KR20170065225A - 백색 폴리에스테르 필름 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 백색 폴리에스테르 필름 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 백라이트 유닛에 사용될 수 있는 백색 폴리에스테르 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다. 이를 위해 백색 폴리에스테르 필름은 폴리에스테르 수지 및 폴리에스테르 수지의 말단기와 반응성을 가진 다관능 에폭시 화합물을 포함하는 조성물(a)로 제조된 A층; 및 폴리에스테르 수지 및 폴리에스테르 수지에 비상용성 수지인 비결정성 환상 올레핀 공중합체를 포함하는 조성물(b)로 제조된 B층;을 포함하되, A층은 폴리에스테르 수지와 다관능 에폭시 화합물의 가교 반응에 의해 형성된 응집물을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

백색 폴리에스테르 필름 및 그 제조방법{WHITE POLYESTER FILM AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 백색 폴리에스테르 필름 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 백라이트 유닛에 사용될 수 있는 백색 폴리에스테르 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래 반사판 용도로 사용되는 백색 폴리에스테르 필름은 일 예에 따른 종래의 폴리에스테르 필름의 단면도를 각각 도시한 도 2 또는 도 3에 의해 알 수 있는 바와 같이, 반사판 위에 유기 입자(60)또는 무기 입자(50)를 코팅하여 도광판과 반사판 간의 마찰로 인해 생길 수 있는 스크레치를 억제하거나 상기 입자의 형태가 비구상인 것을 적용함으로써 도광판과의 접촉 면적을 넓혀 도광판과 반사판 간 발생할 수 있는 스크레치를 억제하는 형태가 일반적이다.

그러나 공지된 종래기술과 같이 필름에 입자를 코팅할 경우 분산성이 우수한 고가의 입자를 사용하고 입자가 커질수록 도포가 어려워져 수율이 저하됨으로써 반사판 최종 제품의 원가가 상승하므로 이를 개선할 필요가 있다.

이를 개선하기 위하여, 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0058336호에 개시된 발명은, PET의 용융압출 공정에서 가교제를 첨가하였으나, IV 저하가 억제되고 올리고머에 의한 투명성 저하가 억제되는 단점이 있었다.

본 발명자들은 종래의 반사판 용도로 사용되는 백색 폴리에스테르 필름의 문제점을 해소하기 위하여 노력한 결과, 3층(A/B/A) 구조로 이루어진 백색 폴리에스테르 필름에서 A층에 폴리에스테르 수지 말단기와 반응성을 가진 가교제를 적정량 투입하면 용융 압출 공정에서 폴리에스테르 수지의 젤(GEL)화가 발생해 이축 연신 후에도 필름 상의 표면에 조도를 형성하는 것을 확인하였고, 이에 따라 가교 성능을 높여 제막이 가능한 범위 내에서 젤(GEL)화에 의한 표면 조도를 높인 백색 폴리에스테르 필름을 개발하게 되었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0058336호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 별도의 입자를 사용하지 않고, 폴리에스테르 수지 및 폴리에스테르 수지의 말단기와 반응성을 가진 가교제를 투입하여 응집물을 형성함으로써 표면 조도를 제어할 수 있는 백색 폴리에스테르 필름 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.

상기 목적은, 폴리에스테르 수지 및 폴리에스테르 수지의 말단기와 반응성을 가진 다관능 에폭시 화합물을 포함하는 조성물(a)로 제조된 A층; 및 폴리에스테르 수지 및 폴리에스테르 수지에 비상용성 수지인 비결정성 환상 올레핀 공중합체를 포함하는 조성물(b)로 제조된 B층;을 포함하되, A층은 폴리에스테르 수지와 다관능 에폭시 화합물의 가교 반응에 의해 형성된 응집물을 포함하는, 백색 폴리에스테르 필름에 의해 달성될 수 있다.

바람직하게, B층의 양면에 A층이 적층된 3층(A/B/A) 구조일 수 있다.

