KR20120044957A

KR20120044957A - 폴리에스테르 수지 조성물 및 이것을 이용한 백색 필름

Info

Publication number: KR20120044957A
Application number: KR1020120030244A
Authority: KR
Inventors: 이안순
Original assignee: 이안순
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2012-05-08

Abstract

황산바륨을 반사성 및 은폐력을 발현하는 주요 성분으로 하면서, 황산바륨 이외의 소정의 특성을 만족하는 기포형성능이 우수하며 필름의 밀도를 효과적으로 저감시켜 주는 무기입자를 병행 첨가함으로써 반사판용 백색 폴리에스테르 필름에 종래 요구되는 양호한 반사율, 높은 강성, 낮은 열수축율을 만족시키면서 동시에 우수한 기포형성 능력을 이용하여 제막안정성 희생 없이 필름의 밀도를 낮추어 제조원가가 낮은 반사판용 백색 폴리에스테르 필름을 제공한다. 또한, 반사판 이외의 용도 분야들에서도 본 발명의 필름을 제공함으로써 종래 대비 낮은 제조 원가, 우수한 은폐력 및 인쇄성 등의 특성을 갖춘 백색 폴리에스테르 필름을 제공한다.

Description

폴리에스테르 수지 조성물 및 이것을 이용한 백색 필름{Polyester resin composition and white film made of it}

본 발명은 폴리에스테르 수지 조성물 및 이를 이용한 백색 폴리에스테르 필름에 관한다. 구체적으로는, 액정 디스플레이의 백라이트 유니트나 광원이 장착된 간판용 보드 등의 면광원용의 반사판용 백색 폴리에스테르 필름 및 이를 제조하기 위한 수지 조성물에 관한 것이다. 나아가, 본 발명에서 얻어진 방법을 사용하여 인쇄 기재, 라벨 기재, 승화형 열전사 인쇄 기재, 이형용 기재, 전자칠판용 기재 및 카드용 기재 필름 등의 분야에도 적절하게 이용할 수 있다.

최근, 휴대 기기를 비롯하여 퍼스널 컴퓨터, 모니터, 텔레비전 등, 여러 가지 용도로 액정 디스플레이가 사용되고 있다. 액정 디스플레이는 그 자체가 발광체가 아니기 때문에 광원이 장착된 백라이트 유니트 장치가 있으며, 이러한 백 라이트 유니트 장치는 광이 화면 뒤로 새어 나가는 것을 방지하기 위하여 하부에 광을 반사시켜 주는 반사판이 필수 요소로 실장 되고 있다. 이러한 반사판에는 높은 광 반사성(반사율)과 함께 광원에 의한 열에 대해서 변형하지 말며 강성이 양호할 것, 광원이 자외선을 방출할 경우 자외선 조사 후 색조 변화가 없을 것, 제조 원가가 저렴할 것 등이 요구된다.

종래 사진인화지용 감광지 기재 필름의 제조방법으로써 황산바륨 입자를 단독으로 다량 첨가하거나 황산바륨 입자를 다량 첨가하며 기포형성을 보조하기 위하여 폴리프로필렌 수지를 첨가하는 방법, 또는 필름의 밀도 저감에 효과적인 폴리프로필렌 비상용성 수지를 다량 첨가하고 은폐력 또는 백색도를 향상시키는 수단으로 탄산칼슘 또는 황산바륨을 소량 첨가하는 방법이 알려져 있다(인용특허 1). 그러나 본 인용특허 문헌에는 어디에도 반사판용 필름의 중요한 특성인 반사율에 대한 기재가 없으며, 기포 형성에 효과적인 황산바륨 이외의 무기입자에 대한 기재가 전혀 없다. 황산바륨 입자는 연신 중 기포형성 능력이 비교적 우수하나, 황산바륨 입자 자체의 밀도가 높기 때문에 연신에 의해 생성되는 기포에 의해 낮아지는 필름의 밀도를 황산바륨의 높은 밀도가 상쇄해버리는 문제가 있었다. 필름의 밀도를 낮추기 위하여 GB 43614/75, GB 15579/76, USP 4,780,402에서는 황산바륨 입자와 함께 폴리프로필렌을 폴리에스테르의 중합 과정 또는 드라이 블렌딩법으로 첨가하고 있으나, 중합 과정에 첨가할 경우에는 폴리프로필렌이 폴리에스테르가 반응되는 고온에 노출되면서 심각한 열분해 문제가 발생하였고, 드라이 블렌드법으로 첨가할 경우에는 폴리프로필렌의 분산성이 불량하여 제막안정성이 불량하거나, 국부적으로 투과율이 불량한 부위가 발생하는 등의 문제가 있었다.

또한, 다량의 탄산칼슘 입자를 첨가하여 이축연신 중에 기포(보이드)를 형성시킴으로써 높은 백색도 및 가시광선 반사율을 얻거나 절단 시 칼날의 마모를 연장하는 방법이 기재되어 있다(인용특허 2). 본 인용특허 문헌은 무기입자를 다량으로 함유하는 층이 공중합체 성분을 함유하지 않아 융점이 높고 분산성도 양호하였다. 그러나 본 인용특허에 사용된 탄산칼슘 입자만을 다량 함유하는 필름은 반사에 필요한 다중간섭을 유도하는 기능이 부족한 때문인지 액정 디스플레이용에 요구되는 높은 반사율을 얻을 수 없는 문제점이 있었다. 또한, 본문 중에 액정 디스플레이의 반사판 용도에 대한 기재가 어디에도 없었다. 또한, 탄산칼슘을 단독으로 사용한 백색 필름은 황산바륨을 사용한 백색 필름에서 얻어지는 진주 빛의 미려한 색상을 구현하기 곤란한 문제가 있었으며 미려한 색상이 요구되는 인쇄 기재, 라벨 기재, 승화형 열전사 인쇄 기재 및 카드용 기재 필름 등의 용도에 사용하기에는 미흡하였다.

액정 디스플레이 반사판용 폴리에스테르 필름을 얻는 방법으로 산화티탄을 다량 첨가하면서, 기포를 형성하기 용이한 무기입자 또는 유기입자를 5중량% 이하 소량 첨가하여 반사율을 올리는 방안이 기재되어 있다(인용특허 3). 본 인용특허의 경우, 굴절률이 2.5를 초과하는 산화티탄을 광반사 기능을 하는 주요 성분으로 사용하고 산화티탄 이외의 무기입자 또는 유기입자를 반사율을 올리는 보조입자로 사용하고 있는데, 주요 성분인 산화티탄이 광을 흡수하는 기능이 있는 때문인지, 반사율이 여전히 미흡하고 또한, 산화티탄은 입자크기가 작아서 그 자체의 기포형성능이 부족하고, 입자의 밀도(인용특허 3에 의하면 3.9grams/㎤)가 높아서 얻어지는 필름의 밀도를 높게 하는 문제가 있었다. 본 인용특허 문헌은 산화티탄을 단독으로 사용하는 경우의 문제점이었던 낮은 반사율을 개선하는데 목적이 있는 것으로 밀도 저감에 의한 원가의 절감에 대한 기재는 전혀 없었으며, 황산바륨 입자를 주요 성분으로 하는 방법에 대한 제안은 어디에도 없었다.

액정 디스플레이 반사판용 폴리에스테르 필름을 얻는 다른 방법으로, 폴리메틸펜텐, 비정성 환상 올레핀 수지(COC)와 같이 폴리에스테르에 비상용성인 수지를 단독의 기포형성성 핵제(입자)로 사용하거나 주요 핵제로 하고 같은 층 내에 무기입자를 소량 첨가하거나 무기입자를 함유하는 층을 공압출법으로 적층하는 방법이 알려져 있다(인용특허 4). 본 인용특허 문헌에 기재된 방법은, 광반사 기능을 주로 담당하는 광반사층에 첨가된 기포형성성 입자(핵제)가 유기재료이므로 핵제를 둘러싼 기포 크기가 너무 큰 때문인지 열수축율이 높고 혼련 방식에 의한 수지 조성물을 대부분 사용하므로 고유점도가 낮아서 필름의 강성이 낮은 문제 및 과다한 기포량때문에 두께 제어가 곤란한 문제가 있었다. JP 2008-69217A는 고유점도를 높이기 위하여 증점제를 첨가하는 방법을 제시하고 있으나, 증점제에 의하여 겔화가 진전되어 오히려 제막 중 파단이 불규칙하게 발생하는 문제가 있었다. 필름의 고유점도가 낮고, 기포량이 많기 때문에 강성부족으로 컬(Curl)이 발생하는 문제가 있었다. 이 때문에 고상중합을 거쳐 고유점도가 높은 수지(고유점도 0.70~1.00dl/g)를 캐리어 레진으로 사용하여 컬을 개선하는 제안(JP 2009-046630A)이 있었으나 고유점도가 지나치게 높은 수지를 캐리어 레진으로 사용하므로 혼련 시 압출성 불량으로 생산성이 저하하는 문제가 발생하였으며 분산성이 불량하였다. 또한, 혼련을 하기 이전 단계의 고유점도에 대해서는 기재하고 있으나, 필름의 물성을 결정하는 혼련된 후의 수지 조성물 및 필름 자체의 고유점도에 대한 기재는 없는 실정이었다. 상기 인용특허들은 비상용성 수지를 이용한 유기입자를 반사 기능을 발현하는 주요 성분으로 사용하여 반사판용 백색 폴리에스테르 필름을 제조하는 방법들이었다.

액정 디스플레이용 반사판을 제조하는 다른 방법으로써 황산바륨 무기입자를 다량 첨가하는 방법이 알려져 있다(인용특허 5). 본 인용특허 문헌에 기재된 방법은 융점이 220~243℃인 공중합체 성분을 다량으로 함유하는 폴리에스테르 수지 조성물에 황산바륨을 40중량% 이상 다량 첨가하여 필름을 제조하는 방식을 취하고 있다. 수지의 융점이 낮기 때문에 이축연신 중 기포형성 효율이 낮아서 소정의 반사율을 달성하기 위하여 황산바륨 입자를 수지의 융점이 낮아지는 만큼 더욱 많이 첨가할 필요가 있었던 것으로 추정된다. 그러나 본 방식의 어디에도 필름의 밀도를 저감하기 위하여 황산바륨 입자와 함께 기포형성 능력을 갖는 무기입자를 추가로 병행 첨가하는 방법에 대한 기재가 없었다. 또한, 황산바륨 입자를 중합 방식으로 첨가할 수 있다고 본문 상에 기재하고 있으나, 어디에도 구체적으로 중합 방식을 기재한 것이 없으며, 혼련법을 통해 황산바륨 입자를 함유하는 마스터배치를 제조하는 방법만을 기재하고 있다. 본 인용특허와 같은 방법을 사용하여 밀도를 낮추기 위하여 황산바륨 이외에 밀도를 효과적으로 낮추어 주는 무기입자를 추가로 첨가할 경우, 혼련 방식에 기인하는 수지 조성물의 낮은 고유점도 및 지나치게 많은 황산바륨 입자의 첨가량 때문인지 필름 제조 중 필름이 찢어져 나오는 파단이 다발하는 문제가 있었으며 이 때문에 밀도를 낮추는 것이 곤란하였다. 따라서 본 인용특허에 의한 방법으로 제조되는 반사판용 백색 폴리에스테르 필름은 밀도가 높은 문제가 있었다. 또한, 혼련법으로 수지 조성물을 제조하기 때문에 고유점도가 낮아서, 제막시 안정적인 생산이 곤란하였으며 재생칩을 사용하는 것이 곤란하여 원가가 상승하는 문제가 있었다. 또한 본 방법으로 제조되는 백색 필름은 혼련 방식을 취하고 있으므로 원료 코스트가 높고, 필름의 밀도가 높기 때문에 반사판 이외의 용도에서도 제조 코스트가 상승하는 문제가 있었다.

액정 디스플레이용 반사판을 제조하는 또 다른 방법으로써 무기입자를 기포형성성 입자의 주요성분으로 하고 폴리에스테르에 비상용성인 수지를 부수 성분으로 하거나, 또는 비상용성 수지를 주요 성분으로 하고 무기입자를 부수 성분으로 하는 방법이 알려져 있다(인용특허 6). JP 2007-261260A, JP 2008-30459A, JP-2008-309975A는 반사율을 향상시키기 위하여 비상용성 수지를 기포형성성 입자의 주요 성분으로 하고 무기입자를 부수 성분으로 하여 병용하는 예를 제안하고 있으나, 주요 성분인 비상용성 수지의 기포 크기가 크기 때문인지 제막안정성이 불량하였고, 강성이 부족하였다. JP 2008-209851A에서는 이를 개선하기 위하여 수지의 고유점도를 높이는 제안을 하고 있으나, 이는 혼련 이전의 고유점도로써 혼련 이후의 수지 조성물의 고유점도에 대해서는 기재가 없으며, 필름의 고유점도에 대한 기재는 더더욱 없었다. 비상용성 수지를 폴리에스테르에 첨가하여 얻어지는 기포형성성 유기입자는 혼련 방식으로 제조되며, 상기 인용특허들이 부수성분으로 첨가하는 무기입자 함유 마스터배치도 대부분 혼련 방식으로 제조되고 있으므로, 얻어지는 수지 조성물 및 필름의 고유점도가 낮아 제막 중 파단이 다발하고 강성이 부족하고, 컬(Curl)이 발생하는 문제가 있었다. JP 2004-339403A, JP 2007-320239A, 한국공개번호 10-2007-0052859, 한국공개특허 10-2009-9107, 한국공개번호 10-2009-0066094, 한국공개번호 10-2011-0023287에는 탄산칼슘, 황산바륨, 산화티탄 등의 무기입자를 주요 성분으로 하고 폴리에스테르에 비상용인 유기 수지를 기포형성성 입자의 부수 성분으로 하는 것을 제안하고 있으나, 필름용 수지 조성물의 상당부분이 혼련법으로 제조되므로 고유점도가 낮아 상기한 것과 동일한 문제가 발생하였다. 이 때문인지 용융점도가 높은 나프탈렌테레프탈레이트 공중합체를 사용하는 제안이 있었으나, 여전히 그 효과는 미흡하였으며 고가의 나프탈렌테레프탈레이트 원료 사용에 기인하여 제조 원가가 상승하는 문제가 있었다. 또한, 비상용성 유기수지에 의한 기포형성 보조 역할이 제대로 기능하기 위해서는 비상용성 수지를 3중량% 이상, 바람직하게는 5중량% 이상 첨가할 필요가 있는데 이 경우 수지 조성물의 고유점도가 낮아서 반사율 향상에 효과적인 연신비를 올리는 것이 곤란하여 반사율 향상 효과가 얻어지기 곤란한 문제가 있었다. 또한, 인용특허 중 일부는 굴절률이 2.5를 넘는 무기입자를 다량 첨가하는 방식을 사용하고 있는데, 굴절률이 높은 입자의 광 흡수기능 때문인지 충분한 반사율을 얻을 수 없었다. 한국공개번호 10-2010-0067876에서는 비상용성 수지를 포함하는 층과 혼성의 무기입자만을 포함하는 층을 별도로 한 뒤 적층 하는 것을 제안하고 있으나, 광반사면의 벽개강도가 약하고, 무기입자 중에 굴절률이 2.5를 초과하는 성분이 과량이어서 광을 흡수하는 기능이 있는 때문인지 반사율이 여전히 미흡하였다. 본 인용특허의 방법에 의한 백색 필름을 반사판 이외의 용도에 적용할 경우, 혼련법을 사용하므로 원료 코스트가 높거나 황산바륨을 주요 기포형성 재료로 사용하지 않을 경우에는 진주 빛의 미려한 외관이 얻어지지 않거나, 황산바륨을 주요 기포형성 재료로 사용할 경우에는 비상용성 폴리마를 밀도 저감용 재료로 사용하고 있어서 제막안정성이 불량한 문제가 있었다.

