KR20170096681A

KR20170096681A - 3층 구조의 이축 연신 폴리에스테르 매트 필름

Info

Publication number: KR20170096681A
Application number: KR1020160018182A
Authority: KR
Inventors: 심대진; 전용현; 원종선
Original assignee: 주식회사 효성
Priority date: 2016-02-17
Filing date: 2016-02-17
Publication date: 2017-08-25

Abstract

본 발명은 이축 연신 다층 폴리에스테르 매트 필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 폴리에스테르 수지로 된 기재층(A)의 양면에 폴리에스테르 매트층(B)으로 구성된 3층 구조의 이축 연신 다층 폴리에스테르 매트 필름으로서, 상기 필름은 탁도가 80%이상, 표면의 60도 광택도가 20이하인 것을 특징으로 하는 3층 구조의 이축 연신 다층 폴리에스테르 매트 필름에 관한 것이다.
본 발명에 의해 생산된 3층 구조의 폴리에스테르 매트 필름은 외층(B층)이 무광택면으로 높은 탁도(Haze)를 발현하는 동시에 이형, 전사용 필름의 적용이 가능한 효과가 있다. 또한 실리카를 최외층에만 투입, 단층구조 대비 소량의 입자를 사용하여 이형, 전사 기능을 발현할 수 있다는 점에서 제조비용을 낮출 수 있다.

Description

3층 구조의 이축 연신 폴리에스테르 매트 필름{3-layer, biaxially oriented polyester matte film}

본 발명은 이축 연신 다층 폴리에스테르 매트 필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 폴리에스테르 수지로 된 기재층(A)의 양면에 폴리에스테르 매트층(B)으로 구성된 3층 구조의 이축 연신 다층 폴리에스테르 매트 필름으로서, 상기 필름은 탁도가 80%이상, 표면의 60도 광택도가 20이하인 것을 특징으로 하는 3층 구조의 이축 연신 폴리에스테르 매트 필름에 관한 것이다.

일반적으로, 폴리에스테르 필름은 치수 안정성, 두께 균일성 및 광학적 투명성이 우수하여 디스플레이 기기뿐만 아니라 여러 산업용 재료로서 그 이용 범위가 매우 넓다. 특히, 최근 액정표시장치, 유기 발광표시장치, 전자종이에 대한 관심이 급증하면서 이들 표시장치의 기판을 유리 기판 대신 폴리에스테르 필름으로 대체하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 이유는, 폴리에스테르 필름으로 유리 기판을 대체하면 표시장치의 전체 무게가 가벼워지고 디자인의 유연성을 부여할 수 있으며, 충격에 강하며 연속 공정으로 제조할 수 있어 유리 기판에 비해 생산성이 높기 때문이다.

종래 폴리에스테르에 대해 평균 입경 0.5 내지 3.0μm의 불용성인 입자를 포함하는 가운데층(A)과 양외층(B와 C)에 실리콘계의 무광 이형성을 부여하는 기능성 코팅층으로 이루어진 다층 폴리에스테르 필름이 알려진 바가 있다.

그러나 이와같은 종래의 필름은 기능성을 부여하기 위한 추가 코팅공정이 필요하여 제조비용이 상승하는 문제점이 있다.

또한 무광효과와 이형성이 제대로 발현되지 않는 단점이 있다.

한국등록특허 제 0553159호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 폴리에스테르 수지로 된 기재층과, 양면(외층)에 실리카 입자를 함유하는 매트층으로 구성되어, 외층이 무광택면으로 높은 탁도를 발현하는 동시에 이형, 전사 기능을 가지는 이축 연신 다층 폴리에스테르 매트 필름을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여,

본 발명은 폴리에스테르 수지로 된 기재층(A); 및

상기 기재층의 양면에 폴리에스테르 매트층(B)으로 구성된 3층 구조의 이축 연신 폴리에스테르 매트 필름으로서, 탁도가 80%이상, 표면의 60도 광택도가 20이하인 것을 특징으로 하는 3층 구조의 이축 연신 폴리에스테르 매트 필름을 제공한다.

