KR20120054575A - 적층체형 백 라이트 유닛용 반사 시트 - Google Patents

적층체형 백 라이트 유닛용 반사 시트 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 고분자의 재료밀도가 낮으며 범용적이어서 제조 원가가 저렴한 시트 또는 종이를 방향족 폴리에스테르 이축연신 필름과 적층 하여 반사 시트를 제조
함으로써 양호한 반사 시트 성능과 우수한 경제성을 달성한다.

Description

적층체형 백 라이트 유닛용 반사 시트 {Laminated reflection sheet for back-light unit}
본 발명은 백라이트 유닛용 반사 시트에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 방향족 폴리에스테르를 주요 성분으로 하는 이축연신 폴리에스테르 필름과 종이 또는 재료밀도가 1.20g/㎤ 이하인 시트를 적층함으로써 종래의 제조 방법에 비하여 경제성이 우수하면서 양호한 반사 성능을 구비한 백 라이트 유닛용 반사 시트를 제공하는 것이다.
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 유닛 장치가 있으며, 이러한 백 라이트 유닛 장치는 광이 화면 뒤로 새어 나가는 것을 방지하기 위하여 하부에 광을 반사시켜 주는 반사 시트가 필수 요소로 실장 되고 있다. 이러한 반사 시트에는 높은 반사율과 함께 광원에 의한 열에 대해서 변형하지 말며 균일한 휘도가 얻어질 것, 모듈 조립 작업성이 양호할 것, 제조 원가가 저렴할 것 등이 요구된다.
종래, 이러한 용도에 백색의 이축연신 폴리에스테르 반사 필름을 낱장으로 사용하였다(인용특허 문헌 1, 비특허문헌). 최근, 텔레비전 및 DID 용도 등에서 대화면화가 진전되며, 액정 디스플레이용 반사 시트의 크기도 커지고 있다. 반사 시트의 크기가 커지게 되면 직립성을 위하여 반사 시트에 더욱 높은 강직성이 요구되며, 경우에 따라 도광판과의 눌림을 방지하기 위한 가공이 필요해진다. 종래 반사 시트에 사용되어 온 이축연신 폴리에스테르 반사 필름은 단층 구성으로는 제조 공정상 대형 디스플레이에 요구되는 강직성을 갖춘 두께를 구비하기 곤란하였다. 이 때문에 이축연신 폴리에스테르 반사 필름끼리 적층하거나 또는 이축연신 폴리에스테르 반사 필름과 이축연신 폴리에스테르 투명 필름을 적층하는 방법으로 반사 시트의 두께를 올려 강직성을 올리는 실정이었다. 또한, 상기한 적층체 형 반사 시트 제조 시 적어도 하나의 이축연신 폴리에스테르 필름에 비드를 코팅하여 도광판과의 눌림을 방지하는 형태가 제안되고 있다(인용특허 문헌 2). 이 경우, 적층체 형 반사 시트 제조에 들어가는 필름 모두가 비교적 고가의 이축연신 폴리에스테르 필름으로써 경제성이 미흡한 문제가 있는 실정이었다.
종래, 인용특허 문헌 3 중, JP 2005-99314A에서는 폴리에스테르에 비하여 더욱 범용적이며 경제적인 폴리프로필렌을 사용하여 이축연신한 백색의 반사 필름을 사용하여 적층체형 반사 시트를 제조하는 방법을 제시하고 있으나, 이축연신 폴리프로필렌 반사 필름은 유리전이온도가 낮은 폴리프로필렌을 이축연신하여 제조한 때문인지 광원 노출시 국부적으로 열변형하는 문제가 있어 반사 시트용에 사용하기에 적합하지 않았다. 또한, JP 2010-86725A에서는 지방족의 PLA 수지를 주요 구성 성분으로 하는 이축연신 폴리에스테르 반사 필름을 폴리스티렌 페이퍼 또는 합성지와 적층하는 것을 제안하고 있으나, PLA 수지의 낮은 유리전이온도에 기인하는 때문인지 적층체로 구성된 반사 시트의 내열성이 부족하여 LED와 같은 발열이 있는 광원에 노출 시 반사 시트가 열변형 하는 문제가 있었으며, 또한 PLA 수지의 고유한 특성인 분해성을 억제하기 위하여 가수분해방지제를 첨가하고 있으나 여전히 고온, 고습 조건하에서 분해하는 특성이 있어 텔레비전용과 같이 장기간 보증이 필요한 용도에는 적용하기 곤란한 문제가 있었으며 이 때문에 상업화되지 못한 실정이었다.
종래, 백색의 이축연신 폴리에스테르 반사 필름과 알루미늄 시트 또는 강판 시트를 적층체로 구성하여, 에지 형 액정 디스플레이용 램프 반사판을 제조해 오고 있다. 램프 반사판의 경우, 반사율 이외에도 형태 고정성, 광이 새지 말 것 등이 요구되어 데드 폴드(Dead Fold)성 및 광 차폐성이 있는 상기한 금속성 재질과 적층체를 구성하였다. 그러나, 본 방법을 램프 반사판이 아닌 도광판 또는 확산판 하부에 장착되는 일반 반사 시트에 적용할 경우 금속 시트의 밀도 및 두께에 기인하는 제조 원가 상승 및 금속의 광 흡수성때문에 고도의 광 반사성을 달성하는 것이 곤란한 문제가 있었다.
본 발명자는 상기한 문제를 예의고찰한 결과, 대한민국 출원번호 10-2012-0014887에 폴리에스테르 필름과 폴리에스테르 이외의 종이 또는 시트를 적층체 형으로 구성한 반사 시트를 제안하였다.
본 발명자가 종래의 기술을 면밀히 조사한 결과, 상기한 경우를 제외하고는 적층체 형태로 반사 시트를 제조하는 제안이 없는 실정이었으며, 더욱이 어디에도 방향족 폴리에스테르를 주성분으로 하는 이축연신 폴리에스테르 필름과 폴리에스테르 이외의 시트 형태의 유기 재료와 적층체를 구성하여 반사 시트를 제조하는 사례는 찾아볼 수 없었다.