통상 반사판용 백색 폴리에스테르 필름의 경우 면적단위로 상거래가 이루어지므로 강성이 허락되는 한 필름의 밀도가 낮을수록 유리하다. 호모 폴리에스테르 수지 또는 융점이 호모 폴리에스테르 수지에 근접한 폴리에스테르 수지를 사용하고, 황산바륨을 기포형성성 입자의 주요 성분으로 사용하며 추가로 기포형성능이 있는 입자를 첨가할 경우, 종래에는 황산바륨 마스터배치의 낮은 고유 점도 때문인지 제막안정성이 불량하였다(JP 2007-320239 비교예 4. 추가로 첨가한 황산바륨 이외의 입자는 비상용성 유기 수지로 본 발명의 무기입자와 다름). 이 때문에 종래에는 융점이 호모 폴리에스테르에 근접한 수지를 사용하며 황산바륨을 광반사 특성 및 은폐력을 발현하는 기포형성성 입자의 주요 성분으로 하면서 추가로 필름의 밀도 저감에 효과적인 무기입자를 보조 성분으로 첨가하는 반사판용 백색 폴리에스테르 필름을 제조하는 제안은 없는 실정이었다.

위에 기재한 인용특허 1에는 황산바륨 입자를 중합 단계에서 첨가하는 방법이 제시되어 있으며, 인용특허 3에는 탄산칼슘 입자를 중합 단계에서 다량 첨가하는 마스터배치 제조 방식이 제안되어 있으나, 필름의 밀도저감을 위하여 황산바륨과 황산바륨 이외의 소정의 굴절률을 갖는 기포형성능이 있는 무기입자를 중합 방식 또는 혼련 방식을 통하여 단일 수지 조성물 내에 다량 첨가하는 방식은 어디에도 기재되어 있지 않으며 본 발명자가 조사한 바로는 다른 데에도 아직까지 제안된 적이 없는 실정이다.

위에 기재한 인용 특허 4, 6 및 7에는 황산바륨 입자와 소량의 비상용성 수지를 병용하거나, 황산바륨 입자 및 산화티탄 입자와 비상용성 수지를 병용하거나, 산화티탄(굴절률 2.5 이상)과 실리카 입자를 병용하여 반사율을 높이는 제안은 찾아볼 수 있으나, 상기한 인용특허들의 어디에도 황산바륨 입자를 반사판용 백색 폴리에스테르 필름의 반사 성능을 발현하는 주요 성분으로 하면서, 밀도를 저감하기 위하여 소정의 굴절률을 갖는 무기입자를 병행 첨가한 백색 폴리에스테르 필름의 제안은 찾아볼 수 없었다. 또한, 인용 특허 1에서 황산바륨을 함유하는 사진 인화지용 수지 조성물를 제조하는 제안은 찾아볼 수 있으나, 한층 더 높은 은폐력 및 반사율이 요구되는 반사판용 백색 폴리에스테르 필름용의 수지 조성물용으로 폴리에스테르 수지의 융점을 245℃ 이상으로 하고 고유점도를 한층 높이면서 황산바륨 입자와 황산바륨 입자 이외의 소정의 굴절률을 갖는 기포형성능을 갖는 무기입자를 중합 또는 혼련 단계에서 동시 또는 시간차를 두고 첨가하여 단일 수지 조성물 내에 공존시키는 제안은 찾아볼 수 없었다.

또한, 인쇄 기재, 라벨 기재, 승화 형 열전사 인쇄 기재, 이형용 기재, 전자칠판용 기재, 카드용 기재 용도의 백색 필름 분야에서도, 종래에는 무기입자를 단독으로 사용하거나 무기입자와 폴리에스테르에 비상용성인 유기 수지를 병용하는 방법을 사용해 왔는데, 전자의 경우 밀도가 높고 지나치게 강직한 느낌을 갖는 백색 필름이 얻어지는 문제가 있고, 후자의 경우 밀도가 지나치게 낮아서 인쇄, 코팅 중의 후가공 중에 주름이 발생하기 용이하거나, 국부적으로 광투과율이 높거나 제막 안정성이 불량한 문제가 있어 왔다.

인용특허 1: GB 43614/75, GB 15579/76, USP 4,780,402, JP 02-180933A(1990), JP 2000-37835A, USP 7,829,175 인용특허 2: USP 7,182,997, USP 7,238,419, USP 7,829,175 인용특허 3: JP 63-161029A(1988), JP 63-235338A(1988) 인용특허 4: JP 2002-138150A 인용특허 5: JP 2002-50222A, JP 2008-30459A, JP 2008-69217A, JP 008-209851A, JP 2009-046630A, JP 2009-40045A, JP 2009-96999A, JP 2009-98660A, JP 2009-173015A, JP 2010-231143A, JP 2010-237670A 인용특허 6: JP 63-137927A(1988), JP 01-225625A(1989), JP 2004-330727A, WO 2005/026241, JP 2005-125700A, WO 2005/123385, JP 2006-21373A, JP 2006-187910A, JP 2007-15315A, JP 2007-320238A, JP 2007-320239A, JP 2007-322875A, JP 2007-326297A, JP 2008-030459A, JP 2008-036823A, JP 2008-309975A, JP 2009-12454A, JP 2009-126094A, JP 2009-262512A, JP 2010-224446A, JP 2010-280123A, JP 2010-280124A, JP 2011-11370A, JP 2011-25473A 인용특허 7: JP 2003-160682A, JP 2007-261260A, JP 2008-30459A, JP 2008-209851A, JP 2008-309975A, 한국공개번호 10-2007-0052859, 한국공개번호 10-2009-0066094, 한국공개번호 10-2011-0023287

본 발명은, 상기한 종래 기술의 문제점에 착안하여, 광반사성 및 은폐력을 발현할 목적으로 황산바륨 입자를 기포형성성 입자의 주요 성분으로 하고, 밀도 저감을 목적으로 황산바륨 이외의 다른 무기입자를 추가로 첨가하는, 즉 기능을 분리한 복수 개의 무기입자를 첨가하는 방법을 통해서 양호한 반사율, 높은 강성, 낮은 열수축율을 가지며, 제막 중 파단 발생이 적어 생산성이 높으며, 동시에 낮은 밀도를 가능하게 함으로써 원가를 절감하는 것을 제 1의 목적으로 한다. 나아가서, 제 1의 목적을 한층 달성하기 용이하도록 단일 수지 조성물 내에 황산바륨과 황산바륨 이외의 기포형성능을 갖는 무기입자를 동시에 함유하는 수지 조성물을 제공하는 것을 제 2의 목적으로 한다.

(1)

에틸렌 테레프탈레이트를 주요 반복 단위로 하는 수지에 있어, 평균입경 4.5미크론 이하의 기포형성성 황산바륨 입자를 16.0중량% 이상 함유하며 평균입경이 10.0미크론 이하이며, 굴절률이 2.2 이하인 황산바륨 이외의 기포형성능이 있는 밀도저감용 무기입자를 1.0중량%이상 함유하며, 고유점도가 0.635㎗/g 이상인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 조성물

(2)

(1) 에 있어서 폴리에스테르 수지 조성물의 융점이 245℃ 이상인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 조성물

(3)

(1) 에 있어서 폴리에스테르 수지 조성물의 융점이 247℃ 이상인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 조성물

(4)

(1) 에 있어서 수지가 중합 중 발생하는 부반응에 기인하는 공중합체 조성을 제외한 다른 공중합체 조성을 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 조성물

(5)

(1) 에 있어서 수지 조성물이 중합 방식으로 제조되며 황산바륨 및 황산바륨 이외의 밀도저감용 무기입자가 중합 단계에서 동시 또는 시간 차이를 두고 첨가되어 중합 완료 후 수지 내에 공존하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 조성물

(6)

(1) 에 있어서 수지 조성물이 혼련 방식으로 제조되며 황산바륨 및 황산바륨 이외의 밀도저감용 무기입자가 혼련 단계에서 동시 또는 시간 차이를 두고 첨가되어 혼련 완료 후 수지 내에 공존하며 고상중합 과정을 거쳐 고유점도를 올리는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 조성물

(7)

(1) 에 있어서 황산바륨 이외의 밀도저감용 입자의 밀도가 3.5grams/㎤ 이하인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 조성물

(8)

(1) 에 있어서 황산바륨 이외의 밀도저감용 입자의 오일흡유량이 220그램/100그램 이하인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 조성물

(9)

(1) 에 있어서 황산바륨 이외의 밀도저감용 입자의 오일흡유량이 120그램/100그램 이하인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 조성물

(10)

(1) 에 있어서 수지의 용도가 이축연신 후 백색 폴리에스테르 필름용인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 조성물

(11)

필름의 밀도가 0.80~1.20grams/㎤이며, 적어도 한 층 이상의 다량의 기포를 함유하는 층 B를 포함하며, 층 B가 필름 전체 두께의 60% 이상을 차지하며 에틸렌 테레프탈레이트를 필름용 수지의 주요 반복 단위로 하는 이축연신된 폴리에스테르　필름에　있어서, 층 B의　융점이 245℃ 이상이며, 필름의 고유점도가 0.625㎗/g 이상이며, 층 B 가 평균입경이 4.5미크론 이하의 기포형성성 황산바륨 입자를 16.0~35.0중량% 함유하며, 평균입경이 10.0미크론 이하이며 굴절률이 2.2 이하인 황산바륨 이외의 기포형성능이 있는 밀도저감용 무기입자를 1.0중량% 이상 함유하며, 층 B 내의 황산바륨과 황산바륨 이외의 밀도저감용 무기입자의 합계 함유량이 36.0중량% 미만인 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름

(12)

(11) 에 있어서 층 B의 융점이 247℃ 이상인 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름

(13)

(11) 에 있어서 층 B 가 공중합체 성분을 첨가하지 않은 호모 폴리에스테르 수지 조성물인 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름

(14)

(11) 에 있어서 황산바륨 이외의 밀도저감용 무기입자의 밀도가 3.5grams/㎤ 이하인 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름

(15)

(11) 에 있어서 황산바륨 이외의 밀도저감용 무기입자의 오일흡유량이 220그램/100그램 이하인 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름

(16)

(11) 에 있어서 황산바륨 이외의 밀도저감용 무기입자의 오일흡유량이 120그램/100그램 이하인 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름

(17)

(11) 에 있어서 황산바륨 이외의 밀도저감용 무기입자의 백색도가 93 이상인 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름

(18)

(11) 에 있어서 층 B의 황산바륨의 함유량이 16.0~28.9중량%인 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름

(19)

(11) 에 있어서 층 B의 황산바륨 및 황산바륨 이외의 밀도저감용 무기입자의 합계 함유량이 30.0중량% 미만인 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름

(20)

(11)~(19) 에 있어서 필름의 적어도 한 면의 반사율이 96% 이상이면서 플랫 패널 디스플레이 및 간판용 면광원의 반사판에 사용되는 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름

(21)

(11)~(19) 에 있어서 인쇄 기재, 라벨 기재, 승화형 열전사 인쇄 기재, 이형용 기재, 전자칠판용 기재 및 카드용 기재 필름 등의 용도에 사용되는 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름

본 발명에 의하면, 제막안정성이 우수하며, 낮은 밀도로 원가절감을 가능하게 하며 동시에 반사판용 제반 요구특성을 만족시킬 수 있는 폴리에스테르 수지 조성물 및 반사판용 백색 폴리에스테르 필름을 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 반사판 이외의 용도 분야에서도 소프트한 느낌과 양호한 강성이라는 이율배반적인 특성을 만족시킬 수 있어 인쇄 기재, 라벨 기재, 승화형 열전사 인쇄 기재, 이형용 기재, 전자칠판용 기재, 카드용 기재 필름 등의 용도에 적합하게 사용할 수 있다.

본 발명자가 예의 고찰한 결과, 종래 시도되지 않았던, 높은 고유점도를 가지며 호모 폴리에스테르에 근접하거나 호모 폴리에스테르인 높은 융점을 갖는 폴리에스테르 수지에 황산바륨 입자를 반사 성능을 발현하는 주요성분으로 하면서 황산바륨 이외의 소정의 굴절률을 가지며 필름의 밀도를 효과적으로 저감할 수 있는 입자(이하, 밀도저감용 무기입자 또는 밀도저감용 입자라고도 명명함)를 적당량 첨가함으로써, 상기한 문제들을 해결할 수 있다는 것을 발견하고, 본 발명의 완성에 이르렀다. 이하 반사판용 백색 폴리에스테르 필름을 예로 들어 구체적으로 설명하나, 아래에 예로 든 반사판용 백색 필름에서 얻어지는 낮은 밀도 및 우수한 강성, 반사율 및 은폐력은 상기한 반사판 이외의 백색 필름의 용도들에도 동일하게 요구되는 것은 물론이다.

