KR20180048671A

KR20180048671A - 폴리에스테르 필름

Info

Publication number: KR20180048671A
Application number: KR1020187006104A
Authority: KR
Inventors: 노리유키 타츠미; 타다마사 스즈키; 타쿠지 히가시오지
Original assignee: 도레이 카부시키가이샤
Priority date: 2015-08-28
Filing date: 2016-08-17
Publication date: 2018-05-10
Also published as: WO2017038472A1; TW201714933A; JP6115688B1; JPWO2017038472A1; TWI710587B; KR102559867B1; CN107922648B; CN107922648A

Abstract

광학 농도와 두께(㎛)의 비(광학 농도(OD)/두께(T))가 0.22 이상, 2.0 이하이고, 시차 주사 열량 측정(DSC)에 있어서, 용융 상태에서 5분간 유지한 후 10℃/분의 강온 속도로 냉각했을 때의 강온 결정화 온도(Tmc)가 180℃ 이상, 210℃ 이하의 범위에 피크를 갖는 폴리에스테르 필름에 의해, 은폐성과 제막성이 우수하고, 광을 비출 때의 수축성도 우수하고, 전자기기의 차광 기재로서 적합하게 사용되는 폴리에스테르 필름을 제공한다.

Description

폴리에스테르 필름

본 발명은 은폐성과 제막성이 우수하고, 광을 비출 때의 수축성도 우수한 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.

폴리에스테르(특히, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌 2,6-나프탈렌 디카르복실레이트 등) 수지는 기계 특성, 열 특성, 내약품성, 전기 특성, 성형성이 우수하고, 다양한 용도에 사용되고 있다. 그 폴리에스테르를 필름화한 폴리에스테르 필름, 그 중에서도 2축 배향 폴리에스테르 필름은 그 기계적 특성, 전기적 특성 등으로부터 태양 전지 백시트용 재료나 온수기 모터용 전기 절연 재료, 하이브리드차 등에 사용되는 카에어콘용 모터나 구동 모터용 등의 전기 절연 재료, 테이프 재료나 콘덴서용 재료, 포장 재료, 건축 재료, 사진 용도, 그래픽 용도, 감열 전사 용도 등의 각종 용도에 사용되고 있다.

이들 용도 중에서, 태양 전지 백시트용 재료나 전자기기 내부에 사용되는 테이프 재료에서는 은폐성이 요구되고 있다. 예를 들면, 태양 전지 백시트용 재료에 있어서는 의장성의 관점에서 발전 소자에의 배선 등이 외측으로부터 보이지 않는 것이 바람직하다. 태양 전지 백시트용 재료에 있어서, 은폐성을 향상시키는 검토로서는 카본블랙 등의 흑색 안료를 함유시킨 폴리에스테르 필름을 사용하는 방법이 이루어지고 있다(특허문헌 1, 2). 또한, 테이프 재료에 있어서는 최근의 스마트폰의 보급에 따라, 전자기기 내부에 사용되는 테이프에는 내부의 광을 차광하기 위해서 높은 은폐성이 요구되고 있다. 전자기기의 소형화·박형화에 따라, 테이프 재료는 은폐성뿐만 아니라, 박막인 것도 요구되고 있다. 테이프 재료에 있어서, 은폐성을 향상시키는 방법으로서는 필름 두께가 얇은 폴리에스테르 필름 상에 흑색 안료를 많이 함유하는 인쇄층을 설치하는 방법이 검토되고 있다(특허문헌 3).

일본 특허 공개 2008-56871호 공보 일본 특허 공개 2011-119651호 공보 일본 특허 제5651012호 공보

그러나, 특허문헌 1, 2에 기재되어 있는 방법과 같이, 폴리에스테르에 은폐성을 부여하기 위해서 카본블랙을 첨가하면, 카본블랙이 결정화의 핵이 되어 폴리에스테르의 결정화 속도가 빨라지기 때문에 카본블랙을 다량으로 함유시키면 제막성이 저하한다는 문제가 발생한다. 그 때문에, 특허문헌 1, 2에 기재된 방법에서는 필름 중에 함유시키는 카본블랙 농도에 제한이 있기 때문에 충분한 은폐성을 얻을 수 없다는 과제가 있었다. 이 과제는 특히, 필름 두께가 얇은 필름에 있어서 현저했다. 한편, 특허문헌 3에 기재된 방법에서는 얇은 필름에 있어서도 충분한 은폐성을 얻을 수 있지만, 인쇄 잉크에 의한 환경오염의 문제나 기계 특성이 우수한 폴리에스테르 필름의 두께 비율이 작기 때문에, 광을 흡수했을 때에 발생하는 열에 의해 필름이 수축한다는 문제가 있었다.

본 발명의 과제는 이러한 종래 기술을 감안하여, 은폐성(이하, 차광성이라고 하는 경우가 있음)과 제막성이 우수하고, 광을 비출 때의 수축성(이하, 내광 수축성이라고 하는 경우가 있음)도 우수한 폴리에스테르 필름을 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하의 구성을 취한다. 즉,

[I] 광학 농도와 두께의 비(광학 농도(OD)/두께(T))가 0.22 이상, 2.0 이하이고, 시차 주사 열량 측정(이하, DSC)에 있어서의 강온 결정화 온도(Tmc)가 180℃ 이상, 210℃ 이하인 폴리에스테르 필름.

[Ⅱ] [I]에 있어서, 흑색 안료를 4질량% 이상, 25질량% 이하 포함하는 폴리에스테르 필름.

[Ⅲ] [I] 또는 [Ⅱ]에 있어서, 적어도 일방의 표면의 10점 평균 조도(Rz)(㎛)가 Rz(㎛)와 두께(㎛)의 비(10점 평균 조도(Rz)/두께(T))가 0.30 이하인 것을 만족시키는 폴리에스테르 필름.

[Ⅳ] [I]~[Ⅲ] 중 어느 하나에 있어서, 필름을 구성하는 폴리에스테르 수지가 폴리에스테르의 구성 성분으로서 이소프탈산 성분 및/또는 시클로헥산디메탄올 성분을 포함하는 폴리에스테르 필름.

[V] [Ⅳ]에 있어서, 필름을 구성하는 폴리에스테르가 전체 디카르복실산 성분에 대하여 이소프탈산 성분을 0.5mol% 이상 20mol% 이하 포함하거나, 또는 전체 디올 성분에 대하여 시클로헥산디메탄올 성분을 0.5mol% 이상 20mol% 이하 포함하는 폴리에스테르 필름.

[Ⅵ] [I]~[V] 중 어느 하나에 있어서, 필름 두께가 28㎛ 이하인 폴리에스테르 필름.

[Ⅶ] [I]~[Ⅵ] 중 어느 하나에 있어서, 전자기기의 차광 기재로서 사용되는 폴리에스테르 필름.

[Ⅷ] [I]~[Ⅵ] 중 어느 하나에 기재된 폴리에스테르 필름을 사용한 차광 테이프.

(발명의 효과)

본 발명에 의하면, 은폐성과 제막성이 우수하고, 내광 수축성도 우수한 폴리에스테르 필름을 제공할 수 있다. 또한, 이러한 필름은 전자기기 내부에 사용되는 차광 기재로서 적합하게 사용할 수 있다.

본 발명의 폴리에스테르 필름은 폴리에스테르 수지를 주된 구성 성분으로 한다. 여기에서, 폴리에스테르 수지를 주된 구성 성분으로 한다란 상기 필름을 구성하는 성분에 대하여 폴리에스테르 수지가 60질량% 이상 함유되어 있는 것을 나타낸다.

본 발명의 폴리에스테르 필름을 구성하는 폴리에스테르 수지로서는 1) 디카르복실산 또는 그 에스테르 형성성 유도체(이하, 「디카르복실산 성분」으로 총칭함)와 디올 성분 또는 그 에스테르 형성성 유도체(이하, 「디올 성분」으로 총칭함)의 중축합, 2) 한 분자 내에 카르복실산 또는 카르복실산 유도체와 수산기를 갖는 화합물의 중축합, 및 1) 2)의 조합에 의해 얻을 수 있다. 또한, 폴리에스테르 수지의 중합은 상법에 의해 행할 수 있다.