바람직하게, 조성물(a)는 폴리에스테르 수지 100중량부에 대해서 다관능 에폭시 화합물 0.5 내지 2중량부를 포함할 수 있다.

바람직하게, 조성물(b)는 폴리에스테르 수지 100중량부에 대해서 비결정성 환상 올레핀 공중합체 5 내지 35중량부 포함할 수 있다.

바람직하게, A층의 표면 조도(Ra)는 0.03≤Ra≤0.15㎛일 수 있다.

또한, 상기 목적은, 폴리에스테르 수지 및 폴리에스테르 수지의 말단기와 반응성을 가진 다관능 에폭시 화합물을 포함하고 A층을 제조하기 위한 조성물(a) 및 폴리에스테르 수지 및 폴리에스테르 수지에 비상용성 수지인 비결정성 환상 올레핀 공중합체를 포함하고, B층을 제조하기 위한 조성물(b)를 준비하는 제1단계; 조성물(a)와 조성물(b)를 3층(A/B/A) 구조로 용융 공압출하고 시트상으로 성형하여 미연신 시트를 제조한 후, A층 표면 조도를 제어하는 제2단계; 미연신 시트를 캐스팅 드럼에서 냉각하는 제3단계; 냉각된 시트를 1축 연신하는 제4단계; 1축 연신된 시트를 2축 연신하는 제5단계; 및 2축 연신된 시트를 열처리하여 폴리에스테르 필름을 제조하는 제6단계;를 포함하는 백색 폴리에스테르 필름 제조방법에 의해 달성될 수 있다.

바람직하게, 제2단계는 폴리에스테르 수지와 다관능 에폭시 화합물의 가교 반응에 의해 형성된 응집물을 이용하여 A층 표면 조도를 제어할 수 있다.

바람직하게, A층의 표면 조도(Ra)는 0.03≤Ra≤0.15㎛일 수 있다.

바람직하게, 조성물(a)는 폴리에스테르 수지 100중량부에 대해서 다관능 에폭시 화합물 0.5 내지 2중량부를 포함할 수 있다.

바람직하게, 조성물(b)는 폴리에스테르 수지 100중량부에 대해서 비결정성 환상 올레핀 공중합체 5 내지 35중량부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 백라이트 유닛에 적용시 광확산성 및 광은폐성의 향상, 도광판과 반사판의 밀착으로 발생하는 밀착성 결점(WET OUT)에 의한 화상에서의 백점 또는 백선 등의 무라나 진동에 의한 도광판의 갈림 현상을 억제하는 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 실시예에 따른 백색 폴리에스테르 필름의 단면도이다.
도 2는 일 예에 따른 종래의 폴리에스테르 필름의 단면도이다.
도 3은 일 예에 따른 종래의 폴리에스테르 필름의 단면도이다.

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 정의하지 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.

본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 본 명세서에 기재된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 폴리에스테르 필름(100)의 단면도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 양상에 따른 백색 폴리에스테르 필름(100)은 폴리에스테르 수지 및 폴리에스테르 수지의 말단기와 반응성을 가진 다관능 에폭시 화합물을 포함하는 조성물(a)로 제조된 A층(10); 및 폴리에스테르 수지 및 폴리에스테르 수지에 비상용성 수지인 비결정성 환상 올레핀 공중합체를 포함하는 조성물(b)로 제조된 B층(20);을 포함하되, A층(10)은 폴리에스테르 수지와 다관능 에폭시 화합물의 가교 반응에 의해 형성된 응집물을 포함한다. 폴리에스테르 필름(100)은 B층(20)의 양면에 A층(10)이 적층된 3층(A/B/A) 구조인 것이 바람직하다.

일 실시예에 있어서, A층(10)은 폴리에스테르 수지 및 폴리에스테르 수지의 말단기와 반응성을 가진 다관능 에폭시 화합물을 포함하는 조성물(a)로 제조되고, 그 표면에 폴리에스테르 수지와 다관능 에폭시 화합물의 가교 반응에 의해 형성된 응집물을 포함한다.

