KR102307696B1 - ＂주간/야간＂ 효과를 갖는 배면 투사 필름 - Google Patents

＂주간/야간＂ 효과를 갖는 배면 투사 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가시광 파장 범위에서 10% 내지 70%의 투과율을 갖는 1종 이상의 열가소성 물질을 함유하는 1개 이상의 회색 층, 및 1종 이상의 열가소성 물질 및 산란 입자를 함유하는 1개 이상의 층을 함유하는, "주간/야간" 효과를 갖고 2개 이상의 층을 함유하는 배면 투사 필름, 및 차량 내장에서의 배면 투사 표면으로서의 상기 필름의 용도에 관한 것이다.

Description

＂주간/야간＂ 효과를 갖는 배면 투사 필름 {REAR-PROJECTION FILM HAVING A ＂DAY/NIGHT＂ EFFECT}
본 발명은 가시광 파장 범위에서 10% 내지 70%의 투과율을 갖는 1종 이상의 열가소성 물질을 포함하는 1개 이상의 회색 층, 및 1종 이상의 열가소성 물질 및 산란 입자를 포함하는 1개 이상의 층을 포함하는, 2개 이상의 층을 포함하는 "주간/야간" 효과를 갖는 배면 투사 필름, 및 또한 차량 내장 부문에서 배면 투사 영역으로서의 상기 필름의 용도에 관한 것이다.
배면 투사 디스플레이는 TFT/액정 디스플레이에 대한 대안 및 차량에 대한 미래의 기법으로 고려된다. 확산 필름이 투사 필름으로서 개시되었으나, 특히 레이저 광원에 대해 충분한 밝기를 제공하지 않고 특별히 목적하지 않는 스페클(speckle) 특징을 나타낸다.
스페클은 간섭광이 거친 표면 상으로 입사되고 반사되는 경우에 발생하는 광의 문제가 되는 밝은 점이다. 상기 효과는 또한 거친 산란 표면을 통한 레이저 광의 투과 또는 산란 입자를 포함하는 물질을 통한 투과에서 관찰된다.
이러한 현상은 산란으로부터 생성된 상이한 광학 경로 길이에 의한 간섭광의 건설적 및 파괴적 간섭에 의해 유발된다. 따라서, 어두운 배경 상에 밝은 점으로서 보이는 간섭 효과의 생성된 통계적 분포는 광원의 특성 뿐만 아니라 산란 기하구조, 관찰자의 위치 및 관찰자의 광학 특징을 변경시킨다.
공지된 확산 필름은 대쉬보드 및 중앙 콘솔의 디자인에 적합하지 않은 불투명한 백색 또는 분산-무광 백색 표면을 제공한다. "주간/야간" 표면과의 조합은 상기 표면을 갖는 청구된 배면 투사 필름과 조화를 이루는데 필수적인 인자이다.
선행 기술은 WO 1998/45753 A1에 기재된 바와 같이 비퀴티(Vikuiti)TM 배면 투사 필름을 개시하였으며, 여기서 유리 비드가 아크릴레이트 필름 상에 적용되었고, 비드와 필름 사이의 간극/중간 층에 흑색 염료가 충전되었다. 비드는 투사된 광에 포커싱되고, 흑색 염료는 주변 광을 흡수한다.
상기 필름의 단점은 유리 비드의 사용으로 인한 높은 제조 비용, 이들의 중량, 및 이들 필름의 기하구조적 공간 디자인 상에 제한이 있다는 점이며, 이는 유리 비드의 정확한 배열이 하부 필름의 특정 곡률만을 허용하기 때문이다.
US 8284487 B1은 접착제를 통해 그리고 가요성 필름을 통해 서로에 대해 결합된 복수의 투사 타일로 구성된 배면 투사 스크린을 개시하고 있다. 상기 배열의 단점은 이음매의 존재 및 타일의 공간 배열에서의 제한이다.
선행 기술로부터 출발하여, 그에 의한 충분히 높은 투과율 및 해상도 때문에 다양한 광원, 특히 LED 및 레이저 광에 대한 배면 투사 영역으로서 적합하고, 공간 배열에 있어서 융통성 있고, 스페클을 실질적으로 억제하고, 제조하기에 용이하고 저렴한 필름을 제공하는 것이 목적이다.
놀랍게도, 이러한 목적은 1종 이상의 열가소성 물질로 제조되고 가시광 파장 범위에서 10 내지 70%의 투과율을 갖는 1개 이상의 회색 층, 및 1종 이상의 열가소성 물질 및 산란 입자를 포함하는 1개 이상의 추가의 층을 포함하는, 2개 이상의 층을 포함하는 청구된 플라스틱 필름을 통해 달성된다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태는 약 90 내지 99.99 중량%, 바람직하게는 95 내지 99.95 중량%, 특히 바람직하게는 97.5 내지 99.90 중량%의 투명 플라스틱 및 약 0.01 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 5 중량%, 특히 바람직하게는 0.1 내지 2.5 중량%의 1종 이상의 착색 안료를 포함하는 조성물로 제조된 1개 이상의 회색 층을 갖는 플라스틱 필름이다.
1개 이상의 추가의 층은 약 85 내지 99.99 중량%, 바람직하게는 87.5 내지 99.99 중량%, 특히 바람직하게는 90 내지 99.50 중량%의 투명 플라스틱 및 약 0.01 내지 15 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 12.5 중량%, 특히 바람직하게는 0.5 내지 10 중량%의 1종 이상의 산란 입자를 포함하는 조성물을 포함한다.
청구된 플라스틱 조성물로부터 제조된 확산 필름은 스페클의 적은 발생과 함께 높은 광 투과율을 나타내고, 예로서 조명 시스템 또는 인포테인먼트 시스템에 사용될 수 있다. 여기서 결정적으로 중요한 인자는 높은 광 투과율과 함께 표면에서의 광의 적은 굴절 및 관찰자를 향한 방향으로 광이 포커싱되는 것이다. 청구된 플라스틱 필름은 다양한 광원에 대해 충분히 높은 투과율을 나타내고, 레이저 광을 사용하는 배면 투사에 대해 공지된 플라스틱 필름보다 스페클의 적은 발생을 나타낸다. 유기 산란 입자가 장착된 추가의 층을 갖는 이러한 플라스틱 필름은 LED 광원을 사용하는 배면 투사에 특히 적합하며, 무기 산란 입자, 예를 들어 이산화티타늄을 포함하는 추가의 층을 갖는 플라스틱 필름은 레이저 광원을 사용하는 배면 투사에 특히 적합하다.
놀랍게도, 착색 (즉, 회색) 필름을 사용하면서 포커싱 유리 비드를 생략했음에도 불구하고, 플라스틱 필름에 의해 제공된 투과율 및 해상도는 스페클의 억제에 대한 유리한 감소와 함께 만족스러운 배면 투사에 적당하다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 플라스틱 필름은 필름 면적의 50% 초과에 걸쳐, 필름 면적의 70% 초과에 걸쳐, 450 내지 600 nm 파장 범위의 광에 대한 회색 층의 투과율이 ±10% 이하, 바람직하게는 ±7% 이하, 특히 바람직하게는 ±5% 이하만큼 차이가 나는 것을 특징으로 한다. 회색 층의 투과율은 10 내지 70%, 바람직하게는 15 내지 55%, 특히 바람직하게는 20 내지 50%이다.
플라스틱 필름에 사용될 수 있는 플라스틱은 임의의 투명 열가소성 물질: 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 (PMMA; 롬(Roehm)으로부터의 플렉시글라스(Plexiglas)®), 시클로올레핀 공중합체 (COC; 티코나(Ticona)로부터의 토파스(Topas)®; 니폰 제온(Nippon Zeon)으로부터의 제노엑스(Zenoex)® 또는 재팬 신테틱 러버(Japan Synthetic Rubber)로부터의 아펠(Apel)®), 폴리술폰 (바스프(BASF)로부터의 울트라손(Ultrason)® 또는 솔베이(Solvay)로부터의 우델(Udel)®), 폴리에스테르, 예를 들어 PET 또는 PEN, 폴리카르보네이트, 폴리카르보네이트/폴리에스테르 블렌드, 예를 들어 PC/PET, 폴리카르보네이트/폴리시클로헥실메탄올 시클로헥산디카르복실레이트 (PCCD; GE로부터의 솔륵스(Sollx)®), 폴리카르보네이트/PBT (크실렉스(Xylex)®)이다.
