WO2023018029A1 - 이축 연신 폴리에스테르 필름의 제조 방법 - Google Patents

이축 연신 폴리에스테르 필름의 제조 방법 Download PDF

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WO2023018029A1
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stretching
polyester film
film
less
producing
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조현국
박한수
장상수
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코오롱인더스트리 주식회사
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Definitions

  • This application relates to a method for manufacturing a biaxially stretched polyester film.
  • Optical film is a film used as an optical material for display, and is used as an optical material (member) for surface protection and process carrier of various optical displays such as LCD BLU (Back Light Unit) or touch panel.
  • a polyester film may be used as such an optical film.
  • a polyester film is used in a polarizing plate manufacturing process, when inspecting defects in a polarizing plate, the main axis of orientation of the polarizing plate to which the releasing film is attached and the crystal axis of the tester are placed vertically, so that the inspection is performed.
  • the orientation angle of the phosphorus polyester film is low, color distortion can be prevented during inspection and inspection sensitivity can be improved.
  • a simultaneous biaxial stretching method or a sequential biaxial stretching method is used.
  • machine direction (MD: machine direction) stretching for the unstretched film is followed by transverse direction (TD) stretching in sequence
  • TD transverse direction
  • the tenter Heat treatment may be performed in a facility called a tenter.
  • the bowing phenomenon refers to a phenomenon in which a straight line drawn in the film width direction before stretching is deformed into an arcuate (curved) shape after stretching and heat treatment, and this phenomenon is related to retardation deviation in the film. Because of the retardation deviation, color non-uniformity, unevenness, and interference colors of the film occur, so a film having a large retardation deviation is unsuitable as an optical film.
  • a method of lowering the degree of orientation in the machine direction (MD) to suppress the bowing phenomenon and minimizing the shrinkage deviation in the transverse direction (TD) during heat treatment in a tentor facility was considered.
  • a film stretched in the MD direction may be heat treated in a tentor facility with its edges fixed by clips.
  • the orientation chain oriented in the direction (MD direction) can reduce the difference in shrinkage behavior due to longitudinal heat in the edge of the film fixed by the clip in the tenter and the center of the film not fixed by the clip, As a result, a prescription for suppressing the bowing phenomenon was taken.
  • One object of the present application is to solve the above-described problems of the prior art that occur in relation to the stretching and heat treatment processes performed during the manufacture of a biaxially stretched polyester film.
  • Another object of the present application is to provide a polyester film with suppressed bowing and a method for manufacturing the same.
  • Another object of the present application is to provide a polyester film with reduced retardation deviation and a manufacturing method thereof.
  • Another object of the present application is to provide a polyester film suitable as an optical or display member and a manufacturing method thereof.
  • a method for manufacturing a biaxially stretched polyester film and a film manufactured therefrom are provided.
  • the inventors of the present application when low-magnification stretching (eg, MD stretching) is performed to suppress the bowing phenomenon, the relationship between the stretching speed and the stretching temperature that may not sacrifice the uniformity of the film according to the low-magnification stretching was confirmed experimentally and the present invention was completed. According to the present invention, which will be described later, the bowing phenomenon can be suppressed, and uniformity of the film can be secured even at low magnification stretching, thereby providing a film with reduced retardation deviation in the width direction.
  • low-magnification stretching eg, MD stretching
  • this application relates to a method for manufacturing a polyester film.
  • the method includes a first stretching step of stretching the unstretched polyester sheet in a first direction, and the stretching in the first direction is performed under conditions satisfying the following relational expression.
  • y (a / b) x 100
  • a is the stretching temperature (°C) in the first direction
  • b is the stretching rate (% / min) in the first direction
  • y It is treated as a dimensionless constant.
  • the stretching speed in the first direction may be calculated by Equation 1 below.
  • n is an integer greater than or equal to 1
  • Sn means the stretching speed (% / min) for each section in the n-stage stretching process having n + 1 stretching rolls, and the stretching rate for each section is expressed by the following formula 2 can be calculated.
  • Equation 2 E n is the stretching amount (%) in each section in the process of n-stage stretching from section 1 to section n, and R n and R n+1 are the n+1 th section forming the n-th section. It is the rotation speed (m/min) of the elongation roll and the n-th elongation roll, and L n means the distance (m) between the n+1-th elongation roll and the n-th elongation roll forming the n-th section.
  • the stretching amount may be used as the same meaning as the stretching ratio used in the field of polyester film stretching technology.
  • that the stretching amount (%) in the first direction is 300% means that the stretching ratio in the first direction is 3.00 times.
  • the stretching ratio means the ratio of the length after stretching to the length before stretching (length after stretching/length before stretching), but in roll-to-roll stretching, the ratio of the roll speed after stretching to the roll speed before stretching is referred to as the stretching ratio. may also be used
  • Equations 1 and 2 may be expressed as follows.
  • Stretching speed in the first direction (S 1st + S 2nd )/2
  • Equation 1-1 S 1st and S 2nd are each of the first section and the second section represented by Equations 2-1 and 2-2 in the two-stage stretching process having the first to third stretching rolls.
  • elongation rate (%/min)
  • E 1 and E 2 are the draw ratios (%) in each section of the two-step drawing process, respectively, and R 1, R 2 and R 3 are each independently an individual draw roll.
  • Roll, R/L is the rotation speed (m/min)
  • L 1 is the distance (m) between the first stretch roll and the second stretch roll
  • L 2 is between the second stretch roll and the third stretch roll. is the distance (m) of
  • the lower limit of the value of the relational expression may be 0.096 or more, 0.097 or more, 0.098 or more, 0.099 or more, 0.100 or more, 0.101 or more, 0.102 or more, 0.103 or more, 0.104 or more, or 0.105 or more.
  • the upper limit may be, for example, 0.109 or less, 0.108 or less, 0.107 or less, 0.106 or less, 0.105 or less, 0.104 or less, 0.103 or less, 0.102 or less, 0.101 or less, or 0.100 or less.
  • sequential biaxial stretching in which the first stretching in the first direction is performed first can be performed.
  • the range according to it has been confirmed that there is an effect in solving the problems of the prior art described above. This is considered to be because the main cause of problems such as bowing in sequential biaxial stretching lies in the degree of orientation in the first direction (eg, MD direction).
  • the control of the stretching conditions (eg, stretching ratio) in the second direction (eg, the TD direction) improves the problems of the prior art compared to the stretching conditions in the first direction satisfying the above relational expression. does not provide significant results.
  • the stretching temperature (° C.) in the first direction is not particularly limited.
  • the first stretching may be performed at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature (Tg) of the polyester to be stretched.
  • stretching in the first direction may be performed at, for example, 80 °C or higher, 85 °C or higher, 90 °C or higher, 95 °C or higher, or 100 °C or higher.
  • the upper limit is not particularly limited, but may be, for example, 120 °C or less, 115 °C or less, 110 °C or less, 105 °C or less, 100 °C or less, or 95 °C or less.
  • the stretching speed (%/min) in the first direction is not particularly limited.
  • the stretching speed in the first direction is 80,000%/min or more, 81,000%/min or more, 82,000%/min or more, 83,000%/min or more, 84,000%/min or more. , 85,000 %/min or more, 86,000 %/min or more, 87,000 %/min or more, 88,000 %/min or more, 89,000 %/min or more, 90,000 %/min or more, 91,000 %/min or more, or 92,000 %/min or more. .
  • the upper limit is, for example, 95,000%/min or less, 94,500%/min or less, 94,000%/min or less, 93,500%/min or less, 93,000%/min or less, 92,500%/min or less, 92,000%/min or less , 91,500 %/min or less, 91,000 %/min or less, 90,500 %/min or less, or 90,000 %/min or less.
  • the stretching amount (%) in the first direction may be lower than the stretching amount generally achieved to secure uniformity of the film.
  • stretching in the first direction eg, MD
  • stretching in the first direction is performed at a level of about 350% or higher, such as about 330 to 400%, but the manufacturing of the present application
  • a lower level of stretching in the first direction may be taken in the method.
  • the stretching amount in the first direction may be 320% or less, 310% or less, 300% or less, 290% or less, 280% or less, or 270% or less.
  • lowering the stretching amount in the prior art has been used as one means of suppressing the bowing phenomenon, but a low stretching amount (stretching ratio) has a problem of deteriorating the uniformity of the polyester film.
  • the uniformity of the film due to the low-magnification stretching may not be sacrificed.
  • the lower limit of the stretching amount in the first direction is not particularly limited, but since it is difficult to increase the strength of the film when the stretching is too low, the lower limit of the stretching amount in the first direction is 250% or more and 260% in consideration of this. It may be 270% or more, 280% or more, 290% or more, 300% or more, or 310% or more.
  • the first direction in which the stretching is performed may be a machine direction (MD) (or machine direction). However, it is not limited thereto, and the first direction may be a transverse direction (TD) (or transverse direction) perpendicular to the machine direction.
  • MD machine direction
  • TD transverse direction
  • the method may be a method of performing sequential biaxial stretching. Specifically, the method may further include, after the first stretching step, a second stretching step of stretching the film stretched in the first direction in a second direction crossing the first direction.
  • An angle at which the first direction and the second direction intersect is not particularly limited, but may be a right angle.
  • the first direction may be a machine direction (MD), and the second direction may be a transverse direction (TD).
  • MD machine direction
  • TD transverse direction
  • the method may further include preheating the stretched film in the first direction after performing the first stretching step and before performing the second stretching step.
  • the temperature at which the preheating is performed is not particularly limited, but, for example, the preheating may be performed at a temperature higher than the glass transition temperature (Tg) of the polyester film.
