KR20170003008A - 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치스크린 패널에 적용하기 위한 폴리에스테르 필름 및 이를 이용한 투명전극 필름에 관한 것이다. 보다 상세하게는 단면 하드 코팅 시 레인보우현상이 발생하지 않고, 폴리에스테르 필름 내 올리고머가 표면으로 마이그레이션(migration) 되는 것을 차단하며, 인덱스 매칭(Index Matching) 층 형성에 대한 공정을 간소화할 수 있는 폴리에스테르 필름 및 이를 이용한 투명전극 필름에 관한 것이다.

Description

폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법{Polyester film and manufacturing method thereof}
본 발명은 폴리에스테르 필름에 관한 것이다. 보다 상세하게는 터치스크린 패널 등에 적용되는 폴리에스테르 필름, 이의 제조방법 및 상기 폴리에스테르 필름을 포함하여 제조되는 투명전극 필름 등의 광학필름에 관한 것이다.
광학필름은 LCD, PDP 등 BLU(Back Light Unit) 시장이 확장되면서 성장해왔다. 최근에는 휴대폰, 태블릿 PC 등의 터치스크린 패널(Touch Screen Panel, TSP) 등과 같은 디스플레이의 다양한 분야에 적용되고 있다.
이러한 광학필름은 우수한 투명성과 시인성이 요구되며, 기계적 특성 및 전기적 특성이 우수한 2축 연신 폴리에스테르 필름을 기재 필름으로 사용한다.
2축 연신 폴리에스테르 필름은 표면경도가 낮고, 내마모성 혹은 내스크래치성이 부족하기 때문에 각종 디스플레이의 광학부재로 사용 시 물체와의 마찰 혹은 접촉에 의해 표면 손상이 쉽게 일어난다. 이를 막기 위해 필름 표면에 하드코팅 처리를 하여 사용된다. 현재 TSP 용도에 적용되는 ITO(Indium Tin Oxide) 투명전극용 광학필름을 비롯하여 은나노와이어(Ag nanowire), 금속매쉬(Metal Mesh) 등과 같은 신규 투명전극용 광학필름에 하드코팅 처리는 필수적이다.
한편, 투명전극용 광학필름은 기재층인 폴리에스테르 필름과 하드 코팅층과의 밀착성을 향상시키기 위해 중간층으로서 프라이머 코팅층을 형성한다.
프라이머 코팅층은 기재층과 하드코팅층 간의 밀착성 향상, 하드코팅층과 폴리에스테르 필름 간의 높은 굴절율 차이로 인해 발생하는 광간섭 현상(Rainbow 현상)의 제거를 위하여 통상의 아크릴수지나 우레탄 수지 등이 사용되고 있다. 이러한 수지를 단독으로 사용하여 프라이머 코팅층을 형성하는 경우 굴절율이 1.5 전후이므로 2축 연신 폴리에스테르 필름의 표면 굴절율인 1.64와 통상의 하드코팅층의 굴절율인 1.52에서 하드코팅층의 굴절율 쪽에 치우치게 됨에 따라 하드코팅층과 폴리에스테르 필름 간의 높은 굴절율 차이로 인해 생기는 광 간섭 현상, 즉 레인보우 현상을 제거하기 어렵다. 이는 눈의 피로와 화면 시인성을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있다.
따라서, 우수한 투명성, 표면특성, 기계적 물성을 구현하며, 단면 하드 코팅 시 레인보우 현상이 발생하지 않고, 후가공시 도전 코팅 조성물과 우수한 코팅성 및 시인성을 구현할 수 있는 광학필름에 대한 연구개발이 필요한 실정이다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해서, 본 발명은 단면 하드 코팅 시 레인보우현상이 발생하지 않으면서 동시에 필름 내 올리고머가 표면으로 마이그레이션 되는 것을 차단할 수 있는 폴리에스테르 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 도전층을 적층 시 인덱스 매칭(Index Matching)층을 적층하는 공정을 간단하게 하여 전체적인 수율을 높이고 비용을 절감할 수 있는 폴리에스테르 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 우수한 시인성을 확보할 수 있는 폴리에스테르 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 코어층 및 이의 양면에 스킨층을 포함하는 기재필름 및 상기 기재필름의 일면에 제1 프라이머층과 다른 일면에 제2 프라이머층이 형성된 폴리에스테르 필름으로,
상기 스킨층은 올리고머 함량이 0.5 내지 1.5 중량%이고, 고유점도가 0.5 내지 0.8인 폴리에스테르 수지로 이루어지며,
상기 제1 프라이머층은 굴절율이 2.0 이상인 고굴절 입자를 포함하는 제1 수분산 조성물로 이루어지고,
상기 제2 프라이머층은 에스테르계 수지, 우레탄계 수지 및 아크릴레이트계 수지 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 바인더 수지를 함유한 제2 수분산 조성물로 이루어지는 것을 포함하는 폴리에스테르 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 폴리에스테르 필름 상에 투명전극층이 형성된 투명전극 필름을 제공한다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 필름은 단면 하드 코팅 시 레인보우현상이 발생하지 않고, 필름 내 올리고머가 표면으로 마이그레이션(migration) 되는 것을 차단할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 도전층을 적층 시 인덱스 매칭(Index Matching)층을 적층하는 공정을 간단하게 하여 전체적인 수율을 높이고 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 우수한 시인성을 구현할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 광학 특성이 우수한 폴리에스테르 필름 및 이를 이용하여 광학 물성이 우수한 투명전극 필름을 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전성 필름을 나타낸 모식도이다.
이하 본 발명의 폴리에스테르 필름을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다.
본 발명의 일 양태는 폴리에스테르수지로 이루어진 기재필름과, 상기 기재필름의 일면에 제1 프라이머층이 형성되고, 다른 일면에 제2 프라이머층이 형성된 폴리에스테르 필름이다.
본 발명의 다른 양태는 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 기재필름(100)과, 상기 기재층의 일면에 제1 프라이머층(210) 및 다른 일면에 제2 프라이머층(220)이 형성되며, 상기 제2 프라이머층(220)의 상부에 하드코팅층(300)이 형성되고, 상기 제1 프라이머층(210)의 상부에 투명전극층(400)이 형성된 투명전극 필름이다.
본 발명에서, ‘프라이머층’은 폴리에스테르 필름의 제조공정에서 연신 공정 중, 또는 연신 공정 전에 도포되어 연신공정을 거치면서 형성된 도막을 의미한다.