본 발명의 목적을 위해, 층 중의 열가소성 물질(들)이 상호 독립적으로 디페놀을 기재로 하는 폴리카르보네이트 또는 코폴리카르보네이트, 폴리아크릴레이트 또는 코폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 또는 코폴리메타크릴레이트, 스티렌과의 중합체 또는 공중합체, 열가소성 폴리우레탄, 폴리올레핀, 테레프탈산 또는 나프탈렌디카르복실산의 중축합물 또는 공중축합물 또는 이들의 혼합물, 바람직하게는 디페놀을 기재로 하는 폴리카르보네이트 또는 코폴리카르보네이트, 폴리아크릴레이트 또는 코폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 또는 코폴리메타크릴레이트, 테레프탈산 또는 나프탈렌디카르복실산의 중축합물 또는 공중축합물 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것이 바람직하다.
폴리카르보네이트를 사용하는 것이 바람직하다.
적합한 폴리카르보네이트는 임의의 공지된 폴리카르보네이트이고, 이는 호모폴리카르보네이트, 코폴리카르보네이트 및 열가소성 폴리에스테르 카르보네이트일 수 있다.
이들은 바람직하게는 광산란을 통한 보정과 함께 디클로로메탄 또는 중량 기준으로 동일한 양의 페놀/o-디클로로벤젠의 혼합물 중에서 상대 용액 점도의 측정을 통해 결정시에 18,000 내지 40,000, 바람직하게는 22,000 내지 36,000, 특히 24,000 내지 33,000의 평균 분자량
Figure 112015076057612-pct00001
를 갖는다.
폴리카르보네이트의 제조에 대해, 예로서 ["Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, Vol. 9, Interscience Publishers, New York, London, Sydney 1964"], 및 ["D.C. PREVORSEK, B.T. DEBONA and Y. KESTEN, Corporate Research Center, Allied Chemical Corporation, Moristown, New Jersey 07960, 'Synthesis of Poly(ester)carbonate Copolymers' in Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry Edition, Vol. 19, 75-90 (1980)"], 및 [D. Freitag, U. Grigo, P.R. Mueller, N. Nouvertne, BAYER AG, 'Polycarbonates' in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 11, Second Edition, 1988, pp.　648-718"] 및 마지막으로 ["Dres. U. Grigo, K. Kircher and P.R. Mueller 'Polycarbonate' in Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, Volume 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester [Polycarbonates, Polyacetals, Polyesters, Cellulose esters] , Carl Hanser Verlag, Munich, Vienna, 1992, pp.　117-299"]를 참조할 수 있다.
폴리카르보네이트의 제조는 바람직하게는 계면 공정 또는 용융-에스테르교환 공정을 사용하고, 예로서 계면 공정을 취함으로써 하기에 기재되어 있다.
출발 화합물로서 바람직하게 사용되는 화합물은 하기 화학식의 비스페놀이다.
Figure 112015076057612-pct00002
상기 식에서, R은 1개 이상의 방향족 기를 포함하는 6 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 2가 유기 모이어티이다.
이러한 유형의 화합물의 예에는 비스페놀이 있으며, 이는 디히드록시비페닐, 비스(히드록시페닐)알칸, 인덴비스페놀, 비스(히드록시페닐) 에테르, 비스(히드록시페닐) 술폰, 비스(히드록시페닐) 케톤 및 α,α'-비스(히드록시페닐)디이소프로필벤젠의 군에 속한다.
상기 언급된 군의 화합물에 속하는 특히 바람직한 비스페놀은 비스페놀 A, 테트라알킬비스페놀 A, 4,4-(메타-페닐렌디이소프로필)디페놀 (비스페놀 M), 4,4-(파라-페닐렌디이소프로필)디페놀, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 (BPTMC) 및 적절한 경우에 이들의 혼합물이다.
본 발명에 따라 사용되는 비스페놀 화합물이 탄산 화합물, 특히 포스겐와 반응하거나, 또는 용융-에스테르교환 공정의 경우에는 디페닐 카르보네이트 또는 디메틸 카르보네이트와 반응하는 것이 바람직하다.
폴리에스테르 카르보네이트는 바람직하게는 상기 언급된 비스페놀, 하나 이상의 방향족 디카르복실산 및 적절한 경우에 탄산 등가물의 반응을 통해 수득된다. 적합한 방향족 디카르복실산의 예에는 프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, 3,3'- 또는 4,4'-비페닐디카르복실산 및 벤조페논디카르복실산이 있다. 폴리카르보네이트 중 카르보네이트 기의 일부, 최대 80 mol%, 바람직하게는 20 내지 50 mol%가 방향족 디카르복실산 에스테르 기로 대체될 수 있었다.
계면 공정에서 사용되는 불활성 유기 용매의 예에는 디클로로메탄, 다양한 디클로로에탄 및 클로로프로판 화합물, 테트라클로로메탄, 트리클로로메탄, 클로로벤젠 및 클로로톨루엔이 있고, 클로로벤젠 또는 디클로로메탄 또는 디클로로메탄과 클로로벤젠의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
계면 반응은 촉매, 예컨대 3급 아민, 특히 N-알킬피페리딘 또는 오늄 염에 의해 촉진될 수 있다. 트리부틸아민, 트리에틸아민 및 N-에틸피페리딘을 사용하는 것이 바람직하다. 용융-에스테르교환 공정의 경우에, DE-A 4 238 123에 언급된 촉매를 사용하는 것이 바람직하다.
폴리카르보네이트의 의도적이고 제어된 분지화는 소량의 분지화제를 사용함으로써 달성될 수 있다. 몇몇 적합한 분지화제는 플로로글루시놀, 4,6-디메틸-2,4,6-트리(4-히드록시페닐)헵트-2-엔; 4,6-디메틸-2,4,6-트리(4-히드록시페닐)헵탄; 1,3,5-트리(4-히드록시페닐)벤젠; 1,1,1-트리(4-히드록시페닐)에탄; 트리(4-히드록시페닐)페닐메탄; 2,2-비스[4,4-비스(4-히드록시페닐)시클로헥실]프로판; 2,4-비스(4-히드록시페닐이소프로필)페놀; 2,6-비스(2-히드록시-5'-메틸벤질)-4-메틸페놀; 2-(4-히드록시페닐)-2-(2,4-디히드록시-페닐)프로판; 헥사(4-(4-히드록시페닐이소프로필)페닐) 오르토테레프탈레이트; 테트라(4-히드록시페닐)메탄; 테트라(4-(4-히드록시페닐이소프로필)페녹시)메탄; α,α,'α"-트리스(4-히드록시페닐)-1,3,5-트리이소프로필벤젠; 2,4-디히드록시벤조산; 트리메스산; 시아누르산 염화물; 3,3-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드로인돌; 1,4-비스(4',4"-디히드록시-트리페닐)메틸)벤젠, 및 특히 1,1,1-트리(4-히드록시페닐)에탄 및 비스(3-메틸-4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드로인돌이다.
적절한 경우에 사용된 디페놀을 기준으로 0.05 내지 2 mol%의 양으로 병행 사용되는 분지화제 또는 분지화제 혼합물은 디페놀과 함께 사용될 수도 있지만, 또한 합성의 후속 단계에서 첨가될 수도 있다.
사용되는 사슬 종결제는 비스페놀의 mol당 1 내지 20 mol%, 바람직하게는 2 내지 10 mol%의 양의 바람직하게는 페놀류, 예컨대 페놀, 알킬페놀류, 예컨대 크레졸 및 4-tert-부틸페놀, 클로로페놀, 브로모페놀, 쿠밀페놀 또는 이들의 혼합물이다. 페놀, 4-tert-부틸페놀 및/또는 쿠밀페놀이 바람직하다.
사슬 종결제 및 분지화제는 개별적으로 또는 비스페놀과 함께 합성에 첨가될 수 있다.
용융-에스테르교환 공정에 의한 폴리카르보네이트의 제조는 예로서 DE-A 4 238 123에 기재되어 있다.
청구된 다층 생성물의 제2 층을 위한 본 발명에 따라 바람직한 폴리카르보네이트는 비스페놀 A를 기재로 하는 호모폴리카르보네이트, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산을 기재로 하는 호모폴리카르보네이트 및 2종의 단량체 비스페놀 A 및 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산을 기재로 하는 코폴리카르보네이트이다.
비스페놀 A를 기재로 하는 호모폴리카르보네이트가 특히 바람직하다.
