KR20140086142A - 액정 디스플레이 반사판용 적층형 백색 폴리에스테르 필름 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 내부 기재층 및 상기 내부 기재층의 양면에 적층된 외부 기재층을 포함하는 적층형 필름으로서, 상기 내부 기재층은 모재 내부에 미세기공이 형성되어 있는 구조이고, 상기 기공의 내부에는 백색 무기입자를 함유하는 비결정성 수지 비드가 포함되어 있는 액정 디스플레이 반사판용 적층형 백색 폴리에스테르 필름을 제공한다. 본 발명에 따른 적층형 백색 폴리에스테르 필름은 높은 반사성능을 가지면서 강성이 높아 잘 꺾이지 않으므로, 얇은 백라이트 유닛에 사용하는 경우 높은 반사 성능과 조립시의 꺾임, 휨 등의 불량이 발생하지 않는 장점이 있다.

Description

액정 디스플레이 반사판용 적층형 백색 폴리에스테르 필름{MULTILAYERED WHITE POLYESTER FILM FOR REFLECTOR of LCD UNIT}

본 발명은 액정 디스플레이 반사판용 적층형 백색 폴리에스테르 필름에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 노트북 또는 울트라 북에 사용되는 반사판으로써 박형화 되고, 램프 수가 줄어드는 백라이트 유닛에 적합하도록 높은 강성도를 가지고 있어 두께가 얇아지더라도 꺾임, 휨이 발생하지 않아 작업성이 좋고, 휘도가 뛰어난 액정 디스플레이 반사판용 적층형 백색 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.

액정 디스플레이의 반사판용으로 사용되는 종래의 백색 폴리에스테르 필름은 특허문헌 1, 특허문헌 2 및 특허문헌 3에 개시된 바와 같이, 필름 내에 유기입자 또는 비상용성 수지 또는 무기입자를 사용하여 미세기공을 형성시켜 반사율을 극대화한 백색 폴리에스테르 필름이 일반적이다. 이러한 필름들은 후도가 얇아질수록 휘도가 떨어지는 단점이 있고, 휘도를 올리기 위하여 미세기공 형성을 많이 형성시킬 경우에는 강성도가 떨어져서 백라이트 유닛 조립시 꺾임, 휨 등이 쉽게 발생하여 작업성이 떨어지는 문제가 있어 반사필름의 반사 성능을 높이면서, 꺾임과 휨이 발생하지 않도록 하는 개선 요구가 있다.

이에, 본 발명자들은 종래의 반사판 용도로 사용되는 백색 폴리에스테르 필름에 비상용성 수지 내에 무기입자를 같이 넣어서 미세기공의 증가를 최소화하면서도 반사 성능을 최대로 올리고, 1종 이상의 무기입자를 포함하는 외부기재층을 도입하여 강성도를 개선함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

일본국 공개특허공보 제2009-0073054호 일본국 공개특허공보 제1992-0015155호 대한민국 특허출원 10-2011-7020486호

본 발명의 목적은 내부 기재층은 반사성능이 우수할 뿐만 아니라, 높은 강도를 가지도록 하여 꺽임, 휨 등 작업성에 유리함으로써 박형의 백라이트 유닛에 적합한 액정 디스플레이 반사판용 백색 폴리에스테르 필름을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 디스플레이 반사판용 적층형 백색 폴리에스테르 필름은 내부 기재층 및 상기 내부 기재층의 양면에 적층된 외부 기재층을 포함하는 적층형 필름으로서, 상기 내부 기재층은 모재 내부에 미세기공이 형성되어 있는 구조이고, 상기 기공의 내부에는 백색 무기입자를 함유하는 비결정성 수지 비드가 포함되어 있다.

상기 외부 기재층의 두께는 필름 전체두께의 8 내지 15%인 것이 바람직하다.

상기 상기 적층형 백색 폴리에스테르 필름은 3.5mN/m 이상의 강성도를 가지고, 반사율이 97% 이상이다.

상기 미세기공을 포함하는 내부 기재층의 모재는 폴리에스테르 수지이고; 상기 비결정 수지는 상기 폴리에스테르 수지와 비상용성 수지인 비결정성 환상 올레핀 공중합체 수지일 수 있다.

상기 비결정성 수지 비드의 평균입경이 0.5 내지 10㎛인 것이 바람직하다.

상기 백색 무기입자의 평균입경은 0.1 내지 5.0㎛인 것이 바람직하다.

