로 취급할 수 있다.

〔미립자〕

본 발명의 기능성 필름에는, 기능성 물질로서 미립자를 사용할 수 있다. 미립자는, 0.1μ내지 150μ의 입자나 분체, 또한 나노 입자로서 수nm 내지 100nm의 입자나 분체를 사용할 수 있다. 미립자의 재질은, 유기, 무기를 따지지 않지만, 목적 기능에 따라 선택할 수 있다. 이들은, 입경과 재질, 및 수지와 상기 입자와의 관계 중에서, 설계할 수 있다.

필름의 강도를 상승시키는 경우, 사용하는 수지와 미립자의 상호 작용을 사용하여 의사 가교 구조로 하여 고분자의 운동을 억제하여 강도를 향상시킬 수 있다. 이 경우, 사용하는 수지와 미립자의 표면과의 사이에 상호 작용이 작용하는 기를 선택할 수 있다. 이때 쿨롱력, 반데르발스힘, 수소 결합, 전하 이동 상호 작용, 소수 상호 결합 등의 분자간력에 착안하여 선택할 수 있다.

광학적으로는, 수지와 미립자의 굴절률 및 입경의 관계로부터, 산란 입자로서 다루어서 광 확산 시트를 조정한다. 이 경우 확산 시트에는 미립자가, 아크릴 수지나 스티렌계 수지, 실리콘계로 구성되는 것을 들 수 있다.

한편 무기 입자로서, 실리카계나 산화티타늄 등으로 대표되는 금속 산화물의 입자를 들 수 있다. 필름의 반송성을 향상시키기 위하여 2차 입자를 필름 표면에 국재하여, 필름의 미끄럼성을 향상시키는 것이 알려져 있다. 본 발명에 있어서도 마찬가지로 미끄럼성 향상을 위하여 1차 입자가 응집한 2차 입자의 형태로 사용해도 되고, 한편 수지 중에 균일하게 그 입자가 존재하는, 또는 기능성 필름의 중앙부나 표면의 근방 중 어느 것에 많이 그 입자가 국재화 또는 분배됨으로써, 효율적으로 그 입자의 기능이 발휘되어서, 예를 들어 미끄럼성이 효율적으로 개선되는 설계도 이 범위 내에서 생각할 수 있다.

미립자의 입경이 5 내지 30㎛인 영역에서, 미(Mie) 산란의 영역에서, 광산란을 적극적으로 활용하여 설계하여 사용해도 된다. 이들의 경우, 필름으로부터 입자가 탈락하는 경우가 없는 것을 의식하여 수지 선택함으로써, 특히 입자와의 상호 작용을 의식하여 필름을 설계하는 것이 바람직하다.

용액 유연에 사용하는 유기 미립자는, 용매에 용해시킨 형태로 필름에 수지를 첨가해도 되지만, 입자로서의 형상 효과는 예상할 수 없게 된다. 따라서 미립자로서 기능시키는 경우에는, 용매에 용해되지 않는 미립자의 설계가 필요하게 된다. 이때, 미립자는 용매에 용해되지 않는 수지로 구성되는 것, 또는 용매에 용해나 습윤되는 수지여도 수지에 가교 구조를 도입함으로써, 가교 고무 구조가 되도록 재료를 설계하고, 용매에 용해되지 않도록 수지를 일부 구속해도 된다.

기능을 발휘시키기 위해서, 미립자는, 단일 구조여도 되지만, 코어/쉘 구조를 갖고, 내용의 특성과 표면의 특성이 상이한 기능성 미립자를 바람직하게 선택할 수 있다. 또한 서로 다른 기능을 갖는 미립자를 혼합하여 사용해도 되고, 한편 미립자는, 무기와 유기의 복합화된 기능성 미립자여도 된다.

본 발명에 따른 열가소성 수지 기재에는, 제작된 필름이 핸들링될 때, 흠집이 나거나, 반송성이 악화되는 것을 방지하기 위해서, 매트제로서, 미립자를 첨가하는 것도 바람직하다.

미립자로서는, 무기 화합물의 예로서, 이산화규소, 이산화티타늄, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 탄산칼슘, 탄산칼슘, 탈크, 클레이, 소성 카올린, 소성 규산칼슘, 수화규산칼슘, 규산알루미늄, 규산마그네슘 및 인산칼슘 등을 들 수 있다. 미립자는 규소를 포함하는 것이, 탁도가 낮아지는 점에서 바람직하고, 특히 이산화규소가 바람직하다.

미립자의 1차 입자의 평균 입경은 5 내지 400nm가 바람직하고, 더욱 바람직한 것은 10 내지 300nm의 범위 내이다. 이들은 주로 입경 0.05 내지 0.3㎛의 2차 응집체로서 함유되어 있어도 되고, 평균 입경 100 내지 400nm의 범위 내의 입자이면 응집하지 않고 1차 입자로서 포함되어 있는 것도 바람직하다. 필름 중의 이들의 미립자의 함유량은 0.01 내지 1질량％인 것이 바람직하고, 특히 0.05 내지 0.5질량％의 범위 내가 바람직하다. 공유연법에 의한 다층 구성의 광학 필름의 경우에는, 표면에 이 첨가량의 미립자를 함유하는 것이 바람직하다.

이산화규소의 미립자는, 예를 들어, 에어로실R972, R972V, R974, R812, 200, 200V, 300, R202, OX50, TT600(이상 닛본에어로실(주)제)의 상품명으로 시판되고 있고, 사용할 수 있다.

산화지르코늄의 미립자는, 예를 들어, 에어로실R976 및 R811(이상 닛본에어로실(주)제)의 상품명으로 시판되고 있고, 사용할 수 있다.

이들 중에서도 에어로실200V, 에어로실R972V가 광학 필름의 헤이즈를 낮게 유지하면서, 마찰 계수를 낮추는 효과가 크기 때문에 특히 바람직하게 사용된다. 본 발명에 따른 광학 필름에 있어서는, 적어도 한쪽 면의 운동 마찰 계수가 0.2 내지 1.0인 것이 바람직하다.

〔박리 보조제, 대전 방지제〕

본 발명의 기능성 필름은, 박리 보조제, 대전 방지제를 포함하는 것이, 기능성 필름에 대전 방지성을 부여하는 관점에서 바람직하다. 제조 과정에 있어서도 유연 지지체로부터 박리성을 높이는 관점에서도 바람직하다.

박리 보조제로서는, 특별히 제한은 없지만, 탄소수 8 내지 22의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기를 갖는 산, 알코올, 금속염, 비이온성 계면 활성제 및 비반응성 4급 암모늄염형 계면 활성제로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을, 수지 1과 수지 2의 전체 질량에 대하여 0.1 내지 1.0질량％의 범위 내에서 함유하는 것이, 금속 지지체에 대한 박리성을 높일 수 있다는 관점에서 바람직하다.

상기 박리 보조제인 탄소수 8 내지 22의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기를 갖는 산으로서는, 예를 들어, 알킬술폰산염, 알킬벤젠술폰산염, 등을 들 수 있다. 또한, 염의 종류로서는, 나트륨염, 칼륨염, 아민염, 암모늄염, 포스포늄염 등을 들 수 있다.

구체예로서는, 데실술폰산나트륨, 데실벤젠술폰산나트륨, 데실벤젠술폰산칼륨, 도데실술폰산나트륨, 도데실술폰산칼륨, 도데실벤젠술폰산나트륨, 도데실벤젠술폰산칼륨, 도데실벤젠술폰산테트라부틸암모늄, 도데실벤젠술폰산테트라부틸포스포늄, 테트라데실술폰산나트륨, 테트라데실벤젠술폰산나트륨, 테트라데실벤젠술폰산칼륨, 헥사데실술폰산나트륨, 헥사데실벤젠술폰산나트륨, 헥사데실벤젠술폰산칼륨 등을 들 수 있다.

또한, 이들의 시판품으로서는, 클라리언트 재팬(주)제의 호스타 스탯HS-1, 다케모토 유지(주)제의 엘레컷S-412-2, 엘레컷S-418, 가오(주)제의 네오펠렉스G65 등을 들 수 있다.