폴리카르보네이트는 안정화제를 포함할 수 있다. 적합한 안정화제의 예에는 포스핀, 포스파이트 또는 Si-포함 안정화제 및 EP-A 0 500 496에 언급된 다른 화합물이 있다. 언급될 수 있는 예에는 트리페닐 포스파이트, 디페닐 알킬 포스파이트, 페닐 디알킬 포스파이트, 트리스(노닐페닐) 포스파이트, 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐) 4,4'-비페닐렌-디포스포나이트 및 트리아릴 포스파이트가 있다. 트리페닐포스핀 및 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐) 포스파이트가 특히 바람직하다.
폴리카르보네이트는 또한 0.01 내지 0.5 중량%의 1가 내지 6가 알콜, 특히 글리세롤, 펜타에리트리톨 또는 게르베(Guerbet) 알콜의 에스테르 또는 부분 에스테르를 포함할 수 있다.
1가 알콜의 예에는 스테아릴 알콜, 팔미틸 알콜 및 게르베 알콜이 있다.
2가 알콜의 예에는 글리콜이 있다.
3가 알콜의 예에는 글리세롤이 있다.
4가 알콜의 예에는 펜타에리트리톨 및 메조에리트리톨이 있다.
5가 알콜의 예에는 아라비톨, 리비톨 및 크실리톨이 있다.
6가 알콜의 예에는 만니톨, 글루시톨 (소르비톨) 및 둘시톨이 있다.
에스테르는 바람직하게는 포화 지방족 C10 내지 C36-모노카르복실산 및 적절한 경우에 히드록시모노카르복실산으로부터 유래된, 바람직하게는 포화 지방족 C14 내지 C32-모노카르복실산 및 적절한 경우에 히드록시모노카르복실산을 사용한 모노에스테르, 디에스테르, 트리에스테르, 테트라에스테르, 펜타에스테르 및 헥사에스테르 또는 이들의 혼합물, 특히 랜덤 혼합물이다.
특히 펜타에리트리톨 및 글리세롤의 상업적으로 입수가능한 지방산 에스테르는 제조 공정에 의해 60% 미만의 다양한 부분 에스테르를 포함할 수 있다.
10 내지 36개의 탄소 원자를 갖는 포화 지방족 모노카르복실산의 예에는 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 히드록시스테아르산, 아라크산, 베헨산, 리그노세르산, 세로틴산 및 몬탄산이 있다.
14 내지 22개의 탄소 원자를 갖는 바람직한 포화 지방족 모노카르복실산은 예로서 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 히드록시스테아르산, 아라크산 및 베헨산이다.
포화 지방족 모노카르복실산, 예컨대 팔미트산, 스테아르산 및 히드록시스테아르산이 특히 바람직하다.
포화 지방족 C10 내지 C36-카르복실산 및 지방산 에스테르는 그 자체로 문헌으로부터 공지되어 있거나 또는 문헌으로부터 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 펜타에리트리톨 지방산 에스테르의 예에는 특히 바람직한 상기 언급된 모노카르복실산의 에스테르가 있다.
펜타에리트리톨 및 글리세롤과, 스테아르산 및 팔미트산과의 에스테르가 특히 바람직하다.
게르베 알콜 및 글리세롤과, 스테아르산 및 팔미트산 및 적절한 경우에 히드록시스테아르산과의 에스테르가 또한 특히 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 플라스틱 필름은 추가의 층의 산란 입자가 유기 및/또는 무기 산란 입자일 수 있는 것을 특징으로 한다.
사용되는 투명 유기 산란 안료는 원리적으로 300℃ 이상으로 연장되는 충분히 높은 열 안정성을 갖는 임의의 아크릴레이트를 포함하여, 투명 플라스틱, 바람직하게는 폴리카르보네이트의 가공 온도에서 분해되는 것을 피할 수 있다. 안료는 또한 폴리카르보네이트의 중합체 사슬의 임의의 분해를 초래하는 임의의 관능기를 갖도록 허용되지는 않는다.
따라서, 예로서 투명 플라스틱의 안료화에 대해 매우 양호한 결과를 갖는 롬 앤 하스(Rohm & Haas)로부터의 파라로이드(Paraloid)® 제품 또는 세키스이(Sekisui)로부터의 테크폴리머(Techpolymer)® 제품을 사용하는 것이 가능하다. 다수의 여러 제품이 상기 제품 범위로부터 입수가능하다. 세키스이로부터의 테크폴리머® 제품을 사용하는 것이 바람직하다.
중합체 입자가 투명 플라스틱, 바람직하게는 폴리카르보네이트에 광-산란 특성을 제공하기에 유용하다. 중합체 입자 또는 중합체 입자의 코어 및 쉘(들)의 굴절률 n과, 투명 플라스틱, 바람직하게는 폴리카르보네이트의 굴절률 사이의 차이는 바람직하게는 +/-0.25 단위 이내, 보다 바람직하게는 +/-0.18 단위 이내, 가장 바람직하게는 +/-0.12 단위 이내이다. 중합체 입자의 굴절률 n과, 투명 플라스틱, 바람직하게는 폴리카르보네이트의 굴절률 사이의 차이는 바람직하게는 +/-0.003 단위 이상, 보다 바람직하게는 +/-0.01 단위 이상, 가장 바람직하게는 +/-0.05 단위 이상이다.
굴절률은 표준 ASTM D542-50 및/또는 DIN 53 400에 따라 측정된다.
중합체 입자의 평균 입자 직경은 일반적으로 0.5 마이크로미터 이상, 바람직하게는 1 마이크로미터 이상 내지 100 μm 이하, 보다 바람직하게는 2 내지 50 마이크로미터, 가장 바람직하게는 2 내지 15 마이크로미터이다. 용어 "평균 입자 직경"은 수 평균을 의미한다. 중합체 입자의 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 직경이 2 마이크로미터 초과이다. 중합체 입자는 바람직하게는 압축된 형태의 자유-유동 분말이다.
중합체 입자는 공지된 방식으로 제조될 수 있다. 1종 이상의 단량체 성분은 일반적으로 유화 중합체 입자가 형성되는 유화 중합으로 처리된다. 유화 중합체 입자는 상기 단량체 성분 또는 코어 중합체의 1종 이상의 다른 단량체 성분으로 팽윤되고, 단량체(들)는 유화 중합체 입자 내에서 중합된다. 팽윤 및 중합의 단계는 입자가 목적하는 코어 크기로 성장할 때까지 반복될 수 있다. 코어 중합체 입자는 제2 수성 단량체 유화액에 현탁되고, 단량체(들)로 제조된 외부 중합체 층은 임의로 제2 유화액 중의 중합체 입자 상에서 중합될 수 있다. 1개 이상의 쉘이 코어 중합체 상에서 중합될 수 있다. 코어/쉘을 갖는 중합체 입자의 제조는 EP-A 0 269 324 및 US 특허 3,793,402 및 3,808,180에 기재되어 있다.
본 발명의 목적을 위해, 무기 산란 입자는 이산화티타늄, 이산화규소, 산화알루미늄, 수산화알루미늄, 규산칼륨알루미늄 (운모), 규산알루미늄 (카올린), 황산바륨 (BaSO4), 탄산칼슘, 규산마그네슘 (활석 분말), 산화아연, 황산칼슘, 산화마그네슘, 산화베릴륨, 산화지르코늄, 중공 또는 다른 유리 비드 또는 이들의 혼합물이다.
본 발명의 목적을 위해, 무기 산란 입자의 크기는 1 μm 미만, 바람직하게는 0.05 내지 0.9 μm, 특히 바람직하게는 0.2 내지 0.75 μm이다.
청구된 플라스틱 필름은 압출, 공압출, 적층 또는 압출-적층에 의해 제조될 수 있다.
압출 공정에 대해, 펠릿화된 열가소성 물질이 압출기로 도입되고, 압출기의 가소화 시스템에서 용융된다. 플라스틱 용융물을 슬롯 다이에 밀어 넣어 성형 공정으로 처리하고, 연마 캘린더의 닙에서 목적하는 최종 형태로 전환시키고, 연마 롤 상에서 교호 면에서 주위 공기에 의해 냉각시킴으로써 그의 형상을 고정한다. 압출 공정을 위해 사용되는 고-용융-점도 플라스틱은 통상적으로 260 내지 320℃의 용융 온도에서 가공되고, 가소화 배럴 구획의 배럴 구획 온도, 및 또한 다이 온도가 이에 따라 설정된다.
필름 표면의 구조화를 위해 사용되는 고무 롤은 나우타 롤 코포레이션(Nauta Roll Corporation)의 DE 32 28 002 (또는 US 대응 특허 4 368 240)에 개시되어 있다.
