KR101388490B1

KR101388490B1 - 이형 필름용 폴리에스테르 필름을 갖는 편광판

Info

Publication number: KR101388490B1
Application number: KR1020097002272A
Authority: KR
Inventors: 가나에 스즈키
Original assignee: 미쓰비시 가가꾸 폴리에스테르 필름 가부시키가이샤
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2027-08-10
Also published as: EP2070986B1; KR20090051165A; EP2070986A1; US20090162639A1; EP2070986A4; WO2008032428A1

Abstract

본 발명은, 평균 입경이 0.2∼1.5㎛의 범위이고, 입경 분포값(d25/d75)가 1.0∼2.0의 범위인 입자를 함유하는 것을 특징으로 하는 이형 필름용 폴리에스테르 필름으로서, 바람직하게는, 필름의 표면에 메틸에틸케톤을 도포하고, 건조한 후, 180℃에서 10분간 열처리한 후의 상기 필름 표면의 올리고머량이 5.0 mg/㎡ 이하이다. 본 발명의 이형 필름용 폴리에스테르 필름은, 액정 표시 용도 등의 필름에 있어서 중요한 특성의 하나인 광학 특성이 우수하고, 또한 필름 검사에서 결점 검출에 있어서 고도의 정밀도를 얻을 수 있고, 구체적으로는, 편광판의 제조 공정에서 중요한 검사 방법 중 하나인 크로스니콜법에 의한 검사에 있어서, 결함을 용이하게 검지할 수 있는 고도의 정밀도를 실현할 수 있다.

폴리에스테르 필름

Description

이형 필름용 폴리에스테르 필름을 갖는 편광판{Polarizing Plates Having Polyester Film For Release Film}

본 발명은 이형 필름용 폴리에스테르 필름에 관한 것으로, 상세하게는 액정 표시 용도 등의 필름에 있어서 중요한 특성인 광학 특성이 우수하고, 또한 필름 검사에서의 결점 검출에서 고도의 정밀도를 얻을 수 있는 폴리에스테르 필름에 관한 것이다. 이 폴리에스테르 필름은 특히 편광판용 이형 필름에 유용하게 사용된다.

폴리에틸렌테레프탈레이트와 폴리에틸렌나프탈레이트로 대표되는 폴리에스테르 필름은, 기계적 강도, 치수안정성, 평탄성, 내열성, 내약품성, 광학 특성 등이 우수한 특성을 갖고, 비용 절감에 있어 우수하기 때문에 각종 용도로 사용되고 있다. 그러나 그 용도가 다양해짐에 따라 필름의 가공 조건과 사용 조건이 다양해지고, 편광판용 이형 필름으로 사용하는 경우 편광판의 이물질 검사 시, 이형 필름 중의 입자 성분이 휘점(bright points)으로 되고, 검사의 정밀도가 저하되는 등의 문제가 생긴다.

종래, 휴대 전화와 개인 컴퓨터의 급속한 보급에 따라, 종래 형태의 디스플레이인 CRT에 비해 박형 경량화, 저소비 전력, 고화질화가 가능한 액정 디스플레이(LCD)의 수요가 현저하게 증가함과 동시에 LCD의 대화면화에 대해서도 그 기술의 성장은 현저하다. LCD의 대화면화의 일례로서 최근에는 30인치 이상의 대형 TV 용 도로 LCD가 사용되고 있다. 대화면화 된 LCD에 있어서는 LCD 내에 조립된 백라이트의 휘도를 높이는 것과, 휘도를 향상시키는 필름을 액정 유닛 내에 조립하는 것 등에 의해 대화면에서 밝은 LCD로 하는 경우가 많다.

최근에는, LCD의 시인성 향상을 목적으로 하여 표시화면의 휘도를 더 높게 하는 경향이고, 그와 같은 소위 고휘도 필터의 LCD에서는 디스플레이 중에 존재하는 작은 휘점이 문제로 되는 경우가 많고, 디스플레이 중에 조립되는 편광판, 위상차판 또는 위상차 편광판과 같은 구성 부재에 있어서는, 종래의 저 휘도형 LCD에서는 문제로 되지 않는 미소한 크기의 이물질이 문제로 되어 왔다. 그러므로 제조 공정에서 이물질의 혼입을 방지하는 한편, 만일 이물질이 혼입한 경우에도 결합으로서 확실히 인지할 수 있는 바와 같은 검사 정밀도의 향상도 중요해지고 있다.

편광판의 결함 검사로서는, 크로스니콜법(Cross Nicol method)에 의한 육안 검사가 일반적이고, 또 다른 예로서 40 인치 이상의 대형 TV 용도로 사용하는 편광판 등에서는, 크로스니콜법을 이용한 자동 이물질 검사기에 의한 검사도 실시되고 있다. 이러한 크로스니콜법은 2매의 편광판을 그 배향 주축을 직교시켜 소광 상태로 하고, 이물질과 결함이 있으면 그곳이 휘점으로서 나타나지기 때문에, 육안에 의한 결함 검사가 가능한 방법이다.

종래, 폴리에스테르 필름 중의 입자는 필름의 미끄럼성, 권취 특성을 확보하기 위해 통상 사용되는 것이고, 적절한 입경과 배합량을 만족하지 않으면 소망의 미끄럼성을 확보할 수 없기도 하고, 권취 특성이 악화되기도 하기 때문에, 생산성의 악화를 초래한다. 그러나 통상 사용되는 범위의 입경, 배합량으로 한 경우, 상 술한 바와 같이, 편광판용 이형 필름으로서 사용된 경우, 이물질 검사 공정에서 상기 첨가 입자가 휘점으로 되고, 검사에 지장을 주는 것이 문제로 되고 있다.