1)에 있어서, 디카르복실산 성분으로서는 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 수베르산, 세바신산, 도데칸 디온산, 다이머산, 에이코산 디온산, 피멜산, 아젤라산, 메틸말론산, 에틸말론산 등의 지방족 디카르복실산류, 아다만탄 디카르복실산, 노르보르넨 디카르복실산, 시클로헥산 디카르복실산, 데칼린 디카르복실산등의 지환족 디카르복실산, 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 1,4-나프탈렌 디카르복실산, 1,5-나프탈렌 디카르복실산, 2,6-나프탈렌 디카르복실산, 1,8-나프탈렌 디카르복실산, 4,4'-디페닐 디카르복실산, 4,4'-디페닐에테르 디카르복실산, 4,4'-디페닐술폰 디카르복실산, 5-나트륨 술포이소프탈산, 페닐엔단 디카르복실산, 안트라센 디카르복실산, 페난트렌 디카르복실산, 9,9'-비스(4-카르복시페닐)플루오렌산 등의 방향족 디카르복실산, 또는 그 에스테르 유도체 등이 대표예로서 들 수 있다. 또한, 이들은 단독으로 사용해도, 복수 종류 사용해도 좋다.

또한, 상기 디카르복실산 성분의 적어도 일방의 카르복시 말단에, l-락티드, d-락티드, 히드록시벤조산 등의 옥시산류 및 그 유도체나 상기 옥시산류가 복수개 이어진 것 등을 축합시킨 디카르복시 화합물도 사용할 수 있다.

다음에, 디올 성분으로서는 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올 등의 지방족 디올, 시클로헥산디메탄올, 스피로글리콜, 이소소르비드 등의 지환식 디올, 비스페놀A, 1,3-벤젠디메탄올, 1,4-벤젠디메탄올, 9,9'-비스(4-히드록시페닐)플루오렌 등의 방향족 디올을 대표 예로서 들 수 있다. 또한, 이들은 단독으로 사용해도, 필요에 따라서 복수 종류 사용해도 상관없다. 또한, 상기 디올 성분의 적어도 일방의 히드록시 말단에 디올류를 축합시켜 형성되는 디히드록시 화합물도 사용할 수 있다.

또한, 2)에 있어서 한 분자 내에 카르복실산 또는 카르복실산 유도체와 수산기를 갖는 화합물의 예로서는 l-락티드, d-락티드, 히드록시벤조산 등의 옥시산, 및 그 유도체, 옥시산류의 올리고머, 디카르복실산의 일방의 카르복실기에 옥시산이 축합한 것 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명의 폴리에스테르 필름을 구성하는 폴리에스테르 수지로서, 3관능 성분(3가 이상의 카르복실산, 3가 이상의 디올, 3가 이상의 옥시산 및 그들의 에스테르 형성성 유도체)을 본 발명의 특성을 손상시키지 않는 범위에서 함유하고 있어도 좋다.

폴리에스테르 수지로서, 구체적으로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트, 폴리프로필렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리락트산 등의 호모 중합체, 및 이들의 공중합체를 들 수 있고, 본 발명의 폴리에스테르 필름을 구성하는 폴리에스테르 수지는 상기 호모 중합체 및 공중합체 중에서 1종류를 선택하여 사용해도 좋고, 호모 중합체끼리, 또는 호모 중합체와 공중합체를 블렌딩하여 사용해도 좋다.

여기에서, 폴리에스테르 수지의 호모 중합체로서는 제막성의 관점에서 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리락트산이 바람직하고, 그 중에서도 가공성이 용이한 점에서 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트가 보다 바람직하고, 제막성에 의해 우수한 점에서 폴리에틸렌테레프탈레이트가 특히 바람직하다.

또한, 폴리에스테르 수지의 공중합체란 폴리에스테르 수지 전체의 50mol% 미만을 다른 디카르복실산 성분과 디올 성분 중 어느 하나 또는 양방으로 구성되는 공중합체를 나타내고, 호모 중합체와의 블렌드를 상정하는 경우에는 대상의 호모 중합체와 같은 분자 구조가 전체의 50mol% 이상을 구성하는 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다.

여기에서, 폴리에스테르 수지의 공중합체로서는 중합 적성이나 열 안정성, 호모 중합체와의 상용성이 우수한 관점에서 디카르복실산 성분으로서 지환족 디카르복실산, 이소프탈산, 나프탈렌 디카르복실산이, 디올 성분으로서는 부탄디올, 에틸렌글리콜, 스피로글리콜, 시클로헥산디메탄올을 공중합 성분으로서 포함하는 것이 바람직하게 사용되고, 이들은 단독으로 사용해도, 필요에 따라서 조합하여 사용해도 좋다. 그 중에서도, 제막성을 향상시키는 관점에서 디카르복실산 성분으로서 이소프탈산을 공중합체 성분으로서 포함하는 것이나, 디올 성분으로서 시클로헥산디메탄올을 공중합체 성분으로서 포함하는 것이 보다 바람직하게 사용된다.

본 발명의 폴리에스테르 필름을 구성하는 폴리에스테르 수지에 있어서, 공중합 성분의 비율은 전체 폴리에스테르 수지 성분에 대하여 0.5mol% 이상, 20mol% 이하가 되도록 상기 공중합체 및 호모 중합체끼리, 또는 호모 중합체와 공중합체의 블렌드비를 조정하는 것이 바람직하다. 폴리에스테르 수지에 공중합 성분을 도입함으로 폴리에스테르의 결정성을 저하시킴으로써, 후술하는 착색 안료를 다량으로 함유해도, 제막성과 내광 수축성이 우수한 폴리에스테르 필름으로 하는 것이 가능해진다. 보다 바람직하게는 공중합 성분의 비율이 1.0mol% 이상, 15mol% 이하, 더욱 바람직하게는 2.0mol% 이상, 10mol% 이하, 특히 바람직하게는 2.5mol% 이상, 7.5mol% 이하이다.

여기에서 말하는 공중합 성분이란 폴리에스테르 수지 전체의 50mol%를 초과하여 구성하는 중합체의 디카르복실산 성분, 및 디올 성분을 제 1 성분으로 했을 때, 폴리에스테르 수지에 50mol% 미만 포함되는 제 1 성분 이외의 디카르복실산 성분 및 디올 성분을 나타낸다. 또한, 폴리에스테르 필름의 공중합 성분은 폴리에스테르 필름을 용매 추출한 후, 프로톤 핵자기 공명 분광법(¹H-NMR)이나 카본 핵자기 공명 분광법(¹³C-NMR)에 의해 분석을 행할 수 있다.

폴리에스테르 수지의 공중합 성분의 비율이 0.5mol% 미만인 경우, 결정성을 억제할 수 없고 제막성이 부족하거나 연신시의 배향이 너무 오래 걸려서 내광 수축성도 저화하는 경우가 있다. 한편, 폴리에스테르 수지의 공중합 성분의 비율이 20mol% 초과하는 경우, 폴리에스테르 수지의 결정성이 너무 저하하여 오히려 제막성이 저화하는 경우나, 배향이 걸리지 않고 기계 강도가 부족함으로 광을 조사했을 때에 발생한 열에 의해 필름이 너무 수축함으로써, 내광 수축성이 부족하는 경우가 있다. 즉, 본 발명의 폴리에스테르 필름을 구성하는 폴리에스테르 수지에 있어서, 공중합 성분의 비율을 전체 폴리에스테르 수지 성분에 대하여 0.5mol% 이상, 20mol% 이하로 함으로써, 보다 우수한 제막성과 광 수축성을 양립한 폴리에스테르 필름으로 할 수 있다. 또한, 상기 공중합 성분으로서 전체 디카르복실산 성분에 대하여 이소프탈산 성분을 0.5mol% 이상 20mol% 이하 포함하고, 또는 전체 디올 성분에 대하여 시클로헥산디메탄올 성분을 0.5mol% 이상 20mol% 이하 포함함으로써 폴리에스테르 필름의 제막성과 내광 수축성을 더욱 향상시킬 수 있기 때문에 보다 바람직하다.

또한, 본 발명의 폴리에스테르 필름을 구성하는 폴리에스테르 수지는 2축 연신성의 관점에서 결정성 폴리에스테르 수지인 것이 바람직하다. 여기에서 말하는 결정성이란 폴리에스테르 필름을 JIS K7122(1987)에 준거하여, 시차 주사 열량 측정에서 승온 속도 10℃/분으로 고체 상태로부터 용융 상태까지 가열했을 때에 얻어진 차트에 있어서 열 결정화에 의한 흡열 피크가 관측되는 것을 나타낸다.

본 발명의 폴리에스테르 필름은 은폐성을 부여하기 위해서, 착색 안료를 함유하는 형태가 바람직하다. 착색 안료로서는 차광성이 우수한 관점에서 흑색 안료가 바람직하다. 흑색 안료로서는, 구체적으로는 카본블랙, 그래파이트, 풀러렌, 카본파이버 등의 탄소계 화합물이나 티탄블랙 등의 산화물계 무기 입자를 들 수 있다. 또한, 은폐성과 제막성을 양립할 수 있기 때문에 카본블랙을 사용하는 것이 바람직하고, 그 중에서도 저렴하고 은폐성이 우수한 관점에서 퍼니스법으로 제조된 카본블랙을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

상기 착색 안료의 입자지름은 일차 입경으로서 5㎚ 이상, 100㎚ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10㎚ 이상, 50㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 15㎚ 이상, 30㎚ 이하이다. 착색 안료의 1차 입경이 5㎚ 미만인 경우, 응집에 의한 결점 발생이나 폴리에스테르 수지의 결정화를 과잉으로 촉진시킴으로써 제막성이 저화하는 경우가 있다. 한편, 착색 안료의 1차 입경이 100㎚를 초과하면 은폐성이 저화하는 경우나, 제막시에 필름 찢어짐이 일어나기 쉬운 경우가 있다.