또한, 본 발명에서, ‘투명전극 필름’은 상기 프라이머층이 형성된 폴리에스테르 필름과 이의 일면에 투명전극을 포함하는 적층체를 의미한다.
또한, 본 발명에서, ‘올리고머’는 중량평균분자량이 500 ~ 10,000g/mol 정도인 다이머(dimer), 트라이머(trimer), 테트라머(tetramer)등을 의미한다.
본 발명자들은 기재필름으로 코어층 및 스킨층의 다층필름을 사용하는 것과 동시에 상기 스킨층을 이루는 폴리에스테르 수지의 올리고머 함량 및 고유점도를 조절하고, 기재필름의 일면과 상기 일면의 반대면에 각각 특정의 프라이머층을 형성함으로써 저올리고머 특성을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 표면특성, 코팅 특성 및 기계적 물성을 구현하며, 투명성 및 시인성이 탁월한 폴리에스테르 필름을 제공할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 코어층 및 이의 양면에 스킨층을 포함하는 기재필름과,
상기 기재필름의 일면에 제1 프라이머층과 다른 일면에 제2 프라이머층이 형성된 폴리에스테르 필름으로,
상기 스킨층은 올리고머 함량이 0.5 내지 1.5 중량%이고, 고유점도가 0.5 내지 0.8인 폴리에스테르 수지로 이루어지며,
상기 제1 프라이머층은 굴절율이 2.0 이상인 고굴절 입자를 포함하는 제1 수분산 조성물로 이루어지고,
상기 제2 프라이머층은 에스테르계 수지, 우레탄계 수지 및 아크릴레이트계 수지 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 바인더 수지를 함유한 제2 수분산 조성물로 이루어지는 것을 포함하는 폴리에스테르 필름을 제공한다.
이하는 본 발명의 각 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명에서 기재필름은 코어층과, 상기 코어층의 양면에 적어도 2층 이상의 스킨층이 적층되어 이루어진 다층필름이다. 이때, 상기 스킨층은 올리고머 함량이 0.5 ~ 1.5 중량%이고, 고유점도가 0.5 ~ 0.8인 폴리에스테르 수지로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 스킨층의 올리고머 함량 및 고유점도 범위의 조합은 기재필름의 표면 특성, 이에 따른 코팅 특성 뿐만 아니라 저올리고머 특성을 구현할 수 있다. 구체적으로, 상기 스킨층에서 폴리에스테르 수지의 고유점도는 바람직하게는 0.5 ~ 0.8이며, 고유점도가 0.5 미만인 경우는 공압출 시 계면불안정이 발생하거나 표면치밀도가 떨어져서 올리고머 발생률이 높아질 수 있다. 또한, 0.8을 초과하는 경우는 압출가공이 용이하지 않으며, 높은 온도에서 압출함에 따라서 필름 물성이 저하될 수 있다. 또한, 올리고머 함량은 바람직하게는 0.5 내지 1.5중량%, 보다 바람직하게는 0.6 ~ 0.8중량%인 것이 좋다. 스킨층의 폴리에스테르 수지의 올리고머 함량이 상기 범위 초과일 경우에는 초기 필름의 헤이즈값이 상승하고, 열처리 공정 시 헤이즈 변화율이 급격이 높아져 광학필름으로 적용 가능한 광학 특성을 달성하기 어렵다.
상기 코어층은 폴리에스테르 수지로 이루어질 수 있다. 코어층을 이루는 폴리에스테르 수지는 크게 제한되는 것은 아니지만, 고유점도가 0.6 내지 0.8인 것이 좋다. 보다 바람직하게는 0.62 내지 0.75인 것이 효과적이다. 코어층 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 고유점도가 0.6 미만일 경우에는 내열성이 감소되고 공압출시 계면불안정이 발생할수 있으며, 0.8초과일 경우에는 압출 가공이 용이하지 않아 작업성이 감소할 수 있다. 이와 동시에 상기 코어층을 이루는 폴리에스테르 수지는 올리고머 함량이 크게 제한되는 것은 아니지만, 0.3 내지 2.0중량%인 것이 더욱 좋다.
상기 코어층 및 스킨층을 이루는 폴리에스테르 수지는 크게 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 단독으로 이루어질 수 있으며, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트와 공중합될 수 있는 단량체와 공중합된 공중합체일 수 있다. 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트 단독 중합체를 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 코어층 및 스킨층으로 이루어진 기재필름은 바람직하게는 표면조도(Ra)가 10nm이하이고, 길이방향의 굴절율이 1.6461이상이고, 폭방향의 굴절율이 1.6545이상이며, 150℃에서 30분간 유지시킨 후 필름의 길이방향 수축율이 0.3 ~ 1%이고, 폭방향의 수축율이 0 ~ 0.5%일 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 범위를 만족하는 경우, 내열성이 우수하여 열변형이 적고, 낮은 수축률을 구현할 수 있어 더욱 좋다.
본 발명에서 기재필름은 코어층 및 스킨층 각각에 해당하는 원료를 용융압출하여 적층하는 방법으로 제조할 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 양태로, 상기 기재필름은 코어층 및 이의 양면에 스킨층을 공압출에 의해 형성할 수 있다.
상기 기재필름의 총 두께는 크게 제한되는 것은 아니지만, 25 내지 250㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50 내지 188㎛인 것이 효과적이다.
또한, 상기 기재필름은 코어층 및 스킨층의 함량 범위가 크게 제한되는 것은 아니지만, 함량 범위를 고려하여 두께를 조절할 수 있다. 바람직하게는 코어층의 함량이 전체필름의 70 내지 90중량%이고, 스킨층의 함량이 10 내지 30중량%인 것이 좋고, 보다 바람직하게는 코어층의 함량이 70 내지 80 중량%이며, 스킨층의 함량이 20 내지 30중량%인 것이 공압출 시 계면안정화가 우수하고 올리고머의 차단성이 우수하므로 효과적이다.
본 발명에서 기재필름은 표면조도가 10nm이하, 보다 구체적으로 0.1 ~ 8nm인 것이 바람직하다. 표면조도가 10nm를 초과하는 경우는 하드코팅 후 최종제품의 평활성 문제가 발생할 수 있다. 이에, 상기 스킨층은 무기입자를 포함할 수 있다. 무기입자는 크게 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 평균입경이 0.5 ~ 3㎛인 입자를 10 ~ 2300ppm으로 사용하는 것이 더욱 좋다.