종래, 폴리에스테르 이축연신 필름을 사용하여 반사 시트를 제조할 경우, 낱장으로 제조하는 경우이던, 다른 이축연신 폴리에스테르 필름과 적층하여 제조하는 경우이던 광 반사성을 부여하는 기능을 하는 이축연신 폴리에스테르 반사 필름이 필수적으로 소요되었으며, 그 두께는 188미크론 이상, 나아가서는 250미크론 이상, 더욱이 최근에는 300미크론 이상이 사용되어 왔으며 디스플레이 화면의 크기가 커질수록 이축연신 폴리에스테르 반사 필름의 두께도 증가하는 경향에 있어 왔다. 반사율은 일정 두께까지는 반사 필름의 두께에 비례하며 이것이 필름의 두께를 상승시켜 온 배경으로 추정된다. 이렇게 두꺼운 필름을 제조하기 위해서는 두꺼운 필름의 제조에 수반되는 높은 연신 응력에 견딜 수 있는 기계 장치를 갖춘 이른바, 후물 제조라인이 필수적으로 필요하였다. 폴리에스테르 이축연신 반사 필름과 같이 필름 내부에 다량의 기포를 함유하는 필름은 성형 공정의 냉각 불량에 기인하는 때문인지 필름의 두께가 증가할수록 필름 제조 중 필름이 찢어지는 파단 문제가 현저하게 증가하여 경제성이 저하하는 원인이 되었다. 또한, 대략 188미크론을 경계로 하여 필름의 두께를 더 두껍게 하여도 더 이상 반사율이 유의차 있을 정도로 상승하지 않는 문제가 있는 실정이었다. 이 때문에 원료 최적화, 제막 조건 최적화 등의 다양한 방법으로 광 반사율(이하 반사율로 명명하기도 함)을 높이기 위한 시도가 행해져 온 것이 현실이다. 그러나, 이축연신 폴리에스테르 반사 필름에 반사율을 전적으로 의존하는 종래의 방법에서는 반사율이 상승할수록 필름 내에 기포의 량이 증가하여 제막안정성이 불량해지며 제조 원가가 상승하는 문제점이 있는 실정이었다.
이에, 본 발명자는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 예의 고찰한 결과, 방향족 폴리에스테르 수지를 주요 구성 성분으로 하는 제막안정성이 우수한 폴리에스테르 이축연신 필름과 폴리에스테르 이외의 범용성이 우수하여 경제적이며 동시에 이축연신 폴리에스테르 필름과 적층 시 반사율을 향상시키거나 또는 강직성을 향상시킬 수 있는, 폴리에스테르 이외의 타 소재로부터 제조된 시트 또는 종이를 적층함으로써, 종래와 같이 반사율 및 강직성을 폴리에스테르 이축연신 필름에만 전적으로 의존하지 않아도 되며, 상기한 종래의 적층체 반사 시트가 갖고 있던 문제들을 해결하면서 동시에 우수한 경제성을 달성할 수 있다는 것을 발견하고 본 발명에 이르렀다.
1.JP 2001-228313A, JP 2002-333510A, JP 2004-085633A, JP 2006-72347A, JP 2008-286907A, , JP 2010-102071A 2.한국공개특허 10-2011-0082327 3.JP 2005-99314A, JP 2010-86725A 4.대한민국 출원번호 10-2012-0014887
ディスプレイ用光學フィルム(2004년, CMC출판)중 제2장 백 라이트용 반사 시트
본 발명은, 상기한 종래 기술의 문제점에 착안하여, 종이 또는 고분자 수지 재료 본래의 밀도가 낮으며 범용적이어서 경제성이 우수한 시트를, 내열성이 양호한 방향족 폴리에스테르 수지를 주요 구성 성분으로 하는 이축연신 폴리에스테르 필름과 적층함으로써 반사 시트에 요구되는 제반 물성을 만족시키면서 경제성을 개선하는 것을 제 1의 과제로 한다. 나아가, 종래에 비하여 두께가 얇은 이축연신 반사 필름을 사용하여 적층체 형 반사 시트를 제조함으로써 더욱 경제성을 개선함을 제 2의 과제로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은,
(1)
디카르본산 성분 중 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체를 방향족 화합물의 주요 구성 성분으로 하여 중합된 방향족 폴리에스테르를 이축연신한 폴리에스테르 필름(A)과 가공 전 고분자의 재료밀도가 1.20g/㎤ 이하인 시트(B1)를 적어도 2층 이상 적층 하여 이루어지는 반사 시트이며 해당 적층체 형 반사 시트의 반사율이 적어도 어느 한 면에서 95% 이상인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
(2)
디카르본산 성분 중 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체를 방향족 화합물의 주요 구성 성분으로 하여 중합된 방향족 폴리에스테르를 이축연신한 폴리에스테르 필름(A)과 종이(B2)를 적어도 2층 이상 적층 하여 이루어지는 반사 시트이며 해당 적층체 형 반사 시트의 반사율이 적어도 어느 한 면에서 95% 이상인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
(3)
(1)에 있어서, 가공 전 고분자의 재료밀도가 1.20g/㎤ 이하인 시트(B1)가 폴리올레핀 계 재료로부터 얻어지는 발포 시트, 무연신 시트, 일축 또는 이축연신 시트, 합성지, 부직포 , 섬유 직포 또는 폴리스티렌 계 재료로부터 얻어지는 무연신 시트, 일축 또는 이축연신 시트, 발포 시트 중에서 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
(4)
(1)에 있어서 시트(B1)의 열수축율이 3.5% 이하인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 반사 시트
(5)
(1) 또는 (2)에 있어서 이축연신 폴리에스테르 필름의 반사율이 40% 이상인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
(6)
(1) 또는 (2)에 있어서 시트(B1) 또는 종이(B2)의 두께가 50미크론 이상인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
(7)
(1) 또는 (2)에 있어서 이축연신 폴리에스테르 필름의 두께가 250미크론 이하인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
(8)
(1) 또는 (2)에 있어서 이축연신 폴리에스테르 필름의 두께가 200미크론 이하인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
(9)
(1) 또는 (2)에 있어서 이축연신 폴리에스테르 필름의 두께가 150미크론 이하인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
(10)
(1) 또는 (2)에 있어서 적층 된 반사시트의 열수축율이 1.0% 이하인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
(11)
(1) 또는 (2)에 있어서 적층체가 금속 또는 금속 증착층을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
을 과제 해결의 수단으로 한다.
본 발명에 의하면, 고분자 수지 본래의 밀도가 낮으며 범용적이어서 경제성이 우수한 시트 또는 종이를 방향족 폴리에스테르 이축연신 필름과 적층 함으로써 반사 시트에 요구되는 제반 물성을 만족시키면서 제조 원가를 낮출 수 있다. 나아가서, 적층체 반사 시트 제조에 사용되는 이축연신 폴리에스테르 필름의 두께를 종래에 비하여 얇게 함으로써 이축연신 폴리에스테르 필름 제조 시의 제막안정성이 더욱 개선된다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명은, 이축연신된 폴리에스테르 필름(A)과 가공 전 고분자 수지의 밀도(이하 재료밀도라고도 명명함)가 1.20g/㎤ 이하인 시트(B1) 또는 종이(B2)를 적어도 2층 이상 적층 하여 이루어지는 반사 시트이며 적층체의 반사율이 적어도 어느 한 면에서 95% 이상인 백 라이트 유닛용 반사 시트를 제공한다.