또한, 편광판에는 접착제 층이 통상 제공되고, 그를 위한 이형 필름으로서 이형 층을 설치한 폴리에스테르 필름이 사용되고 있다. 이러한 구성 제품을 검사하는 경우, 2매의 편광판의 사이에 이형 폴리에스테르 필름이 끼여있는 상태에서 크로스니콜 검사를 실시하게 된다. 일반적으로, 이형 폴리에스테르 필름을 이에 사용한 경우에는, 크로스니콜법의 검사에 있어서, 이물질과 결함을 인지하기 어렵고, 그들을 간과하기 쉬운 문제를 일으키는 경우가 있다.

이들에 관해서, 2매의 편광판 사이에 폴리에스테르 필름을 끼운 경우, 리타데이션(retardation) 값이 특정 범위 내에 있는 경우에 검사성이 향상된다고 개시되어 있지만(특허문헌 1 참조), 최근의 고도의 품질을 요구하는 수준에서는 이들의 방법을 이용해도, 결함을 확실하게 찾아내기 위한 검사를 실시하는 경우에는, 문제로 되는 경우가 있다.

또한, 폴리에스테르를 기재로 한 이형 필름이, 이를테면 편광판용 이형 필름으로서 사용된 경우, 그 제조 공정은 접착제 층을 통해 이형 필름과 편광 기재가 접합되어 로울 상으로 권취되는 공정 등으로 이루어지고, 접착제 도포 후의 건조 공정에서, 올리고머가 석출하는 경우가 있다. 이형 층 표면에 석출한 올리고머는 접합되어 있는 상대방 접착제 층에 전달되고, 올리고머-부착 접착제 층 부착 편광 기재를 유리 기판과 접합하여 LCD를 제조한 경우, 얻어지는 LCD의 휘도가 저하되는 등의 문제를 일으키는 경우가 있다. 최근, LCD의 시인성 향상을 목적으로 표시화면 의 휘도를 더욱 높게 하는 경향이 있고, 상기 문제점이 심각해진다.

또한, 이와 같은 이물질 검사를 하는 경우, 이형 층의 반대 측 표면에 석출할 올리고머는 편광판의 이물질로서 검지되고, 편광판 제조의 수율을 악화시키는 것도 문제로 되고 있다.

특허문헌1: 일본 특허출원 공개 2,000-338327호 공보

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명은, 이와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 그 해결 과제는, 편광판의 크로스니콜법에 의한 검사에 있어서, 고도의 정밀도를 실현할 수 있는 이형 필름용 폴리에스테르 필름을 제공하는 데 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명자들은, 상기 과제를 위해 연구한 결과, 특정 구성을 갖는 폴리에스테르 필름에 의하면, 우수한 필름 특성을 손상시키지 않고, 이형 필름용 폴리에스테르 필름에 특히 적합한 폴리에스테르 필름을 제공할 수 있다는 것을 알아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명의 제1 요지는, 평균 입경이 0.2∼1.5㎛의 범위이고, 입경 분포값(d25/d75)가 1.0∼2.0의 범위인 입자를 함유하는 것을 특징으로 하는 이형 필름용 폴리에스테르 필름에 있다.

본 발명의 제2 요지는 필름의 표면에 메틸에틸케톤을 도포하고, 건조한 후, 180℃에서 10분간 열처리한 후의 상기 필름 표면의 올리고머량이 5.0 mg/㎡ 이하인 폴리에스테르 필름으로서, 필름 중에 평균 입경이 0.2∼1.5㎛로 입경 분포 값이 1.0∼2.0의 입자를 함유하는 것을 특징으로 하는 이형 필름용 폴리에스테르 필름에 있다.

발명을 실시하기 위한 최선의 실시형태

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에서 말하는 폴리에스테르 필름이란, 압출기 헤드로부터 용융 압출되는, 소위 압출법에 의해 압출한 용융 폴리에스테르 시트를 냉각한 후, 필요에 따라, 연신, 열처리를 실시한 필름이다.

본 발명의 필름을 구성하는 폴리에스테르란, 방향족 디카르복시산과 지방족 글리콜을 중축합하여 얻어지는 것이다. 방향족 디카르복시산으로서는, 테레프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복시산 등이 있고, 지방족 글리콜로서는, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올 등이 있다. 대표적인 폴리에스테르로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트(PEN) 등이 있다. 또한, 사용되는 폴리에스테르는 호모폴리에스테르이어도 좋고 공중합 폴리에스테르이어도 좋다. 공중합 폴리에스테르의 경우는 30 몰% 이하의 제3 성분을 함유한 공중합체가 좋다.

이러한 공중합 폴리에스테르의 디카르복시산 성분으로서는 이소프탈산, 프탈산, 테레프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복시산, 아디프산, 세바스산 및 옥시카르복시산(예, p-옥시벤조산 등) 등으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상이 있고, 글리콜 성분으로서는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부탄디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 네오펜틸글리콜 등으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상이 있다.

또한 폴리에스테르는 용융 중합후 이를 칩으로 만든 후, 가열 감압 하 또는 질소 등의 불활성 기류 중에 필요에 따라 다시 고상 중합을 실시해도 좋다. 본 발명의 폴리에스테르는 용융 중합 반응으로 얻어진 것이어도 좋지만, 용융 중합 후, 칩으로 만든 폴리에스테르를 고상 중합하여 얻어진 원료를 사용하면, 원료 중에 함유되어 있는 올리고머량이 저감될 수 있기 때문에 바람직하게 사용된다. 얻어지는 폴리에스테르의 고유 점도는 0.40 dl/g 이상인 것이 바람직하고, 0.40∼0.90 dl/g인 것이 바람직하다.

