(57)【要約】【課題】  特に光学用部材や光学用部材の製造工程用の塗布フィルムとして使用した際に、外観や光学特性が非常に優れ、非常に小さな傷に対しても改善要求が日増しに厳しくなって来ている現状において、当該要求を高度に満足し、好適に利用できるフィルムを提供する。【解決手段】  塗布層を有するフィルムであって、当該フィルムを３波長蛍光灯下で観察した際に１ｍｍ以上の長さのキズが０．７個／ｍ２以下であることを特徴とする塗布層を有するフィルム。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布層を有するフィルムであって、当該フィルムを３波長蛍光灯下で観察した際に１ｍｍ以上の長さのキズが０．７個／ｍ２以下であることを特徴とする塗布層を有するフィルム。
【請求項２】
塗布層が、ダイアモンドライクコーティング（ＤＬＣ）薄膜を表面に有するグラビアシリンダー版を用いたリバースグラビアコート方式によって形成されてなる請求項１に記載の塗布層を有するフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布層を有するフィルムに関し、詳しくは、液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと略記することがある）、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと略記することがある）、有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと略記することがある）、タッチパネルに使用される透明導電性フィルム等、表示部材の基材、材料として用いられるもののほか、それら製造工程で用いられる離型フィルム、保護フィルムなどに好適なフィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フィルム上に接着性、粘着性、帯電防止性、導電性、ハードコート性、反射防止性、防汚性、離型性等の各種機能を有する塗布層が設けられたフィルムは、ＬＣＤ、ＰＤＰ、有機ＥＬ、タッチパネル等の表示部材製造用等をはじめ、各種光学用途等に使用されている。中でもポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートに代表される二軸延伸ポリエステルフィルムを基材とする塗布フィルムは、機械的強度、寸法安定性、平坦性、耐熱性、耐薬品性、光学特性等に優れた特性を有し、また、コストパフォーマンスにも優れるため、広く使用されている。
【０００３】
これら各種機能性を有する塗布層をフィルム基材上に設ける方法としては、リバースグラビアコート方式、ダイレクトグラビアコート方式、ロールコート方式、ダイコート方式、バーコート方式、カーテンコート方式等が知られている（「コーティング方式」槇書店  原崎勇次著  １９７９年発行）。中でもリバースグラビアコート方式は、薄膜塗布層を、比較的希薄で低粘度なコート液を、精度よく、かつ生産性よく工業的にコーティングによって得ることができるため、広く使用されているところであり、光学用途用塗布フィルムの製造にも使用されている。
【０００４】
ところで、このようなフィルム基材とコーティングヘッドが直接接触するようなコーティング方式では、この接触箇所での傷が発生しやすく、特に光学用途用やその製造工程用の塗布フィルムとして、外観や光学特性が損なわれやすいという欠点がある。ことに最近の光学用途用塗布フィルムでは、非常に小さな傷に対しても軽減要求が非常に厳しくなって来ている。また、傷以外のその他の塗布欠陥の軽減や、コーティング精度向上に対する要求も厳しくなって来ている。一方で、それらを製造する際のコスト低減に対する要求も厳しくなって来ているところである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３１４９７号公報
【特許文献２】特開２００６−３２７１５７号公報
【特許文献３】特開２００５−９２２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであって、その解決課題は、特に光学用部材や光学用部材の製造工程用の塗布フィルムとして使用した際に、外観や光学特性が非常に優れ、非常に小さな傷に対しても改善要求が日増しに厳しくなって来ている現状において、当該要求を高度に満足し、好適に利用できるフィルムを提供することにある。