상기 적층체 반사 시트에 사용되는 이축연신 폴리에스테르 필름은 액정 디스플레이의 광원에 다용되는 LED의 발열 온도에 대하여 국부적으로 변형하거나 컬(Curl)이 발생하지 않도록 하기 위해서 충분한 내열성을 구비할 필요가 있다. 이 측면에서 본 발명에 사용되는 이축연신 폴리에스테르 필름은 방향족 폴리에스테르 수지를 주요 구성 성분으로 하는 것이 바람직하다. 바람직한 방향족 폴리에스테르 수지 조성물로써는 디카르본산 성분으로써 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체를 주요 구성 성분으로 하는 것이 바람직하다. 디올 성분으로써 에틸렌글리콜, 1,3-프로판 디올, 1,4-부탄 디올이 바람직하며, 이 중 에틸렌 글리콜이 특히 바람직하다. 내열성의 관점에서 에틸렌테레프탈레이트 반복단위를 75몰% 이상, 더욱 바람직하게는 80몰% 이상, 가장 바람직하게는 85몰% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 75몰% 미만인 경우에는 내열성이 부족하여 액정 디스플레이 광원에 노출 후 시간 경과시 국부적으로 변형하거나 컬이 발생하여 바람직하지 않다. 상기한 범위가 만족되는 한, 제막안정성 향상을 위하여 미량의 공중합체 성분을 도입할 수 있으며, 지방족 디카르본산 및 또는 상기 이외의 디올 성분을 25몰% 미만의 범위에서 도입할 수 있다.
본 발명의 반사 시트는 고분자 재료밀도가 낮으며 범용적이어서 경제성이 우수한 시트(B1) 또는 종이(B2)를 방향족 폴리에스테르 이축연신 필름과 적층 함으로써 반사 시트에 요구되는 제반 물성을 만족시키면서 제조 원가를 낮출 수 있다. 본 발명에서 말하는 고분자 재료밀도란 수지 내에 함유된 첨가제, 즉 수지를 백색으로 만들어 주는 무기물 또는 유기물의 광차폐제 또는 광반사제, 충진제, 발포제(블로우잉 에이젼트), 비상용성 수지 등을 배제하며 일축연신 가공, 이축연신 가공, 발포 가공, 부직포 제조, 섬유 및 직포 제조 등으로의 가공 이전 단계에서의 고분자 수지만의 밀도를 지칭한다. 공지의 문헌 자료를 통해서 첨가제를 함유하지 않은 고분자의 재료밀도를 규정하거나 또는 필요할 경우 공지의 밀도 측정 방법 예를 들면, 밀도구배관법을 이용할 수 있으며, 수지 내에서 충진제를 제거하기 위하여 용제를 이용한 원심분리법 등을 병용할 수 있다. 용제에 용해하지 않는 수지의 경우, 재용융하여 가공 이전 상태로 만든 다음 밀도를 측정하고, 회분법을 이용하여 충진제의 첨가량 및 밀도로부터 수지의 재료밀도를 구할 수 있다. 발포 시트의 경우, 가열, 용융시켜 발포제 및 발포효과를 제거하여 수지 단독으로 이루어진 성형체를 제조한 다음 밀도를 규정할 수 있다. 필요할 경우 상기한 방법들을 병용하여 재료밀도를 규정할 수 있다. 고분자 수지는 연신, 발포, 방사,열처리 등의 공정을 거치면서 밀도가 변한다. 이하에서는 수지가 가공된 후의 제품(시트, 필름 또는 부직포, 직포 등)의 밀도를 가공 후 밀도로 칭한다.
이축연신 폴리에스테르 필름(A)과 적층체를 구성하는 시트용에 적당한 고분자의 재료밀도는 1.20g/㎤ 이하, 더욱 바람직하게는 1.15g/㎤ 이하이다. 밀도가 1.20g/㎤을 초과하면, 적층체 반사 시트의 밀도가 높아지거나, 시트(B)용 고분자 수지의 범용성이 떨어져서 경제성이 저하하므로 바람직하지 않다.
고분자의 재료밀도가 1.20g/㎤ 이하인 수지에는, 폴리올레핀 계 수지, 폴리스티렌(PS)계 수지, 아크릴 계 수지, 나일론 계 수지 및 각각의 공중합체 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다. 이 중에서 특히 제조 원가가 저렴하며 범용적인 폴리올레핀 계 수지 및 폴리스티렌 계 수지가 바람직하다. 이하, 폴리올레핀 계 수지 및 폴리스티렌 계 수지에 초점을 두고 구체적인 예를 제시하나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
폴리올레핀 계 수지에는 LDPE, LLDPE, MDPE, HDPE, PP, COC, PMP, EVA, EMA, EEA 등이 해당하며, 호모 폴리마 또는 코폴리마, 또는 올레핀 계 모노머와 올레핀 계 이외의 모노머를 공중합한 것을 포함하며 이들의 밀도는 각 수지 및 조성에 따라 다르나 통상 1.05g/㎤ 이하이다. 폴리스티렌 계 수지에는 GPPS, HIPS, 스티렌-부타디엔 블록 공중합체(SBC), ABS, SAN, ASA 및 스티렌 모노머를 주성분으로 하는 공중합체를 포함하며 이들의 밀도는 통상 1.13g/㎤ 이하이다. 또한 폴리올레핀 계 수지 간, 폴리스티렌 계 수지 간, 또는 폴리올레핀 계 수지와 폴리스티렌 계 수지를 2종 이상 그대로 혼합하여 사용하거나 또는 상용화제를 첨가한 상태에서 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 이들 수지에 비상용성인 수지를 첨가하여 수지 시트의 광 차폐성을 높이거나, 강직성을 높이는 것도 가능하다. 이 경우, 45중량% 이하의 범위에서 밀도가 1.20g/㎤을 초과하는 수지를 첨가하여도 무방하다.이러한 수지에는 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 셀룰로오스 수지 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
시트 및 필름 업계에서는 통상, 시트는 250미크론을 초과하는 평판 상 재료를 지칭하며 필름은 250미크론 이하의 평판 상 재료를 지칭하나, 용도에 따라서는 양자를 구분하지 않고 사용하는 경우가 많으며, 본 발명에서는 이축연신 폴리에스테르 필름에 적층되는 평판 상의 재료를 두께에 의해 구분하지 않고 모두 시트라고 통칭하였다. 또한 부직포 및 섬유로 이루어진 직포도 시트의 범주에 포함시켰다. 한편 이축연신 폴리에스테르 필름의 경우에는 두께에 관계없이 모두 필름으로 칭하였다.
상기한 폴리올레핀 계 수지 및 폴리스티렌 계 수지를 이용하여 적층체를 구성하기에 바람직한 시트의 형태는 합성지, 발포 시트, 일축 또는 이축연신 시트, 무연신 시트, 부직포 또는 섬유 직포이다.