폴리에스테르 원료 중에 함유되어 있는 올리고머의 양은 0.7 중량% 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.5 중량% 이하, 특히 바람직하게는 0.3 중량% 이하이다. 폴리에스테르 원료 중의 올리고머의 양이 적은 경우, 본 발명의 폴리에스테르 필름 중에 함유되어 있는 올리고머 양의 저감, 또 필름 표면에의 올리고머 석출 방지 효과가 특히 고도로 발휘된다.

본 발명에 있어서는, 통상의 올리고머 함유량의 폴리에스테르로 이루어진 층의 적어도 일측의 표면에 상기 올리고머 함유량이 적은 폴리에스테르를 공압출 적층한 구조를 갖는 필름이어도 좋고, 이러한 구조를 갖는 경우, 본 발명에서 얻어지는 이형 필름용 폴리에스테르 필름에 있어서, 올리고머 석출의 억제 효과 및 올리고머 석출에 의한 휘점을 방지하는 효과가 얻어져서 특히 바람직하다.

본 발명에서 얻어지는 폴리에스테르에는, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 내후제, 내광제, 대전방지제, 윤활제, 차광제, 항산화제, 형광증백제, 매트화제, 열안정화제 및 염료, 안료 등의 착색제 등을 배합해도 좋다.

필름 중에 배합하는 입자로서는, 산화규소, 알루미나, 탄산칼슘, 카올린, 산화티탄 및 일본특허공보 소 69-5216호 공보에 기재되어 있는 가교 고분자 미분체 등을 열거할 수 있다. 이들 입자는 단독 또는 2 성분 이상을 동시에 사용해도 좋다. 그리고 그 함유량은, 통상 1 중량% 이하, 바람직하게는 0.01∼1 중량%, 더욱 바람직하게는 0.02∼0.6 중량%의 범위이다. 입자의 함유량이 적은 경우에는, 필름 표면이 평탄화 하고, 필름 제조공정에서 표면의 상처가 발생하기 쉽고, 권취 특성이 나쁜 경향이 있다. 또한, 입자의 함유량이 1 중량%를 초과하는 경우에는, 필름 표면의 조면화가 너무 커져서 투명성이 손상되는 경우가 있다.

폴리에스테르 필름 중에 함유되는 입자의 평균 입경은 0.2∼1.5㎛의 범위로 될 필요가 있고, 입경이 0.2㎛ 미만인 경우에는, 필름 표면이 평탄화되고, 필름 제조 공정에서의 권취 특성이 나빠지는 경향이 있다. 입경이 1.5㎛를 초과하는 경우에는, 편광판 이형용 필름으로서 사용된 경우, 휘점(bright point)으로 되어 이물질 검사에 지장을 초래할 우려가 있다.

또한, 사용되는 입자의 입도 분포는 좁게 할 필요가 있다. 구체적으로는, 입도 분포의 샤프니스(sharpness)를 나타내는 지표인 입도 분포 값이 1.0∼2.0, 바람직하게는 1∼1.8이다. 또한 여기서 입도 분포 값이란 입도 분포 값 d25/d75(d25, d75는 입자 군의 적산 추적을 대입자 측으로부터 계산하고, 각각 총 체적의 25%, 75%에 상당하는 입경(㎛)을 나타냄)에 의해 정의되는 값이다. 입도 분포 값이 2.0을 초과하는 경우, 조대 입자가 휘점이 되고, 마찬가지로 이물질 검사에 지장을 준다.

한편, 필름의 투명성을 향상시키기 위해, 2층 이상의 적층 필름으로 한 경우, 표층 만에 입자를 배합하는 방법도 바람직하게 이용된다. 이 경우의 표층이란 적어도 내외 어느 한 층을 의미하고, 물론 표리 양층 모두에 입자를 배합할 수도 있다.

본 발명에 있어서, 폴리에스테르에 입자를 배합하는 방법으로서는, 특히 한정되는 것이 아니고, 공지 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 폴리에스테르를 제조하는 임의의 단계에서 첨가할 수 있지만, 바람직하게는 에스테르화 단계, 또는 에스테르 교환반응 종료 후 중축합 반응 개시 전의 단계에서 에틸렌글리콜 등에 분산시킨 슬러리로서 첨가하여 중축합 반응을 실시해도 좋다. 또한 벤트(vent) 부착 혼련압출기를 사용하고, 에틸렌 글리콜 또는 물 등에 분산시킨 입자의 슬러리와 폴리에스테르 원료를 블렌드 하는 방법 또는 혼련압출기를 사용하고, 건조시킨 입자와 폴리에스테르 원료를 블렌드하는 방법 등에 의해 행해진다.

본 발명에서 폴리에스테르 필름은 필름 내에서 실시예에 기재한 측정법에서의 배향각의 변동이 3도/500 mm 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2도/500 mm 이하이다. 배향각의 변동이 3도/500 mm를 초과하는 경우에는, 편광판을 검사할 때 편광판의 위치에 의해 투과광 강도가 변동하고, 편광판의 안정한 검사에 장해가 되어 바람직하지 않다.

본 발명에 따른 폴리에스테르 필름은 주 배향축에 대해 필름 면 내(in-plane) 방향에서 직각 방향의 굴절율(nβ)가 1.6400 이하인 것이 바람직하다 굴절율이 1.6400을 초과하는 경우에는, 필름의 배향각의 변동이 커지는 경향이 있어 편광판의 안정한 검사에 장해로 된다. 또한, 입자들 사이에 공극(voids) 형성이 현저해지고, 편광판 검사 시에 휘점으로 되어 보기 쉽고, 검사의 장해로 되는 경우가 있다.

