KR20080038429A

KR20080038429A - 강한 휘도를 나타내며 평면 스크린에서 사용되는 광 확산대전방지 플라스틱 화합물

Info

Publication number: KR20080038429A
Application number: KR1020087006885A
Authority: KR
Inventors: 하인츠 푸드라이너; 클라우스 메이어; 클라우스 뤼디거; 스테판 얀케; 후미까 가네꼬
Original assignee: 바이엘 머티리얼사이언스 아게
Priority date: 2005-08-24
Filing date: 2006-08-16
Publication date: 2008-05-06
Also published as: JP2009506145A; DE102005040315A1; TW200728360A; EP1919986A1; CN101296975A; WO2007022905A1; RU2008110724A; US20070054983A1

Abstract

본 발명은, 매트릭스 물질의 광학 밀도와 상이한 광학 밀도를 갖는 투명 중합체 입자 및 대전방지층을 함유하며, 여기서 1개 이상의 층은 매트릭스 물질 형태의 투명 폴리카르보네이트로 제조된 필름 또는 다층 필름에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 필름의 평면 스크린용 확산 필름 형태로의 용도가 개시된다.

폴리카르보네이트, 평면 스크린, 확산 필름, 광 확산 대전방지 플라스틱 화합물

Description

강한 휘도를 나타내며 평면 스크린에서 사용되는 광 확산 대전방지 플라스틱 화합물 {LIGHT DIFFUSING ANTISTATIC PLASTIC COMPOUND EXHIBITING AN INTENSE LUMINOSITY AND USED IN FLAT SCREENS}

본 발명은, 매트릭스 물질의 광학 밀도와 상이한 광학 밀도를 갖는 투명 중합체 입자 및 대전방지제를 함유하며, 여기서 1개 이상의 층이 매트릭스 물질로서의 투명 폴리카르보네이트를 포함하는 필름 또는 다층 필름, 및 상기 필름의 평면 스크린에서의 확산 필름으로서의 용도에 관한 것이다.

각종 광 산란 첨가제와 폴리카르보네이트로부터 제조된 광 산란 반투명 생성물 및 그로부터 제조된 성형품은 선행 기술로부터 이미 공지되어 있다.

US 2004/0066645 A1은 일반적으로, 투과율이 70％ 초과이고 헤이즈(haze)가 10％ 이상인 광 산란 입자 0.2 내지 5％를 함유하는 광 산란 물질을 청구한다. 산란 첨가제는 3 내지 10 ㎛의 평균 직경을 갖는다.

JP 07-090167은, 1.5 미만의 굴절률 및 1 내지 50 ㎛의 입도를 갖는 입자 1 내지 10％, 및 방향족 폴리카르보네이트 90 내지 99％를 포함하며, 여기서 상기 입자는 방향족 폴리카르보네이트 중에 실질적으로 용해되지 않는 광 산란 플라스틱을 청구한다. 아크릴레이트, 폴리스티렌, 유리, 이산화티탄 또는 탄산칼슘 입자가 산 란 첨가제로서 사용된다.

EP 0 269 324 B1에는, 산란 첨가제 0.1 내지 10％를 포함하는 산란 첨가제 조성물 및 광 산란 열가소성 중합체 조성물이 기재되어 있다.

EP 0 634 445 B1에서는, 무기 입자와 조합하여 산란 첨가제로서, 특히 폴리카르보네이트 중에 파랄로이드(Paraloid) EXL 5137을 사용하였고, 여기서 상기 입자, 예를 들어 이산화티탄 0.001 내지 0.3％는 향상된 내노화성, 또한 그에 따른 색 안정성에 기여한다. 이러한 이점은, 상승된 산란제 함량 (> 2％)을 갖는 화합물이 연장된 시간 (> 500시간) 동안 상승된 작업 온도 (예를 들어 140℃)에 노출되는 경우에 특히 중요하다.

EP 1 404 520에는, 대전방지제로서 퍼플루오로알킬술폰산염을 함유하는 성형 조성물 및 다층 필름이 기재되어 있다.

EP 1 210 388에는, 퍼플루오로알킬술폰산염의 대전방지제로서의 용도가 기재되어 있다.

US 2004/0228141에는, 대전방지제로서 플루오르화된 포스포늄 술포네이트를 함유하는, 두께가 0.025 내지 0.5 mm인 대전방지 광 산란 PC 필름이 기재되어 있다. 충분한 활성을 달성하기 위해 1 중량％ 이상의 첨가제 농도가 요구된다. 이러한 농도는 생성물에 뚜렷한 탁함을 발생시킨다.

JP 11-005241에는, 무기 산란 안료를 갖는 베이스층 및 대전방지제를 갖는 투명 외층을 포함하는, PMMA 기재의 광 산란 시트가 기재되어 있다. 장쇄 퍼플루오로알킬술폰산염 금속염은 심지어 작은 필름 두께에서도 탁함을 발생시킨다.

그러나, 이들 필름을 취급하는 경우, 즉 절단(sawing) 동안, 또한 평면 스크린의 어셈블리 동안 취급시에는, 이들 시트가 비교적 용이하게 정전하를 발생시키고, 따라서 이들의 표면 상에 분진이 특히 강하게 끌어당겨지는 문제가 발생한다. 이러한 표면 분진은 이들 필름의 광학 특성을 크게 손상시킨다. 그 결과로, 평면 스크린에 사용된 백라이트(backlight) 유닛 (BLU)의 휘도가 두드러지게 감소한다. 따라서, 본 발명의 목적은, 감소된 표면 저항으로 인해 감소된 정전하를 나타내며, 동시에 확산 필름의 광학 특성이 상응하는 첨가제의 사용에 의해 열화되지 않는 확산 필름을 제공하는 것이다.