1개 이상의 보조 압출기 및 슬롯 다이 상류의 적합한 용융물 어댑터를 사용함으로써, 상이한 조성의 플라스틱 용융물, 특히 폴리카르보네이트 용융물의 상호 중첩을 달성하여, 공압출 필름을 제조하는 것이 가능하다 (예로서 EP-A 0 110 221 및 EP-A 0 110 238 참조).
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 플라스틱 필름의 표면 조도 (R3z)는 1종 이상의 열가소성 물질 및 산란 입자를 포함하는 추가의 층의 외향 표면 상에서 1 내지 10 μm, 바람직하게는 2 내지 8 μm, 특히 바람직하게는 3 내지 7 μm이다.
첨가제, 예컨대 UV 흡수제, 및 또한 다른 통상의 가공 조제, 특히 이형제 및 유동화제, 및 또한 플라스틱, 특히 폴리카르보네이트를 위해 통상적으로 사용되는 안정화제, 특히 열 안정화제, 및 또한 대전방지제 또는 광학 증백제가 회색 층 뿐만 아니라 추가의 층, 및 또한 청구된 플라스틱 필름의 임의의 임의로 존재하는 공압출된 층(들), 및 그로부터 생성된 성형물에 포함될 수 있다. 여기서, 각각의 층이 상이한 첨가제 또는 첨가제의 농도를 포함하는 것이 가능하다.
한 바람직한 실시양태에서, 필름의 조성물은 또한 0.01 내지 0.5 중량%의 하기 부류로부터의 UV 흡수제를 포함한다: 벤조트리아졸 유도체, 이량체 벤조트리아졸 유도체, 트리아진 유도체, 이량체 트리아진 유도체, 디아릴 시아노아크릴레이트.
특히, - 임의로 추가의 - 공압출된 층이 대전방지제, UV 흡수제 및 이형제를 포함하는 것이 가능하다.
적합한 안정화제의 예에는 포스핀, 포스파이트 또는 Si-포함 안정화제 및 EP-A 0 500 496에 언급된 다른 화합물이 있다. 언급될 수 있는 예에는 트리페닐 포스파이트, 디페닐 알킬 포스파이트, 페닐 디알킬 포스파이트, 트리스(노닐페닐) 포스파이트, 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐) 4,4'-비페닐렌-디포스포나이트, 비스(2,4-디쿠밀페닐) 펜타에리트리톨디포스파이트 및 트리아릴 포스파이트가 있다. 트리페닐포스핀 및 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐) 포스파이트가 특히 바람직하다.
적합한 이형제의 예에는 1가 내지 6가 알콜, 특히 글리세롤, 펜타에리트리톨 또는 게르베 알콜의 에스테르 또는 부분 에스테르가 있다.
1가 알콜의 예에는 스테아릴 알콜, 팔미틸 알콜 및 게르베 알콜이 있고, 2가 알콜의 예에는 글리콜이 있고, 3가 알콜의 예에는 글리세롤이 있고, 4가 알콜의 예에는 펜타에리트리톨 및 메조에리트리톨이 있고, 5가 알콜의 예에는 아라비톨, 리비톨 및 크실리톨이 있고, 6가 알콜의 예에는 만니톨, 글루시톨 (소르비톨) 및 둘시톨이 있다.
에스테르는 바람직하게는 포화 지방족 C10 내지 C36-모노카르복실산 및 적절한 경우에 히드록시모노카르복실산으로부터 유래된, 바람직하게는 포화 지방족 C14 내지 C32-모노카르복실산 및 적절한 경우에 히드록시모노카르복실산을 사용한 모노에스테르, 디에스테르, 트리에스테르, 테트라에스테르, 펜타에스테르 및 헥사에스테르 또는 이들의 혼합물, 특히 랜덤 혼합물이다.
상업적으로 입수가능한 지방산 에스테르, 특히 펜타에리트리톨 및 글리세롤의 에스테르는 제조 공정에 의해 60% 미만의 다양한 부분 에스테르를 포함할 수 있다.
10 내지 36개의 탄소 원자를 갖는 포화 지방족 모노카르복실산의 예에는 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 히드록시스테아르산, 아라크산, 베헨산, 리그노세르산, 세로틴산 및 몬탄산이 있다.
적합한 대전방지제의 예에는 양이온 활성을 갖는 화합물, 예를 들어 4급 암모늄, 포스포늄 또는 술포늄 염, 음이온 활성을 갖는 화합물, 예를 들어 알칼리 금속 염 또는 알칼리 토금속 염 형태의 알킬 술포네이트, 알킬 술페이트, 알킬 포스페이트, 카르복실레이트, 비이온성 화합물, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 에테르, 지방산 에스테르, 에톡실화 지방 아민이 있다. 바람직한 대전방지제는 비이온성 화합물이다.
청구된 플라스틱 필름의 두께는 0.1 내지 10 mm, 바람직하게는 0.2 내지 5 mm, 특히 바람직하게는 0.3 내지 1 mm일 수 있다. 여기서 회색 층의 두께는 0.05 내지 9.25 mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.4 mm, 특히 바람직하게는 0.15 내지 0.5 mm이며, 추가의 층의 두께는 0.05 내지 0.75 mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.6 mm, 특히 바람직하게는 0.15 내지 0.5 mm이다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 회색 층과 산란 입자를 포함하는 층 사이에 또는 그 뒤에, 1종 이상의 열가소성 물질을 포함하는 1개 이상의 추가의 층이 존재할 수 있다. 상기 층의 두께는 0 내지 7.5 mm, 바람직하게는 0 내지 5 mm, 특히 바람직하게는 0 내지 3 mm일 수 있다.
압출에 의해 필름을 제조하기 위해, 플라스틱 펠릿을 압출기의 공급 호퍼로 도입하고, 이를 스크류 및 배럴로 구성된 가소화 시스템으로 통과시킨다.
가소화 시스템 내에서, 물질이 이송되고, 용융된다. 플라스틱 용융물을 슬롯 다이에 밀어 넣는다. 가소화 시스템과 슬롯 다이 사이에서, 배열은 필터 장비, 용융 펌프, 고정식 혼합 부재 및 다른 부품을 가질 수 있다. 다이로부터 나온 용융물은 연마 캘린더 상으로 통과시킨다. 필름 표면의 단면 구조화를 위해 고무 롤을 사용하였다. 연마 캘린더의 닙에서 최종 성형을 수행한다. 필름 표면의 구조화를 위해 사용한 고무 롤은 나우타 롤 코포레이션의 DE 32 28 002 (또는 US 대응 특허 4 368 240)에 개시되어 있다. 마지막으로, 구체적으로는 연마 롤 상에서 교호 면에서 주위 공기 중에서 냉각시킴으로써 성형물을 고정한다. 나머지 장비는 수송, 보호 필름의 적용, 및 압출 필름의 귄취를 위해 기능한다.
본 발명의 한 실시양태에서, 회색 층은 1종 이상의 착색 안료 또는 1종 이상의 염료, 바람직하게는 란세스(Lanxess) (독일 레버쿠젠)의 마크롤렉스(Macrolex)® 범위로부터의 1종 이상의 착색 안료, 예를 들어 마크롤렉스 바이올렛 B GR, 마크롤렉스 오렌지 3G, 마크롤렉스 레드 5B, 마크롤렉스 그린 5B, 마크롤렉스 블루 RR 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 여기서 회색 층은 약 0.01 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 5 중량%, 특히 바람직하게는 0.1 내지 2.5 중량%의 1종 이상의 착색 안료를 포함한다.
회색 층의 외향 면이 추가의 기능성 층, 바람직하게는 내스크래치성 코팅, 반사방지 코팅 또는 방현성 코팅 또는 이들 특성 중 하나 이상을 갖는 코팅을 갖는 것이 바람직하다. 상기 층의 두께는 바람직하게는 0.05 내지 5 μm이다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 플라스틱 필름은 1개 이상의 추가의 층, 예를 들어 추가의 착색 층 또는 UV-보호 층을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 추가의 착색 층은 유기 염료, 무기 착색 안료, 형광 염료 및 특히 바람직하게는 광학 증백제를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 UV-보호 층은 (a1) 바람직하게는 10개 미만의 탄소 원자의 알킬 사슬 길이 (-CnH2n +1, 여기서 n < 10), 특히 바람직하게는 단지 여기서 n = 1 (메틸 메타크릴레이트)을 갖는 알킬 메타크릴레이트 구성된 폴리아크릴레이트 및 (a2) 비페닐-치환된 트리아진으로 제조된 배합 물질 (a)의 제조에 의해 생성된다. 이어서, 배합 물질 (a)은 (i) 폴리카르보네이트 표면 상에 양호한 접착을 갖는 배합 물질 (a)로 제조된 얇은 UV-보호 층이 존재하도록 하는 방식으로 폴리카르보네이트와 함께 공압출되거나, 또는 (ii) 배합 물질 (a)이 추가로 가공되어 얇은 필름을 생성하고, 이는 이어서 폴리카르보네이트와 함께 몰드 내 코팅 또는 적층 공정에서 사용되어 양호한 접착을 갖는 복합물을 생성한다.
