(57)【要約】【課題】高透明でかつキズ欠点の少ないポリエステルフィルムの生産性を向上する。【解決手段】二軸延伸したポリエステルフィルムであって、該フィルムのヘイズが１．０％以下であり、かつポリアルキレングリコールがポリエステル１００重量部に対し０．０５〜１重量部含有されていることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
二軸延伸ポリエステルフィルムであって、該フィルムのヘイズが１．０％以下であり、かつポリアルキレングリコールがポリエステル１００重量部に対し０．０５〜１重量部含有されていることを特徴とするポリエステルフィルム。
【請求項２】
少なくとも片面に積層膜を具備することを特徴とする請求項１に記載のポリエステルフィルム。
【請求項３】
フィルム表面の長径３〜１０μｍの陥没痕の発生頻度が５個以下／ｍｍ２であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のポリエステルフィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高透明ポリエステルフィルムに関する。
【０００２】
更に詳しくは、耐擦過性に優れることでフィルム製造における歩留まりが向上する高透明ポリエステルフィルムに関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
ポリエステルフィルムは、その優れた機械特性、透明性から各種グラフィック部材の基材フィルムとして好適に用いられている。
【０００４】
特に近年では、グラフィック部材が各種ディスプレイに多く用いられるようになったことから、ポリエステルフィルムには高度な透明性が要求されている。さらに具体的にはブラウン管や液晶ディスプレイなどの表示板といった部材に使用されるようになっており、印字される文字や画像を鮮明に表示するための高透明性が要求される。このような用途の例として、透明性に優れた反射防止用フィルムが特許文献１に提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−９８８０５号
一方で高透明ポリエステルフィルムを使用する上記用途においては透明性のみならずキズや異物といったフィルムに存在する局部欠点を極端に嫌うため、該高透明フィルムの製造において極端な歩留まり低下を招いている。
【０００６】
フィルムに発生するキズは主にフィルムを延伸、搬送する際のロールとの擦れで生じるため、フィルムとロールが同速となるようロール回転数を調整したり、ロールへの異物付着防止を図ることが行われているが、ポリエステル樹脂そのものには元来低分子量物を含まれているため、該低分子量物が析出しロールを経時で汚し、析出物原因のキズの経時発生により定期的な生産を中断させてロール掃除を行う必要があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の技術の問題点を解決し、高透明でかつキズ欠点の少ないポリエステルフィルムを効率よく生産し得るポリエステルフィルムを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のポリエステルフィルムは、主として次の構成を有する。すなわち、
二軸延伸ポリエステルフィルムであって、該フィルムのヘイズが１．０％以下であり、かつポリアルキレングリコールがポリエステル１００重量部に対し０．０５〜１重量部含有されていることを特徴とするポリエステルフィルムである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について更に詳細に説明する。
【００１０】
本発明に用いられるポリエステルフィルムのポリエステルとは、エステル結合を主鎖の主要な結合鎖とする高分子の総称であり、好ましいポリエステルは、エチレンテレフタレート、プロピレンテレフタレート、エチレン−２，６−ナフタレート、ブチレンテレフタレート、プロピレン−２，６−ナフタレート、エチレン−α，β−ビス（２−クロロフェノキシ）エタン−４，４’−ジカルボキシレートなどから選ばれた少なくとも１種の構成成分を主要構成成分とするものである。これら構成成分は、１種のみ用いても、２種以上併用してもよいが、中でも品質、経済性などを総合的に判断すると、エチレンテレフタレートを主要構成成分とするポリエステルを用いることが特に好ましい。また、これらポリエステルには、更に他のジカルボン酸成分やジオール成分が一部、好ましくは２０モル％以下共重合されていてもよい。
【００１１】