상기 알코올의 예로서는, 예를 들어, 옥탄-1-올, 노난-1-올, 데칸-1-올, 운데칸-1-올, 도데칸-1-올, 트리데칸-1-올, 테트라데칸-1-올, 펜타데칸-1-올, 헥사데칸-1-올, 헵타데칸-1-올, 옥타데칸-1-올, 노나데칸-1-올, 이코산-1-올, 헤네이코산-1-올, 및 도코산-1-올 등을 들 수 있고, 옥타데칸-1-올(스테아릴알코올)이 바람직하다.

또한, 비이온성 계면 활성제로서는, 예를 들어, 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌글리콜 등의 폴리옥시알킬렌글리콜, 폴리옥시에틸렌스티렌화페닐에테르 등의 폴리옥시알킬렌스티렌화페닐에테르, 폴리옥시에틸렌트리데실에테르 및 폴리옥시에틸렌라우릴에테르 등의 폴리옥시알킬렌글리콜, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노코코에이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노스테아레이트 및 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유 등의 폴리옥시알킬렌 지방산에스테르 등의 비이온성 계면 활성제를 들 수 있고, 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 또한 이들의 시판품으로서는, 다이이찌 고교 세야꾸(주)제의 에판, 가오(주)제의 일렉트로 스트리퍼 등을 들 수 있다.

또한, 박리 보조제로서 비반응성 4급 암모늄염형 계면 활성제를 사용하는 것도 바람직하고, 그 중에서도 메틸기를 2개 이하 갖는 비반응성 4급 암모늄염형 계면 활성제가 유용하다. 당해 계면 활성제로서는, 예를 들어, 메틸기를 1개 갖는 비반응성 4급 암모늄염형 계면 활성제로서는, 염화폴리옥시프로필렌메틸디에틸암모늄염, 메틸디에틸(2-메톡시에틸)암모늄클로라이드, 옥틸비스폴리옥시에틸렌메틸암모늄클로라이드, 라우릴비스폴리옥시에틸렌메틸암모늄클로라이드, 올레일비스폴리옥시에틸렌메틸암모늄클로라이드, 폴리옥시에틸렌도데실모노메틸암모늄클로라이드 등을 들 수 있고, 메틸기를 2개 갖는 비반응성 4급 암모늄염형 계면 활성제로서는, 지방족 알킬 4급 암모늄염을 들 수 있고, 예를 들어, 옥틸디메틸에틸암모늄에틸설페이트, 라우릴디메틸에틸암모늄에틸설페이트, 팔미틸디메틸에틸암모늄에틸설페이트, 디데실디메틸암모늄클로라이드, 디스테아릴디메틸암모늄클로라이드, 라우릴디메틸벤질암모늄클로라이드, 스테아릴디메틸히드록시에틸암노늄파라톨루엔술포네이트, 알킬벤질디메틸암모늄클로라이드, 에틸디메틸(2-메톡시에틸)암모늄클로라이드 등이 바람직하게 사용된다. 그 중에서도 특히, 상기 계면 활성제가, 알킬렌옥시드기를 함유하는 것이 바람직하다. 상기 알킬렌옥시드기는, 상기 계면 활성제의 음이온 성분과 양이온 성분의 양쪽, 또는 어느 한쪽에 포함되어 있는 것을 사용할 수 있다. 상기 알킬렌옥시드기를 함유하는 것으로서는, 예를 들어, 염화폴리옥시프로필렌메틸디에틸암모늄염, 메틸디에틸(2-메톡시에틸)암모늄클로라이드, 옥틸비스폴리옥시에틸렌메틸암모늄클로라이드, 라우릴비스폴리옥시에틸렌메틸암모늄클로라이드, 올레일비스폴리옥시에틸렌메틸암모늄클로라이드, 폴리옥시에틸렌도데실모노메틸암모늄클로라이드, 에틸디메틸(2-메톡시에틸)암모늄클로라이드를 사용하는 것도, 더 바람직한 형태이다. 또한, 이들 상기 계면 활성제는, 단독으로 사용해도 되고, 또한 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.

이들 비반응성 4급 암모늄염형 계면 활성제로서는, 시판품을 사용할 수 있고, 예를 들어, 상품명 「아데카 콜 CC-36」(메틸기수: 1개, (주)ADEKA제), 「아데카 콜 CC-42」(메틸기수: 1개, (주)ADEKA제), 상품명 「카티온 L-207」(메틸기수: 1개, 니혼 유시(주)제), 상품명 「카티오겐 ES-L」(메틸기수: 2개, 다이이찌 고교 세야꾸(주)제), 상품명 「카티오겐 ES-O」(메틸기수: 2개, 다이이찌 고교 세야꾸(주)제), 상품명 「카티오겐 ES-OW」(메틸기수: 2개, 다이이찌 고교 세야꾸(주)제), 상품명 「카티오겐 ES-WS-L-9」(메틸기수: 2개, 다이이찌 고교 세야꾸(주)제), 상품명 「카티오겐 ES-P」(메틸기수: 2개, 다이이찌 고교 세야꾸(주)제), 상품명 「카티오겐 DDM-PG」(메틸기수: 2개, 다이이찌 고교 세야꾸(주)제), 상품명 「카티오겐 S」(메틸기수: 2개, 다이이찌 고교 세야꾸(주)제), 상품명 「카티오겐 D2」(메틸기수: 2개, 다이이찌 고교 세야꾸(주)제), 상품명 「카티오겐 BC-50」(메틸기수: 2개, 다이이찌 고교 세야꾸(주)제) 등을 사용하는 것도 가능하다.

<기타의 기능성 물질>

본 발명의 기능성 필름에는, 목적에 따라 여러가지 화합물 등을 기능성 물질로서 함유시킬 수 있다. 예를 들어, 가소제, 산화 방지제, 산 포착제, 광안정제, 광학 이방성 제어제, 항균제(예를 들어, 은 이온계 항균제), 기타 기능 영역으로서, 탈취제, 곰팡이 방지제, 방오제, 대전 방지제 등의 기능 부여를 목적으로 한 기능성 물질을 들 수 있다.

이들 기능성 물질의, 수지에 첨가하는 형태로서, 저분자, 올리고머, 도전성 고분자 입자, 도전성 카본 블랙, 카본 나노 튜브, 그래핀, 구리 분말 등의 상태를 참고로 첨가할 수 있다.

근적외선 흡수제나 열선 차폐제로서, 무기계의 ITO, ATO, LaB₆(붕화란탄), CWO(세슘 첨가 텅스텐)나, 유기계의 시아닌계, 프탈로시아닌계, 디이모늄계 등을 필름 중에 도입해도 된다. 여기에 중공 세라믹 입자 등을 포함하여 설계해도 된다.

한편, 파이버형 재료를 수지에 첨가하면, 고강도, 경량화, 열 치수 안정성, 가스 배리어성, 환경 변동 억제 등의 기능 발휘하는 경우가 있다. 이때에 사용하는 파이버는, 카본 나노 튜브나, 유리 섬유 강화 필러, 셀룰로오스 나노파이버인 싱글계나 마이크로피브릴화한 것을 들 수 있고, 이들을 사용해도 된다.

또한, 유기 규소 하이브리드 재료인 폴리실란은, 내열재, 광 도파로, 난연성 화합물, 저굴절률 재료로서 사용하는 것이 알려져 있고, 본 발명의 기능성 필름에 도입할 수 있다.

유기 규소 하이브리드 재료인 실세스퀴옥산은, 내열성, 경도 상승의 기능을 갖고 하드 코팅 재료나 방오 코팅 재료에 사용하는 것이 알려져 있고, 본 발명의 기능성 필름에 도입할 수 있다.

《기능성 필름의 제조 방법》

본 발명의 기능성 필름의 제조 방법으로서는, 통상의 인플레이션법, T-다이법, 캘린더법, 절삭법, 유연법, 에멀션법, 핫 프레스법 등의 제조법을 사용할 수 있지만, 착색 억제, 이물 결점의 억제, 다이 라인 등의 광학 결점의 억제 등의 관점에서 유연법에 의한 용액 유연 제막법, 용융 유연 제막법이 바람직하다. 특히 용액 유연 제막법인 것이 바람직하다.

이하에, 본 발명에 따른 용액 유연 제막법에 대하여 설명한다.

본 발명의 기능성 필름의 제조는, 용액 유연 제막법에 있어서, 수지 1, 수지 2 및 필요에 따라 다른 수지, 기능성 물질을 용매에 용해시켜서 도프를 조제하는 공정, 도프를 벨트 또는 드럼 등의 금속 지지체 상에 유연하는 공정, 유연한 도프를 웹으로서 건조시키는 공정, 금속 지지체로부터 박리하는 공정, 연신 또는 폭 유지하는 공정, 또한 건조시키는 공정, 마무리된 필름을 권취하는 공정에 의해 행해진다.