이 중 합성지는 블로운 성형 방식에 의한 합성지, 컬렌더링 방식에 의한 합성지, 이축연신에 의한 합성지를 포함하며, 특히 컬렌더링 방식에 의한 합성지가 100미크론 이상의 두께를 얻을 수 있고 두께 균일도가 우수한 측면에서 특히 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
발포 시트의 경우, 무연신 발포 시트와 연신 발포 시트를 포함한다. 무연신 발포 시트는 수지 중합 중 수지를 발포제에 함침시키고 열을 가하여 1차 발포를 시켜 수지를 제조한 다음, 해당 수지를 가열 용융하여 시트 형태로 성형한 후 2차로 가열, 발포하여 발포 배율을 늘리는 방법(예를 들면 EPS 시트), 수지의 용융, 압출 과정에 발포제를 첨가하여 발포시킨 다음, T-Die를 통해 성형하여 제조하는 방법(예를 들면 폴리스티렌 페이퍼 및 무연신 발포 PP 시트), 미발포 상태로 일단 시트를 성형한 후에 필요할 경우 방사선 등을 이용하여 가교시킨 다음 권취 공정 이전의 단계에서 발포제를 시트 내에 주입, 발포시키거나 일단 롤 형태로 권취한 다음 챔버 내에 장착한 후 고온, 고압에서 발포제를 시트 내에 주입하는 방법을 들 수 있다. 연신 발포 시트는 성형 이전의 공정 단계에서 발포제를 수지 내에 함침시키고, 이어서 시트 상태로 성형한 다음, 일축 또는 이축연신하여 발포배율을 크게 하여 제조하는 방법 또는 비상용성 수지를 첨가하여 시트를 성형한 다음, 이축연신하여 비상용성 수지 주위에 기포를 형성하는 방법을 들 수 있다. 발포 시트는 가교 발표, 무가교 발포 방식 모두를 포함하며 발포 층 단층으로 되어 있는 것도 무방하고, 내층에 발포 층을 함유하고 양면 또는 편면의 최외각은 기포를 포함하지 않는 형태라도 무방하다. 적어도 한 면이 기포를 포함하지 않을 경우에는 해당 층은 투명한 수지이어도 무방하고 공지의 광차폐제를 함유해도 무방하다. 광차폐제에는 산화티탄, 황산바륨, 탄산칼슘, 실리카, 알루미나, 클레이, 규조토, 활석, 탄산 마그네슘, 산화 마그네슘, 불화칼륨, 불화칼슘, 실리카 내 산화티탄이 함유된 복합입자, 이들 무기입자들의 내부에 기포가 있는 중공형 입자, 유기안료, 염료, 형광증백제, 중공형 유기입자 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다. 광차폐제는 가시광선 파장 범위에서 광선을 흡수하는 성질이 적을수록 특히 바람직하다.
일축 또는 이축연신 시트의 경우, 용융, 압출, 성형을 거친 후 종방향 또는 횡방향으로 일축연신을 행하거나 양방향으로 연신을 행하는 방법으로써 용기 성형용 이축연신 폴리스티렌 필름, 일축연신 폴리프로필렌 시트에 종래 사용되고 있는 방법이다.
무연신 시트의 경우, 수지를 용융, 압출 후 성형 단계에서 냉각시켜서 제조하는 방법으로 종래, 용기 성형용 시트 제조에 사용되고 있는 방법이다.
상기한 무연신 시트, 일축 및 이축연신 시트에는 광 차폐성을 높여 반사율을 높이기 위하여 이에 한정되는 것은 아니나, 산화티탄, 황반사륨, 탄산칼슘, 탄산 마그네슘, 카올린, 차이나 클레이, 규조토, 활석 등의 무기 충진제, 가교 폴리스티렌, 가교 아크릴 입자, 가교 실리콘 입자 등의 유기입자를 첨가하거나, 비상용성인 수지를 첨가하여 연신 중 기포를 형성하거나 광 차폐성 또는 반사율(광 반사성)을 올리는 것이 가능하다. 무연신 시트 또는 연신 시트와 적층되는 이축연신 폴리에스테르 필름(A)의 반사율이 충분히 높거나 광선 투과율이 충분히 낮을 경우, 시트(B1)는 투명하여도 무방하며 이 경우 적층체 반사 시트에 강직성을 부여하거나, 두께를 부여하는 단순 기능을 수행한다. 이축연신 폴리에스테르 필름의 반사율이 불충분하거나, 광선 투과율이 충분히 낮지 않을 경우에는 적층되는 시트를 백색으로 하며 광선 투과율을 낮게 하고 반사율을 높게 하여 이축연신 폴리에스테르 필름을 통과한 광선을 액정 패널 측으로 되돌림으로써 적층체 반사 시트의 반사율을 더욱 좋게 할 수 있다.
부직포 또는 직포의 경우, 공지의 방법과 같이 수지를 용융, 방사하여 부직포로 제조하거나, 섬유를 제조한 후 직포로 가공하여 제조할 수 있다.
상기한 시트 중 적층체 형 반사 시트의 강직성 측면에서 무연신 시트, 발포 시트, 일축 또는 이축연신 시트, 합성지가 특히 바람직하다.
종이(B2)의 경우, 펄프를 원료로 하여 제지 공정 내에서 다양한 첨가제를 첨가하여 제조된다. 펄프의 경우, 제조 공법, 나무의 종류 등에 따라 밀도가 다양하며, 펄프 본래의 밀도를 규정하기 곤란하다. 따라서 본 발명에서는 종이의 경우, 종이로 제조하기 이전의 수지(펄프)의 재료밀도를 규정하지 않는다. 종이는 밀도 대신에 평량(1 평방 미터당 중량)을 사용하며 이를 밀도로 환산하면 통상 그 밀도는 0.3~1.05g/㎤ 범위에 있다. 종이의 밀도가 지나치게 낮으면 광선 투과율이 상승하여 적층체로 구성하였을 때 반사율이 낮아지거나 강직성이 저하하므로 바람직하지 않다. 이 측면에서 종이의 밀도는 0.35g/㎤ 이상, 더욱 바람직하게는 0.5g/㎤ 이상이다. 종이는 반사율을 좋게 하기 위하여 광차폐제를 함유할 수 있다. 바람직한 광차폐제로는 산화티탄, 탄산칼슘, 황산바륨, 탄산 마그네슘, 산화마그네슘, 알루미나, 실리카, 클레이, 카올린, 중공형 유기입자, 규조토, 활석 등을 들 수 있는데 이에 한정되는 것은 아니다.