본 발명에서는, 필름에 메틸에틸케톤을 도포하여 건조하고, 180℃에서 10분간 열처리한 후 필름 표면의 올리고머 양이 5.0 mg/㎡ 이하이고, 바람직하게는 3.0 mg/㎡ 이하, 더욱 바람직하게는 1.0 mg/㎡ 이하이다. 여기서 말하는 올리고머 양이란 후술하는 방법으로 측정한 환상 삼량체량(폴리에스테르 유도 올리고머)을 나타낸다. 필름 표면에서의 올리고머 석출량이 5.0 mg/㎡을 초과하는 경우, 이형 필름으로서 사용되고, 이물질 검사 시에, 올리고머 석출에 의한 휘점이 이물질로서 검지되기도 하고, 접착제 층에의 전착을 일으키기도 하고, 또한 도포 공정 내에서 필름과 접촉하는 반송 로울에 올리고머가 부착 축적하는 등의 문제가 발생한다.

이러한 올리고머 함유량이 적은 폴리에스테르를 포함하는 층의 두께는 통상 1∼15㎛이고, 바람직하게는 2∼10㎛이다. 층 두께가 1㎛ 이하인 경우, 인접한 층으로부터의 올리고머가 올리고머 함유량이 적은 층을 통과하여 필름 표면에 석출하여 휘점이 이물질로서 검지되기도 하고, 접착제 층에의 전착을 일으키기도 하기 때문에, 문제로 되는 경우가 있다. 또한, 층 두께가 15㎛ 이상인 경우, 올리고머 함유량이 적은 폴리에스테르와 입자를 포함하는 폴리에스테르의 사용량의 비율이 증가하고, 비용이 증가하게 된다. 또한, 입자를 포함하는 폴리에스테르의 사용량이 증가하기 때문에, 필름 헤이즈가 높아지고, 광학용 필름으로서 사용한 경우, 문제가 될 우려가 있다.

상기 요건을 만족하는 폴리에스테르 필름은 이를테면 일본 특허출원 공개 2006-62273호 공보에 나타나 있는 바와 같은 방법을 이용한 것이어도 좋다.

본 발명의 필름 두께는 필름으로서 제조 가능한 범위에 있다면 특히 한정되는 것은 아니지만, 통상 4∼100 ㎛, 바람직하게는 9∼50 ㎛의 범위이다.

이하, 본 발명에 따른 필름의 제조방법에 관해 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 요지를 만족하는 한, 본 발명은 이하의 예시에 특히 한정되는 것은 아니다.

우선, 본 발명에서 사용하는 폴리에스테르의 제조방법의 바람직한 예에 대해서 설명한다. 여기서는 폴리에스테르로서 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용한 예를 나타내지만, 사용하는 폴리에스테르에 의해 제조 조건은 다르다. 통상의 방법에 따라, 테레프탈산과 에틸렌글리콜로부터 에스테르화 하고, 또는 테레프탈산 디메틸과 에틸렌글리콜을 에스테르 교환반응을 실시하고, 그 생성물을 중합조로 이송한 후, 감압하면서 온도를 상승시킨 다음, 최종적으로 진공하에서 280℃로 가열하여 중합반응을 실시하여 폴리에스테르를 얻는다.

본 발명에서 사용하는 폴리에스테르의 극한점도는 통상 0.40∼0.90, 바람직하게는 0.45∼0.80, 더욱 바람직하게는 0.50∼0.70의 범위이다. 극한점도가 0.40 미만이면 필름의 기계적 강도가 약해지는 경향이 있고, 극한점도가 0.90을 초과하는 경우는 용융점도가 높아지고, 압출기에 부하가 걸리고, 제조 비용이 많이 드는 등의 문제가 발생하는 경우가 있다.

예를 들면 상기와 같이 하여 얻어지고, 공지의 방법에 의해 건조한 폴리에스테르 칩을 용융압출 장치에 공급하고, 각각의 중합체의 융점 이상인 온도로 가열하여 용융한다. 그 다음, 용융시킨 중합체를 다이로부터 압출하고, 회전 냉각드럼 상에서 유리 전이온도 이하의 온도로 되도록 급냉 고화하고, 실질적으로 비정질 상태의 미배향 시트를 얻는다. 이 경우, 시트의 평면성을 향상시키기 위해 시트와 회전 냉각 드럼과의 밀착성을 높이는 것이 바람직하고, 본 발명에서는 정전인가 밀착법 및/또는 액체도포밀착법이 바람직하게 이용된다. 본 발명에서는, 이와 같이 하여 얻어진 시트를 2축 방향으로 연신하여 필름화 한다. 연신 조건에 대해서 구체적으로 설명하면, 상기 미연신 시트를 바람직하게는 종방향으로 70∼145℃에서 2∼6배 연신하고, 종 1축 연신 필름으로 한 후, 횡방향으로 90∼160℃에서 2∼6배 연신하고, 150∼240℃에서 1∼600초 동안 열처리하는 것이 바람직하다. 이때 열처리의 최고 온도 대역 및/또는 열처리 출구의 냉각 대역에서 종방향 및/또는 횡방향으로 0.1∼20% 이완하는 방법이 바람직하다. 또한, 필요에 따라 재종연신, 재횡연신을 부가하는 것도 가능하다. 또한, 상기 미연신 시트를 면적 배율이 10∼40배로 되도록 동시 2축연신을 할 수도 있다.