선행 기술로부터 공지된 확산 필름은 휘도 상승과 동시에는 색 항상성이 만족스럽지 나타나지 않는다.

백라이트 유닛 (직사광 시스템)은 원칙적으로 하기하는 구조를 갖는다. 이것은 일반적으로, 백라이트 유닛의 크기에 따라 CCFL (냉음극 형광 램프)로서 공지된 다양한 수의 형광 튜브가 배열되어 있는 케이싱(casing)을 포함한다. 케이싱의 내부에는 광 반사 표면이 제공된다. 확산 시트는 상기 조명 시스템 상에 놓이고, 상기 시트는 1 내지 3 mm의 두께, 바람직하게는 2 mm의 두께를 갖는다. 확산 시트 상에는, 광 산란 (확산 필름), "휘도 강화 필름" (BEF)에 의해 전방으로 빛의 초점을 맞추는 원형 편광자 및 선형 편광자의 기능을 가질 수 있는 필름의 세트가 위치한다. 선형 편광 필름은 정상부에 위치하는 LCD (액정 디스플레이) 바로 아래에 위치한다.

본 발명의 목적은, 광학 품질, 특히 LCD의 백라이트 유닛의 휘도 뿐만 아니 라, 예를 들어 기계적 특성 및 내열성 등의 다른 특성이, 대전방지 특성이 부여되지 않은 성형 조성물 및 성형품과 실질적으로 상이하지 않은 대전방지 열가소성 성형 조성물의 필름을 제공하는 것이었다.

상기 목적은 놀랍게도, 1종 이상의 대전방지제 및 추가의 광 산란 입자를 함유하는 열가소성 성형 조성물로부터 제조된 필름 또는 다층 필름 시스템에 의해 달성된다. 다층 시스템은 바람직하게는 2개 이상의 층을 함유하며, 여기서 이들 층 중 1개 이상은 대전방지제 및 광 산란 입자를 함유하고 1개 이상은 열가소성 매트릭스 물질을 포함한다.

다층 시스템은 바람직하게는 1종의 또는 각종 열가소성 물질을 갖는 2개 이상의 층을 포함하며, 여기서 1개 이상의 층은 1종 이상의 대전방지제 및 광 산란 입자를 함유하는 열가소성 물질을 함유한다.

본 발명은, 투명 폴리카르보네이트 16 내지 99.89 중량％, 코어-쉘(core-shell) 형상을 가지며 평균 입경이 1 내지 100 ㎛인 아크릴레이트 기재의 투명 중합체 입자 0.01 내지 20 중량％, 및 대전방지제 0.1 내지 4.0 중량％를 함유하는 플라스틱 필름을 제공한다.

본 발명에 따른 필름은 1개 이상의 층을 포함할 수 있다.

한 층은 투명 폴리카르보네이트 76 내지 100 중량％, 임의로는 코어-쉘 형상을 가지며 평균 입경이 1 내지 100 ㎛인 아크릴레이트 기재의 투명 중합체 입자 0.01 내지 20 중량％, 또한 임의로는 대전방지제 0.1 내지 4 중량％를 함유하고, 1개 이상의 추가의 층은 임의로는 층에 대해 대전방지제 0.1 내지 4 중량％, 또한 임의로는 코어-쉘 형상을 가지며 평균 입경이 1 내지 100 ㎛인 아크릴레이트 기재의 투명 중합체 입자 0.01 내지 20 중량％를 함유하며, 상기 투명 입자 및 대전방지제는 1개 이상의 층에서 상기한 농도로 존재하여야 하는, 2개 이상의 층을 포함하는 필름이 특히 바람직하다.

전체 다층 시스템의 두께는 바람직하게는 50 ㎛ 내지 1000 ㎛, 특히 바람직하게는 70 ㎛ 내지 800 ㎛, 매우 특히 바람직하게는 100 ㎛ 내지 700 ㎛이다.

대전방지제를 함유하는 층(들)의 두께는 바람직하게는 1 ㎛ 내지 100 ㎛, 바람직하게는 10 ㎛ 내지 75 ㎛, 특히 바람직하게는 20 ㎛ 내지 50 ㎛이다. 대전방지제를 함유하지 않는 층(들)의 두께는 특히 바람직하게는 20 ㎛ 내지 600 ㎛이다.

바람직하게는 대전방지제로서 퍼플루오로알킬 술포네이트를 0.1 내지 2 중량％의 바람직한 양으로, 특히 바람직하게는 0.1 내지 1 중량％로 플라스틱에 첨가한다.

개개의 구성성분의 혼합은 연속적으로 또는 동시에, 또한 실제로 실온 및 고온 양쪽 모두에서 공지된 방식으로 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 성형 조성물내로의 첨가제, 특히 대전방지제 및 광 산란 첨가제, 및 추가의 상기 첨가제의 혼입은, 예를 들어 용융 배합 또는 용융 압출에 의해 내부 혼련기, 단일축 압출기 및 이축 압출기 등의 통상의 장치에서 대략 200 내지 350℃의 온도에서 중합체 펠렛을 첨가제와 혼합함으로써, 또는 CH₂Cl₂, 할로알칸, 할로방향족, 클로로벤젠 및 크실렌 등의 적합한 유기 용매 중에서 중합체의 용액과 첨가제의 용액을 혼합한 후 공지된 방식으로 용매를 증발시킴으로써, 공지된 방식으로 수행한다. 성형 조성물 중의 첨가제의 비율은 폭넓은 한계내에서 변할 수 있고, 이는 성형 조성물의 원하는 특성에 기초하여 결정된다.

성형 조성물 중의 광 산란 첨가제의 비율은, 예를 들어 성형 조성물의 중량에 대해 30 중량％ 이하, 바람직하게는 0.01 내지 20 중량％의 양이다.