본 발명에 따라, 시트, 필름 및 3차원 성형물로 이루어진 군으로부터 선택된 다층 제품이 바람직하다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 플라스틱 필름은 3차원 성형 공정으로 처리되어, 3차원 배면 투사 영역을 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 스페클 감소에 기여하는 플라스틱 필름은 다른 장비 또는 스페클 감소를 위한 수단, 예를 들어 무광 패널 또는 위상 플레이트, 통계적으로 가동되는 액정 셀, 여러 전이 시간을 갖는 유리-섬유 다발, 이동 유리 섬유, 투사기의 빔 경로에서 레이저 또는 위상 홀로그램의 선폭의 확장과 조합된다.
이에 따라, 배면 투사 필름으로서의, 바람직하게는 '주간/야간' 디자인의 배면 투사 필름으로서의 플라스틱 필름의 용도가 또한 본 발명에 의해 제공되며, 여기서 후방 조명 부품에서의, 바람직하게는 후방 조명 디스플레이 부재, 제어 부재 또는 장식용 부재에서의 용도가 바람직하다. 본 발명에 따른 플라스틱 필름의 용도는 자동차, 항공기, 철도 차량 또는 선박 내장 부문 또는 전기 장치, 바람직하게는 가정용 전기 장치 또는 소비자 전자제품 내 장치에서 고려가능하다.
예를 들어 글레이징, 바람직하게는 3차원 글레이징에서와 같이 시각적 인상과 관련하여 영구적으로 높은 요건을 갖는 실외 적용을 위한, 바람직하게는 추가의 UV-보호 층을 갖는 상기 플라스틱 필름의 용도가 본 발명에 의해 추가로 제공된다.
하기 실시예는 본 발명의 추가의 설명을 제공하나, 그에 제한되지 않는다. 본 발명에 따른 실시예는 단지 본 발명의 바람직한 실시양태를 나타낸다.
실시예 :
마크롤론 ( Makrolon ) 3108 550115
ISO 1133에 따라 300℃ 및 1.2 kg에 대해 MVR 6.0 cm3/10 min을 갖는 무색의 고점도 비스페놀 A 폴리카르보네이트.
마크롤론 3100 000000
ISO 1133에 따라 300℃ 및 1.2 kg에 대해 MVR 6.0 cm3/10 min을 갖는 천연 착색된 고점도 비스페놀 A 폴리카르보네이트.
마크롤론 2600 000000
ISO 1133에 따라 300℃ 및 1.2 kg에 대해 MVR 12.5 cm3/10 min을 갖는 중간점도 비스페놀 A 폴리카르보네이트.
티노팔 ( Tinopal ) OB
시바(Ciba)로부터의 2,5-티오펜디일비스(5-tert-부틸-1,3-벤족사졸)
크로노스( Kronos ) 2230 (이산화티타늄)
크로노스 티탄(Kronos Titan)으로부터의 폴리실록산-표면-처리된 이산화티타늄
마크롤렉스 바이올렛 B GR , 마크롤렉스 오렌지 3G, 마크롤렉스 레드 5B, 마크롤렉스 그린 5B, 마크롤렉스 블루 RR
란세스 아게로부터의 착색 안료
실시예 1:
백색 배합 물질의 제조:
폴리카르보네이트에 대해 통상적인 가공 온도: 275 내지 300℃에서 통상적인 이중 스크류 배합 압출기를 사용함으로써 이산화티타늄을 포함하는 배합 물질 (펠릿)을 제조하였다.
하기 조성을 갖는 배합 물질을 제조하였다:
ㆍ 바이엘 머티리얼사이언스 아게(Bayer MaterialScience AG)로부터의 마크롤론® 3100 000000 폴리카르보네이트 97.419 중량%
ㆍ 하기로 구성된 분말 혼합물 2.581 중량%:
o 바이엘 머티리얼사이언스 아게로부터의 분쇄된 마크롤론® 3100 000000 폴리카르보네이트 1.51 중량%
o 티노팔 OB 0.02 중량%
o 마크롤렉스 바이올렛 B GR 0.001 중량%
o 크로노스 2230 (이산화티타늄) 1.05 중량%
1.51 kg의 마크롤론® 3100 과립 (펠릿으로부터 분쇄를 통해 수득됨) (평균 입자 직경 약 0.8 mm, ISO 13320-1 (레이저 회절 방법)에 따라 측정됨) 및 1.071 kg의 티노팔, 마크롤렉스 및 이산화티타늄의 혼합물로 구성된 2.58 kg의 분말 혼합물을 175 min-1의 회전 속도에서 이중 스크류 압출기 (ZSK 32)에서 97.42 kg의 마크롤론® 3100 000000으로 계량첨가하였다. 용융 온도는 306℃였고, 생성된 펠릿은 백색이고 불투명하였다.
실시예 2
배합을 통한 MBX -5 산란 마스터배치의 제조:
폴리카르보네이트에 대해 통상적인 가공 온도: 250 내지 330℃에서 통상적인 이중 스크류 배합 압출기 (예를 들어, ZSK 32)를 사용함으로써 마스터배치를 제조하였다.
하기 조성을 갖는 마스터배치를 제조하였다:
ㆍ 바이엘 머티리얼사이언스 아게로부터의 마크롤론® 2600 000000 폴리카르보네이트 80 중량%
ㆍ 2 내지 10 μm의 입자 크기 및 약 5 μm의 평균 입자 크기를 갖는 가교된 구형 메틸 메타크릴레이트 입자 (세키스이로부터의 테크폴리머® MBX-5) 20 중량%.
실시예 3
배합 을 통한 BMSA - 18GN 산란 마스터배치의 제조:
폴리카르보네이트에 대해 통상적인 가공 온도: 250 내지 330℃에서 통상적인 이중 스크류 배합 압출기 (예를 들어, ZSK 32)를 사용함으로써 마스터배치를 제조하였다.
하기 조성을 갖는 마스터배치를 제조하였다:
ㆍ 바이엘 머티리얼사이언스 아게로부터의 마크롤론® 2600 000000 폴리카르보네이트 80 중량%
ㆍ 0.5 내지 5 μm의 입자 크기 및 약 2 μm의 평균 입자 크기를 갖는 가교된 구형 메틸 메타크릴레이트 입자 (세키스이로부터의 테크폴리머® BMSA-18GN) 20 중량%.
실시예 4
배합을 통한 회색 착색 마스터배치의 제조:
폴리카르보네이트에 대해 통상적인 가공 온도: 250 내지 330℃에서 통상적인 이중 스크류 배합 압출기 (예를 들어, ZSK 32)를 사용함으로써 마스터배치를 제조하였다.
하기 조성을 갖는 마스터배치를 제조하였다:
ㆍ 바이엘 머티리얼사이언스 아게로부터의 마크롤론® 3100 000000 폴리카르보네이트 95.0 중량%
ㆍ 하기로 구성된 분말 혼합물 5 중량%:
o 바이엘 머티리얼사이언스 아게로부터의 분쇄된 마크롤론® 3100 000000 폴리카르보네이트 4.374 중량%
o 마크롤렉스 오렌지 3G 0.226 중량%
o 마크롤렉스 레드 5B 0.181 중량%
o 마크롤렉스 그린 5B 0.121 중량%
o 마크롤렉스 블루 RR 0.098 중량%
4.374 kg의 마크롤론® 3100 과립 (펠릿으로부터 분쇄를 통해 수득됨) (평균 입자 직경 약 0.8 mm, ISO 13320-1 (레이저 회절 방법)에 따라 측정됨) 및 0.626 kg의 4 마크롤렉스 염료의 혼합물로 구성된 5 kg의 분말 혼합물을 175 min-1의 회전 속도에서 이중 스크류 압출기 (ZSK 32)에서 95 kg의 마크롤론® 3100 000000으로 계량첨가하였다. 용융 온도는 306℃였고, 생성된 펠릿은 흑색이었다.