무기입자로는 실리카, 제올라이트, 카올린과 같이 필름에서 사용되는 입자는 모두 가능하다. 이러한 무기입자는 연신공정을 통해 필름의 표면으로 나와서 필름의 슬립성 및 권취성을 향상시킨다. 상기 무기입자의 평균입경은 3㎛ 초과이면 광학용 및 터치 패널용에 적용 시 투명도가 급격히 저하될 수 있고, BLU 평가 시 육안으로 결점판단이 어렵다. 또한, 상기 무기입자의 함량이 10ppm 이하일 경우 필름의 투명성이 많이 떨어지며, 조도(Ra)가 10nm이상으로 평활성이 떨어지므로 광학용 특히 터치 패널용에 적용하기 어려울 수 있다. 또한, 스킨층 내 상기 무기입자의 함량 범위를 벗어나면 필름의 투명성이 저하되거나 평활성이 떨어져 터치 패널용에 적용 시 사용이 곤란할 수 있다. 보다 바람직하게는 무기입자의 평균입경의 범위와 조합하여 조절하는 것이 더욱 좋다. 보다 바람직하게는 무기입자의 평균입경이 0.5 내지 5㎛인 것을 사용하면서 동시에 상기 함량 범위를 만족하는 것이 더욱 좋다.
본 발명에서 기재필름은 열처리 전 필름의 헤이즈가 0.5 내지 5%, 바람직하게는 0.5 내지 3.5%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 3%일 수 있다. 열처리 전 필름의 헤이즈는 입자의 크기와 함량에 의해 조절될 수 있으며, 상기 범위를 만족하는 경우 우수한 광학 성능을 구현할 수 있어 더욱 좋다.
본 발명은 상술한 기재필름의 일면에 제1 프라이머층을 형성한다. 본 발명에서 상기 제1 프라이머층은 고굴절 프라이머층을 의미할 수 있다.
상기 제1 프라이머층은 굴절율이 2.0 이상인 고굴절 입자를 포함하는 제1 수분산 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이는 고굴절율을 구현하도록 하여 인덱스 매칭(Index Matching) 층 형성을 간소화할 수 있으며, 전체적인 필름의 두께를 더욱 얇게 할 수 있다.
상기 고굴절 무기입자는 산화지르코늄, 산화티타늄, 산화안티몬, 산화세륨, 산화셀레늄, 산화알루미늄, 산화이트륨, 산화아연, 황화아연 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 무기입자의 평균입경은 크게 제한되는 것은 아니지만, 100nm 이하인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 30nm 이하, 구체적으로 10 ~ 30nm가 적합하다. 무기입자의 크기가 100nm 초과인 경우 광학필름의 광학특성, 특히 헤이즈가 증가하는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명에서 상기 제1 수분산 조성물은 폴리에스테르 수지 바인더, 고굴절 입자 및 물을 포함한다. 상기 폴리에스테르 수지는 일 양태로 2,6-나프탈렌디카르복실산, 술폰산염을 포함하는 방향족 디카르복실산, 방향족디카르복실산, 하기 화학식 1의 비스[4(2-히드록시에톡시)페닐]플루오렌, 하기 화학식 2로 표시되는 트리글리세라이드 화합물, 디올화합물을 중축합한 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
(상기 화학식 2에서, R1내지 R3는 각각 독립적으로, 수소, 불포화 탄화수소를 포함하거나 포함하지 않는 (C1~C30)알킬에서 선택된다.)
본 발명의 폴리에스테르 수지는 종래의 폴리에스테르수지 합성 방법에 따라 제조될 수 있으며, 보다 구체적인 일 양태로, 2,6-나프탈렌디카르복실산 20 ~ 40몰%, 술폰산염을 포함하는 방향족 디카르복실산 1 ~ 10몰%, 방향족디카르복실산 1 ~ 10몰%를 포함하는 산성분과, 비스[4(2-히드록시에톡시)페닐]플루오렌 10~ 30몰%, 트리글리세라이드 화합물 1 ~ 10몰%, 디올화합물 30 ~ 60몰%를 포함하는 글리콜성분을 무용매 상태에서 혼합하여 반응기에 넣고, 가열하여 생성되는 부산물인 물 또는 메탄올을 제거하면서 에스테르화 반응을 진행한다. 이후 온도를 승온하는 것과 동시에 반응기내 압력을 감압하여 부생성물인 디올성분을 회수하면서 중축합 반응을 진행한다.
이때, 중축합 반응을 촉진하는 촉매, 예를 들면 에스테르화 촉매, 에스테르 교환 촉매, 중축합 촉매 등을 사용할 수 있으며, 또한 여러 가지 첨가제 예를 들면, 안정제, 무기입자 등을 첨가할 수 있다.
상기 제1 수분산 조성물은 크게 제한되는 것은 아니지만 고형분 함량이 10 ~ 40 중량%인 것일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 고굴절 입자를 포함하여 고굴절 구현과 동시에 크랙 방지 등 표면 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 수분산 조성물은 굴절율이 높으면서도 유리전이온도가 낮아 필름 제조 후 연신 시 크랙이나 도메인의 발생이 없고, 특히 레인보우 현상 등 광학적 특성을 발현할 수 있어 더욱 좋다. 이는 기재필름으로 폴리에스테르 필름을 사용 시 굴절율이 1.58 ~ 1.64이고, 유리전이온도가 40 ~ 60℃인 것이 바람직하다. 굴절율이 상기 범위를 만족하는 경우 기재필름과의 굴절율 차이가 작아 광간섭 현상(Rainbow 현상)이 발생하지 않는다. 또한, 유리전이온도가 40 ~ 60℃를 만족하는 경우 인라인 공정을 통해 폴리에스테르 필름 제조 시 상기 수분산 조성물을 도포, 연신 및 열처리 공정을 거칠 때 충분히 열화되어 필름에 백탁이 발생하지 않는다.
상기 굴절율 및 유리전이온도 범위를 만족하기 위하여 제1 수분산 조성물은 바람직하게는 2,6-나프탈렌디카르복실산 20 ~ 40 몰%, 술폰산염을 포함하는 방향족 디카르복실산 1 ~ 10 몰%, 방향족디카르복실산 1 ~ 10 몰%를 포함하는 산성분과, 상기 화학식 1의 비스[4(2-히드록시에톡시)페닐]플루오렌 10 ~ 30 몰%, 상기 화학식 2로 표시되는 트리글리세라이드 화합물 1 ~ 10몰%, 디올화합물 30 ~ 60 몰%를 포함하는 글리콜성분을 중축합한 폴리에스테르수지를 포함할 수 있다.