상기 외부 기재층은 1종 또는 2 이상의 무기입자 조합으로 폴리에스테르 수지 100 중량부 대비 0.1 내지 30 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 미세기공은 장축의 평균길이 길이가 2 내지 15㎛이고, 아스펙비가 2-10이며, 내부 기재층의 단면 면적에 있어서 40 내지 80%를 차지하는 비율로 분포하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 액정 디스플레이 반사판용 적층형 백색 폴리에스테르 필름은 높은 반사성능을 가지면서 강성이 높아 잘 꺾이지 않으므로, 얇은 백라이트 유닛에 사용하는 경우 높은 반사 성능과 조립시의 꺾임, 휨 등의 불량이 발생하지 않는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 액정 디스플레이 반사판용 적층형 백색 폴리에스테르 필름의 구조를 나타내는 모식적 단면도이다.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 액정 디스플레이 반사판용 적층형 백색 폴리에스테르 필름(100)은 미세기공을 포함하는 폴리에스테르 재질의 내부 기재층(110)의 양면에 외부 기재층(120) 이 적층된 것이다.

이때 상기 내부 기재층(110)은 모재 내부에 미세기공(112)이 형성되어 있는 구조이고, 상기 미세기공(112)의 내부에는 백색 무기입자(116)를 함유하는 비결정성 수지 비드(114)가 포함되어 있다.

내부 기재층(110)에는 기재층(112)의 모재 수지와 미세기공(112)내의 공기층과의 굴절률 차이로 인하여 빛을 반사시키는 역할을 하는 미세기공(112)과, 상기 내부 기재층(112)의 모재 수지와는 비상용성인 환상 올레핀 공중합체 수지와 백색 무기입자(116) 간의 굴절률 차이로 인하여 빛을 반사시키는 역할을 하는 환상 올레핀 공중합체 수지 비드(114)가 존재한다.

상기 미세기공(112)의 크기는 장축의 평균길이 길이가 2 내지 15㎛인 것이 바람직하다. 장축 길이가 2㎛보다 작으면, 반사효율이 저하되며, 15㎛를 초과하면 되면 필름이 쉽게 찢어 지게 된다. 미세기공의 장축과 단축비(아스펙비)는 연신비율에 의하여 정하여지는 함수이다. 바람직하게는 2-10의 값이다.

한편, 내부 기재층(110)의 미세기공의 함량은 단면 면적에 있어서 40 내지 80%를 차지하는 비율로 분포는 것이 바람직하다. 미세기공의 또한 내부 기재층(11) 내에 미세기공이 40%이하를 포함하고 있으면 반사효율이 저하되며, 80%이상이 되면 쉽게 구겨지거나 찢어지게 된다.

또한, 백색 무기입자(116)를 포함하는 비상용성 수지 비드(114)는 비결정성 환상 올레핀 공중합체로 형성된 것이며, 0.5 내지 10㎛의 입경을 가지고 있으며, 백색 무기입자는 비결정성 환상 올레핀 공중합체 내부에 존재하며 20 내지 50중량% 함량으로 분포하고 있다. 비결정성 환상 올레핀 공중합체 내부에 백색 무기입자의 함량이 20중량% 미만으로 존재할 경우 충분한 반사성능을 낼 수가 없으며, 50중량%을 초과하여 존재할 경우는 블렌딩 과정에서 응집 현상이 쉽게 발생하여 오히려 반사성능이 저하된다.

외부 기재층(120)은 내부 기재층(110)을 사이에 두고 한쪽 또는 양쪽에 위치하고 있으며, 전체 필름 두께의 8 내지 15%의 두께를 가지며, 폴리에스테르 수지에 1종 이상의 무기입자를 포함하고 있는 특징이 있다.

본 발명의 액정 디스플레이 반사판용 적층형 백색 폴리에스테르 필름(100)의 특징은 미세기공(112)을 포함하는 폴리에스테르 수지 내부 기재층(110)에 백색 무기입자(116)를 포함하는 비상용성 수지를 비드(114)를 포함하고 있어 높은 반사율을 유지하면서도, 적어도 한 면에 형성된 외부 기재층(120)이 무기입자를 포함하고 있어 강성도가 강하여 박형 백라이트 유닛 조립시에 꺾임 등이 발생하지 않는 장점이 있다.

본 발명에 따른 액정 디스플레이 반사판용 적층형 백색 폴리에스테르 필름은, 폴리에스테르 수지를 주성분으로 하고 이 폴리에스테르 수지에 대해 비상용성 수지인 비결정성 환상 올레핀 공중합체 수지와 백색 무기입자를 함유하는 수지 조성물을 포함하는 원료 조성물 1; 폴리에스테르 수지와 1종 이상의 무기입자를 포함하는 원료 조성물 2; 로 구성된 조성물군으로부터 선택되는 어느 하나를 각각의 층으로 하여 용융시킨 후, 동시에 공압출하여 얻은 적층 시트를 캐스팅 드럼에서 냉각한 다음 필름의 이동 방향으로 1축 연신하고, 다시 필름의 이동방향의 직각방향으로 2축 연신한 후 열처리함으로써 제조된다.

