KR20090009107A - 백색 폴리에스테르필름 - Google Patents

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타카시 우에다
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도레이 카부시키가이샤
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Abstract

[과제]본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점에 비추어, 높은 반사율과 높은 은폐성을 양립시키고, 또한 필름 찢어짐이 발생하기 어렵고 생산성이 높은 백색 폴리에스테르필름을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
[해결수단]내부에 공동을 함유하는 층(B층)을 갖고, (B층)중의 구성 성분의 총량에 대하여 폴리에스테르에 상용하지 않는 비정성 환상 올레핀 공중합수지를 3∼15중량％, 폴리알킬렌글리콜, 탄소수가 2∼6의 지방족디올성분 및 테레프탈산으로 이루어진 폴리에스테르 수지의 블록 공중합체수지를 2∼10중량％, 무기입자를 5∼25중량％ 함유하고, 또한, (B층)중에 분산된 상기 비정성 환상 올레핀 공중합수지 및 무기입자의 수평균 입자지름이 0.4∼3μm임과 동시에 최대 입자지름이 5μm을 초과하지 않는 것에 의해 달성할 수 있다.
백색 폴리에스테르필름

Description

백색 폴리에스테르필름{White Polyester Film}
본 발명은 백색 폴리에스테르필름에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 필름 내부에 공동을 함유하고, 반사 특성, 은폐성이 뛰어나고, 또한 생산성이 좋은 폴리에스테르필름에 관한 것으로, 화상표시용 백라이트 장치 및 램프 리플렉터(lamp reflector)의 반사 시트, 조명용 기구의 반사 시트, 조명 간판용 반사 시트, 태양 전지용 배면반사 시트 등에 바람직하게 사용할 수 있는 백색 폴리에스테르필름에 관한 것이다.
액정 디스플레이 등에 사용할 수 있는 평면형 화상표시 방식에 있어서의, 면광원장치의 반사판 및 반사 시트, 조명 간판의 배면반사 시트, 태양 전지의 배면반사 시트 등의 용도에, 백색 폴리에스테르필름이 균일하고 높은 휘도, 치수안정성, 저가 등의 특성으로부터 널리 사용되고 있다. 높은 휘도를 발현하는 방법으로서, 폴리에스테르필름 중에, 예를 들면 황산 바륨 등의 무기입자를 다수 함유하고, 폴리에스테르 수지와 입자의 계면 및 입자를 핵으로서 생성하는 미세한 공동의 공동계면에서의 광반사를 이용하는 방법(특허문헌 1참조), 폴리에스테르와 상용(相溶)하지 않는 수지를 혼합함으로써, 상용하지 않는 수지를 핵으로서 생성하는 미세한 공동의 공동계면에서의 광반사를 이용하는 방법(특허문헌 2참조), 압력용기 중에서 불활성 가스를 폴리에스테르필름에 함침시킴으로써, 내부에 생성한 공동의 계면에서의 광반사를 이용하는 방법(특허문헌 3참조)등, 폴리에스테르필름 중에 함유된 무기입자와 폴리에스테르 수지의 굴절률차 및 미세한 공동과 폴리에스테르 수지의 굴절률차를 이용한 방법이 널리 사용되고 있다.
최근, 특히, 액정 디스플레이를 이용한 용도의 확대는 눈부시고, 종래의 노트 북, 모니터, 휴대 단말에 더해서, 액정 텔레비전용 등에도 널리 사용되고 있고, 이것에 따라서, 화면의 고휘도화, 고세밀화가 요청되어 왔다. 화면의 고휘도화에 따라서, 반사 시트는 보다 고휘도, 고은폐성이 요구되어 왔다. 그것에 따라서, 폴리에스테르필름 중의 무기입자를 증량하거나, 폴리에스테르와 상용하지 않는 수지를 증량시키는 등, 폴리에스테르필름 중의 반사 계면의 수를 늘리는 것이 필요하게 되어 왔지만, 무기입자나 폴리에스테르에 상용하지 않는 수지량을 증량시킴으로써 2축 연신할 때에 필름 찢어짐이 다발하고, 생산성이 뒤떨어지는 문제가 있어, 고휘도·고은폐성과 필름의 생산성을 양립시키는 것이 곤란했다.
또한 한편으로, 폴리에스테르에 상용하지 않는 수지종에 대해서도 검토가 되고 있다(특허문헌 4, 5참조). 그렇지만, 이것들의 문헌에 기재되어 있는 기술에서는 최근의 고휘도, 고은폐성에 대응하는 것이 곤란하게 되었다.
(특허문헌1) 일본 특허공개 2004-330727호 공보
(특허문헌2) 일본 특허공개 평 04-239540호 공보
(특허문헌3) 국제공개 제97/01117호 팜플렛
(특허문헌4) 일본 특허공개 평 05-9319호 공보
(특허문헌5) 일본 특허공개 평 08-302048호 공보
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점에 비추어, 높은 휘도와 높은 은폐성을 양립시키고, 또한 필름 찢어짐이나 폭방향의 휘도 불균일이 발생하기 어렵고, 생산성과 성능이 양립된 백색 폴리에스테르필름을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
(1) 내부에 공동을 함유하는 층(B층)을 갖고, B층 중의 구성 성분의 총량에 대하여 폴리에스테르에 상용하지 않는 비정성 환상 올레핀 공중합수지를 3∼15중량％,
폴리알킬렌글리콜, 탄소수가 2∼6의 지방족디올성분 및 테레프탈산으로 이루어진 폴리에스테르 수지의 블록 공중합체수지를 2∼10중량％,
무기입자를 5∼25중량％ 함유하고,
또한, (B층) 중에 분산된 상기 비정성 환상 올레핀 공중합수지 및 무기입자의 수평균 입자지름이 각각 0.4∼3μm임과 아울러 최대 입자지름이 5μm을 넘지 않는 백색 폴리에스테르필름.
(2) (1)에 있어서, 폴리에스테르에 상용하지 않는 비정성 환상 올레핀 공중합수지의 유리 전이 온도가 120℃ 이상 230℃ 이하인 백색 폴리에스테르필름.
(3) (1) 또는 (2)에 있어서, 광선반사율이 97% 이상, 전체 광선투과율이 5% 미만인 백색 폴리에스테르필름.
(4) (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 있어서, 내부에 공동을 함유하는 층(B층) 중에 지환족 글리콜을 포함하는 공중합 폴리에스테르 수지가 B층 중의 구성 성분에 대하여 1∼10중량％ 함유되어서 이루어진 백색 폴리에스테르필름.
(5) (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 있어서, 내부에 공동을 함유하는 층(B층)의 적어도 한 면에 인접하는 층(A층) 중에 폴리에스테르에 상용하지 않는 비정성 환상 올레핀 공중합수지를 실질적으로 함유하지 않는 백색 폴리에스테르필름.
(6) (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 있어서, 내부에 공동을 함유하는 층(B층)의 적어도 한 면에 인접하는 층(A층) 중에 B층과 동종의 무기입자를 A층 중의 구성 성분에 대하여 0.5∼20중량％ 함유하는 백색 폴리에스테르필름.
(7) (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 있어서, 표층에 내광성 코팅을 실시한 반사 시트용 백색 폴리에스테르필름.
(8) (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 있어서, 내부에 공동을 함유하는 층(B층)에 인접하는 층(A층) 중에 내광제가 A층 중의 구성 성분에 대하여 0.05∼10중량％ 함유되어서 이루어진 백색 폴리에스테르필름.
발명의 효과
본 발명에 따르면, 높은 휘도와 높은 은폐성을 양립하고, 또한 제조 중에 필름 찢어짐이나 폭방향의 휘도 불균일이 발생하기 어렵고, 생산성과 성능이 양립된 백색 폴리에스테르필름을 저비용으로 얻을 수 있다.
본 발명자들은 상기 과제의 해결, 즉 높은 휘도와 높은 은폐성을 양립하고, 또한 제조 중에 필름 찢어짐이 발생하기 어렵고, 생산성이 높은 백색 폴리에스테르필름에 대해서 예의 검토한 결과, 특정한 구성을 갖는 폴리에스테르필름이 이러한 과제를 일거에 해결할 수 있는 것을 찾아낸 것이다.
본 발명은 내부에 공동을 함유하는 층을 갖고, 내부에 공동을 함유하는 층을 구성하는 수지가, 폴리에스테르 수지, 폴리에스테르에 상용하지 않는 비정성 환상 올레핀 공중합수지, 폴리알킬렌글리콜, 탄소수가 2∼6의 지방족디올성분 및 테레프탈산으로 이루어진 폴리에스테르 수지의 블록 공중합체수지, 및 무기입자를 함유하는 층(B층)을 갖고, 또한 비정성 환상 올레핀 공중합수지 및 무기입자의 수평균 입자지름이 0.4∼3μm임과 동시에 최대 입자지름이 5μm을 초과하지 않는 백색 폴리에스테르필름인 것이 필요하고, 이렇게 함으로써 필름의 휘도 및 은폐성을 비약적으로 향상시키는 것이 가능해 진다.