상기 방향족 디카르복실산은 디메틸테레프탈레이트, 테레프탈산, 이소프탈산, 1,2-나프탈렌 디카르복실산, 1,4-나프탈렌 디카르복실산, 1,5-나프탈렌 디카르복실산, 1,3-사이클로 펜탄 디카르복실산, 1,4-사이클로 헥산 디카르복실산에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 술폰산염을 포함하는 방향족 디카르복실산은 소듐 2,5-디카르복시벤젠설포네이트(soduim 2,5 dicarboxy benzene sulfonate) 5-설폰 이소프탈산(5-sulfoisophtalic acid), 2-설폰 이소프탈산(2-sulfoisophtalic acid), 4-설폰 이소프탈산(4-sulfoisophtalic acid), 4-설폰 나프탈렌-2,6-디카르복실산(4-sulfo naphtalene-2,6-dicarboxylic acid) 에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 디올화합물은 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 펜타에틸렌글리콜, 헥사에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 1,3-프로판 디올, 1,3-부탄 디올, 프로판 디올, 비스페놀 A, 비스페놀 B 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 제1 수분산 조성물은 상기 폴리에스테르수지 10 ~ 40 중량%를 포함하는 수분산 에멀젼이다.
상기 2,6-나프탈렌디카르복실산은 디카르복실산 성분으로 굴절율을 상승시킬 수 있는 것으로 바람직하게는 하기 화학식 3과 같이 방향족 고리를 2개 함유하는 것을 사용할 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00003
상기 2,6-나프탈렌디카르복실산은 20 ~ 40몰%를 사용하는 것이 바람직하며, 20몰% 미만으로 사용하는 경우는 폴리에스테르 수지에 높은 굴절율을 부여 하는 것이 어려우며, 40몰% 초과하여 사용하는 경우는 수분산하기 어려워질 수 있다.
또한, 상기 술폰산염을 포함하는 방향족 디카르복실산은 물에 대한 분산성 확보를 위해 사용되는 것으로, 크게 제한되지는 않으나 바람직하게는 소듐 2,5-디카르복시벤젠설포네이트, 5-설폰 이소프탈산, 설폰 테레프탈산, 4-설폰 나프탈렌-2,6-디카르복실산 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는 하기 화학식 4로 표시되는 소듐 2,5-디카르복시벤젠설포네이트를 사용한다. 1 ~ 10몰%를 사용하는 것이 바람직하며, 1몰% 미만으로 사용하는 경우는 수분산성이 저하될 수 있으며, 10몰%를 초과하여 사용하는 경우는 친수성이 강해진 나머지 취급성이 악화되거나 필름의 블록킹(Blocking)을 발생시킬 수 있다
[화학식 4]
Figure pat00004
또한, 상기 방향족디카르복실산은 2,6-나프탈렌디카르복실산 및 술폰산염을 포함하는 방향족 디카르복실산을 제외한 디카르복실산 성분을 의미하며, 제한되지 않으나 바람직하게는 디메틸테레프탈레이트, 테레프탈산, 이소프탈산, 1,2-나프탈렌 디카르복실산, 1,4-나프탈렌 디카르복실산, 1,5-나프탈렌 디카르복실산, 1,3-사이클로 펜탄 디카르복실산, 1,4-사이클로 헥산 디카르복실산에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 1 ~ 10몰%를 사용하는 것이 바람직하며 1몰% 미만으로 사용하는 경우는 굴절율 상승이 어렵고, 10몰%를 초과하여 사용하는 경우는 물에 대한 분산이 어렵고, 방향족 성분의 증가로 필름 제조 시 b치 상승과 접착력 저하가 발생할 수 있다.
본 발명에서 상기 글리콜성분에 있어서, 하기 화학식 1의 비스[4(2-히드록시에톡시)페닐]플루오렌은 굴절율을 높이면서 높은 투명성을 나타내기 위하여 사용되는 것으로, 10 ~ 30몰%를 사용하는 것이 바람직하며, 10몰% 미만으로 사용하는 경우는 굴절율을 높이기가 어렵고, 30몰%를 초과하여 사용하는 경우는 물에 대한 분산이 어렵다.
[화학식 1]
Figure pat00005
또한, 하기 화학식 2로 표시되는 트리글리세라이드 화합물은 굴절율 상승에 따라 유리전이온도가 상승하고 필름 표면에 코팅 후 연신 시 표면 크랙이 발생하거나 미용융으로 인한 도메인 형성을 개선하고, 균일한 코팅막과 굴절율을 나타내고 유리전이 온도를 낮추기 위하여 사용되는 것으로 긴체인(long chain)의 곁사슬(side branch)를 도입하는 역할을 한다. 1 ~ 10몰%를 사용하는 것이 바람직하며, 1몰% 미만으로 사용하는 경우는 충분히 Tg를 낮춰주지 못하고, 10몰%를 초과하여 사용하는 경우는 굴절율 하락과 필름의 블록킹을 발생할 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00006
(상기 화학식 2에서, R1내지 R3는 각각 독립적으로, 수소, 불포화 탄화수소를 포함하거나 포함하지 않는 (C1~C30)알킬에서 선택된다.)
또한, 상기 디올화합물은 제한되는 것은 아니나 구체적으로 예를 들면, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 펜타에틸렌글리콜, 헥사에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 1,3-프로판 디올, 1,3-부탄 디올, 프로판 디올, 비스페놀 A, 비스페놀 B 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 30 ~ 60 몰%를 사용하는 것이 바람직하며, 30몰% 미만으로 사용하는 경우는 에스테르화 반응이 충분히 이뤄지지 않고, 60몰%를 초과하여 사용하는 경우는 필름의 블록킹을 발생하고 내열성이 저하되고, 굴절율이 저하될 수 있다.
상기 성분들을 중축한합 폴리에스테르 수지는 고유점도가 0.1 ~ 1.0, 보다 바람직하게는 0.1 ~ 1.6인 것이 바람직하다. 상기 범위에서 폴리에스테르수지를 물 또는 수계용매에 용해 또는 분산시켜 폴리에스테르 에멀젼을 제조할 수 있다.