A층(10)의 기본 수지로 사용되는 폴리에스테르 수지는 디카르복실산 성분과 디올 성분으로 이루어지며, 제막 안정성이 높고 저렴한 폴리에틸렌테레프탈레이트를 기본 구성으로 하는 것이 바람직하다.

디카르복실산 성분은 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 4,4'-디페닐디카르복실산, 아디프산 및 세바신산 중 적어도 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하고, 디올 성분은, 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,4-시클로헥산디메탄올 및 1,6-헥산디올 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.

조성물(a)는 전체 100 중량%에 대해서 폴리에스테르 수지 65 내지 95중량%를 함유하는 것이 바람직하고, 70 내지 90중량%를 함유하는 것이 더욱 바람직하다. 폴리에스테르 수지의 함량이 65 중량% 미만이거나 95 중량%를 초과할 경우, 다수의 공동을 함유하는 필름으로 제막할 수 없다.

폴리에스테르 수지로 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용할 경우, 제막 안정성의 관점에서 바람직하게는 전체 디카르복실산 성분 당 1∼15몰%, 더욱 바람직하게는 3∼14몰%, 가장 바람직하게는 5∼13몰%의 공중합 성분을 함유하는 공중합 폴리에스테르 또는 전체 디올 성분 당 1∼15몰%, 더욱 바람직하게는 3∼14몰%, 가장 바람직하게는 5∼13몰%의 공중합 성분을 함유하는 공중합 폴리에스테르를 사용하면 좋다. 이 때, 공중합 성분이 1몰% 미만이면, 다수의 공동을 함유하는 필름 제막이 어렵고, 공중합 성분이 15몰%를 초과하면 역시 필름 제막에 어려움이 있다.

이 때, 상기 공중합 성분으로서 디카르복실산 성분은 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 4,4'-디페닐디카르복실산, 아디프산 및 세바신산으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있다. 디올 성분은 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,4-시클로헥산디메탄올 및 1,6-헥산디올로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있다. 또한, 상기에서 공중합 성분 중에서도 양호한 제막성을 얻기 위해서 이소프탈산 또는 2,6-나프탈렌디카르복실산을 사용하는 것이 바람직하고, 비상용성 수지의 분산 상태를 안정시키는 효과가 있는 1,4-시클로헥산디메탄올을 사용하는 것이 바람직하다.

일 실시예에 있어서, 조성물(a)는 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대해서 다관능 에폭시 화합물 0.5 내지 2중량부를 포함할 수 있다. 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대해서 다관능 에폭시 화합물이 0.5 중량부 미만인 경우, 젤(Gel)화가 일어나지 않아 표면 조도를 형성하기 어렵고, 2 중량부를 초과하는 경우 젤(Gel)화가 심해져 연신시 파단이 발생할 우려가 있다.

A층(10)의 표면은 폴리에스테르 수지 및 폴리에스테르 수지의 말단기와 반응성을 가진 다관능 에폭시 화합물의 가교 반응에 의해 응집물이 형성된다. 즉, 공압출 시 다관능 에폭시 화합물에 의해 폴리에스테르 수지의 젤(Gel)화가 일어나고 이 때 응집물이 형성된다. 종래의 폴리에스테르 필름은 백라이트 유닛에 적용시 도광판과의 첩부를 억제하기 위하여 유기 입자(60) 또는 무기 입자(50)(도 2 및 도 3 참조)를 사용하였으나, 본원발명은 이러한 입자를 사용하지 않고, 폴리에스테르 수지와 다관능 에폭시 화합물의 가교 반응에 의해 형성된 응집물로 표면 조도를 제어하여 도광판과의 첩부를 억제할 수 있다.

일 실시예에 있어서, A층(10)의 표면 조도(Ra)는 0.03≤Ra≤0.15㎛인 것이 바람직하다. A층(10)의 표면 조도(Ra)가 0.03㎛ 미만인 경우, 반사판과의 마찰에 의한 도광판 갈림이 발생하는 단점이 있고, A층(10)의 표면 조도(Ra)가 0.15㎛ 초과인 경우, 필름 연신시 제막성이 저하되는 단점이 있다.