상기 3층 구조의 이축 연신 폴리에스테르 매트 필름에 있어 상기 매트층은, 입경분포가 4.0 내지 8.0μm인 실리카를 15,000 내지 25,000ppm 함유하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해 생산된 3층 구조의 폴리에스테르 매트 필름은 외층(B층)이 무광택면으로 높은 탁도(Haze)를 발현하는 동시에 이형, 전사용 필름의 적용이 가능한 효과가 있다.

또한 실리카를 최외층에만 투입, 단층구조 대비 소량의 입자를 사용하여 이형, 전사 기능을 발현할 수 있다는 점에서 제조비용을 낮출 수 있다.

도1은 본 발명에 따른 이축 연신 다층 폴리에스테르 매트 필름의 개략도이다.

이하, 본 발명에 대하여 설명한다.

본 발명은 탁도가 높고, 이형과 전사 기능이 향상된 고기능성 다층 구조 폴릴에스테르 매트 필름으로서 양면의 폴리에스테르 매트층과 폴리에스테르 수지로 된 기재층으로 구성되며, 탁도가 80%이상, 표면의 60도 광택도가 20이하인 것을 특징으로 하는 다층 폴리에스테르 매트 필름에 관한 것이다.

상기 이축 연신 다층 폴리에스테르 매트 필름은, 약 4.0μm 내지 8.0μm의 입자 직경을 갖는 실리카 입자를 15,000 내지 25,000ppm 함유하는 양면 최외층 폴리에스테르(B층)와 입자를 함유하지 않는 폴리에스테르(A층)을 건조 후 공압출 다이를 통해 압출하여 캐스팅 드럼에서 냉각 후 시트 형태로 제조한 것이다.

본 발명의 구현 예에 의하면, 실리카 입자를 15,000 내지 25,000ppm 함유하는 것이 바람직한데, 만일 실리카 입자를 15,000ppm 미만으로 함유시킬 경우에는 높은 탁도 및 무광택성을 얻기 어렵고, 반대로 25,000ppm을 초과할 경우 강도가 저하되어 제막 공정의 어려움이 발생할 수 있기 때문에 상기 범위로 함유시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 구현 예에 의하면, 실리카 입자의 평균입자 크기가 4μm 미만일 경우에는 요구되는 무광택성을 얻기 어렵고, 반대로 평균 입자 직경이 8μm를 초과할 경우에는 입자-매트릭스 간의 상호작용력이 약해져 연신공정시 기포 생성이 너무 많아 공정 불안정의 원인이 될 수 있어 바람직하지 않다.

본 발명에 따르면, 상기 시트를 종`횡방향으로 80내지 110℃의 온도범위에서 2.5 내지 4.0배로 연신, 220 내지 240℃의 온도범위에서 열처리를 행하여 필름을 제조하는 것이 바람직하다. 상기 연신은 동시 또는 축차 연신 방법에 의할 수 있다.

이와 같은 방법으로 제조된 필름은 평균 두께가 23μm이며, 도1에서 예시하는 바와 같이 B층/A층/B층과 같은 3층 구조로 된 것이다.

이하, 본 발명을 실시예를 통해 구체적으로 설명하나, 하기 실시예는 본 발명의 한 형태를 예시하는 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

실시예1

평균입자크기가 약 4.1μm인 실리카 입자를 15,000ppm함유하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(원료 B)와, 입자를 함유하지 않는 고유점도 0.62dl/g인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(원료A)를 표1에 나타난 비율로 건조 후 공압출 다이를 통해 압출하여 캐스팅 드럼에서 냉각하여 시트를 제조하였다.

이 시트를 90내지 100℃의 온도 범위에서 3.2배의 연신비로 동시에 종/횡방향 연신 후 5분간 상온 냉각하여 23μm의 필름을 얻었으며, 제조된 각층(B층/A층/B층)의 두께는 2μm/19μm/2μm이었다.

이와 같은 방법으로 제조된 필름의 특성을 표2에 기재하였다.

