(57)【要約】【課題】拡散透過率が抑えられ、かつ、透明性にも優れていることから、粘着層の保護フィルム用途にも適し、かつ、連続生産性にも優れたポリエステルフィルムを提供する。【解決手段】熱分解温度が３３５℃以上の有機粒子を含有し、拡散透過率が５０％未満であることを特徴とするポリエステルフィルム。全光線透過率が７５％以上であることを特徴とする前記ポリエステルフィルム。二層以上からなり、少なくとも一層が有機粒子を含有する前記ポリエステルフィルム。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱分解温度が３３５℃以上の有機粒子を含有し、拡散透過率が５０％未満であることを特徴とするポリエステルフィルム。
【請求項２】
全光線透過率が７５％以上であることを特徴とする請求項１記載のポリエステルフィルム。
【請求項３】
二層以上からなり、少なくとも一層が有機粒子を含有する請求項１または２に記載のポリエステルフィルム。
【請求項４】
有機粒子を含有する層の厚みが有機粒子の平均粒径の４分の１以上あることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のポリエステルフィルム。
【請求項５】
有機粒子を含有する層における有機粒子の平均粒径が０．２〜２０μｍであり、その含有量が０．１〜８質量％であることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載のポリエステルフィルム。
【請求項６】
有機粒子を含む層の厚みの合計が、ポリエステルフィルム全体の厚みの１％〜５０％である請求項３記載のポリエステルフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡散透過率を抑えた、粘着層保護フィルムに適したポリエステルフィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルを構成する各種粘着シートや電子機器のプロセス材料など粘着層を設けたフィルムは広く用いられており、これらのシートやフィルム（以下、単に「粘着シート」という）の粘着層を保護することを目的としてポリエステルフィルムが保護フィルムとして使われている。これらの粘着シートは、工程汚染や工程省略のために、その粘着層に保護フィルムを張り合わせた状態で検品を行うことが多い。したがって、保護フィルムには、拡散透過率を抑えて、ある程度の透明性が必要となる。
【０００３】
一方、保護フィルムには、粘着シートをロールで巻き取った際に粘着シート間でブロッキングをしないよう、保護フィルムの表面に凹凸を形成することもできる。表面に凹凸形状を形成する方法として、フィルムに粒子を含有させる方法が広く知られている。例えば、特許文献１のように、シリカ粒子に代表される無機粒子をフィルムに含有させる方法がある。しかしながら、無機粒子を含むポリエステルフィルムは、その延伸工程で、無機粒子がポリエステル樹脂と剥離してボイドと呼ばれる空洞が生じて光散乱しやすくなり、保護フィルムには向かないという問題があった。また、無機粒子は変形しにくいことから、溶融押出工程でのフィルター濾過の目詰まりがしやすいという問題があった。
【０００４】
そこで、無機粒子の代わりに有機粒子を用いる方法がある。有機粒子は、無機粒子よりも変形しやすいため、延伸時にボイドが生じにくいことに加え、屈折率の調整が比較的容易であるためポリエステルフィルムの屈折率に合わせることで拡散透過率抑えて透明性を向上させるという効果がある。さらに例えば特許文献２のように、大きな粒子径であっても有機粒子であれば昇圧がしにくい利点も持っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４９２７２４６号
