KR20160093422A - 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents

고투명 대전방지 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 높은 전광선투과율(90% 이상)을 유지하면서 헤이즈가 2% 이하이며 표면조도(Rz)가 1.0㎛ 미만인 폴리에스테르 기재필름의 일면 또는 양면에 대전방지층이 형성된 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 평균입경이 60㎚ 이하로 분포된 전도성 고분자 수지가 함유된 대전방지 코팅 조성물로 인라인 코팅방식에 의해 대전방지층을 형성함으로써 종래 인라인 코팅 시 횡연신 공정에 의해서 필름 폭간의 코팅 두께가 다르고 이로 인해 발생하는 코팅면의 대전방지성 편차로 인한 생산성 및 수율 저하의 문제점을 해소할 수 있다. 이에 본 발명은 대전방지성이 우수하면서도 대전방지성의 폭간 편차가 거의 없고 투명성과 점착테이프와의 박리력, 방오 성능 및 코팅성이 우수하여 광학용 또는 편광용 보호필름으로 사용하기에 적합한 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법의 제조방법을 제공한다.

Description

고투명 대전방지 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법{HIGH TRANSPARENT ANTI-STATIC POLYESTER FILM AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대전방지성이 우수하면서도 대전방지성의 폭간 편차가 거의 없는 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 고분자 중합 필름은 탄성이 좋아 잘 휘어지면서도 기계적 특성, 내열성, 투명성 및 내약품성이 뛰어나기 때문에 사진용, 제도용, OHP용, 전기전자 부품용, 일반산업용 및 포장용 재료 등의 용도로 산업 전 분야에 걸쳐 널리 사용되고 있다.
그러나 위와 같은 고분자 중합 필름의 우수한 물성에도 불구하고 필름 표면의 고유저항이 매우 커서 마찰이 가해지면 필름 표면이 쉽게 대전되는 문제점을 가지고 있다. 고분자 중합 필름이 대전되면 정전기에 의해 필름 표면에 먼지 등의 이물질이 부착되기 쉽고 이로 인해 고분자 중합 필름이 적용된 제품에 전기쇼크가 가해질 경우 제품 불량이 발생하는 문제점이 발생할 수 있다. 또한 유기 용제 등의 화학물질이 사용되는 필름의 제조 공정이나 가공 공정에서 방전이 일어날 경우에는 화재가 발생하는 문제점이 있다.
위와 같은 필름의 정전기 발생을 억제하는 공지의 기술수단으로서 유기 술폰산염 또는 유기 인산염 등을 필름 제조 시 혼합하는 내부첨가법, 금속 화합물을 표면에 증착하는 금속증착법, 도전성 무기입자를 표면에 도포하는 방법, 음이온성 또는 양이온성 단분자 화합물 또는 고분자 화합물을 표면에 도포하는 방법 등이 있다. 이들 방법 중 내부점가법은 경시변화에 대한 안정성이 우수하지만 필름 고유의 우수한 물성과 대전방지효과가 저감되는 문제점이 있고, 금속증착법과 도전성 무기입자를 도포하는 방법은 대전방지성이 우수하여 최근 각광받고 있지만 제조단가가 너무 높아 고도의 대전방지성을 요하는 특수한 분야에만 제한적으로 이용되고 있다. 한편 음이온성 또는 양이온성 단분자 화합물을 이용한 도포법은 대전방지 효과가 비교적 양호하고 제조비용 측면에서 유리하므로 매우 광범위하게 적용되고 있으며 다양한 연구개발이 이루어지고 있다(특허문헌 1, 2 3).
최근 디스플레이 산업의 성장과 함께 대전방지 필름의 수요가 급증하는 추세에 따라 상술한 여러 가지 대전방지 타입을 이용한 제품이 등장하고 있다. 그 중에서 가장 많이 사용되는 대전방지 타입은 양이온 대전방지 타입이 통용되고 있으며 특히 전도성 고분자를 이용한 고급 필름 시장이 확대되고 있다.