본 발명에서 상기 제1 수분산 조성물은 필요에 따라 웨팅제, 분산제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 웨팅제는 코팅성을 향상시키기 위하여 사용되는 것으로 구체적으로 예를 들면,Dow Corning 사의 Q2-5212, ENBODIC사의 TEGO WET 250, BYK CHEMIE사의 BYK 348 등의 변성 실리콘계 웨팅제 등을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 웨팅제는 바람직하게는 0.1 ~ 0.5 중량% 사용할 수 있으며, 상기 범위에서 목적으로 하는 코팅성 향상을 달성할 수 있다.
또한, 상기 제1 수분산 조성물은 코팅성 및 내열성 가공을 위하여 콜로이드 실리카 입자를 포함할 수 있다. 상기 콜로이드 실리카 입자는 평균입경이 50 ~ 1,000nm인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 콜로이드 실리카 입자는 수분산 조성물 내 0.1 ~ 0.5중량% 포함되는 것이 상기 효과를 발현하기 위하여 바람직하다.
상기 실리콘계 웨팅제 및 콜로이드 실리카 입자를 포함하는 제1 수분산 조성물은 구체적인 일 양태로, 상기 폴리에스테르 수지 바인더 3 ~ 7중량%, 고굴절 입자 0.1 내지 3중량%, 실리콘계 웨팅제 0.1 ~ 0.5중량%, 콜로이드 실리카 입자 0.1 ~ 0.5중량% 및 잔여량의 물을 포함할 수 있다.
본 발명은 상술한 기재필름의 일면에 형성된 제1 프라이머층의 반대면에 제2 프라이머층을 형성한다. 본 발명에서 상기 제2 프라이머층은 레인보우현상이 발생하지 않고 필름 내 올리고머가 표면으로 마이그레이션되는 것을 차단하기 위해 형성하는 것으로 저간섭 프라이머층을 의미할 수 있다.
상기 제2 프라이머층은 제2 수분산 조성물을 이용하여 형성될 수 있다. 이는 고굴절 입자를 포함하는 것을 제외하고는 제1 수분산 조성물과 동일한 것일 수 있다.
즉, 제2 수분산 조성물은 폴리에스테르 수지 바인더를 10 ~ 40중량% 포함하는 수분산 에멀젼이다. 또한, 상기 제2 수분산 조성물은 제1 수분산 조성물과 같이 필요에 따라 웨팅제, 분산제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 수분산 조성물은 구체적인 일 양태로 폴리에스테르 수지 바인더 3 ~ 7중량%, 실리콘계 웨팅제 0.1 ~ 0.5중량%, 콜로이드 실리카 입자 0.1 ~ 0.5중량% 및 잔여량의 물을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 제1 프라이머층 및 제2 프라이머층은 각각 상술한 제1 수분산 조성물 및 제2 수분산 조성물을 이용하여 형성된다. 일예로, 폴리에스테르 필름 제조 시 상기 수분산 조성물을 도포하고, 연신 및 열처리 공정을 통해 형성된다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 필름의 물성을 만족하기 위한 제1 프라이머층은 건조도포두께가 20 ~ 150nm, 바람직하게는 30 ~ 80nm인 것이 더욱 좋다. 건조도포두께가 20nm 미만인 경우는 올리고머 차단특성이 충분히 나타나지 않을 수 있으며, 스크래치 등의 손상이 유발될 수 있다. 150nm 초과인 경우는 코팅얼룩이 나타나며, 필름 권취 후 프라이머층끼리 붙어버리는 블록킹(Blocking) 현상이 발생할 가능성이 높아진다.
본 발명에서 제1 프라이머층 및 제2 프라이머층은 필요에 따라 실리카, 카올린, 제올라이트에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 무기입자를 포함할 수 있으며, 그 함량은 전체 수분산 조성물 함량 중 1.0 내지 4.0 중량%를 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 2.0 내지 3.0 중량%로 사용하는 것이 효과적이다. 무기입자의 크기가 2.0㎛ 미만일 경우에는 입자의 돌출에 의한 권취성이 저하될 수 있으며, 4.0㎛ 초과일 경우에는 크기 효과에 의한 투명성이 저하되어 제품의 헤이즈가 상승할 수 있다.
본 발명의 폴리에스테르 필름의 제조는 크게 제한되는 것은 아니지만, PET 칩을 용융압출기에서 용융 압출 후 캐스팅하고, 이축연신에 의하여 얻어질 수 있다. 보다 구체적으로, 하나의 압출기에서 폴리에스테르와 실리카나 카올린, 제올라이트와 같은 무기입자 등의 첨가제를 동시에 용융 압출시킨 후 캐스팅하고, 냉각한 다음 순차적으로 이축연신한다.
본 발명에서 일 실시예에 따른 상기 수분산 조성물은 폴리에스테르 필름 제조 공정 중 인라인 도포방법으로 도포될 수 있다. 오프라인 코팅을 하는 것도 가능하며, 양자를 병행하는 것도 가능하나, 바람직하게는 인라인 코팅을 하는 것이 제막과 동시에 도포가 되므로 제조비용이 절감되며, 코팅층의 두께를 연장 배율에 의해 변화시킬 수 있으므로 더욱 좋다. 일 양태로, 폴리에스테르 필름 제조 시 연신 전 또는 1차 연신 후 2차 연신 전에 인라인 도포방법으로 도포한 후, 연신함으로써 제조될 수 있으며, 2차 연신 및 열고정 과정에서 가열에 의해 물이 증발하게 되어 프라이머층이 형성될 수 있다. 도포방법은 공지의 도포방법이라면 제한되지 않는다.
본 발명은 상술한 폴리에스테르 필름의 상부, 즉 단면의 하드코팅층의 반대면에 투명 도전층을 형성한 투명전극 필름을 제공할 수 있다.
상기 투명 도전층은 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 징크옥사이드(ZnO), 산화주석(SnO2), 탄소나노튜브, 은나노와이어, 메탈메쉬로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 반드시 이에 제한되지는 않는다.
또한, 상기 투명전극 필름은 투명 도전층이 형성된 반대면에 점착층 및 보호필름층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 폴리에스테르 필름은 일 구현예로, 도 1 및 도 2와 같이 나타낼 수 있다. 즉, 기재층(100) 상부면에 제1 프라이머층(210)이 적층되고, 상기 제1 프라이머층(210) 상부면에 하드 코팅층(300)이 적층되며, 상기 제1 프라이머층의 반대면에 제2 프라이머층(220)이 형성된다. 또한, 도 2에서 보이는 바와 같이, 상기 제2 프라이머층(220)의 일면에 투명 전극층(400)을 형성한 투명 전극 필름을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 일예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
하기 실시예 및 비교예에 나타난 물성을 평가하는 방법은 다음과 같다.