본 발명의 기능성 필름의 제조는, 필요에 따라 여러가지 기능성 물질과 수지 1 및 수지 2를 포함하는 열가소성 수지를 용매에 용해시킨 도프를 도포, 제막하여 행해진다. 기능성 물질은, 수지가 용해되어 있는 도프에 배치 첨가해도 되고, 첨가한 용해액을 별도 준비하여 인라인 첨가해도 된다. 첨가한 용해액을 인라인 첨가하는 경우에는, 도프와의 혼합성을 좋게 하기 위해서, 소량의 열 수지를 용해하는 것이 바람직하다. 바람직한 수지의 양은, 용매 100kg에 대하여 1 내지 10kg로, 보다 바람직하게는, 3 내지 5kg이다.

본 발명에 있어서, 열가소성 수지가 용해되어 있는 도프란, 열가소성 수지가 용매에 용해되어 있는 상태이며, 상기 도프에는, 기능성 물질을 첨가해도 된다. 도프 중의 열가소성 수지의 농도로서는, 10 내지 30질량％가 바람직하고, 더욱 바람직하게는, 15 내지 25질량％의 범위 내이다.

본 발명에서 사용되는 용매는, 단독이어도 되고, 병용해도 되지만, 양용매와 비용매를 혼합하여 사용하는 것이, 생산 효율의 점에서 바람직하고, 더욱 바람직하게는, 양용매와 비용매의 혼합 비율은 양용매가 70 내지 97질량％이며, 비용매가 30 내지 3질량％의 범위 내이다.

본 발명에 사용되는 양용매, 비용매란, 사용하는 열가소성 수지를 단독으로 용해하는 것을 양용매, 단독으로 팽윤하거나 또는 용해하지 않는 것을 비용매라 정의하고 있다. 그로 인해, 열가소성 수지에 따라서는, 양용매, 비용매가 바뀌어서, 예를 들어, 셀룰로오스 에스테르의 경우에는, 아세톤을 용매로서 사용할 때에는, 셀룰로오스 에스테르의 결합 아세트산량 55％에서는 양용매가 되고, 결합 아세트산량 60％에서는 비용매가 되어버린다.

용매는, 탄소 원자수가 3 내지 12인 에테르, 탄소 원자수가 3 내지 12인 케톤, 탄소 원자수가 3 내지 12인 에스테르 및 탄소 원자수가 1 내지 6인 할로겐화탄화수소로부터 선택되는 용매를 포함하는 것이 바람직하다. 에테르, 케톤 및 에스테르는, 환상 구조를 갖고 있어도 된다. 에테르, 케톤 및 에스테르의 관능기(즉, -O-, -CO-및 COO-) 중 어느 2가지 이상을 갖는 화합물도, 용매로서 사용할 수 있다. 용매는, 알코올성 히드록시기(수산기)와 같은 다른 관능기를 갖고 있어도 된다.

2종류 이상의 관능기를 갖는 유기 용매의 경우, 그 탄소 원자수는, 어느 쪽인가의 관능기를 갖는 화합물의 규정 범위 내이면 된다.

탄소 원자수가 3 내지 12인 에테르류의 예에는, 디이소프로필에테르, 디메톡시메탄, 디메톡시에탄, 1,4-디옥산, 1,3-디옥솔란, 테트라히드로푸란, 아니솔 및 페네톨이 포함된다.

탄소 원자수가 3 내지 12인 케톤류의 예에는, 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸케톤, 디이소부틸케톤, 시클로헥사논 및 메틸시클로헥사논이 포함된다.

탄소 원자수가 3 내지 12인 에스테르류의 예에는, 에틸포르메이트, 프로필포르메이트, 펜틸포르메이트, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트 및 펜틸아세테이트가 포함된다.

2종류 이상의 관능기를 갖는 유기 용매의 예에는, 2-에톡시에틸아세테이트, 2-메톡시에탄올 및 2-부톡시에탄올이 포함된다.

할로겐화탄화수소의 탄소 원자수는, 1 또는 2인 것이 바람직하고, 1인 것이 가장 바람직하다. 할로겐화탄화수소의 할로겐은, 염소인 것이 바람직하다. 할로겐화탄화수소의 수소 원자가, 할로겐으로 치환되어 있는 비율은, 25 내지 75몰％의 범위인 것이 바람직하고, 30 내지 70몰％의 범위인 것이 보다 바람직하고, 35 내지 65몰％의 범위인 것이 더욱 바람직하고, 40 내지 60몰％의 범위인 것이 가장 바람직하다. 메틸렌클로라이드가 대표적인 할로겐화탄화수소이다. 이들을 양용매라고 한다.

도프에는, 상기 용매 이외에, 1 내지 40질량％의 탄소 원자수 1 내지 4의 알코올을 함유시키는 것이 바람직하다. 이들은, 도프를 금속 지지체에 유연한 후, 용매가 증발하여 비로서 알코올의 비율이 많아짐으로써 웹(지지체 상에 열가소성 수지의 도프를 유연한 이후의 도프막을 호칭을 웹이라고도 한다.)을 겔화시켜, 금속 지지체로부터 박리하는 것을 용이하게 하는 겔화 용매로서 사용되거나, 이들의 비율이 적을 때는 비염소계 유기 용매의 셀룰로오스 유도체의 용해를 촉진하거나 하는 역할도 있다.

탄소 원자수 1 내지 4의 알코올로서는, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, iso-프로판올, n-부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올, 프로필렌글리콜모노메틸에테르를 들 수 있다. 이들 중, 도프의 안정성이 우수하고, 비점도 비교적 낮고, 건조성도 좋다는 등의 점에서 에탄올이 바람직하다. 이들을 비용매라고 한다.

상기 기재된 도프를 조제할 때의, 열가소성 수지의 용해 방법으로서는, 일반적인 방법을 사용할 수 있지만, 바람직한 방법으로서는, 열가소성 수지를 비용매와 혼합하고, 습윤 또는 팽윤시키고, 또한 양용매와 혼합하는 방법이 바람직하게 사용된다. 이때 가압 하에서, 용매의 상온에서의 비점 이상이고 또한 용매가 비등하지 않는 범위의 온도에서 가열하고, 교반하면서 용해하는 방법이, 겔이나 덩어리라고 불리는 괴상 미용해물의 발생을 방지하기 때문에, 더 바람직하다. 또한, 일본 특허 공개 평9-5538호 공보, 동9-5544호 공보, 동9-95557호 공보에 기재되어 있는 바와 같은, 냉각 용해법에 의해 용해하는 것이 바람직하다. 냉각 용해 방법에 있어서는, 냉각 시의 결로에 의한 수분 혼입을 피하기 위해서, 밀폐 용기를 사용하는 것이 바람직하다. 이들 방법에 의해 농축이라고 하는 수단에 의지하지 않더라도 고농도이며 게다가 안정성이 우수한 도프가 얻어진다.

열가소성 수지를 용매에 용해시킨 도프와, 각종 기능성 물질과 소량의 열가소성 수지를 용해시킨 용액을 인라인으로 첨가, 혼합을 행하기 위해서는, 예를 들어, 스태틱 믹서(도레엔지니어링제), Hi-Mixer SWJ(도레엔지니어링제) 등의 인라인 믹서 등이 바람직하게 사용된다. 인라인 믹서를 사용하는 경우, 고압 하에서 농축 용해하는 것이 바람직하고, 가압 용기의 종류는 특별히 따지는 것이 아니라, 소정의 압력에게 견딜 수 있고, 가압 하에서 가열, 교반을 할 수 있으면 된다. 가압 용기에는 기타 압력계, 온도계 등의 계기류를 적당히 배치한다.

가압은 질소 가스 등의 불활성 기체를 압입하는 방법이나, 가열에 의한 용매의 증기압 상승에 의해 행해도 된다. 가열은 외부로부터 행하는 것이 바람직하고, 예를 들어 재킷 타입의 것은 온도 컨트롤이 용이하여 바람직하다.