전도성 고분자는 투명성과 대전방지 성능이 우수하여 오프라인 코팅 시 많이 사용되고 있지만 인라인 코팅 방식에서는 횡연신으로 인해 대전방지 성능의 폭간 편차가 발생하여 생산성의 문제가 지적되고 있다.
또한 편광판 결함 검사를 실시할 때 종래의 대전방지 폴리에스테르 필름은 헤이즈가 2.5 ~ 3.5% 수준이기 때문에 결함이 잘 보이지 않아서 이물질이나 결함을 놓치기 쉬우며 이를 방지하기 위해 보호필름을 떼었다가 다시 붙여서 검사를 해야 하는 문제점이 있다.
이에 본 발명자들은 종래 헤이즈 수준인 2.5 ~ 3.5% 수준을 2% 이하로 낮추어 고투명한 필름을 제조함으로써 결함 검사 시 보호필름을 떼었다 다시 붙이는 번거로움을 없애고 인라인 코팅 시 횡연신 공정에 의해서 필름 폭간의 코팅 두께가 다르고 이로 인해 발생하는 코팅면의 대전방지성능 편차 및 빛의 간섭 불균일로 인한 생산성 및 수율 저하의 문제점을 해소하고자 노력한 결과, 대전방지 코팅 조성물에 평균입경 60㎚ 이하의 전도성 고분자 수지가 함유되도록 함으로써 필름의 대전방지성이 우수하면서도 대전방지성능의 폭간 편차가 없는 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름을 제조할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
한국 공개특허공보 제2003-0022713호 미합중국특허 US5,925,447 한국 공개특허공보 제2002-0010877호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 대전방지성이 우수하면서도 대전방지성의 폭간 편차가 거의 없는 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 필름 제조공정에서 a:b:a 타입의 3층 적층 필름 방식을 적용하고 입자 사용율을 낮추어 헤이즈가 2% 이하이면서도 주행성이 우수한 필름을 제조할 수 있어 편광판 검사 공정에서 결점의 시인성을 높이고 투명성, 점착 테이프와의 박리력, 방오 성능 및 코팅성이 우수한 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 보다 분명해 질 것이다.
상기 목적은, 폴리에스테르 기재필름의 일면 또는 양면에 전도성 고분자 수지가 함유된 대전방지 코팅 조성물로 코팅된 대전방지층을 구비하고, 필름의 엣지부와 중앙부간 대전방지성의 편차가 20% 이하인 것을 특징으로 하는 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름에 의해 달성된다.
여기서, 상기 폴리에스테르 기재필름은 a:b:a 층으로 이루어진 3층 적층 필름으로서, 상기 b층은 입자를 함유하지 않는 폴리에스테르 수지층이고 상기 a층은 입자를 함유하는 폴리에스테르 수지층일 수 있다.
바람직하게는, 상기 입자는 평균입경 2.14㎛인 실리카 입자로서 0.8중량%를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 대전방지 코팅 조성물은 전도성 고분자 수지 100중량부에 대하여 하이드록실기, 아민기, 알킬기 및 카르복실기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 관능기를 포함하는 음이온의 폴리에테르 폴리우레탄 분산체로 이루어진 수분산성 폴리우레탄 수지 100~1000 중량부, 이소시아네이트계, 카보닐이미드계, 옥사졸린계, 에폭시계 및 멜라민계로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 가교제 수지 100~1000 중량부, 불소 수지 10~100중량부 및 아세틸렌 디올계 계면활성제 0.001~1 중량부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 전도성 고분자 수지는 폴리음이온과 폴리티오펜이 함유된 수분산체 또는 폴리음이온과 폴리티오펜 유도체가 함유된 수분산체일 수 있다.
바람직하게는, 상기 전도성 고분자 수지는 평균입경이 20~60㎚ 이하일 수 있다.
바람직하게는, 상기 대전방지 코팅 조성물의 고형분 함량은 0.5~10 중량%일 수 있다.
바람직하게는, 상기 폴리에스테르 기재필름의 전광선투과율은 90% 이상이고 헤이즈 값이 2.0%이하일 수 있다.