  • Tg glass transition temperature
  • the glass transition temperature of the polyester film may vary depending on the intrinsic viscosity (I.V.) according to the degree of polymerization, and may generally range from 65 to 85 °C. In consideration of this, the preheating may be performed at, for example, 65 to 95 °C, but the preheating temperature is not specified within the above temperature range.
  • the temperature at which the stretching in the second direction is performed is not particularly limited.
  • the temperature at which the stretching is performed in the second direction may be 80 °C or higher, 85 °C or higher, 90 °C or higher, 95 °C or higher, 100 °C or higher, 105 °C or higher, or 110 °C or higher, the upper limit being For example, it may be 140 °C or less, 135 °C or less, 130 °C or less, 125 °C or less, 120 °C or less, 115 °C or less, 110 °C or less, or 105 °C or less.
  • the stretching in the second direction may be performed at a higher temperature than the stretching in the first direction.
  • the stretching in the second direction may be performed in a tenter, and in this case, the stretching speed (% / min) in the second direction is in the range of 4,500% / min to 5,500% / min can At this time, the stretching speed in the second direction may be calculated by Equation 3 below.
  • Equation 3 E is the stretching amount (%) in a plurality of stretching zones in the tenter-type stretching process, L is the total length (m) of the plurality of stretching zones, and LSP is the linear speed in the tenter-type stretching process ( Line speed) (m/min).
  • a plurality of stretching zones may be two or more, such as, for example, two-stage stretching having first to third stretching rolls. .
  • stretching in the second direction may be performed with an amount (%) of stretching of 500% or less.
  • the stretching amount of the second direction stretching is 490% or less, 480% or less, 470% or less, 460% or less, 450% or less, 440% or less, 430% or less, 420% or less, 410% or less, or 400% or less.
  • the lower limit may be, for example, 200% or more, 250% or more, 300% or more, 350% or more, or 400% or more.
  • the stretching amount in the second direction may also be used in the same meaning as the stretching ratio.
  • the stretching ratio means the ratio of the length after stretching to the length before stretching (length after stretching / length before stretching), but in the case of tenter type stretching, the exit width W2 ( m)
  • the stretching ratio is also defined through the ratio.
  • the method may further include a heat treatment (or heat fixing) step performed after the second stretching step.
  • the heat treatment is to expose the film to a warm or heated atmosphere, and mechanical properties (eg, stiffness, etc.) of the film can be improved through this heat treatment.
  • the heat treatment may be performed at a temperature higher than the temperature at which the first stretching and the second stretching are performed.
  • the heat treatment may be performed at a temperature ranging from 120 to 250 °C.
  • the lower limit of the heat treatment temperature may be, for example, 130 ° C or higher, 140 ° C or higher, 150 ° C or higher, 160 ° C or higher, 170 ° C or higher, 180 ° C or higher, 190 ° C or higher or 200 ° C or higher
  • the upper limit is For example, it may be 240 °C or less, 230 °C or less, 220 °C or less, 210 °C or less, or 200 °C or less.
  • the heat treatment may be performed step by step at different temperatures.
  • the heat treatment step may include a first heat treatment step performed at a relatively low temperature, and a second heat treatment step performed at a relatively high temperature.
  • Temperatures of the first heat treatment and the second heat treatment may be appropriately adjusted in consideration of mechanical properties (eg, stiffness, etc.) of the film.
  • the first heat treatment may be performed at 120 to 180 °C.
  • the second heat treatment may be performed at a temperature of, for example, 160 °C or higher, specifically, 180 to 250 °C. As a result of experimental confirmation, controlling the temperature of the second heat treatment within the above range is more advantageous in securing the rigidity of the polyester film.
  • the sequential first and second heat treatment may be performed, for example, in a manner in which the biaxially stretched film sequentially passes through zones in a tentor facility at different temperatures.
  • the method after the heat treatment step, may further include the step of relaxing the heat treatment film.
  • the stretched and heat-treated film is post-processed as it is, there is a problem in that dimensional change occurs due to heat.
  • a relaxation treatment can prevent this dimensional change problem.
  • the above relaxation treatment is performed in a known manner, for example, by reducing a rail of a clip holding a film in a tenter in the width direction or by using a machine direction (MD) clip. This can be done in a way that reduces the gap between them.
  • MD machine direction
  • the relaxation treatment may be performed together with the heat treatment described above.
  • the method of performing the relaxation treatment is not limited to this method, and the relaxation treatment may also be performed through a cooling section (cooling zone) separated from the heat treatment section as needed.
  • the relaxation may be performed in a first direction and/or a second direction.
  • the relaxation treatment may be performed to satisfy a relaxation rate in the range of 2.0 to 5.0%.
  • the relaxation rate may be used as the same meaning as the total relaxation rate used in the field of polyester film stretching technology.
  • processes after the first stretching step are equipment known as a tenter.
  • the space of the tenter is to perform each process or treatment, such as including a preheating zone, a second direction stretching zone, a heat treatment zone, and other cooling zones. It may include or be segmented into discrete zones that may be present.
  • the film that has been completed to the relaxation treatment is discharged from the tenter facility.
  • the method may further include winding the relaxed film after the relaxing step.
  • the method or equipment used for winding is not particularly limited, and may be appropriately performed using a known method.
  • a method of manufacturing an unstretched sheet that undergoes a process such as stretching in the first direction is not particularly limited.
  • it may be manufactured by (melting) extruding a polyester resin or a composition or chip containing the same. Extrusion may be performed by melt extrusion using a T-die widely used in the prior art, and the extruded unstretched sheet may be cooled.
  • the polyester resin included in the composition or chip may be one obtained through a reaction between a known component, for example, an acid component (eg, a dicarboxylic acid component) and a glycol component.
  • a known component for example, an acid component (eg, a dicarboxylic acid component) and a glycol component.
  • the specific type of usable dicarboxylic acid is not particularly limited, but for example, terephthalic acid or its alkyl ester or phenyl ester may be used, and in some cases, isophthalic acid, oxyethoxybenzoic acid, adipic acid, sebacic acid and difunctional carboxylic acids such as 5-sodium sulfoisophthalic acid or ester-forming derivatives thereof.
  • glycol component that can be used is also not particularly limited, but, for example, ethylene glycol and other mixed components include propylene glycol, neopentyl glycol, trimethylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4- At least one component selected from cyclohexanedimethanol, 1,4-bisoxyethoxybenzene, bisphenol, and polyoxyethylene glycol may be used.
  • ethylene glycol and other mixed components include propylene glycol, neopentyl glycol, trimethylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4- At least one component selected from cyclohexanedimethanol, 1,4-bisoxyethoxybenzene, bisphenol, and polyoxyethylene glycol may be used.
  • the polyester resin may be polyethylene terephthalate (PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • the polyester resin may be polyethylene terephthalate prepared by using terephthalic acid as a dicarboxylic acid component and ethylene glycol as a glycol component.
  • polyester resin one having an intrinsic viscosity of 0.6 to 0.7 dl/g may be used.
  • a polyester resin that satisfies the intrinsic viscosity imparts heat resistance to the film, and is advantageous in securing interfacial stability or stable lamination and driving stability between layers forming the film.
  • the unstretched polyester sheet may further include other components in addition to the polyester resin. That is, the composition or chip used to manufacture the unstretched polyester sheet may contain other components in addition to the polyester resin. Other components may be, for example, various known additives or particles.
  • the type of additive that may be included in the film is not particularly limited, but may be, for example, at least one selected from a pinning agent, an antistatic agent, a UV stabilizer, a waterproofing agent, a slip agent, and a heat stabilizer.
  • a benzophenone-based compound, a benzotriazole-based compound, a benzoxazinone-based compound, a benzoate-based compound, a phenyl salicylate-based compound, or a hindered amine-based compound may be used.
  • Particles included in the film may be organic or inorganic particles. These particles may be, for example, organic particles, inorganic particles, or hybrid particles that function as an anti-blocking agent for a film manufacturing process.
  • the inorganic particles may be, for example, at least one selected from calcium carbonate, silica, titanium dioxide, kaolin, barium sulfate, alumina silicate, and calcium carbonate, but are not limited thereto.
  • Organic particles include, for example, silicone resin, cross-linked divinylbenzene polymethacrylate, cross-linked polymethacrylate, cross-linked polystyrene resin, benzoguanamine-formaldehyde resin, benzoguanamine-melamine-formaldehyde resin, and melamine-formaldehyde resin. It may be one or more selected from formaldehyde resins, but is not limited thereto.
  • Hybrid particles may refer to particles in which, for example, two different components form a core and a shell (coating component), respectively. When particles are used, their content (by weight) may be in the range of 200 to 2,000 ppm or 400 to 1,000 ppm based on the total film, for example. In addition, the particles used may have a length of the longest dimension within the range of, for example, 0.01 to 5 ⁇ m or 0.1 to 3 ⁇ m, or may have an average particle diameter within the above range.
  • the unstretched sheet may be a single layer or multilayer film.
  • the single-layer film may include the above-mentioned polyester resin component
  • the multi-layer film may include the above-mentioned polyester resin component in at least one of two layers forming the multi-layer film.
  • the multilayer film when the unstretched sheet is a multilayer film, the multilayer film may be manufactured by co-extruding two or more layers each formed from two or more chips having different compositions.
  • the film may include a core layer and at least one skin layer laminated on both sides of the core layer. These can be co-extruded to constitute an unstretched sheet.
  • the skin layer may include particles having an antiblocking function
  • the core layer may not include particles having the function.