용매를 첨가해서의 가열 온도는, 사용 용매의 비점 이상이고, 또한 그 용매가 비등하지 않는 범위의 온도가 바람직하게 예를 들어 60℃ 이상, 70 내지 110℃의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 압력은 설정 온도에서, 용매가 비등하지 않도록 조정된다.

용해 후에는 냉각하면서 용기로부터 취출하거나, 또는 용기로부터 펌프 등으로 뽑아 내서 열교환기 등으로 냉각하고, 이것을 제막에 제공한다. 이때의 냉각 온도는 상온까지 냉각해도 되지만, 비점보다 5 내지 10℃ 낮은 온도까지 냉각하고, 그 온도인채로 캐스팅을 행하는 쪽이, 도프 점도를 저감할 수 있기 때문에 보다 바람직하다.

이어서, 이 열가소성 수지 용액을 여과지 등의 적당한 여과재를 사용하여 여과한다. 여과재로서는, 불용물 등을 제거하기 위하여 절대 여과 정밀도가 작은 편이 바람직하지만, 절대 여과 정밀도가 너무 작으면 여과재의 눈막힘이 발생하기 쉽다는 문제가 있다.

이 때문에 절대 여과 정밀도가 0.008mm 이하인 여과재가 바람직하고, 0.001 내지 0.008mm인 여과재가 보다 바람직하고, 0.003 내지 0.006mm인 여과재가 더욱 바람직하다.

여과재의 재질은 특별히 제한은 없고, 통상의 여과재를 사용할 수 있지만, 폴리프로필렌, 테플론(등록 상표) 등의 플라스틱제의 여과재나, 스테인리스 스틸 등의 금속제의 여과재가 섬유의 탈락 등이 없어 바람직하다.

여과에 의해, 원료의 열가소성 수지에 포함되어 있었던 불순물, 특히 휘점 이물을 제거, 저감하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 열가소성 수지를 용매에 용해시킨 도프와, 필요에 따라 각종 기능성 물질과 소량의 열가소성 수지가 용해되어 있는 용액이, 인라인으로 첨가, 혼합되고, 계속해서, 지지체 상에 유연(캐스트 공정)되고, 가열하여 용매의 일부를 제거(지지체 상 건조 공정)한 후, 지지체로부터 박리하고, 박리한 필름을 건조(필름 건조 공정)시켜서, 본 발명의 기능성 필름이 얻어진다.

상기 유연할 때에 본 발명에 따른 상기 표면 (A)를 유연 지지체에 접하지 않는 쪽의 면(Air면)으로 하고, 상기 표면 (B)를 유연 지지체에 접하는 쪽의 면(Belt면)으로 하는 것이 특징이다.

본 발명의 기능성 필름은, 도프를 유연 지지체(금속 벨트상 지지체나 드럼 상 지지체)에 유연한 때에, 도프 중에 함유되는 용매의 건조 과정에서, 수지 1과 수지 2는 상분리를 일으키고, 표면 에너지가 낮은 수지 1은 필름의 표면 측으로 이동한다. 특히 제막 시에 유연 지지체 상에서 도프를 전개했을 때는, 유연 지지체면 측(Belt면)으로부터는 용매가 건조, 휘발이 일어나지 않기 때문에, 수지 1은 먼저 웹의 공기 계면 측(Air면)에 용매와 함께 이동한다.

그 후, 아직 전체가 건조되지 않은 덜 마른 상태에서, 필름이 유연 지지체로부터 박리됨으로써, 유연 지지체에 접하고 있는 Belt면이 공기 계면에 해방되어, 양면으로부터 용매가 건조, 휘발된다.

그 결과, 유연했을 때는 Air면의 용매의 건조가 우선하여 일어나기 때문에, 수지 1은 당해 Air면 측에 많이 존재하게 되고, 그 후, 필름이 유연 지지체로부터 박리되면 Belt면 측에 대해서도 용매가 건조, 휘발할 수 있게 되기 때문에, 마찬가지로 수지 1은 용매와 함께 Belt면 측으로 이동하고, 필름 양면에 편재와 농도 경사를 발생시킨다.

따라서, 도프를 유연한 후에의 유연 지지체 상에서의 필름의 반송 및 건조는 적당한 시간이 필요하고, 하기 박리 한계 시간은 통상 0.5 내지 10분 정도의 범위 내인 것이 바람직하고, 1 내지 5분의 범위 내인 것이, 수지 1의 편재를 안정화시키는 데, 더 바람직하다.

유연(캐스트) 공정에서의 유연 지지체는 원통상 또는 무단 밴드형 스테인리스를 경면 마무리한 지지체가 바람직하게 사용된다. 유연 공정의 지지체 온도는 일반적인 온도 범위로서, 0℃ 내지 용매의 비점 미만의 온도에서 유연할 수 있지만, 0 내지 30℃의 지지체 상에 유연하는 쪽이, 도프를 겔화시켜 박리 한계 시간을 높일 수 있기 때문에 바람직하고, 5 내지 15℃의 지지체 상에 유연하는 것이 더욱 바람직하다. 박리 한계 시간이란 투명하고 평면성이 양호한 필름이 연속적으로 얻어지는 유연 속도의 한계에 있어서, 유연된 도프가 지지체 상에 있는 시간을 말한다. 박리 한계 시간은 화합물 1의 편재를 달성하면서 짧은 쪽이 생산성이 우수하여 바람직하다.

유연(캐스트)되는 측의 지지체의 표면 온도는, 10 내지 55℃, 용액의 온도는, 25 내지 60℃, 또한 용액의 온도를 지지체의 온도보다 0℃ 이상 높게 하는 것이 바람직하고, 5℃ 이상으로 설정하는 것이 더욱 바람직하다. 용액 온도, 지지체 온도는, 높을수록 용매의 건조 속도를 빠르게 할 수 있으므로 바람직하지만, 너무 높으면 발포되거나, 평면성이 열화되는 경우가 있다.

본 발명과 같이, 기능성 필름에 있어서 화합물의 농도를, 표리면에서 국재시키는 경우에는, 지지체의 온도의 더욱 바람직한 범위는, 20 내지 40℃, 용액의 온도의 더욱 바람직한 범위는, 35 내지 40℃이다.

또한, 박리할 때의 지지체 온도를 10 내지 40℃, 더욱 바람직하게는, 15 내지 30℃로 함으로써 필름과 지지체의 밀착력을 저감할 수 있으므로, 바람직하다.

또한, 수지 1을 기능성 필름의 양면에 편재시키기 위해서는, 박리하는 공정에 있어서, 기능성 필름을 잔류 용매가 50질량％ 이상 존재하는 상태에서 유연 지지체로부터 박리하는 것이 바람직하다. 이렇게 잔류 용매가 많은 동안에 박리함으로써, 수지 1은 용매와 함께 Belt면 측으로 이동하고, 필름 양면에 편재되는 수지의 함유율의 차를 작게 할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 잔류 용매량은 하기 식으로 정의된다.

잔류 용매량=(가열 처리 전 질량-가열 처리 후의 질량)/(가열 처리 후 질량)×100％

또한, 잔류 용매량을 측정할 때의, 가열 처리란, 필름을 115℃에서 1시간의 가열 처리를 행하는 것을 나타낸다.

또한, 금속 지지체로부터 필름을 박리하는 장소의 기상 환경에 있어서, 도프에 사용하는 유기 용매 농도가 500ppm 내지 15％인 것이 바람직하다. 필름의 금속 지지체측 표면(B면)은 박리 후에 소수적인 기상 계면과 접촉, 건조하는 과정에 있어서 저SP 수지가 B면 측으로도 배향하기 때문에, 기상 중에 유기 용매가 바람직한 농도로 존재함으로써 B면 표면의 건조 속도가 제어되어 표면 배향성이 향상된다.

도프에 사용하는 유기 용매 농도가 500ppm 이상인 경우, 건조 속도가 너무 빨라지는 경우가 없어, 수지 배향성은 열화되지 않는다. 또한 15％ 이하의 경우, 건조 속도가 너무 느려지는 경우가 없고, 표면 강도가 유지되어서, 파단되거나 필름면 품질이 황폐해지거나 결로 등의 문제가 발생되는 경우가 없다. 바람직한 농도로 제어하기 위해서는 건조 풍량이나 온도의 제어로 행할 수 있다.

또한, 기능성 필름의 건조 공정에 있어서는, 지지체로부터 박리한 필름을 더 건조시켜서, 잔류 용매량을 3질량％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는, 0.5질량％ 이하이다.