바람직하게는, 상기 폴리에스테르 기재필름의 표면조도(Rz)는 1.0㎛ 미만일 수 있다.
바람직하게는, 상기 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름의 두께는 25 ~ 125㎛일 수 있다.
바람직하게는, 상기 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름의 전폭의 표면저항은 106~1010Ω/sq일 수 있다.
또한 상기 목적은, 폴리에스테르 기재필름을 a:b:a 층으로 이루어진 3층 적층 필름으로 공압출하여 폴리에스테르 기재필름을 제조하는 제1단계와, 상기 폴리에스테르 기재필름을 종방향(MD)으로 1축 연신하는 제2단계와, 상기 1축 연신된 폴리에스테르 기재필름의 적어도 한 면에 대전방지 코팅 조성물을 도포하여 대전방지층을 형성하는 제3단계와, 상기 대전방지층을 형성한 필름을 횡방향(TD)으로 2축 연신하는 제4단계를 포함하되, 필름의 엣지부와 중앙부간 대전방지성의 편차가 20% 이하인 것을 특징으로 하는 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름의 제조방법에 의해 달성된다.
여기서, 상기 b층은 입자를 함유하지 않는 폴리에스테르 수지층이고 상기 a층은 입자를 함유하는 폴리에스테르 수지층일 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2단계의 1축 연신 비율은 2~5배이고 상기 4단계의 연신 비율은 3~6배일 수 있다.
바람직하게는, 상기 입자는 평균입경 2.14㎛인 실리카 입자로서 0.8중량%를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 종래의 대전방지 폴리에스테르 필름에 비해 1~5% 높은 전광선투과율을 가지고 헤이즈가 1% 가량 낮아지는 등의 효과가 있다.
또한 공압출된 필름의 외층에 첨가된 입자에 의해서 안티블로킹성이 우수하므로 제조 공정 및 가공 공정에서 주행성이 좋아지고 또한 고투명으로 인해 슬립 및 점착에 의한 결점의 발생을 최소화할 수 있는 등의 효과가 있다.
또한 대전방지 코팅 조성물에 폴리우레탄 수지를 함유하여 접착테이프와의 박리력을 향상시키는 동시에 적절한 가교제를 사용하여 가교밀도를 조절함으로써 내용제성과 도막성능을 향상시킬 수 있고, 불소 수지를 첨가하여 방오 성능을 향상시키며 특히 평균입경 60㎚이하의 전도성 고분자 수지를 함유함으로써 안정적인 대전방지성을 가지면서 인라인 코팅 방식에서도 대전방지성의 폭간 편차가 거의 발생하지 않는 등의 효과를 가진다.
다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 양상에 따른 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름의 단면도.
도 2는 본 발명의 다른 양상에 따른 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름의 단면도.
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 상충되는 경우, 정의를 포함하는 본 명세서가 우선할 것이다. 또한 본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 본 명세서에 기재된다.
본 발명의 일 양상에 따른 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름은, 도 1과 같이, 폴리에스테르 기재필름의 일면에 전도성 고분자 수지가 함유된 대전방지 코팅 조성물로 코팅된 대전방지층을 구비하고, 필름의 엣지부와 중앙부간 대전방지성의 편차가 20% 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양상에 따른 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름은, 도 2와 같이, 폴리에스테르 기재필름의 양면에 전도성 고분자 수지가 함유된 대전방지 코팅 조성물로 코팅된 대전방지층을 구비하고, 필름의 엣지부와 중앙부간 대전방지성의 편차가 20% 이하인 것을 특징으로 한다.
도 1과 도 2를 참조하면, 폴리에스테르 기재필름은 a:b:a 층으로 이루어진 3층 적층 필름으로서, b층은 입자를 함유하지 않는 폴리에스테르 수지층(C)이고, a층은 입자를 함유하는 폴리에스테르 수지층(B, D)이다. 3층 적층 필름은 공압출기를 이용하여 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 기재필름은 전광선투과율 90%, Haze 2% 이하 및 필름 표면조도(Rz) 1.0㎛ 미만을 만족하므로 입자를 함유하는 폴리에스테르 수지층(B, D)은 평균입경 2.14㎛인 실리카 계열의 입자 0.8중량%(수지층(B, D)의 폴리에스테르 수지와 입자를 100중량%로 할 경우 입자가 0.8중량%)를 포함하고 3층 적층 필름의 두께는 1:18:1의 비율로 설계하는 것이 바람직하다.