본 발명에서 각 층을 구성하는 기본 수지로 사용되는 폴리에스테르 수지는 디카르복실산 성분과 디올 성분으로 이루어진 것이다. 본 발명에서, 디카르복실산 성분으로는 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 4,4'-디페닐디카르복실산, 아디프산 또는 세바신산이 사용될 수 있고, 디올 성분으로는 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,4-시클로헥산디메탄올 또는 1,6-헥산디올이 사용될 수 있다. 바람직하게는 안정성이 높고 저렴한 폴리에틸렌테레프탈레이트를 기본 구성으로 사용한다.

상기 원료 조성물 1은 내부 기재층(110)에 적용된다. 상기 원료 조성물 1에 포함된 수지 조성물은 폴리에스테르 수지를 45 내지 70중량%, 더욱 바람직하게는 55 내지 60중량%의 양으로 함유한다. 이때, 폴리에스테르 수지 함량이 상기 범위를 벗어나면, 다수의 공동을 함유하는 필름으로 제막할 수 없다.

또한, 폴리에스테르 수지로서 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용할 경우, 제막 안정성의 관점에서 바람직하게는 전체 디카르복실산 성분당 15몰% 이하의 공중합 성분을 함유하는 공중합 폴리에스테르, 또는 전체 디올 성분당 15몰%이하의 공중합 폴리에스테르를 사용할 수 있다. 양호한 제막성을 얻기 위해서는 디카르복실산 성분으로 이소프탈산 또는 2,6-나프탈렌디카르복실산을 사용할 수 있고, 비상용성 수지의 분산 상태를 안정시키기 위해서는 디올 성분으로 1,4-시클로헥산디메탄올을 사용할 수 있다.

본 발명에서, 원료 조성물 1 중의 백색 무기입자를 포함하는 비결정성 환상 올레핀 공중합제 수지 조성물은 폴리 에틸렌 테레프탈레이트 및 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트에 대한 비상용성 수지와 백색 무기입자가 블렌딩된 상태의 컴파운딩된 칩형태로써 비결정성 환상 올레핀 공중합체를 함유한다. 비결정성 환상 올레핀 공중합체로는 바이시클로[2,2,1]헵토-2-엔, 6-메틸바이시클로 [2,2,1]헵토-2-엔, 5,6-디메틸바이시클로[2,2,1] 헵토-2-엔, 1-메틸바이시클로 [2,2,1]헵토-2-엔, 6-에틸바이시클로[2,2,1]헵토-2-엔, 6-n-부틸바이시클로 [2,2,1]헵토-2-엔, 6-i-부틸바이시클로[2,2,1]헵토-2-엔, 7-메틸바이시클로 [2,2,1]헵토-2-엔, 트리 시클로 [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]-데센 등의 비결정성 환상 올레핀 수지 또는 상기 비결정성 환상 올레핀 수지와 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 메틸펜텐 등의 결정성 폴리올레핀 수지가 공중합된 것을 사용할 수 있다. 또한, 백색 무기입자는 이산화 티탄, 황산바륨, 탄산칼슘, 실리카 등을 사용할 수 있다. 상기 언급된 폴리에스테르 수지에 대한 비상용성 수지는 단일 성분으로 이루어진 중합체, 두 성분 이상으로 이루어진 공중합체 또는 이들간 2종 이상의 혼합 형태로 사용될 수도 있다. 특히, 폴리에스테르 수지와의 임계 표면장력 차가 크고, 연신 후의 열처리에 의해 변형되기 어려운 수지가 바람직하고, 그 중에서도 에틸렌과 바이시클로알켄의 공중합체가 가장 바람직하다.

본 발명에서, 상기 비결정성 환상 올레핀 공중합체는 폴리에스테르 수지 조성물 100 중량부 대비 5 내지 50중량부, 바람직하게는 10 내지 30중량부의 함량으로 포함된다. 비결정성 환상 올레핀 공중합체의 함량이 5중량부 미만인 경우, 백색화의 효과가 미약하고 높은 반사성을 구현할 수 없다. 반면에, 그 함량이 50중량부를 초과하면, 필름 자체의 강도 등의 기계 특성이 저하되고, 비결정성 환상 올레핀 공중합체의 응집이 일어나기 쉽다.