필름 건조 공정에서는 일반적으로 롤 현수 방식이나, 핀 텐터 방식으로 필름을 반송하면서 건조시키는 방식이 채용된다. 평면성을 위해서 부재용으로서는, 핀 텐터 방식으로 폭을 유지하면서 건조시키는 것이, 치수 안정성을 향상시키기 위하여 바람직하다. 특히 지지체로부터 박리한 직후의 잔류 용매량이 많은 곳에서 폭 유지를 행하는 것이, 치수 안정성이 향상되어 바람직하다. 필름을 건조시키는 수단은 특별히 제한없이, 일반적으로 열풍, 적외선, 가열 롤, 마이크로파 등으로 행한다. 간편함의 점에서 열풍으로 행하는 것이 바람직하다. 건조 온도는 40 내지 150℃의 범위에서 3 내지 5단계의 온도로 나누고, 점점 높게 해 가는 것이 바람직하고, 80 내지 140℃의 범위에서 행하는 것이 치수 안정성을 좋게 하기 때문에 더욱 바람직하다.

또한, 기능성 필름은 광학 특성을 부여하기 위해서, 연신 조작에 의해 굴절률 제어를 행할 수 있다.

예를 들어, 길이 방향의 장력을 낮게 또는 높게 함으로써 복굴절성을 제어하는 것이 가능하게 된다.

또한, 필름의 길이 방향(제막 방향) 및 그것과 필름 면 내에서 직교하는 방향, 즉 폭 방향에 대하여 순차 또는 동시에 2축 연신 또는 1축 연신하는 것이 바람직하다.

서로 직교하는 2축 방향의 연신 배율은, 각각 최종적으로는 유연 방향으로 0.8 내지 1.5배, 폭 방향으로 1.1 내지 2.5배가 범위로 하는 것이 바람직하고, 유연 방향으로 0.8 내지 1.0배, 폭 방향으로 1.2 내지 2.0배의 범위에서 행하는 것이 바람직하다.

연신 온도는 120 내지 200℃의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 120 내지 180℃의 범위이며, 더욱 바람직하게는 120 내지 160℃의 범위에서 연신하는 것이 바람직하다.

필름 중의 잔류 용매는 20 내지 0질량％의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 15 내지 0질량％의 범위에서 연신하는 것이 바람직하다.

연신하는 방법에는 특별히 한정은 없는다. 예를 들어, 복수의 롤에 주속차를 주고, 그 사이에서 롤 주속차를 이용하여 세로 방향으로 연신하는 방법, 필름의 양단을 클립이나 핀으로 고정하고, 클립이나 핀의 간격을 진행 방향으로 확장하여 세로 방향으로 연신하는 방법, 마찬가지로 가로 방향으로 확장하여 가로 방향으로 연신하는 방법, 또는 종횡 동시에 확장하여 종횡 양 방향으로 연신하는 방법 등을 들 수 있다. 물론 이들 방법은, 조합하여 사용해도 된다.

또한, 소위 텐터법의 경우, 리니어 드라이브 방식으로 클립 부분을 구동하면 매끄러운 연신을 행할 수 있어, 파단 등의 위험성을 감소시킬 수 있으므로 바람직하다.

제막 공정의 이들의 폭 유지 또는 가로 방향의 연신은 텐터에 의해 행하는 것이 바람직하고, 핀 텐터여도 되고, 클립 텐터여도 된다.

본 발명의 기능성 필름은, 막 두께가 너무 얇으면, 필름으로서의 강도가 부족하고, 치수 안정성이나 습열에서의 보존 안정성이 악화된다. 막 두께가 두꺼우면 생산성이 저하된다. 이들을 양립시키는 기능성 필름의 막 두께는 15 내지 200㎛의 범위가 바람직하고, 25 내지 150㎛의 범위가 더욱 바람직하고, 35 내지 100㎛의 범위가 특히 바람직하다.

본 발명의 기능성 필름은, 폭 0.5 내지 4m의 범위 내의 것이 사용된다. 특히 폭 0.7 내지 3m의 것이 바람직하게 사용되고, 특히 바람직하게는 1.0 내지 2.5m이다. 이 범위로 함으로써, 점착층의 부여를 행하기 쉬워진다.

또한, 본 발명의 기능성 필름은, 1 롤당 100 내지 10000m의 길이가 바람직하다. 이 범위로 함으로써, 롤 형태에서의 취급이 용이하게 된다.

《기능성 필름의 용도》

본 발명이 우수한 부분은, 수지 1과 수지 2의 함유 비율을 기능성 필름의 표면 및 내부에 편재시켜서, 표면과 내부를 서로 다른 물성으로 할 수 있을뿐만 아니라, 기능성 물질을 공존시키는 것도 가능하기 때문에, 다양한 기능성 필름을 전개할 수 있다.

난연성 화합물, 인성 향상제를 기능성 물질로서 사용한 기능성 필름은, 필름 상태로 그대로 난연 필름, 인성 향상 필름으로서 사용될 수도 있지만, 기능성 필름을 다시 가공하여 다양한 용도에 적용할 수도 있다.

〔차음 유리〕

기능성 물질로서 HBS를 함유한 기능성 필름은, 차음성을 갖는 기능성 필름으로서 유용하고, 유리 접합된 차음 유리에 바람직하게 적용할 수 있다.

도 3은 차음 유리의 차음성을 나타내는 일례이다. 3.0mm의 플로트 유리에 접착제를 통하여 기능성 물질로서 HBS를 함유한 본 발명의 기능성 필름을 접합한 차음 유리의 주파수와 음향 투과 손실의 관계를 나타내고 있다. 주파수가 4kHz 부근에서 큰 차음 효과가 얻어지고 있음을 알 수 있다. 음향 투과 손실은, JIS A 1416:2000에 의해 측정할 수 있다.

차음 유리는, 본 발명의 기능성 필름과 점착층으로 적어도 구성된다. 점착층을 보호하기 위해서, 공지된 세퍼레이터를 사용할 수 있다. 또한, 기능성 필름에는 하드 코팅층을 부여하는 것도 가능하다. 하드 코팅층은 점착층과는 반대면에 부여되는 것이 바람직하다. 하드 코팅층은 일반적으로 알려져 있는 UV 경화형 수지 등을 사용하는 것이 가능하다.

차음 유리는, 점착층을 통해 기능성 필름을 공지된 유리, 수지 등의 지지 기재에 부착하여 사용할 수 있다. 점착층으로서는, 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 드라이 라미네이트제, 웨트 라미네이트제, 점착제, 히트 시일제, 핫 멜트제 등의 모두가 사용된다. 점착제로서는, 예를 들어, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 폴리아세트산 비닐계 수지, 아크릴계 수지, 니트릴 고무 등이 사용된다.

〔접합 유리〕

상기 기능성 필름이, 상기 기능성 물질로서 고비점 용매를 상기 수지 1 및 상기 수지 2의 총량에 대하여 5 내지 50질량％ 함유하고 있는 기능성 필름이, 적어도 2매의 유리에 접합되어 있는 것이 바람직하다. 접합 유리는 차음 부재로서 기능한다.

접합 유리는, 기능성 물질로서 고비점 용매를 상기 수지 1 및 상기 수지 2의 총량에 대하여 5 내지 50질량％ 함유하고 있는 기능성 필름과 적어도 2매의 유리와 접착제로 구성된다.

사용하는 유리에 특별히 제한은 없다. 공지된 유리가 사용된다. 바람직하게는 플로트 유리를 사용하는 것이다.

접합 유리에서 사용하는 접착제는, 차음 유리에서 설명한, 점착층에서 사용하는 접착제를 사용할 수 있다. 접합은 공지된 방법으로 행할 수 있다.

도 4는 접합 유리의 차음성을 나타내는 일례이다. 2매의 두께 3.0mm의 플로트 유리에 접착제를 통하여 기능성 물질로서 HBS를 함유한 본 발명의 기능성 필름의 양면에 접합한 접합 유리의 주파수와 음향 투과 손실의 관계를 나타내고 있다. 주파수가 2kHz 이상에서 큰 차음 효과가 얻어지고 있음을 알 수 있다.

〔장식 필름용 기재〕

본 발명의 기능성 필름은, 장식 필름용 기재로서 바람직하게 사용할 수 있다. 장식 필름은, 장식 필름용 기재의 한쪽 면에 장식이 실시된 필름이다.