또한, 상기 착색 안료의 함유량은 0.5질량% 이상, 40질량% 이하가 바람직하다. 본 발명에 있어서, 착색 안료로서 흑색 안료를 함유하는 경우에 있어서는 3.5질량% 이상, 30질량% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 4.0질량% 이상, 25질량% 이하, 더욱 바람직하게는 5.0질량% 이상, 15질량% 이하, 특히 바람직하게는 6.0질량% 이상, 10질량% 이하이다. 본 발명에 있어서, 흑색 안료의 함유량이 3.5질량% 미만에서는 은폐성이 부족하기 때문에 차광성을 만족시킬 수 없는 경우가 있다. 한편, 흑색 안료의 함유량이 30질량%를 초과하면, 제막성이 저화하는 경우가 있다. 즉, 본 발명의 폴리에스테르 필름에 흑색 안료를 3.5질량% 이상, 30질량% 미만 함유시킴으로써 필름 두께가 28㎛ 이하인 박막의 필름이어도, 우수한 은폐성과 제막성을 양립할 수 있다.

또한, 본 발명의 폴리에스테르 필름에는 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 기타 첨가제(예를 들면, 내열 안정제, 자외선 흡수제, 내후 안정제, 유기의 이활제, 충전제, 대전 방지제, 난연제 등)가 함유되어 있어도 좋다. 예를 들면, 난연성이 요구되는 바와 같은 용도에 본 발명의 폴리에스테르 필름을 사용하는 경우, 할로겐계나 인계 등의 유기계 난연제나 안티몬계나 수산화 금속계 등의 무기계 난연제를 함유시킴으로써 폴리에스테르 필름의 난연성을 향상시킬 수 있다. 또한, 난연제로서는 착색 안료와 병용해도 제막성을 유지하는 관점에서 유기계 난연제가 바람직하게 사용되고, 환경 부하 저감의 관점에서 유기계 난연제 중에서도 인계 난연제가 보다 바람직하게 사용된다.

본 발명의 폴리에스테르 필름은 시차 주사 열량 측정(DSC)에 있어서의 강온 결정화 온도(Tmc)가 180℃ 이상, 210℃ 이하일 필요가 있다. 보다 바람직하게는 186℃ 이상, 206℃ 이하, 보다 바람직하게는 192℃ 이상, 203℃ 이하, 더욱 바람직하게는 197℃ 이상, 201℃ 이하이다. 여기에서 말하는 시차 주사 열량 측정에 있어서의 강온 결정화 온도(Tmc)란 폴리에스테르 필름을 JIS K7122(1987)에 준거하여, 승온 속도 10℃/분으로 25℃에서 폴리에스테르 수지의 융점(Tm)+50℃까지 가열 후, 융점(Tm)+50℃에서 폴리에스테르 수지를 용융 상태에서 5분간 유지하고 나서 강온 속도 10℃/분으로 25℃까지 냉각했을 때에 얻어지는 발열 피크의 피크 톱의 온도를 나타낸다. 또한, 발열 피크를 복수 갖는 경우에는 가장 고온측에 위치하는 피크 톱 온도를 나타낸다. 여기에서, 폴리에스테르 수지의 융점(Tm)은 폴리에스테르 필름을 시차 주사 열량 측정에서 승온 속도 10℃/분으로 고체 상태에서 용융 상태까지 가열했을 때에 얻어진 차트에 있어서, 가장 고온측에서 얻어지는 흡열 피크의 온도를 나타낸다. 상기 강온 결정화 온도(Tmc)는 폴리에스테르 수지의 결정성을 나타내는 지표로서 사용되고, 강온 결정화 온도(Tmc)의 온도가 높으면 결정성이 높은 것을 나타내고, 강온 결정화 온도(Tmc)의 온도가 낮고 또는 강온 결정화 온도(Tmc)가 검출되지 않으면 결정성이 낮은 것을 나타낸다.

본 발명의 폴리에스테르 필름에 있어서, 상기 강온 결정화 온도(Tmc)가 180℃ 미만인 경우 결정성이 너무 낮기 때문에, 고농도의 흑색 안료를 포함하는 경우, 광 조사시에 필름이 수축하거나 연신시에 필름이 휘어져 연신성이 저화되는 문제가 발생한다. 특히, 이 문제는 필름 두께가 28㎛ 이하와 같은 박막 필름에 있어서 현저하게 나타난다. 한편, 강온 결정화 온도(Tmc)가 210℃를 초과하는 경우, 결정성이 너무 높기 때문에 제막이 곤란하게 된다. 또한, 배향이 걸리기 쉬워져 연신 후의 잔류 응력에 의해 내광 수축성이 저화된다. 즉, 본 발명에 있어서 강온 결정화 온도(Tmc)를 180℃ 이상, 210℃ 이하의 범위에 함으로써 우수한 제막성과 광 수축성을 양립하는 폴리에스테르 필름으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서의 강온 결정화 온도(Tmc)는 폴리에스테르 필름을 구성하는 폴리에스테르 수지 중에 착색 안료를 함유시키는 경우, 착색 안료의 종류나 함유량, 폴리에스테르 수지 중의 공중합 성분의 비율에 의해 조정하는 것이 가능하다. 또한, 은폐성과의 양립을 도모하기 위해서는 폴리에스테르 수지 중의 공중합 성분의 비율에 의해 조정하는 방법이 가장 바람직하다.

본 발명의 폴리에스테르 필름은 박막이어도 높은 은폐성과 제막성, 광 수축성이 우수함으로써 스마트폰 등의 얇음이 요구되는 전자기기 내부에 사용하는 테이프 기재로서 적합하게 사용할 수 있다.

본 발명의 폴리에스테르 필름의 두께(T)로서는 28㎛ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 25㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 20㎛ 이하, 특히 바람직하게는 16㎛ 이하이다. 또한, 두께의 하한에 대해서는 특별히 한정되는 것이 아니지만, 제막성의 저화나 광 수축성이 악화될 우려에서 3.0㎛ 이상이 현실적이다.

또한, 본 발명의 폴리에스테르 필름은 광학 농도(OD)가 3.5 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 4.0 이상, 더욱 바람직하게는 5.0 이상, 특히 바람직하게는 6.0 이상이다. 본 발명의 폴리에스테르 필름의 광학 농도(OD)를 3.5 이상으로 함으로써 내부에서 광이 발생하는 바와 같은 전자기기에 사용되는 차광성이 요구되는 테이프 기재로서 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 차광 테이프의 기재 필름으로서 사용한 경우, 흑색 잉크층의 인쇄 횟수를 저감시킬 수 있다. 또한, 광학 농도의 상한에 대해서는 특별히 한정되는 것이 아니지만, 필름에 함유시키는 것이 가능한 입자량의 관점에서 9.0 이하가 현실적이다.

본 발명의 폴리에스테르 필름은 광학 농도와 두께(㎛)의 비(광학 농도(OD)/두께(T))가 0.22 이상, 2.0 이하인 것이 필요하다. 필름의 은폐성을 나타내는 지표인 광학 농도는 람베르트-베르의 법칙으로도 이해할 수 있는 바와 같이, 필름의 두께가 두꺼워지면(광의 투과광로가 길어지면), 높은 값이 되는 경향이 있다. 그 때문에, 광학 농도를 높게 하는 것만이면, 제막성이나 광 수축성의 관점에서 필름 중에 함유시키는 것이 가능한 착색 안료의 양에 제한이 있는 종래의 폴리에스테르 필름이어도, 필름 두께를 두껍게 하면 달성하는 것이 가능했다. 그러나, 제막성이나 광 수축성의 관점에서 필름 중에 함유시키는 것이 가능한 착색 안료의 양에 제한이 있는 종래의 폴리에스테르 필름에서는 광학 농도와 두께(㎛)의 비(OD/T)를 0.22 이상으로 하는 것은 곤란했다. 본 발명의 폴리에스테르 필름은 상술한 바와 같이, 결정성을 바람직한 범위로 제어함으로써, 착색 안료를 고농도로 함유시키는 것이 가능해진 결과, 종래에는 도달할 수 없었던 광학 농도와 두께(㎛)의 비(OD/T) 0.22 이상을 달성하는 것이고, 바람직하게는 0.25 이상, 1.5 이하, 보다 바람직하게는 0.30 이상, 1.0 이하, 더욱 바람직하게는 0.35 이상, 0.5 이하이다.