  • the multilayer film may include a core layer occupying 70 to 90% by weight of the entire film, and a skin layer occupying 10 to 30% by weight.
  • the method may further include manufacturing a multilayer unstretched sheet by melting and then co-extruding the core layer forming chip and the skin layer forming chip, respectively.
  • the co-extrusion temperature is not particularly limited, but may be 260 to 300 ° C. in consideration of fairness and the like.
  • a cooling process may be additionally performed on the pneumatically pressed film. The temperature at which cooling is performed may be, for example, 40 °C or lower or 30 °C or lower.
  • the biaxially stretched film may have a thickness ranging from 20 to 60 ⁇ m.
  • the lower limit of the thickness may be, for example, 25 ⁇ m or more, 30 ⁇ m or more, 35 ⁇ m or more, or 40 ⁇ m or more
  • the upper limit may be, for example, 55 ⁇ m or less, 50 ⁇ m or less, 45 ⁇ m or less, or 40 ⁇ m or less. It may be less than 1 ⁇ m or less than 35 ⁇ m.
  • a film produced by the above method may have a low orientation angle, a small in-plane retardation, and a small in-plane retardation and thickness deviation.
  • the biaxially stretched film may have an orientation angle of 12 ° or less, 11 ° or less, or 10 ° or less.
  • the orientation angle is the main orientation angle of molecules in the width direction (TD), which means the direction in which the refractive index of the film is greatest, and can be measured or calculated according to the method described in the experiment below.
  • TD width direction
  • inspection sensitivity may be lowered in cross nicol foreign material and defect inspection.
  • the biaxially stretched film may have an in-plane retardation standard deviation of 100 nm or less.
  • the in-plane retardation standard deviation may be measured or calculated according to the method described in the experiment below.
  • the in-plane retardation standard deviation may be, for example, 90 nm or less, 80 nm or less, 70 nm or less, 60 nm or less, or 50 nm or less. If it exceeds the above range, it is not suitable for use as a high-quality optical member because the uniformity of light transmission is insufficient.
  • the biaxially stretched film may have an in-plane retardation deviation of 5% or less.
  • the in-plane retardation deviation may be measured or calculated according to the method described in the experiment below. Specifically, the in-plane retardation deviation is, for example, 4.9% or less, 4.8% or less, 4.7% or less, 4.6% or less, 4.5% or less, 4.4% or less, 4.3% or less, 4.2% or less, 4.1% or less, 4.0% or less or less, 3.9% or less, 3.8% or less, 3.7% or less, 3.6% or less, or 3.5% or less.
  • the biaxially stretched film of the present application may have an average in-plane retardation range of 0 to 1700 nm.
  • the average of the in-plane retardation may be measured or calculated according to the method described in the experiment below. Specifically, the average of the in-plane retardation may be, for example, 1650 nm or less, 1500 nm or less, 1450 nm or less, 1400 nm or less, 1350 nm or less, 1300 nm or less, 1250 nm or less, or 1200 nm or less.
  • the biaxially stretched film may have a thickness deviation of less than 1.0 ⁇ m.
  • the thickness deviation may be measured or calculated according to the method described in the experiment below.
  • the thickness deviation of the film may be, for example, 0.9 ⁇ m or less, 0.8 ⁇ m or less, 0.7 ⁇ m or less, 0.6 ⁇ m or less, or 0.5 ⁇ m or less. If the thickness variation is small, it can contribute to improving the performance of the film when used as the polarizing plate member described above.
  • the use of the biaxially stretched film is not particularly limited.
  • it may be used for surface protection of an optical display, carrier use during a process, or release film for an optical film such as a polarizing plate.
  • the above-described problems of the prior art that occur in relation to the stretching and heat treatment processes performed during the manufacture of a biaxially stretched polyester film can be solved.
  • a polyester film is provided in which the bowing phenomenon is suppressed, the retardation deviation is reduced, and the uniformity and mechanical properties (eg, stiffness) of the film are excellent.
  • the present application has an effect of the invention of providing a polyester film suitable as an optical or display member.
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a stretching speed in a first direction, and shows lengths L1 and L2 of each of two sections in which three rollers R1, R2, and R3 are used. At this time, the three rollers may have rotational speeds of VR1 , VR2 , and VR3 , respectively.
  • Figure 2 is a schematic diagram for explaining the second direction stretching speed, showing a stretching zone in a tenter type stretching equipment.
  • the widths of the entrance and exit sides are W1 and W2, and the total length of the stretching zone is L.
  • 3 is an image for explaining a method related to evaluating the presence or absence of rainbow stains on a film.
  • FIG. 4 is an image for explaining a method related to evaluating the presence or absence of thermal wrinkles during release coating.
  • Co -polyester chips having an intrinsic viscosity of about 0.63 dl/g were prepared using a dicarboxylic acid component such as terephthalic acid and a diol component such as ethylene glycol or neopentyl glycol. After melting it in an extruder at 280 ° C and extruding it through a T-die, it was rapidly cooled and solidified on a cooling roller with a surface temperature of 20 ° C. At the same time, 10 amorphous unstretched sheet specimens were obtained while adhering to the cooling roller using an electrostatic application method. .
  • Preparation of biaxially stretched film A series of film preparation processes were performed under the conditions shown in Table 1 below, and a biaxially stretched polyester film having a thickness of about 38 ⁇ m was obtained.
  • the thickness of 38 ⁇ m is a thickness commonly used in related fields in relation to a base film of a release film for a polarizing plate used in a polarizing plate. Reducing the thickness to about 25 ⁇ m was reviewed for cost reduction, but 38 ⁇ m thickness is currently the standard because there is a quality problem with curl generation during process use.
  • the evaluation items are as follows.
  • Polarizer mura (stain) presence or absence Using a polarization deflection evaluation device (Shinto Scientific, Heidon-24W, Japan), adjust the lower polarization axis and the upper polarization axis orthogonally (90°), then cut to A4 size The sample was placed on the bottom of the evaluation device and the presence or absence of rainbow stains on the film was evaluated visually from above (see FIG. 3). Specifically, the case where rainbow stain was visible was described as 'Yes', and the case where rainbow stain was not recognized was described as 'None'.
  • Orientation angle (degree, °) Using a microwave-type molecular orienter (Oji Scientific Instruments, MOA-7015, Japan), mount each film sample on a dedicated sample holder and insert it into the molecular orientator to determine the orientation angle was measured. Since the orientation angle measured by the device is a value based on MD, the absolute value was recorded as the orientation angle after subtracting the actually measured value from 90 ° in order to record the orientation angle based on TD.
  • In-plane retardation average (nm), in-plane retardation standard deviation (nm), and in-plane retardation deviation (%) at a wavelength of 590 nm measured using a parallel Nicol rotation type retardation meter (Oji Scientific Instruments, KOBRA-WPR, Japan) The phase difference value of was measured.
  • the in-plane retardation (Re) and its standard surface difference (Re standard surface difference) can be calculated as follows.
  • nx is the refractive index in the direction of the main alignment axis
  • ny is the refractive index in the direction perpendicular to the direction of the main alignment axis
  • d is the thickness of the film.
  • phase difference measurement is the individual value of the phase difference measurement, is the average of all phase difference measurements, and n is the number of phase difference measurements.
  • the retardation value was measured with the retardation measuring device described above for 10 samples prepared by cutting the samples 20 cm in the length direction and 100 cm in the width direction at intervals of 10 cm in the width direction, and the maximum and minimum values of the retardation value The difference in was divided by the average value and the value expressed as % was taken as the in-plane phase difference deviation.
  • Thickness and thickness deviation R value ( ⁇ m): The thickness was measured at intervals of 5 cm in the width direction of the manufactured film using an electric micrometer measuring instrument (Mahr, Millimar-1240, Germany), and the measured thickness was The thickness deviation R value was calculated by calculating the equation.
  • Presence or absence of thermal wrinkles during release coating (post-processing simulation) : The evaluation of the presence or absence of thermal wrinkles during release coating was evaluated according to the order a) to d) below. At this time, the Taut thermal wrinkle evaluation device shown in FIG. 4 was used.
  • the thermal wrinkles of the treated sample are visually checked, and the size and number of thermal wrinkles are measured to determine the grade as follows.
  • Example has no stains, a low orientation angle, and in-plane retardation and retardation ( Standard) It is confirmed that the deviation is low. In addition, it is also confirmed that the Example has a lower thickness deviation than the Comparative Example and is excellent in thermal wrinkle evaluation.
  • the present application secures the uniformity (phase difference and thickness) of the film while using a low elongation amount of 320% or less (low elongation ratio of 3.2 or less) in the first direction, and also secures mechanical rigidity such as no thermal wrinkles.
  • a low stretching ratio is employed in the MD direction to suppress the bowing phenomenon, thereby sacrificing uniformity and rigidity.
  • a bowing phenomenon occurs due to heat treatment performed after gripping the stretched films in the MD and TD directions with clips, respectively.
  • the amount of stretching in the MD direction is 340 to 350%
  • the bowing phenomenon occurs
  • the orientation angle is about 30 to 40 degrees. Therefore, it can be seen that the bowing phenomenon is suppressed in the embodiment of the present application in which the orientation angle is reduced to 12 ° or less.

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Abstract

본 출원은 이축 연신 폴리에스테르 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 출원에 따르면, 보잉현상이 억제되고, 위상차 편차가 감소됨과 동시에, 필름의 균일성과 기계적 물성이 개선된 폴리에스테르 필름이 제공된다.

Description

이축 연신 폴리에스테르 필름의 제조 방법
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2021년 08월 11일 자 한국특허출원 제10-2021-0105996호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 출원은 이축 연신 폴리에스테르 필름의 제조방법에 관한 것이다.