{필름의 층 구성}

본 발명의 폴리에스테르 필름은 단층으로 하여도 좋고, 2층 이상의 적층으로 구성하여도 좋다. 층 B 는 황산바륨 입자 및 황산바륨 이외의 기포형성 능력을 가지며 밀도 저감에 효과적인 무기입자(이하, 이 둘을 통틀어 기포형성성 입자라고도 함)에 기인하여 다량의 기포를 함유하며 광을 반사시키는 기능을 주로 하는 층이다(이하, 광반사층이라 명명하기도 함). 단층의 경우 층 B 만으로 구성되는 것을 말하며 층 B 자체가 광반사층 및 광반사면이 된다. 복층으로 할 경우, 층 A 는 광이 반사판에서 반사되어 나갈 때의 액정 패널 측의 필름 면 즉 광반사면을 말하며, 층 B, 층 C 는 이에 인접하는 층이 된다.

이러한 층 A 및 층 B의 구성을 포함하는 것이라면 다수의 층으로 구성되어도 무방하다. 예를 들면 층A/층B의 2층 구성이라도 무방하고 층A/층B/층A의 3층 구성, 또는 층A/층B/층A/층B의 4층 구성이라도 무방하다. 나아가서 5층 이상의 구성이라도 무방하나 층 A 는 항상 액정 패널 측에 위치하여 광을 직접적으로 반사하는 기능을 하며 단층일 경우에는 층 B가 최외각에 위치한다.

또한, 압출기가 3개일 경우에는 층 C를 갖게 되는데 층 C 는 상기에 기재된 층 A 와 동일한 조성 및 기능을 갖거나, 상기에 기재된 층 A의 범주 내에서 층 A와 다른 기능을 가질 수 있다. 층 C의 경우에는 광을 직접 반사하는 층이 아니므로 첨가되는 기포형성성 입자의 함유량이 30중량 %를 초과하여 제막 중 또는 후가공 공정에서 스크래치가 발생하더라도 불균일한 휘도 문제를 야기하지 않는다. 층 C를 가질 경우에는 층A/층B/층C, 층A/층B/층A/층C등의 층 구성을 예로 들 수 있다. 이러한 층 구성은 다양한 층 구성의 예시에 지나지 않는다. 제막의 용이성이라는 관점에서 보면 단층, 층A/층B, 층A/층B/층A, 층A/층B/층C의 형태가 바람직하다.

층 B 는 필름 전체의 두께에 대해서 60% 이상이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 70%, 가장 바람직하게는 80% 이상이다. 60% 미만일 경우에는 반사율이 저하하므로 바람직하지 않다. 한편, 상한선은 복층의 경우에는 공압출에 의한 층 A의 두께 균일도 측면에서 99.5%이며, 단층일 경우에는 당연 100%가 된다.

{폴리에스테르}

본 발명에 사용되는 폴리에스테르 수지 조성물은 디카르본산 성분으로써 테레프탈산 또는 디메틸 테레프탈레이트를, 디올 성분으로써 에틸렌글리콜을 사용하는, 에틸렌테레프탈레이트를 기본 구성으로 하며, 제막안정성 향상을 위하여 미량의 공중합체 성분을 도입할 수 있다.

폴리에틸렌테레프탈레이트를 기본구성으로 사용하는 경우, 필름 중 광반사 기능을 주로 담당하는 층 B의 수지 조성물의 융점은, 고온에서의 치수변화의 안정성, 얻어지는 필름의 강성 및 비교적 소량의 기포형성성 입자의 첨가만으로도 효율적으로 기포를 형성할 수 있는 측면에서 245℃ 이상, 바람직하게는 247℃ 이상, 더욱 바람직하게는 251℃ 이상으로써 실질적으로 공중합체를 함유하지 않는 순수한 폴리에스테르 수지의 융점에 근접하거나 공중합체 성분을 전혀 첨가하지 않는 것(호모 폴리에스테르)이 바람직하다. 기포를 다량으로 함유하는 층 B용 수지 조성물은 융점이 높을수록 소량의 기포형성성 입자의 첨가만으로도 효과적으로 기포를 형성할 수 있으므로 제막안정성을 해치지 않는 한 융점이 높을수록 바람직하며, 따라서 가장 바람직하게는 공중합체 성분을 함유하지 않는 것이다. 여기서 필름 층 B의 융점의 경우에는 후술한 융점 측정 방법과 같이 이축연신에 의한 융점상승 효과를 제거한 융점을 지칭하는데 융점 피크가 2개 나타날 때는 높은 것을 융점으로 한다. 245℃ 미만의 경우에는 얻어지는 필름이 백라이트 유니트에 실장된 광원에서 발생하는 고온에 노출되었을 때 치수변화가 크고, 강성과 컬 측면에서 불량해지며 기포형성능이 있는 입자의 첨가량을 더욱 많게 해야만 소정의 반사율이 달성되므로 물성 및 원가 측면에서 바람직하지 않다.

필름 층 B의 융점을 245℃ 이상으로 하는 한, 더욱 우수한 제막 안정성의 측면에서 소량의 공중합체 성분을 도입할 수 있다. 필름 층 B 성분 중 에틸렌테레프탈레이트 반복단위가 아닌 공중합체 성분을 5.0몰% 이하 포함할 수 있다. 공중합체 성분의 조성에 따라 융점강하 정도가 다르며, 따라서 공중합체 성분별로 5.0몰% 이하 범위에서 245℃ 이상의 융점을 얻을 수 있는 첨가량이 달라진다. 공중합체 성분을 도입할 경우, 필름 층 B 용의 수지를 제조하는 과정에서 공중합체 성분을 첨가하여 필름 층 B 용 수지들의 융점을 모두 245℃ 이상이 되도록 제조하는 방법을 택하거나, 또는 공중합체 성분의 함유량이 매우 높은 수지(예를 들면 PETG 수지, IPA 18mol% 의 PET/I 수지) 또는 에틸렌 글리콜 이외의 디올 성분 함량이 더 많거나 에틸렌 글리콜 이외의 디올 계 공중합체 성분만으로 이루어진 수지(예를 들면 PBT 수지 및 이스트맨 케미칼의 Tritan 수지)를 소정량 제막 과정 중에 첨가하여 필름 층 B의 융점을 245℃ 이상으로 하는 방법을 택하거나, 또는 수지 중 일부는 융점이 252℃ 이상인 호모 폴리에스테르를 사용하고, 일부는 5.0몰%를 초과하는 공중합체 성분을 함유하여 융점이 245℃ 미만이 되도록 하고 이들을 제막 과정 중에 혼합하여 필름 B의 융점을 245℃ 이상으로 하는 방법의 어느 경우이던 무방하다. 마지막 방법의 경우, 예를 들어 기포형성능을 갖는 수지 조성물의 입자 농도를 필름 층 B 내의 입자 농도보다 많게 할 경우(수지 조성물의 입자 농도가 필름 층 B의 입자 농도보다 많을 경우 이하 마스터배치라고도 함), 마스터배치의 융점을 245℃ 미만으로 하면서 융점이 252℃ 이상인 입자를 함유하지 않는 호모 폴리에스테르 수지를 혼합하여 필름 층 B의 융점을 245℃ 이상으로 할 수 있으므로, 마스터배치의 융점이 반드시 245℃ 이상일 필요는 없다. 이 경우, 기포형성의 효율성 측면 및 제막안정성을 해치지 않는 범위 내에서 가급적 필름 층 B의 융점을 높일 수 있는 마스터배치 수지의 융점이 바람직하다. 두 번째 및 세 번째 방법의 경우, 에스테르 교환반응을 억제함으로써 분자쇄의 랜덤화에 따른 수지의 융점강하를 방지하기 위하여 압출과정에서의 에스테르 교환반응을 억제하는 공지의 기술, 예를 들면 압출 온도 저하 및 압출 시간의 단축, 인계 열안정제의 첨가나 아민계 봉쇄제를 첨가하는 방법을 사용할 수 있다.

5.0몰% 이하의 에틸렌테레프탈레이트 반복단위가 아닌 공중합체 성분으로써는 디카르본산 성분으로써 예를 들면 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르본산, 4,4-디페닐디카르본산, 아디핀산, 세바신산 등을 열거할 수 있다. 디올 성분으로써는 예를 들면 1,4-부탄디올, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 1,3-프로판디올, 사이클로 부텐디올, 스피로 글리콜, 이소소바이드(Isosobide) 등을 열거할 수 있다. 이 중에 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 네오펜틸글리콜, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 이소소바이드, PBT 수지 또는 이스트맨 케미칼사의 Tritan(이스트맨 케미칼의 트레이드마크) 수지를 첨가하는 것이 특히 바람직하다.

필름 층 B 이외의 층 A 또는 층 C의 융점은 기능별로 융점을 달리할 수 있다. 즉 광반사기능을 극대화할 경우에는 가급적 융점을 높게 설정할 수 있으며, 입자의 깎임이나 크랙을 방지할 경우에는 융점이 245℃ 이하인 수지를 사용하여 비정성을 강화할 수 있다.

이러한 폴리에스테르 수지 중에는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 각종 첨가물, 예를 들면 형광증백제, 가교제, 내열안정제, 산화방지제, 자외선흡수제, 대전방지제, 각종의 활제, 충진제, 내광제, 핵제, 염료, 분산제, 커플링제, 쇄연장제(증점제 또는 3개 이상의 관능기를 갖는 모노마), 가수분해방지제, 폴리에스테르에 비상용인 수지 등을 첨가해도 무방하다.

상기 첨가제 중 필름 층 B 에는 형광증백제를 50ppm 이상 2000ppm 이하 첨가하는 것이 액정 디스플레이의 색조 측면에서 바람직하며 더욱 바람직하게는 100ppm 이상, 1300ppm 이하 첨가하는 것이 바람직하다. 형광증백제로써는 Luecopur EGM, Uvitex MES, Uvitex OB, 이스트맨 케미칼의 OB-1으로 시판되는 것이 포함된다. 광반사면에 기포형성성 입자가 첨가될 경우, 광반사면에도 상기와 같이 형광증백제를 첨가하는 것이 바람직하다.

{고유점도}

본 발명의 필름 층 B의 고유점도는 0.625㎗/g 이상이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.635㎗/g 이상이며 더더욱 바람직하게는 0.645㎗/g 이상이다. 반사필름과 같이 다량의 기포형성성 입자를 함유하는 필름은 고유점도가 높을수록 더 많은 기포를 함유하여도 필름 제조 중 필름이 찢어지는 파단 문제가 발생하지 않으므로 바람직하다. 또한, 고유점도가 높을수록 필름제조 중 연신 과정에서 작용하는 연신응력이 커지며, 연신응력이 클수록 연신 중 수지와 기포형성성 입자 간에 작용하는 계면박리가 한층 용이 해지며, 기포가 많이 얻어진다. 이런 측면에서 높은 고유점도는 매우 유리하다. 고유점도의 상한선은 특정하지 않았으나, 고유점도를 0.80dl/g 이상으로 할 경우 압출 과정 중 발열이 심하여 고유점도의 저하가 크며, 압출기에 부하가 과도하게 걸려 실용상 바람직하지 않다. 또한, 필름의 고유점도가 0.625㎗/g 미만으로 낮으면 강성이 저하하고 필름 제조 중 파단이 증가하므로 바람직하지 않다.

얻어지는 필름 층 B의 고유점도가 0.625㎗/g 이상이 되도록, 제막 공정의 압출 이전 단계에서 압출 중의 고유점도 저하를 감안하여, 사용되는 단일 또는 복수의 원료 수지 조성물의 고유점도를 적절히 설정하는 것이 필수이다. 압출 이전의 전체 수지 조성물의 평균 고유점도는 0.635㎗/g 이상이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.640㎗/g 이상이며, 가장 바람직하게는 0.645㎗/g 이상이다.

수지 조성물은 통상 칩 형태로 제조하여 사용하는데, 무기입자를 다량으로 함유하는 수지 조성물의 경우 통상, 무기입자를 함유하지 않은 투명한 칩(브라이트 칩 또는 버진 칩이라고도 함)에 비하여 동일한 고유점도일 경우 칩 크기가 작게 얻어지며, 설령 칩 절단 공정을 개선하여 칩의 크기를 투명한 칩과 유사하게 하더라도, 칩의 겉보기 비중이 커서 제막 공정의 건조기 내에서 건조 중 층 분리 문제가 발생하여 제막안정성이 악화한다. 이런 문제를 방지하기 위해서는 압출 이전 단계의 원료 중 다량의 황산바륨 입자를 함유하는 마스터배치 수지 조성물 또는 황산바륨 입자와 황산바륨 이외의 기포형성능을 갖는 밀도저감용 입자가 단일 수지 조성물 내에 함유된 마스터배치 수지 조성물의 고유점도는 0.635㎗/g 이상이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.650㎗/g 이상이다.

재활용 칩(아래에 설명)을 사용할 경우에는, 필름의 고유점도를 0.625㎗/g 이상으로 하기 위해서는 재활용 칩을 제외한 나머지 수지 조성물의 평균 고유점도가 0.650㎗/g 이상일 필요가 있다. 더욱 바람직하게는 0.660㎗/g 이상이다.

