(57)【要約】【課題】  高透明度のハードコートフィルムについて、長期保管した場合に局所的なブロッキングや帯電がなく、作業性に優れたハードコートフィルムを提供する。【解決の手段】  片面にハードコート層を有するポリエステルフィルムロールであり、フィルムヘーズが０．５〜２．０％であり、ハードコート層の裏面のポリエステルフィルム表面の粗さが３０ｎｍ以下であり、フィルム厚さ斑が１．０％以下であり、ゴム硬度が９５〜９９であることを特徴とするハードコートフィルムロール。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面にハードコート層を有するポリエステルフィルムロールであり、フィルムヘーズが０．５〜２．０％であり、ハードコート層の裏面のポリエステルフィルム表面の粗さが３０ｎｍ以下であり、フィルム厚さ斑が１．０％以下であり、ゴム硬度が９５〜９９であることを特徴とするハードコートフィルムロール。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明はハードコートポリエステルフィルムに関するものであり、詳しくは、タッチパネルや窓貼り用フィルム等の製造において好適に使用される、耐擦傷性層を有するポリエステルフィルムであって、長期に安定して使用可能なポリエステルフィルムに関するものである。
【０００２】
ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステルフィルムは、機械的強度、寸法安定性、平坦性、耐熱性、耐薬品性、光学特性等に優れ、コストパフォーマンスにも優れるため、各種の用途において表層材として使用されている。
【０００３】
タッチパネルや窓貼り用フィルムの表層材として使用される場合、高透明なハードコートフィルムが用いられることが多い。高透明なハードコートフィルムは、基材のポリエステルフィルムおよびハードコート層ともに平坦な形状の必要がある。平坦なフィルムをロール状に巻き取り長期に保管すると局所的なブロッキングによる裏面の凹凸の転写、巻き出し時の剥離帯電の増加等のトラブルが発生する場合がある。
【０００４】
かかる欠点を改良する方法として、カチオン、アニオン等のイオン型界面活性剤やノニオン界面活性剤をハードコート層に添加したり、帯電防止能を有するモノマーを含有させたりする方法等が種々検討されている。界面活性剤を添加する方法では、初期の帯電防止性は得られても、水洗あるいは摩耗することにより表面の界面活性剤が除去され、帯電防止性が著しく低下する。また、帯電防止能を有するモノマーを含有させる方法があるが、十分な帯電防止能を付与するには帯電防止能を有するモノマーを多量に配合する必要があり、多量に配合すると表面硬化性が悪くなり、表面硬度および耐擦殺傷性が著しく低下する。
【０００５】
フィルムの厚みが２５〜１００μｍのものが使用されることが多いが、装置仕様や耐衝撃の付与等により、１００μｍを超えるフィルムが使用されることがある。１００μｍ以上のフィルムでは、いわゆるコシが強く、ベースフィルムの厚さ斑が大きい場合には、フィルムの厚い部分に応力が集中しやすい。そのため、長期保管中にハードコート層と裏面ベースフィルム面が固着する問題が発生することがある。また、輸送中、厚さ斑の厚い部分の摩擦・圧迫により、ベースフィルム表面が損傷したり、ピラミッド状に変形（つぶ跡と言う）したりするなどの問題が発生する場合もある。ハードコートフィルムは、滑り難いため、厚みの厚い場合は、厚さ斑が悪いと巻きずれを発生したりする。さらに、フィルムの厚さ振れは次工程の粘着層の塗布の厚さ振れの要因になる場合もある。
【０００６】
上述のように、高透明なハードコートフィルムでは、その特性に起因する種々の不具合が発生し、その改善が望まれている。高透明なハードコートフィルムは、上記用途に限らず、各種の工業用途に利用されることが期待されるものの、これらの用途に高透明なハードコートフィルムを使用する場合は、同様の問題が発生し、その特性を改善する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−４１３３３号公報
【特許文献２】特開平１０−１６６５３１号公報
【特許文献３】特開平２００３−４８２４５号公報
【特許文献４】特開平２００８−２３８６４６号公報
【特許文献５】特開平２００９−１２６０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、以下の（１）〜（４）のトラブル発生を改善した、長期に安定的に使用されうる高透明なハードコートフィルムを提供することを解決課題とするものである。
（１）高透明なハードコートフィルムの製造時の、ハードコート層の厚さ振れ、巻きずれ