이제, 매우 놀랍게도, 바람직하게는 퍼플루오로알킬술폰산염의 군으로부터의 대전방지제를 함유하는 확산 필름으로서의 이들 필름은 상기한 BLU에서 예상외로 높은 휘도를 나타낸다는 것이 발견되었다. 이러한 효과는 백라이트 유닛 (BLU)에 전형적으로 사용되는 필름 세트 (표 1)와 관련하여 훨씬 더 강하게 나타난다.

또한, 이들 확산 필름은 대전방지제를 갖지 않는 비교용 샘플에 비해 두드러지게 감소된 표면 저항을 나타낸다. 이는, 한편으로는 표면 저항 측정에 의해서 뿐만 아니라 실시예에 기재된 분진 시험으로 이들 필름을 조사함으로써 입증될 수 있다. 따라서, BLU의 어셈블리 동안, 이들 필름은 주변으로부터 분진을 거의 끌어당기지 않는 유리한 특성을 나타낸다.

실시예 1 및 2의 표면 저항 및 분진 시험 결과를 표 2에 나타내었다.

실시예 4에서 사용된 퍼플루오로알킬술폰산염은, 대전방지제로서 특히 적합한 디이소프로필 디메틸암모늄 퍼플루오로부탄술포네이트 (구조식 1)을 포함한다.

<구조식 1>

본 발명은 또한, 본 발명에 따른 필름의 평면 스크린용, 특히 LCD 디스플레이 백라이트용 확산 필름으로서의 용도를 제공한다.

본 발명에 따른 필름은 상승된 투과율과 동시에 상승된 광 산란성을 나타내고, 이는 예를 들어 평면 스크린 (LCD 스크린)의 조명 시스템에 사용될 수 있다. 여기서, 상승된 광 산란성과 동시에 상승된 투과율은 극히 중요하다. 이러한 평면 스크린의 조명 시스템은 측광 주입 (엣지라이트(edgelight) 시스템)에 의해, 또는 측광 주입이 더이상 적절하지 않은 보다 큰 크기의 스크린에서는 백라이트 유닛 (BLU) (여기서 확산 시트의 후방의 직접 조명은 가능한 한 균일하게 분포되어야 함) (직사광 시스템)에 의해 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 플라스틱 조성물의 제조에 적합한 폴리카르보네이트는 임의의 공지된 폴리카르보네이트이다. 이들은 호모폴리카르보네이트, 코폴리카르보네이트 및 열가소성 폴리에스테르 카르보네이트이다.

적합한 폴리카르보네이트는 바람직하게는, 디클로로메탄 중에서, 또는 동일 중량의 페놀/o-디클로로벤젠의 혼합물 중에서의 상대적 용액 점도 측정 (광 산란 보정됨)에 의해 측정된 평균 분자량 (M_w)이 18,000 내지 40,000, 바람직하게는 26,000 내지 36,000, 특히 28,000 내지 35,000이다.

폴리카르보네이트는 바람직하게는 상 계면 방법 또는 용융-에스테르교환 방법에 의해 제조되며, 예를 들어 하기에 상 계면 방법에 의한 제조에 대한 설명을 제공한다.

폴리카르보네이트는 특히 상 계면 방법에 의해 제조된다. 폴리카르보네이트의 합성을 위한 이 방법은 문헌에 여러번 기재되어 왔다 (예를 들어, 문헌 [H. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, vol. 9, Interscience Publishers, New York 1964 pp. 33 이하], [Polymer Reviews, vol. 10, "Condensation Polymers by Interfacial and Solution Methods", Paul W. Morgan, Interscience Publishers, New York 1965, chapt. Vm, p. 325], [Dr. U. Grigo, Dr. K. Kircher und Dr. P. R- Mueller "Polycarbonate" in Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, volume 3/1, "Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester", Carl Hanser Verlag Munich, Vienna 1992, pp. 118-145] 및 EP-A 0 517 044 참조).

적합한 디페놀은, 예를 들어 US-A 2 999 835, 3 148 172, 2 991 273, 3 271 367, 4 982 014 및 2 999 846, 독일 특허출원 공개 제1 570 703호, 동 제2 063 050호, 동 제2 036 052호, 동 제2 211 956호 및 동 제3 832 396호, 프랑스 특허 제1 561 518호, 전공논문 [H. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Interscience Publishers, New York 1964, pp. 28 이하; pp. 102 이하], 및 문헌 [D.G. Legrand, J.T. Bendler, Handbook of Polycarbonate Science and Technology, Marcel Dekker New York 2000, pp. 72 이하]에 기재되어 있다.

폴리카르보네이트는 또한, 공지된 폴리카르보네이트 용융상 방법 또는 "용융 에스테르교환" 방법에 의해 디아릴 카르보네이트 및 디페놀로부터 제조될 수 있다 (예를 들어 WO-A 01/05866 및 WO-A 01/05867에 기재되어 있음). 에스테르교환 방법 (아세테이트 방법 및 페닐 에스테르 방법)은 또한, 예를 들어 US-A 34 94 885, 43 86 186, 46 61 580, 46 80 371 및 46 80 372, EP-A 26 120, 26 121, 26 684, 28 030, 39 845, 39 845, 91 602, 97 970, 79 075, 14 68 87, 15 61 03, 23 49 13 및 24 03 01, 및 DE-A 14 95 626 및 22 32 977에 기재되어 있다.

호모폴리카르보네이트 및 코폴리카르보네이트 양쪽 모두 적합하다. 본 발명에 따른 코폴리카르보네이트는 또한, 성분 A로서 히드록시아릴옥시 말단기를 갖는 (사용된 디페놀의 총량에 대해) 1 내지 25 중량％, 바람직하게는 2.5 내지 25 중량％의 폴리디오르가노실록산을 사용함으로써 제조할 수 있다. 이들은 공지되어 있거나 (예를 들어 미국 특허 제3 419 634호로부터 공지됨), 또는 문헌으로부터 공지된 방법을 이용하여 제조할 수 있다. 폴리디오르가노실록산을 함유하는 코폴리카르보네이트의 제조는, 예를 들어 DE-OS 33 34 782에 기재되어 있다.