필름 제조공정의 수율은 85% 정도가 한계이며 통상 50~78% 범위에 있다. 이 경우 22~50% 의 재료는 재활용하여 사용하게 되는데 압출을 통한 재활용 과정에서 수지의 고유점도 저하가 발생한다. 고유점도가 낮아지게 되면 재활용 압출기를 통하여 얻어지는 칩 제조 과정에서의 스트랜드(Strand) 가 가늘어지고 이 때문에 칩 크기가 작아지며, 크기가 다른 칩들을 건조할 경우 건조기 내에서 층 분리가 발생하므로 제막안정성이 불량해지는 문제가 발생한다. 이런 측면에서 본 발명의 높은 고유점도는 대단히 유리하다. 또한, 낮아진 고유점도를 갖는 재활용 칩이 첨가될 경우, 필름 전체의 고유점도는 더욱 낮아져서 고유점도와 관련한 제반 문제, 즉 제막안정성 불량, 압력변동성 증가, 기포형성 능력 저하, 두께 변동 증가, 다이 라인 증가 등이 더욱 두드러진다. 본 발명은 출발원료의 고유점도가 높기 때문에 재활용 칩을 사용하더라도 필름 전체의 고유점도가 여전히 높으며 제막안정성을 높이는 효과가 있다.

한편 이축연신 필름 제조 시에는 원료 자체의 불균일성, 원료배합의 불균질성, 압출기 온도의 변동성 등으로 인하여 압력 변동이 발생한다. 입자를 다량 함유하는 필름 제조 시에는 이러한 압력 변동의 영향이 제막안정성 및 두께 변동에 더욱 큰 영향을 주는데 수지 조성물의 고유점도가 낮을 경우에는 티 다이 내에서의 평균압력에 대한 압력변동량의 상대비율이 증가하는 때문인지 그 영향이 한층 커진다. 나아가서는 수지 조성물의 고유점도가 낮은 경우에 압력변동이 발생하면 티 다이에서 탈출할 때의 폴리마와 티 다이 간의 접촉선이 통상의 점도인 경우에 비하여 더 크게 변동하므로 다이 라인이 증가하는 문제가 발생하게 되어 바람직하지 않다. 본 발명과 같이 높은 고유점도로 하였을 때는 압력변동에 의한 제막안정성 문제, 두께변동성 및 다이 라인 문제에서도 매우 유리하다.

{필름 층 B 용 기포형성성 입자 및 평균입경 측정 방법}

높은 반사율을 달성하기 위해서는 광 투과율을 낮추는 것이 전제조건이 된다. 광 투과율을 낮추는 측면에서 유기입자보다는 무기입자를 기포형성성 입자의 주요 성분으로 하는 것이 바람직하다. 기포형성성 입자는 광의 반사기능을 주요 목적으로 하는 황산바륨 입자와 밀도저감용 입자로 나눌 수 있다. 밀도저감용 입자 역시 기포생성에 효과적이므로 반사율을 향상시키지만, 황산바륨 입자에 비하여 동일한 첨가량일 경우, 밀도 저감 효과가 더 크므로 밀도 저감용 입자로 구분하였다. 이 둘을 합쳐서 기포형성성 입자로 하며 황산바륨 입자를 주요 성분으로 하고 밀도저감용 입자를 보조 성분으로 한다. 여기서 말하는 보조 성분이라 함은 황산바륨이 주로 담당하는 광반사 기능을 크게 희생시키지 않으면서 효과적으로 필름의 밀도를 저감하는 것을 지칭하는 것으로 첨가량에 있어서 황산바륨에 비하여 소량 첨가되는 것을 의미하지 않는다. 본 발명은 종래 기포형성성 입자 또는 핵제로 일괄하여 통칭으로 불리던 것을, 반사율 향상과 밀도 저감의 두 개 기능을 엄밀히 분리함으로써 반사필름이 갖추어야 할 기본 특성인 높은 반사율과 시장에서 요구되는 낮은 제조 코스트를 무기입자만의 첨가만으로도 동시에 실현하기 용이하다는데 특징이 있다.

무기입자의 평균입경은 입자와 에틸렌 글리콜을 혼합하여 제조한 슬러리 상태에서의 그것과 중합 후의 평균입경 나아가서 필름을 제조한 상태에서의 평균입경이 약간 다를 수 있으며, 본 발명에서는 수지 조성물 단계 및 필름을 제조한 단계의 각각에 대하여 측정하였다.

{필름 층 B 용 기포형성성 입자: 황산바륨 입자}

필름 층 B 내에 존재하는 황산바륨 입자의 평균입경은 반사율 측면에서 4.5미크론 이하, 더욱 바람직하게는 3.5미크론 이하, 가장 바람직하게는 2.5미크론 이하이다. 평균입경이 다른 황산바륨 입자를 2종 이상 혼합해서 사용하는 것도 가능하다. 평균입경이 다른 2개 이상의 황산바륨 입자를 첨가할 경우, 실시예에 기재한 방법과 같이 하여 수평균입경을 도출하여 필름 층 B의 평균입경으로 한다. 평균입경이 4.5미크론을 초과할 경우에는 광투과율 증가로 반사율이 저하하거나 필름 제조 중 파단이 증가하므로 바람직하지 않다. 황산바륨 입자 크기의 하한선은 반사율을 효과적으로 발현할 수 있는 한 제한되지 않으나, 분산성의 측면에서 0.15미크론 이상이 통상 바람직하다.

첨가되는 황산바륨 입자는 폴리에스테르 수지 조성물에 첨가되기 전에 정제 프로세스를 이용하여 입경조정, 조대입자 제거를 행하는 것이 바람직하다. 정제 프로세스의 공업적 수단으로써는 예를 들면 분쇄수단으로써 제트 밀, 롤 밀, 볼 밀, 비드 밀을 활용할 수 있으며 분급 수단으로써는 예를 들면 건식 또는 습식의 원심분리기, Air classifier, 여과장치를 활용할 수 있다. 또한 이러한 수단은 2 종 이상을 조합하여 단계적으로 정제해도 무방하다.

첨가되는 황산바륨 입자의 형상은 무정형, 판상, 구형(입자의 장경/단경의 비가 1.3 이하인 것), 입방체형, 깨진 형태(Nodular 형태), 대칭형, 2차입자 형태로 응집시킨 형태, 막대기 형태 또는 중공형의 어느 것이라도 무방하다.

황산바륨은 천연의 물질 또는 침강법에 의하여 합성한 물질로부터 제조한 것을 들 수 있는데 어떠한 것이라도 무방하다. 특히 침강법에 의하여 제조된 것이 입도분포 측면에서 바람직하다. 침강법에 의하여 제조된 합성 황산바륨으로써는 대표적으로 독일 국 Sachtleben 사의 BLANC FIXE 제품을 예로 들 수 있으며 천연 황산바륨으로써는 동사의 ALBASOFT 를 들 수 있다.

황산바륨 입자는 분산을 용이하게 하기 위하여 당 업계에 잘 알려진 커플링제나 다른 형태의 유기물 또는 무기물로 코팅하여도 무방하다.

본 발명의 필름 층 B 에 첨가되는 황산바륨 입자는 바람직하게는 층 B 전체의 중량에 대하여 16~35중량%, 더욱 바람직하게는 16~32.5중량%, 가장 바람직하게는 16~28.9중량%이다. 16중량% 미만일 경우에는 반사율이 감소하여 바람직하지 않다. 35중량%를 초과할 경우에는 필름 층 B의 융점이 245℃ 이상으로 호모 폴리에스테르에 근접하므로 제막 중 파단이 빈발하여 바람직하지 않다.

첨가되는 황산바륨의 백색도는 95 이상, 바람직하게는 97 이상이 바람직하다. 백색도가 95 미만일 경우에는 불순물이 많아 반사율이 저하하므로 바람직하지 않다.

{필름 층 B 용 기포형성성 입자: 밀도저감용 입자}

황산바륨 입자를 단독으로 필름 층 B에 첨가할 경우 비록 황산바륨에 비교적 양호한 기포형성 능력이 있지만, 황산바륨의 밀도(4.3~4.5grams/㎤)가 높아서, 연신 시 황산바륨 주위에 형성된 기포에 의한 밀도 저감 분을 황산바륨 입자 자체의 높은 밀도가 상쇄해버리기 때문에 황산바륨 입자를 단독으로 사용하는 필름은 밀도가 높아서 면적 단위로 판매되는 반사필름과 같은 용도에서는 원가 경쟁력이 떨어지는 문제가 발생한다. 따라서 필름의 밀도를 더욱 효과적으로 저감시켜 주는 밀도저감용 입자를 첨가하는 것이 더욱 유리하다.

밀도저감용 입자의 필름 층 B의 수지 조성물에 대한 첨가량은 층 B 전체의 중량에 대하여 1.0중량% 이상 첨가하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 2.0중량% 이상, 가장 바람직하게는 3.0중량% 이상이다. 1.0중량% 미만일 경우에는 밀도 저감 효과가 부족하여 바람직하지 않다. 밀도저감용 입자의 첨가량의 상한성은 우수한 반사율이 얻어지고, 제막안정성을 해치지 않는 범위 내에서 밀도 저감 효과를 최대한 활용할 수 있는 량을 첨가하는 것이 바람직하며, 이런 측면에서 첨가량의 상한선은 대략 22.0중량% 이하이나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

밀도 저감용 입자의 평균입경은 10.0미크론 이하가 바람직하며 더욱 바람직하게는 8.0미크론 이하, 가장 바람직하게는 6.0미크론 이하이다. 또한, 평균입경이 다른 것을 2종 이상 혼합해서 사용하는 것도 가능하다. 평균입경이 다른 것을 2종 이상 혼합하여 사용할 경우, 실시예에 기재한 방법으로 측정하였을 때 밀도저감용 무기입자의 평균입경은 상기한 범위가 바람직하다. 10.0미크론을 초과할 경우에는 강성 부족, 파단 증가, 반사율 저하 및 은폐력 저하로 바람직하지 않다. 밀도 저감용 입자 크기의 하한선은 밀도를 효과적으로 저감할 수 있는 한 한정되지 않으나, 기포형성 효율 측면 및 분산성 측면에서 0.2미크론 이상이 통상 바람직하다.

밀도저감용 무기입자의 굴절률은 2.2 이하인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 2.1 이하이다. 굴절률이 2.2를 초과할 경우에는 가시광선 영역에서 광을 일부 흡수하는 작용을 하거나, 가시광선의 장파장 영역에서의 반사 기능이 부족하거나, 기포를 형성하는 능력이 부족하거나 또는 입자의 밀도가 높아 반사율 및 밀도 저감 측면에서 바람직하지 않다. 무기입자의 굴절률은 공지의 자료를 활용하여 쉽게 찾을 수 있고, 미지일 경우에는 굴절률이 알려진 액체들을 굴절률이 낮은 것부터 높은 순서로 변경하면서 액체 내에 무기입자를 투입한 후 무기입자가 투명해져서 안 보일 때의 매체의 굴절률을 갖고 판정하는 공지의 방법으로 굴절률을 확정지을 수 있다. 굴절률이 다른 무기입자를 복합한 입자일 경우, 피복 형 입자일 경우에는 피복 층의 굴절률을 기준으로 하고, 매트릭스 내에 미세한 입자를 분산시킨 복합형 입자의 경우에는 매트릭스 입자의 굴절률을 기준으로 한다. 단, 매트릭스 내에 미세한 입자를 삽입한 형태의 복합입자의 경우 굴절률이 단일 굴절률로 분석될 때에는 해당 굴절률을 사용한다.

상기한 평균입경 및 굴절률 범위를 만족하는 한, 하기에 기재한 무기입자의 종류가 본 발명의 범위를 한정하는 아니나, 탄산칼슘, 규산칼슘, 황산칼슘, 탄산 마그네슘, 실리카(천연 및 합성), 글라스 비드, 리쏘폰(Lithopone), 인산칼슘, 장석, 알루미나, 산화마그네슘, 산화아연, 카올린, 차이나 클레이, 탈크, 규회석(Wollastonite), 백색 제오스페아, 세노스페아, 불화칼륨, 불화리튬 또는 주요 성분을 실리카로 하고 내부에 200nm 이하 크기의 이산화티탄 알갱이가 분산되어 있는 것과 같은 복합입자, 산화티탄을 미세하게 분산한 상태에서 산화티탄 표면에 굴절률이 2.2 이하인 무기물을 피복한 입자(예를 들어 시라이시의 Valcofil-900) 등이 바람직하게 밀도저감용 입자로 사용될 수 있다.

상기한 입자 중 특히 입자의 밀도가 낮고 기포형성 능력이 있는 입자가 밀도를 효과적으로 저감시키는 측면에서 더욱 바람직하며 이러한 측면에서 입자의 밀도는 3.5grams/㎤이하가 바람직하며 더욱 바람직하게는 3.3grams/㎤ 이하이다.

밀도 저감용 입자의 형상은 밀도 저감에 효과적인 한, 무정형(Irregular), 판상(Platy), 입방체형(Cubic), 구형(Spherical, 장경/단경의 비가 1.3 이하인 형상), 대칭형(Symmetrical), 프리즘형(Prismatic), 편삼각면체(Scalenohedral), 막대기형(Rod), 깨진 형태(Nodular), 작은 입자가 모여 2차입자를 이룬 형태(예를 들어 침강형 실리카), 럭비 볼 형, 입자 표면에 조도를 형성하거나 분화구를 형성한 형태, 구 또는 막대기 형태 내부에 공동이 있는 중공형(예를 들어 Applied Minerals Inc 의 DRAGONITE) 등의 어떤 형상이라도 무방하다.

밀도 저감용 입자의 백색도는 93 이상, 더욱 바람직하게는 94 이상인 것이 바람직하다. 백색도가 93 미만인 경우에는 광 손실이 발생하여 반사율이 낮아지므로 바람직하지 않다. 백색도는 Hunter Y, Rd Value 방식으로 측정하였다.

또한, 밀도저감용 무기입자는 소정의 오일흡유량을 갖는 것이 밀도를 더욱 효과적으로 저감할 수 있어서 바람직하다. 밀도저감용 무기입자의 오일흡유량은 220그램/100그램 이하인 것이 바람직하며 더욱 바람직하게는 120그램/100그램 이하, 가장 바람직하게는 80그램/100그램 이하이다. 오일흡유량이 220그램/100그램을 초과하면 폴리에스테르 수지와의 친화성이 좋아지기 때문인지 필름 연신 중 기포를 형성하는 능력이 낮아지며 또한 고농도의 마스터배치를 제조하는 것이 곤란하므로 바람직하지 않다. 오일흡유량이 낮을수록 폴리에스테르 수지와의 친화성이 낮아지며, 폴리에스테르 수지 분자와의 접촉면적이 작아지므로 기포를 형성하는 능력이 증가하여 밀도 저감에 바람직하며 마스터배치로 제조 시 고농도로 제조하기가 더욱 용이하므로 오일흡유량의 하한선은 없으나 실용상 5그램/100그램 이상이다.