공압출 필름의 제조:
필름의 공압출
사용된 플랜트는 하기로 구성되었다:
- 직경 (D) 105 mm 및 길이 41 x D의 스크류를 갖는 압출기. 스크류는 탈휘발화 구획을 포함함;
- 길이 41 D 및 직경 35 mm의 스크류를 갖는 외부 층의 적용을 위한 공압출기;
- 크로스헤드;
- 폭 1500 mm의 특정한 공압출 슬롯 다이;
- 수평 롤 설비를 갖는 3-롤 연마 캘린더, 여기서 제3 롤은 수평에 대해 +/- 45°만큼 선회할 수 있음;
- 롤러-컨베이어;
- 양면에 보호 필름을 적용하기 위한 장비;
- 인출 장비;
- 권취 장치.
모 물질의 펠릿을 주 압출기의 공급 호퍼로 도입하였다. 각각의 물질을 용융시키고 각각의 배럴/스크류 가소화 시스템 내로 이송하였다. 두 용융물을 공압출 다이에서 배합하였다. 용융물을 다이로부터 그의 롤이 표 1에 명시된 온도를 갖는 연마 캘린더로 보냈다. 물질의 최종 성형 및 냉각을 연마 캘린더 상에서 수행하였다. 표면을 매끈하게 하고 매끄러운 필름 표면을 생성하기 위해, 연마된 크롬 롤을 사용하였다. 필름 표면의 단면 구조화를 위해 고무 롤을 사용하였다. 필름 표면의 구조화를 위해 사용된 고무 롤은 나우타 롤 코포레이션의 DE 32 28 002 (또는 US 대응 특허 4 368 240)에 개시되어 있다. 이어서, 필름을 인출을 통해 수송하고, 보호 필름을 양면에 적용하고, 이어서 필름을 권취하였다.
하기 공정 매개변수를 선택하였다:
<표 1>
Figure 112015076057612-pct00003
실시예 5
주 압출기:
하기 조성의 배합 물질을 블렌딩하였다:
ㆍ 실시예 4로부터의 회색 마스터배치 7.4 중량% 및
ㆍ 바이엘 머티리얼사이언스 아게로부터의 마크롤론 3108 550115 폴리카르보네이트 92.6 중량%
공압출기:
하기 조성의 배합 물질을 블렌딩하였다:
ㆍ 실시예 2로부터의 산란 마스터배치 50 중량% 및
ㆍ 바이엘 머티리얼사이언스 아게로부터의 마크롤론 3108 550115 폴리카르보네이트 50 중량%
이에 따라, 공압출된 층 상의 1개의 매끄러운 면 및 회색 폴리카르보네이트 층 상의 1개의 구조화된 면을 갖고, 약 1000 μm의 목적한 전체 층 두께를 갖도록 필름을 압출시켰다. 회색 베이스 층의 두께는 약 750 μm였고, 공압출된 산란 층의 두께는 약 250 μm였다. 도 3a는 생성된 필름을 도시하며, 이를 도 3b에 도시된 바와 같이 열성형 시험에서 성형 공정으로 처리하였다.
실시예 6 내지 12
공압출 필름의 제조:
필름의 공압출
공압출 필름(들)의 제조를 위해 사용된 플랜트는 다음을 포함하였다:
ㆍ 1종 이상의 폴리카르보네이트를 포함하는 층의 압출을 위한 직경 (D) 60 mm 및 길이 33 D의 스크류를 갖는 압출기. 스크류는 탈휘발화 구획을 포함함;
ㆍ 길이 25 D 및 직경 35 mm의 스크류를 갖는 외부 층의 적용을 위한 공압출기;
ㆍ 용융 펌프
ㆍ 크로스헤드;
ㆍ 폭 450 mm의 슬롯 다이;
ㆍ 수평 롤 설비를 갖는 3-롤 연마 캘린더, 여기서 제3 롤은 수평에 대해 +/- 45°만큼 선회할 수 있음;
ㆍ 롤러-컨베이어;
ㆍ 두께-측정 시스템;
ㆍ 양면에 보호 필름을 적용하기 위한 장비;
ㆍ 인출 장비;
ㆍ 권취 장치.
펠릿을 건조기로부터 압출기의 공급 호퍼로 이송하였다. 물질을 용융시키고 압출기의 배럴/스크류 가소화 시스템 내로 이송하였다. 용융물을 슬롯 다이로부터 연마 캘린더 상으로 보냈다. 필름의 최종 성형 및 냉각을 연마 캘린더 (3개의 롤로 구성됨) 상에서 수행하였다. 표면을 엠보싱하기 위해, 연마된 크롬 롤 (높은 광택의 제1 면) 및 구조화된 실리콘 고무 롤 (제2 면)을 사용하였다. 필름 표면의 구조화를 위해 사용된 고무 롤은 나우타 롤 코포레이션의 US 4 368 240에 개시되어 있다. 이어서, 필름을 인출을 통해 수송하고, 이어서 권취하였다.
<표 2>
Figure 112015076057612-pct00004
표 2에서의 "회색 "주간/야간" 측" 칼럼에 따라 펠릿을 혼합하고, 주 압출기로 이송하였다. 표 2에서의 "백색 산란 층 측" 칼럼에 따른 조성을 갖는 펠릿 혼합물을 공압출기로 이송하였다.
백색의 산란 층 (기능성 층 및 입사 측) 및 "주간/야간" 효과를 갖는 회색의 외부 층을 갖는 공압출 필름을 제조하였다.
단일겹 압출 필름의 제조:
필름의 압출
압출된 단일겹 필름(들)의 제조를 위해 사용된 플랜트는 하기를 포함하였다:
ㆍ 1종 이상의 폴리카르보네이트를 포함하는 층의 압출을 위한 직경 (D) 60 mm 및 길이 33 D의 스크류를 갖는 압출기. 스크류는 탈휘발화 구획을 포함함;
ㆍ 용융 펌프
ㆍ 크로스헤드;
ㆍ 폭 450 mm의 슬롯 다이;
ㆍ 수평 롤 설비를 갖는 3-롤 연마 캘린더, 여기서 제3 롤은 수평에 대해 +/- 45°만큼 선회할 수 있음;
ㆍ 롤러-컨베이어;
ㆍ 두께-측정 시스템;
ㆍ 양면에 보호 필름을 적용하기 위한 장비;
ㆍ 인출 장비;
ㆍ 권취 장치.
펠릿을 건조기로부터 압출기의 공급 호퍼로 이송하였다. 물질을 용융시키고 압출기의 배럴/스크류 가소화 시스템 내로 이송하였다. 용융물을 슬롯 다이로부터 연마 캘린더 상으로 보냈다. 필름의 최종 성형 및 냉각을 연마 캘린더 (3개의 롤로 구성됨) 상에서 수행하였다. 표면을 엠보싱하기 위해, 연마된 크롬 롤 (높은 광택의 제1 면) 및 구조화된 실리콘 고무 롤 (제2 면)을 사용하였다. 필름 표면의 구조화를 위해 사용된 고무 롤은 나우타 롤 코포레이션의 US 4 368 240에 개시되어 있다. 이어서, 필름을 인출을 통해 수송하고, 이어서 권취하였다.
실시예 13 (본 발명에 따르지 않음)
"주간/야간" 효과를 갖는 회색 착색 필름의 제조를 위해 하기 조성물을 주 압출기로 도입하였다:
1. 마크롤론® 3108 550115 (바이엘 머티리얼사이언스 아게로부터의 PC) 89.0 중량%
2. 실시예 1에 기재된 바와 같은 마스터배치 11.0 중량%
이에 따라, 구조화된 표면 및 250 μm의 총 두께 및 25%의 광 투과율을 갖는 회색의 압출 필름을 수득하였다.
실시예 14 (본 발명에 따르지 않음)
하기 광-산란 조성물을 주 압출기로 도입하였다:
3. 마크롤론® 3108 550115 (바이엘 머티리얼사이언스 아게로부터의 PC) 50.0 중량%
4. 실시예 2에 기재된 바와 같은 마스터배치 50.0 중량%.
이에 따라, 구조화된 표면 및 500 μm의 총 두께를 갖는 압출 필름을 수득하였다.
실시예 15 (본 발명에 따르지 않음)
하기 광-산란 조성물을 주 압출기로 도입하였다:
5. 마크롤론® 3108 550115 (바이엘 머티리얼사이언스 아게로부터의 PC) 50.0 중량%
6. 실시예 3에 기재된 바와 같은 마스터배치 50.0 중량%.
이에 따라, 구조화된 표면 및 500 μm의 총 두께를 갖는 압출 필름을 수득하였다.