본 발명의 폴리에스테르 필름은 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에 있다면 연신 공정 중에 필름 표면을 처리하는, 소위 인라인코팅을 실시할 수 있다. 이는 이하에 한정하는 것은 아니지만, 이를 테면 1단계 연신이 종료하고, 2단계 연신 전에 대전방지성, 미끄럼성, 접착성 등의 개선, 2차 가공성 개선, 내후성 및 표면 경도의 향상 등의 목적으로 수용액, 수계 에멀전, 수계 슬러리 등에 의한 코팅 처리를 실시할 수 있다. 또한, 필름 제조 후에 오프라인 코팅으로 각종 코팅을 실시해도 좋다. 이와 같은 코팅은 편면, 양면의 어느 것도 좋다. 코팅의 재료로서는 오프라인 코팅의 경우는 수계 및/또는 용매 계의 어느 것이어도 좋지만, 인라인코팅의 경우는 수계 또는 수분산 계가 바람직하다.

본 발명의 폴리에스테르 필름에 이형 층을 설치하는 경우, 이형 층을 구성하는 재료는 이형성을 갖는 것이라면 특히 한정되는 것은 아니고, 경화형 실리콘 수지를 주성분으로 하는 형태이어도 좋고, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 알키드 수지 등의 유기 수지와의 그라프트 중합 등에 의한 변성 실리콘 형태 등을 사용해도 좋다. 그들 중에서도, 경화형 실리콘 수지를 주성분으로 한 경우에 이형성이 양호한 점에서 좋다.

경화형 실리콘 수지의 종류로서는 용제 부가형, 용제 축합형, 용제 자외선 경화형, 무용제 부가형, 무용제 축합형, 무용제 자외선 경화형, 무용제 전자선 경화형 등의 어느 경화반응 형을 이용할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 벗어나지 않는 한, 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예 및 비교예 중 '부'라는 것은 '중량부'를 나타낸다. 또한, 본 발명에서 이용한 측정법은 다음과 같다.

(1) 폴리에스테르의 극한점도의 측정:

폴리에스테르 1g을 정확하게 칭량한 후, 페놀/테트라클로로에탄 = 50/50 (중량비)의 혼합 용매 100 ml를 가하여 용해시키고, 30℃에서 측정하였다.

(2) 평균 입경 (d50) 및 입경 균일성 (d25/d75):

시마츠세이사쿠쇼 제 원심침강식 입도 분포 측정 장치(SA-CP3)형을 사용하여 측정한 등가 구형 분포에서 적산 체적분율 50%의 입경을 평균 입경 d50으로 하였다. 또한, 대입자 측으로부터 적산하여 중량분율 25%의 점의 직경과 중량분율 75% 점의 직경비 d25/d75 값을 입도 분포 값으로 하였다.

(3) 필름 내에서 배향각의 변동 측정:

폴리에스테르 필름의 폭 방향에서, 중심으로 되는 위치로부터, 폭 방향으로 양단을 향하고, 500 mm 마다의 위치 및 최 양단의 샘플을 잘라내고, 각각 오지(Ohji) 계측기사 제의 자동 복굴절율계(KOBRA-21ADH)를 사용하여 필름 폭 방향 500 mm 마다의 배향각의 변동을 구하였다. 또한, 최 양단의 위치를 포함하는 배향각의 변동을 산출할 때, 샘플 위치 사이가 500 mm를 만족하지 않는 경우는 비례 계산으로 500 mm 마다의 배향각의 변동을 산출한다. 계속해서 필름 길이 방향에 대해서, 3m 길이를 잘라내고, 필름 폭 방향에 대해 중심으로 되는 위치로부터 길이 방향으로 500 mm 마다(양단 포함) 계 7개소의 위치로부터 샘플을 잘라내어 배향 각을 구하였다. 이와 같이 하여 폭 방향, 길이방향에서의 500 mm 마다의 배향각의 변동을 구하고, 최대 변동 값을 각각 필름의 배향각의 변동으로 하였다. 또힌, 측정시에는 모든 샘플에 있어서 배향각의 기준 축을 동일하게 하는 것이 중요하고, 기준축에 대해서는 임의로 결정할 수 있다.

(4) 필름의 굴절율(nβ):

폴리에스테르 필름의 폭 방향에 있어서, 중심으로 되는 위치로부터, 폭 방향 으로 양단을 향해 500 mm 마다의 위치 및 최 양단의 샘플을 잘라내고, 아타고광학(주) 제 Abbe 굴절계를 사용하여 필름 면 내의 주배향축에 대해서 직각 방향의 굴절율을 각 위치에 대해 측정하여 평균 값을 구하고, nβ로 하였다.

(5) 폴리에스테르 중의 올리고머(환상 삼량체) 함유량:

소정량의 폴리에스테르를 클로로포름/1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판올(혼합비:3/2) 혼합 용액에 용해한 후, 클로로포름/메탄올(혼합비: 2/1)로 재석출하여 여과하고, 선형 폴리에틸렌테레프탈레이트를 제거한 후, 얻어진 여액 중의 용매를, 증발기를 사용하여 증발시키고, 얻어진 석출물을 소정량의 DMF로 용해시켰다. 얻어진 DMF를, 액체 클로마토그라피(시마츠 LC-2010C)로 공급하여 폴리에스테르 중에 함유된 올리고머(환형 삼량체)의 양을 구하고, 이 값을 측정에 사용한 폴리에스테르 양으로 나누어, 폴리에스테르 중에 함유된 올리고머(환형 삼량체)의 양으로 하였다. 액체 크로마토그라피로 구한 올리고머(환형 삼량체)의 양은, 표준 시료 피크 면적과 측정 시료 피크 면적의 피크 면적 비로부터 구하였다(절대 검량선법). 표준시료의 제조는 미리 분취한 올리고머(환형 삼량체)를 칭량하고, 칭량한 DMF(디메틸포름아미드)에 용해하여 제조하였다. 또한, 액체 크로마토그라프의 조건은 하기와 같다.