본 발명에 있어서 광학 농도와 두께(㎛)의 비(OD/T)가 0.22 미만인 폴리에스테르 필름은 두께에 비해서 은폐성이 부족하는 것을 나타낸다. 한편, 광학 농도와 두께(㎛)의 비(OD/T)가 2.0을 초과하면, 얇아서 은폐성은 우수한 반면, 제막성이 저화하고, 광 조사시에 광을 흡수하여 발생한 열에 의해 필름이 너무 수축해버리기 때문에, 전자기기의 내부에 사용되는 바와 같은 기재로서는 부적합하다.

즉, 본 발명의 폴리에스테르 필름에 있어서, 광학 농도와 두께(㎛)의 비(OD/T)를 0.22 이상, 2.0 이하의 범위로 함으로써 박막이어도 차광성이 우수하고, 또한 제막성, 광 수축성이 우수한 필름으로 하는 것이 가능하다. 그 때문에, 스마트폰과 같은 얇음이 요구되고, 차광성도 요구되는 전자기기 내부의 테이프 기재로서 적합하게 사용할 수 있다.

본 발명의 폴리에스테르 필름은 적어도 일방의 표면의 10점 평균 조도(Rz)(㎛)가 3.0㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.5㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 2.0㎛ 이하이다. 여기에서 말하는 10점 평균 조도(Rz)란 후술하는 측정 방법에 있어서, 접촉식 3차원 표면 조도계로 폴리에스테르 필름의 적어도 일방의 표면의 10점 평균 조도(Rz)를 측정한 값이다. 10점 평균 조도(Rz)가 3.0㎛를 초과하면, 표면의 요철이 너무 커져서 빛을 차단하기 위해서 필요한 필름 두께가 두꺼워지는 경우가 있다. 또한, 10점 평균 조도(Rz)의 하한에 대해서는 특별히 한정되는 것이 아니지만, 권취성 저하의 우려에서 0.1㎛ 이상이 바람직하다. 또한, 필름 양 표면의 10점 평균 조도(Rz)(㎛)가 모두 상기 범위를 만족시키는 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 폴리에스테르 필름은 적어도 일방의 표면의 10점 평균 조도(Rz)(㎚)가, Rz(㎛)와 두께(㎛)의 비(10점 평균 조도(Rz)/두께(T))가 0.30 이하를 만족시키는 것이 바람직하고, 0.25 이하를 만족시키는 것이 보다 바람직하고, 0.20 이하를 만족시키는 것이 더욱 바람직하다. (Rz/T)가 0.30을 초과하면, 표면의 요철이 너무 커져서 빛을 차단하기 위해서 필요한 필름 두께가 부족하여 차광성이 저하하는 경우가 있다. 또한, 필름 두께에 대하여 표면의 요철이 너무 커져서 제막성이 저하하는 경우가 있다. 또한, (Rz/T)의 하한에 대해서는 특별히 한정되는 것이 아니지만, 필름 표면에서의 광 확산에 의해 차광성을 향상시키는 관점에서 0.07 이상이 바람직하고, 0.10 이상이 보다 바람직하고, 0.12 이상이 더욱 바람직하다.

본 발명의 폴리에스테르 필름의 10점 평균 조도(Rz)(㎛)와 두께(㎛)의 비(Rz/T)를 0.30 이하로 하기 위해서는 폴리에스테르 필름을 구성하는 폴리에스테르 수지 중에 착색 안료를 함유시키는 경우, 폴리에스테르 필름의 제막 조건에 의해 10점 평균 조도(Rz)(㎛)를 조정할 수 있다. 상세는 후술한다.

본 발명의 폴리에스테르 필름은 단막 필름이어도, 2층 이상으로 이루어지는 적층 필름 중 어느 구성을 선택해도 상관없다. 본 발명의 폴리에스테르 필름을 단막 필름으로 함으로써 제조 공정을 간략화할 수 있다. 또한, 2층 이상의 적층 필름으로 하는 경우 P2층/P1층/P2층의 2종 3층 구성을 사용함으로써, 예를 들면 P2층은 착색 안료를 포함하지 않는 층으로 하고, P1층에는 착색 안료를 포함하는 층으로서 기능 분리함으로써 은폐성과 새로운 기능을 양립한 필름을 창출할 수 있다. 또한, 상기 P2층에 착색 안료를 함유시켜 P1층에 광 확산성을 가지는 공동을 함유함으로써 차광성을 보다 높일 수 있다.

(폴리에스테르 필름의 제조 방법)

다음에, 본 발명의 폴리에스테르 필름의 제조 방법에 대해서 구체예를 들어서 설명한다. 본 발명은 이러한 예에 의해 얻어지는 물질만으로 한정하여 해석되는 것은 아니다.

우선, 폴리에스테르 필름을 구성하는 폴리에스테르 수지의 제조 방법은 이하 의 방법으로 제조할 수 있다.

폴리에스테르 수지는 디카르복실산 또는 그 에스테르 유도체와, 디올을 주지 의 방법으로 에스테르 교환 반응 또는 에스테르화 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 종래 공지의 반응 촉매로서는 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토류금속 화합물, 아연 화합물, 납 화합물, 망간 화합물, 코발트 화합물, 알루미늄 화합물, 안티몬 화합물, 티탄 화합물, 인 화합물 등을 들 수 있다. 바람직하게는 상기 폴리에스테르 수지의 제조 방법이 완결되기 이전의 임의인 단계에 있어서, 중합 촉매로서 안티몬 화합물 또는 게르마늄 화합물, 티탄 화합물을 첨가하는 것이 바람직하다. 이러한 방법으로서는, 예를 들어 게르마늄 화합물을 예로 들면, 게르마늄 화합물 분체를 그대로 첨가하는 것이 바람직하다.

다음에, 폴리에스테르 필름의 제조 방법은 폴리에스테르 필름을 구성하는 원료를 압출기 내에서 가열 용융시켜 구금으로부터 냉각한 캐스트 드럼 상에 압출하여 시트 형상으로 가공하는 방법(용융 캐스트법)이 바람직하게 사용된다. 또한, 폴리에스테르 필름이 적층 구성인 경우에는 적층하는 각 층의 원료를 2대의 압출기에 투입하여 용융시키고 나서 합류시키고, 구금으로부터 냉각한 캐스트 드럼 상에 공압출하여 시트 형상으로 가공하는 방법(공압출법)을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 용융 압출 시트를 정전기에 의해 캐스트 드럼에 밀착시켜 냉각 고착화함으로써 결정화를 억제한 미연신 시트를 제작할 수 있다. 또한, 캐스트 드럼에 밀착시키는 방법으로서는 얇은 홈으로부터 용융 압출 시트에 에어를 분출하여 밀착시키는 방법이나 배큐엄 챔버에 의해 용융 압출 시트를 끌어당겨 밀착시키는 방법도 선택할 수 있다.

다음에, 본 발명의 폴리에스테르 필름은 적어도 1축으로 연신되어 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2축 연신되는 것이 바람직하다. 본 발명의 폴리에스테르 필름을 연신하여 얻음으로써, 박막화가 가능해지고 기계 특성도 우수한 폴리에스테르 필름으로 할 수 있다.

그 연신 방법으로서, 미연신 시트를 70~140℃의 온도로 가열된 롤 군으로 이끌고 길이 방향(종 방향, 즉 시트의 진행 방향)으로 연신하여 20~50℃의 온도의 롤 군에서 냉각하여 1축 연신 시트를 얻을 수 있다.

2축 연신을 하는 경우에는 계속해서 상기에서 얻어진 1축 연신 시트의 양단을 클립으로 파지하면서 텐터로 이끌고 70~150℃의 온도로 가열된 분위기 중에서, 길이 방향으로 직각인 방향(폭 방향)으로 횡 연신하여 2축 연신한 폴리에스테르 필름을 얻을 수 있다.

이 때, 연신 배율은 길이 방향과 폭 방향 각각 2~5배로 하지만, 그 면적 배율(종 연신 배율×횡 연신 배율)로서는 8배 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 9배 이상, 더욱 바람직하게는 10배 이상이다. 면 배율의 하한으로서는 특별히 한정되는 것이 아니지만, 6배 미만에서는 필름의 기계 특성이 부족한 경우나 박막화가 곤란하게 되는 경우가 있다.

2축 연신하는 방법으로서는 상기 길이 방향과 폭 방향의 연신을 분리하여 행하는 축차 2축 연신 방법 이외에, 길이 방향과 폭 방향의 연신을 동시에 행하는 동시 2축 연신 방법이나 임플레이션 제막이어도 상관없다.