【特許文献２】特開２０１３−４７３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、有機粒子を使用すると、シート成形するためのＴダイスの口金にメヤニが生じやすく、これがフィルムの致命的な欠点であるフィルムスジを惹き起こすという問題がある。これを回避しようとすると、フィルムの生産操業を停止して口金を清掃する必要があり、歩留まりを悪化させてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は上記の問題を解決しようとするものであり、拡散透過率が抑えられ、透明性にも優れていることから、粘着層の保護フィルム用途に適しており、かつ、連続生産性にも優れたポリエステルフィルムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、特定の有機粒子を含有するポリエステルフィルムによれば、前記課題が解決されることを見出し、本発明に到達した。
【０００９】
すなわち、本発明は、第一に、熱分解温度が３３５℃以上の有機粒子を含有し、拡散透過率が５０％未満であることを特徴とするポリエステルフィルムであり、第二に、全光線透過率が７５％以上であることを特徴とする前記ポリエステルフィルムであり、第三に、二層以上からなり、少なくとも一層が有機粒子を含有する前記ポリエステルフィルムであり、第四に、有機粒子を含有する層の厚みが有機粒子の平均粒径の４分の１以上あることを特徴とする前記ポリエステルフィルムであり、第五に有機粒子が含有する層の有機粒子の平均粒径が０．２〜２０μｍであり、含有量が０．１〜８質量％であることを特徴とする前記ポリエステルフィルムであり、第六に、有機粒子を含む層の厚みの合計が、ポリエステルフィルム全体の厚みの１％〜５０％である前記ポリエステルフィルムである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、粘着シートの保護フィルムとして適した、連続生産性に優れたポリエステルフィルムを提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のポリエステルフィルムを構成するポリエステル樹脂としては、特に制限はなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等が挙げられる。中でも、ポリエチレンテレフタレートが耐熱性、機械特性のバランスに優れ、延伸性に優れることから好適に使用することができる。ポリエチレンテレフタレートは、通常、テレフタル酸ジメチルとエチレングリコールとからのエステル交換方法、あるいは、テレフタル酸とエチレングリコールとからの直接エステル化法によりオリゴマーを得た後、溶融重合、あるいはさらに固相重合する方法により得られる。
【００１２】
前記ポリエステル樹脂には、他の成分を共重合することもできる。他の共重合成分としては、ジカルボン酸成分として、イソフタル酸、フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン酸、ダイマー酸、無水マレイン酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸などが挙げられる。また、他の共重合成分としてのグリコール成分としては、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、トリエチレングリコール、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、ビスフェノールＡやビスフェノールＳのエチレンオキシド付加物などが挙げられる。
【００１３】
本発明のポリエステルフィルムは、保護フィルムとして粘着シートと貼り合わせた際の識別性能を良好とするために、その拡散透過率が５０％未満であることが必要であり、３５％以下あることが好ましく、１０％以下であることがより好ましい。５０％以上では、張り合わせた相手フィルムの状態を識別することができないため、好ましくない。また、拡散透過率が低いことに特別制限は設けないが、１０％以下では識別に性能差がほとんどない。
また、本発明のポリエステルフィルムは、全光線透過率が７５％以上あることが好ましく、８５％以上あることがより好ましい。７５％以下では、識別性能に問題が生じるため好ましくない。上限は特別制限を設けないが、８５％以上では、識別に性能差がほとんどない。
【００１４】