[표 1]

이동 상 A: 아세토니트릴

이동 상 B: 2% 아세트산 수용액

칼럼 : 시마츠(주) 제 Shim-pack VPODS

컬럼 온도: 40℃

유속 : 1 ml/분

검출 파장: 254 nm

(6) 용제 처리 후의 필름 표면 올리고머 량

폴리에스테르 필름 표면에 메틸에틸케톤을 도포하고, 질소 분위기 하, 120℃의 열풍 순환 오븐에서 1분 동안 건조한 후, 이 필름을 질소 분위기 하, 180℃의 열풍 순환 오븐에서 폴리에스테르 필름을 10분 동안 처리하였다. 열처리 후의 폴리에스테르 필름의 표면을 DMF와 3분 동안 접촉시킨 후, 표면에 석출된 올리고머를 용해시켰다. 이러한 조작은, 이를테면 폴리올레핀 등의 합성 수지제 식물 용기 포장 등에 관한 자주(self-imposed) 기준에 있어서, 용출시험 중의 편면 용출법에 이용되는 용출용 기구에 기재되어 있는 방법이 이용될 수 있다.

연이어 얻어진 DMF를 필요에 따라 희석 등의 방법으로 농도를 조정하고, 액체 크로마토그라피(시마츠 LC-7A)에 공급하여 DMF 중의 올리고머량을 구하고, 이 값을, DMF를 접촉시킨 필름 면적으로 나누고, 필름 표면 올리고머량(mg/㎡)으로 하였다. DMF 중의 올리고머량은, 표준 시료 피크 면적과 측정 시료 피크 면적의 피크 면적 비로부터 구하였다(절대 검량선 법).

표준 시료의 제조는 미리 분취한 올리고머(환상 삼량체)를 정확하게 칭량하고, 정확하게 칭량한 DMF(디메틸포름아미드)에 용해하여 제조하였다.

표준 시료의 농도는 0.001∼0.01 mg/ml의 범위가 바람직하다.

[표 2] 액체 크로마트그라프의 조건은 하기와 같다.

이동 상 A: 아세토니트릴

이동 상 B: 2% 아세트산 수용액

칼럼 : 미쓰비시가가쿠(주) 제 MCI GEL ODS 1HU

컬럼 온도: 40℃

유속 : 1 ml/분

검출 파장: 254 nm

(7) 크로스니콜 하에서의 육안 검사성:

폴리에스테르 필름의 편면에, 경화형 실리콘 수지(싱에츠가가쿠 제 "KS-779H") 100부, 경화제(싱에츠가가쿠 제 "CAT-PL-8") 1부, 메틸에틸케톤(MEK)/톨루엔 혼합 용매계 2,200부로 이루어진 이형제를 도공량이 0.1g/m㎡이 되도록 도포하여 170℃에서 10초 동안 건조한 후, 이형 필름을 얻은 다음, 이형 필름의 폭방향이 편광 필름의 배향축과 평행이 되도록, 접착제를 통해 이형 필름을 편광 필름에 밀착시켜 편광판으로 하고, 밀착시킨 이형 필름 상에 배향 축이 필름 폭 방향과 직교하도록 검사용 편광판을 중첩시키고, 편광판 측으로부터 백색광을 조사(照射)하고, 검사용 편광판으로부터 10명의 검사원이 각각 육안으로 관찰한 후, 크로스니콜(Cross Nicol) 하에서 육안 검사성을 하기 기준에 따라 평가하였다. 또한, 측정 시에는, 얻어진 폴리에스테르 필름의 단부로부터 필름 폭 방향으로, 필름 폭에 대해 10, 50, 90%의 위치에 상당하는 개소로부터 각각 A4 크기의 샘플을 잘라내어 실시하였다.

[표 3]

<크로스니콜 하에서의 육안 검사성 판정 기준>

(검사성 양호) ◎ ＞ ○ ＞ △ ＞ × ＞ × × (검사성 불량)

상기 판정 기준 중, △ 이상의 것이 실제 사용상 문제없이 사용할 수 있는 수준이다.

(8) 이물질 인지성:

경화형 실리콘 수지(싱에츠가가쿠 제 "KS-779H") 100부, 경화제(싱에츠가가쿠 제 "CAT-PL-8") 1부, 메틸에틸케톤(MEK)/톨루엔 혼합 용매계 2,200부로 이루어진 이형제를 도공량이 0.1g/m㎡이 되도록 폴리에스테르의 편면에 도포하여 170℃에서 10초 동안 건조한 후, 이형 필름을 얻은 다음, 이형 필름의 폭방향이 편광 필름의 배향축과 평행이 되도록, 공지의 아크릴계 접착제를 통해 이형 필름을 편광 필름에 밀착시켜 이형 필름 부착 편광판을 제조하였다. 여기서 상기 편광판을 제조할 때, 접착제와 편광판 필름과의 사이에 50㎛ 이상의 크기를 갖는 흑색 금속 분말(이물질)을 50개/㎡이 되도록 혼입시켰다. 이와 같이 하여 얻어진 이물질을 혼입시킨 편광판 이형 필름 상에 배향축이 이형 필름 폭 방향과 직교하도록 검사용 편광판을 중첩시키고, 편광판 측으로부터 백색광을 조사하고, 검사용 편광판으로부터 10명의 검사원이 각각 육안으로 관찰한 후, 접착제와 편광 필름 사이에 혼입시킨 이물질을 검출할 수 있는지의 여부를 하기 분류에 따라 평가하였다. 또한, 측정 시에는, 얻어진 필름의 중앙부와 양단부의 계 3개소의 필름을 사용하여 평가하고, 육안 검사성이 가장 양호한 개소의 결과를 갖고, 그 필름의 이물질 인지성으로 하였다.