본 발명자들은 예의 검토한 결과, 광반사성은 종래에 서술된 것과 같이 공동체적이나 상용하지 않는 성분의 첨가량에 단순히 지배되는 것이 아니고, 주로 필름 내부에 존재하는 공동에 의해 형성되는 계면의 수 및 크기에 지배되는 것을 찾아내고, 본 발명의 완성에 이르렀다. 폴리알킬렌글리콜, 탄소수가 2∼6의 지방족디올성분 및 테레프탈산으로 이루어진 폴리에스테르 수지의 블록 공중합체수지를 비정성 환상 올레핀 공중합수지와 혼재시켜서 용융 압출하는 것, 및 비정성 환상 올레핀 공중합수지의 양을 층 중의 구성 성분의 15중량％이하로 함으로써, 비정성 환상 올레핀 공중합수지의 재응집을 막아 미분산화를 실현할 수 있는 것이다. 또한, 상기 폴리에스테르에 상용하지 않는 비정성 환상 올레핀 공중합수지에서만 그것과 폴리에스테르의 사이에서 발생하는 공동이 적고, 반사 특성이나 은폐성이 불충분하기 때문에, 무기입자를 첨가함으로써, 그것을 보충할 필요가 있다.
본 발명에 있어서, 공동(이하, 기상으로 기재하는 일이 있다)의 성분은 일반적으로 공기이지만, 진공이여도 그 밖의 기체성분이 충만하고 있어도 좋고, 예를 들면 기체성분으로서는 산소, 질소, 수소, 염소, 일산화탄소, 이산화탄소, 수증기, 암모니아, 일산화질소, 황화수소, 아황산, 메탄, 에틸렌, 벤젠, 메틸알콜, 에틸알콜, 메틸에테르, 에틸에테르 등을 들 수 있다. 이것들의 기체성분은 1종류 또는 2종류 이상 혼합되어 있어도 좋다. 더욱 공동 안의 압력은 대기압 이하라도 이상이라도 좋다.
본 발명의 백색 폴리에스테르필름에 사용할 수 있는 폴리에스테르 수지는 그 구성하는 성분으로서 이하를 들 수 있다. 디카르복실산성분으로서는, 예를 들면, 방향족 디카르복실산으로는 테레프탈산, 이소프탈산, 5-나트륨 술포 이소프탈산, 프탈산, 디펜산 및 그 에스테르 유도체를 들 수 있고, 또한 지방족디카르복실산으로는 아디핀산, 세바신산, 도데카디온산, 에이코산, 다이머산 및 그 에스테르 유도체가, 지환족디카르복실산으로는 1,4-시클로헥산 디카르복실산 및 그 에스테르 유도체를 들 수 있고, 또한 다관능산으로는 트리멜리트산, 피로멜리트산 및 그 에스테르 유도체가 대표예로서 들 수 있다. 또한, 디올성분으로서는, 예를 들면, 에틸렌 글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 펜탄디올, 헥산디올, 옥탄디올, 데칸디올, 시클로헥산디메탄올, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 테트라메틸렌글리콜이나 폴리에틸렌 글리콜, 및 폴리테트라메틸렌글리콜과 같은 폴리에테르 등을 대표예로서 들 수 있다. 제조되는 폴리에스테르필름의 기계강도, 내열성, 제조 비용 등을 가미하면, 본 발명에 있어서의 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 기본구성으로 하는 것이 바람직하다. 이 경우의 기본구성은 함유되는 폴리에스테르 수지에 대하여 50중량％이상이 폴리에틸렌테레프탈레이트라는 의미이다.
또한, 본 발명에 있어서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 기본구성에 대하여, 공중합성분을 도입해도 좋다. 내부에 공동을 함유하는 층(B층) 중에 혼합한 공중합 폴리에스테르 수지의 공중합성분으로서는 상술의 공중합성분 중에서 특히 디올성분의 주성분이 지환족 글리콜인 공중합 폴리에스테르 수지인 것이, 비정성 환상 올레핀 공중합수지의 분산 상태를 안정시키는 작용이 있기 때문에 바람직하고, 그 함유량은 공동을 함유하는 층(B층)의 구성 성분의 총량에 대하여 1중량％ 이상 10중량％ 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1중량％ 이상 6중량％ 이하이다. 공중합성분을 도입하는 방법으로서는 원료인 폴리에스테르 펠렛의 중합시에 공중합성분을 첨가하고, 미리 공중합성분이 중합된 펠렛으로서 사용해도 좋고, 또한, 예를 들면, 폴리부티렌테레프탈레이트와 같이 단독으로 중합된 펠렛과 폴리에틸렌테레프탈레이트펠렛의 혼합물을 압출기에 공급하고, 용융시에 에스테르 교환 반응으로 의해 공중합화하는 방법을 사용해도 좋다. 이것들의 공중합성분의 양은 특히 한정되지 않지만, 각 특성면에서, 디카르복실산성분 및 디올성분과도, 각각의 성분에 대하여 바람직하게는 1∼50몰％이며, 보다 바람직하게는 1∼20몰％이다.
상기 폴리에스테르 수지의 중축합반응에 사용되는 촉매로서는, 예를 들면, 안티몬 화합물, 티탄 화합물, 게르마늄 화합물 및 망간 화합물 등을 바람직하게 들 수 있다. 이것들 촉매는 단독으로, 또는 조합으로 사용할 수 있다. 이것들의 촉매 중, 광을 흡수하는 금속촉매응집물을 생성하기 어렵다는 점에서, 티탄 화합물이나 게르마늄 화합물이 바람직하고, 비용의 관점에서는 티탄 화합물이 바람직하다. 티탄 화합물로서는 구체적으로는 티탄테트라부톡시드나 티탄테트라이소프로폭시드 등의 티탄알콕시드, 이산화티탄 이산화규소 복합 산화물 등의 주된 금속 원소가 티탄 및 규소로 이루어진 복합 산화물이나 티탄 착체 등을 사용할 수 있다. 또한, 아코디스사제의 티탄·규소 복합 산화물(상품명:C-94)등의 초미립자산화 티탄을 사용할 수도 있다.
이것들의 폴리에스테르 수지 중에는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위내에서 각종 첨가물, 예를 들면 형광증백제, 가교제, 내열안정제, 내산화 안정제, 자외선흡수제, 유기의 윤활제, 무기의 미립자, 충전제, 내광제, 대전 방지제, 핵제, 염료, 분산제, 커플링제 등이 첨가되어 있어도 좋다.
본 발명에 있어서의 폴리에스테르에 상용하지 않는 비정성 환상 올레핀 공중합수지로서는 비시클로〔2,2,1〕헵토-2-엔, 6-메틸비시클로 〔2,2,1〕헵토-2-엔, 5,6-디메틸비시클로 〔2,2,1〕헵토-2-엔, 1-메틸비시클로 〔2,2,1〕헵토-2-엔, 6-에틸비시클로〔2,2,1〕헵토-2-엔, 6-n-부틸비시클로〔2,2,1〕헵토-2-엔, 6-i-부틸비시클로〔2,2,1〕헵토-2-엔, 7-메틸비시클로 〔2,2,1〕헵토-2-엔, 트리시클로 〔4,3,0,12.5〕-3-데센, 2-메틸-트리시클로 〔4,3,0,12.5〕-3-데센, 5-메틸-트리시클로 〔4,3,0,12.5〕-3-데센, 트리시클로 〔4,4,0,12.5〕-3-데센, 10-메틸-트리시클로 〔4,4,0,12.5〕-3-데센 등의 비정성 환상 올레핀 수지와 에틸렌이 공중합된 것 등이 바람직하게 사용할 수 있다. 특히 폴리에스테르와의 경계표면장력차가 크고, 연신후의 열처리에 의해 변형하기 어려운 수지가 바람직하고, 그 중에서도 에틸렌과 비시클로알켄의 공중합체가 특히 바람직하다. 상기 비정성 환상 올레핀 공중합수지의 첨가량으로서는 공동을 함유하는 층(B층) 중의 구성 성분의 총량에 대하여 3중량％ 이상 15중량％ 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 4중량％ 이상 12중량％ 이하이다. 이것보다 적으면 백색화의 효과가 약해지고, 고반사성이 얻을 수 없게 되어 바람직하지 못하다. 또한, 이것보다 많으면, 필름 자체의 강도 등 기계특성이 낮아지는 동시에, 비정성 환상 올레핀 공중합수지의 응집이 일어나기 쉬워, 바람직하지 못하다.