장식 필름은, 전기 제품, 자동차 내외장, 건축재나 잡화 제품 등, 종래부터 폭넓은 분야에서 사용되고 있다. 장식 필름용 기재로서 높은 표면 경도를 갖고, 가공 성형 후 트리밍성을 위해 높은 인성을 갖고, 또한 투명성이 높은 기재가 요구되고 있다. 이들 과제를 해결하기 위해서, 폴리카르보네이트 수지층 중 적어도 한쪽 면에 아크릴 수지층을 적층시킨 적층 필름 등이 제안되어 있으나, 투명성이 저하되거나, 공정 부가나 비용 상승 요인이 되어 충분하지 않다. 본 발명의 기능성 필름은, 1회의 제막 작업으로 의사 3층 구성을 취함으로써, 표면과 내부에서 물성이 상이한 필름이 얻어져서, 장식 필름용 기재에 바람직하게 적용할 수 있다.

장식 방법으로서는, 기재 상에 인쇄에 의한 도안층의 형성, 금속 또는 금속 산화물의 박막층의 형성 등을 들 수 있고, 이들을 조합하여 사용해도 된다.

도안층을 형성하기 위한 인쇄 방법으로서는, 그라비아 인쇄, 평판 인쇄, 플렉소 인쇄, 드라이 오프셋 인쇄, 퍼트 인쇄, 스크린 인쇄 등의 공지된 인쇄 방법을 제품 형상이나 인쇄 용도에 따라서 사용할 수 있다. 또한 금속 또는 금속 산화물의 박막층 형성의 방법으로서는, 증착, 용사법, 도금법 등을 들 수 있다. 증착법으로서 구체적으로는, 진공 증착법, 스퍼터링, 이온 플레이팅, 열 CVD법, 플라즈마 CVD법, 광CVD법 등의 방법을 들 수 있다. 또한 용사법으로서는, 대기압 플라스마 용사법, 감압 플라스마 용사법 등을 들 수 있다. 도금법으로서는, 무전해 도금법, 용융 도금법, 전기 도금법 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 증착법이 용이하게 금속층 형성 가능하고, 또한 품질면, 환경 대응의 면에서도 바람직하게 사용된다.

이리하여 다층 필름의 한쪽 면에 장식된 필름에 추가로 점착층이나 접착층을 형성시켜도 된다. 이러한 점착층이나 접착층은, 열성형 시에 장식 대상체와 장식 필름의 접착성을 향상시키는 것이다. 통상, 진공 성형이나 압공 성형의 경우, 장식된 면이 장식 대상체 측이 되는 경우가 많고, 따라서 이러한 점착층 및 접착층은 기재의 장식면 상에 형성되는 것이 바람직하다. 재료로서는 기재 및 장식 대상체의 재질에 적합한 감열성 또는 감압성의 점착제나 접착제를 적용할 수 있다. 점착층이나 접착층을 갖는 경우에는, 통상, 그 위에 이형 필름을 붙인 형태로 제공된다.

또한 본 발명의 장식 필름은 장식 대상체와는 반대측의 표면에, 하드 코팅, 발수·발유 코팅, 자외선 흡수 코팅, 적외선 흡수 코팅, 금속 증착 코팅 등, 각종 표면 처리를 행해도 된다.

〔장식 성형체〕

장식 성형체는, 기재 및 그 표면에 형성된 전술한 장식 필름을 포함한다. 기재는 후술하는 각종 부품의 형상을 갖는 성형체로 성형할 수 있다.

장식 성형체로서, 자동차 내장재, 자동차의 인디케이터 패널, 전기 제품, 화장품 케이스, 건축재 내장 및 외장품, 각종 기기나 제품 및 잡화류의 케이스, 스위치, 키, 키 퍼트, 핸들, 레버, 버튼, 가전·AV 기기인 퍼스널 컴퓨터나 휴대 전화 및 모바일 기기의 하우징이나 외장 부품 등을 들 수 있다. 장식 성형체는, 장식층의 전사성이 우수하고, 표면 경도가 높고, 또한 내후성이나 내열성이 우수하여, 각종 전자·전기기기, 차량 부품, 기계 부품, 기타 건축재, 농업·어업용 자재, 반송 용기, 포장 용기, 잡화 등의 각종 제품으로서 유용하다.

장식 성형체는, 장식 필름을 사용하여, 종래 공지된 각종 성형을 행함으로써 표면에 장식 성형체를 얻을 수 있다.

실시예

이하, 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예에 있어서 「부」 또는 「％」의 표시를 사용하는데, 특별한 언급이 없는 한 「질량부」 또는 「질량％」를 나타낸다.

〔실시예 1〕

실시예 1

《기능성 필름 101의 제작》

〔도프의 조제〕

하기 조성의 도프를 조제하였다. 먼저 가압 용해 탱크에 디클로로메탄과 에탄올을 첨가하였다. 디클로로메탄과 에탄올의 혼합 용액이 들어간 가압 용해 탱크에 수지 1로서 아크릴 수지와, 수지 2로서 CAP(셀룰로오스 아세테이트프로피오네이트)를 교반하면서 투입하였다. 이것을 가열하고, 교반하면서, 완전히 용해시키고, 이것을 아즈미 로시(주)제의 아즈미 로시 No.244를 사용하여 여과하여, 주도프를 조제하였다.

아크릴 수지(메틸메타크릴레이트:메틸아크릴레이트=97:3(질량비)의 공중합체, 중량 평균 분자량 280000) 30질량부

CAP(중량 평균 분자량 200000, 총 아실기 치환도 2.75, 아세틸기 치환도 0.19, 프로피오닐기 치환도 2.56) 70질량부

ME(용매) 400질량부

이상의 성분을 밀폐 용기에 투입하고, 교반하면서 용해하여 도프를 조제하였다. 계속해서, 무단 벨트 유연 장치를 사용하고, 도프를 온도 31℃, 1800mm 폭으로 스테인리스 벨트 지지체 상에 균일하게 유연하였다. 스테인리스 벨트의 온도는 28℃로 제어하였다.

또한, ME란 메틸렌클로라이드 80질량％, 에탄올 20질량％로 혼합한 용매이다.

박리 한계 시간을 5분으로서 설정한 스테인리스 벨트 지지체 상에서, 유연(캐스트)한 필름 중의 잔류 용매량이 50질량％이 될 때까지 용매를 증발시켰다. 계속해서, 박리 장력 128N/m으로, 스테인리스 벨트 지지체 상에서 박리하였다. 박리한 필름을, 160℃의 조건 하에서 폭 방향으로 1.15배 연신하였다. 연신 개시 시의 잔류 용매는 5질량％였다. 계속해서, 150℃로 조정된 건조 존을 다수의 롤러로 반송시키면서 건조를 종료시키고, 텐터 클립으로 집은 단부를 레이저 커터로 슬릿하고, 그 후, 권취하여, 두께 80㎛의 기능성 필름 101을 제작하였다.

《기능성 필름 102 및 103의 제작》

기능성 필름 101의 제작에 있어서, 유연(캐스트)한 필름 중의 잔류 용매량이, 기능성 필름 102는 30질량％이 될 때까지, 및 기능성 필름 103은 70질량％이 될 때까지 용매를 증발시켜서 스테인리스 벨트 지지체 상에서 박리하였다. 기타는 기능성 필름 101의 제작과 동일하게 하여, 기능성 필름 102 및 103을 제작하였다.

《기능성 필름 104 내지 115의 제작》

기능성 필름 101의 제작에 있어서, 수지의 종류와 수지의 양 및 용매의 종류를 표 1에 나타낸 바와 같이 바꾸고, 기능성 필름 104 내지 115를 제작하였다.

또한, 표 1에 사용한 약호는 이하와 같다.

수지

노볼락: 크레졸계 노볼락 수지 m-크레졸/p-크레졸 배합비=50/50 중량 평균 분자량 9400)

St/PhMI: 스티렌/페닐말레이미드(65/35 질량비)의 공중합체. 중량 평균 분자량 100000

St/AN: 스티렌/아크릴로니트릴(30/70 질량비)의 공중합체. 중량 평균 분자량 160000

아톤: D4540(JSR사제)

MMA/St: 메타크릴산메틸/스티렌(50/50 질량비)의 공중합체. 중량 평균 분자량 100000

또한, 폴리스티렌은 중량 평균 분자량 120000의 것을 사용하였다.