적층체 구성에 사용되는 이축연신된 폴리에스테르 필름의 두께는 250미크론 이하, 바람직하게는 200미크론 이하, 가장 바람직하게는 150미크론 이하이다. 250미크론을 초과할 경우에는 적층체의 경제성이 저하하여 바람직하지 않다. 종래의 반사시트는 낱장으로 사용하는 경우이던, 다른 이축연신 폴리에스테르 필름과 적층체를 구성하여 사용하던, 반사율을 달성하기 위하여 이축연신 폴리에스테르 반사 필름이 필수 구성 요소로 필요하였다. 이축연신 폴리에스테르 반사 필름은 필름 내부에 기포를 형성하기 위한 핵제(무기입자 또는 비상용성 수지)를 다량 함유한다. 이축연신 폴리에스테르 반사 필름의 반사율은 연신비, 더욱 구체적으로는 연신응력에 비례하여 증가한다. 이 때문에, 이축연신 폴리에스테르 반사 필름은 투명 필름에 비하여 제막 중 핵제 주변에서 파단이 발생하는 문제 등으로 제막 안정성이 불량하다. 또한, 이축연신 폴리에스테르 반사 필름은 연신응력을 적정 부여한 이상, 반사율이 필름의 두께에 비례한다. 따라서 종래에는 반사율을 올리기 위하여 반사 필름의 두께를 두껍게 하려는 노력이 지속적으로 행해져 왔다. 그러나, 반사 필름의 경우 두께가 두꺼워질수록 제막안정성이 불량한 경향이 현저히 두드러진다. 이축연신 폴리에스테르 반사 필름에서 150미크론을 초과하는 경우, 특히 200미크론을 초과하는 경우, 더더욱 250미크론을 초과하는 경우, 성형 공정의 냉각 능력 한계 때문인지 결정화가 진전되어 제막 중 필름이 찢어지는 파단 문제가 자주 발생하며 반사율 향상을 위하여 연신비를 적절히 올리는 것이 곤란하며 경제성 저하의 한 원인이 된다. 반사 필름을 낱장으로 사용하거나 반사 필름과 투명한 이축연신 폴리에스테르 필름을 적층하여 반사 시트를 제조하는 방법 공히, 반사율을 반사 필름에 전적으로 의존하므로 우수한 반사율을 확보하기 위해서는 반사 필름의 두께를 두껍게 하는 것이 필수적으로 요구되었다. 반면, 본 발명의 경우, 반사율을 이축연신 폴리에스테르 필름에만 의존하지 않고, 폴리에스테르 이외의 시트에 의한 광 반사성을 동시에 이용함으로써 폴리에스테르 반사 필름에만 광 반사성을 의존하던 종래의 문제점을 탈피하였다는데 제 2의 목적이 있다. 즉, 폴리에스테르 필름의 두께를 소정치 이하로 함으로써 적층체형 반사 시트에서의 범용성이 더욱 우수한 폴리에스테르 이외의 수지 시트의 두께비율을 높이는데 기인하는 단순한 경제성 개선뿐만 아니라, 적층체 형 반사 시트에 소요되는 이축연신 폴리에스테르 필름의 두께를 낮춤으로써 필름 제조 중 파단 문제를 방지함으로써 제막 안정성을 더욱 향상시킬 수 있었다.
적층체 구성에 사용되는 가공 전 고분자의 재료밀도가 1.20g/㎤ 이하인 시트(B1)의 두께는 50~1000미크론이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 75~800미크론, 가장 바람직하게는 100~600미크론이다. 1000미크론을 초과하면 지나치게 두꺼워서 경제적이지 않고, 50미크론 미만에서는 적층체 층수가 증가하거나 적층체에 구성시키는 의미가 적어지므로 바람직하지 않다.
종이(B2)의 두께는 50~1000미크론이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 75~800미크론, 가장 바람직하게는 100~600미크론이다. 1000미크론을 초과하면 지나치게 두꺼워서 경제적이지 않고, 50미크론 미만에서는 적층체 층수가 증가하거나 적층체에 구성시키는 의미가 적어지므로 바람직하지 않다.
적층체 구성에 사용되는 이축연신된 폴리에스테르 필름은 다른 적층체 구성요소(B1 또는 B2)의 반사율이 양호할 경우에는 투명한 필름을 사용하여도 무방하나, 얻어지는 반사 시트의 반사율을 더욱 향상시키기 위하여 바람직하게는 40% 이상, 더욱 바람직하게는 60% 이상의 반사율을 갖는 것이 특히 바람직하다.
적층체 구성에 사용되는 시트(B1)는 이축연신 폴리에스테르 필름(A)의 반사율이 충분히 높을 경우에는 투명한 시트를 사용하여도 무방하다. 이 경우 시트(B1)는 광 반사율 개선의 목적보다는 반사 시트에 강직성을 부여하여 모듈 조립 시의 작업성을 개선하는 것을 주목적으로 한다. 적층체 구성에 사용되는 시트(B1) 및 종이(B2)는 얻어지는 적층체 반사 시트의 반사율을 더욱 좋도록 하기 위하여 광투과율이 80% 이하, 더욱 바람직하게는 65% 이하, 가장 바람직하게는 50% 이하인 것이 바람직하다. 광선 투과율이 80% 이하인 경우에는 이축연신 폴리에스테르 필름을 투과한 광선이 시트(B1) 또는 종이(B2)에서 반사하여 다시 액정 디스플레이 측으로 돌아가므로 반사율이 증가하여 바람직하다.
적층체 구성에 사용되는 시트(B1) 및 종이(B2)의 열수축율은 3.5% 이하, 더욱 바람직하게는 2.5% 이하이다. 3.5%를 넘을 경우 적층체 구성 후에도 적층체의 열수축율이 지나치게 높아서 액정 디스플레이의 광원에 장시간 노출되었을 때 컬이 발생할 수 있으므로 바람직하지 않다. 열수축율이 3.5% 이하인 한, 롤 상태에서 열처리를 하거나, 롤에서 시트를 언와인딩 하면서 시트에 열을 가하거나 적층체로 구성하기 이전에 시트 또는 종이에 라미네이팅용 접착제를 도포하여 오븐 속을 통과시키면서 건조, 열처리를 하여 열수축율을 낮춘 다음 라미네이팅을 행할 수 있으므로 본 발명에 적절히 사용할 수 있다. 시트 또는 종이에 라미네이팅용 접착제를 도포할 경우, 재질이 폴리스티렌과 같이 내용제성이 부족하며 동시에 열수축율이 높을 경우, 무용제형(핫멜트형, UV 경화형 등) 접착제 또는 수계(알코올계 포함) 접착제를 사용하여 폴리스티렌 계 시트에 도포 후, 오븐 속에서 건조, 열처리하는 것이 적층체 반사 시트의 열수축율을 낮추는데 특히 바람직하다.
적층된 반사 시트의 컬(Curl)은 3mm 이하인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 2mm 이하이다. 컬이 3㎜를 초과하면 휘도가 불균일해져서 바람직하지 않다.
컬을 더욱 효과적으로 제어하기 위하여 적층체를 구성할 때 액정 디스플레이의 광원 측과 반대 측에 위치하는 필름의 열수축율을 달리할 수 있다. 즉, 액정 디스플레이의 광원과 반대 측에 위치하는 필름의 열수축율을 높게 함으로써 광원에 의하여 적층체가 광원 측을 향하여 컬이 발생하고자 하는 것을 보상하여 컬 발생을 방지할 수 있다. 바람직한 광원 측의 필름과 반대 측의 필름의 열수축율 차이는 80℃에서 1시간 노출시 0.1% 이상이다.
적층된 반사 시트의 열수축율은 1.0% 이하인 것이 바람직하며 0.8% 이하가 더욱 바람직하다. 열수축율이 1.0%를 초과하면 백 라이트 유닛 내부의 광원에 노출되었을 때 치수변화가 발생하여 휘도가 불균일해지므로 바람직하지 않다.
본 발명의 적층체 구성에는 금속 또는 금속 증착층을 포함하지 않는 것이 바람직하다. 금속 또는 금속 증착층이 함유되면 경제성이 떨어지고, 금속의 광 흡수성 때문에 반사 시트의 반사율이 저하하여 바람직하지 않다.