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の構成を有するフィルムによれば、上記課題を容易に解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の要旨は、塗布層を有するフィルムであって、当該フィルムを３波長蛍光灯下で観察した際に１ｍｍ以上の長さのキズが０．７個／ｍ２以下であることを特徴とする塗布層を有するフィルムに存する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の塗布フィルムによれば、ディスプレイ等の表示部材の基材、材料として、またそれら製造工程用フィルムとして好適な塗布フィルムを提供することができ、その工業的価値は高い。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明における塗布フィルムを構成する基材フィルムとしては、どのようなフィルムでもよいが、特にポリエステルフィルムが好ましい。ポリエステルフィルムは単層構成であっても積層構成であってもよく、例えば、２層、３層構成以外にも本発明の要旨を超えない限り、４層またはそれ以上の多層であってもよく、特に限定されるものではない。
【００１１】
本発明においてポリエステルフィルムに使用するポリエステルは、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。ホモポリエステルからなる場合、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）等が例示される。一方、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。何れにしても本発明でいうポリエステルとは、通常６０モル％以上、好ましくは８０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等であるポリエステルを指す。
【００１２】
本発明において、ポリエステル層中には、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。配合する粒子の種類は、本発明の主旨を損なわない範囲において、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
【００１３】
一方、使用する粒子の形状に関しても特に限定されるわけではなく、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。
【００１４】
また、用いる粒子の平均粒径は、通常０．０１〜３μｍ、好ましくは０．０１〜１μｍの範囲である。平均粒径が０．０１μｍ未満の場合には、粒子が凝集しやすく、分散性が不十分な場合があり、一方、３μｍ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、後工程においてコート層を設ける場合等に不具合が生じる場合がある。
【００１５】
さらに、ポリエステル層中の粒子含有量は、通常０．００１〜５重量％、好ましくは０．００５〜３重量％の範囲である。粒子含有量が０．００１重量％未満の場合には、フィルムの易滑性が不十分な場合があり、一方、５重量％を超えて添加する場合には、フィルムの透明性が不十分な場合がある。
【００１６】
ポリエステル層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、各層を構成するポリエステルを製造する任意の段階において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。
【００１７】
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。
【００１８】
なお、本発明において、塗布フィルムを構成するフィルム中には上記の粒子、蛍光増白剤以外に、本発明の主旨を損なわない範囲において、必要に応じて、従来公知の酸化防止剤、帯電防止剤、熱安定剤、潤滑剤、染料、顔料、紫外線吸収剤等を添加し併用することができる。
【００１９】
本発明の塗布フィルムを構成する基材フィルムの厚さは、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が、用途上、通常９〜３００μｍ、好ましくは１２〜２５０μｍの範囲である。
【００２０】
基材フィルムの幅は５００ｍｍ以上が生産性、製造コストの観点から好ましく、同様に長さについても５００ｍ以上が好ましい。
【００２１】
本発明のフィルムを３波長蛍光灯下で観察した際に、１ｍｍ以上の長さのキズが０．７個／ｍ２以下である塗布フィルムであるが、好ましくは０．５個／ｍ２以下、さらに好ましくは０．３個／ｍ２以下である。１ｍｍ以上の長さのキズが０．７個／ｍ２より多い場合、ＬＣＤ、ＰＤＰ、有機ＥＬ、タッチパネル等の表示部材用などの光学用途に適したフィルムを基材フィルムとして用いたとしても、その影響は無視できなく、その結果、表示画像の欠点に繋がり、品質を低下させることになる。またそれら表示部材用材料の歩留まりの低下からコストアップを生じさせてしまうことになる。
【００２２】
次に本発明のフィルムの製造例として、ポリエステルフィルムを代表例とし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。
【００２３】