용매

MEK: 메틸에틸케톤

《기능성 필름 101 내지 115의 평가》

(수지 함유량의 측정)

얻어진 기능성 필름 101 내지 115 각각에 대해서, 비행시간형 2차 이온 질량 분석법(TOF-SIMS)(2100TRIFT2: Physical Electronics사제)을 사용하여 검출하였다. 필름의 각 표면 및 필름 중앙부에 있어서의 수지의 검출값으로부터 수지 1의 함유 비율(질량％)을 구하였다.

표면 A 및 표면 B의 수지 1의 함유 비율은, 각각, 기능성 필름의 표면 A 및 표면 B부터 200nm까지의 영역을 균등한 간격으로 5점 측정하고, 그 평균값을 표 1에 기재하였다. 중앙부는 표면으로부터 200nm를 초과하는 영역(중앙부)에 있어서, 균등한 간격으로 5점 측정하고, 그 평균값을 표 1에 기재하였다.

(SP값)

수지의 SP값은, 계산 소프트웨어인, FUJITSU Technical Computing Solution SCIGRESS Ver.2.6.0(후지쯔 가부시끼가이샤 제조)을 사용해서 bicerano법으로 구한 계산값을 사용하였다.

(부착 내성)

기능성 필름 101 내지 115를 25℃, 80％ RH의 환경 하에서, 사방 15cm로 커트한 샘플을 10매 겹쳐 두고, 그 위에 2kg의 누름돌을 두어 1주일 보관한다. 그 후, 필름 상태를 육안 평가하여 부착 내성의 평가를 실시하였다.

적층한 필름 중으로부터 한가운데의 2매의 부착에 의한 필름의 변형 개수를 세고, 그 개수에 의해 이하 기준으로부터 평가하였다.

○: 변형 개수가 3개 이하

△: 변형 개수가 4 내지 10개

×: 변형 개수가 11개 이상

(신장 시 응력)

주름의 발생 척도로서 신장 시 응력을 측정하였다. 신장 시 응력은, 기능성 필름 101 내지 115를 25℃·55％ RH의 환경 하, 반송 방향으로 50％ 신장시켜서, 신장시켰을 때의 응력 MPa를 측정하였다. 측정 기기는, 인장 시험기 RTC-1225A(ORIENTEC사제)를 사용하였다.

신장 시 응력은, 유연성의 척도이며, 20MPa 이하이면, 반송성에 문제가 발생하지 않기 대문에 주름의 발생이 없다. 본 발명의 기능성 필름은, 모두 주름의 발생이 보이지 않았다.

이상의 결과를 표 1에 나타내었다.

표 1로부터, 본 발명의 기능성 필름은, 필름의 양면(A면 및 B면)에 있어서의 수지의 함유 비율이 내부보다 높은 것을 알 수 있다. 또한, 부착 내성과 반송성(주름의 발생이 적다)이 우수함을 알 수 있다.

〔실시예 2〕

《기능성 필름 201 내지 208, 210 내지 217의 제작》

실시예 1의 기능성 필름 101의 제작에 있어서, 주도프의 제조 시에 HBS로서 트리에틸렌글리콜비스(2-에틸헥사노에이트)(Proviron사제)(표에서는 HBS1라 약기), 및 수지의 종류와 양을 표 2에 나타낸 바와 같이 바꾸고, 그 후 기능성 필름 101의 제작과 동일하게 하여 기능성 필름 201 내지 208, 210 내지 217을 제작하였다.

《기능성 필름 209의 제작》

기능성 필름 204의 제작에 있어서, 주도프의 제조 시에 벤조트리아졸계 자외선 흡수제로서 하기 UV1을, 2.5질량부 더 첨가한 이외에는 기능성 필름 204와 동일하게 하여 기능성 필름 209를 제작하였다.

UV1: 티누빈928(BASF 재팬(주)제)

《기능성 필름 201 내지 217의 평가》

(신장 시 응력)

실시예 1과 동일하게 하여 평가하였다.

(블리드 아웃)

제작한 기능성 필름 201 내지 217을 60℃·80％ RH의 환경 하에서 1주일 보관 후, 필름 표면에, 기름이 석출되었는지 육안 평가를 실시하였다. 이 기름은, 고속 액체 크로마토그래피로 분석 및 동정한 결과, HBS로서 사용한 트리에틸렌글리콜비스(2-에틸헥사노에이트)였다.

○: 석출은 보이지 않는다

△: 석출이 약간 보인다

×: 석출이 전체면에 명확하게 보인다

(융점의 측정)

HBS1을 함유한 기능성 필름을 각각 10mg 채취하고, 액체질소 중에서 냉각한 후, 이 샘플을 시차 주사형 열량계(DSC8230형 리가쿠 덴키사제)에 세트하고, 매분 100ml의 질소 기류 중, 매분 10℃의 승온 속도로 승온하고, HBS1의 융점 Tm을 관측하였다. 융점 Tm은 그 흡열 피크의 피크 온도로 하였다. 그 결과, HBS1을 함유하는 본 발명의 기능성 필름은 HBS1 고유의 융점 피크가 관측되어, 기능성 필름 중에 유적으로서 존재하고 있다고 생각되었다. 이에 비해, 비교의 아크릴 수지 100％의 기능성 필름 207은 이 피크가 관측되지 않았다. HBS1은, 필름 중에서 수지와 상용하고 있는 것으로 생각된다.

(현미경 사진)

도 5는, 본 발명의, HBS를 함유하는 기능성 필름의 단면 사진의 일례이다. 기능성 필름(205)의, 중앙부의 단면 사진(TEM 화상)을 25000배의 배율로 촬영한 결과, 구상으로 분산된 HBS1의 상을 얻을 수 있었다.

《차음 유리 201 내지 217의 제작》

기능성 필름 201 내지 217의 B면에 점착제 아크릴계의 점착제(닛세츠 SZ-7103, 일본 카바이드제)를 건조 후 9㎛의 막 두께가 되도록 도포하고, 두께 3.0mm의 플로트 유리(닛뽄 이따가라스사제)를 접합하여 차음 유리 201 내지 217을 제작하였다.

《차음 유리 201 내지 217의 평가》

(차음성)

음파의 주파수와 음향 투과 손실의 상관은, JIS A 1416:2000에 의해 측정하였다.

차음 유리 201 내지 217 각각에 대해서, 차음성의 판단 기준은 플로트 유리에서 발생시키는 코인시던스 영역(4000Hz)에서의, 비교의 유리만인 경우와 차음 유리의 차(dB)인, 음향 투과 손실 향상값으로 이하와 같이 랭크 부여하였다.

◎: 음향 투과 손실 향상값이 10dB 이상

○: 음향 투과 손실 향상값이 3dB 이상 10dB 미만

△: 음향 투과 손실 향상값이 1dB 이상 3dB 미만

×: 음향 투과 손실 향상값이 1dB 미만

1dB 이상의 손실 향상값이 있으면, 사람의 귀로 느끼는 것이 가능한 개선이 된다.

이상의 결과를 표 2에 나타내었다.

표 2로부터 본 발명의 기능성 필름은 기능성 물질로서 HBS를 많이 함유시킴으로써, 더욱 차음 유리로서 차음성을 부여할 수 있다. 비교의, 수지가 아크릴 수지 단독인 경우, HBS를 많이 함유시켜도 HBS는 블리드 아웃하지 않지만 차음 효과가 낮다. 이것은 HBS가 유적인 채로는 존재하지 않기 때문이라 생각된다. 또한 비교의, 수지가 CAP 단독인 경우, HBS를 많이 함유시키면 HBS가 블리드 아웃되어 버리는 것을 알 수 있다. 셀룰로오스 에스테르(CAP) 수지에 첨가하여 아크릴 수지가 기능성 필름 중에 존재함으로써 HBS1은 블리드 아웃을 개선하여 안정적으로 존재할 수 있다.

또한, 차음 유리 209는 차음성에 추가로, 분광 광도계 UV-2500PC(시마즈 세이사쿠쇼제)로 측정한 바 자외광의 영역에서 투과율이 차음 유리 204에 비하여 파장 360nm 및 380nm에 있어서 5％ 이하이며 창 등에 사용하는 차음 유리로서 바람직함을 알았다.