（２）高透明なハードコートフィルムのブッロキング、つぶ跡の防止
（３）フィルム表面の損傷または脱落による外観不良トラブル
（４）次工程の粘着加工および貼り合わせ工程の厚さ振れ
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記実情に鑑み鋭意検討した結果、特定の構成からなるハードコートフィルムによれば、上記課題を解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の要旨は、片面にハードコート層を有するポリエステルフィルムロールであり、フィルムヘーズが０．５〜２．０％であり、ハードコート層の裏面のポリエステルフィルム表面の粗さが３０ｎｍ以下であり、フィルム厚さ斑が１．０％以下であり、ゴム硬度が９５〜９９であることを特徴とするハードコートフィルムロールに存する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、優れた特性を有するハードコートフィルムを提供することができ、本発明の工業的価値は高い。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１３】
本発明のポリエステルフィルムに使用する原料ポリエステルは、ホモポリエステルであっても共重合ポリエステルであってもよい。ホモポリエステルを用いる場合、芳香族ジカルボン酸と脂肪族グリコールとを重縮合させて得られるものが好ましい。芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸などが挙げられ、脂肪族グリコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。代表的なポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート（ＰＥＮ）等が例示される。
【００１４】
一方、共重合ポリエステルを用いる場合は、３０モル％以下の第三成分を含有する共重合体であることが好ましい。共重合ポリエステルのジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、フタル酸テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸セバシン酸、オキシカルボン酸（例えば、Ｐ−オキシ安息香酸など）等の一種または二種以上が挙げられ、グリコール成分として、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール等の一種または二種以上が挙げられる。
【００１５】
いずれにしても本発明でいうポリエステルとは、通常７０モル％以上、好ましくは９０モル％以上がエチレンテレフタレート単位であるポリエチレンテレフタレート、エチレン−２，６−ナフタレート単位であるポリエチレン−２，６−ナフタレート等であるポリエステルを指す。
【００１６】
本発明におけるポリエステルフィルム中には、易滑性付与を主たる目的として粒子を配合することが好ましい。
【００１７】
配合する粒子の種類は、易滑性付与可能な粒子であれば特に限定されるものではなく、具体例としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、カオリン、酸化アルミニウム、酸化チタン等の粒子が挙げられる。また、特公昭５９−５２１６号公報、特開昭５９−２１７７５５号公報等に記載されている耐熱性有機粒子を用いてもよい。この他の耐熱性有機粒子の例として、熱硬化性尿素樹脂、熱硬化性フェノール樹脂、熱硬化性エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等が挙げられる。さらにポリエステル製造工程中、触媒等の金属化合物の一部を沈殿、微分散させた析出粒子を用いることもできる。
【００１８】
一方、使用する粒子の形状に関しても特に限定されるものではなく、球状、塊状、棒状、扁平状等のいずれを用いてもよい。また、その硬度、比重、色等についても特に制限はない。これら一連の粒子は、必要に応じて２種類以上を併用してもよい。
【００１９】
使用する粒子の平均粒径は、０．１〜５μｍの範囲内であることが好ましく、さらに好ましくは０．５〜５μｍの範囲である。平均粒径が０．１μｍ未満の場合には、粒子が凝集しやすく、分散性が不十分となる傾向があり、一方、５μｍを超える場合には、フィルムの表面粗度が粗くなりすぎて、後工程において離型層を設ける場合等に不具合を生じることがある。
【００２０】