まず、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。次に得られた未延伸シートは二軸方向に延伸される。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７０〜１７０℃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。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。
【００２４】
また、本発明におけるポリエステルフィルム製造に関しては同時二軸延伸法を採用することもできる。同時二軸延伸法は前記の未延伸シートを通常７０〜１２０℃、好ましくは８０〜１１０℃で温度コントロールされた状態で機械方向および幅方向に同時に延伸し配向させる方法で、延伸倍率としては、面積倍率で４〜５０倍、好ましくは７〜３５倍、さらに好ましくは１０〜２５倍である。そして、引き続き、１７０〜２５０℃の温度で緊張下または３０％以内の弛緩下で熱処理を行い、延伸配向フィルムを得る。上記の延伸方式を採用する同時二軸延伸装置に関しては、スクリュー方式、パンタグラフ方式、リニアー駆動方式等の延伸方式を採用することができる。
【００２５】
本発明のポリエステルフィルムは、本発明の効果を損なわない範囲であれば、延伸工程中にフィルム表面を処理する、いわゆるインラインコーティングを施すこともできる。それは以下に限定するものではないが、例えば、１段目の延伸が終了して、２段目の延伸前に、帯電防止性、滑り性、接着性等の改良、２次加工性改良、耐候性および表面硬度の向上等の目的で、水溶液、水系エマルジョン、水系スラリー等によるコーティング処理を施すことができる。このようなコートは片面、両面のいずれでもよい。コーティングの材料としてはインラインコーティングの場合は水系が好ましい。
【００２６】
本発明における塗布フィルムを構成する塗布層は、目的とする機能によって選ばれるものであって、特に限定されるものではないが、一般的には、接着性、粘着性、帯電防止性、導電性、ハードコート性、反射防止性、防汚性、離型性等の機能を持つ塗布層が、基材フィルム上に設けられることが多い。また、一つの機能に限らず、複数に及ぶことがあっても構わないし、塗布層は一つではなく、複数設けられても構わない。
【００２７】
これら塗布層を設ける方法としては、コーティングであればいずれの方法であっても構わないが、前述のようにリバースグラビアコート方式は薄膜塗布層を、精度よく、かつ生産性よく設けることができるため、好ましく選ばれる。
【００２８】
また、塗布層の厚さは目的とする機能によって選ばれるものであるが、リバースグラビアコート方式では比較的低粘度なコート液を塗布するのに適しており、塗布層の厚さは通常１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下であり、本発明のフィルムにおいては特に１μｍ以下の薄膜塗布層を精度よく設けてできるフィルムに対して好適である。これは塗布層が厚い場合には、コーティングによって発生する傷を検知できなくなることがあるためである。
【００２９】
ところで、リバースグラビアコート方式に使用されるドクターブレードは炭素鋼あるいはステンレス鋼を用いる場合や、それらに耐摩耗性を向上させる目的でハードクロム（ＨＣｒ）メッキ処理させたもの、ＰＶＤ、ＣＶＤ等によるＳｉＣなどセラミックコーティング処理させたものなどが用いられるのも用いられる。また、コーティング欠陥を防ぐ目的でフッ素系樹脂などによる撥水加工が表面に施されたものもある。
【００３０】
一方、リバースグラビアコート方式に使用されるグラビアシリンダー版は、円筒状の炭素鋼あるいはステンレス鋼等を母材とし、特に加工性の良いＳ２０Ｃ〜Ｓ３０Ｃ程度の低炭素鋼が精密な彫刻を施す場合には好ましく選ばれ、また酸性度の高いコート液を塗布する場合にはＳＵＳ３１６等のステンレス鋼を使用することが好ましく選ばれるが、これら円筒形の母材の外円周上にセルと呼ばれる一定形状の凹みを彫刻等によって設けられるものである。このようにしてできたグラビアシリンダー版の傷つき防止、また耐磨耗性向上のため硬質膜を表面に設けて改質することが行われている。硬質膜としては電解メッキ等によるハードクロム（ＨＣｒ）層などが一般的に知られているが、スパッタリングまたはプラズマＣＶＤ等によるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）コーティング膜は、その高い表面硬度と平滑性によって改質膜として好適であり、結果、塗布フィルムのコーティングによって発生する傷を防止する効果も高く、本発明のフィルムを得るためにも好適なものである。ＤＬＣコーティング膜はグラビアシリンダー版の最表面にあればよく、密着を損なわなければ、もしくは密着を高める目的で母材とＤＬＣコーティング膜との間に、例えばＨＣｒ層など別の層が設けられていても構わない。
【００３１】