이하 물성을 하기 방법으로 측정을 하였다.
(1) 전광선투과율 측정
전광선투과율측정기(Nippon Denshoku 300A)를 이용하여 전체 필름의 전광선투과율을 측정하였다.
(2) 헤이즈 변화율(ΔHz)
필름을 상부가 열려있는 높이 3cm, 가로 21cm,세로 27cm인 상자에 넣고 150℃, 10~30min 열처리하여 올리고머를 필름표면으로 마이그레이션(migration)시킨 후 5분간 방치하여 Haze값을 JIS K 715 규격에 따라 HAZE METER (Nipon denshoku, Model NDH 5000)를 이용하여 측정하였다.
헤이즈 변화율은 하기 식 1에 따라 계산하였다.
[식 1]
△Hz(%) = Hf - Hi
(상기 식에서, Hf는 150℃에서 60분간 유지시킨 후 필름의 헤이즈이고, Hi는 가열 전 필름의 헤이즈이다.)
(3) 패턴 시인성
제조된 투명 도전성 필름을 광도계 CM-3600D를 사용하여 가시광선의 450 ~ 650nm 파장 대역에 걸쳐 투과율, 반사율을 측정하였고, 450, 550, 650nm 파장 대역에서의 반사율을 별도로 확인 하였다. 비패턴부와 패턴부 각각에 대하여 측정하여, 비패턴부와 패턴부의 광학물성 차이를 각각 표시 한다
△R = R(비패턴부) R(패턴부)
(제조예 1)
고굴절 프라이머층용 제1 수분산 조성물의 제조
2,6-나프탈렌디카르복실산(2,6-Naphtalene dicarboxly acid) 40mol(26몰%), 소듐 2,5-디카르복시벤젠설포네이트(sodium 2,5-dicarboxylbenzene sulfonate) 5몰(3.3몰%), 디메틸테레프탈산 5몰(3.3몰%)와 비스[4(2-히드록시에톡시)페닐]플루오렌(Bis[4(2-hydroxyethoxy)phenyl]fluorene) 20몰(13.3몰%), 트리글리세라이드(Triglyceride, KAO CORPORATION사의 제품(상품명85P)) 10몰(6.6몰%), 에틸렌글리콜 70몰(46.6몰%)를 무용매 상태에서 혼합하여 이를 반응기에 넣고 170℃에서 250℃까지 분당 1℃ 승온하면서 반응시켜 부산물인 물 또는 메탄올을 제거하면서 에스테르화 반응을 진행하고, 260℃까지 승온하는 것과 동시에 반응기 내 압력을 1mmHg로 감압하여 부생성물인 디올을 회수하면서 중축합 반응을 실시하여 고유점도(테트라 클로로 에탄 : 페놀 중량비 = 1 : 1 의 혼합 용매를 이용하고, 35℃에서 점도관을 사용하여 측정)가 1.0 인 폴리에스테르수지를 제조하였다.
상기 제조된 폴리에스테르수지 20중량%에 물 80중량%를 넣고, 분산시켜 고형분 함량이 20 중량%인 폴리에스테르 바인더를 제조하였다.
상기 바인더 3.5중량%, 지르코늄옥사이드(ZrO2; Sigma-Aldrich, 입경 100nm이하, 굴절률 2.1) 0.5중량%, 실리콘계웨팅제(다우코닝, 폴리에스테르실록산 공중합체, Q2-5212) 0.3중량%, 평균입경이 140nm인 콜로이드 실리카 입자 0.3중량%를 물에 첨가한 후 2시간 동안 교반하여 제1 수분산 조성물을 제조하였다.
(제조예 2)
저간섭 프라이머층용 제2 수분산 조성물의 제조
2,6-나프탈렌디카르복실산(2,6-Naphtalene dicarboxly acid) 40mol(26몰%), 소듐 2,5-디카르복시벤젠설포네이트(sodium 2,5-dicarboxylbenzene sulfonate) 5몰(3.3몰%), 디메틸테레프탈산 5몰(3.3몰%)와 비스[4(2-히드록시에톡시)페닐]플루오렌(Bis[4(2-hydroxyethoxy)phenyl]fluorene) 20몰(13.3몰%), 트리글리세라이드(Triglyceride, KAO CORPORATION사의 제품(상품명85P)) 10몰(6.6몰%), 에틸렌글리콜 70몰(46.6몰%)를 무용매 상태에서 혼합하여 이를 반응기에 넣고 170℃에서 250℃까지 분당 1℃ 승온하면서 반응시켜 부산물인 물 또는 메탄올을 제거하면서 에스테르화 반응을 진행하고, 260℃까지 승온하는 것과 동시에 반응기 내 압력을 1mmHg로 감압하여 부생성물인 디올을 회수하면서 중축합 반응을 실시하여 고유점도(테트라 클로로 에탄 : 페놀 중량비 = 1 : 1 의 혼합 용매를 이용하고, 35℃에서 점도관을 사용하여 측정)가 1.0 인 폴리에스테르수지를 제조하였다.
상기 제조된 폴리에스테르수지 20중량%에 물 80중량%를 넣고, 분산시켜 고형분 함량이 20 중량%인 폴리에스테르 바인더를 제조하였다.
상기 바인더 6중량%, 실리콘계웨팅제(다우코닝, 폴리에스테르실록산 공중합체, Q2-5212) 0.3중량%, 평균입경이 140nm인 콜로이드 실리카 입자 0.3중량%를 물에 첨가한 후 2시간 동안 교반하여 제2 수분산 조성물을 제조하였다.
(제조예 3)
고굴절 입자를 포함하지 않은 프라이머층용 제3 수분산 조성물의 제조
제1 수분산 조성물 제조시 고굴절 지르코늄을 함유하지 않은 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 실시하여 제3 수분산 조성물을 제조하였다.
(실시예 1)
코어층에는 고유점도가 0.65, 올리고머 함량이 1.3중량%인 폴리에틸렌테레프탈레이트칩을 사용하고, 스킨층에는 고유점도가 0.67, 올리고머 함량이 0.6중량%인 폴리에틸렌테레프탈레이트칩과 평균입경이 1.6㎛인 실리카 입자를 1200ppm 사용하여, 압출기에 넣고 용융압출 캐스팅하여 시트를 제조하였다. 상기 시트는 전체 필름 중량에 대하여 코어층이 80중량%, 스킨층이 20중량%가 되도록 하였다. 이후, 표면온도 20℃인 캐스팅 드럼으로 급랭, 고화시켜 두께가 2000㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트를 제조하였다. 이를 80℃에서 기계방향(MD)으로 3.5배 연신한 후 상온에서 냉각하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 제조하였다.