폴리에스테르 카르보네이트 및 블록 코폴리에스테르 카르보네이트 (특히 WO 2000/26275에 기재된 것들) 또한 적합하다. 방향족 폴리에스테르 카르보네이트의 제조를 위한 방향족 디카르복실산 디할라이드는, 바람직하게는 이소프탈산, 테레프탈산, 4,4-디페닐에테르디카르복실산 및 2,6-나프탈렌디카르복실산의 이산 이염화물이다.

방향족 폴리에스테르 카르보네이트는 공지된 방식의 분지형 또는 선형 양쪽 모두일 수 있다 (이와 관련하여 또한 DE-OS 29 40 024 및 DE-OS 30 07 934 참조).

폴리디오르가노실록산-폴리카르보네이트 블록 중합체는 또한, 폴리실록산을 함유하지 않는 통상의 열가소성 폴리카르보네이트와 폴리디오르가노실록산-폴리카르보네이트 블록 공중합체의 혼합물일 수 있고, 여기서 이 혼합물 중의 폴리디오르가노실록산 구조 단위의 총 함량은 대략 2.5 내지 25 중량％의 양이다.

이러한 폴리디오르가노실록산-폴리카르보네이트 블록 공중합체는, 중합체쇄내에 한편으로는 방향족 카르보네이트 구조 단위 (1)를, 다른 한편으로는 아릴옥시 말단기를 함유하는 폴리디오르가노실록산 (2)을 함유하는 것을 특징으로 한다.

이러한 폴리디오르가노실록산-폴리카르보네이트 블록 공중합체는, 예를 들어 US-PS 3 189 662, US-PS 3 821 325 및 US-PS 3 832 419에 공지되어 있다.

바람직한 폴리디오르가노실록산-폴리카르보네이트 블록 공중합체는, 알파, 오메가-비스히드록시아릴옥시 말단기를 함유하는 폴리디오르가노실록산을 다른 디페놀과 함께, 임의로는 통상적 양의 분지화제를 동시에 사용하여, 예를 들어 2상 계면 방법에 따라 반응시킴으로써 제조되며 (이와 관련하여 문헌 [H. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Rev. vol. DC, pp. 27 이하, Interscience Publishers New York. 1964] 참조), 여기서 이관능성 페놀 반응물의 비율은 각 경우에 본 발명에 따른 방향족 카르보네이트 구조 단위 및 디오르가노실록시 단위의 함량이 얻어지도록 선택된다.

알파,오메가-비스히드록시아릴옥시 말단기를 함유하는 이러한 폴리디오르가노실록산은, 예를 들어 US 3 419 634로부터 공지되어 있다.

본 발명에 따라 사용되는 광 산란 입자는 코어-쉘 형상을 갖는 아크릴레이트 기재의 중합체 입자, 예를 들어, 또한 바람직하게는 EP-A 634 445에 개시된 것들을 포함한다.

중합체 입자는 고무형 비닐 중합체의 코어를 갖는다. 고무형 비닐 중합체는, 1개 이상의 에틸렌계 불포화기를 가지며 수성 매질 중에서의 에멀젼 중합 조건 하에 부가 중합에 도입되는 임의의 원하는 단량체의 단독중합체 또는 공중합체일 수 있다. 이러한 단량체는 US 4 226 752, 컬럼 3, 제40 내지 62행에 기재되어 있다.

가장 바람직하게는, 중합체 입자는, 임의로는 코어의 총 중량에 대해 0 내지 5％의 가교제 및 0 내지 5％의 그래프트 가교제와 공중합된, 고무형 알킬 아크릴레이트 중합체의 코어를 함유하며, 여기서 알킬기는 2 내지 8개의 탄소 원자를 포함한다. 고무형 알킬 아크릴레이트는 바람직하게는, 50％ 이하의 1종 이상의 공중합성 비닐 단량체, 예를 들어 상기한 것들과 공중합된다. 적합한 가교 및 그래프트 가교 단량체는 당업자에게 통상적이고, 바람직하게는 EP-A 0 269 324에 기재된 바와 같은 것들이다.

중합체 입자의 코어는, 중합체 입자의 팽윤을 위해 중합 공정에 사용되었던 잔류 올리고머 물질을 함유할 수 있으나, 이러한 올리고머 물질은 그의 확산을 막거나 그것이 가공 또는 사용 동안 추출되는 것을 막기에 충분한 분자량을 갖는다.

중합체 입자는 하나 이상의 쉘을 함유한다. 이(들) 쉘(들)은 바람직하게는 비닐 단독중합체 또는 공중합체로부터 제조된다. 쉘(들)의 제조에 적합한 단량체는 미국 특허 제4 226 752호, 컬럼 4, 제20 내지 46행에 기재되어 있다 (이와 관련하여 기재된 상세한 설명 참조). 하나의 쉘 또는 둘 이상의 쉘은 바람직하게는 메타크릴레이트, 아크릴레이트, 비닐 아렌, 비닐 카르복실레이트, 아크릴산 및/또는 메타크릴산의 중합체이다.