일 실시예에 있어서, B층(20)은 폴리에스테르 수지 및 폴리에스테르 수지에 비상용성 수지인 비결정성 환상 올레핀 공중합체를 포함하는 조성물(b)로 제조된다.

조성물(b)의 폴리에스테르 수지는 A층(10)의 폴리에스테르 수지와 동일한 바, 중복되는 설명은 생략한다.

폴리에스테르 수지에 비상용성 수지는 단일성분으로 이루어진 중합체 또는 이성분 이상으로 이루어진 공중합체 또는 이들간 2종 이상의 혼합형태를 병용할 수도 있다. 즉, 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 수지를 사용하거나 상기 비결정성 환상 올레핀 수지와 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 메틸펜텐 등의 결정성 폴리올레핀 수지가 공중합된 것을 사용할 수 있다. 특히, 폴리에스테르 수지와의 임계 표면장력 차가 크고, 연신 후의 열처리에 의해 변형되기 어려운 수지가 바람직하고, 그 중에서도 에틸렌과 바이시클로알켄의 공중합체가 가장 바람직하다.

여기에서, 비결정성 환상 올레핀 공중합체는 조성물(b)로부터 분리해서 시차주사형 열량계를 이용하고 JIS K7121-1987 측정법에 준하여 전이온도를 측정했을 때, 결정화 및 융해의 피크가 보여지지 않는 것을 비결정성의 조건으로 설정한다.

본 발명을 설명하는 데 있어 가장 바람직한 예로서, 폴리에스테르 수지에 대한 비상용성 수지인 비결정성 환상 올레핀 공중합체는, 에틸렌과 노르보넨(2-norbornene, 바이시클로[2,2,1]헵토-2-엔) 간의 공중합 수지를 사용하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 에틸렌과 노르보넨간의 공중합 수지는 공지의 일본 특허공개 소61-271308호 공보에 예시되어 있는 액상중합법에 의해 제조될 수 있다.

상기 방법에 의해 얻어지는 본 발명의 비결정성 환상 올레핀 공중합체는 유리전이온도 120℃ 내지 200℃ 이내를 충족하는 것이 바람직하고, 135 내지 185℃ 이내를 충족하는 것이 더욱 바람직하며, 140 내지 150℃ 이내를 충족하는 것이 가장 바람직하다. 유리전이온도가 120℃ 미만이면, 필름을 연신할 때, 환상 올레핀 공중합체가 소성 변형되어 공동의 생성이 저해되는 단점이 있고, 유리전이온도가 200℃를 초과하면, 폴리에스테르 수지와 비결정성 환상 올레핀 공중합체를 압출기 등을 이용하여 용융 혼련하여 시트상으로 토출할 때, 비결정성 환상 올레핀 공중합체의 분산이 불충분해져서 공동의 형상과 그 수를 원하는 수준만큼 달성할 수 없다는 단점이 있다. 유리전이온도는 비결정성 환상 올레핀 공중합체에 있어서의 환상 올레핀과 비환상 올레핀의 공중합 비율을 변경함으로써 조정할 수 있는데, 유리전이온도는 시차주사형 열량계를 사용하여 20℃/분의 승온 속도로 승온시켰을 때의 JIS K7121-1987의 중간점으로 결정된다.

또한, 비결정성 환상 올레핀 공중합체는 그 입경이 0.5 내지 5.0㎛ 이내인 것이 바람직하다. 입경 크기가 0.5㎛ 미만이면, 연신 시 공극을 형성하기가 어렵고, 5.0㎛를 초과하면, 연신 시 필름이 찢어질 우려가 있어 제막성이 저해되므로 바람직하지 않다.