대전방지 코팅 조성물은 전도성 고분자 수지 100중량부에 대하여 하이드록실기, 아민기, 알킬기 및 카르복실기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 관능기를 포함하는 음이온의 폴리에테르 폴리우레탄 분산체로 이루어진 수분산성 폴리우레탄 수지 100~1000 중량부, 이소시아네이트계, 카보닐이미드계, 옥사졸린계, 에폭시계 및 멜라민계로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 가교제 수지 100~1000 중량부, 불소 수지 10~100중량부 및 아세틸렌 디올계 계면활성제 0.001~1 중량부를 포함할 수 있다.
즉 대전방지 코팅 조성물에 폴리우레탄 수지를 함유하여 접착테이프와 박리력을 향상시키는 동시에 적절한 가교제를 사용하여 가교밀도를 조절함으로써 내용제성과 도막성능을 향상시키고, 불소 수지를 첨가하여 방오 성능을 향상시키며, 특히 전도성 고분자 수지는 평균입경이 60㎚ 이하인 것이 바람직한데, 평균입경 60㎚이하의 전도성 고분자 수지를 함유함으로써 안정적인 대전방지성을 가지면서 인라인 코팅 방식에서도 대전방지성의 폭간 편차가 거의 발생하지 않는다.
전도성 고분자 수지는 평균입경이 20㎚ 내지 60㎚, 바람직하게는 20 내지 50㎚의 입자 크기로 분포되도록 하여 안정적인 대전방지성능을 발현할 수 있도록 한다. 이때, 전도성 고분자 수지의 평균입경이 60㎚를 초과하면, 표면저항의 폭간 편차가 매우 커져 제품 사용이 어렵게 된다. 본 명세서에서 "평균입경"이라 함은 수 평균 입자지름을 말하고, 주사전자 현미경으로 배율 10,000배에서 수지(필름)에 첨가하기 전의 각 입자에 대해서, 100개씩 임의로 입자 지름을 측정하여 평균 입자지름 크기를 결정하는데, 이때 입자가 구상이 아닐 경우에는 가장 형상이 가까운 타원에 근사하고, 그 타원의 (장경+단경)/2로 결정한다.
또한 전도성 고분자 수지는 폴리음이온과 폴리티오펜이 함유된 수분산체 또는 폴리음이온과 폴리티오펜 유도체가 함유된 수분산체일 수 있다.
또한 대전방지 코팅 조성물의 고형분 함량은 0.5~10 중량%인 것이 바람직한데, 고형분 함량은 0.5중량% 미만인 경우 대전방지 성능이 저하되는 단점이 있고, 10중량%를 초과하는 경우 코팅 외관이 불량하게 되는 단점이 있기 때문이다.
본 발명의 또 다른 양상에 따른 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름은 고투명 폴리에스테르 필름에 인라인 코팅설비로 대전방지 성능을 가지는 코팅 조성물을 도포시키는 것으로서 이의 제조방법에 대해 아래에서 상세히 설명한다.
1) 고투명 폴리에스테르 필름 원료의 구성
먼저, 고투명 폴리에스테르 필름을 제조하기 위해서는 공압출(Co-extrusion)이 설치된 라인이 필요하다. 층 구성은 a:b:a 3층 구성으로 메인층인 b층에서는 입자를 사용하지 않고 a층에만 입자를 포함한다. 층비는 1:10:1에서 1:20:1까지 제조하고자 하는 요구특성에 맞게 조정이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 기재필름은 전광선투과율 90%, Haze 2% 이하 및 필름 표면조도(Rz) 1.0㎛ 미만을 만족하므로 평균입경 2.14㎛인 실리카 계열의 입자 0.8중량%를 사용하고 3층 적층 필름의 두께는 1:18:1의 비율로 설계하는 것이 바람직하다.