본 발명에서 사용할 수 있는 비정성 환상 올레핀 공중합체는 공지의 액상중합법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 일본 특허공개 소 61-271308호 공보에 예시되어 있는 방법을 따라서 환상 올레핀 공중합수지를 제조할 수 있다. 이것들의 방법에 의해 얻을 수 있고, 본 발명에 사용할 수 있는 환상 올레핀 공중합수지의 유리 전이 온도(이하, 「Ｔｇ」이라고 하는 것이 있다)는 120℃ 이상 230℃ 이하인 것이 바람직하다. 환상 올레핀 공중합수지의 유리 전이 온도가 120℃ 미만의 경우, 필름을 연신 하면 환상 올레핀 공중합수지가 소성변형하여 공동의 생성이 저해되므로 바람직하지 못하다. 또한, 환상 올레핀 공중합수지의 유리 전이 온도가 230℃를 초과할 경우는 폴리에스테르 수지와 환상 올레핀 공중합수지를 압출기 등을 이용해서 용융 혼련하여 시트상으로 토출할 때의 환상 올레핀 공중합수지의 분산이 불충분하게 되고, 후술하는 수지의 수평균 입자지름 및 최대 입자지름을 달성하는 것이 곤란하게 된다. 환상 올레핀 공중합수지의 유리 전이 온도로서, 160℃ 이상 200℃ 이하가 더욱 바람직하다. 또한, 유리 전이 온도는 환상 올레핀 공중합수지의 공중합비율을 변경함으로써 조정이 가능하다. 유리 전이 온도는 시차주사형 열량계를 이용하고, 20℃/분의 승온 속도로 승온 했을 때의 ＪＩＳ K7121-1987의 중간점 유리 전이 온도(Ｔｍｇ)이다.
더욱, 환상 올레핀 공중합수지는 조성물을 용융 압출 때의 온도에 있어서 결정성 폴리에스테르 수지의 용융 점도와의 균형으로 그 만큼 분산 상태가 변화되기 때문에 적절한 점도의 수지인 것은 바람직하게 260℃에 있어서의 ＭＶＲ가 1∼15ml/10분인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 ＭＶＲ가 2∼10ml/10분이다. ＭＶＲ가 15을 초과할 경우, 수지 자체가 불안정하게 될 경우가 있어 바람직하지 못하다. 또한, 260℃에 있어서의 ＭＶＲ가 1ml/10분 미만의 경우, 폴리에스테르 수지와 환상 올레핀 공중합수지를 용융혼련해서 압출할 때의 필터에 부하가 걸려 바람직한 토출량으로 올릴 수 없다고 하는 제약이 발생하거나, 분산성이 나빠질 경우가 있다. 또한, ＭＶＲ는 환상 올레핀 공중합수지의 중합에 있어서 반응 시간이나 온도, 중합 촉매량이나 그 종류에 의해 제어가능하다.
본 발명의 백색 폴리에스테르필름에 있어서, 폴리에스테르에 상용하지 않는 비정성 환상 올레핀 공중합수지는 폴리에스테르 수지로 이루어지는 매트릭스 중에 수평균 입자지름이 0.4로부터 3.0μm로 분산되고 있는 것이 필요하고, 바람직하게는 0.5∼1.5μm의 범위이다. 비정성 환상 올레핀 공중합수지의 수평균 입자지름이 0.4μｍ미만인 경우에는 필름 중에 공동이 생성해도 두께 방향의 공동두께가 가시 광선의 파장보다 얇아져 가시광을 반사하는 계면으로서 효율이 나빠지기 때문에 고휘도와 고은폐성이 얻을 수 없다. 한편, 수평균 입자지름이 3μm을 초과할 경우나 최대 입자지름이 5μm을 초과할 경우에는 필름의 강도가 저하하고, 연신때에 파단이 일어나기 쉬워질 뿐만아니라, 필름의 두께 방향의 계면수가 부족하기 때문에, 결과적으로서 고휘도와 고은폐성을 얻을 수 없다. 또한, 수평균 입자지름 및 최대 입자지름은 필름의 단면을 잘라내고, 그 단면을 ＳＥＭ-ＸＭＡ를 사용해서 관측되는 입자 100개의 면적을 구하고, 진원으로 환산했을 때의 지름의 평균치 및 최대치이다.
또한, 폴리에스테르에 상용하지 않는 비정성 환상 올레핀 공중합수지를 바람직한 형상으로 미분산화하기 위해서, 폴리알킬렌글리콜, 탄소수가 2∼6의 지방족디올성분 및 테레프탈산으로 이루어진 폴리에스테르 수지의 블록 공중합체수지를 첨가 할 필요가 있다. 그 중에서도, 폴리알킬렌글리콜과 폴리부티렌테레프탈레이트의 블록 공중합체가 특히 바람직하다. 이러한 수지는 미리 중합 반응에 있어서 상기 수지를 공중합화한 폴리에스테르로서 사용해도, 직접 그대로 사용해도 좋다. 첨가량은 공동을 함유하는 층(B층)의 구성 성분의 총량에 대하여, 2∼10중량％가 바람직하고, 보다 바람직하게는 3∼9중량％이다. 첨가량이 2중량％보다 적을 경우, 비정성 환상 올레핀 공중합수지를 미세화하는 효과가 작아져, 바람직한 입자지름을 얻을 수 없다. 또한, 첨가량이 10중량％보다 많을 경우에는 생산 안정성의 저하나 비용 상승등의 문제가 발생한다.
본 발명에 사용할 수 있는 무기입자로서는, 예를 들면 탄산 칼슘, 이산화 티 탄, 산화 아연, 산화 지르코늄, 황화 아연, 염기성 탄산연(연백), 황산 바륨 등을 들 수 있지만, 이것들 중에서, 400∼700ｎｍ의 가시광영역에 있어서 흡수가 적은 탄산 칼슘, 황산 바륨, 이산화 티탄 등이 반사 특성이나 은폐성, 제조 비용 등의 관점에서 바람직하다. 본 발명으로 있어서, 탄산 칼슘을 사용할 경우, 콜로이드 탄산 칼슘을 사용하는 것이 안정성, 및 적당한 분산 지름을 얻는데도 바람직하다. 또한, 이산화 티탄을 사용할 경우, 아나타제형과 비교해서 루틸형쪽이 결정 구조가 빽빽하기 때문에 굴절률이 높고, 그 때문에 폴리에스테르 수지와의 굴절률차가 커지고, 계면에서의 높은 반사작용을 얻을 수 있기 때문에, 루틸형 이산화 티탄을 사용하는 편이 바람직하다. 입자지름로서는 수평균 입자지름으로 0.4∼2μm의 것을 사용함으로써 뛰어난 반사성, 은폐성을 실현할 수 있다. 여기에서 말하는 수평균 입자지름은 필름의 단면을 잘라내고, 그 단면을 ＳＥＭ-ＸＭＡ를 사용해서 관측되는 입자 100개의 면적을 구해서 진원으로 환산했을 때의 지름의 평균치이다. 무기입자의 첨가량으로서는 공동을 함유하는 층(B층) 중의 구성 성분의 총량에 대하여 5중량％ 이상 25중량％ 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 7중량％ 이상 20중량％ 이하이다. 이것보다 적으면 백색화의 효과가 약해져, 고반사성, 고은폐성을 얻을 수 없게 되어 바람직하지 못하다. 또한, 이것보다 많으면, 제막성이 악화하는 동시에, 무기입자의 표면처리제에 의한 광의 흡수 손실의 영향이 나타나기 때문에, 바람직하지 못하다.
또한, 본 발명에 있어서는 폴리에스테르 수지에 산화 방지제를 바람직하게는 B층의 구성 성분의 총량에 대하여 0.05∼1.0중량％, 보다 바람직하게는 0.1∼0.5중 량％ 함유하게 함으로써, 한층 안정한 폴리머 압출과 제막을 행하는 것이 가능해 진다. 산화 방지제로서는 분산성의 점에서, 특히 힌더드페놀계나 힌더드아민계의 산화 방지제가 바람직하다.
본 발명에서는 공동을 함유하는 층(B층)의 외면에 구성이 다른 열가소성수지층 (A층)을 적층하는 것이 바람직하다. 필름 내부에 공동을 형성시킨 필름의 적어도 한 면에, 폴리에스테르에 상용하지 않는 비정성 환상 올레핀 공중합수지를 실질적으로 함유하지 않는 폴리에스테르 수지를 공압출 등의 방법에 의해 적층함으로써, (i)공동함유층과 표층을 개별로 설계할 수 있기 때문에 기능 분리에 의해 표면의 광택도 조정이나 백색도 조정 등을 용이하게 행할 수 있고, (ｉｉ)공동이 적고, 높은 기계강도를 갖는 표층을 적층함으로써 필름을 생산할 때의 찢어짐을 방지한다고 하는 관점에서 바람직하다. 여기서 비정성 환상 올레핀 공중합수지를 실질적으로 함유하지 않는다는 것은 의도적으로 첨가하지 않는다는 것을 의미하고, 구체적으로는 그 층을 형성하는 폴리에스테르 수지에 대하여 1중량％ 미만의 함유량인 것을 나타낸다. 이러한 열가소성수지층을 적층함으로써, 표면평활성 및 높은 기계적 강도를 필름에 부여할 수 있다.