광학용 필름은 디스플레이용 광학소재로 사용되는 필름으로서, LCD의 BLU(Back Light Unit) 또는 터치 패널 (Touch Panel) 등의 각종 광학 디스플레이의 표면 보호 및 공정 캐리어(Carrier)용 광학 소재(부재)로 사용된다. 이러한 광학용 필름으로는 폴리에스테르 필름이 사용될 수 있다. 예를 들어, 폴리에스테르 필름이 편광판 제조 공정에 사용되는 경우, 편광판 결점 검수 시, 이형 필름이 부착된 편광판의 배향 주축과 검사기의 결정축을 수직으로 배치한 상태에서 검사를 진행하기 때문에 이형 필름의 기재인 폴리에스테르 필름의 배향각이 낮아야 검수 시 색상의 왜곡을 방지하고 검수 감도를 향상시킬 수 있다.
한편, PET와 같은 폴리에스테르 필름 제조시에, 동시 2축 연신이나 축차 2축 연신 방법이 사용되고 있다. 예를 들어, 축차 2축 연신 방법에 따라 폴리에스테르 필름이 제조되는 경우, 미연신 필름에 대한 기계 방향(MD: machine direction) 연신 후에 폭 방향(TD: transverse direction) 연신이 순차로 이루어지고, 텐터(tenter)라는 설비 내에서 열처리가 이루어질 수 있다. 그런데, 상기와 같은 열처리에 의해 소위 보잉(bowing) 현상이 발생한다. 보잉 현상은 연신 전에 필름 폭방향으로 그은 직선이 연신 및 열처리가 이루어진 이후에 궁형(휘어진) 형상으로 변형된 현상을 의미하는데, 이러한 현상은 필름 내 위상차 편차와 연관된다. 위상차 편차로 인해 필름의 색 불균일, 얼룩 및 간섭색 등이 발생하므로, 위상차 편차가 큰 필름은 광학용 필름으로서 부적합하게 된다.
종래 기술에서는 보잉 현상 억제를 위해 기계 방향(MD: machine direction)에서의 배향도를 낮추고, 텐터(tentor) 설비 내 열처리시 폭 방향(TD: transverse direction)의 수축 편차를 최소화하는 방법이 고려되었다. 예를 들어, MD 방향에서 연신된 필름은 그 변부가 클립에 의해 고정된 상태로 텐터(tentor) 설비 내에서 열처리될 수 있는데, 이러한 과정에서 MD 배향도를 낮추면(즉 MD 연신비를 낮게하면), 종방향(MD 방향)으로 배향된 고분자 사슬(orientation chain)이 텐터(tentor) 내에서 클립으로 고정된 필름의 변부와 클립에 의해 고정되지 않은 필름 중앙부의 종방향 열에 의한 수축 거동 차이를 줄일 수 있고, 그 결과 보잉 현상이 억제되는 처방이 취해졌다.
그러나, 기계 방향(MD)에서의 배향도를 낮추는 것, 즉 기계 방향에서의 연신비를 낮추는 경우에는 기계 방향에서의 배향이 낮아지면서 연신의 균일성을 보장받기 어려운 문제가 있다. 연신이 많이 될수록 두께가 균일해지고, 기계적 강성이 높아지는 폴리에스테르 필름의 특성을 고려할 때, 기계 방향에서의 배향도를 낮추는 종래 기술에 대한 개선이 필요하다. 또한, 기계 방향에서의 배향도를 낮추는 경우에는 편광 얼룩의 발생과 면내 배향성 부족으로 인한 열 주름 품질 불량이 발생하므로, 이에 대한 개선도 필요하다.
본 출원의 일 목적은, 이축 연신 폴리에스테르 필름 제조시 이루어지는 연신 및 열처리 공정과 관련하여 발생하는 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하는 것이다.
본 출원의 다른 목적은, 보잉현상이 억제된 폴리에스테르 필름 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 출원의 또 다른 목적은 위상차 편차가 감소한 폴리에스테르 필름 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 출원의 또 다른 목적은 광학용 또는 디스플레이용 부재로서 적합한 폴리에스테르 필름 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 출원의 상기 목적 및 기타 그 밖의 목적은 하기 상세히 설명되는 본 출원에 의해 모두 해결될 수 있다.
본 출원의 구체예에 따르면, 이축연신 폴리에스테르 필름의 제조방법 및 그로부터 제조된 필름이 제공된다.
구체적으로, 본 출원의 발명자는, 보잉 현상을 억제할 수 있도록 저배율 연신(예: MD 연신)이 이루어지는 경우에, 저배율 연신에 따른 필름의 균일성을 희생시키지 않을 수 있는 연신 속도 및 연신 온도 간의 관계를 실험적으로 확인하고 본 발명을 완성하였다. 후술하는 본 발명에 따르면, 보잉 현상을 억제할뿐 아니라, 저배율 연신에서도 필름의 균일성을 확보할 수 있고, 그로 인해 폭방향의 위상차 편차가 감소한 필름이 제공될 수 있다.
이하, 본 출원 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 출원에 관한 일례에서, 본 출원은 폴리에스테르 필름의 제조방법에 관한 것이다.
구체적으로, 상기 방법은, 미연신 폴리에스테르 시트를 제 1 방향에서 연신하는 제 1 연신 단계를 포함하고, 상기 제 1 방향에서의 연신은 아래 관계식을 만족하는 조건에서 수행된다.
[관계식]
0.095 < y < 0.110
단, 상기 관계식에서, y = (a/b) x 100 이고, a는 제 1 방향에서의 연신온도(℃)이며, b는 제 1 방향에서의 연신속도(%/min)이고, 상기 y는 무차원의 상수로 취급된다.
이때, 상기 제 1 방향 연신속도는 아래 식 1에 의해 계산될 수 있다.
[식 1]
제 1 방향 연신속도(%/min) = ∑Sn/n
상기 식 1에서, n은 1 이상의 정수이고, Sn은 n+1 개의 연신롤을 구비한 n 단 연신 공정에서 각 구간별 연신속도(%/min)를 의미하며, 각 구간별 연식속도는 아래 식 2에 의해 계산될 수 있다.
[식 2]
Sn = En/[Ln/{(Rn+1-Rn)/2}]
상기 식 2에서, En 은 1 구간부터 n 구간까지 n단 연신이 이루어지는 공정에서 각 구간에서의 연신량(%)이고, Rn 및 Rn+1은 n 번째 구간을 형성하는 n+1 번째 연신롤과 n 번째 연신롤(Roll)의 회전 속도 (m/min)이며, Ln은 n 번째 구간을 형성하는 n+1 번째 연신롤과 n 번째 연신롤 사이의 거리(m)를 의미한다.
이때, 상기 연신량은 폴리에스테르 필름 연신 기술 분야에서 사용되는 연신비와 동일한 의미로 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 방향에서의 연신량(%)이 300 % 라는 것은 제 1 방향에서의 연신비가 3.00 배 라는 것을 의미한다. 통상 연신비는 연신 전 길이에 대한 연신 후 길이의 비(연신 후 길이/연신 전 길이)를 의미하지만, 롤-투-롤을 이용한 연신에서는 연신 전 롤 속도에 대한 연신 후 롤 속도의 비를 연신비로 사용하기도 한다.
본 출원의 구체예에서, 상기 제 1 방향 연신이 2 단 연신 공정으로 이루어지는 경우, 상기 식 1 및 식 2는 아래와 같이 표현될 수 있다.
[식 1-1]
제 1 방향 연신속도 = (S1st + S2nd)/2
상기 식 1-1에서, S1st 및 S2nd는 제1 내지 제3의 연신롤을 구비한 2단 연신 공정에서 식 2-1 및 2-2 로 표시되는 1번째 구간과 2번째 구간의 구간별 연신속도(%/min)이고,
[식 2-1]
S1st = E1/[L1/{(R2-R1)/2}]
[식 2-2]
S2nd = E2/[L2/{(R3-R2)/2}],
식 2-1 및 2-2에서, E1 및 E2는 각각 상기 2단 연신 공정의 각 구간에서의 연신배율(%)이고, R1, R2, 및 R3는 각각 독립적으로 개별 연신롤(Roll, R/L)의 회전 속도 (m/min)이고, L1은 제1 연신롤에서 제2연신롤 사이의 거리(m)이고, L2는 제2 연신롤에서 제3연신롤 사이의 거리(m)이다.
하나의 예시에서, 상기 관계식 수치의 하한은 0.096 이상, 0.097 이상, 0.098 이상, 0.099 이상, 0.100 이상, 0.101 이상, 0.102 이상, 0.103 이상, 0.104 이상 또는 0.105 이상일 수 있다. 그리고, 그 상한은 예를 들어, 0.109 이하, 0.108 이하, 0.107 이하, 0.106 이하, 0.105 이하, 0.104 이하, 0.103 이하, 0.102 이하, 0.101 이하 또는 0.100 이하일 수 있다.
본 출원의 구체예에 따르면, 후술하는 바와 같이, 제 1 방향의 제 1 연신이 먼저 이루어지는 축차 이축 연신이 이루어질 수 있는데, 아래 실험예를 통해 보여지듯이, 제 1 방향 연신에 관한 공정 조건이 상기 관계식에 따른 범위를 만족하는 경우, 상술한 종래 기술의 문제점을 해소하는데 효과가 있는 것으로 확인되었다. 이는 축차 이축 연신에 있어서 보잉과 같은 문제를 발생시키는 주된 원인이 제 1 방향(예: MD 방향)에서의 배향도에 있기 때문인 것으로 생각된다. 본 출원 발명자가 실험을 통해 확인한 바에 따르면, 제 2 방향(예: TD 방향)에 관한 연신 조건(예: 연신 배율)의 제어는, 상기 관계식을 만족하는 제 1 방향 연신 조건 대비 종래 기술의 문제점 개선에 유의미한 결과를 제공하지 못한다.