本発明において、コーティングにおける溶剤の乾燥、塗布層の硬化条件に関しては、コート液やその機能や目的によって選ばれるものであって、特に限定されるわけではない。また、加熱処理以外に紫外線や電子線照射等の活性エネルギー線照射を併用してもよいし、無溶剤型のコート剤の場合、加熱処理を省くことができる場合もある。
【００３２】
また、塗布層を構成する基材フィルムにはあらかじめ、コロナ処理、プラズマ処理等の表面処理を施してもよい。
【００３３】
また、コーティングの速度は１０ｍ／分以上であることが、塗布フィルムの製造コストを低く抑える上から好ましい。
【実施例】
【００３４】
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。
【００３５】
（１）傷個数の測定
３波長蛍光灯下にてフィルムの表面の観察を２０ｍ２の範囲で行い、認知できる傷をマーキングして個数を数えた。長さ１．０ｍｍ以上であるかどうか不明瞭な場合は、光学顕微鏡にて長さを確認した。また、微細な傷で、幅が不明確な場合も、光学顕微鏡にて個数を数えた。
【００３６】
（２）塗布層の厚さ測定
大塚電子株式会社製の反射分光膜厚計ＦＥ−３０００（商品名）にて、最適化法を用いて測定を行った。
【００３７】
以下の実施例および比較例において使用した基材ポリエステルフィルムは、次のようにして準備したものである。
［基材ポリエステルフィルムの製造方法］
テレフタル酸ジメチル１００重量部とエチレングリコール６０重量部とを出発原料とし、触媒として酢酸マグネシウム・四水塩０．０９重量部を反応器にとり、反応開始温度を１５０℃とし、メタノールの留去とともに徐々に反応温度を上昇させ、３時間後に２３０℃とした。４時間後、実質的にエステル交換反応を終了させた。この反応混合物にエチルアシッドフォスフェート０．０４部を添加した後、エチレングリコールに分散させた平均粒子径２．４μｍのシリカ粒子を０．０７部、三酸化アンチモン０．０４部を加えて、４時間重縮合反応を行った。すなわち、温度を２３０℃から徐々に昇温し２８０℃とした。
一方、圧力は常圧より徐々に減じ、最終的には０．３ｍｍＨｇとした。反応開始後、反応槽の攪拌動力の変化により、極限粘度０．６５に相当する時点で反応を停止し、窒素加圧下ポリマーを吐出させた。得られたポリエチレンテレフタレートの極限粘度は０．６５、オリゴマー（環状三量体）の含有量は０．９８重量％であった。
【００３８】
得られたポリエチレンテレフタレートを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。得られた未延伸シートにまず、９５℃で延伸倍率をＭＤ方向に３．６倍延伸し、テンターに導き、ＴＤ方向に４．３倍の逐次二軸延伸を行った。その後、２３０℃にて３秒間熱固定し、厚さ３８μｍのポリエステルフィルムフィルムを得た。なお、得られたポリエステルフィルムはスリッター機で幅７００ｍｍにスリットして、内径６インチのプラスチック製コアに、長さ１５００ｍにて巻上げた。
【００３９】
実施例１：
基材ポリエステルフィルムの一方の面に、コート液としてコルコート株式会社製コルコートＰ、固形分濃度２％を、ステンレス鋼製ドクターブレードと、ＤＬＣコーティングされたグラビアシリンダー版を用いたリバースグラビアコート方式にて、乾燥温度は１５０℃、コーティング速度は１５ｍ／分で、塗布厚さ０．１μｍの塗布フィルムを得た。
【００４０】
実施例２：
実施例１において、コート液をコルコートＰ、固形分濃度１％（エタノールで希釈）に変更して、塗布厚さ０．０５μｍの塗布フィルムを得た。
【００４１】
実施例３：
実施例１において、コート液を信越化学工業株式会社製ＫＳ−８４７Ｈ、固形分濃度４％に同社製硬化剤ＰＬ−５０Ｔを同じく０．０４％（いずれもトルエンで希釈）を加えて、乾燥温度を１２０℃、コーティング速度を３０ｍ／分に変更して、塗布厚さ０．３μｍの塗布フィルムを得た。
【００４２】
実施例４：
実施例１において、コート液を日本化薬株式会社製カヤノバＫＯＰ−１１００、固形分濃度２０％（酢酸エチルで希釈）、乾燥温度１００℃、ＵＶ照射高圧水銀灯１６０Ｗ、コーティング速度２０ｍ／分に変更して、塗布厚さ１．２μｍの塗布フィルムを得た。
【００４３】
比較例１：
実施例１において、グラビアシリンダー版をＨＣｒ処理されたものに変更する以外は実施例１と同様にして塗布フィルムを得た。
【００４４】
比較例２：
実施例３において、グラビアシリンダー版をＨＣｒ処理されたものに変更する以外は実施例３と同様にして塗布フィルムを得た。
【００４５】
比較例３：
実施例４において、グラビアシリンダー版をＨＣｒ処理されたものに変更する以外は実施例４と同様にして塗布フィルムを得た。
【００４６】
以上、得られた結果を下記表１にまとめて示す。
【００４７】
【表１】
2013006983.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明のフィルムは、例えば、ＬＣＤ、ＰＤＰ、有機ＥＬ、タッチパネル等の表示部材の構成部材用、およびそれらの表示部材の製造工程用フィルム用として好適に利用することができる。