이 때, 적층한 열가소성수지층 (A층)에도, 유기 또는 무기의 미립자를 함유시킬 수 있고, 미립자로서는 예를 들면 탄산 칼슘, 이산화 티탄, 산화 아연, 산화 지르코늄, 황화 아연, 염기성 탄산연(연백), 황산 바륨 등을 들 수 있지만, (B층)과 동종의 무기입자를 함유하는 것이, 비용, 생산성, 리사이클성의 점에서 바람직하다. 적층한 폴리에스테르 수지 중의 무기미립자의 함유량은 A층의 구성 성분의 총량에 대하여 0.5∼20중량％가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1∼18중량％, 더욱은 1∼15중량％가 특히 바람직하다. 함유량이 0.5중량％ 미만에서는 필름의 미끄러짐성이 나빠지고, 반대로 20중량％를 초과할 경우에는 제막 때에 필름 찢어짐이 발생하는 것이 있다.
또한, 본 발명의 백색 폴리에스테르필름의 내부에 공동을 함유하는 층(B층)에 인접하는 층(A층) 중에 내광제를 함유하는 것이 바람직하다. 내광제를 함유함으로써 필름의 자외선에 의한 색조변화가 방지된다. 바람직하게 사용되는 내광제로서는 다른 특성이 손상되지 않는 범위이면 특히 한정되지 않지만, 내열성이 뛰어나, 폴리에스테르 수지와의 상용성이 좋고, 균일분산할 수 있는 동시에, 착색이 적고 수지 및 필름의 반사 특성에 악영향을 미치지 않는 내광제를 선택하는 것이 바람직하다. 이러한 내광제로서는, 예를 들면, 살리실산계, 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 시아노아크릴레이트계, 트리아진계 등의 자외선흡수제 및 힌더드 아민계 등의 자외선안정제 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 살리실산계의 ｐ-t-부틸페닐살리실레이트, p-옥틸페닐살리실레이트, 벤조페논계의 2,4-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-5-술포벤조페논, 2, 2’, 4, 4’－테트라히드록시벤조페논, 비스(2-메톡시-4-히드록시-5-벤조일페닐)메탄, 벤조트리아졸계의 2- (2’－히드록시-5’－메틸페닐)벤조트리아졸, 2- (2’－히드록시-5’－메틸페닐)벤조트리아졸, 2, 2’－메틸렌비스[ 4- (1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6- (2H벤조트리아졸-2-일)페놀], 시아노아크릴레이트계의 에틸-2-시아노-3, 3’－디페닐아크릴레이트), 트리아진계로서, 2- (4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-[(헥 실)옥시]-페놀 등을 들 수 있다.
또한, 자외선안정제로서는, 예를 들면, 힌더드 아민계의 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 숙신산 디메틸·1- (2-히드록시에틸)-4-히드록시-2, 2, 6, 6-테트라메틸피페리딘 중축합물, 그것 외에, 니켈 비스(옥틸페닐)술피드, 및 2, 4-디·t-부틸페닐-3’, 5’－디·ｔ-부틸-4’－히드록시벤조에이트 등을 들 수 있다. 이것들 내광제 중에서도, 폴리에스테르와의 상용성이 뛰어난, 2, 2’, 4, 4’－테트라히드록시-벤조페논, 비스(2-메톡시-4-히드록시-5-벤조일페닐)메탄, 2, 2’－메틸렌비스[ 4- (1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6- (2H벤조트리아졸-2-일)페놀], 및 2- (4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-[(헥실)옥시]-페놀의 적용이 바람직하다. 상기 내광제는 단독이라도 2종류이상의 병용이여도 좋다.
본 발명의 백색 폴리에스테르필름에 있어서의 내광제의 함유량은 내광제를 함유하는 층(A층)에 대하여 0.05∼10중량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1∼5중량％이며, 더욱 바람직하게는 0.15∼3중량％이다. 내광제의 함유량이 0.05중량％ 미만의 경우에는 내광성이 불충분해서, 장기보관시에 색조변화가 커지고, 또한, 내광제의 함유량이 10중량％를 초과할 경우에는 내광제에 의한 착색에 의해, 필름의 색조가 바뀌는 동시에, 내광제 자신이 광을 흡수함으로써 반사율이 저하하는 것이 있어, 바람직하지 못하다.
본 발명에 있어서, 적어도 한 면측에 자외선흡수능을 갖는 도포층이 형성되어져 있는 것이, 장기사용시에 필름의 황변을 방지할 수 있기 때문에 바람직하다. 상기 자외선흡수층은 단층이여도 복수의 층이여도 좋지만, 복수의 층의 경우에는 그 어느 층이 자외선흡수제를 함유하는 층이며, 바람직하게는 2층이상이 자외선흡수제를 함유하는 층인 것이, 내후성 보유의 점에서 바람직하다. 상기 자외선흡수층은 열가소성, 열경화성, 활성경화형 수지 등의 수지성분 중에 자외선흡수제, 예를 들면, 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 트리아진계, 시아노아크릴레이트계, 살리실산 에스테르계, 벤조에이트계 또는 무기계의 자외선차폐제 등을 수지 중에 함유 또는 공중합시킨 것을 적층함으로써 얻을 수 있다. 그 중에서도 벤조트리아졸계의 자외선흡수제가 보다 바람직하다.
벤조트리아졸계 자외선흡수 모노머로서는 기본골격에 벤조트리아졸을 갖고, 또 불포화이중 결합을 갖는 모노머이면 좋고, 특히 한정되지 않지만, 바람직한 모노머로서는 2- (2’－히드록시-5’－아크릴로일옥시에틸페닐)-2H-벤조트리아졸, 2- (2’－히드록시-5’－메타크릴옥시에틸페닐)-2H-벤조트리아졸, 2- (2’－히드록시-3’－ｔｅｒｔ-부틸-5’－아크릴로일옥시에틸페닐)-5-클로로-2H-벤조트리아졸이 바람직하다. 이것들의 모노머와 공중합되는 아크릴 모노머 및/또는 올리고머로서는 알킬아크릴레이트, 알킬메타크릴레이트, 및 가교성 관능기를 갖는 모노머, 예를 들면, 카르복실기, 메티롤기, 산무수물기, 술폰산기, 아미드기, 아미노기, 수산기, 에폭시기 등을 갖는 모노머를 예시할 수 있다.
본 발명에 있어서 바람직하게 사용할 수 있는 자외선흡수능을 갖는 도포층에 있어서, 상기 아크릴계 모노머 및/또는 올리고머의 1종 또는 2종이상을 임의의 비율로 공중합시켜도 좋지만, 바람직하게는 메틸메타크릴레이트 또는 스티렌이 아크릴 모노머에 대하여 20중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 30중량％ 이상 중합되어 있 는 것이, 적층막의 단단함의 점에서 바람직하다. 벤조트리아졸계 모노머와 아크릴계 모노머의 공중합비는 양자의 합계에 대하여 벤조트리아졸계 모노머의 비율이 10중량％ 이상 70중량％ 이하, 바람직하게는 20중량％ 이상 65중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 25중량％ 이상 60중량％ 이하인 것이 내구성이나 기재 필름과의 밀착성의 점에서 바람직하다. 상기 공중합 폴리머에의 분자량은 특히 한정되지 않지만, 바람직하게는 5000이상, 더욱 바람직하게는 10000이상인 것이 도포층의 내구성의 관점에서 바람직하다. 상기 공중합체의 제작은 예를 들면 라디컬 중합 등의 방법에 의해 얻을 수 있고, 특히 한정되는 것이 아니다. 상기 공중합체는 유기용제 또는 물분산체로서 기재료 필름 상에 적층 되지만, 그 두께는 보통 0.5∼15μm이며, 바람직하게는 1∼10μm, 더욱 바람직하게는 1∼5μm의 범위내인 것이, 내광성의 점에서 특히 바람직하다.