또한 본 발명은 고유점도가 높기 때문에, 상기한 밀도저감용 무기입자 이외에 종래의 인용특허들에서 사용하는 폴리에스테르 수지에 비상용성인 수지를 드라이 블렌딩 방식 또는 폴리에스테르 수지와 사전에 혼련하여 마스터배치로 한 수지를 추가로 첨가하여 제막할 수 있으며, 이 경우에도 본 발명의 높은 고유점도에 기인하여 종래 대비 더욱 제막 안정성이 향상된다. 폴리에스테르에 비상용성인 수지를 이용한 유기입자를 제조하기에 적합한 재료로는 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐 등의 결정성 폴리올레핀 수지, 에틸렌과 노르보넨기가 공중합된 비정성 환상 폴리올레핀 수지(COC), 폴리스티렌 수지(GPPS 또는 신디오탁틱 폴리스티렌), 폴리카보네이트 수지(개질 폴리카보네이트 포함), 아크릴수지(개질 아크릴 포함) 등이 적당하며, 열변형온도가 높고, 폴리에스테르 수지와의 계면장력 차이가 크고, 폴리에스테르 수지의 연신온도 영역에서의 인장탄성율이 높고, 융점 또는 유리전이온도가 높은 비상용성 수지인 한, 이에 한정되는 것은 아니다. 이 중에서 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 비정성 환상 폴리올레핀 수지가 특히 바람직하다. 비상용성 수지를 첨가할 경우에는 폴리에스테르 수지 내에서의 비상용성 수지에 의한 입자 형상의 크기를 작게 하기 위하여 양자 간의 계면장력 차이를 줄여주는 분산제를 첨가할 필요가 있다. 여기에 사용되는 분산제로는 비상용성인 수지 간의 계면장력 차이를 줄여주는 재료이면 무방하며, 특히 PBT 계 엘라스토마(예를 들면 듀폰사의 에스테르계 엘라스토마인 Hytrel), 글리시딜 아크릴레이트나 말레익 안하이드라이드 등의 관능기가 그라프트된 스티렌계 엘라스토마(예를 들면 Krayton 사의 말레익 안하이드라이가 그래프트 공중합된 SEBS 수지, 즉 MA-g-SEBS), 실리콘계 계면활성제등을 들 수 있다. 분산제의 첨가량은 비상용성 수지 첨가량에 대하여 0.05중량%~10중량%가 바람직하다. 혼련 방식으로 비상용성 수지를 함유하는 수지 조성물을 제조할 경우 고농도의 마스터배치로 제조하는 것이 바람직하며, 마스터배치 내 비상용성 수지의 함량은 10중량%~40중량%, 더욱 바람직하게는 15중량%~35중량%이다. 이렇게 하여 제조된 비상용성 수지는 필름 층 B의 전체 중량에 대하여 8.0중량% 이하 범위에서 첨가할 수 있다. 8.0중량%를 넘을 경우, 밀도가 지나치게 낮아져서 강성이 부족하고 제막안정성이 불량하여 바람직하지 않다.

{필름 층 B 용 기포형성성 입자의 전체 첨가량}

황산바륨 및 황산바륨 이외의 밀도저감용 입자의 필름 층 B 내 첨가량은 층 B 전체의 중량에 대하여 양자를 합쳐서 36.0중량% 미만이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 30.0중량% 미만이다. 본 발명의 수지 조성물은 융점이 높기 때문에 36.0중량% 이상일 경우에는 필름 제조 중 파단이 빈발하는 문제가 있어 바람직하지 않다. 한편, 기포형성성 입자의 첨가량이 적을수록 반사율이 낮아지고 밀도가 상승하므로 바람직하지 않으며, 18.0중량% 이상이 바람직하다.

{필름 층 B 용 기포형성성 입자 및 밀도저감용 입자 수지 조성물의 제조 방법}

필름 층 B 에 첨가되는 황산바륨 입자 및 밀도저감용 입자는 각각 중합 방식 또는 혼련 방식을 이용하여 별개의 마스터배치로 제조한 다음, 필름 제조 단계에서 혼합하여 압출하는 것도 가능하며, 중합 방식 또는 혼련 방식을 이용한 수지 조성물 제조 단계에서 황산바륨 입자 및 밀도저감용 입자를 동시 또는 시간차를 두고 첨가하여 단일 수지 조성물 내에 공존하도록 제조한 다음, 제막 공정에서 그대로 사용하거나, 마스터배치로 제조한 다음 입자가 함유되지 않은 투명 칩 및 또는 재생칩과 혼합하여 사용하거나, 또는 비상용성 수지를 고농도로 함유한 마스터배치와 혼합하여 제막할 수 있다.

혼련 방식을 이용할 경우 얻어지는 입자 함유 마스터배치 수지 조성물의 고유점도가 낮으므로 고상중합을 추가로 실시하여 본 발명의 범위로 고유점도를 올리는 것이 바람직하다.

반면, 중합 방식을 이용할 경우에는 고유점도가 높은 입자 함유 수지 조성물을 별도 후공정없이 제조 가능하므로 제조 공정수가 감소하는 효과가 있다.

생산성 및 공정의 간편성 측면에서는 중합 또는 혼련 단계에서 황산바륨 입자와 밀도저감용 입자를 일정 비율로 단일 수지 조성물 내에 공존시킨 마스터배치 형태가 가장 바람직하나 이것이 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 이 경우, 중합 또는 혼련 과정에 첨가되는 각 무기입자의 분산성이 양호한 시점을 골라서 적절한 타이밍에 해당 입자의 슬러리 또는 분체를 투입하는 것이 바람직하다. 중합 방식의 경우에는 황산바륨과 황산바륨 이외의 무기입자의 중합 반응관 내 투입 시점이 동일할 경우에는 황산바륨 슬러리와 황산바륨 이외의 밀도저감용 무기입자 슬러리를 혼합하여 일괄 투입하는 것도 가능하며, 분산, 분쇄, 여과 등의 슬러리 공정을 처음부터 동시에 진행하는 것도 가능하다. 혼련 방식의 경우에는 황산바륨 분체와 황산바륨 이외의 밀도저감용 분체를 일괄로 혼합하여 투입하거나, 별개의 투입구를 통하여 혼련 과정에 투입하여 단일 수지 조성물 내에 복수 개의 무기입자를 공존시킬 수 있다. 이때 황산바륨의 수지 조성물 내 함유량은 16.0중량% 이상이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 18.0중량% 이상이다. 또한 황산바륨 이외의 밀도저감용 무기입자의 첨가량은 1.0중량% 이상이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 2.0중량% 이상, 가장 바람직하게는 3.0중량% 이상이다. 본 방법과 같이 단일 수지 조성물 내에 복수 개의 기포형성성 입자가 공존하게 되면 필름 제조 중 건조기 내 층 분리 문제의 방지, 원료 종류의 단순화 등으로 생산량이 큰 경우, 원가절감 측면에서 대단히 유용하다. 여기에 본 발명의 제 2의 목적이 있다.

또한, 제막 공정에서는 다양한 거래선에 맞추어서 다종다양한 품종을 생산할 필요가 있는데, 상기한 바와 같이 일정한 비율로 이미 단일 수지 조성물 내에 황산바륨 입자와 밀도저감용 무기입자가 혼합되어 있을 때는 필름 층 B의 황산바륨 입자와 밀도저감용 입자의 비율을 자유롭게 변경하기 곤란한 경우가 있다. 이 경우 황산바륨 입자를 고농도로 함유하는 마스터배치 및 밀도저감용 입자를 고농도로 함유하는 마스터배치를 별도로 제조하고, 이들을 제막 과정에서 적절히 혼합하여 필름을 제조하는 것이 바람직하다. 본 방법은 생산의 로트 단위가 작을 경우에 유용하다.

{필름의 밀도}

본 발명의 폴리에스테르 필름의 밀도는 0.80~1.20grams/㎤이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.80~1.16grams/㎤, 더더욱 바람직하게는 0.80~1.12grams/㎤이다. 밀도가 1.20grams/㎤를 초과하면 면적당 원가가 상승하거나 반사율이 저하하여 바람직하지 않으며, 0.80grams/㎤ 미만 시에는 강성이 부족하고, 열수축율이 높으며 제막안정성이 불량하여 바람직하지 않다.

{층 A 용 입자 또는 첨가물}

단층이 아닌 경우 층 A를 포함하게 되며, 층 A 는 광학필름 류에서 반사되어 반사판으로 돌아오는 빛을 직접적으로 반사시키는 액정 패널 측에 위치한 최외각층, 즉 광반사면을 지칭한다. 층 A는 다양한 기능들을 단독 또는 병행 수행할 수 있다.

층 A 는 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 광택도 향상에 의한 정반사능 향상 기능, 소광성 부여에 의한 확산반사성 부여기능, 자외선 조사 후의 색조 열화 방지 기능, 대전 방지 또는 슬립기능, 크랙 방지 기능, 이접착 기능 등의 각종 기능을 부여할 수 있다. 또한, 층 B 가 주로 수행하는 반사율 향상기능을 층 A에서도 추가로 수행되도록 하기 위하여 층 A 에 기포형성성 입자를 30중량% 미만 첨가할 수 있다. 층 A에 기포형성성 입자를 30중량% 이상 첨가할 경우 스크래치가 발생하기 쉬워 바람직하지 않다. 또한, 상기한 층 A 는 각각의 별개의 기능들을 2개 이상 복합하는 것도 가능하다.

층 A 는 자외선 노출시의 색조 변화를 방지할 경우, 층 A에 상기한 층 B 용의 기포형성성 입자와 병행 또는 단독으로 평균입경이 0.3미크론 미만인 입자를 다량 첨가할 수 있다. 무기입자는 자외선을 반사하거나 흡수하기 때문에, 무기입자 첨가량을 많이 할수록 자외선에 대한 저항성이 좋아진다. 융점이 245℃ 이하인 수지를 사용하고 상기한 층 B의 기포형성성 입자 중 무기입자를 25중량% 이상 40중량%미만으로 함으로써 색조 변화를 개선하는 방법을 사용하거나, 층 A 용 수지로 융점이 높은 것을 사용하면서 평균입경이 0.3미크론 미만으로 작은 입자를 층 A의 전체 무기입자량 중 26중량% 이상 첨가하여 층 A 에 미세한 크랙이 발생하지 않도록 함으로써 필름 생산 중 또는 후가공 공정에서 스크래치가 발생하지 않도록 하면서 색조 변화를 개선할 수 있다. 이때 바람직한 첨가량은 26~38중량%이며 더욱 바람직하게는 28~36중량%이다. 평균입경이 0.3미크론 미안인 입자로는 황산바륨, 실리카, 산화마그네슘, 이산화티탄, 산화아연, 황화아연 또는 탄산칼슘 입자가 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. 이중 반사율 측면에서 특히 굴절율 2.0 미만인 것이 바람직하며 특히 0.5미크론 미만의 황산바륨 입자가 바람직하다. 또한, 층 A 에는 자외선에 대한 색조 변화를 방지하기 위하여 공지의 유기 자외선 차단제를 첨가할 수 있다.

{층 C 용 입자}

층 C 는 상기한 층 A 와 동일한 기능 및 조성물을 갖거나, 상기한 층 A의 기능 또는 층 B 중 특정한 기능을 강화한 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 제막안정성을 향상시키기 위하여 기포형성성 입자 함유량이 적도록 조성물을 설정하거나, 반사율을 극대화하기 위하여 기포형성성 입자를 제막안정성이 허락하는 범위 내에서 최대량 투입할 수 있다. 이 경우 층 C 는 광을 직접적으로 반사하는 면이 아니므로 층 C 내에 스크래치가 발생하더라도 휘도가 불균일해지는 문제를 야기하지 않으므로, 40중량% 미만의 범위에서 제막안정성이 허락하는 한 최대한의 기포형성성 입자를 첨가할 수도 있다. 또한, 층 A 가 광택성이 있는 경우 층 C의 표면조도를 높여 권취된 롤의 품질을 개선할 수 있다. 나아가서 액정 디스플레이에서 빛이 새어 나오는 것을 방지하기 위하여 카본블랙과 같은 광흡수제를 함유시켜 광을 차폐하는 기능을 할 수 있다.

이하 본 발명의 수지 조성물 및 반사판용 백색 폴리에스테르 필름을 제조하는 방법의 일례를 설명한다.

중합 방식 또는 혼련 방식을 통하여 황산바륨 입자 및 밀도저감용 입자를 단일 칩 내에 또는 복수 개의 칩에 첨가한 마스터배치 수지 조성물 및 입자를 함유하지 않은 투명 칩, 필요에 따라서 재생 칩을 사전에 준비한다. 이렇게 준비된 수지 조성물 칩들을 소정의 비율로 혼합한 다음에 건조를 하고 이어서 통상의 압출기를 통하거나 건조를 하지 않고 진공장치가 장착된 압출기를 통하여 티 다이로부터 용융된 폴리에스테르 조성물을 단층 또는 피드블록 또는 멀티매뉴폴드 형 티 다이를 사용해서 적어도 2층 이상의 적층 미연신 시트를 제조한다.

티 다이로부터 압출된 폴리에스테르 조성물은 캐스팅 드럼 상에서 냉각 고화되어 미연신 적층 필름이 된다. 이 미연신 적층 필름을 예를 들면 롤 가열, 적외선 가열과 같은 가열수단으로 가열하여 우선 종방향으로 연신해서 종연신 필름을 얻는다. 이 연신은 2개 이상의 롤의 주속차를 이용해서 행하는 것이 바람직하다. 연신온도는 폴리에스테르의 유리전이온도(Tg) 이상의 온도로 하고 연신배율은 2.5~4.2배로 한다. 종연신 응력을 높게 할수록 반사율이 좋아지므로 제막안정성 및 두께 균일성을 해치지 않는 범위 내에서 종연신 응력을 높게 설정한다.