本発明のポリエステルフィルムは、ブロッキング防止のための表面凹凸を形成させるため、少なくともポリエステルフィルムの表層の１層に有機粒子を含有させる必要がある。有機粒子は、フィルム全体に、または２層以上の共押出し積層フィルムの少なくとも１層に含有させることができる。この有機粒子を含む層をＡ層とする。また、拡散透過率と全光線透過率を小さくする観点から、Ａ層以外の層には粒子を含まないことが好ましいが、ポリエステルフィルムの表層に構成させた場合は、フィルム走行の観点から粒子を含む方が好ましい。拡散透過率が上記範囲であれば、有機粒子および無機粒子問わず含有させてもよい。このＡ層以外の層をＢ層とする。
【００１５】
本発明のポリエステルフィルムの有機粒子を含む層の厚みは、有機粒子の平均粒径の４分の１以上の厚みがあることが好ましく、２分の１以上がより好ましい。４分の１未満の厚みでは、粒子がフィルム内に保持できずに脱落しやすいため好ましくない。上限は特に設けないが、厚くなるほど拡散透過率が上がるため、平均粒子径の２倍以下であることが好ましい。
また、本発明のポリエステルフィルムにおいて、有機粒子を含む層の厚みの合計は、拡散透過率を下げる理由から、ポリエステルフィルム全体厚みの１〜５０％であることが好ましく、５〜３０％がより好ましい。
【００１６】
本発明では、Ｔダイス口金のメヤニの原因が有機粒子の分解成分であることを突き止め、有機粒子の耐熱性を以下の通りする必要があることを突き止めた。すなわち、有機粒子の熱分解温度が３３５℃以上ある必要があり、３４０℃以上がより好ましい。ここで熱分解温度とは、窒素雰囲気下の熱分析（ＴＧ／ＤＴＡ）において、重量５％減少時の温度である。分解温度が３３５℃未満である場合、溶融押出温度がたとえ２８０℃であっても、溶融押出時に分解による分解ガスおよび粒子の形状変化により、メヤニによるフィルムスジや気泡吐出による操業悪化してしまうため、好ましくない。
【００１７】
なお、本発明で使用する有機粒子の成分は、単成分でもよく、また２成分以上を同時に用いてもよい。例としては、架橋アクリル、架橋ポリスチレン、架橋メラミンなどの有機粒子が挙げられる。
【００１８】
本発明に使用する有機粒子の平均粒径は、ポリエステルフィルムの使用用途により異なるため、特別制限しないが、０．２μｍ〜２０μｍの範囲が好ましく、０．５〜１２μｍの範囲がより好ましい。０．２μｍ以下では、フィルム表面の凹凸が低くなりすぎるため、フィルム同士のブロッキングがしやすく、また蛇行や巻きズレが発生しやすくなる傾向がある。一方、２０μｍ以上では、フィルム脱落やフィルムの切断を引き起こしやすくなる。
【００１９】
本発明のフィルム中の有機粒子含有量は、拡散透過率が範囲であれば制限はないが、具体的には０．０．０１質量％〜８質量％の範囲が好ましく、０．１〜５質量％の範囲がより好ましい。０．０１質量％未満では、フィルム表面の突起が少なすぎるため、ブロッキング防止機能を発揮することができず、１０質量％よりも多いと、粒子をフィルム内に保持することが難しくなるため、粒子の脱落やフィルムが破断しやすくなる。
【００２０】
有機粒子を含有させる層には、本発明の効果を損なわない範囲において、異種の粒子を少量含有させてもよい。ブロッキング、蛇行や巻きズレを抑制することができる。異種の粒子は有機粒子および無機粒子を問わないが、粒子の平均粒径は、先の有機粒子よりも小さい方が好ましい。
【００２１】
上記目的で添加される無機粒子としては、例えば酸化ケイ素、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミニウム、ゼオライト、カオリン、クレー、タルク、マイカ等が挙げられる。また、有機粒子としては、例えばメラミン樹脂、ポリスチレン、有機シリコーン樹脂、アクリル−スチレン共重合体等の有機粒子が挙げられる。特に酸化ケイ素（シリカ）は粒径分布が優れ、安価なことから好適である。
【００２２】
次に、本発明のポリエステルフィルムの製造方法の一例について説明する。
本発明のポリエステルフィルムが積層フィルムの場合は、全ての層が口金から共溶融押出しされる共押出法により押出されたものが、二軸方向に延伸、熱固定されて得られたフィルムが好ましい。共押出方法としては、フィードブロックタイプまたはマルチマニホールドタイプにいずれを用いてもよい。