본 발명에 있어서의 자외선흡수능을 갖는 도포층에 있어서, 표면의 광택도를 조정하는 등의 목적으로, 도포층 중에 유기 및/또는 무기입자를 첨가해도 좋다. 무기입자로서는 실리카, 알루미나, 이산화 티탄, 산화 아연, 황산 바륨, 탄산 칼슘, 제올라이트, 카올린, 탈크 등을 사용할 수 있고, 유기입자로서는 실리콘계 화합물, 가교 스티렌, 가교 아크릴, 가교 멜라민 등을 사용할 수 있다. 유기 및/또는 무기입자의 입자지름은 0.05∼15μm가 바람직하고, 0.1∼10μm인 것이 바람직하다. 또한, 함유량으로서는 자외선흡수능을 갖는 도포층의 건조 중량에 대하여 5∼50중량％가 바람직하고, 보다 바람직하게는 6∼30중량％, 더욱 바람직하게는 7∼20중량％이다. 함유하는 입자의 입자지름을 상기의 범위로 함으로써, 입자의 탈락을 방지하 고, 또한 표면의 광택도를 조정할 수 있기 때문에 바람직하다.
본 발명에 있어서의 자외선흡수능을 갖는 도포층 중에, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위내에서 각종의 첨가제를 첨가할 수 있다. 첨가제로서는, 예를 들면, 형광증백제, 가교제, 내열안정제, 대전 방지제, 커플링제 등을 이용할 수 있다.
또한, 자외선흡수능을 갖는 도포층은 임의의 방법으로 도포할 수 있다. 예를 들면, 그라비어 코트, 롤 코트, 스핀 코트, 리버스 코트, 바 코트, 스크린 코트, 블레이드 코트, 에어나이프 코트, 딥핑, 압출 적층 등의 방법을 이용할 수 있지만, 특히 마이크로 그라비아롤을 사용한 키스 코트로 도포하는 방법이 도포외관이나 광택도의 균일성이 뛰어나서 바람직하다. 또한, 도포후에 도포층을 경화할 경우, 그 경화 방법은 공지의 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 열경화, 또는 자외선, 전자선, 방사선 등의 활성선을 사용하는 방법, 또한 이것들의 조합에 의한 방법을 적용할 수 있다. 본 발명에 있어서는 열풍 오븐에 의한 열경화 방법 또는 자외선조사에 의한 자외선경화법이 바람직하다. 또한, 도포층을 형성하는 방법으로서는 기재료 필름의 제조시에 동시에 도포 하는 방법(인라인 코팅)이어도 좋고, 결정 배향 완료후의 기재 필름 상에 도포(오프라인 코팅)해도 좋다.
본 발명에 있어서, 필름 전체의 겉보기 밀도는 0.5∼1g/ｃｍ3이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.6∼1g/ｃｍ3이며, 특히 바람직하게는 0.7∼1g/ｃｍ3이다. 겉보기 밀도가 0.5 미만이면, 필름의 강도가 뒤떨어져 파탄을 발생하거나, 입체가공시 에 주름을 발생하거나, 또한, 필름 제조 공정에 있어서 파탄이 다발해서 생산성이 뒤떨어지는 등의 문제가 발생하기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, 겉보기 밀도가 1g/ｃｍ3을 초과하면, 폴리에스테르필름 중에 존재하는 공동량이 부족하기 때문에, 반사율이 악화하는 것이 있다. 또한, 본 발명에 있어서의 겉보기 밀도는 필름을 100mm×100mm의 크기로 자르고, 다이알 게이지로, 지름 10mm의 측정자를 장착한 것으로 10점의 두께를 측정하고, 두께의 평균치d (μm)을 계산한 후, 필름을 직시천칭으로 칭량하고, 무게w (g)을 10-4g의 단위까지 읽어내고, 산출한 값이다.
본 발명의 백색 폴리에스테르필름에 있어서, 그 80℃, 30분에서의 가열 수축률은 길이 방향, 폭방향 함께 0. 5%이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0. 0∼0. 3%, 더욱 바람직하게는 0. 0∼0. 1%이하이다. 가열 수축률이 0. 5%을 초과할 경우, 필름의 치수변화가 커지고, 필름의 평면성이 악화하기 때문에 휘도 불균일이 일어나는 것이 있어 바람직하지 못하다. 또한, 가열 수축률은 0%보다 큰 편이 바람직하다. 0. 0%미만일 경우, 즉 가열시에 필름이 늘어나는 방향일 경우는 백라이트 유닛에 삽입한 후, 냉음극관의 열 등으로 필름이 늘어나기 때문에, 휘자마자 물결침이 발생하기 쉬워진다. 가열 수축률을 0. 5%미만으로 하는 방법은 특히 한정되지 않지만, 통상, 2축 연신필름의 제조시의 연신배율을 내리고, 열처리 온도를 올리고, 열처리와 동시에 폭방향 및/또는 길이방향으로 완화 처리를 실시하는 등의 방법을 들 수 있다. 길이방향, 폭방향 함께, 소정의 가열 수축률을 얻기 위해서는 길이방향에도 완화 처리를 하는 것이 바람직하다. 이 완화 처리에 대해서는 2축 연신 폴리에스테르필름의 제조 중에 행하는 방법(인라인 처리)이, 제조 비용의 관점에서 바람직하지만, 일단 제막한 필름을 다시 오븐 중에 통과시키고, 완화 처리를 행하는 방법(오프라인 처리)을 행해도 좋다.
또한, 본 발명의 백색 폴리에스테르필름에 있어서 전체 광선 투과율이 5%미만인 것이 은폐성을 유지하기 위해서 바람직하다. 전체 광선투과율을 5%미만으로 하기 위해서는 필름 전체의 두께를 올리거나, 적절한 공동비율을 높이거나, 필름 중의 비정성 환상 올레핀 공중합수지 및 무기입자의 수평균 입자지름을 잘게 하거나, (A층) (B층)의 적층비 등으로 조정함으로써 달성할 수 있다. 또한, 전체 광선투과율은 보다 바람직하게는 3%이하이다. 또한, 전체 광선투과율은 폴리에스테르필름을 헤이즈 미터(예를 들면, 스가시험기(주)사제ＨＺ-2)을 사용하고, ＪＩＳ K7105(1981년)을 따라 측정한 것이다.
또한, 본 발명의 백색 폴리에스테르필름의 광선반사율이 97%이상인 것이 백라이트에 삽입했을 때에 높은 휘도를 얻는데도 바람직하다. 광선반사율을 97%이상으로 하기 위해서는 본 발명의 B층의 구성으로 한 후에, 필름 전체의 두께를 늘리거나, 적절한 공동비율을 높이거나, 필름 중의 비정성 환상 올레핀 공중합수지 및 무기입자의 수평균 입자지름을 잘게 하거나, A층과 B층의 적층비 등으로 조정함으로써 달성할 수 있다. 또한, 광선반사율은 99%이상이 보다 바람직하고, 가장 바람직하게는 100%이상이다.
본 발명의 백색 폴리에스테르필름의 두께는 50∼500μm이 바람직하고, 100∼300μm이 보다 바람직하다. 두께가 50μｍ미만인 경우, 필름의 평탄성을 확보하는 것이 곤란하게 되고, 반사판으로서 사용했을 때에, 밝기에 불균일이 발생하기 쉽다. 한편, 500μm보다 두꺼울 경우, 광반사 필름으로서 액정 디스플레이 등에 사용할 경우, 본래의 휘도 성능 이상의 잉여분의 두께로서 비용상승으로 연결된다. 또한, 필름의 표층부/내층부의 비율은 1/200∼1/3이 바람직하고, 1/50∼1/4이 보다 바람직하다. 표층부/내층부/표층부의 3층 적층 필름인 경우, 상기 비율은 양쪽 표층부의 합계/내층부로 나타내지만, 각 표층부의 두께는 같을 필요는 없고, 기능성에 따라서 비율을 바꿀 수 있다.
그 다음에, 본 발명의 백색 폴리에스테르필름의 제조 방법에 대해서, 그 일례를 설명하지만, 본 발명은 이러한 예에만 한정되는 것이 아니다.