[표 4]

<이물질 인지성 분류 기준>

(이물질 인지성 양호) ◎ ＞ ○ ＞ △ ＞ × (이물질 인지성 불량)

실시예 1∼6 및 비교예 1∼3:

<폴리에스테르(A0)의 제조>

테레프탈산 디메틸 100 중량부와 에틸렌글리콜 60 중량부를 출발원료로 하고, 촉매로서 아세트산 마그네슘 4수염을 가하여 반응기에 넣고, 반응 개시 온도를 150℃로 하고, 메탄올의 증류 제거와 함께 서서히 반응 온도를 상승시키고, 3 시간 후에 230℃로 하였다. 4 시간 후, 실질적으로 에스테르 교환반응을 종료시켰다. 이 반응 혼합물에 에틸산 포스페이트를 첨가한 후, 중축합조로 옮긴 후, 삼산화안티몬 0.04부를 가한 다음, 4시간 중축합 반응을 실시하였다. 즉, 온도를 230℃로부터 서서히 승온하여 280℃로 하였다. 한편, 압력은 상압으로부터 서서히 내리고, 최종적으로는 0.3 mmHg로 하였다. 반응 개시 후, 반응조의 교반 동력의 변화에 의해 극한 점도 0.63에 상당하는 시점에서 반응을 정지하고, 질소 가압 하에서 중합체를 토출시키고, 폴리에스테르의 칩(A0)을 얻었다. 이러한 폴리에스테르의 극한점도는 0.63, 올리고머 함유량은 0.83 중량%이었다.

<폴리에스테르(A1)의 제조>

폴리에스테르(A0)를 미리 160℃에서 예비 결정화시킨 후, 온도 220℃의 질소 분위기 하에서 고상 중합한 후, 극한점도 0.75, 올리고머 함유량 0.28 중량%의 폴 리에스테르(A1)을 얻었다.

<폴리에스테르(B)의 제조>

폴리에스테르(A)의 제조 방법에서, 에틸산 포스페이트를 첨가한 후, 평균입자경 0.8 ㎛, 입경분포 값 1.6의 합성 탄산칼슘 입자의 에틸렌글리콜 슬러리를 입자의 폴리에스테르에 대한 함유량이 1 중량%로 되도록 첨가한 이외는 폴리에스테르(A)의 제조방법과 동일한 방법을 이용하여 폴리에스테르(B)를 얻었다. 얻어진 폴리에스테르(B)는 극한점도 0.63, 올리고머 함유량 0.82 중량% 이었다.

<폴리에스테르(C)의 제조>

폴리에스테르(B)의 제조 방법에서, 첨가 입자를, 평균입자경 0.5 ㎛, 입경분포 값 1.7의 합성 탄산칼슘 입자에, 폴리에스테르에 대한 함유량을, 1 중량%로 한 이외는, 폴리에스테르(B)의 제조방법과 동일한 방법을 이용하여 폴리에스테르(C)를 얻었다. 얻어진 폴리에스테르(C)는 극한점도 0.63, 올리고머 함유량 0.82 중량% 이었다.

<폴리에스테르(D)의 제조>

폴리에스테르(B)의 제조 방법에서, 첨가 입자를, 평균입자경 1.4 ㎛, 입경분포 값 1.9의 합성 탄산칼슘 입자에, 폴리에스테르에 대한 함유량을, 1 중량%로 한 이외는, 폴리에스테르(B)의 제조방법과 동일한 방법을 이용하여 폴리에스테르(D)를 얻었다. 얻어진 폴리에스테르(D)는 극한점도 0.63, 올리고머 함유량 0.82 중량% 이었다.

<폴리에스테르(E)의 제조>

폴리에스테르(B)의 제조 방법에서, 첨가 입자를, 평균입자경 2.5 ㎛, 입경분포 값 1.3의 실리카 입자에, 폴리에스테르에 대한 함유량을, 0.6 중량%로 한 이외는, 폴리에스테르(B)의 제조방법과 동일한 방법을 이용하여 폴리에스테르(E)를 얻었다. 얻어진 폴리에스테르(E)는 극한점도 0.63, 올리고머 함유량 0.82 중량% 이었다.

<폴리에스테르(F)의 제조>

폴리에스테르(B)의 제조 방법에서, 첨가 입자를, 평균입자경 0.8 ㎛, 입경분포 값 2.5의 천연 탄산칼슘 입자에, 폴리에스테르에 대한 함유량을, 1 중량%로 한 이외는, 폴리에스테르(B)의 제조방법과 동일한 방법을 이용하여 폴리에스테르(F)를 얻었다. 얻어진 폴리에스테르(F)는 극한점도 0.63, 올리고머 함유량 0.82 중량% 이었다.