여기에서, 폴리에스테르 필름의 10점 평균 조도(Rz)(㎛)를 바람직한 범위로 조정하기 위해서는 2축 연신을 선택하는 것이 바람직하고, 1축 연신 직전(동시 2축인 경우에는 동시 연신을 개시하기 직전)의 필름 온도를 80℃ 이상, 100℃ 이하의 범위로 조정하고, 1축째의 연신 배율을 2.8배 이상 3.6배 이하, 또는 2축째의 연신의 예열 온도를 70℃ 이상, 125℃ 이하 범위에서 제막하는 것이 보다 바람직하다.

폴리에스테르 필름의 10점 평균 조도(Rz)를 작게 하기 위해서는 연신시에 조대 결정의 생성을 억제하는 것이 중요하기 때문에, 미연신 시트나 1축 연신 시트에서는 Rz가 커지는 것이 있다. 또한, 1축째의 연신시의 연신 온도 100℃를 초과하는 경우나, 연신 배율이 2.8배 미만인 경우에는 폴리에스테르의 열 결정화가 너무 촉진되어, 오히려 10점 평균 조도(Rz)가 커지는 경우가 있다. 또한, 연신 온도가 80℃ 미만인 경우나, 연신 배율이 3.6배를 초과하는 경우에는 1축째의 배향 결정화가 너무 촉진되는 것이 있다. 또한, 2축째의 연신의 예열 온도가 125℃를 초과하면, 1축째에 형성된 폴리에스테르의 결정이 열에 의해 성장하고, 조대 결정으로서 폴리에스테르 필름에 남는 것으로 표면의 요철이 큰 것이 있다. 한편, 2축째의 연신의 예열 온도를 70℃ 미만으로 하면, 열량이 부족되어 연신 찢어짐이 발생하는 경우가 있다.

즉, 본 발명의 폴리에스테르 필름을 2축 연신에 의해 제조하는 경우, 상기 조건으로 제막을 행함으로써 폴리에스테르의 결정화와 결정의 성장을 억제하는 것이 가능해지고, 폴리에스테르 필름의 10점 평균 조도(Rz)를 바람직한 범위로 조정할 수 있음으로써 폴리에스테르 필름의 차광성을 더욱 향상시킬 수 있다.

본 발명의 폴리에스테르 필름에 착색 안료를 함유시키는 방법으로서는 착색 안료를 고농도로 마스터 배치화한 원료를 제작하고, 압출기에 투입할 때에 착색 안료를 포함하지 않는 폴리에스테르 수지에 소망의 농도가 되도록 희석하는 방법(마스터 배치법)이 바람직하게 사용된다.

또한, 본 발명에 있어서는 마스터 배치화하는 베이스 원료로 공중합된 폴리에스테르 수지를 사용하는 것이 보다 바람직하고, 이러한 방법으로 얻어진 마스터 배치는 착색 안료의 분산성을 보다 높이는 것이 가능해지고, 차광성과 제막성을 높일 수 있다.

본 발명의 폴리에스테르 필름은 상기 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 얻어진 폴리에스테르 필름은 은폐성과 제막성이 우수하고, 광을 비출 때의 수축성도 우수한 성능을 갖는 것이다. 그 때문에, 전자기기 내부에 사용되는 차광 기재는 물론이거니와, 커버 필름이나 태양 전지 백시트용 필름이나 모터용 절연 필름 등의 공업 재료, 리튬 이온 배터리용 외장 필름, 의장성 필름, 보호 필름 등의 포장 재료, 잉크 리본용 필름, 건축 재료용 필름, 감열 전사 필름 등 다양한 용도에 적합하게 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 폴리에스테르 필름이 적합하게 사용할 수 있는 전자기기의 차광 기재로서는 휴대전화, 스마트폰, 디스크톱형 PC, 노트형 PC, 태블릿형 PC, 전자사전, 카내비게이션, GPS 내비게이션, 디지털카메라, 비디오카메라 등의 전자기기의 내부에 포함되어 사용되는 차광 시트나 차광 테이프의 기재를 들 수 있다. 본 발명의 폴리에스테르 필름을 사용함으로써 내부의 광이 전자기기의 외부로 누출되는 것을 방지하면서, 보다 소형화 또는 박형화가 가능해진다.

본 발명의 폴리에스테르 필름은 은폐성과 제막성이 우수하고, 광을 비출 때의 수축성도 우수한 성능을 갖기 때문에 차광 테이프에 적합하게 사용할 수 있다. 본 발명의 폴리에스테르 필름에 사용할 수 있는 차광 테이프의 구성으로서는, 예를 들면 본 발명의 폴리에스테르 필름의 편면 또는 양면에 점착제층을 설치한 것을 들 수 있다. 점착제층에 사용되는 점착제로서는 특별히 한정되는 것이 아니지만, 아크릴계 점착제, 우레탄계 점착제 등이 바람직하게 사용된다.

본 발명의 차광 테이프의 차광성이 부족한 경우에는 흑색 잉크층을 폴리에스테르 필름의 점착제층이 설치되어 있지 않는 쪽의 면이나, 양면에 점착제층이 설치되어 있는 구성으로는 폴리에스테르 필름과 점착제층 사이에 설치할 수 있다. 또한, 점착제 중에 흑색 안료를 혼합하여 흑색 점착제층으로서 설치할 수도 있다. 흑색 잉크 성분으로서는 특별히 한정되는 것이 아니지만, 아크릴계 수지나 우레탄계 수지로 이루어지는 바인더에 상술한 흑색 안료를 함유시킨 성분이 바람직하게 사용된다.

또한, 본 발명의 효과가 손상되지 않는 범위에서, 기타 첨가제를 함유하는 기능층을 새롭게 형성해도 좋고, 상기 점착제층이나 흑색 잉크층에 조합시켜도 좋다. 예를 들면, 점착제층의 반대측의 면에 입경이 큰 입자를 함유하는 층을 폴리에스테르 필름에 설치함으로써 무광성을 가지는 차광 테이프로 할 수 있다. 또한, 흑색 잉크층에 방열성 입자를 첨가함으로써 방열성이 우수한 차광 테이프로 할 수 있다.

다음에, 폴리에스테르 필름 상에 상기 층을 설치하는 방법으로서는 표면에 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리, 자외선 조사 처리, 산 처리, 알칼리 처리, 언더코팅제의 코팅 등의 표면 처리를 행한 후 롤 코팅법, 딥 코팅법, 바 코팅법, 다이 코팅법 및 그라비아 롤 코팅법 등의 코팅 방법이나, 오프셋 인쇄, 그라비아 인쇄, 플렉소 인쇄, 실크 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄 등의 인쇄 방법을 선택할 수 있다. 또한, 폴리에스테르 필름의 제막 중에, 인라인으로 공지의 코팅 방법을 사용하는 방법도 공정의 간략화하는 점에서 바람직한 방법이다.

이상과 같이, 얇고 차광성이 우수한 본 발명의 폴리에스테르 필름을 사용한 차광 테이프는 종래 차광성 부여를 위해서 사용되고 있는 흑색 잉크층을 없애고, 또는 층수를 저감시킬 수 있기 때문에, 용매에 사용되는 유기용제에 의한 환경 부하 저감이나 제조 공정의 간략화를 달성할 수 있다.

〔특성의 측정 방법 및 평가 방법〕

(1) 시차 주사 열량 측정(DSC)

JIS K7122(1987)에 준거하여, Seiko Instruments Inc. 제작의 시차 주사 열량 측정 장치 "로봇 DSC-RDC220"을, 데이터 해석에는 디스크 세션 "SSC/5200"을 사용하고, 폴리에스테르 필름 5mg을 샘플 팬에 칭량하고 승온 속도 10℃/분으로 실온에서 300℃까지 가열(1st RUN이라 함)하고 그 상태에서 5분간 유지하고, 이어서 강온 속도 10℃/분으로 25℃까지 냉각하여, 승온 과정과 강온 과정의 측정 차트를 얻었다.

(1-1) 강온 결정화 온도(Tmc)의 측정

(1)에서 얻어진 강온 과정에 나타나는 발열 피크에 대해서, 피크 톱의 온도를 폴리에스테르 필름의 강온 결정화 온도(Tmc)로 했다. 또한, 발열 피크가 복수 나타나는 경우에는 가장 고온측의 피크를 강온 결정화 온도(Tmc)로 한다.

(2) 광학 농도 측정

폴리에스테르 필름의 광학 농도는 X-lite 제작의 분광 농도 측정기를 이용하여 광학 농도 측정을 행했다. 측정은 길이 방향 및 폭 방향의 직선상에 5cm 이상 떨어진 개소를 선택하여 5회씩 행하여, 합계 10회의 평균값을 광학 농도로 했다. 또한, 방향성이 불분명한 경우나 개념이 없는 경우는 임의의 직선상과, 그 수직 방향의 직선상의 측정을 실시했다.