중합체 입자는 투명 플라스틱, 바람직하게는 폴리카르보네이트에 광 산란 특성을 부여하기 위해 사용된다. 중합체 입자의 코어 및 쉘(들)의 굴절률 (n)은 바람직하게는 폴리카르보네이트의 굴절률의 +/-0.25 단위내, 보다 바람직하게는 +/-0.18 단위내, 가장 바람직하게는 +/-0.12 단위내에 있다. 코어 및 쉘(들)의 굴절률 (n)은 바람직하게는 폴리카르보네이트의 굴절률의 +/-0.003 단위 이상, 보다 바람직하게는 +/-0.01 단위 이상, 가장 바람직하게는 +/-0.05 단위 이상 떨어져있다. 굴절률은 표준 ASTM D 542-50 및/또는 DIN 53 400에 따라 측정된다.

중합체 입자는 일반적으로 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하, 바람직하게는 2 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 2 내지 50 ㎛, 가장 바람직하게는 2 내지 15 ㎛의 평균 입경을 갖는다. "평균 입경"은 수평균을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 바람직하게는 90％ 이상, 가장 바람직하게는 95％ 이상의 중합체 입자는 2 ㎛ 초과의 직경을 갖는다. 중합체 입자는 바람직하게는 압착형인 자유 유동 분말이다.

중합체 입자는 공지된 방식으로 제조될 수 있다. 일반적으로 코어 중합체의 1종 이상의 단량체 성분을 에멀젼 중합시켜 에멀젼 중합체 입자를 형성한다. 에멀젼 중합체 입자를 코어 중합체의 동일한, 또는 1종 이상의 다른 단량체 성분과 함께 팽윤시키고, 이 단량체(들)을 에멀젼 중합체 입자내에서 중합시킨다. 입자가 원하는 코어 크기로 성장할 때까지 팽윤 및 중합 단계를 반복할 수 있다. 코어 중합체 입자를 제2 수성 단량체 에멀젼 중에 현탁시키고, 단량체(들)로부터 중합체 쉘을 제2 에멀젼 중의 중합체 입자 상에 중합시킨다. 하나의 쉘 또는 둘 이상의 쉘을 코어 중합체 상에 중합시킬 수 있다. 코어/쉘 중합체 입자는 EP-A 0 269 324 및 미국 특허 제3,793,402호 및 동 제3,808,180호에 기재되어 있다.

또한 놀랍게도, 소량의 광학 증백제를 사용하여 휘도값을 추가로 증가시킬 수 있다는 것이 발견되었다.

따라서, 본 발명의 특정 일 실시양태는, 비스-벤족사졸, 페닐쿠마린 또는 비스-스티릴비페닐의 군으로부터의 광학 증백제 0.001 내지 0.2 중량％, 바람직하게는 대략 1000 ppm을 추가로 함유할 수 있는 본 발명에 따른 플라스틱 필름을 제공한다.

특히 바람직한 하나의 광학 증백제는 시바 스페셜티 케미칼즈(Ciba Specialty Chemicals)로부터의 유비텍스(Uvitex) OB이다.

본 발명에 따른 필름은 바람직하게는 압출에 의해 제조된다.

압출을 위해, 폴리카르보네이트 펠렛을 압출기에 공급하고, 압출기의 가소화 시스템내에서 용융시킨다. 플라스틱 용융물을 슬롯 다이를 통해 압착시켜 성형하고, 연마 캘린더의 닙에서 원하는 최종 형상으로 변형시키고, 연마 롤 상에서 또한 주변 공기에서 교대로 냉각시킴으로써 형상 셋팅한다. 압출에 사용되는 상승된 용융 점도를 갖는 폴리카르보네이트는 통상적으로 260 내지 320℃의 용융 온도에서 가공하며, 가소화 배럴의 온도 및 다이 온도를 상응하게 설정한다.

1개 이상의 보조 압출기 및 슬롯 다이로부터 상류의 적합한 용융 어댑터를 사용함으로써, 상이한 조성을 갖는 폴리카르보네이트 용융물을 서로 포개어 겹쳐놓아, 다층 시트 또는 필름을 형성할 수 있다 (예를 들어, EP-A 0 110 221 및 EP-A 0 110 238 참조).

본 발명에 따른 성형품의 베이스층 또한 임의로 존재하는 공압출층(들) 양쪽 모두는, 예를 들어 UV 흡수제 및 다른 통상의 가공 보조제, 특히 금형 이형제 및 레올로지제 및 폴리카르보네이트에 대해 통상적인 안정화제, 특히 열 안정화제 및 대전방지제, 광학 증백제 등의 첨가제를 추가로 함유할 수 있다. 여기서, 각 층에는 상이한 첨가제 또는 첨가제 농도가 존재할 수 있다.

바람직한 일 실시양태에서, 고체 시트 조성물은 벤조트리아졸 유도체, 이량체 벤조트리아졸 유도체, 트리아진 유도체, 이량체 트리아진 유도체, 디아릴 시아노아크릴레이트의 군으로부터의 UV 흡수제 0.01 내지 0.5 중량％를 추가로 함유한다.

공압출층은 특히 UV 흡수제 및 금형 이형제를 함유할 수 있다.

적합한 안정화제는, 예를 들어 포스핀, 포스파이트 또는 Si 함유 안정화제 및 EP-A 0 500 496에 기재된 추가의 화합물이다. 예를 들어, 트리페닐 포스파이트, 디페닐알킬 포스파이트, 페닐디알킬 포스파이트, 트리스-(노닐페놀) 포스파이트, 테트라키스-(2,4-디-tert.-부틸페닐)-4,4'-비페닐렌 디포스포나이트, 비스-(2,4-디쿠밀페닐) 펜타에리트리톨 디포스파이트 및 트리아릴 포스파이트를 언급할 수 있다. 트리페닐포스핀 및 트리스-(2,4-디-tert.-부틸페닐) 포스파이트가 특히 바람직하다.

적합한 금형 이형제는, 예를 들어 1가 내지 6가 알콜의, 특히 글리세롤의, 펜타에리트리톨의 또는 게르베(Guerbet) 알콜의 에스테르 또는 부분 에스테르이다.