<폴리에스테르(G)의 제조>

폴리에스테르(B)의 제조 방법에서, 첨가 입자를, 평균입자경 0.12 ㎛, 입경분포 값 2.0의 실리카 입자에, 폴리에스테르에 대한 함유량을, 0.3 중량%로 한 이외는, 폴리에스테르(B)의 제조방법과 동일한 방법을 이용하여 폴리에스테르(G)를 얻었다. 얻어진 폴리에스테르(G)는 극한점도 0.63이었다.

<필름의 제조>

상기 폴리에스테르(A0), (A1) 칩과, 폴리에스테르(B), (C), (D), (E), (F) 또는 (G)칩을, 표 5 내지 7에 나타낸 바와 같은 비율로 혼합한 혼합 원료를 A층의 원료로 하고, 폴리에스테르(A0) 칩 100%의 원료를 B층의 원료로 하고, 2대의 압출기에 각각 공급하고, 290℃에서 용융 압출한 후, A층을 최외층(표층), B층을 중간층으로 하여, 정전인가밀착법을 이용하여 표면 온도를 40℃로 설정한 냉각 로울 상에서 냉각 고화하여 미연신 시트를 얻었다. 그 다음, 종연신 배율, 횡연신 온도, 횡연신 배율, 욍연신 온도 및 열처리 온도(주결정 온도)를, 표 5 내지 7에 나타낸 바와 같은 조건에서, 폭 3,000 mm의 폴리에스테르 필름을 각각 얻었다. 얻어진 필름의 전체 두께는 40 ㎛, 각각의 층 두께는 4 ㎛/32㎛/4㎛(A/B/A)이었다. 또한, 비교예 3에서 폴리에스테르(A1) 및 (G) 칩을 필름 표층에 사용한 필름은, 표면 형상이 극단에 평탄하게 되고, 미끄럼성이 악화되었기 때문에, 연신, 열처리 후의 필름을 로울 상으로 권취할 때, 잘 권취되지 않고, 또 필름 전체 면에 상처가 발생하고, 제품으로 되기 어려웠다.

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[표 5]

	실시예 1	실시예 2	실시예 3
표층 원료 배합비 (중량%)	A1/B (80/20)	A1/C (70/30)	A1/D (85/15)
종연신 배율	2.8	2.8	2.8
종연신 온도(℃)	90	90	90
횡연신율	5.4	5.4	5.4
횡연신 온도(℃)	120	120	120
주결정 온도(℃)	200	200	200
첨가 입자의 d50(㎛)	0.8	0.5	1.4
첨가 입자의 d25/d75	1.6	1.7	1.9
nβ	1.6219	1.6245	1.6219
배향각의 변동 (도/500mm)	1.3	1.6	1.3
용제처리후의 표면 올리고머량(mg/㎡)	0.53	0.86	0.48
육안 검사성	◎	◎	◎
이물질 검사성	◎	◎	○

[표 6]

	실시예 4	실시예 5	실시예 6
표층 원료 배합비 (중량%)	A1/B (80/20)	A0/B (80/20)	A0/B (80/20)
종연신 배율	3.3	2.8	3.3
종연신 온도(℃)	90	90	90
횡연신율	4.2	5.4	4.2
횡연신 온도(℃)	130	120	130
주결정 온도(℃)	220	200	220
첨가 입자의 d50(㎛)	0.8	0.8	0.8
첨가 입자의 d25/d75	1.6	1.6	1.6
nβ	1.6501	1.6268	1.6482
배향각의 변동 (도/500mm)	6.1	1.6	5.5
용제처리후의 표면 올리고머량(mg/㎡)	0.50	11.24	8.73
육안 검사성	△	◎	△
이물질 검사성	◎	△	△

[표 7]

	비교예 1	비교예 2	비교예 3
표층 원료 배합비 (중량%)	A1/E (80/20)	A1/F (80/20)	A1/G (40/60)
종연신 배율	2.8	2.8	2.8
종연신 온도(℃)	90	90	90
횡연신율	5.4	5.4	5.4
횡연신 온도(℃)	120	120	120
주결정 온도(℃)	200	200	200
첨가 입자의 d50 (㎛)	2.5	0.8	0.12
첨가 입자의 d25/d75	1.3	2.5	2.0
nβ	1.6245	1.6311	-
배향각의 변동 (도/500mm)	1.4	1.6	-
용제처리후의 표면 올리고머량(mg/㎡)	0.57	0.62	-
육안 검사성	◎	◎	-
이물질 검사성	×	×	-

본 발명에 의하면, 편광판, 위상차판 등의 이형 필름에 사용되는, 필름의 휘점이 매우 낮고, 이물질 검사 정밀도를 높일 수 있는 폴리에스테르 필름을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 필름은 이를테면 편광판의 크로스니콜법에 의한 검사에서, 고도의 정밀도를 실현할 수 있는, 이형 필름용 폴리에스테르 필름으로서 적당히 이용할 수 있고, 본 발명의 공업적 가치는 높다.

Claims

평균 입경이 0.2∼1.5㎛의 범위이고, 입경 분포값(d25/d75)가 1.0∼2.0의 범위인 입자를 함유하는 것을 특징으로 하는 이형 필름용 폴리에스테르 필름을 갖는 편광판.
제 1항에 있어서, 필름 면 내 방향에서, 주 배향축에 대해 직각 방향의 굴절율(nβ)가 1.6400 이하인 이형 필름용 폴리에스테르 필름을 갖는 편광판.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 필름의 표면에 메틸에틸케톤을 도포하고, 건조한 후, 180℃에서 10분간 열처리한 후의 상기 필름 표면의 올리고머량이 5.0 mg/㎡ 이하인 이형 필름용 폴리에스테르 필름을 갖는 편광판.