본 발명에서는 비경정성 환상 올레핀 공중합체와 블렌딩 하는 백색 무기입자로는 0.1 내지 5㎛의 사이즈로 비중은 3 내지 5g/cm³, 굴절률은 1.5 내지 4.0인 백색 무기입자를 사용하는 것이 바람직하다.

상기의 백색 무기입자는 비결정성 환상 올레핀 공중합체 100 중량부 대비하여 20 내지 60중량부, 바람직하게는 25 내지 50중량부를 사용하는 것이 적절하다. 20중량부 미만으로 사용하면 반사성능에 효율성이 떨어지며 60중량부를 초과하여 사용하게 되면 응집이 발생하여 블렌딩이 불완전하게 된다.

본 발명에서 사용되는 비결정성 환상 올레핀 공중합체는 원료 조성물 1 중의 수지 조성물로부터 분리해서 시차주사형 열량계를 이용하여 JIS K7121-1987 측정법에 따라 전이온도를 측정했을 때, 결정화 및 융해의 피크가 보여지지 않는 것을 비결정성의 조건으로 설정한다.

본 발명의 바람직한 구체예에서는 폴리에스테르 수지에 대한 비상용성 수지인 비결정성 환상 올레핀 공중합체로서, 에틸렌과 노르보넨간의 공중합 수지를 사용한다. 상기 에틸렌과 노르보넨간의 공중합 수지는 공지의 일본 특허공개 소61-271308호 공보에 예시되어 있는 액상중합법에 의해 제조될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 비결정성 환상 올레핀 공중합체는 유리전이온도가 120℃ 내지 220℃를 충족하는 것이 바람직하다. 유리전이온도가 120℃ 미만이면, 필름 연신 시에 환상 올레핀 공중합체가 소성 변형되어 공동의 생성이 저해된다. 반면에, 유리전이온도가 220℃를 초과하면, 폴리에스테르 수지와 비결정성 환상 올레핀 공중합체를 압출기 등을 이용하여 용융 혼련하여 시트상으로 토출할 때, 비결정성 환상 올레핀 공중합체의 분산이 불충분해져서 상기 공동의 형상과 그 수를 원하는 수준만큼 달성할 수 있다.

더욱 바람직한 비결정성 환상 올레핀 공중합체의 유리전이온도는 150 내지 215℃, 가장 바람직하게는 170 내지 205℃이다. 유리전이온도는 비결정성 환상 올레핀 공중합체에 있어서의 환상 올레핀과 비환상 올레핀의 공중합 비율을 변경함으로써 조정할 수 있는데, 유리전이온도는 시차주사형 열량계를 사용하여 측정될 수 있다.

또한, 본 발명에서는 비결정성 환상 올레핀 공중합체 비드는 그 입경이 0.5 내지 10.㎛ 인 것으로 조절되는 것이 바람직하다. 환상 올레핀 공중합체의 입경 크기가 0.5㎛ 미만인 경우 연신시에 공극을 형성하기가 어렵고, 10㎛를 초과하면 연신시에 필름이 찢어질 우려가 있어 제막성이 저해되므로 바람직하지 않다.

상기 수지 조성물은 비결정성 환상 올레핀 공중합체와 백색 무기 입자 이외에 블렌딩의 효율을 높이기 위해서 IV가 0.75 이상인 고상 중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 첨가제로 사용할 수도 있다.

블렌딩하는 방법으로는 L/D가 30 내지 40 정도의 2축 스크류를 가진 압출기로 280 내지 310℃의 온도 속에서 혼련하여 토출시킨 후 냉각 과정을 거쳐서 컷팅함으로써 칩 형태로 제조된다.

상기 방법으로 제조된 칩을 폴리에스테르 수지 조성물 대비 5 내지 50중량부로 섞은 후 L/D가 30 내지 40 정도의 2축 스크류를 가진 압출기로 260 내지 300℃의 온도, 60RPM 이상에서 용융 및 혼련한 후, L/D 20 내지 30 정도의 싱글 스크류를 가진 압출기로 260 내지 300℃의 온도, 60rpm 이상에서 용융 혼련하여 비결정성 환상 올레핀 공중합체 비드의 입경을 0.5 내지 10㎛이내로 조절할 수 있다.

추가로, 본 발명의 원료 조성물 1은 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 각종 첨가물, 예를 들면, 형광증백제, 가교제, 내열안정제, 내산화 안정제, 자외선 흡수제, 유기의 활제, 무기 미립자, 충전제, 내광제, 대전방지제, 핵제, 염료, 분산제, 커플링제 등을 포함할 수 있다.

원료 조성물 2는 내부 기재층(110)을 중심으로 적어도 한 면 또는 양면에 적용된다.