1가 알콜은 예를 들어 스테아릴 알콜, 팔미틸 알콜 및 게르베 알콜이고, 2가 알콜은 예를 들어 글리콜이며, 3가 알콜은 예를 들어 글리세롤이고, 4가 알콜은 예를 들어 펜타에리트리톨 및 메조에리트리톨이며, 5가 알콜은 예를 들어 아라비톨, 리비톨 및 크실리톨이고, 6가 알콜은 예를 들어 만니톨, 글루시톨 (소르비톨) 및 둘시톨이다.

에스테르는, 바람직하게는 모노에스테르, 디에스테르, 트리에스테르, 테트라에스테르, 펜타에스테르 및 헥사에스테르 또는 이들의 혼합물, 특히 포화 지방족 C₁₀ 내지 C₃₆ 모노카르복실산 및 임의로는 히드록시-모노카르복실산, 바람직하게는 포화 지방족 C₁₄ 내지 C₃₂ 모노카르복실산 및 임의로는 히드록시-모노카르복실산의 랜덤 혼합물이다.

상업적으로 입수가능한 지방산 에스테르, 특히 펜타에리트리톨 및 글리세롤의 지방산 에스테르는 이들의 제조 공정의 결과로 60％ 미만의 각종 부분 에스테르를 함유할 수 있다.

10 내지 36개의 C 원자를 갖는 포화 지방족 모노카르복실산은, 예를 들어 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 히드록시스테아르산, 아라키드산, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산 및 몬탄산이다.

적합한 대전방지제의 추가의 예는, 양이온 활성 화합물, 예를 들어 4급 암모늄, 포스포늄 또는 술포늄염, 음이온 활성 화합물, 예를 들어 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속염 형태의 알킬 술포네이트, 알킬 술페이트, 알킬 포스페이트, 카르복실레이트, 비이온발생성 화합물, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 에테르, 지방산 에스테르, 에톡실화 지방 아민이다.

하기 실시예는 본 발명을 비제한적 방식으로 예시하도록 의도된다.

압출에 의해 필름을 제조하기 위해, 폴리카르보네이트 펠렛을 압출기의 공급 호퍼내에 도입하고, 이로부터 스크류 및 배럴을 포함하는 가소화 시스템내로 통과시켰다.

가소화 시스템은 물질을 이송하고 용융시켰다. 플라스틱 용융물을 슬롯 다이를 통해 압착시켰다. 필터 장치, 용융 펌프, 고정식 혼합 부재 및 추가의 부품을 가소화 시스템과 슬롯 다이 사이에 제공할 수 있다. 다이에서 나온 용융물이 연마 캘린더 상에서 나타났다. 최종 성형을 연마 캘린더의 닙에서 수행하였다. 고무 롤을 사용하여 한쪽 측면 상에 텍스쳐를 제공하였다. 텍스쳐링에 사용된 고무 롤은 나우타 롤 코포레이션(Nauta Roll Corporation)의 DE 32 28 002 (또는 미국 대응특허 제4 368 240호)에 개시되어 있다. 필름을 최종적으로, 냉각시킴으로써, 구체적으로 연마 롤 상에서 또한 주변 공기내에서 교대 방식으로 냉각시킴으로써 형상 셋팅하였다. 나머지 장치는 보호 필름을 이송, 도포하기 위해, 또한 압출된 필름을 권취하기 위해 제공되었다.

본 발명을 하기 실시예에 의해 추가로 설명한다.

실시예 1

배합:

광 산란 마스터배치의 제조

폴리카르보네이트에 대해 통상적인 250 내지 330℃의 가공 온도에서 통상의 2축 배합 압출기 (예를 들어 ZSK 32)를 사용하여 광 산란 화합물을 제조하였다.

하기 조성의 마스터배치를 제조하였다.

· 80 중량％ 비율의 폴리카르보네이트 (바이엘 머티리얼사이언스 아게(Bayer MaterialScience AG)로부터의 마크롤론(Makrolon) 3108 550115)

· 20 중량％ 비율의, 부타디엔/스티렌 코어 및 메틸 메타크릴레이트 쉘을 갖는, 입도가 2 내지 15 ㎛이고 평균 입도가 8 ㎛인 코어-쉘 입자 (롬 앤 하스(Rohm & Haas)로부터의 파랄로이드 EXL 5137)

실시예 2

대전방지제 마스터배치의 제조

폴리카르보네이트에 대해 통상적인 250 내지 330℃의 가공 온도에서 통상의 2축 배합 압출기 (예를 들어 ZSK 32)를 사용하여 대전방지제 화합물을 제조하였다.

하기 조성의 마스터배치를 제조하였다.

· 98 중량％ 비율의 폴리카르보네이트 (바이엘 머티리얼사이언스 아게로부터의 마크롤론 3108 550115)

· 2 중량％ 비율의 무색 분말로서의 디이소프로필 디메틸암모늄 퍼플루 오로부탄술포네이트

필름 공압출

임의로 공압출된 필름 제조에 사용된 기계 및 장치는,

- 60 mm의 직경 (D) 및 33xD의 길이를 갖는 스크류를 갖는 압출기 (스크류는 액화 대역을 포함함);

- 25 D의 길이 및 35 mm의 직경을 갖는 스크류를 갖는 외층 도포를 위한 공압출기

- 용융 펌프;

- 크로스헤드;

- 450 mm의 폭을 갖는 특수 공압출 슬롯 다이;

- 수평 배열의 롤을 갖는 3롤 연마 캘린더 (제3 롤은 수평 위치에 대해 +/- 45°로 회전가능함);

- 롤러 컨베이어;

- 두께 측정 수단;

- 양면에 보호 필름을 도포하기 위한 장치;

- 인취(haul-off) 장치; 및

- 권취 스테이션

을 포함하였다.