상술한 관계식을 만족할 수 있다면, 상기 제 1 방향에서의 연신 온도(℃)는 특별히 제한되지 않는다.
예를 들어, 상기 제 1 연신은 연신 대상 폴리에스테르의 유리전이온도(Tg) 이상의 온도에서 이루어질 수 있다. 본 출원의 구체예에 따르면, 상기 제 1 방향에서의 연신은 예를 들어, 80 ℃ 이상, 85 ℃ 이상, 90 ℃ 이상, 95 ℃ 이상 또는 100 ℃ 이상에서 이루어질 수 있다. 그리고, 그 상한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 120 ℃ 이하, 115 ℃ 이하, 110 ℃ 이하, 105 ℃ 이하, 100 ℃ 이하 또는 95 ℃ 이하일 수 있다.
상술한 관계식을 만족할 수 있다면, 상기 제 1 방향에서의 연신 속도(%/min)는 특별히 제한되지 않는다.
예를 들어, 본 출원의 구체예에 따르면, 상기 제 1 방향에서의 연신 속도는 80,000 %/min 이상, 81,000 %/min 이상, 82,000 %/min 이상, 83,000 %/min 이상, 84,000 %/min 이상, 85,000 %/min 이상, 86,000 %/min 이상, 87,000 %/min 이상, 88,000 %/min 이상, 89,000 %/min 이상, 90,000 %/min 이상, 91,000 %/min 이상 또는 92,000 %/min 이상일 수 있다. 그리고, 그 상한은 예를 들어, 95,000 %/min 이하, 94,500 %/min 이하, 94,000 %/min 이하, 93,500 %/min 이하, 93,000 %/min 이하, 92,500 %/min 이하, 92,000 %/min 이하, 91,500 %/min 이하, 91,000 %/min 이하, 90,500 %/min 이하 또는 90,000 %/min 이하일 수 있다.
실험적으로 확인한 결과, 상술한 관계식의 만족을 전제로, 상기와 같은 온도 및 연신 속도 범위에서 제 1 연신이 이루어지는 경우, 필름의 균일성이 저하하지 않는다.
본 출원의 구체예에 따르면, 상기 제 1 방향에서의 연신량(%)은 일반적으로 필름의 균일성 확보를 위해 이루어지는 연신량 보다 낮은 수준일 수 있다. 예를 들어, 축차 2축 연신에 관한 최근 기술에서 제 1 방향(예: MD) 연신은 330 내지 400 % 정도인 것과 같이 약 350% 를 전후 또는 이를 상회하는 수준에서 이루어지고 있으나, 본 출원의 제조방법에서는 그 보다 낮은 수준의 제 1 방향 연신량을 취할 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 방향에서의 연신은 연신량이 320 % 이하, 310 % 이하, 300 % 이하, 290 % 이하, 280 % 이하, 또는 270 % 이하일 수 있다. 상술한 바와 같이, 종래기술에서 연신량을 낮추는 것은 보잉 현상을 억제하는 하나의 수단으로 사용되었으나, 낮은 연신량(연신비)은 폴리에스테르 필름의 균일성을 열화하는 문제가 있다. 그러나, 본 출원에서는, 상기 관계식에서와 같이, 연신 속도 및 연신 온도 간의 관계를 제어하기 때문에 저배율 연신에 따른 필름의 균일성을 희생시키지 않을 수 있다. 상기 제 1 방향에서의 연신량 하한은 특별히 제한되지 않으나, 연신이 너무 낮은 경우에는 필름의 강도를 높이기 어렵기 때문에, 이를 고려하여, 상기 제 1 방향 연신의 연신량 하한은 250 % 이상, 260 % 이상, 270 % 이상, 280 % 이상, 290 % 이상, 300 % 이상 또는 310 % 이상일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 연신이 이루어지는 제 1 방향은 기계 방향(MD: machine direction)(또는 종 방향)일 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 상기 제 1 방향은 상기 기계 방향과 직각을 이루는 폭 방향(TD: transverse direction)(또는 횡 방향)일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 방법은 축차 이축 연신을 수행하는 방법일 수 있다. 구체적으로, 상기 방법은 먼저 이루어진 상기 제 1 연신 단계 이후에, 제 1 방향에서 연신이 이루어진 필름을 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향에서 연신하는 제 2 연신 단계를 더 포함하는 방법일 수 있다. 제 1 방향과 제 2 방향이 교차하는 각도는 특별히 제한되지 않으나 직각일 수 있다.
축차 이축 연신을 수행하는 본 출원 방법의 구체에에 따르면, 상기 제 1 방향은 기계 방향(MD: machine direction)이고, 제 2 방향은 폭 방향(TD: transverse direction)일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 방법은 제 1 연신 단계 수행 후 제 2 연신 단계 수행 전에, 제 1 방향에서 연신된 필름을 예열하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예열이 수행되는 온도는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 상기 예열은 폴리에스테르 필름의 유리전이온도(Tg) 이상인 온도에서 이루어질 수 있다. 폴리에스테르 필름의 유리전이온도는 중합도에 따른 고유점도(I.V.) 등에 따라 달라질 수 있는데, 일반적으로 65 내지 85 ℃ 범위일 수 있다. 이를 고려하여, 상기 예열은 예를 들어, 65 내지 95 ℃에서 이루어질 수 있으나, 상기 온도 범위로 예열 온도가 특정되는 것은 아니다.
상기 제 2 방향에서의 연신이 수행되는 온도는 특별히 제한되지 않는다. 본 출원의 구체예에서, 상기 제 2 방향에서 연신이 이루어지는 온도는 80 ℃ 이상, 85 ℃ 이상, 90 ℃ 이상, 95 ℃ 이상, 100 ℃ 이상, 105 ℃ 이상 또는 110 ℃ 이상일 수 있고, 그 상한은 예를 들어, 140 ℃ 이하, 135 ℃ 이하, 130 ℃ 이하, 125 ℃ 이하, 120 ℃ 이하, 115 ℃ 이하, 110 ℃ 이하 또는 105 ℃ 이하일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제 2 방향에서의 연신은 상기 제 1 방향에서의 연신 보다 높은 온도에서 수행될 수 있다.
상기와 같은 온도 조건에서 제 2 방향 연신이 이루어지는 경우, 필름의 파단 없이 안정적인 공정을 수행할 수 있다.
본 출원의 구체예에서, 상기 제 2 방향에서의 연신은 텐터 내에서 이루어질 수 있고, 이 경우, 상기 제 2 방향에서의 연신 속도(%/min)는 4,500 %/min 내지 5,500%/min 범위일 수 있다. 이때, 제 2 방향에서의 연신 속도는 아래 식 3에 의해 계산될 수 있다.
[식 3]
제 2 방향 연신속도(%/min) = E/(L/LSP)
상기 식 3에서, E는 텐터식 연신공정에서 복수의 연신 존에서의 연신량(%)이고, L은 복수의 연신 존의 총 길이(m)이며, LSP는 텐터식 연신 공정에서의 선속도(Line speed) (m/min)이다.
특별히 제한되는 것은 아니나, 상기와 같은 제 2 방향에서의 연신과 관련하여 복수의 연신존은, 예를 들어, 제1 내지 제3의 연신롤을 구비한 2 단 연신과 같이, 2 개 이상일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제 2 방향에서의 연신은 500 % 이하의 연신량(%)으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 방향 연신의 연신량은 490 % 이하, 480 % 이하, 470 % 이하, 460 % 이하, 450 % 이하, 440 % 이하, 430 % 이하, 420 % 이하, 410 % 이하 또는 400 % 이하일 수 있다. 그리고, 그 하한은 예를 들어, 200 % 이상, 250 % 이상, 300 % 이상, 350 % 이상 또는 400 % 이상일 수 있다.
제 2 방향에서의 연신량 역시 연신비와 동일한 의미로 사용될 수 있다. 상술한 것과 같이, 연신비는 연신 전 길이에 대한 연신 후 길이의 비(연신 후 길이/연신 전 길이)를 의미하지만, 텐터식 연신의 경우 텐터 입구측 폭 W1(m)에 대한 출구측 폭 W2(m) 비를 통해 연신비를 정의하기도 한다.
상기 제 2 방향 연신속도와 연신량을 만족하는 경우, 물성 열화 및 판단 없이 필름을 제조하는데 유리하다.
하나의 예시에서, 상기 방법은, 상기 제 2 연신 단계 이후에 이루어지는 열 처리 (또는 열 고정) 단계를 더 포함할 수 있다. 열 처리는 가온 또는 가열된 분위기에 필름을 노출하는 것으로, 이러한 열 처리를 통해 필름의 기계적 물성(예: 강성 등)을 높일 수 있다.
특별히 제한되지는 않으나, 상기 열 처리는, 제 1 연신 및 제 2 연신이 이루어지는 온도보다 높은 온도에서 이루어질 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 열처리는 120 내지 250 ℃ 범위의 온도에서 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 열처리 온도의 하한은 예를 들어, 130 ℃ 이상, 140 ℃ 이상, 150 ℃ 이상, 160 ℃ 이상, 170 ℃ 이상, 180 ℃ 이상, 190 ℃ 이상 또는 200 ℃ 이상일 수 있고, 그 상한은 예를 들어, 240 ℃ 이하, 230 ℃ 이하, 220 ℃ 이하, 210 ℃ 이하 또는 200 ℃ 이하일 수 있다.