일 실시예에 있어서, 조성물(b)는 폴리에스테르 수지 100중량부에 대해서 비결정성 환상 올레핀 공중합체 5 내지 35중량부를 포함할 수 있고, 10 내지 30 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 폴리에스테르 수지 100중량부에 대해서 비결정성 환상 올레핀 공중합체가 5중량부 미만인 경우, 백색화의 효과가 미약하고, 높은 반사성을 구현할 수 없으며, 35중량부를 초과하면, 필름 자체의 강도 등의 기계 특성이 저하되고, 비결정성 환상 올레핀 공중합체의 응집이 일어나기 쉽다.

또한, 조성물(a) 및 조성물(b)에는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 각종 첨가물, 예를 들면, 형광 증백제, 가교제, 내열 안정제, 내산화 안정제, 자외선 흡수제, 유기의 활제, 무기의 미립자, 충전제, 내광제, 대전방지제, 핵제, 염료, 분산제, 커플링제 등이 첨가될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 백색 폴리에스테르 필름(100)은 3층(A/B/A) 구조이고, 폴리에스테르 수지 및 폴리에스테르 수지의 말단기와 반응성을 가진 가교제의 가교 반응에 의해 A층(10) 표면에 응집물을 형성한다. 이를 통해 입자를 사용하지 않고도 A층(10) 표면 조도를 형성함으로써 백라이트 유닛에 적용시 광확산성 및 광은폐성의 향상, 도광판과 반사판의 밀착으로 발생하는 밀착성 결점(WET OUT)에 의한 화상에서의 백점 또는 백선 등의 무라나 진동에 의한 도광판의 갈림 현상을 억제하는 등의 효과를 가진다.

또한 화상 표시용의 백라이트 장치 및 램프 리플렉터의 반사시트, 조명용 기구의 반사시트, 조명 간판용 반사 시트, 태양 전지용 반사 시트 등에 유용하게 사용할 수 있다.

다음으로, 백색 폴리에스테르 필름의 제조방법에 대해 설명한다.

본 발명의 일 양상에 따른 백색 폴리에스테르 필름 제조방법은 폴리에스테르 수지 및 폴리에스테르 수지의 말단기와 반응성을 가진 다관능 에폭시 화합물을 포함하고 A층(10)을 제조하기 위한 조성물(a) 및 폴리에스테르 수지 및 폴리에스테르 수지에 비상용성 수지인 비결정성 환상 올레핀 공중합체를 포함하고, B층(20)을 제조하기 위한 조성물(b)를 준비하는 제1단계; 조성물(a) 및 조성물(b)를 3층(A/B/A) 구조로 용융 공압출하고 시트상으로 성형하여 미연신 시트를 제조한 후, A층(10) 표면 조도를 제어하는 제2단계; 미연신 시트를 캐스팅 드럼에서 냉각하는 제3단계; 냉각된 시트를 1축 연신하는 제4단계; 1축 연신된 시트를 2축 연신하는 제5단계; 및 2축 연신된 시트를 열처리하여 폴리에스테르 필름을 제조하는 제6단계;를 포함한다.

제1단계는 백색 폴리에스테르 필름을 제조하기 위한 조성물(a) 및 조성물(b)를 준비하는 단계로서, 조성물(a) 및 조성물(b)의 구체적인 설명은 상술하였는 바, 여기에서는 생략하도록 한다.

제2단계는 조성물(a) 및 조성물(b)를 3층(A/B/A) 구조로 용융 공압출하고 시트상으로 성형하여 미연신 시트를 제조한 후, A층(10) 표면 조도를 제어하는 단계로서, A/B/A의 3층 형태로 공압출 시 용융 압출 과정에서 A층(10) 내의 폴리에스테르 수지는 다관능 에폭시 화합물과 반응하여 젤(Gel)화 되고, 그 표면에 응집물을 형성한다. 일반적으로 입자를 함유하는 필름은 연신 시 조도가 형성이 되나, 본 발명의 경우는 용융압출 직후의 미연신 시트 상에서 표면 조도가 형성되고, 이 때 표면 조도는 필름 내에 함유된 다관능 에폭시 화합물의 첨가량에 비례한다. 바람직하게 표면 조도(Ra)는 0.03≤Ra≤0.15㎛인 것이 바람직하다. 또한, 생성된 응집물은 후술할 냉각, 연신 및 열처리 공정을 거치면서도 표면 조도를 유지한다.