(3) 3차원 표면 조도(Rz)의 측정

폴리에스테르 필름의 10점 평균 조도(Rz)는 Kosaka Laboratory Ltd. 제작의 3차원 표면 조도계(형식 ET-4000A)와 Kosaka Laboratory Ltd. 제작의 3차원 표면 조도 해석 시스템(형식 TDA-31)을 사용하고, 촉침은 선단 반경 0.5㎛R, 지름 2㎛, 다이아몬드제, 침압을 100μN으로 하고, 측정 조건을 X 피치(측정 방향): 1.00㎛, Y 피치(측정 방향의 수직 방향): 5㎛, X 이송 속도: 0.1mm/s, 저역 컷: 0.25mm, 고역 컷: R+W, 측정력: 100, Z 측정 배율: 20000, 히스테리시스: 0.006㎛로 설정하여, 측정 방향을 필름 길이 방향 및 폭 방향으로 2회 측정을 행한 평균값을 3차원 표면 조도(Rz)로 했다. 또한, 측정은 양 표면에 대해서 행하고, 표에는 값이 낮은 쪽의 3차원 표면 조도를 기재했다. 또한, 방향성이 불분명한 경우나 개념이 없는 경우는 임의의 직선상과, 그 수직 방향의 직선상의 측정을 실시했다.

(4) 제막성

폴리에스테르 필름의 제막성은 1시간 연속 제막시에 필름 찢어짐이 발생하지 않는 연신면 배율로부터 이하와 같이 판정했다. 또한, 종 연신, 횡 연신 배율은 모두 최저 2.5배 이상으로 하고, 여기에서의 횡 연신 배율은 텐터 입구 폭과 최대폭의 비인 기계 배율을 나타낸다. 또한, 연신 배율 이외의 조건은 자유롭게 변경해도 좋다.

면 배율이 10배 이상: A

면 배율이 9배 이상: B

면 배율이 8배 이상: C

면 배율이 6배 이상: D

면 배율이 6배 미만, 또는 제막 불가: E

제막성은 A~D가 양호하고, 그 중에서도 A가 가장 우수하다.

(5) 차광성 평가

(5-1) 차광성 평가용 유사 LED 조명대의 제작

Hayashi Watch-Works Co., Ltd. 제작의 광파이버 라이트 가이드용 LED 광원(형식: LA-HDF108AS, 정격 전압 AC100~240V, 정격 소비전력 20W, 정격 주파수 50/60Hz)에 동사제의 결속 지름 4mmφ의 광파이버 라이트 가이드를 접속하고, LED 광원 본체의 컨트롤 눈금을 8로 하여 LED 조명을 준비했다. 이어서, 라이트 가이드 선단의 지름의 사이즈의 구멍을 낸 샘플대의 하부에서 라이트 가이드를 삽입하고, 샘플대의 평면부에서 5mm 떨어진 위치에 LED 조명의 선단이 위치하도록 고정하여 유사 LED 조명대를 제작했다.

(5-2) 유사광 차광성 평가

(5-1)에서 얻어진 유사 LED 조명대에 폴리에스테르 필름을 씌우고, 입력 전압의 조정시에 폴리에스테르 필름을 투과하는 LED 광원의 유무를 육안으로 확인하여, 폴리에스테르 필름의 차광성을 이하와 같이 판정했다. 또한, 상기 평가는 길이 방향 및 폭 방향의 직선상에 5cm 이상 떨어진 개소를 선택하여 5회씩 행하여, 합계 10회의 평균값으로 했다. 또한, 투과광의 형상이 원형이 아닌 경우에는 가장 장경이 되는 개소를 측장했다.

입력 전압 5V에서도 투과광이 보이지 않는다: A

입력 전압 3V 이상, 5V 미만에서 투과광이 보이지 않는다: B

입력 전압 2V 이상, 3V 미만에서 투과광이 보이지 않는다: C

입력 전압 1V 이상, 2V 미만에서 투과광이 보이지 않는다: D

입력 전압 1V 미만에서도 투과광이 보인다: E

차광성은 A~D가 양호하고, 그 중에서도 A가 가장 우수하다.

(6) 내광 수축성 평가

폴리에스테르 필름의 편면에 1변 1cm인 정사각형을 기입하고, 대각선 2개의 길이를 Techno Needs Company Ltd. 제작의 만능 투영기(AMM-1호기)를 이용하여 측정하고, 2개의 길이의 평균값을 L0로 했다. 이어서, (4)에서 사용한 유사 LED 조명대에 정사각형의 중심이 LED 조명의 중심이 되도록 폴리에스테르 필름을 씌우고, 입력 전압을 5V로 설정하여 30초간 라이트를 비춘 후에 정사각형의 대각선 2개의 길이를 마찬가지로 측정했을 때의 평균값을 L로 하여, 하기 식으로부터 광 수축률을 산출했다. 또한, 상기 평가는 길이 방향 및 폭 방향의 직선상에 5cm 이상 떨어진 개소를 선택하여 5회 행하여, 합계 10회의 평균값으로 했다.

광 수축률(%)=(L0-L)/L0×100

얻어진 광 수축률로부터 폴리에스테르 필름의 내광 수축성을 이하와 같이 판정했다.

광 수축률이 2% 미만: A

광 수축률이 2% 이상, 3% 미만: B

광 수축률이 3% 이상, 5% 미만: C

광 수축률이 5% 이상, 10% 미만: D

광 수축률이 10% 이상, 또는 측정 불가: E

내광 수축성은 A~D가 양호하고, 그 중에서도 A가 가장 우수하다.

(7) 전자기기용 차광 기재 요구 특성

폴리에스테르 필름의 두께와, (5) 항목의 차광성, (6) 항목의 내광 수축성 평가로부터, 하기와 같이 판정했다.

두께가 16㎛ 이하이고, 차광성과 내광 수축성 평가가 모두 A 판정: A

두께가 20㎛ 이하이고, 차광성과 내광 수축성 평가 모두 B 판정 이상: B

두께가 25㎛ 이하이고, 차광성과 내광 수축성 평가 모두 C 판정 이상: C

두께가 28㎛ 이하이고, 차광성과 내광 수축성 평가 모두 D 판정 이상: D

두께가 28㎛를 초과하고, 또는 차광성과 내광 수축성 평가 중 어느 하나가 E 판정: E

전자기기용 차광 기재로서는 A~D가 양호하고, 그 중에서 A가 가장 우수하다.

(8) 흑색 잉크층의 인쇄 횟수

폴리에스테르 필름을 사용한 차광 테이프에 있어서, (5) 차광성 평가의 (5-1) 유사광 차광성 평가에서 A를 달성하기 위해서 폴리에스테르 필름 상에 흑색 잉크층을 인쇄하는 횟수로부터, 차광 테이프 평가를 이하와 같이 판정했다. 평가는 5회 행하여, 그 평균값으로부터 판정했다.

인쇄 불필요: A

인쇄 횟수가 2회 미만: B

인쇄 횟수가 2회 이상, 4회 미만: C

인쇄 횟수가 4회 이상, 6회 미만: D

인쇄 횟수가 6회 이상: E

차광 테이프 평가로서는 환경 부하 저감이나 제조 공정 간략화의 관점에서 A~D가 양호하고, 그 중에서도 A가 가장 우수하다.

실시예

이하, 본 발명에 대해서 실시예를 들어서 설명하지만, 본 발명은 반드시 이들에 한정되는 것은 아니다.

(폴리에스테르 수지의 제조 방법)

1. 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)

테레프탈산 디메틸 100질량부, 에틸렌글리콜 57.5질량부, 아세트산 마그네슘 2수화물 0.03질량부, 3산화안티몬 0.03질량부를 150℃, 질소 분위기 하에서 용융했다. 이 용융물을 교반하면서 230℃까지 3시간 걸쳐서 승온하여 메탄올을 유출시키고, 에스테르 교환 반응을 종료했다. 에스테르 교환 반응 종료 후, 인산 0.005질량부를 에틸렌글리콜 0.5질량부에 용해한 에틸렌글리콜 용액(pH5.0)을 첨가했다. 이 때의 폴리에스테르 조성물의 고유 점도는 0.2 미만이었다. 이 후, 중합 반응을 최종 도달 온도 285℃, 진공도 0.1Torr로 행하여, 고유 점도 0.65, 말단 카르복실기량이 34당량/톤인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 얻었다.