상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 일면에 실시예 1에서 제조한 제1 수분산 조성물을 사용하여 바코팅(bar coating) 방법으로 제1 프라이머층을 형성하고, 상기 일면의 반대면에 실시예 2에서 제조한 제2수분산 조성물을 바코팅(bar coating)방법으로 제2 프라이머층을 형성하였다.
이후, 110℃에서 150℃까지 초당 1℃씩 승온하여 예열, 건조를 거쳐 횡방향(TD)으로 3.5배 연신하였다. 이후, 5단 텐터에서 230℃로 열처리를 행하고, 200℃에서 종방향 및 횡방향으로 10%이완시켜 열고정하여 양면이 코팅된 125㎛의 2축연신 폴리에스테르 필름을 제조하였다. 상기 제1 프라이머층의 건조도포두께는 68nm, 제2 프라이머층의 건조도포두께는 80nm이었다.
다음으로, 상기 제1 프라이머층 상부에 투명 전극층(Si 저굴절 / ITO)을 형성하고, 제2 프라이머층 상부에 표면경도가 2H이며, 건조 후 두께가 3㎛인 하드코팅층을 UV 경화 공정을 통해 형성하였다.
(실시예 2)
코어층에는 고유점도가 0.65, 올리고머 함량이 1.3중량%인 폴리에틸렌테레프탈레이트칩을 사용하고, 스킨층에는 고유점도가 0.67, 올리고머 함량이 0.6중량%인 폴리에틸렌테레프탈레이트칩과 평균입경이 1.6㎛인 실리카 입자를 1200ppm 사용하여, 압출기에 넣고 용융압출 캐스팅하여 시트를 제조하였다. 상기 시트는 전체 필름 중량에 대하여 코어층이 80중량%, 스킨층이 20중량%가 되도록 하였다. 이후, 표면온도 20℃인 캐스팅 드럼으로 급랭, 고화시켜 두께가 2000㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트를 제조하였다. 이를 80℃에서 기계방향(MD)으로 3.5배 연신한 후 상온에서 냉각하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 제조하였다.
상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 일면에 실시예 1에서 제조한 제1 수분산 조성물을 사용하여 바코팅(bar coating) 방법으로 제1 프라이머층을 형성하고, 상기 일면의 반대면에 실시예 2에서 제조한 제2수분산 조성물을 바코팅(bar coating)방법으로 제2 프라이머층을 형성하였다.
이후, 110℃에서 150℃까지 초당 1℃씩 승온하여 예열, 건조를 거쳐 횡방향(TD)으로 3.5배 연신하였다. 이후, 5단 텐터에서 230℃로 열처리를 행하고, 200℃에서 종방향 및 횡방향으로 10%이완시켜 열고정하여 양면이 코팅된 125㎛의 2축연신 폴리에스테르 필름을 제조하였다. 상기 제1 프라이머층의 건조도포두께는 20nm, 제2 프라이머층의 건조도포두께는 80nm이었다.
다음으로, 상기 제1 프라이머층 상부에 투명 전극층(Si 저굴절 / ITO)을 형성하고, 제2 프라이머층 상부에 표면경도가 2H이며, 건조 후 두께가 3㎛인 하드코팅층을 UV 경화 공정을 통해 형성하였다.
(실시예 3)
코어층에는 고유점도가 0.65, 올리고머 함량이 1.3중량%인 폴리에틸렌테레프탈레이트칩을 사용하고, 스킨층에는 고유점도가 0.67, 올리고머 함량이 0.6중량%인 폴리에틸렌테레프탈레이트칩과 평균입경이 1.6㎛인 실리카 입자를 1200ppm 사용하여, 압출기에 넣고 용융압출 캐스팅하여 시트를 제조하였다. 상기 시트는 전체 필름 중량에 대하여 코어층이 80중량%, 스킨층이 20중량%가 되도록 하였다. 이후, 표면온도 20℃인 캐스팅 드럼으로 급랭, 고화시켜 두께가 2000㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트를 제조하였다. 이를 80℃에서 기계방향(MD)으로 3.5배 연신한 후 상온에서 냉각하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 제조하였다.
상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 일면에 실시예 1에서 제조한 제1 수분산 조성물을 사용하여 바코팅(bar coating) 방법으로 제1 프라이머층을 형성하고, 상기 일면의 반대면에 실시예 2에서 제조한 제2수분산 조성물을 바코팅(bar coating)방법으로 제2 프라이머층을 형성하였다.
이후, 110℃에서 150℃까지 초당 1℃씩 승온하여 예열, 건조를 거쳐 횡방향(TD)으로 3.5배 연신하였다. 이후, 5단 텐터에서 230℃로 열처리를 행하고, 200℃에서 종방향 및 횡방향으로 10%이완시켜 열고정하여 양면이 코팅된 125㎛의 2축연신 폴리에스테르 필름을 제조하였다. 상기 제1 프라이머층의 건조도포두께는 90nm, 제2 프라이머층의 건조도포두께는 80nm이었다.
다음으로, 상기 제1 프라이머층 상부에 투명 전극층(Si 저굴절 / ITO)을 형성하고, 제2 프라이머층 상부에 표면경도가 2H이며, 건조 후 두께가 3㎛인 하드코팅층을 UV 경화 공정을 통해 형성하였다.
(실시예 4)
코어층에는 고유점도가 0.65, 올리고머 함량이 1.3중량%인 폴리에틸렌테레프탈레이트칩을 사용하고, 스킨층에는 고유점도가 0.67, 올리고머 함량이 0.6중량%인 폴리에틸렌테레프탈레이트칩과 평균입경이 1.6㎛인 실리카 입자를 2500ppm 사용하여, 압출기에 넣고 용융압출 캐스팅하여 시트를 제조하였다. 상기 시트는 전체 필름 중량에 대하여 코어층이 80중량%, 스킨층이 20중량%가 되도록 하였다. 이후, 표면온도 20℃인 캐스팅 드럼으로 급랭, 고화시켜 두께가 2000㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트를 제조하였다. 이를 80℃에서 기계방향(MD)으로 3.5배 연신한 후 상온에서 냉각하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 제조하였다.