본 출원의 구체예에 따르면, 상기 열처리는 서로 상이한 온도에서 단계별로 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 열처리 단계는 상대적으로 낮은 온도에서 이루어지는 제 1 열처리 단계, 및 상대적으로 높은 온도에서 이루어지는 제 2 열처리 단계를 포함할 수 있다.
제 1 열처리 및 제 2 열처리의 온도는 필름의 기계적 물성(예: 강성 등)을 고려하여 적절히 조절될 수 있는데, 예를 들어, 상기 제 1 열처리는 120 내지 180 ℃ 에서 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제 2 열처리는, 예를 들어, 160 ℃ 이상의 온도, 구체적으로는 180 내지 250 ℃의 온도에서 이루어질 수 있다. 실험적으로 확인한 결과, 제 2 열처리의 온도를 상기 범위 내로 제어하는 것이 폴리에스테르 필름의 강성 확보에 있어서 보다 유리하다.
특별히 제한되지 않으나, 순차로 이루어지는 제 1 및 제 2 열처리는, 예를 들어, 이축연신된 필름이 온도가 상이하게 설정된 텐터(tentor) 설비 내의 구역을 순차로 통과하는 방식으로 수행될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 방법은, 상기 열처리 단계 이후에, 열처리된 필름을 이완하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기와 같은 연신 및 열처리가 이루어진 필름을 그대로 후가공하게 되면, 열에 의한 치수 변화가 발생하는 문제가 있다. 이완 처리는 이러한 치수 변화 문제를 방지할 수 있다.
특별히 제한되지 않으나, 상기와 같은 이완 처리는 공지된 방식, 예를 들어, 텐터(tenter) 내에서 필름을 파지한 클립(clip)의 레일(rail)을 폭방향으로 줄이거나 기계 방향(MD) 클립 간의 간격을 줄이는 방식으로 수행될 수 있다.
이완 처리에도 소정의 열이 필요하기 때문에, 상술한 열처리와 함께 이완 처리가 수행될 수도 있다. 다만, 이완 처리 수행 방식이 이러한 방식에만 제한되는 것은 아니고, 필요에 따라 열처리 구간과 구별된 냉각 구간(냉각 존(zone))을 통해서도 이완처리가 수행될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 이완은 제 1 방향 및/또는 제 2 방향에서 이루어질 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 이완 처리는 2.0 내지 5.0 % 범위의 이완율을 만족하도록 수행될 수 있다. 이때, 상기 이완율은 폴리에스테르 필름 연신 기술 분야에서 사용되는 총 이완율과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
특별히 제한되지는 않으나, 제 1 연신 단계 이후의 과정, 예를 들어, 제 1 방향에서 연신된 필름에 대한 예열, 제 2 방향에서의 연신, 열처리 및 이완과 같은 공정은 텐터(tenter)라고 알려진 설비를 통해 이루어질 수 있다. 이 경우, 텐터의 공간은, 예열 존(zone), 제 2 방향 연신 존(zone), 열처리 존(zone), 그 외 냉각 존(zone) 등을 포함하는 것과 같이, 각 공정 또는 처리를 수행할 수 있는 별개의 구역을 포함하거나 분획된 것일 수 있다. 이완 처리까지 완료된 필름은 텐터 설비에서 배출된다.
하나의 예시에서, 상기 방법은, 상기 이완 단계 이후에, 이완 처리된 필름을 권취하는 단계를 더 포함할 수 있다. 권취에 사용되는 방법이나 장비는 특별히 제한되지 않고, 공지된 방법을 이용하여 적절히 수행될 수 있다.
상기 제 1 방향 연신 등의 공정을 거치게 되는 미연신 시트를 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 폴리에스테르 수지나 이를 포함하는 조성물 또는 칩을 (용융) 압출하여 제조된 것일 수 있다. 압출에는 종래 기술에서 널리 사용되는 T-다이를 이용한 용융압출이 이루어질 수 있고, 압출된 미연신 시트는 냉각될 수 있다.
상기 조성물 또는 칩에 포함되는 폴리에스테르 수지는 공지된 성분, 예를 들어, 산성분(예: 디카르복실산 성분)과 글리콜 성분 간 반응을 통해 얻어진 것일 수 있다.
사용 가능한 디카르복실산의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 테레프탈산 또는 그의 알킬에스테르나 페닐에스테르 등이 사용될 수 있고, 경우에 따라서는 이소프탈산, 옥시에톡시 안식향산, 아디핀산, 세바신산 및 5-나트륨설포이소프탈산 등의 이관능성 카르본산 또는 그의 에스테르 형성 유도체로 치환된 것이 일부 사용될 수 있다.
또한, 사용 가능한 글리콜 성분의 종류 역시 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 에틸렌 글리콜과, 그 외 혼합성분으로 프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 트리메틸렌글리콜, 1,4-사이클로헥산디올, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 1,4-비스옥시에톡시벤젠, 비스페놀 및 폴리옥시에틸렌글리콜에서 선택되는 성분 중 하나 이상이 사용될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리에스테르 수지는 디카르복실산 성분으로 테레프탈산(Terephthalic acid)을 사용하고, 글리콜 성분으로 에틸렌글리콜(Ethyleneglycol)을 사용하여 제조된 폴리에틸렌 테레프탈레이트일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 폴리에스테르 수지로는 고유점도가 0.6 ~ 0.7㎗/g 인 것이 사용될 수 있다. 상기 고유점도를 만족하는 폴리에스테르 수지는 필름에 내열성을 부여하고, 필름을 형성하는 층 간 계면 안정성이나 안정적인 적층, 및 주행 안정성을 확보하는데 유리하다.
하나의 예시에서, 상기 미연신 폴리에스테르 시트는 폴리에스테르 수지 외에 다른 성분을 더 포함할 수 있다. 즉, 미연신 폴리에스테르 시트를 제조하는데 사용되는 조성물 또는 칩은 폴리에스테르 수지 외에 다른 성분을 포함할 수 있다. 다른 성분은 예를 들어, 공지된 각종 첨가제나 입자일 수 있다.
필름에 포함될 수 있는 첨가제의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 피닝제(pinning), 대전방지제, 자외선 안정제, 방수제, 슬립제 및 열안정제 중 선택되는 하나 이상일 수 있다. 광안정제의 경우, 예를 들어, 벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 벤조옥사지논계 화합물, 벤조에이트계 화합물, 페닐살리실레이트계 화합물, 또는 힌더드아민계 화합물 등이 사용될 수 있다.
필름에 포함되는 입자는 유기 또는 무기 입자일 수 있다. 이러한 입자는 예를 들어, 필름 제조 공정에 관한 안티블로킹제(anti-blocking agent)로 기능하는 유기입자, 무기입자 또는 하이브리드 입자일 수 있다. 무기입자는 예를 들어, 탄산칼슘, 실리카, 이산화티탄, 고령토, 황산바륨, 알루미나 실리케이트 및 칼슘카보네이트에서 선택되는 하나 이상일 수 있는데, 이들에 제한되는 것은 아니다. 유기입자는, 예를 들어, 실리콘수지, 가교디비닐벤젠폴리메타아크릴레이트, 가교 폴리메타아크릴레이트, 가교 폴리스타이렌수지, 벤조구아나민-포름알데히드수지, 벤조구아나민-멜라민-포름알데히드수지 및 멜라민-포름알데히드수지에서 선택되는 하나 이상일 수 있는데, 이들에 제한되는 것은 아니다. 하이브리드 입자는 예를 들어, 상이한 2 개의 성분이 각각 코어 및 쉘(코팅 성분)을 형성한 입자를 의미할 수 있다. 입자가 사용되는 경우, 예를 들어, 그 함량(중량)은 전체 필름 기준 200 내지 2,000 ppm 또는 400 내지 1,000ppm 범위일 수 있다. 또한, 사용되는 입자들은, 가장 긴 차원의 길이가 예를 들어, 0.01 ~ 5 ㎛ 또는 0.1 ~ 3 ㎛ 범위 내이거나, 상기 범위 내의 평균 입경을 가질 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 미연신 시트는 단층 또는 다층 필름일 수 있다. 단층 필름은 상술한 폴리에스테르 수지 성분을 포함할 수 있고, 다층 필름은 다층 필름을 형성하는 2개 층 중 적어도 하나 이상의 층이 상술한 폴리에스테르 수지 성분을 포함할 수 있다.
본 출원의 구체예에서, 상기 미연신 시트가 다층 필름인 경우, 상기 다층 필름은 조성이 서로 상이한 2 개 이상의 칩으로부터 각각 형성된 2개 이상의 층을 공압출하여 제조된 것일 수 있다.
상기 미연신 시트가 다층 필름인 경우, 상기 필름은 코어층, 및 상기 코어층의 양면에 각각 적어도 1층 이상이 적층된 스킨층을 포함할 수 있다. 이들은 공압출되어 미연신 시트를 구성할 수 있다.
특별히 제한되지는 않으나, 상기 스킨층은 안티블로킹 기능의 입자를 포함하는 것일 수 있고, 코어층은 상기 기능의 입자를 포함하지 않는 것일 수 있다. 이때, 상기 다층 필름은, 전체 필름의 70 내지 90 중량%를 차지하는 코어층, 및 10 내지 30 중량%을 차지하는 스킨층을 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 방법은, 코어층 형성 칩 및 스킨 층 형성 칩을 각각 용융 후 공압출하여, 다층 미연신 시트를 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때 공압출 온도는 특별히 제한되지 않으나, 공정성 등을 고려할 때, 260 내지 300 ℃일 수 있다. 경우에 따라서, 상기 공압된 필름에 대하여 냉각 공정이 추가로 수행될 수 있다. 냉각이 수행되는 온도는, 예를 들어 40℃ 이하 또는 30 ℃ 이하일 수 있다.