2. 폴리에틸렌나프타레이트(PEN)

디카르복실산 성분으로서, 2,6-나프탈렌 디카르복실산을 사용한 것 이외에는 상기 1. 항목의 폴리에틸렌테레프탈레이트와 마찬가지로 중합을 행하고, 고유 점도 0.61, 말단 카르복실기량이 36당량/톤인 폴리에틸렌나프타레이트를 얻었다.

3. 폴리에틸렌테레프탈레이트-IPA 공중합체 1(PET/I-1)

디카르복실산 성분으로서, 테레프탈산 디메틸 82.5질량부와 이소프탈산 디메틸 25질량부를 혼합한 것 이외에는 상기 1. 항목의 폴리에틸렌테레프탈레이트와 마찬가지로 중합을 행하고, 이소프탈산(IPA)이 17.5mol% 공중합된 폴리에틸렌테레프탈레이트를 얻었다.

4. 폴리에틸렌테레프탈레이트-IPA 공중합체 2(PET/I-2)

디카르복실산 성분으로서, 테레프탈산 디메틸 75질량부와 이소프탈산 디메틸25질량부를 혼합한 것 이외에는 폴리에틸렌테레프탈레이트와 마찬가지로 중합을 행하고, 이소프탈산(IPA)이 25mol% 공중합된 폴리에틸렌테레프탈레이트를 얻었다.

5. 폴리에틸렌테레프탈레이트-NDC 공중합체(PET/N)

디카르복실산 성분으로서 2,6-나프탈렌 디카르복실산을 사용한 것 이외에는 상기 3. 항목의 폴리에틸렌테레프탈레이트 공중합체와 마찬가지로 나프탈렌 디카르복실산(NDC)이 17.5mol% 공중합된 폴리에틸렌테레프탈레이트를 얻었다.

6. 폴리에틸렌테레프탈레이트-CHDM 공중합체(PET-G)

시클로헥산디메탄올(CHDM)이 30mol% 공중합된 폴리에틸렌테레프탈레이트로서, Eastman Chemical Company 제작의 폴리에스테르 수지 「Eastar™ Copolyester 6763」을 사용했다.

7. 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)

디올 성분이 부탄디올(BDO)인 폴리부틸렌테레프탈레이트로서, Toray Industries, Inc. 제작의 「TORAYCON 1200S」를 사용했다.

8. CB 마스터 배치 1(CB-MB1)

상기 1. 항목에 의해 얻어진 폴리에틸렌테레프탈레이트 80질량부와, 1차 입경 18㎚의 퍼니스법에 의해 제조된 카본블랙(CB-1) 20질량부를 벤트한 280℃의 압출기 내에서 용융 혼련하여 CB 마스터 배치 1를 제작했다.

9. CB 마스터 배치 2(CB-MB2)

1차 입경 23㎚의 아세틸렌법에 의해 제조된 카본블랙(CB-2)을 사용한 것 이외에는 CB 마스터 배치 1와 동일한 방법으로 CB 마스터 배치 2를 제작했다.

10. CB 마스터 배치 3(CB-MB3)

베이스의 폴리에스테르 수지로서, 상기 3. 항목에서 얻어진 폴리에틸렌테레프탈레이트-IPA 공중합체 1를 사용한 것 이외에는 CB 마스터 배치 1과 동일한 방법으로 CB 마스터 배치 3을 제작했다.

11. 산화티탄 마스터 배치(TiO₂-MB)

상기 1. 항목에 의해 얻어진 폴리에틸렌테레프탈레이트 50질량부와, 1차 입경 200㎚의 루틸형 2산화 티탄 입자 50질량부를 벤트한 280℃의 압출기 내에서 용융 혼련하여 TiO₂ 마스터 배치를 제작했다.

(차광 테이프의 제작 방법)

1. 점착제층

이소노닐아크릴레이트 98.9중량부, 아크릴산 0.1중량부, N-비닐카프로락탐 1.0중량부, 연쇄 이동제로서 n-도데실메르캅탄 0.05중량부 및 용제로서 아세트산 에틸 80중량부를 교반기, 환류 냉각관, 온도계, 적하깔때기 및 질소 가스 도입구를 구비한 5구 플라스크에 투입하고, 교반한 후 질소 가스로 약 30분간 퍼지하여 모노머 용액 중에 잔존하는 산소를 제거했다. 그런 후, 질소 가스로 플라스크 내의 공기를 치환하고 교반하면서 승온하여 70℃로 유지하고, 열 중합 개시제로서 벤조일 퍼옥사이드 0.03중량부를 1중량부의 아세트산 에틸에 용해한 것을 적하깔때기로부터 적하했다. 반응 개시 후, 그대로의 온도에서 10시간 반응시켜 아크릴계 공중합체 용액을 얻었다.

계속해서, 폴리에스테르 필름의 편면에 상기 아크릴계 공중합체 용액을 다이 코팅 방법으로 도포하여, 두께 8㎛의 점착제층을 설치했다.

2. 흑색 잉크층

CB 마스터 배치 1(CB-MB1)에서 사용한 카본블랙(CB-1)에 시판의 잉크용 메듐(폴리우레탄계/염·초 비코폴리머)과 용제(케톤/방향족 탄화수소/알콜)를 첨가하여 혼합·교반하고, 용제 건조 후의 카본 함유율이 50중량%가 되는 흑색 잉크를 조합했다.

계속해서, 폴리에스테르 필름 상에 상기 흑색 잉크를 이용하여, 건조 후의 두께가 2㎛의 흑색 잉크층을 차광성의 요구 특성에 응한 횟수, 오프셋으로 설치했다.

(실시예 1)

표에 나타내는 조성이 되도록, 폴리에스테르 원료로서 전항에서 제작한 폴리에틸렌테레프탈레이트 34질량부와 폴리에틸렌테레프탈레이트-이소프탈산(IPA) 공중합체 1를 26질량부, CB 마스터 배치 1를 40질량부 블렌딩하고, 180℃에서 2시간 진공 건조했다. 이어서, 280℃로 승온한 압출기 내에서 용융하여 토출시키고, T다이로부터 압출한 용융 시트를 표면 온도 25℃로 유지된 캐스팅 드럼 상에 정전 인가법으로 밀착 냉각 고착화시켜 미연신 시트를 얻었다.

계속해서, 얻어진 미연신 시트를 80℃의 온도로 가열한 롤 군에서 예열한 후, 85℃의 온도로 가열한 롤과 25℃의 온도로 조정한 롤 사이에서 3배의 속도차를 추가함으로써 길이 방향(종 방향)으로 3배에 연신한 후, 25℃의 온도의 롤 군에서 냉각하여 1축 연신 시트를 얻었다. 또한, 얻어진 1축 연신 시트의 양단을 클립으로 파지하면서 텐터 내의 80℃의 온도의 예열 존으로 인도하고, 계속해서 연속적으로 90℃로 유지된 가열 존에서 길이 방향에 직각한 방향(폭 방향)으로 3.6배에 연신했다. 또한 계속해서, 텐터 내의 열처리 존에서 230℃에서 20초간의 열처리를 실시하고, 또한 6% 폭 방향으로 이완 처리를 행하면서 균일하게 서랭하여 폴리에스테르 필름을 제막했다. 계속해서, 제막 후의 폴리에스테르 필름의 두께가 16㎛가 되도록 압출기의 토출량과 캐스팅 드럼 이후의 라인 속도를 조정하여, 실시예 1에 기재된 폴리에스테르 필름을 얻었다. 제막성은 매우 우수하고, 상기 조건으로 1시간 연속 제막을 실시해도 한번도 필름 찢어짐이 발생하지 않았다. 얻어진 폴리에스테르 필름의 차광성 평가와 광수축성 평가를 실시한 바, 모두 매우 우수한 차광성과 내광 수축성을 갖는 것을 알았다. 또한, 매우 박막이면서 상기 특성을 만족시킴으로써, 전자기기에 사용되는 차광 기재로서 적합하게 사용할 수 있는 폴리에스테르 필름인 것을 알았다.

또한, 폴리에스테르 필름의 편면에 점착제층을 설치하여 차광 테이프를 제작했다. 얻어진 차광 테이프는 매우 차광성이 우수하여 흑색 잉크층을 설치하는 필요가 없음으로써, 환경 부하 저감이나 제조 공정 간략화의 관점에서 매우 우수한 차광 테이프인 것을 알았다.

(실시예 2~7)

표에 기재된 착색 안료 농도가 되도록 CB 마스터 배치 1의 양과, 표에 기재된 두께가 되도록 제막 조건을 조정한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 폴리에스테르 필름을 얻었다. 실시예 4, 5에 대해서는 제막시에 필름 찢어짐이 발생했기 때문에, 실시예 1과 비교하여 연신 배율을 낮추어 제막을 행했다.