更に、このポリエステル中には、各種添加剤、例えば、酸化防止剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、有機の易滑剤、顔料、染料、有機または無機の微粒子、充填剤、帯電防止剤、核剤などが用途に応じて適宜選択して添加されていてもよいが、本発明のポリエステルフィルムのヘイズを１．０％以下とするため、添加剤の種類や添加量には注意を要する。
【００１２】
上述したポリエステルの極限粘度（２５℃のｏ−クロロフェノール中で測定）は、０．４〜１．２ｄｌ／ｇが好ましく、より好ましくは０．５〜０．８ｄｌ／ｇの範囲にあるものが本発明を実施する上で好適である。
【００１３】
本発明に用いられるポリアルキレングリコールとは、炭化水素がエーテル結合した重合体であり、例えばポリメチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどが挙げられる。ポリアルキレングリコールの分子量は、特に限定しないが５００〜１０００００がポリエステルへの分散均一性が良好なため好ましく用いられる。
【００１４】
本発明のポリエステルにはポリアルキレングリコールがポリエステル１００重量部に対し０．０５〜１重量部含有されていることが必要である。ポリアルキレングリコールの添加量が１重量部を越える場合、本発明で必要とするヘイズ１％以下の達成できなくなり、０．０５重量部未満の添加量ではキズ抑制効果が見られない。ポリアルキレングリコールの含有量として好ましくは０．１〜０．６重量部であり最も好ましくは０．２〜０．５重量部である。ポリエステルにポリアルキレングリコールを適量添加しておくことによってポリエステルより析出する低分子量物が搬送ロールに付着堆積することを抑え、ロールの経時汚れによるキズ発生を防止する効果があることを見出した。該メカニズムとしてロールの経時汚れは、ポリエステルに含まれる低分子量物（オリゴマー）がフィルム表面に析出し、該析出物がロールに転写・堆積することによって生じると考えられているが、ポリアルキレングリコールの適正量（ポリアルキレングリコールがポリエステル１００重量部に対し０．０５〜１重量部含有）を添加することによってポリエステルフィルムのロールへの密着力が向上し、低分子量物のロールへの転写を抑えているものと考えられる。
【００１５】
ポリアルキレングリコールのポリエステルへの添加法としてポリエステルの重合が完結し、チップ化するまでの間に添加する手法やポリエステルとポリアルキレングリコールとを混練したものであっても良いが、ポリエステルとポリアルキレングリコールとを混練したものであることが好ましい。ポリアルキレングリコールをポリエステル重合時に添加するためには、発泡により重合不安定となる場合があるため消泡剤等を添加しても良いが、後述するフィルム表面に陥没痕が生じる場合があるので、種類や添加量には注意を要する。
【００１６】
二軸延伸ポリエステルフィルムとは、未延伸状態のポリエステルシートまたはフィルムを長手方向および幅方向に各々２．５〜５倍程度延伸し、その後、熱処理を施して、結晶配向が完了したものであり、広角Ｘ線回折で二軸配向のパターンを示すものをいう。
【００１７】
また、本発明のポリエステルフィルムは、他素材との密着性を付与するなどの目的のためポリエステルからなる二軸延伸フィルムの少なくとも片面に積層膜が形成されたものであることが好ましいが、積層膜が形成されていないものでもよい。このように、本発明においては、積層膜が形成されている場合も含めて、二軸延伸ポリエステルフィルムと総称する。
【００１８】
一方、本発明のポリエステルフィルムのヘイズは１．０％以下とするものである。ヘイズが１．０％を越えるフィルムを製造する場合、ポリエステルに予め易滑性を付与するために滑剤を添加することが可能となるため、ロール汚れによるキズ発生を滑剤によって抑制することができる。すなわち本発明はヘイズ１．０％以下の高透明ポリエステルフィルムの生産性を向上させたものである。
【００１９】
また、本発明のポリエステルフィルムのフィルム表面には長径３〜１０μｍの陥没痕の発生頻度が５個以下／ｍｍ２であることが好ましい。長径３〜１０μｍのカルデラ状陥没痕が５個以下／ｍｍ２の好ましい範囲であると、例えばブラウン管に貼る保護フィルムなどの特殊な用途で使用する場合、画像走査線と干渉し画像にギラツキが生じる場合がない。陥没痕の発生は、ポリエステルに添加される各種添加剤の影響が受けるため該用途に用いるポリエステルフィルムには添加剤種や添加量に注意を要する。
【００２０】
ポリエステルフィルムの厚みは、特に限定されるものではなく用途に応じて適宜選択されるが、機械的強度、ハンドリング性などの点から、通常好ましくは１〜５００μｍ、より好ましくは５〜３００μｍ、最も好ましくは３０〜２１０μｍである。
【００２１】