본 발명에서, 원료 조성물 2는 앞서 기술된 바와 같은 폴리에스테르 수지 1 종 이상의 무기입자를 포함한다. 상기 무기입자는 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대해 0.1 내지 30 중량부, 바람직하게는 0.2 내지 25 중량부의 함량으로 사용된다. 상기 무기입자로는 실리카, 탄산칼슘, 이산화티탄, 황산 바륨 등이 사용가능하며,사이즈는 직경이 1 내지 5㎛ 이내인 것이 바람직하며, 1㎛보다 작을 경우 표층부에 돌기 형성이 어려워, 필름의 주행성 및 권취성에 취약하며, 5㎛를 초과하는 경우에는 BLU 조립시 LGP(도광판)과의 마모가 발생할 수 있는 문제점이 있다. 따라서, 1 내지 5um 이내의 상기 입자 1종 이상의 조합으로 사용되는 것이 바람직하다.

상기 외부 기재층(120)의 총 두께는 필름 전체 두께(100)에 대비하여 8 내지 15%가 되도록 한다. 8% 이하가 되면 충분한 강성도를 얻을 수 없어 백라이트유닛 조립시에 꺾임 등에 약하고 15% 이상이 되면 반사성능이 저하하게 된다. 외부 기재층(120)의 총 두께는 한쪽 면으로 만들 수도 있고, 양면에 동등하게 나누는 것도 가능하며, 필요에 따라서는 양면의 두께가 다르더라도 총 두께는 상기 조건 내를 만족한다.

따라서, 본 발명에서 외부 기재층(120)의 두께 관리 및 1종 이상의 무기입자를 사용함으로써 강성도를 향상시켜, 백라이트 유닛 조립 작업시의 꺾임, 휨 등이 발생하지 않아 작업성이 향상된다.

강성도는 휘어지는 정도를 확인할 수 있는 수치이며, 일반적으로 하기 식으로 나타내어 진다. 강성도가 높을수록 휘어지는 정도가 적으므로, 꺽임 및 휨 발생이 적어짐을 알 수 있다.

k : 강성도, F : 힘, δ: 변위

본 발명의 반사판용 적층형 백색 폴리에스테르 필름은 상기한 바와 같은 원료 조성물 1, 2 를 각각 용융시킨 후 공압출하여 연신시킴으로써 제조될 수 있다.

구체적으로, 원료 조성물 1을 중심으로 하고, 원료 조성물 2는 원료 조성물 1의 양면으로 적층하여 시트상의 압출 다이를 통해 토출해내면서 성형된 시트상의 용융물을 캐스팅 드럼으로 급냉시킨다.

이어서, 냉각된 시트를 필름의 이동 방향으로 1축 연신하며, 연신하기 전에 미연신 시트를 롤 가열, 적외선 가열(Heater) 등의 가열 수단에 의해 가열할 수 있다. 상기 연신 공정은 2개 이상의 롤의 주속차를 이용해서 수행하는 것이 바람직하며, 연신 온도는 폴리에스테르 수지의 유리전이온도(Tg) 이상의 온도로 설정하고, 연신 배율은 2.5 내지 4.0 배로 한다. 연신배율은 미세기공의 크기와 관계가 있으므로, 가능한한 높은 연신비가 좋다.

1축 연신된 필름은 연속적으로 상기 필름 이동 방향과 수직인 방향(이하, 「폭 방향」이라고도 한다)으로 2축 연신한다. 이때, 폭 방향 연신은 폴리에스테르 수지의 유리전이점(Tg)보다 높은 온도부터 시작하여 승온하여 수행된다. 폭 방향 연신 과정에서의 승온은 연속적이어도 좋고, 단계적(순차적)이어도 좋지만, 통상 순차적으로 승온시킨다. 예를 들면 텐터의 폭 방향 연신 존을 필름 주행 방향에 따라 복수로 나누고, 존 마다 소정 온도의 가열 매체를 흘림으로써 승온시킨다. 이때, 폭 방향의 연신 배율은 2.5 내지 4.5 배로 한다. 폭방향 연신 역시 가능한한 높은 연신비가 좋다.

이후, 연신된 필름을 주행시키면서 열고정 또는 열이완 등의 열처리를 순차적으로 수행한다. 열처리 공정은 텐터 내에서 120 내지 240 ℃의 온도에서 1 내지 30초 동안 수행됨으로써, 얻어진 2축 연신 필름의 결정 배향을 완료시켜서 평면성과 치수 안정성을 부여하게 된다.

추가로, 열처리 공정 중에서는 필요에 따라서 필름을 폭 방향 또는 길이 방향으로 3 내지 12%의 이완 처리를 실시해도 좋다.