A/B/A의 적층구성의 필름을 얻을 경우에는 압출기(M)과 압출기(S)을 갖는 복합 제막장치에 있어서, 우선, 폴리에스테르층(A층)을 형성하기 위해서, 융점 230∼280℃의 폴리에스테르 펠렛 및 무기입자의 마스터 펠렛을, 무기입자가 0.5∼20중량％가 되도록 혼합하고, 충분히 진공건조한다. 이 건조 원료에는 필요에 따라서 자외선흡수제 등의 첨가제를 더해도 좋다. 그 다음에, 이 건조 원료를, 240∼300℃의 온도로 가열된 압출기(S)에 공급하고, 용융 압출후 10∼50μm 컷팅한 필터로 여과한 후에, T다이 복합 구금내에 도입한다. 한편, 폴리에스테르층 (B층)을 형성하기 위해서, 진공건조한 폴리에스테르 펠렛, 필요에 따라서 진공건조한 폴리에스테르에 상용하지 않는 비정성 환상 올레핀 공중합수지, 및 폴리알킬렌글리콜, 탄소수가 2∼6의 지방족디올성분 및 테레프탈산으로 이루어진 폴리에스테르 수지의 블록 공중합체수지의 마스터 펠렛, 더욱 무기입자의 마스터 펠렛을, B층에 대하여 비정성 환 상 올레핀 공중합수지를 3∼15중량％, 폴리알킬렌글리콜, 탄소수가 2∼6의 지방족디올성분 및 테레프탈산으로 이루어지는 폴리에스테르 수지의 블록 공중합체수지를 3∼15중량％, 무기입자를 10∼30중량％가 되도록 혼합한다. 각각의 수지를 균일한 비율로 용융 압출하고 필름 성능의 균일화를 꾀하는 것, 압출할 때의 토출변동 방지나 필터에의 압력변동 방지, 더욱 필름 중의 비정성 환상 올레핀 공중합수지의 입자지름분포를 보다 작게 할 수 있기 때문에 폴리에스테르 수지와 비정성 환상 올레핀 공중합수지, 폴리알킬렌글리콜, 탄소수가 2∼6의 지방족디올성분 및 테레프탈산으로 이루어지는 폴리에스테르 수지의 블록 공중합체수지를 압출기 등을 이용해서 미리 용융혼련한 원료를 이용하는 것이 바람직하다. 더욱 폴리에스테르 수지와 비정성 환상 올레핀 공중합수지, 폴리알킬렌글리콜, 탄소수가 2∼6의 지방족디올성분 및 테레프탈산으로 이루어진 폴리에스테르 수지의 블록 공중합체수지를 압출기 등을 이용해서 미리 비정성 환상 올레핀 공중합수지와 폴리알킬렌글리콜, 탄소수가 2∼6의 지방족디올성분 및 테레프탈산으로 이루어진 폴리에스테르 수지의 블록 공중합체수지를 고농도에 용융혼련해서, 필름으로 하기 위해서 압출기에 공급할 때에 폴리에스테르 수지로 희석하는 방법으로서도 좋다. 혼합된 수지를 260∼300℃의 온도로 가열된 압출기(M)에 공급하고, 폴리에스테르층(A층)의 경우와 같이 용융하고, 여과해서 T다이 복합 구금내에 도입한다. 또한, 이 원료에는 필요에 따라서 공중합 폴리에스테르 수지를 1∼10중량％첨가해도 좋고, 더욱, 한번 본 발명의 백색 필름을 생산할 때에 발생하는 손실분을 회수 원료로서 리사이클해서 사용해도 좋다. T다이 복합 구금내에서는 압출기(M)의 폴리머가 중앙부에 압출기(S)의 폴리머가 양 쪽 표면측에 A층/B층/A층이 되도록 적층해서 시트 상으로 공압출 형성하고, 용융 적층 시트를 얻는다. 이렇게 본 발명의 백색 필름으로 하기 위해서 준비한 원료를 사전에 진공건조한 후, 240∼300℃의 온도로 가열된 압출기에 공급하고, 용융 압출후 20∼40μm컷팅한 소결 필터로 여과한 후에, T다이 구금내에 도입해 압출 성형에 의해 용융 적층 시트를 얻는다.
이 용융 적층 시트를 표면온도 10∼60℃로 냉각된 드럼 상에서 정전기에 의해 밀착 냉각 고화하고, 미연신 적층 필름을 제작한다. 상기 미연신적층 필름을 70∼120℃의 온도로 가열된 롤 군으로 이끌고, 길이방향(세로방향, 즉 필름의 진행 방향)으로 3∼4배 연신하고, 20∼50℃의 온도의 롤 군으로 냉각한다.
계속해서, 필름의 양단을 클립으로 파지하면서 텐터로 이끌고, 90∼150℃의 온도로 가열된 분위기 중에서, 길이방향에 직각한 방향(폭방향)으로 3∼4배 연신 한다.
연신배율은 길이방향과 폭방향 각각 3∼5배로 하지만, 그 면적배율(세로 연신배율×가로 연신배율)은 9∼15배인 것이 바람직하다. 면적배율이 9배미만이면, 얻을 수 있는 2축 연신적층 필름의 반사율이나 은폐성, 필름 강도가 불충분하게 되고, 반대로 면적배율이 15배를 초과하면 연신때에 찢어짐을 발생하기 쉬워지는 경향이 있다.
얻어진 2축 연신적층 필름의 결정배향을 완료시켜서, 평면성과 치수안정성을 부여하기 위해서, 계속해서 텐터내에서 150∼240℃의 온도로 1∼30초간의 열처리를 행하고, 균일하게 서서히 냉각한 후, 실온까지 냉각하고, 그 후 필요에 따라서, 타 소재와의 밀착성을 더욱 높이기 위해서 코로나 방전 처리 등을 행하고, 권취함으로써, 본 발명의 백색 폴리에스테르필름을 얻을 수 있다. 상기 열처리 공정 중에서는 필요에 따라서 폭방향 또는 길이방향으로 3∼12%의 이완 처리를 실시해도 좋다.
또한, 2축 연신은 축차 연신 또는 동시 2축 연신의 어느 것이어도 좋지만, 동시 2축연신법을 사용할 경우는 제조 공정의 필름 찢어짐을 방지할 수 있거나, 가열 롤에 점착함으로써 발생하는 전사결점이 발생하기 어렵다. 또한, 2축연신후에 길이방향, 폭방향 어느 방향으로 재연신 해도 좋다.
이렇게 하여 얻어진 백색 폴리에스테르필름에 필요에 따라, 마이크로 그라비어 판 또는 키스 코트에서 자외선흡수능을 갖는 도포층을 형성하고, 80∼140℃에서 건조후, 자외선조사를 행하고, 도포층을 경화한다. 자외선흡수능을 갖는 층을 도포하기 전에, 이접착층이나 대전방지층을 형성하는 등의 전처리를 실시해도 좋다.
[특성의 측정 방법 및 평가 방법]
본 발명의 특성치는 다음 평가 방법과 평가 기준에서 의해 구했다.
(1) 비정성 환상 올레핀 공중합수지 및 무기입자의 수평균 입자지름 및 최대 입자지름
필름을 동결 처리한 후, 길이방향 및 폭방향에 따라 단면을 잘라내고, 그 단면을 ＳＥＭ을 사용해서 4000배로 확대 관찰하고, L판(89ｍｍ×127ｍｍ)의 크기의 단면사진을 채취했다 (도1). 촬영한 Ｌ판 단면사진을 B4사이즈(257ｍｍ×364ｍｍ)로 확대 복사하고, 복사한 화상에 기제(旣製)의 Ａ4사이즈의 ＯＨＰ필름(투명 필름)을 화상으로부터 밀려 나오지 않도록 붙이고, 유성 매직으로 ＯＨＰ상에서 입자 의 부분을 빈틈없이 칠했다(도2). 그 다음에 그 ＯＨＰ필름을 단면화상으로부터 떼어내고, 무지의 흰 바탕 종이를 배면 사이에 세워서 다시 등배로 복사하고, 복사할 때의 버그(흑점)를 수정액으로 지우고, 화상처리에서 2값화 처리를 거쳐, 각 입자의 짧은 지름·긴 지름으로부터 타원으로서 면적을 구하고, 각각의 면적을 진원으로 환산하는 동시에 동시에 촬영한 스케일로부터 실제지름으로 환산함으로써 각각의 지름을 구했다. 또한, 이렇게 하여 얻어진 데이타가 100개 이상이 되도록 반복측정을 행하고, 각각의 지름의 평균치를 구하고, 길이방향과 폭방향의 각각의 단면의 평균치를 수평균 입자지름이라고 했다. 또한, 각각의 지름의 최대치를 최대 입자지름이라고 했다.
(2) 전체 광선투과율
폴리에스테르필름을 헤이즈 미터(스가 시험기(주)사제ＨＺ-2)을 사용하고, ＪＩＳ K7105(1981년)을 따라 전체 광선투과율을 측정하고, 이하의 기준으로 판정을 행했다.
◎: 매우 양호(전체 광선투과율이 2.0% 미만)
○: 양호(전체 광선투과율이 2.0% 이상 3.0% 미만)
△: 약간 뒤떨어짐(전체 광선투과율이 3.0% 이상 5.0% 미만)
×: 뒤떨어짐(전체 광선투과율이 5.0% 이상).
(3) 광선반사율
분광 광도계 ((주) 시마즈제작소 ＵＶ2450)에 적분구 부속 장치 ((주) 시마즈제작소제ＩＳＲ2200)을 장착하고, 하기 조건으로 황산 바륨을 표준판으로 해서 표준판을 100%으로 한 상대반사율을 측정했다. 420∼670ｎｍ의 파장범위에 있어서, 파장 10nm 마다 상대반사율의 평균치를 평균 반사율로 해서 이하의 기준으로 판정을 행했다.