제3단계는 표면 조도가 제어된 미연신 시트를 캐스팅 드럼에서 냉각한다.

제4단계는 냉각된 미연신 시트를 1축 연신하여 1축 연신된 시트를 제조하는 단계로서 냉각된 미연신 시트를 롤 가열, 적외선 가열(Heater)이라는 가열 수단에 의해 가열하고, 우선 길이 방향으로 연신하여 1축 연신 시트를 얻는 단계이다. 연신은 2개 이상의 롤의 주속차를 이용해서 수행하는 것이 바람직하며, 연신 온도는 폴리에스테르 수지의 유리전이온도(Tg) 이상의 온도로 설정하고, 연신 배율은 2.5~4.0배로 하는 것이 바람직하다.

제5단계는 1축 연신된 시트를 2축 연신하여 2축 연신된 시트를 제조하는 단계로서, 제4단계의 길이 방향으로의 1축 연신된 시트를 연속적으로 길이 방향과 수직인 방향(이하, 「폭 방향」이라고도 한다)으로 2축 연신하는 단계이다. 이 때, 폭 방향 연신은 폴리에스테르 수지의 유리전이점(Tg)보다 높은 온도부터 시작하여, 유리전이점(Tg)보다 5~70℃ 높은 온도까지 승온시키면서 수행한다. 폭 방향 연신 과정에서의 승온은 연속적이어도 좋고, 단계적(순차적)이어도 좋지만 통상 순차적으로 승온시킨다. 예를 들면 텐터의 폭 방향 연신 존을 필름 주행 방향을 따라 복수로 나누고, 존마다 소정 온도의 가열 매체를 흘림으로써 승온시킨다. 이때, 폭 방향 연신의 배율은 2.5~4.5배로 한다.

제6단계는 2축 연신된 시트를 열처리하여 폴리에스테르 필름을 제조하는 단계로서, 2축 연신된 시트를 주행시키면서 열고정 또는 열이완 등의 열처리를 순차적으로 실시해서 2축 배향 시트로 제조하는 것이다. 이에, 얻어진 2축 연신 시트의 결정 배향을 완료시켜 평면성과 치수 안정성을 부여하기 위해서, 계속해서 텐터 내에서 120~240℃의 온도로 1~30초간의 열처리를 행하고, 균일하게 서서히 냉각한 후에 실온까지 냉각시키고, 권취함으로써 본 발명에 따른 백색 폴리에스테르 필름(100)을 얻을 수 있다. 이때, 열처리 공정 중에서는 필요에 따라서 폭 방향 또는 길이 방향으로 3~12%의 이완 처리를 실시해도 좋다.

본 발명의 일 실시예에 따른 백색 폴리에스테르 제조방법에 의해 제조된 백색 폴리에스테르 필름(100)은 백라이트 유닛의 반사 필름(반사 시트)으로 사용될 수 있고, 표면 조도를 제어함으로써 에지형 광원의 백라이트 유닛에서 반사판과 도광판이 맞닿아 발생하는 밀착성 결점(WET OUT) 현상에 의한 백라이트 유닛(BLU) 전면부의 백점 시인 현상을 개선하며, 또한 반사필름과 도광판간의 마찰에 의해 발생하는 도광판 갈림 현상도 개선되는 특성을 가진다.

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]

폴리에스테르 수지(도레이첨단소재㈜, A9093) 100 중량부에 대하여, 상기 폴리에스테르 수지에 대한 비상용 수지로서, 비결정성 환상 올레핀 공중합체인 에틸렌과 노르보넨간의 공중합 수지 10 중량부를 첨가한 B층과 폴리에스테르 수지(도레이첨단소재㈜, A9093) 100 중량부에 대하여, 폴리에스테르 수지의 말단기와 반응성을 가진 9관능 에폭시 화합물(BASF사의 Joncryl ADR-4370)을 1.5 중량부를 첨가한 A층(10)을 공압출 방식으로 280로 가열된 압출기에 공급하여 다이에서 시트상으로 A/B/A층의 구조로 성형하였다.