本発明のハードコート用ポリエステルフィルムには、少なくとも片面に積層膜が積層された二軸延伸ポリエステルフィルムを用いることが好ましい。積層膜は、基材となるポリエステルフィルムの表面に積層構造的に形成されて存在する膜状のものであり、この膜自体は、単一層であっても複数層からなるものであってもよい。
【００２２】
この積層膜を構成する樹脂は、基材となるポリエステルフィルムとの接着性、ハードコート層との接着性を有するものであれば、特に限定されるものではないが、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂などを好適に用いることができる。
【００２３】
中でも、基材となるポリエステルフィルムとの接着性、およびハードコート層との接着性の点から、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂を用いることがより好ましく、また、異なる２種の樹脂、例えば、ポリエステル樹脂とウレタン樹脂、ポリエステル樹脂とアクリル樹脂、あるいはウレタン樹脂とアクリル樹脂を組み合わせて用いてもよい。
【００２４】
また、これらポリエステル樹脂を水系塗液として用いる場合には、水溶性あるいは水分散性のポリエステル樹脂が用いられるが、このような水溶性化あるいは水分散化のためには、スルホン酸塩基を含む化合物や、カルボン酸塩基を含む化合物を共重合させることが好ましい。
【００２５】
本発明における積層膜においては、上記した樹脂に各種の架橋剤を併用することにより、耐熱接着性を向上させ、さらに耐湿接着性も飛躍的に向上させることができる。特に、積層膜に用いる樹脂が、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂に架橋性官能基が共重合されている樹脂である場合、該架橋剤を併用することが好ましい。
【００２６】
また、積層膜中には本発明の効果が損なわれない範囲内で、各種の添加剤、例えば、酸化防止剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、有機の易滑剤、顔料、染料、有機または無機の微粒子、充填剤、帯電防止剤、核剤などが配合されていてもよい。
【００２７】
特に、積層膜中に無機粒子を添加したものは、易滑性や耐ブロッキング性が向上するので更に好ましい。この場合、添加する無機粒子としては、シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、アルミナゾル、カオリン、タルク、マイカ、炭酸カルシウムなどを用いることができる。用いられる無機粒子は、平均粒径０．００５〜５μｍが好ましく、より好ましくは０．０１〜３μｍ、最も好ましくは０．０５〜２μｍであり、積層膜中の樹脂に対する混合比は特に限定されないが、固形分重量比で０．０５〜１０重量部が好ましく、より好ましくは０．１〜５重量部である。
【００２８】
本発明で用いる積層膜を設けた二軸延伸ポリエステルフィルムを製造するための好ましい方法としては、ポリエステルフィルムの製造工程中に基材フィルム上に積層膜を設け、基材フィルムと共に延伸する方法が好適である。中でも、生産性を考慮すると、製膜工程中に、塗布方法で積層膜を設けるいわゆるインラインコート法が最も好適である。
【００２９】
例えば、溶融押し出しされた結晶配向前のポリエステルフィルムを長手方向に２．５〜５倍程度延伸し、一軸延伸されたフィルムに連続的に塗液を塗布する。塗布されたフィルムは段階的に加熱されたゾーンを通過しつつ乾燥され、幅方向に２．５〜５倍程度延伸される。更に、連続的に１５０〜２５０℃の加熱ゾーンに導かれ結晶配向を完了させる方法によって得ることができる。
【００３０】
本発明においては、塗液を塗布する前に、基材フィルムの表面（上記例の場合では、一軸延伸フィルム）にコロナ放電処理などを施し、該基材フィルム表面の濡れ張力を、好ましくは４７ｍＮ／ｍ以上、より好ましくは５０ｍＮ／ｍ以上とするのが、積層膜の基材フィルムとの接着性を向上させるために好ましい。
【００３１】
積層膜の厚みは、特に限定されないが、通常は０．０１〜５μｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．０２〜２μｍ、最も好ましくは０．０５μｍ〜０．５μｍである。積層膜の厚みが薄すぎると接着性不良となる場合がある。
【００３２】
基材フィルム上へ積層膜用塗液を塗布する方法としては、各種の塗布方法、例えば、リバースコート法、グラビアコート法、ロッドコート法、バーコート法、マイヤーバーコート法、ダイコート法、スプレーコート法などを用いることができる。
【００３３】
次に、本発明のポリエステルフィルムの製造方法について説明するが、これに限定されるものではない。
【００３４】