상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 일면에 실시예 1에서 제조한 제1 수분산 조성물을 사용하여 바코팅(bar coating) 방법으로 제1 프라이머층을 형성하고, 상기 일면의 반대면에 실시예 2에서 제조한 제2수분산 조성물을 바코팅(bar coating)방법으로 제2 프라이머층을 형성하였다.
이후, 110℃에서 150℃까지 초당 1℃씩 승온하여 예열, 건조를 거쳐 횡방향(TD)으로 3.5배 연신하였다. 이후, 5단 텐터에서 230℃로 열처리를 행하고, 200℃에서 종방향 및 횡방향으로 10%이완시켜 열고정하여 양면이 코팅된 125㎛의 2축연신 폴리에스테르 필름을 제조하였다. 상기 제1 프라이머층의 건조도포두께는 68nm, 제2 프라이머층의 건조도포두께는 80nm이었다.
다음으로, 상기 제1 프라이머층 상부에 투명 전극층(Si 저굴절 / ITO)을 형성하고, 제2 프라이머층 상부에 표면경도가 2H이며, 건조 후 두께가 3㎛인 하드코팅층을 UV 경화 공정을 통해 형성하였다.
(비교예 1)
실시예 1에서 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 일면에 제1 수분산 조성물을 사용한 것을 제조예 3에서 제조한 제3 수분산 조성물로 대체하여 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(비교예 2)
실시예 1에서 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 제조시 스킨층을 형성하는 PET칩으로, 고유점도가 0.67, 올리고머 함량이 1.4중량%인 PET칩을 사용한 것을 고유점도가 0.85, 올리고머 함량이 1.6중량%인 PET칩으로 대체하여 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
구분 Core Skin 제1프라이머층 두께
고유점도 Oligomer
함량 (%)		 고유점도 Oligomer
함량 (%)		 무기입자함량
(ppm)		 두께
(nm)		 고굴절 입자 함유 여부
실시예 1 0.65 1.3 0.67 0.6 1200 68 ○
실시예 2 0.65 1.3 0.67 0.6 1200 20 ○
실시예 3 0.65 1.3 0.67 0.6 1200 90 ○
실시예 4 0.65 1.3 0.67 0.6 2500 68 ○
비교예 1 0.65 1.3 0.67 0.6 1200 68 ×
비교예 2 0.65 1.3 0.85 1.6 1200 68 ○
구분 △Hz (Oligomer Migration)(%) △R (반사율 차이)
10min 20min 30min 450nm 550nm 650nm
실시예 1 0.5 0.8 1.2 0.92 0.00 -0.25
실시예 2 0.5 0.7 1.0 -0.32 -0.57 -0.65
실시예 3 0.5 0.9 1.3 0.45 0.45 0.13
실시예 4 1.0 1.8 2.9 0.92 0.00 -0.25
비교예 1 0.5 0.9 1.3 1.23 0.78 -0.98
비교예 2 2.1 5.0 8.0 0.92 0.00 -0.25
표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예들은 고굴절 입자를 함유하여 그렇지 않은 비교예 1과 비교하여 볼 때, 패턴 시인성이 우수하면서도 헤이즈 변화율이 적어 광학 특성을 확보할 수 있음을 확인할 수 있었다. 한편, 실시예 1은 제1 프라이머층의 두께를 적절하게 조절하여 실시예 2 및 3에 비하여 △R 값이 더욱 좋게 나타났다. 또한, 실시예 4는 코어층 및 스킨층으로 이루어진 폴리에스테르 필름 상 스킨층의 무기입자 함량이 다소 높아 올리고머가 표면으로 마이그레이션 되는 것이 많아 간섭현상으로 인한 헤이즈 변화율이 다소 높았다. 반면, 비교예 2는 실시예에 비하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 내 스킨층의 고유점도 및 올리고머 함량 차이로 인하여 헤이즈 변화율 및 패턴 시인성이 현저히 떨어졌다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 균등물을 사용할 수 있으며, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서, 상기 기재 내용은 하기의 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
100 : 기재층
210 : 제1 프라이머층
220 : 제2 프라이머층
300 : 하드코팅층
400 : 투명 전극층

Claims (13)

  1. 코어층 및 이의 양면에 스킨층을 포함하는 기재필름 및
    상기 기재필름의 일면에 제1 프라이머층과 다른 일면에 제2 프라이머층이 형성된 폴리에스테르 필름으로,
    상기 스킨층은 올리고머 함량이 0.3 내지 1.5 중량%이고, 고유점도가 0.6 내지 0.8인 폴리에스테르 수지로 이루어지며,
    상기 제1 프라이머층은 굴절율이 2.0 이상인 고굴절 입자를 포함하는 제1 수분산 조성물로 이루어지고,
    상기 제2 프라이머층은 에스테르계 수지, 우레탄계 수지 및 아크릴레이트계 수지 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 바인더 수지를 함유한 제2 수분산 조성물로 이루어지는 것을 포함하는 폴리에스테르 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프라이머층은 건조도포두께가 30 ~ 80nm인 폴리에스테르 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고굴절 입자는 산화지르코늄, 산화티타늄, 산화안티몬, 산화세륨, 산화셀레늄, 산화알루미늄, 산화이트륨, 산화아연, 황화아연 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 어느 하나인 폴리에스테르 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고굴절 입자는 평균입경이 100nm 이하인 폴리에스테르 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 수분산 조성물은 폴리에스테르 수지, 고굴절 입자, 실리콘계 웨팅제, 콜로이드 실리카 입자 및 물을 포함하는 폴리에스테르 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 수분산 조성물은 폴리에스테르 수지,실리콘계 웨팅제, 콜로이드 실리카 입자 및 물을 포함하는 폴리에스테르 필름.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 프라이머층 및 제2 프라이머층은 인라인 코팅방법으로 형성된 것인 폴리에스테르 필름.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 스킨층은 무기입자를 10 내지 2300ppm 포함하는 폴리에스테르 필름.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 스킨층은 실리카, 카올린, 제올라이트 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 무기입자를 포함하는 폴리에스테르 필름.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기재필름은 두께가 25 ~ 250㎛인 폴리에스테르 필름.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 기재층은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인 폴리에스테르 필름.
  12. 제1항 내지 제11항 중에서 선택되는 어느 한 항의 폴리에스테르 필름 상에 투명 도전층이 형성된 투명전극 필름.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 투명 도전층은 인듐틴옥사이드, 인듐징크옥사이드, 징크옥사이드, 산화주석, 탄소나노튜브, 은나노와이어 및 메탈메쉬 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 투명전극 필름.
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