본 출원의 구체예에서, 상기 이축연신 필름은 20 내지 60 ㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 두께의 하한은 예를 들어, 25 ㎛ 이상, 30 ㎛ 이상, 35 ㎛ 이상 또는 40 ㎛ 이상일 수 있고, 그 상한은 예를 들어, 55 ㎛ 이하, 50 ㎛ 이하, 45 ㎛ 이하, 40 ㎛ 이하 또는 35 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 방법에 의해 제조된 필름은 낮은 배향각, 작은 면내 위상차, 작은 면내 위상차 편차 및 두께 편차 등을 가질 수 있다.
본 출원의 구체예에서, 상기 이축연신 필름은 12 ° 이하, 11° 이하, 또는 10 ° 이하의 배향각을 가질 수 있다. 이때 배향각은 폭 방향(TD)에서 분자의 주배향 각도로서, 필름의 굴절률이 가장 커지는 방향을 의미하는 것으로, 아래 실험에 기재된 방법에 따라 측정 또는 계산될 수 있다. 상기 범위를 초과하는 폴리에스테르 필름을 광학용 부재, 예를 들어, 편광판 이형 필름의 기재 필름으로 사용하는 경우, 크로스니콜 이물 및 결점 검사에서 검수 감도가 낮아질 수 있다.
본 출원의 구체예에서, 상기 이축연신 필름은 면내 위상차 표준편차가 100 nm 이하일 수 있다. 상기 면내 위상차 표준편차는 아래 실험에 기재된 방법에 따라 측정 또는 계산될 수 있다. 구체적으로, 상기 면내 위상차 표준편차는 예를 들어, 90 nm 이하, 80 nm 이하, 70 nm 이하, 60 nm 이하 또는 50 nm 이하일 수 있다. 상기 범위를 초과하는 경우에는 광투과의 균일성이 부족하기 때문에, 고급 광학용 부재로 사용하기에 적절하지 못하다.
본 출원의 구체예에서, 상기 이축연신 필름은 면내 위상차 편차가 5 % 이내일 수 있다. 상기 면내 위상차 편차는 아래 실험에 기재된 방법에 따라 측정 또는 계산될 수 있다. 구체적으로, 상기 면내 위상차 편차는 예를 들어, 4.9 % 이하, 4.8 % 이하, 4.7 % 이하, 4.6 % 이하, 4.5 % 이하, 4.4 % 이하, 4.3 % 이하, 4.2 % 이하, 4.1 % 이하, 4.0 % 이하, 3.9 % 이하, 3.8 % 이하, 3.7 % 이하, 3.6 % 이하 또는 3.5 % 이하일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 편광 얼룩을 억제하는데 유리하다.
특별히 제한되지는 않으나, 상기 면내 위상차 표준편차(nm)와 위상차 편차(%)를 만족하는 것을 전제로, 본출원의 이축연신 필름은 면내 위상차의 평균이 0 내지 1700 nm 범위일 수 있다. 상기 면내 위상차 평균은 아래 실험에 기재된 방법에 따라 측정 또는 계산될 수 있다. 구체적으로, 상기 면내 위상차의 평균은 예를 들어, 1650 nm 이하, 1500 nm 이하, 1450 nm 이하, 1400 nm 이하, 1350 nm 이하, 1300 nm 이하, 1250 nm 이하 또는 1200 nm 이하일 수 있다.
본 출원의 구체예에서, 상기 이축연신 필름은 두께 편차가 1.0 μm 이내일 수 있다. 상기 두께 편차는 아래 실험에 기재된 방법에 따라 측정 또는 계산될 수 있다. 구체적으로, 상기 필름의 두께 편차는 예를 들어, 0.9 μm 이하, 0.8 μm 이하, 0.7 μm 이하, 0.6 μm 이하 또는 0.5 μm 이하일 수 있다. 두께 편차가 작은 경우, 상술한 편광판 부재로서 사용되는 경우에 필름의 성능 개선에 기여할 수 있다.
상기 이축연신 필름의 용도는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 광학 디스플레이의 표면 보호용도, 공정 중 캐리어 용도 또는 편광판과 같은 광학 필름에 대한 이형용 필름 용도 등으로 사용될 수 있다.
본 출원에 따르면, 이축 연신 폴리에스테르 필름 제조시 이루어지는 연신 및 열처리 공정과 관련하여 발생하는 상술한 종래 기술의 문제점이 해결될 수 있다. 본 출원의 구체예예 따르면, 보잉현상이 억제되고, 위상차 편차가 감소됨과 동시에, 필름의 균일성과 기계적 물성(예: 강성)이 우수한 폴리에스테르 필름이 제공된다. 또한, 본 출원은 광학용 또는 디스플레이용 부재로서 적합한 폴리에스테르 필름을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
도 1은 제 1 방향 연신속도를 설명하기 위한 개략도로서, 3개의 롤러(R1, R2, R3)가 사용되는 2개 구간 각각의 길이(L1, L2)가 도시되어 있다. 이때, 3개의 롤러는 각각 VR1, VR2 및 VR3의 회전 속도를 가질 수 있다.
도 2는 제 2 방향 연신 속도를 설명하기 위한 개략도로서, 텐터식 연신 설비에서의 연신 구역이 도시되어 있다. 이때, 텐터식 TD 방향 연신에서 입구측과 출구측의 각 폭은 W1과 W2이고, 연신 존의 총 길이는 L이다.
도 3은 필름의 무지개 얼룩 유무 평가와 관련한 방법을 설명하기 위한 이미지이다.
도 4는 이형 코팅 시 열주름 유무 평가와 관련한 방법을 설명하기 위한 이미지이다.
이하 발명의 구체적인 실시예를 통해 발명의 작용, 효과를 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 이는 발명의 예시로서 제시된 것으로 이에 의해 발명의 권리범위가 어떠한 의미로든 한정되는 것은 아니다.
실시예 및 비교예
미연신 시트의 제조: 테레프탈산과 같은 디카르복실산 성분과, 에틸렌글리콜이나 네오펜틸글리콜과 같은 디올 성분을 이용하여 고유점도가 약 0.63 ㎗/g인 공중합 폴리에스테르의 칩을 제조하였다. 이를 압출기에서 280℃로 용융하여 T-다이를 통해 압출시킨 후, 표면온도 20℃의 냉각 롤러 상에서 급냉 고화시키는 동시에 정전기인가법을 사용하여 냉각 롤러에 밀착시키면서 무정형의 미연신 시트 10개 시편을 얻었다.
이축 연신 필름의 제조: 필름 제조에 관한 일련의 과정을 아래 표 1에 기재된 조건에서 수행하고, 약 38 ㎛ 두께의 이축연신 폴리에스테르 필름을 얻었다. 참고로, 38 ㎛ 두께는 편광판에 사용되는 편광판 이형필름의 기재 필름과 관련하여 관련 분야에서 일반적으로 사용되는 두께이다. 비용 절감을 위해 두께를 25 ㎛ 정도까지 줄이는 것이 검토되기도 하였지만, 공정 사용 시 Curl 발생에 대한 품질 문제가 있기 때문에 현재 38 ㎛ 두께가 표준으로 되어 있다.
제 1 방향(MD) 관계식
y		 제 2 방향(TD) MD 및 TD 총 이완률
(%)
연신량
(%)		 연신속도
(%/min)		 연신온도
(℃)		 연신온도
(℃)		 열고정 온도
(Zone 1, ℃)		 열고정 온도
(Zone 2, ℃)
실시예 1 300 90667 93 0.103 110 160 200 3.0
실시예 2 300 90667 95 0.105 110 160 200 3.0
실시예 3 310 92993 94 0.101 110 160 200 3.0
실시예 4 270 83867 86 0.103 110 160 200 3.0
실시예 5 280 86133 88 0.102 110 160 200 3.0
비교예 1 300 90667 84 0.093 110 160 200 3.0
비교예 2 300 92995 86 0.092 110 160 200 3.0
비교예 3 310 93512 88 0.094 110 160 200 3.0
비교예 4 300 88720 100 0.113 110 160 200 3.0
비교예 5 280 86133 100 0.116 110 160 200 3.0
* 실시예 및 비교예 모두에서 TD 방향의 연신량(450 %(연신비 4.5))과 연신속도(4,875%/min)는 동일하게 설정하고, 실험을 진행하였다.
* MD 연신 이후의 고정, 즉, TD 연신, 열고정 및 이완은 텐터 설비 내에서 이루어졌다.
필름에 대한 평가
평가 항목은 아래와 같다.
1. 편광경 무라(얼룩) 유무: 편광 휨 평가 기기(Shinto Scientific사, Heidon-24W, 일본)를 이용하여, 하단 편광축과 상단의 편광축을 직교(90°)로 조정한 다음, A4 크기로 재단한 샘플을 평가기기 하단에 올려놓고 위에서 육안으로 필름의 무지개 얼룩 유무를 평가하였다(도 3 참조). 구체적으로, 무지개 얼룩이 시인되는 경우를 ‘유’로 기재하고, 무지개 얼룩이 시인되지 않는 경우를 ‘무’로 기재하였다.