이어서, 연신 후 열고정된 필름을 균일하게 서냉한 후에 실온까지 냉각시킨 다음 권취함으로써, 본 발명에 따른 공동 함유 폴리에스테르 필름을 얻을 수 있다.

상기와 같이 제조된 본 발명의 액정 디스플레이 반사판용 백색 폴리에스테르 필름은, 도 1에 도시된 바와 같이, 미세기공을 포함하는 폴리에스테르 수지 내부 기재층(110)을 중심으로 그 양면에 각각 외부 기재층(120)이 적층되어 있는 구조를 갖고, 외부 기재층(120)의 총 두께는 전체 필름 두께의 8 내지 15%가 되도록 하고, 균등한 두께로 나누어 양면에 각각 위치하게 된다. 도 2에 도식된 바와 같이, 내부 기재층(110)에 비상용성 수지 내부에 백색 무기입자를 다량 함유함으로써 반사율을 극대로 할 수 있다.

이하에서는 본 발명을 실시예를 통해 보다 상세히 설명하고자 한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부 대비 블렌드된 컴파운딩 칩 30 중량부가 포함된 원료 1을 준비한다. 상기 블렌드된 컴파운딩 칩은 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지에 대한 비상용성 수지로써, 유리전이 온도가 200℃이며 입경이 1.2㎛인 비결정성 환상 올레핀 공중합체인 에틸렌과 노르보넨간의 공중합 수지 100 중량부 대비 평균 입자 지름이 0.2㎛인 이산화티탄 50중량부를 첨가하여 스크류의 길이/스크류의 경(L/D)의 비율값 35의 트윈 익스투르더에 투입 후 310℃의 온도 속에서 충분히 용융, 혼련시켜서 압출 다이를 통하여 토출된 컴파운딩 원료를 30℃로 냉각한 후 4mm 길이의 칩이 되도록 회전 컷터를 사용하여 컷팅하여 제조하였다.

또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부에 대하여, 평균 입자 지름이 4㎛인 실리카 무기입자 0.5 중량부와 평균 입자 지름이 2.5㎛인 황산바륨 무기입자 10 중량부가 포함된 원료 2를 준비하였다.

준비한 원료 1, 원료 2 에 있어서, 원료 1을 중간층이 되도록 하고, 원료 2를 원료 1을 기준으로 양면으로 각각 토출시켜 하나의 시트형 압출 다이에 공급하여 시트상으로 성형하였다. 이 때의 원료 2:원료 1:원료 2의 토출비는 1:15:1으로 하였다.

성형된 시트를 표면 온도 20℃의 캐스팅 드럼에 안착되게 하여 냉각, 에어 챔버로 냉각 고화시킴으로써 미연신 필름을 얻은 후, 이를 가열하여 필름 진행 방향으로 3.7배 연신 후 냉각하였다. 계속해서 필름 진행 방향으로 1축 연신한 필름의 양 끝을 클립으로 유지하면서 텐터로 인도하여 가열된 분위기 중에서 필름 진행 방향에 수직인 방향(폭 방향)으로 3.7 배율로 연신하였다.

이후, 텐터 내에서 220℃에서 열고정을 수행하고, 실온까지 냉각하여 총 150㎛ 두께의 필름에 외부 기재층의 한쪽 면의 두께가 9.5㎛으로 총 시료 두께 150㎛ 대비 외부 기재층 양쪽의 두께 총 합은 19㎛으로 약 12.7% 정도인 2축 연신된 적층형 백색 폴리에스테르 필름을 얻었다.

<실시예 2>

실시예 1에 있어서 원료 1에 컴파운딩 칩 제조에 있어서 비결정성 환상 올레핀 공중합체 100중량부 대비하여 이산화티탄 20중량부를 투입하여 제조하는 것 이외에는 같은 공정으로 수행하여 2축 연신된 적층형 백색 폴리에스테르 필름을 얻었다.

<실시예 3>

실시예 1에 있어서 원료1에 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 100중량부 대비 블렌딩된 컴파운딩 칩 50중량부 투입하여 제조하는 것 이외에는 같은 공정으로 수행하여 2축 연신된 적층형 백색 폴리에스테르 필름을 얻었다.

<실시예 4>

실시예 1에 있어서 원료1에 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 100중량부 대비 블렌딩된 컴파운딩 칩 5중량부 투입하여 제조하는 것 이외에는 같은 공정으로 수행하여 2축 연신된 적층형 백색 폴리에스테르 필름을 얻었다.