2) 폴리에스테르 필름을 1축 연신하는 단계
배합된 원료의 폴리머는 융융 단계를 거쳐 T-DIE를 통해 시트 형태로 성형한다. 정전인가법(pinning)으로 캐스팅 드럼에 밀착시켜 냉각 고화시켜 미연신 폴리에스테르 시트를 얻고, 이를 폴리에스테르 수지의 유리전이온도 이상으로 가열된 롤에서 롤과 롤 사이의 속도차를 이용하여 연신한다.
제품에 요구되는 특성에 따라 연신비율은 달라지나 일반적인 연신비율은 2~5배이며 이러한 연신비로 1축 연신을 행하여 1축 연신 폴리에스테르 필름을 제조한다.
3) 인라인 대전방지 조액을 도포하는 단계
다음 단계는 1차 연신된 폴리에스테르 필름의 일면 또는 양면에 인라인 코팅방식에 의해 전도성 고분자 수지가 함유된 대전방지 코팅 조성물을 도포하여 대전방지층을 형성하는 단계이다. 구체적으로 대전방지 코팅 조성물을 도포하는 방법으로는 메이어바 방식과 그라비아 방식 등의 방법으로 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름은 대전방지 폴리에스테르 필름의 엣지부와 중앙부의 표면저항이 106~1010Ω/sq으로 우수한 대전방지성을 구현하면서 필름의 엣지부와 중앙부의 대전방지성의 편차가 20% 이하이다.
대전방지 코팅 조성물은 전도성 고분자 수지 100중량부에 대하여 하이드록실기, 아민기, 알킬기 및 카르복실기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 관능기를 포함하는 음이온의 폴리에테르 폴리우레탄 분산체로 이루어진 수분산성 폴리우레탄 수지 100~1000 중량부, 이소시아네이트계, 카보닐이미드계, 옥사졸린계, 에폭시계 및 멜라민계로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 가교제 수지 100~1000중량부, 불소 수지 10~100 중량부 및 아세틸렌 디올계 계면활성제 0.001 ~ 1 중량부가 포함된 수용액일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대전방지 코팅 조성물은, 각 조성 및 함량에 따라 코팅 물성의 제어가 용이하다, 특히 평균입경 60㎚ 이하의 전도성 고분자 수지가 함유된 대전방지 코팅 조성물로 인라인 코팅방식에 의해 폴리에스테르 필름의 일면 또는 양면에 대전방지층을 형성함으로써, 대전방지 폴리에스테르 필름의 엣지부와 중앙부의 대전방지성 편차가 20% 이하 또는 거의 발생하지 않는 대전방지 폴리에스테르 필름을 제조할 수 있다.
4) 폴리에스테르 필름을 2축 연신하는 단계
대전방지층이 형성된 폴리에스테르 필름을 재연신하여 2축 연신 폴리에스테르 필름을 제조하는 단계이다. 이 때의 연신은 1축 연신 방향인 필름 진행방향 대비 수직 방향으로 연신하며, 바람직한 연신비는 3 ~ 6배이다. 이때 연신비가 6배를 초과하면 치수안정성 면에 불리하다.
이러한 재연신 공정 이후 열처리, 경화 및 건조 등을 통해 2축 연신 대전방지 폴리에스테르 필름을 제조할 수 있는데 바람직한 열처리 온도는 200~230℃이다.
본 발명의 제조방법으로부터 제조된 2축 연신 대전방지 폴리에스테르 필름의 두께는 25~125㎛가 가장 바람직하다.
이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
아래 표 1에 있는 조건을 사용하여 상술한 제조방법에 의해 필름을 제조하여 각각 실시예 1 내지 3으로 하고, 이의 물성을 표 1에 나타내었다. 표 1에서 "→"는 좌측의 조건과 동일함을 나타낸다. 또한 사용된 입자는 평균입경 2.14㎛인 실리카 입자이다.