さらにポリエステル中の粒子含有量は、０．０１〜８重量％の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは０．０１〜３重量％の範囲である。粒子含有量が０．０１重量％未満の場合には、フィルムの易滑性が不十分になる場合があり、一方、８重量％を超えて添加する場合には、粒子の粒径が大きすぎる場合と同様に、離型層を設ける工程で不具合が生じることがある。
【００２１】
ポリエステル中に粒子を添加する方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を採用しうる。例えば、ポリエステルを製造する任意の段階において粒子を添加することができるが、好ましくはエステル化の段階、もしくはエステル交換反応終了後、重縮合反応を進めてもよい。
【００２２】
また、ベント付き混練押出機を用い、エチレングリコールまたは水などに分散させた粒子のスラリーとポリエステル原料とをブレンドする方法、または、混練押出機を用い、乾燥させた粒子とポリエステル原料とをブレンドする方法などによって行われる。
【００２３】
本発明のフィルムを構成するポリエステルフィルムの厚みは、フィルムとして製膜可能な範囲であれば特に限定されるものではない。フィルムの厚みが厚い場合、製膜の生産速度が遅いため、インライン厚み計の厚さ調整のフィードバックに時間を要するため、原反の厚さ斑の品質への影響は大きくなる傾向にある。本発明は、フィルムの厚い場合に適用される。通常２５〜２５０μｍ、好ましくは５０〜１２５μｍの範囲である。
【００２４】
次に、本発明のポリエステルフィルムの製造例について具体的に説明するが、以下の製造例に何ら限定されるものではない。
【００２５】
すなわち、先に述べたポリエステル原料を使用し、ダイから押し出された溶融シートを冷却ロールで冷却固化して未延伸シートを得る方法が好ましい。この場合、シートの平面性を向上させるためシートと回転冷却ドラムとの密着性を高める必要があり、静電印加密着法および／または液体塗布密着法が好ましく採用される。
【００２６】
次に得られた未延伸シートを二軸方向に延伸する。その場合、まず、前記の未延伸シートを一方向にロールまたはテンター方式の延伸機により延伸する。延伸温度は、通常７０〜１２０℃、好ましくは８０〜１１０℃であり、延伸倍率は、通常２．５〜７倍、好ましくは３．０〜６倍である。次いで、一段目の延伸方向と直交する延伸温度は通常１３０〜１７０℃であり、延伸倍率は通常３．０〜７倍、好ましくは３．５〜６倍である。そして、引き続き、１８０〜２７０℃の温度で緊張下または３０％以内の弛緩下で熱処理を行い、二軸配向フィルムを得る。
【００２７】
上記の延伸においては、一方向の延伸を２段階以上で行う方法を採用することもできる。その場合、最終的に二方向の延伸倍率がそれぞれ上記範囲となるように行うのが好ましい。また、前記の未延伸シートを面積倍率が１０〜４０倍になるように同時二軸延伸を行うことも可能である。さらに、必要に応じて熱処理を行う前または後に再度縦および／または横方向に延伸してもよい。
【００２８】
上述のポリエステルフィルムの延伸工程中にフィルム表面を処理する、いわゆる塗布延伸法（インラインコーティング）を施すことができる。それは以下に限定するものではないが、例えば、逐次二軸延伸においては特に１段目の延伸が終了して、２段目の延伸前にコーティング処理を施すことができる。上述の塗布延伸法にてポリエステルフィルム上に塗布層が設けられる場合には、延伸と同時に塗布が可能になると共に塗布層の厚みを延伸倍率に応じて薄くすることができ、ポリエステルフィルムとして好適なフィルムを製造できる。
【００２９】
本発明のフィルムのヘーズは、０．５〜２．０の範囲である。ヘーズが当該範囲を外れる場合は、ハードコートフィルムとして好ましくない。
【００３０】
本発明のポリエステルフィルムのハードコート層裏面の表面粗度は、３０ｎｍ以下である。表面粗度はより小さい方が好ましいが、あまり小さいとハードコート面との滑り性の悪化や固着しやすい問題が生ずる。表面粗度が３０ｎｍを超える場合、表面粗度が大きすぎて、透明性の悪化や突起部の耐殺傷性の劣化が生じる。
【００３１】
本発明のハードコートフィルムの厚さ斑は、１．０％以下であり、好ましくは０．８％以下である。厚さ斑が１．０％以上の場合、応力が厚い部分に集中し、固着しやすくなる。厚さ斑は小さければ小さい方が好ましいが、肉厚調整に多大の労力と時間を要し、生産効率が低下することになる。
【００３２】
本発明のフィルムロールのゴム硬度は９５〜９９の範囲である。ゴム硬度が９０未満の場合、輸送時に巻きずれが起こりやすくなる。ゴム硬度が９９を超える場合は、ブロッキングが起こりやすくなる。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、本発明における各種特性の評価方法は以下のとおりである。