<실시예 5>

실시예 1에 있어서 외부 기재층 양쪽의 두께 총합이 전체 필름 두께에 8%가 되도록 원료 1과 원료 2의 토출비를 조절하는 것 외에는 같은 공정으로 수행하여 2축 연신된 적층형 백색 폴리에스테르 필름을 얻었다.

<실시예 6>

실시예 1에 있어서 외부 기재층 양쪽의 두께 총합이 전체 필름 두께에 15%가 되도록 원료 1과 원료 2의 토출비를 조절하는 것 외에는 같은 공정으로 수행하여 2축 연신된 적층형 백색 폴리에스테르 필름을 얻었다.

<비교예 1>

실시예 1에 있어서 원료 1에 컴파운딩 칩 제조에 있어서 비결정성 환상 올레핀 공중합체 대신에 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 사용하는 것 이외에는 같은 공정으로 수행하여 2축 연신된 적층 필름을 얻었다.

<비교예 2>

실시예 1에 있어서 원료 1에 폴리에틸렌테레프탈레이트 100중량부 대비 컴파운딩 칩을 사용하지 않고 비결정성 환상 올레핀 공중합체 20중량부 만을 사용하는 것 이외에는 같은 공정으로 수행하여 2축 연신된 적층 필름을 얻었다.

<비교예 3>

실시예 1에 있어서 외부 기재층 양쪽의 두께 총합이 전체 필름 두께에 7%가 되도록 원료 1과 원료 2의 토출비를 조절하는 것 외에는 같은 공정으로 수행하여 2축 연신된 적층 필름을 얻었다.

<비교예 4>

실시예 1에 있어서 외부 기재층 양쪽의 두께 총합이 전체 필름 두께에 18%가 되도록 원료 1과 원료 2의 토출비를 조절하는 것 외에는 같은 공정으로 수행하여 2축 연신 적층 필름을 얻었다

<실험예 1> 반사율 측정

상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 4에 따라 제조된 2축 연신 폴리에스테르 필름에 대하여, 일본 시마즈(Shimazu)사의 분광광도계(UV-3600)에 적분구를 부착하고, 표준 백색판(BaSO₄)을 100%로 했을 때의 반사율을 440∼700nm 영역에 걸쳐 측정하였다. 상기 얻어진 데이터로부터 5nm 간격으로 반사율을 판독하고, 평균치를 계산하여 평균 반사율을 산출하였다.

<실험예 2> 강성도 측정

상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 4에 따라 제조된 2축 연신 폴리에스테르 필름에 대하여, 일본 야스다(YASUDA)사의 강성도 측정기(312-D)에 38mm X 70mm 샘플을 장축 기준으로 필름 이동 방향/ 필름 이동의 직각 방향이 되도록 각각 5회 측정하여 평균 낸 값으로 산출하고, 3.5mN/m 미만일 경우는 불량으로 나타내었다.

<실험예 3> 컬(Curl) 평가

상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 4에 따라 제조된 2축 연신 폴리에스테르 필름을 롤 형태로 권취한 상태로 3일 방치 후 풀어(unwinder) 롤의 코어부에서 A4사이즈 샘플링 평면 위에 놓고 양면 어느 한쪽이라도 2.5mm 이상일 경우 불량으로 표시하였다.

<실험예 4> 작업성 평가

상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 4에 따라 제조된 2축 연신 폴리에스테르 필름에 대하여, 15.6인치 엘이디(LED) 엣지형 백라이트 유닛 사이즈에 맞게 재단후, 15.6인치 엘이디(LED) 엣지형 백라이트 유닛 내에 삽입한 다음 삼파장 형광등 반사로 외관 검사를 실시하여, 상기 필름의 삽입시 발생하는 꺾임, 휨 등이 시인될 경우 불량, 시인되지 않을 경우는 양호로 표시하였다.

<실험예 5> 비상용수지내 무기입자량 분석

상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 4에 따라 제조된 2축 연신 폴리에스테르 필름에 대하여, 울트라 마이크로 토밍으로 초 박막 절편을 만든 후 TEM 측정하여 비상용수지의 단면적 대비 무기입자의 단면적을 계산하였다

구분	반사율(%)	강성도(mN/m)	컬평가(mm)	작업성 평가	비상용수지내 무기입자량(%)
실시예 1	101.5	4.2	1.9	양호	45
실시예 2	100.4	3.9	2.3	양호	18
실시예 3	102.7	4.5	2.0	양호	40
실시예 4	99.1	3.6	1.7	양호	47
실시예 5	101.9	3.6	2.1	양호	44
실시예 6	100.7	4.9	1.6	양호	45
비교예 1	94.5	5.1	1.4	양호	0
비교예 2	100.5	불량	불량	불량	0
비교예 3	101.3	불량	불량	불량	44
비교예 4	96.3	5.5	2.4	양호	45

상기 표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 5에서 제조된 폴리에스테르 필름의 경우, 반사율이 97% 이상이며, 특히 강성도 측정결과가 3.5mN/m 이상, 컬(Curl) 평가시 2.5mm 이하로 변동될 경우 백라이트 유닛 조립시의 작업성이 양호함을 알 수 있었다.