◎: 매우 양호(101% 이상)
○: 양호(99% 이상 101% 미만)
△: 약간 뒤떨어짐(97% 이상 99% 미만)
×: 뒤떨어짐(97% 미만)
<측정 조건>
스캔 속도: 중속
슬릿:5.0ｎｍ
반사 각도:8°
<표준판 작성 방법>
황산 바륨 백색표준시약(EASTMAN White Reflectance Standard Cat No.6091) 34g을, 지름 50.8mm, 깊이 9.5mm의 원주형 오목부에 넣고, 유리판을 사용해서 압축하고, 압축 밀도 2g/ｃｍ3의 황산 바륨 백색표준판을 제작했다.
(4) 유리 전이 온도
시차주사형 열량계 (ＤＳＣ-2형, 퍼킨엘마사제)을 이용하고, 샘플 5mg을 용해, 급냉한 후, 다시 실온으로부터 20℃/분의 승온 속도로 승온하고, ＪＩＳ K7121-1987의 중간점 유리 전이 온도(Ｔｍｇ)을 유리 전이 온도로서 사용했다.
(5) ＭＶＲ(ｍｌ/10분)
ＩＳＯ1133(2005년)에 기초해서, 260℃에서 2.16kg의 중량을 가했을 때에 10분사이에 토출하는 폴리머 체적으로 산출했다.
(6) 필름의 두께
필름 5매를 거듭해서 미토요 제작소(주)제 다이얼 게이지 Ｎｏ.2109-10로 표준측정자 900030을 사용하고, 더욱 다이얼 게이지 스탠드 Ｎｏ.7001ＤＧＳ-M을 사용하고, 다이얼 게이지 누름 부분에 50g을 가했을 때의 두께d (μm)을 측정하고 다음 식에서 의해 필름 두께를 구했다.
필름 두께(μm)=d/5.
(7) 필름의 적층비
필름을 동결 처리한 후, 길이방향에 따라 단면을 잘라내고, 그 단면을 주사형 전자현미경(ＳＥＭ)S-2100A 형태 ((주) 히타치제작소제)을 이용해서 4000배로 확대 관찰하고 전체 두께 방향으로 다음에 사진을 서로 붙여서 전체 두께가 1개의 화상이 되도록 누락되지 않게 촬영하고, 전체 두께 방향이 1개의 화상이 되도록 사진을 연결해서 서로 붙이고, 사진으로부터 각각의 층의 길이를 측정해서 적층비를 산출했다.
(8)가열 수축률
ＡＳＴＭ D1204(1984년)을 따라서, 80℃, 30분의 열수축률을 측정했다.
(9)휘도
백라이트는 평가용으로 준비한 노트북 PC에 사용되는 타다시 칸이치 등형 사 이드 라이트식 백라이트(14.1인치)이며, 배면반사판으로서 도레이(주)제 “루미라”E60L (필름 두께 188μm)의 필름이 사용된 것을 이용했다. 우선 백라이트상의 확산 시트나 프리즘 시트 등의 시트를 떼어내고, 탑콘사제의 ＢＭ-7을 사용해서 25℃가 유지된 환경하에서 점등 1시간 이상 경과후의 법선휘도를 백라이트면을 2×2의 4구획으로 나누어서 측정하고, 면내 4군데에서 있어서의 휘도의 단순평균을 구하고, 평균 휘도α0을 구했다. 그 다음에 배면반사판에 장착된 반사판을 때어내고, 제막한 필름의 제막폭방향으로 센터(중앙) 위치의 샘플을 평가용 백라이트에 장착해 평균 휘도α0을 구했을 때와 같이 평균 휘도α1을 구하고, 하기 식 및 하기 기준으로 평가했다.
휘도(％）＝100×α1/α0
평가 기준
◎: 휘도가 105%이상
○: 휘도가 102%이상 105%미만
△: 휘도가 100%이상 102%미만
×: 휘도가 100%미만
상기의 ◎ 및 ○을 합격으로 했다.
(10)제막안정성
필름 찢어짐의 발생 회수로 평가를 행했다. 평가는 1일당의 찢어짐 회수로 행하고, 이하의 기준으로 판정을 했다. 또한, ○, △가 합격이다.
○: 양호(찢어짐 발생이 거의 없다(1회/일 미만))
△: 약간 뒤떨어진다(찢어짐이 때때로 발생한다(1∼2회/일）)
×: 뒤떨어진다(찢어짐이 다발한다(2회/일 이상))
××:제막할 수 없다.
본 발명을 이하의 실시예를 이용해서 설명하지만, 본 발명은 이것들에 한정되는 것이 아니다.
Ａ.폴리에스테르 수지(A)
고순도 테레프탈산(미츠이 화학사제) 100kg과 에틸렌 글리콜(니혼쇼쿠바이사제) 45kg의 슬러리를, 미리 비스(히드록시에틸)테레프탈레이트 약123kg가 주입되고 , 온도 250℃, 압력 1.2×105Ｐａ로 유지된 에스테르화 반응조에 4시간 걸쳐서 순차 공급하고, 공급 종료후에도 더욱 1시간에 걸쳐서 에스테르화 반응을 행하고, 이 에스테르화 반응 생성물의 123kg을 중축합조로 이송했다.
계속해서, 에스테르화 반응 생성물이 이송된 상기 중축합반응조에, 디에틸포스포노 아세트산 에틸을 0.01kg 첨가하고, 더욱 아세트산 마그네슘 4수염을 0.04kg, 더욱 중합 촉매로서 3산화 안티몬(스미토모금속광산사제)의 에틸렌 글리콜 용액을 얻을 수 있는 폴리에스테르 수지의 중량에 대하여 안티몬 원소가 0.03g/ｋｇ이 되도록 첨가했다.
그 후, 저중합체를 30ｒｐｍ으로 교반하면서, 반응계를 250℃로부터 285℃까지 60분에 걸쳐서 승온하는 동시에, 압력을 40Ｐａ까지 내렸다. 또한, 최종압력도 달까지의 시간은 60분으로 했다. 소정의 교반 토크가 된 시점으로 반응계를 질소 퍼지하고 상압으로 되돌려 중축합반응을 정지하고, 20℃의 냉수로 스트랜드 상으로 토출, 즉시 컷팅해서 폴리에스테르 수지의 펠렛을 얻었다. 또한, 감압개시로부터 소정의 교반 토크 도달까지의 시간은 3시간이었다. 얻어진 폴리에스테르 수지의 고유 점도는 0.65이었다.
Ｂ.폴리 올레핀계 수지
(폴리 올레핀계 수지(B1))
미츠이 화학주식 회사제 폴리메틸펜텐 「ＴＰＸ ＤＸ820」을 사용했다.
(비정성 환상 올레핀 공중합수지(B2))
에틸렌과 노르보르넨의 공중합체인, 폴리프라스틱스사제 「ＴＯＰＡＳ 6013」 (유리 전이 온도:140℃, ＭＶＲ:14ml/10분)을 사용했다.
(비정성 환상 올레핀 공중합수지(B3))
에틸렌과 노르보르넨의 공중합체인 폴리프라스틱스사제 「ＴＯＰＡＳ 6017」 (유리 전이 온도:180℃, ＭＶＲ:5ml/10분)을 사용했다.
(비정성 환상 올레핀 공중합수지(B4))
에틸렌과 노르보르넨의 공중합체인 폴리프라스틱스사제 「ＴＯＰＡＳ 6018」 (유리 전이 온도:190℃, ＭＶＲ:4ml/10분)을 사용했다.
Ｃ.분산제 (C)
폴리알킬렌글리콜, 탄소수가 2∼6의 지방족디올성분 및 테레프탈산으로 이루어진 폴리에스테르 수지의 블록 공중합체수지로서, 폴리부티렌테레프탈레이트(ＰＢ Ｔ)과 폴리알킬렌글리콜(ＰＡＧ)의 블록 공중합체인, 도레이·듀폰 주식 회사제 「하이토렐(R) (등록상표)7277」을 사용했다.
Ｄ.공중합 폴리에스테르 수지
(공중합 폴리에스테르 수지(D1))
글리콜 성분으로서 지환족 글리콜인 시클로헥산디메탄올을 폴리에틸렌테레프탈레이트에 공중합한 이스트만사제 「Ｅａｓｔａｒ ｃｏｐｏｌｙｅｓｔｅｒ 6763」을 공중합 폴리에스테르 수지(D1)로서 사용했다.
(공중합 폴리에스테르 수지(D2))
산성분으로서 테레프탈산 88몰％과 이소프탈산 12몰％ 혼합물을, 글리콜 성분으로서 에틸렌 글리콜을 사용하고, 중합 촉매로서 3산화 안티몬을 얻을 수 있는 폴리에스테르 펠렛에 대하여 안티몬 원자환산으로 300ｐｐｍ이 되도록 첨가하고, 중축합반응을 행한 고유 점도 0. 68의 수지를 공중합 폴리에스테르 수지(D2)로서 사용했다.