실시예 16 (본 발명에 따르지 않음)
하기 광-산란 조성물을 주 압출기로 도입하였다:
7. 마크롤론® 3108 550115 (바이엘 머티리얼사이언스 아게로부터의 PC) 70.0 중량%
8. 실시예 2에 기재된 바와 같은 마스터배치 30.0 중량%
이에 따라, 구조화된 표면 및 500 μm의 총 두께를 갖는 압출 필름을 수득하였다.
실시예 17
실시예 13으로부터의 1겹의 필름 및 실시예 14로부터의 1겹의 필름을 사용하여 상기 언급된 순서로 적층체를 형성하고, 뷔클(Buerkle)로부터의 적층 프레스에서 하기 매개변수로 적층을 수행하였다:
- 예열: 185℃로 가압
- 가압: 5 bar의 압력에서 12분
- 후-가압 단계: 125 bar의 압력에서 8분 동안 가압
- 냉각: 45-50℃로 냉각 후 프레스 개방까지 125 bar에서 가압
이는 2개의 매끄러운 면을 갖는 2-층 적층체를 제공하였으며, 여기서 2개의 필름 겹은 서로에 대해 이음매 없이 융착되었고, 더 이상 서로 분리될 수 없었다.
실시예 18
실시예 13으로부터의 1겹의 필름 및 실시예 15로부터의 1겹의 필름을 사용하여 상기 언급된 순서로 적층체를 형성하고, 뷔클로부터의 적층 프레스에서 하기 매개변수로 적층을 수행하였다:
- 예열: 185℃로 가압
- 가압: 5 bar의 압력에서 12분
- 후-가압 단계: 125 bar의 압력에서 8분 동안 가압
- 냉각: 45-50℃로 냉각 후 프레스 개방까지 125 bar에서 가압
이는 2개의 매끄러운 면을 갖는 2-층 적층체를 제공하였으며, 여기서 2개의 필름 겹은 서로에 대해 이음매 없이 융착되었고, 더 이상 서로 분리될 수 없었다.
실시예 19
실시예 13으로부터의 1겹의 필름 및 실시예 16으로부터의 1겹의 필름을 사용하여 상기 언급된 순서로 적층체를 형성하고, 뷔클로부터의 적층 프레스에서 하기 매개변수로 적층을 수행하였다:
- 예열: 185℃로 가압
- 가압: 5 bar의 압력에서 12분
- 후-가압 단계: 125 bar의 압력에서 8분 동안 가압
- 냉각: 45-50℃로 냉각 후 프레스 개방까지 125 bar에서 가압
이는 2개의 매끄러운 면을 갖는 2-층 적층체를 제공하였으며, 여기서 2개의 필름 겹은 서로에 대해 이음매 없이 융착되었고, 더 이상 서로 분리될 수 없었다.
이어서, 실시예 5 내지 12 및 16 내지 18로부터의 모든 청구된 필름을 배면 투사 영역으로서의 적합성에 대해 시험하였다.
도 1은 변조 전달 함수 (MTF)의 측정을 위한 실험 설비를 나타낸다.
도 2는 레이저 투사기(4), 배면 투사 영역(5 및 6) (거리 a = 25 cm에서) 및 휘도 카메라(7) (거리 b=60 cm에서)로 구성된 스페클 시험을 위한 실험 설비를 나타낸다.
도 3은 열성형 시험에서의 실시예 5로부터의 청구된 필름을 나타낸다: 도 3a는 열성형 시험 전 필름의 횡단면을 도시하고, 도 3b는 열성형 시험 후 필름의 횡단면을 도시한다.
도 4는 실시예 6 내지 9에 대한 변조 전달 함수 측정 (MTF 시험)의 결과를 나타낸다.
도 5는 실시예 6 및 10 내지 12에 대한 변조 전달 함수 측정 (MTF 시험)의 결과를 나타낸다.
도 6은 실시예 6 내지 12에 대한 도 2에서의 실험 설비로부터의 스페클 시험의 결과를 나타낸다.
도 7은 실시예 6 내지 9에 대한 투과율 측정의 결과를 나타낸다.
도 8은 실시예 6 및 10 내지 12에 대한 투과율 측정의 결과를 나타낸다.
측정 방법:
1. MTF 시험:
도 1은 변조 전달 함수 (MTF) 시험을 위한 설비를 도시한다. 시험하고자 하는 투사 필름을 MTF 시험 패턴(2) (에드몬드 옵틱스(Edmund Optics))과 직접 접촉하도록 클램핑하였다. 여기서 MTF 패턴의 위치는 카메라로부터 먼 측면 상에 있었다. 투사 필름의 반대 측면 (옅은색 측면)에 평행한 (조준된) 광을 조사하였다. 마크로 렌즈를 갖는 고해상도 휘도 카메라(3) (캐논(Canon) EOS 350D)를 투사 필름의 정측면 상에 위치시키고, 필름의 평면에 포커싱하였다. 조명 공급원, 이러한 경우에 할로겐 공급원(1)으로부터의 거리 및 적합한 구멍 배열로서 조명의 발산을 최소화하였다.
암실 조건 하의 계측 방법을 사용하여 MTF 패턴과 투사 필름의 조합(2)으로 인한 사인곡선형 강도 변조를 기록하고, 휘도 카메라(3)에 의해 각각의 공간 주파수에 대해, 즉 화소의 최대 휘도 Lmax 및 최소 휘도 Lmin를 결정하여 밝은 및 어두운 값을 각각 제공하고, 이들로부터 MTF 패턴에 대한 기준 대비 값을 고려하여 대비 cMTF를 계산하였다.
Figure 112015076057612-pct00005
2. 스페클 시험
도 2는 스페클 시험을 위한 실험 설비를 도시한다. 배면 투사 필름(5)에 마이크로비젼 쇼WX(Microvision ShowWX) 레이저 투사기(4) (해상도 848 x 480 px, 색 방식 "브릴리언트(brilliant)")에 의해 거리 a = 25 cm에서 조사하였다. 투사 필름의 정측면 (어두운 측면) 상에 거리 b = 60 cm에서 고해상도 휘도 카메라(7) (캐논 EOS 350D)를 위치시켰다. 인간의 눈에 의한 스페클의 주관적인 감지에 적절하도록 카메라 매개변수를 개작하고, 렌즈를 투사 영역 상에 포커싱하였다. 레이저 공급원의 각각의 주요 색 (적색, 녹색 및 청색)에 대한 3개의 단일색의 전체면 시험 이미지(6)를 레이저 투사기로서 디스플레이하고, 암실 조건 하의 계측 방법을 사용하여 휘도 카메라(7)에 의해 이들을 기록하였다. 강도 I의 표준 편차 σI를 그의 평균 값
Figure 112015076057612-pct00006
로 나눔으로써 각각의 색에 대한 스페클 대비 CS를 계산하였다.
Figure 112015076057612-pct00007
높은 투과율을 갖는 투사 필름에 대해, 프레넬 옵틱스(Fresnel optics)의 부재 하에, 광원은 휘도 카메라에 의해 측정된 이미지에서 밝기 프로파일을 생성하였다. 여기서 스페클 대비의 계산에서의 에러를 피하기 위해 추가의 높은 통과 여과가 필요하였다. 관찰자에 의한 임의의 감지를 피하기 위해, 선택된 실험 설비에 대한 목적하는 스페클 대비는 약 5%였다. 시험 결과는 특정한 실험 설비 및 이러한 실험 이미지를 관찰하는 표준 관찰자에 좌우되었다. 적절한 청구된 필름은 요건들에 따라 선택될 수 있었다.
투과율 측정:
할로겐 광원 (LS100-130), 울브리히트(Ulbricht) 구체 (ISP 150L) 및 분광계 (스펙트로(Spectro) 320)로 구성된 인스트루먼트 시스템즈(Instrument Systems)로부터의 측정 시스템을 사용하여 투과율을 측정하였다.
열성형 연구:
열성형된 시편의 횡단면의 현미경 연구를 사용하여 적층체의 유동 거동을 결정할 수 있었다. 광학 평가는 하기 평가를 기초로 하였다: 두께 변화, 시편에서의 두께 관계의 변경 및 투명성 변화.