2. 배향각(degree, °): 마이크로파 방식 분자 배향기(Oji Scientific Instruments사, MOA-7015, 일본)를 사용하여 전용 시료 홀더에, 각 필름 시료를 장착한 후 분자배향기에 삽입하여 배향각을 측정하였다. 기기에서 측정되는 배향각은 MD를 기준으로 한 값이므로, TD를 기준으로 한 배향각을 기록하기 위해 90°에서 실제 측정된 값을 뺀 후, 그 절대값을 배향각으로 기록하였다.
3. 면내 위상차 평균(nm), 면내 위상차 표준편차(nm) 및 면내 위상차 편차(%): 평행 니콜 회전 방식 위상차 측정기(Oji Scientific Instruments사, KOBRA-WPR, 일본)를 사용하여 590 nm 측정 파장에서의 위상차 값을 측정하였다. 구체적으로, 면내 위상차(Re) 및 그 표준면차(Re 표준면차)는 아래와 같이 계산될 수 있다.
[식]
면내 위상차(Re) = Re=(nx-ny)×d
이때, nx는 주배향축 방향의 굴절율이고, ny는 주배향축 방향의 수직방향에 해당하는 굴절율이고, d는 필름의 두께이다.
[식]
Figure PCTKR2022010208-appb-img-000001
이때,
Figure PCTKR2022010208-appb-img-000002
는 위상차 측정치의 개별값이고,
Figure PCTKR2022010208-appb-img-000003
는 위상차 측정치 전체의 평균이고, n 은 위상차 측정횟수이다.
또한, 길이방향으로 20 cm 및 폭방향으로 100 cm 크기로 준비된 시료를 폭방향으로 10 cm 간격으로 재단한 10 개 시료에 대해 상기에 기재된 위상차 측정기로 위상차 값을 측정하고, 위상차 값의 최대치와 최소치의 차를 평균치로 나누어서 % 표시한 값을 면내 위상차 편차로 취하였다.
4. 두께 및 두께 편차 R값(μm): 전기마이크로미터 측정기(Mahr사, Millimar-1240, 독일)를 이용하여 제조된 필름의 폭방향에서 5cm 간격으로 두께를 측정하고, 측정한 두께를 아래의 식으로 계산하여 두께 편차 R 값을 계산하였다.
Figure PCTKR2022010208-appb-img-000004
(상기 식에서,
Figure PCTKR2022010208-appb-img-000005
는 두께 측정치의 개별값이고,
Figure PCTKR2022010208-appb-img-000006
는 두께 측정치의 평균이고, n 은 두께 측정횟수이다)
6. 이형 코팅 시 열주름 유무(후가공 모사): 이형코팅 시 열주름 유무의 평가는 아래 a)~d) 순서에 따라 평가하였다. 이때, 도 4에 도시된 Taut 열주름 평가기기가 이용되었다.
a) 필름을 MD 에서 30 cm 그리고 TD에서 80 cm로 재단된 필름에 2,000 g 무게추를 장착하고,
b) 130 ℃로 설정된 건조 오븐에서 약 180 초 동안 가열한 후,
c) 건조 오븐에서 꺼내어 상온에서 약 60 초 동안 냉각시킨다.
d) 이후, 처리된 샘플의 열주름을 육안으로 확인하고 열주름 치수 및 개수를 측정하여 아래와 같이 등급을 판정한다.
- 1 등급: 주름이 없음.
- 2 등급: 폭 3㎝ 이상의 주름 4개 이하 발생
- 3 등급: 폭 3㎝ 이상의 주름 5개 이상 발생
- 4 등급: 폭 3㎝ 이하의 주름 4개 이하 발생
- 5 등급: 폭 3㎝ 이하의 주름 5개 이상 발생
편광경
무라(얼룩)
유/무		 배향각
(degree, °)		 면내 위상차
평균 (㎚)		 면내 위상차
표준편차 (㎚)		 면내 위상차
편차 (%)		 두께 편차 R값
(㎛)		 이형 코팅 시 열주름 평가
실시예 1 무 10 1429 50 3.5 0.6 1등급
실시예 2 무 10 1579 60 3.8 0.6 1등급
실시예 3 무 10 1444 65 4.5 0.8 1등급
실시예 4 무 8 1667 70 4.2 0.6 1등급
실시예 5 무 9 1354 65 4.8 0.8 1등급
비교예 1 유 12 1643 230 14 1.1 5등급
비교예 2 유 12 1417 255 18 1.2 5등급
비교예 3 유 13 1375 165 12 1.1 4등급
비교예 4 유 12 1615 210 13 0.9 4등급
비교예 5 유 10 1781 285 16 1.2 5등급
표 1 및 표 2에서, 관계식을 만족하는 실시예 1-5를 관계식을 만족하지 못하는 비교예 1-5와 비교하면, 실시예가 비교예 대비 얼룩이 없고, 배향각이 낮으며, 면내 위상차 및 위상차 (표준) 편차가 낮은 것이 확인된다. 또한, 실시예가 비교예 대비 낮은 두께 편차를 가지며, 열주름 평가에서도 우수한 것도 확인된다.
이처럼, 본 출원은 제 1 방향에서 320% 이하의 낮은 연신량(3.2 이하의 낮은 연신비)를 사용하면서도 필름의 균일성(위상차 편차 및 두께)을 확보하고, 열주름이 없는 것과 같이 기계적 강성도 확보할 수 있다. 이는, 비교예에서와 같이, 보잉현상 억제를 위해 MD 방향에서 낮은 연신비를 채용하고, 그에 따라 균일성과 강성을 희생하게 되는 종래 기술에서는 확보할 수 없는 효과이다.
참고로, 텐터 내에서, MD 및 TD 방향에서 각각 연신된 필름을 클립으로 파지한 후 수행되는 열처리로 인해 보잉 현상이 발생하는데, MD 방향 연신량이 340~350%인 경우 통상 보잉 현상에 따라 발현되는 배향각은 약 30 내지 40 °이다. 따라서, 배향각이 12 ° 이하로 감소한 본 출원 실시예에서는 보잉 현상이 억제되었다고 볼 수 있다.

Claims (15)

  1. 미연신 폴리에스테르 시트를 제 1 방향에서 연신하는 제 1 연신 단계를 포함하는 폴리에스테르 필름의 제조방법이고,
    상기 제 1 방향에서의 연신을 아래 관계식을 만족하는 조건에서 수행하는, 폴리에스테르 필름의 제조방법:
    [관계식]
    0.095 < y < 0.110
    (상기 관계식에서, y = (a/b) x 100 이고, a는 제 1 방향에서의 연신온도(℃)이며, b는 제 1 방향에서의 연신속도(%/min)이고, 상기 y는 무차원의 상수이다. 이때, 상기 제 1 방향 연신속도는 아래 식 1에 의해 계산될 수 있다.
    [식 1]
    제 1 방향 연신속도(%/min) = ∑Sn/n
    상기 식 1에서, n은 1 이상의 정수이고, Sn은 n+1 개의 연신롤을 구비한 n 단 연신 공정에서 각 구간별 연신속도(%/min)를 의미하며, 각 구간별 연식속도는 아래 식 2에 의해 계산될 수 있다.
    [식 2]
    Sn = En/[Ln/{(Rn+1-Rn)/2}]
    상기 식 2에서, En 은 1 구간부터 n 구간까지 n단 연신이 이루어지는 공정에서 각 구간에서의 연신량(%)이고, Rn 및 Rn+1은 n 번째 구간을 형성하는 n+1 번째 연신롤과 n 번째 연신롤(Roll)의 회전 속도 (m/min)이며, Ln은 n 번째 구간을 형성하는 n+1 번째 연신롤과 n 번째 연신롤 사이의 거리(m)를 의미한다.)
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방향에서의 연신을 80 내지 120 ℃ 범위의 온도에서 수행하는, 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방향에서의 연신을 80,000 내지 95,000 %/min 범위의 연신 속도로 수행하는, 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    320 % 이하의 연신량으로 상기 제 1 방향에서의 연신을 수행하는, 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 연신 단계 이후에, 제 1 방향에서 연신이 이루어진 필름을 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향에서 연신하는 제 2 연신 단계;
    를 더 포함하는, 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 방향은 기계 방향(MD: machine direction)이고, 제 2 방향은 폭 방향(TD: transverse direction)인, 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 방향에서의 연신을 상기 제 1 방향에서의 연신 보다 높은 온도에서 수행하는, 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 방향에서의 연신을 80 내지 140 ℃ 범위의 온도에서 수행하는, 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    제 1 방향 및 제 2 방향에서 연신된 필름은 20 내지 60 ㎛ 범위 내의 두께를 갖는, 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 연신 단계 이후에 수행되는 열 처리 단계;를 더 포함하고,
    상기 열처리는 제 1 방향에서의 연신 온도 및 제 2 방향에서의 연신 온도 보다 높은 온도에서 이루어지는, 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 열 처리 단계를 120 내지 250 ℃ 범위의 온도에서 수행하는, 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 열처리 단계는 상대적으로 낮은 온도에서 이루어지는 제 1 열처리 단계, 및 상대적으로 높은 온도에서 이루어지는 제 2 열처리 단계를 포함하고,
    상기 제 1 열처리 단계는 120 내지 180 ℃ 에서 이루어지는, 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    폴리에스테르 수지 포함 칩을 압출하여 상기 미연신 신트를 제조하는, 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 칩은 첨가제 및 입자 중에서 선택되는 하나 이상을 더 포함하는, 폴리에스테르 필름의 제조방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 미연신 시트는 다층 필름이고, 상기 다층 필름은 조성이 서로 상이한 2 개 이상의 칩으로부터 2개 이상의 층을 공압출하여 제조되는, 폴리에스테르 필름의 제조방법.
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