기재 물질 펠렛을 주 압출기의 공급 호퍼내에 도입하였다. 특정 물질을 배럴/스크류 가소화 시스템내에서 용융시키고 이송하였다. 2 물질 용융물을 공압출 다이에 함께 넣었다. 용융물이 다이로부터 연마 캘린더 상에서 나타났고, 이것의 롤은 표 1에 기재된 온도에 있었다. 물질의 최종 성형 및 냉각을 연마 캘린더 상에서 수행하였다. 고무 롤을 사용하여 필름 표면의 한쪽 면 상에 텍스쳐를 제공하였다. 이어서, 필름을 인취 장치에 의해 이송하고, 보호 필름을 양면 상에 도포하고, 그 후 필름을 권취하였다.

공정 파라미터	전형적 가공 파라미터
	주 압출기	공압출기
압출기 온도, Z1	220℃	250℃
압출기 온도, Z2	280℃	260℃
압출기 온도, Z3	280℃	260℃
압출기 온도, Z4	280℃	260℃
압출기 온도, Z5	280℃	260℃
압출기 온도, Z6	280℃
크로스헤드 온도	280℃
다이/측면 플레이트 온도	280℃
다이 온도, Z13	280℃
다이 온도, Z14	280℃
다이 온도, Z15	280℃
다이/측면 플레이트 온도	280℃
다이 온도, Z17	280℃
다이 온도, Z18	280℃
다이 온도, Z19	280℃

회전 속도, 압출기	60분^-1	12분^-1

회전 속도, 용융 펌프	44분^-1

롤 1 온도 (텍스쳐링된 고무 롤)	40℃
롤 2 온도	100℃
롤 3 온도	130℃

캘린더 스피드	13.8 m/분

처리량	38 kg/시간
필름 폭/두께	385 mm/100 ㎛

비교예 3 (본 발명에 따르지 않음):

주 압출기

하기 조성을 갖는 화합물을 블렌딩하였다.

· 94.0 중량％ 비율의 폴리카르보네이트 (바이엘 머티리얼사이언스 아게로부터의 마크롤론 3100 000000)

· 6.0 중량％ 비율의, 부타디엔/스티렌 코어 및 메틸 메타크릴레이트 쉘을 갖는, 입도가 2 내지 15 ㎛이고 평균 입도가 8 ㎛인 코어-쉘 입자 (롬 앤 하스로부터의 파랄로이드 EXL 5137)를 갖는 실시예 1에 따른 마스터배치

공압출기

하기 조성을 갖는 화합물을 블렌딩하였다.

· 100.0 중량％ 비율의 폴리카르보네이트 (바이엘 머티리얼사이언스 아게로부터의 마크롤론 3100 000000)

이를 사용하여 투명 폴리카르보네이트층 상의 평활한 측면 및 광 산란층 (베이스층) 상의 텍스쳐링된 표면을 갖고, 100 ㎛ 두께의 베이스층내에 산란 첨가제 1.2 중량％를 함유하고 25 ㎛ 두께의 공압출층내에 대전방지제를 함유하지 않는, 층의 총 두께가 125 ㎛인 필름을 압출하였다.

실시예 4

주 압출기

하기 조성을 갖는 화합물을 블렌딩하였다.

· 6.0 중량％ 비율의, 스타디엔/스티렌 코어 및 메틸 메타크릴레이트 쉘을 갖는, 입도가 2 내지 15 ㎛이고 평균 입도가 8 ㎛인 코어-쉘 입자 (롬 앤 하스로부터의 파랄로이드 EXL 5137)를 갖는 실시예 1에 따른 마스터배치

공압출기

하기 조성을 갖는 화합물을 블렌딩하였다.

· 80.0 중량％ 비율의 폴리카르보네이트 (바이엘 머티리얼사이언스 아게로부터의 마크롤론 3100 000000)

· 20 중량％ 비율의 디이소프로필 디메틸암모늄 퍼플루오로부탄술포네이트를 갖는 실시예 2에 따른 마스터배치

이를 사용하여 투명 폴리카르보네이트층 상의 평활한 측면 및 광 산란층 (베이스층) 상의 텍스쳐링된 표면을 갖고, 100 ㎛ 두께의 베이스층내에 산란 첨가제 1.2 중량％를 함유하고 25 ㎛ 두께의 공압출층내에 대전방지제 (디이소프로필 디메틸암모늄 퍼플루오로부탄술포네이트) 0.4 중량％를 함유하는, 층의 총 두께가 125 ㎛인 필름을 압출하였다.

분진 시험

실험실 시험에서 분진 침착을 조사하기 위해, 압출된 시트를 분진이 현탁된 분위기에 노출시켰다. 이를 위해, 80 mm 길이의 삼각형 단면의 자기 교반 막대를 갖는 2 L 비커를 분진 (석탄 분진/20 g의 활성탄, 독일 질제 소재의 리에델 데 하엔(Riedel de Haen)의 아이템 no. 18 003)으로 대략 1 cm의 깊이까지 충전시켰다. 분진을 자기 교반기의 도움 하에 현탁액내에 넣었다. 교반기가 중지되면, 시험편을 상기 분진 분위기에 7초 동안 노출시켰다. 사용된 시험편에 따라, 보다 많거나 적은 양의 분진이 시험편 상에 침착되었다.

분진 침착 (분진 패턴)을 육안으로 평가하였다. 분진 패턴을 나타내는 필름을 네가티브 (-)로 평가하였고, 분진 패턴이 실질적으로 나타나지 않은 필름을 (+)로 평가하였다.

표면 저항 측정

DIN IEC 93에 따라 표면 전도도를 측정함으로써 광 산란 필름의 대전방지 작용을 측정하였다.