〔실시예 3〕

실시예 2에서 제작한 기능성 필름 201 내지 217을 사용하여, 두께 3.0mm의2매의 투명한 플로트 유리(닛뽄 이따가라스사제)의 사이에, 양면에 점착층을 가진 필름을 끼워 넣고, 진공 라미네이터로 90℃에서 30분간 유지하고, 진공 프레스하여, 2매의 플로트 유리에 접합된, 접합 유리 301 내지 317을 제작하였다. 점착층은 실시예 2와 동일하게 점착제 아크릴계의 점착제(닛세츠 SZ-7103, 일본 카바이드제)를 사용하고, 건조 후 각각, 9㎛의 막 두께가 되도록 도포하였다.

접합 유리 301 내지 317 각각에 대해서, 차음성의 판단 기준은 플로트 유리에서 발생시키는 코인시던스 영역(2000Hz)에서의, 비교의 유리만의 경우와 접합 유리의 차(dB)인, 음향 투과 손실 향상값으로 이하와 같이 랭크 부여하였다.

◎: 음향 투과 손실 향상값이 10dB 이상

○: 음향 투과 손실 향상값이 3dB 이상 10dB 미만

△: 음향 투과 손실 향상값이 1dB 이상 3dB 미만

×: 음향 투과 손실 향상값이 1dB 미만

이 결과를 표 3에 나타냈다.

본 발명의 접합 유리는, 기능성 물질로서 고비점 물질을 사용함으로써 우수한 차음 효과가 보이는 것을 알 수 있다.

〔실시예 4〕

실시예 1에서 제작한 기능성 필름 101, 104, 105, 113 및 114를 각각 장식 필름용 기재로서 평가하였다. 구체적으로는, 이하와 같이 표면 경도로서 마르텐스 경도, 인성으로서 인열 강도 및 투명성으로서 전체 광선 투과율을 평가하였다.

(마르텐스 경도)

필름의 A면(유연 시, 외기 접촉면)과 B면(유연 시, 스테인리스 벨트 접촉면)에 대해서, ISO14577에 규정하는 압입 시험의 수순에 따라서 측정하였다. 23℃, 55％ RH의 환경 하에서, 시험기로서는 초미소 경도계(피셔 인스트루먼츠제, 상품명 「피셔 스코프 100C」)를 사용하고, 압자로서는, 기초부가 정사각형이며 대면 각도가 136°인 각뿔형 다이아몬드 압자를 사용하여 측정을 행하였다.

측정은, 필름에 압자를 일정 속도로 밀어넣어서 10mN의 하중을 가하였다. 마르텐스 경도의 계산은, 필름에 하중(10mN)을 가하고, 접촉 제로점을 초과하여 침입한 압자의 표면적으로 제산한 값으로 구하였다.

본 발명의 필름에 대해서, 상기 방법에 따라서 마르텐스 경도를 측정하고, A면 및 B면에 대해서, 하기의 기준에 따라서 표면 경도(마르텐스 경도)를 판정하였다.

○: A면 및 B면의 모두가, 마르텐스 경도가 110N/㎟ 이상이다.

△: A면 및 B면 중 적어도 한쪽 면이, 마르텐스 경도가 100N/㎟ 이상, 110N/㎟ 미만이다.

×: A면 및 B면 중 적어도 한쪽 면이, 마르텐스 경도가 100N/㎟ 미만이다.

장식 필름용 기재로서는, 평가 랭크가 ○인 것이 바람직하다.

(인성)

JIS K 7128-2(1998)에 준거하여, (주)도요 세끼 세이사꾸쇼제의 경하중 인열 시험기에 의해, 엘멘돌프 인열법에 의해 이하의 조건에서 측정하였다. 본 발명에서는, 이 인열 강도를 필름의 인성 평가에 사용하였다.

샘플을 63mm×75mm로 잘라내고, 온도 23℃, 상대 습도 55％의 조건 하에서 1일 방치한 후에 동 조건 하에서 측정하였다. 샘플은 반송 방향과 직교하는 방향(TD 방향) 및 반송 방향(MD 방향) 각각 5매, 합계 10매의 인열 하중(mN)을 측정하고, 그 평균값(동일한, 인열 길이 및 두께로서 환산)을 인열 강도로서 구하였다.

숫자가 큰 쪽이 인열되기 어려워, 필름이 용이하게 갈라지지 않는 것을 나타낸다.

한편, 과도한 큰 값이면 재단 등의 불편함이 나타나고, 100 내지 200mN의 범위 내이면, 장식 필름용 기재로서 핸들링성이나 재단성 등 고려한 경우의 적성값이 되어 있다.

(전체 광선 투과율)

닛본 덴쇼꾸 고교(주)제의 헤이즈 미터 NDH-5000형을 사용하여 JIS K 7361-1에 준하여 전체 투과광량을 측정하고, 이하와 같이 산출하였다. 숫자가 큰 쪽이 좋고, 투명성으로서는 전체 광선 투과율이 92％ 이상인 것이 바람직하다.

전체 광선 투과율(％)=(전체 투과광량)/(입사광량)×100

이상의 결과를 표 4에 나타내었다.

표 4로부터, 본 발명의 장식 필름용 기재 401 내지 403은 1회의 제막 작업에서 의사 3층 구성을 취함으로써, 표면과 내부에서 물성이 서로 다른 필름이 얻어지고, CAP, 아크릴 수지 단독으로 제작한, 각각 장식 필름용 기재 번호 404 및 405에 대하여 장식 필름용 기재로서 우수함을 알 수 있다.

본 발명의 기능성 필름은, 단층이면서, 필름에 포함되는 적어도 2종의 수지 중 1종이 표면에 편재되고, 필름의 양면과 내부가 서로 다른 물성을 갖고, 다층 필름에서 문제가 되는 주름의 발생이 없고, 부착 내성이 우수하고, 그것을 유리에 접합된 차음 유리, 접합 유리, 장식 필름용 기재 등에 바람직하게 적용할 수 있다.

Claims (10)

1. 적어도 수지 1과 수지 2를 함유하는 기능성 필름이며, 상기 수지 1과 상기 수지 2의 함유 비율(질량％)이 상기 기능성 필름의 두께 방향에 있어서 변화하고, 상기 기능성 필름의 한쪽 측 최표면으로부터 두께 방향 200nm까지의 영역을 표면 A라 하고, 다른 쪽 측 최표면으로부터 두께 방향 200nm까지의 영역을 표면 B라 하고, 및 당해 표면 A 및 당해 표면 B보다 내부측의 영역을 중앙부라 했을 때, 상기 수지 1의 함유 비율(질량％)이 하기 관계를 충족하고,
   중앙부에서의 함유 비율<표면 B에서의 함유 비율≤표면 A에서의 함유 비율
   상기 기능성 필름이, 기능성 물질을 함유하고 있고,
   상기 기능성 필름이, 상기 기능성 물질로서 비점이 상압에서 175℃ 이상인 고비점 용매를 상기 수지 1 및 상기 수지 2의 총량에 대하여 5 내지 50질량％의 범위 내에서 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 기능성 필름.
2. 제1항에 있어서, 상기 수지 1의 SP값이, 상기 수지 2의 SP값보다 1.0(MPa)^1/2 이상 작은 것을 특징으로 하는 기능성 필름.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 표면 A와 상기 표면 B에 있어서의 상기 수지 1의 함유 비율이, 모두 80질량％ 이상인 것을 특징으로 하는 기능성 필름.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 기재된 기능성 필름이, 유리에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 차음 유리.
7. 제1항에 기재된 기능성 필름이, 적어도 2매의 유리에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 접합 유리.
8. 제1항 또는 제2항에 기재된 기능성 필름이, 장식 필름용 기재인 것을 특징으로 하는 장식 필름용 기재.
9. 제1항 또는 제2항에 기재된 기능성 필름을 제조하는 기능성 필름의 제조 방법이며, 상기 기능성 필름을 용액 유연 제막법으로 제막하고, 또한 상기 표면 A를 유연 지지체에 접하지 않는 쪽의 면으로 하고, 상기 표면 B를 유연 지지체에 접하는 쪽의 면으로 하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름의 제조 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 용액 유연 제막법이, 용액 유연한 기능성 필름의 도프를 잔류 용매가 50질량％ 이상 존재하는 상태에서 상기 유연 지지체로부터 박리하는 공정을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 기능성 필름의 제조 방법.

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