종연신 후의 필름은 필요할 경우, 공지의 기술을 사용하여 대전방지코팅, 슬립코팅, 이접착 코팅, 크랙 방지 코팅 등을 실시할 수 있다. 코팅 방식은 슬롯 다이 방식, 리버스 그라비어 방식, 메이어 바 방식, 옵셋 그라비어 방식, 리버스 롤 코팅방식 등을 열거할 수 있다.

종연신 후 필름은 이어서 횡연신, 열고정, 열이완의 처리를 순차 실시해서 이축배향 필름으로 하는데 이러한 처리는 필름을 주행시키면서 행한다. 횡연신의 처리는 폴리에스테르의 유리전이온도(Tg) 보다 높은 온도로 예열하는 것으로부터 시작한다. 이어서, 유리전이온도보다 1~70℃ 높은 온도까지 승온하면서 연신을 행한다. 횡연신 과정에서의 승온은 연속적이라도 단계적(축차적)이라도 무방한데 통상 축차적으로 승온한다. 예를 들면 텐터의 횡연신 존을 필름 주행방향으로 복수로 나누어서 존마다 소정온도의 가열 매체를 흘려줌으로써 승온한다. 횡연신의 배율은 2.6~4.5배로 한다.

얻어진 이축연신 필름의 결정배향을 완료시켜서 평면성과 치수안정성을 부여하기 위하여 연속하여 텐터 내에서 160~240℃의 온도에서 2~60초간의 열처리를 행하여 균일하게 서냉 후 실온까지 냉각한다. 열처리 공정 중에서는 필요에 따라서 횡방향 및 또는 종방향으로 0.5~12%의 이완처리를 하여도 무방하다. 또한, 열처리 온도를 지나치게 높게 할 경우에는 수지 조성물의 용융개시 온도에 근접하게 되고 이 때문에 형성된 기포가 감소하여 반사율이 저하할 수 있으므로 MD 방향의 열수축율이 목표치 범위에 있는 한 가급적 열처리 온도를 낮추는 것이 바람직하다.

그 후 필요에 따라서 타 소재와의 밀착성을 향상시키기 위하여 코로나 방전처리를 행하거나 텐터 이후 ~ 와인딩 공정 사이에 도포 장치 및 건조기 또는 UV 경화 장치가 추가로 있는 경우, 도포방식에 의하여 필요에 따라 상기에 열거한 기능을 부여할 수 있다. 이렇게 하여 제조된 필름을 권취 함으로써 본 발명의 반사판용 백색필름을 얻을 수 있다.

상기와 같이 얻어진 반사판용 백색필름의 적어도 일면에 비드 코팅, 내자외선 코팅을 하거나, 동종 또는 이종(폴리올레핀계, EVA계, 폴리스티렌계, 아크릴계, 폴리카보네이트계, 펄프계 등)의 다른 면상 형태의 소재(필름, 시트, 섬유, 부직포 또는 종이 등)와 합지(라미네이팅)을 실시하여 후가공된 반사판을 얻을 수 있다.

이렇게 얻어진 반사판을 가장 하부에 위치시키고, 에지 라이트 방식의 경우 광원을 에지에, 직하형 방식의 경우 광원을 반사판 위에 위치시킨 다음, 그 위에 각각 도광판 또는 확산판을 설치하고, 그 위에 요구되는 사양에 따라 확산필름, 복합필름, 프리즘 필름 등을 적당한 매수로 설치하여 면광원 용 백라이트 유니트 장치를 완성하였다.

{물성}

이와 같이 해서 얻어진 본 발명의 이축연신 후의 폴리에스테르 필름의 두께는 15~500미크론, 더욱 바람직하게는 25~450미크론이다. 15미크론 미만에서는 반사율이 낮아서 바람직하지 않고, 500미크론을 넘으면 반사율 향상이 더 이상 얻어지지 않고 제조 코스트, 제막안정성의 관점에서 바람직하지 않다.

본 발명의 반사판용 백색 폴리에스테르 필름 단독체 또는 본 발명의 필름을 이용하여 코팅, 합지(라미네티팅)등의 후가공 공정을 거친 최종 반사판의 반사율은 96% 이상이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 97% 이상, 가장 바람직하게는 98% 이상이다. 96% 미만에서는 충분한 화면의 휘도를 얻을 수 없어서 바람직하지 않다. 또한, 반사율의 상한은 특히 한정되지 않으나 제막안정성 측면에서 115% 이하인 것이 바람직하다. 상기한 범위의 반사율은 폴리에스테르 필름이 연신 되었을 때에 황산바륨 무기입자, 밀도저감용 무기입자 및 필요에 따라 부수적으로 첨가되는 비상용성 수지에 의한 유기입자 주위에 형성되는 기포에 의하여 달성된다.

본 발명의 폴리에스테르 필름의 밀도는 0.80~1.20grams/㎤이 바람직하다.

본 발명의 폴리에스테르 필름의 90℃ × 1시간 오븐 속에서의 MD 방향 열수축율이 1.0% 이하인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.8% 이하, 가장 바람직하게는 0.5% 이하이다. MD 방향 열수축율이 1.0%를 초과할 경우에는 휘도가 불균일해지는 문제가 발생하므로 바람직하지 않다.

본 발명의 인장강도는 95MPa 이상인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 100MPa 이상이다. 인장강도가 95MPa 미만일 경우에는 액정 패널 모듈 조립 시 작업성이 불량하고, 롤 형태로 감았을 때 컬이 발생하기 쉬우므로 바람직하지 않다. 인장강도의 상한선은 없으나 180MPa 이상일 경우 제막안정성이 불량하거나 반사율이 불량하므로 실용상 180MPa 이하인 것이 바람직하다.

{물성의 측정방법 및 평가방법}

고유점도

폴리에스테르 수지 조성물 또는 필름 층 B로부터 시료 0.3 그람을 채취한 후 오르쏘클로로페놀 25㎖에 100℃에서 30분간 가열 용해하고 이어서 냉각하여 25℃에서 1시간 유지한 다음에, 오스트왈드 점도계로 점도를 측정한다. 이렇게 하여 얻어진 용해된 수지 조성물 및 필름 층 B의 고분자의 점도를 A 라고 한다. 점도 A를 아래 식에 의하여 기포형성성 입자 첨가량으로 보상해서 고유점도로 하였다. 단위는 ㎗/g이다.

고유점도 = A／｛(100 - 기포형성성 입자함량)/100｝

무기입자의 오일흡유량

ISO 787/5 에 준하여 측정하였다. 단위는 100그램의 무기입자에 소요된 오일의 그램 수로, 단위는 그램/100그램이다.

무기입자의 백색도

백색도는 Hunter Y, Rd Value 방식으로 측정하였다.

수지 조성물 및 필름 층 B 내의 무기입자별 평균입경

반사필름과 같이 다량의 기포형성성 입자가 첨가되는 경우에는 면적 방향으로 SEM을 이용하여 평균입경을 구할 경우, 입자 중첩 효과 때문에 평균입경 측정이 곤란하므로 마이크로토밍기를 이용하여 두께 방향의 단면을 갖고 평균입경을 측정하는 것이 바람직하다. 즉, 필름 샘플을 마이크로토움기를 사용하여 예리하게 절단한 다음에 스퍼터링 장치(에이코 엔지니어링, 1B-2형 이온 코터 장치)를 이용해서 예리하게 절단한 단면에 아래의 조건으로 이온 에칭 처리를 실시한다. 처리 조건은 실린더 자(Jar) 내에 시료를 설치하고 약 6.65Pa의 진공상태에서 전압 0.45kv, 전류 5mA 로 약 15분간 이온 에칭을 실시한다. 이어서 동일 장치 내에서 필름 단면에 금 스퍼터링을 실시했다. 필름이 단층일 경우에는(층 B 만으로 구성된 경우) 단면의 임의의 곳에서 측정하며, 필름이 공압출되어 필름 층 B 가 내면에 존재할 경우에는 필름 층 B 에 해당하는 면에 대하여 스퍼터링된 면을 히타찌제작소의 주사형전자현미경 S-2100A를 이용하여 배율 3,000~30,000 배에서 입자 촬영에 적당한 배율을 선택하고 동시에 SEM에 장착된 원소조성 분석 장치(EDX)를 이용하여 기포형성성 입자의 원소 조성을 파악하면서, 임의로 각 원소 조성 별로 500 개의 입자크기를 측정하여 각 원소 조성의 입자별로 수평균입경을 구했다. 이때 무기입자 주위에 기포가 있을 경우에는 기포는 무기입자의 크기에서 제외하고 순수한 입자 자체의 크기만을 측정하였다. 입자가 구형이 아닌 경우에는 가장 가까운 형상의 타원에 근사시켜 해당 타원의 (장경+단경)/2을 입경으로 하여 구했다. 층 B내의 입자 중 크기가 0.15미크론 미만인 것은 기포형성성 입자로 간주하지 않고 평균입경 측정에서 제외하고 0.15미크론 이상의 입자만을 갖고 측정하였다. 입자끼리 뭉쳐있는 경우에는 다량의 무기입자 첨가에 기인하는 단순한 입자 중첩에 의한 것인지 응집에 의한 것인지 구분이 곤란하므로, 입자끼리 뭉쳐있는 경우에는 뭉쳐진 입자형태(Agglomerate의 응집체 형태)의 입경을 측정하지 않고 응집체 내의 개별입자의 크기를 입경으로 측정하였다. 입자별로 EDX에 의한 조성이 다르므로 구분 가능하며, 유사한 조성을 갖는 무기입자가 복수 개 첨가된 경우에는, 필름 층 B 내 무기입자별 평균입경을 측정하기 이전에 유사한 조성을 갖는 각각의 무기입자에 대하여 EDX 분석을 실시하여 상세한 조성을 먼저 확정하고 나서, 상기한 입자크기 측정시 활용하면 각 무기입자별 수평균입경 측정이 한층 용이해진다. 수지 조성물의 경우 단면에 대하여 상기와 동일한 에칭처리 및 금 스퍼터링 처리를 실시한 후 수평균입자경을 분석하였다. 단위는 미크론이다.

필름 층 B 내의 무기입자별 함량

필름 층 B 내 기포형성성 입자의 무기입자별 함량은 필름이 단층인 경우 필름 그대로, 공압출에 의한 적층 구조이며 필름 층 B 가 내면에 존재할 경우 날카로운 칼로 공압출에 의한 스킨 층(Skin Layer)을 절삭해내고, 공지의 ICP(Induction Coupled Plasma Spectroscopy)법에 의하여 무기입자 종류별 필름 층 B 내 함량을 측정하였다. 단위는 중량%이다.

반사율

반사율은 분광광도계(시마즈제작소제, UV-2450)에 적분구를 취부 한 다음, 황산바륨 백색판을 100% 로 했을 때의 반사율을 550nm에서 측정해서 상대 비교한 값으로 하였다. 황산바륨 백색판은 황산바륨 분말(머크제 DIN5033)을 분말시료 홀더에 충진해서 제조했다. 단층의 경우 층 B를 측정하였으며, 적층의 경우 층 A(광 반사면)에 대해서 측정하였다. 단위는 %이다.

밀도

필름시료를 10㎝ ⅹ 10㎝ (면적 100㎠) 형태로 잘라내서 시료 10매를 준비한다. 이렇게 준비된 시료 10매의 총 중량 A(g) 을 측정한다. 이어서 아래의 식에 의거하여 밀도 B를 구한다.

밀도 B (grams/㎤) = (총 중량 A(g))/ 총체적 C(㎤)

여기에서 총체적 C (㎤) = 필름두께(㎝) ⅹ 100 (㎠) ⅹ 10

필름이 롤 형태로 되었을 경우에는 좌측, 중앙 측, 우측에서 각각 10매의 시료를 취하여 밀도를 구한 다음에 평균한다. 단위는 grams/㎤이다.

필름두께

필름 샘플 1미터를 TD 방향으로 절단하여 교정된 디지털 마이크로미터(Marh사, 밀리트론)로 25㎜ 간격으로 측정하여 평균치를 필름의 두께로 하였다. 단위는 미크론이다.

융점 Tm

단층 필름인 경우에는 그대로, 적층 필름인 경우에는 폴리에스테르 필름에서 현미경을 사용하여 나이프로 필름 층 B를 분리해 낸 다음, 층 B로부터 시료 약 20 mg 을 취하여 측정용의 알루미늄재질 팬에 봉입해서 시차주사열량계(퍼킨 엘머사제 DSC-2형)에 장착해서 25℃에서 20℃/분의 속도로 290℃까지 승온해서, 290℃에서 3분간 유지한 다음 취출해서 즉시 얼음 위에서 급냉했다. 이 팬을 다시 시차주사열량계에 장착해서 25℃로부터 20℃/분의 속도로 승온시켜 결정이 융해하는 과정에서 흡열이 최대가 되는 온도를 융점 Tm(℃)으로 하였다.

90℃×1시간 MD방향 열수축율

필름 샘플을 대략 25㎝ ⅹ 25㎝ 크기로 잘라낸 다음에 해당 샘플에 MD 방향으로 약 20㎝의 직선을 그린 후, 1/500자로 정확하게 해당 직선의 길이를 측정한 후에 그 길이를 MD1로 기록한다. 그런 다음, 해당 시료를 90℃의 오븐 속에서 1시간 동안 열처리하고, 꺼낸 다음 실온에서 10분간 대기한 후에 표시된 직선을 1/500자로 다시 측정하여 이를 MD2로 기록한다. 아래의 식으로 열수축율을 측정하였다. 단위는 %이다.

MD 방향 열수축율(%) = (MD1 - MD2)/MD1 ⅹ 100

인장강도

인장강도는 ASTM D 882A 에 근거하여 MD 방향 및 TD 방향으로 각각 3회를 측정하여 평균한 다음, (MD 방향 인장강도 + TD 방향 인장강도)/2를 인장강도로 하였다. 인장강도가 높을수록 필름의 강성이 높은 것으로 간주하였다. 단위는 MPa 이다.