얻어진 폴리에스테르 필름의 특성은 표에 나타내는 바와 같이, 실시예 1에는 열악하지만 양호한 특성을 나타내고, 전자기기용 차광 기재로서도 양호한 특성인 것을 알았다.

또한, 실시예 1과 마찬가지로 차광 테이프를 제작한 바, 실시예 1에는 열악하지만 차광 테이프로서 양호한 특성인 것을 알았다.

(실시예 8~13)

표에 기재된 공중합 성분의 비율이 되도록 폴리에틸렌테레프탈레이트-이소프탈산(IPA) 공중합체 1의 양을 조정한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 폴리에스테르 필름을 얻었다. 실시예 8 이외에 대해서는 제막시에 필름 찢어짐이 발생했기 때문에, 실시예 1과 비교하여 연신 배율을 낮추어 제막을 행하고, 그 중에서도 실시예 13은 제막성은 열악하지만 문제없는 범위이었다.

얻어진 폴리에스테르 필름의 특성은 표에 나타내는 바와 같이, 실시예 1에는 열악하지만 양호한 특성을 나타내고, 전자기기용 차광 기재로서도 양호하고, 그 중에서도 실시예 9는 가장 우수한 특성인 것을 알았다. 또한, 실시예 12 내광 수축성은 열악하지만 문제없는 범위이었다.

또한, 실시예 1과 마찬가지로 차광 테이프를 제작한 바, 매우 우수한 차광 테이프인 것을 알았다.

(실시예 14~18)

표에 기재된 공중합 성분의 종류와 비율이 되도록 전항에 기재된 폴리에틸렌테레프탈레이트-나프탈렌 디카르복실산(NDC) 공중합체, 폴리에틸렌테레프탈레이트-시클로헥산디메탄올(CHDM) 공중합체, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)의 양을 조정한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 폴리에스테르 필름을 얻었다. 실시예 17 이외에 대해서는 제막시에 필름 찢어짐이 발생했기 때문에, 실시예 1과 비교하여 연신 배율을 낮추어 제막을 행하고, 그 중에서도 실시예 14는 제막성은 열악하지만 문제없는 범위이었다.

얻어진 폴리에스테르 필름의 특성은 표에 나타내는 바와 같이, 공중합 성분으로서 디올 성분에 CHDM을 사용하고, 공중합 성분 비율 9mol%로 한 실시예 17은 실시예 1과 마찬가지로 매우 우수한 차광성과 내광 수축성을 갖는 것을 알았다. 또한, 기타 실시예에 대해서는 실시예 1이나 17에는 열악하지만 양호한 특성을 나타내고, 전자기기용 차광 기재로서도 양호한 특성인 것을 알았다.

(실시예 19~21)

표와 같이, 전항에 기재된 CB 마스터 배치 2, CB 마스터 배치 3, 산화티탄 마스터 배치를 이용하여 착색 안료의 종류와 함유량을 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 폴리에스테르 필름을 얻었다. 실시예 20은 제막성은 열악하지만 문제없는 범위이었다.

얻어진 폴리에스테르 필름의 특성은 표에 나타내는 바와 같이, 실시예 19는 실시예 1과 비교하여 차광성과 내광 수축성은 열악하지만 우수한 특성인 것, 실시예 20은 실시예 1과 비교하여 착색 안료 농도가 소량이어도 실시예 1과 동등한 차광성이 얻어지는 것을 알았다. 또한, 실시예 21은 차광성은 열악하지만 문제없는 범위이었다.

(실시예 22)

구성 성분을 전항에 기재된 폴리에틸렌나프타레이트로 하고, 공중합 성분으로서 디카르복실산 성분이 테레프탈산(TPA)인 전항에 기재된 폴리에틸렌테레프탈레이트를 표에 기재된 비율이 되도록 조제한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 폴리에스테르 필름을 얻은 바, 제막성은 열악하지만 문제없는 범위이었다.

얻어진 폴리에스테르 필름의 특성은 표에 나타내는 바와 같이, 실시예 1과 비교하여 내광 수축성은 열악하지만 우수한 특성인 것을 알았다.

(실시예 23)

필름의 두께를 10㎛로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 폴리에스테르 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 특성은 표에 나타내는 바와 같고, 실시예 1과 비교하여 차광성은 열악하지만 우수한 특성인 것을 알았다.

또한, 실시예 1과 마찬가지로 차광 테이프를 제작한 바, 우수한 차광 테이프인 것을 알았다.

(실시예 24~35)

표에 기재된 바와 같이, 제막 조건을 변경한 것 이외에는 실시예 23과 마찬가지로 폴리에스테르 필름을 얻었다. 또한, 실시예 25~35는 종 연신시, 예열 롤로부터 연신 롤의 사이에 필름간 거리 400mm, 히터 용량 6.6kW, 발열 길이 800mm의 적외선 히터(RH)를 설치하여 제막을 행했다. 얻어진 폴리에스테르 필름은 제막 조건에 있어서의 종 연신시의 필름 온도와 연신 배율, 횡 연신시에 있어서의 예열 온도를 변경함으로써 광학 농도와 10점 평균 조도(Rz)(㎛)와 필름 두께(㎛)의 비(Rz/T)가 변화되는 것을 알았다. 또한, 실시예 35를 제막성은 열악하지만 문제없는 범위이었다.

얻어진 폴리에스테르 필름의 특성은 표에 나타내는 바와 같이, 실시예 25, 34, 35는 실시예 23과 비교하여 차광성이 우수한 것을 알았다.

또한, 실시예 1과 마찬가지로 차광 테이프를 제작한 바, 실시예 25, 34, 35는 실시예 23과 비교하여 우수한 차광 테이프인 것을 알았다.

(비교예 1)

표와 같이, 폴리에틸렌테레프탈레이트의 호모 중합체를 단독으로 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일했지만, 차광성과 내광 수축성은 매우 우수하지만, 제막성은 열악한 것이었다.

(비교예 2)

표와 같이, 폴리에틸렌테레프탈레이트-이소프탈산(IPA) 공중합체 2를 단독으로 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일했지만, 차광성은 매우 우수하고, 제막성은 양호하지만, 내광 수축성은 열악한 것이었다.

(비교예 3)

표와 같이, 착색 안료를 고농도화한 것 이외에는 실시예 12와 동일했지만, 차광성은 우수하지만, 제막성과 내광 수축성은 열악한 것이었다.

(비교예 4)

표와 같이, 착색 안료를 저농도화한 것 이외에는 실시예 1와 동일했지만, 제막성과 내광 수축성은 매우 우수하지만, 차광성은 열악한 것이었다.

(산업상의 이용가능성)

본 발명의 폴리에스테르 필름은 박막이면서 은폐성과 제막성이 우수하고, 광을 비출 때의 수축성도 우수하다는 성능을 갖는 것이고, 전자기기 내부에 사용되는 차광 기재는 물론이거니와, 커버 필름이나 태양 전지 백시트용 필름이나 모터용 절연 필름 등의 공업 재료, 리튬 이온 배터리용 외장 필름, 의장성 필름, 보호 필름 등의 포장 재료, 잉크 리본용 필름, 건축 재료용 필름, 감열전사 필름 등의 용도에 적합하게 사용할 수 있다.

Claims

광학 농도와 두께(㎛)의 비(광학 농도(OD)/두께(T))가 0.22 이상, 2.0 이하이고, 시차 주사 열량 측정(DSC)에 있어서, 용융 상태에서 5분간 유지한 후 10℃/분의 강온 속도로 냉각했을 때의 강온 결정화 온도(Tmc)가 180℃ 이상, 210℃ 이하인 폴리에스테르 필름.
제 1 항에 있어서,
흑색 안료를 3.5질량% 이상, 30질량% 이하 포함하는 폴리에스테르 필름.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
적어도 일방의 표면의 10점 평균 조도(Rz)(㎛)가 Rz(㎛)와 두께(㎛)의 비(10점 평균 조도(Rz)/두께(T))가 0.30 이하인 것을 만족시키는 폴리에스테르 필름.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
필름을 구성하는 폴리에스테르 수지가 폴리에스테르의 구성 성분으로서 이소프탈산 성분 및/또는 시클로헥산디메탄올 성분을 포함하는 폴리에스테르 필름.
제 4 항에 있어서,
필름을 구성하는 폴리에스테르가 전체 디카르복실산 성분에 대하여 이소프탈산 성분을 0.5mol% 이상 20mol% 이하 포함하거나, 또는 전체 디올 성분에 대하여 시클로헥산디메탄올 성분을 0.5mol% 이상 20mol% 이하 포함하는 폴리에스테르 필름.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
필름 두께가 28㎛ 이하인 폴리에스테르 필름.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
전자기기의 차광 기재로서 사용되는 폴리에스테르 필름.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 폴리에스테르 필름을 사용한 차광 테이프.