【００３４】
（１）表面粗さ（Ｒａ）
三次元非接触表面形状計測システムによる面積平均粗さＳＲａ（ｎｍ）をもって表面粗さとする。菱化システム社製「Ｍｉｃｒｏｍａｐ」により求めた。
【００３５】
（２）
フィルムヘーズ
積分球式光線透過率測定装置（日本電色工業（株）製ヘーズメーター（ＮＤＨ−２０００））により求めた。
【００３６】
（３）ハードコートフィルムの長手方向および幅方向のフィルム厚さ斑測定
３０ｍｍ幅×３ｍ長に切り出した離型フィルムを試料とし、安立電気社製連続フィルム厚さ測定器（電子マイクロメーター使用） により測定し、下記式によりフィルム厚さ斑を出した。増加または減少する一連の区域内での最大の山（Ｔｐ）と最大の谷（Ｔｖ）とする
厚さ斑（％）＝［（Ｔｐ−Ｔｖ）／平均厚さ］×１００
【００３７】
（４）ハードコートフィルムの幅方向のフィルム硬度測定
高分子計器（株）硬度測定器を使用し、巾方向に、１０点測定を行い、測定値を平均した。
【００３８】
（５）耐擦傷性の評価
フィルム面に＃００００番スチールウールを置き１ｋｇの重りをのせ、１０往復ラビングした後の傷入りの状態を目視判定した。
【００３９】
擦り傷なし：○
薄い傷あり：△
傷あり：×
【００４０】
（６）ブロッキング評価
フィルム巻き出し時の状況にて判定した。
【００４１】
異常なし：○
剥離音があるがフィルム外観には異常なし：△
密着跡が見られる：×
【００４２】
実施例および比較例で用いた原料ポリエステルの製造方法は以下のとおりである。
【００４３】
実施例１：
〈ポリエステルフィルムの製造：ポリエチレンテレフタレートF１）
ポリエチレンテレフタレート（平均粒径約３．４μｍのシリカ粒子を０．００３重量％添加）のペレットを１８０℃で４時間不活性ガス雰囲気中で乾燥し、溶融押出機により２９０℃で溶融し、口金から押出し静電印加密着法を用いて表面温度を４０℃に設定した冷却ロール上で冷却固化して未延伸シートを得た。得られたシートを８５℃で３．５倍縦方向に延伸した。次いで、ポリエステル系エアルジョンを両面にコートした後、フィルムをテンターに導き、１００℃で３．７倍横方向に延伸した後、２３０℃にて熱固定を行い、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムＦ１を得た。表面粗さＲａは１３．１ｎｍであった。巾方向の厚さ斑は０．５％であった。
【００４４】
ポリエチレンテレフタレートF１の片面にジペンタエリスリトールヘキサアクリレート３０部、４官能ウレタンアクリレート４０部、ビスフェノールＡタイプエポキシアクリレート２７部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン３部よりなる組成物を硬化後の厚みが２μｍになるように塗布し、１２０Ｗ／ｃｍのエネルギーの高圧水銀灯を用いて照射距離１５０ｍｍで走行速度１５ｍ／分で照射し、プラスチック芯に巻き上げハードコートフィルムＦ１を得た。当該フィルムの幅方向厚さ斑は０．５％であった。
【００４５】
実施例２：
フィルム製造時期およびハードコート層の形成時期を変えてハードコートフィルムＦ２を得た。
【００４６】
実施例３、実施例４：
ＰＥＴフィルム厚さを１００μｍとした以外は同様に作製した、ハードコートフィルムＦ３およびハードコートフィルムＦ４を得た。
【００４７】
比較例１：
実施例１において、肉厚調整が不十分なまま、製造した。表面粗さＲａは１３．４ｎｍであった。実施例１と同様に、ハードコート層を塗布厚さ２μｍになるように設け、ハードコートフィルムＦ５を得た。当該フィルムの幅方向の厚さ斑は１．０％であった。
【００４８】
比較例２：
実施例３において、肉厚調整が不十分なまま、製造した。表面粗さＲａは１４．１ｎｍであった。実施例１と同様に、ハードコート層を塗布厚さ２μｍになるように設け、ハードコートフィルムＦ６を得た。当該フィルムの幅方向の厚さ斑は１．２％であった。
【００４９】
比較例３：
実施例１において、ポリエチレンテレフタレート（平均粒径約３．４μｍのシリカ粒子を０．０１８重量％添加）に変更した以外は、同じ工程でフィルム採取およびハードコート層塗布を行い、ハードコートフィルムＦ７を得た。当該フィルムの表面粗さ３６．２ｎｍ、フィルムヘーズ３．７％、幅方向の厚さ斑は０．５％であった。
【００５０】
ハードコートフィルムＦ１からＦ７の評価結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】
2011098529.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明のハードコートフィルムは、タッチパネルの表面基材や窓貼り用フィルムとして好適に利用することができる。