제막안정성

폴리에스테르 필름을 생산하는 중 파단회수 및 두께변동성의 지표인 R값(최대치 - 최소치)을 갖고 판단하였다. R값은 필름 제조 공정 라인 내에 설치된 후도 측정기의 10회 스캐닝 분을 평균한 것을 갖고 10회 스캐닝 평균치 간의 두께변동 정도 및 10회 스캐닝 후도 프로파일 자체 내에 R 값이 8%를 넘는 부위의 유무를 갖고 판단하였다.

○: 파단빈도 3회/일 이하 및 두께변동 발생회수가 2회/일 미만

ⅹ: 파단빈도 4회 이상/일 또는 두께변동 발생회수가 3회 이상/일

{실시예}

이하 탄산칼슘을 밀도저감용 입자로 하는 실시예를 들어 구체적으로 설명하나, 본 발명의 범위가 이에 한정되지 않는 것은 자명하다.

{중합 방식에 의한 황산바륨 입자 및 밀도저감용 입자 함유 수지 조성물의 제조: 슬러리 제조}

{황산바륨 슬러리 a의 제조}

슬러리 제조 베셀에 에틸렌글리콜 49.75중량부를 투입하고 여기에 소듐 폴리아크릴레이트 0.25중량부를 분산제로 첨가하여 5분간 교반한 다음, 황산바륨(Sachtleben, Micro, 평균입경 0.7미크론, 백색도 99.5) 분체 50 중량부를 투입해서 30분간 교반하여 황산바륨 슬러리를 제조하였다. 이어서 비드 밀(Netz 사제, 지르코니아 1mmΦ비드, 비드 충진율 60%)에 슬러리를 공급하여 3회 밀링을 실시하였다. 이렇게 얻어진 슬러리를 저장조로 이액하면서 10미크론 필터를 통과시키고, 저장조에서 황산바륨의 농도를 40중량%가 되도록 조정한 다음, 15미크론 필터를 통과되도록 슬러리를 연속으로 순환시키면서 저장하였다. 순환 과정에서 히터를 통과시켜 슬러리의 온도를 120℃로 유지하였다.

{탄산칼슘 슬러리 b의 제조}

첨가되는 입자를 탄산칼슘(Minerals Technologies Inc, CalEssence 300 PCC, 평균입경 3.0미크론, 오일흡유량 35그램/100그램, 굴절률 1.56, 백색도 96)으로 하고 분산제로 트리 메틸 포스페이트를 탄산칼슘에 대하여 2중량% 되도록 하고 밀링 장치에 대한 슬러리의 공급량을 조정하여 밀링 후의 평균입경이 1.4미크론이 되도록 하고, 순환 과정에서 슬러리의 온도를 140℃가 되도록 한 것을 제외하고는 황산바륨 슬러리 a 제조와 동일한 방법을 사용하였다.

{실리카 슬러리 c의 제조}

평균입경 2.3미크론 크기의 실리카(Fuji Silysia, Sylysia 310, 오일흡유량 310그램/100그램, 굴절률 1.46, 백색도 96)를 첨가하고, 최초 혼합시의 실리카의 농도를 15중량%로 하고 3000rpm의 수퍼믹서를 이용하여 고속 교반하여 실리카를 분산한 다음, 최종 농도가 10중량%가 되도록 에틸렌 글리콜로 희석하고, 이액 및 순환시 25미크론 필터를 사용한 것을 제외하고는 슬러리 a와 동일한 방법으로 제조하였다.

{황산바륨 슬러리 d의 제조}

평균입경이 5.0미크론인 황산바륨 분체(Sachtleben, Blanc FIXE M, 백색도 96)를 사용하고 밀링회수를 1회로 감소시킨 것을 제외하고는 슬러리 a와 동일한 방법으로 제조하였다. 단, 이액 시의 필터는 30미크론을 사용하였고, 순환시의 필터는 30미크론을 사용하였다.

{탄산칼슘 슬러리 e의 제조}

평균입경 12.0미크론 크기의 탄산칼슘(Specialty Minerals Inc, CalEssence 1500 PCC, 오일흡유량 23그램/100그램, 굴절률 1.56, 백색도 93)를 사용하고 1회 밀링하고 이액 및 순환시 50 미크론의 필터를 사용한 것을 제외하고는 슬러리 a와 동일한 방법으로 제조하였다.

{실리카 슬러리 f의 제조}

평균입경 6.5미크론 크기의 실리카(W.R.Grace, Sylobloc 47, 오일흡유량 200그램/100그램, 굴절률 1.46, 백색도 95)를 사용하고 소듐 폴리아크릴레이트 대신에 공지의 85% 농도인 인산을 실리카 중량에 대하여 1.8중량% 첨가하고, 밀링회수를 1회로 하고 이액 및 순환시 40 미크론의 필터를 사용한 것을 제외하고는 슬러리 a 와 동일한 방법으로 제조하였다. 해당 실리카 슬러리는 밀도저감용 입자가 아니라, 광반사층의 확산반사를 위한 필름의 소광성 부여를 위한 수지 조성물이다.

{중합 방식에 의한 황산바륨 입자 및 밀도저감용 입자 함유 수지 조성물의 제조: 수지 조성물 제조}

{입자를 함유하지 않는 폴리에스테르 수지 조성물 1의 제조}

에스테르화 반응관에 테레프탈산 86.5중량부, 에틸렌 글리콜 37.1중량부로부터 얻어진 저중합체(글리콜 성분/산 성분의 몰비는 1.15)를 250℃에서 용융저류한 반응계에 테레프탈산 86.5중량부, 에틸렌 글리콜 37.1중량부를 혼련한 슬러리를 반응계 내 온도를 242℃에 유지하면서 연속적으로 공급하여 에스테르화 반응을 행하여 생성되는 물은 정류탑을 통하여 유출시켜, 슬러리 공급을 종료하고, 이어서 1시간 동안 에스테르화 반응을 지속한 후 에스테르화 반응을 종료시켰다. 이어서 얻어진 반응물을 중축합 반응관에 이행한 다음 인 화합물로써 트리메틸포스페이트 270ppm을 첨가하고, 5분 후에 마그네슘 아세테이트 650ppm, 삼산화안티몬 230ppm을 첨가하였다. 이어서 반응계를 감압하여 반응온도 288℃에서 중축합 반응을 행하여 입자를 함유하지 않는 폴리에스테르 수지 조성물을 제조하였다. 얻어진 수지 조성물의 고유점도는 0.670㎗/g, 융점은 252.9℃이었다.

{입자를 함유하는 수지 조성물 2의 제조}

에스테르화 반응관에 테레프탈산 86.5중량부, 에틸렌 글리콜 37.1중량부로부터 얻어진 저중합체(글리콜 성분/산 성분의 몰비는 1.15)를 250℃에서 용융저류한 반응계에 테레프탈산 86.5중량부, 에틸렌 글리콜 37.1중량부를 혼련한 슬러리를 반응계 내 온도를 242℃에 유지하면서 연속적으로 공급하여 에스테르화 반응을 행하여 생성되는 물은 정류탑을 통하여 유출시켜, 슬러리 공급을 종료하고, 이어서 1시간 동안 에스테르화 반응을 지속한 후 에스테르화 반응을 종료시켰다. 이어서 얻어진 반응물을 제 1 단계 중축합 반응관에 이행한 다음, 반응기의 교반 속도를 최대치로 설정하고, 반응기 가열장치의 가열량이 최대가 되도록 조절한 다음, 인 화합물로써 트리메틸포스페이트 320ppm을 첨가하고, 5분 후에 마그네슘 아세테이트 600ppm, 삼산화안티몬 270ppm, 형광증백제(Leucopur EGM) 700ppm을 첨가하고서 반응관 내 BHET 를 멜트 펌프를 통하여 순환시켰다. 순환 라인 내에서 디스챠지(Discharge) 펌프를 통하여 황산바륨 슬러리 a를 황산바륨 입자기준으로 중합이 완료되어 최종적으로 얻어지는 수지 조성물에 대하여 40중량%가 되도록 20분간에 걸쳐서 서서히 첨가하였다. 이어서 제 1 단계 중축합 반응관 내 반응물을 멜트 펌프를 통하여 30분간 더 순환시키면서 반응을 진전시킨 다음 40미크론의 필터를 통과시키면서 제 2의 중축합 반응관으로 이행시켰다. 이어서 반응 계를 감압하여 반응온도 288℃에서 중축합 반응을 행하여 황산바륨을 고농도로 함유하는 마스터배치를 제조하였다. 고유점도는 0.680㎗/g, 융점은 251.8℃, 황산바륨의 평균입경은 0.72미크론이었다.

{입자를 함유하는 수지 조성물 3의 제조}

에스테르화 반응관에 테레프탈산 83.31중량부, 이소프탈산 3.19중량부, 에틸렌 글리콜 37.1중량부로부터 얻어진 저중합체(글리콜 성분/산 성분의 몰비는 1.15)를 250℃에서 용융저류한 반응계를 사용한 것을 제외하고는 수지 조성물 2와 동일한 방법으로 제조하였다. 고유점도는 0.681㎗/g, 융점은 244.3℃, 황산바륨의 평균입경은 0.73미크론이었다.

{무기입자 함유 수지 조성물 4~10의 제조}

수지 조성물 내 무기입자 슬러리의 종류 및 첨가량을 다르게 한 것을 제외하고는 수지 조성물 2 와 동일한 방법으로 제조하였다. 2개의 슬러리가 첨가될 경우에는 황산바륨 슬러리를 먼저 투입하고서 1분 후에 다른 무기입자의 슬러리를 첨가하였다. 각 수지 조성물의 물성을 표 1에 나타내었다.

{무기입자 함유 수지 조성물 11의 제조}

수지 조성물 내 이소프탈산을 전체 디카르복실산에 대하여 12.0mol% 가 되도록 하고, 수지 조성물 2 에 사용한 황산바륨 슬러리 a의 첨가량을 조정한 것을 제외하고는 수지 조성물 2와 동일한 방법으로 제조하였다. 나타내었다. 고유점도는 0.678㎗/g, 융점은 224.3℃, 황산바륨의 평균입경은 0.73미크론이었다

{혼련 방식에 의한 수지 조성물 또는 마스터배치의 제조}

{무기입자 수지 조성물 12의 제조}　

폴리에스테르 수지 1 37.6중량부와 수지 조성물 2 제조에 사용한 것과 동일한 황산바륨 48.0중량부, 수지 조성물 3 에 사용한 것과 동일한 탄산칼슘 14.0중량부, 스테아린산 리튬 0.4중량부를 혼합한 후에 혼련용 진공벤트식 이축압출기를 통하여 체류시간을 3분，압출기 온도를 278℃로 하여 혼련 방식에 의한 무기입자 함유 수지 조성물을 제조하였다. 고유점도는 0.540㎗/g 이었고　융점은　253.2℃이었다. 이를 고상중합 장치를 이용하여, 160℃에서 3시간 결정화시킨 다음, 220℃에서 5 Torr 이하의 고진공 상태로 고상 중합을 실시하여 고유점도 0.650㎗/g 의 수지 조성물 9 를 제조하였다. SEM 분석결과 황산바륨의 평균입경은 0.79미크론이었으며, 탄산칼슘의 평균입경은 0.82미크론이었다.

{무기입자 마스터배치 13의 제조}　

평균입경 0.17미크론의 루틸형 이산화티탄(TRONOX CR-834, 굴절율 2.75, 오일흡유량 15그램/100그램, 백색도 99) 50중량부, 트리메틸포스페이트 0.3중량부와 폴리에스테르 수지 1 49.7중량부를 사용한 것을 제외하고는 무기입자 마스터배치 12과 동일하게 제조하였다. 고유점도는 0.570㎗/g 이었으며, 융점은 252.5℃, 산화티탄의 평균입경은 0.19미크론이었다.

{유기입자 마스터배치 14의 제조}　

폴리에스테르 수지 1 70중량부, Topas Advanced Polymer 사의 비정성환상올레핀 수지(COC)인 Topas 6015(굴절율 1.53) 25중량부, 에스테르계 엘라스토마(도레이듀폰, 하이트렐 7247) 5중량부, 형광증백제 800ppm을 혼합한 후에 혼련용 진공벤트식 이축압출기를 통하여 체류시간 3분, 277℃에서 비상용성 수지 유기입자 25중량%를 함유하는 마스터배치를 제조하였다. 얻어진 수지 조성물 마스터배치의 고유점도는 0.574㎗/g, 융점은 247.7℃, 유기입자의 평균입경은 2.4미크론이었다.

{유기입자 마스터배치 15의 제조}　

폴리에스테르 수지 1 68.8중량부, 호모 폴리프로필렌(대한유화, HJ4006, MI 6.0, 열변형온도 140℃) 30중량부, 말레익 안하이드라이 그라프트 공중합된 SEBS 수지 상용화제 0.7중량부, Irganox IR-1010FP 0.4중량부, 형광증백제(이스트맨 케미칼, OB-1) 0.1중량부를 혼합한 후에 혼련용 진공벤트식 이축압출기를 통하여 체류시간 3분, 277℃에서 비상용성 수지 유기입자 30중량%를 함유하는 마스터배치를 제조하였다. 얻어진 수지 조성물 마스터배치의 고유점도는 0.572㎗/g, 융점은 251.8℃, 유기입자의 평균입경은 3.8미크론이었다.

상기한 수지 조성물의 물성 및 특성은 표 1~2와 같다.

{실시예 1}

수지 조성물 2 60.0중량%, 수지 조성물 3 14.3중량% 및 수지 조성물 1 25.7중량% 를 혼합한 것을 필름 층 B 용 수지 조성물로 하고, 수지 조성물 2 45.0중량%, 수지 조성물 9 24.0중량% 와 수지 조성물 1 31.0중량%를 혼합한 것을 층 A로 하여, 각층의 조성물을 165℃의 열풍건조기에서 6시간 건조한 다음, 각각 285℃로 가열된 2대의 압출기에 공급하여 A/B/A = 1/22/1의 층 구성이 되도록 멀티매뉴폴드 형 티 다이를 이용하여 합류시켜 적층 상태를 유지한 채 티 다이로부터 성형했다. 이어서 이 시트를 표면온도 25℃의 냉각드럼에서 냉각 고화한 미연신 필름을 82℃로 가열하고 상, 하 양면으로부터 적외선 히터를 조사하면서 MD 방향으로 3.4배 연신하여 28℃의 롤 군에서 냉각했다. 이어서 필름의 양단을 클립으로 잡고 텐터로 유도하여 110℃에서 예열하고 115℃에서 125℃로 단계적으로 승온하면서 3.6배 TD 방향으로 연신 하였다. 그 후 텐터 내에서 215℃에서 232℃로 승온하면서 4개 존에 걸쳐서 열고정하고 열고정의 3번째 존부터 이완처리를 단계적으로 실시하여 총 5%의 이완율을 부여하고, 이어서 실온까지 서냉 해서 188미크론의 이축연신 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 구성 및 물성은 표 3 ~ 7 과 같다.