항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3
원료조건 입자 사용율(중량%) 0.8 → →
층비(a:b:a) 1:18:1 → →
제막조건 종연신 배율(배) 3.2 → →
횡연신 배율(배) 4.5 4.7 5.0
열고정 온도(℃) 220℃ → →
코팅조성 전도성 고분자 수지
(H사, Hman-150, 평균입경 40~55nm)		 100중량부 → →
바인더 수지
(H사, HU-500)		 200중량부 → →
에폭시 가교제
(S사, CK-7B)		 200중량부 → →
불소 수지
(D사, AM30)		 100중량부 → →
계면활성제
(A사, DUW-10)		 0.1중량부 → →
실험결과 Haze 1.75 1.78 1.75
전광투과율 92 91 93
표면조도(Rz) 0.95 0.97 0.94
표면저항(Ω/sq)
(엣지부/중앙부)		 9x108 / 8x108 9x108 / 8x108 9x108 / 8x108
수접촉각(°) 90 91 89
육안 검사성 O O O
검사 시인성 O O O
내에탄올성 O O O
종이 점착테이프와의 박리력(g/18㎜) 247 238 235
[비교예]
아래 표 2에 있는 조건을 사용하여 상술한 제조방법에 의해 필름을 제조하여 각각 비교예 1 내지 3으로 하고, 이의 물성을 표 2에 나타내었다. 표 2에서 "→"는 좌측의 조건과 동일함을 나타낸다. 또한 사용된 입자는 평균입경 2.14㎛인 실리카 입자이다.
항목 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
원료조건 입자 사용율(중량%) 1.5 0.8 1.2 0.8
층비(a:b:a) 1:18:1 → → →
제막조건 종연신 배율(배) 3.2 → → 4.0
횡연신 배율(배) 3.5 2.0 5.0 6.2
열고정 온도(℃) 220℃ → → →
코팅조성 전도성 고분자 수지
(H사, Hman-150,평균입경 40~55nm)		 100중량부 → → →
바인더 수지
(H사, HU-500)		 200중량부 → → →
에폭시 가교제
(S사, CK-7B)		 200중량부 → → →
불소 수지
(D사, AM30)		 100중량부 → → →
계면활성제
(A사, DUW-10)		 0.1중량부 → → →
실험결과 Haze 2.24 1.82 2.05 1.76
전광투과율 89 91 90 92
표면조도(Rz) 1.01 0.98 0.99 0.94
표면저항(Ω/sq)
(엣지부/중앙부)		 9x108 / 7x108 8x108 / 6x108 9x108 / 7x108 1x1010 / 6x109
수접촉각(°) 90 93 85 83
육안 검사성 X X O O
검사 시인성 X X O X
내에탄올성 O X X X
종이 점착테이프와의 박리력(g/18㎜) 264 258 242 273
위 표 1 및 표 2의 실험결과에서 알 수 있듯이, 사용된 입자의 비율이 0.8중량%를 초과할 경우 Haze가 2%를 초과하여 고투명 제품을 생산할 수 없으며 횡연신 배율이 종래의 수준 또는 그 보다 낮을 경우는 육안 검사성 및 검사 시인성 평가결과가 불량하며 6배 이상으로 높을 경우는 중앙부와 엣지부의 표면저항 값이 높아지는 것을 알 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 실시예 1~3에서 제조된 2축 연신 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름은 2% 이하의 낮은 헤이즈로 고투명을 유지하면서 대전방지 코팅 조성물에 전도성 고분자 수지의 평균입경을 통상의 평균입경보다 20% 작은 크기인 60㎚ 이하의 전도성 고분자 수지를 함유함으로써 분산성 향상으로 횡연신 공정을 거치더라도 중앙부와 엣지부 대전방지성 편차가 20% 이하로 최소화할 수 있으며 육안 검사성, 검사 시인성 평가에서 우수한 결과를 확인하였다.