이때의 비상용수지 내의 무기입자량은 실시예 2를 제외하고는 약 40% 이상은 유지하였음을 알 수 있다. 실시예 2의 경우에는 비상용수지의 블랜드 칩 자체의 무기입자 성분이 양은 적었으나, 투입된 양이 많아서 실시예 4와 유사한 성능이 나온 것으로 판단된다.

따라서 박형의 백라이트 유닛에서도 업계에서 통용되는 충분한 반사성능과 높은 강성도를 보유함으로써 작업성이 양호함을 알 수 있으나, 비교예 2처럼 기존의 비상용성 수지를 사용하여 내부 기재층에 기공만을 형성하여 사용할 경우에는 업계에서 사용 가능한 반사성능은 보유하고 있으나, 꺾임, 휨 등에 취약하여 작업성이 불량하며, 비상용성 수지와 무기입자를 혼용하여 사용하더라도 외부 기재층의 두께가 너무 얇을 경우에도 꺾임, 휨 등에 취약한 문제점이 있음을 알 수 있다. 이에 비교예 1 처럼 무기입자만 사용할 경우에는 충분한 강성도를 가짐으로써 꺾임, 휨에는 유리하나, 상대적으로 반사성능이 저하되는 문제가 있고, 비교예 4처럼 외부 기재층을 너무 두껍게 할 경우 동일 필름 두께에서 상대적으로 내부 기재층의 두께가 얇아서 반사성능이 저하됨을 알 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 적층형 백색 폴리에스테르 필름은 최근 백라이트 유닛의 박형화 변화에 맞게 얇은 두께임에도 충분한 반사성능과 꺾임, 휨 등에 변화가 적어 작업성이 용이하여, 특히 노트북, 울트라 북, 휴대폰, 모니터 등에 유용하게 활용될 수 있다.

100.. 적층형 백색 폴리에스테르 필름 110.. 내부 기재층
120.. 외부 기재층 112.. 미세기공
114.. 환상 올레핀 공중합체 수지 비드 116.. 백색 무기입자

Claims (8)

1. 내부 기재층 및 상기 내부 기재층의 양면에 적층된 외부 기재층을 포함하는 적층형 필름으로서,
   상기 내부 기재층은 모재 내부에 미세기공이 형성되어 있는 구조이고,
   상기 기공의 내부에는 백색 무기입자를 함유하는 비결정성 수지 비드가 포함되어 있는 액정 디스플레이 반사판용 적층형 백색 폴리에스테르 필름.
2. 제1항에 있어서, 상기 외부 기재층의 두께는 필름 전체두께의 8 내지 15%인 것을 특징으로 하는 상기 액정 디스플레이 반사판용 적층형 백색 폴리에스테르 필름.
3. 제1항에 있어서, 3.5mN/m 이상의 강성도를 가지고, 반사율이 97% 이상인 것을 특징으로 하는 상기 적층형 백색 폴리에스테르 필름.
4. 제1항에 있어서, 상기 미세기공을 포함하는 내부 기재층의 모재는 폴리에스테르 수지이고; 상기 비결정 수지 비드는 상기 폴리에스테르 수지와 비상용성 수지인 비결정성 환상 올레핀 공중합체 수지;인 것을 특징으로 하는 상기 적층형 백색 폴리에스테르 필름.
5. 제1항에 있어서, 상기 비결정성 수지 비드의 평균입경이 0.5 내지 10.㎛인 것을 특징으로 하는 상기 적층형 백색 폴리에스테르 필름.
6. 제1항에 있어서, 상기 백색 무기입자의 평균입경은 0.1 내지 5.0㎛인 것을 특징으로 하는 상기 적층형 백색 폴리에스테르 필름.
7. 제1항에 있어서, 상기 외부 기재층은 1종 이상의 무기입자 조합으로 폴리에스테르 수지 100 중량부 대비 0.1 내지 30 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 적층형 백색 폴리에스테르 필름.
8. 제1항에 있어서, 상기 미세기공의 장축 길이가 2 내지 15㎛이고, 아스펙비가 2-10이며, 내부 기재층의 단면 면적에 있어서 40 내지 80%를 차지하는 비율로 분포하는 것을 특징으로 하는 상기 적층형 백색 폴리에스테르 필름.

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