{실시예 2~7, 비교예 1~8}

필름 층 B 용의 수지 조성물의 배합비를 달리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 제조하였다.

수지 조성물의 물성-1

수지 조성물			1	2	3	4	5	6	7	8
제조 방식			중합	중합	중합	중합	중합	중합	중합	중합
입자 및 함유량	황산바륨	평균 입경	-	0.72	0.73	-	0.74	0.73	5.1	-
		슬러리	-	a	a	-	a	a	d	-
		첨가량	-	40.0	40.0	-	34.0	27.0	40.0	-
	밀도저감용무기입자	입자 종류	-	-	-	탄산 칼슘	탄산 칼슘	실리카	-	탄산 칼슘
		평균 입경	-	-	-	1.43	1.46	2.1	-	11.8
		오일 흡유량	-	-	-	35	35	310	-	23
		굴절률	-	-	-	1.56	1.56	1.46	-	1.56
		밀도	-	-	-	2.7	2.7	2.15	-	2.7
		슬러리	-	-	-	b	b	c	-	e
		첨가량	-	-	-	35.0	8.0	4.0	-	35.0
고유점도, ㎗/g			0.670	0.680	0.681	0.662	0.667	0.664	0.663	0.672
융점, ℃			252.9	251.8	244.3	252.2	252.5	252.7	252.3	252.1

수지 조성물의 물성-2

수지 조성물			9	10	11	12	13	14	15
제조 방식			중합	중합	중합	혼련	혼련	혼련	혼련
입자 및 함유량	황산바륨	평균 입경	0.72	-	0.73	0.79	-	-	-
		슬러리	a	-	a	분체	-	-	-
		첨가량	40.0	-	40.0	48.0	-	-	-
	밀도저감용무기입자	입자 종류	-	실리카	-	탄산 칼슘	산화 티탄	COC	PP
		평균 입경	-	4.8	-	3.2	0.19	2.4	3.8
		오일 흡유량	-	200	-	35	15	-	-
		굴절률	-	1.46	-	1.56	2.7	1.53	1.49
		밀도	-	2.15	-	2.7	4.2	1.02	0.92
		슬러리	-	f	-	분체	분체	수지	수지
		첨가량	-	6.0	-	14.0	50.0	25.0	30.0
고유점도, ㎗/g			0.590	0.634	0.678	0.650	0.570	0.574	0.572
융점, ℃			252.2	253.2	223.5	253.2	252.5	247.7	251.8

필름 층 B 수지 조성물 배합비

구분	원료 수지 조성물
구분	1	2	3	4	5	6	7	8	9	11	12	13	14	15
실시예 1	25.7	60.0	-	14.3	-	-	-	-	-		-	-	-	-
실시예 2	32.0	-	-	-	68.0	-	-	-	-		-	-	-	-
실시예 3	26.0	45.0	-	29.0	-	-	-	-	-		-	-	-	-
실시예 4	25.0	-	65.0	10.0	-	-	-	-	-		-	-	-	-
실시예 5	30.0	-	-	-	55.0	-	-	-	-		-	-	15.0	-
실시예 6	30.0	-	-	-	55.0	-	-	-	-		-	-	-	15.0
실시예 7	55.0	-	-	-	-	-	-	-	-		45.0	-	-	-
비교예 1	25.7	-	-	14.3	-	-	-	-	60.0		-	-	-	-
비교예 2	27.0	-	-	15.0	-	-	58.0	-	-		-	-	-	-
비교예 3	38.9	60.0	-	1.1	-	-	-	-	-		-	-	-	-
비교예 4	8.0	-	-	-	-	92.0	-	-	-		-	-	-	-
비교예 5	31.0	45.0	-	-	-	-	-	-	-		-	24.0	-	-
비교예 6	47.5	37.5	-	15.0	-	-	-	-	-		-	-	-	-
비교예 7	4.0	85.0	-	11.0	-	-	-	-	-		-	-	-	-
비교예 8	20.5	-	-	14.5	-	-	-	-	-	65.0	-	-	-	-
비교예 9	25.7	60.0	-	-	-	-	-	14.3	-	-	-	-	-	-
비교예 10	32.5	67.5	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-

단, 수지 조성물 10 은 필름의 광반사면 전용 수지 조성물로 필름 층 B 에 첨가되지 않음.

필름 층 B 내 입자 구성-1

구분		실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6
총 무기입자량		29.2	28.8	28.5	29.7	23.5	23.4
황산바륨 입자	평균입경	0.71	0.72	0.70	0.71	0.73	0.72
황산바륨 입자	첨가량	24.1	23.2	18.2	26.1	18.9	18.8
밀도저감용 무기입자	종류	탄산칼슘	탄산칼슘	탄산칼슘	탄산칼슘	탄산칼슘	탄산칼슘
	평균입경	1.38	1.40	1.39	1.41	1.45	1.44
	첨가량	5.1	5.6	10.3	3.6	4.6	4.6
비상용성수지 유기입자	종류	-	-	-	-	COC	PP
	평균입경	-	-	-	-	1.9	2.8
	첨가량	-	-	-	-	3.75	4.5

필름 층 B 내 입자구성-2

구분		실시예 7	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4	비교예 5
총 무기입자량		28.2	29.3	29.6	24.5	28.7	30.1
황산바륨 입자	평균입경	0.77	0.70	5.0	0.72	0.71	0.72
황산바륨 입자	첨가량	21.7	24.2	24.2	24.1	25.0	18.1
밀도저감용 무기입자	종류	탄산칼슘	탄산칼슘	탄산칼슘	탄산칼슘	실리카	산화티탄
	평균입경	2.9	1.38	1.39	1.37	2.0	0.19
	첨가량	6.5	5.1	5.4	0.4	3.7	12.0
비상용성 수지 유기입자	종류	-	-	-	-	-	-
	평균입경	-	-	-	-	-	-
	첨가량	-	-	-	-	-	-

필름 층 B 내 입자 구성-3

구분		비교예 6	비교예 7	비교예 8	비교예 9	비교예 10
총 무기입자량		20.6	38.1	31.3	29.6	27.2
황산바륨 입자	평균입경	0.71	0.72	0.69	0.71	0.72
황산바륨 입자	첨가량	15.2	34.2	26.1	24.2	27.2
밀도저감용 무기입자	종류	탄산칼슘	탄산칼슘	탄산칼슘	탄산칼슘	-
	평균입경	1.37	1.37	1.41	11.7	-
	첨가량	5.4	3.9	5.2	5.2	-
비상용성 수지 유기입자	종류	-	-	-	-	-
	평균입경	-	-	-	-	-
	첨가량	-	-	-	-	-

필름의 물성

구분	반사율	밀도	융점	고유점도	열수축율	인장강도	제막 안정성
실시예 1	99.6	1.09	252.2	0.663	0.4	118	○
실시예 2	99.3	1.10	252.3	0.654	0.4	120	○
실시예 3	97.8	1.02	252.5	0.652	0.6	106	○
실시예 4	98.2	1.07	247.2	0.665	0.7	114	○
실시예 5	98.4	0.88	250.9	0.635	0.7	102	○
실시예 6	97.9	0.90	252.7	0.637	0.8	101	○
실시예 7	97.2	1.02	252.6	0.641	0.4	113	○
비교예 1	98.1	1.08	252.3	0.602	0.5	88	ⅹ
비교예 2	제막 불가						ⅹ
비교예 3	96.2	1.34	252.1	0.649	0.3	104	○
비교예 4	97.8	1.22	252.6	0.652	0.5	111	○
비교예 5	95.4	1.40	252.4	0.631	0.3	106	○
비교예 6	94.3	1.38	252.3	0.658	0.1	152	○
비교예 7	제막 불가						ⅹ
비교예 8	93.8	1.15	234.6	0.658	1.2	139	○
비교예 9	95.2	1.06	252.4	0.658	0.6	92	ⅹ
비교예 10	98.8	1.25	252.8	0.656	0.4	124	○

본 발명은 기능을 분리한 두 개의 무기입자를 병행 첨가함으로써, 양호한 반사율을 달성하면서 동시에 필름의 밀도를 저감하여 제조 코스트를 낮출 수 있는 방법에 관한 것으로, 액정 디스플레이의 백라이트 유니트 장치 및 조명광원을 갖는 간판용 반사판 용도에 적합하게 사용하는 것이 가능하다. 나아가서, 반사판 용도 이외에도 본 발명의 방법에 의하면 양호한 은폐력 및 백색도를 가지며, 기포를 갖는 층의 존재에 기인하여 종래의 산화티탄 또는 황산바륨을 단독으로 사용하는 백색 필름에 비하여 소프트한 느낌을 가지며 또한 종래의 비상용성 수지를 다량으로 함유한 발포 백색 필름에 비하여 강성이 우수하여, 인쇄 기재, 라벨 기재, 승화형 열전사 인쇄기재, 이형용 기재, 전자칠판용 기재 및 카드용 기재 필름 등의 용도로 적합하게 사용할 수 있다.

Claims

에틸렌 테레프탈레이트를 주요 반복 단위로 하는 수지에 있어, 평균입경 4.5미크론 이하의 기포형성성 황산바륨 입자를 16.0중량% 이상 함유하며 평균입경이 10.0미크론 이하이며, 굴절률이 2.2 이하인 황산바륨 이외의 기포형성능이 있는 밀도저감용 무기입자를 1.0중량%이상 함유하며, 고유점도가 0.635㎗/g 이상인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 조성물
청구항 1 에 있어서 폴리에스테르 수지 조성물의 융점이 245℃ 이상인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 조성물
청구항 1 에 있어서 폴리에스테르 수지 조성물의 융점이 247℃ 이상인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 조성물
청구항 1 에 있어서 수지가 중합 중 발생하는 부반응에 기인하는 공중합체 조성을 제외한 다른 공중합체 조성을 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 조성물
청구항 1 에 있어서 수지 조성물이 중합 방식으로 제조되며 황산바륨 및 황산바륨 이외의 밀도저감용 무기입자가 중합 단계에서 동시 또는 시간 차이를 두고 첨가되어 중합 완료 후 수지 내에 공존하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 조성물
청구항 1 에 있어서 수지 조성물이 혼련 방식으로 제조되며 황산바륨 및 황산바륨 이외의 밀도저감용 무기입자가 혼련 단계에서 동시 또는 시간 차이를 두고 첨가되어 혼련 완료 후 수지 내에 공존하며 고상중합 과정을 거쳐 고유점도를 올리는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 조성물
청구항 1 에 있어서 황산바륨 이외의 밀도저감용 입자의 밀도가 3.5grams/㎤ 이하인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 조성물
청구항 1 에 있어서 황산바륨 이외의 밀도저감용 입자의 오일흡유량이 220그램/100그램 이하인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 조성물
청구항 1 에 있어서 황산바륨 이외의 밀도저감용 입자의 오일흡유량이 120그램/100그램 이하인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 조성물
청구항 1 에 있어서 수지의 용도가 이축연신 후 백색 폴리에스테르 필름용인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 조성물
필름의 밀도가 0.80~1.20grams/㎤이며, 적어도 한 층 이상의 다량의 기포를 함유하는 층 B를 포함하며, 층 B가 필름 전체 두께의 60% 이상을 차지하며 에틸렌 테레프탈레이트를 필름용 수지의 주요 반복 단위로 하는 이축연신된 폴리에스테르　필름에　있어서, 층 B의　융점이 245℃ 이상이며, 필름의 고유점도가 0.625㎗/g 이상이며, 층 B가 평균입경이 4.5미크론 이하의 기포형성성 황산바륨 입자를 16.0~35.0중량% 함유하며, 평균입경이 10.0미크론 이하이며 굴절률이 2.2 이하인 황산바륨 이외의 기포형성능이 있는 밀도저감용 무기입자를 1.0중량% 이상 함유하며, 층 B 내의 황산바륨과 황산바륨 이외의 밀도저감용 무기입자의 합계 함유량이 36.0중량% 미만인 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름
청구항 11 에 있어서 층 B의 융점이 247℃ 이상인 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름
청구항 11 에 있어서 층 B 가 공중합체 성분을 첨가하지 않은 호모 폴리에스테르 수지 조성물인 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름
청구항 11 에 있어서 황산바륨 이외의 밀도저감용 무기입자의 밀도가 3.5grams/㎤이하인 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름
청구항 11 에 있어서 황산바륨 이외의 밀도저감용 무기입자의 오일흡유량이 220그램/100그램 이하인 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름
청구항 11 에 있어서 황산바륨 이외의 밀도저감용 무기입자의 오일흡유량이 120그램/100그램 이하인 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름
청구항 11 에 있어서 황산바륨 이외의 밀도저감용 무기입자의 백색도가 93 이상인 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름
청구항 11 에 있어서 층 B의 황산바륨의 함유량이 16.0~28.9중량%인 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름
청구항 11 에 있어서 층 B의 황산바륨 및 황산바륨 이외의 밀도저감용 무기입자의 합계 함유량이 30.0중량% 미만인 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름
청구항 11~19 에 있어서 필름의 적어도 한 면의 반사율이 96% 이상이면서 플랫 패널 디스플레이 및 간판용 면광원의 반사판에 사용되는 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름
청구항 11~19 에 있어서 인쇄 기재, 라벨 기재, 승화형 열전사 인쇄 기재, 이형용 기재, 전자칠판용 기재 및 카드용 기재 필름 등의 용도에 사용되는 것을 특징으로 하는 백색 폴리에스테르 필름