실시예2

실리카 입자 함량을 20,000ppm으로 평균 두께 23μm의 필름을 제작하였으며, 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.

실시예3

실리카 입자 함량을 25,000ppm으로 평균 두께 23μm의 필름을 제작하였으며, 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.

비교예1

평균입자크기가 약 4.1μm인 실리카 입자를 25,000ppm함유하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(원료 B)를 건조 후 100% 적용하여 단층으로 압출하여 캐스팅 드럼에서 냉각하여 시트를 제조하였다. 이 시트를 90내지 100℃의 온도 범위에서 3.2배의 연신비로 동시에 종/횡방향 연신 후 5분간 상온 냉각하여 23μm의 필름을 얻었다.

비교예2

실리카 입자 함량을 5,000ppm으로 평균 두께 23μm의 필름을 제작하였으며, 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.

비교예3

실리카 입자 함량을 10,000ppm으로 평균 두께 23μm의 필름을 제작하였으며, 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.

	필름구조	층두께(μm)	실리카 무기입자
	필름구조	층두께(μm)	사용유무	평균입자직경
실시예1	B	2	O	4.1μm
	A	19	X
	B	2	O	4.1μm
실시예2	B	2	O	4.1μm
	A	19	X
	B	2	O	4.1μm
실시예3	B	2	O	4.1μm
	A	19	X
	B	2	O	4.1μm
비교예1		23	O	4.1μm
비교예2	B	2	O	4.1μm
	A	19	X
	B	2	O	4.1μm
비교예3	B	2	O	4.1μm
	A	19	X
	B	2	O	4.1μm

구분	실리카 함량(ppm)	광특성		표면조도			이형성
구분	실리카 함량(ppm)	Haze(%)	Gloss	Ra(μm)	Rz(μm)	Rmax(μm)	이형성
실시예1	15,000	81	19	0.063	1.149	3.948	O
실시예2	20,000	88	13	0.071	1.864	4.223	O
실시예3	25,000	88	11	0.074	2.001	4.387	O
비교예1	25,000	82	18	0.072	1.153	4.394	O
비교예2	5,000	43	105	0.012	0.257	1.474	X
비교예3	10,000	79	50	0.046	0.573	2.675	△

본 발명에서 실시예3과 비교예 1은 입자함량이 다르지만, 다층 구조 적용으로 동일한 광특성과 이형성을 가지는 다층구조 폴리에스테르 필름을 제작할 수 있다.

실험방법

광특성

탁도는 ASTM D 1003 방법으로, 60도 광택도(Gloss)는 ASTM D 523의 방법에 의해 측정하였다.

2. 표면조도

코사카 사의 SE-3500 2차원 접촉식 조도계를 사용하여 표면조도를 측정하였다.

3. 이형성

폴리에스테르수지, 개시촉진제, 개시제를 100:0.5:1.5로 배합한 후 상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 필름 위에 20mm 정도로 도포하여 50도씨에서 2시간 동안 건조 및 경화시켰다. 그 후, 불포화 폴리에스테르 층을 폴리에스테르 필름과 분리, 이러한 과정을 폴리에스테르 필름이 손상될 때까지 반복 실시하여 폴리에스테르 사용횟수를 측정하였다. 이때 O는 20회 이상, △는 10 내지 19회, X는 9회 이하이다.

A: 폴리에스테르 수지 기재층
B: 매트층

Claims

폴리에스테르 수지로 된 기재층(A); 및
상기 기재층(A)의 양면에 폴리에스테르 매트층(B)으로 구성된 3층 구조의 이축 연신 폴리에스테르 매트 필름에 있어서, 탁도가 80%이상, 표면의 60도 광택도가 20이하인 것을 특징으로 하는 3층 구조의 이축 연신 폴리에스테르 매트 필름.
제1항에 있어서,
상기 매트층은 입경분포가 4.0 내지 8.0μm인 실리카를 15,000 내지 25,000ppm 함유하는 것을 특징으로 하는 3층 구조의 이축 연신 폴리에스테르 매트 필름.