【００２３】
特定の有機粒子を所定量含有したポリエステルＡ層と、Ａ層以外のＢ層は、各々別の溶融押出装置に供給し、それぞれのポリエステル樹脂の融点〜（融点＋４０℃）の温度で溶融させ、フィルターをそれぞれ介して、Ｔダイにより、シート状に押し出す。そして、押出した積層シート状体を、静電印可キャスト法、エアーナイフ法等の公知の方法により、３０℃以下に温度調節した冷却ドラム上に密着させ、ガラス転移温度以下の温度になるように急冷固化させて、所望厚さの未延伸シートを得る。次いで、得られた未延伸シートを縦方向および横方向に二軸延伸することにより、機械特性や寸法安定性に優れたポリエステルフィルムを得ることができる。二軸延伸方法としては、テンター式同時二軸機により縦方向と横方向に同時に延伸する同時二軸延伸方法や、ロール式延伸機で縦方向に延伸した後にテンター式横延伸機で横方向に延伸する逐次二軸延伸方法等を用いることができる。
延伸倍率は、ポリエステルフィルムの面積倍率で３倍以上が好ましく、より好ましくは４〜２０倍、いっそう好ましくは６〜１５倍の範囲である。延伸倍率が２０倍を超えると、ボイドが大きくなりすぎるため、所定の拡散透過率が達成できないないどころか、フィルムの破断頻度が多くなるため、好ましくない。
【００２４】
延伸温度は、ポリエステル樹脂の（ガラス転移温度＋５℃）〜（ガラス転移温度＋６０℃）の範囲が好ましく、（ガラス転移温度＋１５℃）〜（ガラス転移温度＋５５℃）の範囲がより好ましい。ガラス転移温度付近で延伸するとボイドが大きくなりやすく、拡散透過率が達成できないためである。ガラス転移温度延伸後のフィルムは、縦方向および横方向の弛緩率を０〜１０％としてテンター内で１５０℃〜（ポリエステルの融点−５℃）の温度で数秒間熱処理した後、室温まで冷却し、２０〜２００ｍ／分の速度で巻き取る。これによって、所望の厚さのフィルムを得ることができる。
【００２５】
上述した延伸後の熱処理は、ポリエステルフィルムの熱収縮率を小さくするために必要な工程である。熱処理方法としては、熱風を吹き付ける方法、赤外線を照射する方法、マイクロ波を照射する方法等を用いることができる。中でも、均一に精度良く加熱することができるため熱風を吹き付ける方法が好ましい。フィルムの厚みは特に限定されないが、５〜５００μｍの範囲が好ましい。
【実施例】
【００２６】
以下実施例により、本発明を具体的に説明する。
【００２７】
１．測定方法
（１）粒子の平均粒子径
レーザー回折散乱式粒子径測定機（島津製作所社製ＳＡＬＤ−７１００型）により測定し、体積平均粒子径を粒子の平均粒子径とした。測定溶液の調製は、フェノール／テトラクロロエタン＝５０／５０（質量比）の混合溶媒に、マスターバッチチップを回折・散乱光強度が４０〜６０％になるように溶解し、これを測定溶液とした。
【００２８】
（２）拡散透過率と全光線透過率
日本電色工業社製分球式濁度計ＮＤＨ−３００Ａによりフィルムの拡散透過率と全光線透過率を測定した。
【００２９】
（３）有機粒子の熱分解温度
有機粒子を６０℃で４時間減圧乾燥後、示差熱熱重量同時測定装置（ＳＩＩナノテクノロジー社製、「ＴＧ／ＤＴＡ ７２００」）を用いて、２００ｍＬ／分の窒素雰囲気下で、３０℃から４００℃まで２０℃／分で昇温した。昇温前の質量に対して５質量％減少する温度を熱分解温度とした。
【００３０】
（４）表面粗度  Ｓａ、Ｓｚ
非接触式表面粗さ測定装置（テーラーホブソン社製タリサーフＣＣＩ６０００型）を使用して、スライドガラス上に固定した試料を対物レンズ２０倍で実態計測し、ロバストガウシアンフィルター０．２５ｍｍを使用して、試料の表面粗さを解析して、平均値からの偏差の算術平均値を中心線平均粗さＳａ（μｍ）とし、高さ上位５つの高さと上位５つの深さを足した平均値を十点平均高さＳｚとした。
（５）操業性
ポリエステルフィルム生産性は下記の基準で評価した。
○；１５時間以上の操業において、フィルム外観を含めて問題なし。
×；１５時間未満の操業において、フィルムの破断、フィルムスジ、ロール汚染によってフィルムの生産できない状況に陥った。
【００３１】
次のようにして粒子を含有する各マスターバッチを調製し、Ａ層の形成に使用した。