본 발명에 따른 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름은 높은 전광선투과율(90% 이상)을 유지하면서 헤이즈가 2% 이하로 폴리에스테르 필름의 일면 또는 양면에 대전방지층이 형성된 것으로서, 평균입경이 60㎚ 이하로 분포된 전도성 고분자 수지가 함유된 대전방지코팅 조성물로 인라인 코팅방식에 의해 대전방지층을 형성함으로써 주행성을 높이고 종래 인라인 코팅 시 횡연신 공정에 의해서 필름의 폭간 코팅 두께가 다르고 이로 인해 발생하는 코팅면의 대전방지성 편차로 인한 생산성 및 수율 저하의 문제점을 해소할 수 있으며 고객사 공정에서 보호필름을 떼어내었다가 다시 합지하는 번거로움을 해소할 수 있는 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름을 제조할 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
A: 대전방지층
B: 입자 함유 폴리에스테르 수지층
C: 폴리에스테르 수지층
D: 입자 함유 폴리에스테르 수지층
E: 대전방지층

Claims (15)

  1. 폴리에스테르 기재필름의 일면 또는 양면에 전도성 고분자 수지가 함유된 대전방지 코팅 조성물로 코팅된 대전방지층을 구비하고, 필름의 엣지부와 중앙부간 대전방지성의 편차가 20% 이하인 것을 특징으로 하는, 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 기재필름은 a:b:a 층으로 이루어진 3층 적층 필름으로서,
    상기 b층은 입자를 함유하지 않는 폴리에스테르 수지층이고 상기 a층은 입자를 함유하는 폴리에스테르 수지층인 것을 특징으로 하는, 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 입자는 평균입경 2.14㎛인 실리카 입자로서 0.8중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 대전방지 코팅 조성물은 전도성 고분자 수지 100중량부에 대하여 하이드록실기, 아민기, 알킬기 및 카르복실기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 관능기를 포함하는 음이온의 폴리에테르 폴리우레탄 분산체로 이루어진 수분산성 폴리우레탄 수지 100~1000 중량부, 이소시아네이트계, 카보닐이미드계, 옥사졸린계, 에폭시계 및 멜라민계로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 가교제 수지 100~1000 중량부, 불소 수지 10~100중량부 및 아세틸렌 디올계 계면활성제 0.001~1 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 고분자 수지는 폴리음이온과 폴리티오펜이 함유된 수분산체 또는 폴리음이온과 폴리티오펜 유도체가 함유된 수분산체인 것을 특징으로 하는, 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 고분자 수지는 평균입경이 20~60㎚ 이하인 것을 특징으로 하는, 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 대전방지 코팅 조성물의 고형분 함량은 0.5~10 중량%인 것을 특징으로 하는, 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 기재필름의 전광선투과율은 90% 이상이고 헤이즈 값이 2.0%이하인 것을 특징으로 하는, 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 기재필름의 표면조도(Rz)는 1.0㎛ 미만인 것을 특징으로 하는, 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름의 두께는 25 ~ 125㎛인 것을 특징으로 하는, 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름의 전폭의 표면저항은 106~1010Ω/sq인 것을 특징으로 하는, 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름.
  12. 폴리에스테르 기재필름을 a:b:a 층으로 이루어진 3층 적층 필름으로 공압출하여 폴리에스테르 기재필름을 제조하는 제1단계와,
    상기 폴리에스테르 기재필름을 종방향(MD)으로 1축 연신하는 제2단계와,
    상기 1축 연신된 폴리에스테르 기재필름의 적어도 한 면에 대전방지 코팅 조성물을 도포하여 대전방지층을 형성하는 제3단계와,
    상기 대전방지층을 형성한 필름을 횡방향(TD)으로 2축 연신하는 제4단계를 포함하되, 필름의 엣지부와 중앙부간 대전방지성의 편차가 20% 이하인 것을 특징으로 하는, 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 b층은 입자를 함유하지 않는 폴리에스테르 수지층이고 상기 a층은 입자를 함유하는 폴리에스테르 수지층인 것을 특징으로 하는, 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 제2단계의 1축 연신 비율은 2~5배이고 상기 4단계의 연신 비율은 3~6배인 것을 특징으로 하는, 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 입자는 평균입경 2.14㎛인 실리카 입자로서 0.8중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고투명 대전방지 폴리에스테르 필름의 제조방법.
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