결과:
도 3은 열성형 시험에서의 실시예 5로부터의 청구된 필름을 나타낸다: 도 3a는 열성형 시험 전 필름의 횡단면을 도시하고, 도 3b는 열성형 시험 후 필름의 횡단면을 도시한다. 열성형 시험은 예로서 ["Thermoformen in der Praxis" [Practical Thermoforming] by Peter Schwarzmann, Ed.: ILLlG, 2nd Edn., Carl Hanser Verlag, Munich, 2008]에 기재된 바와 같이 통상의 기술자에게 원리적으로 공지된 방법을 사용하였다. 도 3a 및 b에서 보이는 바와 같이, 회색 필름의 두께는 약 750 μm에서 460 μm로 감소하였으나 (61% 감소), 백색 필름의 두께는 240 μm에서 150 μm로 감소하였다 (62% 감소). 측정의 정확도의 제한 내에서, 따라서 둘 다의 필름 층은 열성형 공정에서 동일한 가공 거동을 나타내었으며, 즉 성형 공정은 균일하고 계산가능한 방식으로 필름의 광학 특성을 변경하였다.
도 4는 실시예 6 내지 9에 대한 변조 전달 함수 시험 (MTF 시험)의 결과를 나타낸다. 실시예 7 내지 9와의 비교에서, 백색 층 두께 150 μm 및 100% 백색 입자 함량을 갖는 실시예 6은 공간 주파수의 증가로 대비에 있어서 가장 큰 감소를 나타내었다. 200 μm의 선 폭에 상응하는 2.5개의 선쌍/mm의 공간 주파수에서, 실시예 6은 0.5 미만의 대비를 나타내었으나, 각각 75%, 50% 및 25%의 백색 입자 함량을 갖는 실시예 7, 8 및 9는 0.8 초과, 및 실시예 8 및 9의 경우에 사실상 0.9 초과의 현저하게 더 높은 대비를 나타내었다. 청구된 필름 중 하나는 성형하고자 하는 투사 영역에 대해 존재하는 요건, 및 광원 및 요구되는 대비에 따라 선택될 수 있었다.
도 5는 실시예 6 및 10 내지 12에 대한 변조 전달 함수 시험 (MTF 시험)의 결과를 나타낸다. 여기서 다시, 실시예 10 내지 12와의 비교에서, 백색 층 두께 150 μm 및 100% 백색 입자 함량을 갖는 실시예 6은 공간 주파수의 증가로 대비에 있어서 가장 큰 감소를 나타내었다. 200 μm의 선 폭에 상응하는 2.5개의 선쌍/mm의 공간 주파수에서, 실시예 6은 0.5 미만의 대비를 나타내었으나, 각각 75%, 50% 및 25%의 백색 입자 함량을 갖는 실시예 10, 11 및 12는 0.85 초과의 현저하게 더 높은 대비를 나타내었다. 여기서 다시, 청구된 필름 중 하나는 광원 및 필요한 대비에 따라 선택될 수 있었다.
도 6a)는 실시예 6 내지 12에 대해 도 2에서의 실험 설비를 사용함으로써 측정된 스페클 시험의 결과를 나타낸다. 실시예 7 내지 9와의 비교에서, 150 μm의 백색 층 두께 및 100% 백색 입자 함량을 갖는 실시예 6은 각각의 레이저 광 파장에 대해 가장 작은 스페클 대비를 나타내었으며, 여기서 스페클 대비 값은 적색에서부터 녹색을 통해 청색으로 파장이 감소함에 따라 또한 감소하였다. 각각 75%, 50% 및 25%의 백색 입자 함량을 갖는 실시예 7, 8 및 9는 점점 더 높은 대비 값 및, 이에 따라 더 현저한 스페클을 나타내었다.
도 6b)는 실시예 6 및 10 내지 12에 대해 도 2에서의 실험 설비를 사용함으로써 측정된 스페클 시험의 결과를 나타낸다. 여기서 다시, 실시예 10 내지 12와의 비교에서, 150 μm의 백색 층 두께 및 100% 백색 입자 함량을 갖는 실시예 6은 각각의 레이저 광 파장에 대해 가장 작은 스페클 대비를 나타내었다. 각각 75%, 50% 및 25%의 백색 입자 함량을 갖는 실시예 10, 11 및 12는 점점 더 높은 대비 값 및, 이에 따라 더 현저한 스페클을 나타내었다.
도 7은 청색 레이저에서부터 적색 레이저까지의 범위를 포함하는 파장 범위에서의 실시예 6 내지 9에 대한 투과율 측정의 결과를 나타낸다. 여기서 실시예 6 및 실시예 7은 각각 약 5-6% 및 6-7%의 가장 낮은 투과율 값을 나타내었으나, 백색 입자 밀도의 감소로, 실시예 8에서의 투과율 값은 8%까지 증가하였고, 실시예 9에서의 투과율 값은 사실상 대략 15%에 도달하였다.
도 8은 도 8에 대해 기재된 파장 범위에서의 실시예 6 및 10 내지 12에 대한 투과율 측정의 결과를 나타낸다. 여기서, 필름 두께에 대한 투과율의 더 낮은 의존도가 관찰되었고, 투과율 값은 두께의 감소로 약 5% 내지 약 8%의 값으로 증가하였다.

Claims (14)

  1. ㆍ 1종 이상의 열가소성 물질을 포함하고 가시광 파장 범위에서 10 내지 70%의 투과율을 갖는 1개 이상의 회색 층(grey layer), 및
    ㆍ 1종 이상의 열가소성 물질 및 산란 입자를 포함하는 1개 이상의 추가의 층
    을 포함하는, 2개 이상의 층을 포함하는 플라스틱 필름이며,
    회색 층은 1종 이상의 착색 안료 또는 1종 이상의 염료를 포함하고,
    필름 면적의 50% 초과에 걸쳐, 450 내지 600 nm 파장 범위의 광에 대한 회색 층의 투과율은 ±5% 이하만큼 차이가 나고,
    단, 산란 입자는 아크릴레이트를 기재로 하는 유기 산란 안료인 것
    을 특징으로 하는 플라스틱 필름.
  2. 제1항에 있어서, 회색 층이 안트라퀴논 염료 및 페리논 염료로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 착색 안료 또는 1종 이상의 염료를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 플라스틱 필름이 3차원 성형 공정으로 처리된 것을 특징으로 하는 플라스틱 필름.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1종 이상의 열가소성 물질 및 산란 입자를 포함하는 추가의 층의 외향 표면의 표면 조도 (R3z)가 1 내지 10 μm인 것을 특징으로 하는 플라스틱 필름.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 층 중의 열가소성 물질(들)이 상호 독립적으로
    디페놀을 기재로 하는 폴리카르보네이트 또는 코폴리카르보네이트, 폴리아크릴레이트 또는 코폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 또는 코폴리메타크릴레이트, 스티렌과의 중합체 또는 공중합체, 열가소성 폴리우레탄, 폴리올레핀, 테레프탈산 또는 나프탈렌디카르복실산의 중축합물 또는 공중축합물 또는 이들의 혼합물을 포함하거나, 또는
    디페놀을 기재로 하는 폴리카르보네이트 또는 코폴리카르보네이트, 폴리아크릴레이트 또는 코폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 또는 코폴리메타크릴레이트, 테레프탈산 또는 나프탈렌디카르복실산의 중축합물 또는 공중축합물 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것
    을 특징으로 하는 플라스틱 필름.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 회색 층의 외향 면 상에, 추가의 기능성 층, 또는 내스크래치성 코팅, 반사방지 코팅 또는 방현성 코팅 또는 이들 특성 중 하나 이상을 갖는 코팅이 위치하여 있는 것을 특징으로 하는 플라스틱 필름.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 회색 층과 산란 입자를 포함하는 추가의 층 사이에, 1종 이상의 열가소성 물질을 포함하는 1개 이상의 추가의 층이 위치하여 있는 것을 특징으로 하는 플라스틱 필름.
  8. 제1항 또는 제2항에 따른 플라스틱 필름을 사용하는 방법이며,
    배면 투사 필름, 또는 흑색 패널 적용에서의 배면 투사 필름으로서 상기 플라스틱 필름을 사용하는 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 따른 플라스틱 필름을 사용하는 방법이며,
    후방 조명 부품, 후방 조명 디스플레이 부재, 제어 부재, 또는 장식용 부재에서 상기 플라스틱 필름을 사용하는 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    자동차, 항공기 철도 차량, 선박 내장 부문, 전기 장치, 가정용 전기 장치, 또는 소비자 전자제품 내 장치에서 상기 플라스틱 필름을 사용하는 방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 따른 플라스틱 필름을 제조하는 방법이며,
    상기 2개 이상의 층의 공압출(coextrusion), 적층(lamination) 또는 압출-적층(extrusion-lamination)을 포함하는 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
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