{층 구성}
이축연신 폴리에스테르 필름(A)과 시트(B1) 또는 종이(B2)를 적층 하여 반사 시트를 구성함에 있어 2층 또는 3층으로 구성하는 것이 가장 효율적이나 4층 이상으로 구성하여도 무방하다. 2층의 경우에는 A/B1 또는 A/B2가 되며, 3층의 경우에는 A/B1/A', A/B2/A', A/B1/B2, A/B2/B1, B1/A/B1, B1/A/B2 등의 형태이며, 4층 이상의 경우에도 3층과 유사한 형태로 다양한 조합으로 층 구성을 할 수 있다. 여기서, A와 A'는 공히 방향족 이축연신 폴리에스테르 필름이며 양자는 동일하거나 다를 수 있다.
단순히 적층체를 구성하는데 그치지 않고 후술하는 비드 코팅이나, 자외선 열화 방지 코팅 등의 가공을 실시할 경우에는 적층체를 제조한 다음 최외각층에 상기 가공을 실시하거나, 또는 이미 상기의 가공이 실시된 이축연신 폴리에스테르 필름, 시트 또는 종이를 최외각층에 적층할 수 있다.
적층체를 구성하는 바람직한 방법으로는 접착제를 사용하는 방법, 가열 롤, 초음파 또는 레이저 등의 열에 의하여 실링하는 히트 실 법 등을 들 수 있다. 적합한 접착제로는 적층 대상의 내용제성, 내열성 등을 감안하여 공지의 용제 계, 무용제 계, 수용성 계 또는 수분산 계, UV 경화 형 접착제 중에서 적절히 선정하여 사용할 수 있다. 접착제를 도포 후 건조하지 않은 상태로 공지의 롤 라미네이터 장치를 이용하여 적층하거나 접착제를 건조한 다음, 롤로 압착하면서 라미네이팅을 실시할 수 있다.
적층체를 구성하는 접착제의 두께는 1~15미크론이 바람직하며 광을 흡수하는 성질이 없는 바인더가 특히 바람직하다. 접착제의 두께가 1미크론 미만일 경우에는 필름과 시트간 접착력이 충분하지 않을 수 있어 바람직하지 않고, 15미크론을 넘을 경우에는 접착제의 건조 및 경화, 에이징에 과다한 시간이 소요될 수 있어 바람직하지 않다.
적층체 구성용 접착제에는 공지의 광반사제, 예를 들면 산화티탄, 황산바륨, 탄산칼슘, 클레이, 마이카, 탄산마그네슘, 실리카, 산화마그네슘, 알루미나, 중공형 입자(유기입자, 무기입자), 유기안료, 염료 등을 첨가하여 접착제 층에서 광을 반사하는 기능을 보강하거나, 시트(B1) 또는 종이의 색조를 보상할 수 있다. 이러한 기능을 하는 한 이들 재료에 한정되는 것은 아니다.
적층체 구성용 접착제에는 백 라이트 유닛의 광원에서 나오는 열을 흡수하여 효과적으로 방열시키는 기능을 하는 공지의 방열성 재료를 포함할 수 있으며 특히 광 흡수능이 적은 재료가 바람직하다.
이축연신된 필름(A), 시트(B1) 또는 종이(B2)에는 공지의 방법을 이용하여 5~30미크론 크기의 우레탄 비드, 나일론 비드, 연질성 아크릴 비드, 실리콘 비드 등을 건조 후의 도포두께가 5~50미크론이 되도록 도포함으로써 도광판과의 접촉 시 도광판의 도트 패턴을 마모시키는 것을 방지하고, 도광판과 반사 시트 간 블로킹이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제조된 적층체의 반사 시트는 컬을 방지하기 위하여 시트(B1) 또는 종이(B2)를 중층에 위치시키고, 양면에 이축연신 폴리에스테르 필름을 적층 하거나, 2층 적층체의 경우에는 적층체를 구성하기 전에 80℃에서 1시간 노출 후 컬이 발생하는 방향을 각각 확인한 후에 컬이 상쇄되는 방향이 되도록 각각의 면을 적층 하거나, 롤 형태로 감을 경우 컬이 발생하는 방향(위로 컬이 발생하는 방향)을 롤의 외면이 되도록 권취 하거나, 적층체를 구성하는 공정 내에서 롤로 감지 않고 바로 액정 디스플레이 크기로 재단하는 방법을 사용할 수 있다. 또는 적층체를 구성하는 단계 중, 필름(A)과 시트(B1) 또는 종이(B2)를 압착 롤로 적층 할 때 각각의 면과 접촉하는 상하 압착 롤의 온도를 달리하거나, 압착 롤로 진입하기 전 단계에서 공지의 가열 수단, 즉 적외선 히터나 롤 식 가열장치를 통하여 표면과 이면에 온도 차이를 부여한 다음에 적층 함으로써 컬을 적절히 제어할 수 있다.
제조된 적층체의 반사 시트는 필요 시 45~85℃에서 롤 상태 또는 액정 디스플레이 크기로 재단한 상태에서 열처리를 행해서 고온에 노출되었을 때 열적 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다. 이때 열처리 시간은 1~72시간이 바람직하다.
이하 본 발명을 실시예에 의하여 자세히 설명하나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
{물성의 측정방법 및 평가방법}
필름두께
필름 또는 시트 샘플 1 미터를 TD 방향으로 절단하여 교정된 디지털 마이크로미터(Marh사, 밀리트론)로 25㎜ 간격으로 측정하여 평균치를 필름의 두께로 하였다. 단위는 미크론이다.
반사율
반사율은 분광광도계(시마즈제작소제, UV-2450)에 적분구를 부착한 다음, 황산바륨 백색판을 100%로 했을 때의 반사율을 550㎚에서 측정해서 상대 비교한 값으로 하였다. 황산바륨 백색판은 황산바륨 분말(머크제 DIN5033)을 분말시료 홀더에 충진해서 제조했다. 반사 시트의 양측으로부터 반사율을 측정하여 높은 것을 반사율로 하였다.
밀도
필름 또는 시트 시료를 10㎝ ⅹ 10㎝ (면적 100㎠) 형태로 잘라 시료 10 매를 준비한다. 이렇게 준비된 시료 10 매의 총 중량 A(g) 을 측정한다. 이어서 아래의 식에 의거하여 밀도 B를 구한다.
밀도 B (g/㎤) = (총 중량 A(g))/ 총체적 C(㎤)
여기에서 총체적 C (㎤) = 필름 또는 시트두께(㎝) ⅹ 100 (㎠) ⅹ 10
필름 또는 시트가 롤 형태로 되었을 경우에는 좌측, 중앙 측, 우측에서 각각 10매의 시료를 취하여 밀도를 구한 다음에 평균한다.
컬(Curl)
반사 시트를 30㎝를 롤로부터 잘라, 평판 위에 올려 놓고, 권취에 기인하는 컬을 제거한다. 3시간 후에 평판 위로 솟아 오른 량(㎜)을 측정했다. 3㎜ 이하를 양호한 것으로 간주하였다.
광선 투과율
ASTM D1003에 의거하여 측정하였다.