（Ｍ−１）  極限粘度が０．６８ｄｌ／ｇのポリエステルテレフタレートペレットと平均粒径１０．１μｍ、５％熱分解温度３４１℃の架橋アクリル粒子を二軸混練機にて溶融ブレンドし、常法により払い出してペレット化し、架橋アクリル粒子を含有させたマスターバッチを得た。
（Ｍ−２）  平均粒径５．１μｍ、５％熱分解温度３４１℃の架橋アクリル粒子を用いた以外は、Ｍ−１と同様にマスターバッチを得た。
（Ｍ−３）  平均粒径５．１μｍ、５％熱分解温度３４１℃の架橋アクリル粒子と平均粒径２．６μｍのシリカ粒子をＭ−１と同様に二軸混錬機にて溶融ブレンドして、架橋アクリル粒子とシリカ粒子を含有させたマスターバッチを得た。
（Ｍ−４）  平均粒径０．６μｍ、５％熱分解温度３３７℃の架橋アクリル粒子を用いた以外は、Ｍ−１と同様にマスターバッチを得た。
（Ｍ−５）  平均粒径９．９μｍ、５％熱分解温度３５２℃の架橋ポリスチレン粒子を用いた以外は、Ｍ−１と同様にマスターバッチを得た。
（Ｍ−６）  平均粒径１０．０μｍ、５％熱分解温度３３１℃の架橋スチレン−アクリル粒子を用いた以外は、Ｍ−１と同様にマスターバッチを得た。
（Ｍ−７）  平均粒径１０．０μｍのシリカ粒子を用いた以外は、Ｍ−１と同様にマスターバッチを得た。
（Ｍ−８）  平均粒径２１．９μｍ、５％熱分解温度３４１℃の架橋アクリル粒子を用いた以外は、Ｍ−１と同様にマスターバッチを得た。
（Ｍ−９）  平均粒径２．６μｍのシリカ粒子を用いた以外は、Ｍ−１と同様にマスターバッチを得た。
【００３２】
（実施例１）
Ａ層として、粒子の含有量が２．５質量％となるように、マスターバッチＭ−１と、粒子を含有しない極限粘度０．６９ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレートペレットとをブレンドした後、常法により乾燥し、押出機にて溶融し、Ｂ層として、粒子の含有量が０．０５質量％となるようにマスターバッチＭ−９と、粒子を含有しない極限粘度０．６９ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレートペレットとをブレンドした後、常法により乾燥し、サブ押出機にて溶融し、Ａ層を形成するための溶融樹脂とＢ層を形成するための溶融樹脂とを、フィードブロックにて合流させたのち、Ｔダイより押し出し、表面温度を２０℃に温調した冷却ドラム上に静電印加法で密着させて急冷して厚さ６５０μｍの未延伸フィルムを得た。
続いて９０℃に温調した予熱ロール群で予熱した後、９０℃に温調した延伸ロール間で周速を変化させて３．５倍に縦延伸し、厚さ１８０μｍの縦延伸フィルムを得た。
続いて縦延伸フィルムをテンター式延伸機に導き、予熱温度９０℃、延伸温度１２０℃で５倍に横延伸し、続いて２４５℃で熱処理を行い、２００℃で横方向に３％の弛緩処理を行った。
テンターから出たフィルムは、フィルム速度９０ｍ／ｍｉｎで巻き取った。こうして厚さ３８μｍ（Ａ層／Ｂ層＝１０／２８）の二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの評価結果を、表１に示す
【００３３】
【表１】
2016199627.tif 000002
【００３４】
実施例２〜７、比較例１〜５
表１に示すように不活性粒子の種類、含有量を変更した以外は、実施例１と同様にしてフィルムロールを得た。なお、実施例３、５においては、Ａ／Ｂ／Ａの２種３層のフィルム積層構成とし、実施例６は、Ａ層のみの単層フィルム構成とした。
【００３５】
実施例１〜７は、所定の有機粒子で形成されたポリエステルフィルムであったため、拡散透過率、全光線透過率に優れており、かつ、長時間安定して操業できた。
（比較例１、４）
拡散透過率が５０％を超えてしまい、識別性能に劣るポリエステルフィルムとなった。
（比較例２）
Ａ層の厚みが薄すぎたため、粒子の脱落が見られた。また粒子脱落による生産ラインの汚染もあり操業性に問題があった。
（比較例３）
およそ９時間の生産で、フィルムスジが発生したため、生産を中断した。
（比較例５）
有機粒子の平均粒子径が大きすぎたために、フィルムの破断が頻発し、目的とするフィルムが得られなかった。