まず、実質的に無機粒子等の滑剤を含有しないポリエステルとポリアルキレングリコールを用意し、必要に応じて、事前乾燥を熱風中、あるいは真空下で行う。次にポリエステルとポリアルキレングリコールを二軸押出機で混練しポリアルキレングリコールが高濃度に含まれるポリエステルマスター原料とする。次いで該ポリエステルマスター原料と実質的に無機粒子等の滑剤を含有しないポリエステル原料をドライブレンドし事前乾燥を熱風中、あるいは真空下で行い、押出機に供給する。押出機内において、融点以上に加熱溶融された樹脂は、溶融状態でフィルタ、ギアポンプ等を連結する加熱されたパイプ中を通り異物を除去される。
【００３５】
押出機よりダイに送られた樹脂はダイで目的の形状に成形された後、吐出される。この吐出の際の樹脂温度は、通常、使用するポリエステルの融解終了温度以上である。
【００３６】
ダイから吐出されたシート状の溶融樹脂は、キャスティングドラム上で冷却固化され、フィルムに成形される。この際、シート状の溶融樹脂に静電気を印加してドラム上に密着させ、急冷固化する方法が好ましく用いられる。
【００３７】
このようにして得られた未延伸フィルムを加熱されたロール群に導き、さらに赤外線ヒーターを用いて８０〜１１０℃まで加熱し、２〜４倍、一段もしくは多段階で縦延伸し、２０〜５０℃のロール群で冷却する。
【００３８】
続いて、フイルムの両端をクリップで把持しながら横延伸機に導き、１００〜１２０℃に加熱された熱風雰囲気中で横方向に３〜５倍に横延伸する。
【００３９】
こうして二軸延伸されたフイルムは平面性、寸法安定性を付与するために、テンタ内で１８０〜２４０℃の熱固定を行ない、均一に徐冷後室温まで冷やして巻きとる。
［特性の測定方法および効果の評価方法］
本発明における特性の測定方法および効果の評価方法は次の通りである。
（１）ポリエステルに含まれるポリアルキレングリコール含有量
ポリアルキレングリコール１００ｍｇとフィルムサンプル１００ｍｇをそれぞれ２ｍｌのヘキサフルオロイソプロパノールで溶解後、一晩静置し、重クロロホルム（ＣＤＣｌ３）に溶かし、２２．５ＭＨｚ、１３Ｃ−ＮＭＲ（ＪＯＥＬ製ＦＴ−９００型パルスＦＴスペクトロメータ）を用いて得られるそれぞれのポリアルキレングリコールのピーク強度比から算出した。
（２）フィルムのヘイズ
スガ試験器製、ヘイズメーターを使用し、ＪＩＳ  Ｋ  ７１０５に従って測定した。
（３）フィルム表面の陥没痕の測定
フィルムサンプルをベルジャー蒸着機で両面蒸着し、光学顕微鏡で２００倍に拡大観察してフィルム表面で視認できるすべての長径３〜１０μｍの陥没痕の個数をカウントし、フィルム表裏で陥没痕の多い方の個数を単位面積あたりの個数として求めた。
（４）フィルム生産効率評価
フィルムの生産を２日間連続して行ったあとのフィルムキズによる製品ロールの不合格率を目安に次の基準で判定した（○が合格）。
【００４０】
○：不合格率０〜１０％
△：不合格率１０〜３０％
×：不合格率３０％以上。
（５）ブラウン管による画像ギラツキ評価
フィルムサンプルをパソコン用ディスプレイであるソニー（株）製トリニトロンカラーグラフィックディスプレイＣＰＤ−Ｅ２３０のグリーンモニターに貼り、フィルムを０〜９０゜の間で回転させたときの画像のギラツキの有無で確認した。
【００４１】
本用途での合否判定として△以上を合格とした。
【００４２】
○：どの角度でもギラツキなし
△：特定角度でギラツキ有り
×：角度に関係なくギラツキ有り。
【００４３】
【実施例】
次に、実施例に基づいて本発明を説明するが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。なお、本実施例では以下のポリエステル１〜４を使用した。
〔ポリエステル１〕
実質的に粒子やポリアルキレングリコールを含有しないポリエステル（極限粘度０．６３ｄｌ／ｇ）。
〔ポリエステル２〕
ポリエステル１を１００重量部に対しポリエチレングリコール（平均分子量４０００）を１０重量部を二軸押出機で混練後、固化しチップ化したポリエステル（極限粘度０．６３ｄｌ／ｇ）。
〔ポリエステル３〕
ポリエステル１を１００重量部に対しポリテトラメチレングリコール（平均分子量４０００）を１０重量部を二軸押出機で混練後、固化しチップ化したポリエステル（極限粘度０．６３ｄｌ／ｇ）。
〔ポリエステル４〕
ポリエステル１の重合を終了したのち、ポリエチレングリコール（平均分子量４０００）をポリエステル１が１００重量部に対しポリエチレングリコールを１０重量部とシリコーン系消泡剤を０．３重量部添加して押出固化しチップ化したポリエステル（極限粘度０．６３ｄｌ／ｇ）。
比較例１
ポリエステル１を十分に真空乾燥した後、押し出し機に供給し２８５℃で溶融し、Ｔ字型口金よりシート状に押し出し、静電印加キャスト法を用いて表面温度２０℃の鏡面キャスティングドラムに巻き付けて冷却固化せしめた。