Ｅ.내광제 (E)
자외선흡수제로서, 2- (4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-[(헥실)옥시]-페놀을 사용했다.
Ｆ.각종 첨가제의 마스터 펠렛(Com1∼Com12)
사전에 160℃의 온도에서 5시간 진공건조한 폴리에스테르 수지(A)과 각종 첨가제를 표1에 나타낸 중량환산의 비율로 혼합하고, 280℃로 가열한 2축 압출기에 공급·혼련하고 20℃의 냉수로 스트랜드 상으로 토출, 즉시 컷팅해서 마스터 펠 렛(Com1∼Com12)을 얻었다.
마스터 펠렛
타입 타입 혼합비율(중량％）
폴리에스테르수지 폴리올레핀계수지 분산제 공중합 폴리에스테르수지 그 외 폴리에스테르수지 폴리올레핀계수지 분산제 공중합폴리에스테르수지 그 외
Com1 Ａ Ｂ1 Ｃ 63 30 7
Com2 Ａ Ｂ1 Ｃ 68 30 2
Com3 Ａ Ｂ2 Ｃ Ｄ2 42 30 18 10
Com4 Ａ Ｂ2 Ｃ 63 30 7
Com5 Ａ Ｂ3 Ｃ Ｄ1 45 30 18 7
Com6 Ａ Ｂ3 Ｃ 63 30 7
Com7 Ａ Ｂ4 Ｃ Ｄ1 45 30 18 7
Com8 Ａ 황산바륨입자1） 50 50
Com9 Ａ 탄산칼슘입자2） 50 50
Com10 Ａ 이산화티탄입자3） 50 50
Com11 Ａ 실리카입자4） 90 10
Com12 Ａ 내광제(Ｅ） 90 10
1）평균 입자지름 0.5μｍ의 황산바륨입자 2）평균 입자지름 1.0μｍ의 탄산칼슘입자 3）평균 입자지름 0.3μｍ의 이산화티탄입자 4）평균 입자지름 3.5μｍ의 응집실리카입자
(실시예1)
사전에 160℃의 온도에서 5시간 진공건조한 폴리에스테르 수지(A)과 마스터 펠렛(Com7), 마스터 펠렛(Com9)을 중량환산으로 41:43:16의 비율로 압출기(M)에 공급하는 동시에, 사전에 160℃의 온도에서 5시간 진공건조한 폴리에스테르 수지(A)과 마스터 펠렛(Com9)을 중량환산으로 92:8의 비율로 압출기(S)에 공급하고 각각 280℃의 온도로 용융 압출후, 30μm 컷팅 필터에 의해 이물여과를 행한후에, T다이 복합 구금에 도입했다. 또한, 이 때에 T다이 복합 구금에서는 압출기(M)은 필름의 내층으로 수지를 보내고, 압출기(S)은 필름의 양쪽 외층에 균등하게 수지를 보냄으로써 3층 구조가 되도록 합류시키면서 토출하고 시트상으로 공압출 해서 용융 적층 시트로 해서, 상기 용융 적층 시트를 표면온도 18℃로 유지된 드럼 상에 정전하법으로 밀착 냉각 고착화시켜서 미연신 적층 필름을 얻었다. 계속해서, 상기 미연신적층 필름을 통상의 방법에 따라 85℃의 온도로 가열한 롤 군으로 예열한 후, 90℃ 온도의 가열 롤을 사용해서 길이방향(세로방향)으로 3.3배 연신을 행하고, 25℃의 온도의 롤 군으로 냉각해서 1축 연신필름을 얻었다.
얻어진 1축 연신필름의 양단을 클립으로 파지하면서 텐터내의 90℃의 온도의 예열 존으로 이끌고, 계속해서 연속적으로 100℃의 온도의 가열 존에서 길이방향에 직각 방향(폭방향)으로 3.2배 연신했다. 더욱 계속해서, 텐터내의 열처리 존에서 200℃의 온도에서 10초간 열처리를 실시하고, 더욱 180℃의 온도에서 4% 폭방향으로 이완 처리를 행했다. 그 다음에, 균일하게 서서히 냉각한 후, 권취해서 백색 폴리에스테르필름을 얻었다. 또한, 얻어진 백색 폴리에스테르필름의 두께는 188μm이었다. 얻어진 필름의 수지비율이나 각종 첨가제량, 및 물성과 그 효과를 표2 및 표3에 기재했다.
(실시예 2∼3, 비교 예 1∼3, 5∼7)
표1, 표2에 기재된 중량환산의 배합비로 실시예 1과 같이 백색 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 수지비율이나 두께 비율, 각종 첨가제량, 및 물성과 그 효과를 표2 및 표3에 기재했다. 또한, 실시예 2만 필름 두께를 225μm으로 했다.
(실시예4)
A층, B층의 2층 구성으로 하는 것 이외에는 실시예 1과 같이 해서 188μm의 두께의 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 수지비율이나 두께 비율, 각종 첨가제량, 및 물성과 그 효과를 표2 및 표3에 기재했다.
(실시예5)
압출기(M)만 사용하고, B층 단층 구성이라고 하는 것 이외에는 실시예 1과 같이 해서 188μm의 두께의 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 수지비율이나 두께 비율, 각종 첨가제량, 및 물성과 그 효과를 표2 및 표3에 기재했다.
(비교예4)
표1, 표2에 기재된 중량환산의 배합비로 실시예 1과 같이 제막을 시험해 보았지만, 찢어짐이 안정되지 않고, 연신필름을 얻을 수 없었다.
Figure 112008047623105-PAT00001
Figure 112008047623105-PAT00002
본 발명은 백색 폴리에스테르필름에 관한 것이다. 더욱 자세하게는 반사 특성, 은폐성이 뛰어나고, 또한 생산성이 좋은 폴리에스테르필름에 관한 것으로, 화상표시용의 백라이트 장치 및 램프 리플렉터의 반사 시트, 조명용 기구의 반사 시트, 조명 간판용 반사 시트, 태양 전지용 배면반사 시트 등에 바람직하게 사용할 수 있는 백색 폴리에스테르필름을 제공한다.
도 1은 본 발명의 단면사진의 모식도이다.
도 2는 본 발명에 있어서의 입자지름의 측정법의 설명도이다.
부호의 설명
1: 입자(무기입자, 폴리에스테르에 상용하지 않는 폴리올레핀계 수지(비정성 환상 올레핀 공중합수지))
2: 공동 3: 폴리에스테르 수지
4: ＯＨＰ시트 상에 입자를 빈틈없이 칠한 부분

Claims (8)

  1. 내부에 공동을 함유하는 층(B층)을 갖고, B층 중의 구성 성분의 총량에 대하여 폴리에스테르에 상용하지 않는 비정성 환상 올레핀 공중합수지를 3∼15중량％,
    폴리알킬렌글리콜, 탄소수가 2∼6의 지방족디올성분 및 테레프탈산으로 이루어진 폴리에스테르 수지의 블록 공중합체수지를 2∼10중량％,
    무기입자를 5∼25중량％ 함유하고,
    또한, (B층) 중에 분산된 상기 비정성 환상 올레핀 공중합수지 및 무기입자의 수평균 입자지름이 각각 0.4∼3μm임과 아울러 최대 입자지름이 5μm을 넘지 않는 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르필름.
  2. 제 1 항에 있어서, 폴리에스테르에 상용하지 않는 비정성 환상 올레핀 공중합수지의 유리 전이 온도가 120℃ 이상 230℃ 이하인 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르필름.
  3. 제 1 항에 있어서, 광선반사율이 97% 이상, 전체 광선투과율이 5% 미만인 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르필름.
  4. 제 1 항에 있어서, 내부에 공동을 함유하는 층(B층) 중에 지환족 글리콜을 포함하는 공중합 폴리에스테르 수지가 B층 중의 구성 성분에 대하여 1∼10중량％ 함유되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르필름.
  5. 제 1 항에 있어서, 내부에 공동을 함유하는 층(B층)의 적어도 한 면에 인접하는 층(A층) 중에 폴리에스테르에 상용하지 않는 비정성 환상 올레핀 공중합수지를 실질적으로 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르필름.
  6. 제 1 항에 있어서, 내부에 공동을 함유하는 층(B층)의 적어도 한 면에 인접하는 층(A층) 중에 B층과 동종의 무기입자를 A층 중의 구성 성분에 대하여 0.5∼20중량％ 함유하는 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르필름.
  7. 제 1 항에 있어서, 표층에 내광성 코팅을 실시한 것을 특징으로 하는 반사 시트용 백색 폴리에스테르필름.
  8. 제 1 항에 있어서, 내부에 공동을 함유하는 층(B층)에 인접하는 층(A층) 중에 내광제가 A층 중의 구성 성분에 대하여 0.05∼10중량％ 함유되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르필름.
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