열수축율
반사 시트 샘플을 대략 25㎝ ⅹ 25㎝ 크기로 잘라 낸 다음 해당 샘플에 MD 방향으로 약 20㎝의 직선을 그린 후, 1/500 자로 정확하게 해당 직선의 길이를 측정한 후 그 길이를 MD1으로 기록한다. 그런 다음, 해당 시료를 80℃의 오븐 속에서 1시간 동안 열처리하고 꺼낸 다음 실온에서 10분간 대기한 후 표시된 직선을 1/500 자로 다시 측정하여 이를 MD2로 기록한다. 아래의 식으로 열수축율을 측정하였다.
열수축율(%, MD 방향) = (MD1 - MD2)/MD1 ⅹ 100
{제조예}
{평균입경 0.7미크론 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, 굴절율 1.65, 백색도 99.8) 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 100℃로 유지하였다.
{무기입자 함유 방향족 폴리에스테르 수지의 제조}
에스테르화 반응관에 테레프탈산 86.5중량부, 에틸렌 글리콜 37.1중량부로부터 얻어진 저중합체를 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, 반응기의 교반 속도를 최대치로 설정하고, 반응기 가열장치의 가열량이 최대가 되도록 조절한 다음, 인 화합물로써 트리메틸포스페이트 320ppm을 첨가하고, 5분 후에 마그네슘 아세테이트 600ppm, 삼산화안티몬 350ppm, 형광증백제(Leucopur EGM) 700ppm을 첨가하고 황산바륨 슬러리 a를 황산바륨 입자기준으로 중합이 완료되어 최종적으로 얻어지는 수지 조성물에 대하여 28중량%가 되도록 20분간에 걸쳐서 서서히 첨가하였다. 이어서 반응 계를 감압하여 반응온도 288℃에서 중축합 반응을 행하여 황산바륨을 고농도로 함유하는 마스터배치를 제조하였다. 무기입자 첨가량으로 보정한 고유점도는 0.705㎗/g, 융점은 253℃이었다.
{방향족 폴리에스테르 이축연신 필름의 제조}
위에 제조한 무기입자 함유 방향족 폴리에스테르 수지 100중량%를 165℃의 열풍건조기에서 6시간 건조한 다음, 285℃로 가열된 압출기에 공급하여 용융한 다음 티 다이로부터 성형했다. 이어서 이 시트를 표면온도 25℃의 냉각드럼에서 냉각 고화한 미연신 필름을 84℃로 가열하고 상, 하 양면으로부터 적외선 히터를 조사하면서 MD 방향으로 3.5배 연신한 후 28℃의 롤 군에서 냉각했다. 이어서 필름의 양단을 클립으로 잡고 텐터로 유도하여 110℃에서 예열하고 115℃에서 120℃로 단계적으로 승온하면서 3.5배 TD 방향으로 연신하였다. 그 후 텐터 내에서 210℃에서 225℃로 승온하면서 4개 존에 걸쳐서 열고정하고 열고정의 3번째 존부터 이완처리를 단계적으로 실시하여 총 5%의 이완율을 부여하고, 이어서 실온까지 천천히 냉각해서 75미크론의 이축연신 필름을 얻었다. 두께가 75미크론으로 얇아서 제막 중 파단 발생이 없고 안정성이 매우 우수하였다. 얻어진 필름의 반사율은 95%이었다.
{실시예 1}
백색 폴리프로필렌 시트(두께 240미크론, 광투과율 15%, 밀도 0.97g/㎤)에 아래의 드라이 라미네이트용 접착제를 건조 후 도포두께가 3미크론이 되도록 도포하고 80℃에서 30초간 건조한 후 상기와 같이 제조한 75미크론 이축연신 폴리에스테르 필름을 가열 롤을 사용하여 압착하며 적층 한 후에 40℃의 에이징 실에서 3일간 에이징하여 반사 시트를 제조했다.
DIC㈜제 드라이 라미네이트제 딕드라이 LX-903 16중량부, 경화제로서 DIC제
KL-75 2중량부 및 에틸 아세테이트 29.5중량부 첨가하고, 15분간 교반
하여 고형분 농도 20중량%의 드라이 라미네이트용 접착제를 제조하였다.
경제성이 우수하고 반사율 및 컬, 열수축율이 우수하였다. 표 1 및 2 에 특성 및 물성을 나타냈다.
{실시예 2~10, 비교예 1~2}
표 1과 같이 이축연신 폴리에스테르 필름(A) 및 시트(B1) 및/또는 종이(B2)의 재료 및 특성을 달리하고, 시트(B1)가 폴리스티렌 수지로부터 제조된 경우에는 드라이 라미네이트용 접착제를 이축연신 폴리에스테르 필름(A) 측에 코팅한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다. 이축연신 폴리에스테르 필름(A)은 두께를 달리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다. 최대 두께가 150미크론으로 얇아서 제막 중 파단 발생이 없고 매우 안정적이었다. 또한, 적층 수가 증가하는 만큼 드라이 라미네이트 도포 회수를 늘리고 적층 회수를 늘린 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다. 얻어진 물성은 표 2에 나타내었다.
단,
1. 실시예 6에서 발포 PP 시트는 3층으로 구성되며 내층에 기포를 가지며 스킨
층에는 기포가 없는 구조이며, 스킨 층은 탄산칼슘을 사용한 시트
2. 시트(B1) 중 백색 시트는 탄산칼슘을 사용하여 제조하였다.
{실시예 11}
실시예 1에 사용한 이축연신 폴리에스테르 필름의 한 면에 먼저 아래의 비드 도포액을 건조 후 도포두께가 15미크론이 되도록 도포하여 80℃에서 30초간 건조 후 UV 경화하였다.
. 바인더 수지: 27중량부(일본화약㈜)
. 광 경화개시제: 3중량부(시바 스페셜티사제, IRG184)
. 비드: 2.9중량부(선진화학제 단분산 아크릴 비드, 평균입경 8미크론
90중량% + 평균입경 25.0미크론 10중량%의 혼합 비드)
. 메틸에틸케톤 : 34.2중량부
. 톨루엔: 32.9중량부
이렇게 하여 한 면에 비드가 도포된 이축연신 폴리에스테르 필름과 두께 215미크론의 3층으로 구성되며 내층에 기포를 함유하는 발포 PP 시트를 실시예 1과 동일한 방법으로 적층하여 반사 시트를 제조하였다. 도광판과의 블로킹이 발생하지 않고 양호한 휘도 균일도를 보였다. 표 1 및 2 에 특성 및 물성을 나타냈다.
{실시예 12}
실시예 1에 사용된 드라이 라미네이트용 접착제의 조성을 아래와 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 같이 제조하였다.
DIC㈜제 드라이라미네이트제 딕드라이 LX-903 16중량부, 경화제로서 DIC제
KL-75 2중량부, 탄산칼슘(침강형, 평균입경 0.8미크론) 2.5중량부 및
에틸 아세테이트를 27.0중량부 첨가하고, 15분간 교반하여 고형분 농도
20중량%의 드라이 라미네이트용 접착제를 얻었다.