이 때, 상기 비상용 폴리올레핀계 수지와 같은 첨가물은 미리 폴리에스테르 수지와 혼합(Compounding)시킨 마스터 펠릿의 형상으로 사용하였다. 상기 마스터 펠릿에 있어서의 비상용 폴리올레핀계 수지의 입경은 1~3㎛이었다.

상기 성형된 시트를 표면 온도 20의 캐스팅 드럼에서 냉각 고화하여 미연신 필름을 얻고, 이를 가열하여 길이 방향으로 3.7배 연신 후 냉각하였다. 계속해서 길이 방향으로 1축 연신한 필름의 양 끝을 클립으로 유지하면서 텐터로 인도하여 가열된 분위기 중에서 길이에 수직인 방향(폭 방향)으로 3.7배율로 연신하였다.

이후, 텐터 내에서 열고정을 수행하고, 실온까지 냉각하여 2축 연신 필름을 얻었고, 이를 실시예로 하였다.

[비교예 1]

폴리머를 압출기에 공급 시, 9관능 에폭시 화합물(BASF사의 Joncryl ADR-4370)을 포함하지 않는 것을 제외하고는, 실시예와 동일한 방식으로 수행하여 2축 연신 필름을 얻었고, 이를 비교예 1로 하였다.

[비교예 2]

폴리머를 압출기에 공급 시, 9관능 에폭시 화합물(BASF사의 Joncryl ADR-4370)을 3중량부 포함하는 것을 제외하고는, 실시예와 동일한 방식으로 수행하여 2축 연신 필름을 얻었고, 이를 비교예 2로 하였다.

[실험예]

하기 실험에 의해 얻어진 실시예 및 비교예의 물성을 하기 표 1에 기재하였다.

1. 광택도

일본, 니뽄 덴쇼쿠 사의 VGP-500 광택도 측정기를 사용하여 60° 입사각에서의 광택도를 측정하였다.

2. 표면조도 측정

상기 실시예 및 비교예 1~2에서 제조된 이축연신 폴리에스테르 필름에 대하여, 코사카 켄슈코사의 촉침식 표면 조도계(SE-3FA)를 이용하여, 촉침 끝 반경을 0.5㎛하고, 촉침 하중 5㎎, 측정 길이 0.8㎜ 및 컷오프값을 0.08㎜로 설정하여 표면 평균조도(Ra)를 측정하였다. 5회 반복 측정하여 평균치를 하기 표 1에 기재하였다.

3. 제막 안정성 평가

상기 실시예 및 비교예 1~2에서 제조된 필름에 대하여, 1시간 이상 안정되게 제막이 가능하면 "○"로 판정하고, 1시간 이내에 파단이 발생하고, 안정된 제막이 불가하면, "×"로 판정하였다.

4. 도광판 갈림 평가

반사 시트 위에 도광판 인쇄면이 맞닿도록 올려 놓은 후 그 위에 500g 추를 양면 접착제로 부착하여 고정 한 후 반사 시트만을 20회 왕복하여 도광판 및 반사시트의 표면 갈림 정도를 확인하였다. 폭 10㎛ 이상의 스크레치가 5개 이하이면 "○"로 판정하고 그 이상이면 "×"로 판정하였다.

5. WET OUT 평가

에지 LED형 BLU를 조립 후 점등하였을 때 도광판과 반사판의 밀착에 의한 백점 또는 백줄이 시인되지 않으면 "○"로 판정하고 시인되면 "×"로 판정하였다.