광학 측정

하기 표준 방법에 따라, 또한 하기 측정 기기를 이용하여, 실시예 3 및 4에 기재된 필름을 그의 광학 특성에 대해 조사하였다.

헌터 어소시에이츠 래보래토리, 인코포레이티드(Hunter Associates Laboratory, Inc.)로부터의 울트라 스캔(Ultra Scan) XE를 이용하여 투과율 (Ty (C2°))을 측정하였다. 퍼킨 엘머 옵토일렉트로닉스(Perkin Elmer Optoelectronics)로부터의 람다(Lambda) 900을 이용하여 광 반사 (Ry (C2°))를 측정하였다. Byk-가드너(Byk-Gardner)로부터의 헤이즈가드 플러스(Hazegard Plus) 기기를 이용하여 헤이즈를 측정하였다 (ASTM D 1003에 따름). DIN 58161에 따라 고니오포토미터를 이용하여 광 산란 작용의 강도에 대한 척도로서 반값 각도 (HW)를 측정하였다. DS LCD (LTA320W2-L02, 32" LCD TV 패널)로부터의 백라이트 유닛 (BLU) 상에서 미놀타(Minolta)로부터의 LS 100 루미난스 미터(LS 100 Luminance Meter)를 이용하여 휘도(luminance, brightness) 측정을 수행하였다.

광학 측정 결과

상기한 백라이트 유닛을 이용하여 휘도 측정을 수행하여 조사되는 필름을 측정 및 평가하였다. 이를 위해, 확산판 상에 직접 놓인 3개의 필름을 포함하는 기존의 필름 셋트로부터의 상기 필름을 시험되는 필름으로 교체하였다. 이어서, 다른 2개의 필름을 다시 정상부에 배치하였다.

	비교예 3		실시예 4
투과율 [％] (C2°) 헌터 울트라 스캔	85.2		85.54
반사율 [％] (C2°) 헌터 울트라 스캔	10.68		10.5
헤이즈 [％]	95.6		92
반값 각도 [°]	9.2		6.5
측면 텍스쳐	평활	매트	평활	매트
분진 시험	-	-	+	+
표면 저항 [Ω/□]	1.0*10¹⁷	2.3*10¹⁷	4.4*10¹⁴	6.1*10¹⁴
필름 사용하지 않은 휘도 [cd/m²]	6024		6069
필름 사용한 휘도 [cd/m²]	7184		7390

확산 안료 함량은 표 1에 기재된 모든 실시예에서 동일하였다. 사용된 기재 물질 또한 동일하였다. 실시예 4에서는, 구조식 1의 대전방지제 (디이소프로필 디메틸암모늄 퍼플루오로부탄술포네이트)가 공압출층 중에 존재하였다. 동일한 확산제 함량, 또한 그에 따른 동일한 확산 작용에서, 상기 필름은 놀랍게도 비교예 3에 비해 높은 휘도를 나타내었다.

조사된 휘도의 비교는 인상적이었다. 이러한 변수는 하기와 같이 측정하였다. 실시예 3 및 4로부터의 해당 필름으로부터 매칭 부분을 절단하여 DS LCD (LTA320W2-L02, 32" LCD TV 패널)로부터의 백라이트 유닛 (BLU)에 장착하였다. 이어서, 상기 백라이트 유닛에 사용된 필름 셋트를 사용하지 않고 휘도를 조사하였다. 이어서, 확산판 상에 직접 놓인 필름을 조사되는 필름으로 교체하였다. 백라이트 유닛 상에서 총 9개의 상이한 지점에서 휘도를 측정하고 (미놀타 루미난스 미터 LS 100 이용), 이들 값으로부터의 평균치를 계산하였다.

실시예로부터, 필름 셋트를 사용한 경우에 비해 필름 셋트를 사용하지 않은 경우 휘도가 더 낮은 것이 명백하였다. 놀랍게도, 본 발명에 따른 필름의 휘도는 비교용 샘플의 휘도에 비해 훨씬 우수하였다.

Claims

투명 폴리카르보네이트 76 내지 99.89 중량％, 및 코어-쉘(core-shell) 형상을 가지며 평균 입경이 1 내지 100 ㎛인 아크릴레이트 기재의 투명 중합체 입자 0.01 내지 20 중량％, 및 대전방지제 0.1 내지 4.0 중량％를 함유하는 플라스틱 필름.
제1항에 있어서, 대전방지제가 퍼플루오로알킬 술포네이트를 포함하는 필름.
제1항에 있어서, 두께가 0.05 내지 1 mm인 필름.
제1항에 있어서, 2개 이상의 층을 포함하는 필름.
제4항에 있어서, 한 층은 투명 폴리카르보네이트 76 내지 100 중량％, 임의로는 코어-쉘 형상을 가지며 평균 입경이 1 내지 100 ㎛인 아크릴레이트 기재의 투명 중합체 입자 0.01 내지 20 중량％, 또한 임의로는 대전방지제 0.1 내지 4 중량％를 함유하고, 1개 이상의 추가의 층은 임의로는 층에 대해 대전방지제 0.1 내지 4 중량％, 또한 임의로는 코어-쉘 형상을 가지며 평균 입경이 1 내지 100 ㎛인 아크릴레이트 기재의 투명 중합체 입자 0.01 내지 20 중량％를 함유하며, 여기서 투명 입자 및 대전방지제는 1개 이상의 층에서 상기한 농도로 존재하여야 하는 필름.
제5항에 있어서, 폴리카르보네이트층이 대전방지제 0.1 내지 4.0 중량％를 함유하는 필름.
제6항에 있어서, 대전방지제가 디이소프로필 디메틸암모늄 퍼플루오로부탄술포네이트를 포함하는 필름.
제4항에 있어서, 두께가 0.05 내지 1 mm인 필름.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 필름의, 평면 스크린에서의 확산 필름으로서의 용도.