【００４４】
この未延伸フィルムを８０℃に加熱した金属ロールにて加熱し、さらに赤外線ヒーターにて加熱しながらフィルム温度１００℃にて長手方向に３．２倍延伸し、５０℃に調整した冷却ロールで冷却することで一軸延伸フィルムとした。このフィルムに空気中でコロナ放電処理を施し、基材フィルム表面の濡れ張力を５０ｍＮ／ｍとし、その処理面に次の積層膜形成塗液を両面に塗布した。
【００４５】
「積層膜形成塗液」
次のポリエステル樹脂１００重量部に対し、メラミン系架橋剤（イミノ基型メチル化メラミンを、イソプロピルアルコールと水との重量比１０／９０で混合した溶媒で希釈した液）を５重量部、平均粒径が０．１μｍのコロイダルシリカ粒子を１重量部添加したものを積層膜形成塗液とした。
【００４６】
ポリエステル樹脂：下記組成の酸成分とジオール成分を共重合したポリエステル共重合体のエマルジョン
・酸成分
テレフタル酸                              ５０モル％
イソフタル酸                              ４０モル％
５−ナトリウムスルホイソフタル酸          １０モル％
・ジオール成分
エチレングリコール                        ９６モル％
ネオペンチルグリコール                      ３モル％
ジエチレングリコール                        １モル％
積層膜形成塗液が塗布された一軸延伸フィルムをクリップで把持しながら予熱ゾーンに導き、１００℃で乾燥後、引き続き連続的に１１０℃の加熱ゾーンで幅方向に３．７倍延伸し、更に２２５℃の加熱ゾーンで熱処理を施した後、幅方向に５％弛緩処理し、結晶配向の完了したポリエステルフィルムを得た。このときのフィルム厚みは１８８μｍであった。該製品を１日連続生産すると長手方向への延伸前に加熱ロールとして用いているロールが外周方向に帯状に白く汚れが発生しており、フィルムには羽毛状の細かなキズが発生していた。結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
2004161840.tif 000002
【００４８】
比較例２
ポリエステル１の代わりにポリエステル１とポリエステル２を８８：１２の比率でドライブレンドしたものにした以外は比較例１と同様にしてポリエステルフィルムを得た。このときのフィルム厚みは１８８μｍであった。該製品を２日連続生産しても比較例１で見られた長手方向への延伸前に加熱ロールとして用いているロールが外周方向に帯状に白く汚れは見られず、フィルムにも経時で発生したキズは見られなかった。結果を表１に併せて示す。
比較例３
ポリエステル１の代わりにポリエステル１とポリエステル２を９９．７：０．３の比率でドライブレンドしたものにした以外は比較例１と同様にしてポリエステルフィルムを得た。このときのフィルム厚みは１８８μｍであった。該製品を１日連続生産すると比較例１で見られた長手方向への延伸前に加熱ロールとして用いているロールが外周方向に帯状に白く汚れが発生しており、フィルムには羽毛状の細かなキズが発生していた。結果を表１に併せて示す。
実施例１
ポリエステル１の代わりにポリエステル１とポリエステル２を９７：３の比率でドライブレンドしたものにした以外は比較例１と同様にしてポリエステルフィルムを得た。このときのフィルム厚みは１８８μｍであった。該製品を２日連続生産しても比較例１で見られた長手方向への延伸前に加熱ロールとして用いているロールが外周方向に帯状に白く汚れは見られず、フィルムにも経時で発生したキズは見られなかった。結果を表１に併せて示す。
実施例２
ポリエステル１の代わりにポリエステル１とポリエステル３を９７：３の比率でドライブレンドしたものにした以外は比較例１と同様にしてポリエステルフィルムを得た。このときのフィルム厚みは１８８μｍであった。該製品を２日連続生産しても比較例１で見られた長手方向への延伸前に加熱ロールとして用いているロールが外周方向に帯状に白く汚れは見られず、フィルムにも経時で発生したキズは見られなかった。結果を表１に併せて示す。
実施例３
ポリエステル１の代わりにポリエステル１とポリエステル４を９７：３の比率でドライブレンドしたものにした以外は比較例１と同様にしてポリエステルフィルムを得た。このときのフィルム厚みは１８８μｍであった。該製品を２日連続生産しても比較例１で見られた長手方向への延伸前に加熱ロールとして用いているロールが外周方向に帯状に白く汚れは見られず、フィルムにも経時で発生したキズは見られなかった。結果を表１に併せて示す。
【００４９】
【発明の効果】
本発明により、耐擦過性に優れ、高透明でかつキズ欠点の少ないポリエステルフィルムの生産性を著しく向上することが可能となる。