[표 1]

상기 표 1에서 확인되는 바와 같이, 실시예의 경우, 높은 표면 조도로 인해 도광판 갈림과 WET OUT 현상이 억제되면서 안정적인 제막성을 갖는 양호한 결과를 확인하였다. 또한, 에폭시 화합물을 함유하지 않은 비교예 1에서 양호한 제막성을 보이나 낮은 표면 조도로 인해 도광판 갈림과 WET OUT 현상이 발생하여 문제를 초래하였다. 반면에, 비교예 2에서는 에폭시 화합물의 함량이 높아 폴리에스테르 수지의 젤(Gel)화로 인한 연신성이 저하되는 결과를 초래하였다.

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.

100 : 폴리에스테르 필름
10 : A층
20 : B층
30 : 응집물
40 : 미세 기공
50 : 백색 무기 입자
60 : 유기 입자
70 : 코팅층

Claims (10)

1. 폴리에스테르 수지 및 폴리에스테르 수지의 말단기와 반응성을 가진 다관능 에폭시 화합물을 포함하는 조성물(a)로 제조된 A층; 및
   폴리에스테르 수지 및 폴리에스테르 수지에 비상용성 수지인 비결정성 환상 올레핀 공중합체를 포함하는 조성물(b)로 제조된 B층;을 포함하되,
   A층은 폴리에스테르 수지와 다관능 에폭시 화합물의 가교 반응에 의해 형성된 응집물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 백색 폴리에스테르 필름.
2. 제1항에 있어서,
   B층의 양면에 A층이 적층된 3층(A/B/A) 구조인 것을 특징으로 하는, 백색 폴리에스테르 필름.
3. 제1항에 있어서,
   조성물(a)는 폴리에스테르 수지 100중량부에 대해서 다관능 에폭시 화합물 0.5 내지 2중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 백색 폴리에스테르 필름.
4. 제1항에 있어서,
   조성물(b)는 폴리에스테르 수지 100중량부에 대해서 비결정성 환상 올레핀 공중합체 5 내지 35중량부 포함하는 것을 특징으로 하는, 백색 폴리에스테르 필름.
5. 제1항에 있어서,
   A층의 표면 조도(Ra)는 0.03≤Ra≤0.15㎛인 것을 특징으로 하는, 백색 폴리에스테르 필름.
6. 폴리에스테르 수지 및 폴리에스테르 수지의 말단기와 반응성을 가진 다관능 에폭시 화합물을 포함하고 A층을 제조하기 위한 조성물(a)와 폴리에스테르 수지 및 폴리에스테르 수지에 비상용성 수지인 비결정성 환상 올레핀 공중합체를 포함하고 B층을 제조하기 위한 조성물(b)를 준비하는 제1단계;
   조성물(a) 및 조성물(b)를 3층(A/B/A) 구조로 용융 공압출하고 시트상으로 성형하여 미연신 시트를 제조한 후, A층 표면 조도를 제어하는 제2단계;
   미연신 시트를 캐스팅 드럼에서 냉각하는 제3단계;
   냉각된 시트를 1축 연신하는 제4단계;
   1축 연신된 시트를 2축 연신하는 제5단계; 및
   2축 연신된 시트를 열처리하여 폴리에스테르 필름을 제조하는 제6단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 백색 폴리에스테르 필름 제조방법.
7. 제6항에 있어서,
   제2단계는 폴리에스테르 수지와 다관능 에폭시 화합물의 가교 반응에 의해 형성된 응집물을 이용하여 A층 표면 조도를 제어하는 것을 특징으로 하는, 백색 폴리에스테르 필름 제조방법.
8. 제7항에 있어서,
   A층의 표면 조도(Ra)는 0.03≤Ra≤0.15㎛인 것을 특징으로 하는, 백색 폴리에스테르 필름 제조방법.
9. 제6항에 있어서,
   조성물(a)는 폴리에스테르 수지 100중량부에 대해서 다관능 에폭시 화합물 0.5 내지 2중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 백색 폴리에스테르 필름 제조방법.
10. 제6항에 있어서,
    조성물(b)는 폴리에스테르 수지 100중량부에 대해서 비결정성 환상 올레핀 공중합체 5 내지 35중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 백색 폴리에스테르 필름 제조방법.

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