이렇게 하여 접착제 층 내에 광차폐층을 함유하는 반사 시트를 제조하였다. 표 1 및 2 에 특성 및 물성을 나타냈다.
{비교예 1~2}
표 1과 같이 이축연신 폴리에스테르 필름(A)과 다른 이축연신 폴리에스테르 필름(A')을 사용하고 이축연신 폴리에스테르 필름(A)에 실시예 11과 동일하게 비드 코팅을 실시한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하여 A/A' 구조의 적층체 반사 시트를 제조하였다. 비교예 1의 경우, 필름 A에 반사율이 102%이며 두께가 320미크론인 이축연신 폴리에스테르 반사 필름(일본국 도레이의 E6SR)을 사용하였으며, A'에 밀도가 1.0이며 두께가 188미크론인 이축연신 폴리에스테르 반사필름을 사용(SKC SY80)하였다. 비교예 2의 경우, A에 100미크론의 투명한 이축연신 폴리에스테르 필름(SKC SH34U)을 사용하였으며, A'에 두께가 225미크론인 이축연신 폴리에스테르 반사필름(일본국 데이진 UX)을 사용하였다.
적층체형 반사 시트 투입 재료 특성
실험
번호		 층 구성 필름(A) 특성 시트(B1) 특성 또는 종이(B2) 특성
두께 반사율 두께 재료 광선
투과율		 재료밀도 가공 후 밀도 열수축율
실시예 1 A/B1 75 95 240 백색 PP 시트 15 0.93 0.97 0.1
실시예 2 A/B1 75 95 240 백색 이축연신 폴리스티렌
시트		 12 1.05 1.07 0.8
실시예 3 A/B1/A 75 95 400 백색 PP 시트 2 0.93 0.98 0.1
실시예 4 A/B2/A 75 95 400 페이퍼보드
종이		 0.2 - 0.76 0.1
실시예 5 A/B1 150 99 400 백색 PP 시트 16 0.93 0.97 0.2
실시예 6 A/B1/A 25 65 500 발포 PP 시트 3 0.92 0.58 0.8
실시예 7 A/B1/A 38 86 500 발포
폴리스티렌
시트		 2.5 1.05 0.52 1.9
실시예 8 A/B1 75 95 240 백색 HDPE
시트		 8 0.95 0.99 0.2
실시예 9 A/B1/A 50 93 240 백색 이축연신 폴리스티렌
시트		 2 1.05 0.96 0.7
실시예 10 A/B2 125 97 285 투명 이축연신
폴리스티렌
시트		 86 1.05 1.05 0.8
실시예 11 A/B1 75 95 215 발포 PP 시트 5 0.92 0.55 0.6
실시예 12 A/B1 75 95 240 백색 PP 시트 15 0.93 0.97 0.2
비교예 1 A/A 320 102 188 백색 이축연신 폴리에스테르 필름 1.6 1.37 0.9 0.2
비교예 2 A/A 100 6 225 백색 이축연신 폴리에스테르 필름 0.6 1.35 1.25 0.1
반사 시트의 물성 밑 특성
실험번호 반사율 컬 열 수축율 경제성
실시예 1 99 2 0.1 ○
실시예 2 99 3 0.4 ○
실시예 3 100 1 0.1 ◎
실시예 4 100 0.5 0.05 ◎
실시예 5 101 2.5 0.2 ○
실시예 6 101 1 0.7 ◎
실시예 7 100 1 0.9 ◎
실시예 8 100 3 0.4 ○
실시예 9 101 1 0.6 ○
실시예 10 97 2 0.6 ◎
실시예 11 102 2 0.2 ◎
실시예 12 99 1.5 0.1 ○
비교예 1 103 1 0.3 ×
비교예 2 102 1 0.2 ×
경제성: ◎ 매우 우수, ○ 우수, ×: 비경제적
상기 표 1 및 2에서 알 수 있는 바와 같이, 방향족 폴리에스테르 이축연신 필름(A)과 가공 전 고분자의 재료밀도가 1.20g/㎤ 이하이며 열수축율이 3.5% 이하인 시트(B1) 또는 종이(B2)를 적어도 2층 이상 적층 하여 이루어지는 반사 시트는 경제성이 우수하고, 양호한 반사 시트의 제반 특성을 보임을 확인하였다. 또한, 종래에 비하여 이축연신 폴리에스테르 반사 필름(A)의 두께를 얇게 하여도 우수한 특성이 얻어짐을 확인하였다.
고분자의 재료밀도가 낮으며 범용적이어서 경제성이 우수한 시트 또는 종이를 반사 시트 적층체의 구성 요소로 사용함으로써 제조 원가가 낮으면서 동시에 양호한
반사 성능을 구비한 액정 백 라이트 유닛용 반사 시트를 제공한다.

Claims (11)

  1. 디카르본산 성분 중 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체를 방향족 화합물의 주요 구성 성분으로 하여 중합된 방향족 폴리에스테르를 이축연신한 폴리에스테르 필름(A)과 가공 전 고분자의 재료밀도가 1.20g/㎤ 이하인 시트(B1)를 적어도 2층 이상 적층 하여 이루어지는 반사 시트이며 해당 적층체 형 반사 시트의 반사율이 적어도 어느 한 면에서 95% 이상인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
  2. 디카르본산 성분 중 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체를 방향족 화합물의 주요 구성 성분으로 하여 중합된 방향족 폴리에스테르를 이축연신한 폴리에스테르 필름(A)과 종이(B2)를 적어도 2층 이상 적층 하여 이루어지는 반사 시트이며 해당 적층체 형 반사 시트의 반사율이 적어도 어느 한 면에서 95% 이상인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
  3. 청구항 1에 있어서, 가공 전 고분자의 재료밀도가 1.20g/㎤ 이하인 시트(B1)가 폴리올레핀 계 재료로부터 얻어지는 발포 시트, 무연신 시트, 일축 또는 이축연신 시트, 합성지, 부직포 , 섬유 직포 또는 폴리스티렌 계 재료로부터 얻어지는 무연신 시트, 일축 또는 이축연신 시트, 발포 시트 중에서 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
  4. 청구항 1에 있어서 시트(B1)의 열수축율이 3.5% 이하인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 반사 시트
  5. 청구항 1 또는 2에 있어서 이축연신 폴리에스테르 필름의 반사율이 40% 이상인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
  6. 청구항 1 또는 2에 있어서 시트(B1) 또는 종이(B2)의 두께가 50미크론 이상인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
  7. 청구항 1 또는 2에 있어서 이축연신 폴리에스테르 필름의 두께가 250미크론 이하인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
  8. 청구항 1 또는 2에 있어서 이축연신 폴리에스테르 필름의 두께가 200미크론 이하인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
  9. 청구항 1 또는 2에 있어서 이축연신 폴리에스테르 필름의 두께가 150미크론 이하인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
  10. 청구항 1 또는 2에 있어서 적층 된 반사시트의 열수축율이 1.0% 이하인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
  11. 청구항 1 또는 2에 있어서 적층체가 금속 또는 금속 증착층을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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